CZ299816B6 - Isonitrilové slouceniny pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny - Google Patents

Isonitrilové slouceniny pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny Download PDF

Info

Publication number
CZ299816B6
CZ299816B6 CZ0385899A CZ385899A CZ299816B6 CZ 299816 B6 CZ299816 B6 CZ 299816B6 CZ 0385899 A CZ0385899 A CZ 0385899A CZ 385899 A CZ385899 A CZ 385899A CZ 299816 B6 CZ299816 B6 CZ 299816B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
formula
compound
unsubstituted
alkyl
independently
Prior art date
Application number
CZ0385899A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ385899A3 (cs
Inventor
Doemling@Alexander
Richter@Wolfgang
Original Assignee
Morphochem Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19720165A external-priority patent/DE19720165A1/de
Priority claimed from DE19720216A external-priority patent/DE19720216A1/de
Application filed by Morphochem Ag filed Critical Morphochem Ag
Publication of CZ385899A3 publication Critical patent/CZ385899A3/cs
Publication of CZ299816B6 publication Critical patent/CZ299816B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/52Two oxygen atoms
    • C07D239/54Two oxygen atoms as doubly bound oxygen atoms or as unsubstituted hydroxy radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C291/00Compounds containing carbon and nitrogen and having functional groups not covered by groups C07C201/00 - C07C281/00
    • C07C291/10Isocyanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D473/00Heterocyclic compounds containing purine ring systems
    • C07D473/26Heterocyclic compounds containing purine ring systems with an oxygen, sulphur, or nitrogen atom directly attached in position 2 or 6, but not in both
    • C07D473/32Nitrogen atom
    • C07D473/34Nitrogen atom attached in position 6, e.g. adenine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/001Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof by chemical synthesis
    • C07K14/003Peptide-nucleic acids (PNAs)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06Dipeptides
    • C07K5/06008Dipeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/06017Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/06026Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 0 or 1 carbon atom, i.e. Gly or Ala
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/81Carrier - bound or immobilized peptides or proteins and the preparation thereof, e.g. biological cell or cell fragment as carrier
    • Y10S530/812Peptides or proteins is immobilized on, or in, an organic carrier
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/81Carrier - bound or immobilized peptides or proteins and the preparation thereof, e.g. biological cell or cell fragment as carrier
    • Y10S530/812Peptides or proteins is immobilized on, or in, an organic carrier
    • Y10S530/815Carrier is a synthetic polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/10Composition for standardization, calibration, simulation, stabilization, preparation or preservation; processes of use in preparation for chemical testing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Isonitrilová sloucenina vzorce V, kde X má strukturu vzorce VI a PG nezávisle na sobe predstavují poprípade orthogonální chránicí skupiny, jako jsou aminové chránicí skupiny ze skupiny N-acylderivátu, N-sulfonylderivátu, N-alkylderivátu, N-silylderivátu, karbamátu nebo solí; zbytky R.sub.5.n. predstavují nezávisle na sobe vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly; zbytky U, W, K a Y predstavují nezávisle na sobe nesubstituované nebo substituované alkyl-, alkenyl-, alkinyl-, alkanoyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkyl- nebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR.sub.5.n., pricemž R.sub.5.n. má výše uvedený význam; a, b, c, n, o a pjsou nezávisle na sobe celé císlo od 0 až 10. Tyto slouceniny jsou vhodné pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny, pomocí multikomponentních reakcí, speciálne Ugiho reakce. Vlastnosti polymeru mohou být prizpusobovány požadavkum pro použití jako antimediátorová neboantigenní terapeutika nebo diagnostika.

Description

Isonitrilovč sloučeniny pro výrobu polymerů, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby polymerů, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny, pomocí muktikomponentních reakcí, speciálně Ugiho reakce.
to Dále se předložený vynález týká multifunkčních isonitrilů, způsobu jejich výroby ajejich použití v multikomponentních reakcích. Isonitrily tohoto druhu mohou být aplikovány ve způsobu podle vynálezu k výrobě polymerů, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny.
Dosavadní stav techniky
Multikomponentní reakce (MCRs) představují v organické syntéze cenný způsob. Aplikují se např. k výstavbě antibiotik, peptidů atd., to jest komplexních molekul s vysokým stupněm diversity. Při obvyklých MCRs jako např. při čtyřkomponentní reakci (4-CC) reagují isonitril, aldehyd, karboxylová . kyselina a amin na definovaný produkt. Jako isonitrily jsou přitom až doposud používány monofunkění sloučeniny, takže mnohotvárnost produktů multikomponentních reakcí tohoto druhuje omezena (srovnej Isonitrile Chemistry; I. Ugi (editor), Academie Press, New York, London 1971) a .odpovídající reakce je zakončena jakmile jednotlivé komponenty zreagovaly.
Regulačně působit na expresi genu pomocí polymerních peptidických nukleových kyselin (PNA) bylo poprvé popsáno v 60tých letech Svachkinem a spol. (R. A. Paégle, M. G. Plata, M. Yu. Lidak, S. A. Giller, Yu. P. Shvachkín v: Present State of the Chemotherapy of Malignant Tumors [ruský], Riga (1968), 103 ff; Přehledný článek: Yu. P. Shavachkin, G. P. Mishin, G. A.
Korshunova, Russian Chemical Reviews, 51, 1982, 178-188), V roce 1978 zavedli Zámečník a Stephenson pojmy „anti sen se“ (= antimediátorový) a „antigen“. Tyto pojmy popisují mechanismy jak je možné zasahovat do translace a transkripce genů (Proč. Nati. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 280 a 285).
Při „antisense“ strategii se váže antimediátorová molekula na mRNA a zabraňuje tím její translaci k proteinu. Při antigen strategii se tvoří trojitý helix molekuly antigenu s dvoušroubovicovou DNA a tak se modifikuje transkripce do mRNA (E. Uhlmann, A. Peyman, Chem, Rev, 90, 1990, ' 544-584). V této souvislosti se různé látky v různých klinických fázích nalézají jako potencionální terapeutika pro virová onemocnění, rakovinu atd.
Dobrá antimediátorová molekula by mezi jiným měla vyhovovat následujícím požadavkům:
1. měla by bez přispění tzv. transfekčních činidel nebo liposomů vykazovat dobrou průchodnost buňkami a buněčnými jádry;
2. měla by k dosažení postačující Nevyužitelnosti vykazovat resistenci pro nukleasu a peptidasu a
3. měla by přesně rozeznat sekvenci přírodního antikodujícího řetězce.
Jako mnohoslibný antimediátorový a antigenový polymer se ukázala PNA popsaná Nielsenem a spol. (Science 1991, 254, 1497-1500; WO 92/20702), která nalezla různorodé použití jako mole50 ku lamě biologický nástroj. To se dá vyvozovat především z vysoké afinity PNA k anti kódujícímu řetězci (DNA, RNA) při velmi dobré sekvenční specificitě. PNA může v sekvencích podstatně lépe identifikovat nevhodná spojení než přírodní DNA nebo RNA. Na pyrímidin bohaté PNA řetězce jsou dáte sto navinout se na DNA-dvoušroubovici a vytvořit trojitý (PNA)2DNA helix.
-1 CZ 299816 B6
Takové struktury jsou potencionálními komplexními replikačními mimetiky a tím by mohlo být možné cíleně vkládat nebo vypojovat geny. Pro použití in vivo musí být však ještě některé vlastnosti PNA zlepšeny a optimalisovány. PNA není např. průchodná buňkami. Zmíněné tvoření trojitého (PNA)2DNA helixu nastává pouze u PNA-řetězců bohatých na pyrimidin a za nefysio5 logických solných koncentrací, PNA agregují a jsou ve vodě špatně rozpustné. PNA, sama jako polární polymer, se váže jak paralelně, tak také antiparalelně s podobnými vazebnými konstantami na cílovou strukturu DNA nebo RNA. Jsou publikovány také silné cytostatické účinky PNA (EP 0 672 677 A2).
io Jak se ukázalo, jsou nové zlepšené PNA nej efektivněji nalézány prozkoumáváním velkého množství variant (S. Jordán a spol., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 1997, 7, 681 a 687). Pro systematickou a rychlou přípravu mnoha analogů se jako optimální nejeví dosud popsané metody syntésy PNA, které spočívají na sekvenčních dvoukomponentních reakcích monomerů a monomery musí být v mnoha krocích syntetisovány z vhodných, komerčně Dostupných předstupňů (M. Egholm a spol. Journal of the American Chemical Society, (1992), 114, 1895).
Podstata vynálezu
Je proto úkolem předloženého vynálezu poskytnout komponentu, se kterou může být podstatně zvýšena diversita MCRs a zejména způsobu výroby polymerů, které vykazují nukleové báze jako postranní skupiny a mohou být vytvořeny komplexní molekuly, tj. komponentu, která může být zreagována při multikomponentní reakci. Takové komponenty musí splňovat následující předpoklady:
1. Musí být snadno a levně vyrobitelné.
2. V nich použité chránící skupiny musí být snadno tj. za mírných podmínek odštěpitelné.
3. V nich použité chránící skupiny musí být stabilní za reakčních podmínek obvyklých při přeměně jiných skupin.
4. Komponenty musí mít takovou strukturu, že se po odstranění chránící skupiny obnaží funkční skupiny, které jsou vhodné pro MCR, aniž jsou modifikovány jiné skupiny, např. také funkční skupiny komponent nebo reakčního partnera.
Předmětem vynálezu je isonitrílová sloučenina vzorce V
C^N-X-NPG (V),
Rs kde X má strukturu vzorce Vl • [Up-NR5PG]a
K„—Q—Yc~ (VI) |Wo- NR5PG]b a PG nezávisle na sobě představují popřípadě orthogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny Λ-acylderivátů, V-sulfonylderivátů, A-alkylderivátů. TV—silyIderivátu, karbamátů nebo solí;
zbytky R5 představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované 45 alkyl-, cykloalky]- alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;
-2CZ 299816 B6 zbytky U, W, KaY představují nezávisle na sobě nesubstituované nebo substituované alkyl—, alkenyl- alkinyl- alkanoyl- alkoxyalkanoyl- cykloalkyl- nebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR5, přičemž R5 má výše uvedený význam;
a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 až 10, přednostně 0 až 5; a
Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl- aryl- alkenyl- alkinyl- jednonebo více-mocný alkanoyl- cykloalkyl- alkoxyalkanoyl- cykloalkanoyl- nebo aroyl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR5, P, P(O), P(S), B, BRS, nebo SO2, přičemž R5 má výše uvedený význam a indexy a, b, o a p vykazují příslušně odpovídající hodnoty.
Tylo sloučeniny jsou vhodné pro výrobu sloučenin vzorce I
a-nh2 i
R,-G III
R2-C(O)-R3 . IV, a
C=N-X-NPG ‘ Γ (V), r5 .
spolu v prvním kroku popřípadě současně reagují, ... r. .
popřípadě se odstraní jedna nebo více chránících skupin a reakce se opakuje m-krát, přičemž po prvním kroku se použije produkt předchozího kroku místo sloučeniny vzorce Π, přičemž m je 0 nebo celé číslo od 1 do 1000, výhodně 1 až 300, přednostně l až 100, zejména 1 až 50, l až 30, 1 až 10 nebo 1 -5,
A je při Ugiho reakci obvyklý zbytek aminové složky jako je vodíkový atom, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alky lační zbytek, steroid, lipid, polyamin, činidlo usnadňující příjem buněk, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch,
-3CZ 299816 B6
Β je vodíkový atom, substituent, (cyklo_)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zby5 tek, stero id, lipid, póly amin, činidlo usnadňující příjem buněk, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, pepttd, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytek X-NPG sloučeniny V,
Rj-G je voleno ze struktur následujících vzorců:
r ίΘ
Θ iP
4 ©. K 1
L 1
I --ZH , Ri—: 3—z 1
R* ϊ < i t L
Θ ri® přičemž skupina Ri-G může být spojena se sloučeninou vzorce IV molekulárním „spacerem“ přes Rj nebo R nebo R4;
Ri a R jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek kyselinové složky jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytky odvozené od přírodních nebo syntetických nukleových bází;
L, Μ, T a Z nezávisle na sobě představují O, S nebo NR4, přičemž R4 znamená H, fluor, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo
-Ó(cyklo-)alkyl, -O-aroyl, -S(cyklo-)a1kyl, -S-aroyl;
R2 a R.3 jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek oxokomponenty jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyk1o-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid spojený aminovým „spacerem“, antimediátorová molekula, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer, modifikovaný povrch anebo rozvětvovací bod P, který je opět znova výchozím bodem pro další DNA- RNA-, PNA- nebo peptidový řetězec nebo další oligomer nebo polymer,
X vykazuje následující strukturu:
-4CZ 299816 B6 [Up-NR5PG]a
Kn-~Q—Y (Ví) [W0-NR5PG]b
PG nezávisle na sobě představují po případě ortogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny TV-acylderivátů, 7V-sulfonylderivátů, W-alkylderivátů, A-silyl5 derivátů, karbamátů nebo solí;
zbytky R5 představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;
zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, alkenyl-, alkinyl-, alkanoyl- alkoxyalkanoyl- cykloalkyl- nebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR5, přičemž R5 je jak je definováno v předchozím;
a, b, c, n, o a pjsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 - 10, zvláště 0-5;
Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl-, aryl-, alkenyl-, alkinyl-, jednomocný nebo vícemocný alkanoyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkanoyl- cykloalkanoyl- nebo aroyl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR5, P, P(O), P(S), Β, BR5, nebo SO2, přičemž Rj je jak je definováno v předchozím a indexy a, b, o a p nyní vykazuj í odpovídaj ící hodnoty;
F představuje oxo, thio, seleno nebo iminoskupiny a
J je voleno z následujících struktur, přičemž horní vertikální čárka představuje vazbu na Rt a spodní vertikální čárka vazbu k dusíkovému atomu hlavního řetězce polymeru v obecném vzorci I:
C===E E = M nebo L
Y
3===E E = L nebó M
E===P-R E.= MneboZ
R = OR6, SRe, R6
E= ==F
E - M, L nebo Z E = M, L nebo Z přičemž R^ představuje H, substituent, (cyklo—)a1kyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-jalkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, s tou podmínkou, že nejméně jeden ze zbytků R nebo Ri ve sloučenině vzorce I, je zbytkem odvozeným od přírodní nebo syntetické nukleové báze (patentový nárok 1).
-5CZ 299816 B6
V preferovaném provedení se způsob výroby vyznačuje tím, že fluorescenčními značkovači jsou fluorescein, Texaská červeň, Lissaminový rhodamin, cyanin nebo rhodamín, interkalátory jsou psoralen, akridin, fenanthrolin, kovový komplex fenanthrolinu nebo Ellipticin, antibiotiky jsou endiiny, β-laktamy, tetracykliny, anthracykliny, polyethery, mitomycinové typy, fosfomycinové typy, makrolidy, bleomycinové typy nebo aminoglykosid, spojnicí vnitřního žlábkuje Netropsin nebo Distamycin, polyaminem je polyamin spermíd lnového typu, anti med iátoro vým polymerem je DNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo RNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo fosfothioát, peptid má N- nebo C-terminální spojení, konjugát protilátky je vybrán z konjugátu protilátek, io které poskytují buněčně specifický příjem, vyžadují specifické systémy nosičů nebo ovlivňují endocytosu, syntetickým polymerem je CPG, Wang nebo Tentagel, přírodními nukleovými bázemi jsou adenin, thymin, guanin, cytosin nebo uráčil a syntetickými nukleobázemi jsou pseudouracil, 5-propinyluracil, 5-hexenyluracil, 5-fluorcytidin, 5-hydroxymethyluracil, 5-methylcytidin, 5-bromcytidin a sloučeniny následujících vzorců
přičemž R8 a R$ jsou nezávisle na sobě H, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, chlor nebo fluor, R]0 je fluor, brom jod, cblor, alkinyl, (cyklo-)alkyl, aroyl, heteroaroyl nebo H a η = 1 - 20, vhodněji 1 - 10 a zvlášť zejména 1 - 5, přičemž postranní skupiny mohou být chráněny odborníkovi známými chránícími skupinami jako jsou např. tercbutylbenzoyl, p-methoxybenzy 1, isobutanoyl.
Všechny dosud a v dalším jmenované funkční jednotky jako antibiotika, spojovací článek žlábků, antimediátorové molekuly, steroidy, konjugáty protilátek, interkalátory a oligosacharidy mohou být na hlavní polymer vázány pomocí vhodně konstruovaného spojovacího článku (=spaceru).
Termínem vhodně se při Ugi-ho reakci míní alespoň jedna funkční skupina obsahující funkci ΟΧΟ-, kyselinovou, aminovou nebo isokyanovou. „Vhodně“ může ale znamenat i jiné funkční skupiny, pomocí kterých dokáže odborník spolu spojit dvě molekulární jednotky.
Chránící skupiny PG o sobě jsou obvyklé, snadno odštěpitelné (dočasné) chránící skupiny pro aminoskupiny. V jiném případě by k jejich odštěpení musely být použity drastické podmínky, které by mohly vést k nežádoucím vedlejším reakcím nebo dokonce k rozkladu reakčních produktů. Chránící skupiny PG představují zejména A-acylderiváty, Λ'-alkylderiváty nebo azidové skupiny a zvlášť jsou preferovány A-acyl- Λ-sul fonyl-, Λ'-alkyl-, N- silyl- chránící skupiny jako např. terč Boc- Alloc- Fmoc- Μοζ-, Z-, Tr- MMTr-. DMTr- Pixyl- TBDMS-chránicí skupiny, soli aminu.
Zbytky Rj představují nezávisle na sobě zejména vodíkové atomy, nebo nesubstituované či substituované alkyl- aryl- cykloalkyl- alkoxyalkyl- skupiny nebo heterocykly, zvláště stericky málo náročné skupiny jako alkyl, aryl, cykloalkyl, heterocykly a zejména vodíkové atomy a primární aminy jsou většinou reaktivnější než sekundární aminy [I. Ugi, Angew. Chem., 74, 9 (1962)].
Zbytky U, W, KaY představují nezávisle na sobě zejména nesubstituované či substituované alkyl- cykloalkyl- nebo aryl-skupiny, přednost mají zvláště skupiny jako je methylen-, ethylen-, propylen-, heptylen- oktylen-, nonylen-, oxymethylen-, oxyethylen-, cyklohexylfenylskupiny a heterocykly.
-6CZ 299816 B6
Indexy a, b, m, n, o a p jsou nezávisle na sobě především celá čísla od 0 do 50, silněji jsou preferována celá čísla od 0 do 20, respektive od 0 do 10 a ještě silněji celá čísla od 0 do 5 a zvláště pak od 0 do 3 a nejvíce se dává přednost, když a, b, p a o jsou Oaman 0, 1 nebo 2.
Zbytek Q představuje nejlépe nejméně jednu nesubstituovanou alkyl-, aroyl- nebo aryl-skupinu nebo nesubstituovaný či substituovaný heterocyklus a přednost mají zvláště skupiny jako je methylen- ethylen-, propylen-, oxymethylen-, oxyethylen-, dioxymethylen-, 1,2-dioxyethylen-, cyklohexyl- fenylskupiny, N a heterocykly.
Preferované sloučeniny vzorce V vykazují následující strukturu:
-7CZ 299816 B6
Sloučeniny vzorce V mohou být podle vynálezu připraveny tak, že sloučenina vzorce VII
HNR5-Kn-Q-Yc-NH2 [W0-NR5H]b (vii) se skupinami PG jak definováno v předchozím, které mohou být na sobě nezávislé, se ochrání obvyklým postupem, čímž se připraví sloučenina vzorce VIII
PGNRs-Kn-Q-Yc-NÉa
I [W0-NR5PG]b (vní) přičemž zbytky a indexy mají výše uvedený význam, a potom se sloučenina vzorce Vlil převede obvyklými postupy na isonitril vzorce V. Postupy tohoto druhu běžné pro přeměnu sloučenin vzorce VIII na isonitrily vzorce V popsal např. W. P. Weber, G. W. Gokel, Tetrahedron
Lett., 1972 1637; W. P. Weber, G. W. Gokel, I. K. Ugi, Angew. Chem., 84, 587 (1972); Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 11, 530 (1972). Sloučeniny vzorce VII jsou obchodně dostupné.
V dalším způsobu provedení se sloučenina vzorce VIII převede obvyklými formylačními činidly na sloučeninu vzorce IX:
-8CZ 299816 B6 (Up-NRsPG]a
PGNRs-Kn-Q-Yc-NHCHO [Wo-NR5PGJb (ix), která se pak za obvyklých podmínek převede na sloučeninu vzorce V, přičemž zbytky a indexy jsou definovány jako v předchozím. Formy láci obvyklými formylačními činidly tohoto druhu popsal např. U. Schóltkopf a spol., Liebigs Ann., 89, 351-360 (1977). Běžný způsob přeměny sloučeniny vzorce IX na sloučeninu vzorce V je odštěpení vody, jak popsali např. I. Hagendom, H. Tónjes, Pharmazie, 11, 409 (1956); I. Ugi, R. Meyer, Angew, Chem., 70, 702 (1958); Η. M. Walborsky, G. E. Niznik, J. Org. Chem., 37, 187 (1972); I. Ugi, W. Betz, U. Fetzer, K. Offermann, Chem. Ber. 94, 2814 (1961), I. Ugi, R. Obrecht, R. Herrmann, Synthesis 1985, 400to 402; G. Gokel, D. Marquarding, P. Hoffmann, I. Ugi v Isonitríle Chemistry, (vydavatel I. Ugi), Academie Press, New York, London 1971, 9. Přednostně se přitom aplikuje fosforoxychlorid a vhodná báze jako triethylamin nebo diisopropylamin.
V dalším způsobu provedení vycházeje ze sloučeniny vzorce X
Up-Ta
M-K„-Q‘Ym-NH2 15 Wo-Sb ΙΛ'· přičemž zbytky a indexy mají výše uvedený význam, se nejdříve formyluje aminová funkce např. některou svrchu jmenovanou metodou, následně pak se jedna nebo více funkcí Μ, T a S, které nezávisle na sobě znamenaj í halogeny nebo hydroxyfunkce, především chlor, brom a hydroxyl, pomocí obvyklých postupů přemění na jednu nebo více azidových funkcí, tyto azidy se běžnými postupy konvertují na odpovídající aminy a tyto se potom obvyklými způsoby opatří shora jmenovanými chránícími skupinami, aby se dospělo ke sloučeninám vzorce IX. Právě tak mohou být sloučeniny vzorce X po formylaci a konversi skupin Μ, T a S.na odpovídající azidy, např. podle nahoře jmenovaných metod, nejprve přeměněny na odpovídající isonitrily, azidové funkce jsou obvyklým způsobem konvertovány na aminy a potom opatřeny shora jmenovanými chránícími skupinami, aby se dospělo ke sloučeninám vzorce V.
Při jejich použití mohou být sloučeniny podle vynálezu nejdříve, např. v rámci obvyklé MCR, např. Ugiho nebo Passeriniho typu, podrobeny reakci se 2, 3 nebo více sloučeninami jako aldehy30 dy, aminy a karboxylovými kyselinami. Potom může být odštěpením nejméně jedné chránící skupiny uvolněna alespoň jedna funkční skupina, jako je aminová nebo hydrazinová skupina, která potom může být, např. v rámci další, v předchozím popsané MCR nebo klasické reakce dvou komponent, podrobena další reakci. Opakovaným nasazováním sloučenin podle vynálezu lze takto připravit velký počet vysoce komplexních molekul. Selektivním odštěpováním chráni35 cích skupin a přesně definovanými reakčními partnery je dále možné syntetizovat veliký počet jinak nedostupných nebo jen těžko dostupných molekul. Sloučeniny podle vynálezu mohou být dále použity pro přípravu peptidických polymerů nukleových kyselin (PNA).
V popise a v patentových nárocích jsou vzaty za základ následující definice:
-9CZ 299816 B6
Alkyl nebo „alk“ nebo „alkan“ také jako součásti slov: délka řetězce C] až C]Oo, preferuje se Ci až C2o, silněji se preferuje Ci až Cio, ještě silněji Cj až Cé a nejvíce pak Ci až C4, řetězec lineární nebo rozvětvený, substituovaný“(jak definováno níže) nebo nesubstituovaný; cykloalkyl nebo cykloalkan: velikost kruhu C3 až C2o, preferuje se C3 až C9, silněji se preferuje C3 až C7, nejvíce je preferován C5, C6 nebo C7, substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný.
Alkenyl: alkyl (nejméně se dvěma C) nebo cykloalkyl obsahující 1 až 5, nejlépe 1 nebo 2 konjugované nebo nekonjugované dvojné vazby. j io Alkinyl: alkyl (nejméně se dvěma C) nebo cykloalkyl obsahující 1 až 5, nejlépe 1 nebo 2 konjugované nebo nekonjugované trojné vazby.
Heterocyklus: tří- až sedmičlenné, nejlépe pěti- nebo šestičlenné heterocykly s 1, 2, 3 nebo případně 4 heteroatomy jako N, O nebo Sjako např. substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný oxiran, thiiran, aziridin, oxaziridin, oxetan, thietan, azetidin, tetrahydrofuran, dihydrofuran, tetrahydrothiofen, dihydrothiofen, pyrrolidin, dihydropyrrol, 1,3-dioxolan, 1,3dithiolan, imidazolidin, oxazolidin, thiazolidin, 2H-pyran, 4H-pyran, tetrahydropyran, 2H-thiopyran, 4//-thiopyran, tetrahydrothiopyran, piperidin, morfolin, 1,4-dioxin, 1,4—dioxan, 1,4dithiin, 1,4-dithian, piperazin, oxepan, thiepan, thiepin, ΙΗ-azepin, 2H-azepin, azepan.
Aroyl: zbytek substituovaného (jak definováno níže) nebo nesubstituovaného benzenu, naftalenu, anthracenu, bifenylu, trifenylu, azulenu, ferrocenu, cyklopropenylia.
Heteroaroyl: zbytek pěti- a šestičlenných aromatických heterocyklů s 1, 2 nebo 3 heteroatomy, jako je např. substituovaný (jak definovaný níže) pyrrol, furan, thiofen, pyrazol, isoxazol, isothiazol, imidazol, oxoazol, thiazol, 1,2,4-triazol, 1,2,4-oxadiazol, 1,2,4—thiadiazol, 1,2,5-oxadiazol, 1,2,5-thiadiazol, tetrazol, pyridin, pyrylium, thiapyrylium, pyridazin, pyrimidin, pyrazin, 1,2,3triazin, 1,2,4-triazin, 1,3,5-triazin, 1,2,3,4-tetrazin, 1,2,3,5-tetrazin, 1,2,4,5-tetrazin, indol, kumaron, thionaften, karbazol, dibenzofuran, dibenzothiofen, lH-indazol, indoxazol, benzo[d]30 isothiazol, anthranil, benzimidazol, benzoxazol, benzothiazol, benzotriazol, chinolin, isochinolin, benzopyrylium, thiabenzopyrylium, akridin, benzo[g]chinolin, benzo[g]isochinolin, benzo[c]chinolin, cinnolin, ftalazin, chinazolin, chinoxalin, fenazin, benzo[g]cinnolin, benzo[g]chinazolin, benzo[gjchinoxalin, 1,5-naftyridin, 1,6-naftyridin, 1,7—naftyridin, 1,8-naftyridin, 2,6-naftyridín, 2,7—naftyridin, 1,7-fenanthrolin, 1,8-fenanthrolin, 1,9-fenanthrolin, 1,10-fenanthrolin, indolizin, 4H-chinolizin, karbolin, ergolin, purin, pteridin, alloxazin, flavin.
Substituent nebo „substituovaný čím“: -H, -OH, Ra, -O- alkyl, -O-cykloalkyl, -O-aryl, -O-heteroaryl, -O-heterocyklus, -NH2, -NO2, -N3, -CNRaRbRc, -NRaRb, -[NRaRbRc]+, fluor, chlor, brom, ester α-, β- až ω-aminokyseliny, -NRaCORb, -NRaOXRb (X = -O. -NR, -POq^R, — SOo^R, — [NRaRbRc] ), —CORa, —COORa, —OCOORa, —CONRaRb, —OCÓNRaRb, —NRCCONRaRb, —Ra—O—Rt, — R<—NRaRb, —Ra—S—Rb, —Ra—SO—Rb, —Ra—S(O)2—Rb, —ORa—O—Rb, —NRaRb—O—Rc, —SO2—Ra, —SOii2)34—Ra—O—Rb, —CORa—O—Rb, —COORa—O—Rb, —OCORa—O—Rb, -OCOORa-O-Rb, -NRbCORa-Ó-Rb, -CONRaRb-O-Rc, -OCONRaRb-O-Rť, -NRcCONRaRbO—Rd, —NRaCORb—O—Rc, —ORa—S—Rb, —NRaRb—S—Rc, —SO]>2>34—Ra—S—Rb) —CORa—S—Rb, —OCORa—S—Rb, —NRaCORb—S—Rc, —CONRaRb—S—Rc, NRaCONRbRc—SR^, —ORa—NRbRc,
-NRaRb- NRcRd, -SOi^^Rb-NRbRc, -CORa-NRbRc, -COOR;-NRbRc, -OCORa-NRbRc, -OCOORa-NRbRc, -NR.CONRbRc-NRj, -NRaCOORb-N RcRd, -OCONRaRb-NRcR<b -NRaCONRbRc-NHRd, -NRaCOORb-NRcRd, -POORaORb, -NRcPOORaORb, přičemž Ra, Rb; Rc a R4 nezávisle na sobě mohou být, jak je shora definováno, alkyl, cykloalkyl, alkenyl, alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, aralkyl, aralkenyt, nebo perhalogenalkyl a přitom Ra, Rb, Rc a R<i mohou být substituovány.
Způsob podle vynálezu se týká rovněž přípravy monomerů, oligomerů a polymerů, které jako postranní skupiny obsahují nukleové báze, zejména od peptidických nukleových kyselin (PNA) a
-10CZ 299816 B6 jejich variant, pomocí mu 1tikomponentních reakcí (MCR's), speciálně MCR's na bázi isokyanidů jako je Ugiho reakce. Přitom se nevychází z monomerů, jako při obvyklých postupech, nýbrž pracuje se s menšími stavebními kameny s tzv. submonomery. Zde představovaný způsob dovoluje zlepšenou synthesu dosud popsaných variant PNA a především rychlou syntézu nových dosud nepopsaných variant PNA s potenciálně zlepšenými a/nebo novými vlastnostmi. Na základě mu It i komponentní povahy tohoto způsobu je možná současná vestavba mnoha rozdílně utvářených zbytků kvaši kombinatomím způsobem, např. do polyamidové páteře PNA, stejně jako s vhodnými, dále níže popsanými stavebními kameny syntézy výstavba (PNA)?-, (PNA)(DNA)-, (PNA)(RNA)~, (PNA)(peptid)-, (PNA)2(DNA}~, (PNA)([oligo]sacharid), io (PNA)2(DNA)(peptid)-chiméry atd., jakož i výstavba změněných polymernich páteří PNA, jako např. thioamidů. Kratší oligomery nebo dokonce monomery připravené podle popsaného způsobu jsou potenciálně farmako logicky nebo agrochemicky relevantní úěinné látky,
Zde popsaný způsob spočívá na isokyanidem podporovaných mu 1tikomponentních reakcích (MCR's) typu kondensace čtyř komponent nebo Ugiho reakce [Isocyanide Chemistry, (vydavatel I, Ugi), Wiley, New York, 1971; I. Ugi, R. Karl v Comprehensive Organic Synthesís, (vydavatelé Β. M. Trošt, C. H. Heathcock), Vol. II, 1083 - 1109, Pergamon Press, New York 1991]. Při této reakci reagují jako edukty čtyři složky isokyanid, oxosloučenina (aldehydy nebo ketony), sloučeniny aminového typu (např. amoniak, primární aminy, sekundární aminy, hydrazin a deriváty, hydroxylamin a deriváty) a vhodná kyselinová složka (např. karboxylové kyseliny, monoesteiy kyseliny uhličité, voda, thiosulfát, selenovodík, azoimid, kyselina kyanatá, kyselina thiokyanatá) na jednotné produkty, jejichž centrální základní kostra podstatně závisí na kyselinové složce. Je pozoruhodné, že zbytky jednotlivých složek mohou být variovány v širokých mezích. Tak při Ugiho reakci stejně reagují stericky náročné nebo malé, aromatické, heteroaromatické, jak alifa25 tické nebo heterocyklické, elektronegativní nebo elektropositivní edukty. Příbuzné, na isokyanidech založených MCR's jsou Passeríní-ho reakce [I. Ugi v Isocyanide Chemistry (vydavatel I. Ugi), Wiley, New York, 1971], jakož i řada syntéz heterocyklů (S. Marcaccini, T. Torroba, OPPI, 143).
Sloučeniny, které lze podle vynálezu nasazovat vykazují např. následující struktury:
Iminy:
-11CZ 299816 B6
Karboxylové kyseliny:
/ X/COOH
COOH
Tyto sloučeniny mohou být uplatněny např. v následující reakci:
NH2
Pomocí způsobu podle vynálezu mohou být připraveny také homopolymery a heteropolymery obecného vzorce I jak je to uvedeno ve Schématu I.
Schéma I
Krok I:
A—ŇH2 + R,-G-H ,,/X + C^N-X-ŇPG r2 r3
xX
- 12 CZ 299816 Bó
Krok lil: opakuj krok í a II m krát, při tom
>
— —:—>
= A-NH2 z kroku I znamená
Způsob výroby homopolymerů a heteropolymerů obecného vzorce í se vyznačuje tím, že jsou navzájem synchronně, případně vícekrát, reakci podrobeny čtyři rozdílné sloučeniny s vhodnými funkčními skupinami. Po prvním kroku, tj. případně synchronně probíhající přeměně sloučenin
II, III, IV a V, je potom namísto sloučeniny vzorce II nasazován produkt právě předchozího kroku. Aby se dospělo k heteropolymerům, nemají sloučeniny ve všech syntetických krocích stejné zbytky nebo funkční skupiny.
Syntézy tříd sloučenin uvedených pod vzorcem I mohou být provedeny na plochách, v kapalné fázi nebo na polymemích nosičích.
Syntéza sloučenin vzorce I může dále probíhat na tak zvaných čipech:
přitom se připraví substrát, na který se nanese do první oblasti sloučenina vybraná ze sloučenin 15 vzorce Π, III, IV a V, které vykazují chránící skupiny, které mohou být odstraněny aktivátory;
tento krok je nyní opakován případně na jiných oblastech plochy s jinou / jinými ze sloučenin II,
III, IV a V, které mají odpovídající chránící skupinu / skupiny, oblast povrchu, která vykazuje jednu nebo více ze sloučenin II, III, IV a V, je vystavena působení aktivátoru, aby se odstranila nejméně jedna chránící skupina, tato oblast je vystavena jedné ze sloučenin II, III, IV nebo V, která opět vykazuje světlocitlivou chránící skupinu, a tento krok je opakován případně v jiných oblastech libovolnou kombinací sloučenin vzorců II, III, IV a V, substrát může přitom být polymerizovaným Langmuirovým Blodgettovým filmem, funkcionali25 zovaným sklem, germaniem, křemíkem, polymery, polytetrafluorethylenem, polystyrenem, galliumarsenitem nebo jejich kombinacemi;
jako aktivátory přicházejí v úvahu iontové paprsky, elektronové paprsky, γ-záření, rontgenové paprsky, ultrafialové záření, světlo, infračervené záření, mikrovlny, elektrické proudy, radiovlny ajejich kombinace.
Jako světlocitlivé chránící skupiny přicházejí v úvahu např. o-nitrobenzylderiváty, 6-nitroveratryloxykarbononyl, 2-nitrobenzyloxykarbonyl, cinnamoylderiváty ajejich směsi.
-13 CZ 299816 B6
Dále je s hlediska aplikovaných aktivátorů používaných substrátů, světlocitlivých chránících skupin a podmínek, za kterých jsou jednotlivé kroky prováděny, co do celkového obsahu brán zřetel na následující spisy: WO 90/15070, WO 91/07087, WO 92/10092, EP 0 728 520.
Výhody PNA-čipů proti DNA-čipům jsou mezi jinými podstatně lepší rozeznání mutací ve zkoumaných DNA, jakož i větší stabilita PNA-čipů ve srovnání s DNA-čipy.
Výstavba řetězce DNA nebo RNA v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je metoda triesterová, metoda H-fosfonátová nebo metoda fosfoamiditová, zejména podle standardio ní fosfoamiditové metody podle Carutherse [Μ. H. Caruthers a spol., J. Am. Chem. Soc.t 103,
3185 (1981)]. Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve
Schématu I, může sloužit následující sloučenina:
HC) NPG přičemž X značí eventuálně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl nebo heterocyklus,
PG je chránící skupina, která musí být kompatibilní se syntétisovaným DNA- nebo RNA- anebo jiným antimediátorovým polymemím řetězcem a představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc, Moc,
5-dímethoxybenzyl karbamát, o- nebo m-nitrofenylkarbamát jako Nvoc nebo 3,4-dimethoxy-6nitrobenžylkarbamát nebo fenyl (o-nitrofenyl)methylkarbamát.
Výstavba peptidového řetězce v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je
Merrifeld-ova metoda (E. Atherton, R. C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis - A Practical 25 Approach, IRL Press, New York, 1989). Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou
PNA syntetiso vanou ve Schématu I, může sloužit každá přírodní nebo syntetická /V-chráněná aminokyselina. Po odštěpení chrámci skupiny je připojením se na peptidový řetězec připraven podle metodiky naznačené ve Schématu I řetězec PNA.
Výstavba řetězce oligosacharidu v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako např.
Schmidt-ovy trichloracetimidátové metody nebo štěpení epoxidového kruhu (P. Collins, R. Ferrier, Monosaccharides, Wiley, New York 1996,415-430). Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve Schématu 1, může sloužit například sloučenina:
přičemž X značí eventuálně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl nebo heterocyklus,
Y znamená nukleofil jako S, O, NR $ R = případně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -CHPL, přičemž P a L nezávisle na sobě znamená -CN, -NC, -COOR, -PO(OR)2 nebo -SO2R,
PG je chránicí skupina, která musí být kompatibilní s řetězcem syntetisovaného oligosacharidu a 45 představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc nebo Pmoc anebo Nvoc.
Skupina X ve vzorci V může být výchozím bodem pro další syntézu DNA, RNA, PNA nebo peptidu anebo jiného oligomeru či polymeru.
Výstavba řetězce DNA nebo RNA v X probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je metoda triesterová, metoda H-fosfonátová nebo metoda fosfoamiditová, zejména podle
-14CZ 299816 B6 standardní fosfoamiditové metody podle Carutherse [Μ. H. Caruthers a spol., J. Am. Chem. Soc., 103, 3185 (1981)]. Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetizovanou ve Schématu I, může sloužit následující sloučenina obecného vzorce CN-X-NPG:
OH c ξξξ= n přičemž hydroxyskupina slouží jako zakotvení pro následující anti med iátoro vou syntézu RNA / DNA nebo fosfothioátu.
ť
Výstavba peptidového řetězce nebo PNA řetězce v X probíhá podle odborníkům známých poštuio pů, jako je Merrifieldova metoda (E. Atherton, R. C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis A Practical Approach, IRL Press, New York, 1989) respektive metoda (PNA) popsaná ve Schématu I. Jako spojovací stavební kámen může sloužit každý isokyanid s chráněnou aminovou funkcí jako např. následující trifunkční isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:
BocHN
NHFmoc
Po dokončení Ugiho reakce s isokyanidem se např. odštěpí chránící skupina Fmoc a vystaví se peptidová nebo PNA řetězec. Po dokončení syntézy postranního řetězce se po odštěpení Boc chránící skupiny dále syntetizuje hlavní PNA řetězec.
Výstavba řetězce oligosacharidu v X probíhá podle odborníkům známých postupů, jako např. Schmidt-ovy trichloracetimidátové metody nebo štěpení epoxidového kruhu (P. Collins, R, Ferrier, Monosaccharides, Wiley, New York 1996, 415- 430). Jako spojovací stavební kámen může např. sloužit následující trifunkční isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:
přičemž glykosylace se uskuteční na volné hydroxyfunkci nebo může sloužit následující isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:
přičemž se glykosylace děje přes nukleofilní Y-skupinu,
X je substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus,
Y je nukleofíl jako S, O, NR s R = substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -CHPL, přičemž P a L nezávisle na sobě znamenají -CN, -NC, -COOR, -PO(OR)2 nebo -SO2R.
Výstavba řetězce DNA nebo RNA vX probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je metoda triesterová, metoda H-fosfonátová nebo metoda fosfoamiditová, zejména podle standardní fosfoamiditové metody podle Carutherse [Μ, H. Caruthers a spol., J Am. Chem. Soc., 103,
3185 (1981)]. Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve
Schématu I, může sloužit následující sloučenina obecného vzorce CN-X-NPG:
- 15 CZ 299816 B6
HC> NPG přičemž X značí substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cykl o-)alki nyl, aroyl, hetero- ;
aroyl nebo heterocyklus, :
PG je chránící skupina, která musí být kompatibilní se syntetisovaným DNA- nebo RNA- anebo jiným antimediátorovým polymemím řetězcem a představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc, Moc,,
5-dimethoxybenzylkarbamát, o- nebo m-nitrofenylkarbamát jako Nvoc nebo 3,4-dimethoxy-6nitrobenzylkarbamát nebo fenyl(o-nitrofenyl)methylkarbamát, přičemž hydroxyskupina slouží jako zakotvení pro následující RNA / DNA nebo fosfothioátovou antimediátorovou syntézu.
Metody v kapalné fázi jsou používány zejména pro výstavbu kratších oligomerů, avšak ve větších množstvích, zatímco metody v tuhé fázi jsou vhodné pro výstavbu delších oligomerů v menších až větších množství a metody na plošných površích se hodí pro výstavbu delších oligomerů v malých množstvích.
Příklady provedení vynálezu
Experimentální podmínky syntézy v kapalné fázi
V kapalné fázi se podle Schématu í nechá reagovat aminová složka s oxokomponentou, kyselinovou složkou a vhodně substituovanou, na aminové skupině chráněnou isokyanaminovou komponentou. Přitom je výhodné spolu smísit po jednom ekvivalentu čtyř různých složek a tím je přivést k reakci. Výhodné je také předem zkondensovat amin a oxokomponentu na Schiffovu bázi. Jako rozpouštědla se hodí jak aproticky polární i nepolární, tak i proticky. polární rozpouštědla. Na základě rozpouštěcích schopností kyselinových komponent nukleových bází se především hodí protické, jakož i proticky polární rozpouštědla jako např. alkoholy jako voda, methanol, ethanol, propanol, ethylenglykol, glycerol, trifluorethanol a aproticky polární rozpouštědla jako např. pyridin, V-methylmorfolin, methy lenchlorid, chloroform, dirnethylformamidu dimethylsulfoxid, acetonitril, ethylenglykoldimethylether nebo také jejich směsi jako např. ethylenglykoldimethylether / glycerol nebo rozpouštědla podporující tvoření Schiffových bází jako trimethyl-orthoformiát. Acylační katalyzátory jako např. pyridin nebo 4-dimethylaminopyridin se ukázaly jako reakci podporující při Ugiho reakci. Také Lewisovy kyseliny jako ZnCl2, TiCl4,
ZrCp2Cl2 atd. se prokázaly jako látky podporující Ugiho reakci. Reakční teplota může obnášet
-20 °C a +100 °C, přednost.má však 10 až 40 °C. Reakční doba představuje podle reaktivity .
komponent sekundy až více dní. Výhodně se Ugiho reakce provádí koncentrovaně, to jest koncentrace jednotlivých komponent jsou 0,lM až 4M.
Experimentální podmínky syntézy v tuhé fázi
Polymery pro syntézu polymerů nukleových bází v tuhé fází mohou být např. polystyren, polyethylenglykol, kopolymery polyethylenglykol-polystyren, polyakrylamid, kontrolované poresní sklo (CPG), polyethylen, polypropylen, nylon, celulosa. Vhodné spojovací články jsou např. aminomethyl, 4-methylbenzhydrylamin (MBHA), 4-(2',4'-dimethyloxyfenyl-Fmoc-aminomethylj-fenoxyacetamido-norleucylaminomethyl (Rink Amide AM), 4-{2',4'-dimethyloxy- fenyl-Fmoc-aminomethyl)-fenoxyacetamidonorleucyl-MBHA (Rink Amide MBAH), 4-(2',4dimethyloxyfenyl-Fmoc-aminomethyl)fenoxy (Rink Amid), 9-Fmoc-amino-xanthen-3-yloxy (Sieber Amid), hydrazin-2-chlortrityl, 4-sulfamylbenzoyl AM, 4-sulfamylbutyryl AM, bis—(2— aminoethyl)-ethertrityl, l,3-bis-(aminomethyl)-fenyltrityl nebo pryskyřice osazené chráněnými V-koncovými aminokyselinami.
Edukty syntézy mohou být· k dispozici v nejrůznějších, v předešlém odstavci jmenovaných, rozpouštědlech kompatibilních s vlastnostmi bobtnání polymerů. Edukty se nasazují v 2 - 20
-16CZ 299816 B6 1 násobném přebytku vztaženo na násadu polymeru. Také Lewisovy kyseliny jako ZnCl2, TiCLj, ZrCp2Cl2 atd. se prokázaly jako látky podporující Ugiho reakci. Reakční teplota může obnášet -20 °C a + 100 °C, přednost má však 10 až 40 °C. Reakční doba představuje podle reaktivity komponent sekundy až více dní. Výhodně se Ugiho reakce provádí koncentrovaně, to jest koncentrace jednotlivých komponent jsou 0,lM až 4M.
Experimentální podmínky syntézy na plošném povrchu
Plošné povrchy musí být pro syntézu polymerů modifikovány spojovacími články. Možnými plošnými povrchyjsou např, skelné povrchy, povrchy polymerů jako je teflon, polyethylen, polyio propylen, nylon, celulosa. Výhodně jsou přes spojovací článek na povrch navázány fotocitlivé chránící skupiny. Po odstranění chránících skupin v selektivní oblasti povrchu, může být započato s výstavbou PNAs způsobem popsaným ve Schématu I. Je výhodné, když všechny chránící skupiny jednotlivých komponent jsou fotocitlivé, jak to ukazuje následující zobrazení.
Výhody a možná použití popisovaného vynálezu
Zde představovaný způsob výroby polymerů s nukleovými bázemi jako postranními skupinami za použití multikomponentních reakcí překonává všechny dosud popsané způsoby co do efektivity syntézy a přístupnosti nových PNAs. Dosud popsané varianty PNA mají mnoho nevýhod pro použití jako antimediátorové a antigenní účinné látky. Pomocí zde představovaného způsobu lze co nej efektivněji vyhledávat nové vylepšené varianty; Protože pří dosavadních způsobech byty na PNAs polymerisovány monomery připravované ve více stupních, je efektivita variací ve srovnání se zde představovaným způsobem podstatně menší. Při zde představovaném způsobu se připraví jedna monomemí jednotka ze čtyř různých složek v jednom kroku. Protože edukty Ugiho reakce jsou ve velké rozmanitosti obchodně dostupné nebo snadno získatelné jednoduše v jednom nebo dvou stupních z komerčně dostupných sloučenin, může být ve stejném čase při srovnatelném nákladu připraveno podstatně více variant.
Z monomeru nebo dimerů a trimerů připravených podle zde předloženého kombinatomího způsobu, mohou být připravována potentní virostatika nebo kancerostatika.
Příklady
V následujícím je uveden seznam použitých zkratek.
Alloc allyloxykarbonyl
Boc terc-butyloxykarbonyl
Boc20 di-Zcrc-bu tyl ester kyseliny pyrouhličité
DCM dichlormethan
DMF dimethylfonnamid
Dmt 4,4'-dimethoxytri fenyl methyl
Fmoc 9-fluorenylmethoxy karbonyl
FmocONSu 7V-(9-f1uorenylmethoxykarbonyloxy)-sukcinimid
Mmt 4-methoxytrifenylmethyl
Moz p-methoxybenzyloxykarbonyl
Pixyl 9-(9-fenyl)xanthenyl
TBDMS terč- butyldimethylsilyl
TFA trifluoroctová kyselina
Trt trifenylmethyl
Z benzyloxykarbonyl
- 17CZ 299816 B6
Obecný předpis pro syntézu 2-tritylamino-ethyIisokyanidových zbytků (X)
Příprava 2-tritylethylendiaminů
K 12,20 g (200 mmol) ethylendiaminu v 500 ml THF bylo při teplotě místnosti (dále RT) pomalu přikapáno 40 mmol příslušného tritylchloridu (trifenylmethylchlorid, 4-methoxytr i feny Imethy 1chlorid, 4,4'-dimcthoxytrifenylmethyl-chlorid), který byl rozpuštěn v 500 ml THF. Potom bylo 12 h mícháno při RT, rozpouštědlo bylo odpařeno na rotační odparce, olejovitý lehce žlutý až oranžový zbytek byl rozpuštěn v 500 ml esteru kyseliny octové a třikrát extrahován 250 ml nasyceného roztoku chloridu sodného. Organická fáze byla vysušena síranem sodným. Po io odstranění rozpouštědla se získá příslušný amin jako olej resp. pěna ve výtěžcích 50 až 95 %.
V-Trityl ethylendiamin C21H22N2 (288,42)
Rf = 0,21 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
V-(4-Monomethoxytrityl)ethylendiamin C22H24N2O (332,45)
RF = 0,21 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp, parami HCI)
V-(4,4'-DimethoxytrÍtyl)ethylendiamin C23H26N2O2 (362,48)
Ri = 0,22 (DCM/MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
Pří prava 2-tr ity lam inoethy I formám i d ů
190 mmol příslušného aminu bylo 12 h zahříváno k varu ve 300 ml ethylesteru kyseliny mravenčí (teplota olejové lázně 75 °C). Po odstranění přebytečného esteru na rotační odparce byl příslušný formamid získán jako stabilní resp. mazlavá, žlutá až oranžová pěna. Výtěžky leží mezi 80 a 90%.
2-Tritylaminoethylformamid C22H22N2O (330,42)
Rf = 0,87 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
2-(4-M onomethoxytr ity 1 )am in oethy Iformamid
C23H34N2O2 (360,46)
RF = 0,86 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví.ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI) 'H-NMR (CDC13, 250, 133 MHz):
= 1,70 (br s, IH); 2,32 (tr, 2H, J= 6,0 Hz); 3,37 (m, 2H); 3,76 (s, 3H); 5,99 (br s, IH); 6,767,49 (m, 14 H); 8,17 (s, IH).
l3C-NMR (CDCI3, 62,896 MHz):
= 38,7 (CH2); 43,1 (CH2); 55,2 (CH3); 70,2 (C); 113,2 (CH); 126,4 (CH); 127,9 (CH); 128,3 (CH); 129,7 (CH); 137,8 (C); 145,9 (C); 158,0 (C); 164,7 (CHO).
2-(4,4'-Dimethoxytrityl)aminoethylformamid
C24H26N2O3 (390,49)
Rf = 0,92 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
Příprava 2-tritylaminoethylisonitrilů
180 mmol příslušného formamidu se rozpustí ve 250 ml methylenchloridu. Po přidání 400 ml
TEA se ochladí na 0 °C, pomalu se přikapé 180 mmol fosforoxychloridu a nechá se dále při této teplotě dvě hodiny míchat. Potom se pomalu za silného míchání při 20 °C přičiní 340 mmol uhličitanu sodného ve 150 ml vody a domíchává se ještě 30 min při RT. Vodná fáze se zředí na
-18CZ 299810 B0
400 ml a extrahuje se 150 ml DCM. Po promytí organické fáze nasyceným NaCI roztokem, vysušením nad uhličitanem draselným a odtažením rozpouštědla, resuttují příslušné isonitrily jako pěna ve výtěžku 85 až 95 %.
2-TrityIaminoethylisokyanid C22H20N2 (312,42)
Rf = 0,90 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
2-(4-Monomethoxytrityl)aminoethylisokyanid 10 C23H22N2O (342,44)
RF = 0,89 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
2-(4,4 -Dimethoxytrityl)amÍnoethylisokyanid C24H24N2O2 (342,47)
Rf = 0,95 (DCM / MeOH 5:1, v, v); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)
Obecný předpis pro syntézu N-acylethylisokyanidů 20 V-(Zerc-Butoxykarbonyl)ethylendiamin
K roztoku 2,0 mol ethylendiaminu v 700 ml THF bylo při RT během 12 až 48 h přikapáno 0,25 mol Boc2O v 500 ml THF. Roztok byl dekantován od vyloučené tuhé látky a rozpouštědlo bylo odtaženo. Zbytek a vyloučená tuhá látka byly rozpuštěny v 500 ml vody a vzniklá suspenze byla sfiltrována. Vodná fáze byla třikrát extrahována se 150 ml DCM, extrakt byl promyt kon25 centrovaným roztokem NaCI, vysušen a odpařen na rotační odparce. Vzniklo 36 g oleje (90 % vztaženo na Boc2O).
V-fterc-Butyloxykarbonyljaminoethylformamid
21,8 mol AM/m'-butyloxykarbonyl)ethylendiammu bylo rozpuštěno v 50 ml ethyl- nebo 30 methylesteru kyseliny mravenčí a jako katalyzátor byla přidána kyselina p-toluensulfonová. Tato směs byla po 12 h zahřívána k varu. Po odpaření roztoku na rotační odparce byl zbytek vzat do
100 ml DCM nebo esteru kyseliny octové, dvakrát promyt vodou, vysušen a rozpouštědlo bylo odtaženo. Bylo získáno 3,86 g oleje, který pozvolně vykrystalizoval (výtěžek 94 %).
T.t. 84 až 86 ŮC i
2- (A-/m-Butyloxykarbonyl)amÍnoethylisonitril
Příprava isonitrilu probíhá podle svrchu uvedeného předpisu. Téměř kvantitativně vzniká olej, který pozvolně vykrystalizuje.
'H-NMR (250 MHz, CDCb): 1,42 (s, 9H, CH3), 2,92 (m, 2H, CH2), 3,40 (m, 2H, CH2), 5,00 (s, 40 ΙΗ,ΝΗ).
I3C-NMR (62 MHz, CDCb: 28,1 (CH3); 38,1 (t, ‘J = 7,5 Hz, CHr-NC), 39,0 (CH2-NH), 80,0 (C), 155,8 (CO), 156,2 (t,1J = 5,5 Hz, NC).
Podle shora uvedených předpisů byly analogickým způsobem připraveny následující sloučeniny: 45
3- (;Y-/m’-Butyloxykarbonyl)aminopropylisonitril 'H-NMR (250 MHz, CDCb): 1,44 (s, 9H, CH3), 1,89 (m, 2H, CH2), 3,26 (q, 2H, 3J = 6,2 Hz,
CHJ, 3,46 (m, 2H, CHJ, 4,92 (s, 1H, NH).
I3C-NMR (62 MHz, CDCb): 28,2 (CH3); 29,4 (CH2); 38,1 (t, ]J = 7,6 Hz, CHr-NC), 39,0 (CH50 NH), 79,4 (C), 155,9 (CO), 156,4 (t,1J = 5,3 Hz, NC).
-19CZ 299816 B6
6-(7V-íerc-Butyloxykarbonyl)aminohexylisonitril ‘H-NMR (250 MHz, CDCh): 1,36 (m, 6H, CH2); 1,44 (s, 9H, CH3), 1,89 (m, 2H, CH2), 3,27 (q,
2H, CH2), 3,47 (m, 2H, CH2), 5,02,4,92 (2s, 1H, NH-CO-rotameiy).
nC-NMR (62 MHz, CDCIj): 28,2 (CH3), 28,3 (CH2), 29,5 (CH2), 30,5 (CH2), 38,2 (ζ 2J = 6,7
Hz, CH2-NC), 39,0 (CHr-NH), 77,4 (C), 156,2 (CO), 156,4 (t, 2J = 5,3 Hz, NC).
8_(X-terc-Butyloxykarbonyl)aminooktylisonitri] ]H_NMR (250 MHz, CDCh): 1,31 (m, 10H, CH3), 1,44 (s, 9H, CH3), 1,69 (m, 2H, CH2), 3,11 (m, 2H, CH2-NC), 3,37 (m, 2H, CH2-NHCO), 4,57 (s, IH, NH).
13ONMR (62 MHz, CDCh): 26,5 (CH3), 26,6 (CH2), 28,5 (CH3), 28,9 (CH2), 29,0 (CH2), 29,1 (CH2), 29,9 (CH2), 40,5 (CH^NC), 41,5 (CHr-NH), 77,4 (C), 156,6 (CO), 155,9 (NC).
/V-l-(4-Methoxybenzyloxykarbonyl)-N -2-formylethylendiamin:
Syntéza /V-(4-methoxybenzyloxykarbonyl)-ethylendiaminu podle předpisu [L. S. Richter, R. N,
Zuckermann, Bioorg. Med. Chem. Lett.,5, 1159-1162 (1995)], přičemž organická methylenchloridová fáze byla promyta 2 x 100 ml nasyceného roztoku kuchyňské soli. Výtěžek 7,1 g 64 % (literatura udává 6,0 g, 54 %),
7,1 g N-(4—Methoxybenzyloxykarbony))-ethyiendiaminu a na špičku špachtle 4-4 imethy lamin 020 pyridinu bylo 3 hodiny vařeno ve 100 ml ethylesteru kyseliny mravenčí. Přebytečný ethylester kyseliny mravenčí byl ve vakuu odtažen na rotační odparce. Zbylý tuhá látka byla vzata do 100 ml CH2C12 a vytřepána s 30 ml vody. Organická fáze byla vysušena Na2SO4 a ve vakuu odpařena na rotační odparce. Zbylý olej (6,53 g, výtěžek 81 %) po nějakém čase krystalisuje a je dostatečně čistý pro další reakci, 'H-NMR (250 MHz, CDCh): 3,37 (m, 4H), 3,80 (s, 3H), 5,02 (s, 2H), 5,28 (s, br, 1H), 6,32 (s, br, IH), 6,87 (m, 2H), 7,27 (m, 2H), 8,14 (s, br, IH).
nC-NMR (62 MHz, CDCh): 39,0,40,6, 55,3, 66,8,113,9, 128,4, 129,9, 159,7,161,8, 163,4. Rf(CH2CI2/MeOH 9/1): 0,6.
Λ-1 -(4-M ethoxy ben zy 1 oxy karbony 1)—2—isokyano- 1-am i noethan:
K 6,53 g A-l-(4-methoxybenzyloxykarbonyl)-/V-2-formylethylendiaminu (25,9 mmol a 10,85 ml triethylamínu (78 mmol) ve 100 ml CH2C12, temperovaným ledovou lázní, bylo pomalu během Ví h přikapáno 3,97 g POC13 (25,91 mmol) a směs byla po další 4 h při 0 °C míchána. Pomalu byl při 0 °C přikapán vodný roztok 5,51 g Na23 ve 40 ml H2O, Nakonec bylo.po dobu
1 h mícháno při teplotě místnosti. Bylo zředěno dalšími 100 ml vody, organická fáze byla oddělena a vodná fáze byla extrahována 2x 50 ml CH2C12. Spojené organické fáze byly vysušeny MgSO4 a ve vakuu odpařeny na rotační odparce. Zbylo 6 g (99 %) červené tuhé látky, jejíž čistota je dostačující pro následující reakce. Analytický vzorek po překrystalisování z ethylacetátu poskytl bezbarvou tuhou látku.
’H-NMR (250 MHz, CDCh): 3,43 (m, 2H), 3,53 (m, 2H), 3,80 (s, 3H), 5,04 (s, 2H), 5,50 (s, br, IH), 6,88 (m, 2H), 7,28 (m, 2H).
l3C-NMR(62 MHz, CDCh): 40,2,41,8, 55,3, 66,9, 114,0, 128,1, 130,0, 156,4, 159,7. Rf(CH2Cl2/MeOH 9/1): 0,8.
Příklad 1 mmol. Thimínoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
-20CZ 299816 B6
C23H31N5O6 Mw: 473,53342
Ή-NMR (360 MHz / d6-DMSO): 1,35 (9H, s), 1,76 (3H, s), 2,95 - 3,1 (4H, m), 3,77 a 3,93 (2H, 5 2 x s {rotamery}), 4,46, 4,58, 4,62, 4,67, 4,80 (4H, 6 x s {rotamery}), 6,78 (IH, m), 7,21 - 7,39 (6H, m), 7,87 a 8,13 (IH, 2 x tr {rotamery}), 11,29 (IH, s, thimin-NH).
13C-NMR (62,9 MHz): 11,7, 28,1, 47,9, 48,8, 49,5, 77,5/107,9, 127,1, 127,4, 127,6, 128,2, 128,5, 136,1, 136,8, 142,2, 150,9, 155,5, 158,0, 164,3, 167,2.
ES-MS: 474,0 (m + H)+
Příklad 2 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 15 l mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a výsledný produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
Příklad 3 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl
-21 CZ 299816 B6 odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
Příklad 4 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanídové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
Příklad 5
Polypropylenová multititrační deska s hlubokými jamkami (MTP = Multi Titer Plate) s objemem 1 ml na jamku, byla do každé jamky osazena thymin-l-octovou kyselinou v methanolu a l-isokyano-2-N-Zerc-butoxykarbonylethanem. Řádky A-H byly osazeny níže zobrazenými aminy a sloupce 1 - 12 níže zobrazenými oxokomponentami. Uzavřené MTP byly třepány při teplotě místnosti a vysrážené produkty byly odfiltrovány. Pro zvýšení výtěžků může být filtrát
-22CZ 299816 B6 zahuštěn na polovinu a znova vysrážené produkty odfiltrovány. Produkty byly charakterisovány HPLC-ES, DC a lH- / nC-NMR.
Osazení 96-ft/lTP:
Sloupce s oxokomponentou
Řádky s aminovými komponentami
-NH2
Na příklad v jamce H 10 se nalézá následující sloučenina:
-23CZ 299816 B6
Příklad 6
Příprava thiminpentameru:
C65H«N2|O20 Mw= 1488, 56 HPLC-EST-MS: odpovídá
Pro přípravu této sloučeniny na Fmoc-rinkamidové pryskyřici se postupuje podle následujícího schématu synthesy: i
1. Odstranění Fmoc-skupiny Rink-pryskyřice pomocí morfolinu.
2. Třepání takto upravené pryskyřice s acetonem, kyselinou thiminoctovou a A-l-(4-methoxýbenzyloxykarbonyl)-2-isokyano-l-aminoethan v DMSO / DMF.
3. Zakončovací krok s acetanhydridem v DMF.
4. Odstranění chránící skupiny Moz 5 % trifluoroctové kyseliny, 2,5 % thioanisolu, 2,5 % dimerkaptoethanu v CH2C12.
5. Neutralizace morfolinem.
6. Krok 2-5 opakovat 4 krát.
7. Odštěpení od pryskyřice 95% TFA.
Příklad 7
1 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
-24CZ 299816 B6
'H-NMR (250 MHz / d6-DMSO): 1,23 (6H, s), 1,37 (9H, s), 1,75 (3H, s), 2,95 - 3,17 (4H, m), 4,58 (2H, s), 4,73 (2H, s), 6,70 (IH, tr), 7,29-7,50 (6H, m), 11,25 (IH, d, thimin-NH). I3C-NMR (62,9 MHz): 12,2, 24,4, 28,5, 43,0, 47,4, 49,7, 62,9, 78,0, 108,0, 126,9, 127,5, 128,9, 128,2,138,8, 142,6, 151,4,156,1, 164,8, 169,9, 174,1.
ES-MS: 502,0 (m + H)+
Příklad 8 mmol Thiminoctové kyseliny, l mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
'H-NMR (360 MHz / d6-DMSO): 0,83 - 1,54 (8H, m), 1,37 (9H, s), 1,75 (3H, s), 2,24 (2H, m), 2,95 -3,17 (4H, m), 4,56 (2H, s), 4,73 (2H, s), 6,67 (IH, tr), 7,27-7,48 (6H, m), 11,28 (IH, s, thimin-NH).
I3C-NMR (62,9 MHz): 11,6, 22,0, 24,7, 28,0, 32,2, 46,6, 49,7, 65,2, 77,4, 107,8, 126,5, 126,9, 128,4,138,1,136,1,142,1,142,4, 151,0,155,5,157,1, 164,3,167,7, 172,7.
ES-MS: 542,0 (m + Hf
Příklad 9 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
-25CZ 299816 B6
C23H48N6O7
Mw = 520,67501.
lH-NMR (250 MHz / d6-DMSO):
l3C-NMR (62,9 MHz): 11,8, 23,7, 24,0, 28,1, 44,9, 45,6, 47,9, 49,8, 53,0, 54,4, 55,3, 66,1, 77,6, 107,8,142,3,150,9, 155,5, 164,3, 166,9,167,3, 167,9, 168,0.
ES-MS: 522 (m + H)+
Příklad 10
Provedení je analogické předchozím příkladům,
Isokyanidová složka: l-isokyano-3-;V-(/crc-butoxykarbonyl)propan. Oxokomponenta: paraformaldehyd.
Aminová složka: benzylamin.
Kyselinová složka: Y-(p“methoxybenzoyl)-Ag-adeninoctová kyselina.
C-^HagNsOg Mw = 630,71 ES-MS: 632 (m + H)+
Příklad 11 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.
-26CZ 299816 B6
C27H28N6Oi0 Mw = 596,56

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    10 1. Isonitrilová sloučenina vzorce V
    C^N-X-NPG (V),
    R5 kde X má strukturu vzorce VI [Up--NR5PG]a
    -Kn-G-Yc- (VI) |S [W0~NR5PG]b a PG nezávisle na sobě představují popřípadě orthogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny V-acylderivátů, V-sulfonylderivátů, V-alkylderivátů, TV—sí lylderi vátu, karbamátů nebo solí;
    20 zbytky Rs představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;
    zbytky U, W, Ka Y představují nezávisle na sobě nesubstituované nebo substituované alkyl-, alkenyl-, alkinyl- alkanoyl-, alkoxyalkanoyl- cykloalkyl- nebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR5, přičemž R5 má výše uvedený význam;
    25 a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 až 10, přednostně 0 až 5; a
    Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl- aryl- alkenyl- alkinyl- jednonebo více-mocný alkanoyl-, cykloalkyl- alkoxyalkanoyl-, cykloalkanoyl- nebo aroyl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR5, P, P(O), P(S), B, BR5, nebo SO2, přičemž R5 má výše uvedený význam a indexy a, b, o a p vykazují příslušně
    30 odpovídající hodnoty.
  2. 2. Sloučenina vzorce V podle nároku 1, kde zbytky PG představují TV-acylderiváty nebo /V-alkylderiváty;
    -27CZ 299816 B6 zbytky R5 představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl- nebo aryl-skupiny;
    zbytky U, W, Ka Y představují nezávisle na sobě nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl- nebo aryl-skupiny;
    5 a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 až 5; a
    Q představuje nejméně jednu nesubstituovanou alkyl-, aroyl-, nebo aryl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus.
  3. 3. Způsob výroby sloučeniny vzorce V podle nároku l, vyznačující se tím, že io sloučenina vzorce Vil (Up-ŇR5Hla
    HNRs-K^-Q-Yc-NHa [W0-NRsH]b (vn) se skupinami PG jak definováno v předchozím, které mohou být na sobě nezávislé, se ochrání obvyklým postupem, čímž se připraví sloučenina vzorce Vlil [Up-NRsPG]a
    PGNRs-Kn-Q-Ye-NHa 1S [Wo-NR5PG]b (VIII) a potom se sloučenina vzorce Vlil převede obvyklými postupy na ison itri 1 vzorce V. '
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se sloučenina vzorce VIII 20 převede obvyklými formylačními činidly na sloučeninu vzorce IX:
    [Up-NRsPGla
    PGNR5-Kn-Q-Yo-NHCHO [Wo-NRsPGjb nx).
    která se pak za obvyklých podmínek převede na sloučeninu vzorce V, přičemž zbytky a indexy mají výše uvedený význam.
CZ0385899A 1997-05-14 1998-05-14 Isonitrilové slouceniny pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny CZ299816B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19720165A DE19720165A1 (de) 1997-05-14 1997-05-14 Verfahren zur Herstellung von Polymeren, die Nucleobasen als Seitengruppen aufweisen
DE19720216A DE19720216A1 (de) 1997-05-14 1997-05-14 Multifunktionelle Isonitrile und Verfahren zu deren Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ385899A3 CZ385899A3 (cs) 2000-04-12
CZ299816B6 true CZ299816B6 (cs) 2008-12-03

Family

ID=26036538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0385899A CZ299816B6 (cs) 1997-05-14 1998-05-14 Isonitrilové slouceniny pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6355726B1 (cs)
EP (1) EP0983290B1 (cs)
JP (1) JP2002500643A (cs)
AU (1) AU750974B2 (cs)
CA (1) CA2290614C (cs)
CZ (1) CZ299816B6 (cs)
DE (1) DE59810914D1 (cs)
DK (1) DK0983290T3 (cs)
HU (1) HU226867B1 (cs)
IL (1) IL132518A (cs)
NO (1) NO995551L (cs)
WO (1) WO1998051697A2 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10326303A1 (de) * 2003-06-11 2004-12-30 Celares Gmbh Reagenzien zur Modifikation von Biopharmazeutika, deren Herstellung und Anwendung
WO2005123140A2 (en) * 2004-06-08 2005-12-29 Alza Corporation Preparation of macromolecular conjugates by four-component condensation reaction
US7892737B2 (en) * 2005-06-30 2011-02-22 Life Technologies Corporation Compositions, kits and methods pertaining to stability modulation of PNA oligomer/nucleic acid complexes
DE102005041570A1 (de) * 2005-09-01 2007-03-22 Celares Gmbh Hoch verzweigte Reagenzien zur Modifaktion von Biopharmazeutika, deren Herstellung und Anwendung
DE102006039615A1 (de) * 2006-08-24 2008-03-13 Leibniz-Institut Für Pflanzenbiochemie Esterelongationsverfahren zum sequenzgesteuerten Aufbau alternierender Peptid-Peptoid-Polymere (Peptid-Peptoid-Polymere)
AU2013330344B2 (en) 2012-09-17 2018-07-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Chromatography media and devices
WO2014169206A2 (en) 2013-04-11 2014-10-16 Carnegie Mellon University Divalent nucleobase compounds and uses therefor
WO2014169216A2 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Carnegie Mellon University TEMPLATE-DIRECTED γPNA SYNTHESIS AND γPNA TARGETING COMPOUNDS
WO2015168383A1 (en) 2014-05-02 2015-11-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Functionalized support material and methods of making and using functionalized support material
EP3284795B1 (en) * 2015-04-16 2023-08-02 The School Corporation Kansai University Use of a purine base-containing polymer as an anti-ice nucleation activator
US10695744B2 (en) 2015-06-05 2020-06-30 W. R. Grace & Co.-Conn. Adsorbent biprocessing clarification agents and methods of making and using the same
WO2018058091A1 (en) 2016-09-26 2018-03-29 Carnegie Mellon University Divalent nucleobase compounds and uses therefor
CN114315835B (zh) * 2021-11-30 2023-03-03 华南农业大学 一种6-苯甲基腺嘌呤半抗原、人工抗原、抗体及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002566A1 (en) * 1993-07-16 1995-01-26 Ontogen Corporation Synthesis of combinatorial arrays of organic compounds through the use of multiple component combinatorial array syntheses
EP0672661A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-20 Hoechst Aktiengesellschaft Substituierte N-Ethyl-Glycinderivate zur Herstellung von PNA und PNA-/DNA-Hybriden
WO1996015143A1 (en) * 1994-11-14 1996-05-23 Chiron Corporation SYNTHESIS OF PEPTIDE NUCLEIC ACIDS (PNAs) AND ANALOGUES VIA SUBMONOMER APPROACH
CZ74396A3 (en) * 1995-03-13 1996-10-16 Hoechst Ag Analogs of oligonucleotides and process for preparing thereof
DE19532553A1 (de) * 1995-09-04 1997-03-06 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung substituierter N-Ethyl-Glycinderivate

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2942606A1 (de) * 1979-10-22 1981-04-30 Helmut Dipl.-Chem. Aigner Verfahren zur herstellung von saeureamiden und anwendung des verfahrens
US6087186A (en) * 1993-07-16 2000-07-11 Irori Methods and apparatus for synthesizing labeled combinatorial chemistry libraries

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002566A1 (en) * 1993-07-16 1995-01-26 Ontogen Corporation Synthesis of combinatorial arrays of organic compounds through the use of multiple component combinatorial array syntheses
EP0672661A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-20 Hoechst Aktiengesellschaft Substituierte N-Ethyl-Glycinderivate zur Herstellung von PNA und PNA-/DNA-Hybriden
WO1996015143A1 (en) * 1994-11-14 1996-05-23 Chiron Corporation SYNTHESIS OF PEPTIDE NUCLEIC ACIDS (PNAs) AND ANALOGUES VIA SUBMONOMER APPROACH
CZ74396A3 (en) * 1995-03-13 1996-10-16 Hoechst Ag Analogs of oligonucleotides and process for preparing thereof
DE19532553A1 (de) * 1995-09-04 1997-03-06 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung substituierter N-Ethyl-Glycinderivate

Also Published As

Publication number Publication date
IL132518A (en) 2007-05-15
HUP0002730A2 (hu) 2000-12-28
JP2002500643A (ja) 2002-01-08
WO1998051697A2 (de) 1998-11-19
HU226867B1 (en) 2009-12-28
CZ385899A3 (cs) 2000-04-12
EP0983290B1 (de) 2004-03-03
AU8017598A (en) 1998-12-08
US6355726B1 (en) 2002-03-12
NO995551D0 (no) 1999-11-12
HUP0002730A3 (en) 2003-07-28
NO995551L (no) 2000-01-12
CA2290614A1 (en) 1998-11-19
CA2290614C (en) 2010-09-21
EP0983290A1 (de) 2000-03-08
IL132518A0 (en) 2001-03-19
AU750974B2 (en) 2002-08-01
DK0983290T3 (da) 2004-06-14
DE59810914D1 (de) 2004-04-08
WO1998051697A3 (de) 1999-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11608355B2 (en) Technologies for oligonucleotide preparation
US11384105B2 (en) Processes for preparing oligomers
US8309710B2 (en) Use of N-alkyl imidazole for sulfurization of oligonucleotides with an acetyl disulfide
CZ299816B6 (cs) Isonitrilové slouceniny pro výrobu polymeru, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny
JP2019523754A (ja) ホスホロジアミダートモルホリノオリゴマーを調製するためのプロセス
CN104114542A (zh) 三唑并嘧啶化合物的合成
JP4012145B2 (ja) ピロール−イミダゾールポリアミドの固相合成法
KR102523522B1 (ko) 포스포로디아미데이트 모르폴리노 올리고머의 제조 방법
US20040198972A1 (en) Processes for the preparation of oligonucleotides
WO2003051896A1 (en) Cytidine libraries and compounds synthesized by solid-phase combinatorial strategies
Abramova et al. Solid-phase-supported synthesis of morpholinoglycine oligonucleotide mimics
WO2003051898A1 (en) Unusual nucleoside libraries, compounds, and preferred uses as antiviral and anticancer agents
EP2736916B1 (en) Minor groove binder phosphoramidites and methods of use
US20100298530A1 (en) Photoresponsive Base Having Triazole Skeleton
KR102523527B1 (ko) 포스포로디아미데이트 모르폴리노 올리고머의 제조 방법
JP7475056B2 (ja) 光応答性ヌクレオチドアナログの製造方法
DE19720165A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymeren, die Nucleobasen als Seitengruppen aufweisen
CN103232507B (zh) 修饰核苷单体及其合成方法和应用
Honzawa et al. Synthesis and hybridization property of oligonucleotides containing carbocyclic oxetanocins
US6541626B2 (en) Process for selective N-acylation of purine nucleosides
US20230235328A1 (en) Novel morpholino oligonucleotide derivatives
US12435105B2 (en) Technologies for oligonucleotide preparation
HK40069732A (en) A substantially diastereomerically pure phosphoramidochloridate, a method and a pharmaceutical composition

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140514