Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Lipofilní analogy chráněných aminoalkylsubstituovaných glycinů a způsob jejich přípravy

Abstract

Lipofilní analoga chráněných aminokyselin obecného vzorce I, kde R.sub.1.n. a R.sub.2 .n.nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C.sub.3.n. až C.sub.40.n., a kde PG představuje Fmoc, Boc nebo Cbz chránicí skupinu, je možné připravit dvoustupňovou syntézou vycházející z chráněného N,O-ditrimethylsilyl derivátu II a příslušného mastného acylačního činidla III, kde LG je halogen nebo jiná aktivující skupina (reakce 1). Produktem této reakce je meziprodukt IV, který snadnou hydrolýzou v závislosti na podmínkách reakce přechází na látku I (reakce 2). Produkt I tak vzniká ve vysokém výtěžku a čistotě bez vzniku oligomerních a degradačních bočných produktů. Metoda je uplatnitelná pro syntézu látek v multi-kg množství pro farmaceutickou výrobu.

Classifications

Y02P20/55 Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

Show more

CZ304894B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Ladislav Drož
Miroslav Havránek
Vojtěch Balšánek

Worldwide applications
2012 CZ

Application CZ2012-978A events

Description

Lipofilní analogy chráněných aminoalkylsubstituovaných glycinů a způsob jejich přípravy
Oblast techniky
Vynález se týká metody přípravy karbolipofdizovaných ortogonálně chráněných aminoalkylsubstituovaných glycinů jako základních stavebních bloků upotřebitelných při syntéze modifikovaných peptidů a glykopeptidů na pevné fázi nebo v roztoku, které jsou svým charakterem předurčeny po jejich zavedení ke vzniku kavit, micel a lypozomů.
Dosavadní stav techniky
Lipofilizované aminokyseliny zabudované do struktuiy biologicky aktivních látek jako jsou pep15 tidy, proteiny, glykopeptidy a řada dalších mohou významným způsobem ovlivnit jejich aktivitu a farmakologické chování v organizmu. Takové modifikace původní struktury zabudované aminokyseliny mohou snadno díky svému lipofilnímu charakteru například ovlivnit membránovou penetraci, změnit metabolické odbourávání, sorpci, kumulaci ve tkáních a orgánech, poločas stability v séru a řadu dalších významných fyzikálně chemických a farmakologických parametrů.
[1,2],
Několik strukturně blízkých představitelů této skupiny látek bylo připraveno v minulosti za podmínek Schoten-Baumanovy metodiky použitím ledově chladného roztoku Fmoc-Lys-OH a třech ekvivalentů roztoku uhličitanu sodného při teplotě z 0 °C do teploty okolí s příslušnými acylchlo25 ridy [2] nebo pentafluorfenylestery [3], Bohužel produkty takto připravené vznikají v relativně malém výtěžku s nutností použití sloupcové chromatografie, který je způsoben vznikem velkého množství těžce oddělitelných oligomerů a volných mastných kyselin vzniklých hydrolýzou. Toto provedení reakce, z důvodů již výše zmíněných, není použitelné pro přísun větších šarží těchto látek. Metodika, která je předmětem vynálezu pro karboacylované deriváty popisované v tomto vynálezu byla použita pro poprvé.
Literatura
Ledvina Miroslav a kol.: Patent WO 2009/115 782 A2 (17.3. 2008)
Grzegorz Bulaj a kol.: J. Med. Chem. 52, (2009) 1310
3 Anna M. Papini a kol.: J. Med. Chem. 44 (2001) 3504
Podstata vynálezu
Předmětem předkládaného vynálezu je metoda přípravy karbolipofilizovaných chráněných aminoalkylsubstituovaných glycinů dvoustupňovou metodikou, a to jak racemických, tak opticky čistých. Konkrétně se jedná o metodu přípravy a-(Nx-acylalkylamino)-No-chráněných glycinů obecného vzorce I:
kde R] a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený, a nebo cyklický nebo polycyklický, přičemž R3 představuje vodíkový atom, nebo sodík, draslík, lithium a cézium, kde PG označuje Fmoc (((9H-fluoren-9-yl)methoxyjkarbonyl), Boc (terc-butoxykarbonyl), Cbz (benzyloxykarbonyl), kde n nabývá hodnot od 0 do 12.
Tyto sloučeniny obecného vzorce I se připravují reakcí aktivovaného tri-chráněného prekurzoru obecného vzorce II;
('«), kde PG označuje Fmoc (((9//-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl), Boc (terc-butoxykarbonyl), Cbz (benzyloxykarbonyl), kde n nabývá, hodnot od 0 do 12 přímou karboacylací látkou obecného vzorce III;
R,
Ri
LG kde R] a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený anebo cyklický nebo polycyklický, přičemž LG představuje chlór, bróm nebo jód nebo zbytek ze skupiny radikálů, které představují LG-*
za vzniku karboacyl-trichráněného prekurzoru obecného vzorce IV
(iv),
-2CZ 304894 B6 kde Ri a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený, anebo cyklický nebo polycyklický, kde PG označuje Fmoc (((9Hfluoren-9-yl)methoxy)karbonyl), Boc (terc-butoxykarbonyl), Cbz (benzyloxykarbonyl), kde n nabývá hodnot od 0 do 12.
Přehledně je situace popsána ve schématu RXN1.
(RXN1)
Kdy dalším krokem syntézy je selektivní hydrolýza prekurzoru IV za vzniku kýženého produktu I podle schématu RXN2.
hydrolýza
-
(RXN2)
Reakce uvedená ve schématu RXN 1 dle tohoto vynálezu se provádí v širokém rozmezí teplot od -60 do 120 °C v jedno i dvoufázových systémech (kapalina-kapalina, kapalina-tuhá fáze) s výhodou v micelámím prostředí v aprotických rozpouštědlech odolávajících účinku látky II. Ve výhodném provedení v halogenovaných a polárních i nepolárních rozpouštědlech, kterými mohou být dichlormethan, chloroform, tetrachlormethan, dichlorethan, tetrachlorethylen, dioxan, tetrahydrofuran, acetonitril, aceton, ethylacetát, diethylether, terc-butylmethylether, 1,2-dimethoxyethan, dimethoxymethan, N,N—dimethylformamid, toluen, benzen, hexan, petroléther, pyridin, triethylamin ajejich směsí.
Vlastní acylační reakce dle tohoto vynálezu je skončena v rozmezí od 10 min do 48h v závislosti na chemismu (zvláště reaktivitě látky III) a provedení, koncentraci reaktantů, teplotě a makroskopickém uspořádání. Stechiometrický poměr látek II:III se pohybuje v rozmezí od 0,5 do 2.
Aktivované acyl deriváty III mohou být použity přímo, nebo generovány ve směsích před vlastní reakcí například pomoci dicyklohexylkarbondiimidu, Nal/acetonu a podobně.
Výtěžky Nx acylací se pohybují v zpravidla v rozsahu od 70 do 99 %. Metoda je využitelná pro přípravu jednotlivých enantiomerů L a D stejně tak i racemátů. Nedochází během ní ke zvratu konfigurace opticky aktivních center.
Ve výhodném provedení se reakce provádí tak, že reaktant II je předem bez izolace připraven v reakční směsi reakcí TMSC1 (trimethylsilylchloridu) za přítomnosti terciárního aminu jako jsou triethylamin, pyridin, pikoliny, collidin za laboratorní teploty nebo refluxování ve zvoleném rozpouštědle.
-3 CZ 304894 B6
Rozklad meziproduktu IV uvedený podle schématu RXN2 dle tohoto vynálezu se provádí buď po izolaci látky IV, nebo přímo v reakční směsi nebo zpracováním surového produktu po oddestilování rozpouštědla, a to působením protických činidel, jejichž výběr se řídí chemismem přítomné PG skupiny; jako vhodné reaktanty je možné použít vodu, alkoholy, organické a anorganické kyseliny nebo báze nebo jejich směsí s výhodou je možné využít působení methanolu, ethanolu, isopropanolu, n-propylalkoholu, octové kyseliny, citrónové kyseliny a roztoků kyselin halogenvodíkových a minerálních, roztoků pufrů a anorganických látek (K.HSO4, hydrogen a dihydrogen fosforečnanů apod.).
Reakce se provádí v rozmezí teplot od -10 do 100 °C v jedno i dvoufázových systémech (kapalina-kapalina, kapalina-tuhá fáze).
Produkt I se izoluje filtrací nebo extrakcí a je možné ho dočistit použitím krystalizačních technik nebo chromatografie.
Rozklad meziproduktu IV uvedený podle schématu RXN2 je skončen v rozmezí od 10 min do 48 h v závislosti na chemismu provedení, koncentraci reaktantů, teplotě a makroskopickém uspořádání.
Výtěžky jsou zpravidla kvantitativní. Během reakce nedochází ke zvratu konfigurace opticky aktivních center. Produkt I je získán ve formě volné kyseliny nebo soli.
Uvedená metodika řeší všechny nedostatky metod dosud používaných.
Výhodou tohoto provedení jsou:
- vysoký výtěžek čistého produktu
- odstranění chromatografie
- aprotické provedení
- čištění je provedeno pomocí krystalizace
- odstranění vzniku oligomerů
- zamezení rozkladu reagujícího acylhalogenidu III
- snadná škálovatelnost do multi-kg produkce
Příklady uskutečnění vynálezu
Předmět vynálezu je doložen příklady provedení, aniž se tím jakkoli omezuje.
Příklad 1
2-((((977-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-5-(2-tetradecylhexadekanamido)pentanová kyselina i
-4CZ 304894 B6
Do 11 tříhrdlé baňky se předloží 0,1 mol Fmoc-Om-OH.HCl, který se rozpustí ve 250 ml absolutního dichlormethanu. K získanému roztoku se přikape 26 ml (0,2 mol) TMSC1 (trimethylsilylchloridu). Získaná směs se zahřívá, pod zpětným chladičem k varu po dobu 3 h. Po ochlazení se opatrně z dělicí nálevky přikape 42 ml (0,3 mol) bezvodého triethylaminu, a to takovou rychlostí, aby nedošlo k přehřátí. Roztok je dále 1 h refluxován. K získané směsi je přikapán dichlormethanový roztok 0,095 mol 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu a 14 ml (0,1 mol) triethylaminu. Směs se potom míchá při 40 °C (teplota olejové lázně) přes noc. Po ochlazení se roztok zahustí na vakuové rotační odparce při 30 °C. Zbytek se rozpustí ve směsi AcOEt a chloroform a 3x extrahuje 10% roztokem octové kyseliny. Organická fáze se propere následně vodou do vymytí zbytků octové kyseliny. Organická fáze se vysuší bezvodým síranem sodným a filtruje přes fritu S3. Rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku a produkt se rekrystalizuje ze směsi hexan/aceton/DMF. Získá se 72,6 g bílého krystalického prášku (92 %).
Příklad 2
2-((((9//-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-6-(2-tetradecylhexadekanamido)hexanová kyselina ii
Látka ii se připraví analogicky dle příkladu 1 stím rozdílem, že se vychází zFmoc-LysOH.HC1. Produkt se získá ve formě mikrokrystalického bílého prášku ve výtěžku 90 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 3
2-(((benzyloxy)karbonyl)amino)-6-(2-tetradecylhexadekanamido)hexanová kyselina iii
Do 11 tříhrdlé baňky se předloží 0,1 mol Cbz-Lys-OH se rozpustí ve 250 ml absolutního dichlormethanu. K získanému roztoku se přikape 26 ml (0,2 mol) TMSC1 (trimethylsilylchloridu). Získaná směs se zahřívá, pod zpětným chladičem k varu po dobu 3 h. Po ochlazení se opatrně z dělicí nálevky přikape 28 ml (0,2 mol) bezvodého triethylaminu, a to takovou rychlostí, aby nedošlo k přehřátí. Roztok je dále 1 h refluxován. K získané směsi je přikapán dichlormethanový roztok 0,095 mol 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu a 14 ml (0,1 mol) triethylaminu. Směs se potom míchá při 40 °C (teplota olejové lázně) přes noc. Po ochlazení se roztok zahustí na vakuové rotační odparce při 30 °C. Zbytek se rozpustí ve směsi AcOEt a chloroform a 3x extrahuje 10% roztokem octové kyseliny. Organická fáze se propere následně vodou do vymytí zbytků octové kyseliny.
-5CZ 304894 B6
Organická fáze se vysuší bezvodým síranem sodným a filtruje přes fritu S3. Rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku a produkt se rekrystalizuje ze směsi hexan/aceton/DMF. Získá se 62,9 g bílého krystalického prášku (89 %).
Příklad 4
2-((tert-butoxykarbonyl)amino)-6-(2-tetradecylhexadekanamido)hexanová kyselina iv
Látka iv se připraví analogicky dle příkladu 3 s tím rozdílem, že se vychází z Boc-Lys-OH. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 92 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu. Produkt byl krystalizován z acetonu.
Příklad 5 (S)-2-(((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-6-stearamidohexanová kyselina v(L)
Látka v(L) se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z Fmoc-LysOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije chlorid kyseliny stearové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 83 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 6
2-((((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-6-palmitamidohexanová kyselina vi
Látka vi se připraví analogicky dle příkladu 1 stím rozdílem, že se vychází zFmoc-LysOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije chlorid kyseliny palmitové. Pro-6CZ 304894 B6 dukt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 90 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 7 (7?)-2-((((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-6-tetradekanamidohexanová kyselina vii
Látka vii se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z Fmoc-D-LysOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije chlorid kyseliny myristové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 87 %. Spektroskopická 'H NMR a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 8 (R)-2-((((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-6-stearamidohexanová kyselina v(D)
Látka v(D) se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z Fmoc-D-LysOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije chlorid kyseliny stearové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 80 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 9 (S)-2-((((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)amino)-3-stearamidopropanoá kyselina ix
Látka v se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z Fmoc-L-DapOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije chlorid kyseliny stearové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 94 %. Spektroskopická MS analýza potvrdily strukturu produktu.
-7CZ 304894 B6
Příklad 10 (S)-2-((((9H-fluoren-9-yl)inethoxy)karbonyl)amino)-3-(2-oktadecylikosanamido)-propanová kyselina x
Látka x se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z Fmoc-L-DapOH.HC1 a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije bromid kyseliny 2-oktadecylikosanové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 84 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 11 (S)-2-(((benzyloxy)karbonyl)amino)-4-(3-(4-dodecylcyclohexyl)propanamido)butanová kyselina xi
Látka xi se připraví analogicky dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z hydrochloridu (Sý4-amino-2-(((benzyloxy)karbonyl)amino)butanové kyseliny a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije jodid kyseliny 3-(4-dodecylcyclohexyl)-propanové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku 84 %. Spektroskopická a MS analýza potvrdily strukturu produktu.
Příklad 12
Česná sůl kyseliny 2-((terc-butoxykarbonyl)amino)-5-(2-heptylnonanamido)pentanové xii
O 'yOCs HN^O
Do lOOml tříhrdlé baňky se předloží 0,01 mol Fmoc-Om-OH.HCl se rozpustí ve 30 ml absolutního benzenu. K získanému roztoku se přikape 2,6 ml (0,02 mol) TMSC1 (trimethylsilylchloridu). Získaná směs se zahřívá, pod zpětným chladičem k varu po dobu 3 h. Po ochlazení se opatrně z dělicí nálevky přikape 4,2 ml (0,03 mol) bezvodého triethylaminu, a to takovou rychlostí, aby nedošlo k přehřátí. Roztok je dále 30 min refluxován. K získané směsi je přikapán dichlormetha-8CZ 304894 B6 nový roztok 0,01 mol 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu a 1,4 ml (0,01 mol) triethylaminu. Směs se potom míchá při 40 °C (teplota olejové lázně) přes noc. Po ochlazení se roztok zahustí na vakuové rotační odparce při 35 °C. Zbytek se rozpustí ve směsi AcOEt a chloroform a 3x extrahuje 20% roztokem hydroxidu česného. Organická fáze se propere následně vodou do vymytí zbytků CsOH. Organická fáze se vysuší bezvodým síranem sodným a filtruje přes fritu S3. Rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku a produkt se rekrystalizuje ze směsi hexan/aceton/DMF. Produkt xii se získá ve formě česné soli v 83 % výtěžku.
Příklad 13 (S)-2-((((9H-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl)ammo)-6-stearamidohexanová kyselina (v(F))
Látku v(L) je možné analogicky připravit dle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vychází z FmocLys-OH.HCl a místo 2-tetradecylhexadekanoyl chloridu se použije příslušný aktivovaný derivát kyseliny stearové. Produkt se získá ve formě bílého prášku ve výtěžku uvedeném v přehledu níže. Spektroskopická ’HNMR a 13C NMR a MS analýza potvrdily strukturu produktu. Produkt se získá, ve formě bílého prášku ve výtěžku viz tabulka:
aktivní acylderivát_% výtěžku
2,5-dioxopyrrolidin-l-yl stearát 88 stearoyljodid 92 stearoylanhydrid 90 l//-benzo[d][l,2,3]triazol-l-yl stearát 95 perfluorophenyl stearát 83
Průmyslová využitelnost
Uvedenou metodologii přípravy použít pro syntézu látek v laboratorním i průmyslovém měřítku. Látky připravené podle vynálezu lze použít v základním výzkumu, ve farmaceutickém průmyslu.

Claims (7)
Hide Dependent

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob přípravy karboacylovaných chráněných aminoalkylsubstituovaných glycinů obecného vzorce I:
    (I), kde Ri a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený anebo cyklický nebo polycyklický, přičemž R3 představuje vodíkový atom, nebo sodík, draslík, lithium a cézium, kde PG označuje ((9//-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl, terc-butoxykarbonyl, benzyloxykarbonyl, kde n nabývá hodnot od 0 do 12; dvoustupňovou syntézou, vyznačující se tím, že sloučeniny obecného vzorce I se připravují v prvním kroku reakcí aktivovaného tri-chráněného prekurzorů obecného vzorce II
    (), kde PG označuje ((9//-fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl, terc-butoxykarbonyl, benzyloxykarbonyl, kde n nabývá hodnot od 0 do 12 přímou karboacylací látkou obecného vzorce III;
    O (Hl), kde Ri a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený anebo cyklický nebo polycyklický, přičemž LG představuje chlór, bróm nebo jód, nebo zbytek ze skupiny radikálů, které představují LG-*
    -10CZ 304894 B6 za vzniku prekurzoru obecného vzorce IV (iv), kde Rj a R2 nezávisle představují skupiny jako je H, alkyl o počtu uhlíkových atomů C3 až C40, který je lineární nebo větvený anebo cyklický nebo polycyklický, kde PG označuje ((977fluoren-9-yl)methoxy)karbonyl, terc-butoxykarbonyl, benzyloxykarbonyl, kde n nabývá hodnot od 0 do 12; kdy ve druhém kroku syntézy se látka IV podrobí selektivnímu rozkladu za vzniku produktu I.
  2. 2. Způsob přípravy podle nároku lse vyznačuje tím, že se reakce v prvním kroku provede při stechiometrickém poměru II:III od 0,5 do 2 při teplotách od -60 do 120 °C v rozmezí od 10 min do 48 h.
  3. 3. Způsob přípravy podle nároku lse vyznačuje tím, že se reakce v prvním kroku provede v aprotických rozpouštědlech, ve výhodném provedení v halogenovaných a polárních i nepolárních rozpouštědlech, kterými mohou být dichlormethan, chloroform, tetrachlormethan, dichlorethan, tetrachloroethylen, dioxan, tetrahydrofuran, acetonitril, aceton, ethylacetát, diethylethér, terc-butylmethylethér, 1,2-dimethoxyethan, dimethoxymethan, VV-dimethylfonnamid, toluen, benzen, hexan, petroléther, pyridin, triethylamin ajejieh směsí.
  4. 4. Způsob podle nároku lse vyznačuje tím, že se reakce v prvním kroku provádí v rozmezí teplot od -10 do 100 °C v jedno i dvoufázových systémech.
  5. 5. Způsob podle nároku lse vyznačuje tím, že se v druhém kroku reakce rozklad meziproduktu IV provede buď po izolaci látky IV, nebo přímo v reakční směsi nebo zpracováním surového produktu po oddestilování rozpouštědla.
  6. 6. Způsob podle nároku lse vyznačuje tím, že se v druhém kroku rozklad meziproduktu IV provede působením protických činidel jako je voda, alkoholy, organické a anorganické kyseliny nebo báze nebo jejich směsí s výhodou je možné využít působení vody, methanolu, ethanolu, isopropanolu, n-propylalkoholu, octové kyseliny, citrónové kyseliny a roztoků kyselin halogenvodíkových, minerálních a kyselých a bazických roztoků anorganických látek.
  7. 7. Způsob podle nároku lse vyznačuje tím, že produkt I se izoluje ve vysoké čistotě, kdy pro zvýšení jeho čistoty se použije krystalizace nebo chromatografie.