CZ307165B6 - C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití - Google Patents
C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307165B6 CZ307165B6 CZ2016-407A CZ2016407A CZ307165B6 CZ 307165 B6 CZ307165 B6 CZ 307165B6 CZ 2016407 A CZ2016407 A CZ 2016407A CZ 307165 B6 CZ307165 B6 CZ 307165B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- triterpenes
- type
- biotinylated
- lupine
- heterocyclic
- Prior art date
Links
- -1 heterocyclic triterpenes Chemical class 0.000 title claims description 25
- JYIJIIVLEOETIQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Isolupanin Natural products C12CCCCN2CC2C3CCCC(=O)N3CC1C2 JYIJIIVLEOETIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- JYIJIIVLEOETIQ-XDQVBPFNSA-N lupanine Chemical compound C([C@H]12)CCCN1C[C@H]1[C@H]3CCCC(=O)N3C[C@@H]2C1 JYIJIIVLEOETIQ-XDQVBPFNSA-N 0.000 title 1
- PXSNOBCUERDYST-UHFFFAOYSA-N lupanine Natural products O=C1CCCN2CC3CC(CC12)N4CCCCC34 PXSNOBCUERDYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims description 30
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims description 19
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims description 19
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003648 triterpenes Chemical class 0.000 description 19
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 241000219745 Lupinus Species 0.000 description 3
- 230000006287 biotinylation Effects 0.000 description 3
- 238000007413 biotinylation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 3
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPTTVJLTNAWYAO-KPOXMGGZSA-N Bardoxolone methyl Chemical group C([C@@]12C)=C(C#N)C(=O)C(C)(C)[C@@H]1CC[C@]1(C)C2=CC(=O)[C@@H]2[C@@H]3CC(C)(C)CC[C@]3(C(=O)OC)CC[C@]21C WPTTVJLTNAWYAO-KPOXMGGZSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 2
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,3-diene Chemical compound C1CC=CC=C1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- WMSUFWLPZLCIHP-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 9h-fluoren-9-ylmethyl carbonate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1COC(=O)ON1C(=O)CCC1=O WMSUFWLPZLCIHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N (4as,6as,6br,8ar,9r,10s,12ar,12br,14bs)-10-hydroxy-2,2,6a,6b,9,12a-hexamethyl-9-[(sulfooxy)methyl]-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-carboxylic acid Chemical compound C1C[C@H](O)[C@@](C)(COS(O)(=O)=O)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CCC(C)(C)C[C@H]5C4=CC[C@@H]3[C@]21C XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N 0.000 description 1
- 125000003088 (fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPYRJIMPDBGRW-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)ethoxy]ethoxy]acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(COC(=O)NCCOCCOCC(=O)O)C3=CC=CC=C3C2=C1 XQPYRJIMPDBGRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXGZJQLMVSIZEI-UQMAOPSPSA-N Bardoxolone Chemical compound C1=C(C#N)C(=O)C(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CCC(C)(C)C[C@H]5[C@H]4C(=O)C=C3[C@]21C TXGZJQLMVSIZEI-UQMAOPSPSA-N 0.000 description 1
- 108020004256 Beta-lactamase Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006736 Huisgen cycloaddition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 102000004245 Proteasome Endopeptidase Complex Human genes 0.000 description 1
- 108090000708 Proteasome Endopeptidase Complex Proteins 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930194930 Triterpen Natural products 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002521 alkyl halide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 1
- JHVLLYQQQYIWKX-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-bromoacetate Chemical compound BrCC(=O)OCC1=CC=CC=C1 JHVLLYQQQYIWKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 150000001615 biotins Chemical group 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003596 drug target Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;piperidine Chemical compound CN(C)C=O.C1CCNCC1 CMWYAOXYQATXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229940121649 protein inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000012268 protein inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium fluoride Chemical compound [F-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000003523 triterpene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu a jejich využití při hledání molekulárních cílů. Jedná se o heterocyklické triterpeny lupanového typu navázané k biotinu přes variabilní raménko přes pozici C-28 základního skeletu. Tyto konjugáty je možné využít pro stanovení molekulárního cíle, tedy proteinu v nádorové buňce, se kterým tyto aktivní heterocyklické triterpeny lupanového typu interagují, což má za následek její smrt. Využití se předpokládá zejména ve farmaceutickém průmyslu. V současné době je popsáno několik tisíc aktivních triterpenů lupanového typu přírodního nebo syntetického původu a další deriváty v literatuře neustále přibývají. Molekulární cíl je však znám pouze u několika z nich, což podstatně limituje jejich potenciální využití v humánní medicíně.
Dosavadní stav techniky
Triterpeny jsou přírodní sloučeniny, u kterých byla objevena řada biologických aktivit, z nichž nejvýznamnější je selektivní protinádorová aktivita (Dzubak P., Hajduch M., Vydra D., Mustova Biedermann D., Markova L.. Urban M., Šarek J. Nal. Prod Rep. 2006, 23, 394 - 411). Jejich mechanizmus účinku je již studován řadu let a bylo objeveno několik typů proteinů, jejichž inhibice triterpeny vede k inhibici růstu rakovinných buněk, významná je např. inhibice proteasomu (K. Quian, S.-Y. Kim, H.-Y. Hung. L. Huang, C.-H. Chen, K.-H. Lee: Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 5944). Je však zřejmé, že i malá změna ve struktuře triterpenů může mít podstatný vliv na mechanizmus účinku a tedy pro každý nový, cytotoxicky aktivní triterpen je vhodné najít jeho konkrétní molekulární cíle. Mezi triterpeny vynikají svými protinádorovými aktivitami heterocyklické triterpeny lupanového typu, kterých se týká tento vynález.
Jednou z metod hledání molekulárních cílů je dobře známá afinitní chromatografie (Rylova, G.; Ozdian. T.; Varanasi, L.; Šoural, M.; Hlavac. J.; Holub, D.; Dzubak, P.; Hajduch, M. Current Drug Targets 2015, 16, 60-76). Nejčastějším uspořádáním této metody je pevná fáze modifikovaná avidinem a aktivní molekula navázaná na biotin přes definované raménko. Tímto raménkem je myšlena organická molekula protáhlého tvaru, která spojuje molekulu biotinu se studovanou sloučeninou. Raménko může mít různý charakter, nejčastěji je však založeno na bázi ethylenoxy jednotek. Takto modifikovaná aktivní molekula se přidá k lyzátu nádorových buněk, přičemž vznikne slabá interakce protein—inhibitor (aktivní molekula). Poté se k tomuto roztoku přidá pevná fáze modifikovaná avidinem, vytvoří se velmi pevná vazba biotin-avidin. Pevná fáze se odfiltruje od zbytku lyzátu, promyje vhodnými pufry a následuje eluce pomocí soustavy jiných pufrů, kdy se postupně vymývají proteiny z kolony v závislosti na síle jejich interakce s aktivní molekulou. V tandemu s výkonným MALDI-TOF spektrometrem se určí struktura proteinů, které s aktivní molekulou interagují. Pak následuje validace cílů. Jedním ze způsobů, jak cíl validovat, je metoda navázání molekuly z různých poloh a zopakování afinitní chromatografie pro všechny takto navázané molekuly. Cíl by se měl objevit pouze tehdy, když je molekula navázána mimo farmakofor (uspořádání v molekule zodpovědné za její aktivitu). Pokud tedy navážeme molekulu přes farmakofor, měl by tento být zablokovaný a experiment s takovou molekulou sloužit jako negativní kontrola. Jedním z výhodných uspořádání této metody je její kombinace s evaluací pomocí kvantitativní proteomiky a S1LAC. např. v lit. S. Sakamoto, M. Hatakeyama, T. Ito, H. Handa Bioorg. Med. Chem. 2012, 20, 1990 nebo v S.-E. Ong. X. Li, M. Schenone, S. L. Schreiber, S. A. Carr, Methods Mol. Biol. 2012, 803, 129.
Je tedy zřejmé, že pro stanovení molekulárního cíle pomocí afinitní chromatografie je důležité spojit aktivní molekulu přes vhodnou část jejího skeletu s biotinem přes vhodné raménko. Za tímto účelem existuje řada metod. V literatuře je hojně popsána příprava a použití derivátů typu 1 (vzorec 1). Některé z těchto derivátů jsou i komerčně dostupné.
- 1 CZ 307165 B6
Vzorec 1: Příklad biotinylačního derivátu s raménkem na bázi methylenových jednotek s koncovou karboxylovou skupinou
Znázorněný typ raménka. tj. pouze na bázi uhlíkatého skeletu -(CH2)n-, však není považován pro účely afinitní chromatografie za zcela vhodný a nebude mu proto zde věnována další pozornost. Uvedeny budou pouze některé konkrétní příklady derivátů s raménkem na bázi ethylenoxy jednotek nebo deriváty s raménky podobné konstituce, která jsou považována z pohledu struktury za optimální. V literatuře je např. popsána příprava derivátu 2 dle vzorce 2 a jeho následné použití pro studium glykokonjugátů (McReynolds, Katherine D.; Hadd, Michael J.; Gervay-Hague, Jacquelyn, Bioconjugate Chemistry 1999, 10(6), 1021-1031). Popsána je také syntéza derivátu 3 a jeho použití pro studium protein-fosfoinositid vazebných interakcí (Gong, Denghuang; Smith, Matthew D.; Manna, Debasis; Boslic. Heidi E.; Cho, Wonhwa; Best, Michael D. Bioconjugate Chemistry 2009, 20(2), 310-316).
°y-NH H
2: n = 3
3: n = 4
Vzorec 2: Příklad biotinylačního činidla s raménkem na bázi ethylenoxy jednotek s koncovou karboxylovou skupinou
Derivát 4 s raménkem obsahujícím disulfidickou vazbu (vzorec 3) byl připraven pomocí biotinu, ethylendiaminu a merkaptoethanolu ve výtěžku 72 % a použit pro studium β-laktamáz (Marchand-Brynaert, Jacqueline; Bouchet, Michele; Touillaux, Roland; Beauve, Cecile; Fastrez, Jacques, Tetrahedron 1996, 52(15), 5591-606).
Vzorec 3: Příklad biotinylačního činidla s raménkem obsahujícím -S-S- vazbu a koncovou karboxylovou skupinou
V poslední době se pro syntézu konjugátů malých molekul s biotinem rozšířilo použití Huisgenovy 1,3-cykloadice, tzv. click chemie a pro tento účel byly syntetizovány deriváty biotinu substituované molekulou azidu (vzorec 4), např. 5. (Vundyala Neeraja, Sun Chiin, Šidíme Francoise, Shi Wei, L'Amoreaux William, Raja Krishnaswami, Peetz, Ralf. M.. Tetrahedron Letters 2008, 49(45), 6386-6389).
-2 CZ 307165 B6
5: η = 2 nebo 6
Vzorec 4: Příklad biotinylačního činidla s ethylenoxy raménkem a koncovou azidoskupinou
Dále je možné k syntéze biotinylovaných sloučenin pro afinitní chromatografií využít tzv. syntézy na pevné fázi, kde systém biotin-raménko je kovalentně uchycen na polymerní matrici. Syntéza na pevné fázi ve srovnání se syntézou v roztoku obecně poskytuje řadu výhod. Mezi největší výhody patří především jednoduché instrumentální vybavení a jednoduché experimentální provedení syntézy, dále snadná příprava malých množství látek (i při mnohastupňových syntézách) a zejména velmi jednoduchá izolace meziproduktů syntézy.
Příkladem takového přistupuje příprava polymerní matrice 5 s navázaným biotinem a raménkem zakončeným aminoskupinou (schéma 1, Cankarova Naděžda, Funk Petr, Hlavac Jan, and Šoural Miroslav. 2011, Tetrahedron Letí. 52, 5782 - 5788). Pryskyřice 5 následně reaguje s příslušnou aktivní molekulou, která pro tento účel musí obsahovat vhodnou funkční skupinu.
Fmoc
1. krou (*)
2. taok (vi)
Polymerní m&ace (kopdymer styrenu a diwiytbenienu)
Schéma 1. (i) 2-(2-aminoethoxy)ethanol. 10% AcOH/DMF, 20 °C, 16 h, potom NaBH(OAc),. 20 °C. 6 h; (ii) Fmoc-OSu. DCM, 20 °C, 16 h; (iii) biotin, HOBt, D1C, D1EA, DMF, 20 °C, 16 h, zopakováno 3x; (iv) 20% piperidin/DMF, 20 °C. 30 min.; (v) [2-[2-(Fmoc-amino)ethoxy]ethoxyjoctová kyselina, HOBt, D1C, DCM/DMF (1:1), 20 °C, 16 h.
Právě výše uvedený způsob je využitelný pro jednoduchou a rutinní modifikaci heterocyklických triterpenů lupanového typu. Je však nutné vést v patrnosti, že triterpeny lupanového typu většinou neobsahuji vhodnou funkční skupinu pro účel biotinylace. Za vhodnou (tedy dostatečně reaktivní) funkční skupinu se typicky považuje např. karboxylová skupina, aminoskupina nebo alkylhalogenidová skupina. Takové skupiny sice u triterpenů lupanového typu existují, nejsou však dostatečně reaktivní ze sterických důvodů. Pro vlastní biotinylaci triterpenů je proto nutné triterpeny lupanového typu premodifikovat. Vybrané příklady premodifikace ukazuje schéma 2: výchozí triterpeny 6, 7 jsou modifikovány inkorporací karboxylové skupiny za vzniku karboxylových kyselin 8, 9. Tyto reakce jsou popsané v literatuře (Šarek. J., Hajduch, M., Svoboda, M., Nováková, K.., Spáčilová, P., Kubelka, T., Bíedermann. D.: Method of preparation of a soluble formulation of water-insoluble pentacyclic and tetracyclic terpenoids, a soluble formulation of a pentacyclic or tetracyclic terpenoid and a pharmaceutical composition containing this soluble formulation, 2008 WO 2008/037226 A2 a Mukherjee. R., Jaggi, M., Siddiqui, M. J. A.. Srivastava, S. K., Rajednran, P., Vardhan. A., Burman, A. C: Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 4087 -
COOH
Schéma 2. (i) Benzyl bromoacetát. DMF, K2CO3, 20 °C, 14 h; (ii) cyklohexadien, Pd/C, THF, h; (iv) Ph3SiCI, imidazol, DMF, 24 h; (v) NBS, CCI4, 2 h; (vi) TBAF. THF, 2 h.
Jediným biotinylovaným triterpenem nalezeným v literatuře je bardoxolone methyl (CDDO), ze kterého byly syntetizovány konjugáty s biotinem, například typu 10 a 11 (vzorec 5) (Honda Tadashi, Janosik Tomasz, Honda Yukiko, Han Jie, Liby Karen T., Williams Charlotte R.; Couch, Robin D., Anderson Amy C, Sporn Michael B., Gribble Gordon W. Journal of Medicinal Chemistry 2004, 47,4923-4932), Tyto konjugáty mají dvě zásadní nevýhody: 1) obsahují příliš krátké raménko, což může u některých cílových proteinů vést k tomu, že ze sterických důvodů se při provedení afinitní chromatografie nezachytí; 2) toto raménko je pouze na bázi uhlíkatého skeletu (-(CHbV), který není považován pro účely afinitní chromatografie za zcela vhodný, protože má tendenci zaujímat nevhodné prostorové uspořádání. Zcela podstatný je především fakt, že Bardoxolone methyl není triterpen lupanového typu. Konjugáty triterpenů lupanového typu s biotinem přes raménko na bází ethylenoxy jednotek, kterých se týká tento vynález, nejsou v literatuře vůbec popsány a z pohledu afinitní chromatografie jako metody pro studium molekulárních cílů těchto látek jsou molekuly obsažené v tomto patentovém spisu jedinečné.
11·. R2 = H, r’ =
Vzorec 5: Jediné biotinylované triterpeny popsané v literatuře
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu spočívá v C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenech lupanového typu obecného vzorce l, schéma 3. Lupanový skelet je v tomto případě modifikován přes atom C-28. Základní skelet (schéma 3) znázorňuje tyto polohy na základním terpenickém skeletu lupanového typu. Obecný vzorec l (schéma 3) znázorňuje strukturu C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu.
Triterpen lupanového typu (základní skelet)
Biotinylované triterpeny lupanového typu (Obecný vzorec I)
Schéma 3: Obecná struktura cílových buněk
Rámcový popis syntézy C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu
Byla připravena biotinylovaná pryskyřice 5 a a triterpenoidní prekursory 8, 9 (Schéma 2).
-4CZ 307165 B6
Vzorec 6: Sloučenina biotin-L-NH2 ukotvená na polystyrénové matrici (tzv. biotinylovaná pryskyřice 5).
Obecný postup pro acylace pryskyřice 5 terpenickými kyselinami
Triterpen lupanového typu 8, 9 (0,3 mmol) byl rozpuštěn v DMF (1,5 ml) a k roztoku byl následně přidán HOBt.2H2O (45 mg, 0,3 mmol), DIC (45 μΐ, 0,3 mmol) a DCM (1,5 ml). Roztok byl následně přidán k pryskyřici 5 (250 mg). Směs byla třepána přes noc, následně promyta 3 x DMF a 3 xDCM.
Odštěpení cílových produktů {C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu) z pryskyřice
Pryskyřice po acylačním/alkylačním kroku byla třepána s 50% TFA v DCM (3 ml) po dobu 30 min za laboratorní teploty. Roztok byl odebrán a pryskyřice ještě 3 x promyta 50% TFA v DCM. Spojené promývací roztoky byly odpařeny proudem dusíku a surový produkt byl rozpuštěn ve 2 ml MeCN a chromatografován na HPLC s reversní fází. Chromatograficky jednotné frakce byly odpařeny a lyofilizovány z vody, 2-methyl-2-propanolu nebo jejich směsi.
Těmito reakcemi je možné připravit kombinací jednotlivých ramének a jednotlivých heterocyklických triterpenů lupanového širokou škálu produktů.
C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu uvedené v tomto patentovém spisu zahrnují následující provedení:
kde • Raménko je vždy lineární molekula tvořená uhlíkatým řetězcem s deseti až čtyřiceti atomy uhlíku s jednoduchými nebo jednou či více dvojnými nebo jednou či více trojnými vazbami a tento uhlíkatý' řetězec může obsahovat jednu či více karbonylových skupin nebo jeden či více atomů uhlíků v tomto uhlíkatém řetězci může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo -NH- skupinou • b může být jednoduchá nebo dvojná vazba • A je CH nebo C • BjeCHneboC • Q je CH2 nebo C=O • C je CH2 skupina nebo atom N, S, O • D je CH2 skupina nebo atom N, S. O • (E)n je jedno až tříuhlíkatý řetězec (CH2)n, kde η = I až 3 a kde kterákoliv CH2 skupina může být substituována hydroxylem, aminoskupinou, halogenem a/nebo nahrazena atomem O, N, S • kterákoliv vazba mezi skupinami A, B. C, D a (E)n může být jednoduchá nebo dvojná
Příklady uskutečnění vynálezu
Podstata přípravy a použití derivátů podle vynálezu je blíže objasněna v následujících příkladech. Molekuly 12-14 byly připraveny dle rámcového popisu syntézy C-28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu uvedeného v podstatě vynálezu a zde jsou uvedeny výtěžky těchto reakcí a data z hmotnostního spektrometru a NMR prokazující strukturu produktu.
Příklad 1
C-28 biotinylovaný heterocyklický triterpen lupanového typu 12
Výtěžek 40 mg (62 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro C54H82N6O10S [M+H]+ 1007,5886, nalezeno 1007,5884. 'H-NMR: 0,72 (s. 3H); 0,93 (s. 3H); 0,99 (s. 3H): 1,20 (s, 3H); 1,24 (s, 3H); 1,67 (s, 3H, 6 x CH3); 1,97 (dd, 1H, J, = 12,0 Hz, J2 = 8,0 Hz); 2,23 (m, 2H, OC(O)CH2biotin); 2,50-2,62 (m, 2H): 2,82 (dd, 1H, J, = 12,9, J2 = 5,2, SCHH biotin); 2,87 (d, 1H, J = 16,6 Hz, SCH-biotin); 2,91 (td, J, = 10,8 Hz, J2 = 5,2 Hz. H-l9β); 3,09 (m. 1H , SCHH biotin): 3,203,33 (m, 4H); 3,50 - 3,60 (m, 4H); 3,56 - 3,68 (m, 6H, 7 x CH2-linker); 3,88 (s. 2H, NHC(O)CH2O-linker); 4,11 (m, 1H, ’ercCH-biotin), 4,11 (m, 2H, 1 x CH2-linker): 4,30 (dd, Jt = 7,5 Hz, J2 = 5,2 Hz. ,ercCH-biotin); 4,45 (d, 1H, J = 4,3 Hz); 4,49 (d, 1H. .1 = 4,3 Hz. 33-CH2); 4,59 (s, 1H, H-29 pro Eý 4,71 (bs, 1H, H-29 pro Z); 6,35 (s, 1H, NH-biotin); 6,41 (s, 1H, NHbiotin); 7,65 (t, 1H, J = 5,7 Hz, NH-linker); 7,98 (t, 1H, J = 5,2, NH-linker); 8,33 (d, 1H, J = 2,9 Hz, H-pyrazin); 8,45 (1H, J = 2,3, H-pyrazin.
Příklad 2
C-28 biotinylovaný heterocyklický triterpen lupanového typu 13
(13) .O.
HN
Výtěžek 19 mg (52 %). HRMS (ES1-TOF) m/z vypočteno pro C54H84N6OioS2 [M+H]+
1029,5763, nalezeno 1029,5779.
Příklad 3
C-28 biotinylovaný heterocyklický triterpen lupanového typu 14
Výtěžek 37 mg (64 %). HRMS (ESI-TOF) m/z vypočteno pro C54H82N5O||S [M+H]b 996,5726, nalezeno 996,5738.
Průmyslová využitelnost
C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu jsou konjugáty cytotoxicky aktivních heterocyklických triterpenů lupanového typu (potenciálních protinádorových léčiv) s biotinem a jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu pro stanovení molekulárních cílů příslušných triterpenů pomocí afinitní chromatografie. S jejich využitím je možné identifikovat proteiny, se kterými ryto cytotoxicky aktivní triterpeny vytváří specifickou interakci, případně je inhibují, a tím ozřejmit jejich mechanizmus účinku, což je pro potenciální nová léčiva zásadní informace.
Claims (2)
1. C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu, které jsou složené z biotinu, na který je přes raménko navázán heterocyklický triterpen lupanového typu, obecného vzorce I a
• raménko je lineární molekula tvořená uhlíkatým řetězcem s deseti až čtyřiceti atomy uhlíku s jednoduchými nebo jednou či více dvojnými nebo jednou či více trojnými vazbami a tento uh- 7 CZ 307165 B6 líkatý řetězec může obsahovat jednu či více karbonylových skupin nebo jeden či více atomů uhlíků v tomto uhlíkatém řetězci může být substituováno atomem kyslíku, síry nebo -NHskupinou, • b může být jednoduchá nebo dvojná vazba, • AjeCHneboC, • BjeCHneboC, • Q je CH2 nebo C=O, • C je CH2 skupina nebo atom N, S, O, • D je CH2 skupina nebo atom N, S, O, • (E)n je jedno až tříuhlíkatý řetězec (CH2)„, kde n je 1 až 3 a kde kterákoliv CH2 skupina může být substituována hydroxylem, aminoskupinou, halogenem a/nebo nahrazena atomem O, N, S, • kterákoliv vazba mezi skupinami A, B, C, D a (E)n může být jednoduchá nebo dvojná.
2. Použití C28 biotinylovaných heterocyklických triterpenů lupanového typu podle nároku 1 pro stanovení molekulárních cílů heterocyklických triterpenů lupanového typu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016407A3 CZ2016407A3 (cs) | 2017-02-22 |
| CZ307165B6 true CZ307165B6 (cs) | 2018-02-14 |
Family
ID=58449111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-407A CZ307165B6 (cs) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307165B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111333692A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 湖南省中医药研究院 | 一种白桦脂酸衍生物及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2008528A3 (cs) * | 2008-09-01 | 2009-11-18 | Univerzita Karlova v Praze, Prírodovedecká fakulta | Deriváty triterpenoidu pro lécbu nádorových onemocnení a farmaceutická kompozice je obsahující |
| CZ2008723A3 (cs) * | 2008-11-13 | 2010-01-13 | Univerzita Palackého v Olomouci | 2-Deoxyglykosidy triterpenoidu, zpusob jejich prípravy a jejich použití jako lécivo |
-
2015
- 2015-08-10 CZ CZ2016-407A patent/CZ307165B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2008528A3 (cs) * | 2008-09-01 | 2009-11-18 | Univerzita Karlova v Praze, Prírodovedecká fakulta | Deriváty triterpenoidu pro lécbu nádorových onemocnení a farmaceutická kompozice je obsahující |
| CZ2008723A3 (cs) * | 2008-11-13 | 2010-01-13 | Univerzita Palackého v Olomouci | 2-Deoxyglykosidy triterpenoidu, zpusob jejich prípravy a jejich použití jako lécivo |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CANKAROVA N., a kol. Novel preloaded resins for solid-phase biotinylation of carboxylic acids. Tetrahedron Letters, 2011, 52, 5782-5788, ISSN: 0040-4039 * |
| LACORN M. a kol. Use of biotinylated 17β-estradiol in enzyme-immunoassay development: Spacer length and chemical structure of the bridge are the main determinants in simultaneous streptavidin–antibody binding. Journal of immunological methods, 2005, 297, 225-236, ISSN: 0022-1759. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111333692A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-26 | 湖南省中医药研究院 | 一种白桦脂酸衍生物及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2016407A3 (cs) | 2017-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kacprzak et al. | Alkaloids and isoprenoids modification by copper (I)-catalyzed Huisgen 1, 3-dipolar cycloaddition (click chemistry): Toward new functions and molecular architectures | |
| Cao et al. | Design, synthesis and in vitro and in vivo antitumor activities of novel β-carboline derivatives | |
| CN105121455B (zh) | 新的雷公藤甲素衍生物及其制备方法和用途 | |
| Oh et al. | Synthesis and anti-cancer activity of covalent conjugates of artemisinin and a transferrin-receptor targeting peptide | |
| Low et al. | Second-generation derivatives of the eukaryotic translation initiation inhibitor pateamine A targeting eIF4A as potential anticancer agents | |
| Soural et al. | Preparation of conjugates of cytotoxic lupane triterpenes with biotin | |
| Marco et al. | Design and synthesis of pironetin analogues with simplified structure and study of their interactions with microtubules | |
| CN104910239B (zh) | 五环三萜类化合物及其制备方法、药物组合物和用途 | |
| Li et al. | Enmein-type diterpenoid analogs from natural kaurene-type oridonin: Synthesis and their antitumor biological evaluation | |
| US10214558B2 (en) | Natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| Elderwish et al. | Discovery of 3, 3′-pyrrolidinyl-spirooxindoles as cardioprotectant prohibitin ligands | |
| CN103483413B (zh) | 一类多氧孕甾烷化合物及用途 | |
| AU2016202477A1 (en) | Natural and synthetic compounds for treating cancer and other diseases | |
| Mótyán et al. | Microwave-assisted stereoselective approach to novel steroidal ring D-fused 2-pyrazolines and an evaluation of their cell-growth inhibitory effects in vitro | |
| Yang et al. | Estrogen receptor sensing in living cells by a high affinity turn-on fluorescent probe | |
| Martín-Acosta et al. | A clickable photoaffinity probe of betulinic acid identifies tropomyosin as a target | |
| Song et al. | Synthesis and anti-fibrosis activity study of 14-deoxyandrographolide-19-oic acid and 14-deoxydidehydroandrographolide-19-oic acid derivatives | |
| CZ307165B6 (cs) | C-28 biotinylované heterocyklické triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| CN110256522A (zh) | 雷公藤红素肉桂酸酯类衍生物及其制备方法与用途 | |
| CZ307229B6 (cs) | C-28 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| Li et al. | Synthesis and Anti‐tumor Evaluation of Novel C‐37 Modified Derivatives of Gambogic Acid | |
| CZ307227B6 (cs) | C-3 biotinylované triterpeny lupanového typu a jejich využití | |
| Gu et al. | Syntheses and high selective cytotoxicity of dehydroabietylamine C-ring nitration derivatives | |
| CN108558986B (zh) | 含哌嗪结构的甘草次酸类衍生物及其制备方法与用途 | |
| Jeong et al. | Preparation of a Camptothecin‐conjugated Molecular Carrier and its Cytotoxic Effect Toward Human Colorectal Carcinoma In Vitro |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180810 |