ES2224373T3 - Procedimiento de sintesis de analogos de nucleotidos p-quirales modificados. - Google Patents
Procedimiento de sintesis de analogos de nucleotidos p-quirales modificados.Info
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Abstract
Procedimiento de síntesis de análogos de nucleótidos quirales P modificados, que se presentan en forma de diasteroisómeros puros que tienen una configuración preseleccionada al nivel del átomo P. Los oligonucleótidos antisentido que contienen compuestos quirales P tiene propiedades mejoradas de hibridación y de transporte.
Description
Procedimiento de síntesis de ánalogos de
nucleótidos P-quirales modificados.
Un objetivo de la invención es proporcionar un
procedimiento para la síntesis de análogos de nucleótidos
P-quirales de fórmula general 1, donde R_{1}
representa un grupo protector, preferiblemente un grupo
4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo, R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}), B representa una base de purina
o pirimidina (protegida adecuadamente si resulta necesario), Z se
selecciona entre los sustituyentes Q_{1}, o vinilo, etinilo,
aminometilo o aminoetilo, X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio, R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un grupo
aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada.
Una infección bacteriana o vírica, así como una
proliferación incontrolada de células cancerígenas en un organismo
vivo, conduce a una enfermedad plenamente desarrollada,
predominantemente mediante la síntesis de proteínas perjudiciales
"indeseadas". Las enfermedades víricas provienen de la
incorporación de información genética viral en el genoma del
huésped, seguido de la síntesis de proteínas virales, que dañan el
organismo del huésped.
Se reconoce como factores importantes en los
procedimientos de proliferación de células cancerígenas las
aberraciones de diferentes factores de protooncogenes y la formación
de oncogenes responsables de la síntesis de proteínas
"indeseadas".
Logros recientes en biología molecular,
incluyendo la explicación de las bases moleculares de dichas
enfermedades como el SIDA, diferentes enfermedades víricas y
cancerígenas o enfermedades de la circulación de la sangre, han dado
lugar a una intensa investigación de nuevos tratamientos selectivos
con el objetivo de inhibir la expresión de genes que codifican
proteínas "indeseadas", o de corregir el nivel de las proteínas
reguladoras conocidas.
Dos aproximaciones terapéuticas recientemente
desarrolladas son mARN ANTISENTIDO (C.A. Stein, Cancer Res., 1988,
48, 2659) y estrategias ANTIGEN (N.T. Thuong et al., Angew.
Chem. Int. Ed. Engl., 1993, 32), que provienen del conocimiento
sobre las interacciones entre
oligo(desoxiribonucleótido)s y las moléculas de ADN y
ARN. Estas concepciones se basan en la asunción de que
oligo(desoxiribonucleótido)s cortos sintéticos,
después de llegar al interior de la célula, forman dobles estables
con moléculas de ADN o ARN complementarias (E. Wickstrom, ed.
Wiley-Liss, New York, N.Y., 1993, "Perspectivas
para la Terapia de Cancer y SIDA con Acidos Nucléicos
Antisentido").
Las enzimas nucleolíticas presentes en las
células y los fluidos del cuerpo son capaces de hidrolizar moléculas
de ADN exógenas muy rápidamente, por tanto la estabilidad de los
oligo(desoxiribonucleótido)s y sus análogos contra las
nucleasas es un factor crucial con respecto a su actividad in vivo.
La mayoría de las modificaciones introducidas en los
oligo(desoxiribonucleótido)s con el objetivo de su
mayor estabilidad nucleolítica incluyen cambios de ligandos unidos
al átomo de fósforo del enlace fosfodiéster internucleótido. Entre
ellos, los análogos de fosforotioato, metanofosfonato, fosforomidato
y triéster cumplen en grado diferente el criterio de aumentar la
estabilidad completamente o, al menos, de manera significativa. Sin
embargo, estas modificaciones generalmente dan lugar a propiedades
de hibridización reducidas con respecto a las cadenas de ADN y ARN
complementarias (J.S. Cohen, ed. Oligonucleotidos: Inhibidores
Antisentido de la Expresión del Gen, CRC Press, Inc. Boca Raton, FL,
1989).
La aplicabilidad de los oligonucleótidos
antisentido como potenciales terapéuticos depende de su capacidad
para atravesar las membranas celulares y alcanzar la concentración
terapéutica necesaria en el punto de las moléculas diana en el
interior de la célula (p.e., mARN en el citoplasma). Las membranas
celulares hechas de capas proteinolipídicas sólo son permeables a
las moléculas pequeñas no iónicas y no resultan permeables para
muchos de los metabolitos naturales y muchos de los
medicamentos.
Se ha descrito que los oligonucleótidos naturales
y modificados, complementarios de fragmentos de ADN vírico (ARN),
muestran propiedades antivíricas y anticancerígenas en líneas
celulares (in vivo), por tanto son capaces de atravesar las
membranas celulares e hibridizar las moléculas del ADN o ARN diana.
Algunos análogos de ADN estables nucleolíticamente, tales como
triésteres de alquilo (P.S. Miller, Biochemistry, 1977, 16, 1988), y
metanofosfonatos (C.H. Marcus-Sekura et al.,
Nucleic Acids Res., 1987, 15, 5749; P.S. Miller et al.,
Biochemistry, 1986, 25, 5092; S.K. Loke et al., Top.
Microbiol. Immunol., 1988, 141, 282; A.M. Tari et al., J.
Biol. Med., 1996, 74, 623; S. Agrawal et al., Clin.
Pharmacokinet., 1995, 28, 7) se han utilizado para la investigación
en diferentes líneas celulares incluyendo la humana HL60, los
fibroblastos de hamster Syrian, U 937, L 929, CV-1 y
ATH 8. Para los oligonucleótidos modificados, la captación celular
generalmente resulta bastante lenta, lo que da lugar a una actividad
in vivo reducida en comparación con la que se espera a partir
de los estudios in vitro.
Hasta el momento, los análogos de ADN tienen unas
propiedades de hibridización peores que el ADN natural, por tanto la
inhibición de la transcripción, o translación y, en consecuencia, la
inhibición de la biosíntesis proteínica son menos efectivas de lo
esperado. Existen diferentes razones para este fenómeno, tales como
estructura de tercer orden del ARN complicada, accesibilidad
limitada de sus segmentos particulares, o interacciones del ADN/ARN
con proteínas.
Con el fin de superar estos obstáculos se han
sintetizado diversos análogos de ADN que poseen uniones
internucleótido sin átomos de fósforo, como un grupo metileno (M.
Matteuci, Tetrahedron Lett., 1990, 31, 2385), grupos dialquilsililo
(R. Stirczak, J. Org. Chem., 1987, 52, 202) o un grupo sulfonilo (S.
Benner, J. Org. Chem., 1995, 61, 7620). La investigación sobre su
aplicación como productos terapéuticos se encuentra en una fase
inicial, principalmente debido a propiedades fisicoquímicas
desfavorables, tales como baja solubilidad y malas propiedades de
hibridización, y una estabilidad química baja. Los análogos de
triéster se degradan con esterasas que los convierten en inútiles en
la estrategia antisentido (Goodrick et al., Bioconj. Chem.,
1990, 1, 165).
En el caso de los fosforotioato y metanofosfonato
análogos de ADN, que poseen un centro quiral en el átomo de fósforo,
aparece un problema adicional, ya que la síntesis de oligómeros con
n enlaces internucleótido da lugar a la formación de 2^{n}
diastereoisómeros, a menos que el procedimiento de síntesis sea
estereoespecífico.
Se ha encontrado que, para los
oligo(nucleósido-3',5'-metanofosfonato)s
de configuración R_{p}-, S_{p}- o aleatoria en cada uno de los
átomos de fósforo, sus propiedades de hibridización con respecto al
ADN o ARN complementario depende de la configuración de los centros
de fósforo (P.S. Miller et al., J. Biol. Chem., 1980, 255,
9659; Biochemistry, 1982, 21, 2507). Para los análogos de
fosforotioato ADN la estereodiferenciación de las propiedades de
hibridización está acompañada de su susceptibilidad estereoselectiva
a la hidrólisis enzimática por algunas nucleasas (Potter et
al., Biochemistry, 1983, 22, 1369; Bryant et al.,
Biochemistry, 1979, 18, 2825).
Lesnikowski et al., (Nucleic Acids Res.,
1990, 18, 2109) han encontrado que el octámero esteroespecíficamente
sintetizado que posee seis de los siete enlaces de metanofosfonato
internucleótidos con configuración R_{p} posee una afinidad mucho
más fuerte con el fragmento de pentadesoxiadenílico que su
contraparte que tiene estos enlaces con configuración S_{p}, o que
el oligómero obtenido mediante procedimiento no esteroselectivo. Los
oligómeros estereoregulares se obtienen mediante condensación no
estereoselectiva de los dos correspondientes tetrámeros
estereoregulares sintetizados en solución partiendo de
5'-O-MMT-timidina-3'-O-(O-p-nitrofenilmetanofosfonato)s
y 3'-O-acetiltimidina
diastereoméricamente puros con el reactivo de Grignard usado como
activador (Lesnikowski et al., Nucleic Acids Res., 1990, 18,
2109; ibid, 1988, 16, 11675; Lesnikowski et al., Nucleosides
& Nucleotides, 1991, 10, 773).
Otros ejemplos de síntesis de metanofosfonato
análogos de ADN diastereoméricamente puros (o, al menos,
enriquecidos significativamente con un diastereoisómero R_{P})
implica reacciones de metildiclorofosfina con nucleósidos
adecuadamente protegidos en 5' (primera etapa) y 3' (segunda etapa),
llevadas a cabo a temperatura baja (-80ºC) en presencia de aminas
(incluyendo aminas quirales). La relación más alta de los isómeros
R_{P} y R_{S} que se ha obtenido es 8:1 (Loscher, Tetrahedron
Lett., 1989, 30, 5587; Engels et al., Nucleosides &
Nucleotides, 1991, 10, 347). Este procedimiento permite sintetizar
metanofosfonatos de dinucleosidos de manera diastereoselectiva.
Otro procedimiento para la formación
estereoselectiva del enlace de metanofosfonato internucleótido es
una reacción que emplea diastereoisómeros separados de
5'-O-DMT-nucleósido-N-protegido,
3'-O-(Se-alquilmetanofosfo-nato)s
y nucleósidos
3'-5'-OH-(N-protegidos)
apropiados en presencia de DBU y cloruro de litio (Wozniak et
al., J. Org. Chem., 1994, 58, 5061).
Recientemente, numerosos laboratorios han
dedicado esfuerzos para implementar como compuestos terapéuticos los
llamados oligómeros "quiméricos", que contienen como
"núcleo" fosfato o fosforotioato flanqueado en los dos extremos
5' y 3' por unidades de metanofosfonato de configuración R_{P}.
Los químeros aumentan la estabilidad frente a las nucleasas debido a
la presencia de uniones de metanofosfonato internucleótidos estables
enzimáticamente. La incorporación de unidades de metanofosfonato
únicamente de configuración R_{P} da lugar a un incremento de las
propiedades de hibridización del producto "quimérico" (M.
Reynolds et al., Nucleic Acids Res., 1996, 24, 4584).
La presente invención proporciona un
procedimiento para la síntesis de análogos de nucleótidos
P-quirales modificados de fórmula general 1:
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el hecho de
que el compuesto de fórmula general
2:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados
anteriores,
Y significa el substituyente XCOR_{3}, donde X
significa un átomo de oxígeno, azufre o selenio; R_{3} significa
un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un grupo
perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono), un
substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos de
carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático,
se hace reaccionar con un compuesto
de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriores, en condiciones anhidras, en un solvente
orgánico aprótico, en presencia de uno o varios agentes activantes,
para dar lugar a un compuesto de fórmula general 1, el cual se aísla
a continuación, y si X significa un átomo de azufre o selenio, el
compuesto de fórmula general 1 se oxida a continuación con agentes
oxidantes conocidos, preferiblemente una mezcla de
iodo/agua/piridina, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo
(preferiblemente hidroperóxido de t-butilo), o más
preferiblemente peroximonosulfato de potasio, seguido del
aislamiento del compuesto resultante de fórmula general 1 (donde X
significa un átomo de oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z
tienen el significado anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
El procedimiento según la presente invención se
efectúa en tetrahidrofurano o acetonitrilo.
Como agente activante en la reacción entre
compuestos de fórmula 2 y fórmula 6 se pueden usar bases orgánicas,
preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabici-clo[4,3,0]non-5-eno
(DBN).
En el procedimiento según la presente invención
se prefiere usar un activador adicional seleccionado entre un grupo
formado por sales de litio, en especial haluros de litio.
Otra variante de la invención es un procedimiento
para la síntesis de análogos de nucleótidos
P-quirales modificados de fórmula general 1 en la
forma de un diastereómero puro de configuración preseleccionada en
el átomo de P:
en
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en el átomo de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el hecho de
que el compuesto de fórmula general
2:
con configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, posee una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida por el compuesto
de fórmula general 1, donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados
anteriores,
Y significa el substituyente XCOR_{3}, donde X
significa un átomo de oxígeno, azufre o selenio; R_{3} significa
un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un grupo
perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono), un
substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos de
carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático,
se hace reaccionar con un compuesto de fórmula
general 6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriores, en condiciones anhidras, en un solvente
orgánico aprótico, en presencia de uno o varios agentes activantes,
para dar lugar a un compuesto de fórmula general 1, el cual se aísla
a continuación, y si X significa un átomo de azufre o selenio, el
compuesto de fórmula general 1 se oxida a continuación con agentes
oxidantes conocidos, preferiblemente una mezcla de
iodo/agua/piridina, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo
(preferiblemente hidroperóxido de t-butilo), o más
preferiblemente peroximonosulfato de potasio, seguido del
aislamiento del compuesto resultante de fórmula general 1 (donde X
significa un átomo de oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z
tienen el significado anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
El procedimiento según la presente invención se
efectúa en tetrahidrofurano o acetonitrilo. Como agente activante en
la reacción entre compuestos de fórmula 2 y fórmula 6 se pueden usar
bases orgánicas, preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN), y como un activador adicional se pueden usar compuestos
seleccionados entre un grupo formado por sales de litio, en especial
haluros de litio.
La patente WO 96/37503 se refiere a derivados de
mononucleósidos organofosforados, procedimientos para su síntesis y
procedimientos de síntesis de derivados de dinucleótidos
organofosforados utilizando derivados de mononucleósidos
organofosforados. Los derivados organofosforados se dice que
proporcionan resistencia a las nucleasas y propiedades
satisfactorias de hibridización para el diagnóstico, terapéutica e
investigación de oligonucleótidos antisentido.
La tercera variante de la invención se refiere a
un procedimiento para la síntesis de análogos de nucleótidos
P-quirales modificados de fórmula general 1 en la
forma de un diastereómero puro de configuración preseleccionada en
el átomo de P:
en
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1}, donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el hecho de
que un diastereoisómero del compuesto de fórmula general
2':
con una configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, que tiene una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, Z significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa el substituyente XCOR_{3}, donde R_{3}
significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un
grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono),
un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos
de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo
aromático,
se hidroliza en presencia de un
activador, preferiblemente DBU, y el compuesto resultante de fórmula
general
2a:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X representa un átomo de azufre o selenio,
y Y significa un átomo de
oxígeno,
se hace reaccionar con un compuesto
de fórmula
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
W
Fórmula
7
donde W significa un átomo de
cloro, bromo o iodo, y R_{3} significa un grupo alquilo (de hasta
seis átomos de carbono), un grupo perfluoroalquilo (que contiene
hasta cuatro átomos de carbono), un sustituyente aroilo (que
contiene desde seis hasta quince átomos de carbono), incluyendo
substituyentes aromáticos mono-, di- o trisubstituidos
(-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo
aromático,
para dar lugar al diastereómero del
compuesto de fórmula general
2:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en la que R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X significa un átomo de azufre o selenio,
mientras que Y es R_{3}C(O)O-, en donde R_{3}
tiene el significado mencionado
anteriormente,
y, a continuación, se hace
reaccionar con el compuesto de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriores, en condiciones anhidras, en un solvente
orgánico aprótico, en presencia de un agente activante, para dar
lugar al compuesto de fórmula general 1 con la configuración
absoluta requerida en el átomo de P, el cual se aísla a
continuación, y se oxida con agentes oxidantes conocidos,
preferiblemente una mezcla de iodo/agua/piridina, peróxido de
hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo (preferiblemente hidroperóxido
de t-butilo), o más preferiblemente
peroximonosulfato de potasio, seguido del aislamiento del compuesto
resultante de fórmula general 1 (donde X significa un átomo de
oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z tienen el significado
anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
El procedimiento según la presente invención se
lleva a cabo preferiblemente en tetrahidrofurano o acetonitrilo.
Como agente activante en la reacción entre
compuestos de fórmula 2a y fórmula 6 se pueden usar bases orgánicas,
preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN), y como un activador adicional se usan sales de litio, en
especial haluros de litio.
La cuarta variante de la invención se refiere a
un procedimiento para la síntesis de análogos de nucleótidos
P-quirales modificados de fórmula general 1 en la
forma de un diastereómero puro que tiene la configuración
preseleccionada en el átomo de P:
en
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1}, donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el hecho de
que un diastereoisómero del compuesto de fórmula general
2':
con una configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, que tiene una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, Z significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa el substituyente OCOR_{3}, donde R_{3}
significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un
grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono),
un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos
de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo
aromático,
se hace reaccionar con un alcohol
(preferiblemente metanol), en presencia de una amina,
preferiblemente DBU, y el compuesto resultante de fórmula general
2b:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, mientras Y significa un grupo
alcoxilo, preferiblemente metoxilo, y X significa un átomo de azufre
o selenio, se desalquila usando aminas, preferiblemente
trimetilamina o t-butilamina, para dar lugar a un
producto diastereómero del compuesto de fórmula general
2a:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, y Y significa un átomo de oxígeno y X
significa un átomo de azufre o selenio, y se hace reaccionar a
continuación con un compuesto de fórmula general
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
W
Fórmula
7
donde W significa un átomo de
halógeno, preferiblemente cloro y R_{3} tiene el mismo significado
que para la fórmula general 2', para dar lugar a un compuesto de
fórmula general
2:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en la que R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X significa un átomo de azufre o selenio,
mientras que Y es un sustituyente R_{3}C(O)O-, en
donde R_{3} significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de
carbono), un grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos
de carbono), un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta
quince átomos de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos
mono-, di- o trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2}
o -C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente), donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el anillo aromático,
o -C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente), donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el anillo aromático,
y, a continuación, se hace
reaccionar con un compuesto de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriores, en condiciones anhidras, en un solvente
orgánico aprótico, en presencia de un agente activante, para dar
lugar al compuesto de fórmula general 1 con la configuración
absoluta requerida en el átomo de P, el cual se aísla a
continuación,
y se oxida con agentes oxidantes
conocidos, preferiblemente una mezcla de iodo/agua/piridina,
peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo (preferiblemente
hidroperóxido de t-butilo), o más preferiblemente
peroximonosulfato de potasio, seguido del aislamiento del compuesto
resultante de fórmula general 1 (donde X significa un átomo de
oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z tienen el significado
anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
El procedimiento según la presente invención se
lleva a cabo preferiblemente en tetrahidrofurano o acetonitrilo.
Como agente activante en la solvolisis y en la
reacción entre compuestos de fórmula 2 y fórmula 6 se pueden usar
bases orgánicas, preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN), y como un activador adicional se usan sales de litio, en
especial haluros de litio.
En las reivindicaciones que se adjuntan se
describen realizaciones adicionales de la invención.
Usando la primera variante del procedimiento
según la presente invención, los diastereoisómeros puros de fórmula
2 se transforman separadamente para dar lugar a diastereoisómeros
puros del compuesto 1.
Ello significa que la anterior variante de la
invención descrita permite, empezando desde ambos diastereoisómeros
separados de fórmula general 2, convertirlos independientemente,
mediante dos vías diferentes (vide supra) para dar lugar a un
compuesto diastereoisómero de fórmula general 1 con la configuración
absoluta deseada en el átomo de P, donde X significa un átomo de
oxígeno.
A continuación se presentan los ejemplos del
procedimiento según la invención, sin que limiten su alcance.
Ejemplos
1-8
A una solución del compuesto de fórmula general 3
(1 mmol) en piridina, se le añade el compuesto de fórmula general 4
(Z=Me, X=S o Se) y la mezcla de reacción se agita durante 15
minutos. A continuación se añade agua y se continúa la agitación
durante otros 10 minutos. La mezcla se evapora a sequedad a presión
reducida. El residuo se disuelve en cloroformo y se lava dos veces
con NaHCO_{3} aq. La fase orgánica se seca con agentes desecantes
conocidos (p.e. sulfato magnésico) y se concentra a presión
reducida. El producto crudo resultante se purifica y/o se separa en
sus especies diastereoméricas mediante cromatografía en columna.
Se recogen las fracciones adecuadas y se evaporan
para proporcionar una espuma incolora, y finalmente se precipita de
una mezcla de cloroformo (o cloruro de metileno) y éter de
petróleo.
En la Tabla 1 se recogen los detalles
experimentales seleccionados.
- \bullet en CDCl_{3}, como sales de pridinio
Ejemplos
9-17
A una solución de 1 mmol del compuesto de fórmula
2 (X=S, Y=O) en piridina (5 ml), se le añade el compuesto de fórmula
7 (2-3 mmoles) y la mezcla de reacción se agita a
temperatura ambiente hasta la desaparición del substrato (control
por CCF). La mezcla se concentra a presión reducida y el aceite
residual se disuelve en cloroformo. La purificación se efectúa
mediante cromatografía en columna o por precipitación de una mezcla
de cloroformo/éter de petróleo.
En la Tabla 2 se recogen los detalles
experimentales seleccionados.
| * | Rendimiento estimado a partir de ^{31}P RMN | |
| ** | J_{P-Se}= 916 Hz | |
| *** | J_{P-Se}= 912 Hz |
A una solución de 2 (Z=Me, X=S o Se,
Y=O(CO)R_{3}) (1 mmol) en acetonitrilo seco, se
añaden 5 mmoles de DBU y 10-20 mmoles de alcohol.
Una vez acabada la reacción,.se concentra la mezcla de reacción a
presión reducida hasta 1/3 del volumen inicial, se diluye con
cloroformo y se lava con agua y NaHCO_{3}aq. La fase orgánica se
seca, se evaporan los solventes a presión reducida y el producto se
aísla mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice.
La mezcla de reacción consistente en un compuesto
de fórmula 2 (Z=Me, X=S o Se, Y=O(CO)R_{3}) (1
mmol), un compuesto 6 (5 mmoles) y DBU (20 mmoles) en acetonitrilo
anhidro, se agita a temperatura ambiente en una atmósfera de gas
inerte durante 24 hr. La mezcla se concentra a presión reducida, se
añade cloroformo al residuo y la solución se extrae dos veces con
solución de ácido cítrico 0,05M. Se seca la fase orgánica con
sulfato magnésico, se concentra el producto y se aísla mediante
cromatografía en columna sobre gel de sílice.
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| FAST-[S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,6 ppm. | |
| Producto 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, Y=OMe] |
| [S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 100,3 ppm; pureza diaster. | |
| +99%; rendimiento 92% |
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| SLOW-[R_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,3 ppm. | |
| Producto 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, Y=OMe] |
| [R_{p}]: ^{31}P-RMN d: 99,6 ppm; pureza diaster. | |
| +99%; rendimiento 92% |
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| FAST-[S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,6 ppm. | |
| Producto 2: | [Y=OOEt][S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 101,3 ppm; pureza |
| diaster.92%; rendimiento 95% |
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| FAST-[S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,6 ppm. | |
| Alcohol: NCCH_{2}CH_{2}OH | |
| Tiempo: 12 horas | |
| Producto 2: | [Y=O][S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 75,7 ppm; pureza |
| diaster.95%; rendimiento 99% |
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| FAST-[S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,6 ppm. | |
| Reacción con agua; análogas condiciones de | |
| reacción | |
| Producto 2: | [Y=O][S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 74,3 ppm; pureza |
| diaster.100%; rendimiento 99% |
| Substrato 2: | [R_{1}=DMT, B=Thy, R_{z}=H, Z=Me, X=S, |
| Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}]; | |
| SLOW-[R_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,3 ppm. | |
| Reacción con agua; análogas condiciones de | |
| reacción | |
| Producto 2: | [Y=O][R_{p}]: ^{31}P-RMN d: 74,65 ppm; pureza |
| diaster.100%; rendimiento 99% |
Usando el substrato 2 (R_{1}=DMT, R_{2}=H,
B=Thy, Y=
OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3},
SLOW-[R_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,3 ppm, pureza
diastereomérica +99%), y compuesto 6
(R_{x}=t-BuMe_{2}Si, R_{2}=H, B=Thy), se
obtiene el producto 1 [Z=Me, X=S], FAST-[R_{p}] con un rendimiento
del 80% y una pureza diastereomérica del 91%,
^{31}P-RMN d: 99,3 ppm.
Usando el substrato 2 (R_{1}=DMT, R_{2}=H,
B=Thy, Y=
OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3},
FAST-[S_{p}]: ^{31}P-RMN d: 91,6 ppm y compuesto
6 (R_{x}=t-BuMe_{2}Si, R_{2}=H, B=Thy), se
obtiene el producto 1 [Z=Me, X=S], SLOW-[S_{p}] con un rendimiento
del 82% y una pureza diasteeomérica del 90%,
^{31}P-RMN d: 100,2 ppm.
Procedimiento general para la inversión de la
configuración absoluta en el átomo de P en un compuesto de fórmula
2 [Z=Me, X=S o Se, Y=OC(O)R_{3}].
Se disuelve un substrato 2 [R_{1}=DMT, X=S o
Se, Y=OC(O)R_{4}]-FAST-[S_{p}]]
en acetonitrilo y metanol (3:1 v:v) que contiene DBU (20 veces de
exceso) y se agita la solución a temperatura ambiente durante 4 hr.
El producto 2 [R_{1}=DMT, X=S o Se, Y=Ome], después de la
extracción y secado, se hace reaccionar con el compuesto 7
(R_{4}C(O)W), y el producto 2 resultante
[R_{1}=DMT, X=S o Se,
Y=OC(O)R_{4}]-SLOW-[R_{p}]] se
aisla y se purifica tal como se ha descrito en los ejemplos
9-17.
Usando el substrato 2 (R_{1}=DMT, B=Thy, X=S,
Y= OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3},
FAST-[S_{p}]:(d ^{31}P-RMN 91,6 ppm) se obtiene
el producto 2 [R_{1}=DMT, B=Thy, X=S,
Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}-SLOW-[R_{p}]
con un rendimiento del 86% según la estimación mediante
^{31}P-RMN (^{31}P-RMN d:91,3
ppm).
Usando el substrato 2 (R_{1}=DMT, B=Thy, X=S,
Y= OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3},
SLOW-[R_{p}]:(d ^{31}P-RMN 91,3 ppm) se obtiene
el producto 2 [R_{1}=DMT, B=Thy, X=S,
Y=OC(O)C_{6}H_{2}(CH_{3})_{3}-FAST-[S_{p}]
con un rendimiento del 80% según la estimación mediante
^{31}P-RMN (^{31}P-RMN d 91,6
ppm).
Claims (20)
1. Procedimiento para la síntesis de análogos de
nucleótidos P-quirales modificados de fórmula
general 1:
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el
hecho de que el compuesto de fórmula general
2:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados
anteriores,
Y significa el substituyente XCOR_{3}, donde X
significa un átomo de oxígeno, azufre o selenio; R_{3} significa
un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un grupo
perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono), un
substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos de
carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático,
se hace reaccionar con un compuesto
de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriores, en condiciones anhidras, en un solvente
orgánico aprótico, en presencia de uno o varios agentes activantes,
para dar lugar a un compuesto de fórmula general 1, el cual se aísla
a continuación, y si X significa un átomo de azufre o selenio, el
compuesto de fórmula general 1 se oxida a continuación con agentes
oxidantes conocidos, preferible-mente una mezcla de
iodo/agua/piridina, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo
(preferiblemente hidroperóxido de t-butilo), o más
preferiblemente peroximonosulfato de potasio, seguido del
aislamiento del compuesto resultante de fórmula general 1 (donde X
significa un átomo de oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z
tienen el significado anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que como compuestos de fórmula
general 2 se usan aquellos obtenidos por fosforilación de los
correspondientes substratos de fórmula general 3:
donde R_{1}, R_{2} y B tienen
el mismo significado que en la fórmula general 1 según la
reivindicación 1, con agentes fosforilantes de fórmula general
4:
Z
\uelm{P}{\uelm{\dpara}{X}}
--
W_{2}Fórmula
4
donde Z tiene el mismo significado
que para la fórmula general 1 según la reivindicación 1, X significa
azufre o selenio, W significa un átomo de halógeno, preferiblemente
cloro, seguido de hidrólisis sin aislamiento del intermedio de
fórmula general
5:
donde Z tiene el mismo significado
anterior y X significa un átomo de azufre o selenio, para dar lugar
al compuesto de fórmula general
2a:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, X representa un átomo de azufre
o selenio, y Y significa un átomo de
oxígeno,
el cual, a continuación, se hace
reaccionar con un compuesto de fórmula
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W tiene el mismo significado
anterior y R_{3} tiene el mismo significado que para la fórmula
general 2 según la reivindicación 1, para proporcionar un compuesto
de fórmula general
2:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados de la fórmula general 2 según la
reivindicación 1, X representa un átomo de azufre o selenio, y Y es
OCOR_{3} en donde R_{3} tiene el mismo significado que en la
fórmula general 2 según la reivindicación
1.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que como
solvente orgánico aprótico se usa tetrahidrofurano o
acetonitrilo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que como
agente activante en la reacción entre compuestos de fórmula general
2 y fórmula general 6 se usan bases orgánicas, preferiblemente
aminas, más preferiblemente
1,8-diazabi-ciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o 1,5-diazabiciclo
[4,3,0]non-5-eno (DBN).
5. Procedimiento según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que como
agente activador adicional se usan sales de litio, preferiblemente
haluros de litio.
6. Procedimiento para la síntesis de análogos de
nucleótidos P-quirales modificados de fórmula
general 1 en la forma de un diastereómero puro que tiene una
configuración preseleccionada en el átomo de P:
en
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1}, donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el
hecho de que un diastereoisómero del compuesto de fórmula general
2:
con una configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados
anteriores,
Y significa el substituyente XCOR_{3}, donde X
significa un átomo de oxígeno, azufre o selenio, R_{3} significa
un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un grupo
perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono), un
substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos de
carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático,
se hace reaccionar con un compuesto
de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados mencionados anteriormente, en condiciones anhidras,
en un solvente orgánico aprótico, en presencia de un agente
activante, para dar lugar al compuesto de fórmula general 1, el cual
se aísla a continuación, y si X significa un átomo de azufre o
selenio, el compuesto de fórmula general 1 se oxida adicionalmente
con agentes oxidantes conocidos, preferiblemente una mezcla de
iodo/agua/piridina, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo
(preferiblemente hidroperóxido de t-butilo), o más
preferiblemente peroximonosulfato de potasio, seguido del
aislamiento del compuesto resultante de fórmula general 1 (donde X
significa un átomo de oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z
tienen el significado anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que un diastereoisómero del
compuesto de fórmula general 2, con configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, poseyendo una
configuración absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, se usa el obtenido mediante
fosforilación de los correspondientes substratos de fórmula general
3:
donde R_{1}, R_{2} y B tienen
el mismo significado que en la fórmula general 1 según la
reivindicación 6, con reactivos fosforilantes de fórmula general
4:
Z
\uelm{P}{\uelm{\dpara}{X}}
--
W_{2}Fórmula
4
donde Z tiene el mismo significado
que en la fórmula general 1 según la reivindicación 6, X significa
un átomo de azufre o selenio, W significa un átomo de halógeno,
preferiblemente cloro, seguido de hidrólisis sin aislamiento del
intermedio de fórmula general
5:
donde Z tiene el significado
anterior y X significa un átomo de azufre o selenio, para
proporcionar una mezcla de dos diastereómeros del compuesto de
fórmula general
2a:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen el significado anterior y X significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa un átomo de
oxígeno,
dicha mezcla se separa en primer
lugar cromatográficamente en dos diastereómeros, y el que posee la
configuración absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1 se hace reaccionar a continuación
con un compuesto de fórmula general
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W tiene el significado
anterior, y R_{3} tiene el mismo significado que en la fórmula
general 2 según la reivindicación 6, para dar lugar al diastereómero
del compuesto de fórmula general
2:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
mismos significados que en la fórmula general 2 según la
reivindicación 6, X significa un átomo de azufre o selenio, y Y
significa OCOR_{3}, donde R_{3} tiene el mismo significado que
en la fórmula general 2 según la reivindicación
6.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 o
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que como
solvente orgánico aprótico se usa tetrahidrofurano o
acetonitrilo.
9. Procedimiento según la reivindicación 6 o
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que como
agente activante en la reacción entre compuestos de fórmula general
2 y fórmula general 6 se usan bases orgánicas, preferiblemente
aminas, más preferiblemente 1,8-diazabiciclo
[5,4,0]undec-7-eno (DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN).
10. Procedimiento según la reivindicación 6 o
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que como
agente activador adicional se usan sales de litio, preferiblemente
haluros de litio.
11. Procedimiento para la síntesis de análogos de
nucleótidos P-quirales modificados de fórmula
general 1 en forma de diastereómero puro que tiene la configuración
en el átomo de P preseleccionada:
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el
hecho de que un diastereoisómero del compuesto de fórmula general
2':
con una configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, que tiene una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, X significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa el substituyente OCOR_{3}, donde R_{3}
significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un
grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono),
un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos
de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo
aromático,
se hidroliza en presencia de un
activador, preferiblemente DBU, y el compuesto resultante de fórmula
general
2a:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X representa un átomo de azufre o selenio,
y Y significa un átomo de
oxígeno,
se hace reaccionar con un compuesto
de fórmula
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W significa un átomo de
cloro, bromo o iodo y R_{3} significa un grupo alquilo (de hasta
seis átomos de carbono), un grupo perfluoroalquilo (conteniendo
hasta cuatro átomos de carbono), un substituyente aroilo
(conteniendo desde seis hasta quince átomos de carbono), incluyendo
substituyentes aromáticos mono-, di- o trisubstituidos
(-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo
aromático,
para dar lugar a un compuesto de
fórmula general
2:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en la que R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X significa un átomo de azufre o selenio,
mientras que Y es un sustituyente R_{3}C(O)O-, en
donde R_{3} tiene el mismo significado anteriormente
mencionado,
y se hace reaccionar a continuación
con un compuesto de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriormente mencionados, en condiciones anhidras,
en un solvente orgánico aprótico, en presencia de un agente
activante, para dar lugar al compuesto de fórmula general 1 con la
configuración absoluta requerida en el átomo de P, el cual se aísla
a continuación, y se oxida con agentes oxidantes conocidos,
preferiblemente una mezcla de iodo/agua/piridina, peróxido de
hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo (preferiblemente hidroperóxido
de t-butilo), o más preferiblemente
peroximonosulfato de potasio, seguido del aislamiento del compuesto
resultante de fórmula general 1 (donde X significa un átomo de
oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z tienen el significado
anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que un diastereoisómero del
compuesto de fórmula general 2', con configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, poseyendo una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, se usa el obtenido mediante
fosforilación de los correspondientes substratos de fórmula general
3:
donde R_{1}, R_{2} y B tienen
el mismo significado que en la fórmula general 1 según la
reivindicación 11, con reactivos fosforilantes de fórmula general
4:
Z
\uelm{P}{\uelm{\dpara}{X}}
--
W_{2}Fórmula
4
donde Z tiene el mismo significado
que en la fórmula general 1 según la reivindicación 11, X significa
un átomo de azufre o selenio, W significa un átomo de halógeno,
preferiblemente cloro, seguido de hidrólisis sin aislamiento del
intermedio de fórmula general
5:
donde Z tiene el significado
anterior y X significa un átomo de azufre o selenio, para
proporcionar una mezcla de dos diastereómeros del compuesto de
fórmula general
2a':
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen el significado anterior y X significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa un átomo de
oxígeno,
dicha mezcla se separa en primer
lugar cromatográficamente en dos diastereómeros, y el que posee la
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1 se hace reaccionar a continuación
con un compuesto de fórmula general
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W tiene el significado
anterior, y R_{3} tiene el mismo significado que en la fórmula
general 7 según la reivindicación 11, para dar lugar al
diastereómero del compuesto de fórmula general
2':
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B, Z y Y tienen los
mismos significados que en el compuesto de fórmula general 2' según
la reivindicación 11 y X significa un átomo de azufre o
selenio.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 o
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que como
agente activante en la hidrólisis así como en la reacción entre
compuestos de fórmula general 2 y fórmula general 6 se usan bases
orgánicas, preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN).
14. Procedimiento según la reivindicación 11 o
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que como
solvente orgánico aprótico se usa tetrahidrofurano o
acetonitrilo.
15. Procedimiento según la reivindicación 11 o
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que como
agente activador adicional en la reacción entre compuestos de
fórmula general 2 y fórmula general 6 se usan sales de litio,
preferiblemente haluros de litio.
16. Procedimiento para la síntesis de análogos de
nucleótidos P-quirales modificados de fórmula
general 1 en forma de diastereómero puro que tiene la configuración
en el átomo de P preseleccionada:
donde:
R_{1} significa un grupo protector,
preferiblemente un grupo 4,4'-dimetoxitritilo (DMT),
9-fenilxanteno-9-ol
(Px) o trialquilsililo,
R_{2} es un átomo de hidrógeno, un grupo
hidroxilo protegido, halógeno, cloroalquilo, nitrilo, azida, amina
protegida, perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono), perfluoroalcoxilo (conteniendo hasta cuatro átomos de
carbono y hasta nueve átomos de fluor o de cloro), alcoxialquilo,
vinilo, etinilo, OQ_{1}, SQ_{1}, NHQ_{1} donde Q_{1}
representa alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo
(C_{6}-C_{12}), alquenilo
(C_{3}-C_{12}) o alquinilo
(C_{3}-C_{12}),
B representa una base de purina o pirimidina
(protegida adecuadamente en los átomos de nitrógeno si resulta
necesario),
Z se selecciona entre los substituyentes Q_{1}
o vinilo, etinilo, aminometilo o aminoetilo,
X significa un átomo de oxígeno, azufre o
selenio,
R_{x} es un grupo protector, preferiblemente un
grupo aroilo, acilo, alcoxicarbonilo, bencensulfónico, alquilo,
trialquilsililo o la unidad siguiente de la cadena del
oligonucleótico alargada,
que se caracteriza por el
hecho de que un diastereoisómero del compuesto de fórmula general
2':
con una configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, que tiene una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, X significa un átomo de azufre o
selenio y Y significa el substituyente OCOR_{3}, donde R_{3}
significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un
grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono),
un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos
de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático, se hace reaccionar con un alcohol (preferiblemente
metanol) en presencia de una amina, preferiblemente DBU, y el
compuesto resultante de fórmula general
2b:
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen los significados anteriores, mientras que Y significa un
grupo alcoxilo, preferiblemente metoxilo, y X representa un átomo de
azufre o selenio, se desalquila usando aminas, preferiblemente
trimetilamina o t-butilamina, para proporcionar un
compuesto que es un diastereómero del compuesto de fórmula general
2a:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en donde R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores y Y significa un átomo de oxígeno y X
representa un átomo de azufre o selenio y, a continuación, se hace
reaccionar con un compuesto de fórmula
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W significa un átomo de
halógeno, preferiblemente cloro y R_{3} tiene el mismo significado
que en la fórmula general 2', para dar lugar a un compuesto de
fórmula general
2:
que tiene una configuración
absoluta en el átomo de P idéntica a la requerida para el compuesto
de fórmula general 1, en la que R_{1}, R_{2}, B y Z tienen los
significados anteriores, X significa un átomo de azufre o selenio,
mientras que Y significa el substituyente OCOR_{3}, donde R_{3}
significa un grupo alquilo (de hasta seis átomos de carbono), un
grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta cuatro átomos de carbono),
un substituyente aroilo (conteniendo desde seis hasta quince átomos
de carbono), incluyendo substituyentes aromáticos mono-, di- o
trisubstituidos (-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2}
o -C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente), donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el anillo aromático,
o -C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente), donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el anillo aromático,
y a continuación se hace reaccionar
con un compuesto de fórmula general
6:
donde B, R_{2} y R_{x} tienen
los significados anteriormente mencionados, en condiciones anhidras,
en un solvente orgánico aprótico, en presencia de un agente
activante, para dar lugar al compuesto de fórmula general 1 con la
configuración absoluta requerida en el átomo de P, el cual se aísla
y,
a continuación, se oxida con
agentes oxidantes conocidos, preferiblemente una mezcla de
iodo/agua/piridina, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de alquilo
(preferiblemente hidroperóxido de t-butilo), o más
preferiblemente peroximonosulfato de potasio, seguido del
aislamiento del compuesto resultante de fórmula general 1 (donde X
significa un átomo de oxígeno y R_{1}, R_{2}, R_{x}, B y Z
tienen el significado anterior) utilizando procedimientos
conocidos.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que un diastereoisómero del
compuesto de fórmula general 2', con configuración absoluta
preseleccionada en el centro del fósforo, que posee una
configuración absoluta en el átomo de P opuesta a la requerida para
el compuesto de fórmula general 1, se usa el obtenido mediante
fosforilación de los correspondientes substratos de fórmula general
3:
donde R_{1}, R_{2} y B tienen
el mismo significado que en la fórmula general 1 según la
reivindicación 16, con reactivos fosforilantes de fórmula general
4:
Z
\uelm{P}{\uelm{\dpara}{X}}
--
W_{2}Fórmula
4
donde Z tiene el mismo significado
que en la fórmula general 1 según la reivindicación 16, X significa
un átomo de azufre o selenio, W significa un átomo de halógeno,
preferiblemente cloro, seguido de hidrólisis sin aislamiento del
intermedio de fórmula general
5:
donde Z tiene el significado
anterior y X significa un átomo de azufre o selenio, para
proporcionar una mezcla de dos diastereómeros del compuesto de
fórmula general
2a':
donde R_{1}, R_{2}, B y Z
tienen el significado mencionado anteriormente, X significa un átomo
de azufre o selenio y Y significa un átomo de oxígeno, y dicha
mezcla se separa en primer lugar cromatográficamente en dos
diastereómeros, y el que posee la configuración absoluta en el átomo
de P opuesta a la requerida para el compuesto de fórmula general 1
se hace reaccionar a continuación con el compuesto de fórmula
general
7:
R_{3}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--
WFórmula
7
donde W tiene el significado
anterior, y R_{3} tiene el mismo significado que en la fórmula
general 2' según la reivindicación 16, para dar lugar al
diastereómero del compuesto de fórmula general
2':
donde R_{1}, R_{2}, B, Z tienen
los significados mencionados anteriormente, X significa un átomo de
azufre o selenio, mientras que Y significa el substituyente
OCOR_{3}, donde R_{3} significa un grupo alquilo (de hasta seis
átomos de carbono), un grupo perfluoroalquilo (conteniendo hasta
cuatro átomos de carbono), un substituyente aroilo (conteniendo
desde seis hasta quince átomos de carbono), incluyendo
substituyentes aromáticos mono-, di- o trisubstituidos
(-C_{6}H_{4}R_{4},
-C_{6}H_{3}(R_{4})_{2} o
-C_{6}H_{2}(R_{4})_{3}, respectivamente),
donde R_{4} significa un átomo de hidrógeno, un substituyente
metilo, un átomo de halógeno u otro substituyente que active el
anillo aromático, poseyendo la configuración absoluta en el átomo de
P opuesta a la requerida para el compuesto de fórmula general
1
18. Procedimiento según la reivindicación 16 o
reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que como
agente activante en la hidrólisis así como en la reacción entre
compuestos de fórmula general 2 y fórmula general 6 se usan bases
orgánicas, preferiblemente aminas, más preferiblemente
1,8-diazabiciclo[5,4,0]undec-7-eno
(DBU) o
1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno
(DBN).
19. Procedimiento según la reivindicación 16 o
reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que como
solvente orgánico aprótico se usa tetrahidrofurano o
acetonitrilo.
20. Procedimiento según la reivindicación 16 o
reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que como
agente activador adicional en la reacción entre compuestos de
fórmula general 2 y fórmula general 6 se usan sales de litio,
preferiblemente haluros de litio.
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