ES2230679T3 - Procedimiento de preparacion de conjugados de vacunas que utilizan una sal de uronio. - Google Patents
Procedimiento de preparacion de conjugados de vacunas que utilizan una sal de uronio.Info
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Abstract
Se describe un procedimiento para producir un conjugado para una vacuna que incluye mezclar un reactivo a base de sales de uronio con un primer resto (por ejemplo un polisacárido). Según la invención, el reactivo a base de sales de uronio tiene una estructura química que se corresponde con la fórmula (I), en la que R{sup,1} se define como (a), en la que R{sup,6} representa carbono, hidrógeno y opcionalmente uno o más heteroátomos que, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, constituyen un anillo heterocíclico de 5 a 10 miembros, que puede estas sustituido o insustituido. R{sup,2}, R{sup,3}, R{sup,4} y R{sup,5}, cada uno independientemente, representan un átomo de hidrógeno, un alquilo sustituido o insustituido que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, un alquenilo sustituido o insustituido que tiene de 2 a 6 átomos de carbono o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono. Alternativamente, R{sup,2} y R{sup,3}, cuando se toman conjuntamente, pueden representar átomos de carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno u oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a7 miembros con el átomo de nitrógeno al que están unidos. Del mismo modo, R{sup,4} y R{sup,5}, cuando se toman conjuntamente, pueden representar un anillo heterocíclico similar. X- representa un anión ácido (por ejemplo, Cl{sup,-}, Br{sup,-}, F{sup,- }, I{sup,-}, PF{sub,6}{sup,-} y BF{sub,4}{sup,-}). También según este procedimiento, se mezcla un segundo resto (por ejemplo, una proteína, un péptido o una lipoproteína) con el primer resto. El primer y segundo restos reaccionan y forman un conjugado.
Description
Procedimiento de preparación de conjugados de
vacunas que utilizan una sal de uronio.
Las vacunas han sido muy eficaces al proteger a
la gente de una amplia variedad de enfermedades, ya sean causadas
por virus, bacterias u hongos. La capacidad de las vacunas para
inducir una protección específica frente a semejante amplia variedad
de organismos patógenos es resultado de su capacidad para estimular
respuestas de anticuerpos humorales específicos, así como respuestas
mediadas por células. Esta invención hace referencia a un
procedimiento para preparar tales vacunas, y concretamente a un
procedimiento para elaborar productos conjugados que sean utilizados
en la preparación de vacunas. Adicionalmente, el procedimiento de la
invención puede ser utilizado para producir inmunógenos y otros
reactivos inmunológicos, terapéuticos, o de diagnóstico
valiosos.
A menudo es deseable inducir respuestas inmunes
frente a polisacáridos. Por ejemplo, los anticuerpos contra un
polisacárido capsular bacteriano pueden proporcionar protección
frente a las bacterias. Muchos polisacáridos, sin embargo, son
escasamente inmunogénicos, concretamente en lactantes y niños
pequeños. Además, tanto en niños como en adultos, no hay normalmente
un efecto de refuerzo con inmunizaciones de polisacáridos repetidas,
y la principal clase de anticuerpos en la IgM. Estos rasgos son
todos característicos de los denominados antígenos "independientes
de las células T" ("IT").
En muchos casos, la inmunogenicidad de los
polisacáridos puede ser intensificada enlazando covalentemente
proteínas o péptidos que contengan epítopos de las células T a
polisacáridos. Asimismo se conocen otros ciertos componentes, tales
como lípidos, ácidos grasos, lipopolisacáridos, y lipoproteínas para
intensificar la inmunogenicidad de los polisacáridos. Como se
describe en la solicitud de patente de los "productos conjugados
duales" de Mond y Lees, la conjugación de una proteína a un
polisacárido puede intensificar la respuesta inmune a la proteína
así como al polisacárido. Ver la patente de los Estados Unidos Núm.
5.585.100. Este efecto también se describe en A-Lee,
y col., "Enhanced Immunogenicity of
Protein-Dextran Conjugates: I. Rapid Stimulation of
Enhanced Antibody Responses to Poorly Immunogenic Molecules",
Vaccine, Vol. 12, Núm. 13, (1994), págs.
1160-1166. En vista de este potencial para mejorar
la respuesta inmune frente a los polisacáridos, existe la necesidad
en la técnica de métodos para enlazar covalentemente proteínas u
otros radicales a polisacáridos.
Idealmente, el procedimiento para enlazar
covalentemente radicales a polisacáridos se debe realizar de modo
que se mantenga la antigenicidad de los componentes tanto
polisacáridos como proteicos y se minimice el deterioro de los
epítopos necesarios de cada componente. Además, el enlace debe ser
estable. Por lo tanto, existe la necesidad de medios suaves y lentos
para acoplar polisacáridos, carbohidratos de elevado peso molecular,
y carbohidratos de bajo peso molecular a materiales en fase sólida
(v.g., partículas o superficies sólidas). Así, existe la necesidad
en la técnica de medios mejorados para acoplar polisacáridos,
carbohidratos de elevado peso molecular, y carbohidratos de bajo
peso molecular a materiales en fase sólida.
Se utilizan dos métodos principales para acoplar
moléculas entre sí. En el primer método, el medio para el
acoplamiento abarca el entrecruzamiento de una proteína (o péptido u
otro radical) directamente a un polisacárido (o algún otro radical).
Sin embargo, a veces se necesita una molécula espaciadora entre los
dos radicales acoplados, ya sea para facilitar el procedimiento
químico y/o intensificar la respuesta inmune a la proteína y/o el
polisacárido. En cualquier método, normalmente es necesario activar
o funcionalizar el polisacárido antes de que se produzca el
entrecruzamiento. Algunos métodos de activación o funcionalización
de polisacáridos se describen en W.E. Dick, y col.,
"Glycoconjugates of Bacterial Carbohydrate Antigens: A survey and
Consideration of Design and Preparation Factors", Conjugate
Vaccines (Eds. Cruse, y col.), Karger, Basel, 1989, Vol. 10,
págs. 48-114. Se describen métodos de activación
adicionales en R.W. Ellis, y col. (Editors), Development and
Clinical Uses of Haemophilus B Conjugate Vaccines, Marcel
Dekker, Nueva York (1994).
Un método preferido para activar polisacáridos se
describe en las solicitudes de patente CDAP de Lees Patente de los
Estados Unidos Núm. 5.651.971; Patente de los Estados Unidos Núm.
5.693.326; y Patente de los Estados Unidos. El uso de CDAP también
lo describen Lees, y col., en "Activation of Soluble
Polysaccharides with
1-Cyano-4-Dimethylamino
Pyridinium Tetrafluoroborate for Use in
protein-Polysaccharide Conjugate Vaccines and
Immunological Reagents"; Vaccine, Vol. 14, Núm. 3 (1996),
págs. 190-198.
Un método específico de preparación de productos
conjugados es por medio de la condensación de aminas (o hidrazidas)
y carboxilos a amidas utilizando carbodiimidas. El nucleófilo
carboxilado reacciona con la carbodiimida para formar un intermedio
altamente reactivo pero inestable que se puede hidrolizar o hacer
reaccionar después con una amina para formar un enlace amida
estable. La
1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilcarbodiimida
("EDC") es un ejemplo soluble en agua de esta clase de reactivo
de carbodiimida.
Como ejemplo de esta reacción, Robbins describe
la funcionalización de polisacárido de Haemophilus influenza
("PRP") con hidrazidas y la condensación de este material
funcionalizado con carboxilos sobre el toxoide del tétanos. Ver C.
Chu, y col., Infection and Immunity, Vol. 40, 1983,
comenzando en la página 245. Adicionalmente, el acoplamiento de un
polisacárido carboxilado al toxoide de la difteria mediante este
procedimiento general también es descrito por Robbins. Ver S.C. Szu,
y col., Journal of Experimental Medicine, Vol. 166, 1987,
comenzando en la página 1510.
Sin embargo, en general, existen una miríada de
problemas cuando se intenta utilizar la carbodiimida para el
acoplamiento de ligandos multivalentes (v.g. proteínas y
polisacáridos) que contienen tanto grupo activables como
nucleófilos. La reacción es difícil de controlar, y frecuentemente
conduce a homopolimerización extensiva, entrecruzamiento entre
cadenas, y antigenicidad reducida. Un problema adicional es que el
intermedio de carboxil-carbodiimida puede
experimentar un desplazamiento del acilo de O a N, dando como
resultado un producto de adición no reactivo, estable que añade
nuevos epítopos a la proteína (ver, G.T. Hermanson, Bioconjugate
Techniques, Academic Press, San Diego, California, (1996).
Otro método para formar productos conjugados es a
través del uso de intermedios éster activos. Entre los reactivos que
forman intermedios éster activos se incluyen norbornano, ácido
p-nitrobenzoico, NHS
(N-hidroxisuccinimida), y S-NHS
(sulfo-N-hidroxisuccinimida). Los
ésteres de NHS (u otros reactivos apropiados) pueden reacciona con
nucleófilos como aminas, hidrazidas, y tioles. Los productos de
reacción de los ésteres de NHS con aminas e hidrazidas son
particularmente estables, formando un enlace amida. Los intermedios
de ésteres de NHS pueden ser formados en un procedimiento de una
etapa utilizando carbodiimida (para activar los carboxilos) y NHS (o
S-NHS). En este procedimiento, la NHS (o
S-NHS), el componente que contiene carboxilo, y el
componente que contiene amina se combinan, y la carbodiimida se
añade a esto. Aunque la eficacia del acoplamiento a menudo es
superior en esta reacción que en el caso en el que no está presente
la NHS, en este procedimiento pueden producirse problemas, tales
como la homopolimerización, el entrecruzamiento entre cadenas, y el
sobre-entrecruzamiento. Adicionalmente, se pueden
producir otras reacciones secundarias no deseables y ocasionar
problemas, como se describirá con más detalle más abajo.
Alternativamente, se puede utilizar un
procedimiento de activación en dos etapas. En este procedimiento, se
intenta separar o destruir la carbodiimida restante antes de añadir
el componente que va a ser entrecruzado. En un protocolo en el que
se utiliza EDC y NHS, antes de añadir la proteína, el resto de la
carbodiimida es desactivado con un tiol (v.g., mercaptoetanol). Ver
Grabarek y Gergely, Analytical Biochemistry, Vol. 185 (1990),
comenzando en la página 131. Mediante este método, se minimiza la
cantidad de carbodiimida presente durante la adición de la proteína.
La adición del tiol, sin embargo, también puede hidrolizar el
intermedio éster de NHS deseado. En este procedimiento de dos
etapas, sería preferible aislar el intermedio éster de NHS. Puede
ser difícil, no obstante, aislar este intermedio debido a que es
sólo moderadamente estable en medio acuoso.
Un problema adicional con los procedimientos de
carbodiimida/NHS es la posible formación de un derivado de
\beta-alanina resultante de la reacción de la
carbodiimida con dos moles de NHS en una transposición de Lossen
(ver Wilchek and Miron, Biochemistry, Vol. 26, comenzando en
la página 2155, 1987. Este derivado puede reaccionar aminas para
formar un entrecruzamiento inestable.
La carbodiimida y la NHS también han sido
utilizadas para activar oligosacáridos. En tales procedimientos, los
extremos reductores de los oligosacáridos son funcionalizados con
grupos carboxilo y después convertidos en ésteres activos utilizando
carbodiimida y NHS en disolvente orgánicos. Estos oligosacáridos
funcionalizados son acoplados después a proteínas. Ver Porro,
Patente de los Estados Unidos Núm. 5.153.312 (6 de octubre de 1992)
para el uso de este procedimiento con un oligosacárido de
Neisseria meningitidis tipo C. La eficacia del acoplamiento
global referida es, no obstante, baja, y se utilizan oligosacáridos
de bajo peso molecular. Una razón para la baja eficacia de
acoplamiento es que los oligosacáridos tienen sólo una NHS por
molécula. Esta o bien se hidroliza o bien se acopla.
Se conocen una variedad de reactivos diferentes
para introducir ésteres de NHS; sin embargo, la mayoría de estos
requieren disolventes orgánicos secos y no son adecuados para su uso
en medios acuosos. Una excepción incluye ciertas sales de uronio,
tales como el reactivo tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)N,N,N',N'-tetrametiluronio
(TSTU), que son algo estables en agua, aunque más en medios
orgánicos/acuosos mixtos. Se ha utilizado el TSTU para formar
ésteres de NHS de moléculas de bajo peso molecular en disolventes
orgánicos (ver Moller y col., "Versatile Procedure of Multiple
Introduction of 8-Aminomethylene Blue into
Oligonucleotides", Bioconjugate Chemistry, Vol. 6 (1995),
págs. 174-178; Lefevre y col., ``Texas
Res-X and Rhodamine Res-X New
Derivatives of Sulforhodamine 101 and Lissamine Rhodamine B with
Improved Labeling and Fluorescence Properties, "Bioconjugate
Chemistry, Vol. 7(1996), págs. 482-489; y
Bannwarth y col.", 219,
Bathophenanthroline-ruthenium (II) Complexes as
Non-Radioactive Labels for Oligonucleotides which
can be Measured by Time-Resolved Fluorescence
Techniques, ``Helvetica Chimica Acta, Vol. 71(1988),
comenzando en la pág. 2085. Adicionalmente, se han utilizado el TSTU
y otras sales de uronio para formar ésteres de NHS de moléculas de
bajo peso molecular en medios orgánicos/acuosos mixtos (ver Knorr y
col., "New Coupling Reagents in Peptide Chemistry",
Tetrahedron Letters, Vol. 30, Núm. 15(1989), págs.
1927-1930; y Bannwarth y Knorr, "Formation of
Carboxamides with
N,N,N',N'-Tetramethyl(Succinimido)Uronium
Tetrafluoroborate in Aqueous/Organic
Solvent-Systems", Tetrahedron Letters,
Vol. 32, Núm. 9 (1991), págs. 1157-1160.
También se ha utilizado TSTU para preparar
ésteres activos de cuentas carboxiladas en fase sólida en
disolventes orgánicos (ver Wilchek y col., "Improved Method for
Preparing N-H-Hydroxysuccinimide
Ester-Containing Polymers for Affinity
Chromatography", Bioconjugate Chemistry, Vol. 5 (1994),
págs. 491-492. Los reactivos como TSTU son
ventajosos frente al método de la carbodiimida/NHS debido a que
existe una probabilidad reducida de diversas reacciones secundarias,
tales como una reacción de desplazamiento de O a N o una
transposición de Lossen.
M.A. Andersson, y col., "Synthesis of
oligosaccharides with oligoethylene glycol spacers and their
conversion into glycoconjugates using
N,N,N',N'-tetramethyl(succinimido)uronium
tetrafluoroborate as a coupling reagent", Glycoconjugate
Journal, Vol. 10(1993), págs. 461-465,
describen el uso de TSTU para activar un sacárido activado en un
disolvente acuoso/orgánico mixto y el posterior acoplamiento de este
material activado a una proteína. Andersson no describe el uso de
este método para producir vacunas.
En la Solicitud de Patente Europea Núm. 0.569.086
A2 (S.J. Danielson y col.) se describe el uso de TSTU y reactivos
similares para preparar ésteres activos de sustratos y partículas
carboxilados insolubles. Estos sólidos activados son acoplados con
posterioridad a moléculas biológicamente relevantes para preparar
reactivos de diagnóstico.
A pesar de los diversos métodos de acoplamiento y
activación descritos en los diversos documentos mencionados antes,
existe la necesidad actual en la técnica de métodos mejorados para
acoplar moléculas biológicamente relevantes entre sí para producir
vacunas. Adicionalmente, existe la necesidad en la técnica de un
procedimiento mejorado para acoplar moléculas biológicamente
relevantes a superficies y partículas no carboxiladas para producir
diversos reactivos. Esta invención pretende proporcionar un método
de acoplamiento mejorado para producir productos conjugados para
vacunas e inmunógenos. Además, estos métodos serán útiles para
producir reactivos inmunológicos, reactivos de diagnóstico, y
reactivos terapéuticos.
La presente invención se refiere a un método para
producir una vacuna de producto conjudado, que comprende:
Mezclar un reactivo de sal de uronio con un
primer radical seleccionado entre polisacáridos, donde el reactivo
de sal de uronio tiene una estructura química que corresponde a la
fórmula I:
donde:
R^{1} se define como 2 donde
R^{6} representa átomos de carbono, átomos de hidrógeno, y
opcionalmente uno o más heteroátomos, que, junto con el átomo de
nitrógeno al que están anclados, constituyen un anillo heterocíclico
de 5 a 10 miembros, que puede estar sustituido o no sustituido;
donde R^{2} y R^{3} se definen como
sigue:
R^{2} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 1 a 6 átomos
de carbono, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{3} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 1 a 6 átomos
de carbono sustituido o no sustituido; o
R^{2} y R^{3}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros puede estar sustituido o no
sustituido;
donde R^{4} y R^{5} se definen como
sigue:
R^{4} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{5} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono; o
R^{4} y R^{5}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrogeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros puede estar sustituido o no
sustituido; y
X^{-} representa un anión ácido; y
mezclar un segundo radical con el primer radical,
donde el segundo radical se selecciona de grupo de proteínas,
péptidos, lipoproteínas, haptenos, y carbohidratos, con lo que el
primer radical y el segundo radical reaccionan para formar la vacuna
conjugada.
Se prefiere mezclar el reactivo de sal de uronio
con el primer radical antes de mezclar el segundo radical con el
primer radical, donde se inicia una reacción entre el reactivo de la
sal de uronio y el primer radical.
Preferiblemente, el primer radical es un
polisacárido en solución.
Más preferiblemente, en el método se incluye
adicionalmente la etapa de aislar un producto de la reacción entre
el reactivo de la sal de uronio y el polisacárido antes de mezclar
el segundo radical con el producto.
Se prefiere adicionalmente mezclar el reactivo de
la sal de uronio con el primer radical al menos dos veces diferentes
antes de mezclar el segundo radical con el primer radical.
Por otra parte, se prefiere mezclar el segundo
radical con el primer radical antes de mezclar el reactivo de la sal
de uronio con el primer radical.
Además, se prefiere mezclar el segundo radical
con el primer radical a la vez que se mezcla el reactivo de la sal
de uronio con el primer radical.
Adicionalmente se prefiere mezclar el reactivo de
la sal de uronio con el primer radical al menos dos veces
diferentes.
Además, se prefiere que el anión ácido sea un
anión seleccionado del grupo formado por Cl^{-}, Br^{-},
F^{-}, I^{-}, PF_{6}^{-}, y BF_{4}^{-}.
Por otra parte, se prefiere que el reactivo de la
sal de uronio sea un miembro seleccionado del grupo de
hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio.
Se prefiere que el primer radical sea un
polisacárido en solución, y más preferiblemente que el polisacárido
contenga al menos un grupo carboxilo.
Adicionalmente se prefiere que el primer radical
sea un polisacárido seleccionado del grupo de polisacárido de tipo C
de Neisseria meningitidis, polisacárido de Haemophilus
influenza, polisacárido Pneumocócico, dextrano y dextrano
carboxilado.
Además, se prefiere que el primer radical sea un
polisacárido, incluyendo adicionalmente el método la etapa de
carboxilar el polisacárido antes de mezclar el reactivo de la sal de
uronio y antes de mezclar el segundo radical, más preferiblemente
que el polisacárido sea activado haciéndolo reaccionar con un
reactivo seleccionado del grupo formado por CNBr, CDAP, y un
reactivo de vinilsulfona, y después carboxilado.
Otra realización consiste en que el segundo
radical sea una proteína.
Una realización adicional consiste en que el
reactivo de la sal de uronio sea un miembro seleccionado del grupo
de hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio.
Se prefiere que el primer radical incluya al
menos un grupo carboxilo,
o que el primer radical incluya al menos un grupo
hidroxilo.
Esta invención se refiere a un método para
producir un producto conjugado, y ventajosamente, vacunas
conjugadas. En este método, se activa un primer radical (un
polisacárido) con un reactivo de sal de uronio. Se cree que el
reactivo de sal de uronio activa los grupos carboxilo o hidroxilo
presentes en el primer radical, aunque los Solicitantes no desean
estar unidos a mecanismos químicos específicos o teorías de
funcionamiento. El primer radical puede estar presente en un medio
acuoso, en una mezcla de un medio acuoso/orgánico, o en un medio
orgánico. Según el procedimiento de la invención, el reactivo de sal
de uronio tiene una estructura química correspondiente a la fórmula
I:
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
R^{1} se define como 4 donde
R^{6} representa átomos de carbono, átomos de hidrógeno, y
opcionalmente uno o más heteroátomos, que, junto con el átomo de
nitrógeno al que están anclados, constituyen un anillo heterocíclico
de 5 a 10 miembros, que puede estar sustituido o no sustituido;
R^{2} y R^{3} se definen como sigue:
R^{2} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{3} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono sustituido o no sustituido; o
R^{2} y R^{3}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros puede estar sustituido o no
sustituido.
R^{4} y R^{5} se definen como sigue:
R^{4} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{5} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono; o
R^{4} y R^{5}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrogeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico puede estar sustituido o no sustituido.
X^{-} representa un anión ácido; (v.g.,
Cl^{-}, Br^{-}, I^{-}, PF_{6}^{-}, y BF_{4}^{-}).
Otros aniones ácidos adecuados para su uso en esta invención se
describen en la Solicitud de Patente Europea Núm. 0.569.086.
Asimismo, en el método de la invención, se mezcla
un segundo radical (v.g., una proteína, un péptido, un hapteno, una
lipoproteína, un carbohidrato, una molécula orgánica, una molécula
espaciadora, un material en fase sólida, un reactivo
homobifuncional, etc.) con el primer radical. El primer radical se
activa y reacciona con el segundo radical para formar un producto
conjugado o un primer radical funcionalizado.
En una clase preferida de reactivos de sal de
uronio para su uso en esta invención se incluyen sales de fórmula I
donde el grupo 5 es un miembro seleccionado del
grupo de:
Entre los reactivos específicos de esta clase se
incluyen: hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("HBTU"); tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TBTU"); tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TNTU"); y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TSTU"). Otros reactivos activadores de sal de uronio para su
uso en esta invención se describen en la Solicitud de Patente
Europea Núm. 0.569.086.
En el método de la invención, el reactivo de sal
de uronio puede ser mezclado con el primer radical antes de mezclar
el segundo radical con el primer radical. Esto inicia una reacción
de activación entre el reactivo de sal de uronio y el primer
radical. En esta primera etapa, el primer radical es activado por el
reactivo de sal de uronio, y después de eso, se mezcla el segundo
radical con el primer radical activado. Opcionalmente, el primer
radical activado puede ser aislado de la mezcla de reacción antes de
mezclar el segundo radical, y después el segundo radical puede ser
mezclado con el producto aislado que incluye el primer radical
activado por la sal de uronio.
En cuanto a otro procedimiento alternativo, se
puede mezclar el segundo radical con el primer radical antes de
mezclar el reactivo de sal de uronio con el primer radical. De esta
manera, cuando se mezcla se sal de uronio con la mezcla del primer y
el segundo radicales, el primer radical es activado por el reactivo
de la sal de uronio, y la reacción entre el primer radical y el
segundo radical prosigue en una sola etapa. Asimismo se puede
producir una reacción en una sola etapa cuando e reactivo de la sal
de uronio y el segundo radical se mezclen simultáneamente con el
primer radical.
Si se desea, el primer radical puede ser
funcionalizado con uno o más grupos químicos que sean susceptibles
de ser activados por la sal de uronio. Por ejemplo, un polisacárido
puede ser funcionalizado con carboxilos. Esto se puede lograr, por
ejemplo, activando el primer radical, un polisacárido, con un
reactivo seleccionado del grupo de CNBr, CDAP, y un reactivo de
vinilsulfona, seguido de reacción con ácido
6-aminohexanoico.
La invención también puede ser utilizada para
producir inmunógenos, reactivos inmunológicos, reactivos
terapéuticos, o reactivos de diagnóstico.
El procedimiento para producir un producto
conjugado según esta invención tiene diversas ventajas sobre los
diferentes métodos y procedimientos descritos en los documentos
indicados antes. Ninguno de los documentos indicados antes describe
el uso de reactivos de sal de uronio para formar vacunas conjugadas.
El procedimiento de la invención, por otra parte, es un método
directo y fácil para producir vacunas conjugadas. El procedimiento
de la invención puede ser realizado ventajosamente en una fase en
solución y puede ser utilizado con polisacáridos tanto carboxilados
como no carboxilados. Además, la reacción puede continuar utilizando
pequeñas cantidades de reactivos, permitiendo determinar de manera
rápida, eficaz, y poco costosa las condiciones de reacción óptimas.
A diferencia de muchos métodos de acoplamiento conocidos, el
procedimiento de la invención también permite un acoplamiento
directo del primer y el segundo radicales (v.g., los materiales
proteico y polisacárido). Esto simplifica adicionalmente el
procedimiento de reacción y reduce los costes.
Además, el procedimiento de la invención es
ventajoso debido a que se utilizan reactivos relativamente seguros y
condiciones de reacción suaves (v.g., pH bajo, sin cubierta u otras
instalaciones especiales). Muchos polisacáridos, tales como el
polisacárido PRP, son fácilmente hidrolizados a pH extremos. Las
condiciones utilizadas durante la activación con sal de uronio y el
acoplamiento son relativamente suaves y lentas con el fin de
conservar los epítopos en el polisacárido (es decir, se inducen
modificaciones mínimas de la proteína y el polisacárido sustancias
de partida). La activación con CNBr, por otra parte, requiere el uso
de un pH elevado y un reactivo muy tóxico bajo una cubierta.
Otra ventaja de la invención hace referencia al
procedimiento de una etapa descrito antes. Debido a que los
componentes proteico y polisacárido pueden ser mezclados entre sí
antes de iniciar la activación y el acoplamiento, el método de la
invención permite continuar añadiendo reactivo de nueva aportación y
eliminando los excesos de reactivos hasta lograr un nivel de
acoplamiento suficiente y deseado. Esto no es fácilmente posible con
otros métodos de activación, especialmente aquellos métodos que
requieren la activación del polisacárido seguido de la adición de la
proteína. El método de la invención también permite controlar el
progreso del acoplamiento durante el procedimiento de conjugación,
limitando de ese modo el residuo o el uso excesivo de los diversos
reactivos.
Los aspectos ventajosos de la invención se
comprenderán y se apreciarán más completamente junto con la
siguiente descripción detallada y la figura adjunta, donde la Fig. 1
ilustra las series de HPLC para las Muestras 1A y 1C en el Ejemplo 1
descrito más abajo.
El procedimiento de la invención se describe
generalmente como sigue. Un primer radical (un polisacárido) se hace
reaccionar con un reactivo de sal de uronio en un entorno adecuado
para transferir un éster de NHS al primer radical. Por ejemplo,
según la invención, se puede hacer reaccionar un polisacárido con un
reactivo de TSTU en una base, tal como una base de
dimetilaminopiridina ("DMAP"). Esta reacción puede tener lugar
en un medio acuoso, en un medio orgánico/acuoso mixto, o en un medio
orgánico. Se pueden utilizar diversos disolventes orgánicos,
incluyendo acetonitrilo, dimetilformamida ("DMF"), y
N-metilpirrolidinona ("NMP"). Durante la
reacción se mantiene generalmente un pH suavemente alcalino (v.g., 8
a 9,5), si fuera necesario, añadiendo más base. El segundo radical
(v.g., una proteína) se mezcla con el primer radical al mismo tiempo
durante este procedimiento.
La cantidad de reactivo de sal de uronio puede
ser ajustada y el tiempo de variación puede ser variado para
optimizar la activación y la eficacia del acoplamiento. La adición
del reactivo de sal de uronio puede ser escalonada para minimizar el
exceso de reactivo de sal de uronio en la reacción en cualquier
momento dado. Si se desea, se puede separar el reactivo de sal de
uronio viejo o en exceso, v.g., mediante diálisis o ultrafiltración,
antes de mezclar nuevo reactivo con la mezcla de
proteína/polisacárido. De esta manera, se puede optimizar la
cantidad y el porcentaje de disolvente orgánico de la mezcla y
también mantener la concentración de proteína y polisacárido a un
nivel óptimo para facilitar un buen acoplamiento. Esta etapa de
separación de reactivo ofrece un nivel de control sobre el
acoplamiento debido que se pueden añadir pequeñas cantidades de
reactivo activante, según sea necesario, y se puede controlar el
progreso de la reacción de conjugación (v.g., analizando alícuotas
de la mezcla de reacción). Este procedimiento también ofrece
posibilidades para escalonar el procedimiento de conjugación. Los
expertos en la técnica serán capaces de determinar las condiciones
de reacción óptimas (tales como el pH y el tiempo de reacción), las
cantidades de reactivo, y las concentraciones de reactivo través de
la experimentación de rutina.
Se puede seguir cualquier procedimiento de
conjugación sin apartarse de la invención. Por ejemplo, en un
procedimiento, se utiliza un polisacárido carboxilado como sustancia
de partida. Esto se puede completar partiendo con un polisacárido
que contenga naturalmente grupos carboxilo, tal como el polisacárido
de tipo C de Neisseria meningitidis ("PsC
Neisseria"). Alternativamente, se pueden añadir grupos
carboxilo a un polisacárido. Los expertos en la técnica conocen una
variedad de procedimientos para la carboxilación de polisacáridos.
Por ejemplo, los polisacáridos pueden ser activados con CNBr o CDAP
y carboxilados con un reactivo apropiado, tal como ácido
6-aminohexanoico. La activación con CNBr es descrita
por W.E. Dick, supra, y la activación con CDAP es descrita en
las solicitudes de patente y artículos de Lee descritos antes.
También se pueden utilizar reactivos de vinilsulfona para activar
polisacáridos.
En un protocolo de una etapa según la invención,
el primer radical y el segundo radical se mezclan primero, y el
reactivo de sal de uronio se mezcla después. El reactivo de sal de
uronio puede ser añadido en pequeñas cantidades en una pluralidad de
momentos diferentes. El primer radical es activado y reacciona con
el segundo radical.
Este protocolo de una etapa se describe con más
detalle en los siguientes ejemplos generales. Primero se mezcla un
primer radical (un polisacárido) con un segundo radical (v.g. una
proteína). Después se mezcla un reactivo de sal de uronio (v.g.,
TNTU o TSTU) con esta mezcla, seguido de la adición de una sustancia
bases (v.g., trietilamina ("TEA")). En este procedimiento, el
operario puede continuar añadiendo TNTU adicional y/o TEA hasta que
se observa un nivel de acoplamiento suficiente o deseado. De hecho,
el procedimiento de reacción y el grado de acoplamiento pueden ser
determinados en diferentes momentos diferentes analizando alícuotas
de la mezcla de reacción a medida que la reacción continúa.
En un protocolo de dos etapas según la invención,
el primer radical (un polisacárido) es activado con un reactivo de
sal de uronio, y después de eso, el segundo radical (v.g. una
proteína) es mezclado con el primer radical activado. El tampón, la
concentración de reactivo, el tiempo, y las condiciones de
temperatura, etc. pueden ser seleccionados de manera que en el
momento en el que se mezcla el segundo radical (es decir, el
componente que se va a unir), la concentración del reactivo
activante es demasiado baja para causar una polimerización
significativa de ese componente. Debido a la relativa estabilidad
del éster de NHS y de su multiplicidad en el primer radical, todavía
puede haber un número suficiente de grupos activados en la molécula
del primer radical en el momento en el que se mezcla el segundo
radical para que tenga lugar el acoplamiento. De esta manera, se
puede evitar la necesidad de aislar el intermedio activado del
primer radical. Si se desea y si el intermedio es estable, sin
embargo, el producto de reacción de la reacción de la sal de uronio
y el primer radical (polisacárido activado con la sal de uronio)
puede ser aislado antes de mezclar con él el material del segundo
radical. Asimismo, según la invención, se puede activar el primer
radical con el reactivo de sal de uronio, aislar, y almacenar para
su posterior uso, con tal que permanezca estable en las condiciones
de aislamiento y almacenamiento.
La presencia de algún reactivo de sal de uronio
en el momento en el que el segundo radical se mezcla puede no ser
perjudicial debido a que puede promover el acoplamiento del segundo
radical con el primer radical al continuar activando los radicales.
Realmente, la presencia de algún exceso de reactivo de sal de uronio
cuando se añade el segundo radical en este protocolo de dos etapas
puede volver el procedimiento global algo así como "una mezcla"
de los procedimientos de una y dos etapas.
En general, se encuentran disponibles al menos
dos mecanismos para activar un primer radical. En un mecanismo, se
activan los grupos carboxilo del primer radical, y en otro
mecanismo, se activan los grupos hidroxilo. El procedimiento de la
invención puede ser utilizado con muchos polisacáridos debido a que
están o pueden estar carboxilados o hidroxilados. Debido a que los
polisacáridos contienen naturalmente grupos carboxilo como parte de
su unidad de repetición, v.g., PsC de Neisseria, no siempre
es necesaria una carboxilación separada. Típicamente, algunos de
estos grupos carboxilo pueden ser modificados sin destruir la
antigenicidad del polisacárido. Se pueden utilizar estos carboxilos
nativos, o se pueden añadir "brazos" carboxilados fácilmente al
polisacárido, como se describe en los ejemplos. En otros casos, se
pueden introducir fácilmente grupos carboxilo, especialmente con
CDAP. Por ejemplo, se puede utilizar CADP para derivar el
polisacárido de tipo 14 ("Pn 14") Pneumocócico con ácido
6-aminohexanoico. Los polisacáridos que contienen
amina pueden ser carboxilados utilizando anhídrido glutárico. Se
puede preparar carboximetildextrano fácilmente a partir de dextrano
y ácido cloroacético como base, como describe Inman, Journal of
Immunology, Vol. 114, página 704 (1975). Los métodos para
convertir diversos grupos funcionales en grupos carboxilo también
son bien conocidos. Obsérvese el estudio de G.T. Hermanson,
Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego,
California, (1996), pág. 187. Así, muchos polisacáridos pueden ser
carboxilados y activados mediante el método según la invención.
Sin embargo, como se ha observado antes, no es un
requerimiento que el material de partida del primer radical contenga
carboxilos. Los grupos hidroxilo del primer radical también pueden
ser activados con reactivos de sal de uronio. Como se demuestra en
los ejemplos más abajo, el proceso de la invención puede ser
utilizado con sustancias de partida que no contengan carboxilos
(v.g., Pn14). Así, se puede contemplar como opcional la utilización
de una sustancia del primer radical que contenga carboxilos.
Entre los ejemplos de polisacáridos específicos
para su uso en el método según la invención se incluyen dextrano,
dextrano carboxilado (tal como carboximetildextrano), polisacárido
de tipo C de Neisseria meningitidis, polisacáridos
Pneumocócicos (tales como Pn 14, Pn 6, Pn 19, y Pn 23), y
polisacárido y lipopolisacárido de Haemophilus influenza
("PRP").
En el procedimiento de reacción de la invención,
el primer radical activado reacciona con un segundo radical presente
en la mezcla de reacción. Entre los ejemplos adecuados de materiales
que pueden ser utilizados como segundo radical se incluyen
proteínas, haptenos, péptidos, lipoproteínas, carbohidratos,
moléculas orgánicas, moléculas espaciadoras, materiales en fase
sólida, reactivos homobifuncionales, o reactivos
heterobifuncionales. Este segundo radical puede ser un material
natural o sintético que sea o bien soluble o bien insoluble en agua.
El procedimiento según la invención puede ser utilizado para
elaborar productos conjugados de estos primer y segundo radicales,
incluyendo productos conjugados de proteína/polisacárido, y
similares. Adicionalmente, se puede acoplar un primer radical
activado (un polisacárido activado) a una superficie de amina o
hidrazida en el procedimiento de la invención para producir
reactivos.
Entre los ejemplos de las proteínas adecuadas
específicas para su uso en esta invención se incluyen seralbúmina
bovina, toxoide del tétanos, toxoide de la difteria, toxoide
pertusis, proteína rib, intimina, y proteína gD. Entre los ejemplos
de los péptidos adecuados para su uso en la invención se incluyen
péptido LHRH y péptido consenso CFA/I (ver F.J. Cassels, y col.,
Journal of Industrial Microbiology, 1996 Annual Meeting for
the Society of Industrial Microbiology). Entre los ejemplos de las
lipoproteínas adecuadas para su uso en la invención se incluyen
lipoOspA y lipoD. Entre los ejemplos de los haptenos adecuados se
incluyen PamCys y monofosforolípido A. Entre los ejemplos de otros
carbohidratos para su uso en la invención se incluyen proteínas
glicosiladas y peroxidasa de rábano picante. En un ejemplo de
molécula orgánica adecuada para su uso en la invención se incluye la
biotinhidrazida. Entre los ejemplos de las moléculas espaciadoras
adecuadas se incluyen hexanodiamina y dihidrazida adípica. Entre los
ejemplos de los materiales en fase sólida para su uso en la
invención se incluyen las placas de ELISA ("análisis de
inmunoabsorción con enzima ligada"), cuentas, y medios
cromatográficos. Entre los ejemplos de los reactivos
heterobifuncionales se incluyen
hidrazido[3-(2-piridilditio)propionato]
y mercaptoetilamina. En un ejemplo de reactivo homobifuncional
adecuado para su uso en la invención se incluye la cistamina.
Entre los reactivos de sal de uronio preferidos
para su uso según la invención se incluyen los miembros del
siguiente grupo: hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("HBTU"); tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TBTU"); tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TNTU"); y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio
("TSTU"). Estas sales de uronio son asequibles de NovaChem.
Adicionalmente, se puede obtener TSTU de Aldrich. TSTU y TNTU son
los reactivos de sal de uronio particularmente preferidos. Debido a
que es un reactivo relativamente suave, TSTU es un entrecruzador
menos nocivo que las carbodiimidas. Los solicitantes han observado
que TSTU parece ocasionar mucha menos homopolimerización que
EDC.
Se han elaborado diversas vacunas utilizando
productos conjugados producidos mediante el procedimiento de la
invención. Entre las vacunas se incluyen, pero no están limitadas a,
las vacunas expuestas más abajo:
Vacuna de la difteria
Vacuna de pertusis (subunidad)
Vacuna del tétanos
H. influenza, tipo b
(polirribosafosfato)
S. pneumoniae, todos los serotipos
E. coli, endotoxina o antígeno J5 (LPS,
Lípido A, y Gentabiosa)
E. coli, polisacáridos O (serotipo
específico)
Klebsiella, polisacáridos (serotipo
específico)
S. aureus, tipos 5 y 8 (serotipo
específico y antígenos protectores comunes)
S. epidermidis, serotipo polisacárido I,
II y III (y antígenos protectores comunes)
S. meningitidis, serotipo específico o
antígenos de proteínas
Vacuna de la polio
Vacuna de paperas, sarampión, rubéola
Virus Respiratorio Sincitial
Rabia
Hepatitis A, B, C y otros
Virus de la inmunodeficiencia humana I y II
(GP120, GP41, GP160, p24, otras)
Herpes simplex tipos 1 y 2
CMV
EBV
Varicela/Zoster
Malaria
Tuberculosis
Candida albicans, otras cándidas
Mycoplasma
Virus de la influenza A y B
Adenovirus
Streptococcus Grupo A
Streptococcus Grupo B, serotipos Ia, Ib,
II y III
Pseudomonas aeruginosa (serotipo
específico)
Rhinovirus
Parainfluenzae, tipos 1, 2, y 3
Coronavirus
Salmonella
Shigella
Rotavirus
Enterovirus
Chlamidia trachomatis y pneumoniae
(TWAR)
Glicoproteínas
Como ejemplo específico del procedimiento de la
invención, se pueden utilizar sales de uronio para activar
lipopolisacáridos de la manera descrita con más detalle en los
ejemplos de más abajo. Después de eso, el lipopolisacárido activado
puede ser acoplado a una proteína para su uso en una vacuna. Los
anticuerpos contra los lipopolisacáridos y lipooligosacáridos pueden
proporcionar protección frente a la sepsis por Haemophilus
influenza no tipable.
En el procedimiento de la invención, se pueden
elaborar productos conjugados en los que la razón en peso del
segundo radical con respecto al primer radical en el producto
conjugado es mayos de 0,05 mg/mg (v.g. 0,05 mg de proteína/mg de
polisacárido). Para las vacunas de productos conjugados de
proteína/polisacárido, la razón en peso de la proteína con respecto
al polisacárido puede ser mayor de 0,05, prefiriéndose un intervalo
de 0,05 a 7, y siendo particularmente preferido el intervalo de 0,1
a 2 mg de proteína por mg de polisacárido.
La invención se describirá más abajo más
específicamente en términos de diversas realizaciones preferidas y
ejemplos específicos. Estas realizaciones preferidas y ejemplos
específicos deben ser considerados ilustrativos de la invención, y
no limitantes de la misma. Adicionalmente, en ciertos ejemplos se
utiliza seralbúmina bovina (BSA) como proteína modelo y/o dextrano
como polisacárido modelo. Por supuesto, también se pueden utilizar
en la práctica de la invención proteínas y dextranos biológicamente
relevantes. Los ejemplos específicos que incluyen proteínas y
polisacáridos biológicamente relevantes también están incluidos en
esta solicitud.
Muchos de los ejemplos específicos de más abajo
incluyen el uso de DMAP como base en el procedimiento de reacción.
No obstante, se pueden utilizar muchas otras bases. Por ejemplo,
también se pueden utilizar carbonato de sodio, hidróxido de sodio,
trietilamina, o dietilisopropilamina sin apartarse de la
invención.
En los siguientes ejemplos también se incluyen
diversas abreviaturas, procedimientos normalizados, y materiales que
son bien conocidos por los expertos en la técnica. La siguiente
información ayudará a comprender más fácilmente la información
incluida en los siguientes ejemplos. Estas definiciones se aplican
en los siguientes ejemplos, a menos que haya una indicación al
contrario.
Se utiliza BSA monomérica en ciertos ejemplos
debido a que el uso de la proteína monomérica hace más fácil
observar el procedimiento de acoplamiento como un desplazamiento en
el peso molecular. La BSA monomérica utilizada en estos ejemplos fue
preparada a partir de fracción V de Cohn de BSA(de Sigma
Chemical Co.) o BSA con un bajo contenido en endotoxina de Intergen
(de Intergen Corp.) mediante un breve tratamiento con yodoacetamida
10 mM en tampón HEPES (descrito más abajo) a pH 7,3, y después
filtración en gel en una columna de 2,5 x 100 cm S100HR (de
Pharmacia) como se describe en Lees, y col., Vaccine, Vol.
14, Núm. 3, (1996) pág. 190-198 (descrito antes). El
dextrano era dextrano T2000 obtenido de Pharmacia. Para algunos
experimentos, se utilizó la fracción de elevado peso molecular del
dextrano T2000. Este material fue obtenido haciendo pasar dextrano
por una columna de filtración en gel (2,5 x 100 cm S400 HR), como se
ha descrito antes. El toxoide del tétanos, los diversos
polisacáridos Pneumocócicos, el polisacárido de Neisseria
meningitidis y el polisacárido PRP fueron obtenidos de
SmithKline Beecham (Rixensart, Bélgica). Entre las fuentes
comerciales para las proteínas y los polisacáridos adecuados para su
uso en el invención se incluyen American Tissue Culture Collection
of Rockville, Maryland y Berna Laboratories de Florida.
El "tampón HEPES" (o "tampón HE"),
utilizado en esta solicitud hace referencia a una mezcla de ácido
hidroxietilpiperazino-N'-2-etanosulfónico
0,15 M ("HEPES") y etilendiaminotetraacetato 2 mM ("EDTA")
para proporcionar una solución que tiene un pH de 7,3. "HEPES"
hace referencia a HEPES solo, sin EDTA (pH = 8). "Tampón 5 x
HEPES" (o "tampón 5 x HE") representa una mezcla de
volúmenes iguales de tampón 5 x HEPES y solución salina. "Solución
salina" representa una solución 0,15 M de NaCl en agua.
Cuando se llevan a cabo cromatografías líquidas
de alta resolución ("HPLC"), a menos que se indique de otro
modo, se utilizaba una bomba Waters modelo 626 con un controlador
modelo 600S y un detector de la absorbancia modelo 486. Antes de
hacer funcionar las cromatografías HPLC, todas las muestras fueron
filtradas por centrifugación utilizando una unidad de filtro
Ultrafree MC 0,45 \mum. Las columnas de HPLC de exclusión por
tamaños que se utilizaban, a menos que se indicara lo contrario,
eran columnas Phenomenex Biosep G4000 (300 x 7,8 mm) equilibradas
con tampón fosfato de potasio 0,1 M a un pH de 7,3. La velocidad de
la serie era de 1 ml/minuto. Algunas series incluían el uso de una
columna de guarda del mismo material. La filtración estéril, cuando
se realizaba, ser llevaba a cabo en un dispositivo Millex GV, a
menos que se indicara lo contrario.
El "pH", utilizado en esta solicitud, hace
referencia a un pH aparente medido mediante el electrodo de Ross
(asequible de Orion Research) o estimado mediante papel de pH
Colorfast (asequible de EM Science).
Además, en esta solicitud, a menos que se indique
lo contrario, la presencia de aminas fue determinada utilizando un
análisis de ácido trinitrobencenosulfónico (TNBS), como describen J.
Vidal y C. Franci, J. Immunol. Meth., Vol. 86, pág. 155
(1986). La presencia de hidrazidas también fue determinada
utilizando un análisis de TNBS como describen Qi, y col., Anal.
Chem. Vol. 275, pág. 275, pág. 139 (1988). La presencia de
polisacáridos fue determinada utilizando el método del
resorcinol/ácido sulfúrico de Monsigny, y col., Anal. Chem.
Vol. 175, pág. 525 (1988), utilizando el patrón de polisacárido
relevante. La presencia de proteína fue determinada utilizando el
Coomassie Plus Protein Assay Reagent (asequible de Pierce Chemical
Co., de Rockport, Illinois) (utilizando como patrón una proteína
apropiada, tal como BSA o toxoide del tétanos).
Finalmente, cuando se utiliza HPLC para
determinar el grado de conjugación (v.g., mg de proteína/mg de
polisacárido), éste se calcula a partir de la proporción de
proteína/polisacárido inicial de las sustancias de partida y del
porcentaje de absorbancia de UV para el pico de proteína conjugada
(basándose en la absorbancia de UV total de la proteína), medido
mediante la HPLC.
En este primer ejemplo, se acoplaron radicales
polisacáridos de dextrano a un radical de proteína BSA para producir
un producto conjugado. Los radicales de dextrano estaban tanto
carboxilados como no carboxilados.
Se preparó carboximetildextrano
("CMdextrano") a una concentración de 39 mg de dextrano/ml en
solución salina mediante el método de Inman, identificado antes. El
dextrano no carboxilado estaba presente a una concentración de 74
mg/ml en solución salina. La proteína BSA monomérica estaba presente
a una concentración de 32 mg/ml en tampón 2,5 x HEPES que tenía un
pH de 7,3. Los reactivos TSTU y DMAP estaban presentes cada uno en
forma de soluciones en DMF 0,2 M.
Muestra
1A
Para esta muestra, se mezclaron 82 \mul de
sustancia de CM dextrano con 82 \mul de agua y 86 \mul de DMF.
En el momento t = 0, se añadieron 10 \mul de TSTU y 10 \mul de
DMAP a la sustancia de dextrano. En el momento t = 1 minuto, se
añadieron 10 \mul más de TSTU, y en el momento t = 2 minutos, se
añadieron 10 \mul más de TSTU. Durante esta porción del
procedimiento, se añadió DMAP según fuera necesario para mantener el
pH de la solución en el intervalo de 8-9. En total,
se añadieron aproximadamente 50 \mul de DMAP.
En el momento t = 5 minutos, se añadieron 100
\mul de sustancia de BSA a la mezcla de reacción, y la mezcla se
dejó reaccionar durante la noche a una temperatura ambiente de 4ºC
para producir el producto conjugado.
Muestra
1B
En la Muestra 1B, se siguió el procedimiento de
la Muestra 1A, pero se utilizó dextrano T2000 en lugar de sustancia
de CM dextrano.
Muestra
1C
Para la Muestra 1C, se siguió el procedimiento de
la Muestra 1A, pero se sustituyeron los 82 \mul de solución salina
por la sustancia de CM dextrano utilizada en la Muestra 1A. Esta
muestra era una muestra de control que ilustraba los efectos de
eliminar la sustancia de polisacárida.
Los productos de reacción de las Muestras 1A a 1C
fueron analizados mediante HPLC en una Phenomenex Biosep SEC3000,
7,8 x 150 cm, equilibrada en KPO_{4} 0,1 M a pH 7,3. Se encontró
que la Muestra 1A, utilizando CM dextrano, producía un producto
conjugado de BSA/dextrano que tenía aproximadamente 0,67 mg de
BSA/mg de dextrano. La muestra 1B, utilizando una sustancia de
partida de dextrano no carboxilado, daba como resultado un producto
conjugado de BSA/dextrano que tenía aproximadamente 0,87 mg de
BSA/mg de dextrano. La Muestra 1C, la muestra de control que no
incluía un polisacárido de dextrano, mostraba menos del 5% de
proteína de elevado peso molecular. Esto indica que sólo una pequeña
cantidad de dimerización de la proteína resultaba del procedimiento
de reacción.
La Fig. 1 ilustra las series de HPLC para las
Muestras 1A y 1C. Como se muestra en la HPLC para la Muestra 1A, se
encontró un pico de absorbancia de elevado peso molecular muy
pronunciado para el producto conjugado. Este pico de elevado peso
molecular representa el producto conjugado de BSA/TSTU/CM dextrano
de la Muestra 1A. La serie de HPLC para la Muestra 1C de Control,
que incluía solución salina sustituyendo al polisacárido de CM
dextrano, no manifestaba este pico de elevado peso molecular
correspondiente a un producto conjugado.
Este Ejemplo demuestra que las sales de uronio
pueden ser utilizadas para producir productos conjugados de
proteínas con polisacáridos tanto carboxilados como no carboxilados.
Existe una mínima homopolimerización del componente de proteína en
este procedimiento de reacción.
Este Ejemplo ilustra que diversos polisacáridos
diferentes pueden ser activados con reactivos de sal de uronio.
Además, los polisacáridos de este Ejemplo, una vez activados, fueron
funcionalizados con aminas o hidrazidas. Este polisacárido fue
activado por reactivos de sal de uronio y derivados tanto con aminas
(Muestra 2A) como hidrazidas (Muestra 2H). En las Muestras 2B a 2E
se utilizan polisacáridos capsulares Pneumocócicos
("Pn") clínicamente relevantes. Las Muestras 2F y 2G demuestran
que los reactivos de sales de uronio pueden ser utilizados para
activar polisacáridos carboxilados, y la Muestra 2F demuestra
adicionalmente que esta clase de reactivos puede activar un
polisacárido vegetal. La Muestra 21 muestra el uso de la invención
con un polisacárido PRP clínicamente relevante.
Los protocolos experimentales para realizar la
activación y derivación se describirán con más detalle más abajo. Se
prepararon los siguientes reactivos y se utilizaron en los diversos
experimentos descritos más abajo, a menos que haya alguna indicación
al contrario: (a) reactivo TSTU preparado en forma de una solución
en DMF 0,5 M; (b) reactivo de DMAP preparado en forma de una
solución en agua 0,5 M; (c) reactivo de etilendiamina preparado en
forma de una solución en agua 1 M; y (d) solución de dihidrazida
adípica preparada en forma de una solución en agua 0,5 M.
Muestra
2A
La Muestra 2A se preparó según el siguiente
protocolo. Se mezclaron 65 \mul de dextrano T2000, a una
concentración de 74 mg/ml con 35 \mul de solución salina y 100
\mul de agua. En el momento t = 0, se añadieron 20 \mul de TSTU
(0,5 M en DMF) a la solución. En el momento t = 20 segundos, se
añadieron 20 \mul de DMAP (0,5 M en agua), y después a t = 1
minuto y t = 1,5 minutos, se añadieron 20 \mul adicionales de TSTU
a la mezcla de reacción. En total, se añadieron 60 \mul de TSTU a
la sustancia de partida de dextrano. Durante el procedimiento, se
añadió DMAP, según fuera necesario, para mantener el pH de la
solución de reacción en el intervalo de 8 a 8,5.
En el momento t = 2 minutos, se añadieron 300
\mul de etilendiamina 0,67 \muM. Al cabo de 1 hora, se
eliminaron las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG
(de BioRad), equilibrada en solución salina, y se reunió. Se
analizaron las diaminas y el dextrano de la sustancia resultante, y
se determinó que el polisacárido activado resultante contenía 9,4
NH_{2}/100 KDa de dextrano.
Muestra
2B
Esta Muestra describe la activación de un
polisacárido biológicamente relevante utilizando las sales de uronio
en el procedimiento de la invención.
En el momento t = 0, se añadieron 20 \mul de
TSTU a 0,5 ml de una solución de polisacárido Pn 14, que tenía una
concentración de 10 mg Pn 14/ml en agua. Inmediatamente después de
eso, se añadieron a la solución 20 \mul de DMAP. En el momento t =
1 minuto, se añadieron 20 \mul adicionales de TSTU, y en el
momento t = 1,5 minutos, se añadieron 20 \mul más de TSTU. Durante
este procedimiento se añadió una cantidad adecuada de DMAP para
mantener la solución de reacción a un pH de aproximadamente 8,5. En
el momento t = 2 minutos, se añadieron 200 \mul de una solución de
etilendiamina 1 M.
Al cabo de aproximadamente 1 hora, se extrajeron
las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG (asequible de
BioRad), equilibrada con solución salina. Se realizaron análisis
para determinar la presencia de aminas (NH_{2}) y polisacárido, y
se determinó que este polisacárido activado contenía 7,6
NH_{2}/100 KDa Pn 14.
Muestra
2C
En esta Muestra, se siguió el procedimiento de la
Muestra 2B, excepto que la sustancia de partida era 0,5 ml de Pn 6 a
una concentración de 10 mg/ml en agua. Tras el análisis inicial, las
muestras se reunieron y se concentraron utilizando un dispositivo
Centricon (asequible de Amicon). La muestra se hizo recircular por
la columna P6DG y se volvió a analizar. Se determinó que el
polisacárido Pn 6 activado resultante contenía 10,4 NH_{2}/100 KDa
Pn 6.
Muestra
2D
En esta Muestra, se siguió el procedimiento de la
Muestra 2B, excepto que la sustancia de partida era 0,5 ml de Pn 19
a una concentración de 10 mg/ml en agua. Se determinó que el
polisacárido Pn 19 activado resultante contenía 9,9 NH_{2}/100 KDa
Pn 19.
Muestra
2E
En esta Muestra, se siguió el procedimiento de la
Muestra 2C, excepto que la sustancia de partida era 0,5 ml de Pn 23
que tenía una concentración de 10 mg/ml en solución salina. Se
determinó que el polisacárido Pn 23 activado resultante contenía 3,4
NH_{2}/100 KDa Pn 23.
Muestra
2F
Para esta Muestra, la solución de polisacárido
era 0,5 ml de pectina (pectina de fruta cítrica asequible de Sigma)
a una concentración de 10 mg/ml en agua, más 200 \mul de carbonato
de sodio (1 M), a un pH de aproximadamente 9,6. En el momento t = 0,
se añadieron a esta solución de polisacárido 20 \mul de TSTU 0,5 M
(en DMF). Después, en el momento t = 1 minuto, se añadieron 20
\mul más de TSTU, y el pH se mantuvo en el intervalo de
9-9,5 utilizando la solución de carbonato de sodio 1
M. En el momento t = 3 minutos, se añadieron 500\mul de
etilendiamina 1 M (en agua). Esta mezcla de reacción se dejó estar
durante la noche a la temperatura ambiente, y después se eliminaron
las sales en una columna P6DG (asequible de BioRad). Se determinó
que el polisacárido activado resultante contenía 8,4 NH_{2}/100
KDa Pectina.
Muestra
2G
Para esta Muestra, se mezclaron 200 \mul de CM
dextrano (conteniendo 7,5 carboxilos/100 KDa), a una concentración
de 48 mg/ml en solución salina, con 200 \mul de agua. En el
momento t = 0, se añadieron a la solución 20 \mul de TSTU (0,5 M
en DMF). En el momento t = 20 segundos, se añadieron 20 \mul de
DMAP (0,5 M en agua), y después, a t = 1 minutos y t = 1,5 minutos,
se añadieron 20 \mul más de TSTU a la mezcla de reacción. En
total, se añadieron 60 \mul de TSTU al CM dextrano sustancia de
partida. Durante el procedimiento, se añadió DMAP, según fuera
necesario, para mantener el pH de la solución de reacción en el
intervalo de 8 a 8,5.
En el momento t = 2 minutos, se añadieron 200
\mul de etilendiamina 0,5 M (en agua). Al cabo de 1 hora, se
extrajeron las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG
(de BioRad), equilibrada en solución salina, se reunieron, se
concentraron en un dispositivo Centricon 30 (asequible de Amicon), y
se extrajeron las sales de nuevo. Se analizaron las aminas y el
dextrano de la sustancia resultante, y se determinó que el
polisacárido activado resultante contenía 10,6 NH_{2}/100 KDa CM
dextrano.
Muestra
2H
En esta Muestra, se siguió el procedimiento de la
Muestra 2B, excepto que la sustancia de partida era 100 \mul de
dextrano T2000 que tenía una concentración de 55 mg/ml en agua.
Asimismo, durante el procedimiento de reacción, en el momento t = 2
minutos, se añadieron 200 \mul de la solución de hidrazida adípica
0,5 M en lugar de los 200 \mul de solución de etilendiamina 1 M
del Procedimiento de la Muestra 2B.
Se determinó el polisacárido dextrano T2000
activado resultante contenía 8,9 hidrazida ("Hz") por 100 KDA
de dextrano.
Muestra
2I
En esta Muestra, se activó un polisacárido PRP
utilizando un reactivo de sal de uronio TNTU. Para hacerlo, se
mezclaron 80 \mul de TNTU 0,3 M (en NMP) y 48 \mul de TEA 0,5 M
(en NMP) en 0,5 ml de PRP (a una concentración de 10 mg/ml) en NaCl
2M. Al cabo de 2 minutos, se añadieron 250 \mul de hexanodiamina
0,5 M en borato de sodio 0,1 M (pH = 9,3) a la mezcla anterior. La
reacción continuó durante la noche a una temperatura de 4ºC. Después
se extrajeron las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG
(asequible de BioRad), equilibrada con solución salina.
Se analizaron las aminas y el polisacárido del
producto de reacción, y se determinó que la sustancia resultante
tenía 11,4 grupos NH_{2}/100 kDa PRP.
Este Ejemplo ilustra que los reactivos de sal de
uronio pueden ser utilizados para derivar una variedad de
polisacáridos diferentes y para funcionalizar los polisacáridos o
bien con aminas o bien cono hidrazidas. Las proteínas o cualquier
otro radical secundario pueden ser sustituidas por diaminas o
hidrazidas y acopladas a los polisacáridos activados. Asimismo, este
Ejemplo muestra que se pueden funcionalizar polisacáridos
clínicamente relevantes mediante el procedimiento de la invención,
así como polisacáridos vegetales.
Este Ejemplo demuestra el procedimiento de la
invención en el que se separan los reactivos de sales de uronio
antes de acoplar la proteína al polisacárido activado.
El polisacárido sustancia de partida era 5 mg de
sustancia de dextrano T2000, presente a una concentración de 74 mg
de dextrano/ml de solución (correspondiente a 68 \mul de la
solución de dextrano). Se añadieron a esta solución de dextrano 68
\mul de agua, 135 \mul de NMP, 50 \mul de TSTU 0,2 M (en NMP),
y 50 \mul de DMAP 0,2 M (2n NMP). El pH al comienzo era de
aproximadamente 9,6 y caía desde este nivel.
En el momento t = 30 minutos, se añadió
aproximadamente 1 ml de agua. El exceso de reactivos se separó
después por ultrafiltración utilizando una membrana Filtron Omega 30
K, tamaño 10 ml, para producir 0,5 ml de volumen final. Después se
añadió 1 ml más de agua, y la mezcla resultante se concentró a
aproximadamente 400 \mul. El polisacárido se separó del aparato, y
se utilizaron 100 \mul más de agua para enjuagar la membrana,
proporcionando de ese modo un volumen total de aproximadamente 500
\mul.
Se añadió monómero de BSA a una razón de 1,7 mg
BSA/mg de dextrano a esta solución de polisacárido activado. La
concentración final de BSA era de aproximadamente 7,3 mg/ml.
Esta mezcla de reacción se dejó estar durante la
noche a una temperatura de aproximadamente 4ºC. Se realizó una HPLC
(DO 280 nm) para determinar la existencia de producto conjugado de
BSA/dextrano y la cantidad de sustancia BSA presente en el producto
conjugado de la reacción. La HPLC se realizó en Phenomenex SEC3000,
150 x 7,8 cm, equilibrada con KPO_{4} 0,1 M, pH = 7,3, a una
velocidad de serie de 1 ml/minuto. A partir de la HPLC, se descubrió
que el 35% de la proteína estaba presente en el pico de elevado peso
molecular para el producto conjugado (y el 65% estaba presente en
forma de proteína libre). Por lo tanto, se encontró que el producto
conjugado resultante contiene aproximadamente 0,6 mg de BSA/mg de
dextrano.
Para este ejemplo, se añadieron el reactivo de
sal de uronio y otros diversos reactivos a la sustancia polisacárido
en momentos diferentes. Entre las adiciones del reactivo de sal de
uronio, se eliminaban los excesos de reactivos mediante
ultrafiltración.
Se preparó una solución que contenía 15 mg de
dextrano, 15 mg de monómero de BSA, y 3,33 ml de solución salina. En
el momento t = 0, se añadieron a la solución 40 \mul de TNTU 0,3 M
(en NMP) y 12 \mul de TEA 1 M (en NMP). Después, en el momento t =
2 minutos, se añadieron 6 \mul adicionales de TEA.
En el momento t = 1 hora, se realizó el siguiente
protocolo de lavado. La mezclase lavó mediante ultrafiltración (en
un Filtron Omega 30, tamaño 10 ml). La mezcla filtrada se diluyó
hasta 10 ml con solución salina y después se concentró a 3 ml. De
esta solución, se separaron 0,6 ml para el análisis.
A la solución de polisacárido restante, se
añadieron TNTU y TEA de la misma manera descrita antes. Tras un
tiempo de reacción de 1 hora, el protocolo de lavado se repitió de
nuevo. En este momento, se separaron de nuevo 0,6 ml para el
análisis.
El procedimiento de adición de TNTU y TEA se
repitió una tercera vez y de nuevo una cuarta vez, habilitando el
protocolo de lavado descrito antes entre estos procedimientos. Para
estas tercera y cuarta adiciones, no obstante, se dobló la cantidad
de TNTU y TEA.
Tras la cuarta adición de TNTU y TEA, después de
que la reacción continuara durante 1,5 horas, se concentró la mezcla
de reacción a 1,5 ml, y se separaron 0,5 ml de esta solución para el
análisis. La sustancia restante se concentró a 0,6 ml.
Se añadieron 40 \mul de TNTU y 10 \mul de TEA
a los 0,6 ml de sustancia restante. Al cabo de 1 hora, la mezcla se
hizo pasar sobre una columna de filtración en gel S400HR. Por medio
del análisis de las muestras, se encontró que tras la primera
adición, la sustancia de producto conjugado resultante contenía
aproximadamente 0,043 mg BSA/mg de dextrano. Después de la cuarta
adición, el producto conjugado contenía 0,17 mg de BSA/mg de
dextrano.
Este Ejemplo demuestra que cuando se diluyen las
proteína y el polisacárido, existe un acoplamiento menor que cuando
están más concentrados. Mediante la adición repetida de reactivos,
era posible aumentar significativamente la cantidad de acoplamiento.
La separación del reactivo y el disolvente utilizados mantiene bajas
sus concentraciones, incluso cuando se añaden múltiples veces.
(Sólamente
comparativo)
En este Ejemplo, se acopló un carbohidrato a una
proteína utilizando TSTU para formar un producto conjugado. Para
este procedimiento, se mezclaron 20 \mul de TSTU 0,5 M (en DMF,
correspondiente a aproximadamente 10 \mumoles de TSTU) y 20 \mul
de DMAP 0,5 M (en agua) en 200 \mul de sacarosa (correspondiente a
aproximadamente 30 \mumoles). En el momento t = 1 minuto, se
añadieron 20 \mul adicionales de la solución de TSTU y 20 \mul
de la solución de DMAP. En el momento t = 1,5 minutos, se añadieron
otros 20 \mul de la solución de TSTU y otros 20 \mul de DMAP.
Después, en el momento t = 2 minutos, se añadieron 200 \mul de
32,2 mg/ml de BSA (monomérico) en solución salina a la solución de
sacarosa activada. Al cabo de aproximadamente 20 segundos, se
añadieron 20 \mul de carbonato de sodio 1 M, y después se
añadieron otros 20 \mul de carbonato de sodio 1 M.
Al cabo de aproximadamente 20 minutos, se
extrajeron las sales de la mezcla de reacción resultante en una
columna de 1 x 15 cm P6GD (asequible de BioRad), equilibrada con
PBS, y se reunieron los volúmenes no válidos. Después, se concentró
la sustancia utilizando un dispositivo Centricon 30 (asequible de
Amicon) y de nuevo se extrajeron las sales, y finalmente se
reunieron los volúmenes no válidos. Se determinó el volumen de
proteína mediante el análisis de BioRad, y se determinó el contenido
de carbohidrato utilizando el análisis del resorcinol con sacarosa
como patrón. Se encontró que el producto conjugado resultante tenía
17,5 moles de sacarosa por mol de BSA. Esto indicaba el acoplamiento
de un carbohidrato de bajo peso molecular a una proteína.
Se utilizan diversas sales de uronio en este
ejemplo para demostrar que se pueden utilizar diferentes sales para
activar polisacáridos en el procedimiento de la invención. En total,
se sometieron a ensayo cuatro sales de uronio diferentes, esto es
TSTU, TNTU, HBTU y TBTU, en este Ejemplo.
Todas las sales de uronio departida fueron
producidas en una solución 0,3 M en NMP. El DMAP utilizado en este
procedimiento también estaba presente en una solución 0,3 M en NMP.
La sustancia proteica de BSA es monomérica con una concentración de
64,4 mg BSA/ml. Esta sustancia de BSA se mezcló 1:1 (en peso) con
tampón 5 x HEPES (que corresponde a HEPES 0,75 M y EDTA 5 mM para
producir una solución que tenía un pH de aproximadamente 7,3).
Para llevar a cabo el procedimiento de reacción
para este Ejemplo, se mezclaron 54 \mul de dextrano T2000 a una
concentración de 74,4 mg/ml (correspondiente a 4 mg de dextrano) con
28 \mul de solución salina, 82 \mul de agua, y 86 \mul de NMP
en cada uno de cuatro tubos de ensayo diferentes. Después, en el
momento t = 0, se añadieron 10 \mul de una de las sales de uronio
a cada tubo de ensayo de manera que cada tubo contuviera una sal de
uronio diferente. También se añadieron 10 \mul de DMAP a cada tubo
de ensayo junto con la sal de uronio. En el momento t = 1 minuto, se
añadieron 10 \mul más de la sal de uronio apropiada al
correspondiente tubo de ensayo, y de nuevo en el momento t = 2
minutos, se añadieron 10 \mul más de la sal de uronio apropiada al
correspondiente tubo de ensayo. Durante esta porción del
procedimiento de reacción, el pH de la solución se mantuvo en el
intervalo de 8-9 con DMAP, y se necesitaba un total
de aproximadamente 50 \mul de DMAP en cada tubo de ensayo para
mantener el pH en este intervalo.
En el momento t = 10 minutos, se añadieron 100
\mul de la solución de BSA a cada tubo de ensayo, cuya cantidad
corresponde a aproximadamente 1 mg de BSA/mg de dextrano. Se dejó
que la reacción de cada tubo de ensayo prosiguiera durante
aproximadamente 20 horas, momento en el cual se analizó el producto
de reacción mediante HPLC en Phenomenex BioSep G4000 (150 x 7,8 cm,
KPO_{4} 0,1 M al 50%, pH = 7,3, KCl 0,5 M al 50%, 1 ml/minuto)
controlada a 280 nm. Los resultados del análisis se tabulan más
abajo.
Sal de Uronio | % BSA HMW |
TSTU | 79% |
TNTU | 87% |
HBTU | 36% |
TBTU | 27% |
Estos resultados confirman que todos los
reactivos de sal de uronio sometidos a ensayo funcionaban activando
el polisacárido y apoyaban el acoplamiento del polisacárido activado
a la proteína.
Solo
comparativo
Este Ejemplo demuestra que se puede utilizar TNTU
para activar poli(alcohol vinílico) sintético ("PVA").
El PVA fue obtenido de Aldrich (número de catálogo
36.062-7). Estaba hidrolizado en un 80% y tenía un
peso molecular medio de 9.000 a 10.000. El PVA fue solubilizado en
agua, con un calentamiento lento, hasta una concentración de 20
mg/ml. Se mezclaron 250 \mul de esta solución de PVA
(correspondiente a aproximadamente 5 mg de PVA) con 250 \mul de
hexanodiamina para proporcionar una solución que tenía un pH de
aproximadamente 8. En el momento t = 0, se añadieron 40 \mul de
TNTU 0,3 M y 24 \mul de TEA 1 M en NMP a la solución de PVA.
Después, en el momento t = 1 minuto, se añadieron 12 \mul de
solución de TEA 1 M.
La reacción se dejó continuar durante la noche.
Se formaba una masa sólida en la solución, y la mezcla se calentó
para resolubilizar el sólido. La solución resultante se sometió
después a diálisis exhaustivamente en solución salina (volumen =
aproximadamente 3,5 ml). Se determinó que la solución de PVA
resultante, activada con TNTU, era aproximadamente 0,113 mM en
NH_{2}, lo que corresponde a más de 6 NH_{2}/100 KDa.
Este Ejemplo demuestra que una sal de uronio
(v.g., TNTU en este ejemplo) puede activar alcoholes secundarios.
Puesto que PVA es un polímero sintético (que no contiene grupos
carboxilo), éste muestra que el procedimiento de la invención puede
ser utilizado para activar polímeros no carboxilados,
sintéticos.
Este Ejemplo se proporciona para demostrar el
procedimiento de una etapa para activar y acoplar simultáneamente
proteínas y polisacáridos clínicamente relevantes.
Muestra
8A
Para esta muestra, la sustancia de partida
proteica, toxoide del tétanos, estaba presente en una solución
salina a una concentración de 16,8 mg/ml. El polisacárido utilizado
era un polisacárido PRP, solubilizado a una concentración de 10
mg/ml en NaCl 2 M mediante rotación durante una hora a la
temperatura ambiente. El agente activante TNTU estaba presente en
una solución 0,3 M en NMP. La TEA utilizada en este Ejemplo estaba
presente en una solución 2 M en NMP. Finalmente, la glicina
utilizada estaba a una concentración 2 M en agua, ajustada a pH
8.
Para el procedimiento de reacción, se combinaron
0,5 ml de la solución de PRP (correspondiente a 5 mg de PRP) con 297
\mul de la solución de toxoide del tétanos (correspondiente a 5 mg
de TT). Esta mezcla se concentró después a 0,5 ml utilizando un
dispositivo Centricon 50 (de Amicon).
Después de eso, en el momento t = 0, se añadieron
50 \mul de agente activante TNTU. Aproximadamente 15 segundos más
tarde, se añadieron 20 \mul de TEA. Al cabo de 2 horas, se
añadieron 100 \mul del reactivo de glicina.
La mezcla de reacción se dejó estar durante la
noche. Después, la muestra se hizo pasar por una columna de
filtración en gel de 1 x 50 cm S400HR, equilibrada con solución
salina. Las fracciones de elevado peso molecular se reunieron y se
analizaron en cuanto al toxoide del tétanos y el PRP. Se encontró
que la sustancia tenía 0,78 mg de toxoide del tétanos por mg de
PRP.
Muestra
8B
Para esta Muestra, se preparó un producto
conjugado de toxoide del tétanos/PsC de Neisseria utilizando
TNTU como agente activante para activar el PsC de Neisseria.
Este procedimiento de reacción seguía el protocolo de reacción de
una etapa en el que la proteína y el polisacárido se mezclan primero
entre sí, y después de eso, se añade el reactivo activante de sal de
uronio a esta mezcla.
Primero, se añaden 238 \mul de toxoide del
tétanos (con una concentración de 16,8 mg/ml) a 0,4 ml de PsC de
Neisseria (con una concentración de 10 mg/ml en solución
salina). Esta mezcla se concentró después a aproximadamente 0,3 ml
utilizando un dispositivo de filtración a presión Filtron Omega
30.
Después se añadieron 50 \mul de TNTU 0,3 M (en
NMP) a la mezcla de proteína/polisacárido concentrada. Después de
eso, se añadieron 50 \mul de TEA 1 M (en NMP), y poco después, se
añadieron 25 \mul más de TEA 1 M.
La reacción prosiguió durante la noche a 4ºC. La
mezcla se hizo pasar sobre una columna de filtración en gel
(Pharmacia), 1 x 50 cm, equilibrada con PBS. La mezcla se filtró en
condiciones estériles en un Millex GV para obtener la fracción de
elevado peso molecular.
Este producto de reacción se analizó para
determinar el contenido de toxoide del tétanos y PsC de
Neisseria. Se encontró que el producto conjugado resultante
contenía 0,32 mg de TT/mg de PsC de Neisseria.
Como resulta evidente a partir de los resultados
de ensayo, este Ejemplo demuestra el procedimiento de la invención
en el que el polisacárido es activado y acoplado a la proteína en un
procedimiento de una sola etapa. Además, este Ejemplo demuestra la
utilidad del TNTU en la producción de productos conjugados
clínicamente relevantes con un polisacárido que contenga
carboxilo.
Este Ejemplo describe el uso de reactivos de
sales de uronio para preparar reactivos en fase sólida. En general,
se activa un polisacárido en medio líquido (v.g., medio acuoso,
orgánico/acuoso mixto, u orgánico) con un reactivo de sal de uronio
y se acopla a cuentas con grupos amino, placas para ELISA, u otra
sustancia en fase sólida. El polisacárido acoplado y la sustancia en
fase sólida pueden ser útiles, por ejemplo, como reactivo de
diagnóstico, tal como una sustancia en fase sólida para absorber
anticuerpos específicos para análisis. Sigue un ejemplo más
específico.
Se pipetearon 100 \mul de Pn 14 (a 10
\mug/ml) en pocillos de una placa de ELISA funcionalizada con
amino (v.g., Nunc "Covalink"). Se pipetearon 5 \mul de TSTU
0,3 M (en NMP) en cada pocillo, seguido de 5 \mul de TEA 0,3 M (en
NMP). Como controles, se colocaron en pocillos adicionales TSTU y
TEA solamente, o Pn 14 solamente. Al cabo de 1 hora, los pocillos
fueron lavados con solución salina. Los pocillos se sometieron a
ensayo en cuanto a la presencia de Pn 14 unido a la placa de ELISA
utilizando antisueros anti-PN 14 positivos
conocidos, según Lees y col., Vaccine, 1996, descrito
antes.
Estas placas de ELISA se utilizan después para la
evaluación de antisueros anti-Pn 14.
También se pueden acoplar otros polisacáridos a
las sustancias en fase sólida. Los expertos en la técnica serán
capaces de idear esquemas de acoplamiento para otros reactivos en
fase sólida, tales como microcuentas con grupos amino e hidrazida
(asequibles de Bangs Laboratories) y medios cromatográficos con
grupos amino o hidrazida (asequibles de Pharmacia).
En este Ejemplo se prepararon diversos reactivos
y productos conjugados basados en Pneumocócico 14. El
reactivo basado en Pneumocócico comprende un producto
conjugado de biotina-Pn 14, acoplado a través de un
espaciador (Muestra 10A) o directamente al polisacárido activado
(Muestra 10B).
Muestra
10A
La sustancia de partida para este procedimiento
eran 0,5 ml de Pneumocócico de tipo 14 (asequible de American
Tissue Culture Collection de Rockville, Maryland) a una
concentración de 10 mg/ml en agua. En el momento t = 0, se añadieron
20 \mul de TSTU 0,5 M (en DMF) al polisacárido, seguido
inmediatamente de la adición de 20 \mul de DMAP (0,5 ml en agua).
A t = 1 minuto, se añadieron 20 \mul más de TSTU, y se añadieron
20 \mul más de TSTU a t = 1,5 minutos. Se añadieron 200 \mul de
etilendiamina 1 M (en agua) a t = 2 minutos. Se añadió
periódicamente DMAP a la solución de reacción por medio de este
procedimiento, con el fin de mantener el pH de la solución a
aproximadamente 8,5.
Al cabo de 1 hora, se extrajeron las sales de la
mezcla de reacción en una columna P6DG (de BioRad, equilibrada en
solución salina), y la sustancia resultante se analizó en cuanto a
las aminas y los polisacáridos. Se determinó que la sustancia, que
contenía etilendiamina/TSTU/Pn 14 tenía 7,6 aminas/100 kDa de Pn 14
a una concentración de 2 mg/ml.
Después se produjo el producto conjugado con
biotina. Se mezclaron 300 \mul de la mezcla de
etilendiamina/TSTU/
Pn 14 descrita antes (2 mg/ml) con 50 \mul de 5 x HE. Después, se añadieron a la mezcla 1,6 mg de sulfo NHS LC biotina (asequible de BioAffinity Systems) en 60 \mul de DMF al 50%. Al cabo de 1 hora, la mezcla de reacción todavía era positiva para TNBS, de manera que se añadió LC biotina sólida adicional. Al cabo de 2 horas en total, se extrajeron las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG (de BioRad), equilibrada con PBS, y se reunieron los volúmenes no válidos.
Pn 14 descrita antes (2 mg/ml) con 50 \mul de 5 x HE. Después, se añadieron a la mezcla 1,6 mg de sulfo NHS LC biotina (asequible de BioAffinity Systems) en 60 \mul de DMF al 50%. Al cabo de 1 hora, la mezcla de reacción todavía era positiva para TNBS, de manera que se añadió LC biotina sólida adicional. Al cabo de 2 horas en total, se extrajeron las sales de la mezcla de reacción en una columna P6DG (de BioRad), equilibrada con PBS, y se reunieron los volúmenes no válidos.
Muestra
10B
Esta Muestra se produjo de la misma manera que la
Muestras 10A, excepto que en el momento t = 2 minutos se añadieron
250 \mul de hidrazida biotincaproica (asequible de Sigma), en DMF
al 50% (la sustancia de biotina es escasamente soluble). Al cabo de
1 hora, la sustancia no disuelta se separó por centrifugación, y se
extrajeron las sales de la solución resultante en una columna P6DG
(asequible de BioRad), equilibrada en solución salina.
Para confirmar el acoplamiento de la biotina con
el Pn 14 en estas Muestras, se realizó un análisis para la biotina
mediante ELISA, como se describe generalmente en E.A. Bayer y M.
Wilchek, Methods of Enzimology, Vol. 184 (1990), págs.
49-51. En resumen, para este procedimiento, se
recubrieron placas Stripwell de inmunoanálisis ELISA (asequibles de
Nunc Maxisorp) con estreptavidina (asequible de Zymed) a 1 \mug/ml
en PBS y luego se incubaron en un entorno sin aspiración con las
concentraciones indicadas de Pn 14 biotinilado o Pn 14 de control.
Después se utilizó un anti-Pn 14 monoclonal para
someter a ensayo la unión del Pn 14 a las placas recubiertas con
estreptavidina.
La siguiente tabla ilustra los resultados del
ensayo.
Anticuerpo Primario: Anti-Pn 14 monoclonal a 1:2.000 | |
Anticuerpo Secundario: IgG-3 anti-ratón de Conejo-HRP | |
Sustrato: TMB | |
Bloqueo: Ninguno |
Como resulta evidente a partir de estos
resultados de análisis, el Pn 14 de control no marcado no se unía a
las placas de ELISA recubiertas con estreptavidina, como indicaba el
nivel de fondo de la absorbancia. Las muestras de producto
conjugado, sin embargo, se unían a las placas de manera que se
pudieran desprender, incluso a concentraciones tan bajas como 1
ng/ml. Esto indica que las Muestras 10A y 10B contenían Pn 14
marcado con biotina.
Muestra
10C
Para esta Muestra, se sintetizó una vacuna de
producto conjugado clínicamente relevante en la que se acoplaba
toxoide del tétanos a polisacárido Pn 14 con un espaciador. Para
este procedimiento, se utilizó la sustancia NH_{2}/TSTU/Pn 14
producida en la Muestra 10A. El procedimiento de la reacción de
acoplamiento, que es el mismo procedimiento de acoplamiento general
descrito en A. Lees, y col., Vaccine, Vol. 12, Núm. 13,
(1994), págs. 1160-1166, descrito antes, se llevó a
cabo como sigue.
Para este procedimiento de acoplamiento, se
combinaron 100 \mul de HEPES 0,75 M, EDTA 10 mM a pH 7,3, y 75
\mul de yodoacetato de N-hidroxisuccinimida 0,1 M
("SIA", asequible de BioAffinty Systems) en DMF con 1,66 mg de
la sustancia NH_{2}/TSTU/Pn 14 presente en 1,15 ml de solución
salina. Esta reacción producía un producto de reacción de Pn 14
yodoacetilado (Pn 14-SIA).
En un procedimiento separado, se mezclaron 3 mg
de toxoide del tétanos, a una concentración de 16,8 mg/ml en
solución salina (correspondiente a 180 \mul de solución), con 100
\mul de HE y 6 \mul de S-acetiltioacetato de
N-succinimidilo ("SATA", asequible de
BioAffinity Systems) en DMF. Esta reacción producía una proteína del
tétanos con tioles protegidos "TT-SATA").
Al cabo de tres horas, se extrajeron las sales de
los productos de reacción anteriores en una columna de 1 x 15 cm
P6DG (de BioRad), equilibrada en PBS para el producto de toxoide del
tétanos y equilibrada en solución salina para el producto de Pn 14.
Los volúmenes no válidos de cada fracción se concentraron (por
separado) en un dispositivo Centricon 30 (asequible de Amicon).
En este momento, se combinaron 125 \mul de
producto de reacción TT-SATA con aproximadamente 300
\mul del producto de reacción Pn 14-SIA y 50
\mul de 5 x HE e hidroxilamina 0,5 M. La reacción se dejó
proseguir durante la noche. Después, la reacción se sofocó añadiendo
10 \mul de mercaptoetanol 10 mM ("BME") y se dejó estar
durante una hora. Luego, se añadieron 10 \mul de yodoacetamida 0,5
M, y esta mezcla se dejó estar durante 10 minutos. La mezcla de
reacción resultante se hizo pasar por una columna de filtración en
gel S400HR (asequible de Pharmacia) (1 x 50 cm, equilibrada en PBS,
0,25 ml/minuto, aproximadamente 1 ml/tubo), y se obtuvo una fracción
de volumen no válido. Se encontró que el producto conjugado
resultante tenía aproximadamente 1,5 mg de toxoide del tétanos por
mg de Pn 14.
Muestra
10D
Para esta Muestra, se acopló una proteína de
toxoide del tétanos directamente a un polisacárido Pn 14 utilizando
TNTU como agente activante. Por lo tanto, esta Muestra demuestra que
se puede producir un producto conjugado de proteína/polisacárido
clínicamente relevante utilizando un agente activante de TNTU.
Primero, se mezclaron un polisacárido Pn 14 y una
proteína de toxoide del tétanos en solución salina, cada uno a una
concentración de aproximadamente 6,3 mg/ml. Después, a t = 0, se
añadieron 24 \mul de TNTU 0,5 M en NMP a la mezcla. Luego se
añadieron 12 \mul de TEA 1M. En el momento t = 1 minuto, se
añadieron 6 \mul más de TEA 1M a la mezcla.
En el momento t = 75 minutos, se sofocó la
reacción añadiendo 150 \mul de glicina 1 M (pH 8). La mezcla se
fraccionó en una columna S400HR (equilibrada en PBS), y se reunió la
fracción de elevado peso molecular, se sometió a filtración en
condiciones estériles, y se analizó. Se encontró que la sustancia
producto conjugado resultante contenía 0,44 mg de toxoide del
tétanos por mg de Pn 14.
Además de demostrar que el agente activante de
sal de uronio TNTU puede ser utilizado para producir un producto
conjugado clínicamente relevante, este Ejemplo demuestra que la
etapa de activación y la etapa de acoplamiento pueden tener lugar en
un procedimiento de una etapa. Notablemente, en el procedimiento de
este Ejemplo, la proteína y el polisacárido se mezclan entre sí
primero, y después se añade a la mezcla el reactivo activante
(TNTU). A medida que el polisacárido es activado por el reactivo
activante, la proteína se encuentra inmediatamente disponible para
el acoplamiento en un procedimiento de una etapa conveniente.
En este Ejemplo, se sometió a ensayo la
inmunogenicidad de ciertos productos conjugados producidos
utilizando los agentes activadores de uronio.
Muestra
11A
Para comenzar el procedimiento de preparación del
producto conjugado, se mezclaron entre sí 2,5 mg de polisacárido Pn
14 y 2,5 mg de proteína de toxoide del tétanos en un volumen total
de 350 \mul. E el momento t = 0, se añadieron 24 \mul de TNTU
0,5 M (en NMP), y después se añadieron 12 \mul de TEA 1 M (en
NMP). En el momento t = 1 minuto, se añadieron 6 \mul adicionales
de TEA 1 M.
La reacción se sofocó en el momento t = 75
minutos añadiendo 150 \mul de glicina 1 M (pH = 8). La mezcla de
reacción se hizo pasar por una columna de filtración en gel S400HR,
equilibrada en PBS (se reunieron las fracciones de elevado peso
molecular, se sometieron a filtración en condiciones estériles, y se
analizaron. Se determinó que el producto conjugado resultante tenía
0,44 mg de TT/mg de Pn 14.
Muestra
11B
Para esta Muestra, se utilizó el producto
conjugado toxoide del
tétanos-SATA-SIA-NH_{2}/TSTU/Pn
14 preparado en el Ejemplo 10C. Como se ha observado antes, se
encontró que este producto conjugado incluía 1,5 mg de TT/mg de Pn
14.
Se utilizaron la Muestra 11A y la Muestra 11B en
un modelo de ratón para someter a ensayo la inmunogenicidad de los
productos conjugados resultantes. Se trataron tres grupos de ratones
(que tenían cuatro ratones por grupo) con diversos inmunógenos
diferentes. Un grupo de ratones se trató con la Muestra 11A de
producto conjugado para vacuna, un grupo con la Muestra 11B de
producto conjugado para vacuna, y un grupo con Pn 14 solo. El día 0
cada ratón fue vacunado con una dosis cebadora del respectivo
inmunógeno (cada inmunógeno contenía 5 \mug de Pn 14, ya estuviera
presente solo o como parte del producto conjugado). El día 14, cada
ratón recibió una inmunización de refuerzo utilizando el mismo
inmunógeno. Los ratones fueron desangrados el Día 28. Los sueros de
los ratones del grupo fueron reunidos, y se tituló la IgG
anti-Pn 14 dando los siguientes resultados:
Producto Conjugado | Título IgG anti-Pn 14 |
Muestra 11A | 72.900 |
Muestra 11B | 110.284 |
Solo Pn 14 | 326 |
Como se demostró mediante estos resultados de
ensayo, las dos Muestras elaboradas según la invención, utilizando
sales de uronio, inducían excelentes respuestas inmunogénicas en los
ratones del grupo. Como se esperaba, el Pn 14 solo inducía una
respuesta inmunogénica pequeña.
Para este ejemplo, se investigaron las
propiedades inmunológicas y bactericidas de un producto conjugado
producido según el procedimiento de la invención. En este caso, se
preparó un producto conjugado de toxoide del tétanos/PsC de
Neisseria utilizando TNTU como agente activador.
Primero, se añadieron 4 mg de solución de toxoide
del tétanos (que tenía una concentración de 19,8 mg/ml) a 0,4 ml de
PsC de Neisseria (que tenía una concentración de 10 mg/ml en
solución salina). La sustancia de toxoide del tétanos fue obtenida
de Mass Public Health Labs. En el momento t = 0, se añadieron 50
\mul de TNTU 0,3 M (en NMP) a la mezcla de proteína y
polisacárido. Después de eso, se añadieron 25 \mul de TEA 2 M (en
NMP).
La reacción prosiguió durante la noche a 4ºC.
Después, la mezcla se hizo pasar por una columna de filtración en
gel S400HR (Pharmacia), equilibrada con PBS. Las fracciones de
elevado peso molecular se reunieron y se sometieron a filtración en
condiciones estériles haciendo pasar la mezcla a través de un
dispositivo Millex GV (asequible de Millipore Corp.). Se determinó
que el producto conjugado resultante contenía 0,29 mg de TT/mg de
PsC de Neisseria.
Esta sustancia producto conjugado fue utilizada
después en un modelo de ratón para someter a ensayo la
inmunogenicidad de los productos conjugados resultantes. Cada uno de
los cuatro ratones fue vacunado con una dosis cebadora del producto
conjugado que contenía 2,5 \mug de PsC de Neisseria en Día
0. El Día 14, cada ratón recibió una inmunización de refuerzo del
producto conjugado en la misma cantidad. Los ratones fueron
desangrados el Día 28. Los sueros de los ratones fueron reunidos y
analizados mediante ELISA (punto final DO 0,1) en cuanto a los
anticuerpos anti-PsC. Adicionalmente, se realizó un
análisis bactericida según el procedimiento descrito en K.H. Wong, y
col., Journal of Biological Standards, Vol. 5 (1977),
comenzando en la página 197. Se obtuvieron los siguientes resultados
de ensayo.
Título de IgG
anti-PsC =
31.019
Título bactericida =
1:320
Como resulta evidente a partir de estos datos, el
producto conjugado producido según la invención inducía respuestas
inmunológicas excelentes en los ratones del grupo. Adicionalmente,
se inducía un excelente efecto bactericida por medio de los
productos conjugados producidos según la invención (un título
bactericida mayor de 1:40 es considerado típicamente protector).
En una vacuna, inmunógeno, u otro reactivo
inmunológico, terapéutico o de diagnóstico, los productos conjugados
producidos según la invención pueden ser combinados con un medio o
vehículo de liberación farmacéuticamente aceptable mediante
mecanismos convencionales conocidos por los expertos en la técnica.
Tales vacunas y reactivos contendrán una cantidad eficaz del
producto conjugado producido según la invención, junto con una
cantidad adecuada de vehículo, con el fin de proporcionar la forma
de administración apropiada para un sujeto u otro uso pretendido. En
las vacunas se pueden incluir alumbre u otros coadyuvantes.
Entre los medios o vehículos farmacéuticamente
ejemplares se incluyen por ejemplo, líquidos estériles, tales como
agua y aceites, incluyendo los de petróleo, de origen animal,
vegetal, o sintético, tales como aceite de cacahuete, aceite de
soja, aceite mineral, aceite de sésamo, y similares. La solución
salina es el vehículo preferido cuando la composición farmacéutica
se administra intravenosamente. Asimismo se puede emplear soluciones
de dextrosa y glicerol como vehículos líquidos, concretamente para
soluciones inyectables. Los vehículos farmacéuticos adecuados son
bien conocidos en la técnica, tales como los descritos en E.W.
Martin, Remington's Pharmaceutical Sciences.
Al describir la invención, los solicitantes han
demostrado ciertas teorías en un esfuerzo para describir cómo y por
qué la invención funciona de la manera que funciona. Estas teorías
se exponen sólo con fines informativos. Los solicitantes no están
sujetos a ningún mecanismo químico o físico o teoría de
funcionamiento.
Adicionalmente, los solicitantes han descrito
numerosos ejemplos y procedimientos para producir productos
conjugados según la invención. Si bien estos procedimientos pueden
ser optimizados adicionalmente (v.g., optimizando las condiciones de
pH durante el acoplamiento), semejante optimización del
procedimiento y de las condiciones de reacción es un asunto de
experimentación rutinaria.
FICOLL
T200 DEXTRANO
COOMASSIE PLUS
CENTRICON
COVALINK
Claims (20)
1. Un método de producción de una vacuna de
producto conjugado, que comprende:
mezclar un reactivo de sal de uronio con un
primer radical seleccionado entre polisacáridos, donde el reactivo
de sal de uronio tiene una estructura química que corresponde a la
fórmula I:
donde:
R^{1} se define como 9
donde R^{6} representa los átomos de carbono, átomos de
hidrógeno, y opcionalmente uno o más heteroátomos, que, junto con el
átomo de nitrógeno al que están anclados, constituyen un anillo
heterocíclico de 5 a 10 miembros, que puede estar sustituido o no
sustituido;
donde R^{2} y R^{3} se definen como
sigue:
R^{2} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 1 a 6 átomos
de carbono, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{3} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 1 a 6 átomos
de carbono sustituido o no sustituido; o
R^{2} y R^{3}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros puede estar sustituido o no
sustituido;
donde R^{4} y R^{5} se definen como
sigue:
R^{4} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono;
R^{5} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono sustituido o no
sustituido, un alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono
sustituido o no sustituido, o un alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos
de carbono; o
R^{4} y R^{5}, cuando se toman juntos,
representan los átomos de carbono, hidrogeno, azufre, nitrógeno, u
oxígeno necesarios para completar un anillo heterocíclico de 5 a 7
miembros con el átomo de nitrógeno al cual están anclados, donde el
anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros puede estar sustituido o no
sustituido; y
X^{-} representa un anión ácido; y
mezclar un segundo radical con el primer radical,
donde el segundo radical se selecciona de grupo de proteínas,
péptidos, lipoproteínas, haptenos, y carbohidratos, con lo que el
primer radical y el segundo radical reaccionan para formar la vacuna
de producto conjugado.
2. Un método según la reivindicación 1, donde el
grupo 10 es un miembro seleccionado del grupo
formado por:
3. Un método según la reivindicación 1, donde el
reactivo de sal de uronio se mezcla con el primer radical antes de
mezclar el segundo radical con el primer radical, donde se inicia
una reacción entre el reactivo de sal de uronio y el primer
radical.
4. Un método según la reivindicación 3, donde el
primer radical es un polisacárido en solución.
5. Un método según la reivindicación 4, que
incluye adicionalmente la etapa de aislar un producto de la reacción
entre el reactivo de sal de uronio y el polisacárido antes de
mezclar el segundo radical con el producto.
6. Un método según la reivindicación 3, donde el
reactivo de sal de uronio se mezcla con el primer radical al menos
dos veces antes de mezclar el segundo radical con el primer
radical.
7. Un método según la reivindicación 1, donde el
segundo radical se mezcla con el primer radical antes de mezclar el
reactivo de sal de uronio con el primer radical.
8. Un método según la reivindicación 1, donde el
segundo radical se mezcla con el primer radical a la vez que el
reactivo de sal de uronio se mezcla con el primer radical.
9. Un método según la reivindicación 1, donde el
reactivo de sal de uronio se mezcla con el primer radical al menos
dos veces diferentes.
10. Un método según la reivindicación 1, donde el
anión ácido es un anión seleccionado del grupo formado por Cl^{-},
Br^{-}, F^{-}, I^{-}, PF_{6}^{-}, y BF_{4}^{-}.
11. Un método según la reivindicación 1, donde el
reactivo de sal de uronio es un miembro seleccionado del grupo de
hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio.
12. Un método según la reivindicación 1, donde el
primer radical es un polisacárido en solución.
13. Un método según la reivindicación 12, donde
el polisacárido contiene al menos un grupo carboxilo.
14. Un método según la reivindicación 1, donde el
primer radical es un polisacárido seleccionado del grupo del
polisacárido de tipo C de Neisseria meningitidis, el
polisacárido de Haemophilus influenza, el polisacárido
Pneumocócico, dextrano y dextrano carboxilado.
15. Un método según la reivindicación 1, donde el
primer radical es un polisacárido, incluyendo el método
adicionalmente la etapa de carboxilar el polisacárido antes de
mezclar el reactivo de sal de uronio y antes de mezclar el segundo
radical.
16. Un método según la reivindicación 15, donde
el polisacárido es activado haciéndolo reaccionar con un reactivo
seleccionado del grupo de CNBr, CDAP, y un reactivo de vinilsulfona,
y después carboxilado.
17. Un método según la reivindicación 12, donde
el segundo radical es una proteína.
18. Un método según la reivindicación 12, donde
el reactivo de sal de uronio es un miembro seleccionado del grupo de
hexafluorofosfato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
tetrafluoroborato de
2-(5-norborneno-2,3-dicarboximido)-1,1,3,3-tetrametiluronio;
y tetrafluoroborato de
O-(N-succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio.
19. Un método según la reivindicación 1, donde el
primer radical incluye al menos un grupo carboxilo.
20. Un método según la reivindicación 1, donde el
primer radical incluye al menos un grupo hidroxilo.
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