ES2236748T3 - Nuevos ligandos de afinidad y su uso. - Google Patents
Nuevos ligandos de afinidad y su uso.Info
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Abstract
ESTA INVENCION SE RELACIONA CON NOVEDOSOS CONJUNTOS DE LIGANDO - MATRIZ DE AFINIDAD QUE CONSTAN DE UN LIGANDO CUYA FORMULA GENERAL ES (A), ESTANDO UNIDO EL LIGANDO A UNA MATRIZ DE SOPORTE EN POSICION (A), OPTATIVAMENTE A TRAVES DE UN BRAZO ESPACIADOR INTERPUESTO ENTRE LA MATRIZ Y EL LIGANDO. ADEMAS, LA INVENCION SE RELACIONA CON ESTOS CONJUNTOS Y SU PREPARACION Y EMPLEO EN LA DEPURACION DE MATERIAS PROTEINACEAS COMO, P.EJ., INMUNOGLOBULINA, INSULINAS, FACTOR VII U HORMONA DEL CRECIMIENTO HUMANO O ANALOGAS, DERIVADOS Y FRAGMENTOS DE LOS MISMOS Y PRECURSORES.
Description
Nuevos ligandos de afinidad y su uso.
La presente invención se refiere a nuevos
ligandos de afinidad, a su preparación y a su unión a matrices que
pueden consistir en materiales sólidos, semisólidos, en partículas o
coloidales, o polímeros solubles. La invención se refiere además a
estos nuevos conjugados de matriz con ligando de afinidad, y a la
preparación y uso de los mismos en la purificación de materiales
proteinosos tales como, por ejemplo, inmunoglobulinas, insulinas,
Factor VII, u hormona del crecimiento humana, o análogos, derivados
y fragmentos de los mismos, y precursores.
Los principios modernos de purificación de
proteínas se apoyan fundamentalmente en técnicas de separación
cromatográfica tales como cromatografía de exclusión molecular
(GPC), cromatografía de intercambio iónico (IEC), cromatografía de
interacción hidrófoba (HIC), cromatografía a alta presión de fase
inversa (RP-HPLC), y cromatografía de afinidad (AC).
Estas técnicas se adaptan fácilmente a la purificación a escala de
laboratorio de péptidos y proteínas destinados a la investigación y
a experimentos científicos, dando como resultado sustancias puras y
biológicamente activas. En la mayoría de los casos, se presta poca o
ninguna atención a la economía del procedimiento, a la validación
del procedimiento, o a la limpieza en los procedimientos del lugar,
puesto que el material se usará sólo rara vez para experimentos
clínicos, y debido a que los costes de la mano de obra superan con
mucho los costes de equipo y de matrices.
Sin embargo, el procesamiento industrial en
dirección aguas abajo a gran escala debe tener en cuenta factores
tales como la economía, la robustez de las matrices y la limpieza en
el sitio con, por ejemplo, NaOH, urea, o etanol. Actualmente,
la demanda de matrices baratas y robustas, estables en 1 M de NaOH,
7 M de urea, o en 80% v/v de etanol, se satisface mediante un número
de proveedores comerciales en el campo de GPC, IEC, HIC, y
RP-HPLC. Una combinación de estos principios ha dado
como resultado, durante muchos años, sustancias proteínicas brutas
casi puras, aunque el uso de tampones extremos y muchas etapas de
purificación han dado como resultado malas recuperaciones, aumentos
de costes, y estabilidad cuestionable de las preparaciones
brutas.
Desde hace tiempo se ha observado que el
principio de cromatografía de afinidad también se podría aplicar a
operaciones a gran escala. Desafortunadamente, los adsorbentes
creados con ligandos biológicos naturales, tales como anticuerpos
monoclonales o policlonales, tienden a ser caros para producirlos,
debido a que los propios ligandos requieren a menudo una amplia
purificación, son biológica y químicamente lábiles, y tienden a ser
difíciles de inmovilizar con retención de su actividad biológica.
Por lo tanto, desde hace tiempo ha existido la necesidad de
sustituir los anticuerpos monoclonales o policlonales química y
biológicamente lábiles caros por ligandos menos caros y más robustos
que imiten la especificidad de los anticuerpos.
La cromatografía de afinidad ocupa un lugar único
en la tecnología de la separación puesto que la proteína a purificar
se adsorbe selectiva y reversiblemente a la sustancia de unión
complementaria, tal como a una molécula de anticuerpo. A menudo se
observan factores de purificación de varios miles de veces, con
recuperaciones elevadas, en contraste con los procedimientos de
purificación convencionales que ofrecen factores de
5-50 veces. Los elevados factores de purificación
obtenidos en la cromatografía de afinidad reducen dramáticamente el
número de etapas de purificación en el proceso aguas abajo. Además,
la poquísima unión no específica observada en la cromatografía de
afinidad hace posible purificar una proteína dada a partir de
mezclas biológicas complejas, separar de las moléculas nativas las
formas incorrectamente plegadas, y recuperar la proteína
específicamente a partir de incluso grandes volúmenes de extractos
tisulares o de cultivos de fermentación.
El sorbente de afinidad comprende una matriz
soporte sólida, habitualmente permeable, a la que se une
covalentemente un ligando adecuado, contenida en una columna
cromatográfica convencional. Sobre la matriz soporte se hace pasar,
en condiciones que promuevan las interacciones de unión específica
con el ligando inmovilizado, una muestra bruta que contiene el
biopolímero complementario. La columna se lava con tampón para
eliminar las moléculas no retrasadas, seguido de una etapa de
elución en la que la proteína se eluye en su forma pura. Un
adsorbente de afinidad típico se basa en un soporte sólido, un brazo
espaciador y un ligando. El soporte sólido puede estar formado de
agarosa en forma de perlas, con una estructura de poros abiertos. El
brazo espaciador puede favorecer la unión de la proteína haciendo al
ligando más accesible. La longitud y la naturaleza del brazo
espaciador se puede determinar por una persona experta en la
técnica. El ligando debe mostrar una unión específica y reversible a
la proteína a purificar, incluso después de la inmovilización.
Además de los anticuerpos, como ligandos de afinidad se han usado un
número de compuestos que incluyen cofactores enzimáticos,
aminoácidos, péptidos, proteínas, concanavalina A, lectina, tioles,
y colorantes.
La cromatografía de afinidad se ha usado en
muchas aplicaciones. Por ejemplo, en "Affinity Chromatography A
Practical Approach" de IRL Press, 1985, y en "Affinity
Chromatography, Principles and Methods" de Pharmacia Fine
Chemicals, 1979, se da una lista comprensible.
Los ligandos de afinidad por sustratos o análogos
de sustratos convencionales, especialmente los colorantes, se han
usado para la purificación a gran escala de enzimas específicas o
grupos de enzimas (Scawen M.D. y Atkinson T. 1987, Reactive Dyes in
Protein and Enzyme Technology, Ed. Clonis Y.E. et al;
Macmillan Press, p. 51-85).
La cromatografía de afinidad con colorantes ha
ganado mucho interés a lo largo de los años debido al precio
relativamente bajo de tales matrices, a su robustez y a su capacidad
para soportar NaOH, urea y etanol. Algunos de los ligandos más
ampliamente usados en este tipo de cromatografía de afinidad han
sido una variedad de colorantes textiles a base de triazinas
reactivas, inmovilizados a agarosa y a otros soportes. Se ha
estudiado el uso de la cromatografía de afinidad sobre colorantes
inmovilizados (Lowe C.R. y Pearson J.C. 1984, Methods in Enzymology
104, p. 97-113). Se han mostrado interacciones
selectivas con el sitio de unión a NAD^{+} de alcohol
deshidrogenasa de hígado de caballo con análogos de colorantes de
Cibacron Blue F3G-A (Lowe C.R. et al. 1986;
Journal of Chromatography 376, p. 121-130). En la
investigación de soportes para la unión no covalente de interferón
entre derivados 1,3,5-triazínicos de dextrano, se
sintetizaron compuestos de una estructura similar a Cibacron Blue y
se unieron a dextrano de diverso peso molecular con unión covalente
(éter). Los compuestos de elevado peso molecular obtenidos se
sometieron a ensayos biológicos que indicaron que el enlace con el
sistema quinónico en su molécula es un agente indispensable pero no
suficiente para la afinidad a interferón (Mieczyslaw Konieczny et
al. 1982, Arch. Immunol. Ther. Exp. 30, p.
1-9). El enfoque de purificación selectiva se
ilustró posteriormente con el diseño asistido por ordenador de un
nuevo adsorbente de afinidad que imita al sustrato dipeptídico de
fenil-arginina para la purificación de calicreína
pancreática porcina (Burton N.P. y Lowe C.R. 1992, Journal of
Molecular Recognition 5, p. 55-58).
La patente US nº 4.562.252 describe una
estructura de ligando particular que consiste en dos grupos de ácido
m-aminofenilborónico unidos a un anillo de triazina,
para la separación de glicoproteínas.
Sin embargo, a pesar del rápido progreso en la
tecnología de afinidad durante los últimos años pasados, existe la
necesidad de desarrollar una tecnología mediante la cual se pueda
identificar un ligando mimético específico para una proteína, a fin
de producir una columna de afinidad barata y estable capaz de la
purificación repetida a gran escala de dicha proteína, por ejemplo
en la separación y purificación de materiales proteinosos, tales
como inmunoglobulinas, insulinas, Factor VII, u hormona del
crecimiento humana, o análogos, derivados y fragmentos de los
mismos, y precursores, ya sea que deriven de fuentes naturales o
recombinantes.
La presente invención se refiere a nuevos
ligandos de afinidad, a su preparación y unión a matrices, y al uso
de estos nuevos complejos de ligando de afinidad con matrices, en la
purificación de materiales proteinosos.
La actual invención se basa en la noción de que
la selectividad de los ligandos hidrófobos se puede aumentar
incrementando la complejidad y la geometría espacial del componente
hidrófobo, y la incorporación de diversos grupos funcionales capaces
de tomar parte en interacciones de enlace electrostático y de
hidrógeno que promueven de este modo las interacciones selectivas
con sitios de unión a proteínas. Este trabajo condujo al
descubrimiento de un grupo genérico de nuevos ligandos de afinidad,
los cuales se ha encontrado inesperadamente que son aplicables de
forma general al aislamiento y purificación de proteínas mediante
cromatografía de afinidad.
En contraste con el enfoque selectivo mencionado
anteriormente, en el que se usaron como ligandos sustratos
enzimáticos, análogos de los mismos o miméticos de sustratos, los
ligandos definidos en esta solicitud se dirigen a cualquier
superficie de la molécula de proteína, haciendo aplicable el
principio a cualquier proteína. Los ligandos se diseñan mediante
técnicas de formación de modelos por ordenador y/o mediante
detección sistemática de librerías de ligandos miméticos. Además, la
actual invención tiene la ventaja de que no se requiere la
estructura de la arquitectura del sitio de unión a la proteína para
el diseño y desarrollo del ligando, y en consecuencia los materiales
y las técnicas descritos en este documento tienen una utilidad
significativamente mayor.
Una característica de la presente invención es la
provisión de una herramienta general para la resolución, aislamiento
y purificación de proteínas. Se ha sintetizado una familia de
estructuras químicas sutilmente diferentes, que tienen la capacidad
de interaccionar con diferentes proteínas. Una estructura de ligando
particularmente eficaz para una proteína dada se identifica mediante
detección sistemática de un intervalo de ligandos proporcionado por
la invención en busca de las propiedades de unión adecuadas.
A título de ejemplo, los ligandos de afinidad de
selectividad y especificidad elevadas, que están actualmente
disponibles para la separación y purificación de inmunoglobulinas, a
menudo son materiales proteinosos derivados de fuentes bacterianas o
recombinantes, e incluyen materiales tales como Proteína A, Proteína
G y Proteína L. La inmovilización de estas proteínas y de proteínas
similares a menudo da como resultado una pérdida significativa de la
actividad biológica. El uso continuado y repetido de proteínas
inmovilizadas, como medios de afinidad, conduce a una disminución
posterior de la actividad biológica. Además, la naturaleza inherente
de estas macromoléculas biológicas impone limitaciones estrictas con
respecto al uso de sales de tampones, disolventes orgánicos y
niveles de pH en la cromatografía de afinidad y en técnicas
relacionadas.
Los nuevos ligandos de afinidad proporcionados
por esta invención se pueden usar en lugar de proteína A y proteína
G, y son significativamente más flexibles en su uso, son más
robustos, menos caros de producir, y ofrecen niveles equivalentes de
purificación.
Otro ejemplo es el uso de nuevas matrices de
afinidad proporcionadas mediante esta invención, en biotecno-
logía.
logía.
La presente invención se refiere a conjugados de
matriz con ligando de afinidad que comprenden un ligando con la
fórmula general (a):
en la
que
R_{1} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
hidroxialquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
ciclohexilo, un grupo amino, un grupo fenilo, grupo naftilo,
1-fenilpirazol, indazol, grupo benzotiazol, grupo
benzoxazol, o un grupo bencimidazol, estando cada anillo de benceno,
naftaleno, fenilpirazol, indazol, benzotiazol, benzoxazol o
bencimidazol opcionalmente sustituido con uno o más sustituyentes
seleccionados independientemente del grupo que consiste en grupos
alquilo que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos alcoxi que
contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos aciloxi o acilamino que
contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos amino, grupos
hidroxilo, grupos ácido carboxílico, grupos ácido sulfónico, grupos
carbamoílo, grupos sulfamoílo, grupos alquilsulfonilo que contienen
de 1 a 6 átomos de carbono, o átomos de halógeno;
Y representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{2};
Z representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{3};
R_{2} y R_{3} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo hidroxialquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo bencilo o un grupo
\beta-feniletilo;
R_{4}, R_{5} y R_{6} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
alcoxi que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo amino, un
grupo aciloxi o acilamino que contiene de 1 a 6 átomos de carbono,
un grupo ácido carboxílico, un grupo ácido sulfónico, un grupo
carbamoílo o sulfamoílo, un grupo alquilsulfonilo que contiene de 1
a 6 átomos de carbono, o un átomo de halógeno;
uno de los símbolos X representa un átomo de
nitrógeno, y el otro símbolo X representa un átomo de nitrógeno o un
átomo de carbono que tiene un átomo de cloro o un grupo ciano;
Q representa un anillo de benceno; naftaleno,
benzotiazol, benzoxazol, 1-fenilpirazol, indazol o
bencimidazol;
n es un número entero entre 0 y 6;
p es un número entero entre 0 y 20;
y
ligando el cual está unido a una
matriz soporte en la posición A, opcionalmente a través de un brazo
espaciador interpuesto entre la matriz y el
ligando,
con la condición de que la fórmula
(a) no comprenda los productos de reacción de los compuestos ácido
4-cloro-2,6-di-(fenilamino)-1,3,5-triazin-3'-sulfónico,
ácido
4-cloro-2,6-di(fenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico,
y ácido
4-cloro-2(4''-amino-fenil-amino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico,
con Dextran T
500.
El brazo espaciador opcional está representado
preferiblemente mediante la fórmula general (b)
(b)-T-[-L-V-]_{m}-
en la que T representa un átomo de
oxígeno, un átomo de azufre o un grupo -N-R_{7};
en el que R_{7} representa un átomo de hidrógeno o un grupo
alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de
carbono;
V representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre, un grupo -COO-, un grupo CONH o un grupo NHCO o un grupo
-PO_{3}H-, un grupo
NH-arileno-SO_{2}-CH_{2}-CH_{2}
o un grupo N-R_{8}; en el que R_{8} representa
un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que contiene de 1 a 6
átomos de carbono;
L representa un enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de carbono;
y
m es 0 ó 1.
La matriz soporte puede ser cualquier compuesto o
material, en partículas o no en partículas, soluble o insoluble,
poroso o no poroso, que se puede usar en combinación con ligandos de
afinidad para formar un conjugado de matriz con ligando de afinidad,
y que proporciona un medio conveniente para separar los ligandos de
afinidad de los solutos en una disolución de contacto.
La presente invención proporciona nuevos
conjugados de matriz con ligando de afinidad, que se pueden usar en
la separación y purificación de materiales proteinosos, tales como
inmunoglobulinas, insulinas, Factor VII, u hormona de crecimiento
humana, o análogos, derivados y fragmentos de los mismos, y
precursores, ya sea que deriven de fuentes naturales o
recombinantes.
En una realización preferida, la invención
proporciona nuevos conjugados de matriz con ligando de afinidad, que
se representan mediante la Fórmula General (I):
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R_{1}, Y, Z, R_{2}, R_{3}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, X, Q, n y p tienen los significados especificados
anteriormente,
T representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{7};
V representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre, un grupo -COO-, un grupo CONH o un grupo NHCO o un grupo
-PO_{3}H-, un grupo
NH-arileno-SO_{2}-CH_{2}-CH_{2}
o un grupo N-R_{8};
R_{7} y R_{8} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono;
L representa un enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de
carbono;
m es 0 ó 1; y
M representa el resto de una matriz soporte.
La expresión "grupo alquilo que contiene de 1 a
6 átomos de carbono", como se usa aquí, sola o en combinación, se
refiere a una cadena hidrocarbonada saturada, lineal o ramificada,
que tiene 1 a 6 átomos de carbono, tal como, por ejemplo, metilo,
etilo, n-propilo, isopropilo,
n-butilo, sec-butilo, isobutilo,
terc-butilo, n-pentilo,
2-metilbutilo,
3-metilbutilo, n-hexilo,
4-metilpentilo, neo-pentilo,
n-hexilo y 2,2-dimetilpropilo.
La expresión "grupo hidroxialquilo que contiene
de 1 a 6 átomos de carbono", como se usa aquí, sola o en
combinación, se refiere a una cadena hidrocarbonada saturada, lineal
o ramificada, que tiene 1 a 6 átomos de carbono, sustituida con uno
o más grupos hidroxi, preferiblemente un grupo hidroxi, tal como,
por ejemplo, hidroximetilo,
2-hidroxietilo, 3-hidroxipropilo,
2-hidroxipropilo, 4-hidroxibutilo,
4-hidroxipentilo,
6-hidroxihexilo.
La expresión "grupo alcoxi que contiene de 1 a
6 átomos de carbono", como se usa en este documento, sola o en
combinación, se refiere a un sustituyente monovalente lineal o
ramificado que comprende un grupo alquilo, que contiene de 1 a 6
átomos de carbono, enlazado a través de un oxígeno de tipo éter, que
tiene su enlace de valencia libre del oxígeno de tipo éter, y que
tiene 1 a 6 átomos de carbono, por ejemplo metoxi, etoxi, propoxi,
isopropoxi, butoxi, pentoxi.
El término "halógeno" significa flúor,
cloro, bromo o yodo.
La expresión "aciloxi o acilamino que contiene
de 1 a 6 átomos de carbono", como se usa en este documento, se
refiere a un sustituyente monovalente que comprende un grupo alquilo
que contiene de 1 a 5 átomos de carbono enlazado a través de un
grupo carboniloxi u oxicarbonilo, tal como un grupo
metilcarboniloxi, etilcarboniloxi, metiloxicarbonilo o
etiloxicarbonilo, o enlazado a través de un grupo carbonilamino o
aminocarbonilo, tal como un grupo metilcarbonilamino,
etilcarbonilamino, metilaminocarbonilo o etilaminocarbonilo.
La expresión "alquilsulfonilo que contiene de 1
a 6 átomos de carbono", como se usa aquí, se refiere a un
sustituyente monovalente que comprende un grupo alquilo que contiene
de 1 a 6 átomos de carbono enlazado a través de un grupo sulfonilo,
tal como, por ejemplo, metilsulfonilo, etilsulfonilo,
n-propilsulfonilo, isopropilsulfonilo,
n-butilsulfonilo,
sec-butilsulfonilo, isobutilsulfonilo,
terc-butilsulfonilo,
n-pentilsulfonilo,
2-metilbutilsulfonilo,
3-metilbutilsulfonilo,
n-hexilsulfonilo,
4-metilpentilsulfonilo, neopentilsulfonilo,
n-hexilsulfonilo y
2,2-dimetilpropilsulfonilo.
La expresión "uno o más sustituyentes
seleccionados independientemente de" se debe referir más
preferiblemente a 1-3 sustituyentes. El término se
debe referir preferiblemente además a 1-2
sustituyentes, y lo más preferible se refiere a un sustituyente.
En la presente memoria descriptiva, siempre que
se use el término insulina en plural o en sentido genérico, se
pretende que englobe tanto a insulinas de origen natural como a
análogos de insulina y derivados de los mismos y precursores.
Mediante el término insulina también se quiere decir de este modo
insulina procedente de cualquier especie, por ejemplo insulina
humana. Mediante la expresión "análogo de insulina", como se
usa aquí, se quiere decir insulina humana con una o varias
sustituciones de aminoácidos, una o varias eliminaciones de
aminoácidos, una o varias adiciones de aminoácidos, o combinaciones
de los mismos. La expresión "derivado de insulina" significa
insulina químicamente modificada en uno o varios restos. Mediante
"precursor de insulina", como se usa aquí, se quiere decir
cualquier molécula que, mediante conversión enzimática o química, da
como resultado la formación de insulina, fragmentos de insulina, por
ejemplo
des-Thr(B30)-insulina,
análogos de insulina, o derivados de insulina.
La expresión "enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de
carbono", como se usa aquí, se refiere a una o más cadenas
alquílicas lineales o ramificadas, opcionalmente sustituidas con,
por ejemplo, grupos hidroxi o alcoxi que contienen de 1 a 6 átomos
de carbono, y opcionalmente enlazadas juntas mediante enlaces de
tipo amino, éter, tioéter, éster, amida o sulfonamida proporcionando
una cadena que contiene de 2 a 20 átomos de carbono. La construcción
es preferiblemente flexible. La construcción de tales enlaces
hidrocarbonados opcionalmente sustituidos se describe, por ejemplo,
en Lowe, C. R. y Dean, P.D. G. 1974, Affinity Chromatography, John
Wiley & Sons, Londres, que se incorpora aquí como
referencia.
En una realización preferida, estos conjugados se
representan mediante la Fórmula General (I):
en la
que
R_{1} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
hidroxialquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
ciclohexilo, un grupo amino, un grupo fenilo o grupo naftilo, que
puede estar sustituido en el anillo de benceno o de naftaleno con
grupos alquilo que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos
alcoxi que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos aciloxi o
acilamino que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos amino,
grupos hidroxilo, grupos ácido carboxílico, grupos ácido sulfónico,
grupos carbamoílo, grupos sulfamoílo, grupos alquilsulfonilo, o
átomos de halógeno;
T representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{7};
Y representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{2};
Z representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{3};
R_{2} y R_{3} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono; un grupo hidroxialquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo bencilo o un grupo
\beta-feniletilo;
R_{4}, R_{5} y R_{6} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
alcoxi que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo amino, un
grupo aciloxi o acilamino que contiene de 1 a 6 átomos de carbono,
un grupo ácido carboxílico, un grupo ácido sulfónico, un grupo
carbamoílo o sulfamoílo, un grupo alquilsulfonilo, o un átomo de
halógeno;
uno de los símbolos X representa un átomo de
nitrógeno, y el otro símbolo X representa un átomo de nitrógeno o un
átomo de carbono que tiene un átomo de cloro o un grupo ciano;
V representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre, un grupo -COO-, un grupo CONH o un grupo NHCO o un grupo
-PO_{3}H-, un grupo
NH-arileno-SO_{2}-CH_{2}-CH_{2}
o un grupo N-R_{8};
R_{7} y R_{8} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono;
L representa un enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de
carbono;
Q representa un anillo de benceno o de
naftaleno;
n es un número entero entre 0 y 6;
p es un número entero entre 0 y 20;
m es 0 ó 1; y
M representa el resto de una matriz soporte que
puede ser cualquier compuesto o material, en partículas o no
partículas, soluble o insoluble, poroso o no poroso, que se puede
usar en combinación con ligandos de afinidad para formar un nuevo
conjugado de matriz con ligando de afinidad de la Fórmula General
(I), y que proporciona un medio conveniente para separar de los
solutos a los ligandos de afinidad en una disolución de
contacto.
Se apreciará que esta invención se refiere, entre
otros, al uso de compuestos que son piridinas, diazinas o triazinas
que tienen un sustituyente
T-[L-V]_{0-1}-M,
o su precursor, y otros sustituyentes enlazados al anillo vía un
heteroátomo. Tales sustituyentes pueden incluir cualquier grupo que
no interfiera que comprenda 0 a 10 ó 20 átomos de carbo-
no.
no.
En una realización preferida de la invención,
R_{1} representa un grupo fenilo o naftilo, cada uno de los cuales
está opcionalmente sustituido en el anillo bencénico o naftalénico
con uno o más sustituyentes seleccionados independientemente del
grupo que consiste en grupos hidroxilo o grupos ácido
carboxílico.
En otra realización preferida de la invención,
R_{2} representa un átomo de hidrógeno.
En otra realización preferida de la invención,
R_{3} representa un átomo de hidrógeno.
En otra realización preferida de la invención,
R_{4} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
En otra realización preferida de la invención,
R_{5} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
En otra realización preferida de la invención,
R_{6} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
En otra realización preferida de la invención,
R_{7} representa un átomo de hidrógeno.
En otra realización preferida de la invención, T
representa un átomo de oxígeno o un grupo NH.
En otra realización preferida de la invención, Y
representa N-R_{2}, en el que R_{2} es como se
define anteriormente.
En otra realización preferida de la invención, Z
representa N-R_{3}, en el que R_{3} es como se
define anteriormente.
En otra realización preferida de la invención,
ambos X representan un átomo de nitrógeno.
En otra realización preferida de la invención, Q
representa un anillo bencénico o naftalénico.
En otra realización preferida de la invención, n
representa 0 ó 2.
En otra realización preferida de la invención, p
representa 0 ó 2.
En otra realización preferida de la invención, m
representa 0 ó 1.
En otra realización preferida de la invención, L
representa un grupo etilo, propilo, hidroxipropilo, butilo, pentilo,
hexilo, octilo o decilo, y V y m son como se definen
anteriormente.
En otra realización preferida de la invención, V
representa un átomo de oxígeno, un grupo -COO-, un grupo
-PO_{3}H-, o un grupo N-R_{8}; y más preferiblemente un átomo de oxígeno o un grupo NH, y L y m son como se definen anteriormente.
-PO_{3}H-, o un grupo N-R_{8}; y más preferiblemente un átomo de oxígeno o un grupo NH, y L y m son como se definen anteriormente.
En otra realización preferida de la invención, m
representa 1, y L y V son como se definen anteriormente.
La expresión "número entero entre x e y"
puede incluir los valores x (incluyendo el cero) e y.
La invención también proporciona procedimientos
para la fabricación de los nuevos conjugados de matriz con ligando
de afinidad según la invención, que comprenden hacer reaccionar, en
cualquier orden, un compuesto halogenoheterocíclico de Fórmula
General (II):
\vskip1.000000\baselineskip
en la que los símbolos X tienen los
significados especificados aquí anteriormente, y W representan un
átomo de halógeno,
con
(i) un compuesto de Fórmula General (III):
(III)R_{1}-(CH_{2})_{p}-Y-H
en la que los símbolos R_{1}, Y y
p tienen los significados especificados aquí anteriormente, y H es
hidrógeno,
(ii) un compuesto de Fórmula General (IV)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que los símbolos R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, Z y n tienen los significados especificados
aquí anteriormente,
y
(iii) una matriz soporte opcionalmente
derivatizada de Fórmula General V
(v)H-T-[-L-V-]_{m}-M
en la que los símbolos L, M, V, T y
m tienen los significados especificados aquí
anteriormente,
o, con una unidad enlazante de Fórmula General
(VI)
(VI)H-T-L-V-H
en la que los símbolos H, L, V y T
tienen los significados especificados aquí anteriormente, para dar
un compuesto de Fórmula General
(VII):
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, L, T, V, X, Y, Z, m, n y p tienen los
significados especificados aquí anteriormente; el compuesto de
Fórmula General (VII) se hace reaccionar entonces posteriormente con
una matriz soporte cuyo resto se representa mediante M, usando
procedimientos de activación y de acoplamiento bien conocidos por
los expertos en la
técnica.
Como ejemplos de compuestos
halogenoheterocíclicos de Fórmula General (II) se pueden mencionar
5-cloro-2,4,6-trifluoropirimidina,
5-ciano-2,4,6-tricloropirimidina,
fluoruro cianúrico, bromuro cianúrico y, por encima de todos,
cloruro cianúrico.
Como ejemplos de compuestos de Fórmula General
(III) se pueden mencionar aminas tales como amoníaco, metilamina,
etilamina, propilamina, isopropilamina, diisopropilamina,
isobutilamina, amilamina, hexilamina, etanolamina, dietanolamina,
anilina, N-metilanilina,
N-etilanilina, N-isopropilanilina,
1,4-diaminobutano,
1,6-diaminohexano,
N-terc-butilanilina,
p-toluidina, p-butilanilina,
2,4-dimetilanilina, p-anisidina,
p-etoxianilina, p-aminoacetanilida,
p-aminofenol, p-cloroanilina, ácido
ortanílico, ácido metanílico, ácido sulfanílico, ácido
4-metilanilin-2-sulfónico,
ácido
4-metoxianilin-2-sulfónico,
ácido anilin-2,5-disulfónico, ácido
n-metilmetanílico, ácido o-, m- y
p-aminobenzoico, p-aminobenzamida,
p-aminobencenosulfonamida,
1-amino-2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- y
8-naftol,
2-amino-3-, 4-, 5-, 6-, 7- y
8-naftol, ácido 5-, 6- y
7-amino-1-naftol-3-sulfónico,
N-bencilanilina, bencilamina,
4-metilbencilamina,
4-hidroxibencilamina,
4-metoxibencilamina,
4-acetoxibencilamina,
4-acetilaminobencilamina,
N-metilbencilamina,
\beta-feniletilamina,
N-butil-bencilamina,
N-bencil-\beta-feniletilamina,
N-(\beta-hidroxietil)-bencilamina,
N-terc-butil-bencilamina,
N-benciltiramina y tiramina; fenoles tales como
fenol, o-, m- y p-cresol, catecol, resorcinol,
hidroquinona, p-clorofenol, 1-naftol
y 2-naftol, ácido
1-naftol-4-sulfónico,
ácido
2-naftol-6-sulfónico
y ácido
2-hidroxi-3-naftoico;
tioles tales como etiltiol, ácido tioglicólico, tiofenol y
tio-p-cresol, y heterociclos
aromáticos tales como
5-amino-1-fenilpirazol,
6-aminoindazol, 2-aminobencimidazol,
2-aminobenzotiazol, y
2-amino-5-clorobenzoxazol.
Como ejemplos de compuestos de Fórmula General
(IV), se pueden mencionar aminas tales como anilina,
N-metilanilina, N-etilanilina,
N-isopropilanilina,
N-terc-butilanilina,
p-toluidina, p-butilanilina,
2,4-dimetilanilina, p-anisidina,
p-etoxianilina, p-aminoacetanilida,
p-aminofenol, p-cloroanilina, ácido
ortanílico, ácido metanílico, ácido sulfanílico, ácido
4-metilanilin-2-sulfónico,
ácido
4-metoxianilin-2-sulfónico,
ácido anilin-2,5-disulfónico, ácido
n-metilmetanílico, ácido o-, m- y
p-aminobenzoico,
1-amino-2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- y
8-naftol,
2-amino-3-, 4-, 5-, 6-, 7- y
8-naftol, ácido 5-, 6- y
7-amino-1-naftol-3-sulfónico,
p-aminobenzamida,
p-aminobencenosulfonamida,
N-bencilanilina, bencilamina,
4-metilbencilamina,
4-hidroxibencilamina,
4-metoxibencilamina,
4-acetoxibencilamina,
4-acetilaminobencilamina,
N-metilbencilamina,
\beta-feniletilamina,
N-butil-bencilamina,
N-bencil-\beta-feniletilamina,
N-(\beta-hidroxietil)-bencilamina,
N-terc-butil-bencilamina,
N-benciltiramina y tiramina; fenoles tales como
fenol, o-, m- y p-cresol, catecol, resorcinol,
hidroquinona, p-clorofenol, 1-naftol
y 2-naftol, ácido
1-naftol-4-sulfónico,
ácido
2-naftol-6-sulfónico
y ácido
2-hidroxi-3-naftoico;
tioles tales como tiofenol y
tio-p-cresol; y heterociclos
aromáticos tales como
5-amino-1-fenilpirazol,
6-aminoindazol, 2-aminobencimidazol,
2-aminobenzotiazol, y
2-amino-5-clorobenzoxazol.
Como ejemplos de matrices soporte cuyo resto se
representa mediante M, se pueden mencionar matrices soportes
insolubles tales como un polímero de origen natural, por ejemplo un
polipéptido o proteína, tal como albúmina reticulada, o un
polisacárido, tal como agarosa, alginato, carragenano, quitina,
celulosa, dextrano o almidón; polímeros sintéticos tales como
poliacrilamida, poliestireno, poliacroleina, poli(alcohol
vinílico), poli(acrilato de metilo), perfluorocarbono;
compuestos inorgánicos tales como sílice, vidrio, kieselguhr,
alúmina, óxido de hierro u otros óxidos metálicos, o copolímeros que
consisten en cualquier combinación de dos o más polímeros de origen
natural, polímeros sintéticos o compuestos inorgánicos. También se
incluyen en la definición de matrices soportes cuyo resto se
representa mediante R las matrices soportes que comprenden polímeros
tales como dextrano, polietilenglicol, poli(alcohol vinílico)
o almidón hidrolizado, que proporcionan conjugados de matriz con
ligando de afinidad para uso en el reparto de líquidos; o matrices
soportes que comprenden compuestos tales como perfluorodecalina, que
proporcionan conjugados de matriz con ligando de afinidad para uso
en la formación de emulsiones de afinidad. Para evitar dudas, una
matriz soporte se define aquí como cualquier compuesto o material,
ya sea en partículas o no partículas, soluble o insoluble, poroso o
no poroso, que se puede usar para formar un nuevo conjugado de
matriz con ligando de afinidad según la invención, y que proporciona
un medio conveniente para separar de los solutos al ligando de
afinidad en una disolución de contacto.
También se incluyen en la definición de matrices
soportes cuyo resto se representa mediante M las matrices soportes
tales como agarosa, celulosa, almidón, alginato, carragenano,
polímeros sintéticos, sílice, vidrio y óxidos metálicos que han sido
o son modificadas mediante tratamiento con un agente activante antes
o durante la unión del ligando.
En una realización preferida de la invención, M
representa agarosa opcionalmente activada, sílice, celulosa, vidrio,
toyopearl, metacrilato de hidroxietilo, poliacrilamida,
estirendivinilbenceno, Hyper D, perfluorocarbonos.
Preferiblemente, M representa agarosa
opcionalmente activada con tresilo, activada con cloruro de
sulfonilo, activada con tosilo, activada con vinilsulfona o activada
con epoxi.
Los conjugados de matriz con ligando de afinidad
preferidos según la invención son
\newpage
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
vii)
viii)
en las que M es como se define
anteriormente.
Existe un considerable número de agentes
activantes que han encontrado uso para los fines generales de unir
ligandos a matrices soportes. Estos compuestos y su procedimiento de
uso son bien conocidos por los expertos en la técnica, y, puesto que
el meollo de la presente invención descansa en la naturaleza del
ligando unido a la matriz y no en el modo de unión, cualquiera de
estos agentes activantes servirá en la preparación de los nuevos
conjugados de la invención de matriz con ligando. Como ejemplos no
limitantes de tales agentes activantes se pueden mencionar diversos
compuestos tales como bromuro de cianógeno, cloruro cianúrico,
epiclorhidrina, divinilsulfona, cloruro de
p-toluenosulfonilo,
1,1'-carbonildiimidazol, metaperyodato de sodio,
toluen-4-sulfonato de
2-fluoro-1-metilpiridinio,
glicidoxipropiltrimetoxisilano, y cloruro de
2,2,2-trifluoroetanosulfonilo. Como se ha indicado
anteriormente, los procedimientos mediante los cuales se llevan a
cabo tales etapas de activación son bien conocidos por los expertos
en la técnica.
De forma similar, se puede usar una amplia
variedad de agentes de condensación para unir los compuestos de
Fórmulas Generales (VI) a matrices soportes tales como agarosa,
celulosa, dextrano, almidón, alginato, carragenano, sílice o vidrio.
Nuevamente, estos compuestos y su procedimiento de uso son bien
conocidos por los expertos en la técnica, y, nuevamente, puesto que
el meollo de la presente invención descansa en la naturaleza del
ligando y no en el modo de unión, cualquiera de estos agentes de
condensación servirá en la preparación de los nuevos conjugados de
la invención de matriz con ligando. Como ejemplos no limitantes de
tales agentes de condensación se pueden mencionar
N-etoxicarbonil-2-etoxi-1,2-dihidroquinolina,
diciclohexilcarbodiimida y
1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida.
Como ejemplos de unidades enlazantes de Fórmula
General (VI), que se pueden usar para producir compuestos de Fórmula
General (VII), se pueden mencionar las diaminas tales como
etilendiamina, N,N'-dimetiletilendiamina,
N-etil-etilendiamina,
N-(\beta-hidroxietil)-etilendiamina,
propilendiamina, N-metilpropilendiamina,
N-(\beta-hidroxietil)-propilendiamina,
1,4-diaminobutano,
1,5-diaminopentano,
1,6-diaminohexano,
1,7-diaminoheptano,
1,8-diaminooctano,
1,9-diaminononano,
1,10-diaminodecano,
1,12-diaminododecano, piperazina,
3-hidroxi-1,5-diaminopentano,
m- y p-fenilendiamina, m- y
p-aminobencilamina; aminoalcoholes tales como
etanolamina, N-metiletanolamina,
N-propiletanolamina, dietanolamina,
3-hidroxipropilamina,
2,3-dihidroxipropilamina, isopropanolamina,
5-aminopentan-1-ol y
6-aminohexan-1-ol;
aminofenoles tales como o-, m- y p-aminofenol,
ácidos aminocarboxílicos tales como glicina,
N-metilglicina, ácido 3- y
4-aminobutírico, ácido
3-aminoisobutírico, ácido
5-aminovalérico, ácido
6-aminocaproico, ácido
7-aminoheptanoico, ácido m- y
p-aminobenzoico; ácidos aminofosfónicos tales como
ácido m-aminobencenofosfónico y ácido
p-aminobencilfosfónico; y precursores de
aminoarilenvinilsulfonas tales como
anilin-3-\beta-sulfatoetilsulfona
y
anilin-4-\beta-sulfatoetilsulfona.
La reacción de los compuestos
halogenoheterocíclicos de Fórmula General (II) con los compuestos de
Fórmulas Generales (III), (IV) y (V) o (VI) se puede llevar a cabo
en un disolvente orgánico que no sea miscible con agua, o en un
disolvente orgánico que sea miscible con agua, o en una mezcla de
agua y un disolvente orgánico miscible en agua. Los ejemplos de
disolventes orgánicos adecuados, que no son miscibles con el agua
son tolueno, xileno o clorobenceno. Los ejemplos de disolventes
orgánicos adecuados, que son miscibles con agua, son acetona,
metiletilcetona o dioxano. La primera reacción del compuesto
halogenoheterocíclico se puede llevar a cabo a temperaturas entre
0ºC y 25ºC, de forma ideal entre 0ºC y 5ºC; la segunda reacción se
puede llevar a cabo a temperaturas entre 20ºC y 50ºC, de forma ideal
entre 30ºC y 45ºC; y la tercera reacción se puede llevar a cabo a
temperaturas entre 20ºC y 100ºC. Durante tales reacciones, el ácido
inorgánico que se produce, tal como ácido clorhídrico o ácido
fluorhídrico, se neutraliza mediante el uso de un agente de unión a
ácidos, tal como hidróxido sódico, carbonato de sodio, bicarbonato
de sodio, hidróxido cálcico o carbonato cálcico.
Adicionalmente, los compuestos de Fórmula General
(VII) se pueden hacer reaccionar con un monómero polimerizable
reactivo para formar un compuesto polimerizable de Fórmula General
(VIII):
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en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, L, T, V, X, Y, Z, m, n y p tienen los
significados especificados aquí anteriormente; R_{9} representa un
átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos
de carbono; R_{10} representa un grupo carbonilo, un grupo
metileno, un grupo -NH-CH_{2}- o un grupo
-S-CH_{2}-. Los ejemplos de monómeros
polimerizables reactivos incluyen cloruro de acriloilo, cloruro de
metacriloilo, bromuro de alilo, alilamina o
3,4-epoxibuteno. Los compuestos polimerizables de
Fórmula General (VIII) se pueden polimerizar, opcionalmente en
presencia de otros monómeros polimerizables, para formar conjugados
de matriz con ligando de afinidad de la Fórmula General (I). Tales
procedimientos de polimerización son bien conocidos por los expertos
en la
técnica.
La invención cubre además el uso de tales
matrices soportes con ligandos de afinidad en la separación,
aislamiento, purificación, cuantificación, identificación y
caracterización de materiales proteinosos, tales como
inmunoglobulinas, insulinas, Factor VII u hormona del crecimiento
humana, o análogos, derivados y fragmentos de los mismos, y
precursores.
Las inmunoglobulinas son una familia de
proteínas, a menudo abreviadas como I_{g}, que comparten una
estructura común. Las inmunoglobulinas también son conocidas
colectivamente como anticuerpos, y cualquiera de estas palabras se
puede usar para describir este grupo de proteínas. Las
inmunoglobulinas existen en un número de diferentes formas, por
ejemplo, siendo los tipos de anticuerpos más significativos
I_{g}A, I_{g}D, I_{g}E, I_{g}G, I_{g}M e I_{g}Y, y
diversas subclases de los mismos. Las inmunoglobulinas pueden
originarse en fluidos corporales, tales como plasma, ascitis,
saliva, leche o yema de huevo, o se pueden producir usando
metodologías de ingeniería genética. Las inmunoglobulinas se pueden
alterar mediante una variedad de técnicas para conferirles
propiedades deseables. Tales procedimientos son bien conocidos para
los expertos en la técnica, y los anticuerpos resultantes
modificados también son objeto de las reivindicaciones de esta
invención. Como ejemplos no limitantes de las técnicas de
modificación de anticuerpos, los fragmentos de anticuerpos, los
anticuerpos marcados, los conjugados de anticuerpos y las proteínas
de fusión a anticuerpos se pueden obtener mediante modificación
química, mediante tratamiento con una o más enzimas, o mediante
combinación de ambas técnicas. Existe un número considerable de
reactivos para la modificación química y de enzimas que han
encontrado uso en la modificación de anticuerpos, y estos compuestos
y su uso son bien conocidos para los expertos en la técnica. Una
forma adicional de obtener anticuerpos modificados o nuevos es
producirlos usando metodologías de ingeniería genética. Tales
metodologías y su uso con bien conocidos por los expertos en la
técnica, y se pueden usar para producir, por ejemplo, fragmentos de
anticuerpos o productos de fusión a anticuerpos. Los anticuerpos
modificados o nuevos, derivados mediante metodologías de ingeniería
genética, también son objeto de las reivindicaciones de esta
invención.
Un grupo valioso de matrices soportes con
ligandos de afinidad se representa mediante la Fórmula General
(IX):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, M, Q, n y p tienen los significados especificados
aquí anteriormente, y j es un número entero entre 2 y
20.
Un grupo especialmente valioso de matrices
soportes con ligandos de afinidad se representa mediante la Fórmula
General (X):
en la que j y M tienen los
significados especificados aquí
anteriormente.
Típicamente, la reacción de los compuestos de
Fórmula General (XI)
\vskip1.000000\baselineskip
con
3-propoxi-(1,2-epoxi)-agarosa,
a temperaturas entre 10ºC y 30ºC, en presencia de un agente de unión
a ácidos, produce nuevos conjugados de matriz con ligando de
afinidad que son de un valor importantísimo en la purificación de
materiales proteinosos. Estos nuevos conjugados de matriz con
ligando de afinidad poseen una elevada afinidad por el grupo de
inmunoglobulinas de proteínas. Esta propiedad única les confiere un
valor excepcional en la separación, aislamiento, purificación,
cuantificación, identificación y caracterización de proteínas de
esta
clase.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, X, Y, Z, n y p tienen los significados
especificados anteriormente, y Halógeno representa un átomo de
flúor, cloro, bromo o
yodo.
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para unir nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XII), como se definen anteriormente, a una matriz de
Fórmula General (V), como se define anteriormente, haciendo
reaccionar los nuevos ligandos de afinidad con la matriz a
temperaturas entre -20ºC y 121ºC, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XIII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, X, Y, Z, m, n y p tienen los significados
especificados anteriormente, y j es un número entero entre 2 y
20.
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para preparar los nuevos ligandos de afinidad
anteriores de la Fórmula General (XIII) haciendo reaccionar un
compuesto de la Fórmula General (XII) anterior con una
alquilendiamina de Fórmula General
H_{2}N-(CH_{2})_{j}-NH_{2}-, a
temperaturas entre 0ºC y 100ºC en presencia de un agente de unión a
ácidos.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XIV):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, Q, X, Y, Z, m, n y p tienen los significados especificados
anteriormente, q es 0 ó 1, y j es un número entero entre 2 y
20.
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para preparar nuevos ligandos de afinidad de la
Fórmula General (XIV) anterior haciendo reaccionar un compuesto de
la Fórmula General (XII) anterior con un compuesto aminohidroxílico
de Fórmula General
H_{2}N-(CH_{2})_{j}-(CO)_{q}-OH,
a temperaturas entre 0ºC y 100ºC, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula General (VIII) anterior,
en la que R_{1}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, L, Q, T, V, X, Y, Z,
m, n y p tienen los significados especificados anteriormente;
R_{9} representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono; R_{10} representa un grupo
carbonilo, un grupo metileno, un grupo -NH-CH_{2}-
o un grupo -S-CH_{2}-; preferiblemente, L es un
grupo etilo, butilo o hexilo; preferiblemente, T representa un grupo
-NH-; preferiblemente V representa un grupo -NH-; y m es
preferiblemente 1.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XV):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, n y p tienen los significados especificados
anteriormente.
En otra realización, la invención se refiere a
nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XVI):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, n y p tienen los significados especificados
anteriormente, y j es un número entero entre 2 y
20.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que R_{1} representa
un grupo fenilo o naftilo, cada uno de los cuales está opcionalmente
sustituido en el anillo bencénico o naftalénico con uno o más grupos
seleccionados independientemente de grupos hidroxilo o grupos ácido
carboxílico.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que R_{4} representa
un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que R_{5} representa
un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que R_{6} representa
un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que Q representa un
anillo bencénico o naftalénico.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV) y (VIII), en las que X representa un átomo de
nitrógeno.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV) y (VIII), en las que Y representa un grupo -NH-.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV) y (VIII), en las que Z representa un grupo -NH-.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que n es 0 ó 2.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XII),
(XIII), (XIV), (VIII), (XV) y (XVI), en las que p es 0 ó 2.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XIII),
(XIV) y (XVI), en las que j es 2, 4 ó 6.
En otra realización preferida, la invención se
refiere a ligandos de afinidad de las Fórmula General (XI), en la
que j es un número entero entre 2 y 20.
Los ligandos de afinidad preferidos según la
invención son:
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para unir los nuevos ligandos de afinidad de las
Fórmulas Generales (VII) como se define anteriormente, (XIII) como
se define anteriormente, (XVI) como se define anteriormente y (XI)
como se define anteriormente, a matrices de hidratos de carbono o de
polímeros orgánicos haciendo reaccionar la matriz de hidrato de
carbono o de polímero orgánico con un agente activante, seguido de
la reacción de la matriz activada con el nuevo ligando de afinidad,
opcionalmente en presencia de un agente de unión a ácidos. La
invención también se refiere a un procedimiento para unir los nuevos
ligandos de afinidad de las Fórmulas Generales (XIV) como se define
anteriormente a matrices de hidratos de carbono o de polímeros
orgánicos mediante condensación con la matriz. Además, la invención
se refiere a un procedimiento para unir los nuevos ligandos de
afinidad de las Fórmulas Generales (VII) como se define
anteriormente, (XIII) como se define anteriormente, (XVI) como se
define anteriormente y (XI) como se define anteriormente, a matrices
de óxidos metálicos, de vidrio o de sílice, opcionalmente revestidas
con un polímero orgánico, haciendo reaccionar a la matriz de óxidos
metálicos, de vidrio o de sílice, opcionalmente revestida, con un
agente activante, seguido de la reacción de la matriz activada con
el nuevo ligando de afinidad, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos. Otra realización de la invención se
refiere a un procedimiento para unir los nuevos ligandos de afinidad
de Fórmulas Generales (XIV) como se define anteriormente a matrices
de óxidos metálicos, de vidrio o de sílice, opcionalmente revestidas
con un polímero orgánico, mediante condensación con la matriz. En
otra realización, la invención se refiere a un procedimiento para
unir nuevos ligandos de afinidad de Fórmula General (XV) como se
define anteriormente y (XII) como se define anteriormente a una
matriz de Fórmula General (V) como se define anteriormente, haciendo
reaccionar los nuevos ligandos de afinidad con la matriz a
temperaturas entre -20ºC y 121ºC, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos. La invención también se refiere a todos
los conjugados de matriz con ligando de afinidad, preparados como se
describen en los procedimientos anteriores.
En otra realización, la invención se refiere al
uso de ligandos de afinidad según la invención, y de los conjugados
de matriz con ligando de afinidad, que comprenden tales ligandos,
según la invención, para la separación, aislamiento, purificación,
caracterización, identificación o cuantificación de proteínas o
materiales proteinosos, tales como inmunoglobulinas o subclases,
fragmentos, precursores o derivados de las mismas, ya sea que
deriven de fuentes naturales o recombinantes, por ejemplo
inmunoglobulina G (IgG), inmunoglobulina M (IgM), inmunoglobulina A
(IgA), o subclases, fragmentos, precursores o derivados de las
mismas, ya sea que deriven de fuentes naturales o recombinantes. En
otra realización, la invención se refiere a la separación,
aislamiento, purificación, caracterización, identificación o
cuantificación de inmunoglobulinas mediante cualquier procedimiento
mediante el cual las citadas inmunoglobulinas se aplican a
conjugados de matriz con ligando de afinidad según la invención, a
un pH en el intervalo de 5,0 hasta 12,0, y después se eliminan,
eluyen o desorben reduciendo el pH hasta 4,9 o menos.
La invención también se refiere a un
procedimiento para la separación o purificación de materiales
proteinosos, que comprende llevar a cabo una cromatografía de
afinidad usando, como ligando bioespecífico, un ligando de fórmula
general (a) como se define anteriormente.
Otra realización de la invención se refiere al
uso de ligandos de afinidad según la invención, y de los conjugados
de matriz con ligando de afinidad, que comprenden tales ligandos,
según la invención, para la separación, aislamiento, purificación,
caracterización, identificación o cuantificación de insulinas y
análogos, derivados o fragmentos de las mismas, y precursores, ya
sea que deriven de fuentes naturales o recombinantes, y de Factor
VII, o de hormona del crecimiento humana, o análogos, derivados y
fragmentos de los mismos, y precursores.
A título de ejemplo, se diseñó una librería que
comprende más de 60 ligandos diferentes. La librería se identificó
sistemáticamente con precursor de insulina parcialmente purificado,
y los ligandos seleccionados se inmovilizaron mediante síntesis de
fase sólida a agarosa. Las matrices se optimizaron con respecto a la
tecnología de acoplamiento, a la longitud y naturaleza del brazo
espaciador, a la densidad del ligando, etc., dando como resultado 3
prototipos de capacidad de unión dinámica de 2-5
mg/ml. Se purificó un precursor de insulina derivado
recombinantemente hasta más del 95% de pureza a partir de caldo de
fermentación de levadura aclarado, mediante una única etapa de
purificación por afinidad mimética en condiciones muy suaves.
Un uso especialmente preferido de los ligandos de
afinidad según la invención, y de los conjugados de matriz con
ligando de afinidad, que comprenden a tales ligandos, según la
invención, es de este modo la purificación de insulinas y análogos,
derivados y fragmentos de la misma, y precursores, ya sea que
deriven de fuentes naturales o recombinantes. Los conjugados de
matriz con ligando de afinidad, especialmente preferidos para este
uso, comprenden un ligando seleccionado de los siguientes:
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\vskip1.000000\baselineskip
- ligando el cual se une a una matriz soporte en posición A como se especifica anteriormente, opcionalmente a través de un brazo espaciador interpuesto entre la matriz y el ligando, representado por la fórmula general (b) como se define anteriormente. Preferiblemente, el ligando es 11a, y la matriz soporte es preferiblemente agarosa opcionalmente activada, celulosa, sílice o vidrio.
En otra realización, la invención se refiere a la
separación, aislamiento, purificación, caracterización,
identificación o cuantificación de insulinas o de análogos de
insulina o derivados de la misma, y precursores, mediante cualquier
procedimiento por el que las citadas insulinas, derivados de
insulina, análogos y precursores se aplican a los conjugados de
matriz con ligando de afinidad según la invención, a pH en el
intervalo de 4,0 hasta 9,0, y después se eliminan, eluyen o desorben
reduciendo el pH hasta 3,99 o menos, o hasta 9,01 o más. El
procedimiento de elución se puede llevar a cabo alternativamente,
por ejemplo, reduciendo la fuerza iónica, o mediante adición de
codisolventes tales como disolventes orgánicos.
La invención se describirá ahora con más detalle
haciendo referencia a los siguientes ejemplos. Los ejemplos se
proporcionan con fines ilustrativos, y no se deben interpretar como
limitantes en ningún modo del alcance de la invención.
Este Ejemplo ilustra la síntesis de un ligando de
afinidad típico definido mediante la reacción de compuestos
halogenoheterocíclicos de Fórmula General (II) con compuestos de
Fórmulas Generales (III) y (IV).
Se disolvieron 19,8 partes de anilina en 50
partes de acetona, y la disolución se pasó a una suspensión formada
vertiendo una disolución de 36,8 partes de cloruro cianúrico en
partes de 200 partes de acetona en una mezcla de 50 partes de hielo
y 50 partes de agua. La mezcla se agitó durante 2 horas, tiempo
durante el cual el pH se mantuvo entre 6 y 7 mediante adición de una
disolución de 16,8 partes de hidrogenocarbonato de sodio en 300
partes de agua. Al final de este tiempo, el precipitado de
2-anilino-4,6-dicloro-1,3,5-triazina
se separó por filtración, se lavó con agua, se secó a vacío,
y se cristalizó en diclorometano.
Se añadió una disolución de 2,74 partes de
tiramina, en una mezcla de 50 partes de acetona y 10 partes de agua,
a una disolución de 4,82 partes de
2-anilino-4,6-dicloro-1,3,5-triazina,
en 100 partes de acetona. La mezcla se calentó a 50ºC, y se mantuvo
a esta temperatura durante 2 horas mientras el pH se mantenía entre
6 y 7 por adición de una disolución de 1,68 partes de
hidrogenocarbonato de sodio en 30 partes de agua. Al final de este
tiempo, el precipitado de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina
se separó por filtración, se lavó con agua y se secó a
vacío.
Este Ejemplo ilustra la inmovilización del
producto del Ejemplo 1 sobre un soporte de fase sólida.
Se transfirieron 10 partes de agarosa que tiene
grupos amino en un disolvente de acetona mediante intercambio de
disolvente usando 100 partes de acetona acuosa al 30%, seguido de
100 partes de acetona acuosa al 70%, y después 100 partes de
acetona. Se disolvió una parte de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina
en 20 partes de acetona, y se calentó hasta 50ºC. Esta disolución de
acetona caliente se añadió a la suspensión acetónica de un derivado
de agarosa que tiene grupos amino. A la suspensión resultante se le
añadió una disolución de 0,42 partes de hidrogenocarbonato de sodio
en 5 partes de agua, y la mezcla se agitó entonces durante 16 horas
a 50ºC. Al final de este tiempo, la matriz soporte de agarosa se
lavó, libre de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina
no enlazada, con acetona. El soporte de afinidad derivatizado
resultante se transfirió entonces nuevamente a agua, lavando primero
con acetona acuosa al 70%, después con acetona acuosa al 30%, y
finalmente con agua.
Este Ejemplo demuestra el uso de la nueva matriz
de afinidad descrita en el Ejemplo 2 como una matriz cromatográfica
específica para inmunoglobulinas.
Se diluyeron una y un cuarto partes de plasma
humano con 3,75 partes de tampón de fosfato acuoso, que tiene un pH
de 7 y una concentración de 10 milimoles por litro, y se aplicó a
una columna que consiste en 1 parte de matriz de afinidad cuya
preparación se describe en el Ejemplo 2. La columna de afinidad se
lavó entonces con tampón de fosfato hasta que la monitorización con
UV de los licores de lavado mostró que toda la proteína no unida se
había eliminado. La matriz de afinidad se lavó entonces con un
tampón de citrato, que tiene un pH de 3,8 y una concentración de 0,2
milimoles por litro, hasta que la monitorización con UV del licor de
lavado mostró que la eliminación de la proteína enlazada había
terminado. La proteína contenida en este licor de lavado mostró ser
inmunoglobulina G.
La Tabla 1 da más Ejemplos de los nuevos ligandos
de afinidad de la invención que se pueden preparar mediante el
procedimiento del Ejemplo 1 pero sustituyendo las 36,8 partes de
cloruro cianúrico usado en el Ejemplo 1 por la cantidad
correspondiente del compuesto halogenoheterocíclico enumerado en la
Columna II de la Tabla; sustituyendo las 19,8 partes de anilina
usada en el Ejemplo 1 por la cantidad correspondiente de la amina
enumerada en la Columna III de la Tabla; y sustituyendo las 2,74
partes de tiramina usada en el Ejemplo 1 por la cantidad
correspondiente de la amina enumerada en la Columna IV de la Tabla.
El número del Ejemplo se da en la Columna I de la Tabla.
Estos ligandos descritos en los Ejemplos
4-38 se pueden unir a una matriz de agarosa mediante
el procedimiento detallado en el Ejemplo 2, y se pueden usar en la
purificación de inmunoglobulina G mediante el procedimiento dado en
el Ejemplo 3.
Se añadieron 6 partes de etilendiamina a una
disolución de 2,5 partes de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina,
en 20 partes de tolueno, y la mezcla se calentó a 100ºC durante 16
horas. El tolueno se separó entonces por evaporación a partir de la
mezcla a presión reducida, y el residuo se lavó 5 veces con 100
partes de agua, y después se secó a 70ºC.
La Tabla 2 da más Ejemplos de nuevos ligandos de
afinidad de la invención que se pueden preparar mediante el
procedimiento del Ejemplo 39 pero sustituyendo las 2,5 partes de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina
usada en el Ejemplo 39 por la cantidad correspondiente de la
clorotriazina enumerada en la Columna II de la Tabla 2; y
sustituyendo la etilendiamina usada en el Ejemplo 39 por la cantidad
correspondiente de la diamina o del compuesto aminohidroxílico
enumerado en la Columna III de la Tabla 2.
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Este Ejemplo ilustra la inmovilización del
compuesto producido en el Ejemplo 39 sobre un soporte en fase
sólida.
Se lavaron 60 partes de agarosa que tiene grupos
epóxido con 300 partes de agua, seguido de 300 partes de una
disolución que consiste en 5,95 partes de hidrogenocarbonato de
potasio disuelto en 180 partes de metanol y 120 partes de agua. Se
disolvió una parte del compuesto preparado según el Ejemplo 39 en 60
partes de metanol, y se añadió a una disolución de 40 partes de
disolución acuosa de hidrogenocarbonato potásico. Entonces se
añadieron cien partes de esta disolución metanólica acuosa a la
suspensión preparada de 60 partes de agarosa que tiene grupos epoxi,
y la suspensión resultante se agitó suavemente a temperatura
ambiente durante 16 horas. La matriz a base de agarosa obtenida se
lavó primero con una mezcla de 360 partes de metanol y 240 partes de
agua, y después con 600 partes de agua.
Se repite el Ejemplo 3 pero sustituyendo la
columna que consiste en 1 parte de matriz de afinidad, cuya
preparación se describe en el Ejemplo 2, por una columna que
consiste en 1 parte de matriz de afinidad, cuya preparación se
describe en el Ejemplo 58. La proteína contenida en el licor de
lavado de pH 3,8 nuevamente mostró ser inmunoglobulina G.
Este Ejemplo ilustra la inmovilización del
producto obtenido en el Ejemplo 39 sobre un soporte en fase
sólida.
Se lavaron 80 partes de agarosa con 1050 partes
de agua, seguido de 1050 partes de acetona acuosa al 30%, después
1050 partes de acetona acuosa al 70%, y finalmente 1425 partes de
acetona. Las ochenta partes de agarosa se suspendieron entonces en
100 partes de acetona, y la suspensión se calentó hasta 37ºC. Se
disolvieron quince partes de cloruro de
p-toluenosulfonilo en 15 partes de piridina, y se
añadieron 25 partes de acetona a la suspensión de agarosa, y la
mezcla se mantuvo a 37ºC durante 8 horas. La agarosa activada se
lavó entonces con 225 partes de acetona, seguido de 225 partes de
acetona acuosa al 70%, después 225 partes de acetona acuosa al 30%,
y finalmente 225 partes de agua.
Se lavaron 45 partes de esta matriz activada con
225 partes de una disolución que consiste en 2,3 partes de
hidrogenocarbonato potásico disuelto en una mezcla de 178 partes de
metanol y 47 partes de agua. Se añadió una disolución de 0,75 partes
del compuesto preparado según el Ejemplo 39, en una mezcla de 45
partes de metanol y 30 partes de agua que contienen 1,5 partes de
hidrogenocarbonato potásico, a la suspensión de agarosa activada, y
la mezcla se dejó reposar entonces durante 16 horas a temperatura
ambiente. La matriz de afinidad resultante se lavó con 270 partes de
metanol y 180 partes de agua que contiene 9 partes de
hidrogenocarbonato potásico, seguido de 450 partes de agua.
Antes del uso, se suspendieron 115 partes de la
matriz de afinidad resultante en una disolución de 0,36 partes de
hidróxido sódico en 45 partes de agua.
Si se repite el Ejemplo 3 pero sustituyendo la
columna que consiste en una parte de la matriz de afinidad cuya
preparación se describe en el Ejemplo 2 por una columna que consiste
en una parte de la matriz de afinidad cuya preparación se describe
en el Ejemplo 60, nuevamente se demuestra que la proteína contenida
en el licor de lavado de pH 3,8 es inmunoglobulina G.
Se dejaron reposar 10 partes de la matriz de
afinidad, preparada según el Ejemplo 60, en un tampón de fosfato que
tiene un pH de 8,0, durante 16 horas. Se repitió el Ejemplo 3 pero
sustituyendo la matriz usada allí con una cantidad equivalente de
esta nueva matriz de afinidad, y usando sobrenadante libre de
células, procedente de medio de cultivo celular de inmunoglobulina
murina, en lugar del plasma humano usado en el Ejemplo 3. Nuevamente
se demostró que la proteína contenida en el licor de lavado de pH
3,8 era inmunoglobulina M murina.
La Tabla 3 da más Ejemplos de la unión de los
nuevos ligandos de afinidad de la invención que se pueden preparar
mediante el procedimiento del Ejemplo 58 pero sustituyendo el nuevo
ligando de afinidad usado en el Ejemplo 58 por la cantidad
correspondiente del nuevo ligando de afinidad especificado en la
Columna II de la Tabla 3, y sustituyendo las 39 partes de agarosa
activada con epiclorhidrina, usada en el Ejemplo 58, por la cantidad
correspondiente del hidrato de carbono enumerado en la Columna III
de la Tabla 3, activado por el reactivo enumerado en la Columna IV
de la Tabla 3.
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Si se repite la preparación del ligando detallado
en el Ejemplo 1, pero haciendo reaccionar las 2,74 partes de
tiramina con 4,84 partes de
2-fenoxi-4,6-dicloro-1,3,5-triazina,
en lugar de 4,82 partes de
2-anilino-4,6-dicloro-1,3,5-triazina,
se obtiene
2-fenoxi-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina,
que se puede usar en lugar de
2-anilino-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina
en la preparación de una matriz de afinidad mediante el
procedimiento del Ejemplo 2. Nuevamente, la inmunoglobulina G se
puede aislar convenientemente a partir de plasma humano mediante la
técnica descrita en el Ejemplo 3.
El uso de 5,16 partes de
2-feniltio-4,6-dicloro-1,3,5-triazina
en lugar de las 4,84 partes de
2-fenoxi-4,6-dicloro-1,3,5-triazina
usada en el Ejemplo 70 da
2-feniltio-4-[\beta-(4'-hidroxifenil)-etilamino]-6-cloro-1,3,5-triazina,
que se puede usar de forma similar para purificar inmunoglobulina
G.
Este Ejemplo ilustra un enfoque alternativo para
producir conjugados de matriz con ligando de afinidad según se
ejemplifica en el Ejemplo 2 y en el Ejemplo 58.
Se agitaron a 0-5ºC diez partes
de agarosa que tiene grupos aminoetilamino con 5 partes de acetona y
5 partes de un tampón de fosfato acuoso que tiene un pH de 7 y una
concentración de 0,5 moles por litro. A esta suspensión se añadieron
2,5 partes de una disolución que comprende 1 parte de cloruro
cianúrico en 10 partes de acetona, y la mezcla se agitó entonces
durante 1 hora a una temperatura de 0-5ºC. La
agarosa activada con diclorotriazina resultante se lavó
secuencialmente con 50 partes de acetona acuosa al 50%, con 50
partes de agua, con 50 partes de acetona acuosa al 50%, y con 100
partes de agua. Se añadieron 20 partes de la agarosa activada con
diclorotriazina lavada a 20 partes de una disolución acuosa que
comprende una parte de tiramina en 200 partes de agua, y la
suspensión resultante se agitó durante 16 horas a temperatura
ambiente. Al final de este período, la matriz derivatizada
resultante se lavó con 200 partes de agua, y se añadió a 20 partes
de una disolución acuosa que comprende 0,55 partes de anilina
disuelta en 200 partes de agua. La suspensión resultante se agitó
durante 16 horas a 90ºC, después de cuyo tiempo la matriz
derivatizada se lavó con 200 partes de agua.
Si se repite el Ejemplo 3 pero sustituyendo la
columna que consiste en una parte de la matriz de afinidad, cuya
preparación se describe en el Ejemplo 2, por una columna que
consiste en 1 parte de la matriz de afinidad, cuya preparación se
describe en el Ejemplo 72, nuevamente se demuestra que la proteína
contenida en el licor de lavado de pH 3,8 es inmunoglobulina G.
Este ejemplo ilustra la síntesis de una librería
de conjugados de matriz con ligando de afinidad de esta invención,
que se puede identificar sistemáticamente con posterioridad para
determinar sus propiedades de unión a proteínas.
Se mezcló una parte de agarosa que tiene grupos
amino con 1 parte de tampón de fosfato potásico 1 M, pH 7,0, y se
dejó sedimentar por gravedad. La agarosa amínica tamponada se
transfirió a una vasija de reacción y se mezcló a
0-5ºC con 0,5 partes de tampón de fosfato potásico
0,5 M, pH 7,0, y con 0,5 partes de acetona. Se añadió una cuarta
parte de una disolución que comprende 1 parte de cloruro cianúrico
en 10 partes de acetona, y la mezcla se agitó a
0-5ºC durante 1 hora, después de lo cual la mezcla
se filtró y se lavó secuencialmente con 10 partes de acetona al 50%,
6 partes de agua, 6 partes de acetona al 50% y 10 partes de agua,
para proporcionar la agarosa activada con
2,4-dicloro-s-triazin-6-ilo.
Se añadió una parte de la agarosa activada con
2,4-dicloro-s-triazin-6-ilo
a 5 equivalentes molares del compuesto amínico enumerado en la
Columna II de la Tabla 4 disuelto en 2 a 3 partes de una disolución
que comprende 1 parte de acetona y 1 parte de agua, y se ajustó
hasta pH neutro mediante adición de hidróxido sódico. La suspensión
se mezcló durante 24 horas a 30ºC. Las agarosas resultantes
activadas con
monocloro-s-triazin-6-ilo
se lavaron secuencialmente con 10 partes de dimetilformamida, 10
partes de una disolución que comprende 3 partes de
propan-2-ol y 7 partes de hidróxido
sódico 0,2 M, 10 partes de agua, y se dejó sedimentar por
gravedad.
Se añadió una parte de la agarosa activada con
monocloro-s-triazin-6-ilo
a 6 equivalentes molares del compuesto amínico enumerado en la
Columna III de la Tabla 4 disuelto en 2 a 3 partes de una disolución
que comprende 1 parte de dimetilformamida y 1 parte de agua, y se
ajustó hasta pH neutro mediante adición de hidróxido sódico. La
suspensión se mezcló durante 72 horas a 85 hasta 95ºC. Los
conjugados de matriz con ligando de afinidad resultantes se lavaron
secuencialmente con 10 partes de dimetilformamida, 10 partes de una
disolución que comprende 3 partes de
propan-2-ol y 7 partes de hidróxido
sódico 0,2 M, 10 partes de agua, y se dejaron sedimentar por
gravedad. Se sintetizó una librería de conjugados de matriz con
ligando de afinidad de esta invención, cuyos Ejemplos se identifican
en la Columna I de la Tabla 4.
Ejemplo
128
Este ejemplo demuestra el proceso de
identificación sistemática mediante el cual se pueden identificar
las propiedades de unión a proteínas de los conjugados de matriz con
ligando de afinidad descritos en el Ejemplo 74.
Se empaquetaron columnas cromatográficas de 1 ml
de volumen total con conjugados de matriz con ligando de afinidad de
los Ejemplos 75-127. Las columnas se equilibraron
haciendo pasar 10 ml de tampón de fosfato de sodio 50 mM, pH 8,0. Se
aplicó un ml de una disolución que comprende 1,5 mg de IgG humana
por ml de tampón de fosfato de sodio 50 mM, pH 8,0, a cada columna
cromatográfica, que se lavaron posteriormente con 10 ml de tampón de
fosfato de sodio 50 mM, pH 8,0, para eliminar la IgG no unida. La
IgG unida se eluyó haciendo pasar en cada columna 5 ml de tampón de
citrato de sodio 50 mM, pH 3,0. El contenido de IgG del lavado y de
las fracciones de la elución se determinó midiendo la absorbancia a
280 nm frente a un blanco de tampón. El análisis de los resultados
reveló que los conjugados de matriz con ligando de afinidad de los
Ejemplos 75 a 127 mostraron todos unión a IgG humana. De estos, se
logró la elución casi cuantitativa de la IgG unida para los
conjugados de matriz con ligando de afinidad de los Ejemplos 92, 99,
101, 102, 103, 111, 113 y 119, que, como consecuencia, se consideran
de valor excepcional en la separación, aislamiento o purificación de
IgG humana.
Ejemplo
129
Se empaquetaron 0,85 ml de volumen sedimentado de
la matriz de afinidad, preparada como en el ejemplo 181, en una
columna de 5 por 50 mm (Pharmacia HR 5/5), y se equilibró con 20 ml
de tampón A.: 20 mM de Tris, 50 mM de NaCl, 5 mM de CaCl_{2}, pH
8,0.
A la columna empaquetada se aplicaron 5 ml de
sobrenadante de cultivo celular BHK acondicionado, enriquecido con
1,4 mg de rFVIIa. Después de separar por lavado con 10 ml de tampón
A a las proteínas que no se unen, en rFVIIa se eluyó aplicando 5 ml
de tampón B: 20 mM de citrato trisódico, 50 mM de Tris pH 8,0.
El caudal durante el procedimiento cromatográfico
fue de 0,3 ml/minuto.
El efluente de la columna se hizo pasar a través
de un monitor de UV en línea, y se recogió en una fracción de 1 ml,
y cada fracción se analizó para determinar el contenido de rFVIIa y
la proteína total mediante cromatografía de líquidos de altas
prestaciones de fase inversa analítica
(RP-HPLC).
El resultado del monitor de UV mostró que la
mayoría del material absorbente de UV (280 nm) salió durante la
aplicación del sobrenadante y del lavado posterior con tampón A.
Durante la siguiente elución con tampón B se monitorizó un pico
distinto, que correspondió con el tamaño esperado para la cantidad
de rFVIIa aplicada.
El análisis de RP-HPLC de las
fracciones recogidas mostró que el 90% de la cantidad de rFVIIa
aplicada salió en las fracciones durante la elución con tampón B. La
pureza de rFVIIa en estas fracciones fue superior a 95%.
Los resultados muestran que se logró la unión
selectiva de rFVIIa procedente de medios de cultivo enriquecidos al
ligando usado.
Ejemplo
130
Se suspendieron 255 mg de insulina
B-cadena^{1-29}-Ala-Ala-Lys-insulina
A- cadena^{1-21} (lote A202558) en 51 ml de
H_{2}O. Se añadieron 10 gotas de ácido acético 1 M para
solubilizar el precursor. Se añadió citrato potásico 0,2 M, pH 5,5,
hasta un volumen total de 510 ml, dando como resultado una
disolución de 0,12 mg/ml (mediante análisis de
RP-HPLC). El pH medido fue 5,53, la fuerza iónica
fue 30,0 mS/cm, y el potencial redox fue 273 mV.
Se aplicaron 400 ml de la disolución anterior a
una columna Pharmacia K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del
conjugado de matriz anterior, equilibrada en citrato potásico 0,2 M
pH 5,5, a 1,8 ml/min, a temperatura ambiente. La columna se lavó en
50 ml de citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con
ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron 12 fracciones de 5,0
ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
De este modo, se obtuvo una recuperación total de
83%.
La pureza del producto se determinó que era 94%
mediante análisis de RP-HPLC. Las impurezas
restantes estaban relacionadas con la insulina.
Ejemplo
131
Se suspendieron 150 mg de
des-Thr^{830}-insulina
(INS-J-009) en 50 ml de H_{2}O. Se
añadieron 5 gotas de ácido acético 2 M para disolver la suspensión.
Se añadió 0,2 M de citrato potásico pH 5,5 hasta un volumen de 500
ml, dando como resultado una concentración de 0,076 mg/ml (mediante
análisis de RP-HPLC). El pH medido fue 5,52, la
fuerza iónica fue 30,0 mS/cm, y el potencial redox fue 264 mV. Se
aplicaron 400 ml de la disolución anterior a una columna Pharmacia
K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del conjugado de matriz
anterior, equilibrada en citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, a 1,8
ml/min a temperatura ambiente. La columna se lavó en 50 ml de
citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con ácido acético
0,1 M, a 1,8 ml/min. Se recogieron 10 fracciones de 5,0 ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
\vskip1.000000\baselineskip
De este modo se obtuvo una recuperación total de
71%.
Se determinó que la pureza del producto era 91%
mediante análisis de RP-HPLC. Las impurezas
restantes estaban relacionadas con la insulina.
Ejemplo
132
Se ajustaron 2 l de caldo centrifugado (lote 628)
hasta pH 5,5 con NaOH 5 M, y se filtraron a través de un filtro
Leitz Tiefenfilter (Seitz EK), seguido de la filtración a través de
un filtro Leitz Tiefenfilter (Seitz EKS). La concentración se midió
a 0,006 mg/ml mediante RP-HPLC. La fuerza iónica fue
12,2 mS/cm, y el potencial redox fue 316 mV.
Se aplicaron 1000 ml de la disolución anterior a
una columna Pharmacia K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del
conjugado de matriz anterior, equilibrada en citrato de potasio 0,2
M, pH 5,5, a 1,8 ml/min a temperatura ambiente. La columna se lavó
en 50 ml de citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con
ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron 11 fracciones de 5,0
ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
\vskip1.000000\baselineskip
De este modo se obtuvo una recuperación total de
63%.
Se determinó que la pureza del producto era 88%
mediante análisis de RP-HPLC. Las impurezas
restantes estaban relacionadas con insulina.
Ejemplo
133
Se ajustaron 2 l de caldo centrifugado (lote 628)
hasta pH 5,5 con NaOH 5 M, y se filtraron a través de un filtro
Leitz Tiefenfilter (Seitz EK), seguido de la filtración a través de
un filtro Leitz Tiefenfilter (Seitz EKS). La concentración fue 0,006
mg/ml mediante RP-HPLC. La fuerza iónica fue 12,2
mS/cm, y el potencial redox fue 316 mV.
Se aplicaron 1000 ml de la disolución anterior a
una columna Pharmacia K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del
conjugado de matriz anterior, equilibrada en citrato de potasio 0,2
M, pH 5,5, a 1,8 ml/min a temperatura ambiente. La columna se lavó
en 50 ml de citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con
ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron 11 fracciones de 5,0
ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
\vskip1.000000\baselineskip
De este modo se obtuvo una recuperación total de
74%.
Se determinó que la pureza del producto era 86%
mediante análisis de RP-HPLC. Las impurezas
restantes estaban relacionadas con insulina.
\newpage
Ejemplo
134
El caldo de levadura centrifugado (lote Y44) se
filtró a través de un filtro Leitz Tiefenfilter (Seitz EK), dando
como resultado una concentración de 0,35 mg/ml (mediante análisis de
RP-HPLC). El pH fue 5,27, la fuerza iónica fue 7,38
mS/cm, y el potencial redox fue 221 mV.
Se aplicaron 120 ml de la disolución anterior a
una columna Pharmacia K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del
conjugado de matriz anterior, equilibrada en citrato de potasio 0,2
M, pH 5,5, a 1,8 ml/min a temperatura ambiente. La columna se lavó
en 50 ml de citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con
ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron 11 fracciones de 5,0
ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
De este modo se obtuvo una recuperación total de
79%. Se determinó que la pureza del producto era 93% mediante
análisis de RP-HPLC. Las impurezas restantes estaban
relacionadas con insulina.
Ejemplo
135
El caldo centrifugado (lote GSG9414) se ajustó
hasta pH 5,5 con NaOH 5 M, y se filtró a través de un filtro Leitz
Tiefenfilter (Seitz EK), seguido de la filtración a través de un
filtro Leitz Tiefenfilter (Seitz EKS). La concentración fue 0,02
mg/ml mediante RP-HPLC. La fuerza iónica fue 17,0
mS/cm, y el potencial redox fue 308 mV.
Se aplicaron 800 ml de la disolución anterior a
una columna Pharmacia K16 (1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del
conjugado de matriz anterior, equilibrada en citrato de potasio 0,2
M, pH 5,5, a 1,8 ml/min a temperatura ambiente. La columna se lavó
en 50 ml de citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó con
ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron 12 fracciones de 5,0
ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido cítrico 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
De este modo se obtuvo una recuperación total de
75%.
Se determinó que la pureza del producto era 84%
mediante análisis de RP-HPLC. Las impurezas
restantes estaban relacionadas con insulina.
Ejemplo
136
Este ejemplo demuestra adicionalmente el proceso
de identificación sistemática mediante el cual se pueden identificar
las propiedades de unión a proteínas de los conjugados de matriz con
ligando de afinidad de la invención.
Se sintetizó una librería de conjugados de matriz
con ligando de afinidad de esta invención según el ejemplo 74,
excepto que se sustituyeron los 5 equivalentes en moles del
compuesto amínico enumerado en la Columna II de la Tabla 4 por la
cantidad correspondiente del compuesto amínico enumerado en la
Columna II de la Tabla 5, y se sustituyeron los 5 equivalentes
molares del compuesto amínico enumerado en la Columna III de la
Tabla 4 por la cantidad correspondiente del compuesto amínico
enumerado en la Columna III de la Tabla 5. Se sintetizó una librería
de conjugados de matriz con ligando de afinidad de esta invención,
cuyos Ejemplos se identifican en la Columna I de la Tabla 5.
Se empaquetaron columnas cromatográficas de 1 ml
de volumen total con conjugados de matriz con ligando de afinidad de
los Ejemplos 137-180. Las columnas se equilibraron
haciendo pasar 10 ml de tampón de cloruro de sodio 0,1 M y acetato
de sodio 0,2 M, pH 5,0. Se aplicaron doce ml de caldo fermentado
aclarado, que contiene 50 mg/ml de precursor de insulina humana, a
cada columna cromatográfica, que se lavaron subsiguientemente con 12
ml de tampón de cloruro de sodio 0,1 M y acetato de sodio 0,2 M, pH
5,0, para eliminar el material no unido. El precursor de insulina
humana enlazado se eluyó haciendo pasar en cada columna 3 ml de
ácido acético 2 M. El contenido de precursor de insulina humana de
las fracciones de mojado, de lavado y de elución se determinó
mediante cromatografía de líquidos de altas prestaciones (HPLC)
usando una columna de sílice de fase inversa C18 (4 x 250 mm) y un
sistema disolvente que comprende tampón A (0,2 M de sulfato de
sodio, 40 mM de ácido fosfórico y 10% (v/v) de acetonitrilo, pH 2) y
tampón B (50% (v/v) de acetonitrilo) suministrado a un caudal de 1
ml por minuto en proporciones de 55% de tampón A a 45% de tampón B.
El tiempo de elución del precursor de insulina humana se determinó
por comparación con un patrón de referencia.
El análisis de los resultados reveló que los
conjugados de matriz con ligando de afinidad de los Ejemplos 139,
140, 145, 148, 153, 159, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 173, se
unieron todos al precursor de insulina humana, que se eluyó en las
condiciones descritas en este Ejemplo. Como consecuencia, se
considera que los conjugados de matriz con ligando de afinidad de
los Ejemplos 139, 140, 145, 148, 153, 159, 162, 163, 164, 166, 167,
170, 171, 173, son de valor excepcional en la separación,
aislamiento o purificación del precursor de insulina humana.
\vskip1.000000\baselineskip
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Ejemplo
181
Este ejemplo demuestra el procedimiento mediante
el cual se pueden sintetizar los conjugados de matriz con ligando de
afinidad de esta invención, que son valiosos para la purificación de
Factor VII.
Se sintetizó un conjugado de matriz con ligando
de afinidad de esta invención según el Ejemplo 74, excepto que los 5
equivalentes molares del compuesto amínico enumerado en la Columna
II de la Tabla 4 se sustituyeron por la cantidad correspondiente de
2-aminobencimidazol, y los 5 equivalentes molares
del compuesto amínico enumerado en la Columna III de la Tabla IV se
sustituyeron por ácido
3-amino-2-naftoico.
Este conjugado de matriz con ligando de afinidad se puede usar para
la purificación de Factor VIIa según el Ejemplo 129 de esta
invención.
Ejemplo
182
Se aplicaron 50 ml de precursor de insulina
(EEAEPK-insulina
B-cadena^{1-29}-A-A-K-insulina
A-cadena^{1-21}, a 2,2 mg/ml),
purificado mediante intercambio iónico, a una columna Pharmacia K16
(1,6 x 6 cm) empaquetada con 12 ml del conjugado de matriz,
equilibrada con citrato potásico 0,2 M, pH 5,5, a 1,8 ml/min a
temperatura ambiente. La columna se lavó con 50 ml de citrato
potásico 0,1 M, sulfato potásico 0,2 M, pH 5,5, y después se eluyó
con ácido acético 0,1 M a 1,8 ml/min. Se recogieron fracciones de
5,0 ml.
La columna se limpió con 50 ml de NaOH 0,5 M, y
se regeneró con 50 ml de ácido acético 0,1 M, 60% v/v de etanol. Las
muestras para análisis de RP-HPLC se diluyeron con
ácido acético 2 M antes del análisis.
Se demostró una capacidad de unión dinámica de
9,5 mg/ml de la matriz, con un rendimiento de 88% del precursor.
Claims (73)
1. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
que comprenden un ligando con la fórmula general (a):
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en la
que
R_{1} representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
hidroxialquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
ciclohexilo, un grupo amino, un grupo fenilo, grupo naftilo,
1-fenilpirazol, indazol, grupo benzotiazol, grupo
benzoxazol, o un grupo bencimidazol, estando cada anillo de benceno,
naftaleno, 1-fenilpirazol, indazol, benzotiazol,
benzoxazol o bencimidazol opcionalmente sustituido con uno o más
sustituyentes seleccionados independientemente del grupo que
consiste en grupos alquilo que contienen de 1 a 6 átomos de carbono,
grupos alcoxi que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos
aciloxi o acilamino que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, grupos
amino, grupos hidroxilo, grupos ácido carboxílico, grupos ácido
sulfónico, grupos carbamoílo, grupos sulfamoílo, grupos
alquilsulfonilo que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y átomos
de halógeno;
Y representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{2};
Z representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{3};
R_{2} y R_{3} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo hidroxialquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo bencilo o un grupo
\beta-feniletilo;
R_{4}, R_{5} y R_{6} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo
alcoxi que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo amino, un
grupo aciloxi o acilamino que contiene de 1 a 6 átomos de carbono,
un grupo ácido carboxílico, un grupo ácido sulfónico, un grupo
carbamoílo o sulfamoílo, un grupo alquilsulfonilo que contiene de 1
a 6 átomos de carbono, o un átomo de halógeno;
uno de los símbolos X representa un átomo de
nitrógeno, y el otro símbolo X representa un átomo de nitrógeno o un
átomo de carbono que tiene un átomo de cloro o un grupo ciano;
Q representa un anillo de benceno, naftaleno,
1-fenilpirazol, indazol, benzotiazol, benzoxazol, o
bencimidazol;
n es un número entero entre 0 y 6;
p es un número entero entre 0 y 20;
y
ligando el cual está unido a una matriz soporte
en la posición A, opcionalmente a través de un brazo espaciador
interpuesto entre la matriz y el ligando,
con la condición de que la fórmula (a) no
comprenda los productos de reacción de los compuestos ácido
4-cloro-2,6-di-(fenilamino)-1,3,5-triazin-3'-sulfónico,
ácido
4-cloro-2,6-di(fenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico,
y ácido
4-cloro-2-(4''-aminofenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico
con Dextran T 500.
2. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según la reivindicación 1, en los que el brazo espaciador opcional,
interpuesto entre el ligando y la matriz, está representado
preferiblemente mediante la fórmula general (b)
(b)-T-[-L-V-]_{m}-
en la que T representa un átomo de
oxígeno, un átomo de azufre o un grupo -N-R_{7};
en el que R_{7} representa un átomo de hidrógeno o un grupo
alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de
carbono;
V representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre, un grupo -COO-, un grupo CONH o un grupo NHCO o un grupo
-PO_{3}H-, un grupo
NH-arileno-SO_{2}-CH_{2}-CH_{2}
o un grupo N-R_{8}; en el que R_{8} representa
un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que contiene de 1 a 6
átomos de carbono;
L representa un enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de carbono;
y
m es 0 ó 1.
3. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según la reivindicación 1, que se representan mediante la Fórmula
General (I):
en la
que
R_{1}, Y, Z, R_{2}, R_{3}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, X, Q, n y p son como se definen anteriormente,
T representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre o un grupo N-R_{7};
V representa un átomo de oxígeno, un átomo de
azufre, un grupo -COO-, un grupo CONH o un grupo NHCO o un grupo
-PO_{3}H-, un grupo
NH-arileno-SO_{2}-CH_{2}-CH_{2}
o un grupo N-R_{8};
R_{7} y R_{8} representan cada uno
independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que
contiene de 1 a 6 átomos de carbono;
L representa un enlace hidrocarbonado
opcionalmente sustituido que contiene de 2 a 20 átomos de
carbono;
m es 0 ó 1; y
M representa el resto de una matriz soporte.
4. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que M
representa el resto de una matriz soporte que puede ser cualquier
compuesto o material, en partículas o no partículas, soluble o
insoluble, poroso o no poroso, que se puede usar en combinación con
ligandos de afinidad para formar un nuevo conjugado de matriz con
ligando de afinidad según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, y que proporciona un medio conveniente para separar de
los solutos a los ligandos de afinidad en una disolución de
contacto.
5. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{1} representa un grupo fenilo o naftilo, cada uno de los cuales
está opcionalmente sustituido en el anillo bencénico o naftalénico
con uno o más sustituyentes seleccionados independientemente del
grupo que consiste en grupos hidroxilo o grupos ácido
carboxílico.
6. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{2} representa un átomo de hidrógeno.
7. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{3} representa un átomo de hidrógeno.
8. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{4} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
9. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{5} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
10. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{6} representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un
grupo ácido carboxílico, o un grupo amino.
11. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
R_{7} representa un átomo de hidrógeno.
12. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que T
representa un átomo de oxígeno o un grupo NH.
13. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que Y
representa N-R_{2}, en el que R_{2} es como se
define anteriormente.
14. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que Z
representa N-R_{3}, en el que R_{3} es como se
define anteriormente.
15. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que
ambos X representan un átomo de nitrógeno.
16. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que Q
representa un anillo bencénico o naftalénico.
17. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que n
representa 0 ó 2.
18. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que p
representa 0 ó 2.
19. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que m
representa 0 ó 1.
20. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que L
representa un grupo etilo, propilo, hidroxipropilo, butilo, pentilo,
hexilo, octilo o decilo, y V y m son como se definen
anteriormente.
21. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que V
representa un átomo de oxígeno o un grupo NH, y L y m son como se
definen anteriormente.
22. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que m
representa 1, y L y V son como se definen anteriormente.
23. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en los que el
resto de una matriz soporte M representa agarosa opcionalmente
activada, sílice, celulosa, vidrio, toyopearl, metacrilato de
hidroxietilo, poliacrilamida, estirendivinilbenceno, Hyper D,
perfluorocarbonos.
24. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según la reivindicación 23, en los que M representa agarosa
opcionalmente activada con tresilo, activada con cloruro de
sulfonilo, activada con tosilo, activada con vinilsulfona o activada
con epoxi.
25. Conjugados de matriz con ligando de afinidad
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, seleccionados
de entre:
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
vii)
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
viii)
\vskip1.000000\baselineskip
en las que M es como se define
anteriormente.
26. Procedimiento para la fabricación de los
nuevos conjugados de matriz con ligando de afinidad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, que comprende hacer reaccionar,
en cualquier orden, un compuesto halogenoheterocíclico de Fórmula
General (II):
en la que los símbolos X tienen los
significados especificados en cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, y W representan un átomo de halógeno,
con
(i) un compuesto de Fórmula General (III):
(III)R_{1}-(CH_{2})_{p}-Y-H
en la que los símbolos R_{1}, p e
Y tienen los significados especificados en cualquiera de las
reivindicaciones
anteriores,
(ii) un compuesto de Fórmula General (IV)
en la que los símbolos R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, Z y n tienen los significados especificados en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
y
(iii) una matriz soporte opcionalmente
derivatizada de Fórmula General V
(v)H-T-[-L-V-]_{m}-M
en la que los símbolos L, M, V, T y
m tienen los significados especificados en cualquiera de las
reivindicaciones
anteriores.
27. Procedimiento para la fabricación de los
nuevos conjugados de matriz con ligando de afinidad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, que comprende hacer reaccionar,
en cualquier orden, un compuesto halogenoheterocíclico de Fórmula
General (II), según la reivindicación 26, con
(i) un compuesto de Fórmula General (III) según
la reivindicación 26
(ii) un compuesto de Fórmula General (IV) según
la reivindicación 26, y
(iii) con una unidad enlazante de Fórmula General
(VI)
(VI)H-T-L-V-H
en la que los símbolos H, L, V y T
tienen los significados especificados en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, para dar un compuesto de Fórmula
General
(VII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, L, T, V, X, Y, Z, m, n y p tienen los
significados especificados en cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, seguido de la reacción del compuesto de Fórmula General
(VII) con una matriz
soporte.
28. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, X, Y, Z, n y p tienen los significados
especificados en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y
Halógeno representa un átomo de flúor, cloro, bromo o yodo; con la
condición de que la fórmula (XII) no comprenda los compuestos ácido
4-cloro-2,6-di-(fenilamino)-1,3,5-triazin-3'-sulfónico,
ácido
4-cloro-2,6-di(fenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico,
y ácido
4-cloro-2-(4''-aminofenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico.
29. Procedimiento para unir nuevos ligandos de
afinidad de la Fórmula General (XII) según la reivindicación 28 a
una matriz de Fórmula General (V), según la reivindicación 26,
haciendo reaccionar los nuevos ligandos de afinidad con la matriz a
temperaturas entre -20ºC y 121ºC, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos.
30. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XIII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, X, Y, Z, m, n y p tienen los significados
especificados en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y j
es un número entero entre 2 y
20.
31. Procedimiento para preparar nuevos ligandos
de afinidad de la Fórmula General (XIII) según la reivindicación 30
haciendo reaccionar un compuesto de la Fórmula General (XII), según
la reivindicación 28, con una alquilendiamina de Fórmula General
H_{2}N-(CH_{2})_{j}-NH_{2}- a
temperaturas entre 0ºC y 100ºC, en presencia de un agente de unión a
ácidos.
32. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XIV):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, Q, X, Y, Z, m, n y p tienen los significados especificados
en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, q es 0 ó 1, y j es
un número entero entre 2 y
20.
33. Procedimiento para preparar nuevos ligandos
de afinidad de la Fórmula General (XIV) según la reivindicación 32
haciendo reaccionar un compuesto de la Fórmula General (XII), según
la reivindicación 28, con un compuesto aminohidroxílico de Fórmula
General
H_{2}N-(CH_{2})_{j}-(CO)_{q}-OH
a temperaturas entre 0ºC y 100ºC, opcionalmente en presencia de un
agente de unión a ácidos.
34. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (VIII):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, L, Q, T, V, X, Y, Z, m, n y p tienen los
significados especificados en cualquiera de las reivindicaciones
anteriores; R_{9} representa un átomo de hidrógeno o un grupo
alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono; R_{10} representa
un grupo carbonilo, un grupo metileno, un grupo
-NH-CH_{2}- o un grupo
-S-CH_{2}-.
35. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XV):
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, n y p tienen los significados especificados en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores; con la condición de
que la fórmula (XV) no comprenda los compuestos ácido
4-cloro-2,6-di-(fenilamino)-1,3,5-triazin-3'-sulfónico,
ácido
4-cloro-2,6-di(fenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico,
y ácido
4-cloro-2-(4''-aminofenilamino)-1,3,5-triazin-3',2''-disulfónico.
36. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XVI):
en la que R_{1}, R_{4},
R_{5}, R_{6}, Q, n y p tienen los significados especificados en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y j es un número
entero entre 2 y
20.
37. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que R_{1}
representa un grupo fenilo o naftilo, cada uno de los cuales está
opcionalmente sustituido en el anillo bencénico o naftalénico con
uno o más grupos seleccionados independientemente de grupos
hidroxilo o grupos ácido carboxílico.
38. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que R_{4}
representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
39. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que R_{5}
representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
40. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que R_{6}
representa un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo ácido
carboxílico o un grupo amino.
41. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que Q representa un
anillo bencénico o naftalénico.
42. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32 ó 34, en los que X representa un átomo
de nitrógeno.
43. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34 ó 35, en los que Y representa un
grupo -NH-.
44. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34 ó 35, en los que en las que Z
representa un grupo -NH-.
45. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que n es 0 ó 2.
46. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 28, 30, 32, 34, 35 ó 36, en los que p es 0 ó 2.
47. Ligandos de afinidad según cualquiera de las
reivindicaciones 30, 32 ó 36, en los que j es 2, 4 ó 6.
48. Ligandos de afinidad según la reivindicación
34, en los que L es un grupo etilo, butilo o hexilo.
49. Ligandos de afinidad según la reivindicación
34, en los que T representa un grupo -NH-.
50. Ligandos de afinidad según la reivindicación
34, en los que V representa un grupo -NH-.
51. Ligandos de afinidad según la reivindicación
34, en los que m es 1.
52. Nuevos ligandos de afinidad de la Fórmula
General (XI):
en la que j es un número entero
entre 2 y
20.
53. Ligandos de afinidad según cualquiera las
reivindicaciones 28 a 51, seleccionados entre los siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
54. Uso de ligandos de afinidad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, para la preparación de
conjugados de matriz con ligando de afinidad.
55. Procedimiento para unir los nuevos ligandos
de afinidad de las Fórmulas Generales (VII) como se define en la
reivindicación 27, (XIII) como se define en la reivindicación 30,
(XVI) como se define en la reivindicación 36 y (XI) como se define
en la reivindicación 52, a matrices de hidratos de carbono o de
polímeros orgánicos haciendo reaccionar a la matriz de hidrato de
carbono o de polímero orgánico con un agente activante, seguido de
la reacción de la matriz activada con el nuevo ligando de afinidad,
opcionalmente en presencia de un agente de unión a ácidos.
56. Procedimiento para unir los nuevos ligandos
de afinidad de la Fórmula General (XIV) como se define en la
reivindicación 32 a matrices de hidratos de carbono o de polímeros
orgánicos mediante condensación con la matriz.
57. Procedimiento para unir los nuevos ligandos
de afinidad de las Fórmulas Generales (VII) como se define en la
reivindicación 27, (XIII) como se define en la reivindicación 30,
(XVI) como se define en la reivindicación 36 y (XI) como se define
en la reivindicación 52, a matrices de óxidos metálicos, de vidrio o
de sílice, opcionalmente revestidas con un polímero orgánico,
haciendo reaccionar con un agente activante a la matriz de óxido
metálico, de vidrio o de sílice, opcionalmente revestida, seguido de
la reacción de la matriz activada con el nuevo ligando de afinidad,
opcionalmente en presencia de un agente de unión a ácidos.
58. Procedimiento para unir los nuevos ligandos
de afinidad de la Fórmula General (XIV) como se define en la
reivindicación 32 a matrices de óxidos metálicos, de vidrio o de
sílice, opcionalmente revestidas con un polímero orgánico, mediante
condensación con la matriz.
59. Procedimiento para unir los nuevos ligandos
de afinidad de las Fórmulas Generales (XV) como se define en la
reivindicación 35 y (XII) como se define en la reivindicación 28 a
una matriz de Fórmula General (V) como se define en la
reivindicación 26, haciendo reaccionar los nuevos ligandos de
afinidad con la matriz a temperaturas entre -20ºC y 121ºC,
opcionalmente en presencia de un agente de unión a ácidos.
60. Conjugados de matriz con ligando de afinidad,
preparados según las reivindicaciones 26, 27, 29, 54, 55, 56, 57 y
58.
61. Uso de conjugados de matriz con ligando de
afinidad según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para
la separación, aislamiento, purificación, caracterización,
identificación o cuantificación de proteínas.
62. Uso según la reivindicación 61, en el que el
material proteinoso es I_{g}G, I_{g}M, I_{g}A, insulinas,
Factor VII, u hormona de crecimiento humana, o análogos, derivados y
fragmentos de los mismos, y precursores.
63. Procedimiento para la separación o
purificación de materiales proteinosos, que comprende llevar a cabo
una cromatografía de afinidad usando, como ligando bioespecífico, un
ligando de fórmula general (a) como se define anteriormente.
64. Uso según la reivindicación 61, en el que el
material proteinoso es inmunoglobulinas, o subclases, fragmentos,
precursores o derivados de las mismas, ya sea que deriven de fuentes
naturales o recombinantes.
65. Uso según la reivindicación 61, en el que el
material proteinoso es inmunoglobulina G (IgG), inmunoglobulina M
(IgM), inmunoglobulina A (IgA), o subclases, fragmentos, precursores
o derivados de las mismas, ya sea que deriven de fuentes naturales o
recombinantes.
66. Uso según la reivindicación 61, en el que el
material proteinoso es insulinas o análogos de insulinas, derivados
y fragmentos de las mismas, y precursores, ya sea que deriven de
fuentes naturales o recombinantes.
67. Uso según la reivindicación 61, en el que el
material proteinoso es FVII, o análogos, derivados y fragmentos del
mismo, y precursores, ya sea que deriven de fuentes naturales o
recombinantes.
68. Uso según la reivindicación 61, en el que los
conjugados de matriz con ligando de afinidad comprenden un ligando
seleccionado entre los siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
ligando el cual está unido a una
matriz soporte en posición (A), opcionalmente a través de un brazo
espaciador representado mediante la fórmula general (b) como se
especifica
anteriormente.
69. Uso según la reivindicación 68, en el que el
ligando es 11a.
70. Uso según la reivindicación 68 ó 69, en el
que la matriz soporte es agarosa opcionalmente activada, celulosa,
sílice o vidrio.
71. Separación, aislamiento, purificación,
caracterización, identificación o cuantificación de
inmunoglobulinas mediante cualquier procedimiento por el que dichas
inmunoglobulinas se aplican a conjugados de matriz con ligando de
afinidad, como se define en cualquiera de las reivindicaciones
anteriores de conjugados de matriz con ligando de afinidad, a un pH
en el intervalo de 5,0 hasta 12,0, y subsiguientemente se eliminan,
se eluyen o se desorben reduciendo el pH hasta 4,9 o menos.
72. Separación, aislamiento, purificación,
caracterización, identificación o cuantificación de insulinas
o análogos de insulina o derivados de las mismas y precursores,
mediante cualquier procedimiento por el que las citadas insulinas,
derivados de insulina, análogos, y precursores, se aplican a
conjugados de matriz con ligando de afinidad, como se define en
cualquiera de las reivindicaciones de conjugados de matriz con
ligando de afinidad anteriores, a un pH en el intervalo de 4,0 hasta
9,0, y subsiguientemente se eliminan, se eluyen o se desorben
reduciendo el pH hasta 3,99 o menos, o elevándolo hasta 9,01 o
más.
73. Separación de FVIIa recombinante mediante
unión selectiva de FVIIa a la matriz de afinidad de la fórmula
viii)
en la que M es agarosa que tiene
grupos amino, procedente de medios de cultivo celular, mediante la
cual dicho FVIIa se aplica a dicho conjugado de matriz con ligando
de afinidad en presencia de 5 mM de Ca^{2+}, y se eluye
subsiguientemente.
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