ES2265494T3 - Procedimiento para producir compuestos de trunkamida-a. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para preparar un cicloheptapéptido que contiene un anillo heterocíclico de 5 miembros como parte del esqueleto del péptido cíclico, siendo el cicloheptapéptido de fórmula: en la que Aaa2, Aaa3, Aaa4, Aaa5, y Aaa6 son independientemente residuos de -aminoácido, R1 es H o un grupo orgánico; X es independientemente O, S, o NH; cada Y es independientemente C o CH; Z es independientemente CH o CH2; Ra es H o grupo alquilo; Rg es H o un grupo orgánico o está ausente; y cada línea punteada indica un segundo enlace permitido; procedimiento que comprende una síntesis en fase sólida de un precursor de péptido lineal ajustado para ciclación, o bien estando el precursor ajustado para la formación de un anillo heterocíclico o bien conteniendo el anillo heterocíclico, ciclación del heptapéptido lineal y si fuera necesario formación del anillo heterocíclico.
Description
Procedimiento para producir compuestos de
trunkamida-A.
La presente invención se refiere a un
procedimiento sintético para la formación de trunkamida A y
estructuras relacionadas.
La trunkamida A es un heptapéptido cíclico ciclo
[D-Pht-Tzn-Thr(rPr)-Ser(rPr)-Ile-Ala-Pro]
aislado del ascidio formador de colonias Lissoclinum sp. La
trunkamida A se aisló por primera vez por parte de Bowden y
colaboradores (Carroll, A.R.; Coll, J.C.; Bourne, D.J.; McLeod,
J.K.; Zabriskie, T.M.; Ireland, C.M.; Bowden, B.F. Aust. J. Chem.
1996, 49, 659-667) pero la configuración absoluta
del estereocentro exocíclico al anillo heterocíclico se asignó a la
configuración L. Más recientemente, Wipf y colaboradores han
demostrado por primera vez que la asignación inicial era errónea
(Wipf, P.; Uto, Y. Tetrahedron Lett. 1999, 40,
5165-5169) y más tarde demostraron que el
estereocentro en el C(45) tiene una configuración D (Wipf, P.
; Uto, Y. J. Org. Chem. 2000, 65, 1037-1049).
Por tanto, la estructura de la trunkamida A
es:
El D-Phe-Tzn se
forma a partir de dos aminoácidos, a los que se hace referencia como
aminoácidos uno y siete del cicloheptapéptido, en el que
D-Phe es el aminoácido siete.
La trunkamida A tiene una actividad antitumoral
prometedora y es el tema del documento WO 9739025.
En el artículo J.Org. Chem. 2000, 65,
1037-1049, Wipf y colaboradores proporcionan una
síntesis de trunkamida A que implica un cierre de anillo en una
disolución entre alanina e isoleucina para formar un
cicloheptapéptido que tiene una oxazolina en el lugar del anillo de
tiazolina. Entonces la trunkamida A se obtiene mediante un
tratamiento adicional. Los autores mencionan que exploraron otras
posibilidades para el cierre del anillo, tal como la
prolina/fenilalanina amida, pero fueron incapaces de proporcionar
una alternativa viable.
Para su investigación, Wipf y colaboradores
sintetizaron trunkamida A, mostrada como la siguiente fórmula 31, e
isómeros con las siguientes estructuras:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ahora también puede observarse una síntesis
adicional en disolución de trunkamida A por McKeever y Pattenden en
Tetrahedron Letters 42 (2001) 2573-2577.
La síntesis de heptapéptidos no relacionados con
la trunkamida A se describe en J. Org. Chem. 64,
3095-3101 (1999), y J. Am. Chem. Soc. 116,
1746-1752 (1994).
La presente invención proporciona una nueva
síntesis de trunkamida A y compuestos relacionados, junto con nuevos
derivados de trunkamida A.
En particular la invención implica la
preparación de un cicloheptapéptido mediante una síntesis en fase
sólida de un precursor de heptapéptido lineal.
La invención se refiere a la preparación de un
cicloheptapéptido que contiene un anillo heterocíclico de 5 miembros
como parte del esqueleto de un aminoácido, tal como tiazolina. Para
este fin, la invención implica la preparación de un
cicloheptapéptido mediante una síntesis en fase sólida de un
precursor de heptapéptido lineal, en el que el precursor lineal
incluye el anillo o incluye grupos funcionales adecuados para formar
el anillo. En este aspecto de la invención, el procedimiento
comprende una síntesis en fase sólida de un precursor de péptido
lineal ajustado para ciclación, o bien estando el precursor ajustado
para la formación de un anillo heterocíclico o bien conteniendo el
anillo heterocíclico, ciclación del heptapéptido lineal y si fuera
necesario formación del anillo heterocíclico.
\newpage
El anillo heterocíclico de 5 miembros es de
fórmula:
en la que X es independientemente
O, S, o NH; cada Y es independientemente C o CH; Z es
independientemente CH o CH_{2}; R_{g} es H o un grupo orgánico o
está ausente; y cada línea punteada indica un segundo enlace
permitido.
Por tanto, los productos preparados mediante el
procedimiento de esta invención toman la forma:
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente residuos de
\alpha-aminoácido, R_{1} es H o un grupo
orgánico; R_{a} es H o grupo alquilo; y R_{g}, X, Y, Z y las
líneas punteados son tal como se definieron. El anillo heterocíclico
se forma mediante la fusión de parte de un aminoácido Aaa_{1} con
aminoácido
Aaa_{7}.
El procedimiento sintético de la presente
invención permite la formación de compuestos novedosos tales como
los de la siguiente fórmula (III):
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente
\alpha-aminoácidos de configuración L o D, si
procede; en la que Aaa_{1} con Aaa_{7} da un anillo
heterocíclico de cinco miembros aminoazol; en la que R_{1},
R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8} son
cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del
grupo que consiste en un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo
arilo, un grupo aralquilo, y sus derivados sustituidos con un grupo
hidroxilo, un grupo mercapto, un grupo amino, un grupo guanidino, un
grupo halógeno; en la que X es independientemente O, S, o NH; en la
que R_{a}, R_{b}, R_{c}, R_{d}, R_{e}, R_{f}, y R_{g}
son cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado
del grupo que consiste en un grupo alquilo y R_{g} puede estar
ausente; en la que los pares R_{a}-R_{1},
R_{b}-R_{3}, R_{c}-R_{5},
R_{d}-R_{6}, R_{e}-R_{7} y
R_{f}-R_{8} pueden formar parte del mismo grupo
alquilo y por tanto, los aminoácidos correspondientes son cíclicos;
en la que Y es independientemente C o CH; en la que cada Z es
independientemente CH o CH_{2}; y la línea punteada indica un
segundo enlace permitido; con la excepción de trunkamida A y tres
estereoisómeros conocidos a partir de J. Org. Chem. 2000, 65,
1037-1049.
Se proporcionan composiciones farmacéuticas de
los compuestos, junto con el uso de los compuestos para preparar
tales composiciones y el uso de los compuestos en métodos de
tratamiento.
La fase sólida preferida es una resina de
cloruro de clorotritilo lábil en medio super-ácido. La síntesis en
fase sólida comienza preferiblemente con el aminoácido seis,
añadiendo después los aminoácidos cinco, cuatro, tres, dos, uno y
siete, en ese orden. La numeración de los aminoácidos se basa en la
de la trunkamida A. Preferiblemente, la cadena peptídica se alarga
utilizando una estrategia de base de fluorenilmetiloxicarbonilo.
El procedimiento de la invención implica
ciclación de un heptapéptido lineal y formación del anillo
heterocíclico. La etapa de ciclación puede ser antes o después de la
etapa de formación de anillo. Normalmente, el anillo se forma entre
los grupos funcionales de dos aminoácidos del heptapéptido cíclico,
designados como aminoácidos uno y siete. En la presente invención,
la ciclación normalmente se produce entre el COOH del aminoácido
seis y el NH_{2} del aminoácido siete, tomando el anillo
heterocíclico como que se forma mediante la fusión entre los
aminoácidos uno y siete.
En una versión, el procedimiento comprende
ciclación de un heptapéptido lineal ajustado para la formación de
anillo heterocíclico para dar un cicloheptapéptido ajustado para la
formación de anillo heterocíclico, y a continuación formación del
anillo heterocíclico. Un procedimiento de este tipo puede incluir la
etapa de:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5} y Aaa_{6} representan aminoácidos, X es O o
S, y A es O o NH, y R_{a} es tal como se definió, normalmente H.
R_{1} es H o un grupo orgánico. Entonces el producto intermedio
puede cerrarse en anillo hasta una azolina. Cuando C=X es C=S, el
anillo es tiazolina. El C=S puede reemplazarse por C=O para dar una
oxazolina. Para una imidazolina, el C=S se sustituye por C=O y OH se
sustituye por NH_{2}. Preferiblemente, X es O o S y el anillo
cerrado es una oxazolina o tiazolina, y más preferiblemente X es S y
el anillo cerrado es una
tiazolina.
En una versión alternativa del presente
procedimiento, el procedimiento comprende formación mediante
síntesis en fase sólida de un precursor de heptapéptido lineal que
incluye el anillo heterocíclico y después ciclación del heptapéptido
lineal. Generalmente, el anillo se forma cuando se añade el
aminoácido siete. Un procedimiento de este tipo puede incluir la
etapa de:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Fmoc es un grupo protector tal como
fluorenilmetiloxicarbonilo, péptido es Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5} y Aaa_{6} que representan aminoácidos, la
esfera rellena es una fase sólida, R_{a} y R_{1} son tal como se
definieron, y D es S, O o NH.
En una modificación de esta versión alternativa,
el anillo heterocíclico saturado formado se hace reaccionar
adicionalmente para formar un anillo heterocíclico aromático dando
un tiazol, oxazol o imidazol, reflejando la identidad de D.
\newpage
En particular el procedimiento de esta invención
puede avanzar según las siguientes etapas:
El procedimiento de la presente invención es
especialmente adecuado para cicloheptapéptidos que tienen
sustituyentes de prenilo inversos.
La presente invención es adecuada para la
preparación de nuevos análogos de trunkamida A, siendo de fórmula
(III). Un grupo preferido de compuestos es de fórmula (II):
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente
\alpha-aminoácidos de configuración L o D, si
procede; en la que Aaa_{1} es independientemente un compuesto
heterocíclico de cinco miembros de aminoazol; en la que R_{1},
R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8} son
cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del
grupo que consiste en un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo
arilo, un grupo aralquilo, y sus derivados sustituidos con un grupo
hidroxilo, un grupo mercapto, un grupo amino, un grupo guanidino, un
grupo halógeno; en la que X es independientemente O, S, o NH; en la
que R_{a}, R_{b}, R_{c}, R_{d}, R_{e}, y R_{f}, son cada
uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del grupo
que consiste en un grupo alquilo; en la que los pares
R_{a}-R_{1}, R_{b}-R_{3},
R_{c}-R_{5}, R_{d}-R_{6},
R_{e}-R_{7}, y R_{f}-R_{8}
pueden formar parte del mismo grupo alquilo y por tanto, los
aminoácidos correspondientes son cíclicos; en la que Y es
independientemente C o CH; en la que Z es independientemente CH o
CH_{2}.
Tal como se utiliza en el presente documento, el
término "grupo orgánico" significa un grupo hidrocarburo que se
clasifica como grupo alifático, grupo cíclico, o combinación de
grupos alifáticos y cíclicos (por ejemplo, grupos aralquilo). En el
contexto de la presente invención, el término "grupo alifático"
significa un hidrocarburo lineal o ramificado saturado o insaturado.
El término se utiliza para englobar grupos alquilo, alquenilo y
alquinilo, por ejemplo. El término "grupo alquilo" significa un
grupo hidrocarburo lineal o ramificado saturado que incluye, por
ejemplo, metilo, etilo, isopropilo, isobutilo,
t-butilo, heptilo, decilo, octadecilo, amilo,
2-etilhexilo, 2-metilbutilo,
5-metilhexilo, y similares. El término "grupo
alquenilo" significa un grupo hidrocarburo lineal o ramificado
insaturado con un o más enlaces dobles
carbono-carbono, tal como un grupo vinilo. El
término "grupo alquinilo" significa un grupo hidrocarburo
lineal o ramificado, insaturado con uno o más enlaces triples
carbono-carbono. El término "grupo cíclico"
significa un grupo hidrocarburo de anillo cerrado que se clasifica
como un grupo alicíclico, grupo aromático o grupo heterocíclico. El
término "grupo alicíclico" significa un grupo hidrocarburo
cíclico que tiene propiedades que se parecen a las de los grupos
alifáticos. El término "grupo aromático" o "grupo arilo"
significa un grupo hidrocarburo aromático mono- o policíclico. El
término "grupo heterocíclico" significa un hidrocarburo de
anillo cerrado en el que uno o más de los átomos en el anillo es un
elemento distinto del carbono (por ejemplo, nitrógeno, oxígeno,
azufre, etc.).
Como bien se entiende en esta área técnica, no
sólo se tolera un alto grado de sustitución, sino que a menudo es
aconsejable. La sustitución se anticipa en los compuestos de la
presente invención. Como un medio de simplificar el tratado y
recitación de cierta terminología utilizada a lo largo de esta
solicitud, los términos "grupo" y "resto" se utilizan para
diferenciar entre especies químicas que permiten la sustitución o
que pueden sustituirse y los que no la permiten o no pueden
sustituirse. Por tanto, cuando se utiliza el término "grupo"
para describir un sustituyente químico, el material químico descrito
incluye el grupo sin sustituir y este grupo con átomos de O, N o S,
por ejemplo, en la cadena así como el grupo carbonilo u otra
sustitución convencional. Cuando se utiliza el término "resto"
para describir un compuesto o sustituyente químico, sólo se pretende
incluir un material químico sin sustituir. Por ejemplo, la frase
"grupo alquilo" pretende incluir no sólo sustituyentes de
alquilo hidrocarbonado saturado de cadena abierta puros, tales como
metilo, etilo, propilo, isobutilo y similares, sino también
sustituyentes alquilo que llevan sustituyentes adicionales conocidos
en la técnica, tales como hidroxilo, alcoxilo, amino, carboxilo,
carboxamido, átomos de halógeno, ciano, nitro, alquilsulfonilo, etc.
Por tanto, "grupo alquilo" incluye grupos éter, haloalquilos,
alcoholes, tioles, carboxilos, aminas, hidroxialquilos,
sulfoalquilos, etc. Por otro lado, la frase "resto alquilo" se
limita a la inclusión de sólo sustituyentes de alquilo
hidrocarbonado saturado de cadena abierta puros, tales como metilo,
etilo, propilo, isobutilo, y similares.
Cuando uno o más pares de los
R_{a}-R_{1}, R_{b}-R_{3},
R_{c}-R_{5}, R_{d}-R_{6},
R_{e}-R_{7}, y R_{f}-R_{8}
forman parte del mismo grupo alquilo y por tanto, los aminoácidos
correspondientes son cíclicos, se prefiere que el aminoácido sea
prolina o un aminoácido relacionado. Tales consideraciones proceden
particularmente para R_{f}-R_{8}.
Una realización preferida de los compuestos
representados mediante la fórmula II es trunkamida A (I), en la que
Aaa-1 es
D-Phe-L-Tzn
(R_{a}= H, X= S, R_{1}= bencilo, Y= CH, Z= CH_{2}),
Aaa-2 L-Thr(rPre) (R_{b}=
H, R_{2}= 1,1-dimetilalilo, R_{3}= metilo),
Aaa-3 es L-Ser(rPre)
(R_{c}, R_{5} = H, R_{4}= 1,1-dimetilalilo),
Aaa-4 es L-Ile (R_{d}= H, R_{6}=
1-metilpropilo), Aaa-5 es
L-Ala (R_{e}= H, R_{7}= metilo), y
Aaa-6 es L-Pro (R_{f}= CH_{2},
R_{6}= CH_{2}-CH_{2}).
Derivados de trunkamida A incluyen compuestos en
los que R_{2} y/o R_{4} es un grupo alquilo tal como metilo,
t-butilo, un grupo alilo, o un grupo aralquilo tal
como bencilo. Derivados adicionales incluyen los compuestos en los
que R_{1} es un grupo aralquilo sustituido, especialmente un grupo
bencilo para-sustituido, por ejemplo,
p-fluoro o
p-triofluorometil-bencilo. Otros
ejemplos incluyen compuestos en los que R_{1} es heteroarilo
opcionalmente sustituido tal como indol, imidazol, tiazol, o arilo
opcionalmente sustituido tal como fenilo.
Otro compuesto que puede prepararse mediante el
presente procedimiento es molamida, véase Aust. J. Chem. 1994 47
61.
Los compuestos de la presente invención tienen
actividad antitumoral, y son de uso en un método para tratamiento de
cualquier mamífero, particularmente un ser humano, afectado por un
cáncer que comprende la administración al individuo afectado de una
cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de la invención, o
una composición farmacéutica del mismo.
Ejemplos de composiciones farmacéuticas de esta
invención incluyen cualquier sólido (comprimidos, píldoras,
cápsulas, gránulos, etc) o líquido (disoluciones, suspensiones o
emulsiones) con una composición adecuada para una administración por
vía oral, tópica o parenteral, y pueden contener el compuesto puro o
en combinación con cualquier vehículo u otros principios
farmacológicamente activos. Estas composiciones puede que necesiten
ser estériles cuando se administren por vía parenteral.
La administración de los compuestos o
composiciones de la presente invención puede ser mediante cualquier
método adecuado, tal como infusión intravenosa, preparaciones
orales, administración por vía intraperitoneal e intravenosa. La
dosis correcta de los compuestos variará según la formulación
particular, el modo de aplicación, y el sitio particular, el huésped
y el tumor que se esté tratando. Deberán tenerse en cuenta otros
factores como la edad, el peso corporal, el sexo, la dieta, el
momento de la administración, la velocidad de excreción, el estado
del huésped, las combinaciones de fármacos, las sensibilidades a la
reacción y la gravedad de la enfermedad. La administración puede
llevarse a cabo de manera continua o periódica dentro de la dosis
tolerada máxima.
Los compuestos y composiciones de esta invención
pueden utilizarse con otros fármacos para proporcionar una terapia
de combinación. Los otros fármacos pueden formar parte de la misma
composición, o proporcionarse como una composición separada para
administrar al mismo tiempo o en un momento distinto. La identidad
del otro fármaco no se limita particularmente, y candidatos
adecuados incluyen:
a) fármacos con efectos antimitóticos,
especialmente los que seleccionan como diana elementos
citoesqueléticos, incluyendo moduladores de microtúbulos tales como
fármacos de taxano (tales como taxol, paclitaxel, taxotere,
docetaxel), podofilotoxinas o alcaloides de la vinca (vincristina,
vinblastina);
b) fármacos antimetabolito tales como
5-fluorouracilo, citarabina, gemcitabina, análogos
de purinas tales como pentostatina, metotrexato);
c) agentes alquilantes tales como mostazas de
nitrógeno (tales como ciclofosfamida o ifosfamida);
d) fármacos que seleccionan como diana el ADN
tales como los fármacos de antraciclina adriamicina, doxorubicina,
farmorubicina o epirubicina;
e) fármacos que seleccionan como diana
topoisomerasas tales como etopósido;
f) hormonas y agonistas o antagonistas de
hormonas tales como estrógenos, antiestrógenos (tamoxifeno y
compuestos relacionados) y andrógenos, flutamida, leuprorelina,
goserelina, ciproterona u octreotida;
g) fármacos que seleccionan como diana la
transducción de señales en células tumorales incluyendo derivados de
anticuerpos tales como herceptína;
h) agentes alquilantes tales como fármacos de
platino (cis-platino, carboplatino, oxaliplatino,
paraplatino) o nitrosoureas;
i) fármacos que afectan de manera potencial la
metástasis de los tumores tales como inhibidores de la
metaloproteinasa de matriz;
j) terapia génica y agentes antisentido;
k) compuestos terapéuticos de anticuerpos; y
l) otros principios bioactivos de origen marino,
particularmente las didemninas tales como aplidina y las
ecteinascidinas tales como ecteinascidina 743;
El procedimiento sintético preferido de la
presente invención cuando se aplica a modo de ilustración a la
preparación de trunkamida A se representa mejor en el esquema 1:
Esquema
1
Tal como se muestra anteriormente en el esquema
1, el procedimiento preferido para la formación sintética de
trunkamida A (I) y derivados y análogos se basa en un enfoque en
fase sólida y comprende las etapas secuenciales
de:
de:
(a) incorporar un
Fmoc-aminoácido (Aaa_{6}) sobre un soporte sólido
(por ejemplo, poliestireno, polietileno injertado sobre
poliestireno, y similares) que contiene un grupo de unión (linker) o
de sujeción (handle) lábil en medio superácido (por ejemplo,
clorotritilo, polialcoxibencilo, y similares) que forma un enlace
éster;
(b) alargar la cadena peptídica con cuatro
aminoácidos (Aaa_{5}, Aaa_{4}, Aaa_{3}, Aaa_{2}) usando una
estrategia de Fmoc/tBu;
(c) incorporar
Fmoc-Ser-OH con la función de cadena
lateral hidroxilo sin proteger;
(d) incorporar el
Fmoc-Phe(S)-OH a través de su
derivado 6-nitrobenzotriazol;
(e) separar el péptido protegido en cadena
lateral del soporte sólido;
(f) ciclar a través del enlace de péptido;
(g) llevar a cabo la formación de tiazolina;
(h) eliminar, si procede, los diferentes grupos
protectores de cadena lateral del isoprenilo.
Este procedimiento está controlado desde un
punto de vista enantiomérico y estereomérico y es rápido,
aprovechándose de la metodología sintética en fase sólida, en la que
la molécula en construcción se une a un soporte insoluble durante
operaciones sintéticas, véase Lloyd-Williams, P.;
Albericio, F.; Giralt, E. Chemical Approaches to the Synthesis of
Peptides and Proteins. CRC Press, Boca Raton (FL), 1997. Por tanto,
puede eliminarse un exceso de reactivos y subproductos solubles
simplemente mediante lavado de la molécula - resina con disolventes
adecuados. Por lo tanto, pueden utilizarse grandes excesos de los
reactivos solubles con el fin de dirigir las reacciones hasta su
finalización en un periodo de tiempo corto, evitando la racemización
(si procede) y otras reacciones secundarias. El método también puede
automatizarse.
El procedimiento de esta invención para
trunkamida A implica un cierre de anillo entre Aaa-1
y Aaa-6, en preferencia frente al cierre de anillo
entre otros Aaa.
Una etapa final de este procedimiento para la
trunkamida A tras el cierre de anillo de péptido implica la
formación del anillo que es parte del Aaa-1. El
procedimiento se modifica fácilmente para dar otros derivados
heterocíclicos. La fórmula (II) cubre tiazolina, oxazolina e
imidazolina y derivados aromáticos: tiazol, oxazol, e imidazol,
mientras que la fórmula (III) también incluye tiazolidina,
oxazolidina e imidazolidina.
Para la trunkamida A, la reacción relevante es
entre el Ser-péptido unido a la resina y
Fmoc-D-Phe(S)-Bt,
dando el compuesto tia. Para un derivado de oxa, es entre el
Ser-péptido unido a la resina y
Fmoc-D-Phe-OH en
presencia de un reactivo de acoplamiento (por ejemplo, DIPCDI). Para
el azo (un N en vez de S u O), la reacción será entre un ácido
diaminopropiónico (Dapa) - péptido unido a la resina y el
cloroimidato de
Fmoc-D-Phe-OH.
Para la preparación de los otros anillos, la
reacción clave será entre el
Fmoc-D-Phe-H (es el
derivado aldehído de
Fmoc-D-Phe-OH) y el
cis-péptido unido a la resina para S;
ser-péptido unido a la resina para O; y dapa -
péptido unido a la resina para N. Esta etapa da el anillo
heterocíclico insaturado y puede seguirse por aromatización con
MnO_{2}.
El procedimiento de la invención es
especialmente adecuado para compuestos con sustituyentes
susceptibles, tales como en los que uno o ambos de R_{2} y R_{4}
son 1,1-dimetilalilo.
El procedimiento preferido se aprovecha del
enfoque en fase sólida, que es eficaz, rápido y fiable. En segundo
lugar, la preparación de los elementos estructurales
Fmoc-Ser(rPre)-OH y
Fmoc-Thr(rPre)-OH es novedosa
y fácil de ampliar en escala. En tercer lugar, la introducción de
Fmoc-D-Phe(S)-OH
evita la necesidad de una sulfuración en la cadena peptídica.
En comparación con la estrategia propuesta por
Wipf [J. Org. Chem. 2000, 65, 1037-1049], las
principales diferencias con los procedimientos de la presente
invención son: (i) el presente procedimiento emplea el enfoque en
fase sólida para el alargamiento de la cadena peptídica; Wipf usa un
enfoque en disolución. (ii) la preparación de los elementos
estructurales
Fmoc-Ser(rPre)-OH y
Fmoc-Thr(rPre)-OH para el
presente procedimiento es más directo, implica menos etapas
sintéticas, y es más fácil de ampliar en escala; Wipf usa una
apertura regioselectiva de un anillo de aziridina; (iiii) Wipf
introduce el residuo Phe como un aminoácido; el presente
procedimiento lo introduce como un aminotioácido. Wipf tiene que
llevar a cabo una deshidratación del péptido para obtener una
oxazolina, a continuación la apertura del anillo de oxazolina con
H_{2}S (una reacción bastante mala para la formación del péptido
de tioamida, el mismo producto intermedio que para la presente
invención), y la deshidratación final con DAST. Esta última etapa es
común en ambos enfoques.
En resumen, la presente invención ofrece
ventajas sobre el procedimiento descrito por Wipf.
El procedimiento preferido de la presente
invención se ilustra en el esquema 1. Tal como se muestra en el
mismo, y tal como se trata en más de detalles en los ejemplos que
siguen a continuación, este procedimiento se llevó a cabo tal como
sigue:
la preparación tanto de
Fmoc-Aaa2-OH como de
Fmoc-Aaa3-OH con la función
hidroxilo en forma de isoprenilo, cuando puede aplicarse, se llevó a
cabo a partir de los
N\alpha-Fmoc-O-t-butil-aminoácidos
correspondientes mediante la siguiente cascada de reacciones: (a)
protección del grupo carboxilo en forma de éster tricloroetílico
mediante reacción con el alcohol, DIPCDI y DMAP; (ii) eliminación de
los grupos t-butilo con TFA-H_{2}O
(19:1); (iii) formación del éter mediante reacción con el
tricloroacetimidato correspondiente, véase Armstrong, A.;
Brackenridge, I.; Jackson, R.F. W.; Kirk, J.M. Tetrahedron Letters
1988, 29, 20, 2483-2486; (iv) reducción parcial del
triple enlace al doble mediante hidrogenación catalítica en
presencia de Pd/C y quinolina; y (v) eliminación del éster
tricloroetílico con Zn y NH_{4}OAc.
Fmoc-Aaa6-OH se
incorporó preferiblemente a una resina de
clorotritilo-poliestireno, véase Barlos, K.; Gatos,
D.; Schäfer, W. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30,
590-593, en presencia de DIEA manteniendo el nivel
de sustitución por debajo de 0,5 mmol/g (el uso de cargas superiores
conlleva la presencia de péptidos acabados en el producto final,
véase Chiva, C.; Vilaseca, M.; Giralt, E.; Albericio, F.J. Pept.
Sci. 1999, 5, 131-140).
Se llevaron a cabo acoplamientos de
Fmoc-Aaa-OH con DIPCDI (cantidad
equimolar con respecto a
Fmoc-Aaa-OH) en DMF durante 90
minutos. Para Fmoc-Aaa_{5}-OH y
Fmoc-Aaa_{4}-OH, se usaron 5
equivalentes de exceso, mientras que se usaron 1,7 equivalentes para
Fmoc-Aaa_{3}-OH y
Fmoc-Aaa_{2}-OH, y 4 equivalentes
para Fmoc-Ser-OH.
El Fmoc-aminotioácido se
incorporó en forma del derivado de
6-nitrobenzotriazol, (Shalaby, M.A.; Grote, C.W.;
Rapoport, H.J. Org. Chem. 1996, 61, 9045-9048) con
un exceso de 3 equivalentes durante 90 minutos.
La eliminación del grupo Fmoc se llevó a cabo
con piperidina-DMF (2:8, v/v) (1 x 1 minutos, 3 x 5
minutos, 1 x 10 minutos). Tras el acoplamiento se llevó a cabo una
prueba de ninhidrina y si era positiva se repetía el acoplamiento en
las mismas condiciones, si no el procedimiento continuaba. Se
llevaron a cabo lavados entre las etapas de desprotección,
acoplamiento, y, de nuevo desprotección con DMF (5 x 0,5 minutos) y
CH_{2}Cl_{2} (5 x 0,5 minutos) usando cada vez 10 ml de
disolvente/ g de resina.
La separación del péptido protegido se consiguió
mediante HFIP-CH_{2}Cl_{2} (1:4, 4 x 3 minutos),
véase Bollhagen, R.; Schmiedberger, M.; Barlos, K.; Grell, E. J.
Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 2559-2560.
La etapa de ciclación se llevó a cabo con
PyAOP-DIEA (2:4 equivalentes) en DMF durante 1 hora,
véase Albericio, F.; Cases, M.; Alsina, J.; Triolo, S.A.; Carpino,
L.A.; Kates, S.A. Tetrahedron Lett. 1997, 38,
4853-4856.
La formación del anillo de tiazolina se llevó a
cabo a través de la activación del grupo
\beta-hidroxilo de la Ser, preferiblemente
mediante reactivo DAST, véase Halasz, S.P., Glemser, O. Chem. Ber.
1970, 103, 594-602; (b) Lafargue, P.; Guenot, P.,
Lellouche, J.P. Heterocycles 1995, 41, 947-958. y el
desplazamiento posterior mediante el átomo de azufre, véase Wipf,
P.; Millar, C.P.; Venkatraman, S.; Fritch, P.C. Tetrahedron Lett.
1995, 36, 6395-6398. El uso de otros reactivos de
activación, tales como el reactivo Burgess, véase Atkins, G.M.;
Burgess, E.M. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 4744-4745;
(b) Burgess, E.M.; Penton, H.R.; Taylor, E.A. J. Org. Chem. 1973,
38, 26-31, o Mitsunobu, véase Galéotti, N.;
Montagne, C.; Poncet, J.; Jouin, P. Tetrahedron Lett. 1992, 33,
2807-2810 condujo también al producto diana, pero
con rendimientos claramente inferiores.
Procedimientos generales. La
Cl-TrtCl-resina, los derivados de
Fmoc-aminoácidos, HOBt, PyAOP eran de PerSeptive
Biosystems (Framingham, MA), Bachem (Bubendorf, Suiza), Albatross
(Montreal, Canadá), y NovaBiochem (Läufelfingen, Suiza). La síntesis
de
1-[N-Fmoc-D-tionofenilalanilil]-6-nitrobenzotriazol
se llevó a cabo usando el método descrito por Rapoport y
colaboradores. DIEA, DIPCDI, piperidina, Fmoc-Cl,
NMM, cloroformato de isobutilo,
4-nitro-1,2-fenilendiamina,
P_{4}S_{10},
2-metil-3-butino-2-ol,
tricloroacetonitrilo, TFA, DMAP, DCC, HFIP, DAST,
Pd-C al 10%, CF_{3}SO_{3}H,
2,2,2-tricloroetanol y quinolina eran de Aldrich
(Milwaukee, WI). DMF, CH_{2}Cl_{2}, CHCl_{3} y EtOAc eran de
SDS (Peypin, Francia). Acetonitrilo (calidad para HPLC) y THF eran
de Scharlau (Barcelona, España). Hexano, Et_{2}O, y metanol eran
de Panreac (Moncada i Reixac, Barcelona). Todos los reactivos y
disolventes comerciales se usaron tal como se recibieron con
excepción del DMF y el CH_{2}Cl_{2} que se burbujearon con
nitrógeno para eliminar contaminantes volátiles (DMF) y se
almacenaron sobre tamices moleculares de 4 \ring{A} (Merck,
Darmstadt, Alemania) (DMF) o CaCl_{2} (CH_{2}Cl_{2}), y
Et_{2}O se almacenó sobre Na.
Se llevaron a cabo reacciones en disolución en
matraces de fondo redondo. Se secaron extractos de disolvente
orgánico sobre MgSO_{4} anhidro, seguido de la eliminación del
disolvente a presiones reducidas y < 40ºC. Se llevaron a cabo
síntesis en fase sólida en jeringuillas de polipropileno (10/20 ml)
equipadas con un disco poroso de polietileno. Se eliminaron los
disolventes y reactivos solubles mediante succión. La eliminación
del grupo Fmoc se llevó a cabo con piperidina-DMF
(2:8, v/v) (2 x 1 minuto, 2 x 20 minutos). Se llevaron a cabo
lavados entres las etapas de desprotección, acoplamiento, y de
nuevo, desprotección con DMF (5 x 1 minuto) y CH_{2}Cl_{2} (5 x
1 minuto) usando cada vez 10 ml de disolvente/g de resina. Se
llevaron a cabo transformaciones de la síntesis de péptido y lavados
se llevaron a cabo a 25ºC. Las columnas de HPLC (columna de fase
invertida Nucleosil C_{18}, 4,6 X 250 mm,. 10 \mum) eran de
Scharlau (Barcelona, España).
Se llevó a cabo HPLC analítico en un instrumento
de Shimadzu que comprende dos bombas de administración de disolvente
(modelo LC-6A), un inyector automático (modelo
SIL-6B), un detector de longitud de onda variable
(modelo SPD-6A), un controlador de sistema (modelo
SCL-6B) y un trazador (modelo
C-R6A). La detección de UV fue a 220 nm, y se
llevaron a cabo gradientes lineales de CH_{3}CN (+ el 0,036% de
TFA) en H_{2}O (+ el 0,045% de TFA) a una velocidad de flujo de
1,0 ml/min desde: (condición A) 0:1 a 1:0 a lo largo de 30 minutos;
(condición B) 1:1 a 10:0 a lo largo de 30 minutos. Se llevó a cabo
una cromatografía ultrarrápida usando gel de sílice 60 A C C
50-70 \mum SDS (Peypin, Francia). Se midieron las
rotaciones ópticas en un polarímetro Perkin-Elmer
241 MC. Se midieron espectros de IR en un espectrómetro Nicolet 510
FT-IR. Se llevaron a cabo análisis de MALDITOF y de
ES-MS de las muestras de péptidos en un Voyager DE
RP de PerSeptive Biosystems, usando matrices de ACH o DHB, y en un
espectrómetro Micromass VG-quattro. Se llevaron a
cabo análisis de CI-MS de derivados de aminoácidos
en un espectrómetro Hewlett Packard HP-5988A. Se
llevó a cabo espectroscopia de ^{1}H-RMN (500 MHz,
200 MHz) y ^{13}C-RMN (50 MHz) en un Bruker
DMX-500 (11,7 T) y Varian Gemini 200 (4,7 T). Los
desplazamientos químicos (\delta) se expresan en partes por millón
de desplazamiento a campo más bajo a partir de TMS
(tetrametilsilano). Las constantes de acoplamiento se expresan en
Herzios.
Las abreviaturas utilizadas para aminoácidos y
las designaciones de péptidos siguen las reglas de la Comisión de
Nomenclatura Bioquímica de la IUPAC-IUB en J. Biol.
Chem. 1972, 247, 977-983. Se utilizan las siguientes
abreviaturas adicionales: ACH, ácido
\alpha-ciano-4-hidroxicinámico;
CI, ionización química (chemical ionization);
Cl-TrtCl-resina, resina de cloruro
de 2-clorotritilo; DAST, trifluoruro de
(dietilamino)azufre; DCC, N,N’-diciclohexilcarbodiimida; DHB,
ácido 2,5-dihidroxibenzoico; DIEA,
N,N-diisopropiletilamina; DIPCDI,
N,N’-diisopropilcarbodiimida; DMAP,
4-dimetilaminopiridina; DMF,
N,N-dimetilformamida; ESMS, espectrometría de masas
por electropulverización (electrospray mass spectrometry); EtOAc,
acetato de etilo; Fmoc, 9-fluorenilmetoxicarbonilo;
Fmoc-Phe(S)-NBt,
1-(N-Fmoc-D-tionofenilalaninil)-6-nitrobenzotriazol;
HFIP,
1,1,1,3,3,3,-hexafluoro-2-propanol;
HPLC, cromatografía de líquidos de alta resolución; HOBt,
1-hidroxibenzotriazol; rPr,
1,1-dimetilalilo, prenilo inverso;
MALDI-TOF, ionización por desorción láser asistida
por matriz - tiempo de vuelo; MeOH, metanol; NMM,
N-metilmorfolina; RMN, resonancia magnética nuclear;
Oxa, oxazolina; PyAOP, hexafluorofosfato de
7-azabenzotriazol-1-il-N-oxi-tris(pirrolidino)fosfonio;
SPS, síntesis en fase sólida; Tce, tricloroetanol; TFA, ácido
trifluoroacético; THF, tetrahidrofurano; TMS; trimetilsililo; Tzn,
tiazolina; UV ultravioleta. Los símbolos de aminoácidos denotan la
configuración L a menos que se mencione lo contrario. Todas las
razones de disolventes son volumen/volumen a menos que se mencione
lo contrario.
Se disolvió
Fmoc-Ser(tBu)-OH (1 g, 2,6
mmoles) en CH_{2}Cl_{2} (7 ml). En primer lugar se añadió DMAP
(0,15 g, 1,3 mmoles, 0,5 equivalentes) y
2,2,2-tricloroetanol (Tce) (0,3 ml, 3,1 mmoles, 1,2
equivalentes), y a continuación se añadió DCC (0,63 g, 3,1 mmoles,
1,2 equivalentes) en CH_{2}Cl_{2} (2,5 ml) en una atmósfera de
N_{2} a 0ºC. Se dejó en agitación la mezcla de reacción durante 18
horas a temperatura ambientes. Se enfrió la reacción orgánica hasta
0ºC, se filtró y se concentró el filtrado a vacío. Se disolvió el
producto bruto resultante en EtOAc (7 ml) y se lavó con ácido
cítrico acuosos al 10% (2 x 10 ml), NaHCO_{3} acuoso saturado (2 x
10 ml) y salmuera (2 x 10 ml), se secó (MgSO_{4}), y se concentró
a vacío para dar
Fmoc-Ser(OtBu)-OTce (1,34 g),
que se utilizó sin purificación adicional.
\newpage
Se disolvió
Fmoc-Ser(tBu)-OTce en
TFA-H_{2}O (19:1, 10 ml) y se dejó en agitación
durante 5 horas. Se concentró la mezcla de reacción a vacío y se
purificó mediante cromatografía ultrarrápida
(EtOAc-Hexano, 3:7) para dar
Fmoc-Ser-OTce (0,83 g, 1,8 mmoles,
un rendimiento global del 69% para las dos etapas).
HPLC analítica (t_{R}, 12,2 minutos, condición
B). [\alpha]_{D} -5,6º (c 0,01, CHCl_{3}, 23ºC).
IR (película) 3407, 1769, 1692, 1516, 1209, 1082
cm^{-1}.
CI-MS, calculado para
C_{20}H_{18}O_{5}NCl_{3} 457, hallado 475
[(M+NH_{4})^{+}, 100%].
HRMS (espectrometría de masas de alta resolución
- high resolution mass spectrometry) (FAB) ES-MS,
calculado 458, 0329, hallado 458,0332.
^{1}H-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,70-7,20 (8H, m, Ar), 6,05
(1H, d, J= 8,0 Hz, NH), 4,85 (1H, d, J= 12,0 Hz,
CH_{2} Tce), 4,67 (1H, d, J= 12,2 Hz, CH_{2} Tce),
4,60-4,54 (1H, m, \alpha-CH Ser),
4,45-4,30 (2H, m, CH_{2} Fmoc),
4,20-4,15 (1H, m, CH Fmoc),
4,10-3,85 (2H, m, \beta-CH_{2}
Ser), 3,50 (1H, sa, OH). ^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 169,0 (CO Ser), 156,2 (CO Fmoc), 143,5 (C Ar),
141,1 (C Ar), 127,6 (CH, Ar), 126,9 (CH Ar), 124,9 (CH Ar), 119,8
(CH Ar), 94,2 (CCl_{3} Tce), 74,4 (CH_{2} Tce), 67,2 (CH_{2}
Fmoc), 62,6 (\beta-CH_{2} Ser), 55,9
(\alpha-CH Ser), 46,9 (CH Fmoc).
Esquema
2
Se disolvió
Fmoc-Ser-OTce (0,83 g, 1,8 mmoles)
en CH_{2}Cl_{2} - hexano (2:1, 4 ml), y se añadieron
tricloroacetimidato de 1,1-dimetilpropinilo (0,41 g,
1,8 mmoles, 1 equivalente) y CF_{3}SO_{3}H (40 \mul) en una
atmósfera de N_{2}. Se dejó en agitación la mezcla de reacción
durante 4 días añadiendo las mismas cantidades del
tricloroacetimidato y CF_{3}SO_{3}H cada 24 horas. Se filtró la
mezcla de reacción y se concentró el filtrado a vacío, se disolvió
en EtOAc (10 ml) y se lavó con NaHCO_{3} acuoso saturado (2 x 10
ml), H_{2}O (2 x 10 ml) y salmuera (2 x 10 ml). Se secó
(MgSO_{4}) la disolución orgánica, y se concentró a vacío para
obtener el 1,1-dimetilpropinil éter de
Fmoc-Ser-OTce (0,95 g), que se
utilizó sin purificación adicional.
Se disolvió el
1,1-dimetilpropinil éter de
Fmoc-Ser-OTce en MeOH (20 ml), y se
añadieron Pd-C al 10% (38 mg, un 4% del peso de
producto bruto) y quinolina (0,44 ml, 0,45 ml por gramo de producto
bruto) en una atmósfera de N_{2}. Se cambió la atmósfera de
N_{2} a H_{2} y se dejó en agitación durante 2 horas. Se
concentró la mezcla de reacción a vacío y se purificó mediante
cromatografía ultrarrápida (CHCl_{3}-Hexano, 8:2)
para dar Fmoc-Ser(rPr)-OTce
(0,38 g, 0,72 mmoles).
HPLC analítica (t_{R}, 20,7 minutos, condición
B).
[\alpha]_{D} -26,4º (c 0,05,
CHCl_{3}, 23ºC).
IR (película) 3442, 2979, 1782, 1506, 1451
cm^{-1}.
CI-MS, calculado para
C_{25}H_{26}O_{5}NCl_{3} 525, hallado 526
[(M+H)^{+}, 34%], 543 [(M+NH_{4})^{+},
100%].
HRMS (FAB) ES-MS, calculado 526,
0955, hallado 526, 0940.
^{1}H-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,80-7,22 (8H, m, Ar),
5,82-5,65 (2H, m, CHiPr, NH),
5,20-5,10 (2H, m, CH_{2} iPr,), 4,87 (1H, d,
J= 10,8 Hz, CH_{2} Tce), 4,74 (1H, d, J= 10,8 Hz,
CH_{2} Tce), 4,70-4,60 (1H, m,
\alpha-CH Ser), 4,50-4,35 (2H, m,
CH_{2} Fmoc), 4,32-4,25 (1H, m, CH Fmoc), 3,90
(1H, dd, J= 8,0, 2,8 Hz, \beta-CH_{2}
Ser), 3,60 (1H, dd, J= 8,0, 2,8 Hz,
\beta-CH_{2} Ser), 1,6 (6H, s, 2 CH_{3}
iPr).
^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 168,1 (CO Ser), 155,2 (CO Fmoc), 143,2 (C Ar),
142,6 (CH iPr), 141,1 (C, Ar), 127,6 (CH Ar), 126,9 (CH Ar), 125,0
(CH Ar), 119,9 (CH Ar), 114,5 (CH_{2} iPr), 94,0 (CCl_{3} Tce),
75,6 (C iPr), 74,5 (CH_{2} Tce), 67,2 (CH_{2} Fmoc), 62,5
(\beta-CH_{2} Ser), 54,4
(\alpha-CH Ser), 47,0 (CH Fmoc), 25,6 (CH_{3}
iPr), 25,3 (CH_{3} iPr).
Se disolvió
Fmoc-Ser(rPr)-OTce (0,38 g,
0,72 mmoles) en THF (6 ml) y se añadieron polvo de Zn (1,56 g, 24
mmoles, 33,1 equivalentes) y NH_{4}OAc 1 M (1,35 ml, 1,3 mmoles,
1,87 equivalentes) en una atmósfera de N_{2}. Se dejó en agitación
la mezcla de reacción durante 14 horas, se filtró y se concentró a
vacío. Se disolvió el producto bruto en EtOAc (10 ml) se lavó con
KHSO_{4} acuosos al 5% (2 x 10 ml) y salmuera (2 x 10 ml), se secó
(MgSO_{4}) y se concentró a vació para dar
Fmoc-Ser(rPr)-OH (0,28 g,
0,71 mmoles, un rendimiento global del 40% para las 3 etapas).
HPLC analítica (t_{R}, 11 minutos, condición
B).
[\alpha]_{D} +11º (c 0,009,
CHCl_{3}, 23ºC).
IR (película) 2977, 1725, 1510, 1451, 1209
cm^{-1}.
CI-MS, calculado para
C_{23}H_{25}O_{5}N 395, hallado 396 [(M+H)^{+}, 18%],
413 [(M+NH_{4})^{+}, 59%].
HRMS (FAB) ES-MS, calculado
396,1811, hallado 396,1814.
^{1}H-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,80-7,20 (8H, m, Ar),
5,80-5,60 (2H, m, NH, CHiPr), 5,11 (1H, d, J=
19,4 Hz, CH_{2} iPr,), 5,00 (1H, d, J= 11,6 Hz, CH_{2}
iPr), 4,45-4,05 (4H, m, \alpha-CH
Ser, CH_{2} Fmoc, CH Fmoc), 3,72 (1H, dd, J= 9,4, 2,6 Hz,
\beta-CH_{2} Ser), 3,48 (1H, dd, J= 9,4,
2,6 Hz, \beta-CH_{2} Ser), 1,24 (6H, s, 2
CH_{3} iPr).
^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 174,0 (CO Ser), 156,0 (CO Fmoc), 143,6 (C Ar),
142,7 (CH iPr), 141,1 (C, Ar), 127,5 (CH Ar), 126,9 (CH Ar), 125,0
(CH Ar), 119,8 (CH Ar), 114,4 (CH_{2} iPr), 75,7 (C iPr), 67,2
(CH_{2} Fmoc), 62,6 (\beta-CH_{2} Ser), 54,3
(\alpha-CH Ser), 47,0 (CH Fmoc), 25,5 (2 CH_{3}
iPr).
Esquema
3
Según el procedimiento usado para la síntesis de
Fmoc-Ser-OTce,
Fmoc-Thr(OtBu)-OH (1 g, 2,5
mmoles) proporcionó Fmoc-Thr-OTce
(0,81 g, 1,7 mmoles, un rendimiento global del 68% para dos
etapas).
HPLC analítica (t_{R}, 14 minutos, condición
B).
CI-MS, calculado para
C_{21}H_{20}O_{5}NCl_{3} 472, hallado 473
[(M+H)^{+}, 76%]. HRMS (FAB) ES-MS,
calculado 472,0485, hallado 472,0486.
^{1}H-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,80-7,20 (8H, m, Ar), 5,80
(1H, d, J= 8,8 Hz, NH), 4,90 (1H, dd, J= 12 Hz,
CH_{2} Tce), 4,70 (1H, dd, J= 12 Hz, CH_{2} Tce),
4,57-4,40 (4H, m, \alpha-CH Thr,
CH_{2} Fmoc, \beta-CH Thr),
4,25-4,18 (1H, m, CH Fmoc), 2,41 (1H, sa, OH), 1,27
(3H, d, J= 7 Hz, \gamma-CH_{3} Thr).
^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 169,4 (CO Thr), 156,7 (CO Fmoc), 143,4 (C Ar),
141,0 (C, Ar), 127,6 (CH Ar), 126,9 (CH Ar), 124,9 (CH Ar), 119,8
(CH Ar), 94,3 (Cl_{3} Tce), 74,3 (CH_{2} Tce), 67,5
(\beta-CH Thr), 67,2 (CH_{2} Fmoc), 59,2
(\alpha-CH Thr), 46,9 (CH Fmoc), 20,0
(\gamma-CH_{3} Thr).
Según el procedimiento usado para la síntesis de
Fmoc-Ser(OrPr)-OTce,
Fmoc-Thr-OTce (0,81 g, 1,7 mmoles)
proporcionó
Fmoc-Thr(OrPr)-OTce (0,34 g,
0,63 mmoles).
HPLC analítica (t_{R}, 21,5 minutos, condición
B).
[\alpha]_{D} -6,9º (c 0,0024,
CHCl_{3}, 23ºC).
IR (película) 2929, 1732, 1507, 1261, 1092
cm^{-1}.
CI-MS, calculado para
C_{26}H_{28}O_{5}NCl_{3} 539, hallado m/z 540
[M+H]^{+}.
HRMS (FAB) ES-MS, calculado
540,1111, hallado 540,1112.
^{1}H-RMN (250 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,80-7,30 (8H, m, Ar),
5,81-5,70 (1H, m, CH iPr), 5,66 (1H, d, J=
9,5 Hz, NH), 5,2-5,12 (2H, m, CH_{2}iPr), 4,88 (1
H, dd, J= 12 Hz, CH_{2} Tce), 4,62 (1H, dd, J= 12
Hz, CH_{2} Tce), 4,45-4,40 (3H, m,
\alpha-CH Thr, CH_{2} Fmoc),
4,35-4,20 (2H, m, CH Fmoc,
\beta-CH Thr), 1,30-1,27 (9H, m,
\gamma-CH_{3} Thr, 2 CH_{3} iPr).
^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 169,8 (CO Thr), 156,6 (CO Fmoc), 143,7 (C Ar),
143,5 (CH, iPr), 141,3 (C Ar), 127,7 (CH Ar), 127 (CH Ar), 125,2 (CH
Ar), 120,0 (CH Ar), 114,2 (CH_{2}, iPr), 94,3 (CCl_{3} Tce),
76,0 (C iPr), 75,0 (CH_{2} Tce), 68,0 (\beta-CH
Thr), 67,3 (CH_{2} Fmoc), 59,8 (\alpha-CH Thr),
47,2 (CH Fmoc), 26,6 (CH_{3} iPr), 26,1 (CH_{3} iPr), 20,7
(\gamma-CH_{3} Thr).
Según el procedimiento usado para la síntesis de
Fmoc-Ser(rPr)-OH,
Fmoc-Thr(rPr)-OTce (0,34 g,
0,63 mmoles) proporcionó
Fmoc-Thr(rPr)-OH (0,24 g, 0,6
mmoles, un rendimiento global del 35% para 3 etapas).
HPLC analítica (t_{R}, 13,4 minutos, condición
B).
CI-MS, calculado para
C_{24}H_{27}O_{5}N 409, hallado m/z 410
[M+H]^{+}.
HRMS (FAB) ES-MS, calculado
410,1967 hallado 410,1974.
[\alpha]_{D} 18,3º (c 0,009,
CHCl_{3}, 23ºC).
IR (película) 2979, 1726, 1506, 1451, 1211
cm^{-1}.
^{1}H-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 7,80-7,20 (8H, m, Ar),
5,90-5,70 (2H, m, CH iPr, NH), 5,20 (1H, d,
J= 10,2 Hz, CH_{2} iPr), 5,13 (1H, d, J= 3,2 Hz,
CH_{2}iPr), 4,40-4,10 (5 H, m,
\alpha-CH Thr, \beta-CH Thr,
CH_{2} Fmoc, CH Fmoc), 1,31 (3H, d, J= 3,0 Hz,
\gamma-CH_{3} Thr), 1,25 (6H, s, 2 CH_{3}
iPr).
^{13}C-RMN (50 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 173,6 (CO Thr), 156,3 (CO Fmoc), 143,5 (C Ar),
142,4 (CH, iPr), 141,1 (C Ar), 127,6 (CH Ar), 126,1 (CH Ar), 125,0
(CH Ar), 119,0 (CH Ar), 114,9 (CH_{2}, iPr), 77,1 (C iPr), 67,7
(\beta-CH Thr), 67,2 (CH_{2} Fmoc), 58,9
(\alpha-CH Thr), 47,0 (CH Fmoc), 26,6 (CH_{3}
iPr), 25,6 (CH_{3} iPr), 19,1 (\gamma-CH_{3}
Thr).
Se colocó
Cl-TrtCl-resina (1 g, 1,6 mmoles/g)
en una jeringuilla de polipropileno de 20 ml equipada con un disco
de filtro de polietileno. A continuación se lavó la resina con
CH_{2}Cl_{2} (5 x 1 minuto), y se añadió una disolución de
Fmoc-Pro-OH (0,27 g, 0,8 mmoles,
0,5 equivalentes) y DIEA (0,28 ml, 1,6 mmoles, 2 equivalentes) en
CH_{2}Cl_{2} (2,5 ml), y se agitó la mezcla durante 1 hora. Se
finalizó la reacción mediante la adición de MeOH (0,8 ml) y tras una
agitación adicional de 10 minutos. Se sometió la
Fmoc-O-TrtCl-resina
a los siguientes lavados/tratamientos con CH_{2}Cl_{2} (3 x 0,5
minutos), DMF (3 x 0,5 minutos), piperidina-DMF
(1:4, 2 x 1,2 x 20 minutos), DMF (5 x 1 minuto), isopropanol (2 x 1
minuto), DMF (5 x 1 minuto), MeOH (2 x 1 minuto), CH_{2}Cl_{2}
(3 x 1 minuto) y se secó a vacío.
\newpage
Se añadieron secuencialmente
Fmoc-Ala-OH (1,24 g, 4 mmoles, 5
equivalentes), Fmoc-Ile-OH (1,4 g,
4 mmoles, 5 equivalentes),
Fmoc-Ser(rPr)-OH (0,54 g, 1,4
mmoles, 1,7 equivalentes),
Fmoc-Thr(rPr)-OH (0,56 g,
1,4 mmoles, 1,7 equivalentes) y
Fmoc-Ser-OH (1,05 g, 3,2 mmoles, 4
equivalentes) a la
H-Pro-O-TrtCl-resina
obtenida anteriormente usando DIPCDI (0,62 ml, 4 mmoles, 5
equivalentes, para Ala e Ile; 0,21 ml, 1,4 mmoles, 1,7 equivalentes,
para Ser(rPr) y Thr(rPr); 0,49 ml, 3,2 mmoles, 4
equivalentes, para Ser) y HOBt (0,54 g, 4 mmoles, 5 equivalentes,
para Ala e Ile; 0,18 g, 1,4 mmoles, 1,7 equivalentes, para
Ser(rPr) y Thr(rPr); 0,43 g, 3,2 mmoles, 4
equivalentes, para Ser) en DMF (7 ml, para Ala, Ile y Ser) o
CH_{2}Cl_{2} (4 ml, para Ser(rPr) y Thr(rPr)].
Finalmente, se añadió
Fmoc-D-Phe(S)-NBt
(1,32 g, 2,4 mmoles, 3 equivalentes) en CH_{2}Cl_{2} (7 ml) al
péptido-resina. En todos los casos, tras 90 minutos
de acoplamiento, la prueba de la ninhidrina fue negativa. La
eliminación del grupo Fmoc y los lavados se llevaron a cabo tal como
se describió en procedimientos generales.
\vskip1.000000\baselineskip
Se separó el péptido de la resina mediante
HFIP-CH_{2}Cl_{2} (1:4, 4 x 3 minutos). Se
evaporaron los filtrados combinados hasta sequedad a presión
reducida, para dar 0,34 g del compuesto del título con una pureza de
> 63% tal como se comprobó mediante HPLC (t_{R} 21,2 minutos,
condición A).
ES-MS, calculado para
C_{43}H_{67}N_{7}O_{10}S 873, hallado: m/z 874
[M+H]^{+}.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió el péptido lineal bruto (0,34 g,
0,39 mmoles) en CH_{2}Cl_{2}-DMF (9:1, 150 ml),
y se añadieron PyAOP (0,41 g, 0,78 mmoles, 2 equivalentes) y DIEA
(0,27 ml, 1,55 mmoles, 4 equivalentes). Se dejó en agitación la
mezcla durante 1 hora, y a continuación se eliminó el disolvente
mediante evaporación a presión reducida. Se purificó el producto
bruto mediante cromatografía ultrarrápida
(CHCl_{3}-MeOH, 9,8:0,2), para dar el producto del
título (100 mg, 0,12 mmoles, un rendimiento del 15%).
HPLC analítica (t_{R}, 14,7 minutos, condición
B).
ES-MS, calculado para
C_{43}H_{65}N_{7}O_{9}S 855, hallado m/z 856
[M+H]^{+}.
HRMS (FAB) ES-MS, calculado
856,4642 hallado 856,4637.
^{1}H-RMN (500 MHz,
CDCl_{3}) mostrado en la tabla I.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió el péptido cíclico en
CH_{2}Cl_{2} (1 ml), y se añadió gota a gota DAST (17 \mul,
0,13 mmoles, 1,1 equivalentes) en CH_{2}Cl_{2} (0,1 ml) a -20ºC
en atmósfera de N_{2}. Tras 30 minutos se añadieron otros 1,1
equivalentes de DAST en las mismas condiciones y se dejó en
agitación durante 30 minutos adicionales. Se eliminó el disolvente
mediante evaporación a presión reducida. Se purificó el producto
bruto mediante HPLC (columna de fase invertida Vydac C_{18},
15-20 \mum, 250 x 10 mm), un gradiente lineal
desde el 55% hasta el 70% de acetonitrilo en agua en 30 minutos, 3
ml/min, detección a 220 nm, para dar el producto del título (35 mg,
0,04 mmoles, un rendimiento del 33%).
HPLC analítica (t_{R}, 16,2 minutos, condición
B).
ES-MS, calculado para
C_{43}H_{63}N_{7}O_{8}S 837,5, hallado m/z 838,3
[M+H]^{+}, 860,3 [M+Na]^{+}.
HRMS (FAB) ES-MS, calculado
838,4537, hallado 838,4556.
^{1}H-RMN (600 MHz,
CDCl_{3}:d^{6}DMSO, 7:3) mostrado en la tabla II.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevaron a cabo procedimientos experimentales
como los descritos en los ejemplos 1 a 9 con la única excepción de
que, en el ejemplo 6, se sustituyó
Fmoc-D-Phe(S)-NBt
por
Fmoc-L-Phe(S)-NBt,
que se preparó a partir de
Boc-L-Phe-OH. Se
caracterizó el producto.
HPLC (t_{R}, 18,8 minutos, condición B).
ES-MS, calculado para
C_{43}H_{63}N_{7}O_{8}S 837,5, hallado m/z 838,3
[M+H]^{+}, 860,3 [M+Na]^{+}.
^{1}H-RMN (500 MHz,
CDCl_{3}) mostrado en la tabla III.
Se llevaron a cabo procedimientos experimentales
como los descritos en los ejemplos 5 a 9, partiendo de 500 mg de
resina, con las siguientes excepciones, en el ejemplo 6, se
sustituyeron
Fmoc-Ser(rPr)-OH,
Fmoc-Thr(rPr)-OH, y
Fmoc-D-Phe(S)-NBt
por Fmoc-Ser(tBu)-OH,
Fmoc-Thr(tBu)-OH, y
Fmoc-L-Phe(S)-NBt,
respectivamente. Se caracterizó el producto.
HPLC (t_{R}, 18,7 minutos, condición B).
MALDI-TOF-MS,
calculado para C_{41}H_{63}N_{7}O_{8}S 813,5, hallado m/z
814,6 [M+H]^{+}, 836,2 [M+Na]^{+}, 852,7
\hbox{[M+K] ^{+} ,}
^{1}H-RMN (500 MHz,
CDCl_{3}) mostrado en la tabla IV.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevaron a cabo procedimientos experimentales
como los descritos en los ejemplos 5 a 9, partiendo de 1 g de
resina, con las siguientes excepciones, en el ejemplo 6, se
sustituyeron
Fmoc-Ser(rPr)-OH,
Fmoc-Thr(rPr)-OH, y
Fmoc-D-Phe(S)-NBt
por Fmoc-Ser(tBu)-OH,
Fmoc-Thr(tBu)-OH, y
Fmoc-L-Phe(O)-OH,
respectivamente. Se caracterizó el producto.
HPLC (t_{R}, 21,1 minutos, condición A).
ES-MS, calculado para
C_{41}H_{63}N_{7}O_{9}, 797,5, hallado m/z 798,1
[M+H]^{+},
^{13}C-RMN (200 MHz,
CDCl_{3}) \delta: 172,4, 170,7, 170,2, 170,1, 169,9, 168,8,
167,4, 136,3, 129,4, 128,1, 126,5, 77,2, 75,8, 73,9, 70,7, 67,8,
65,9, 61,1, 59,6, 57,5, 56,2, 55,9, 49,1, 47,7, 47,2, 37,8, 36,4,
29,7, 28,2, 27,3, 25,4, 25,1, 23,6, 18,8, 18,3, 16,0, 12,0.
^{1}H-RMN (500 MHz,
CDCl_{3}) mostrado en la tabla V.
Claims (14)
1. Procedimiento para preparar un
cicloheptapéptido que contiene un anillo heterocíclico de 5 miembros
como parte del esqueleto del péptido cíclico, siendo el
cicloheptapéptido de fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente residuos de
\alpha-aminoácido, R_{1} es H o un grupo
orgánico; X es independientemente O, S, o NH; cada Y es
independientemente C o CH; Z es independientemente CH o CH_{2};
R_{a} es H o grupo alquilo; R_{g} es H o un grupo orgánico o
está ausente; y cada línea punteada indica un segundo enlace
permitido; procedimiento que comprende una síntesis en fase sólida
de un precursor de péptido lineal ajustado para ciclación, o bien
estando el precursor ajustado para la formación de un anillo
heterocíclico o bien conteniendo el anillo heterocíclico, ciclación
del heptapéptido lineal y si fuera necesario formación del anillo
heterocíclico.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la fase sólida es una resina de cloruro de clorotritilo lábil
en medio superácido.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que la cadena de péptido se alarga usando una estrategia de
base de fluorenilmetiloxicarbonilo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, ó
3, que comprende ciclar un heptapéptido lineal ajustado para la
formación de anillo heterocíclico para dar un cicloheptapéptido
ajustado para la formación de anillo heterocíclico, y a continuación
formar de anillo heterocíclico.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, que
incluye la etapa:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en el que R_{a} es H o un grupo
alquilo; Aaa_{2}, Aaa_{3}, Aaa_{4}, Aaa_{5} y Aaa_{6}
representan aminoácidos, X es O o S, y A es O o
NH.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que X es O o S y el anillo cerrado es una oxazolina o
tiazolina.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en
el que X es S y el anillo cerrado es tiazolina.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó
3, que comprende formar un precursor de heptapéptido lineal que
incluye el anillo heterocíclico y a continuación ciclar del
heptapéptido lineal.
\newpage
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que
incluye la etapa:
en el que Fmoc es
fluorenilmetiloxicarbonilo, R_{a} es H o un grupo alquilo, R_{1}
es H o un grupo orgánico, péptido es Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5} y Aaa_{6} que representan aminoácidos, la
esfera rellena es una fase sólida, y D es S, O o
NH.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
en el que el anillo heterocíclico formado mediante ciclación del
heptapéptido lineal se hace reaccionar adicionalmente para formar un
anillo heterocíclico aromático.
11. Compuesto de la siguiente fórmula (III):
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente
\alpha-aminoácidos de configuración L o D, si
procede; en la que Aaa_{1} es independientemente un compuesto
heterocíclico de cinco miembros aminoazol; en la que R_{1},
R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8} son
cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del
grupo que consiste en un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo
arilo, un grupo aralquilo, y sus derivados sustituidos con un grupo
hidroxilo, un grupo mercapto, un grupo amino, un grupo guanidino, un
grupo halógeno; en la que X es independientemente O, S, o NH; en la
que R_{a}, R_{b}, R_{c}, R_{d}, R_{e}, R_{f}, y R_{g}
son cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado
del grupo que consiste en un grupo alquilo y R_{g} puede estar
ausente; en la que los pares R_{a}-R_{1},
R_{b}-R_{3}, R_{c}-R_{5},
R_{d}-R_{6}, R_{e}-R_{7},
R_{f}-R_{8} pueden formar parte del mismo grupo
alquilo y por tanto, los aminoácidos correspondientes son cíclicos;
en la que Y es independientemente C o CH; en la que cada Z es
independientemente CH o CH_{2}; y la línea pun-
teada indica un segundo enlace permitido; con la excepción de trunkamida A y sus isómeros de las siguientes fórmulas:
teada indica un segundo enlace permitido; con la excepción de trunkamida A y sus isómeros de las siguientes fórmulas:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
12. Compuesto de la siguiente fórmula (II):
en la que Aaa_{2}, Aaa_{3},
Aaa_{4}, Aaa_{5}, y Aaa_{6} son independientemente
\alpha-aminoácidos de configuración L o D, si
procede; en la que Aaa_{1} es independientemente un compuesto
heterocíclico de cinco miembros de aminoazol; en la que R_{1},
R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6}, R_{7}, R_{8} son
cada uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del
grupo que consiste en un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo
arilo, un grupo aralquilo, y sus derivados sustituidos con un grupo
hidroxilo, un grupo mercapto, un grupo amino, un grupo guanidino, un
grupo halógeno; en la que X es independientemente O, S, o NH; en la
que R_{a}, R_{b}, R_{c}, R_{d}, R_{e}, y R_{f}, son cada
uno independientemente H o un grupo orgánico seleccionado del grupo
que consiste en un grupo alquilo; en la que los pares
R_{a}-R_{1}, R_{b}-R_{3},
R_{c}-R_{5}, R_{d}-R_{6},
R_{e}-R_{7}, y R_{f}-R_{8}
pueden formar parte del mismo grupo alquilo y por tanto, los
aminoácidos correspondientes son cíclicos; en la que Y es
independientemente C o CH; en la que Z es independientemente CH o
CH_{2}, con la excepción de trunkamida A y sus isómeros de las
siguientes
fórmulas:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
13. Composición farmacéutica que comprende un
compuesto según la reivindicación 11 ó 12 junto con un vehículo
farmacéuticamente aceptable.
14. Uso de un compuesto según la reivindicación
11 ó 12 en la preparación de un medicamento para el tratamiento del
cáncer.
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