ES2265906T3 - Nuevo compuesto depsipeptidico. - Google Patents
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Abstract
Un compuesto depsipeptídico representado por la siguiente fórmula general (donde R representa un grupo isopropilo, un grupo sec- butilo o un grupo isobutilo) o una sal del mismo farmacéuticamente aceptable.
Description
Nuevo compuesto depsipeptídico.
La presente invención se relaciona con un nuevo
compuesto o con una sal farmacéuticamente aceptable del mismo que
tiene actividad citotóxica y actividad de tipo
TGF-\beta para las células cancerosas humanas y
que es útil como medicamento, particularmente como agente
antitumoral, y con una composición farmacéutica que contiene dicho
compuesto como ingrediente activo.
Es sabido que la mitomicina C, la bleomicina, la
adriamicina o compuestos similares derivados de un metabolito
microbiano muestran actividad citotóxica para las células cancerosas
humanas y estos compuestos son convencionalmente utilizados como
agentes antitumorales en el campo clínico. Además, se describe un
compuesto depsipeptídico como substancia antitumoral (Publicación
de Patente Europea Nº 352646).
Incluso actualmente, la creación de agentes
antitumorales con una estructura química no convencional y un nuevo
esqueleto está bajo examen.
Por otra parte, el TGF-\beta
está atrayendo la atención primeramente como factor que acelera la
proliferación de las células y también acelera la transformación;
se ha revelado ahora que el TGF-\beta actúa como
factor que inhibe el crecimiento de diversas células animales por
estudios sobre su mecanismo de acción (Cell, Vol. 63, pp.
245-247, 1990). Además, se ha hecho un gran número
de publicaciones en cuanto a su relación con las células tumorales
(Br. Med. J., Vol. 296, pp. 1621-1624, 1988;
Br. J. Cancer, Vol. 61, pp. 612-617, 1990;
Br. J. Cancer, Vol. 69, pp. 1006-1009, 1994;
J. Cell Physiol., Vol. 172, pp. 1-11, 1997;
Growth Factors, Vol. 7, pp. 207-213, 1992;
J. Biol. Chem., Vol. 272, pp. 3967-3972,
1997; Nature, Vol. 360. pp. 361-364, 1992).
Además, se ha descrito que el receptor de
TGF-\beta actúa como gen supresor de tumores en
diversos tumores (International J. Hematology, Vol. 65, pp.
97-104, 1997). Por consiguiente, un compuesto que
exhiba actividad de tipo TGF-\beta tiene
posibilidad de convertirse en un agente terapéutico para
enfermedades relacionadas con dicha actividad, tal como un
agente
antitumoral.
antitumoral.
La invención tiene como objeto proporcionar un
nuevo compuesto que tiene una actividad citotóxica y una actividad
de tipo TGF-\beta para células cancerosas humanas
y que es útil como agente antitumoral y como medicamento que lo
contiene.
Como resultado de estudios intensivos sobre
compuestos naturales producidos por muchos microorganismos, los
presentes inventores han encontrado un microorganismo de una nueva
especie perteneciente al género Pseudomonas, que tiene la
capacidad de producir un compuesto con excelente actividad
citotóxica y actividad de tipo TGF-\beta para
células cancerosas humanas. A continuación, los presentes inventores
cultivaron dicho microorganismo y consiguieron aislar un nuevo
compuesto depsipeptídico a partir de dicha mezcla de cultivo, el
cual tiene una estructura completamente diferente de la del
compuesto depsipeptídico conocido antes mencionado (Publicación de
Patente Europea Nº 352646) en términos de la siguiente estructura
química, que tiene un grupo hidroxilo en la posición 3, un grupo R
(un grupo seleccionado entre cualquiera de un grupo isopropilo, un
grupo sec-butilo o un grupo isobutilo) en la posición 4 y un
grupo metilo en la posición 8, consiguiendo así la invención.
En consecuencia, la invención se relaciona con
(1) un compuesto depsipeptídico representado por la siguiente
fórmula general
(donde R representa un grupo
isopropilo, un grupo sec-butilo o un grupo isobutilo) o una
sal farmacéuticamente aceptable del mismo. La invención se
relaciona también con una composición farmacéutica que incluye el
compuesto depsipeptídico antes mencionado o una sal del mismo
farmacéuticamente aceptable como principio activo; preferiblemente
dicha composición farmacéutica es un agente
antitumoral.
Lo que sigue describe la invención con detalle.
El compuesto depsipeptídico de la invención o una sal del mismo
farmacéuticamente aceptable pueden ser obtenidos cultivando dicha
bacteria productora de compuesto perteneciente al género
Pseudomonas en un medio nutriente y recogiendo el dicho
compuesto acumulado de la mezcla de cultivo en la forma habitual.
Se puede usar cualquier microorganismo como microorganismo para uso
en el método de producción de dicho compuesto, con la condición de
que sea un microorganismo que pertenezca al género
Pseudomonas y que tenga la capacidad de producir dicho
compuesto. Como tal microorganismo, se puede citar una cepa
bacteriana Pseudomonas sp. Q71576 perteneciente al género
Pseudomonas aislada de una muestra de suelo recogida en
Mochizuki-cho, KItasaku-gun, Nagano
Prefecture, por ejemplo. Las propiedades bacterianas de esta cepa
son las siguientes.
Esta cepa es un bacilo
Gram-negativo y tiene motilidad por flagelos
polares. El tamaño de la célula es de 0,7 a 0,9 \mum x 1,0 a 1,4
\mum. No se ve formación de esporas.
Forma colonias marrón claro en medio de agar
caldo. La colonia es circular y su superficie es lisa. Mediante un
cultivo en caldo líquido, formaba una película sobre la superficie
del medio y la totalidad del medio estaba turbia. Mediante un
cultivo de incisión en caldo de gelatina, licuaba la gelatina.
Mediante un cultivo en leche tornasol, no se vieron coagulación ni
peptonización después de 1 semana de cultivo.
Reducción de nitrato | negativa |
Reacción de desnitrificación | negativa |
Prueba MR | negativa |
Prueba VP | negativa |
Formación de indol | negativa |
Formación de sulfuro de hidrógeno | negativa |
Hidrólisis de almidón | negativa |
Utilización de ácido cítrico | positiva |
Utilización de nitrato | positiva |
Utilización de sal de amonio | positiva |
Formación de fluorocromo hidrosoluble | positiva |
Ureasa | negativa |
Oxidasa | positiva |
Catalasa | positiva |
Rango de temperatura de crecimiento | 3 a 32ºC |
Temperatura óptima de crecimiento | 10 a 24ºC |
Rango de pH de crecimiento | pH 5 a 9 |
pH óptimo de crecimiento | pH 6 a 8 |
Crecimiento en condiciones anaerobias | negativo |
Prueba OF | tipo de |
oxidación | |
Reacción de degradación de arginina | positiva |
Crecimiento en medio de caldo con adición de NaCl al 3% | positivo |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Producción de ácidos a partir de sacáridos | |
\hskip0,5cm L-Arabinosa | positiva |
\hskip0,5cm D-xilosa | positiva |
\hskip0,5cm D-Glucosa | positiva |
\hskip0,5cm D-Manosa | positiva |
\hskip0,5cm D-Fructosa | negativa |
\hskip0,5cm Sacarosa | negativa |
\hskip0,5cm Inositol | negativa |
\hskip0,5cm D-Manitol | negativa |
\hskip0,5cm D-Galactosa | negativa |
\hskip0,5cm Maltosa | negativa |
\hskip0,5cm Trehalosa | negativa |
\hskip0,5cm Lactosa | negativa |
\hskip0,5cm D-Sorbitol | negativa |
\hskip0,5cm Glicerol | negativa |
\hskip0,5cm Almidón | negativa |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Asimilación de sacáridos | |
\hskip0,5cm L-Arabinosa | negativa |
\hskip0,5cm D-Xilosa | negativa |
\hskip0,5cm D-Glucosa | positiva |
\hskip0,5cm D-Manosa | positiva |
\hskip0,5cm D-Fructosa | positiva |
\hskip0,5cm Sacarosa | negativa |
\hskip0,5cm Inositol | positiva |
\hskip0,5cm Ramnosa | negativa |
\hskip0,5cm Rafinosa | negativa |
\hskip0,5cm D-Manitol | positiva |
\hskip0,5cm D-Galactosa | positiva |
Asimilación de sacáridos | |
\hskip0,5cm Maltosa | negativa |
\hskip0,5cm Trehalosa | positiva |
\hskip0,5cm Lactosa | negativa |
\hskip0,5cm D-Sorbitol | positiva |
\hskip0,5cm Salicina | negativa |
\hskip0,5cm Melibiosa | negativa |
\hskip0,5cm Glicerol | positiva |
\hskip0,5cm Almidón | negativa |
\hskip0,5cm Xantina | positiva |
\hskip0,5cm Quitina | negativa |
Resumiendo las propiedades microbiológicas
anteriores, esta cepa es un bacilo aerobio
Gram-negativo y tiene motilidad. Su rango de
temperatura de crecimiento es de 3 a 32ºC, su prueba de oxidasa,
prueba de catalasa, reacción de licuación de la gelatina,
utilización del ácido cítrico, utilización de fuentes de nitrógeno
inorgánico y reacción de degradación de la arginina son positivas;
forma ácido a partir de L-arabinosa,
D-xilosa, D-glucosa y
D-manosa, y el resultado de la prueba OF es de tipo
oxidación. Por otra parte, los resultados de la formación de
sulfuro de hidrógeno, de la formación de indol, de la prueba VP, de
la reducción del nitrato y de la reacción de desnitrificación son
negativos.
Cuando se refirieron las propiedades antes
mencionadas al Manual of Systematic Bacteriology de Bergey (1989) y
a otra literatura, esta cepa fue identificada como una bacteria
perteneciente al género Pseudomonas y denominada
Pseudomonas sp. Q71576.
En este sentido, esta cepa, llamada
Pseudomonas Sp. Q71576, ha sido internacionalmente depositada
como FERM BP-6944 (depositada el 8 de Enero de
1999) en el National Institute of Bioscience and Human Technology,
Agency of Industrial Science and Technology (Higashi
1-1-3, Tsukuba-shi,
Ibaraki Prefecture, Japón, código postal 305-8566).
Además, como los microorganismos son aptos para producir mutación
artificial o espontánea, el Pseudomonas sp. Q71576 incluye
no sólo los microorganismos aislados de la naturaleza, sino también
aquéllos que son mutados artificialmente con rayos ultravioleta,
rayos X, fármacos químicos y similares y sus mutantes
espontáneos.
El compuesto de la invención es obtenido por
cultivo de un microorganismo perteneciente al género
Pseudomonas y que tiene capacidad para producir el compuesto
de la invención. Se realiza el cultivo según un método de cultivo
de microorganismos general.
El medio que se ha de usar en el cultivo puede
ser cualquier medio que contenga fuentes nutrientes utilizadas por
Pseudomonas sp. Q71576 y se usa un medio sintético, un medio
semisintético o un medio natural. En general, se pueden utilizar
materiales conocidos como nutrientes para añadir al medio. En cuanto
a la composición del medio, se pueden citar
D-glucosa, D-manosa,
D-fructosa, inositol, D-manitol,
D-galactosa, trehalosa, xantina, almidón, glucosa,
dextrina, glicerol, aceite vegetal y similares como ejemplos de la
fuente e carbono. Como fuente de nitrógeno, se usan extracto de
carne, peptona, harina de gluten, torta de semillas de algodón,
levadura desecada, extracto de levadura, cloruro de amonio, sulfato
de amonio, nitrato de amonio, ácido úrico y otras fuentes de
nitrógeno orgánicas e inorgánicas. Además, se añaden sulfato,
nitrato, carbonato, fosfato y similares de sodio, potasio,
magnesio, calcio, zinc, hierro, cobalto y similares como sales
metálicas según lo requiera la ocasión. Además, según lo requiera
la ocasión, se pueden añadir también metionina, cisteína, cistina,
tiosulfato, oleato de metilo, aceite de manteca, aceite de silicio,
agentes tensoactivos y compuestos aceleradores de la formación
similares o agentes antiespumantes.
En cuanto a las condiciones de cultivo, el
cultivo en condiciones aerobias es generalmente ventajoso y el
cultivo es realizado a una temperatura de 3 a 32ºC (cf. La
descripción antes mencionada sobre las propiedades fisiológicas),
preferiblemente de 20 a 25ºC. Se obtienen buenos resultados cuando
se ajusta el pH del medio a un margen de aproximadamente 4,5 a 9,
preferiblemente de aproximadamente 5 a 7,5. El período de cultivo
es eventualmente decidido en respuesta a la composición del medio y
a las condiciones de temperatura, pero es generalmente de
aproximadamente 1 a 7 días, preferiblemente de aproximadamente 2 a 4
días.
Para aislar el compuesto de interés de la
invención de la mezcla de cultivo, se pueden emplear eventualmente
técnicas normalmente usadas para la extracción y purificación de
metabolitos producidos por microorganismos. Por ejemplo, se extrae
dicho compuestos entre los compuestos de la mezcla de cultivo
añadiendo acetato de etilo o un solvente orgánico similar, que no
se mezcla con agua directamente en el caldo de cultivo o un filtrado
de cultivo obtenido por centrifugación o por filtración después de
añadir una ayuda de filtro a la mezcla de cultivo. Dicho compuesto
puede ser también extraído dejando que el caldo de cultivo contacte
con un soporte apropiado, efectuando así la adsorción del compuesto
producido en el caldo de cultivo en el soporte y eluyendo después
el compuesto con un solvente apropiado. Por ejemplo, dicho compuesto
es adsorbido dejando que contacte con una resina de adsorción
porosa, tal como Amberlite XAD-2, Diaion
HP-20, Diaion CHP-20 o Diaion
SP-900. A continuación, dicho compuesto es eluido
usando un solvente orgánico, tal como metanol, etanol, acetona,
butanol, acetonitrilo o cloroformo, solos o como una mezcla, o una
solución mixta de dicho solvente con agua. En este último caso, se
puede obtener una fracción que contenga una razón mayor de dicho
compuesto aumentando la razón de mezcla del solvente orgánico desde
una concentración baja hasta una concentración alta por etapas o de
manera continua. Cuando se extrae con acetato de etilo, cloroformo y
solventes orgánicos similares, dicho compuesto es extraído
añadiendo estos solventes al filtrado de cultivo y agitando bien la
mezcla. A continuación, dicho compuesto contenido en la fracción
así obtenida usando la técnica anterior puede ser separado y
purificado con una pureza mayor empleando un método normalmente
utilizado, tal como una cromatografía en columna que utiliza gel de
sílice, ODS o similar, una cromatografía de reparto
líquido-líquido centrífuga o una cromatografía
líquida de alto rendimiento (HPLC), que utiliza ODS.
Por otra parte, también se puede separar y
purificar usando la actividad de tipo TGF-\beta
como marcador, por determinados medios usados en la producción de
compuestos fisiológicamente activos generales, haciendo uso, por
ejemplo, de la diferencia en su capacidad solubilizante o
solubilidad en solventes apropiados. Según lo requiera la ocasión,
estos métodos pueden ser usados solos o repetidamente combinándolos
en un orden eventual.
La sal farmacéuticamente aceptable del compuesto
depsipeptídico de la invención es una sal con una base inorgánica
orgánica y es deseable una sal farmacéuticamente aceptable. Como
ejemplos ilustrativos de estas sales, se incluyen sales con bases
inorgánicas, tales como de sodio, potasio, magnesio, calcio y
aluminio, de bases orgánicas tales como metilamina, etilamina y
etanolamina y de aminoácidos básicos como lisina y ornitina.
Además, como el compuesto de la invención tiene
átomos de carbono asimétricos y dobles enlaces, están presentes en
base a esto los estereoisómeros (cueros racémicos, isómeros ópticos,
diastereómeros y similares) y los isómeros geométricos (formas cis
o formas trans). En consecuencia, se incluyen mezclas o productos
aislados de estos estereoisómeros o isómeros geométricos en el
compuesto de la invención.
Además, también se incluyen en la invención
hidratos o diversos solvatos de dicho compuesto y el polimorfismo
de dicho compuesto.
El método de formulación y el método de
administración del compuesto de la invención son descritos con
detalle en lo que sigue.
La composición farmacéutica que contiene uno o
dos o más de los compuestos depsipeptídicos de la invención o sus
sales farmacéuticamente aceptables como principio activo es
preparada en tabletas, polvos, subtilas finas, gránulos, cápsulas,
píldoras, soluciones, inyecciones, supositorios, ungüentos,
preparaciones adhesivas y similares usando soportes, rellenantes y
otros aditivos farmacéuticos generalmente utilizados y se administra
oral o parenteralmente.
La dosis clínica del compuesto de la invención
en humanos es eventualmente decidida considerando los síntomas, el
peso, la edad, el sexo y similares de cada paciente que haya de ser
tratado.
La composición sólida para uso en la
administración oral según la invención es usada en forma de
tabletas, polvos, gránulos y similares. En dicha composición
sólida, se mezclan uno o más compuestos activos con al menos un
diluyente inerte, tal como lactosa, manitol, glucosa,
hidroxipropilcelulosa, celulosa microcristalina, almidón,
polivinilpirrolidona o silicato de aluminio y de magnesio. Según el
modo habitual, la composición puede contener otros aditivos
distintos del diluyente inerte, tales como estearato de magnesio o
un lubricante similar, glicolato de calcio y celulosa o un agente
desintegrante similar, lactosa o un agente estabilizador similar y
un agente de ayuda a la solubilización. Si es necesario, las
tabletas o las píldoras pueden ir revestidas de un azúcar, tal como
sacarosa, gelatina, hidroxipropilcelulosa, ftalato de
hidroxipropilmetilcelulosa o similar o de una película de un
compuesto gástrico o entérico.
La composición líquida para administración oral
incluye emulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes, elixires y
similares farmacéuticamente aceptables y contiene un diluyente
generalmente utilizado, tal como agua o alcohol etílico. Además del
diluyente inerte, esta composición puede contener también un agente
de ayuda a la solubilización, un agente humectante, un agente
suspensor y agentes auxiliares similares, así como edulcorantes,
sabores, aromáticos y antisépticos.
Las inyecciones para administración parenteral
incluyen soluciones, suspensiones y emulsiones acuosas o no acuosas
asépticas. Como ejemplos del diluyente para uso en las soluciones y
suspensiones acuosas, se incluyen agua destilada para uso en
inyección y solución salina fisiológica. Como ejemplos del diluyente
para uso en las soluciones y suspensiones no acuosas, se incluyen
propilenglicol, polietilenglicol, aceite de oliva o un aceite
vegetal similar, alcohol etílico o un alcohol similar, polisorbato
80 (denominación comercial) y similares. Dicha composición puede
contener además agentes aditivos tales como un agente de tonicidad,
un antiséptico, un agente humectante, un agente emulsor, un agente
dispersante, un agente estabilizador (v.g., lactosa) y un agente de
ayuda a la solubilización. Estas composiciones son esterilizadas por
filtración a través de un filtro de retención de bacterias, por
mezcla de un germicida o por irradiación. Alternativamente, pueden
ser usadas convirtiéndolas primeramente en composiciones sólidas
estériles y disolviéndolas luego en agua estéril o en un solvente
estéril para uso en inyección antes de su uso.
Si la solubilidad del compuesto de la invención
es baja, se puede llevar a cabo su tratamiento de solubilización.
El tratamiento de solubilización puede ser efectuado por un método
conocido que pueda ser aplicado a preparaciones farmacéuticas, tal
como un método en el que se añaden agentes tensoactivos (aceite de
ricino hidrogenado polioxietilenado, ésteres de
polioxietilensorbitán y ácidos grasos superiores,
polioxietilenpoli-oxipropilenglicoles, ésteres de
sacarosa y ácidos grasos y similares), o un método en el que se
forma una dispersión sólida del fármaco con un agente
solubilizante, tal como un polímero (hidroxipropilmetilcelulosa
(HPMC), polivinilpirrolidona (PVP), polietilenglicol (PEG) o
polímero hidrosoluble similar o carboximetiletilcelulosa (CMEC),
ftalato de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMCP), un copolímero de
metacrilato de metilo-ácido metacrílico (Eudragit L, S,
denominación comercial, fabricado por Rohm & Haas) o polímero
entérico similar). De ser necesario, también se puede emplear un
método para formar una sal soluble o un método para formar un
compuesto de inclusión usando ciclodextrina o similar. Los medios
para efectuar la solubilización pueden ser eventualmente cambiados
en respuesta al fármaco de interés [cf., "Recent Formulation
Techniques and Their Application I", I. Utsumi y col., Medical
Journal 157-159 (1983), y "Pharmacy Monograph Nº
1, Bioavailability", K. Nagai y col., Soft Science,
78-82
(1988)].
(1988)].
Lo siguiente describe la invención de forma
ilustrativa en relación a ejemplos, pero la invención no se limita
a ellos.
Se dispensó un medio que contenía 10 g de
glucosa, 20 g de almidón de patata, 5 g de polipeptona, 5 g de
extracto de levadura, 4 g de carbonato de calcio y 1 litro de agua
destilada (pH 7,0) en porciones de 100 ml en matraces Erlenmeyer de
500 ml y se esterilizó a 120ºC durante 20 minutos. Se rasparon
células de Pseudomonas sp. Q71576 cultivadas en medio agar
de Bennett, se inocularon en el medio y se cultivaron a 28ºC durante
3 días en un agitador en condiciones de 200 revoluciones/min. para
uso como caldo de cultivo semilla. A continuación, se dispensó un
medio que contenía 30 g de glicerol, 1 g de glucosa, 5 g de
polipeptona, 5 g de extracto de carne, 5 g de NaCl, 0,5 g de un
agente antiespumante (NKL 5430) y 1 litro de agua destilada (pH 7,0)
en porciones de 100 ml en matraces Erlenmeyer de 500 ml y se
esterilizó a 120ºC durante 20 minutos. Se inoculó el caldo de
cultivo semilla antes mencionado en porciones de 2 ml en este medio
y se cultivó a 28ºC durante 3 días en un agitador en condiciones de
200 revoluciones/min.
Se centrifugó una porción de 2,5 litros del
caldo así cultivado a 6.000 rpm durante 10 minutos. Se extrajo el
sobrenadante con acetato de tilo, se deshidrató añadiendo sulfato de
sodio y se concentró después a sequedad bajo presión reducida. Se
aplicó el extracto bruto oleoso a cromatografía en columna de gel de
sílice (30 d.i. x 200 mm), se lavó con
cloroformo-metanol (20:1) y se eluyó después con
cloroformo-metanol (5:1) y se concentró la fracción
activa. A continuación, se aplicó éste a cromatografía en columna
Sephadex LH-20 (20 d.i. x 500 mm) para realizar la
filtración por gel con cloroformo-metanol (1:1). Se
concentró la fracción activa y se aplicó entonces a CPC
(cromatografía de reparto centrífuga) y se eliminaron las impurezas
con un sistema solvente de
cloroformo-metanol-agua (5:6:4)
usando un método ascendente. Después de concentrar finalmente la
fracción activa a sequedad, se disolvió ésta en metanol para
realizar una HPLC de fase invertida (velocidad de flujo, 10
ml/min.) con una solución acuosa de acetonitrilo al 35% usando una
columna PEGASIL ODS (20 d.i. x 250 mm) fabricada por Senshu
Scientific. Como resultado, se observó el pico del compuesto A a
los 10,8 minutos y el del compuesto B a los 15,4 minutos y se
obtuvieron 10 mg de polvo blanco de cada uno de los compuestos A y
B fraccionando los picos
respectivos.
respectivos.
Se dispensó un medio que contenía 10 g de
glucosa, 20 g de almidón de patata, 5 g de polipeptona, 5 g de
extracto de levadura, 4 g de carbonato de calcio y 1 litro de agua
destilada (pH 7,0) en porciones de 100 ml en matraces Erlenmeyer de
500 ml y se esterilizó a 120ºC durante 20 minutos. Se rasparon
células de Pseudomonas sp. Q71576 cultivadas en medio agar
de Bennett, se inocularon en el medio y se cultivaron a 28ºC durante
3 días en un agitador en condiciones de 200 revoluciones/min. Se
dispensó el mismo medio en porciones de 400 ml en matraces
Erlenmeyer de 2 litros se esterilizó a 120ºC durante 20 minutos y se
inocularon entonces 8 ml del caldo de cultivo semilla antes
mencionado en este medio y se cultivó a 28ºC durante 3 días en un
agitador en condiciones de 200 revoluciones/min. Para uso como
caldo de cultivo semilla. A continuación, se dispensó un medio que
contenía 30 g de manitol, 5 g de polipeptona, 5 g de extracto de
carne, 5 g de cloruro de sodio y 1 litro de agua del grifo (pH 7,0)
en porciones de 18 litros en tres fermentadores de jarra de 30
litros de capacidad y se esterilizó a 120ºC durante 20 minutos. Se
inoculó el caldo de cultivo semilla anterior en porciones de 360 ml
en este medio y se cultivó a 24ºC durante 64 horas en condiciones de
150 revoluciones/min. y 1 vvm.
Se aplicó una porción de 50 litros del caldo de
cultivo separado de las células por Sharples a una columna
empaquetada con HP-20, lavada con agua, con una
solución acuosa de acetona al 20% y con una solución acuosa de
metanol al 40% y eluida después con una solución acuosa de acetona
al 80%. Se extrajo una solución acuosa obtenida concentrando la
fracción eluida con cloroformo y acetato de etilo y se combinaron
los extractos, se concentraron y se aplicaron después a una columna
empaquetada con gel de sílice. Se eluyó ésta con
cloroformo-metanol (50:1), (20:1) y (10:1) y se
combinaron porciones predeterminadas de las fracciones de elución de
cloroformo-metanol (10:1) y (10:1), se concentraron
y se disolvieron después en etanol para llevar a cabo la
recristalización, obteniéndose así 776 mg de polvo blanco como una
mezcla que contenía los compuestos A, B y C. Llevando a cabo la
fraccionación de la fracción de elución del compuesto C a partir del
polvo así obtenido usando una columna ODS-HPLC
(Cosmosil AR-II, 20 d.i. x 250 mm), se obtuvieron 20
mg del compuesto C como un polvo
blanco.
blanco.
Los compuestos A, B y C que fueron extraídos,
purificados y aislados por las técnicas anteriores mostraron las
siguientes propiedades fisicoquímicas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Compuesto A | Compuesto B | Compuesto C | |
Color y forma | Polvo blanco | Polvo blanco | Polvo blanco |
Punto de fusión | 135-138ºC | 132-135ºC | N.E. |
Ángulo de rotación | -63,6º | -58,6º | -60,0º |
(c 0,14, MeOH) | (c 0,11, MeOH) | (c 0,10, MeOH) | |
Fórmula molecular | C_{20}H_{31}N_{3}O_{6}S_{2} | C_{21}H_{33}N_{3}O_{6}S_{2} | C_{21}H_{33}N_{3}O_{6}S_{2} |
Espectro de masas FAB | |||
de alta resolución | |||
Encontrado | |||
Calculado | 474,1735 (M+H)^{+} | 488,1865 (M+H)^{+} | 488,1889 (M+H)^{+} |
474,1733 | 488,1889 | 488,1889 | |
Espectro de absorción en | |||
la región UV y visible | |||
\lambda_{máx}^{MeOH} nm (\varepsilon) | Absorción final | Absorción final | Absorción final |
Espectro de absorción IR | 3400, 3350, | 3400, 3350, | 3400, 3320, |
1720, 1660, | 1720, 1660, | 1730, 1660, | |
1520, 1260, 980 | 1520, 1260, 980 | 1550, 1280, 980 | |
\hskip1,5cm \nu_{máx} cm^{-1} | (método KBr) | (método KBr) | (método de reflectancia) |
N.E.: no estudiado. |
Los valores de desviación química de ^{1}H y
^{13}C RMN (en CDCl_{3}) de los compuestos A, B y C son
respectivamente mostrados a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Nº | \delta_{C} | \delta_{H} |
1 | 171,3 | |
2 | 52,2 | 4,12 (dc, J = 4,0, 7,5 Hz) |
3 | 16,5 | 1,48 (d, J = 7,5 Hz) |
NH | 6,28 (m) | |
1' | 169,1 | |
2' | 54,9 | 4,84 (dt, J = 3,5, 9,0 Hz) |
3' | 40,9 | 3,13 (m), 3,28 (m) |
NH | 6,79 (d, J = 9,0 z) |
Nº | \delta_{C} | \delta_{H} |
1'' | 171,7 | |
2'' | 39,5 | 2,68 (d, J = 4,0 Hz) |
3'' | 69,1 | 4,52 (m) |
4'' | 63,4 | 2,77 (m) |
5'' | 29,7 | 2,34 (m) |
6'' | 19,7 | 0,90 (d, J = 7,0 Hz) |
7'' | 20,6 | 1,00 (d, J = 7,0 Hz) |
NH | 7,38 (d, J = 7,0 Hz) | |
OH | 3,09 (d, J = 10,0 Hz) | |
1''' | 170,8 | |
2''' | 40,3 | 2,59 (d, J = 13,0 Hz), 3,31 (dd, J = 7,0, 13,0 Hz) |
3''' | 70,7 | 5,48 (m) |
4''' | 128,9 | 5,68 (d, J = 15,0 Hz) |
5''' | 133,3 | 6,31 (m) |
6''' | 33,1 | 2,43 (m), 2,68 (m) |
7''' | 40,0 | 2,73 (m), 3,24 (m) |
El número (Nº) en la tabla indica las posiciones
respectivas de los átomos de carbono en la fórmula estructural
química del compuesto A mostrado en lo siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Nº | \delta_{C} | \delta_{H} |
1 | 171,2 | |
2 | 52,2 | 4,22 (dc, J = 4,0, 7,0 Hz) |
3 | 16,5 | 1,48 (d, J = 7,0 Hz) |
NH | 6,18 (m) | |
1' | 169,2 | |
2' | 54,5 | 4,87 (dt, J = 3,0, 9,0 Hz) |
3' | 41,3 | 3,10 (m), 33, (m) |
NH | 6,75 (d, J = 9,0 Hz) | |
1'' | 171,8 | |
2'' | 39,5 | 2,70 (d, J = 4,0 Hz) |
3'' | 68,2 | 4,60 (m) |
4'' | 61,7 | 2,94 (m) |
5'' | 36,3 | 2,05 (m) |
6'' | 27,1 | 1,21 (m), 1,53 (m) |
7'' | 11,5 | 0,89 (t, J = 7,5 Hz) |
8'' | 15,4 | 0,90 (d, J = 7,0 Hz) |
NH | 7,25 (d, J = 7,0 Hz) | |
OH | 2,93 (m) | |
1''' | 170,6 | |
2''' | 40,7 | 2,58 (d, J = 13, Hz), 3,31 (dd, J = 7,0, 13,0 Hz) |
3''' | 70,6 | 5,48 (m) |
4''' | 128,6 | 5,67 (d, J = 15,0 Hz) |
5''' | 133,4 | 6,36 (m) |
6''' | 33,3 | 2,44 (m), 2,71 (m) |
7''' | 40,5 | 2,72 (m), 3,20 (m) |
El número (Nº) en la tabla indica las posiciones
respectivas de los átomos de carbono en la fórmula estructural
química del compuesto B mostrado en lo siguiente.
Nº | \delta_{C} | \delta_{H} |
1 | 171,3 | |
2 | 52,3 | 4,22 (dc, J = 7,3, 3,7 Hz) |
3 | 16,5 | 1,50 (d, J = 7,3 Hz) |
NH | 6,40 (amplio) | |
1' | 168,9 | |
2' | 55,1 | 4,81 (m) |
3' | 41,1 | 3,20 (m) |
NH | 6,82 (d, J = 9,1 Hz) | |
1'' | 171,4 | |
2'' | 38,8 | 2,68 (m) |
3'' | 70,7 | 4,35 (m) |
4'' | 56,0 | 3,08 (m) |
5'' | 38,8 | 1,51 (m), 2,06 (m) |
6'' | 25,2 | 1,62 (m) |
7'' | 21,3 | 0,91 (d, J = 6,7 Hz) |
8'' | 23,4 | 0,91 (d, J = 6,7 Hz) |
NH | 7,49 (d, J = 6,7 Hz) | |
OH | 2,96 (amplio) | |
1''' | 170,9 | |
2''' | 40,3 | 2,62 (d, J = 12,8 Hz), 3,36 (d, J = 12,8, 7,3 Hz) |
3''' | 70,7 | 5,48 (m) |
4''' | 129,0 | 5,72 (d, J = 15,8 Hz) |
5''' | 133,2 | 6,29 (m) |
6''' | 32,7 | 2,43 (m), 2,72 (m) |
7''' | 40,5 | 2,74 (m), 3,31 (m) |
El número (Nº) en la tabla indica las posiciones
respectivas de los átomos de carbono en la fórmula estructural
química del compuesto C mostrado en lo siguiente.
En base a las anteriores propiedades
fisicoquímicas, las fórmulas estructurales químicas de los
compuestos A, B y C fueron determinadas como sigue.
Compuesto
A
Compuesto
B
Compuesto
C
Como el compuesto de la invención tiene una
actividad citotóxica y una actividad de tipo
TGF-\beta para las células cancerosas humanas, es
útil como agente antitumoral, por ejemplo como fármaco o similar
para el cáncer colorrectal, el cáncer de pulmón, el cáncer
prostático, el cáncer cervical o similares.
La actividad citotóxica y la actividad de tipo
TGF-\beta del compuesto de la invención para las
células cancerosas humanas fueron confirmadas por los métodos
siguientes.
Se dispensaron células HeLa S3 ajustadas a una
densidad de 6 x 10^{4} células/ml en porciones de 200 \mul y se
añadieron diversas concentraciones del compuesto A y del compuesto
B, respectivamente, en porciones de 4 \mul a una placa de ensayo
de 96 pocillos y se cultivaron a 37ºC durante 3 días en una
incubadora de CO_{2}. Después del cultivo, se midió el grado de
crecimiento celular usando el Kit de Recuento Celular (fabricado
por DOJINDO) y se obtuvo la razón de inhibición del crecimiento a
cada concentración para calcular el valor de la CI_{50}. Como
resultado, el compuesto A y el compuesto B mostraban actividad
citotóxica para las células HeLa S3 con valores de CI_{50} de 1,6
\muM y 1,2 \muM, respectivamente.
Se dispensaron células WiDr de cáncer de colon
humanas ajustadas a una densidad de 6 x 10^{4} células/ml,
células A549 de carcinoma de pulmón de células no pequeñas humanas
ajustadas a una densidad de 4 x 10^{4} células/ml o células
DU-145 de cáncer de próstata humanas ajustadas a una
densidad de 6 x 10^{4} células/ml en una placa de ensayo de 96
pocillos y se cultivaron a 37ºC en una incubadora de CO_{2}.
Después de 24 horas, se dispensó una concentración variable del
compuesto A, del compuesto B o del compuesto C en porciones de 100
\mul y se cultivaron las células a 37ºC durante 72 horas más en
una incubadora de CO_{2}. Después del cultivo, se determinó el
número e células usando Sulforrodamina B y se calculó el valor de la
CI_{50} de cada compuesto para el crecimiento celular. Como
resultado, los compuestos A, B y C mostraron una excelente
actividad de inhibición del crecimiento celular para las especies
celulares respectivas células WiDr, células A549 o células
DU-145. Aunque varía dependiendo de la especie
celular, por ejemplo para células A549, los compuestos mostraron
una actividad con un valor de CI_{50} de 5,0 nM o menos.
Con objeto de detectar la actividad de tipo
TGF-\beta, se construyó un sistema de ensayo
haciendo uso de la expresión de un gen informador. Se transfectó un
gen de luciferasa fluorescente secuencia abajo del gen promotor
PAI-1 de células epiteliales de pulmón de visón
(Mv1Lu), en donde se induce la expresión del
activador-1 del plasminógeno
(PAI-1) por el TGF-\beta debido a
un exceso en la expresión del receptor de
TGF-\beta (Journal of Biological
Chemistry, Vol. 262, pp. 17467-17414, 1987),
(Analytical Biochemistry, Vol. 216, pp. 276-284,
1994).
Usando las células anteriores, se usó la
intensidad luminosa obtenida añadiendo cada compuesto como índice
de la actividad de tipo TGF-\beta. Como resultado,
el TGF-\beta aumentó la intensidad luminosa
inducida por la expresión del gen promotor PAI-1.
Del mismo modo, el compuesto A aumentó la intensidad luminosa a una
concentración de 26 nM a 100 \muM y el compuesto B a una
concentración de 12 nM a 100 \muM.
Claims (6)
1. Un compuesto depsipeptídico representado por
la siguiente fórmula general
(donde R representa un grupo
isopropilo, un grupo sec-butilo o un grupo isobutilo) o una
sal del mismo farmacéuticamente
aceptable.
2. Una composición farmacéutica que contiene el
compuesto depsipeptídico o una sal del mismo farmacéuticamente
aceptable descritos en la reivindicación 1 como principio
activo.
3. El compuesto depsipeptídico o una sal del
mismo farmacéuticamente aceptable descritos en la reivindicación 1
para uso como fármaco.
4. El uso del compuesto depsipeptídico o de una
sal del mismo farmacéuticamente aceptable descritos en la
reivindicación 1 para la preparación de un agente antitumoral.
5. Método de producción del compuesto descrito
en la reivindicación 1, consistente en la etapa de cultivar un
microorganismo perteneciente al género Pseudomonas sp. Q71576
(FERM BP-6944) y de aislar el compuesto de la
mezcla de cultivo por extracción y purificación de los metabolitos
producidos por el microorganismo.
6. Una cepa de Pseudomonas sp. Q71576
(FERM BP-6944).
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