ES2291245T3 - Conectores segmentales selectivamente basados en un grupo metionina y en un grupo ester. - Google Patents
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Abstract
Un soporte en fase sólida acoplado a un conector, en donde dicho soporte es del tipo adecuado para la síntesis en fase sólida y dicho conector comprende un enlace éster segmentable y una metionina, en donde dicha metionina está ligada a un ácido dicarboxílico que está acoplado a dicho soporte sólido, en donde dicho enlace éster es segmentable a pH alto y estable a pH 8,5 o inferior, y en donde dicho enlace éster se proporciona al acoplar un aminoalcohol, serina, homoserina o treonina a través de un enlace amida a un grupo carboxilo del ácido dicarboxílico y un aminoácido al grupo hidroxilo de dichos aminoalcohol, serina, homoserina o treonina.
Description
Conectores segmentables selectivamente basados
en un grupo metionina y en un grupo éster.
La presente invención se dirige a conectores
basados en conexiones de enlaces éster, especialmente conexiones de
enlaces de éster de ácido iminodiacético, para usar en la síntesis
de péptidos en fase sólida. En particular, la invención se dirige a
conectores segmentables que pueden liberar péptido del soporte en
fase sólida bajo condiciones relativamente suaves mediante la
formación de una dicetopiperazina u otra estructura cíclica, tal
que la estructura cíclica permanece sobre el soporte en fase sólida,
y, en una segunda segmentación, bajo condiciones más restrictivas
de pH alto. La invención se dirige además a soportes en fase sólida
preparados con conectores segmentables múltiples, incluyendo un
conector que se segmenta mediante la formación de un producto
cíclico. Uno de tales segundos conectores es un éster de ácido
hidroximetilbenzoico, o ésteres formados por grupos carboxi de
ácido aspártico o glutámico.
Están disponibles en la industria muchas resinas
y asideros en fase sólida para la síntesis de péptidos, según se
describe en Fields y Noble, 1990, Int. J. Pept. Protein Res.
35:161-214. Para ser útiles, los asideros deben ser
estables a las condiciones de reacción de la síntesis de péptidos,
pero cuando la síntesis es completa, el asidero necesita dejarse
para la segmentación del péptido del soporte sólido.
Menos comunes, pero no menos útiles, son los
conectores segmentables selectivamente. Estos conectores pueden
actuar como asideros; alternativamente, el conector puede acoplarse
a otro asidero. El rasgo útil de ciertos de estos conectores es que
pueden segmentarse bajo condiciones mucho más suaves de las que
están asociadas con los asideros, por ejemplo, bajo condiciones
suavemente ácidas o básicas, en vez de las condiciones altamente
ácidas asociadas con la segmentación de péptidos, por ejemplo, en
fluoruro de hidrógeno (HF) o ácido trifluoroacético (TFA).
Se han usado conectores sensibles a la luz
ultravioleta, tales como ONb (véase Barany y Albericio, 1985, J.
Am. Chem. Soc. 107:4936-4942). Otros conectores
segmentables requieren hidrogenólisis o fotólisis. Ejemplos de
otros conectores fotosensibles (fotosegmentables) se encuentran en
Wang (1976, J. Org. Chem. 41:32-58), Hammer y otros
(1990, Int. J. Pept. Protein Res. 36:31-45), y
Kreib-Cordonier y otros (1990, en Peptides -
Chemistry, Structure and Biology, Rivier y Marshall, eds., pp.
895-897).
Landen (1977, Methods Enzym.
47:145-149) usó ácido fórmico acuoso para segmentar
enlaces Asp-Pro; este sistema se ha usado para
caracterizar determinantes de células T junto con el método de
síntesis del "pin" de Geysen (Van der Zee y otros, 1989, Eur.
J. Immunol. 191:43-47). Sin embargo, el tratamiento
de péptidos con ácido fórmico es indeseable, especialmente si los
péptidos tratados han de usarse en un ensayo biológico.
Otros grupos conectores potenciales segmentables
bajo condiciones básicas incluyen los basados en ácido
p-(hidroximetil)benzoico (Atherton y otros, 1981, J. Chem.
Soc. Perkin I:538-546) y ácido hidroxiacético
(Baleaux y otros, 1986, Int. J. Pept. Protein Res.
28:22-28). Geysen y otros (1990, J. Immunol. Methods
134:23-33) presentaron la segmentación de péptidos
mediante ataque nucleófilo sobre un éster
carboxi-terminal de prolina, dando lugar a un
derivado de dos anillos de dicetopiperazina. Sin embargo, el método
de la "dicetopiperazina" descrito por Geysen produce péptidos
que tienen un resto de dicetopiperazina C-terminal
(Bray y otros, 1991, J. Org. Chem. 56:6659-6671).
Esto es una desventaja, debido a que el resto heterocíclico puede
afectar a la actividad de enlace o la actividad biológica del
péptido liberado. La Publicación de Patente Internacional WO
90/09395 (Geysen, publicada el 23 de Agosto de 1990) sugiere
orientar un conector segmentable dipeptídico de modo que el
heterociclo permanezca sobre el soporte sólido.
Por otra parte, recientemente, se han
desarrollado técnicas que hacen posible la preparación de
bibliotecas de 10^{6} a 10^{7} o más péptidos ligados a
soportes en fase sólida, en los que cada partícula de soporte en
fase sólida contiene una sola especie de péptido (Publicación de
Patente Internacional Nº WO 92/00091, publicada el 9 de Enero de
1992). Estas bibliotecas se usan ventajosamente cuando la especie de
péptido puede segmentarse secuencialmente en cantidad
sustancialmente equimolar del soporte en fase sólida, de modo que
cada especie de péptido puede probarse en más de un ensayo con
respecto a su actividad, o los péptidos pueden probarse en mezclas,
seguido por la separación de todas las partículas de resina de la
mezcla positiva para la prueba adicional. Estas bibliotecas también
proporcionan una cantidad equimolar de cada péptido para permanecer
sobre el soporte en fase sólida para someter a secuenciación los
péptidos que, cuando se liberan del soporte sólido, exhiben la
actividad de interés.
Así, hay una necesidad en la industria de un
conector liberable que dé un péptido de estructura sustancialmente
inalterada y, en particular, que no tenga un resto de
dicetopiperazina ligado. Por otra parte, hay una necesidad para la
liberación de péptidos a una solución compatible con pruebas
biológicas.
Por otra parte, hay una necesidad en la
industria de conectores múltiplemente segmentables, en los que la
segmentación de cada conector sea independiente de la segmentación
de los otros, es decir, ortogonal a la segmentación de los otros,
proporcionando así la segmentación secuencial de una especie de
péptido igual o diferente de un soporte en relaciones
equimolares.
La cita de cualquier referencia en esta
solicitud no debe considerarse una admisión de que tal referencia
esté disponible como "técnica anterior".
La presente invención se dirige a conectores
basados en conexiones de enlaces éster, en particular conectores de
ácido iminodiacético, para la síntesis de péptidos en fase sólida.
Tales conectores proporcionan la segmentación del péptido del
soporte en fase sólida. En un aspecto de la invención, el enlace
éster se segmenta con la formación de una dicetopiperazina u otra
estructura cíclica que permanece sobre el soporte sólido. El péptido
liberado mediante segmentación del enlace éster puede incluir un
grupo carboxihidroxialquilamida C-terminal. En una
realización adicional, el enlace éster se segmenta bajo condiciones
básicas relativamente fuertes. Preferiblemente, una disposición en
tándem de grupos ácido iminodiacético proporciona ambos tipos de
enlaces éster.
En un aspecto preferido de la invención, el
conector es ácido iminodiacético (IDA). Los restos de ácido
carboxílico del IDA, que pueden formar un enlace éster con un
péptido, pueden proporcionar segmentación múltiple. La primera
reacción de segmentación puede producirse mediante un ataque
nucleófilo interno con formación de dicetopiperazina. Esta reacción
se produce a un pH mayor que aproximadamente 6,0, preferiblemente
mayor que 7,0, mediante el ataque de una amina libre de un
aminoácido acoplado al grupo imino del IDA. La amina libre ataca a
uno de los ésteres. Alternativamente, el grupo imino en un éster de
aminoácido acoplado a uno de los ácidos carboxílicos puede actuar
como un nucleófilo para el éster. Más preferiblemente, el grupo
imino de un IDA ataca a un éster formado con el ácido carboxílico
de un segundo IDA, segundo IDA que se acopla a través de una
conexión de amida con el grupo imino del segundo IDA a un ácido
carboxílico del primer IDA.
La segunda reacción de segmentación puede
producirse mediante un ataque nucleófilo externo, por ejemplo,
hidrólisis bajo condiciones básicas relativamente fuertes.
La invención se dirige además a soportes en fase
sólida que comprenden más de un conector segmentable, en los que al
menos uno de tales conectores puede segmentarse con la formación de
una estructura cíclica, por ejemplo, una dicetopiperazina, ligada
al soporte en fase sólida. Los conectores pueden comprender además
un conector tal que durante la segmentación, la dicetopiperazina se
una al péptido liberado. En una realización adicional, la conexión
de enlace éster puede ser a un ácido carboxílico reactivo, tal como
ácido hidroximetilbenzoico. Otros conectores segmentables que
pueden ligarse al soporte en fase sólida en la realización de los
conectores segmentables múltiple de la invención incluyen, pero no
se limitan a, conectores fotosegmentables y conectores segmentables
por ácido. El soporte en fase sólida puede comprender además un
asidero tradicional.
La invención se dirige además a métodos para
segmentar conectores múltiples secuencialmente, de modo que en cada
etapa de segmentación sólo se segmente un conector, y se libere una
fracción del péptido.
El conector segmentable de la invención puede
usarse para ensayos biológicos o de unión de péptidos u otros
compuestos de prueba. Alternativamente, el compuesto conectado puede
ser una molécula de codificación según se describe en la Solicitud
de Patente de EE.UU. Nº de Serie 08/068.327, presentada el 27 de
Mayo de 1993. El uso de conectores de ácido iminodiacético es
particularmente ventajoso para este tipo de ensayos ya que el
péptido liberado carece de un resto de dicetopiperazina.
El uso de ácido iminodiacético (IDA) como un
conector tiene grandes ventajas sobre conectores dipeptídicos que
forman dicetopiperazinas. El IDA es un reactivo mucho menos costoso.
Por otra parte, según se muestra en un ejemplo específico,
posteriormente, los conectores de IDA-IDA sufren
ciclación rápida con liberación de péptido, incluso a un pH menor
que 7. En un ejemplo específico, la liberación se produce a
aproximadamente pH 6,5.
Otra ventaja de la presente invención es que la
velocidad de liberación de un conector de dicetopiperazina
dipeptídico puede controlarse mediante la selección de combinaciones
de aminoácidos apropiadas, proporcionando así liberación rápida o,
alternativamente, lenta, dependiendo del ensayo biológico de
interés. Una ventaja más de la presente invención es que los
péptidos pueden liberarse a una solución compatible con pruebas
biológicas.
En otro aspecto, la invención proporciona la
liberación in vivo de un agente farmacéutico, tal como un
péptido. Una ventaja particular de los conectores segmentable de la
invención es que la velocidad de segmentación puede controlarse,
dependiendo de la velocidad de liberación deseada del agente
terapéutico, y el agente farmacéutico liberado no tendrá un resto
de dicetopiperazina ligado a él. Tales agentes farmacéuticos
liberables se prefieren para la administración oral, en la que un
soporte sólido inerte, al que está ligado después de la segmentación
la dicetopiperazina u otro resto cíclico, puede excretarse.
Otra ventaja más de la invención es que se
proporcionan conectores segmentables múltiples que pueden
segmentarse secuencialmente, es decir, ortogonalmente.
Las abreviaturas usadas siguen las
recomendaciones de the IUPAC-IUB Commission on
Biochemical Nomenclature (Eur. J. Biochem. 1984, 138:9). Los
símbolos de los aminoácidos indican la configuración L cuando es
aplicable. Otras abreviaturas son como sigue:
- AA
- aminoácido
- AcOH
- ácido acético
- Alloc
- aliloxicarbonilo
- Boc
- butiloxicarbonilo
- Bu^{t}
- terc-butilo
- Bzl
- bencilo
- Ddz
- 2-(3,5-dimetoxifenil)propiloxicarbonilo
- DIC
- N,N'-diisopropilcarbodiimida
- DIEA
- N,N'-diisopropiletilamina
- DCM
- diclorometano
- DKP
- dicetopiperazina
- DMAP
- 4-dimetilaminopiridina
- DMF
- N,N-dimetilformamida
- EDT
- 1,2-etanoditiol
- HOBt
- 1-hidroxibenzotriazol
- IDA
- ácido iminodiacético
- Npys
- 2-nitropiridilsulfenilo
- PA, PAO
- éster de propanilamina (o amida)
- PAOH
- propanolamina (o amida)
- RP-HPLC
- cromatografía líquida de alta resolución en fase inversa
- SPPS
- síntesis de péptidos en fase sólida
- TFA
- ácido trifluoroacético
- TG
- TentaGel (resina)
- Z
- benciloxicarbonilo
Fig. 1. Cinética de reacción de la liberación
del péptido Trp-Gly-propanolamida
(PAOH) de un conector de IDA a pH 8,3. Absorbancia a 280 nm
(triptófano) frente al tiempo. El conector era
IDA-Pro-OPA<-Gly<-Trp<-Fmoc
(compuesto 7).
Fig. 2A-B. Cinética de reacción
de la liberación del péptido
Trp-Gly-PAOH del constructo I de
conector-resina. Fig. 2A. La primera liberación a
pH 8,3. Fig. 2B. La segunda liberación a pH 13,2 (B).
Fig. 3. La cinética de la liberación del péptido
Trp-Gly-PAOH del constructo II de
conector a pH 8,3. La liberación se produce mediante el ataque del
grupo amino \alpha de Gly, acoplado a través de un enlace amida al
grupo imino del primer IDA, sobre el éster peptídico formado con
uno de los brazos de IDA.
Fig. 4A-D. La cinética de la
liberación del péptido Trp-Gly-PAOH
de un conector segmentable doble usando una estrategia de
IDA-IDA determinada a pH 4,0 (Fig. 4A), 6,5 (Fig.
4B) y 8,5 (Fig. 4C). Fig. 4D. La cinética de una liberación primera
y una segunda a pH 8,5 y a pH 13,2, respectivamente.
Fig. 5A-B. Liberación del
péptido
Trp-Gly-Gly-propanolamida.
El péptido se acopló al soporte en fase sólida usando un conector
de dicetopiperazina. La absorbancia en solución (enlaces de
triptófano y amida) se verificó como una función del tiempo. Fig.
5A. Perfil de absorbancia frente al tiempo del péptido liberado, que
muestra la liberación casi cuantitativa de péptido en 2 horas. Fig.
5B. Espectros de absorbancia resueltos frente al tiempo del péptido
liberado. Nótese que los espectros son idénticos, indicando que la
absorbancia incrementada a lo largo del tiempo resultaba del
péptido liberado, en lugar de un artefacto.
Fig. 6. Prueba de estabilidad de un conector de
glutamato a pH 8,46. La gráfica de absorbancia frente al tiempo no
muestra sustancialmente liberación de péptido durante 7,5 horas.
Fig. 7A-B. Liberación de péptido
acoplado al soporte en fase sólida a través de un conector de
glutamato. Esta combinación péptido-conector ya se
ha tratado con solución a pH 8,5, lo que no daba como resultado la
liberación del péptido. El conjugado de
péptido-conector se trató con NaOH, pH 13,2, y la
liberación de
Gly-Trp-Gly-PAOH se
verificó espectrofotométricamente. Fig. 7A. Gráfica de absorbancia
frente al tiempo, que muestra absorbancia creciente y liberación
casi cuantitativa en una hora. Fig. 7B. Espectros de absorbancia
resueltos frente al tiempo del péptido liberado. Nótese que los
espectros son idénticos, indicando que la absorbancia incrementada
a lo largo del tiempo resultaba del péptido liberado, en lugar de un
artefacto.
Fig. 8. Liberación en dos fases de péptidos de
conectores que tienen dos enlaces éster de modo que el péptido se
libera teniendo un resto carboxi libre. Primera liberación a pH 8,0
y segunda liberación e hidrólisis del éster a pH 12.
La presente invención se dirige a conectores
basados en conexiones de enlaces éster para síntesis de péptidos en
fase sólida, en particular, conectores de ácido iminodiacético.
Tales conectores proporcionan la segmentación del péptido del
soporte en fase sólida. En un aspecto de la invención, el enlace
éster se segmenta con ataque nucleófilo de un nucleófilo interno
que forma un compuesto cíclico, por ejemplo, una dicetopiperazina
(DKP), que permanece sobre el soporte sólido. El péptido liberado
mediante segmentación del enlace éster puede incluir un grupo
hidroxialquilamida C-terminal, por ejemplo,
metanolamida, etanolamida o propanolamida. En una realización
adicional, el enlace éster se segmenta mediante un nucleófilo
externo (condiciones básicas). En un aspecto preferido, cuando el
conector es IDA-IDA, se proporcionan dos conexiones
segmentables de enlace éster, una segmentable a través de la
formación de DKP y la segunda a través de tratamiento bajo
condiciones de pH alto.
La invención se dirige además a soportes en fase
sólida que comprenden más de un conector segmentable, en los que al
menos uno de tales conectores contiene una conexión de enlace éster
con el péptido. Preferiblemente, tal conector es IDA y, más
preferiblemente, IDA-IDA. Un conector adicional
puede segmentarse con formación de una estructura cíclica, por
ejemplo, una dicetopiperazina, ligada al soporte en fase sólida, o
con la dicetopiperazina ligada al péptido liberado. Los grupos
nucleófilos de conectores que se segmentan mediante la formación de
un producto cíclico pueden estar protegidos ortogonalmente. Los
grupos protectores ortogonales pueden retirarse secuencialmente,
proporcionando liberaciones secuenciales. En otra realización, la
conexión de enlace éster puede ser con un ácido carboxílico
reactivo, tal como ácido hidroximetilbenzoico. Otros conectores
segmentables que pueden ligarse al soporte en fase sólida en la
realización de múltiples conectores segmentables de la invención
incluyen, pero no se limitan a, conectores fotosegmentables y
conectores segmentables por ácido. El soporte en fase sólida puede
comprender además un asidero tradicional.
La invención se dirige además a métodos para
segmentar múltiples conectores secuencialmente, de modo que en cada
etapa de segmentación sólo se segmenta un conector, y se libera una
fracción equimolar del péptido.
En una realización específica, posteriormente,
la liberación de péptido se basa en la segmentación de un enlace
éster con un nucleófilo interno mediante la formación rápida de una
estructura cíclica, por ejemplo, dicetopiperazina, bajo condiciones
débilmente básicas. Preferiblemente, el nucleófilo interno es la
funcionalidad imino de un conector de IDA, que puede atacar a un
enlace éster formado por cualquier ácido carboxílico \alpha de una
molécula acoplada a uno de los grupos ácido acético de ramificación
del IDA. En un aspecto, el éster de ácido carboxílico es un
carboxilo \alpha de un aminoácido; preferiblemente, es un
carboxilo de un IDA. En otra realización, el grupo amino \alpha
libre de cualquier molécula acoplada al grupo imino del IDA puede
atacar a un éster formado con uno de los grupos carbonilo del IDA.
En un aspecto, la amina \alpha puede ser parte de un aminoácido.
En una realización específica, posteriormente, el aminoácido es
glicina.
En una realización adicional, la liberación se
efectúa mediante tratamiento con hidróxido sódico o amoníaco
diluido en metanol o mediante la exposición a amoníaco gaseoso.
En otra realización más, se usan ambas
conexiones. En otra realización, ambas conexiones se proporcionan en
un solo conector. Preferiblemente, tal conector es
IDA-IDA.
En otra realización más, se usan diferentes
conectores con cinco niveles de capacidad de segmentación,
incluyendo los conectores de conexión de éster.
\newpage
Según se usa aquí, el término alquilo incluye,
pero no se limita a, alcano, alqueno y alquino (es decir,
hidrocarburos saturados e insaturados) C_{1} a aproximadamente
C_{10}. Por ejemplo, un grupo alquilo puede ser metilo, etilo,
etenilo, propilo, propenilo, propinilo, etc. El término alquilo,
según se usa aquí, incluye grupos de cadena ramificada así como de
cadena lineal, y alquilo cíclico.
Según se usa aquí, el término "conector
segmentable" se define como una molécula espaciadora
caracterizada por tener un enlace que puede segmentarse bajo
condiciones relativamente suaves. El conector tiene un grupo
funcional que se enlaza a un soporte en fase sólida, o a un asidero
sobre un soporte en fase sólida. El conector tiene un segundo grupo
funcional que puede conjugarse con un aminoácido o un péptido o
cualquier compuesto orgánico de interés que proporcione un grupo
funcional adecuado para el acoplamiento al conector. Los conectores
de la invención pueden tener un tercer grupo funcional, un grupo
nucleófilo, que puede atacar al enlace éster y segmentarlo de ese
modo. El conector proporciona la segmentación del péptido después de
que la síntesis sea completa.
Según se usa aquí, el término "soporte en fase
sólida" no se limita a un tipo específico de soporte. En cambio,
un gran número de soportes está disponible y es conocido por un
experto normal en la industria. Soportes en fase sólida incluyen
geles de sílice, resinas, películas plásticas derivadas, cuentas de
vidrio, algodón, cuentas de plástico, geles de alúmina,
polisacáridos. Un soporte en fase sólida adecuado puede
seleccionarse sobre la base del uso final deseado y la idoneidad
para diversos procedimientos sintéticos. Por ejemplo, para la
síntesis de péptidos, soporte en fase sólida puede referirse a
resinas tales como resina de p-metilbenzhidrilamina
(pMBHA) (Peptides International, Louisville, KY), poliestireno
(por ejemplo, PAM-resin obtenida de Bachem Inc.,
Peninsula Laboratories, etc.),
estireno-co-divinilbenceno injertado
con poli(dimetilacrilamida) (por ejemplo, resina POLYHIPE®,
obtenida de Aminotech, Canadá), resina de poliamida (obtenida de
Peninsula Laboratories), resina de poliestireno injertada con
polietilenglicol (TentaGel®, Rapp Polymere, Tubingen,
Alemania), resina de polidimetilacrilamida (obtenida de
Milligen/Biosearch, California) o Sepharose (Pharmacia, Suecia).
En una realización, el soporte en fase sólida
puede ser adecuado para uso 0in vivo, es decir, puede servir
como un portador o soporte para aplicaciones directas del péptido u
otro compuesto biológicamente activo (por ejemplo, TentaGel, Rapp
Polymere, Tubingen, Alemania). En una realización particular, el
soporte en fase sólida puede ser apetitoso y consumible
oralmente.
El término "péptido" se usa aquí en su
sentido más amplio para referirse a un compuesto de dos o más
aminoácidos, análogos de aminoácidos o peptidomiméticos
subunitarios. Las subunidades pueden estar conectadas mediante
enlaces peptídicos. Según se usa aquí, el término "aminoácido"
se refiere a aminoácidos naturales y/o no naturales o sintéticos,
incluyendo glicina y los isómeros ópticos tanto D como L, y análogos
de aminoácidos, y subunidades peptidomiméticas. Según se usa aquí,
un peptidomimético es una molécula que exhibe propiedades similares
a un péptido sin tener una estructura química peptídica. Los
péptidos pueden comprender D-aminoácidos, una
combinación de D- y L-aminoácidos, y diversos
aminoácidos "de diseño" (por ejemplo,
\beta-metil-aminoácidos,
C\alpha-metil-aminoácidos y
N\alpha-metil-aminoácidos, etc.)
para transmitir propiedades especiales a los péptidos.
Adicionalmente, asignando aminoácidos específicos a etapas de
acoplamiento específicas, pueden generarse péptidos con hélices
\alpha, vueltas \beta, láminas \beta, vueltas \gamma y
péptidos cíclicos.
Los conectores segmentables selectivamente
basados en una conexión de enlace éster se caracterizan por ser
sensibles al ataque nucleófilo. Preferiblemente, el conector es
ácido iminodiacético.
La presente invención proporciona además
estrategias para incrementar o disminuir la sensibilidad de un
enlace éster específico al ataque nucleófilo. Estas estrategias
incluyen, pero no se limitan a, afectar a la nucleofilia del
nucleófilo; afectar a la accesibilidad del carbonilo del éster; y
afectar a la tendencia a ciclarse, en el caso en el que el
nucleófilo ataque al carbonilo del éster en una reacción de
ciclación. Al alterar estos parámetros, la invención proporciona
control sobre el pH de la reacción de liberación, control sobre la
velocidad de liberación y control sobre la cantidad de péptido
liberada.
Para la claridad del análisis, la invención se
describe en las subsecciones posteriores a modo de ejemplo para los
(i) conectores que forman dicetopiperazina (conectores que contienen
un nucleófilo interno y que forman estructuras cíclicas que
permanecen ligadas al soporte en fase sólida después de la
segmentación) y (ii) un conector de ácido hidroximetilbenzoico,
glutámico o aspártico (conector segmentable sólo mediante ataque
nucleófilo externo). Sin embargo, los principios pueden aplicarse
análogamente a otros conectores basados en conexiones de éster.
En una realización, los conectores de la
invención liberan un alcohol peptídico durante la formación de una
dicetopiperazina, que permanece sobre el soporte en fase sólida.
Tales conectores se denominan aquí "conectores de
dicetopiperazina (DKP)". La presente invención se basa en parte
en la observación de que el péptido acoplado a una
alcohol-amina alifática, en la que el grupo amina
forma un enlace amida con el carboxilo C-terminal
del péptido y el grupo alcohol está ligado a través de un enlace
éster a un conector ciclable, puede segmentarse del conector bajo
condiciones suaves. Durante la desprotección del nucleófilo sobre el
conector, el nucleófilo libre puede atacar al enlace éster,
formando un producto cíclico ligado al soporte sólido, por ejemplo,
la dicetopiperazina, y liberando el péptido.
El reconocimiento del ácido iminodiacético como
un alfa-aminoácido implicado en la formación de
dicetopiperazina permite el diseño de nuevos conectores
segmentables dobles. El ácido iminodiacético es un compuesto clave
adecuado para el diseño de conectores de doble segmentación por
varias razones: (i) El grupo imino está en una posición \alpha
relativa a los grupos carboxilo; (ii) ambos grupos carboxilo son
químicamente iguales (idénticos); (iii) como un aminoácido
sustituido en N es propenso a la ciclación a través de la formación
de DKP con prácticamente cualquier otro
\alpha-aminoácido; (iv) no es quiral; (v) su
precio es más que competitivo. En general, hay tres variaciones
para construir un conector basado en IDA. Pueden representarse
esquemáticamente como dipéptidos que contienen
Aaa-IDA, IDA-Aaa o
IDA-IDA, en donde Aaa es cualquier
alfa-aminoácido, preferiblemente tal que es
propenso a la ciclación a través de la formación de DKP. La posición
del IDA en tal dipéptido parece no ser importante. Esto no es
cierto para otras combinaciones de aminoácidos, tales como
Glu-Pro y Pro-Glu, según se
describe posteriormente.
Así, en una realización específica,
posteriormente, el conector es IDA, en el que se usa un carboxilo
para acoplarse al soporte en fase sólida, y el otro carboxilo se
acopla a un derivado alcohólico de un péptido, y una amina de un
aminoácido acoplado al grupo imino puede actuar como un nucleófilo.
En otra realización, posteriormente, el conector es IDA acoplado a
un soporte sólido sobre un carboxilo y a un aminoácido sobre el
otro carboxilo. El carbonilo \alpha del iminoácido se usa para
formar un éster, y el grupo imino del IDA puede atacar al éster. En
una realización más preferida, conectores de IDA que se ramifican
proporcionan (1) un grupo imino libre que puede participar en el
ataque nucleófilo de un éster para formar DKP; y (2) en al menos un
enlace éster segmentable mediante una reacción de ciclación y un
enlace éster segmentable mediante hidrólisis.
En otra realización, posteriormente, el conector
es un dipéptido de la secuencia ácido
glutámico-prolina. En otra realización,
posteriormente, el conector es un dipéptido de la secuencia
prolina-ácido glutámico. En otra realización más, el conector es un
dipéptido de la secuencia lisina-prolina. El grupo
amino N-terminal del dipéptdo actúa como el
nucleófilo en la reacción de segmentación. Generalmente, puede
usarse cualquier especie de dipéptido con la condición de que el
dipéptido contenga un grupo funcional de cadena lateral para
acoplarse al soporte en fase sólida. En realizaciones específicas,
posteriormente, el grupo glutamilo \gamma del ácido glutámico se
usa para acoplarse con el soporte en fase sólida. Otros grupos de
cadena lateral adecuados para acoplarse al soporte en fase sólida
incluyen, pero no se limitan a, la cadena lateral de ácido aspártico
y el grupo amino \varepsilon derivado de anhídrido de succinilo
de la
lisina.
lisina.
El grupo nucleófilo de los conectores de
dicetopiperazina se protege durante la síntesis y antes de la
segmentación del péptido. En una realización de la invención, la
reacción de segmentación puede controlarse en el nivel de la
desprotección del nucleófilo. En una realización específica, en la
que el nucleófilo es un grupo imino de ácido iminodiacético o un
grupo amino \alpha del dipéptido conector, el grupo protector
puede ser Boc, Fmoc, Alloc, Npys, Z o un grupo Z modificado. Como
es bien conocido en la industria, tales grupos protectores pueden
retirarse bajo condiciones diferentes, y pueden usarse cuando se
desea la retirada bajo tales condiciones. Por ejemplo, el grupo
protector Boc se retira con TFA; el grupo protector Fmoc se retira
bajo condiciones básicas; el grupo protector Alloc se retira
mediante hidrogenólisis; el grupo protector Npys se retira bajo
condiciones reductoras, por ejemplo, mediante el tratamiento con un
grupo -SH libre; y el grupo protector Z se retira en HBr o ácido
acético, o mediante hidrogenólisis.
En una realización más, en la que se usan
múltiples conectores, se emplean dos conectores de tipo de
dicetopiperazina liberables bajo condiciones diferentes. Los
diferentes conectores tienen diferentes grupos protectores, por
ejemplo, Boc sobre un conector, Npys o Alloc sobre el otro conector,
y así son segmentables después de procedimientos de desprotección
diferentes.
Después de la desprotección del nucleófilo, el
nucleófilo puede reaccionar con el carbonilo del éster, liberando
el péptido. Sin embargo, la velocidad de este ataque nucleófilo
depende del pH del tampón, de la nucleofilia del nucleófilo y del
tamaño y del tipo del anillo que ha de formarse. Por ejemplo, a pH
ácido, los electrones del nucleófilo interactuarán con el ácido de
Lewis. Si el nucleófilo es una amina, la amina se protonará. Bajo
estas condiciones, el ataque nucleófilo no se producirá o será muy
lento. Así, el conector de dicetopiperazina requiere como mucho
condiciones ligeramente ácidas (pH 6-7),
preferiblemente neutras (pH 7) o ligeramente básicas (mayores que
pH 7) para liberar el péptido dentro de un período de tiempo
razonable. El ajuste del pH es un medio proporcionado para
controlar la velocidad de liberación de un péptido. En una
realización específica, el péptido se libera rápidamente a pH 8,5
cuando el conector es IDA-IDA,
Gly-IDA y Glu-Pro. En otra
realización, el péptido se libera a un pH mayor que pH 8,5.
El potencial del conector para formar una
estructura cíclica depende mucho del número de átomos del anillo.
Las reacciones de ciclación que forman una estructura de anillo de
cinco o seis miembros están favorecidas, con anillos de seis
miembros más favorecidos. La ciclación para formar anillos de cuatro
miembros o menos, o anillos de siete miembros o más, no está
favorecida.
La velocidad de segmentación también depende de
la nucleofilia inherente del nucleófilo. Esto a su vez está
afectado por los grupos funcionales vecinos. Así, en el ejemplo en
el que el conector es un dipéptido, la cadena lateral del péptido
nucleófilo determinará principalmente la nucleofilia relativa del
grupo amino \alpha. Por ejemplo, la
S-metilcisteína incrementará la nucleofilia del
grupo amino debido al efecto inductivo del azufre en su cadena
lateral. Por otra parte, la forma oxidada (sulfóxido o sulfona) de
este aminoácido disminuirá significativamente la nucleofilia del
grupo amino.
En una modalidad más, la velocidad de
segmentación se determina por la accesibilidad del carbonilo del
éster. Por ejemplo, si están situados grupos voluminosos, tales
como, pero no limitados a, grupos arilo o alquilo secundarios y
terciarios, incluyendo grupos heteroarilo o heteroalquilo, en la
proximidad del carbonilo del éster, el nucleófilo puede estar
estéricamente impedido para atacar el carbonilo. En una realización,
el acceso al carbonilo del éster está impedido por la presencia de
un grupo metilo, etilo, propilo, etc. en la posición C1 próxima al
oxígeno unido al carbonilo. La velocidad de reacción puede
incrementarse, por otra parte, retirando grupos voluminosos
próximos al carbonilo del éster.
En una realización adicional más, la velocidad
de reacción puede afectarse al alterar la propensión del conector a
ciclarse. La inclusión de un residuo del aminoácido prolina en la
segunda posición (C-terminal) de un conector
incrementa la velocidad de segmentación. Aunque sin pretender
limitarse a ninguna teoría particular, este incremento en la
velocidad de segmentación corresponde a una propensión incrementada
a ciclarse. Por otra parte, la inclusión de un aminoácido prolina
en la primera posición (N-terminal) del conector
disminuye la velocidad de segmentación. En un ejemplo específico,
posteriormente, el conector Glu-Pro se segmenta
rápidamente a pH 8,5, pero el conector Pro-Glu se
segmenta muy lentamente a este pH. En otra realización, el conector
incluye D-aminoácidos, que se sabe que se ciclan
fácilmente. Por otra parte, se sabe que los efectos estéricos
también determinan el potencial de ciclación. Por ejemplo, los
péptidos con glicina aminoterminal se ciclarán muy rápidamente en
comparación con péptidos con valina aminoterminal, que, sin embargo,
se ciclarán aún más rápidamente que un péptido que contiene el
ácido aminoisobutírico estéricamente demandante
N-terminal.
Puede apreciarse fácilmente por un experto
normal en la industria, provistos de las enseñanzas precedentes,
que los conectores de dicetopiperazina de la invención pueden
incluir cualquier conector que, mediante ciclación, pueda poner un
nucleófilo en proximidad con el carbonilo del éster para la reacción
con el carbonilo. Tal estrategia se prefiere debido a que no
requiere un exceso de nucleófilo libre, ya que cada conector incluye
un nucleófilo. Los conectores de IDA se prefieren
especialmente.
En una realización, el conector se sintetiza al
formar un éster del grupo carboxilo (por ejemplo, de un aminoácido
o cualquier ácido carboxílico) con un aminoalcohol de cadena corta
(C1 a C6). El grupo amino puede acoplarse a continuación al grupo
carboxilo del primer aminoácido de la cadena peptídica, usando
métodos sintéticos de péptidos estándar. En otra realización, la
cadena lateral de serina o treonina puede actuar como el alcohol,
obviando la necesidad de un derivado de aminoalcohol.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización más, el conector de la
invención puede contener un enlace éster que es susceptible a la
segmentación por un nucleófilo libre, por ejemplo, hidroxi o
amoníaco. En un ejemplo específico, el conector puede ser IDA en el
que el grupo imino está acoplado a un carboxilo, y así no está libre
para el ataque nucleófilo. En otro ejemplo, el conector puede ser
propanolamina de ácido glutámico (en la que el grupo amino de la
propanolamina está acoplado al carboxilo C-terminal
del péptido). Otros grupos ácidos adecuados para conectores
incluyen, pero no se limitan a, ácido
p-(hidroximetil)benzoico, ácido aspártico y ácido
hidroxiacético. En lugar de aminoalcoholes, pueden usarse derivados
de serina, homoserina y treonina sustituidos en sus grupos OH
(mediante la formación del enlace
éster).
éster).
El enlace éster puede segmentarse mediante el
tratamiento con una base fuerte. Por ejemplo, el enlace puede
segmentarse mediante el tratamiento con hidróxido sódico (NaOH) al
0,1%. En otra realización, el enlace puede segmentarse mediante el
tratamiento con amoníaco en alcohol, preferiblemente metanol, o
mediante la exposición a amoníaco gaseoso. Una ventaja particular
del último sistema es que, después de la segmentación, el amoníaco
y el alcohol pueden evaporarse, dejando el péptido segmentado a pH
neutro.
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En las realizaciones previas la liberación de
compuesto del conector liberable doble basado en IDA proporciona
compuestos que contienen la Gly-HOPA ligada a él.
Puesto que puede ser deseable en algunos casos liberar un compuesto
sin la hidroxipropilamida de glicina, es decir, que tiene un grupo
carboxi libre, se proporciona un conector IDA-IDA
modificado que incorpora una segunda conexión de éster. El enlace
éster se introduce en el conector al ligar un hidroxiácido, por
ejemplo ácido p-hidroximetilbenzoico, serina o
3-hidroxipropilamida de ácido succínico, a ambos
brazos de un conector IDA-IDA. Durante la primera
liberación a pH 8, se forma la DKP y compuesto con el conector de
hidroxiácido se libera a la solución. A continuación, las cuentas se
separan de la solución mediante filtración, el pH se lleva hasta
aproximadamente 13 mediante la adición de una base fuerte, tal como
NaOH. Después de la incubación durante un período suficiente para
hidrolizar el éster, típicamente aproximadamente 30 minutos, la
base se neutraliza de modo que el pH sea adecuado para un ensayo de
rastreo biológico. Así, la segunda liberación se realiza mediante el
uso de NaOH según se describe anteriormente y, debido a la
presencia del segundo enlace éster, proporciona directamente el
compuesto deseado con grupo carboxi libre.
\newpage
La estructura general de un conector de esta
realización que da compuestos con grupos carboxi libres es:
en donde se pretende que el carboxi
libre esté ligado al soporte en fase sólida y R es carbono o un
esqueleto hidrocarbúrico que conecta dos grupos hidroxilo (por
ejemplo, R =
-(CH_{2})_{3}-O-CO(CH_{2})_{2}-CO-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-).
El enlace éster esencial, para el propósito de la invención, es el
enlace éster más cercano al péptido u otro compuesto de prueba que
ha de
liberarse.
La química de ambas liberaciones sobre un
conector modélico se ilustra esquemáticamente en la Figura 8.
En un aspecto preferido de la invención, los
conectores basados en enlaces éster se combinan con otros conectores
segmentables conocidos para proporcionar la liberación secuencial
de péptido del soporte en fase sólida. Tales conectores
segmentables múltiples se han descrito previamente (Publicación de
Patente Internacional Nº WO92/00091). Los conectores segmentables
basados en enlaces éster proporcionan un conector preferido en
combinación con otros conectores segmentables selectivamente. En
una realización específica, tanto el conector de dicetopiperazina
como un conector de enlace éster segmentable a pH alto se combinan
sobre un soporte en fase sólida.
Como puede apreciarse fácilmente por alguien de
experiencia normal en la industria, hay numerosas estrategias para
ligar varios conectores segmentables diferentes a un soporte en fase
sólida. Preferiblemente, el conector se une al soporte en fase
sólida usando técnicas de reacción de condensación química estándar,
por ejemplo, la reacción de un carbonilo activado sobre el conector
con una amina libre u otro nucleófilo sobre el soporte sólido. Para
ligar más de un conector, preferiblemente, el soporte sólido o el
asidero ligado al soporte sólido se deriva adicionalmente con
grupos lisina de ramificación. Cada uno de los dos grupos amina
sobre la lisina puede desprotegerse selectivamente y acoplarse con
un conector específico o con otra lisina, para continuar
ramificando y ligando conectores adicionales. En otra realización,
el conector puede hacerse reaccionar de modo que la concentración
de conector sea una fracción de la concentración de nucleófilo. Así,
cada conector puede acoplarse no cuantitativamente al soporte
sólido, dejando grupos nucleófilos libres para el acoplamiento al
siguiente conector.
De acuerdo con la presente invención, un número
de conectores diferentes puede combinarse sobre un sólo soporte en
fase sólida además de los conectores basados en conexiones de enlace
éster. Estos incluyen, pero no se limitan a, conectores que son
sensibles a los ácidos, sensibles a las bases, sensibles a los
nucleófilos, sensibles a los electrófilos, fotosensibles, sensibles
a la oxidación o sensibles a la reducción. Ejemplos de conectores
fotosensibles (fotosegmentables) se encuentran en Barany y Albericio
(1985, J. Am. Chem. Soc. 107:4936-4942), Wang
(1976, J. Org. Chem. 41:32-58), Hammer y otros
(1990, Int. J. Pept. Protein Res. 36:31-45) y
Kreib-Cordonier y otros (1990, en Peptides -
Chemistry, Structure and Biology, Rivier and Marshall, eds., pp.
895-897). Landen (1977, Methods Enzym.
47:145-149) describe usar ácido fórmico acuoso para
segmentar enlaces Asp-Pro. Otros grupos conectores
potenciales segmentables bajo condiciones básicas incluyen los
basados en ácido p-(hidroximetil)benzoico (Atherton y otros,
1981, J. Chem. Soc. Perkin I:538-546) y ácido
hidroxiacético (Baleaux y otros, 1986, Int. J. Pept. Protein Res.
28:22-28). Geysen y otros (1990, J. Immunol. Methods
134:23-33) presentaron la segmentación de péptidos
mediante un mecanismo de dicetopiperazina. Así, la presente
invención proporciona conectores de dicetopiperazina
"inversos" usados junto con el mecanismo de liberación de
dicetopiperazina descrito por Geysen y otros. Preferiblemente, se
usan diferentes grupos de bloqueo para bloquear los nucleófilos de
los diferentes conectores de dicetopiperazina. Una enzima puede
segmentar específicamente un conector que comprende una secuencia
que es sensible o un sustrato para la segmentación enzimática, por
ejemplo, segmentación con proteasa de un péptido; segmentación con
endonucleasa de un oligonucleótido. En ciertos casos, se puede
derivar 10-50% de la resina mediante sustitución con
el conector segmentable, y el restante 50-90%
sustituirse con un conector no segmentable para asegurar que
permanecerá suficiente péptido después de la segmentación del
conector para la secuenciación. Además de los conectores
segmentables, pueden usarse diversos conectores estándar, es decir,
que pueden segmentarse usando condiciones de segmentación estándar,
por ejemplo, TFA o HF al 50%, para ligar el oligómero al soporte en
fase sólida. Ejemplos de conectores incluyen ácido aminobutírico,
ácido aminocaproico, ácido aminoheptanoico y ácido
8-aminocaprílico. Fmoc-ácido aminocaproico está
disponible comercialmente de Bachem California. En una realización
adicional, los conectores pueden comprender adicionalmente una o
más \beta-alaninas como espaciadores. Tales
conectores estándar en la modalidad de conectores múltiples de la
invención proporcionan la retención de péptido sobre el soporte en
fase sólida para la secuenciación posterior.
En una realización preferida, puede usarse un
asidero de cierre de seguridad (véase Patek y Lebl, 1991,
Tetrahedron Lett. 32:3891-4). Tal asidero es una
benzhidrilamina sustituida de la fórmula general (I):
en la que a = 1 a 3, X^{1} es
[S]R^{1} o X^{1} es Z, los grupos X^{1} están en las
posiciones orto o para del primer anillo bencénico, y R^{1} es un
grupo alquilo
y
en la que b = 0 a 3, X^{2} es
[S]R^{2}, los grupos X^{2} están en las posiciones orto o
para del segundo anillo bencénico, y R^{2} es un grupo alquilo;
y
en la que Z es R^{3}, OR^{3} o
[S]R^{3} en cualquier posición no ocupada por X^{1} a no
ser que X^{1} sea Z, y R^{3} es un grupo alquilo que comprende
un grupo funcional reactivo para acoplar a un soporte en fase
sólida, y en la que si X^{1} es Z, Z es [S]R^{3} en una
posición orto o para; y
en la que c = 0 ó 1 y d = 0 ó 1, Y es OR^{4} y
R^{4} es un grupo alquilo; y
en la que [S] es -S-, -SO- o -SO_{2}-; y
en la que D es H, un grupo protector o un acilo
protegido en N^{\alpha}. Según se usa aquí, "alquilo " puede
ser un C_{1} a C_{10}. Los asideros de cierre de seguridad
pueden sintetizarse según se describe (Patek y Lebl,
anteriormente). Por ejemplo, pueden hacerse reaccionar hidroxi- o
mercapto-benzofenonas con
\omega-haloésteres de ácidos alcanocarboxílicos en
presencia de iones fluoruro. El carbonilo de la benzofenona se
convierte posteriormente en una amina mediante métodos sintéticos
habituales, por ejemplo, reacción con hidroxilamina para dar una
oxima, seguido por reducción, por ejemplo, con zinc, para dar
benzhidrilamina, o mediante aminación reductiva, por ejemplo,
mediante reacción con formiato amónico. Alternativamente, la
benzofenona puede reducirse hasta el alcohol y amidarse con una
amida de aminoácido protegida en N^{\alpha}.
El rastreo de bibliotecas combinatorias usando
tecnología Selectide puede realizarse usando un ensayo de unión
sobre cuentas o un ensayo liberable. Puede ser deseable combinar
ambos métodos de rastreo, es decir, rastrear la biblioteca con
respecto al ligando usando un ensayo de unión sobre cuentas y a
continuación confirmar la unión de ligando potencial en solución.
Para evitar la liberación accidental durante el ensayo de unión
sobre cuentas se proporciona un conector que combina una conexión
de éster adecuada para liberación a pH alto y estable a pH 8,5 o
inferior, según se describe en la sección 5.1.2, junto con un
conector que contiene el aminoácido metionina. El enlace peptídico
entre el extremo carboxi de la metionina y un segundo aminoácido
puede segmentarse selectivamente mediante bromuro de cianógeno
acompañado por la formación de una homoserinalactona.
Una aplicación adicional de los conectores que
contienen metionina es el análisis del compuesto de interés
mediante espectroscopía de masas ya que tal análisis requiere la
segmentación del compuesto de la cuenta.
Un ejemplo de este tipo de conector se ilustra
al ligar una metionina a un ácido dicarboxílico, por ejemplo, ácido
glutámico, que está conectado al soporte en fase sólida. La conexión
que contiene éster se proporciona mediante la reacción del segundo
grupo carboxilo del ácido glutámico con hidroxipropilamina para dar
un enlace amida. Particularmente preferida como el primer
aminoácido que ha de acoplarse al grupo hidroxilo de la
hidroxipropilamina es la \beta-Ala, cuya
presencia evita la formación de DKP durante la fase de síntesis
cuando hay un resto amino libre de un dipéptido. La construcción de
un conector que contiene metionina se ilustra en el Ejemplo 7.
Los conectores de esta invención son muy
adecuados para ligar una cadena peptídica a un soporte en fase
sólida para la síntesis de péptidos. Los conectores pueden ligarse
a cualesquiera aminoresinas a través de un grupo funcional
adecuado, por ejemplo, ácido carboxílico, sobre el grupo alquilo. La
ligación de un grupo funcional ácido carboxílico a una amina sobre
la resina puede proceder de acuerdo con cualquiera de las técnicas
usadas comúnmente para la síntesis de péptidos, por ejemplo, la
preparación de un OPfp, HOBt u otro éster activado, la condensación
en presencia de una carbodiimida, etc. Soportes sólidos adecuados
para usar en la invención se analizan anteriormente.
Las técnicas de síntesis de péptidos en fase
sólida son bien conocidas en la industria. Expresado simplemente,
un aminoácido protegido en N^{\alpha} se activa en el carboxilo
\alpha y se acopla con el N^{\alpha} desprotegido del
péptido-conector-soporte en fase
sólida naciente. Las reacciones de acoplamiento pueden efectuarse
mediante técnicas familiares para los expertos en la industria
(véanse, por ejemplo, Stewart y Young, 1984, Solid Phase Synthesis,
Segunda Edición, Pierce Chemical Co., Rockford, IL; Fields y Noble,
1990 "Solid phase peptide synthesis utilizing
9-fluorenylmethyloxycarbonyl amino acids", Int.
J. Pept. Protein Res. 35:161-214; Geysen y otros,
1987, J. Immunol. Methods 102:259-274). La química
del acoplamiento, la desprotección y finalmente la segmentación del
péptido del soporte en fase sólida depende de la elección del grupo
protector de \alphaN, que es generalmente
terc-butoxicarbonilo (Boc) o
9-fluorenilmetiloxicarbonilo (Fmoc).
En una realización preferida de síntesis de
péptidos usando conectores de la invención, debe determinarse la
terminación del acoplamiento. Métodos para determinar la terminación
del acoplamiento son bien conocidos en la industria. Si el
acoplamiento no fuera completo, la reacción debería forzarse a la
terminación mediante un segundo acoplamiento, por ejemplo, (a) al
usar una concentración superior del aminoácido activado o un
mecanismo de activación diferente; (b) con la adición de disolventes
diferentes o adicionales; o (c) con la adición de sales caotrópicas
(véase Klisy Stewart, 1990, en Peptides: Chemistry, Structure and
Biology, Rivier y Marshall (eds.), ESCOM Publishers, pp.
904-906).
904-906).
Los conectores segmentables de la invención
basados en una conexión de enlace éster son útiles para ensayos de
unión y ensayos biológicos. Una porción de péptido del conector
puede liberarse, y su actividad detectarse in situ. Los soportes en
fase sólida de los que se liberaba el péptido de interés pueden
obtenerse a continuación y determinarse la secuencia del péptido
que permanece sobre el soporte, según se describe en la Publicación
de Patente Internacional Nº WO92/00091. Alternativamente, los
conectores de dicetopiperazina de la invención pueden usarse en los
métodos tradicionales, tales como los descritos por Geysen y otros
(1990, J. Immunol. Methods 134:12-33), con la
ventaja de que la velocidad de la reacción de segmentación puede
controlarse y el péptido liberado no tendrá el resto de
dicetopiperazina ligado.
La capacidad para controlar la velocidad de
liberación puede usarse para ensayos biológicos en los que se
ensaya el efecto de la liberación lenta a largo plazo de
péptido.
En un aspecto preferido de la invención, los
conectores segmentables basados en conexiones de enlace éster se
usan con una biblioteca de péptidos aleatoria como la descrita en la
Publicación de Patente Internacional Nº WO92/00091, publicada el 9
de Enero de 1992.
La presente invención permite la identificación
de ligandos de péptidos que se unen a moléculas aceptoras. Según se
usa aquí, el término "molécula aceptora" se refiere a cualquier
sustancia que se una a un ligando de péptidos. Las moléculas
aceptoras pueden ser una macromolécula biológica tal como, pero no
limitada a, anticuerpos, receptores o virus. Además, las moléculas
aceptoras pueden ser un compuesto químico tal como, pero no
limitado a, proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos, lípidos,
fármacos, metales o moléculas pequeñas.
La biblioteca de péptidos de la invención puede
interactuar potencialmente con muchas moléculas aceptoras
diferentes. Al identificar la especie de péptido particular a la que
se une una molécula aceptora específica, es posible aislar
físicamente la especie de péptido de interés.
La interacción con moléculas aceptoras puede
detectarse mediante ensayos de unión competitiva, en los que se
marca el ligando natural de un receptor. Alternativamente, los
péptidos pueden marcarse, por ejemplo, mediante la incorporación de
un elemento trazador radiactivo, y la unión de un péptido marcado a
una molécula aceptora puede detectarse directamente.
La presente invención proporciona además ensayos
para la actividad biológica de un péptido de una biblioteca tratada
a fin de retirar cualesquiera moléculas tóxicas que permanezcan de
la síntesis, por ejemplo, mediante neutralización y lavado
intensivo con disolvente, agua estéril y medio de cultivo. Las
actividades biológicas que pueden ensayarse incluyen toxicidad y
destrucción, estimulación y promoción del crecimiento y cambio
fisiológico.
De acuerdo con la presente invención, los
péptidos de la biblioteca son segmentables selectivamente del
soporte en fase sólida que usa el conector de dicetopiperazina de
la invención, también denominado aquí "cuenta". En una
realización, se preparan cuentas tales que sólo una fracción de
péptidos es segmentable selectivamente. El nucleófilo del conector
de dicetopiperazina se desprotege y la biblioteca se expone a
condiciones suavemente básicas, por ejemplo, mayores que pH 7, de
modo que se produce la segmentación de una fracción de péptidos. En
una realización, la biblioteca se trata de modo que se libera
10-90% de los péptidos. En una realización más
preferida, se libera 25-50% de los péptidos. Cuando
todos los péptidos son segmentables, puede efectuarse la
segmentación no cuantitativa al afectar a la velocidad de la
reacción de segmentación, según se describe anteriormente, y
controlar la concentración y el tiempo de tratamiento con la base.
Después del tratamiento para efectuar la segmentación, la
biblioteca puede tratarse adicionalmente, por ejemplo mediante
neutralización o adición de un tampón, para hacerla biológicamente
compatible con el ensayo deseado. En la práctica, alguien de
experiencia normal sería capaz de determinar fácilmente condiciones
de segmentación apropiadas para la segmentación parcial cuando
todos los péptidos de la biblioteca están ligados a la fase sólida
mediante conectores o enlaces segmentables. Alguien de experiencia
normal entenderá además que la concentración relativa de péptido
liberado puede afectarse al variar las condiciones de
segmentación.
Puesto que las cuentas de la biblioteca están
inmovilizadas, se formará un gradiente de concentración de un
péptido particular. Se encontrarán altas concentraciones de péptido
en la proximidad de la cuenta desde la que se libere. Así, la
evidencia de la actividad biológica de interés, en proximidad con
una cuenta, permitirá la identificación y el aislamiento de la
cuenta, y la secuenciación u otra caracterización del péptido. La
identificación del péptido es posible debido a que se dejará
suficiente sobre la cuenta después de la segmentación parcial para
la secuenciación u otra caracterización. En otra realización, las
cuentas pueden someterse a reparto en pocillos de microvaloración
(por ejemplo, 10 cuentas/pocillo) y un porcentaje de péptido puede
liberarse y probarse con respecto a la actividad biológica,
eliminando así el problema potencial de la difusión. Según se
describe posteriormente, diferentes fracciones de péptido pueden
ligarse a un soporte en fase sólida o cuenta a través de diferentes
conectores segmentables para ensayos secuenciales. Dentro de estos
ejemplos, el término "cuenta" se refiere a un soporte en
fase
sólida.
sólida.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para
ilustrar cómo pueden realizarse los ensayos biológicos, no como
limitaciones.
- (i)
- Una suspensión de células en suspensión de células simples se dispone en forma de capa sobre medio líquido o una matriz semisólida que contiene una biblioteca de péptidos aleatoria. En una realización, este procedimiento se lleva a cabo en placas de cultivo tisular con micropocillos de 96 pocillos con una o más cuentas por pocillo más la suspensión de células. En otra realización, se aplica una matriz de barrera o "cortador de bizcochos" a la suspensión de células y las cuentas de una biblioteca para crear cámaras individuales. Una proporción de péptido en cada cuenta se conecta con un conector segmentable. Puede liberarse suficiente péptido para ejercer un efecto biológico mientras que todavía permanece suficiente péptido conectado a la cuenta para la secuenciación. La suspensión de células puede estar en solución o puede estar ella misma en una matriz semisólida. Después de un período de incubación adecuado, la población de células se examina con respecto al crecimiento o la proliferación, por ejemplo, mediante identificación de colonias. En otra realización, puede añadirse la sal de tetrazolio MTT (bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenilterazolio) (Mossman, 1983, J. Immunol. Methods 65:55-63; Niks y Otto, 1990, J. Immunol. Methods 130:140-151). La succinato deshidrogenasa, encontrada en mitocondrias de células viables, convierte el MTT en azul de formazano. Así, el color azul concentrado indicaría células metabólicamente activas. En otra realización más, puede ensayarse la incorporación de un radiomarcador, por ejemplo timidina tritiada, para indicar la proliferación de células. De forma similar, puede mostrarse la síntesis de proteínas mediante incorporación de ^{35}S-metionina. Las cuentas que liberan péptido que estimulaba o inhibía el crecimiento celular se recuperarían entonces y se someterían a secuenciación, con las secuencias peptídicas identificadas probadas de nuevo a continuación en solución en cultivos confirmadores contra el tipo de célula indicadora.
- (ii)
- En una realización adicional de (i) anterior, las cuentas de una biblioteca se distribuyen en pocillos de microvaloración tal que cada pocillo contiene aproximadamente diez cuentas. Las cuentas se suspenden en fase de solución. Se libera suficiente péptido de cada cuenta para ejercer un efecto biológico mientras que permanece suficiente péptido sobre la cuenta para la secuenciación. El sobrenadante que contiene péptido liberado puede transferirse a una placa duplicada o dejarse en los pocillos con las cuentas. Se determina la actividad biológica, por ejemplo, el crecimiento o la proliferación de una línea celular. Las cuentas de los pocillos con actividad biológica se someten a secuenciación y cada secuencia se prepara y se prueba para determinar cuál de las secuencias demostraba actividad biológica.
- (iii)
- En una realización adicional más de (ii) anterior, los péptidos se ligan a cuentas de modo que aproximadamente 1/3 del péptido puede liberarse en una primera etapa, aproximadamente 1/3 en una segunda etapa y el 1/3 restante permanecer sobre la cuenta. La liberación secuencial puede resultar del uso de dos conectores segmentables diferentes, o al limitar el agente de segmentación para liberar sólo una porción del péptido en cada etapa. Para lo último, puede preferirse la irradiación controlada de un conector fotosegmentable, aunque la exposición cuidadosamente cronometrada a un agente de segmentación químico o enzimático puede efectuar la segmentación parcial. Una biblioteca de péptidos segmentables secuencialmente se prepara y se distribuye en pocillos de placas de microvaloración de modo que cada pocillo contiene más de aproximadamente 50, y más preferiblemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 1000, cuentas por pocillo. Las cuentas se tratan a fin de segmentar aproximadamente 1/3 de los péptidos. El sobrenadante se ensaya con respecto a la actividad biológica en un ensayo duplicado. A continuación, las cuentas de pocillos que demuestran actividad biológica se suspenden y se distribuyen en pocillos de una placa de microvaloración de modo que cada pocillo contiene aproximadamente 1 a 10 cuentas. Las cuentas se tratan para liberar 1/3 de péptido, y el sobrenadante se ensaya con respecto a la actividad biológica. Las cuentas de pocillos que demuestran actividad biológica se aíslan y el péptido ligado se somete a secuenciación. Cuando se encuentra más de una cuenta, todas las secuencias identificadas se preparan y se prueban individualmente con respecto a la actividad biológica. Este ensayo biológico secuencial en dos etapas proporciona un método poderoso y eficaz para rastrear una biblioteca muy grande con respecto a péptidos con actividad biológica específica.
- (iv)
- La estimulación de la liberación de citoquina puede ensayarse al añadir una sola suspensión de células inmovilizada en una matriz semisólida, por ejemplo, gel de agarosa. Cuando un péptido de la invención induce la liberación de citoquina, por ejemplo, linfoquina, factor de crecimiento, hormona, etc., la presencia de la citoquina puede detectase mediante la actividad de una línea celular indicadora. Ensayos específicos con una línea celular indicadora pueden realizarse como se describe en (i), anteriormente. En otra realización, citoquina liberada por células estimuladas puede transferirse sobre una membrana, por ejemplo nitrocelulosa, y la citoquina puede detectarse mediante un inmunoensayo o un ensayo de unión a receptores.
- (v)
- En otra realización, puede observarse la toxicidad de un péptido. Las zonas o calvas de ausencia de crecimiento, por ejemplo, de una línea celular transformada o cancerígena dispuesta en forma de capa sobre una biblioteca de péptidos, indicarían actividad citotóxica. En un aspecto particular, dos poblaciones de células en una matriz semisólida pueden disponerse en forma de capas, una sobre la otra. De este modo, podría identificarse un péptido citotóxico específico para la célula diana, pero no citotóxico para una célula espectadora. Tal ensayo identificaría rápidamente péptidos para usar como agentes quimiotera- péuticos.
- (vi)
- También puede ensayarse el cambio fisiológico. En una realización, una suspensión de células de miocardio se dispone en forma de capa sobre una biblioteca. Puede observarse el "latido" de células estimuladas por un péptido. En otra realización, la regulación al alza de una enzima particular puede ensayarse al detectar el incremento en una actividad enzimática específica si está disponible un sustrato adecuado, tal como un cromógeno (por ejemplo, MTT, (i), anteriormente), un fluoróforo o un material quimioluminiscente. Alternativamente, la regulación al alza de una enzima puede detectarse mediante un ensayo inmunológico. En una realización adicional más, las técnicas histológicas pueden indicar cambios fisiológicos o morfológicos efectuados por un péptido de la biblioteca.
- (vii)
- La presente invención proporciona un método para ensayar la actividad de un péptido en una biblioteca sobre células polarizadas, por ejemplo, células con una cara basolateral y una luminal. Pueden prepararse cultivos celulares polares sobre una membrana semipermeable, correspondiente al lumen. Se añade una biblioteca en una matriz semisólida a la cara luminal o la cara basolateral. Pueden ensayarse diversos efectos de un péptido de la invención, tales como transporte polar, proliferación, comunicación intercelular, etc. En particular, al marcar el péptido, por ejemplo, con un radiomarcador o un fluoróforo, pueden identificarse péptidos transportables. Hay una necesidad existente desde hace mucho tiempo en la industria de moléculas absorbibles específicamente. En particular, tales moléculas serían útiles para la administración oral o nasal de productos farmacéuticos, donde se desea el transporte desde la superficie luminal hasta la superficie basolateral del epitelio.
Será entendido además por un experto normal en
la industria que puede usarse cualquier célula que pueda mantenerse
en cultivo tisular, durante un espacio corto o largo, en un ensayo
biológico. El término "célula", según se usa aquí, pretende
incluir células procarióticas (por ejemplo, bacterianas) y
eucarióticas, levaduras, mohos y hongos. Pueden usarse células
primarias o líneas mantenidas en cultivo. Por otra parte, los
solicitantes prevén que puedan realizarse ensayos biológicos sobre
virus al infectar o transformar células con virus. Por ejemplo, y
no a modo de limitación, la capacidad de un péptido para inhibir la
actividad lisogénica del bacteriófago lambda puede ensayarse al
identificar colonias de E. coli transfectadas que no forman
calvas claras cuando se infectan.
Los métodos de la presente invención para
ensayar la actividad de un péptido de una biblioteca aleatoria de
péptidos o un péptido simple no están limitados a los ejemplos
posteriores; los solicitantes prevén que cualquier sistema de
ensayo puede modificarse para incorporar la invención descrita
actualmente. Los solicitantes prevén que éstos están dentro del
alcance de su invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los conectores segmentables selectivamente
basados en una conexión de enlace éster pueden usarse para la
liberación de agentes farmacéuticos in vivo. En una
realización, el agente farmacéutico liberado es un péptido. Sin
embargo, cualquier sustancia farmacéuticamente activa que pueda
unirse a través de un enlace éster al conector puede acoplarse al
conector para la liberación in vivo. Además, puesto que la
invención proporciona el control de la velocidad de liberación de
los conectores de dicetopiperazina de la invención, la presente
invención permite variar la velocidad de liberación, dependiendo de
la velocidad de liberación deseada para una molécula de
interés.
Además, puesto que la presente invención
proporciona la liberación de una forma de alcohol libre de la
entidad liberada, y la retención de la dicetopiperazina sobre un
soporte en fase sólida que puede excretarse, por ejemplo, después
de la administración oral, la invención proporciona la liberación de
un agente farmacéutico apropiado, no comprometida por un resto de
dicetopiperazina ligado al agente farmacéutico.
La presente invención se ilustrará mediante
referencia a los siguientes ejemplos, que están a modo de
ejemplificación y no de limitación.
Se sintetizaron péptidos sobre un soporte
polímero a través de un conector que contiene ácido iminodiacético
(IDA) segmentable que permitía la liberación independiente en dos
fases de porciones definidas de péptido a una solución. Los
péptidos se ligaban al conector a través de un enlace éster de
Fmoc-Gly-propanolamida (PAOH). El
enlace éster era segmentable mediante dos mecanismos únicos, a saber
(1) mediante el ataque nucleófilo de un nucleófilo interno dando
como resultado la formación de DKP y (2) hidrólisis alcalina. Los
péptidos liberados de ambos conectores contenían extremos carboxi
idénticos (hidroxipropilamidas, -PAOH, en este ejemplo). El
conector más adecuado contenía un motivo dipeptídico
IDA-IDA y los péptidos se sintetizaron sobre IDA
carboxi-terminal o cada IDA soportaba un
péptido.
Se describe la síntesis y la liberación del
péptido modélico Leu-encefalina. Se diseño el
conector de IDA de este ejemplo que proporciona liberación en dos
fases, y es particularmente útil para probar "bibliotecas
peptídicas" que consisten en millones de péptidos, ya que permite
rastrear péptidos con respecto a la interacción con un aceptor dado
en solución.
Puesto que los péptidos normalmente se
transcriben en la dirección N-terminal a
C-terminal, en los esquemas y las fórmulas
presentadas aquí, las flechas (\leftarrow) indican una orientación
inversa (C-terminal a
N-terminal).
\vskip1.000000\baselineskip
Los derivados de aminoácidos se adquirieron de
Advanced ChemTech, Kentucky, y se usaron sin purificación. DCC,
DIEA se obtuvieron de Aldrich (Milwaukee); HOBT y BOP se obtuvieron
de Propeptide (SNPE Vert-le-Petit,
Francia). Las TLC se realizaron sobre placas de gel de sílice G
prerrevestidas Whatman (Kent, Inglaterra) Silica Gel UV_{254}
usando los sistemas de disolventes descritos. Los puntos de fusión
se determinaron sobre un bloque de Kofler y están sin corregir. Los
espectros de ^{1}H NMR se registraron en un General Electric QE
300 Instrument. Todos los espectros se presentan en ppm relativas al
tetrametilsilano (\delta) usando CDCl_{3} o CD_{3}SOCD_{3}
como disolventes. Los espectros de absorción UV/VIS se registraron
en un espectrofotómetro Hewlett-Packard HP8452A
Diode-Array usando una cubeta de cuarzo de 1 cm. Las
HPLC tanto analíticas como preparativas se llevaron a cabo sobre un
sistema Spectra Physics modular usando columnas Vydac (0,46 x 250
mm, 5 \mum, flujo 1 ml/min) y Vydac (10 x 250 mm, 10 \mum,
flujo 3 ml/min) C-18, respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Una solución de 30,0 g (225 milimoles) de ácido
iminodiacético en NaOH 1 N (225 ml) y dioxano (200 ml) se agitó y se
enfrió en un baño de agua de hielo. Se añadió pirocarbonato de
di-terc-butilo (53,9 g, 247
milimoles) en varias porciones y la agitación se continuó a
temperatura ambiente durante 1 h. El dioxano se evaporó a vacío, se
cubrió con una capa de acetato de etilo (100 ml) y se acidificó con
solución saturada de KHSO_{4} hasta pH 2-3. La
fase acuosa se extrajo con acetato de etilo (3 x 150 ml). Los
extractos de acetato combinados se lavaron con agua (100 ml), se
secaron sobre MgSO_{4} anhidro y se evaporaron a vacío. El
producto se cristalizó en una mezcla de disolventes de acetato de
etilo y éter de petróleo, rendimiento 47,0 g (90%).
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadió diciclohexilcarbodiimida (9,76 g, 47,3
milimoles) a una solución de Boc-IDA (10,0 g, 43
milimoles) en una mezcla de diclorometano (280 ml) y DMF (5 ml).
Después de agitar 2 horas, se dejó que cristalizara diciclohexilurea
a 4ºC (en un refrigerador). El subproducto se separó por filtración
y, después de la concentración a vacío, se repitió la cristalización
de la diciclohexilurea residual. El filtrado se evaporó hasta
sequedad y se cristalizó en una mezcla de disolventes de acetato de
etilo y éter de petróleo. Rendimiento 5,7 g (62%);
^{1}H-NMR (300 MHz, DMSO-d_{6},
25ºC) \delta: 1,42 (s, 9H, BOC), 4,38 (s, 4H, CH_{2}).
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadió
Pro-O(CH_{2})_{3}NH<-Gly<-Fmoc
(0,76 g, 1,7 milimoles en DMF (10 ml) a una solución de anhídrido
de ácido terc-butiloxicarboniliminodiacético (0,62
g, 2,8 milimoles) en DMF (3 ml). El componente de amino se preparó
a partir del trifluoroacetato correspondiente como sigue: TFA,
Pro-O(CH_{2})_{3}NH<-Gly-Fmoc
se disolvió en acetato de etilo y se extrajo en ácido clorhídrico
acuoso 1M. La fase acuosa se ajustó a continuación hasta pH 9
añadiendo una solución saturada de Na_{2}CO_{3} y se extrajo
inmediatamente con cloroformo a 5ºC. Después de secar sobre
MgSO_{4}, el disolvente se evaporó hasta sequedad. La mezcla de
reacción se agitó durante 6 horas y a continuación se evaporó hasta
sequedad. El residuo se disolvió en metanol y se precipitó al
añadir éter dietílico para retirar Boc-anhídrido de
IDA restante. El producto en bruto que se obtenía se cristalizó en
una mezcla de disolventes de acetato de etilo y éter de petróleo.
Rendimiento: 0,63 g (57%); ^{1}H-NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}, 25ºC) \delta: 1,35 (s, 9H, BOC),
1,71 (m, 2H, PA C^{\beta}H_{2}), 1,85, 2,14 (m, 2H, Pro
C^{\beta}H_{2}), 1,91 (m, 2H, Pro C^{\gamma}H_{2}), 3,13 (m,
2H, PA C^{\gamma}H_{2}), 3,58 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}),
3,75-4,16 (m, 4H, IDA), 4,05 (m, 2H,
C^{\alpha}H_{2}), 4,32 (m, 1H, Pro C^{\alpha}H),
4,18-4,32 (m, 3H, Fmoc
OCH_{2}-CH-), 7,47 (t, 1H, Gly NH),
7,33-7,84 (m, 8H, Fmoc), 7,85 (t, 1H, PA NH).
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió Boc-IDA (4,66 g, 20
milimoles) en 50 ml de mezcla de DCM:DMF (10:1), se añadió DIC (3,14
ml, 20 milimoles), la mezcla de reacción se agitó durante 30 min,
se añadió la solución de
Fmoc-Gly-OPA (7,08 g, 20 milimoles)
y dimetilaminopiridina (0,48 g, 2 milimoles) y la mezcla de reacción
de agitó durante la noche. La DMF y el DCM se evaporaron bajo
presión reducida, el residuo aceitoso se disolvió en 100 ml de
AcOEt, se extrajo 3 veces con agua, HCl acuoso al 5%, agua y
solución saturada de NaHCO_{3}. Los extractos de NaHCO_{3} se
combinaron, se acidificaron con HCl acuoso, el producto se extrajo
tres veces en AcOEt, los extractos de AcOEt combinados se lavaron
con solución saturada de NaCl, se secaron con MgSO_{4} anhidro y
el AcOEt se evaporó bajo presión reducida. Rendimiento 6,2 g (55%),
mancha simple de tlc, Rf 0,37. La NMR mostraba las señales
esperadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Una solución de
Fmoc-Gly-PAOH (7,08 g, 20 milimoles)
en 30 ml de DMF se añadió a una solución de Boc-IDA
(2,33 g, 10 milimoles), se añadieron HOBt (2,7 g, 20 milimoles) y
DIC (3,14 ml, 20 milimoles) en 30 ml de DMF y dimetilaminopiridina
(0,48 g, 4 milimoles), y la mezcla de reacción se agitó a TA durante
5 h. La DMF se evaporó bajo presión reducida, el residuo aceitoso
se disolvió en 100 ml de AcOEt, se filtró, se extrajo 3 veces con
agua, HCl acuoso al 5%, agua, NaHCO_{3} en solución saturada, agua
y NaCl en solución saturada en agua. La capa orgánica se secó
mediante MgSO_{4} anhidro y el AcOEt se evaporó bajo presión
reducida. Rendimiento 7,2 g (80%) de espuma crujiente, Rf 0,55
(contiene dos impurezas con Rf 0,37 y 0,62). El producto se disolvió
en 30 ml de DCM, se añadieron 30 ml de TFA y la mezcla de reacción
se mantuvo 30 min a TA. El DCM y el TFA se evaporaron bajo presión
reducida, el residuo aceitoso se disolvió en AcOEt y se lavó 3 veces
con agua y solución saturada de NaHCO_{3}. Después de la
extracción con solución de Na_{2}CO_{3}, se formaron tres
capas. La capa del fondo que contenía el producto se separó, se
acidificó removiendo con HCl al 5%, se disolvió en cloroformo, se
secó mediante MgSO_{4} anhidro, se concentró hasta un volumen
pequeño y se vertió en un gran exceso de éter. El precipitado se
recogió, se lavó con éter y se secó. Rendimiento 5,4 g (64%) de
espuma crujiente, mancha simple en tlc, Rf 0,28 en
CHCl_{3}:MeOH:AcOH (90:9:1); ^{1}NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}, 27ºC) \delta: 1,78 (m, 2H, PA
C^{\beta}H_{2}), 3,17 (m, 2H, PA C^{\gamma}H_{2}), 3,60 (d,
2H, Gly CH_{2}), 4,01 (m, 4H, IDA CH_{2}), 4,18 (m, 2H, PA
C^{\alpha}H_{2}), 4,19-4,34 (m, 3H, Fmoc
OCH_{2}CH), 7,52 (t, 1H, Gly NH), 7,33, 7,43, 7,72 y 7,90 (m, 8H,
H aromático de Fmoc), 7,96 (t, 1H, PA, NH).
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió Boc-IDA (2,33 g, 10
milimoles) en 50 ml de DCM:DMF (10:1), se añadió DIC (1,57 ml, 10
milimoles) y la mezcla de reacción se agitó durante 30 min. A
continuación, se añadió la solución de
HN(CH_{2}-CO-O-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc)_{2}.HCl
(5) (8,4 g, 10 milimoles) en 50 ml de DMF, el pH se llevó hasta
aproximadamente 8 mediante DIEA y la mezcla de reacción se agitó a
TA durante 1 h. La DMF y el DCM se evaporaron bajo presión reducida,
el residuo aceitoso se disolvió en 100 ml de AcOEt y se extrajo 3
veces con agua, HCl acuoso al 5%, agua y una solución saturada de
NaHCO_{3}. Los extractos de NaHCO_{3} se combinaron y se
acidificaron con HCl acuoso. El producto se extrajo 3 veces en
AcOEt, se secó con MgSO_{4} anhidro y el AcOEt se evaporó bajo
presión reducida. El residuo aceitoso se trituró con éter y el
producto cristalizó. Rendimiento 6,8 g (67%); mancha simple en tlc,
Rf 0,28 en CHCl_{3}:MeOH:AcOH (90:9:1); ^{1}NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}, 27ºC) \delta: 1,36 (s, 9H, Boc),
1,75 (m, 2H, PA C^{\beta}H_{2}), 3,16 (m, 2H, PA
C^{\gamma}H_{2}), 3,60 (d, 2H, Gly CH_{2}),
3,76-4,23 (m, 8H, IDA CH_{2}), 4,11 (m, 2H, PA
C^{\alpha}H_{2}), 4,19-4,34 (m, 3H, Fmoc
OCH_{2}CH), 7,49 (t, 1H, Gly NH), 7,34, 7,42, 7,72 y 7,89 (m, 8H,
H aromático de Fmoc).
\newpage
Se sometió Tentagel (sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) a síntesis en fase sólida usando el
siguiente procedimiento general
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La liberación de Fmoc se cuantificó al medir la
absorbancia (302 mm) de la solución de piperidina en los lavados
combinados.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prehinchó TentaGel (0,2 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) en DCM, DMF (jeringa de plástico de
5 ml equipada con frita de polipropileno). El conector
Boc-IDA(Fmoc-Gly-PAO<-Pro)OH
(0,1 g, 0,15 milimoles) en DMF (2 ml), BOP (0,066 g, 0,15
milimoles), HOBT (0,025 g, 0,15 milimoles) y DIEA (0,026 ml, 0,15
milimoles) se acopló al TentaGel de acuerdo con el
procedimiento general. Después de la desprotección de Fmoc,
Fmoc-Trp (0,059 g, 0,138 milimoles) en DMF (2 ml)
activado por BOP (0,061 g, 0,138 milimoles), HOBT (0,019 g, 0,138
milimoles) y DIEA (0,024 ml, 0,138 milimoles) se acopló al
carboxilato de la glicina.
\vskip1.000000\baselineskip
Boc-IDA-(Fmoc-Gly-PAO)OH
(0,019 g, 0,035 milimoles) en DMF (1 ml) activado por BOP (0,015 g,
0,035 milimoles), HOBT (0,05 g, 0,035 milimoles) y DIEA (0,006 ml,
0,035 milimoles) se ligó a TentaGel (0,05 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g)de la misma manera que se
describe para (7), anteriormente. Después de la retirada del grupo
Boc y ligar Boc-Gly (0,006, 0,035 milimoles)
activado por BOP (0,015 g, 0,035 milimoles), HOBT (0,005 g, 0,035
milimoles) y DIEA (0,006 ml, 0,035 milimoles) en DMF (1 ml), el
grupo Fmoc se retiró y Fmoc-Trp (0,015 g, 0,035
milimoles) en DMF (1 ml) activado por BOP (0,015 g, 0,035
milimoles), HOBT (0,005 g, 0,0335) milimoles y DIEA (0,006 ml,
0,035 milimoles) se acopló a
Boc-Gly-IDA-(H-Gly-PAO)-TG.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Boc-Lys (Fmoc) (0,023 g, 0,045
milimoles) activado por BOP (0,021 g, 0,045 milimoles), HOBT (0,006
g, 0,045 milimoles) y DIEA (0,009 ml, 0,045 milimoles) se acopló a
Tentagel (20 mg, sustitución 0,23 miliequivalentes de NH_{2}/g).
Después de la retirada del grupo Boc,
Boc-IDA-(Fmoc-Gly-PAO)OH
(4) (0,025 g, 0,045 milimoles) activado del mismo modo que
Boc-Lys (Fmoc) se acopló a Lys
(Fmoc)-TG. La retirada del grupo Fmoc permitía el
acoplamiento de Fmoc-Val (0,031 g, 0,090 milimoles),
en presencia de BOP (0,040 g, 0,090 milimoles), HOBT (0,012 g,
0,090 milimoles) y DIEA (0,016 ml, 0,090 milimoles). El grupo Boc
del ácido iminodiacético se retiró y, después de la neutralización
como se describe en el procedimiento general, se acopló
Boc-IDA-(Fmoc-Gly-PAO-Pro)OH
(3) (0,030 g, 0,45 milimoles), activado del mismo modo que
Boc-Lys(Fmoc). La desprotección de Fmoc final
fue seguida por acoplamiento a Fmoc-Trp (0,019 g,
0,045 milimoles) (activación con BOP como se describe
anteriormente).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se sometió Tentagel (0,060 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) a síntesis en fase sólida usando el
mismo procedimiento que se describe para el conector I con la
excepción de emplear
Boc-IDA-(Fmoc-Gly-PAO)OH
(4) (0,023 g, 0,042 milimoles), BOP (0,019 g, 0,042 milimoles),
HOBT (0,006 g, 0,042 milimoles) y DIEA (0,007 ml, 0,042 milimoles)
en lugar de
Boc-IDA-(Fmoc-Gly-PAO-Pro)OH
en el acoplamiento del segundo brazo. Esto fue seguido por
desprotección de Boc y posterior acoplamiento a
Boc-Trp.
Boc-N(CH_{2}-COOH)-CH_{2}-COO-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc
(4) (0,57 g, 1 milimoles), usando BOP (0,44 g, 1 milimol), HOBt
(0,135 g, 1 milimol) y DIEA (0,175 g, 1 milimol), se ligó a Lys
(Fmoc)-TG (2 g, 0,2 milimoles de NH_{2}/g), véase
la péptido-resina (9) de acuerdo con el
procedimiento general. El grupo Boc se desprotegió y el segundo
brazo (de nuevo el compuesto (4)) se acopló mediante el mismo
procedimiento.
Boc-N(CH_{2}-COOH)-CH_{2}-CON(CH_{2}-COO-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc)_{2}
(6) (1,2 g, 1 milimol), BOP (0,44 g, 1 milimol), HOBt (0,135 g, 1
milimol) y DIEA (0,175 ml, 1 milimol), se ligó a Lys
(Fmoc)-TG (2 g, 0,2 milimoles de NH_{2}/g, véase
el procedimiento para el compuesto de péptido-resina
(9)) de acuerdo con el procedimiento general.
El conector se construyó como sigue:
Boc-N(CH_{2}-COOH)-CH_{2}-CON(CH_{2}-COO-(CH_{2})_{3}-NH\leftarrowGly\leftarrowFmoc)_{2}
(Conector 6) se acopló a TG, los grupos Fmoc se retiraron y la
resina se hizo reaccionar con anhídrido succínico en DMF (exceso
molar de 5) durante 2 h. Después de lavar la resina 5 veces con DMF,
el grupo carboxilo sobre la resina se activó mediante HBTU/DIEA y
se añadió un exceso molar de 3 de HOPA. Se dejó que la reacción
avanzara durante la noche. La resina se lavó 5 veces con DMF y el
acoplamiento se repitió bajo las mismas condiciones y la resina se
lavó 5 veces con DMF.
El compuesto modélico se construyó como sigue:
Fmoc-Gly se preactivó mediante DIC/HOBT y se añadió
en un exceso molar de 5 a la resina con conector, la esterificación
se catalizó mediante DMAP. Después de la reacción durante la noche,
la resina se lavó 5 veces con DMF, el grupo Fmoc se retiró y
Fmoc-Trp, activado a través de DIC/HOBT, se acopló
en un exceso molar de 3. La resina se lavó 5 veces con DMF, el grupo
Fmoc se segmentó, la resina se lavó mediante DMF y DCM, y el grupo
Boc del conector se segmentó mediante la mezcla K. La resina se lavó
mediante TFA, DCM, MeOH y se secó.
Liberación de control del conector V: El
procedimiento para la primera liberación era esencialmente el mismo
que se describe para la liberación de control del conector IV, véase
la sección 6.2 posteriormente. La estructura del producto del
Trp-Gly-O-(CH_{2})_{3}-NH-CO-(CH_{2})_{3}CO-NH-(CH_{2})_{3}-OH
liberado en primer lugar se confirmó mediante MS. La solución se
alcalinizó a continuación mediante NaOH 2N, después de 30 min el pH
se llevó hasta alrededor de 5 mediante HCl 1N y la estructura del
producto, Trp-Gly-OH, se confirmó
de nuevo mediante MS. La segunda liberación se realizó del mismo
modo que se describe y el producto se cuantificó y su estructura se
confirmó mediante MS.
\vskip1.000000\baselineskip
El péptido Leu-encefalina
(YGGFL) se sintetizó sobre los brazos del conector segmentable doble
IV usando el procedimiento de Fmoc-tBu
estándar.
\vskip1.000000\baselineskip
El grupo Fmoc se retiró del constructo de
conector segmentable doble-resina de acuerdo con el
procedimiento general, y Fmoc-Trp activado mediante
química de BOP se acopló a los tres brazos. Después del lavado con
DMF, el grupo Fmoc y el grupo Boc se retiraron secuencialmente de
acuerdo con el procedimiento general. La
péptido-resina desprotegida se lavó con DCM (10
veces), MeOH (5 veces) y se secó/liofilizó durante la noche. La
péptido-resina secada (aproximadamente 5 mg) se
trató con tampón de bicarbonato a pH 8,3 durante 3 h. La liberación
de Trp-Gly-PAOH se cuantificó al
medir la absorbancia de Trp (280 nm). La resina se lavó a fondo con
agua y se incubó con NaOH al 0,5% durante 2 h. La absorbancia del
Trp-Gly-PAOH liberado en la solución
se leyó a 280 nm.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadió péptido-resina (5 mg)
a solución tamponadora agitada a pH 8,3 (tampón de bicarbonato 100
mM) en una cubeta de un espectrómetro UV de exploración
(Hewlett-Packard, HP 1050 HPUV). Usando un intervalo
de 4 segundos, se obtuvieron exploraciones múltiples del espectro
UV desde 200-500 nm y se siguió la cinética de
liberación de Trp-Gly-PAOH.
\vskip1.000000\baselineskip
Partiendo de ácido
terc-butiloxicarboniliminodiacético
(Boc-IDA), se preparó
Boc-IDA-Pro-OPA<-Gly<-Fmoc
a través de la apertura del Boc-anhídrido de IDA
mediante ataque nucleófilo de
Pro-OPA<-Gly<-Fmoc. Se preparó
Boc-IDA-OPA\leftarrowGly\leftarrowFmoc
a través de la apertura del Boc-anhídrido de IDA
mediante ataque nucleófilo de HOPA\leftarrowGly\leftarrowFmoc.
Esta reacción se muestra en el Esquema 1:
Un constructo de péptido-resina
modélico (7) se montó y, después de la desprotección, el dipéptido
modélico se liberó y la cinética se siguió. La cinética de reacción
de liberación del péptido
Trp-Gly-PAOH se muestra en
la
Fig. 1.
Fig. 1.
\newpage
El constructo I de conector segmentable
doble-resina se muestra posteriormente:
Este conector se construyó usando dos brazos
diferentes que se diferenciaban por tener péptidos modélicos
diferentes sintetizados sobre ellos. La cinética de reacción de la
liberación a pH 8,3 se muestra en la Fig. 2. La primera liberación
se produce a pH 8,5 (Fig. 2A); la segunda liberación se produce a pH
13,2 (Fig. 2B).
a: piperidina al 50%/DMF; b:
TFA/DCM/TA, c: tampón pH
8,5
El mecanismo de la reacción por la que la
liberación estaba compañada por la generación de
hexahidropirrolo(1,2-a)pirazin-1,4-diona
(HHPPD) se muestra en el Esquema 2, anteriormente. El análisis por
HPLC de los péptidos liberados revelaba que además del mecanismo
anterior había inesperadamente un segundo mecanismo de formación de
heterociclo. Se observó que la formación de dicetopiperazina de
IDA-IDA cíclica era más rápida que la formación de
HHPPD cíclica. Así, durante la primera liberación (mediante la
formación de heterociclo), el péptido del brazo de IDA, que se
esperaba que se liberara mediante hidrólisis alcalina, se liberaba
en cambio a pH 8,3. El péptido del brazo de prolina podía liberarse
a pH 13,2.
A partir de los resultados con I, se diseñó y se
sintetizó un segundo conector basado en IDA, II. Este conector se
muestra posteriormente:
Una ventaja de este conector es que cada rama es
idéntica en estructura pero cada una libera péptido a través de un
mecanismo único. El mecanismo de reacción se muestra en el Esquema
3:
a: piperidina al 50%/DMF; b:
TFA/DCM/TA, c: tampón pH
8,5
Una simplificación adicional de la estructura
del conector al omitir Boc-Gly conducía a otra
versión de conector segmentable doble (III) mostrada
posteriormente:
La variación para este tema estructural da como
resultado el diseño de otro conector segmentable doble más (IV),
mostrado posteriormente:
La Tabla 1 resume la liberación de péptido de
diversos conectores.
Se trató
Boc-IDA(H-Trp-Gly-PAO)-TG
(6 mg) con piperidina al 20% en DMF para probar su estabilidad en
presencia de esta base débil. La liberación de
Fmoc-Trp-Gly-PAOH se
cuantificó al medir la absorbancia (302 nm) de la solución de
liberado de piperidina. La estabilidad de la conexión de enlace
éster se demuestra en la Tabla 2.
Se liberó Leu-encefalina del
constructo IV de conexión segmentable doble en dos etapas. La
primera liberación a pH 8,3 daba 65 milimoles de péptido por gramo
de resina. La segunda liberación a pH 13,2 daba 62 milimoles/g. La
HPLC analítica mostraba el mismo pico para ambos péptidos liberados.
La pureza de ambos péptidos liberados era mayor que 98%.
El motivo dipeptídico IDA-IDA se
encontró particularmente adecuado para alinear conectores
segmentables dobles. El dipéptido IDA-IDA es
propenso a la formación de DKP, ya que proporciona tres grupos
carboxilo, uno sobre el IDA amino-terminal y dos
sobre el carboxi-terminal. Para construir un
conector segmentable doble, son necesarios dos grupos carboxilo
para la derivación y la construcción del péptido posterior. Hay dos
modos posibles de ligar dos
Fmoc-Gly-PAOH's a grupos carboxilo.
Los Fmoc-Gly-PAOH's están acoplados
a ambos carboxilos del IDA carboxi-terminal
(conector IV) o cada IDA tiene un
Fmoc-Gly-PA (conector III). En
cualquier caso, hay un grupo carboxilo libre que sirve para
empalmar el conector al soporte sólido (por ejemplo, a través de
Lys, que proporciona ella misma un grupo amino extra para la
síntesis de una tercera copia de péptido, no liberable, péptido no
liberable que puede usarse para secuenciación mediante degradación
de Edman).
El conector IV entero se sintetizó en solución.
Ambos grupos carboxilo de Boc-IDA se activaron
mediante DIC o HOBt y se dejaron reaccionar con
Fmoc-Gly-PA en presencia del
catalizador dimetilaminopiridina. Después de retirar el grupo
protector Boc mediante TFA, la base libre se usó para abrir el
anhídrido cíclico preformado de Boc-IDA. En este
caso, ambos Fmoc-Gly-PA's son
químicamente indistinguibles y el primer péptido se segmenta a
través de la ciclación y la formación de DKP a partir de cualquiera
de los dos brazos. La DKP formada tiene sobre un nitrógeno la
segunda copia de péptido.
Puede considerarse que el conector III está
compuesto de dos bloques de construcción idénticos. Se preparó
Boc-anhídrido de IDA y se abrió mediante
Fmoc-Gly-PA dando como resultado
Boc-IDA monosustituido. El acoplamiento de este
producto a un soporte sólido, la retirada del grupo Boc y el
acoplamiento repetido del mismo derivado de Boc-IDA
daba como resultado la síntesis del conector III deseado. Cuando se
ensamblan entre sí esos dos bloques de construcción idénticos
proporcionan reactividades totalmente diferentes de sus ésteres.
Después de retirar el grupo protector Boc y ajustar el pH, el
dipéptido IDA-IDA forma DKP casi instantáneamente,
liberando el péptido del brazo que ha reaccionado en la reacción de
ciclación. La cinética de reacción para la liberación de este
péptido se midió a pH 4,0 (Fig. 4A), pH 6,5 (Fig. 4B), pH 8,3 (Fig.
4C). La liberación en dos etapas (a pH 8,5, a continuación pH 13,2)
se muestra en la Fig. 4D. El segundo brazo retenía un péptido para
la liberación con hidrólisis alcalina.
Este tipo de conector también proporciona la
posibilidad de liberar diferentes péptidos en cada una de dos
etapas de liberación. Al desproteger separadamente la porción de
extensión de la cadena peptídica de los brazos respectivos del
conector, pueden realizarse diferentes síntesis de péptidos. Después
de acoplar el primer brazo, el grupo Fmoc se retira y el péptido
que está destinado a liberarse en la primera etapa (formación de
DKP) se sintetiza (protegiéndose su extremo amino mediante la
estrategia de protección con Boc). Sin embargo, el grupo imino de
IDA tiene que ser protegido por un grupo lábil más ácido, tal como
Ddz o Bpoc, que permite su segmentación suave sin afectar a la
protección de la cadena lateral en el primer péptido. Después de
retirar el grupo Ddz/Bpoc del IDA, el segundo brazo se acopla, el
grupo Fmoc se retira y el segundo péptido se monta sobre el grupo
amino libre de Gly.
La estructura de un conector que contiene
metionina se da posteriormente:
Montaje del conector sobre TentaGel:
Se activó Fmoc-Glu(OtBu)
mediante DIC/HOBt y se acopló a TG (0,2 mmol de grupos amino por g
de resina) en un exceso molar de 3. El grupo Fmoc se segmentó, la
resina se lavó 5 veces con DMF y se acopló Fmoc-Met.
El tBu se retiró mediante exposición a TFA. Después de lavar la
resina 5 veces con DMF, el grupo carboxilo de la resina se activó
mediante HBTU/DIEA y se añadio un exceso molar de 3 de HOPA.
Posteriormente, el grupo Fmoc se retiró y se acopló
Fmoc-\beta-Ala a los grupos tanto
amino como hidroxilo sobre la resina a través de activación con
DIC/HOBT y catálisis mediante DMAP durante la noche y se reacopló a
través de anhídrido simétrico. Después de lavar la resino con DMF,
el grupo Fmoc se retiró y se midió la absorbancia de la solución
después de la desprotección y se cuantificó la liberación de Fmoc -
Cuantificación de la liberación de Fmoc, 0,38 mmol/g mostraba
acoplamiento casi cuantitativo de \beta-Ala.
Este conector se usó en la síntesis en fase
sólida de un pentapéptido como el descrito anteriormente. El
producto se segmentó de ambos brazos y su pureza se determinó
mediante HPLC analítica, la estructura se confirmó mediante MS.
Los puntos de fusión se determinaron en un
bloque de Kofler y están sin corregir. Los espectros de ^{1}H NMR
se registraron en un General Electric QE 300 Instrument. Todos los
espectros se presentan en ppm relativas al tetrametilsilano
(\delta) usando CDCl_{3} o CD_{3}SOCD_{3} como disolventes.
Los espectros de absorción UV/VIS se registraron en un
espectrofotómetro Hewlett-Packard HP8452A
Diode-Array usando una cubeta de cuarzo de 1 cm.
Los análisis de aminoácidos se llevaron a cabo en un sistema
D-500 (Durrum Corp., EE.UU. de A.). Las HPLC tanto
analíticas como preparativas se llevaron a cabo en un sistema
Spectra Physics modular usando columnas Vydac (0,46 x 250 mm, 5
\mum, caudal 1 ml/min) y Vydac (10 x 250 mm, 10 \mum, caudal 3
ml/min) C-18, respectivamente.
La cromatografía de desarrollo rápido se realizó
con gel de sílice Merck 60 (40-63 \mum). La
cromatografía en capa fina se realizó sobre Silufol UV 254
(Kavalier, Checoslovaquia) o sobre Merck
DC-Alufolien Kieselgel 60. La cromatografía en
capa fina preparativa se realizó sobre placas de Whatman Silica gel
60A (1 mm de grosor). Las manchas se detectaron mediante extinción
de fluorescencia o al pulverizar con una solución diluida de
ninhidrina etanólica. Las soluciones de reacción se concentraron
usando un evaporador giratorio (a 2,0-2,6 kPa).
A no ser que se indique otra cosa, se usaron
disolventes de calidad comercial sin purificación adicional. La
resina TentaGel (TG) (0,21 milimoles/g) se recibió de
Rapp-Polymere (Tübingen). Los aminoácidos
protegidos se obtuvieron de Bachem (Torrance, California), Advanced
ChemTech (Louisville, Kentucky) o Propeptide
(Vert-le-Petit, Francia).
Se añadieron DIC (6,49 ml, 41,6 milimoles), HOBT
(5,11 g, 37,8 milimoles) y
1-amino-3-propanol
(2,89 ml, 37,8 milimoles) a una solución de Ddz-Gly
(liberado de su sal de ciclohexilamonio (15 g, 37,8 milimoles) al
disolverla en una mezcla de KHSO_{4} 0,5 N y EtOAc hasta que la
capa acuosa es ácida a rojo Congo, pH = 3, y extracción) en DMF
(120 ml). Después de agitar durante la noche a temperatura
ambiente, la mezcla de reacción se evaporó hasta sequedad. El
residuo se disolvió en EtOAc y se extrajo con KHSO_{4} 0,5 N a
0ºC, a continuación con solución acuosa saturada de NaHCO_{3} y
salmuera, se secó sobre MgSO_{4} y se evaporó. El producto se
disolvió en EtOAc y se precipitó con éter de petróleo. Rendimiento:
9,8 g (73%), homogéneo en TLC: R_{f} = 0,34 (sistema de disolvente
1; DCM:MeOH:AcOH 90:4:1). ^{1}H-NMR (300 MHz,
CDCl_{3}, 25ºC) \delta: 1,64 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-OH C^{\beta}H_{2}),
1,73 (s, 6H, Ddz CH_{3}),, 3,37, 3,61 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-OH C^{\alpha}H_{2},
NH-(CH_{2})_{3}-OH C^{\gamma}H_{2}),
3,75 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 3,79 (s, 6H, Ddz OCH_{3}),
5,38 (t, 1H, NH-(CH_{2})_{3}-OH NH),
6,35-6,50 (m, 3H, Ddz), 6,61 (t, 1H, Gly NH).
Se añadieron DIC (0,77 ml, 4,94 milimoles), DMAP
(0,092 g, 0,75 milimoles) y
Ddz-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(1,59 g, 4,5 milimoles) a una solución de Z-Pro
(1,13 g, 4,5 milimoles) en DCM (50 ml). Después de agitar durante
la noche, la solución se trató posteriormente de la misma manera
que el compuesto 15. Rendimiento: 2,42 g (92%); homogéneo en TLC
(sistema de disolventes 1).
El compuesto 2 (15,1 g, 25,8 milimoles) se
disolvió en DMF (150 ml), se añadió Na_{2}CO_{3} anhidro (0,05
g) y el compuesto se hidrogenó sobre catalizador de Pd al 5%/C (2,8
g) bajo presión normal con agitación vigorosa durante 6 horas
(controlado por TLC). La solución se filtró a través de un taco de
Celite. El filtrado se usó inmediatamente para acoplar con éster
activo preparado in situ
Boc-Glu(OBzl)OBt
[Boc-Glu(OBzl)-OH (8,7 g,
25,8 milimoles), HOBt (3,49 g, 25,8 milimoles), DIC (4,43 ml, 28,4
milimoles) en DMF (40 ml)]. La mezcla de reacción se agitó durante
la noche y a continuación se trató de la misma manera que el
compuesto 15. El producto se precipitó en una mezcla de disolventes
de EtOAc-PE (acetato de etilo-éter de petróleo) y se
obtuvieron 16 g (80%) del producto del epígrafe. R_{f} = 0,81
(sistema de disolventes 1).
El compuesto 3 (16 g, 20,8 milimoles) se
disolvió en DMF (210 ml) y se hidrogenolizó sobre catalizador de Pd
al 5%/C y se trató de la misma manera que el compuesto 17. El
residuo después de la evaporación de DMF se precipitó en una mezcla
de EtOAc-PE. Rendimiento: 13,3 g (94%); R_{f} =
0,37. ^{1}H-NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}, 25ºC) \delta: 1,36 (s, 9H, BOC),
1,64 (s, 6H, Ddz, CH_{3}), 1,68 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,8-2,0 (m, 6H, Glu C^{\beta}H_{2}, Pro
C^{\beta}H_{2} C^{\gamma}H_{2}), 2,16 (m, 2H, Glu
C^{\gamma}H_{2}), 3,09 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\alpha}H_{2}),
3,50 (m, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 3,65 (m, 2H, Pro
C^{\delta}H_{2}), 3,73 (s, 6H, Ddz OCH_{3}), 4,01 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\gamma}H_{2}),
4,22 (m, 1H, Glu C^{\alpha}H), 4,31 (m, 1H, Pro C^{\alpha}H),
6,35-6,49 (m, 3H, Ddz), 7,09 (d, 1H, Glu NH), 7,38
(t, 1H, Gly NH), 8,05 (t, 1H,
NH-(CH_{2})_{3}-O NH).
Se añadieron DIC (31,2 ml, 200 milimoles) y HOBT
(27,0 g, 200 milimoles) a una solución de Fmoc-Gly
(59,4 g, 200 milimoles) en DMF (900 ml). Después de agitar durante
30 min, se añadió
1-amino-3-propanol
(16,1 ml, 210 milimoles) y la mezcla de reacción se agitó durante 4
horas. La mezcla se evaporó hasta sequedad y el residuo se disolvió
en EtOAc a ebullición y se dejó cristalizar durante la noche.
Después de la recristalización el producto se lavó con EtOAc frío,
PE. Rendimiento: 62 g (91%).
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadieron DIC (4,28 ml, 27,4 milimoles),
Fmoc-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(8,5 g, 24,9 milimoles) y DMAP (0,31 g, 2,49 milimoles) a una
solución de
Fmoc-Glu(OBu^{t})-OH (10,6
g, 24,9 milimoles) en una mezcla de disolventes de DMF:DCM (1:1, 100
ml). Después de agitar durante la noche, los disolventes se
evaporaron y el residuo se disolvió en EtOAc y se extrajo con HCl
1M, NaHCO_{3} al 10%, salmuera, se secó sobre MgSO_{4} y se
evaporó. El producto se cristalizó en EtOAc-PE
(17,5 g, 94%), R_{f} = 0,64 (sistema de disolventes 1).
^{1}H-NMR (300 MHz, CDCl_{3}, 25ºC) \delta:
1,44 (s, 9H, tBu), 1,88 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,95-2,10 (m, 2H, Glu C^{\beta}H_{2}), 2,33 (m,
2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,38 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\alpha}H_{2}),
3,84 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 4,17-4,27 (m,
2H, NH-(CH_{2})_{3}-O
C^{\gamma}H_{2}), 4,31 (m, 1H, Glu C^{\alpha}H_{2}),
4,30-4,40 (m, 3H, Fmoc OCH_{2}CH-), 5,62 (t, 1H,
Gly NH), 5,66 (d, 1H, Glu NH), 6,48 (t, 1H,
NH-(CH_{2})_{3}-O NH),
7,29-7,75 (m, 8H, Fmoc).
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto 6 (2,0 g, 2,67 milimoles) se
disolvió en TFA-H_{2}O (95:5) y la mezcla de
reacción se agitó durante 1 h. Después de la evaporación de la
mezcla de reacción hasta sequedad, se coevaporó con tolueno cuatro
veces. El producto en bruto se cristalizó en
EtOAc-PE dos veces para obtener 1,6 g (87%) de
producto puro. R_{f} = 0,38 (sistema de disolventes 1).
^{1}H-NMR (300 MHz, DMSO-d_{6},
25ºC) \delta: 1,71 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,81-1,98 (m, 2H, Glu C^{\beta}H_{2}), 2,32 (m,
2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,12 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\alpha}H_{2}),
3,58 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 4,06 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\gamma}H_{2}),
4,20-4,30 (m, 3H, Fmoc OCH_{2}CH-), 7,76 (d, 1H,
Glu NH), 7,47 (t, 1H, Gly NH), 7,32-7,89 (m, 8H,
Fmoc), 7,86 (t, 1H, NH-(CH_{2})_{3}-O
NH).
\vskip1.000000\baselineskip
Fmoc-Glu-OBu^{t}
(25,0 g, 58,7 milimoles) disuelto en mezcla de
DMF-DCM (1:1, 1200 ml) se acopló con
Fmoc-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(22,0 g, 64,6 milimoles) en presencia de DIC (10,1 ml, 64,6
milimoles) y DMAP (0,71 g, 5,8 milimoles) durante la noche y la
mezcla de reacción se trató de la misma manera que se describe para
el compuesto 20. La cristalización en EtOAc-PE
proporcionaba 34,2 g (78%) del producto. R_{f} = 0,70 (sistema de
disolventes 1). ^{1}H-NMR (300 MHz,
DMSO-d_{6}, 25ºC) \delta: 1,38 (s, 9H, tBu),
1,71 (m, 2H, NH-(CH_{2})_{3}-O
C^{\beta}H_{2}), 1,80-1,96 (m, 2H, Glu
C^{\beta}H_{2}), 2,37 (m, 2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,13 (m,
2H, NH-(CH_{2})_{3}-O
C^{\alpha}H_{2}), 3,58 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 3,93
(m, 1H, Glu C^{\alpha}H), 4,01 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\gamma}H_{2}),
4,20-4,30 (m, 3H, Fmoc OCH_{2}CH-),
7,32-7,89 (m, 8H, Fmoc), 7,47 (t, 1H, Gly NH), 7,67
(d, 1H, Glu NH), 7,85 (t, 1H,
NH-(CH_{2})_{3}-O NH).
\vskip1.000000\baselineskip
El grupo protector terc-butilo
del compuesto 22 (33,0 g, 44,1 milimoles) se segmentó de la misma
manera que se describe para el compuesto 21. El mismo tratamiento
proporcionaba un rendimiento de 26,3 g (86%).
^{1}H-NMR (300 MHz, DMSO-d_{6},
25ºC) \delta: 1,72 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,83-1,98 (m, 2H, Glu C^{\beta}H_{2}), 2,38 (m,
2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,13 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\alpha}H_{2}),
3,58 (d, 2H, Gly C^{\alpha}H_{2}), 4,018 (m, 2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\gamma}H_{2}),
4,02 (m, 1H, Glu C^{\alpha}H), 4,20-4,30 (m, 3H,
Fmoc OCH_{2}CH-), 7,32-7,89 (m, 8H, Fmoc), 7,48
(t, 1H, Gly NH), 7,64 (d, 1H, Glu NH), 7,86 (t, 1H,
NH-(CH_{2})_{3}-O NH).
\vskip1.000000\baselineskip
TentaGel (0,1 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) se sometió a síntesis en fase
sólida usando el siguiente procedimiento.
La síntesis del dipéptido usaba el siguiente
procedimiento:
La péptido-resina (4 mg) se
añadió a solución tamponadora agitada, pH 8,5 (100 milimoles de
tampón de bicarbonato) en una cubeta de un espectrómetro UV de
exploración (Hewlett-Packard, HP1050 (HPUV). Usando
un intervalo de 3 s, se obtuvieron exploraciones múltiples del
espectro UV desde 200-500 mm y se siguió la cinética
de liberación de
Trp-Gly-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(Fig. 5). Se alcanzó una liberación máxima de 0,17 milimoles/g
(teoría 0,19 milimoles/g).
Un segundo brazo del conector doblemente
segmentable (compuesto 21) se acopló a
Fmoc-Lys-TG usando un procedimiento
análogo para la síntesis en fase sólida al descrito anteriormente.
El dipéptido modélico
(Gly-Trp-Glu(Gly-Trp-Lys-TentaGel)-O-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Trp<-Gly)
se sintetizó usando también el mismo procedimiento. Para verificar
la estabilidad del segundo brazo del conector de EDC, la estabilidad
de este brazo se probó bajo las condiciones de la primera
liberación. Se añadió péptido-resina (3 mg) a
solución tamponadora agitada de pH 8,5 en la cubeta del
espectrofotómetro UV y mediante exploraciones de 3 s se midió la
estabilidad de este enlace éster (Fig. 6). No se observó liberación
significativa del péptido. Esta prueba demostraba la estabilidad
del segundo brazo a pH 8,5.
La liberación de control se realizó de la misma
manera (siguiendo la cinética mediante espectroscopía UV) que se
describe para la primera liberación usando una solución de NaOH al
0,3% (Fig. 7). Se alcanzaba una liberación de 0,18 milimoles/g
(teoría 0,19 milimoles/g).
TentaGel (20,0 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) se sometió a síntesis en fase sólida
usando el siguiente procedimiento:
TentaGel (20,0 g, sustitución 0,23
miliequivalentes de NH_{2}/g) se sometió a síntesis en fase sólida
usando el siguiente procedimiento:
Boc-Glu(OBzl) (10
milimoles, 3,37 g) se disolvió en 50 ml de DMF y se activó con DIC
(10 milimoles, 1,58 ml) en presencia de HOBt (10 milimoles, 1,53 g)
y 4-dimetilaminopiridina (3 milimoles, 0,36 g). Se
añadió
Fmoc-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(10 milimoles, 3,54 g) y la mezcla de reacción se agitó durante la
noche. La DMF se evaporó bajo presión reducida. La mezcla de
reacción se extrajo con éter y el residuo aceitoso se evaporó. Se
añadió TFA (50 ml), la solución se agitó durante 60 minutos, el TFA
se evaporó y el residuo aceitoso se trituró con éter y se evaporó
hasta sequedad. El producto en bruto se disolvió en AcOEt, se
extrajo con HCl acuoso al 3% (3 veces) y los extractos acuosos se
lavaron con AcOEt, se neutralizaron mediante una solución saturada
de NaHCO_{3}. El producto se extrajo 3 veces con AcOEt, los
extractos se secaron mediante MgSO_{4} anhidro y el AcOEt se
evaporó. Rendimiento 5,5 g (93%). La Tlc sobre una placa de gel de
sílice mostraba una mancha absorbente de radiación UV, R_{f} 0,40
en CHCl_{3}: MeOH: ACOH (90:9:1).
H-Glu(OBzl)-O-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc
(9,3 milimoles, 5,5 g) se trató durante la noche con TFA (50 ml)
que contenía 10% de DMS. El TFA se evaporó y la mezcla de reacción
se trituró con PE (3 veces) y éter (3 veces) y se evaporó hasta
sequedad. Se disolvió Boc-Pro (3,3 milimoles, 0,71
g) en DMF (20 ml), se activó con DIC (3,3 milimoles, 0,52 ml) en
presencia de HOBt (3,3 milimoles, 0,49 g) y se añadió
H-Glu-O-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc
(3,3 milimoles, 1,6 g). El pH se ajustó hasta 8 con DIEA (papel
húmedo) y la mezcla de reacción se agitó durante la noche. La DMF
se evaporó bajo presión reducida, el producto aceitoso se disolvió
en AcOEt y se extrajo con una solución de NaHCO_{3} (5 veces).
Los extractos combinados se extrajeron con AcOEt, se acidificaron
mediante HCl acuoso al 10%, el producto se extrajo en AcOEt (3
veces), se lavó con agua (3 veces), se secó mediante MgSO_{4} y
el AcOEt se evaporó. Rendimiento 1,0 g (16%) de producto espumoso.
La Tlc sobre placa de gel de sílice mostraba una mancha absorbente
de radiación UV, R_{f} 0,60 en CHCl_{3}: MeOH: ACOH (90:9:1).
^{1}H-NMR (300 MHz, DMSO-d_{6},
27ºC) \delta: 1,33 (9H, Boc CH_{3}), 1,72 (2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,8 (4H, Pro C^{\beta}H_{2} y C^{\gamma}H_{2}), 1,9 (2H,
Glu, C^{\beta}H_{2}), 2,31 (2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,13
(2H, NH-(CH_{2})_{3}-O
C^{\alpha}H_{2}), 3,27 y 3,35 (2H, Pro C^{\delta}H_{2}),
3,59 (2H, Gly CH_{2}), 4,04 (2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\gamma}H_{2}),
4,11 (1H, Pro C^{\alpha}H), 4,27 (1H, Glu C^{\alpha}H),
4,2-4,3 (3H, Fmoc CH_{2} y CH), 7,47 (1H, Gly NH),
7,33, 7,42, 7,72 y 7,89 (8H, Fmoc aromático 1H), 7,86 (1H,
NH-(CH_{2})_{3}-O NH), 8,23 (1H, Glu
NH).
\vskip1.000000\baselineskip
Boc-Pro (10 milimoles, 2,15 g)
se disolvió en DMF (50 ml), se activó con DIC (10 milimoles, 1,58
ml) en presencia de HOBt (10 milimoles, 1,53 g) y
4-dimetilaminopiridina (3 milimoles, 0,36 g). Se
añadió
Fmoc-Gly-NH-(CH_{2})_{3}-OH
(10 milimoles, 3,54 g) y la mezcla de reacción se agitó durante la
noche. La DMF se evaporó bajo presión reducida, el residuo aceitoso
se disolvió en AcOEt y el precipitado se filtró. La solución de
AcOEt se extrajo con HCl acuoso al 3% (3 veces), agua, solución
saturada de NaHCO_{3} y agua. La solución se secó sobre MgSO_{4}
y el AcOEt se evaporó hasta sequedad (4,2 g). Se añadió TFA (50
ml), la solución se agitó durante 60 min y el TFA se evaporó. El
residuo aceitoso se evaporó con tolueno (3 veces), el producto se
disolvió en AcOEt y se precipitó con éter. Rendimiento 1,4 g (31%).
La Tlc sobre placa de gel de sílice mostraba una mancha absorbente
de radiación UV, R_{f} 0,10 en CHCl_{3}:MeOH:ACOH (90:9:1).
\vskip1.000000\baselineskip
Z-Glu(OtBu) (20
milimoles, 6,74 g) se disolvió en DMF (50 ml), se activó con DIC
(20 milimoles, 3,12 ml) en presencia de HOBt (20 milimoles, 3,06 g)
y se añadió
H-Pro-O-(CH_{2})_{3}-NH<-Gly<-Fmoc
(26 milimoles, 12 g). El pH se ajustó hasta 8 con DIEA (papel
húmedo) y la mezcla de reacción se agitó durante la noche. La DMF se
evaporó bajo presión reducida, y el producto aceitoso se disolvió
en AcOEt, se extrajo con una solución de NaHCO_{3} (3 veces),
agua, HCl acuoso al 3% (3 veces) y agua. La capa orgánica se secó
mediante MgSO_{4} y el AcOEt se evaporó. El residuo aceitoso (8,1
g) se disolvió en DCM (20 ml) y se añadió TFA (100 ml). Después de
60 minutos la mezcla de reacción se evaporó, el residuo aceitoso se
evaporó con tolueno (3 veces) y se disolvió en AcOEt. El producto
se extrajo en una solución saturada de NaHCO_{3} (5 veces) y los
extractos combinados se lavaron con AcOEt, se acidificaron con
solución de KHSO_{4}. El producto se extrajo en AcOEt (3 veces),
se lavó con agua, se secó sobre MgSO_{4} y el AcOEt se evaporó.
Rendimiento 4,3 g (30%) de producto espumoso. La Tlc sobre placa de
gel de sílice mostraba una mancha que absorbía radiación UV, R_{f}
0,50 en CHCl_{3}:MeOH:ACOH (90:9:1). ^{1}H-NMR
(300 MHz, DMSO, 27ºC) \delta: 1,72 (2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\beta}H_{2}),
1,8 (6H, Pro C^{\beta}H_{2} y C^{\gamma}H_{2}, Glu
C^{\beta}H_{2}), 2,34 (2H, Glu C^{\gamma}H_{2}), 3,13 (2H,
NH-(CH_{2})_{3}-O C^{\alpha}H_{2}),
3,58 (2H, Gly CH_{2}), 3,68 (2H, Pro C^{\delta}H_{2}), 4,04
(2H, NH-(CH_{2})_{3}-O
C^{\gamma}H_{2}), 4,2-4,3 (3H, Fmoc CH_{2} y
CH), 4,3 (1H, Pro C^{\alpha}H), 5,01 (2H, Z CH_{2}), 7,35 (5H,
Z aromático), 7,33, 7,42, 7,72 y 7,89 (8H, H aromático de Fmoc),
7,84 (1H, NH-(CH_{2})_{3}-O NH).
\vskip1.000000\baselineskip
TengaGel (1 g, sustitución 0,23 miliequivalentes
de NH_{2}/g) se prehinchó en DMF (jeringa de plástico de 10 ml
equipada con frita de polipropileno). Se añadieron HOBt (0,5
milimoles, 75 mg) y DIC (0,5 milimoles, 80 \mul) a una solución
de conector (0,5 milimoles) en DMF (2 ml) y la solución se
transfirió a la jeringa que contenía el TG. Después de acoplar
durante la noche la resina se lavó con DMF (5 veces) y el grupo Fmoc
se retiró mediante tratamiento de 10 minutos con piperidina al 50%
en DMF. La liberación de Fmoc se cuantificó midiendo la absorbancia
(302 nm) de la solución de piperidina y los lavados combinados.
\vskip1.000000\baselineskip
Fmoc-Trp en solución de DMF se
activó mediante DIC en presencia de HOBt y se acopló con un exceso
molar de 3 a un conector sobre TG. Después de lavar con DMF, el
grupo Fmoc se retiró mediante piperidina al 50% en DMF durante 10
min, y la resina se lavó con DMF. La absorbancia de la solución de
piperidina con los lavados combinados se leyó a 302 nm y se
cuantificó la liberación de Fmoc. La resina se lavó con DCM (5
veces) y se trató con TFA que contenía diferentes eliminadores
(véase la Tabla 1), se lavó con DCM, MeOH y se secó. Una muestra
(alrededor de 10 mg) se trató durante la noche con solución
tamponadora acuosa, pH 8,5, la absorbancia de la solución se leyó a
280 nm, la resina se lavó con agua y se añadió NaOH acuoso (0,5%).
Después de 4 h la absorbancia se leyó a 280 nm y la cantidad de
péptido que contenía Trp se calculó.
La Tabla 3 muestra que un conector de
dicetopiperazina protegido con un grupo protector Boc se desprotege
durante el tratamiento con reactivo K, que contiene 95% de TFA. Sin
embargo, puesto que el conector era la combinación de
Pro-Glu que se segmentaba más lentamente, sólo se
liberaba aproximadamente 28% del marcador de triptófano. En
contraste, el conector protegido con el grupo protector Z
(benciloxicarbonilo) no era tan susceptible a la segmentación a pH,
aunque se usara el conector Glu-Pro más rápidamente
segmentado. Sin embargo, había alguna "pérdida", ya que el
grupo de bloqueo Z, aunque era utilizable, no era ideal en
combinación con el grupo protector Boc para conectores segmentables
ortogonales. Otro grupo, tal como Alloc, que se retira mediante
hidrogenólisis, puede ser una mejor elección en combinación con Boc.
También pueden ser útiles ciertos derivados de Z.
La presente invención no ha de limitarse en el
alcance por las realizaciones específicas descritas aquí ya que
tales realizaciones pretenden ser sólo simples ilustraciones de un
aspecto de la invención y cualesquiera microorganismos que sean
funcionalmente equivalentes están dentro del alcance de esta
invención. En efecto, diversas modificaciones de la invención
además de las mostradas y descritas aquí serán evidentes para los
expertos en la industria a partir de la descripción precedente y los
dibujos adjuntos. Tales modificaciones pretenden estar dentro del
alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Un soporte en fase sólida acoplado a un
conector, en donde dicho soporte es del tipo adecuado para la
síntesis en fase sólida y dicho conector comprende un enlace éster
segmentable y una metionina, en donde dicha metionina está ligada a
un ácido dicarboxílico que está acoplado a dicho soporte sólido, en
donde dicho enlace éster es segmentable a pH alto y estable a pH
8,5 o inferior, y en donde dicho enlace éster se proporciona al
acoplar un aminoalcohol, serina, homoserina o treonina a través de
un enlace amida a un grupo carboxilo del ácido dicarboxílico y un
aminoácido al grupo hidroxilo de dichos aminoalcohol, serina,
homoserina o treonina.
2. El soporte en fase sólida de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el ácido dicarboxílico es ácido
glutámico o ácido aspártico.
3. El soporte en fase sólida de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el que el aminoalcohol es
hidroxipropilamina.
4. El soporte en fase sólida de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que la hidroxipropilamina está unida a
través del enlace éster a un aminoácido.
5. El soporte en fase sólida de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que el aminoalcohol, la serina, la
homoserina o la treonina está unido a través del enlace éster a un
aminoácido.
6. El soporte en fase sólida de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 5, en el que el aminoácido es
beta-alanina.
7. Un soporte en fase sólida acoplado a un
conector, en donde dicho soporte es del tipo adecuado para la
síntesis en fase sólida y dicho conector comprende un enlace éster
segmentable y una metionina, en donde un grupo carboxilo de dicha
metionina está unido a un grupo amino de una amina de un ácido
aminodicarboxílico que está acoplada mediante un carbonilo
C-terminal a dicho soporte sólido, en donde dicho
enlace éster es segmentable a pH alto y estable a pH 8,5 o
inferior, y en donde dicho enlace éster se proporciona al acoplar
una hidroxipropilamina a través de un enlace amida a otro grupo
carboxilo del ácido aminodicarboxílico y
beta-alanina al grupo hidroxilo de dicha
hidroxipropilamina.
8. El soporte en fase sólida de acuerdo con
cualquier reivindicación 1 a 7, en el que un grupo amino de dicha
metionina está unido a otro péptido mediante un enlace amida.
9. El soporte en fase sólida de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde dicho soporte
sólido se selecciona del grupo que consiste en resina de
poliestireno, resina de
estireno-co-divinilbenceno injertada
con poli(dimetilacrilamida), resina de poliamida,
poliestireno injertado con polietilenglicol, resina de
polidimetilacrilamida y polisacáridos.
10. El soporte en fase sólida de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde dicho soporte
está caracterizado por un asidero.
11. El soporte en fase sólida de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que dicho asidero es benzhidrilamina.
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Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5605798A (en) | 1993-01-07 | 1997-02-25 | Sequenom, Inc. | DNA diagnostic based on mass spectrometry |
US5463564A (en) | 1994-09-16 | 1995-10-31 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | System and method of automatically generating chemical compounds with desired properties |
ATE272058T1 (de) * | 1995-10-17 | 2004-08-15 | Combichem Inc | Matrize für die synthese kombinatorischer bibliotheken in lösung |
CZ217698A3 (cs) * | 1996-04-08 | 1998-12-16 | Glaxo Group Limited | Způsob sledování průběhu reakce |
DE19626762A1 (de) * | 1996-07-03 | 1998-01-08 | Basf Ag | Enzymatisch spaltbare Linker für Festphasensynthesen |
US6453246B1 (en) | 1996-11-04 | 2002-09-17 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | System, method, and computer program product for representing proximity data in a multi-dimensional space |
US6571227B1 (en) | 1996-11-04 | 2003-05-27 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | Method, system and computer program product for non-linear mapping of multi-dimensional data |
US6295514B1 (en) | 1996-11-04 | 2001-09-25 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | Method, system, and computer program product for representing similarity/dissimilarity between chemical compounds |
DK0937096T3 (da) | 1996-11-06 | 2004-06-14 | Sequenom Inc | Fremgangsmåde til massespektrometri-analyse |
US6133436A (en) | 1996-11-06 | 2000-10-17 | Sequenom, Inc. | Beads bound to a solid support and to nucleic acids |
US5958703A (en) * | 1996-12-03 | 1999-09-28 | Glaxo Group Limited | Use of modified tethers in screening compound libraries |
US6168913B1 (en) * | 1997-10-14 | 2001-01-02 | Abbott Laboratories | Coding combinatorial libraries with fluorine tags |
AU1589099A (en) * | 1997-11-18 | 1999-06-07 | Rhone-Poulenc Rorer Pharmaceuticals Inc. | Functionalized resin for the synthesis of amides and peptides |
CA2260472A1 (en) * | 1998-02-11 | 1999-08-11 | Xiao-Yi Xiao | Safety-catch linkers |
US7094943B2 (en) | 1998-04-27 | 2006-08-22 | Hubert Köster | Solution phase biopolymer synthesis |
GB9912911D0 (en) | 1999-06-04 | 1999-08-04 | Zeneca Ltd | Chemical process |
US6309889B1 (en) | 1999-12-23 | 2001-10-30 | Glaxo Wellcome Inc. | Nano-grid micro reactor and methods |
US7416524B1 (en) | 2000-02-18 | 2008-08-26 | Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development, L.L.C. | System, method and computer program product for fast and efficient searching of large chemical libraries |
US20010031475A1 (en) * | 2000-02-23 | 2001-10-18 | Gallop Mark A. | Self-encoded combinatorial synthesis of compound multiplets |
AU2001241800A1 (en) | 2000-02-29 | 2001-09-12 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | Method and computer program product for designing combinatorial arrays |
US7039621B2 (en) | 2000-03-22 | 2006-05-02 | Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development, L.L.C. | System, method, and computer program product for representing object relationships in a multidimensional space |
WO2001075790A2 (en) | 2000-04-03 | 2001-10-11 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | Method, system, and computer program product for representing object relationships in a multidimensional space |
JP2004507821A (ja) * | 2000-08-22 | 2004-03-11 | 3−ディメンショナル ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド | ライブラリー構築ブロックの特徴からのコンビナトリアルライブラリー生成物の特性を決定するための方法、システムおよびコンピュータプログラム製品 |
AU2001292740A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Dimitris K. Agrafiotis | Method, system, and computer program product for encoding and building products of a virtual combinatorial library |
WO2002061419A1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-08-08 | 3-Dimensional Pharmaceuticals, Inc. | Method, system, and computer program product for analyzing combinatorial libraries |
US6670142B2 (en) | 2001-10-26 | 2003-12-30 | The Regents Of The University Of California | Method for screening combinatorial bead library, capturing cells from body fluids, and ligands for cancer cells |
US7262269B2 (en) * | 2001-10-26 | 2007-08-28 | The Regents Of University Of California | Method for screening combinational bead library; ligands for cancer cells |
US7291456B2 (en) | 2002-01-24 | 2007-11-06 | The Regents Of The University Of California | Method for determining differences in molecular interactions and for screening a combinatorial library |
US20040185499A1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-09-23 | Jolley Michael E. | Method of epitope scanning using fluorescence polarization |
JP5107716B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2012-12-26 | ザ・チルドレンズ・ホスピタル・オブ・フィラデルフィア | 分子治療用生分解性リンカー |
EP2592103A1 (en) | 2011-11-08 | 2013-05-15 | Adriacell S.p.A. | Polymer aldehyde derivatives |
CN103788367B (zh) * | 2014-02-26 | 2017-01-11 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚酯酰胺及其制备方法 |
KR20170109046A (ko) * | 2015-02-02 | 2017-09-27 | 투 포어 가이즈, 인코포레이티드 | 바이오마커 검출용 불안정성 링커 |
HRP20230928T1 (hr) * | 2015-02-24 | 2023-11-24 | City Of Hope | Platforme za skrining kemijski kodiranih prostorno adresiranih biblioteka |
DE102015117567B4 (de) | 2015-10-15 | 2017-05-11 | Stochastic Combinatorics GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dr. Alexander Nesterov-Müller, 76661 Philippsburg) | Ultra-hochdichte Oligomerarrays und Verfahren zu deren Herstellung |
EP4092013A1 (en) | 2017-06-20 | 2022-11-23 | Imbria Pharmaceuticals, Inc. | Compositions and methods for increasing efficiency of cardiac metabolism |
EP3866794A4 (en) | 2018-10-17 | 2022-07-20 | Imbria Pharmaceuticals, Inc. | METHODS OF TREATING RHEUMATIC DISEASES USING TRIMETAZIDINE COMPOUNDS |
CA3158746A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Bcd Bioscience, Inc. | High-yield peroxide quench-controlled polysaccharide depolymerization and compositions thereof |
US11780811B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-10-10 | Imbria Pharmaceuticals, Inc. | Methods of synthesizing 2-[4-[(2,3,4-trimethoxyphenyl)methyl]piperazin-1-yl]ethyl pyridine-3-carboxylate |
US11530184B2 (en) | 2020-06-30 | 2022-12-20 | Imbria Pharmaceuticals, Inc. | Crystal forms of 2-[4-[(2,3,4-trimethoxyphenyl)methyl]piperazin-1-yl]ethyl pyridine-3-carboxylate |
US11883396B2 (en) | 2021-05-03 | 2024-01-30 | Imbria Pharmaceuticals, Inc. | Methods of treating kidney conditions using modified forms of trimetazidine |
WO2023102255A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Peptide-encoded libraries of small molecules for de novo drug discovery |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3963701A (en) * | 1972-04-17 | 1976-06-15 | Richardson-Merrell Inc. | Substituted benzhydryl lactamimide derivatives |
FR2595695B1 (fr) * | 1986-03-12 | 1988-12-02 | Synthelabo | Derives de n-(((hydroxy-2 phenyl) (phenyl) methylene) amino-2) ethyl) acetamide, leur preparation et leur application en therapeutique |
ES2003862A4 (es) * | 1986-12-24 | 1988-12-01 | Monsanto Co | Resina soporte para la sintesis de peptidos en fase solida. |
EP0322348B1 (de) * | 1987-12-22 | 1994-02-02 | Hoechst Aktiengesellschaft | Säurelabile Ankergruppen zur Synthese von Peptidamiden mittels Festphasenmethode |
JP2815362B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1998-10-27 | 中外製薬株式会社 | ベンズヒドリルアミン誘導体及びその製法 |
US5066716A (en) * | 1988-12-13 | 1991-11-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Synthesis of chloroacetyl and bromoacetyl modified peptides for the preparation of synthetic peptide polymers, conjugated peptides, and cyclic peptides |
CA2047191A1 (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-18 | Hendrik M. Geysen | Method for the use and synthesis of peptides |
US5650489A (en) * | 1990-07-02 | 1997-07-22 | The Arizona Board Of Regents | Random bio-oligomer library, a method of synthesis thereof, and a method of use thereof |
NL9002611A (nl) * | 1990-11-29 | 1992-06-16 | Crown Gear Bv | Gereedschap voor het vervaardigen van kroonwielen, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk gereedschap. |
CS103091A3 (en) * | 1991-04-12 | 1992-10-14 | Ustav Organicke Chemie A Bioch | Protected substituted benzhydrylamines as shoulders for the synthesis ofpeptides on solid phase, process of their preparation and use |
-
1994
- 1994-06-21 AT AT94920294T patent/ATE210993T1/de active
- 1994-06-21 ES ES01114395T patent/ES2291245T3/es not_active Expired - Lifetime
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