ES2293332T3 - Analogos peptidicos que comprenden al menos un resto aza-beta 3 aminoacilado, y sus usos, en particular en terapia. - Google Patents

Analogos peptidicos que comprenden al menos un resto aza-beta 3 aminoacilado, y sus usos, en particular en terapia. Download PDF

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Abstract

Uso de péptidos híbridos análogos de péptidos o proteínas parientes, comprendiendo estos péptidos híbridos al menos un resto aza-beta3-aminoacilo, es decir: * un resto que responde a la fórmula (A) ** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal, en la que R representa H o un grupo protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc, Boc o Z, y R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, * un resto que responde a la fórmula (B)** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal, en la que R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, * un resto que responde a la fórmula (C)** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos, en la que R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo 88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo aza-beta3-aminoácido, para la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento del lupus eritematoso diseminado.

Description

Análogos peptídicos que comprenden al menos un resto aza-\beta^{3} aminoacilo, y sus usos, en particular en terapia.
La presente invención tiene por objeto análogos de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo estos análogos peptídicos al menos un resto aza-\beta^{3} aminoacilo, así como sus usos en composiciones farmacéuticas o para el diagnóstico de patologías en las que están implicados los péptidos o las proteínas parientes mencionados anteriormente.
La identificación de las regiones antigénicas (o epítopos) reconocidas por las células T, y la comprensión de las bases moleculares y celulares del reconocimiento antigénico se consideren como etapas claves en la concepción y el desarrollo de estrategias de vacunaciones y de inmunomodulación. La inmunización con la ayuda de péptidos que corresponden a epítopos de lo ajeno (por ejemplo víricos, bacterianos) o de lo propio (por ejemplo tumorales) para inducir anticuerpos y/o linfocitos T auxiliares (Th) o linfocitos citotóxicos (CTL) específicos del tumor o del virus, constituye hoy en día una estrategia particularmente prometedora en el desarrollo de vacunas sintéticas. En el caso de las vacunas antivíricas por ejemplo, los péptidos presentan varias ventajas principales frente a las preparaciones habituales de virus atenuados o desactivados, es decir, una producción más sencilla, químicamente definida y perfectamente controlable, así como una mejor estabilidad a temperatura ambiente. Se han propuesto asimismo enfoques terapéuticos basados en epítopos T CD4^{+} de antígenos de lo propio.
En la práctica, sin embargo, los péptidos resultan ser poco inmunógenos y no permiten obtener títulos elevados de anticuerpos capaces de reaccionar con la proteína nativa o la partícula vírica. Estas limitaciones del uso de péptidos en el desarrollo de vacunas sintéticas están relacionadas probablemente con una biodegradabilidad importante en los fluidos biológicos, una mala difusión a través de los sistemas membranarios y por falta de selectividad frente a la diana.
Se han desarrollado diferentes enfoques para "transformar" los péptidos en moléculas capaces de inducir una respuesta inmune humoral o celular más fuerte y más específica. La introducción en péptidos antigénicos de uniones seudopeptídicas es una estrategia de las más interesantes para mejorar sus características fisico-químicas propias y su aptitud para interactuar con los efectores del sistema inmunitario. A pesar de las aplicaciones potenciales importantes en el campo del diagnóstico, de la vacunación o de la inmunomodulación, y la extensión de los conocimientos de estos análogos adquiridas en los campos químico y farmacológico, los seudopéptidos se usan todavía poco en inmunología.
El artículo de Decker et al., The Journal of Immunology, 2000, 165: 654-662 se refiere al estudio de la histona H4 del nucleosoma y a la identificación de un epítopo particular de ésta, el epítopo H4 (88-99). Asimismo, este artículo describe el uso de este epítopo en el ámbito de la prevención o del tratamiento del lupus eritematoso diseminado.
El documento FR 2 828 884 se refiere al uso de los hidrazinopeptoides de fórmula (I) siguiente:
1
para la preparación de un medicamento destinado en particular al tratamiento de cánceres.
En este documento, R_{2} y R_{3} pueden representar un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, eventualmente sustituido.
La presente invención tiene como objetivo suministrar análogos peptídicos resistentes a las enzimas de degradación, y capaces de imitar la actividad de diversos péptidos nativos, agentes de vacunación o de inmunomodulación.
La invención tiene más particularmente como objetivo suministrar análogos peptídicos que se caracterizan por la introducción de monómeros, que no presenten ningún centro quiral carbonado, lo que permite liberarse de las dificultades relacionadas con la síntesis asimétrica, y con los problemas de epimerización. Esta familia de análogos peptídicos constituye una nueva clase de peptidomiméticos, en los que los restos (cadenas laterales) están portados por átomos de nitrógeno quirales con una configuración no fijada, lo que les confiere una gran adaptabilidad en el espacio. El posicionamiento correcto de los peptidomiméticos construidos según este principio, en un sitio enzimático, se produce al mismo tiempo mediante el desplazamiento de equilibrios conformacional y configuracional.La acción de dicho compuesto, desde un punto de vista esteroquímico, es equivalente a la de una mezcla de diasteroisómeros en equilibrio rápido, desplazando la interacción con el sitio enzimático el equilibrio hacia el o los esteroisómeros más afines. Asimismo, pueden resultar de ello otros beneficios potenciales, tales como, desde un punto de vista químico, una simplificación de los métodos de síntesis (supresión de los problemas esteroquímicos), y por otra parte, una resistencia más elevada de dichos análogos con esqueletos modificados, frente a la acción de las peptidasas. La síntesis previa de estos monómeros permite la introducción de una buena diversidad de cadenas laterales, tanto en serie proteogénica como no proteogénica y, por lo tanto, permite modular en una cierta medida su afinidad y su lipofilia.
La invención tiene asimismo como objetivo suministrar composiciones farmacéuticas que comprenden dichos análogos peptídicos, así como métodos de diagnóstico in vitro de patologías que implican los péptidos parientes de los cuales proceden estos análogos peptídicos, y kits para la realización de estos métodos.
La presente invención tiene por objeto el uso de análogos de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo estos análogos peptídicos, o también denominados péptidos híbridos, al menos un resto aza-\beta^{3}-aminoacilo, es decir:
-
un resto que responde a la fórmula (A) siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal,
2
en la que R representa H o un grupo protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc (fluorenilmetiloxicarbonilo), Boc (terc-butiloxicarbonilo), o Z (benciloxicarbonilo), y R_{1} representa una cadena lateral seleccionada de entre las de los aminoácidos,
-
un resto que responde a la fórmula (B) siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal,
3
-
en la que R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos,
-
un resto que responde a la fórmula (C) siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos,
4
en la que R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo 88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo aza-\beta^{3}-aminoácido, para la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento del lupus eritematoso diseminado.
Los péptidos híbridos mencionados anteriormente de la invención pueden asimismo estar definidos por la fórmula general siguiente (A):
(A)AA1-AA2-.................-AAn-1)-AAn
en la que
\text{*}
AA1 a AAn representan:
-
un aminoácido que corresponde a un resto de aminoacilo situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la cual proceden los péptidos híbridos,
-
o un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo análogo al resto de aminoacilo inicialmente presente en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la cual proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que esté respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponde dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, y
\text{*}
n representa un número entero de 4 a aproximadamente 100.
La invención tiene más particularmente por objeto el uso mencionado anteriormente de péptidos híbridos de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
-
en la que aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponden a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
-
N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
-
1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4.
La invención se refiere al uso mencionado anteriormente de péptidos híbridos que proceden del epítopo 88-99 de la histona H4 como péptido pariente, y que corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo de aza-\beta^{3} aminoácido, para la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento del lupus eritematoso diseminado.
La invención se refiere más particularmente al uso mencionado anteriormente de péptidos híbridos que proceden del epítopo 88-99 definido anteriormente, y que tiene las siguientes fórmulas:
5
6
60
La invención se refiere más particularmente al uso mencionado anteriormente del péptido híbrido de fórmula SEC ID nº: 2.
La invención se refiere más particularmente al uso mencionado anteriormente del péptido híbrido de fórmula SEC ID nº: 7.
La invención tiene asimismo por objeto los péptidos híbridos que comprenden al menos un aza-\beta^{3} aminoácido, siendo esos péptidos híbridos análogos de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo dichos péptidos híbridos al menos un aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente, y procediendo del epítopo de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a SEC ID nº: 1.
La invención se refiere más particularmente a los péptidos híbridos tales como se definen anteriormente, y que corresponden a la fórmula general siguiente (A):
(A)AA1-AA2-...............-AAn-1)-AAn
en la que
\text{*}
AA1 a AAn representan:
-
un aminoácido que corresponde a un resto de aminoacilo situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
-
o un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo análogo al resto de aminoacilo inicialmente presente en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que esté respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponde dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo,
representando al menos uno de AA1 a AAn un aminoácido del péptido pariente, es decir un resto de aminoacilo situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, y
\text{*}
n representa un número entero de 4 a aproximadamente 100.
En este sentido, la invención se refiere más particularmente a los péptidos híbridos definidos anteriormente de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
en la que:
-
aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
-
N^{\alpha}haa_{m} y N_{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos, análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
-
1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 a 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4, y uno al menos de 1, n o p sea diferente de cero.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención tiene más particularmente por objeto los péptidos híbridos mencionados anteriormente de fórmulas siguientes:
7
\newpage
La invención se refiere más particularmente todavía a los péptidos híbridos tales como se han definido anteriormente de fórmula siguiente:
8
La invención se refiere asimismo a los complejos entre un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, y un elemento del complejo de histocompatibilidad mayor (también denominado complejo MHC-híbrido), y eventualmente un receptor de células T (también denominado complejo MHC-híbrido-receptor T).
La invención se refiere más particularmente a un complejo entre un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, y un receptor de células T.
La invención tiene asimismo por objeto un método de diagnóstico in vitro de patologías asociadas a la presencia en el organismo de un paciente, de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías, caracterizado porque comprende:
-
poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de anticuerpos dirigidos contra dicha proteína, con un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, procediendo dicho péptido de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o procediendo de un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez a la proteína exógena o endógena, en condiciones que permiten la reacción entre los anticuerpos dirigidos contra la proteína y susceptibles de estar presentes en la muestra biológica, y dicho péptido híbrido;
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detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
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detectar in vitro anticuerpos que circulan en el paciente mediante un ensayo de competición usando un anticuerpo antihíbrido.
La invención tiene asimismo por objeto un neceser o kit para la realización de un método de diagnóstico in vitro tal como se ha definido anteriormente, que comprende:
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un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de la proteína endógena o exógena, o que corresponde a un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena,
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agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
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agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo dichos agentes reactivos eventualmente un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos a su vez por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
La invención se refiere asimismo a las composiciones farmacéuticas, en particular las vacunas, que comprenden al menos un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, en asociación o no con un vehículo fisiológicamente aceptable.
La invención tiene más particularmente por objeto las composiciones farmacéuticas mencionadas anteriormente que comprenden al menos un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, asociado o no a una molécula portadora, proteica o no, que puede inducir in vivo la producción de anticuerpos que neutralizan la proteína exógena o endógena responsable de la patología, o inducir in vivo una respuesta inmune celular citotóxica o auxiliar.
La invención se refiere asimismo a los anticuerpos antipéptidos híbridos policlonales o monoclonales tales como los obtenidos mediante inmunización de un animal con al menos un péptido híbrido definido anteriormente, siendo dichos anticuerpos susceptibles de formar un complejo con estos péptidos híbridos y/o con los péptidos parientes que corresponden a estos últimos, y caracterizados porque reconocen el péptido pariente o la proteína pariente con una afinidad al menos igual a la presentada por los anticuerpos antipéptido pariente o antiproteína pariente frente al péptido pariente o la proteína pariente.
La invención tiene más particularmente por objeto los anticuerpos de antiidiotipos susceptibles de formar un complejo con los anticuerpos mencionados anteriormente, tales como los obtenidos mediante inmunización de un animal con dichos anticuerpos.
La invención se refiere asimismo a un método de diagnóstico in vitro de patologías asociadas a la presencia en el organismo de un paciente de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías, estando dicho método caracterizado porque comprende:
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poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de dicha proteína, con al menos uno de los anticuerpos mencionados anteriormente, siendo los anticuerpos ventajosamente dirigidos contra un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o
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en unas condiciones que permiten la reacción entre la proteína susceptible de estar presente en la muestra biológica, y dichos anticuerpos dirigidos contra dicho péptido híbrido;
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detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de formarse en la etapa anterior.
La invención tiene asimismo por objeto un neceser o kit para la realización de un método de diagnóstico in vitro tal como se ha definido anteriormente, que comprende:
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unos anticuerpos mencionados anteriormente, dirigidos contra este péptido híbrido;
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unos agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
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unos agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo dichos agentes reactivos eventualmente un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos a su vez por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
La invención se refiere asimismo a las composiciones farmacéuticas, en particular las vacunas, que comprenden al menos un antiidiotipo mencionado anteriormente, en asociación con un vehículo fisiológicamente aceptable.
La invención tiene más particularmente por objeto las composiciones farmacéuticas mencionadas anteriormente que comprenden al menos un antiidiotipo tal como se ha definido anteriormente, asociado con una molécula portadora, proteica o no, que puede inducir in vivo la producción de anticuerpos que neutralizan la proteína exógena o endógena responsable de la patología, o inducir in vivo una respuesta inmune celular citotóxica.
La invención se refiere asimismo a composiciones farmacéuticas, que comprenden anticuerpos tales como se definen anteriormente, en asociación o no con un vehículo fisiológicamente aceptable.
La invención se ilustrará todavía más con la ayuda de la descripción detallada siguiente de la síntesis de aza-\beta^{3} aminoácidos, y de péptidos híbridos que los contienen, así como de su actividad biológica.
Péptidos híbridos de la histona H4
La secuencia en la que han trabajado los inventores en un primer tiempo es un péptido de la histona H4 (restos 88-99: YALKRQGRTLYG) que representa un epítopo T CD4^{+} inmunodominante mínimo reconocido por células Th ganglionares de ratones inmunizados contra un nucleosoma, estructura base de la cromatina, formada por ADN y por las cuatro histonas H2A, H2B, H3 y H4. Se ha demostrado estos últimos años que el nucleosoma desempeña un papel primordial como antígeno e inmunógeno en una enfermedad autoinmune sistémica, el lupus eritematoso diseminado, que afecta hoy en día a 1 millón de americanos. Este péptido de la región C-terminal de la histona H4 tiene la importante propiedad de no ser reconocido por células Th generadas contra la proteína H4 aislada, sino sólo por las células Th generadas contra el nucleosoma. Unos Estudios detallados de este péptido en el ratón normal BALB/c y con la ayuda de un modelo murino de lupus (ratón NZBxNZW) han permitido obtener informaciones referentes a la respuesta celular T CD4^{+} y B (producción de anticuerpos) dirigidas contra este péptido.
Se ha realizado la síntesis de varios análogos de este péptido 88-99 de la histona H4 sustituyendo con éxito diferentes posiciones por su análogo respectivo N^{\alpha}haa, según la metodología descrita a continuación.
A) Metodología de síntesis
La síntesis descrita a continuación es la de aza-\beta^{3} péptidos o péptidos híbridos que incluye uno o varios monómeros aza-\beta^{3} aminoácidos, homólogos nitrogenados de aminoácidos. Las cadenas laterales de los monómeros que imitan los aminoácidos están portadas por átomos de nitrógeno que son isoelectrónicos de los CH\alpha (átomos de nitrógeno quirales con configuración no fijada), lo que les confiere una gran libertad conformacional. Además, estos monómeros no poseen ningún centro de asimetría de configuración fijada. El posicionamiento correcto de la cadena peptídica en un sitio enzimático se produce al mismo tiempo mediante el desplazamiento de los equilibrios conformacional y configuracional. La acción de dicho compuesto, desde un punto de vista esteroquímico, es equivalente a la de una mezcla de dias-
teroisómeros en equilibrio rápido, desplazando la interacción con el sitio enzimático el equilibrio hacia el más afín.
El método de la presente invención permite introducir una gran variedad de cadenas laterales, proteogénicas o no proteogénicas, en posiciones elegidas. Asimismo, se desprenden otros beneficios potenciales tales como una simplificación de los métodos de síntesis (supresión de los problemas esteroquímicos) y una resistencia más elevada de dichos análogos con esqueletos modificados frente a la acción de las peptidasas. Esto permite por una parte imitar la mayoría de los aminoácidos naturales y no naturales y, por otra parte introducir en el esqueleto seudopeptídico unas cadenas laterales susceptibles de modular sus características biofísicas. La introducción de grupos que favorecen el paso de estos análogos a través de las membranas celulares (cadenas lipófilas) o que aumentan su solubilidad en el medio plasmático (grupos perfluorados por ejemplo) permiten modular, incluso optimizar, la biodisponibilidad de estos compuestos.
a) Monómeros aza-\beta^{3}-aminoácidos
Se han usado dos metodologías de síntesis para obtener los monómeros aza-\beta^{3}-aminoácidos a partir de las hidrazinas sustituidas y protegidas de forma apropiada, según la naturaleza de las cadenas laterales que se desean imitar.
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mediante bromoacetilación de hidrazinas N,N'-disustituidas, llevando la desprotección del monómero ortogonalmente sustituido al aza \beta^{3} aminoácido deseado, con rendimientos del orden de 60 a 80%.
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Este método que consiste en realizar una sustitución nucleófila y después una desprotección se publicó en Synlett: New Monomers for Solid Phase Synthesis of Hydrazinopeptoides: the N\alpha-Substituted-N\beta-Protected hydrazinoglycines y N\alpha-Substituted-N\beta-Protected hydrazinoglycinals. A. Cheguillaume, I. Doubli-Bounoua, M. Baudy-Floc'h, P. Le Grel, Synlett 2000, 3, 331-334.
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o bien mediante aminación reductora del ácido glioxílico.
Este método es un nuevo método de síntesis de los Fmoc-aza-\beta^{3}aminoácidos (N^{\alpha}haa): Se añade bajo agitación ácido glioxílico (1,1 eq) a una suspensión de hidrazina sustituida Fmoc protegida (1 eq) en 50 ml de EtOH. Después de 0,5 horas, se añade a la mezcla NaBH_{3}CN (1,2 eq), se ajusta el pH a 3-4 mediante adición de HCl 2N, después de 0,5 horas más se ajusta el pH a 1. Después de 10 min de agitación, la mezcla de reacción se concentra mediante evaporación, y después se diluye mediante adición de 100 ml de acetato de etilo. La disolución se lava sucesivamente mediante NaHCO_{3} (5%) y salmuera, y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, se obtiene el monómero Fmoc-aza-\beta^{3} aminoácido con rendimientos del orden de 82-87%.
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a-1) Fmoc aza-\beta^{3}-glicina (Fmoc-N^{\alpha}hGly-OH)
Se añade bajo agitación ácido glioxílico (1,1 eq) a una suspensión de Fmoc carbazato (1 eq) en 50 ml de EtOH. Después de 0,5 horas, se añade a la mezcla NaBH_{3}CN (1,2 eq), se ajusta el pH a 3-4 mediante adición de HCl 2N, después de 0,5 horas más, se ajusta el pH a 1. Después de 10 min de agitación, la mezcla de reacción se concentra mediante evaporación, y después se diluye mediante adición de 100 ml de acetato de etilo. La disolución se lava sucesivamente mediante NaHCO_{3} (5%) y salmuera, y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, se obtiene el monómero Fmoc-aza-\beta^{3} glicina con un rendimiento de 86%.
p.f.: 122-124ºC. RMN ^{1}H (DMSO): 3,75 (s, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 6,90 (br s, 1H, NH), 7,30-7,85 (m, 8H, Ar), 10,0 (s, 1H, OH). RMN ^{13}C (DMSO): 162,90, 144,07, 141,59, 128,06, 127,38, 125,44, 120,30, 67,37, 58,00, 47,43. HRMS: (M+) Calc. para C_{17}H_{15}N_{2}O_{3} 295,1082; Enc.: 295,1083.
a-2) Fmoc-aza-\beta^{3}-ácido aspártico (Fmoc-N^{\alpha}hAsp(OtBu)-OH)
a-2-1) Fmoc NH-NHCH_{2}CO_{2}tBu: Se añade gota a gota bajo agitación a temperatura ambiente una disolución de 1,95 g de bormoacetato de terc-butilo (10 mmoles) en 10 ml de CH_{2}Cl_{2} a una disolución de 2,54 g de Fmoc carbazato (10 mmoles) en 10 ml de DMF. Después de 12 h de agitación, el disolvente se evapora parcialmente, y el residuo se purifica mediante cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo/hexano 1/1) para obtener 2,79 g (rendimiento: 76%) en forma de un aceite incoloro que cristaliza lentamente.
p.f.,114-116ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,50 (s, 9H, tBu), 3,61 (d, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,44 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 6,90 (brs, 1H, NH), 7,20-7,80 (m, 13H, ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,55, 162,90, 144,07, 141,59, 128,06, 127,38, 125,44, 120,30, 82,21, 67,37, 53,10, 47,43, 28,42. C_{21}H_{24}N_{2}O_{4} 368,1736 Calc.: C, 68,45; H, 6,57; N, 7,61; Enc., C, 68,56; H, 6,73; N, 7,62.
a-2-2) Fmoc-N^{\alpha}hAsp(OtBu)-OH
Se prepara el monómero Fmoc-N^{\alpha}hAsp(OtBu) siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a partir de la hidrazina Fmoc NH-NHCH_{2}CO_{2}tBu descrita anteriormente.
87%; p.f.: 98-100ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,50 (s, 9H, tBu), 3,60 (m, 2H, CH_{2}), 3,72 (m, 2H, CH_{2}), 4,22 (t, 1H, J = 6,3 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,3 Hz, CH_{2}), 7,20 (brs, 1H, NH), 7,22-7,84 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,23, 171,00, 158,03, 143,61, 141,76, 128,33, 127,59, 125,33, 120,50, 83,80, 68,19, 59,20, 58,80, 47,49, 28,53. HRMS: (M+) Calc. para C_{23}H_{26}N_{2}O_{6} 426,1790; Enc.: 426,1790 Anál calc.: C, 64,76; H, 6,15; N, 6,57; Enc., C, 64,84; H, 6,18; N, 6,58.
a-3) Fmoc aza-\beta^{3}-metionina (Fmoc-N^{\alpha}hMet-OH)
a-3-1) Fmoc NH-NH(CH_{2})_{2}SMe: Se añaden 16 ml de HCl a una disolución de metiltioacetaldehído dimetilacetal (5 g, 36 mmoles) en CH_{2}Cl_{2}. Después de agitar a temperatura ambiente durante 0,5 h, se añade una suspensión de Fmoc carbazato (8,38 g, 33 mmoles) en 100 ml de THF. Después de 10 min, se añade 1g de tamizado molecular (4\ring{A}), y la mezcla se deja bajo agitación durante 12 horas. Después, se añaden 2,14 g fraccionados de cianoborohidruro de sodio (34 mmoles) en un periodo de 45 minutos, manteniendo el pH a 3-4 mediante adición de una disolución de HCl 2N. La mezcla se agita durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. La mezcla se diluye en 50 ml de acetato de etilo, se neutraliza mediante NaHCO_{3} y se lava mediante salmuera. Las fases acuosas se extraen mediante 3x50 ml de CH_{2}Cl_{2}. Las fases orgánicas se reúnen y se secan sobre Na_{2}SO_{4}. El disolvente se evapora y el aceite obtenido se recoge con éter de petróleo para dar un precipitado de 4,54 g (42%).
p.f.:132ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,15 (s, 3H, CH_{3}), 2,64 (t, 2H, J= Hz, CH_{2}), 3,12 (t, 2H, J = Hz, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,6 Hz, CH), 4,52 (d, 2H, J = 6,6 Hz, CH^{2}), 6,46 (brs, 1H, NH), 7,25-7,82 (m, 8H, ar), 8,21 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 157,67, 144,05, 141,75, 128,21, 127,51, 125,39, 120,46, 67,41, 50,09, 47,58, 32,63, 15,66. Anal calc. para C_{18}H_{20}O_{2}N_{2}S 328,1245: C, 65,83; H, 6,14; N, 8,54; S, 9,74. Enc.: C, 65,90; H, 6,18; N, 8,62; S, 9,69.
a-3-2) Fmoc-N^{\alpha}hMet-OH
Se prepara el monómero Fmoc-N^{\alpha}hMet-OH siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a partir de la hidrazina Fmoc NH-NH(CH_{2})_{2}SMe descrita anteriormente.
83%. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,15 (s, 3H, CH_{3}), 2,55 (t, 2H, J = Hz, CH_{2}), 3,15 (t, 2H, J = Hz, CH_{2}), 3,69 (s, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,6 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,6 Hz, CH_{2}), 6,95 (brs, 1H, NH), 7,25-7,82 (m, 8H, ar), 9,24 (sl, 1H, OH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 173,42, 156,02, 143,87, 141,76, 128,26, 127,54, 125,38, 120,45, 67,54, 59,18, 56,70, 47,56, 30,12, 16,09. HRMS [M+H]^{+} C_{20}H_{23}N_{2}O_{4}S Calc.: 387,1379; Enc.: 387,1379.
a-4) Fmoc aza-\beta^{3}-tirosina (Fmoc-N^{\alpha}hTyr(OCH_{2}OEt)-OH)
a-4-1) 4-(etiloximetiloxi)benzaldehído: Se añade una disolución de éter de etilclorometilo (5,65 d, 0,06 mmoles) en 20 ml de THF a 0ºC a una mezcla de 4-hidroxibenzaldehído (5 g, 0,041 mmoles) y 12 ml de trimetilamina en 30 ml de THF, y la mezcla se agita a temperatura ambiente durante 2 h. Se filtra el clohidrato de trietilamina, y se evapora el disolvente a presión reducida para dar el 4-etiloximetiloxibenzaldehído en forma de aceite (6,63 g, 90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,30 (t, 3H, J = 7,1 Hz, CH_{3}), 3,70 (q, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 5,25 (s, 2H, CH_{2}), 7,15-7,80 (m, 4H, ar), 10,10 (s, 1H, CHO).
a-4-2) Fmoc-NH-NHCH_{2}(C_{6}H_{4})OCH_{2}OEt: Se añaden bajo agitación 5,6 g de Fmoc cabazato (22 mmoles) a una disolución de 4-(etiloximetiloxi)benzaldehído (5,3 g, 29 mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente. Después de 10 min, se añade 1 g de tamizado molecular (4\ring{A}), y se agita la mezcla durante 1 hora. Se añaden 1,57 g de cianoborohidruro de sodio (25 mmoles) en 45 minutos, y se mantiene el pH a 3-4 mediante adición de una disolución de HCl (2N). Después de 2 horas de agitación, se ajusta el pH a 1. Entonces, se añaden 50 ml de acetato de etilo, y la mezcla se neutraliza mediante una disolución saturada de NaHCO_{3}. La fase acuosa se extrae mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las fases orgánicas se secan sobre Na_{2}SO_{4} y el disolvente se evapora a presión reducida, para dar un aceite que mediante adición de éter de petróleo, da un precipitado blanco (5,34 g, 58%).
P.f.: 113ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,30 (t, 3H, J = 7,1 Hz, CH_{3}), 3,70 (q, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 3,98 (d, 2H, J = 6,8Hz, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 5,25 (s, 2H, CH_{2}), 6,30 (brs, 1H, NH), 7,15-7,80 (m, 13H, ar), 8,21 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 157,49, 144,06, 141,76, 130,70, 128,19, 127,50, 125,40, 120,44, 116,68, 93,58, 67,36, 64,65, 55,48, 47,60, 15,53. Anál Calc.: C_{25}H_{26}N_{2}O^{4}: 418,1892. C, 71,74; H, 6,27; N, 6,70; Enc.: C, 71,78; H, 6,29; N, 6,70.
a-4-3) Fmoc-N^{\alpha}hTyr(OCH_{2}OEt)-OH
Se prepara el monómero Fmoc-N^{\alpha}hTyr(OCH_{2}OEt)-OH siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a partir de la hidrazina Fmoc-NH-NHCH_{2}(C_{6}H_{4})OCH_{2}OEt descrita anteriormente.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,25 (t, 3H, J = 7,0 Hz, CH_{3}), 3,68 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH_{2}), 3,70 (s, 2H, CH_{2}), 4,05 (s, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 5,26 (s, 2H, CH_{2}), 6,80 (brs, 1H, NH), 7,25-7,80 (m, 8H, ar), 8,60 (brs, 1H, NH), 9,80 (br s, 1H, OH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 173,40, 157,68, 156,02, 143,93, 141,74, 131,04, 128,23, 127,55, 125,43, 120,43, 116,73, 93,48, 66,30, 64,68, 61,11, 59,00, 47,51, 15,61. HRMS [M+H]^{+} C_{27}H_{29}N_{2}O_{6} Calc.: 477,2026; Enc.: 477,2023. Anál Calc.: C, 68,04; H, 5,93; N, 5,88; Enc.: C, 68,00; H, 5,90; N, 5,87.
a-5) Fmoc aza-\beta^{3} arginina (Fmoc-N^{\alpha}hArg(Boc)-OH)
a-5-1) 1-terc-butoxicarbonilamino-3,3-dietoxipropano: Se añade gota a gota una mezcla de di-terc-butildicarbonato (9 g, 40 mmoles) en el dioxano (40 ml) a una disolución, bajo agitación y a 0ºC, de 1-amino-3,3-dietoxipropano (5,52 g, 37 mmoles), y de Et^{3}N (4,04 g, 40 mmoles) en 5 ml de dioxano. Después de 2 horas, la mezcla se agita a temperatura ambiente durante 12 horas, y después se evapora el disolvente. El aceite residual se recoge con 10 ml de agua, se acidifica con 30 ml de HCl (1%), y después se extrae con acetato de etilo (60 ml x 3). Las fases orgánicas se secan (MgSO4) y se evaporan, para dar 8,89 g de 1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxipropano (90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,20 (t, 6H, J = 8,8 Hz, CH_{3}), 1,40 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}), 1,60-2,00 (m, 2H, CH_{2}C), 3,00-3,80 (m, 6H, OCH_{2}+NHCH_{2}), 4,50 (t, 1H, J = 6,4 Hz, CH), 5,05-5,10 (br, 1H, NH).
a-5-2) 3-terc-butoxicarbonilaminopropanal: Se agita a temperatura ambiente durante 10 horas una disolución de 1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxipropano (8,89 g, 36 mmoles) en 15 ml de ácido acético y a 4 ml de agua, después se neutraliza mediante NaHCO_{3}, se recoge con acetato de etilo y se lava con salmuera. Las fases orgánicas se evaporan a presión reducida para dar 5,17 g de 3-terc-butoxicarbonilaminopropanal (83%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,45 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}), 2,60-2,80 (t, 2H, CCH_{2}), 3,20-3,50 (m, 2H, NCH_{2}), 5,10-5,20 (br s, 1H, NH), 9,86 (s, 1H, CHO).
a-5-3) Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{3}NHBoc: Se añaden 5,08 g de Fmoc carbazato (20 mmoles) a una disolución bajo agitación de 3-terc-butoxicarbonilaminopropanal (3,46 g, 20 mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente. Después de 10 minutos, se añade 1 g de tamizado molecular (4\ring{A}), y se agita la mezcla de reacción durante 12 horas. Se añaden por fracciones 1,26 g de cianoborohidruro de sodio (20 mmoles) en 45 minutos. El pH se mantiene a 3-4 mediante adición de una disolución de HCl 2N. La mezcla se agita durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. Entonces, se añaden a la mezcla 1,50 ml de acetato de etilo, y la disolución se neutraliza mediante NaHCO_{3}. Se extrae la mezcla mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). La fases orgánicas se secan (Na_{2}SO_{4}) y se evapora el disolvente, para dar un aceite que cristaliza mediante adición de éter de petróleo (4,27 g, 52%).
p.f.: 101ºC. RMN ^{1}H (DMSO) 1,40 (s, 9H, tBu), 1,50 (m, 2H, CH_{2}), 2,68 (m, 2H, CH_{2}), 2,98 (m, 2H, CH_{2}), 4,24 (t, 1H, J = 6,9 Hz, CH), 4,32 (d, 2H, J = 6,9 Hz, CH_{2}), 4,70-4,85 (brs, 1H, NH), 6,78 (brs, 1H, NH), 6,80 (brs, 1H, NH), 7,25-7,90 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (DMSO) 157,21, 155,95, 144,18, 142,94, 127,98, 127,64, 125,59, 120,46, 77,71, 65,82, 47,08, 38,39, 28,62, 28,21. HRMS calc. C_{23}H_{29}N_{3}O_{4}: 411,2158 Anál caIc. C_{23}H_{29}N_{3}O_{4}: C, 67,12; H, 7,11; N, 10,22. Enc.: C, 67,22; H, 7,19; N, 10,24.
a-5-4) Aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de bencilo
Se añade K_{2}CO_{3} (802 mg, 5,8 mmoles) a una disolución de hidrazina protegida por Fmoc, Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{3}
NHBoc obtenida en la etapa anterior (3,7 g, 9 mmoles) y de 2-bromoacetato de bencilo (2,66 g, 11,6 mmoles) en 20 ml de tolueno. La mezcla se lleva a reflujo bajo agitación durante 28 horas. La disolución se filtra y se evapora a vacío. La materia en bruto se cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo/hexano 1/3) para dar 3,02 g (60%) de aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de bencilo en forma de un aceite que precipita lentamente.
p.f.: 107ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,50 (s, 9H, tBu), 1,62 (m, 2H, CH_{2}), 2,97 (m, 2H, CH_{2}), 3,24 (m, 2H, CH_{2}), 3,75 (m, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,9 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,9 Hz, CH_{2}), 5,19 (s, 2H, CH_{2}), 6,88 (brs, 1H, NH), 7,25-7,90 (m, 13H, Ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,23, 156,55, 155,50, 144,13, 141,77, 135,54, 129,13, 129,04, 128,84, 128,14, 127,47, 125,44, 120,40, 79,38, 67,09, 64,47, 57,63, 54,56, 47,67, 38,83, 28,85, 27,83. HRMS calc.: C_{32}H_{37}N_{3}O_{6}: 559,2682. Anál. calc. C_{32}H_{37}N_{3}O_{6}: C, 68,66; H, 6,67; N, 7,51. Enc.: C, 68,59; H, 6,86; N, 7,28.
a-5-5) Aza-\beta^{3}-homolisinato de bencilo
Se añaden 2 ml de TFA a una disolución de aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de bencilo (0,56 g, 1 mmol) en 4 ml de DCM, y se agita la disolución durante 6 horas a temperatura ambiente. Una evaporación a presión reducida lleva a aza-\beta^{3}-homolisinato de bencilo (0,41 g, 92%) en forma de un aceite.
a-5-6) Aza-\beta^{3}-arginato (N-Boc) de bencilo
Se añade lentamente el aza-\beta^{3}-arginato (N-Boc) de bencilo (0,18 g, 0,40 mmoles) en disolución en 5 ml de CH_{2}Cl_{2} a una disolución de (BocNH)_{2}C=NTf (0,16 g, 0,41 mmoles) [(BocHN)_{2}C=NTf se prepara según la metodología de Feichtinger, K; Zapf, C; Sings, H.L; Goodman, M. J.Org. Chem. 1998, 63, 3804] y de trietilamina (0,64 ml, 0,46 mmoles). Después de agitar a temperatura ambiente durante 12 horas, la disolución se lava mediante una disolución saturada de NaHCO_{3} (25 ml) y la fase acuosa se extrae mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las fases orgánicas reunidas se secan sobre Na_{2}SO_{4} y se concentran a vacío. La materia en bruto, purificada mediante cromatografía ultrarrápida (acetato de etilo/hexano 1/2), lleva a 0,23 g de aza-\beta^{3}-arginato (N-Boc) de bencilo (85%).
p.f.: 70-72ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,39 (s, 18H, tBu), 1,60 (m, 2H, CH_{2}), 2,80 (m, 2H, CH_{2}), 3,32 (m, 2H, CH_{2}), 3,66 (m, 2H, CH_{2}), 4,24 (t, 1H, J = 7,1 Hz, CH), 4,45 (d, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 5,05 (s, 2H, CH_{2}), 6,95 (brs, 1H, NH), 7,27-7,82 (m, 13H, Ar), 8,28 (brs, 1H, NH), 11,45 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,45, 170,80, 163,97, 156,57, 153,59, 144,17, 141,73, 135,67, 129,06, 128,91, 128,78, 128,09, 127,45, 125,47, 120,34, 83,35, 79,48, 66,93, 60,74, 58,04, 53,89, 47,64, 38,83, 28,67, 28,44, 27,45. HRMS C_{38}H_{47}N_{5}O_{8} Calc. 701,3424 Anál. calc. para C_{38}H_{47}N_{5}O_{8} C, 65,02; H, 6,75; N, 9,98. Encontrado: C, 65,10; H, 6,83; N, 9,98.
a-5-7) FmocN^{\alpha}hArg(Boc)-OH
Se añaden 30 mg de Pd/C al 10% a una disolución de aza-\beta^{3}-arginato (N-Boc) de bencilo (0,35 g, 0,5 mmoles) en 25 ml de etanol bajo atmósfera de hidrógeno. La mezcla se agita a temperatura ambiente durante 6 horas. El catalizador se filtra sobre celite. La celite se lava mediante EtOH (3x15 ml) y el filtrado se evapora para obtener 0,26 g (89%) de aza-\beta^{3}-arginina (N-Boc) en forma de un aceite que cristaliza lentamente.
P.f.: 94ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,38 (s, 9H, tBu), 1,39 (s, 9H, tBu), 1,62 (m, 2H, CH_{2}), 2,89 (m, 2H, CH_{2}), 3,38 (m, 2H, CH_{2}), 3,60 (m, 2H, CH_{2}), 4,14 (t, 1H, J = 7,1 Hz, CH), 4,40 (d, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 7,27-7,82 (m, 8H, Ar), 7,95 (brs, 1H, NH), 8,50 (brs, 1H, NH), 11,50 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,35, 170,70, 163,90, 157,45, 153,57, 143,96, 141,75, 128,18, 127,52, 127,31, 125,44, 120,38, 83,35, 79,60, 67,42, 58,04, 53,89, 47,61, 38,83, 28,59, 28,46, 27,47. HRMS calc. para C_{31}H_{41}N_{6}O_{8} (M+) 611,2955. Enc. (M+) 611,2958. Anál. caIc. Para C_{31}H_{41}N_{6}O_{8}: C, 60,85; H, 6,76; N, 11,45. Enc.. C, 60,95; H, 6,78; N, 11,47.
a-6) Fmoc aza-\beta^{3}-lisina (Fmoc-N^{\alpha}hLys-OH)
a-6-1) 1-terc-butoxicarbonilamino-3,3-dietoxibutano: Se añade gota a gota una mezcla de di-terc-butildicarbonato (9,6 g, 40 mmoles) en dioxano (40 ml) a una disolución, bajo agitación y a 0ºC, de 1-amino-3,3-dietoxibutano (5,9, 37 mmoles) y de Et_{3}N (4,04 g, 40 mmoles) en 5 ml de dioxano. Después de 2 horas, la mezcla se agita a temperatura ambiente durante 12 horas, y después se evapora el disolvente. El aceite residual se recoge mediante 10 ml de agua, acidificada con 30 ml de HCl (1%), y después se extrae con acetato de etilo (60 ml x 3). Las fases orgánicas se secan (MgSO4) y se evaporan, para dar 9,4 g de 1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxibutano (90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,20 (t, 6H, J = 8,8 Hz, CH_{3}), 1,40 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}), 1,60-1,80 (m, 2H, CH_{2}C), 3,15 (m, 2H NCH_{2}), 3,48 (m, 2H, OCH_{2}), 3,85 (m, 2H, OCH_{2}), 4,45 (t, 1H, J = 6,4 Hz, CH), 4,65-4,70 (br, 1H, NH).
a-6-2) 3-terc-butoxicarbonilaminobutanal: Se agita a temperatura ambiente durante 5 horas una disolución de 1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3'-dietoxibutano (1,61 g, 6,2 mmoles) en 12 ml de ácido acético y 6 ml de agua, y después se neutraliza mediante NaHCO_{3}, se recoge con acetato de etilo y se lava con salmuera. Las fases orgánicas se evaporan a presión reducida, para dar 1,27 g de un aceite que corresponde al 3-terc-butoxicarbonilaminobutanal en equilibrio con hidroxi-2-pirazolidina.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,40 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}), 1,70-2,00 (m, 4H, CH_{2}), 3,20-3,50 (m, 2H, CH_{2}), 5,30-5,40 (br s, 1H, NH), 9,86 (s, CHO).
a-6-3) Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{4} NHBoc: Se añaden 5,08 g de Fmoc carbazato (20 mmoles) a una disolución bajo agitación de 3-terc-butoxicarbonilaminobutanal (3,46 g, 20 mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente. Después de 10 minutos, se añade 1 g de tamizado molecular (4\ring{A}), y se agita la mezcla de reacción durante 12 horas. Se añaden por fracciones 1,26 g de cianoborohidruro de sodio (20 mmoles) en 45 minutos. El pH se mantiene a 3-4 mediante adición de una disolución de HCl 2N. Se agita la mezcla durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. Entonces, se añaden a la mezcla 50 ml de acetato de etilo, y se neutraliza la disolución mediante NaHCO_{3}. Se extrae la mezcla mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las fases orgánicas se secan (Na_{2}SO_{4}) y se evapora el disolvente, para dar un aceite que cristaliza mediante adición de éter de petróleo (4,27 g, 52%).
84%. p.f.: 149ºC RMN ^{1}H:(DMSO): 1,45 (s, 9H, tBu), 1,55 (m, 4H, 2CH_{2}), 2,90 (m, 2H, CH_{2}), 3,20 (m, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 4,65 (brs, 1H, NH), 6,45 (brs, 1H, NH), 7,30-7,85 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (DMSO): 158,53, 156,06, 144,13, 141,07, 128,00, 127,41, 125,55, 120,44, 77,73, 65,82, 50,05, 47,05, 40,52, 28,58, 27,47, 24,93. Anál. calc.: C_{24}H_{31}N_{3}O_{4} 425,2314 C, 67,73; H, 7,35; N, 9,88; Enc.: C, 67,70; H, 7,33; N, 9,87.
a-6-4) Fmoc-N^{\alpha}hLys (Boc)-OH
Se prepara el monómero Fmoc-N^{\alpha}hLys (Boc)-OH siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a partir de la hidrazina Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{4} NHBoc descrita anteriormente.
82%. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,45 (s, 9H, tBu), 1,55 (m, 4H, 2CH_{2}), 3,10 (m, 2H, CH_{2}), 3,60 (m, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 4,80 (br s, 1H, NH), 6,90 (br s, 1H, NH), 7,30-7,85 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 170,97, 156,49, 156,00, 144,17, 141,76, 128,84, 128,14, 125,48, 120,40, 79,38, 67,04, 58,00, 56,52, 47,64, 40,53, 28,83, 27,68, 25,01. HRMS C_{26}H_{33}N_{3}O_{6} [M+Na]^{+} Calc.: 506,2267; Enc.: 506,2265.
a-7) Fmoc-aza-\beta^{3}-asparaGlna (Fmoc-N^{\alpha}hAsn(Trt)-OH)
a-7-1) Boc NH-NHCH_{2}CONH_{2}: Se añade Boc carbazato (4,23 g; 0,95 eq) a una disolución de glioxalato de metilo (3 g; 33,6 mmoles) en DCM (50 ml). El medio de reacción se deja durante 12 horas bajo agitación a temperatura ambiente y se concentra, para dar un sólido pastoso directamente reducido mediante hidrogenación catalítica en metanol (30 ml) en presencia de Pd/C (200 mg) durante 20 horas. El medio de reacción se concentra y después se añade una disolución de metanol amoniacal 6N (13 ml). El medio de reacción se deja bajo agitación durante 48 horas a temperatura ambiente y después se concentra. En presencia de éter dietílico, el aceite precipita para dar el producto esperado en forma de un sólido blanco (4,27 g, 70%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 1,49 (s, 9H, CH_{3}); 3,56 (s, 2H, CH_{2}); 5,88 (brs, 1H, NH); 6,43 (s, 1H, NH amida); 7,33 (s, 1H, NH amida).
a-7-2) Boc-Aza-\beta^{3}-Asn-OBn: Se añaden sucesivamente K_{2}CO_{3} (4,6 g; 0,7 eq) y bromoacetato de bencilo (17,10 g; 2 eq) a una disolución de amida (7,1 g; 37 mmoles) en una mezcla 1/1 de tolueno/DMF (70 ml). El medio de reacción se deja bajo agitación a 50ºC durante 5 días, y después se concentra y se recoge con 100 ml de DCM. Después de dos lavados con agua (2x50 ml), la fase orgánica se seca sobre Na_{2}SO_{4} y después se concentra, para dar un pasta. La trituración en éter dietílico permite obtener un polvo blanco (5,35 g; 42%) que corresponde al producto esperado.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 1,45 (s, 9H, CH_{3}); 3,61 (s, 2H, CH_{2}); 3,77 (s, 2H, CH_{2}); 5,21 (s, 2H, CH_{2}); 5,50 (brs, 1H, NH); 6,94 (s, 1H, NH amida); 7,33-7,45 (m, 5H, Ar); 8,18 (s, 1H, NH amida).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}) \delta ppm: 28,2 (CH_{3}); 58,58 (CH_{2}N); 60,89 (CH_{2}N); 67,03 (CO_{2}CH_{2}); 81,23 (C(CH_{3}); 128,47 128,71 128,75 134,92 (C Ar); 155,75 (Boc CO); 170,32 (CO_{2}Bn); 172,68 (CONH_{2}).
a-7-3) Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn-OBn: Se hace burbujear HCl gaseoso en una disolución de BocAza-\beta^{3}-AsnOBn (6,40 g) en 100 ml de DCM. El medio de reacción se deja bajo agitación durante 1 noche a temperatura ambiente, y después se concentra. El sólido blanco obtenido se tritura en éter y después se filtra. Se pone en presencia de trietilamina (2,30 g; 1,2 eq) en DCM (60 ml). Se concentra la disolución límpida para dar un sólido pastoso directamente solubilizado en una mezcla agua/THF 1/1 (100 ml). Se añade NaHCO_{3} (3,19 g; 2 eq), así como, gota a gota, una disolución de FmocCl (5,88 g; 1,2 eq) en THF (50 ml). El medio de reacción se deja bajo agitación durante 24 horas a temperatura ambiente. Después de la adición de éter dietílico (75 ml), se recupera la fase orgánica y se lava con una disolución acuosa saturada de salmuera. La fase orgánica se seca sobre _{Na2SO4} y después se concentra para dar un aceite marrón. El producto en bruto se purifica mediante cromatografía sobre gel de sílice (DCM/AcOEt 3/7 y 1/9) para recuperar el producto esperado en forma de un polvo blanco (g;%)
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 3,62 (s, 2H, CH_{2}); 3,76 (s, 2H, CH_{2}); 4,21 (t, 1H, CH Fmoc); 4,47 (d, 2H, CH_{2} Fmoc); 5,23 (s, 2H, CH_{2}); 5,42 (brs, 1H, NH); 7,16 (s, 1H, NH amida); 7,28-7,56 (m, 9H, Ar); 7,56 (d, 2H, Ar); 7,78 (d, 2H, Ar); 7,94 (s, 1H, NH amida).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}) \delta ppm: 49,24 (CH Fmoc); 60,51 (CH_{2}N); 62,80 (CH_{2}N); 69,19 (CH_{2} Fmoc); 69,37 (CO_{2}CH_{2}); 122,17, 127,09, 129,24, 129,96, 130,54, 130,63, 130,66, 130,71, 137,00, 143,44, 145,58, (C Ar); 158,56 (Fmoc CO); 172,29 (CO_{2}Bn); 174,32 (CONH_{2}).
a-7-4) Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn (NHTrt)-OBn: Se añaden sucesivamente trifeniletanol (102 mg, 1 eq), anhídrido acético (80 mg, 2 eq) y 2 \mul de H_{2}SO_{4} concentrado a una disolución de Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn(NHTrt)-OBn (180 mg, 0,4 mmoles) en 2 ml de AcOH. El medio de reacción, bajo agitación, se lleva hasta 55ºC durante 1 hora y después se deja enfriar hasta la temperatura ambiente. El medio de reacción se concentra a su 1/3 para añadir 10 ml de agua glacial. Después de la extracción con AcOEt, la fase orgánica se lava con agua y con una disolución acuosa saturada de salmuera. La fase orgánica se seca sobre Na_{2}SO_{4} y después se concentra. El aceite obtenido se purifica mediante cromatografía sobre gel de sílice (AcOEt/EP) para recuperar 140 mg (50%) de producto esperado en forma de un sólido blanco.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 3,70 (s, 2H, CH_{2}); 3,82 (s, 2H, CH_{2}); 4,12 (t, 1H, CH Fmoc); 4,26 (d, 2H, CH_{2} Fmoc); 5,24 (s, 2H, CH_{2}); 7,28-7,60 (m, 26H, Ar); 7,81 (d, 2H, Ar); 9,47 (s, 1H, NH).
a-8) Fmoc-aza-\beta^{3}-prolina (Fmoc-N^{\alpha}hPro-OH)
a-8-1) ZNH-NHBoc: Se añade una disolución acuosa de NaOH (2,4 g, 1 eq En 60 ml de agua) a una disolución de Boc carbazato (7,93 g, 60 mmoles) en 60 ml de CHCl_{3}. La mezcla se enfría en u baño de hielo, y se añade lentamente una disolución de bencilcloroformato (10,24 g, 1 eq) en CHCl_{3} (60 ml), después la mezcla se mantiene a temperatura ambiente bajo agitación durante 12 horas. La fase orgánica se lava a continuación con agua, con salmuera y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, el sólido blanco obtenido se recoge con éter de petróleo y se filtra (14,17 g, 89%).
a-8-2) Bencil-pirazolidin-1-carboxilato: Se añade NaH (80% en aceite, 1,21 g, 2,1 eq) a una disolución de hidrazina bis protegida (5,33 g, 20 mmoles) en DMF (840 ml) a 0ºC. Después de la agitación del medio de reacción durante 30 minutos a temperatura ambiente, se añade 1,3-dibromopropano (4,04 g, 1 eq), y se agita la mezcla durante 12 horas. La mezcla de reacción se vierte en agua (80 ml) y se extrae dos veces con AcOEt (2x75 ml). La fase orgánica se lava con agua, con salmuera y se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, se purifica la mezcla sobre columna mediante cromatografía sobre gel de sílice (PE-AcOEt 75-75) y se obtienen 5,00 de bencil-terc-butilpirazolidin-1,2-dicarboxilato (82%) que, se desprotege a continuación mediante disolución (5,00 g, 16,3 mmoles) en 50 ml de DCM y saturación en HClg. Después de 12 horas de agitación a temperatura ambiente, el medio se concentra y se recoge con 30 ml de agua. Se añade AcOEt (70 ml), y se neutraliza la disolución mediante adición de una disolución saturada de NaHCO_{3}. La fase orgánica se lava con agua, se seca sobre Na_{2}SO_{4} y se concentra para dar un aceite incoloro (3,30 g, 98%).
a-8-3) Z-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster: Se añaden K_{2}CO_{3} (1,55 g, 0,7 eq) y bromoacetato de terc-butilo (4,68 g, 1,5 eq) a una disolución de bencil-pirazolidin-1-carboxilato (3,30 g, 16 mmoles) en tolueno (40 ml). Se agita la mezcla durante 4 días a 75ºC y después se filtra. El filtrado se lava a continuación con agua, con salmuera, y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, el aceite obtenido se purifica en una columna de cromatografía sobre gel de sílice (PE-AcOEt 70-30) para dar 4,35 g de Z-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster en forma de aceite (85%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,49 (s, 9H, CH_{3}), 2,16 (q, 2H, CH_{2}), 3,24 (t, 2H, CH_{2}), 3,51 (s, 2H, CH_{2}), 3,65 (t, 2H, CH_{2}), 5,22 (s, 2H, CH_{2}), 7,30-7,49 (m, 5H, Ar).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 26,11 CH_{2}, 29,74 CH_{3}, 47,09, 54,97, 60,22 N-CH_{2}, 68,85 CH_{2}, 83,06 C(CH_{3})_{3}, 127,83, 127,89, 128,40, 138,37 Car, 157,05 COCH_{2}, 170,39 CO.
a-8-4) Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster: Se añaden 10% de Pd/C (80 mg) a una disolución de Z-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster (1,00 g, 3,12 mmoles) en MeOH (10 ml). La mezcla se deja bajo agitación y atmósfera de hidrógeno durante 12 horas (evolución controlada mediante TLC). Se filtra el catalizador sobre celite y se evapora el filtrado, se obtienen 0,58 g (99%) de Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster en forma de aceite.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,50 (s, 9H, CH_{3}), 2,01 (q, 2H, CH_{2}), 2,90 (t, 2H, CH_{2}), 3,03 (t, 2H, CH_{2}), 3,39 (brs, 1H, NH), 3,51 (s, 2H, CH_{2}).
a-8-5) Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster: Se añaden bajo agitación NaHCO_{3} (0,52 g, 2 eq) y después gota a gota una disolución de FmocCl (0,97 g, 1,2 eq) en THF (10 ml) a una disolución de Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster (0,58 g, 3,12 mmoles) en THF/agua (10/5 ml). Después de agitar durante 12 horas a temperatura ambiente se añade éter (50 ml) y se extrae la fase orgánica, se lava con salmuera, se seca sobre Na_{2}SO_{4} y después se evapora. El aceite obtenido se purifica sobre columna de cromatografía sobre gel de sílice (EP/EtOAc 9/1 y 6/4). Se obtiene 1,00 g (79%) de Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster en forma de aceite.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,52 (s, 9H, CH_{3}), 2,18 (q, 2H, CH_{2}), 3,27 (t, 2H, CH_{2}), 3,55 (s, 2H, CH_{2}), 3,65 (t, 2H; CH_{2}), 4,33 (t, 1H, CH Fmoc), 4,46 (d, 2H, CH_{2} Fmoc), 7,30-7,88 (m, 8H, Ar).
a-8-6) Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina: Se satura en HClg una disolución de Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina terc-butiléster (1,00 g, 2,5 mmoles) en 10 ml de DCM, y después se agita a temperatura ambiente durante 5 horas. Se evapora el disolvente, se recoge la mezcla con agua (20 ml), y después se añade una disolución de NaHCO_{3} (N) hasta pH básico. Se extrae la fase acuosa con éter, se acidifica mediante HCl 2N, y después se extrae con AcOEt. La fase orgánica se lava con salmuera y se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, se tritura el sólido obtenido en éter de petróleo, se obtiene Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina (0,64 g, 74%) en forma de un sólido blanco. P.f.: 130ºC
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,01 (q, 2H, CH_{2}), 2,89 (t, 2H, CH_{2}), 3,34 (s, 2H, CH_{2}), 3,35 (t, 2H, CH_{2}), 4,15 (t, 1H, CH Fmoc), 4,47 (d, 2H, CH_{2} Fmoc), 7,30-7,88 (m, 8H, Ar).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 24,10 CH_{2}, 43,47 N-CH_{2}, 45,94 CH Fmoc, 54,12, 59,98 N-CH_{2}, 67,08 CH_{2} Fmoc, 118,80, 123,63, 125,95, 126,67, 140,13, 142,12 Car, 157,15 CO Fmoc, 169,70 COOH.
HRMS [M+Na]^{+} C_{20}H_{20}N_{2}O_{4}Na calc.: 375,13208; Enc. 375,1320.
b) Síntesis peptídica: Péptidos híbridos
Los monómeros descritos anteriormente se pueden, a la manera de un aminoácido protegido, integrar en posiciones elegidas de un péptido mediante síntesis sobre un soporte sólido con la ayuda de un autómata de síntesis con estrategia Fmoc, a fin de obtener péptidos híbridos. Asimismo, se pueden asociar para conducir a oligómeros constituidos exclusivamente por unidades aza-\beta^{3}-aminoácidos.
Se ha efectuado la síntesis de los péptidos híbridos según el siguiente esquema:
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Se ha realizado la síntesis de los análogos peptídicos con la ayuda de un sintetizador automático modelo
PepSyntheziser^{TM} 9050, Milligen, que funciona en estrategia Fmoc en condición de flujo continuo. Los grupos funcionales de las cadenas laterales de los Fmoc-aminoácidos están protegidos por los grupos protectores siguientes: un grupo t-butoxicarbonilo (Boc) para la lisina (Lys), t-butilo (tBu) para la tirosina (Tyr) y la treonina (Thr), trifenilmetilo (Trt) para la glutamina (Gln) y 2,2,4,5,6-pentametildihidrobenzofuran-5-sulfonilo (Pbf) para la arginina (Arg). El DMF no debe contener ninguna amina susceptible de desproteger el grupo Fmoc durante la síntesis, y la piperidina usada para las etapas de desprotección es pura al 99%. Se usan diisopropilcarbodimida (DIPCDI) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBt) como agentes de acoplamiento.
La resina (1,00 g) precargada (a -2,0 mmoles/g) mediante un resto de aminoácido o de aza-\beta^{3}-aminoácido se dispone en el reactor del sintetizador. Los enlaces se realizan con cuatro veces la estoequiometría en aminoácido o en aza-\beta^{3}-aminoácido, y un tiempo de enlace de 30 minutos y, según los aminoácidos o los aza-\beta^{3}-aminoácidos usados, se necesita un doble enlace o un tiempo de enlace de 60 minutos. Después de cada etapa de enlace y al final de la síntesis, se desprotege el extremo N-terminal del último resto injertado automáticamente mediante una disolución al 20% de piperidina en DMF.
La escisión de la resina y la desprotección de los grupos funcionales de las cadenas laterales se realizan simultáneamente mediante la acción del agente reactivo K (82,5% de TFA, 5% de fenol, 5% de agua, 5% de tioanisol y 2,5% de etanoditiol). La resina se extrae del reactor y se aclara con diclorometano, y después se seca en un desecador. Se dispone en un matraz y después se añade la mezcla de escisión K recientemente preparada, y el medio de reacción se deja bajo agitación durante 3 horas a temperatura ambiente. Después, la disolución que contiene el péptido híbrido se recupera mediante filtración de la resina sobre sinterizado. Después de la evaporación del disolvente a presión reducida hasta un volumen de aproximadamente 2 ml, se aísla el péptido híbrido mediante precipitación en éter helado y filtración sobre sinterizado. Se purifica mediante HPLC sobre una columna de fase inversa C18 (250 x 4,6 mm) según un gradiente de elución (disolvente A: agua + TFA al 0,1% y disolvente B: acetonitrilo + TFA al 0,08%) 0% B a 70% B en 20 minutos, y después 70% B a 0% B en 5 minutos, con un caudal de 1,2 ml/minuto. La detección UV se realiza a 210 nm. La pureza de los péptidos híbridos sintetizados se controla mediante espectrometría de masas mediante la técnica ESI en una mezcla acetonitrilo/agua (50/50).
88-99 h4
La síntesis de análogos del péptido 88-99 de la histona H4, para el cual se han sustituido con éxito diferentes posiciones, se realizó según esta metodología. Por ejemplo, se han sustituido los monómeros Ala, Leu, Lys, Tyr, Gly por sus análogos respectivos N^{\alpha}hAla, N^{\alpha}hLeu, N^{\alpha}hLys, N^{\alpha}hTyr, N^{\alpha}hGly etc.
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B) Análisis biológicos
Se han inmunizado los ratones BALB/c con el péptido pariente 88-99 H4 y se han reestimulado los linfocitos T de estos ratones en los cultivos con el mismo péptido o con los análogos A-E. Se ha medido la proliferación celular mediante incorporación de timidina tritiada, y se ha calculado el índice de estimulación (IS) con relación a los pocillos sin péptido. Los ensayos se realizan por triplicado y el experimento se realiza varias veces en experimentos independientes. Los primeros resultados (véase la figura 1) muestran que uno de los péptidos modificados, es decir el análogo E (IS de 7,7 a 90 \muM) tiene una actividad análoga, incluso superior según los experimentos, a la del péptido pariente (IS de 6,7 a 90 \muM).
Por otra parte, se ha realizado una manipulación espejo, es decir ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones inyectados con los péptidos modificados y estimulación ex vivo con el péptido pariente (88-99). Después de la inyección de los análogos, se han realizado análisis sobre cultivos de células con dichos análogos y el péptido pariente 88-99. Se observan los siguientes resultados:
1)
los péptidos A y D son inmunógenos (inducen respuestas contra el péptido homólogo), pero sin reacción cruzada con el péptido pariente (véase la figura 2).
2)
el péptido E es inmunógeno y las células T generadas reaccionan mediante reacción cruzada con el péptido pariente (véase la figura 3).
El péptido E cruza perfectamente con el péptido pariente 88-99.
Se han efectuado los mismos experimentos con el péptido G (que corresponde a la secuencia SEC ID nº: 7).
Los resultados (véase la Figura 4) muestran que el análogo G (IS de 16,6 a 100 \muM) tiene una actividad análoga a la del péptido pariente (IS de 16,9 a 100 \muM).
Por otra parte, se ha realizado un experimento espejo del anterior, es decir, experimento sobre ratones inyectados con el péptido G y estimulación ex vivo con cantidades crecientes del péptido pariente (88-99). Se observa que el péptido G es inmunógeno y que las células T generadas contra este péptido reaccionan mediante reacción cruzada con el péptido homólogo G, y sobre todo con el péptido pariente con la misma intensidad (véase la
Figura 5).
Leyenda de las figuras:
Figura 1: Ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el péptido pariente 88-99 de la histona H4 con el adyuvante de Freund, y estimulación ex vivo con el péptido pariente o el análogo E; El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
Figura 2: Ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el péptido modificado 88-99 A o con el péptido modificado 88-99 D de la histona H4 con el adyuvante de Freund. El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
Figura 3: Ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el péptido modificado 88-99 E de la histona H4 con el adyuvante de Freund. El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
Figura 4: Ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el péptido pariente 88-99 de la histona H4 con el adyuvante de Freund, y estimulación ex vivo con el péptido pariente o el análogo G. El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
Figura 5: Ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el péptido modificado 88-99 G de la histona H4 con el adyuvante de Freund. El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
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<120> ANÁLOGOS PEPTÍDICOS QUE COMPRENDEN AL MENOS UN RESTO AZA-\beta^{3}-AMINOACILO, Y SUS USOS, EN PARTICULAR EN TERAPIA
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<130> WOB 03 AQ CNR AZA3
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<150> FR 03/06992
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<151> 11-06-2003
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<170> PatentIn version 3,1
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<400> 9
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Xaa Thr Leu Tyr Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (5)..(5)
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<223> Nalfa-hArginina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Xaa Gln Gly Arg Thr Leu Tyr Gly}
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Péptido híbrido
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (11)..(11)
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<223> Nalfa-hTirosina
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Xaa Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Péptido híbrido
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (1)..(1)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hTirosina
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
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\sa{Xaa Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Péptido híbrido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (12)..(12)
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<223> Nalfa-hGlicina
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 13
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<223> Péptido híbrido
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (10)..(10)
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<223> Nalfa-hLeucina
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (11)..(11)
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<223> Nalfa-hTirosina
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (12)..(12)
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<223> Nalfa-hGlicina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Xaa Xaa Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Pro Lys Tyr Val Lys Gln Asn Thr Leu Lys Leu Ala Thr}

Claims (18)

1. Uso de péptidos híbridos análogos de péptidos o proteínas parientes, comprendiendo estos péptidos híbridos al menos un resto aza-\beta^{3}-aminoacilo, es decir:
\text{*}
un resto que responde a la fórmula (A) siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal,
15
en la que R representa H o un grupo protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc, Boc o Z, y R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos,
\text{*}
un resto que responde a la fórmula (B) siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal,
16
en la que R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos,
\text{*}
un resto que responde a la fórmula (C) siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos,
17
en la que R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo 88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo aza-\beta^{3}-aminoácido, para la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento del lupus eritematoso diseminado.
2. Uso según la reivindicación 1 de péptidos híbridos de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
en la que
-
aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
-
N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas en la reivindicación 1, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
-
1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4.
\newpage
3. Uso según la reivindicación 1 de péptidos híbridos de fórmulas siguientes:
18
19
\vskip1.000000\baselineskip
4. Uso según la reivindicación 3 del péptido híbrido de fórmula SEC ID nº: 2, o del péptido híbrido de fórmula SEC ID nº: 7.
5. Péptidos híbridos que comprenden al menos un aza-\beta^{3}-aminoácido, siendo estos péptidos híbridos análogos de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo dichos péptidos híbridos al menos un aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente, y procediendo del epítopo 88-99 de la histona Ha como péptido pariente, que corresponde a SEC ID nº: 1.
6. Péptidos híbridos según la reivindicación 5, de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
\newpage
en la que
-
aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
-
N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos, análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas en la reivindicación 1, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
-
1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4, y al menos uno de 1, n o p sea diferentes de cero.
7. Péptidos híbridos según la reivindicación 5 ó 6, de fórmulas siguientes:
20
\newpage
8. Péptidos híbridos según una de las reivindicaciones 5 a 7, de fórmulas siguientes:
21
9. Anticuerpos antipéptidos policlonales o monoclonales tales como los obtenidos mediante inmunización de un animal con al menos un péptido híbrido definido en una de las reivindicaciones 1 a 8, siendo dichos anticuerpos susceptibles de formar un complejo con estos péptidos híbridos y/o con los péptidos parientes que corresponden a estos últimos, y caracterizados porque reconocen el péptido pariente o la proteína pariente con una afinidad al menos igual a la presentada por los anticuerpos antipéptido pariente o antiproteína pariente frente al péptido pariente o la proteína pariente.
10. Anticuerpos antiidiotipos susceptibles de formar un complejo con los anticuerpos según la reivindicación 9, tales como los obtenidos mediante inmunización de un animal con dichos anticuerpos según la reivindicación 9.
11. Complejo entre un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, y un elemento del complejo de histocompatibilidad mayor (asimismo denominada complejo MHC-híbrido), y eventualmente un receptor de células T (asimismo denominado complejo MHC-híbrido-receptor T).
12. Complejo entre un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, y un receptor de células T.
13. Método de diagnóstico in vitro de patologías asociadas con la presencia en el organismo de un paciente de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías, caracterizado porque comprende:
-
poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de anticuerpos dirigidos contra dicha proteína, con un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, procediendo dicho péptido de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o procediendo de un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena, en condiciones que permiten la reacción entre los anticuerpos dirigidos contra la proteína y susceptibles de estar presentes en la muestra biológica, y dicho péptido híbrido;
-
detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
-
detectar in vitro anticuerpos que circulan en el paciente mediante un ensayo de competición usando un anticuerpo antihíbrido.
14. Método de diagnóstico in vitro de patologías asociadas a la presencia en el organismo de un paciente de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías, estando dicho método caracterizado porque comprende:
-
poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de dicha proteína con al menos uno de los anticuerpos según la reivindicación 9, siendo los anticuerpos ventajosamente dirigidos contra un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o
-
en condiciones que permiten la reacción entre la proteína susceptible de estar presente en la muestra biológica y dichos anticuerpos dirigidos contra dicho péptido híbrido
-
detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
-
detectar antígenos que circulan en el paciente en ensayos de competición usando un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8.
15. Neceser o kit para la realización de métodos de diagnóstico in vitro según la reivindicación 13 ó 14, que comprende:
-
un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de la proteína endógena o exógena, o que corresponde a un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena, o anticuerpos según la reivindicación 9, dirigidos contra este péptido híbrido
-
unos agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
-
unos agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo eventualmente dichos agentes reactivos un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
16. Composición farmacéutica, en particular vacuna, caracterizada porque comprende un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, o un antiidiotipo según la reivindicación 10, en asociación o no con un vehículo fisiológicamente aceptable.
17. Composición farmacéutica, caracterizada porque comprende un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, o un anticuerpo antiidiotipo según la reivindicación 10, en asociación con una molécula portadora, proteica o no, que puede inducir in vivo la producción de anticuerpos que neutralizan la proteína exógena o endógena responsable de la patología, o inducir in vivo una respuesta inmune celular citotóxica o auxiliar.
18. Composición farmacéutica, caracterizada porque comprende unos anticuerpos según la reivindicación 9, en asociación con un vehículo fisiológicamente aceptable.
ES04767332T 2003-06-11 2004-06-11 Analogos peptidicos que comprenden al menos un resto aza-beta 3 aminoacilado, y sus usos, en particular en terapia. Expired - Lifetime ES2293332T3 (es)

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