ES2296530A1 - Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo. - Google Patents

Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo. Download PDF

Info

Publication number
ES2296530A1
ES2296530A1 ES200602296A ES200602296A ES2296530A1 ES 2296530 A1 ES2296530 A1 ES 2296530A1 ES 200602296 A ES200602296 A ES 200602296A ES 200602296 A ES200602296 A ES 200602296A ES 2296530 A1 ES2296530 A1 ES 2296530A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
compound
resin
equiv
formula
μmoles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES200602296A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2296530B1 (es
Inventor
Ernest Giral Lledo
Meritxell Teixido Tura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitat Autonoma de Barcelona UAB
Universitat de Barcelona UB
Original Assignee
Universitat Autonoma de Barcelona UAB
Universitat de Barcelona UB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitat Autonoma de Barcelona UAB, Universitat de Barcelona UB filed Critical Universitat Autonoma de Barcelona UAB
Priority to ES200602296A priority Critical patent/ES2296530B1/es
Priority to PCT/ES2007/000499 priority patent/WO2008025867A1/es
Priority to US12/439,490 priority patent/US8008492B2/en
Publication of ES2296530A1 publication Critical patent/ES2296530A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2296530B1 publication Critical patent/ES2296530B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/02Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D241/06Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings not condensed with other rings having one or two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D241/08Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings not condensed with other rings having one or two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with oxygen atoms directly attached to ring carbon atoms
    • A61K47/48
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/545Heterocyclic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16Anti-Parkinson drugs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Compuestos lanzadera a través de la barrera hematoencefálica y construcciones lanzadera-cargo.Los compuestos de fórmula (I), donde R{sub,1} y R{sub,3} son H o (C{sub,1} C{sub,4}) alquilo; R{sub,2} es H o un C-radical derivado de uno de los sistemas de anillo conocidos de 1-4 anillos; X{sub,1} es un birradical (C{sub,1}-C{sub,8})-alquilo derivado de una cadena de carbono lineal o ramificada; y X{sub,2} es -NH-, -NH-(CH{sub,2}){sub,1-3}-COO-, -NH-(CH{sub,2})1-3-S- ó -NH-CO-(CH{sub,2}){sub,1-3}-S-, son útiles como lanzaderas a través de la barrera hematoencefálica (¿blood brain barrier¿, BBB). Las construcciones BBB lanzaderas cargo son útiles como medicamentos, siendo el cargo una sustancia susceptible de formar un enlace amida o un enlace éster o un enlace disulfuro con X{sub,2}, y siendo incapaz de atravesar la barrera hematoencefálica por sí mismo.

Description

Compuestos lanzadera a través de la barrera hematoencefálica y construcciones lanzadera-cargo.
Esta invención se relaciona con los campos de la medicina, investigación y diagnóstico, y más específicamente a compuestos nuevos que actúan como lanzaderas a través de la barrera hematoencefálica ("blood-brain barrier", BBB) para la liberación de sustancias que no pueden atravesar la BBB por sí mismas. También se relaciona con construcciones BBB lanzadera-cargo y a su uso como medicamento.
Estado de la técnica anterior
Muchos de los principales problemas terapéuticos actuales requieren el tratamiento del cerebro. Esto incluye enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y la enfermedad de Alzheimer, pero también enfermedades del sistema nervioso central como la esquizofrenia, la epilepsia y el desorden bipolar. También el cáncer cerebral, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y hasta ciertos aspectos de la obesidad se pueden incluir como dianas farmacológicas localizadas dentro del cerebro. En muchos casos existen compuestos prometedores para su tratamiento, pero debido a sus problemas de transporte en la BBB más del 98% de estos medicamentos potenciales no llegan a la etapa de desarrollo.
La BBB es un filtro natural dentro del cuerpo que sólo permite que ciertas sustancias pasen de la sangre al cerebro. Es un mecanismo de defensa natural diseñado para mantener las substancias nocivas fuera del cerebro. Controla la composición del fluido extracelular del cerebro independiente de las fluctuaciones dentro de la sangre. Es también impermeable para muchos compuestos ambientales y medicamentos.
La base anatómica de la BBB es principalmente las uniones herméticas en las células endoteliales de los microvasos cerebrales. Los microvasos cerebrales forman una membrana continua sin fenestraciones y las uniones herméticas entre ellas son responsables de la alta resistencia eléctrica transendotelial. Los transportadores específicos median el acceso de ciertas moléculas importantes para el cerebro, como la glucosa, aminoácidos aislados e iones. Otros compuestos o medicamentos son dependientes de la difusión a través de las bicapas lipídicas de las membranas endoteliales lo que requiere un cierto grado de lipofilicidad de estos compuestos.
Hay diferentes campos terapéuticos donde hay la necesidad de encontrar nuevos medicamentos que puedan cruzar la BBB para llegar a su sitio diana. Por ejemplo, el cerebro podría servir de reservorio oculto para la replicación viral del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). El VIH en el cerebro y en el líquido cerebro-espinal podría ser particularmente resistente a la quimioterapia debido al fracaso de los medicamentos anti-retrovirales a penetrar la BBB. El virus puede cruzar la BBB durante la infección primaria o en un estadio tardío. La infección resultante lleva a un número de desórdenes del sistema nervioso central como el complejo de demencia relacionado con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y la encefalopatía por VIH.
El cáncer cerebral puede ser contado entre las enfermedades más mortales e intratables. En la actualidad el tratamiento del cáncer cerebral consiste en cirugía, radioterapia utilizando rayos X de alta energía u otros tipos de radiación y quimioterapia utilizando medicamentos anticancerígenos o citotóxicos. Estos medicamentos anticancerígenos pueden alcanzar las células cancerígenas donde quieran que estén en el cuerpo, pero en el caso de los tumores cerebrales no todos los medicamentos quimioterapéuticos son apropiados, porque la mayoría de ellos no pueden cruzar la barrera hematoencefálica (cf. D. Fortin et al., "Enhanced chemotherapy delivery by intraarterial infusion and blood brain barrier disruption in malignant brain tumors", Cancer 2005, vol. 103, pp. 2606-15).
Otro campo de interés es el de las enfermedades psiquiátricas, como la esquizofrenia. La esquizofrenia afecta casi un 1% de la población. Aunque se están utilizando medicamentos anti-psicóticos, hay necesidad de encontrar nuevos y mejores medicamentos sin los efectos secundarios no deseados de los existentes. En la búsqueda de estos medicamentos novedosos la BBB es la barrera que el medicamento necesitará cruzar para llegar a su sitio
diana.
Otro campo de interés es el de las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson. La enfermedad de Parkinson es uno de los desórdenes neurodegenerativos más importantes, afectando a un 3% de la población mayor de 65 años. Actualmente no hay terapia preventiva para la enfermedad de Parkinson. El tratamiento actual consiste en mejorar los síntomas motores por suplementación del neurotransmisor deficiente dopamina. Como la dopamina no cruza la BBB, desde los 60 se está utilizando un precursor de la dopamina, la L-dopa, en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, frecuentemente se observan efectos secundarios severos al cabo de unos pocos años de terapia con L-dopa. La L-dopa cruza la BBB utilizando el transportador de aminoácidos y una vez dentro se transforma en dopamina por la descarboxilasa de L-aminoácidos aromáticos.
Por último, otro campo de interés es el de la epilepsia, un síndrome de disfunciones episódicas del cerebro que afecta a casi un 1% de la población general. Alrededor de un 30% de las epilepsias se clasifican como sintomáticas ya que se asocian a una lesión identificable del sistema nervioso central, mientras que el resto de ellas no tienen causas identificadas. La terapia médica actual para la epilepsia es en gran parte sintomática y está dirigida a controlar los ataques en individuos afectados. Si lo medicamentos antiepilépticos fallan, una lobectomía temporal, una operación que implica extirpar la región del cerebro donde se originan los ataques, proporciona un tratamiento alternativo. Esta operación es muy exitosa en la mayoría de los casos, pero falla en algunos, y además muchos individuos son reacios a someterse a cirugía que implique extirpar partes del cerebro.
En todos estos casos, se conocen muchos compuestos prometedores para su tratamiento, aunque, debido a sus problemas de transporte en la BBB, no se desarrollan más. La investigación en estos campos ha seguido varias aproximaciones. Algunos métodos de administración de medicamentos al cerebro, sea para terapia o para diagnosis, son técnicas invasivas, como la administración intracraneal, la administración por alteración de la integridad de la BBB o la disrupción osmótica. Otros métodos de administración de medicamentos al cerebro tienen efectos secundarios indeseados derivados de la administración a dosis altas.
Otra aproximación es la modificación del medicamento. Estas modificaciones incluyen por ejemplo la reducción del tamaño del medicamento o el incremento de su lipofilicidad, pero no siempre es posible introducir estas modificaciones. En el caso de introducir una modificación irreversible es necesario que no altere la actividad del medicamento una vez llegue al sitio diana. En el caso de una modificación bioreversible, es necesario encontrar un enzima o proceso químico que recupere el medicamento activo una vez el profármaco está dentro del sistema nervioso central.
Otra aproximación es la administración por conjugación a un portador biológico. Esta estrategia usa anticuerpos monoclonales que se unen al receptor de transferrina y sufren una endocitosis mediada por receptor, como caballos de Troya moleculares de los compuestos con un uso terapéutico que no pueden cruzar la BBB por sí mismos.
Así, a pesar de todos los esfuerzos en investigación invertidos en el pasado, todavía hay una necesidad de encontrar sustancias con utilidad farmacológica o de diagnóstico que puedan atravesar la BBB.
Explicación de la invención
Los inventores proporcionan nuevos compuestos, a los que se hace referencia como compuestos "lanzadera", los cuales tienen la habilidad de atravesar la BBB y son capaces de entrar en el cerebro fármacos u otras sustancias tales como agentes de diagnóstico, a las que se hace referencia como "cargos", que no pueden atravesar la BBB por sí mismas. Los compuestos lanzadera son biodegradables y biocompatibles, no tienen toxicidad intrínseca y antigenicidad puesto que están hechos de aminoácidos.
Así, un primer aspecto de la presente invención se refiere a proporcionar compuestos lanzadera de fórmula (I), o sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, o solvatos de los mismos, incluyendo estereoisómeros o mezclas de estereoisómeros,
1
donde: R_{1} y R_{3} son radicales independientemente seleccionados entre H y (C_{1}-C_{4})-alquilo; R_{2} es H o un C-radical derivado de uno de los sistemas de anillo conocidos de 1-4 anillos; siendo los anillos saturados, parcialmente insaturados o aromáticos; siendo los anillos aislados o parcialmente/totalmente fusionados y teniendo 5-6 miembros; siendo cada miembro independientemente seleccionado entre C, CH, CH_{2}, N, NH, O y S; estando uno o más de los átomos de hidrógeno de estos miembros opcionalmente sustituido por sustituyentes seleccionados entre (C_{1}-C_{6})-alquilo y (C_{1}-C_{6})-alcoxilo; X_{1} es un birradical (C_{1}-C_{8})-alquilo derivado de una cadena de carbono lineal o ramificada; y X_{2} es un birradical seleccionado entre -NH-, -NH-(CH_{2})_{1-3}-COO-, -NH-(CH_{2})_{1-3}-S- y -NH-CO-(CH_{2})_{1-3}-S-.
Compuestos preferidos son aquéllos de fórmula (I) donde los miembros del anillo en R_{2} son C, CH o CH_{2}. Compuestos más preferidos son aquéllos donde X_{1} es -CH_{2}- y R_{2} es fenilo, ciclohexilo, 2-naftilo o 1-pirenilo, o aquéllos compuestos donde X_{1} es n-hexilo y R_{2} es H. Especialmente preferidos son aquellos compuestos donde R_{1} y/o R_{3} son metilo. Todos estos compuestos se pueden preparar a partir de N-metil aminoácidos lo que incrementa la vida media de las construcciones en el cuerpo, evitando la degradación por diferentes peptidasas en la sangre o asociada a microvasos cerebrales.
Los compuestos más preferidos son los siguientes: el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = NH; el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = CH_{3}; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = NH; y el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = -NH-(CH_{2})-COO-. También se hace referencia a estos tres compuestos como DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe, DKP N-MePhe-N-MePhe(p-NH_{2}) y DKP Phe(p-NH-CH_{2}-COOH)-N-MePhe respectivamente, DKP indicando dicetopiperazina.
Los compuestos de fórmula (I) tienen la capacidad de transportar al cerebro sustancias, llamadas cargos, que no pueden atravesar la BBB por sí mismas. Así, otro aspecto de la invención se refiere a los usos de los compuestos de fórmula (I) como BBB-lanzaderas. El uso de estos compuestos hace posible por ejemplo que la investigación de nuevos fármacos no esté limitada sólo a compuestos que pueden atravesar la BBB por sí mismos.
El mecanismo de transporte a través de la BBB de los compuestos de fórmula (I) es por difusión pasiva y este mecanismo es independiente de la configuración L o D de los aminoácidos. Así, una de las ventajas principales de los compuestos de fórmula (I) es que se pueden preparar a partir de L o D aminoácidos, o incluso de mezclas racémicas.
Los compuestos de fórmula (I) tienen grupos funcionales apropiados para la unión covalente de cargos manteniendo la actividad original del cargo, hasta que alcanza el lugar de acción. Así, otro aspecto de la presente invención es proporcionar construcciones de fórmula (II), llamadas construcciones BBB lanzadera-cargo,
2
donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, X_{1} y X_{2} son como se define anteriormente, incluyendo las preferencias mencionadas; y Z es un radical derivado de una sustancia susceptible de formar un enlace amida o éster o disulfuro con X_{2}, siendo dicha sustancia incapaz de atravesar la barrera hematoencefálica por sí misma. Las sustancias de las que deriva el radical Z incluyen una gran variedad de sustancias que tienen utilidad farmacológica o de diagnóstico. Estas sustancias pueden ser principios activos farmacéuticos, en particular agentes antiretrovirales, agentes anticancerígenos, agentes anti-psicóticos, agentes antineurodegenerativos o agentes antiepilépticos. Ejemplos de principios activos farmacéuticos son la dopamina o la baicalina. La dopamina es un neurotransmisor clave en el sistema nervioso central, en particular la disminución de la dopamina estriatal se asocia con condiciones clínicas del parkinsonismo. La baicalina, es un inhibidor flavonoide no-nucleósido de la transcriptasa reversa ("flavonoid non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor", NNRTI), aislado de la planta de medicina tradicional china Scutellaria Baicalensis Georgi. Ambos compuestos muestran propiedades interesantes pero no pueden atravesar la BBB. En particular, como se ilustra en los ejemplos, las construcciones de fórmula (II) permiten que tanto la dopamina como la baicalina tengan un futuro en su camino a convertirse en fármacos comerciales, evitando los efectos secundarios de la terapia actual, y siendo una técnica no invasiva comparada con las existentes.
Las sustancias de las que deriva Z también incluyen otras sustancias que sería interesante transportar al cerebro pero que no lo pueden hacer de manera adecuada solas, por ejemplo los agentes de diagnóstico para "Magnetic Resonance Imaging" (MRI). Entre los aparatos clínicos utilizados para diagnosticar cáncer, la MRI destaca como una potente modalidad de obtención de imágenes no invasiva ni destructiva que proporciona imágenes internas de organismos vivos sin límite de profundidad del análisis y con una resolución de 10-100 \mum. Es una técnica muy valiosa ampliamente utilizada en diagnóstico e investigación del cáncer. Para llevar a cabo la MRI se necesitan agentes de contraste. Los agentes de contraste se pueden utilizar como métodos de diagnóstico para enfermedades del sistema nervioso central tales como la enfermedad de Alzheimer o el cáncer cerebral, o como herramienta para una exploración pre-operativa con MRI que guiará al cirujano. En todos estos casos el agente de contraste utilizado necesita atravesar la BBB. Ejemplos de agentes de contraste incluyen nanopartículas magnéticas tales como nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético. Otros agentes de diagnóstico incluyen colorantes o sondas fluorescentes tales como la carboxifluoresceina y derivados, el amarillo lucifer, la rodamina o el rojo texas.
Los compuestos lanzadera de fórmula (I) pueden estar formados por aminoácidos naturales y no-naturales y/o sus derivados. Los compuestos de fórmula (I) y las construcciones lanzadera-cargo de fórmula (II) se pueden generar total o parcialmente por síntesis química. Aminoácidos apropiados para la preparación de compuestos de fórmula (I) están disponibles comercialmente. Los compuestos de fórmula (I) y las construcciones de fórmula (II) se pueden preparar fácilmente, por ejemplo, según síntesis en fase líquida o, preferiblemente, métodos de síntesis de péptidos en fase sólida, de los cuales hay descripciones generales ampliamente disponibles (cf. p. ej. J.M. Stewart et al., "Solid Phase Peptide Synthesis", 2nd edition, Pierce Chemical Company, Rockford, Illinois 1984; E. Atherton et al., "Solid Phase Peptide Synthesis, A Practical Approach", IRL Press 1989; and P. Lloyd-Williams et al., "Chemical Approaches to the Synthesis of Peptides and Proteins", CRC Press Inc, Boca Raton, Florida, USA, 1997); o se pueden preparar en solución, o por cualquier combinación de fase sólida, fase líquida y química en solución. Por ejemplo, primero completando la porción BBB-lanzadera y entonces, después de eliminar cualquiera de los grupos protectores presentes, por introducción del cargo en la solución.
Los compuestos de fórmula (I) donde R_{1} y/o R_{3} son metilo se pueden preparar a partir de N-metil aminoácidos. Los N-metil aminoácidos utilizados se pueden incorporar utilizando fragmentos comerciales o vía N-metilación en fase sólida utilizando el aminoácido que no está N-metilado correspondiente. La N-metilación de los derivados de aminoácido se puede llevar a cabo utilizando métodos descritos (cf. Biron et al., Science 2006, vol. 12, pp. 213-219; Yang et al., Tetrahedron Letters, 1997, vol. 38, pp. 7307-7310). La N-alquilación de aminoácidos unidos a la resina se puede llevar a cabo en tres etapas: (a) protección y activación con cloruro de o-nitrobencenosulfonilo (O-NBS); (b) reacción de Mitsunobu y (c) eliminación de O-NBS. Los grupos protectores adecuados necesarios durante la síntesis de los compuestos BBB-lanzadera son ampliamente conocidos en la técnica (cf. e.g., Greene et al., "Protective Groups in Organic Synthesis", 2nd ed., 1991 John Wiley & Sons, Inc. Somerset, N.J.) e incluyen 9-fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc), y t-butoxicarbonilo (Boc).
Otro aspecto de la invención se refiere a las composiciones farmacéuticas que comprenden una cantidad terapéuticamente efectiva de las construcciones lanzadera-cargo de fórmula (II) junto con cantidades apropiadas de excipientes o portadores farmacéuticos. La persona experta en la materia escogerá la vía de administración adecuada mediante métodos usuales. La cantidad de la construcción a ser administrada, la velocidad y el tiempo de administración, dependerá de la naturaleza y la gravedad de lo que se está tratando. La naturaleza precisa del portador u otros excipientes dependerá de la ruta de administración, que puede ser oral, nasal o por inyección, p. ej. cutánea, subcutánea o intravenosa.
Una composición que comprende una construcción según la presente invención se puede administrar sola o en combinación con otros tratamientos, tanto simultáneamente o secuencialmente dependiendo de la condición a tratar. Otro aspecto de la presente invención se refiere a las construcciones de la presente invención para uso como medicamento. En particular la invención también se refiere al uso de las construcciones de fórmula (II) donde Z es un radical de dopamina para la preparación de un medicamento para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, la invención está relacionada con un método de tratamiento y/o profilaxis de un mamífero, incluyendo un humano, que padece o es susceptible de padecer la enfermedad de Parkinson, el método comprendiendo la administración de una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto de fórmula (II) con Z derivado de dopamina, junto con diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables.
La invención también se refiere al uso de las construcciones de fórmula (II) donde Z deriva de la baicalina para la preparación de un medicamento para el tratamiento del complejo de demencia relacionado con el SIDA o de la encefalopatía por VIH. Por lo tanto, la invención está relacionada con un método de tratamiento y/o profilaxis de un mamífero, incluyendo un humano, que padece o es susceptible de padecer el complejo de demencia relacionado con el SIDA o la encefalopatía por VIH, el método comprendiendo la administración de una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto de fórmula (II) con Z derivado de baicalina junto con diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables.
Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. El resumen de esta solicitud se incorpora aquí como referencia. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
Exposición detallada de modos de realización
Los aminoácidos protegidos, espaciadores bifuncionales y resinas fueron suministrados por: Luxembourg Industries (Tel-Aviv, Israel), Neosystem (Strasbourg, Francia), Calbiochem-Novabiochem AG (Laüfelfingen, Suiza), Bachem AG (Bubendorf, Suiza) o Iris Biotech (Marktredwitz, Alemania). Otros reactivos y solventes utilizados se resumen en la Tabla 1.
TABLA 1 Suministradores comerciales y reactivos utilizados. El DCM fue pasado por una columna de Al_{2}O_{3}. La DMF se guardó sobre tamiz molecular de 4 \ring{A} y se burbujeó nitrógeno para eliminar los agentes volátiles
3
Consideraciones generales sobre la síntesis. La elongación del péptido en fase sólida y otras manipulaciones en fase sólida se realizaron manualmente en jeringas de polipropileno provistas de un disco poroso de polietileno. Los solventes y reactivos solubles se eliminaron por succión. Los lavados entre las diferentes etapas sintéticas se realizaron con dimetilformamida (DMF) (5 x 0.5 min) y diclorometano (DCM) (5 x 0.5 min) utilizando 10 mL de solvente/g de resina cada vez.
Tests identificativos. Los tests utilizados para la identificación y control de las síntesis fueron los siguientes: A) Ensayo colorimétrico de Kaiser para la detección en fase sólida de aminas primarias unidas (cf: E. Kaiser et al., "Color test for detection of free terminal amino groups in the solid-phase synthesis of peptides"; Anal. Biochem. 1970, vol. 34, pp. 595-598); B) Test de De Clercq para aminas secundarias unidas a fase sólida (cf. A. Madder et al., "A novel sensitive colorimetric assay for visual detection of solid-phase bound amines". Eur. J. Org. Chem. 1999, pp. 2787-2791). El ensayo de De Clercq se realiza lavando primero una pequeña muestra de la resina (aprox. 1 mg) con DMF (4x1 minutos) y DCM (4x1 minutos). A la resina se le añaden diez gotas de solución del reactivo (0.002 M p-nitrofenil éster de rojo disperso 1 en MeCN) y la mezcla resultante se calienta a 70ºC durante 10 minutos. La solución es entonces decantada y la resina lavada con DMF hasta que se obtiene un sobrenadante transparente. La presencia de aminas secundarias es indicada por bolas de resina de color rojo.
Protocolos utilizados durante la síntesis de las construcciones de fórmula (II): Fueron sintetizadas en una escala de 100 \mumoles utilizando los siguientes métodos y protocolos;
Acondicionamiento inicial de la resina. Las síntesis empiezan con el condicionado de la resina 4-metilbenzilhidrilamina (p-MBHA). Esto se hace lavando la resina 5 veces con diclorometano (DCM) por 30 segundos cada vez seguidos de un lavado con una solución de ácido trifluoroacético (TFA) 40% en DCM (1 x 30 s + 2 x 5 min). Este tratamiento ácido es seguido por una etapa de neutralización con N,N-diisopropiletilamina (DIEA) 5% en DCM (3 x 2 min) y finalmente lavando la resina 5 veces con DCM por 30 segundos cada vez.
Síntesis del ácido 4-hidroximetil-3-nitrobenzoico (espaciador bifuncional Nbb). En un balón de fondo redondo provisto con un sistema de reflujo, se colocaron 4.5 g (17.3 mmoles) de ácido 4-bromometil-3-nitrobenzoico y se añadió una solución acuosa saturada de NaHCO_{3} (135 mL). La reacción se agitó y se mantuvo a 90-95ºC. El avance de la reacción se monitorizó por cromatografía de capa fina (TLC) (cloroformo/MeOH/AcOEt, 100:50:0.1, v/v) o por HPLC de una alícuota acidificada en un gradiente lineal 0-100% MeCN en 15 minutos en una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters) el tiempo de retención para el producto final: 7.12 min; tiempo de retención para el producto inicial: 10.39 min. La reacción se completó en 30 minutos. La solución obtenida se filtró en caliente y la reacción se paró con HCl (12N) hasta un pH entre 1-2 y se extrajo con AcOEt (3 x 100 mL), se combinaron las diferentes fracciones orgánicas, se lavaron con una solución acuosa saturada de NaCl y se secaron sobre MgSO_{4} anh. El AcOEt fue evaporado al vacío. El producto se obtuvo como un sólido amarillo pálido con un 80% de rendimiento. El producto se caracterizó por HPLC (t_{r}) 7.12 min (gradiente lineal 0-100% en 15 minutos), HPLC-MS (196 Da) y R_{f} = 0,3 por TLC (Cloroformo/MeOH/AcOEt, 100:50:0.1, v/v), NMR-^{1}H 400 MHz en CD_{3}OD: Señales: 2H: singulete 4.98 ppm, 1 H: doblete, 7.96 ppm (J:21 Hz), 1H: doblete de dobletes, 8.26 ppm (4 Hz, 20 Hz), 1H: doblete, 8.56 ppm (4 Hz).
Acoplamiento del ácido 4-hidroximetil-3-nitrobenzoico (espaciador bifuncional Nbb) a la resina p-MBHA. El espaciador bifuncional Nbb se acopló a la resina p-MBHA utilizando 5 equivalentes de Nbb disueltos en DCM y 5 equivalentes de N,N'-diisopropilcarbodiimida (DIPCDI) como reactivo acoplante. La mezcla se dejó reaccionar toda la noche. El solvente se eliminó por succión, la resina lavada a fondo y la reacción fue monitorizada con el test de Kaiser.
Eliminación del grupo Boc. La eliminación del grupo protector tert-butoxicarbonil (Boc) se hizo con 40% (v/v) TFA en DCM utilizando 2 tratamientos de 10 minutos cada.
Eliminación del grupo Fmoc. La eliminación del grupo protector 9-fluorenilmetiloxicarbonil (Fmoc) se hizo con 20% (v/v) piperidina en DMF utilizando 2 tratamientos de 10 minutos cada.
Métodos de acoplamiento
Acoplamiento del primer aminoácido al espaciador bifuncional Nbb. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional se utilizó el protocolo siguiente: se añadieron secuencialmente a la resina derivado del aminoácido (4 equiv.), N,N'-diisopropilcarbodiimida (DIPCDI) (4 equiv.) y dimetilaminopiridina (DMAP) (0.4 equiv.) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez.
Acoplamiento del segundo aminoácido. El derivado protegido del segundo aminoácido se acopla al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el protocolo siguiente: se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (5 equiv.) en DMF (1–3 mL/g resina) y hexafluorofosfato de (7-azabenzotriazol-1-iloxi) tris(pirrolidin)fosfonio (PyAOP) (5 equiv) seguidos de 15 equiv. de N,N-diisopropiletilamina (DIEA). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El solvente se eliminó por filtración, la resina se lavó tal como se indica a arriba, y el acoplamiento se repitió 2 veces más. Se comprobó la extensión del acoplamiento por el test de De Clercq.
N-alquilación del aminoácido. Este proceso se puede dividir en tres pasos:
(a) Protección y activación con cloruro de o-nitrobenzenesulfonilo (O-NBS): Para realizar la protección se añadieron a la resina 4 equiv. O-NBS y 10 equiv. de colidina en N-metil pirrolidona (NMP). La reacción se dejó con agitación manual intermitente durante 1 h y este paso se repitió una vez y se comprobó por test de Kaiser.
(b) Reacción de Mitsunobu: Los reactivos de Mitsunobu, 5 equiv. trifenilfosfina y 10 equiv. de MeOH en THF anh. se añadieron a la resina y se dejaron durante 1 minuto, después sin filtrar se añadieron 5 equiv. de diisopropil azodicarboxilato (DIAD) en THF anh. y se dejaron por otros 10 minutos.
(c) Eliminación del O-NBS: Para proceder a la eliminación del O-NBS se añadieron 10 equiv. de \beta-mercaptoetanol y 5 equiv. de 1,8-diazabiciclo-[5.4.0]-undec-7-ene (DBU) en NMP a la resina y la mezcla se dejó reaccionar durante 5 minutos bajo atmósfera de argón. Este proceso se repitió una vez.
Introducción del fragmento de anclaje: Depende de la naturaleza del fragmento de anclaje. Por ejemplo, el fragmento se puede introducir por aminación reductiva añadiendo 5 equiv. de ácido glioxílico (H-CO-COOH) en DMF con 1% AcOH a la resina y dejándolo durante 30 min. El disolvente y los reactivos se eliminaron por filtración, se lavó la resina y entonces se añadieron 3 equiv. de NaBH3CN en DMF con 1% AcOH para realizar la reducción durante 1 h.
Acoplamiento del cargo. Dependiendo de la naturaleza del cargo, estará unido a la BBB lanzadera a través de diferentes tipos de enlaces químicos.
Para cargos con un grupo COOH (p. ej. baicalina): Se utilizó la correspondiente BBB lanzadera provista con un grupo NH_{2} y se reaccionó con 5 equiv. de Cargo-COOH, utilizando 5 equiv. hexafluorofosfato de benzotriazol-1-il-N-oxi-tris(pirrolidin) fosfonio (PyBOP) y 15 equiv. 1-hidroxi-7-azabenzotriazol (HOAt) como reactivos acoplantes y 15 equiv. de N,N-diisopropiletilamina (DIEA) como base en DMF durante 2 h.
Para cargos con un grupo amina o alcohol (p. ej. dopamina): Esta reacción se hizo en dos pasos: primero se activó el grupo carboxílico con 5 equiv. de N,N'-diisopropilcarbodiimida (DIPCDI) y 5 equiv. de HOAt en DMF durante 30 min, después se eliminó el solvente por succión y se lavó la resina. El acoplamiento se realizó utilizando 5 equiv. NH_{2}-Cargo en DMF. La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente toda la noche. El disolvente se eliminó por filtración, se lavó la resina.
Neutralización-ciclación y escisión en un paso: Se llevó a cabo por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM (3 x 10 minutos). Se recogió el filtrado y el DCM se evaporó bajo N_{2}. El residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó.
La identidad de los diferentes compuestos sintetizados fue confirmada utilizando la espectrometría de masas "Matrix Assisted Laser Desorption/lonization" (MALDI) (Instrumento: MALDI Voyager DE RP time-of-flight (TOF) PE Biosystem) o HPLC-MS (Instrumento: Waters modelo Alliance 2796, bomba cuaternaria, detector UVNis modelo 2487, ESI-MS modelo Micromass ZQ y software Masslynx versión 4.0) utilizando una columna Symmetry 300 C_{18} (150 x 3.9 mm x 5 \mum), 300 \ring{A}. 1 mL/min flujo, solventes: A: H_{2}O con 0.1% ácido fórmico; B: MeCN con 0.07% ácido fórmico. Su pureza fue controlada por HPLC de fase inversa utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), 1 mL/min flujo, solventes: A: H_{2}O con 0.045% TFA; B: MeCN con 0.036% TFA, Instrumento: Waters modelo Alliance 2695 formado por una bomba cuaternaria, un detector diodo array modelo 966, controlado por el software Millenium versión 3.5.
Los compuestos fueron purificados si era necesario por HPLC fase inversa utilizando una columna Symmetry C_{18} (100 x 30 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), 10 mL/min flujo, solventes: A: H_{2}O con 0.1% TFA; B: MeCN con 0.1% TFA, Instrumento: Waters system con una bomba cuaternaria, autoinyector Simple Manager 2700, detector UV/Vis modelo 2487 y un Fraction collector II, controlado por el software Masslynx versión 3.5.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
En los ejemplos siguientes se han utilizado L-aminoácidos.
Ejemplo 1
Preparación de la DKP Phe(p-NH-Fmoc)-N-MePhe
La síntesis se realizó en una escala 100 \mumoles. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: Derivado de aminoácido del primer aminoácido (Boc-N-MePhe-OH, 4 equiv., 400 \mumoles, 184.2 mg), DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina) se añadieron secuencialmente a la resina. La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez. Entonces se realizó la eliminación del Boc utilizando TFA 40% en DCM (sin hacer el paso de neutralización). Alternativamente el primer aminoácido puede ser unido como Boc-Phe-OH y entonces después de eliminar el Boc realizar la N-alquilación en la resina utilizando el protocolo que puede dividirse en tres pasos: (a) protección y activación con O-NBS, (b) reacción de Mitsunobu, (c) eliminación del O-NBS.
El derivado protegido del aminoácido (Boc-Phe(p-NH-Fmoc)-OH) fue acoplado al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el siguiente protocolo: se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (Boc-Phe(p-NH-Fmoc)-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 251.3 mg) en DMF (1-3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento se repitió dos veces más. La extensión del acoplamiento se comprobó por el test de De Clercq.
El grupo Boc se eliminó utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Finalmente la neutralización-ciclación y escisión todo en un paso se realizó por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM 3 veces durante 10 min cada una. Se recogieron los filtrados, se evaporó el DCM bajo N_{2} y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó. Para eliminar las sales se realizó un paso de desalado utilizando la resina DOWEX MR-3 Mixed Bed toda la noche.
Caracterización del producto: HPLC de fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), DKP Phe(p-NH-Fmoc)-N-MePhe t_{r}: 13.17 min. Espectrometría de masas (MALDI-TOF): DKP Phe(p-NH-Fmoc)-N-MePhe 545.7 Da.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2
Preparación de la DKP Phe(p-NH-Boc)-N-MePhe
La síntesis se realizó en una escala 100 \mumoles. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: se añadieron secuencialmente a la resina el derivado de aminoácido del primer aminoácido (Boc-N-MePhe-OH, 4 equiv., 400 \mumoles, 184.2 mg), DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó entonces por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez.
Entonces se realizó la eliminación del Boc utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Alternativamente el primer aminoácido puede unirse como Boc-Phe-OH y entonces después de la eliminación del Boc llevar a cabo la N-alquilación en la resina utilizando el protocolo que puede dividirse en tres pasos: (a) protección y activación con O-NBS, (b) reacción de Mitsunobu, (c) eliminación del O-NBS. El derivado protegido de aminoácido del segundo aminoácido se acopló al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el protocolo siguiente: se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (Fmoc-Phe(p-NH-Boc)-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 251.3 mg) en DMF (1-3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, se lavó la resina y el acoplamiento se repitió 2 veces más. La extensión del acoplamiento fue controlada por el test de De Clercq.
La eliminación del grupo Fmoc y la ciclación-escisión se realizó en un paso utilizando 20% (v/v) piperidina en DMF, 2 tratamientos de 10 minutos cada uno. Se recogieron los filtrados, la DMF se evaporó bajo presión reducida y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó. Para eliminar las sales y los subproductos del Fmoc restantes el compuesto se purificó por HPLC de fase inversa utilizando una columna Symmetry C_{18} (100 x 30 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters).
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), DKP Phe(p-NH-Boc)-N-MePhe t_{r}: 11.04 min. Espectrometría de masas (MALDI-TOF): DKP Phe(p-NH-Boc)-N-MePhe 424.1 Da.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 3
Preparación de la DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe (compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3}, X_{2} = NH)
La DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe puede ser preparada fácilmente a partir de los compuestos obtenidos en los Ejemplos 1 o 2 por desprotección del grupo Boc o Fmoc respectivamente en solución.
En el caso de un grupo Boc, el grupo Boc se eliminó utilizando TFA 50% en DCM durante 1 h. Entonces el DCM se evaporó bajo presión reducida y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó.
En el caso de un grupo Fmoc, el compuesto se disolvió en 1 mL de DMF y a la solución a 0ºC, se le añadieron 50 \muL de dietilamina (DEA). La reacción se dejó que llegará a temperatura ambiente y se dejó a temperatura ambiente durante 3h bajo agitación. Para eliminar la base y los subproductos restantes del Fmoc el compuesto se purificó por HPLC fase inversa utilizando una columna Symmetry C_{18} (100 x 30 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters).
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe t_{r}: 6.30 min. Espectrometría de masas (MALDI-TOF): DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe 324.1 Da. Rendimiento (después de la purificación): DKP Phe(p-NH_{2})-N-MePhe 8%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4
Preparación de la DKP N-MePhe-N-MePhe(p-NH_{2}) (compuesto de fórmula (I) con R_{1} = CH_{3}; R_{2} = fenilo, X, = CH_{2}, R_{3} = CH_{3}, X_{2} = NH)
La síntesis se realizó en una escala 100 \mumoles. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: Se añadieron secuencialmente a la resina el derivado de aminoácido del primer aminoácido (Fmoc-Phe(p-NH-Boc)-OH, 4 equiv., 400 \mumoles, 201 mg), DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez. El grupo Fmoc se eliminó con 20% (v/v) piperidina en DMF utilizando 2 tratamientos de 10 minutos cada uno. La N-alquilación de los aminoácidos unidos a la resina se hizo siguiendo el protocolo que se puede dividir en tres pasos: (a) Protección y activación con O-NBS: Para realizar la protección y activación se añadieron a la resina 4 equiv. O-NBS (400 \mumoles, 89 mg) y 10 equiv. de colidina (1000 \mumoles, 132 \muL) en NMP. La reacción se dejó con agitación manual intermitente durante 1 h y este paso se repitió una vez y se controló por test de Kaiser; (b) reacción de Mitsunobu: Los reactivos de Mitsunobu, 5 equiv. trifenilfosfina (500 \mumoles, 131 mg) y 10 equiv. de MeOH (1000 \mumoles, 24 \muL) en THF anh. se añadieron a la resina y se dejaron durante 1 minuto, después sin filtrar se añadieron 5 equiv. de DIAD (500 \mumoles, 98 \muL) en THF anh. y se dejaron otros 10 minutos; (c) Eliminación del O-NBS: Para proceder a la eliminación del O-NBS se añadieron a la resina 10 equiv. de \beta-mercaptoetanol (1000 \mumoles, 70 \muL) y 5 equiv. de 1,8-diazabiciclo-[5.4.0]-undec-7-ene (DBU) (500 \mumoles, 75 \muL) en NMP y la mezcla se dejó reaccionar durante 5 minutos bajo atmósfera de argón. Este proceso se repitió una vez.
El derivado de aminoácido protegido del segundo aminoácido se acopló al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el siguiente protocolo: se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (Boc-N-MePhe-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 191.9 mg) en DMF (1-3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento se repitió 2 veces más. La extensión del acoplamiento se controló por el test de De Clercq. Los grupos Boc se eliminaron utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Finalmente la neutralización-ciclación y escisión todo en un paso se realizó por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM 3 veces durante 10 min cada una. Se recogieron los filtrados, el DCM se evaporó bajo N_{2} y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó. Para eliminar las sales el compuesto se purificó por HPLC fase inversa utilizando una columna Symmetry C_{18} (100 x 30 mm x 5 \mum, 100 \ring{A},
Waters).
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), DKP N-MePhe-N-MePhe(p-NH_{2}) t_{r}: 6.39 min. Espectrometría de masas (MALDI-TOF): DKP N-MePhe-N-MePhe(p-NH_{2}) 337.7 Da. Rendimiento (después de la purificación): DKP N-MePhe-N-MePhe(p-NH_{2}) 7,1%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 5
Preparación de los compuestos de fórmula (II) con Z derivado de Baicalina)
Se prepararon los siguientes compuestos dicetopiperazina DKP Phe(p-NH-Baicalina)-N-MeX donde X: fenilalanina (Phe) (5a), ciclohexilalanina (Cha) (5b), 2-naftilalanina (2Nal) (5c), 1-pirenilalanina (1PirenilAla) (5d), homofenilalanina (HomoPhe) (5e), y ácido 2-amino-octanoico (Oct) (5f) utilizando la misma metodología.
TABLA 2 Ejemplos de compuestos de fórmula (II)
5
\vskip1.000000\baselineskip
Las síntesis se realizaron en una escala 100 \mumoles/cada. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: se añadieron secuencialmente a la resina el derivado de aminoácido del primer aminoácido (Boc-X-OH o Fmoc-X-OH, 4 equiv., 400 \mumoles, Boc-Phe-OH 106.1 mg, Boc-HomoPhe-OH 111.7 mg, Boc-Cha-OH 108.6 mg, Boc-Oct-OH 103.7 mg, Fmoc-2Nal-OH 175 mg, Fmoc-1PirenilAla-OH 204.6 mg), DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez. Entonces se realizó la eliminación del grupo Boc o Fmoc utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización) o 20% (v/v) piperidina en DMF utilizando 2 tratamientos de 10 minutos cada uno para la eliminación del grupo Fmoc. La N-alquilación del aminoácido unido a la resina se realizó siguiendo el protocolo que puede dividirse en tres pasos: (a) Protección y activación con O-NBS: Para realizar la protección y activación se añadieron a la resina 4 equiv. O-NBS (400 \mumoles, 89 mg) y 10 equiv. de colidina (1000 \mumoles, 132 \muL) en NMP. La reacción se dejó con agitación manual intermitente durante 1 h y este paso se repitió una vez más y controlado por el test de Kaiser; (b) reacción de Mitsunobu: se añadieron a la resina los reactivos de Mitsunobu, 5 equiv. trifenilfosfina (500 \mumoles, 131 mg) y 10 equiv. de MeOH (1000 \mumoles, 24 \muL) en THF anh. y se dejó durante 1 minuto, después sin filtrar se añadieron 5 equiv. de DIAD (500 \mumoles, 98 \muL) en THF anh. y se dejó durante 10 minutos; (c) eliminación del O-NBS: Para proceder a la eliminación del O-NBS se añadieron a la resina 10 equiv. de \beta-mercaptoetanol (1000 \mumoles, 70 \muL) y 5 equiv. de DBU (500 \mumoles, 75 \muL) en NMP y la mezcla se dejó reaccionar durante 5 minutos bajo atmósfera de argón. Este proceso se repitió una vez.
El derivado de aminoácido protegido del segundo aminoácido fue acoplado al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el siguiente protocolo.
Se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (Boc-Phe(p-NH-Fmoc)-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 260.3 mg) en DMF (1-3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento se repitió 2 veces más. La extensión del acoplamiento se controló por el test de De Clercq. El grupo Fmoc fue eliminado utilizando 20% (v/v) piperidina en DMF, 2 tratamientos de 10 minutos cada uno fueron utilizados para la eliminación del grupo Fmoc. Acoplamiento del cargo con un grupo COOH (p. ej. Baicalina) a un grupo amino: Para el acoplamiento del cargo a la BBB-lanzadera anclada en la resina se utilizó el siguiente protocolo: Cargo-COOH (Baicalina) (5 equiv., 500 \mumoles, 224 mg) en DMF (1-3 mL/g resina), PyBOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) y HOAt (15 equiv., 1500 \mumoles, 196 mg) se añadieron secuencialmente a la resina seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 2 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento se repitió una vez. La extensión del acoplamiento se controló por el test de Kaiser. El grupo Boc fue eliminado utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Finalmente la neutralización-ciclación y escisión todo en un paso se realizó por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM 3 veces durante 10 min cada una. Se recogieron los filtrados, el DCM se evaporó bajo N_{2} y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y se liofilizó. El producto es purificado si es necesario.
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), compuesto 5a t_{r}: 9.30 min, compuesto 5b t_{r}: 8.65 min, compuesto 5c t_{r}: 9.48 min, compuesto 5d t_{r}: 9.50 min, compuesto 5e t_{r}: 8.87 min, compuesto 5f t_{r}: 10.47 min. (Confirmado por HPLC-MS). Espectrometría de masas (MALDI-TOF): compuesto 5a: 752.2 Da, compuesto 5b: 758.1 Da, compuesto 5c: 801.4 Da, compuesto 5d: 876.3 Da, compuesto 5e: 766.1 Da, compuesto 5f: 745.4 Da. Rendimiento (después de purificación): compuesto 5a: 1.2%, compuesto 5b: 2.4%, compuesto 5c: 2.5%, compuesto 5d: 1.4%, compuesto 5e: 1.7%, compuesto 5f: 1.1%.
Ejemplo 6
Preparación de los compuestos de fórmula (II) con Z derivado de dopamina
Los siguientes compuestos DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-Dopamina)-N-MeX donde X: fenilalanina (Phe) (6a), ciclohexilalanina (Cha) (6b), 2-naftilalanina (2Nal) (6c), 1-Pirenilalanina (1PirenilAla) (6d), homofenilalanina (HomoPhe) (6e), y ácido 2-amino-octanoico (Oct) (6f), se han preparado utilizando la misma metodología.
TABLA 3 Ejemplos de compuestos de fórmula (II)
6
Las síntesis se realizaron en una escala 100 \mumoles/cada. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: se añadieron secuencialmente a la resina el derivado de aminoácido del primer aminoácido (Boc-X-OH o Fmoc-X-OH, 4 equiv., 400 \mumoles, Boc-Phe-OH 106.1 mg, Boc-HomoPhe-OH 111.7 mg, Boc-Cha-OH 108.6 mg, Boc-Oct-OH 103.7 mg, Fmoc-2Nal-OH 175 mg, Fmoc-1PirenilAla-OH 204.6 mg), DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente fue entonces eliminado por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez. Entonces la eliminación del grupo Boc o Fmoc se realizó utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización) o bien 20% (v/v) piperidina en DMF utilizando 2 tratamientos de 10 minutos cada uno para la eliminación del grupo Fmoc. La N-alquilación de los aminoácidos unidos a la resina se realizó siguiendo el protocolo que puede ser dividido en tres pasos: (a) Protección y activación con O-NBS: Para realizar la protección y activación 4 equiv. O-NBS (400 \mumoles, 89 mg) y 10 equiv. de colidina (1000 \mumoles, 132 \muL) en NMP se añadieron a la resina. La reacción se dejó con agitación manual intermitente durante 1 h y este paso se repitió una vez y se controló por el test de Kaiser; (b) reacción de Mitsunobu: Los reactivos de Mitsunobu, 5 equiv. trifenilfosfina (500 \mumoles, 131 mg) y 10 equiv. de MeOH (1000 \mumoles, 24 \muL) en THF anh. fueron añadidos a la resina y se dejaron durante 1 minuto, después sin filtrar se añadieron 5 equiv. de DIAD (500 \mumoles, 98 \muL) en THF anh. y se dejó durante otros 10 minutos; (c) eliminación del O-NBS: Para proceder a la eliminación del O-NBS 10 equiv. de \beta-mercaptoetanol (1000 \mumoles, 70 \muL) y 5 equiv. de DBU (500 \mumoles, 75 \muL) en NMP fueron añadidos a la resina y la mezcla se dejó reaccionar durante 5 minuto bajo atmósfera de argón. Este proceso se repitió una vez.
El derivado de aminoácido protegido del segundo aminoácido fue acoplado al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el siguiente protocolo. se añadieron a la resina el aminoácido protegido (Boc-Phe(p-NH-Fmoc)-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 260.3 mg) en DMF (1–3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento fue repetido 2 veces más. La extensión del acoplamiento se controló por el test de De Clercq test. El grupo Fmoc se eliminó utilizando 20% (v/v) piperidina en DMF, se llevaron a cabo 2 tratamientos de 10 minutos cada uno para eliminar el grupo Fmoc. La introducción del grupo funcional para el anclaje del cargo se realizó por aminación seductiva. Este proceso se realiza utilizando el siguiente protocolo: se añadió a la resina ácido glioxílico (H-CO-COOH) (5 equiv., 500 \mumoles, 37 mg) en DMF con 1% AcOH (1–3 mL/g resina y la mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por filtración y la resina se lavó. Entonces se añadió a la resina NaBH3CN (3 equiv., 300 \mumoles, 18.8 mg) en DMF con 1% AcOH y se dejó reaccionar durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración y se lavó la resina. El acoplamiento del cargo con un grupo NH_{2} (p. ej.. dopamina) a un grupo ácido carboxílico fue realizado en dos pasos: Primero el ácido carboxílico se activó con DIPCDI (5 equiv., 500 \mumoles, 78 \muL) y HOAt (5 equiv., 500 \mumoles, 68 mg) en DMF durante 30 min, después de esto el disolvente se eliminó por succión y la resina se lavó. El acoplamiento se realizó utilizando 5 equiv. NH_{2}-Cargo (dopamina) (5 equiv., 500 \mumoles, 98 mg) en DMF. La mezcla se dejó reaccionar toda la noche. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó.
El grupo Boc fue eliminado utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Finalmente la neutralización-ciclación y escisión todo en un paso se realizó por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM 3 veces durante 10 min cada uno. Se recogieron los filtrados, se evaporó el DCM bajo N_{2} y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y liofilizó. El producto se purifica si es necesario.
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 15 a 65% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), compuesto 6a t_{r}: 7.83 min, compuesto 6b t_{r}: 9.36 min, compuesto 6c t_{r}: 9.61 min, compuesto 6d t_{r}: 11.75 min, compuesto 6e t_{r}: 7.85 min, compuesto 6f t_{r}: 10.58 min. (Confirmado por HPLC-MS). Espectrometría de masas (HPLC-MS): compuesto 6a: 516.5 Da, compuesto 6b: 522.5 Da, compuesto 6c: 566.2 Da, compuesto 6d: 640.4 Da, compuesto 6e: 530.3 Da, compuesto 6f: 510.4 Da. Rendimiento (después de la purificación): compuesto 6a: 10.8%, compuesto 6b: 7.2%, compuesto 6c: 10.9%, compuesto 6d: 9.6%, compuesto 6e: 9.1%, compuesto 6f: 8.2%.
Ejemplo 7
Preparación de la DKP Phe(p-NH-CH_{2} COOH)-N-MePhe (compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} =CH_{2}, R_{3} = CH_{3}, X_{2} = NHCH_{2}COO)
La síntesis se realizó en una escala de 100 \mumoles. Para el acoplamiento del primer aminoácido a la resina ya modificada con el espaciador bifuncional Nbb se utilizó el siguiente protocolo: se añadieron a la resina el derivado de aminoácido 4 equiv., 400 \mumoles, Boc-Phe-OH 106.1 mg, DIPCDI (4 equiv., 400 \mumoles, 62 \muL) y DMAP (0.4 equiv., 40 \mumoles, 4.9 mg) disueltos en DCM (1-3 ml/g resina). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por succión, la resina se lavó a fondo y el acoplamiento se repitió una vez. Entonces se realizó la eliminación del grupo Boc utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). La N-alquilación del aminoácido unido a la resina se realizó siguiendo el protocolo que puede dividirse en tres pasos: (a) protección y activación con O-NBS: Para realizar la protección y activación se añadieron a la resina 4 equiv. O-NBS (400 \mumoles, 89 mg) y 10 equiv. de colidina (1000 \mumoles, 132 \muL) en NMP. La reacción se dejó con agitación manual intermitente durante 1 h y este paso se repitió una vez y controló por el test de Kaiser. (b) reacción de Mitsunobu: Los reactivos de Mitsunobu, 5 equiv. trifenilfosfina (500 \mumoles, 131 mg) y 10 equiv. de MeOH (1000 \mumoles, 24 \muL) en THF anh. se añadieron a la resina y se dejó durante 1 minuto, después sin filtrar se añadieron 5 equiv. de DIAD (500 \mumoles, 98 \muL) en THF anh. y se dejó otros 10 minutos. (c) eliminación del O-NBS: para proceder ala eliminación del O-NBS 10 equiv. de 13-mercaptoetanol (1000 \mumoles, 70 \muL) y 5 equiv. de DBU (500 \mumoles, 75 \muL) en NMP se añadieron a la resina y la mezcla se dejó reaccionar durante 5 minuto bajó atmósfera de argón. Este proceso se repitió una vez.
El derivado de aminoácido protegido del segundo aminoácido se acopló al primer aminoácido ya anclado a la resina utilizando el siguiente protocolo. se añadieron secuencialmente a la resina el aminoácido protegido (Boc-Phe(p-NH-Fmoc)-OH, 5 equiv., 500 \mumoles, 260.3 mg) en DMF (1-3 mL/g resina) y PyAOP (5 equiv., 500 \mumoles, 260.2 mg) seguidos de 15 equiv. DIEA (1500 \mumoles, 255 \muL). La mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó y el acoplamiento se repitió 2 veces más. La extensión del acoplamiento se controló por el test de De Clercq. El grupo Fmoc se eliminó utilizando 20% (v/v) piperidina en DMF, se utilizaron 2 tratamientos de 10 minutos cada uno para eliminar el grupo Fmoc. La introducción del grupo funcional para el anclaje del cargo se realizó por aminación reductiva. Este proceso se realizó utilizando el siguiente protocolo: se añadieron a la resina el ácido glioxílico (H-CO-COOH) (5 equiv., 500 \mumoles, 37 mg) en DMF con 1% AcOH (1-3 mL/g resina), y la mezcla se dejó reaccionar con agitación manual intermitente durante 30 min. El disolvente se eliminó por filtración y la resina se lavó. Entonces se añadió a la resina NaBH3CN (3 equiv., 300 \mumoles, 18.8 mg) en DMF con 1% AcOH y se dejó reaccionar durante 1 h. El disolvente se eliminó por filtración y la resina se lavó. El ácido carboxílico se modificó con un éster de metilo en dos pasos: Primero el ácido carboxílico se activó con DIPCDI (5 equiv., 500 \mumoles, 78 \muL) y HOAt (5 equiv., 500 \mumoles, 68 mg) en DMF durante 30 min, después de esto el solvente se eliminó y la resina se lavó. El acoplamiento se realizó utilizando 5 equiv. de MeOH (500 \mumoles, 8 \muL) en DMF. La mezcla se dejó reaccionar toda la noche. El disolvente se eliminó por filtración, la resina se lavó. El grupo Boc se eliminó utilizando TFA 40% en DCM (sin realizar el paso de neutralización). Finalmente la neutralización-ciclación y escisión todo en un paso se realizó por tratamiento de la resina con DIEA 10% en DCM 3 veces durante 10 min cada. Se recogieron los filtrados, el DCM se evaporó bajo N_{2} y el residuo se disolvió en H_{2}O: MeCN (1:1) y liofilizado. Después el éster metílico se hidrolizó con 1.5 equiv. LiOH (150 \mumoles, 6.3mg) en H_{2}O:MeOH (1:1) agitando a temperatura ambiente durante 30 min. Entonces la solución se acidificó y liofilizó. El producto se purificó.
Caracterización del producto: HPLC fase inversa: gradiente lineal de 0 a 100% MeCN en 15 minutos utilizando una columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters), DKP Phe(p-NH-CH_{2}-COOH)-N-MePhe t_{r}: 7.86 min (Confirmado por HPLC-MS). Espectrometría de masas (HPLC-MS): DKP Phe(p-NH-CH_{2}-COOH)-N-MePhe 381.0 Da. Rendimiento (después de la purificación): DKP Phe(p-NH-CH_{2}-COOH)-N-MePhe 13%.
Ejemplo 8
Técnicas de evaluación del transporte en la BBB
Ensayo paralelo de permeabilidad en membrana artificial (PAMPA). El método de evaluación escogido es el ensayo paralelo de permeabilidad en membrana artificial (PAMPA), que permite predecir o evaluar solo este mecanismo de transporte. En términos generales, es un método simple, automatizable con un alto rendimiento, que tiene un bajo coste y solo requiere una pequeña cantidad del compuesto a probar. El método PAMPA originariamente introducido por Kansy en Roche utiliza una membrana artificial en forma de bicapas de fosfolípidos soportadas en un filtro (cf. M. Kansy et al., "Physicochemical high throughput screening: Parallel artificial membrane permeability assay in the description of the absorption processes" J. Med. Chem. 1998, vol. 41, pp. 1007-1010). La membrana de fosfolípidos mimetiza la membrana celular, pero no tiene los medios para el transporte activo o paracelular de las moléculas fármaco. Es una herramienta muy práctica para evaluar el transporte de compuestos por difusión pasiva. Esta técnica permite la evaluación de compuestos puros, crudos e incluso mezclas de compuestos.
El ensayo PAMPA se utiliza para determinar la capacidad de las construcciones BBB lanzadera-cargo para cruzar la BBB por difusión pasiva. La permeabilidad efectiva de los compuestos se midió por triplicado a una concentración inicial de 200 \muM. La solución tampón se preparó a partir de la concentrada comercializada por plON siguiendo sus indicaciones. El pH fue ajustado a 7.4 utilizando una solución NaOH 0.5M. El compuesto de interés se disolvió a la concentración deseada (200 \muM).
El sándwich de PAMPA se separó y el pocillo donador se rellenó con 200 \muL de la solución del compuesto a estudiar. La placa aceptora se colocó en la placa donadora asegurándose que la parte inferior de la membrana estuviera en contacto con el tampón. Se añadieron 4 \muL de mezcla de fosfolípidos (20mg/mL) en dodecano a cada pocillo y se añadieron a cada pocillo aceptor 200 \muL de la solución tampón. La placa se cubrió e incubó a temperatura ambiente en una atmósfera saturada de humedad durante 4 horas bajo agitación orbital de 100 rpm. Después de 4 horas, 150 \muL/pocillo de la placa donadora y 150 \muL/pocillo de la paca aceptora se transfirieron a viales de HPLC y 100 \muL/cada muestra fueron inyectados en una columna de HPLC fase inversa, columna Symmetry C_{18} (150 x 4.6 mm x 5 \mum, 100 \ring{A}, Waters). El transporte fue también confirmado por espectrometría MALDI-TOF y HPLC-MS de alícuotas de los pocillos aceptores. La mezcla de fosfolípidos utilizada es un extracto polar de lípidos de cerebro porcino. Composición: fosfatidilcolina (PC) 12.6%, fosfatidiletanolamina (PE) 33.1%, fosfatidilserina (PS) 18.5%, fosfatidilinositol (PI) 4.1%, ácido fosfatídico 0.8% y 30.9% de otros compuestos. La permeabilidad efectiva fue calculada utilizando la siguiente ecuación:
100
donde:
t tiempo (horas)
C_{A}(t) Concentración de compuesto en el pocillo aceptor a tiempo t
C_{D}(t_{0}) Concentración de compuesto en el pocillo donador a 0 h
Como control, se evaluó en paralelo el transporte de propranolol y se calculó el balance de materia para todos los compuestos estudiados para detectar si tenía lugar retención de compuesto en los fosfolípidos.
Los diferentes compuestos se evaluaron por ensayo PAMPA. El ensayo PAMPA solo mide el transporte por difusión pasiva, así el transporte positivo medido para estos compuestos indica que estos compuestos tienen un transporte positivo a través de la BBB in vivo por difusión pasiva.
Uno debe considerar que probablemente la BBB-lanzadera óptima puede variar según el cargo unido.
En las Tablas 4 y 5, se puede ver como el uso de la construcción BBB lanzadera-cargo permite que cargos que no cruzan ellos mismos, como la baicalina y la dopamina, pueden ahora cruzar la membrana por difusión pasiva.
TABLA 4 Permeabilidad efectiva (P_{e}) encontrada en el ensayo PAMPA para Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MePhe, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeCha, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-Me2Nal, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-Me1PirenilAla, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeHomoPhe, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeOct (construcciones BBB lanzadera-cargo) y baicalina (Cargo). * La baicalina no se detectó en el pocillo aceptor del ensayo PAMPA después de 4 h
7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 5 Permeabilidad efectiva (P_{e}) encontrada en el ensayo PAMPA para DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)- N-MePhe, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeCha, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)- N-Me2Nal, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-Me(1PirenilAla), DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeHomoPhe, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeOct y dopamina (Cargo) y L-Dopa (Medicamento actual en el mercado). *Estos compuestos no se detectaron en el pocillo aceptor del ensayo PAMPA después de 4 h
8
\vskip1.000000\baselineskip
La dopamina y la baicalina son cargos difíciles que no pueden cruzar la BBB por difusión pasiva en absoluto. Las construcciones BBB lanzadera-cargo basadas en N-MeOct y N-Me2Nal han sido las más optimas para hacer cruzar cargos como la dopamina y la baicalina.
\newpage
Cromatografía de membrana artificial inmovilizada
Para evaluar las BBB-lanzaderas y las construcciones BBB lanzadera-cargo, se utilizó una técnica cromatográfica, IAMC (immobilized artificial membrane chromatography) desarrollada por Pidgeon (cf. A. Albert, Chemical aspects of selective toxicity. Nature 1958, vol. 182, pp. 421-423). Esta técnica utiliza moléculas de fosfolípido covalentemente inmovilizadas a partículas de sílice a una alta densidad como fase estacionaria. Se ha utilizado para purificar proteínas de membrana, para inmovilizar enzimas y para predecir el transporte a través de barreras biológicas. Exhibe una buena correlación con los ensayos celulares in vitro y es muy práctica en términos de alto rendimiento. La interacciones de IAMC incluyen interacciones iónicas, lipofílicas y de enlaces de hidrógeno que se pueden combinar bajo el parámetro conocido como fosfolípofilicidad.
Los tiempos de retención se determinaron utilizando una columna IAMC con fosfatidilcolina (PC), el fosfolípido más encontrado en las membranas celulares, inmovilizado (10 x 4.6 mm, 12 \mum, 300 \ring{A}, IAM.PC.DD2 columna, Regis Technologies Inc.). Los compuestos se detectaron por absorción de UV a 220 nm. Los cromatogramas se obtuvieron utilizando un HPLC trabajando isocráticamente con una fase móvil que contenía 10 mM tampón fosfato, 2.7 mM KCI y 137 mM NaCl a pH 7.4 y 20% MeCN (flujo 0.5 mL/min). Los tiempos de retención (t_{r}) se transformaron a factores de capacidad (k_{IAM}) según la ecuación siguiente: k_{IAM} = (t_{r} - t_{0})/t_{0}, donde t_{r} es el tiempo de retención del compuesto estudiado y t_{0} es el tiempo de retención de un compuesto que no será retenido por la columna (e.g. ácido cítrico). Como control, se estudió el propranolol.
Las BBB-lanzaderas y las construcciones BBB lanzaderas-cargo también se evaluaron por IAMC (Cromatografía de membrana artificial inmovilizada), una técnica cromatográfica que mide la fosfolipofilicidad de nuestros compuestos, su tendencia a interaccionar con la fosfatidilcolina inmovilizada covalentemente. Ver resultados en la Tabla 6 y 7.
La IAMC muestra que las construcciones BBB-lanzaderas con baicalina exhiben valores de k_{IAM} mejorados (Tabla 6) y lo mismo ocurre en el caso de las construcciones BBB lanzadera-cargo basadas en dopamina (Tabla 7). Estos compuestos muestran mejores fosfolipifilicidad, llegando a factores de capacidad altos (k_{IAM}).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 6 Factores de capacidad (k_{IAM}) encontrados en el ensayo de IAMC para Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MePhe, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeCha, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-Me2NaI, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N- Me1PirenilAla, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeHomoPhe, Phe(p-NH-CO-Baicalina)-N-MeOct (Construcciones BBB lanzadera-cargo) y baicalina (Cargo)
9
TABLA 7 Factores de capacidad (k_{IAM}) encontrados en el ensayo de IAMC para DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)- N-MePhe, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeCha, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)- N-Me2Nal, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-Me(1PirenilAla), DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeHomoPhe, DKP Phe(p-NH-CH_{2}-CO-NH-Dopamina)-N-MeOct y dopamina (Cargo)
10

Claims (19)

1. Compuesto de fórmula (I), o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, o un solvato del mismo, incluyendo cualquier estereoisómero o mezclas de estereoisómeros,
11
donde:
R_{1} y R_{3} son radicales independientemente seleccionados entre el grupo formado por H y (C_{1}-C_{4})-alquilo;
R_{2} es H o un C-radical derivado de uno de los sistemas de anillo conocidos de 1-4 anillos; siendo los anillos saturados, parcialmente insaturados o aromáticos; siendo los anillos aislados o parcialmente/totalmente fusionados y teniendo 5-6 miembros; siendo cada miembro independientemente seleccionado entre C, CH, CH_{2}, N, NH, O y S; estando uno o más de los átomos de hidrógeno de estos miembros opcionalmente sustituido por sustituyentes seleccionados entre el grupo formado por (C_{1}-C_{6})-alquilo y (C_{1}- C_{6})-alcoxilo;
X_{1} es un birradical (C_{1}-C_{8})-alquilo derivado de una cadena de carbono lineal o ramificada; y
X_{2} es un birradical seleccionado entre el grupo formado por -NH-, -NH-(CH_{2})_{1-3}-COO-, -NH-(CH_{2})_{1-3}-S- y -NH-CO-(CH_{2})_{1-3}-S-.
2. Compuesto según la reivindicación 1, donde los miembros del anillo en R_{2} se seleccionan entre C, CH y CH_{2}.
3. Compuesto según la reivindicación 2, donde X_{1} es -CH_{2}- y R_{2} se selecciona entre el grupo formado por fenilo, ciclohexilo, 2-naftilo y 1-pirenilo.
4. Compuesto según la reivindicación 2, donde X_{1} es n-hexilo y R_{2} es H.
5. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 3-4, donde R_{1} y/o R_{3} son metilo.
6. Compuesto según la reivindicación 3 que se selecciona entre el grupo formado por: el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = NH, el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = CH_{3}; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = NH, y el compuesto de fórmula (I) con R_{1} = H; R_{2} = fenilo, X_{1} = CH_{2}, R_{3} = CH_{3} y X_{2} = NHCH_{2}COO.
7. Construcción de fórmula (II),
12
donde:
R_{1}, R_{2}, R_{3}, X_{1} y X_{2} son como se definen en la reivindicación 1, y Z es un radical derivado de una sustancia susceptible de formar un enlace amida o un enlace éster o un enlace disulfuro con X_{2}, siendo dicha sustancia incapaz de atravesar la barrera hematoencefálica por sí misma.
8. Construcción según la reivindicación 7, donde los miembros del anillo en R_{2} se seleccionan entre C, CH y CH_{2}.
9. Construcción según la reivindicación 8, donde X_{1} es CH_{2} y R_{2} se selecciona entre el grupo formado por fenilo, ciclohexilo, 2-naftilo y 1-pirenilo.
10. Construcción según la reivindicación 8, donde X_{1} es n-hexilo y R_{2} es H.
11. Construcción según cualquiera de las reivindicaciones 9-10, donde R_{1} y/o R_{3} son metilo.
12. Construcción según cualquiera de las reivindicaciones 7-11, donde Z es un radical derivado de un principio activo farmacéutico seleccionado entre el grupo formado por agentes antiretrovirales, agentes anticancerigenos, agentes anti-psicóticos, agentes antineurodegenerativos y agentes antiepilépticos.
13. Construcción según la reivindicación 12, donde el principio activo farmacéutico es la dopamina.
14. Construcción según la reivindicación 12, donde el principio activo farmacéutico es la baicalina.
15. Composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de la construcción como se define en cualquiera de las reivindicaciones 7-14, junto con cantidades apropiadas de excipientes o portadores farmacéuticos.
16. Uso de un compuesto de fórmula (I) definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-6 como lanzadera a través de la barrera hematoencefálica.
17. Construcción de fórmula (II) definido en cualquiera de las reivindicaciones 7-14 para su uso como medicamento.
18. Uso del compuesto de la reivindicación 13, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.
19. Uso del compuesto de la reivindicación 14, para la preparación de un medicamento para el tratamiento del complexo de demencia relacionado con el SIDA o la encefalopatía por VIH.
ES200602296A 2006-09-01 2006-09-01 Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo. Active ES2296530B1 (es)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200602296A ES2296530B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo.
PCT/ES2007/000499 WO2008025867A1 (es) 2006-09-01 2007-08-28 Compuestos lanzadera a través de ia barrera hematoencefálica y construcciones lanzadera-cargo
US12/439,490 US8008492B2 (en) 2006-09-01 2007-08-28 Compounds that act as a vehicle for delivery through the blood-brain barrier and charge delivery vehicle constructions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200602296A ES2296530B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2296530A1 true ES2296530A1 (es) 2008-04-16
ES2296530B1 ES2296530B1 (es) 2009-04-01

Family

ID=39135521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200602296A Active ES2296530B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8008492B2 (es)
ES (1) ES2296530B1 (es)
WO (1) WO2008025867A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2617853T3 (es) 2012-02-27 2017-06-20 Universitat De Barcelona Compuestos resistentes a proteasas útiles como transportadores a través de la barrera hematoencefálica y construcciones de transportador-carga
US11752315B1 (en) 2016-10-07 2023-09-12 Carlos A. Hakim Method of treating normal pressure hydrocephalus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614886A1 (en) * 1992-07-30 1994-09-14 Drug Delivery System Institute, Ltd. Compound capable of intracerebral residence and use thereof
WO2005054279A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Orthogen Ag Delivery peptides, their constructs with active agents and use

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614886A1 (en) * 1992-07-30 1994-09-14 Drug Delivery System Institute, Ltd. Compound capable of intracerebral residence and use thereof
WO2005054279A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Orthogen Ag Delivery peptides, their constructs with active agents and use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TEIXIDO et al., Journal of Peptide Science 2005, vol. 11, páginas 789-804. "Evolutionary combinatorial chemistry, a novel tool for SAR studies on peptide transport across the blood brain barrier. Design, synthesis and evaluation of a first generation of peptides", ver páginas 792-795. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008025867A1 (es) 2008-03-06
US8008492B2 (en) 2011-08-30
ES2296530B1 (es) 2009-04-01
US20100010011A1 (en) 2010-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002306500C1 (en) Transporters comprising spaced arginine moieties
CA2891476C (en) Drug delivery conjugates, and methods for treating diseases caused by psma expressing cells
ES2525649T3 (es) Derivados peptídicos y su uso como vectores de moléculas en forma de conjugados
WO2015106599A1 (en) Conjugates and compositions for drug delivery
JP6539729B2 (ja) ペプチド−薬物複合体
KR20210055694A (ko) Il-2 수용체 결합 화합물
US20070078092A1 (en) Cell permeable conjugates of peptides for inhibition of protein kinases
ES2296530B1 (es) Compuestos lanzadera a traves de la barrera hematoencefalica y construcciones lanzadera-cargo.
EP2819700B1 (en) Protease-resistant compounds useful as shuttles through the blood-brain barrier and shuttle-cargo constructs
KR102436012B1 (ko) 항암제 프로드러그 컨쥬게이트의 새로운 용도
JP7436710B2 (ja) 新規のヌクレオリン-結合ペプチド及びその用途
Zhang et al. Synthesis and applications of polyamine amino acid residues: improving the bioactivity of an analgesic neuropeptide, neurotensin
ES2372847B1 (es) Compuestos útiles como lanzaderas a través de la barrera hematoencefálica y construcciones lanzadera-cargo.
RU2286169C1 (ru) Семейство пептидов, обладающее анальгетической активностью
US10500286B2 (en) CCK2R-drug conjugates
Hudecz Peptide bioconjugates for intracellular targeting
Benny et al. Multivalent Targeted Theranostic Liposomes for Chemo-resistant Aggressive CaP

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20080416

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2296530B1

Country of ref document: ES