ES2340967T3 - Procedimiento quimioenzimatico para la preparacion de iminociclitoles. - Google Patents

Procedimiento quimioenzimatico para la preparacion de iminociclitoles. Download PDF

Info

Publication number
ES2340967T3
ES2340967T3 ES07803071T ES07803071T ES2340967T3 ES 2340967 T3 ES2340967 T3 ES 2340967T3 ES 07803071 T ES07803071 T ES 07803071T ES 07803071 T ES07803071 T ES 07803071T ES 2340967 T3 ES2340967 T3 ES 2340967T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
formula
group
iminocyclitol
butyl
independently selected
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.)
Active
Application number
ES07803071T
Other languages
English (en)
Inventor
Pere Clapes Saborit
Jesus Joglar Tamargo
Jose Antonio Castillo Exposito
Carles Lozano Perez
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.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Bioglane SLNE
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Bioglane SLNE
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 Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC, Bioglane SLNE filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Application granted granted Critical
Publication of ES2340967T3 publication Critical patent/ES2340967T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12—Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Procedimiento quimioenzimático para la preparación de un iminociclitol de fórmula (I), (II), (III) ó (IV): **(Ver fórmula)** donde: - R1 y R2 son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente del grupo que consiste en: H, OH, hidroximetil, metil, etil, butil, pentil, hexil, octil, isopropil, isobutil, 2-metilbutil, y bencil; - R3 se selecciona del grupo que consiste en: H, hidroximetil, hidroxietil, etil, butil, pentil, hexil, octil, dodecil, isobutil, isopropil, isopentil, 2-metilbutil, bencil, y feniletil; - n: 0 ó 1; - las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R1 y R2 en el iminociclitol de fórmula I son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S; y - los centros estereogénicos (*) en el iminociclitol de fórmula II, III ó IV son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: i) adición aldólica entre la dihidroxiacetona (DHA) y un aminoaldehido aceptor, catalizada por una enzima D-fructosa-6-fosfato aldolasa, el aminoaldehido siendo de fórmula V, VI ó VII, **(Ver fórmula)** donde: - R1, R2 y n son según se definen más arriba, - las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R1 y R2 en la fórmula V y el centro estereogénico de las fórmulas VI y VII son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S, y - Cbz representa un grupo benciloxicarbonil; y ii) una aminación reductora intramolecular del aducto de adición obtenido en la etapa i) con H2, en presencia de un catalizador metálico; llevándose a cabo dicha etapa (ii), opcionalmente, con un aldehido de fórmula R3-CHO, donde R3 es según se define más arriba, lo que resulta en una aminación reductora doble.

Description

Procedimiento quimioenzimático para la preparación de iminociclitoles.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento quimioenzimático para la preparación de iminociclitoles. Los productos sintetizados se pueden usar como complementos dietéticos e ingredientes funcionales en la industria alimenticia, así como agentes terapéuticos (p. ej., en el tratamiento de diabetes).
Estado de la técnica
Los compuestos polihidroxilados, tales como oligosacáridos, carbohidratos complejos y sus conjugados con lípidos y proteínas, son moléculas de gran importancia en procesos bioquímicos de reconocimiento biológico tales como adhesión celular, infecciones virales, diferenciación celular en el desarrollo de órganos y metástasis (Koeller, K. M., Wong, C. H., Nat. Biotechnol. 18 (2000) 835). En consecuencia, las enzimas implicadas en su síntesis o degradación, glicosiltransferasas y glicosidasas, respectivamente, constituyen dianas de inhibición o de activación (según Kolter, T., Wendeler, M., Chembiochem 4 (2003) 260) dada su implicación en alteraciones metabólicas y en enfermedades tales como diabetes tipo II, hepatitis B y C, enfermedad de Gaucher, enfermedad de Fabry, fibrosis cística, cáncer de colon o infecciones virales incluido el VIH (Asano, N., J. Enzyme Inhib. 15 (2000) 215; Asano, N., Glycobiology 13 (2003) 93R; Fiaux, H., Popowycz, F., Favre, S., Schutz, C., Vogel, P., Gerber-Lemaire, S., Juillerat-Jeanneret, L., J. Med. Chem. 48 (2005) 4237).
De entre los compuestos polihidroxilados inhibidores de glicosiltransferasas y glicosidasas destacan los iminociclitoles tipo pirrolidinas, piperidinas, indolizidinas, pirrolizidinas, nortropanos e iminociclitoles polihidroxilados de siete miembros, entre otros, algunos de los cuales son potentes inhibidores de glicosidasas y glicosiltransferasas (Asano, N., J. Enzyme Inhib. 15 (2000) 215; Asano, N., Glycobiology 13 (2003) 93R; Lillelund, V. H., Jensen, H. H., Liang, X., Bols, M., Chem. Rev. 102 (2002) 515; Compain, P., Martin, O. R., Curr. Top. Med. Chem. 3 (2003) 541; Mehta, G., Lakshminath, S., Tetrahedron Lett. 43 (2002) 331; Moris-Varas, F., Qian, X.-H., Wong, C.-H., J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) 7647; Fuentes, J., Olano, D., Pradera, M. A., Tetrahedron Lett. 40 (1999) 4063; Li, H. Q., Bleriot, Y., Chantereau, C., Mallet, J. M., Sollogoub, M., Zhang, Y. M., Rodriguez-García, E., Vogel, P., Jimenez Barbero, J., Sinay, P., Org. Biomol. Chem. 2 (2004) 1492; Lin, C. C., Pan, Y. S., Patkar, L. N., Lin, H. M., Tzou, D. L. M., Subramanian, T., Bioorg. Med. Chem. 12 (2004) 3259; Godin, G., Garnier, E., Compain, P., Martin, O. R., Ikeda, K., Asano, N., Tetrahedron Lett. 45 (2004) 579).
Algunos derivados como el miglitol y el miglustat son fármacos que se comercializan para el tratamiento de la diabetes tipo II (Platt, F. M., Butters, T. D., Drugs 63 (2003) 2435).
Se han descrito algunos iminociclitoles naturales o extractos vegetales que contienen iminociclitoles como ingredientes funcionales en la industria alimenticia o como complementos dietéticos. Así, US20010018090 describe el uso de la 1-deoxinojirimicina o un análogo de la misma como agente reductor de calorías que se puede incorporar a un alimento o bebida; US20060222720 describe un agente anoréctico que contiene, como ingredientes activos, extractos de disolvente acuosos de Vernonia cinerea y moras; WO2004037001 describe la adición de extractos de moras a un alimento que contiene sacáridos para regular los niveles de azúcar en sangre.
Las estrategias quimio-enzimáticas descritas hasta el momento para la síntesis de iminociclitoles se basan en la utilización de aldolasas, enzimas capaces de catalizar reacciones de condensación aldólica estereoselectivas entre aldehidos y cetonas (Von der Osten, C. H., Sinskey, A. J., Barbas, C. F., III, Pederson, R. L.,Wang, Y. F.,Wong, C. H., J. Am. Chem. Soc. 111 (1989) 3924,Romero, A., Wong, C. H., J. Org. Chem. 65 (2000) 8264,Look, G. C., Fotsch, C. H., Wong, C. H., Acc. Chem. Res. 26 (1993) 182,Machajewski, T. D., Wong, C. H., Angew. Chem. Int. Ed. 39 (2000) 1353; Patente (US005329052A)). De entre las aldolasas conocidas, las dependientes de la dihidroxiacetona fosfato (DHAP) han centrado la atención por cuatro razones:
1)
su accesibilidad, algunas de ellas son comerciales o de producción relativamente simple a partir de E. coli modificado,
2)
su elevada estereoselectividad,
3)
su amplia tolerancia estructural por el aldehido aceptor, y
4)
su capacidad estereogénica.
\vskip1.000000\baselineskip
Las aldolasas dependientes de DHAP (DHAP aldolasas) catalizan la adición aldólica reversible de DHAP a un aldehido aceptor, generándose \alpha,\beta-dihidroxicetonas con dos nuevos centros estereogénicos. Particularmente interesante es que se conocen las cuatro DHAP aldolasas estereocomplementarias (Figura 1): D-fructosa-1,6-difosfato aldolasa (FruA), L-rhamnulosa-1-fosfato aldolasa (RhuA); L-fuculosa-1-fosfato aldolasa (FucA) y D-tagatosa-1,6-difosfato aldolasa (TagA). Ventajosamente, estos biocatalizadores tienen cierta capacidad de controlar la estereoquímica de la adición aldólica, dependiendo la configuración de los nuevos centros estereogénicos creados de la enzima y no de los reactivos de la adición aldólica.
El esquema sintético quimio-enzimático general para la síntesis de iminociclitoles empleando DHAP-aldolasas se muestra en la Figura 2. El paso crucial en este esquema es la adición aldólica de la DHAP a aminoaldehidos o sus equivalentes sintéticos catalizada por DHAP aldolasas. En esta etapa se generan dos centros estereogénicos cuya configuración depende de la enzima, aunque existen numerosos ejemplos en los que, en función del sustrato, la enzima pierde selectividad generándose productos diastereoméricos. La siguiente etapa es la hidrólisis de la porción fosfato del aducto aldol mediante una fosfatasa ácida. Finalmente, la eliminación de Cbz y la transformación al iminociclitol se realiza generalmente en una etapa.
Una etapa crucial en esta síntesis es la preparación de la dihidroxiacetona fosfato (DHAP). La síntesis química de la dihidroxiacetona fosfato se realiza en cinco etapas con rendimientos globales alrededor del 60% (Figura 3) según lo descrito por Jung et al. (Jung, S.-H., Jeong, J.-H., Miller, P., Wong, C.-H., J. Org. Chem. 59 (1994) 7182).
Una aproximación alternativa son los sistemas multienzimáticos para la generación "in situ" de DHAP. Se trata de procedimientos sofisticados que exigen un control muy estricto de las condiciones de reacción y la presencia en la mezcla de reacción de componentes que pueden dificultar el aislamiento y purificación del producto final (Fessner, W. D., Sinerius, G., Angew. Chem. Int. Ed. 33 (1994) 209; Charmantray, F., El Blidi, L., Gefflaut, T., Hecquet, L.,Bolte, J., Lemaire, M., J. Org. Chem. 69 (2004) 9310,Sanchez-Moreno, I., Francisco García-García, J., Bastida, A., García-Junceda, E., Chem. Commun. (2004) 1634).
En la patente (US005329052A) y como se describe en Von der Osten et al. (Von der Osten, C. H., Sinskey, A. J., Barbas, C. F., III, Pederson, R. L., Wang, Y. F., Wong, C. H., J. Am. Chem. Soc. 111 (1989) 3924), se utiliza dihidroxiacetona en presencia de sales de arsénico como sustituto de la DHAP para la adición aldólica enzimática. Si bien se simplifica el procedimiento, la utilización de sales de arsénico no es aplicable debido a su toxicidad y, por tanto, su peligrosidad para la salud y el medio ambiente.
Las síntesis quimioenzimáticas de iminociclitoles descritas hasta el momento emplean alrededor de 8 etapas a partir del aldehido aceptor: dos de ellas enzimáticas, adición aldólica de DHAP a aldehido e hidrólisis del éster fosfato; y 6 etapas químicas para la síntesis de DHAP y la formación de los correspondientes iminociclitoles. Si la reacción se realiza con sistemas multienzimáticos, ésta requiere de dos enzimas más: una para la formación del intermedio clave, DHAP, y otra para regenerar el reactivo de fosforilación enzimática. Por tanto son estrategias de muchos pasos o muy sofisticadas y, por tanto, de limitada aplicación industrial.
Resumen de la invención
Un objeto de la invención es un procedimiento quimioenzimático para la preparación de un iminociclitol de fórmula (I), (II), (III) o (IV):
1
donde:
-
R^{1} y R^{2} son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente del grupo que consiste en: H, OH, hidroximetil, metil, etil, butil, pentil, hexil, octil, isopropil, isobutil, 2-metilbutil, y bencil;
-
R^{3} se selecciona del grupo que consiste en: H, hidroximetil, hidroxietil, etil, butil, pentil, hexil, octil, dodecil, isobutil, isopropil, isopentil, 2-metilbutil, bencil, y feniletil;
-
n: 0 ó 1;
-
las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R^{1} y R^{2} en el iminociclitol de fórmula I son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S; y
-
los centros estereogénicos (*) en el iminociclitol de fórmula II, III ó IV son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S,
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
i) adición aldólica entre la dihidroxiacetona (DHA) y un aminoaldehido aceptor, catalizada por una enzima D-fructosa-6-fosfato aldolasa, el aminoaldehido aceptor correspondiendo a la fórmula V, VI ó VII,
\vskip1.000000\baselineskip
2 
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
-
R^{1}, R^{2} y n son según se definen más arriba,
-
las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R^{1} y R^{2} en la fórmula V y el centro estereogénico de las fórmulas VI y VII son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S, y
-
Cbz representa un grupo benciloxicarbonil;
y
ii) una aminación reductora intramolecular del aducto de adición obtenido en la etapa i) con H_{2}, en presencia de un catalizador metálico; llevándose a cabo dicha etapa (ii), opcionalmente, con un aldehido de fórmula R^{3}-CHO, donde R^{3} es según se define más arriba, que resulta en una aminación reductora doble.
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción detallada de la invención
Los inventores han observado que es posible la síntesis de iminociclitoles mediante un procedimiento basado en la utilización de la enzima D-fructosa-6-fosfato aldolasa, de aquí en adelante FSA, como catalizador biológico para la reacción de adición aldólica entre la dihidroxiacetona y un aminoaldehido de fórmula V, VI ó VII.
Es conocida la capacidad de la FSA de catalizar la adición aldólica entre la DHA y un glicolaldehido, D,L-gliceraldehido-3-fosfato, D-gliceraldehido y D-eritrosa (Schürmann, M.; Sprenger, G. A. J. Biol. Chem. (2001) 276 11055). Además, es conocido que el sitio activo de la FSA incluye un residuo de arginina que es esencial para la disposición satisfactoria de su sustrato natural y para dar lugar a la reacción enzimática. La naturaleza del sitio activo enzimático determina la naturaleza de los compuestos a ser usados como sustrato y de las enseñanzas de Schurman et al., (supra) se puede concluir que los mejores sustratos aceptores son los aldehidos hidrofílicos descritos en ese
documento.
Sorprendentemente, los presentes inventores han encontrado que aunque los aminoaldehidos de fórmula (V), (VI) y (VII) tienen propiedades físico-químicas bastante diferentes, siendo altamente hidrofóbicos en comparación con los sustratos conocidos en la técnica anterior, la adición aldólica se lleva a cabo de manera eficiente.
Además, en Schürmann et al., (supra) no se caracterizaron totalmente los aductos de la adición aldólica producidos por la FSA mediante técnicas espectroscópicas ni se resolvió la estereoquímica de los aductos. Por lo tanto, no era posible deducir que los aminoaldehidos de fórmulas V, VI y VII eran sustratos de la FSA sustratos ni que la estereoquímica final de la reacción fuera adecuada para los productos de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las siguientes son ventajas adicionales debidas al uso de la FSA:
-
la FSA utiliza dihidroxiacetona (DHA) en la reacción de adición aldólica en lugar de la dihidroxiacetona fosfato (DHAP), ahorrando 5 etapas sintéticas en comparación con la metodología con aldolasas dependientes de DHAP, descritas más arriba,
-
se elimina la etapa de hidrólisis enzimática del grupo fosfato mediante fosfatasa ácida y, por tanto, disminuyen las etapas sintéticas y los costes de producción,
-
la obtención y purificación de la FSA es sencilla y de bajo coste,
-
como biocatalizador la FSA es estable a 4ºC durante al menos siete meses sin pérdida de actividad, y
-
no utiliza ni genera residuos tóxicos. Como se ha mencionado más arriba, las DHAP-aldolasas pueden emplear DHA en presencia de sales de arsénico, producto altamente tóxico, peligroso para la salud y el medio ambiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Finalmente, otra ventaja de estos biocatalizadores es que tienen cierta capacidad de controlar la estereoquímica de la adición aldólica. De esta manera, la configuración de los nuevos centros estereogénicos creados depende de la enzima y no de los reactivos de la adición aldólica.
Por lo tanto, un objeto de la invención lo constituye un procedimiento quimioenzimático según se ha definido más arriba.
La eliminación del grupo protector de la amina y la aminación reductora intramolecular en esta etapa (ii) puede tener lugar en una reacción de tipo "one-pot". Preferiblemente, tienen lugar en una reacción de tipo "one-pot".
Una realización preferida es el procedimiento de la invención donde el iminociclitol es un iminociclitol de fórmula I que se selecciona del grupo que consiste en: miglitol; miglustat; D-fagomina, 1-deoxinojirimicina; derivados N-sustituidos de los mismos, como por ejemplo el N-butil-D-fagomina y el 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol. Preferiblemente, el iminociclitol se selecciona del grupo que consiste en: D-fagomina; 1-deoxinojirimicina; N-butil-D-fagomina; y 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol. Más preferiblemente, el iminociclitol se selecciona del grupo que consiste en: D-fagomina; 1-deoxinojirimycina; y N-butil-D-fagomina.
Otra realización preferida de la invención es el procedimiento en el que el aminoaldehido de la etapa (i) es un aminoaldehido protegido de tipo V que pertenece, a modo ilustrativo y no limitativo del ámbito de protección de la invención, al siguiente grupo: N-Cbz-3-aminopropanal, y (S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanal.
Una realización particular de la invención es el procedimiento de la invención donde la enzima FSA utilizada en la etapa i) se corresponde a la FSA de E. coli de SEC ID NO 2. La enzima D-fructosa-6-fosfato aldolasa (FSA) utilizada en la presente invención ha sido clonada en la cepa E. coli MC4100, derivada de la cepa de E. coli K-12 (Schürmann, M.; Sprenger, G. A. J. Biol. Chem. (2001) 276 11055; Casadaban, M. J. (1976) J. Mol. Biol. 104, 541-555) y purificada posteriormente. Así, la enzima FSA preferida utilizada consiste en la forma salvaje que se encuentra de manera natural en dicho microorganismo y cuya secuencia de aminoácidos se corresponde con la SEC ID NO: 2. Se pueden aislar e identificar otras enzimas D-fructosa-6-fosfato aldolasa (FSA) salvajes en otros microorganismos gracias a la información y procedimientos existentes en el estado de la técnica. Por lo tanto, otra realización de la presente invención es el procedimiento en el que la enzima FSA es una enzima de secuencia análoga a la SEC ID NO2, aislada de un microorganismo distinto de E. coli.
En el sentido utilizado en el presente documento, el término "análoga" pretende incluir cualquier secuencia de aminoácidos que pueda ser aislada de un microorganismo y que posea la capacidad de adición aldólica entre la dihidroxiacetona (DHA) y un aldehido aceptor de fórmula V, VI ó VII (Figura 4). En general, una secuencia de aminoácidos análoga es sustancialmente homóloga a la secuencia de aminoácidos indicada anteriormente. En el sentido utilizado en el presente documento, la expresión "sustancialmente homóloga" significa que las secuencias de aminoácidos en cuestión tienen un grado de identidad de al menos un 30%, preferentemente de al menos un 85%, o más preferiblemente de al menos un 95%.
Otro objeto particular de la invención es el procedimiento de la invención donde el catalizador metálico utilizado en la etapa ii) pertenece, a modo ilustrativo y sin que limite el alcance de la invención, al siguiente grupo: Pd, Pt, Rh y combinaciones de Pd y cianoborohidruro sódico (NaCNBH_{3}).
\vskip1.000000\baselineskip
Breve descripción de las figuras
Figura 1. - Estereoquímica de las DHAP aldolasas.
Figura 2.- Esquema general de la síntesis quimioenzimática de iminociclitoles. Nequiv: amina o azida protegida, tal como benciloxicarbonil-NH-, terc-butiloxicarbonil-NH-, 9-fluorenilmetoxicarbonil-NH-, fenilacetil-NH-, y azido. a) DHAP-aldolasa, b) fosfatasa ácida; c) aminación reductora intramolecular con H_{2} en presencia de un catalizador metálico o de un agente reductor.
Figura 3.- Esquema de síntesis de la dihidroxiacetona fosfato (DHAP). a) HC(OEt)_{3}, H_{2}SO_{4} cat., EtOH, b) Cl (O)P(OPh)_{2}, piridina anhidra, DMAP cat., c) H_{2} 50 psi, PtO_{2} cristalino, EtOH, d) H_{2}O, 65ºC, e) NaOH acuoso hasta pH 7, f) Dowex H^{+}, 65ºC.
Figura 4.- Esquema de las reacciones que ejemplifican la utilización del procedimiento de la invención para la síntesis de D-fagomina, N-butil-D-fagomina y 1-deoxinojirimicina: a) FSA, b) Pd/C H_{2} 50 psi de presión, y c) CH_{3}CH_{2}CH_{2}COH, Pd/C H_{2} 50 psi de presión.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
A continuación se detallan cinco ejemplos de utilización de este procedimiento de preparación de D-fagomina, N-butil-D-fagomina, 1-deoxinojirimicina, y 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol (DAB). El esquema general de las reacciones que se detallan a continuación se muestra en la Figura 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 1
Síntesis de D-fagomina
Etapa 1)
Obtención del aducto de la adición aldólica
El aldehido de partida, N-Cbz-3-aminopropanal, se obtuvo a partir del 3-aminopropanol mediante procedimientos convencionales descritos por Espelt et al. (Espelt, L., Parella, T., Bujons, J., Solans, C., Joglar, J., Delgado, A., Clapés, P., Chem.-Eur. J. 9 (2003) 4887; Ocejo, M., Vicario, J. L., Badía, D., Carrillo, L., Reyes, E., Synlett (2005) 2110).
En un reactor de 250 mL de capacidad y provisto de agitación orbital se disolvió el N-Cbz-3-aminopropanal (2.1 g, 22.9 mmol) en dimetilformamida (40 mL). A esta solución se añadió dihidroxiacetona (4.7 g, 22.9 mmol) y la enzima FSA en polvo crudo (2.09 g, 3445 U) disueltos en tampón bórico-borato 50 mM pH 7 (155 mL). La mezcla se dejó reaccionar bajo agitación orbital (120 rpm) a 4ºC durante 24 horas. En este punto la conversión de la reacción fue mayor del 98%. A continuación, se añadió MeOH (200 mL) a la mezcla de reacción, apareciendo un precipitado que fue separado por centrifugación. El sobrenadante se purificó por cromatografía líquida de fase reversa. Se juntaron las fracciones puras, se evaporó el disolvente obteniendo 4,7 g de un sólido blanco (rendimiento: 69%, exceso diastereomérico 99%).
La obtención y purificación de la FSA se llevaron a cabo a partir del extracto crudo de proteína de la fermentación y disrupción celular mediante un tratamiento térmico a 75ºC durante 40 minutos (Schurmann, M., Sprenger, G. A., J. Biol. Chem. 276 (2001) 11055; Thorell, S., Schurmann, M., Sprenger, G. A., Schneider, G., J. Mol. Biol. 319 (2002) 161; Schurmann, M., Sprenger, G. A., J. Mol. Catal. B-Enzym. 19 (2002) 247). El extracto de proteínas se obtuvo de la cepa E. coli MC4100, derivada de la cepa de E. coli K-12 (Casadaban, M. J. J. Mol. Biol. (1976) 104, 541), que comprende la secuencia codificante de la proteína FSA de E. coli (SEC ID NO: 1). La clonación, ligación a un plásmido y transformación en una cepa de E. Coli se describe detalladamente en Schurmann, M., Sprenger, G. A., J. Biol. Chem. 276 (2001) 11055; La proteína FSA así obtenida (SEC ID NO: 2) conserva su actividad mientras que las impurezas proteicas precipitan separándose por simple filtración o centrifugación.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 2)
Desprotección y aminación reductora intramolecular
El aducto obtenido en la última etapa (373 mg, 1.26 mmol) se disolvió en etanol/agua 1:9 (50 mL). La disolución se mantuvo en atmósfera de H_{2} a 50 psi de presión en presencia de paladio sobre carbón (100 mg). En estas condiciones, la eliminación del grupo Cbz y la aminación reductora intramolecular procedieron simultáneamente durante 12 horas. Alternativamente el aducto obtenido en la última etapa (373 mg, 1,26 mmol) se disolvió en etanol/agua 1:9 (50 mL) en presencia de cianoborohidruro sódico (NaCNBH_{3}) (50 mg). La solución se mantuvo en atmósfera de H_{2} a presión atmosférica en presencia de paladio sobre carbón (100 mg). En estas condiciones, se llevó a cabo la eliminación del grupo Cbz mediante acción del paladio y la aminación reductora intramolecular por la presencia de NaCNBH_{3}. Ambas reacciones procedieron simultáneamente durante 6 horas. A continuación, la mezcla de reacción se filtró sobre alúmina desactivada y se evaporó el filtrado, obteniéndose 164 mg de un sólido de D-fagomina (rendimiento:
89%).
[\alpha]_{D}^{22} + 20.4 (c 1.0 en H_{2}O); \delta_{H} (500 MHz; D_{2}O; 22ºC) 3.86 (1H, dd, J 11.8 y 3.0, 7-H), 3.66 (1H, dd, J 11.8 y 6.5, 7-H), 3.56 (1H, ddd, J 11.5, 9.0 y 5.0, 4-H), 3.21 (1H t, J 9.5 y 9.5, 3-H), 3.06 (1H, ddd, J 12.9, 4.4 y 2.3, 6-H), 2.68 (1H, dt, J 12.94, 12.92 y 2.70, 6-H), 2.61 (1H, ddd, J 9.68, 6.44 y 2.97, 2-H), 2.01 (1H, tdd, J 13.0, 4.9, 2.5 y 2.5, 5-H) y 1.48 ppm (1H, dq, J 13.0, 12,9, 11,5 y 4.5, 5-H); \delta_{C} (101 MHz; D_{2}O; 22ºC) 72.9, 72.7, 61.1, 60.9, 42.6
y 32.1.
\newpage
Ejemplo 2
Síntesis de N-butil-D-fagomina
Etapa 1)
Obtención del aducto de adición aldólica como en la sección anterior 
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 2)
Desprotección y doble aminación reductora
El butanal y el aducto resultante de la etapa anterior (150 mg, 0.51 mmol) se disolvieron en etanol/agua 7:3 (10 mL). A esta solución se añadió paladio sobre carbón (50 mg) y la mezcla se dejó reaccionar bajo H_{2} a 50 psi durante 12 horas. A continuación el procedimiento fue similar al del ejemplo anterior, y se obtuvieron 52 mg de un sólido de N-butil-D-fagomina (rendimiento: 52%) después de purificar el crudo de reacción mediante columna de sílica empleando mezclas de MeOH/CHCl_{3} como eluyentes.
[\alpha]_{D}^{22} = -24.5 (c 1.2 en MeOH); \delta_{H} (500 MHz, D_{2}O, 22ºC) 3.90 (1H, dd, J 12.7, y 2.4, 7-H), 3.82 (1H, dd, J 12.7 y 2.9, 7-H), 3.45 (1H, ddd, J 11.5, 9.1 y 5.1, 4-H,), 3.30 (1H, t, J 9.4, 3-H), 2.90 (1H, td, J 12.2, 3.5 y 3.5, 6-H), 2.73 (1H, ddd, J 13.3, 11.2 y 5.4, 8-H),2.50 (1H, ddd, J 13.3, 11.1 y 5.2, 8-H), 2.36 (1H, dt, J 12.6, 12.6 y 2.4, 6-H), 2.16 (1H, td, J 9.8, 2.6 y 2.6 Hz, 2-H), 1.92 (1H tdd, J 12.7, 5.0, 2.5 y 2.5, 5-H), 1.55-1.35 (3H, m, 5-H y 2 x 9-H), 1.30-1.21 (2H, m, 2 x 10-H) y 0.88 (3H, t, J 7.4 y 7.4, 11-Me); \delta_{C} (101 MHz, D_{2}O, 22ºC) 73.2, 72.0, 65.8, 58.1, 52.2, 49.1, 30.5, 25.6, 20.4 y 13.3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 3
Síntesis de 1-deoxinojirimicina
Etapa 1)
Obtención del aducto de adición aldólica
El aldehido de partida, (S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanal, se obtuvo a partir de (S)-3-amino-2-hidroxipropanol mediante un procedimiento descrito por De Luca et al. (De Luca, L., Giacomelli, G., Porcheddu, A., Org. Lett. 3 (2001) 3041).
El procedimiento fue equivalente al descrito en el Ejemplo 1 con la diferencia de que en este caso la reacción se llevó a cabo a 25ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 2)
Desprotección y aminación reductora intramolecular
Se procedió como en el Ejemplo 1 obteniéndose 164 mg de un sólido blanco de 1-deoxinojirimicina (rendimiento: 89%) [\alpha]_{D}^{22} + 48.0 (c 1.0 en H_{2}O).
^{1}H NMR (500 MHz, D_{2}O) \delta ppm 3.74 (dd, J = 11.8, 3.00 Hz, 1H), 3.56 (dd, J = 11.9, 6.2 Hz, 1H), 3.4 (ddd, J =10.96, 9.06, 5.25 Hz, 1H), 3.24 (t, J = 9.1, 9.1 Hz, 1H), 3.18 (t, J = 9.4, 9.4 Hz, 1H), 3.1 (dd, J = 12.3, 5.2 Hz, 1H), 2.54 (hept, J =9.4, 6.0, 3.0,1 H), 2.43 (dd, J = 12.3, 11.0 Hz, 1H).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4
Síntesis de 1-deoxinojirimicina
Etapa 1)
Preparación del aducto de la adición aldólica.
El aldehido de partida, (R,S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanal, se obtuvo a partir del (R,S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanol (1 g, 4.4 mmol) mediante oxidación con IBX (ácido o-yodoxibenzóico). En un reactor de 250 mL equipado con agitación orbital y reflujo, se disolvió el N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanol (1 g, 4.4 mmol) en acetato de etilo (150 mL). Se añadió a esta solución el IBX (2.5 g; 2 equivalentes) y la reacción se mantuvo a reflujo durante 3 h.
La solución resultante se filtró y la capa de acetato de etilo se lavó con NaHCO_{3} 5% (p/v) y NaCl saturada para eliminar los subproductos de reacción. En un reactor de 500 mL se añadió la solución de acetato de etilo que contenía el (R,S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanal, sobre una solución acuosa de dihidroxiacetona (510 mg, 5.7 mmol) y la FSA cruda en polvo(235 mg, 3445 U) en un tampón borato-bórico 50 mM pH 8 (250 mL). De la mezcla resultante de dos fases se evaporó el acetato de etilo y esto permitió la difusión del aldehido a la fase acuosa. La reacción se mantuvo, a continuación, en agitación orbital (120 rpm) durante 24 horas a 25ºC. En este punto la conversión de reacción fue superior al 98%. A continuación, se añadió el MeOH (250 mL) a la mezcla de crudo de reacción y se separó por centrifugación un residuo sólido. Se purificó el sobrenadante mediante cromatografía líquida de fase reversa para obtener un sólido blanco (600 mg, rendimiento: 44%).
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 2)
Desprotección y aminación reductora intramolecular
El aducto obtenido en la etapa anterior (600 mg, 1.91 mmol) se disolvió en etanol/agua 1:4 (80 mL). La solución se mantuvo durante 12 h en atmósfera de H_{2} a una presión de 50 psi en presencia de paladio/carbón (176 mg). En estas condiciones tanto la eliminación de Cbz como la aminación reductora intramolecular procedieron simultáneamente durante un periodo de tiempo de 12 horas. A continuación, la mezcla del crudo de reacción se filtró en alúmina neutra y el filtrado se evaporó para obtener un sólido blanco (164 mg, rendimiento: 89%).
^{1}H NMR (500 MHz, D_{2}O) \delta ppm 3.74 (dd, J = 11.8, 3.00 Hz, 1H), 3.56 (dd, J = 11.9, 6.2 Hz, 1H), 3.4 (ddd, J = 10.96, 9.06, 5.25 Hz, 1H), 3.24 (t, J = 9.1, 9.1 Hz, 1H), 3.18 (t, J = 9.4, 9.4 Hz, 1H), 3.1 (dd, J = 12.3, 5.2 Hz, 1H), 2.54 (hept, J =9.4, 6.0, 3.0, 1 H), 2.43 (dd, J = 12.3, 11.0 Hz, 1H).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 5
Síntesis del 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol (DAB)
Etapa 1)
Preparación de un aducto de la adición aldólica
El aldehido de partida, N-Cbz-2-aminoetanal, se obtuvo a partir del 2-aminoetanol mediante procedimientos estándar tales como los descritos por Espelt, L., Parella, T., Bujons, J., Solans, C., Joglar, J., Delgado, A., Clapés, P., Chem.-Eur. J. 9 (2003) 4887; Ocejo, M., Vicario, J. L., Badía, D., Carrillo, L., Reyes, E., Synlett (2005) 2110.
En un reactor de 250 mL equipado con agitación orbital se disolvió el N-Cbz-3-aminoetanal (1.51 g, 7.8 mmol) en dimetilformamida (8 mL). A esta solución se añadió dihidroxiacetona (0,71 g, 7.9 mmol) y una preparación liofilizada con actividad FSA (0.7 g, 1150 U) disuelta en un tampón borato-bórico 50 mM pH 7.0 (72 mL). La reacción procedió bajo agitación orbital (120 rpm) durante 120 horas a 25ºC. En este punto la conversión de reacción fue del 49%. A continuación se añadió MeOH (100 mL) y se separó mediante centrifugación un residuo sólido. Se purificó el sobrenadante mediante cromatografía líquida de fase reversa. Las fracciones puras se recogieron y se evaporó el disolvente hasta obtener un sólido blanco (0.50 g, rendimiento: 23%).
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 2)
Desprotección y aminación reductora intramolecular
El aducto obtenido en la etapa previa (500 mg, 1.77 mmol) se disolvió en etanol/agua 1:9 (90 mL). La solución se mantuvo durante 12 h en atmósfera de H_{2} a una presión de 50 psi en presencia de Pd/C (204 mg) como catalizador. A continuación la mezcla de crudo de reacción se filtró en alúmina neutra y el filtrado se evaporó para obtener un sólido blanco (253 mg). El producto final se purificó a partir de este sólido mediante cromatografía de intercambio catiónico para obtener una solución acuosa de NH_{3} 10 mM. Las fracciones puras se recogieron y se evaporó el disolvente para obtener un sólido blanco (129 mg, rendimiento global: 10%, 99% de exceso diastereomérico).
[\alpha]_{D}^{20} + 26.2 (c 1.0 en H_{2}O); [\alpha]_{D}^{20} + 35.2 (c 1.0 en MeOH). ^{1}H NMR (500 MHz, D_{2}O, 22ºC) \delta (ppm): 4.35 (m, 1 H, H4), 4.11 (t, J = 3.3 Hz, 1 H, H3), 3.97 (dd, J = 12.2, 4.6 Hz, 1 H, H6), 3.85 (dd, J = 12.2, 8.3 Hz, 1 H, 6H), 3.63 (dd, J = 8.3, 4.2 Hz, 1 H, H2), 3.59 (dd, J = 12.6, 4.8 Hz, 1H, H 5), 3.37 (dd, J = 12.6, 2.7 Hz, 1H, H5). ^{13}C NMR (101 MHz, D_{2}O, 22ºC) \delta (ppm): 78.37 (C3), 77.00 (C4), 69.30 (C2), 61.66 (C6), 52.68 (C5).
\vskip1.000000\baselineskip
Referencias citadas en la descripción Esta lista de referencias citadas por el solicitante únicamente es para comodidad del lector. Dicha lista no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha tenido gran cuidado en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patentes citados en la descripción
\bullet US 20010018090 A [0005]
\bullet US 005329052 A [0006] [0011]
\bullet US 20060222720 A [0005]
\bullet ES P200602274 [0045]
\bullet WO 2004037001 A [0005]
Bibliografía no relativa a patentes citada en la descripción
\bulletKoeller, K. M.; Wong, C. H. Nat. Biotechnol., 2000, vol. 18, 835 [0002]
\bulletKolter, T.; Wendeler, M. Chembiochem, 2003, vol. 4, 260 [0002]
\bulletAsano, N. J. enzyme Inhib., 2000, vol, 15, 215 [0002]
\bulletAsano, N. Glycobiology, 2003, vol. 13, 93R [0002] [0003]
\bulletFlaux, H.; Popowycz, F.; Favre, S.; Schutz, C.; Vogel, P.; Gerber-Lemaire, S.; Juillerat-Jeanneret, L. J. Med. Chem., 2005, vol. 48, 4237 [0002]
\bulletAsano, N. J. Enzyme Inhib., 2000, vol. 15, 215 [0003]
\bulletLillelunh, V. H.; Jensen, H. H.; Liang, X.; Bols, M. Chem. Rev., 2002, vol. 102, 515 [0003]
\bulletCompain, P.; Martin, O. R. Curr. Top. Med. Chem., 2003, vol. 3, 541 [0003]
\bulletMehta, G.; Lakshminath, S. Tetrahedron Lett., 2002, vol. 43, 331 [0003]
\bulletMoris-Varas, F.; Qian, X. -H.; Wong, C. -H. J. Am. Chem. Soc., 1996, vol. 118 (10), 7647 [0003]
\bulletFuentes, J.; Olano, D.; Pradera, M. A. Tetrahedron Lett., 1999, vol. 40, 4063 [0003]
\bulletLi, H. Q.; Blerlot, Y.; Chantereau, C.; Mallet, J. M.; Sollogoub, M.; Zhang, Y. M.; Rodríguez-García, EL; Vogel, P.; Jimenez-Barbero, J.; Sinay, P. Org. Biomol. Chem., 2004, vol. 2, 1492 [0003]
\bulletLin, C. C.; Pan, Y. S.; Patkar, L. N.; Lin, H. M.; Tzou, D. L. M.; Subramanlan, T. Bioorg. Med. Chem., 2004, vol. 12, 3259 [0003]
\bulletGodin, G.; Garnier, E.; Compain, P.; Martin, O.R.; Ikeda, K.; Asano, N. Tetrahedron Lett., 2004, vol. 45, 579 [0003]
\bulletPlatt, F. M.; Butters, T. D. Drugs, 2003, vol. 63, 2435 [0004]
\bullet Von der Osten, C.H.; Sinskey, A J.; Barbas, C. F., III; Pederson, R. L.; Wang, Y. F.; Wong, C. H. J. Am. Chem. Soc., 1989, vol. 111, 3924 [0006]
\bulletRomero, A.; Wong, C. H. J. Org. Chem., 2000, vol. 65, 8264 [0006]
\bulletLook, G. C.; Fotsch, C. H.; Wong, C. H. Acc. Chem. Res., 1993, vol. 26,182 [0006]
\bulletMachajewskif, T. D.; Wong, C. H. Angew. Chem. Int. Ed., 2000, vol. 39, 1353 [0006]
\bulletJung, S.-H.; Jeong, J.-H.; Miller, P.; Wong, C.-H. J. Org. Chem., 1994, vol. 59, 7182 [0009]
\bulletFessner, W. D.; Sinerius, G. Angew. Chem. Int. Ed., 1994, vol. 33, 209 [0010]
\bulletCharmantray, F.; El Blidi, L.; Gefflaut, T.; Hecquet, L.; Bolte, J.; Lemaire, M. J. Org. Chem., 2004, vol. 69, 9310 [0010]
\bulletSánchez-Moreno, I.; Francisco Garcia-Garcia, J.; Bastida, A.; García Junceda, E. Chem. Commun., 2004, 1634 [0010]
\bullet Von der Osten, C. H.; Sinskey, A. J.; Barbas, C. F., III; Pederson, R. L.; Wang, Y. F.; Wong, C. H. J. Am. Chem. Soc., 1989, vol. 111, 3924 [0011]
\bulletSchürmann, M.; Sprenger, G. A. J. Biol. Chem., 2001, vol. 276, 11055 [0015] [0023]
\bulletCasadaban, M. J. J. Mol. Biol., 1976, vol. 104, 541-555 [0023]
\bulletEspelt, L.; Parella, T.; Bujons, J.; Solans, C.; Joglar, J.; Delgado, A.; Clapés, P. Chem. -Eur. J., 2003, vol. 9, 4887 [0028]
\bulletOcejo, M.; Vicario, J. L.; Badfa, D.; Carrillo, L.; Reyes, E. Synlett, 2005, 2110 [0028]
\bulletSchurmann, M.; Sprenger, G. A. J. Biol. Chem., 2001, vol. 276, 11055 [0030]
\bulletThoreli, S.; Schurmann, M.; Sprenger, G. A; Schnelder, G. J. Mol. Biol., 2002, vol. 319, 161 [0030]
\bulletSchurmann, M.; Sprenger, G. A. J. Mol. Catal. B-Enzym., 2002, vol. 19, 247 [0030]
\bulletCasadaban, M. J. J. Mol. Biol., 1976, vol. 104, 541 [0030]
\bulletSchurmann, M.; Sprenger, G. A. J. Biol. Chem., 2001, vol. 276, 11055 [0030]
\bullet De Luca, L.; Giacomelli, G.; Porcheddu, A. Org. Lett., 2001, vol. 3, 3041 [0035]
\bulletEspelt, L.; Parella, T.; Bujons, J.; Solans, C.; Joglar, J.; Delgado, A.; Clapés, P. Chem.-Eur. J., 2003, vol. 9, 4887 [0041]
\bulletOcejo, M.; Vicario, J. L.; Badía, D.; Carrillo, L.; Reyes, E. Synlett, 2005, 2110 [0041]
<110> CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
\hskip1cm
Bioglane 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Procedimiento quimioenzimático para la preparación de iminociclitoles
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> P958PC00
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> ES P200602274
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 2006-09-01
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn version 3.3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 663
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Escherichia coli 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(663)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
3
4
5 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 220
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Escherichia coli 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
6

Claims (9)

1. Procedimiento quimioenzimático para la preparación de un iminociclitol de fórmula (I), (II), (III) ó (IV):
7
donde:
-
R^{1} y R^{2} son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente del grupo que consiste en: H, OH, hidroximetil, metil, etil, butil, pentil, hexil, octil, isopropil, isobutil, 2-metilbutil, y bencil;
-
R^{3} se selecciona del grupo que consiste en: H, hidroximetil, hidroxietil, etil, butil, pentil, hexil, octil, dodecil, isobutil, isopropil, isopentil, 2-metilbutil, bencil, y feniletil;
-
n: 0 ó 1;
-
las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R^{1} y R^{2} en el iminociclitol de fórmula I son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S; y
-
los centros estereogénicos (*) en el iminociclitol de fórmula II, III ó IV son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S,
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
i) adición aldólica entre la dihidroxiacetona (DHA) y un aminoaldehido aceptor, catalizada por una enzima D-fructosa-6-fosfato aldolasa, el aminoaldehido siendo de fórmula V, VI ó VII,
8
donde:
-
R^{1}, R^{2} y n son según se definen más arriba,
-
las configuraciones de los átomos de carbono a los que se unen los sustituyentes R^{1} y R^{2} en la fórmula V y el centro estereogénico de las fórmulas VI y VII son iguales o diferentes y se seleccionan independientemente de R y S, y
-
Cbz representa un grupo benciloxicarbonil;
y
ii) una aminación reductora intramolecular del aducto de adición obtenido en la etapa i) con H_{2}, en presencia de un catalizador metálico; llevándose a cabo dicha etapa (ii), opcionalmente, con un aldehido de fórmula R^{3}-CHO, donde R^{3} es según se define más arriba, lo que resulta en una aminación reductora doble.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el iminociclitol se selecciona del grupo que consiste en: miglitol; miglustat; D-fagomina; 1-deoxinojirimicina; N-butyl-D-fagomina; y 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el iminociclitol se selecciona del grupo que consiste en: D-fagomina; 1-deoxinojirimicina; N-butyl-D-fagomina; y 1,4-dideoxi-1,4-imino-D-arabinitol.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el iminociclitol se selecciona del grupo que consiste en: D-fagomina; 1-deoxinojirimicina; y N-butyl-D-fagomina.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el aminoaldehido en i) es un aminoaldehido protegido tipo V seleccionado del grupo que consiste en: N-Cbz-3-aminopropanal, y (S)-N-Cbz-3-amino-2-hidroxipropanal.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador metálico utilizado en la etapa ii) se selecciona del grupo que consiste en: Pd, Pt, Rh y combinaciones de Pd y cianoborohidruro sódico (NaCNBH_{3}).
7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la enzima FSA tiene un grado de identidad con SEC ID NO: 2 de al menos el 85%.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la enzima FSA tiene un grado de identidad con SEC ID NO: 2 de al menos el 95%.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la enzima FSA consiste en la secuencia de aminoácidos SEC ID NO: 2.
ES07803071T 2006-09-01 2007-08-30 Procedimiento quimioenzimatico para la preparacion de iminociclitoles. Active ES2340967T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200602274A ES2298057B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Procedimiento quimo-enzimatico para la sintesis de iminociclitoles e iminociclitoles asi obtenidos.
ES200602274 2006-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2340967T3 true ES2340967T3 (es) 2010-06-11

Family

ID=38753525

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200602274A Expired - Fee Related ES2298057B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Procedimiento quimo-enzimatico para la sintesis de iminociclitoles e iminociclitoles asi obtenidos.
ES07803071T Active ES2340967T3 (es) 2006-09-01 2007-08-30 Procedimiento quimioenzimatico para la preparacion de iminociclitoles.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200602274A Expired - Fee Related ES2298057B1 (es) 2006-09-01 2006-09-01 Procedimiento quimo-enzimatico para la sintesis de iminociclitoles e iminociclitoles asi obtenidos.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8288132B2 (es)
EP (1) EP2061892B1 (es)
JP (1) JP5145338B2 (es)
CN (1) CN101522905A (es)
AT (1) ATE457036T1 (es)
AU (1) AU2007291195B2 (es)
CA (1) CA2661772C (es)
DE (1) DE602007004675D1 (es)
DK (1) DK2061892T3 (es)
ES (2) ES2298057B1 (es)
PL (1) PL2061892T3 (es)
WO (1) WO2008025826A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012007577A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Bioglane, S.L.N.E. A buckwheat extract enriched in d-fagomine
CN102875450B (zh) * 2012-10-25 2015-04-08 上海丝绸集团股份有限公司 一种从桑叶中提取制备1-脱氧野尻霉素的工艺方法
EP3388518A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-17 Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) Fructose-6-phosphate aldolase variants for aldol carboligations

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2853573A1 (de) * 1978-12-12 1980-07-03 Bayer Ag Herstellung von n-substituierten derivaten des l-desoxynojirimycins
ES2077443T3 (es) 1991-12-05 1995-11-16 Givaudan Roure Int Pinanos.
JP2000219632A (ja) 1999-01-28 2000-08-08 Toyotama Koryo Kk カロリー軽減剤
AU2003277495A1 (en) 2002-10-08 2004-05-13 Meiji Dairies Corporation Food with lowered glycemic index
JP3839832B2 (ja) 2005-03-29 2006-11-01 弘道 山下 食欲抑制剤およびダイエット用空気調整装置

Also Published As

Publication number Publication date
PL2061892T3 (pl) 2010-08-31
AU2007291195B2 (en) 2012-05-03
US20100009417A1 (en) 2010-01-14
AU2007291195A1 (en) 2008-03-06
JP2010501198A (ja) 2010-01-21
EP2061892A1 (en) 2009-05-27
CA2661772A1 (en) 2008-03-06
JP5145338B2 (ja) 2013-02-13
CA2661772C (en) 2016-03-22
US8288132B2 (en) 2012-10-16
DK2061892T3 (da) 2010-05-25
ES2298057A1 (es) 2008-05-01
EP2061892B1 (en) 2010-02-03
ES2298057B1 (es) 2009-08-07
WO2008025826A1 (en) 2008-03-06
ATE457036T1 (de) 2010-02-15
DE602007004675D1 (de) 2010-03-25
CN101522905A (zh) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gulder et al. Salinosporamide natural products: Potent 20 S proteasome inhibitors as promising cancer chemotherapeutics
Mlynarski et al. Organocatalytic synthesis of carbohydrates
DK1957086T3 (en) NICOTINOYL RIBOSIDE COMPOSITIONS AND METHODS OF USE
Calveras et al. Chemoenzymatic synthesis and inhibitory activities of hyacinthacines A1 and A2 stereoisomers
Forró et al. Recent lipase-catalyzed hydrolytic approaches to pharmacologically important β-and γ-amino acids
ES2340967T3 (es) Procedimiento quimioenzimatico para la preparacion de iminociclitoles.
Roldán et al. Aldolase‐catalyzed asymmetric synthesis of N‐heterocycles by addition of simple aliphatic nucleophiles to aminoaldehydes
Liu et al. A biocatalytic approach to capuramycin analogues by exploiting a substrate permissive N-transacylase CapW
Bogart et al. Interception of the Bycroft–Gowland intermediate in the enzymatic macrocyclization of thiopeptides
Matuszewski et al. Efficient conversion of N 6-threonylcarbamoyladenosine (t 6 A) into a tRNA native hydantoin cyclic form (ct 6 A) performed at nucleoside and oligoribonucleotide levels
CN109180691B (zh) 一种c3-芳香型吡咯并吲哚类生物碱及其合成方法
KR100722155B1 (ko) 효소적 방법에 의한 광학활성 2-클로로만델릭산 에스테르와 2-클로로만델릭산의 제조 방법
US20170267636A1 (en) A process for synthesis of piperidine alkaloids
Bringmann A first biosynthetic proposal for the in vivo formation of naturally occurring diazepam-like 1, 4-benzodiazepines
ES2408104B1 (es) Epóxidos y aziridinas de ciclohexano relacionados estructuralmente con la galactosa como inhibidores selectivos de galactosidasas.
Ramesh From Glycals to Nitrogen Heterocycles and Carbocycles via “Cleavage‐Intramolecular Recombination Strategy”
Felluga et al. Chemo‐Enzymatic Synthesis and Determination of the Absolute Configuration of Both Enantiomers of Methyl trans‐5‐Oxo‐2‐pentylpyrrolidine‐3‐carboxylate Precursors of the Aza Analogues of (+)‐and (−)‐Methylenolactocin
US7579343B2 (en) Pyrrolo-thiazines and processes for the preparation and use thereof
US20220290111A1 (en) Nucleic acids, proteins and processes for producing amides
Fierros et al. First regioselective mucor miehei lipase catalyzed synthesis of diester crowns. New macrocycles containing a 1, 3-bis (1H-pyrazol-1-yl) propane unit
WO2002053724A2 (en) Enzymatic deprotection of amines and hydroxides
WO2003057896A1 (en) Methods for preparing anthracyclinone derivatives and anthracyclinone derivatives per se
Stennett et al. The extremophilic pharmacy: Drug discovery at the limits of life
Watanabe et al. Enzymatic synthesis of molecular skeletons of complex antitumor antibiotics with non-ribosomal peptide synthetases
Zimuwandeyi Total synthesis of the analogues of pavettamine