ITMI20121425A1 - Pseudouridimicina (pum) e suoi derivati - Google Patents

Pseudouridimicina (pum) e suoi derivati Download PDF

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ITMI20121425A1
ITMI20121425A1 IT001425A ITMI20121425A ITMI20121425A1 IT MI20121425 A1 ITMI20121425 A1 IT MI20121425A1 IT 001425 A IT001425 A IT 001425A IT MI20121425 A ITMI20121425 A IT MI20121425A IT MI20121425 A1 ITMI20121425 A1 IT MI20121425A1
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compound
pum
group
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IT001425A
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Gianpaolo Candiani
Stefano Donadio
Paola Guglierame
Sonia Maffioli
Paolo Monciardini
Stefania Serina
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New Anti Infectives Consortium S C A R L
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Description

STATO DELLA TECNICA
Le infezioni o malattie infettive, si manifestano come reazioni patologiche dell'organismo alla penetrazione e alla moltiplicazione di microrganismi quali virus, batteri, miceti, protozoi, metazoi ecc. In particolare, le infezioni batteriche sono malattie infettive causate dal 5 passaggio di un batterio da una sorgente di infezione a una o più persone recettive, cioà ̈ in condizione di contrarre l’infezione stessa. Sono ben noti da tempo gli antibiotici con attività antimicrobica/antibatterica, cioà ̈ sostanze in grado di contrastare l’infezione batterica. Negli anni, l'abuso e l'utilizzo inappropriato degli antibiotici hanno contribuito alla comparsa di batteri resistenti, che si rivelano non responsivi all'attività di un farmaco antibiotico, 0 generando quella che viene definita “antibiotico-resistenza†.
Gli antibiotici noti agiscono con meccanismi di azione e bersagli cellulari diversi. Alcuni antibiotici oggi in commercio hanno come bersaglio cellulare l’RNA polimerasi (RNAP) batterica. RNAP à ̈ un enzima che catalizza la reazione di sintesi di un filamento di RNA (Acido Ribonucleico) a partire da DNA (Acido Desossiribonucleico). Esistono RNAP 5 diverse, a seconda che si tratti di organismi procarioti piuttosto che eucarioti. Gli organismi procarioti, vista la semplicità del proprio genoma, possiedono una sola RNAP, di solito altamente conservata, mentre gli organismi eucarioti, per la complessità del proprio genoma, possiedono tre tipi diversi di RNAP, e cioà ̈ RNAP I, RNAP II, e RNAP III. Queste differenze genetiche e strutturali tra RNAP di procarioti ed eucarioti, fanno sì che l’RNAP batterica, e 0 cioà ̈ di tipo procariota, rappresenti un ottimo bersaglio farmaceutico. Infatti, l’RNAP batterico à ̈ un unico enzima, altamente conservato ed essenziale, e pertanto risulta un ottimo bersaglio per un’attività potenzialmente ad ampio spettro, mentre le sue differenze rispetto all’RNAP presente negli eucarioti, ne fanno un bersaglio selettivo.
Sono note due classi di farmaci antibiotici/antibatterici che hanno come target l’RNAP 5 batterica: le rifamicine (rifampicina, rifapentina, rifabutina e rifamixina) e la fidaxomicina.
Sebbene agiscano sullo stesso bersaglio, queste due classi di molecole non sono strutturalmente correlate. La rifampicina à ̈ attiva sui batteri Gram positivi e Gram negativi. Per le sue proprietà antimicrobiche ad ampio spettro, la rifampicina à ̈ stata largamente usata nel tempo per contrastare le infezioni batteriche, ma tale uso ha generato batteri in cui la 0 subunità dell’enzima non à ̈ più disponibile per il legame con la rifampicina. Tali batteri, sono pertanto diventati “resistenti†alla sua azione.
La fidaxomicina, à ̈ anch’essa, come sopra descritto, un inibitore della RNAP batterica, ma agisce legando un sito attivo dell’enzima RNAP diverso rispetto a quello legato dalle rifamicine. Infatti, mentre le rifamicine bloccano l’enzima RNAP per effetto sterico e cioà ̈ un effetto relativo alla distribuzione spaziale della molecola rispetto all’enzima, la fidaxomicina crea un blocco per effetto allosterico, cioà ̈ à ̈ in grado di creare un’interazione reversibile (effetto allosterico) con l’enzima, che subisce un cambiamento conformazionale (transizione allosterica) tale da determinare profonde variazioni dell’attività enzimatica. I batteri resistenti alle rifamicine, di solito non presentano resistenza crociata (cross-resistenza) anche alla fidaxomicina e viceversa.
La fidaxomicina risulta particolarmente attiva sui batteri Gram-positivi, ma le sue caratteristiche farmacocinetiche sono tali da renderla biodisponibile solo nel tratto gastrointestinale e non adatta a contrastare un’infezione a livello sistemico.
Esiste quindi la necessità di trovare nuove classi di agenti antibiotici ad attività antimicrobica/antibatterica che superino i limiti dell’arte nota, che abbiano una conformazione e una struttura chimico fisica adeguata per interagire ed inibire in maniera selettiva l’enzima RNAP batterica in siti divesi da quelli dove agiscono le rifamicine e la fidaxomicina.
Esiste inoltre la necessità di trovare nuovi composti che siano antibiotici ad attività antimicrobica/antibatterica ad ampio spettro e che siano in grado di raggiungere i differenti distretti corporei senza perdere l’efficacia antimicrobica.
La presente invenzione ha quindi per oggetto nuovi composti, il processo per la loro preparazione ed il loro uso. Questi ed altri aspetti e relativi vantaggi saranno meglio chiariti dalla descrizione che segue.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
La presente invenzione ha per oggetto nuovi composti di formula (I)
e i loro sali farmaceuticamente accettabili.
I composti di formula (I) sono nuovi prodotti caratterizzati dalla presenza di un gruppo pseudouridinico.
Secondo la presente invenzione, e con riferimento alla formula generale (I), R Ã ̈ indipendentemente scelto tra:
ï‚· H,
ï‚· un gruppo alchile C1-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni, ï‚· un gruppo alchenile C2-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni;
ï‚· un gruppo alchinile C2-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni;
ï‚· un gruppo benzilico;
ï‚· un gruppo naftilico;
X Ã ̈ indipendentemente scelto tra H, OH, NH2
Y Ã ̈ indipendentemente scelto tra uno dei seguenti gruppi eterociclici:
L’invenzione ha anche per oggetto i composti otticamente puri, le miscele stereoisomeriche dei composti di formula (I), ad esempio le miscele enantiomeriche e le miscele di diastereoisomeri.
A condizione che non sia diversamente indicato, gli stereocentri nei composti di formula (I) possono essere presenti in configurazione R e/o S.
Secondo un aspetto preferito dell’invenzione R à ̈ H, X à ̈ OH e Y à ̈ ed il composto à ̈ rappresentato in formula (II). La stereochimica del ribosio à ̈ D e quella del residuo glutamminico à ̈ L.
Il composto di formula (II) secondo la presente invenzione à ̈ anche chiamato Pseudouridimicina (PUM).
Il composto di formula (III)
dove, rispetto alla formula generale (I), X Ã ̈ scelto uguale a OH, R Ã ̈ scelto uguale a PhCH2-,
Y à ̈ scelto uguale a , rappresenta un ulteriore aspetto preferito dell’invenzione. La stereochimica del ribosio à ̈ D e quella del residuo glutamminico à ̈ L. Il composto preferito di formula (III) à ̈ anche chiamato PUM benzilammide.
Ed à ̈ ancora un aspetto preferito dell’invenzione il composto di formula (IV)
dove, rispetto alla formula generale (I), X Ã ̈ scelto uguale a H, R Ã ̈ scelto uguale a H, Y Ã ̈
scelto uguale a . La stereochimica del ribosio à ̈ D e quella del residuo glutamminico à ̈ L.
Il composto preferito di formula (IV) Ã ̈ anche chiamato deossi-PUM.
E’ ancora un aspetto preferito di questa invenzione il composto di formula (V), ottenibile dal composto di formula (II) (PUM) sopra indicato, per blanda idrolisi acida o basica, come più avanti descritto, e intermedio semisintetico di alcuni prodotti di formula (I).
Sorprendentemente, i composti di formula (I), caratterizzati dalla presenza, mai descritta nello stato dell’arte su strutture analoghe, di un derivato pseudouridinico, si sono rivelati inibitori della RNAP. Per le loro caratteristiche chimico fisiche, i composti secondo l’invenzione sono caratterizzati, a differenza di quelli descritti nello stato dell’arte, dalla presenza, all’interno della loro struttura, di unità di tipo nucleosidico e possono essere quindi indicati genericamente come Analoghi Nucleosidici (NAI: nucleoside-analog inhibitor). I composti di formula (I) sono sorprendentemente in grado di inibire selettivamente la RNAP batterica, essendo attivi contro i batteri Gram positivi e Gram-negativi
Nella sezione sperimentale della presente descrizione sono forniti i dettagli dei test comparativi condotti per verificare la selettività e l’efficacia dei composti di formula (I) rispetto ai composti noti di riferimento.
È altresì oggetto della presente invenzione il microorganismo Streptomyces sp. NAI38640 (depositato con il numero DSM26212, in data 20 luglio 2012, presso Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ)) o una sua variante o un suo mutante in grado di produrre il composto di formula (II). Il composto preferito di formula (II) secondo la presente invenzione à ̈ chimicamente caratterizzato dalla coniugazione di un dipeptide guanilato di Glutammina-Glicina N-idrossilata con 5'-amnino-pseudoridina.
Test sperimentali condotti sul composto di formula (II), altresì denominato PUM, hanno dimostrato che esso stesso, così come la nuova classe dei composti di formula (I) secondo l’invenzione, a cui appartiene, inibisce la RNAP batterica sia di batteri gram-positivi che Gram-negativi, con una IC50(concentrazione che produce il 50% di inibizione dell’attività enzimatica) pari a 0.3-0.4 ï M.
I composti dell’invenzione hanno una capacità inibitoria ridotta o assente nei confronti degli enzimi RNAP eucariotici o fagici, dimostrando quindi selettività nei confronti dell’enzima batterico.
Test sperimentali condotti sul composto di formula (II) PUM, hanno dimostrato che tale composto inibisce la crescita di batteri patogeni sensibili, resistenti e multi-resistenti, sia Gram-positivi che Gram-negativi, a concentrazioni tra 2 e 10 Î1⁄4g/ml. Altri test sperimentali hanno dimostrato che PUM à ̈ in grado di curare l’infezione in un modello murino di peritonite da Streptococcus con un ED50di 10 mg/kg.
La presente invenzione ha inoltre come oggetto un procedimento di semi sintesi, qui di seguito anche indicato con A, per la preparazione dei composti di formula (I), nonché un procedimento di sintesi totale degli stessi composti di formula (I), qui di seguito anche indicato con B.
I nuovi composti di formula (I) possono quindi esser vantaggiosamente preparati alternativamente secondo uno dei processi A e/o B, qui di seguito descritti.
PROCESSO A (SEMI-SINTESI)
Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, il processo di semisintesi A per la preparazione dei composti di formula (I) comprende coltivare Streptomyces sp. NAI38640 (depositato con il numero DSM26212, in data 20 luglio 2012, presso Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ)) o una sua variante o un suo mutante in grado di produrre un composto di formula (II), recuperare il prodotto di formula (II) dal micelio e/o dal brodo di fermentazione, isolare il composto di formula (II) puro attraverso tecniche cromatografiche e quindi modificarlo per semisintesi.
Ceppo produttore e fermentazione
La produzione dei composti di formula (I) tramite il processo semi-sintetico A à ̈ ottenuta dalla coltivazione del ceppo di Streptomyces in grado di produrre il prodotto di formula (II), come ad esempio Streptomyces sp. DSM 26212 o una sua variante o mutante che mantenga l’abilità di produrre il composto di formula (II). Tale composto potrà poi subire ulteriori modificazioni a dare composti appartenenti alla formula (I) intesa nei suoi termini più generali. In un aspetto preferito la produzione del composto di formula (II) à ̈ ottenuta in condizioni aerobiche in un terreno di produzione acquoso contenente sorgenti facilmente digeribili e utilizzabili di carbonio, azoto e sali inorganici, come ad esempio amido, destrina, glucosio, maltosio e simili come fonte di carbonio e farina di soia, peptone, estratto di carne, idrolizzato di caseina, triptone, estratto di lievito e simili come fonte di azoto. Sali in grado di fornire sodio, potassio, ferro, zinco, magnesio, calcio, ammonio, cloruri, carbonati, solfati, fosfati, nitrati e simili ioni possono infine essere aggiunti al terreno.
Il ceppo produttore del composto di formula (II) viene preferibilmente coltivato in beuta o in piccolo fermentatore e la coltura usata per inoculare i reattori di fermentazione per la produzione. Il terreno di pre-coltura può essere lo stesso o diverso da quello usato per la produzione su scala maggiore. Secondo un aspetto preferito, Streptomyces sp. DSM 26212 viene cresciuto su piastre di S1 (vedere parte sperimentale) dove il ceppo forma colonie biancastre che sviluppano un micelio aereo grigio. La temperatura di crescita del ceppo Streptomyces sp. DSM 26212 à ̈ 26-35 °C, preferibilmente 28-32°C. Durante la fermentazione, la produzione del composto di formula (II) viene seguita in HPLC e generalmente avviene tra le 72 e le 144 ore di fermentazione.
Sequenza genica 16S rRNA di Streptomyces sp. DSM 26212
SEQ ID NO 1 riporta la sequenza parziale, formata da 1441 nucleotidi, del gene codificante il 16S rRNA del ceppo Streptomyces sp. DSM 26212. Questa sequenza à ̈ stata confrontata con quelle depositate nella banche dati pubbliche ed à ̈ risultata altamente correlata (>99,8%) con la sequenza 16S rRNA di vari ceppi di Streptomyces (S. nigrescens, S. rimosus subsp. rimosus, S. tubercidicus, S. hygroscopicus subsp. angustmyceticus and S. libani subsp. Libani).
Come per altri microorganismi, le caratteristiche del ceppo produttore del composto di formula (II) sono soggette a mutazioni. Per esempio, varianti artificiali e mutanti del ceppo possono essere ottenuti per trattamento con agenti mutageni noti come raggi UV, sostanze chimiche quali acido nitroso, N-metil-N-nitrosoguanidina e altre. Tutte le varianti naturali o artificiali e mutanti del ceppo Streptomyces sp. DSM 26212 sono in grado di produrre il composto di formula (II).
SEQ_ID N.1 (gene 16S rRNA del ceppo Streptomyces sp. DSM 26212)
1 AACGCTGGCG GCGTGCTTAA CACATGCAAG TCGAACGATG AACCTCCTTC
51 GGGAGGGGAT TAGTGGCGAA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AATCTGCCCT 101 TCACTCTGGG ACAAGCCCTG GAAACGGGGT CTAATACCGG ATACGACCAC 151 CGACCGCATG GTCTGGTGGT GGAAAGCTCC GGCGGTGAAG GATGAGCCCG 201 CGGCCTATCA GCTTGTTGGT GGGGTGATGG CCTACCAAGG CGACGACGGG 251 TAGCCGGCCT GAGAGGGCGA CCGGCCACAC TGGGACTGAG ACACGGCCCA 301 GACTCCTACG GGAGGCAGCA GTGGGGAATA TTGCACAATG GGCGAAAGCC 351 TGATGCAGCG ACGCCGCGTG AGGGATGACG GCCTTCGGGT TGTAAACCTC 401 TTTCAGCAGG GAAGAAGCGA AAGTGACGGT ACCTGCAGAA GAAGCGCCGG 451 CTAACTACGT GCCAGCAGCC GCGGTAATAC GTAGGGCGCA AGCGTTGTCC 501 GGAATTATTG GGCGTAAAGA GCTCGTAGGC GGCTTGTCAC GTCGGATGTG
551 AAAGCCCGGG GCTTAACCCC GGGTCTGCAT TCGATACGGG CAGGCTAGAG 601 TTCGGTAGGG GAGATCGGAA TTCCTGGTGT AGCGGTGAAA TGCGCAGATA 651 TCAGGAGGAA CACCGGTGGC GAAGGCGGAT CTCTGGGCCG ATACTGACGC 701 TGAGGAGCGA AAGCGTGGGG AGCGAACAGG ATTAGATACC CTGGTAGTCC 751 ACGCCGTAAA CGTTGGGAAC TAGGTGTGGG CGACATTCCA CGTCGTCCGT 801 GCCGCAGCTA ACGCATTAAG TTCCCCGCCT GGGGAGTACG GCCGCAAGGC 851 TAAAACTCAA AGGAATTGAC GGGGGCCCGC ACAAGCAGCG GAGCATGTGG 901 CTTAATTCGA CGCAACGCGA AGAACCTTAC CAAGGCTTGA CATACACCGG 951 AAAACCCTGG AGACAGGGTC CCCCTTGTGG TCGGTGTACA GGTGGTGCAT 1001 GGCTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG 1051 CGCAACCCTT GTTCTGTGTT GCCAGCATGC CCTTCGGGGT GATGGGGACT 1101 CACAGGAGAC TGCCGGGGTC AACTCGGAGG AAGGTGGGGA CGACGTCAAG 1151 TCATCATGCC CCTTATGTCT TGGGCTGCAC ACGTGCTACA ATGGCCGGTA 1201 CAATGAGCTG CGATACCGCG AGGTGGAGCG AATCTCAAAA AGCCGGTCTC 1251 AGTTCGGATT GGGGTCTGCA ACTCGACCCC ATGAAGTCGG AGTTGCTAGT 1301 AATCGCAGAT CAGCATTGCT GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC 1351 ACCGCCCGTC ACGTCACGAA AGTCGGTAAC ACCCGAAGCC GGTGGCCCAA 1401 CCCCTTGTGG GAGGGAATCG TCGAAGGTGG GACTGGCGAT T
Isolamento e purificazione
Il composto di formula (II) si trova preferenzialmente, anche se non esclusivamente, nel brodo di fermentazione chiarificato. Il brodo di fermentazione viene quindi filtrato e il micelio separato eventualmente estratto con un solvente miscibile con acqua come ad esempio metanolo, etanolo, propanolo, acetone o simili. La soluzione di estrazione può quindi essere riunita al brodo chiarificato. L’isolamento del composto di formula (II) dal brodo chiarificato viene condotta con tecniche usuali che includono estrazioni con solvente, precipitazione per aggiunta di non-solventi, cromatografia a fase diretta, inversa, a scambio ionico e esclusione molecolare o una combinazione di queste tecniche. Secondo una procedura preferita il brodo di fermentazione chiarificato viene messo in contatto con una matrice adsorbente e quindi eluito con una miscela di acqua e solventi miscibili con acqua o con soluzione acquose tamponate. Esempi di matrici adsorbenti sono resine polistireniche o polistireniche-divinilbenzeniche (ad esempio DOWEX 50WX2, M112 or S112, Dow Chemical Co.; Amberlite® XAD2 or XAD4, Rohm & Haas; Diaion HP 20, Mitsubishi), acrylic resine acriliche (ad esempio XAD7 or XAD8, Rohm & Haas), poliamidiche (ad esempio Polyamide-CC 6, Polyamide-SC 6, Polyamide-CC 6.6, Polyamide-CC 6AC and Polyamide-SC 6AC, Macherey-Nagel & Co.). In particolare si preferisce utilizzare la resina DOWEX 50WX2 utilizzando soluzioni acquose tamponate all’opportuno pH. Se necessario una successiva purificazione del prodotto ottenuto può essere condotta con procedure cromatografiche che possono includere fasi stazionarie quali silica gel, silica gel silanizzato o allumina eluite con solventi acquosi o con miscele di acqua e solventi miscibili con acqua.
Per esempio può essere utilizzata una cromatografia su fase stazionaria inversa RP-8 oppure RP-18, con fasi eluenti a base di formiato di ammonio oppure acido trifluoroacetico diluito e solventi miscibili con acqua quali acetonitrile oppure metanolo. Il composto di formula (II) viene quindi recuperato per evaporazione o liofilizzazione dei solventi eluenti. Come noto allo stato dell’arte l’isolamento e la purificazione vengono seguiti con procedure analitiche quali HPLC o HPLC accoppiato a spettrometro di massa.
Modificazione semi-sintetica
Tra le modifiche semisintetiche un aspetto della presente invenzione riguarda l’allungamento della catena della Glutammina del composto (II) attraverso un primo passaggio di idrolisi dell’ammide primaria che porta alla formazione del composto di formula (V). L’idrolisi può essere ottenuta per trattamento in acidi o basi diluiti quali ad esempio HCl, acido trifluoroacetico, acido acetico diluiti o NaOH diluita a temperatura ambiente. Il composto di formula (V) può quindi essere condensato con una opportuna ammina alifatica o aromatica. La condensazione può essere ottenuta con condensanti quali dicicloesilcarbodiimmide (DCC)- idrossibenzotriazolo (HOBT), benzotriazolil-ossi-tris-(dimetilamino)fosfoniofluorofosfato (HBTU), N,N,N',N'- tetrametil-O-(benzotriazol-1-il)uroniotetrafluoborato (TBTU), (O-(N-Succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio tetrafluoroborato (TSTU), benzotriazolilossi-tris-(pirrolidino)fosfonioesafluorofosfato (PyBOP) in solventi quali DMF o N-metil-pirrolidone a temperature compresa tra 0° e 40°, preferibilmente a temperatura ambiente.
La rimozione del gruppo N-idrossilico può essere ottenuta attraverso reazione con un agente riducente come Nickel Raney o RuCl3o TiCl3. La reazione viene preferibilmente condotta a temperatura ambiente in acqua opportunamente tamponata o miscele di acqua-metanolo oppure acqua-etanolo, in gas inerte quale azoto o argon.
Opzionalmente questa fase semisintetica può essere seguita da una fase di conversione dei composti così ottenuti in corrispondenti sali farmacologicamente tollerati.
PROCESSO B (SINTESI TOTALE)
Secondo un altro dei suoi aspetti l’invenzione ha per oggetto il processo di sintesi totale B per la preparazione dei composti di formula (I) che comprende la condensazione tra un dipeptide protetto, ed eventualmente modificato in modo adatto, con un amminonucleoside opportunamente protetto. Dipeptidi protetti e opportunamente modificati sono disponibili in commercio o facilmente ottenibili per sintesi peptidica classica e sue modificazioni. L’amminonucleoside opportunamente protetto in posizione 2',3' può essere facilmente ottenuto a partire dal corrispondente nucleoside commerciale per protezione del 2',3' diolo e sostituzione dell’alcool primario 5' con sodio azide, seguita da riduzione ad ammina. Dopo il passaggio chiave di condensazione che caratterizza la sintesi convergente, la rimozione dei gruppi protettivi e la guanilazione, portano agli analoghi PUM secondo la formula (I).
Più in particolare, il suddetto procedimento di sintesi totale B può essere dettagliato come segue, a titolo esemplificativo, secondo la presente invenzione.
a) protezione del 2',3'-diolo del nucleoside di formula (VI) tramite formazione dell’acetonide. La protezione può essere ottenuta per reazione con acetone, con 2,2,-dimetossiacetone, da soli o in presenza di un cosolvente come ad esempio DMF e con l’aggiunta di un catalizzatore acido scelto ad esempio tra PPTSA (acido piridinio-ptoluensolfonico), PTSA (acido p-toluen solfonico), HCl oppure H2SO4.
b) attivazione alla sostituzione nucleofila dell’idrossile primario in posizione 5' per trasformazione in un adatto gruppo uscente che può essere scelto ad esempio tra tosilato, mesilato, triflato e tra questi preferibilmente mesilato (MsO), a dare il composto di formula (VII)
c) sostituzione nucleofila del gruppo mesilato (MsO) con NaN3. La reazione di sostituzione può essere condotta in un solvente scelto ad esempio tra DMF, acetonitrile, DMSO e ad una temperatura tra 50 e 200°C, preferibilmente di 100°C. d) riduzione del gruppo azidico N3ad ammina primaria a dare il composto di formula (VIII). La riduzione può essere ottenuta tramite reazione con un opportuno agente riducente quale ad esempio idrogeno in presenza di un catalizzatore a base di Pt o Pd o ad esempio tramite reazione con fosfine come ad esempio Me3P oppure Ph3P.
e) Condensazione del gruppo amminico del composto di formula (VIII) con il gruppo carbossilico del dipeptide di formula (IX) opportunamente protetto sul gruppo amminico. La protezione del gruppo amminico del dipeptide può essere scelta ad esempio tra t-Butossicarbonile (Boc), Carbobenzilossi (Cbz) ed 9-fluorenil-metilcarbammato(Fmoc) e ottenuta con i metodi standard della chimica peptidica. L’ammidazione può essere ottenuta, tramite aggiunta di un condensante, scelto ad esempio tra dicicloesilcarbodiimmide (DCC) – Idrossibenzotriazolo (HOBT), benzotriazolil-ossi-tris-(dimetilamino) fosfoniofluorofosfato (HBTU), N,N,N',N'-tetrametil-O-(benzotriazol-l-il)uroniotetrafluoborato (TBTU), (O-(N-Succinimidil)-1,1,3,3-tetrametiluronio tetrafluoroborato (TSTU), benzotriazolilossi- tris-(pirrolidino)fosfonioesafluorofosfato (PyBOP) in un solvente scelto ad esempio tra DMF, e N-metil-pirrolidone e ad una temperatura tra 0° e 50C° preferibilmente a temperatura ambiente.
f) Deprotezione del gruppo amminico del residuo di peptidico tramite i metodi standard adatti al gruppo protettivo scelto. Ad esempio nel caso dell’Fmoc la deprotezione può essere ottenuta per aggiunta di piperidina in DMF a temperatura ambiente.
g) Trasformazione del gruppo amminico in gruppo guanidinico per reazione con 3,5 dimetilpirazolo-1-carbossiamidina.
h) deprotezione del 2',3'-diolo del nucleoside di cui allo stadio a) tramite trattamento in acidi deboli quali ad esempio miscele acido trifluoroacetico-H2O oppure acido acetico-acqua a dare il composto (I)
Un caso particolare dello schema sopra descritto permette la sintesi del prodotto di formula (IV) ed à ̈ sotto riportato. Sotto allo schema sono brevemente riportati i reattivi utilizzati mentre la descrizione dettagliata delle condizioni sperimentali viene riportata nella sezione relativa agli esempi.
La presente invenzione ha altresì come oggetto le composizioni farmaceutiche che comprendono i composti di formula (I). I composti della presente invenzione, nella loro forma farmaceuticamente accettabile, possono essere somministrati per via orale, topica o parenterale a seconda del trattamento da eseguire. In base alla via di somministrazione, questi composti possono essere formulati in differenti forme di dosaggio. Le preparazioni per la somministrazione orale possono essere in forma di capsule, pillole, soluzioni liquidi o sospensioni. Come noto allo stato dell’arte, le capsule e le pillole possono contenere in aggiunta all’ingrediente attivo gli usuali eccipienti ad esempio diluenti come lattosio, calcio fosfato, sorbitolo e simili; lubrificanti come magnesio stearato, polietilen glicole (PEG), agenti leganti come polivinilpirrolidone, gelatina, sorbitolo, acacia, agenti aromatizzanti, agenti disintegranti e disperdenti.
Le preparazioni liquide generalmente in forma di soluzione acquosa o oleosa o sospensioni possono contenere gli additivi convenzionali come agenti disperdenti. Per l’uso topico, i composti di formula (I) dell’invenzione possono anche essere preparati in forme adatte ad essere assorbite dalle membrane mucosali di naso e gola o tessuti bronchiali e possono vantaggiosamente essere in forma di spray. Le applicazioni topiche possono essere formulate in basi idrofobiche o idrofiliche come unguenti, lozioni, gel o polveri.
La presente invenzione ha per oggetto composti di formula (I) per il loro uso come medicamento.
La presente invenzione ha altresì per oggetto composti di formula (I) per il loro uso nel trattamento delle malattie infettive, in particolare delle malattie infettive batteriche.
Secondo la presente invenzione, composti di formula (I) sono usati del trattamento delle malattie infettive batteriche causate da batteri Gram-positivi e/o Gram-negativi.
I composti dell’invenzione sono generalmente attivi a dosaggi compresi nell’intervallo tra 5 e 20 per kg in peso rispetto al peso corporeo.
I composti della presente invenzione possono anche essere usati in combinazione con altri farmaci, come ad esempio altri agenti antibiotici, antibatterici/antimocrobici. Pertanto, le composizioni e/o combinazioni e/o associazioni dei composti della presente invenzione con altri farmaci riconosciuti e approvati ricadono negli scopi della presente invenzione.
I nuovi composti di formula (I) possono essere somministrati tal quali o in miscela con veicoli farmaceuticamente accettabili.
La presente invenzione à ̈ meglio illustrata tramite gli esempi, di seguito riportati, che in nessun modo assumono valore limitativo.
BREVE DESCRIZIONE DELLE ILLUSTRAZIONI
Nella FIGURA 1 à ̈ riportata l’analisi LC-MS (Liquid Chromatography–Mass Spectrometry) del composto di Formula (II) secondo l’invenzione, Pseudouridimicina (PUM).
Nella FIGURA 2 à ̈ riportato lo spettro<1>H-NMR (<1>H Nuclear Magnetic Resonance) del composto di Formula (II) secondo l’invenzione, Pseudouridimicina (PUM), registrato in dmso-d6a 25°C su uno spettrometro Bruker 400 MHz.
Nella FIGURA 3 à ̈ riportato lo spettro HSQC (Heteronuclear Single Quantum Correlation) del composto di Formula (II) secondo l’invenzione, Pseudouridimicina (PUM), registrato in dmso-d6a 25°C su uno spettrometro Bruker 400 MHz.
Nella FIGURA 4 à ̈ riportato lo spettro HMBC (Heteronuclear Multiple-Bond Correlation) del composto di Formula (II) secondo l’invenzione, Pseudouridimicina (PUM), registrato in dmso-d6a 25°C su uno spettrometro Bruker 400 MHz.
ESEMPIO 1. Fermentazione, isolamento e purificazione di (II) (Pseudouridimicina, PUM) Fermentazione di Streptomyces sp. DSM 26212
Il ceppo Streptomyces sp. DSM 26212 viene cresciuto su piastre di S1 per 2-3 settimane a 28 °C. [Composizione di S1 (g/L): fiocchi d’avena 60, agar 18, FeSO4x 7 H2O 0,001, MnCl2x 4 H2O 0,001, ZnSO4x 7 H2O 0,001. I fiocchi d’avena vengono bolliti in 1 L di acqua distillata per 20 minuti e filtrati su garza. Vengono quindi aggiunti gli altri componenti, il volume portato ad 1L con acqua distillata e il pH aggiustato a 7.2 prima della sterilizzazione a 120°C per 20 min.] Dopo una crescita soddisfacente, il microrganismo viene recuperato dalla piastra di S1 e usato per inoculare una beuta da 500 ml contenente 100 ml di terreno vegetativo così composto (g/L): destrosio monoidrato 20, estratto di lievito 2, farina di soia 8, NaCl 1 e calcio carbonato 4. Il terreno à ̈ preparato in acqua distillata e il pH aggiustato a 7.3 prima della sterilizzazione a 121°C per 20 minuti. Le beute inoculate vengono incubate a 28°C, su un agitatore orbitale a 200 giri per minuto. Dopo 2-3 giorni questa coltura viene inoculata al 5% in una seconda serie di beute contenenti lo stesso terreno. Dopo 48 ore di incubazione 750 mL vengono trasferiti in un bioreattore da 19,5L contenente 15L di terreno produttivo così composto: (g/L): destrosio monoidrato 20, estratto di lievito 2, peptone di soia 8, NaCl 1 e calcio carbonato 4. Il terreno viene preparato in acqua distillata e il pH aggiustato a 7.3 prima della sterilizzazione a 121°C per 25 min. Il destrosio monoidrato viene sterilizzato separatamente e aggiunto dopo avere raffreddato il bioreattore. La fermentazione à ̈ condotta a 30°C, con un’agitazione di 600 giri al minuto e areazione di 7.5 L al minuto. La produzione di PUM viene seguita in HPLC come più avanti descritto e la coltura viene raccolta dopo 96 ore di fermentazione.
Condizioni HPLC e LC-MS:
L’analisi HPLC viene effettuata su uno strumento Shimadzu (LC 2010A-HT, Shimadzu Corporation, Japan) fornito di una colonna Waters Symmetry Shield RP85Î1⁄4 (250 x 4,6 mm). Velocità di flusso 1 ml/min. Gradiente: tempo=0 (0% fase B); tempo=20 min (10% fase B); tempo=30 min (95% fase B); fase A à ̈ acido eptafluorobutirrico (HFBA) 2 mM in acqua e fase B à ̈ acido HFBA 2 mM in MeCN. Rivelatore UV 230 nm e 260 nm. In queste condizioni PUM ha un tempo di ritenzione di 10 min.
L’analisi HPLC-MS viene condotta su uno strumento HPLC Agilent 1100 con una colonna Waters Atlantis 50 x 4.6 mm, 3 µm eluita a 1 ml/e mantenuta a 40°C. Gradiente: tempo=0 (5% fase B); tempo=6 min (95% fase B); tempo=7 min (100 % fase B). Fase A and fase B are 0.05% TFA (v/v) in acqua e acetonitrile rispettivamente. Rivelatore UV 220 nm. Il flusso di colonna viene diviso in rapporto 1:1; una parte inviata al rivelatore UV e l’altra parte inviata ad una interfaccia ESI di uno spettrometro di massa a trappola ionica Bruker Esquire3000 plus. In queste condizioni PUM mostra un tempo di ritenzione di 1,4 min. L’analisi di massa viene eseguita nelle condizioni seguenti: sheat gas (N2) 50 psi; dry gas 10 l/min; temperatura del capillare 365°C; polarità positiva; voltaggio del capillare -4000V; end plate offset -500V; Scan conditions: maximum ion time 200 ms; ion time 5 ms; full micro scan 3; scan events positive (100-2400 m/z).
Isolamento e purificazione di (II) (Pseudouridimicina, PUM)
L’isolamento e la purificazione vengono seguiti in HPLC o LC-MS con i metodi sopra riportati. Il brodo di fermentazione (14 L) viene filtrato su Buchner (filtro Scienceware cat.no.
146320010). La soluzione filtrata à ̈ quindi caricata su una colonna contenente una resina DOWEX 50WX2 (400 Mesh) (50 mL di resina / L di soluzione filtrata). Il flusso di colonna viene mantenuto a 10 mL/min. La resina viene quindi lavata con le seguenti soluzioni tampone: 5 volumi di colonna (CV) di AcONa 20 mM pH=6 per AcOH glaciale; 5 CV di AcONa 20 mM pH = 7 con 0,1M NaOH, 2 CV di AcONH4100 mM pH = 7 con 30% NH4OH. Pseudouridimicina viene quindi eluita con la seguente soluzione tampone: 6 CV di AcONH4100 mM pH = 9 con 30% NH4OH. Le frazioni contenenti PUM vengono neutralizzate con una soluzione satura di NaHCO3e evaporate fino a secco. La Pseudouridimicina semipura così ottenuta viene purificata in cromatografia a media pressione in fase inversa: vengono fatte sei corse cromatografiche su una colonna da 86g C18 RediSep RF (40-63 Î1⁄4m particle size, 60Ã… pore size, 230-400 mesh) utilizzando un sistema cromatografico CombiFlash RF Teledyne Isco. La fase A à ̈ acqua contenente lo 0,02% di acido trifluoroacetico (TFA) e la fase B à ̈ acetonitrile. PUM viene eluita con un gradiente lineare in cui la fase B passa dallo 0 al 50% in 10 minuti. Le frazioni contenenti PUM vengo riunite e concentrate sotto vuoto fino ad ottenere 1,5 g di PUM in forma di solido bianco. Caratteristiche chimico-fisiche di (II) (Pseudouridimicina, PUM)
A) Spettrometria di massa: Nelle condizioni di LC-MS sopra riportate Psudouridimicina mostra uno ione monocarica con m/z 487 corrispondente a [M+H]<+>e uno ione doppio caricato a m/z 973 corrispondente a [2M+H]<+>. L’analisi LC-MS à ̈ riportata in figura 1.
B) Lo spettro U.V. di PUM, ottenuto in 0,1% TFA con rivelatore Shimadzu Diode Array SPD-M10A VP (Shimadzu Corporation, Japan) durante l’analisi HPLC, mostra un massimo di assorbimento a 262 nm.
C) Esperimenti mono e bidimensionali<1>H- e<13>C- NMR sono stati registrati in dmso-d6a 25°C su uno spettrometro Bruker 400 MHz. Quando necessario à ̈ stata applicata una sequenza per la soppressione del segnale dell’acqua.
D) Lo spettro<1>H-NMR di PUM registrato in dmso-d6Ã ̈ riportato in Figura 2 e mostra i seguenti segnali (Î ́=ppm, dmso-d6): 1.97 (m, 1H); 2.10 (m, 3H); 3.27 (m, 1H); 3.30 (m, 1H); 3.72 (m, 2H); 3.96 (m, 1H); 4.11 (d, J = 17.7 Hz, 1H); 4.21 (d, J = 17.7 Hz, 1H); 4.41 (d, J = 4.9 Hz, 1H); 4.78 (dd, 1H); 6.87 (s broad, 1H); 7.32 (s broad 1H); 7.40 (m, 2H), 7.89 (t, J = 5Hz, 1H); 9.85 (s broad, 1H); 10.89 (m broad, 1H); 11.11 (m broad, 1H).
E) PUM mostra inoltre i seguenti segnali alle analisi<13>C (Î ́=ppm, dmso-d6): 23.6, 31.9, 41.9, 42.9, 59.5, 72.7, 73.6, 80.1, 81.2, 111.0, 140.5, 151.5, 157.0, 164.0, 168.9, 169.2, 174.0. Gli spettri HSQC e HMBC di PUM sono riportati nelle figure 3 e 4.
F) Determinazione degli amminoacidi “acido resistenti†in PUM. PUM à ̈ stato completamente idrolizzato in condizioni acide (6N HCl a 105°C per 24 ore) e la miscela idrolizzata analizzata in GC-MS contro una miscela di amminoacidi standard identificando i seguenti amminoacidi: glicina e L-Asp.
ESEMPIO 2: Attività biologica di PUM
Effetto sulla RNAP. L’effetto di PUM sulla RNAP batterica viene misurato utilizzando RNAP purificata da Escherichia coli (Sigma Aldrich) o da Bacillus subtilis purificata come descritto da Qi e Hulett (Qi Y, Hulett FM., Mol. Microbiol. 1998, 28(6):1187-1197). Le RNAP batteriche sono utilizzate a 1.1 mg/ml mentre la RNAP del batteriofago T7 (Promega Corporation) a 20 U/ml. L’estratto nucleare da cellule HeLa (Human cervix carcinoma fibroblast; Promega Corporation) o da cellule NSO (non ig-G secreting mouse myeloma lymphoblast; preparato come descritto da Dignam JD, Lebovitz RM, Roeder RG., Nucleic Acids Res. 1983, 11(5):1475-89) sono usati a 18 mg/ml. Le miscele di reazione (50 Î1⁄4l) contengono 40 mM Tris-HCl (pH 7.9), 6 mM MgCl2, 2 mM spermidine, 10 mM NaCl, 10 mM DTT, 10 Î1⁄4g/ml albumina di siero bovino, 100 Î1⁄4M ATP, CTP e GTP, 2 Î1⁄4M UTP, 0,5 Î1⁄4Ci [α-<32>P]UTP, PUM alla concentrazione desiderata, RNAP e DNA stampo. Come stampi per la trascrizione sono usati il plasmide pGEM3Z (20 nM; Promega Corporation) con le RNAP batteriche e fagiche, e DNA da timo di vitello (20 Î1⁄4g/ml; Sigma Aldrich) con le polimerasi eucariotiche. Dopo 30 min (RNAP batteriche e fagiche) o 60 min a 37ºC, viene misurata la quantità di radioattività ottenuta dopo precipitazione con acido tricloroacetico come già descritto (Mariani R, Granata G, Maffioli SI, Serina S, Brunati C, Sosio M, Marazzi A, Vannini A, Patel D, White R, Ciabatti R. Bioorg Med Chem Lett.2005, 15(16):3748-3752). I risultati di queste analisi sono riportati in Tabella 1.
Tabella 1. Valori di IC50 (Î1⁄4M) per l’inibizione di RNAP da parte di PUM, rifampicin (Rif) e fidaxomicina (Fdx).
Enzima PUM Rif Fdx
E. coli RNAP 0.3 0.06 5.5
B. subtilis RNAP 0.4 0.05 0.9
B. subtilis β(Q469R) 0.1 >121 0.7
estratto nucleare HeLa >74 nd >92
estratto nucleare NSO 205 nd 42
T7 RNAP >205 >121 nd
Come riportato in Tabella 1, PUM inibisce ugualmente RNAP ottenute da batteri Gramnegativi e Gram-positivi e non mostra cross-resistenza con rifampicina.
Attività antibatterica. L’attività antibatterica viene determinata valutando l’effetto sulla cinetica di crescita, come descritto (Holowachuka S, Bal'ab M, Buddington R., 2003, J. Microbiol. Meth. 55, 441-446). I microrganismi vengono cresciuti in terreno Todd Hewitt (Streptococcus pyogenes), in cation-adjusted Mueller Hinton Broth (S. aureus, E. faecium, M. catarrhalis, E. coli, P. aeruginosa, S. maltophilia) in piastre microtiter a 96 pozzetti. Ciascun ceppo batterico viene inoculato con 5x10<4>CFU/ml e incubato at 37°C nel lettore Synergy 2 (BioTek), seguendo la densità ottica a 595 nm per 48 h. I risultati sono mostrati nelle Tabelle 2 e 3.
Tabella 2. Inibizione della crescita di streptococchi da parte di PUM, espressa come MIC (Î1⁄4g/ml). HS = Human serum ( presence 30% / - absence)
HS MIC
Streptococcus pyogenes L49 - 2 Streptococcus pyogenes L49 2 Streptococcus pneumoniae L44 - 3 Streptococcus pneumoniae L44 2 Streptococcus pneumoniae L899-Rif<R>- 3 Streptococcus pneumoniae L1407- Azi<R>- 3 Streptococcus pneumoniae ND061311- Pen<R>Azi<R>- 3 Streptococcus pneumoniae L3909 - Pen<R>Ery<R>Chl<R>Ctr<R>- 2 Streptococcus pneumoniae L1542 - Ami<R>Ery<R>Cli<R>Gen<R>Tet<R>- 3 Streptococcus pneumoniae L2868-8 MDR - 3
Tabella 3. Inibizione della crescita di batteri Gram-negativi da parte di PUM, espressa come MIC (Î1⁄4g/ml).
MIC
Neisseria meningitidis L1612 10 Haemophilus influenzae L3296 0.8 Moraxella catarrhalis L3294 0.8
Come mostrato nelle Tabelle 2 e 3, PUM mostra attività antibatterica nei confronti di batteri sensibili, resistenti e multi-resistenti. PUM à ̈ anche in grado di inibire la crescita di alcuni batteri Gram-negativi, quali Neisseria sp., Moraxella sp., e Haemophilus sp. L’attività antibatterica non à ̈ influenzata dalla presenza di siero umano.
Efficacia. L’attività di PUM viene dimostrata in modelli sperimentali di infezione. Topi femmina ICR (Harlan Italia) dal peso di 23-25 g sono acclimatati (23±2°C, umidità, 55±10% umidità) per una settimana prima dell’esperimento. L’infezione à ̈ indotta mediante iniezione intraperitoneale di 4x10<3>CFU di S. pyogenes C203 in 0,5 mL di soluzione salina contenente 1% di peptone. Questo inoculo produce, 48-72 h post-infezione, una mortalità di almeno il 95% in controlli non trattati. Otto topi per gruppo sono trattati per ciascuna dose con 0,25 mL di PUM preparata in 5% destrosio. Due esperimenti diversi sono stati effettuati: nel primo, PUM à ̈ somministrata intravena 10 min dopo l’infezione e 6 ore dopo; nel secondo, PUM à ̈ somministrata come singola dose 10 min dopo l’infezione per via intravena o sottocutanea. La mortalità degli animali viene registrata giornalmente. L’ED50(dose effettiva al 50%) e i limiti di confidenza al 95% sono calcolati come descritto (Finney, D.J.1952. The Spearman-Kärber method. P. 524-30. In D.J. Finney (ed.) Statistical method in biological assay. Charles Griffin & Company Limited, London) dagli animali sopravvissuti al settimo giorno a ciascuna dose. I risultati sono mostrati in Tabella 4.
Tabella 4. ED50(mg/kg) di PUM nel modello di peritonite da S. pyogenes.
ED50
iv: 10 min e 6 h post-infezione 10
iv: 10 min post-infezione 20
sc: 10 min post-infezione 20
Come mostrato in Tabella 4, PUM à ̈ in grado di curare l’infezione in un modello murino di peritonite da Streptococcus con un ED50di 10 mg/kg. Efficacia confrontabile si osserva dopo somministrazione intravena e sottocutanea, dimostrando che PUM, a differenza della fidaxomicina, à ̈ efficacie in infezioni sistemiche.
ESEMPIO 3: Semisintesi di (V)
1° metodo: 4,5 mg di PUM (II) sono stati sciolti in 2 mL di acido trifluoroacetico 1% in acqua. La trasformazione, che viene seguita in HPLC, Ã ̈ completa dopo 96h. La soluzione viene quindi neutralizzata per aggiunta di una soluzione sature di NaHCO3e il prodotto purificato su cartuccia in fase inversa silice C18 per eliminare i sali ottenendo, dopo evaporazione, il composto di formula (V). analisi di MS 488 [M+H]<+>
2° metodo: 10 mg di PUM (II) sono stati sciolti in 1 ml di HCl 0.01M in acqua. La trasformazione, che viene seguita in HPLC, Ã ̈ completa dopo 72h. La soluzione viene quindi neutralizzata per aggiunta di una soluzione sature di Na2CO3e quindi evaporata ottenendo il composto di formula (V).
EXAMPLE 4: Semisintesi di (III) (PUM-Benzilamide)
2 mg del prodotto di formula (V) sono stati sciolti in 1 ml di DMF a cui vengono aggiunti 1,2 µL di di-isopriletilamina (2 eq), 0,9 µL di benzilammina (2 eq) e 3,11 mg di HBTU. La reazione viene lasciata in agitazione per 1 ora a temperatura ambiente e seguita in LC-MS fino a completezza. La miscela di reazione, dopo neutralizzazione con una soluzione 1N di HCl à ̈ stata utilizzata tal quale nei test di bioattività. Analisi MS 577 [M+H]<+>
Il composto III inibisce la RNAP batterica con un IC50di 4 Î1⁄4M.
EXAMPLE 5: Semi sintesi di (IV) (Deossi-PUM)
10 mg di PUM(II) sono stati sciolti in 10 ml di tampone AcONa 1M a pH=7 e messi in agitazione sotto argon. Alla soluzione viene gocciolata lentamente la soluzione di TiCl3preparata diluendo 26 µL di soluzione al 10% in peso di TiCl3in HCl (20-30%) in 500 µL di acqua. Al termine dell’aggiunta la reazione viene lasciata sotto agitazione sempre a temperatura ambiente per un ora. Il solvente viene quindi evaporato e il prodotto purificato in cromatografia fase inversa su colonna silice RP-8 usando come fasi eluenti 10% di acetonitrile in soluzione acquosa di TFA 0,2%. Tempo di ritenzione HPLC 14 minuti (Strumento Shimadzu e colonna Symmetry Shield con metodo precedentemente descritto). MS m/z 471 [M+H]<+>.<1>H-NMR (400 MHz, dmso-d6+D2O,ï ¤-H): 1.75 (m, 1H, Asn-β), 1.90 (m, 1H, Asn-β), 2.10 (m, 2H, Asn-ï §), 3.29 (m, 2H, H-5'), 3.72 (m, 2H), 3.87 (s broad, 2H, Gly-ï ¡), 3.96 (m, 1H, H-2'), 4.24 (m, 1H, Asn-ï ¡), 4.40 (d, 1H, J=5.3 Hz, H-1'), 6.73 (s broad, CONH2), 7.32 (s broad, CONH2), 7.40 (s, 1H), 8.11 (t broad, 1H, NH), 8.34 (d broad, 1H, NH-Asn).<13>C-NMR (dmso-d6,ï ¤-H): 28.4, 31.9, 41.4, 44.0, 53.0, 72.3, 73.7, 79.9, 81.6, 110.4, 141.5, 152.2, 158.2, 164.2, 168.0, 171.3, 173.7.
EXAMPLE 6: Sintesi totale di (IV) (Deossi-PUM)
Sintesi di (VII a):
Da β-D-Pseudouridina (VI a) a β-D-Pseudouridina-2',3' acetonide: Ad una soluzione di of β-D-Pseudouridina (VI a) (400 mg, 1,64 mmol) in dimetilformamide (8 ml) e 2,2-dimetossimetano (12 ml) viene aggiunto HCl concentrato e la miscela di reazione viene lasciata sotto agitazione a temperature ambiente per 5 ore. Dopo neutralizzazione con NaOH 2,5 M il solvente viene evaporato sotto vuoto e il prodotto grezzo usato per il passaggio successivo senza ulteriore purificazione.<1>H-NMR di β-D-Pseudouridina-2',3' acetonide (400 MHz, D2O,ï ¤-H): 1.35 (s, 3H, CH3), 1.56 (s, 3H, CH3), 3.67 (dd, 1H, J = 12.2, 5.65 Hz, H-5'), 3.75 (dd, 1H, J = 12.2, 3.75 Hz, H-5'), 4.11 (dd, 1H, H-4'), 4.75 (m, 2H), 4.86 (m, 1H), 7.62 (s, 1H, pseudouridina).
Da β-D-Pseudouridina-2',3' acetonide a (VII a): Ad una soluzione β-D-Pseudouridina-2',3' acetonide (419 mg) in piridina (4,7 mL) viene aggiunto MsCl (95ï L) a 0°C e la soluzione di reazione lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per 16 ore. Il solvente viene quindi rimosso per evaporazione a pressione ridotta e il mesilato grezzo purificato in fase diretta su un cromatografo a media pressione Combiflash (Teledyne ISCO) ottenendo 475 mg di (VIIa) in forma di polvere bianca. Resa 95%.<1>H-NMR (400 MHz, MeCN-d3,ï ¤-H): 1.32 (s, 3H, CH3), 1.54 (s, 3H, CH3), 4.33 (dd, 1H, J = 11 Hz, H-5'), 4.46 (dd, 1H, J = 11 Hz, H-5'), 4.20 (m, 1H), 4.72 (dd, 1H), 4.80 (m, 2H) 7.55 (s, 1H, H-6), 10.23 (sb, 1H, NH), 10.45 (sb, 1H, NH).
Sintesi di (VIII a):
Azidazione di (VII a): Ad una soluzione di (VII a) (475 mg) in DMF (24 ml) viene aggiunta NaN3(476 mg) e la miscela di reazione viene scaldata a 100°C per 4 ore, trascorse le quali la reazione risulta completa. Il solvente viene quindi evaporato a pressione ridotta e l’azide grezza usata per il passaggio successivo senza ulteriori purificazioni.<1>H-NMR (400 MHz, MeCN-d3, ï ¤-H): 1.30 (s, 3H, CH3), 1.50 (s, 3H, CH3), 3.52 (d, 2H, J = 5.3 Hz, H-5'), 4.04 (m, 1H, H-3'), 4.69 (dd, 1H, H-4'), 4.75 (d, 1H, J = 3.3 Hz, H-1'), 4.87 (dd, 1H, J = 3.3 Hz, H-2') 7.58 (s, 1H, H-6).
Riduzione dell’azide a dare (VIII a): Ad una soluzione dell’azide (193 mg) in THF (8,8 ml) e acqua (1,8 ml) viene aggiunta una soluzione 1M di Me3P in THF (0,74 ml). La soluzione di reazione viene agitata a temperatura ambiente per 2 ore fino a completezza. Il solvente viene evaporato a pressione ridotta e l’ammina grezza (VIII a) risulta sufficientemente pulita da poter essere usata per il passaggio successivo senza ulteriore purificazione.<1>H-NMR (400 MHz, D2O,ï ¤-H): 1.47 (s, 3H, CH3), 168 (s, 3H, CH3), 3.40 (dd, 1H, H-5'), 3.49 (dd, 1H, H-5'), 4.38 (m, 1H, H-4'), 4.90 (dd, 1H, H-1'), 4.94 (d, 1H, H-3'), 5.05 (dd, 1H, H-2') 7.76 (s, 1H, H-6).
Sintesi di (IX a)
Ad una soluzione del dipeptide commerciale Gly-Asn (22 mg, 0,11 mmol) in diossano (150 ï L) e acqua (250 ï L) vengono aggiunti Na2CO3(26,5 mg) e FmocCl (31 mg, 1.3 eq). La reazione viene lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per 16h, trascorse le quali risulta completa. Dopo l’aggiunta di acqua (5 ml) la soluzione viene estratta con EtOAc (3 x 5 ml). Le fasi organiche riunite vengono quindi riestratte con una soluzione satura di NaHCO3(3 x 5 ml) e gli estratti acquosi riuniti vengono acidificati a pH 1 per aggiunta di HCl 1M e quindi riestratti con AcOEt (3 x 5 ml). Le fasi organiche riunite vengono anidrificate su Na2SO4e evaporate fino a solido ottenendo (IX a) in resa quantitativa.<1>H-NMR (400 MHz, D2O,ï ¤-H): 1.98 (m, 1H, Asn-β), 2.18 (m, 1H, Asn-β), 2.33 (m, 2H, Asn-ï §), 3.90 (m, 2H, Gly-ï ¡), 4.23 (m, 1H), 4.31 (m, 1H), 4.47 (dd, 1H, Asn-ï ¡), 7.31 (m, 2H, Ar), 7.38 (m, 2H, Ar), 7.69 (m, 2H, Ar), 7.81 (m, 2H, Ar).
Sintesi di (IV)
Condensazione di (IX a) con (VIII a): A una soluzione di (IX a) (20 mg) e (VIII a) (30 mg, 1,1 eq) in DMF anidra (1,5 ml) vengono aggiunti DCC (18 mg, 1,2 eq) e HOBT (19,5 mg, 2 eq) e la soluzione di reazione lasciata sotto agitazione 16h a temperature ambiente. La DMF viene evaporata a pressione ridotta e il grezzo utilizzato tal quale per il passaggio successivo. Deprotezione del gruppo Fmoc: Ad una soluzione del condensato grezzo (12 mg) in DMF (800 ï L) viene aggiunta piperidina (200ï L) e la reazione agitata per 10 minuti a temperatura ambiente. Il solvente viene evaporato a pressione ridotta e il grezzo lavato con diclorometano (2x 5 ml) e quindi usato per il passaggio successive.
Guanilazione: Ad una soluzione del condensato Fmoc-deprotetto (22 mg) in MeOH (300ï L) viene aggiunto 3,5-dimetilpirazolo-1-carbossiamidina (45 mg, 10 eq) e la reazione lasciata sotto agitazione per 16 ore a temperature ambiente, seguita da ulteriori 6 ore a riflusso. Il solvente viene quindi evaporato a pressione ridotta e il solido lavato con diclorometano (2 x 10 ml) prima di essere usato per il passaggio successivo.<1>H-NMR (400 MHz, D2O-CD3OD, ï ¤-H): 1.33 (s, 3H, CH3), 1.54 (s, 3H, CH3), 2.01 (m, 1H, Asn-β), 2.17 (m, 1H, Asn-β), 2.37 (m, 2H, Asn-ï §), .3.37 (m, 1H, H-5'), 3.65 (m, 1H, H-5'), 4.04 (s, 2H, Gly-ï ¡), 4.03 (m, 1H), 4.11 (m, 1H), 4.42 (m, 1H), 4.63 (m, 1H), 7.53 (s, 1H, H-6).
Deprotezione del 2',3'-acetonide: Una soluzione del condensato guanilato (17 mg) in AcOH:H2O 7:3 (2 ml) viene lasciata sotto agitazione a temperature ambiente per 16 ore e quindi scaldata a 50°C per 10 ore sotto argon. Il solvente viene quindi rimosso per evaporazione a pressione ridotta e il solido lavato con diclorometano (2 x 5 ml) e successivamente con MeOH (2 ml). Il solido bianco ottenuto analizzato tramite HPLC, LC-MS, 1D- and 2D-NMR risulta indistinguibile da quello ottenuto per semisintesi dalla pseudouridimicina (II) descritto nell’esempio 5.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Composti di formula (I) dove R à ̈ indipendentemente scelto tra: ï‚· H, ï‚· un gruppo alchile C1-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni, ï‚· un gruppo alchenile C2-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni; ï‚· un gruppo alchinile C2-C20lineare, ramificato, ciclico o le loro combinazioni; ï‚· un gruppo benzilico; ï‚· un gruppo naftilico; X à ̈ indipendentemente scelto tra H, OH, NH2 Y à ̈ indipendentemente scelto tra uno dei seguenti gruppi eterociclici: 2. Composti secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che detto R à ̈ H, detto X à ̈ OH e detto Y à ̈ ed il composto à ̈ rappresentato in formula (II) 3. Composti secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che detto X à ̈ scelto uguale a OH, detto R à ̈ scelto uguale a PhCH2-, detto Y à ̈ scelto uguale a ,ed il composto à ̈ rappresentato in formula (III) 4. Composti secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che detto X à ̈ scelto uguale a H, detto R à ̈ scelto uguale a H, detto Y à ̈ scelto uguale a ed il composto à ̈ rappresentato in formula (IV) 5. Composti di formula (V) 6. Microorganismo Streptomyces sp. NAI38640 depositato con il numero DSM26212, in data 20 luglio 2012, presso Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ). 7. Composti di formula (I) secondo la rivendicazione 1 per l’uso come medicamento. 8. Composti di formula (I) secondo la rivendicazione 1 per l’uso nel trattamento delle malattie infettive. 9. Procedimento per la preparazione dei composti di formula (I) di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende coltivare Streptomyces sp. NAI38640 depositato con il numero DSM26212, in data 20 luglio 2012, presso Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) o una sua variante o un suo mutante in grado di produrre un composto di formula (II) recuperare il prodotto di formula (II) dal micelio e/o dal brodo di fermentazione, isolare il composto di formula (II) puro attraverso tecniche cromatografiche, allungare la catena della Glutammina del composto (II) attraverso idrolisi dell’ammide primaria e successiva ammidazione con un adatto gruppo R-NH2e rimuovere il gruppo N-idrossilico avviene attraverso riduzione con adatti agenti riducenti. 10. Procedimento per la preparazione dei composti di formula (I) di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende la condensazione tra un dipeptide protetto in modo adatto o modificato con un amminonucleoside opportunamente protetto, successiva rimozione dei gruppi protettivi e guanilazione. 11. Composizioni farmaceutiche che comprendono i composti di formula (I) di cui alla rivendicazione 1, come principi attivi. 12. Composizioni farmaceutiche secondo la rivendicazione 11 per l’uso come medicamento. 13. Composizioni farmaceutiche secondo la rivendicazione 11 per l’uso nel trattamento delle malattie infettive.
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EDUARDO KRAINER ET AL: "Synthesis and biological evaluation of dipeptidyl and tripeptidyl polyoxin and nikkomycin analogs as anticandidal prodrugs", JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, vol. 34, no. 1, 1 January 1991 (1991-01-01), pages 174 - 180, XP055045809, ISSN: 0022-2623, DOI: 10.1021/jm00105a026 *

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