PL193592B1

PL193592B1 - Analogi dinukleozydopolifosforanów modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym i sposób ich wytwarzania

Info

Publication number: PL193592B1
Application number: PL333995A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Jacek Stec; Janina Baraniak; Ewa Wasilewska; Dariusz Korczyński
Original assignee: Ct Badan Molekular I Makro
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2007-02-28
Also published as: PL333995A1

Abstract

1. Analogi dinukleozydopolifosforanów, modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym, o ogólnym wzorze 1, w którym Z1 oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B1 oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub atom siarki, R1 oznacza resztę poliolu, korzystnie glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis- (hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 2, 3, 4, 5 gdzie Z2 oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są analogi dinukleozydopolifosforanów, modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym, o ogólnym wzorze 1, w którym Z¹ oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B¹oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub siarki, R¹ oznacza resztę poliolu, korzystnie glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 2, 3, 4, 5 gdzie Z² oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy oraz sposób ich wytwarzania.

Występowanie dinukleozydopolifosforanów w organizmach żywych zostało po raz pierwszy opisane przez Zamecnika. Od tego czasu receptory purynowe i pirymidynowe są badane pod kątem ich powinowactwa do nukleotydów, zawierających w swej cząsteczce różnej wielkości ładunek ujemny (tri-, tetra-, penta-, heksaaniony). Funkcje fizjologiczne dinukleozydopolifosforanów rozpoznawane są dzięki syntezie i wykorzystaniu w doświadczeniach biologicznych odpowiednich analogów. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że Ap4A i jego analogi posiadają potencjalne znaczenie terapeutyczne. W badaniach in vitro wykazano, że związki te są kompetycyjnymi inhibitorami zależnej od ADP agregacji płytek krwi. Ponieważ związki naturalne ulegają metabolizmowi komórkowemu, istnieje zapotrzebowanie na analogi związków naturalnych wykazujące właściwości selektywnego i silnego działania inhibitorowego tego procesu. Ostatnio wykazano, że AP3A i Ap4A są preferowanymi substratami dla ludzkiego białka kodowanego przez gen „Fhit putative tumor suppressor”, którego występowanie ma ścisły związek z procesem nowotworzenia. Nowe związki chemiczne wykazujące selektywność działania w stosunku do białka FHIT mogą stanowić uzupełnienie w diagnostyce nowotworowej.

Analogi dinukleozydopolifosforanów przedstawione wzorem ogólnym 1nie są dotychczas znane.

Analogi dinukleozydopolifosforanów, modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym, o ogólnym wzorze 1, w którym Z¹ oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B¹ oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub siarki, R¹ oznacza resztę poliolu, korzystnie glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 2, 3, 4, 5 gdzie Z² oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy.

₁

Sposób wytwarzania analogów dinukleozydopolifosforanów, o ogólnym wzorze 1, w którym Z¹, 11

B¹, X, Y i R¹ mają wyżej podane znaczenie, według wynalazku polega na tym, że nukleozyd o ogólnym wzorze 6, w którym Z³ oznacza atom wodoru lub grupę blokującą, Z⁴ oznacza grupę blokującą,

B² oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny o wzorach 7, 8, 9 gdzie Z⁵ oznacza atom wodoru lub grupę blokującą funkcję egzoaminową albo resztę tyminy o wzorze 10, poddaje się reakcji kondensacji ze związkiem o wzorze ogólnym 11, gdzie X ma wyżej podane znaczenie, Y oznacza atom tlenu lub siarki, R² oznacza pochodne polioli, korzystnie glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 12, 13, 14, 15, gdzie X i Y mają wyżej podane znaczenie, w obecności lub bez odczynników nukleofilowych takich jak woda, alkohole, korzystnie 3-hydroksypropionitryl, sól kwasu fosforowego, korzystnie bis-tri-n-butyloamoniową, sól kwasu pirofosforowego, korzystnie tris-tetra-n-butyloamoniową, albo kondensacji poddaje się pochodne nukleozydów o wzorze ogólnym 16, gdzie X, Y, Z³, Z⁴ i B² mają wyżej podane znaczenie, z poliolami, np.: glikolem, erytrytolem, pentaerytrytolem, estrami kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego, przy czym kondensację prowadzi się w bezwodnych rozpuszczalnikach organicznych wobec nienukleofilowego katalizatora, po zakończeniu kondensacji usuwa się grupy blokujące funkcje 2' i 3' hydroksylowe oraz grupy egzoaminowe nukleozydów.

Jako grupy zabezpieczające grupy 2' i 3' hydroksylowe stosuje się znane grupy blokujące, korzystnie wybrane z grupy obejmującej grupę acylową, benzoilową, 4,4'-dimetoksytrifenylometylową, benzylową, trialkilosililową, korzystnie trimetylosilylową.

Jako grupy ochronne grup egzoaminowych stosuje się znane grupy blokujące funkcje egzoaminowe, korzystnie wybrane z grupy obejmującej grupę fenoksyacetylową, izopropoksyacetylową, izobutyrylową, benzoilową, (dialkiloamino)metylenową, (dialkilo-amino)etylidenową.

Jako nienukleofilowe katalizatory reakcji kondensacji, korzystnie stosuje się nienukleofilowe alkoholany, takie jak tert-butanolan potasowy, lub aminy, takie jak: imidazol, 1-metyloimidazol, 4-dimetyloaminopirydyna, trietyloamina, korzystnie 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-en (DBU).

PL 193 592 B1

Reakcje prowadzi się w bezwodnym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie wybranym z grupy obejmującej acetonitryl, chlorek metylenu, N,N-dimetyloformamid, pirydyna, dioksan, tetrahydrofuran.

Proces według wynalazku jest procesem stereoselektywnym i w celu otrzymania produktu o konfiguracji Rp przy atomie fosforu stosuje się mniej mobilny diastereoizomer związku o wzorze 16, a w celu otrzymania produktu o konfiguracji Sp diastereoizomer bardziej mobilny związku o wzorze 16.

Sposób według wynalazku jest procesem uniwersalnym, który może służyć do bezpośredniej syntezy analogów dinukleozydopolifosforanów o ogólnym wzorze 1, a także korzystnie może być procesem stereoselektywnym pozwalającym na otrzymanie tiofosforanowych analogów dinukleozydopolifosforanów o określonej konfiguracji (Rp lub Sp) przy każdym atomie fosforu, zapewniając 100% czystość izomeryczną. Sposobem według wynalazku wytwarzane są analogi oligonukleozydopolifosforanów modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym o ogólnym wzorze 1, w którym Z¹ oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B¹ oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub siarki, R¹ oznacza resztę poliolu, np.: glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 2, 3, 4, 5 gdzie Z² oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy.

Sposób według wynalazku zilustrowano w podanych niżej przykładach, nie ograniczających jego zakresu.

Przykład I 123

O¹,O²,O³-Tri(5'-tiofosforyloadenozylo)glicerol

Do roztworu 0,1 mmola glicerolu w 1 ml acetonitrylu dodano 0,3 mmola DBU oraz wkroplono 0,3 mmola 5'-O-(2-tiono-1,3,2-oksatiafosfolano)-N⁶,N⁶,O^2',O^3'-tetrabenzoilo-adenozyny rozpuszczonej w 1,5 ml acetonitrylu. Mieszaninę reakcyjną pozostawiono na 5 godz. w temperaturze pokojowej, a następnie zatężano pod zmniejszonym ciśnieniem. Do pozostałości dodano 10 ml 25% wodnego roztworu amoniaku i pozostawiono na 12 godz. w temp. pokojowej i następnie zatężano pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość rozpuszczono w 5 ml wody i chromatografowano na złożu DEAE Sephadex A-25 w liniowym gradiencie węglanu trietyloamoniowego od 0,1M do 0,8 M. Frakcje zawierające produkt zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem otrzymując produkt w formie bezpostaciowego proszku soli trietyloamoniowej.

Wydajność 80%,³¹P NMR (D2O) δ 54 ppm (85% H3PO4 jako wzorzec zewnętrzny); MS-MALDI (M-1) m/z 1127.

Przykład II

O¹,O²,O³,O⁴-Tetra(5'-tiofosforylotymidylo)pentaerytrytol

Do roztworu 0,5 mmola 3'-O-acetylotymidyny w 3 ml chlorku metylenu dodano 0,5 mmola DBU, a następnie wkroplono 0,12 mmola tetra(2-tiono-1,3,2-oksatiafosfolano)pentaerytrytolu rozpuszczonego w 1 ml chlorku metylenu. Mieszaninę reakcyjną pozostawiono na 24 godz. w temperaturze pokojowej, a następnie zatężano pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt oczyszczono przez chromatografię na złożu Sephadex A-25 w linowym gradiencie od 0,3 do 1 M wodnego roztworu węglanu trietyloamoniowego.

Wydajność 45%, ³¹P NMR (D2O) δ 52 ppm; MS-MALDI (M-1) m/z 1416.

Przykład III

Sól trietyloamoniowa kwasu O¹,O²-bis(5'-O-tiofosforyloadenozylometyleno)fosfinowego

Do roztworu 0,5 mmola estru metylowego kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego w 5 ml acetonitrylu dodano 1 mmol DBU a następnie wkroplono 1 mmol 5'-O-(2-tiono-1,3,2-oksatiafosfolano)-N⁶, N⁶,O^2',O^3'-tetrabenzoiloadenozyny rozpuszczonej w 2 ml acetonitrylu. Mieszaninę reakcyjną mieszano 5 godz. w temperaturze pokojowej, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem i pozostałość rozpuszczono w 10 ml 25% wodnego roztworu amoniaku i pozostawiono na 12 godz. w temperaturze pokojowej w celu usunięcia grup benzoilowych. Po usunięciu amoniaku pod zmniejszonym ciśnieniem surowy produkt rozpuszczono w 5 ml wody i chromatografowano na złożu DEAE Sephadex w linowym gradiencie węglanu trietyloamoniowego od 0,2 do 0,8 M otrzymując produkt, po wysuszeniu na linii próżniowej, w formie bezpostaciowego proszku.

Wydajność 80%, ³¹P NMR δ 59,26 ppm, 44,93 ppm; ³JPP 34 Hz; MS-MALDI (M-1) 815.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Analogi dinukleozydopolifosforanów, modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym, o ogólnym wzorze 1, w którym Z¹ oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B¹ oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub atom siarki, R¹ oznacza resztę poliolu, korzystnie glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach ₂

2, 3, 4, 5 gdzie Z² oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy.
2. Sposób wytwarzania analogów dinukleozydopolifosforanów, o ogólnym wzorze 1, w którym 11

Z¹ oznacza grupę hydroksylową lub atom wodoru, B¹ oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy, X i Y oznaczają atom tlenu lub siarki, R¹ oznacza resztę poliolu, np.: glicerolu, erytrytolu, pen₂ taerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 2, 3, 4, 5 gdzie Z² oznacza atom wodoru lub resztę fosforylową lub tiofosforylową lub ditiofosforylową lub 5'-fosforylowane nukleozydy lub 5'-tiofosforylowane nukleozydy lub 5'-ditiofosforylowane nukleozydy lub 3'-fosforylowane nukleozydy lub 3'-tiofosforylowane nukleozydy lub 3'-ditiofosforylowane nukleozydy, znamienny tym, że nukleozyd o ogólnym wzorze 6, w którym Z³ oznacza atom wodoru lub grupę blokującą, Z⁴ oznacza 25 grupę blokującą, B² oznacza resztę adeniny, guaniny, cytozyny o wzorach 7, 8, 9 gdzie Z⁵ oznacza atom wodoru lub grupę blokującą funkcję egzoaminową albo resztę tyminy o wzorze 10, poddaje się reakcji kondensacji ze związkiem o wzorze ogólnym 11, gdzie X ma wyżej podane znaczenie, Y oznacza atom tlenu lub siarki, R² oznacza pochodne polioli, np.: glicerolu, erytrytolu, pentaerytrytolu lub kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego o wzorach 12, 13, 14, 15, gdzie X i Y mają wyżej podane znaczenie, w obecności lub bez odczynników nukleofilowych takich jak woda, alkohole, korzystnie 3-hydroksypropionitryl, sól kwasu fosforowego, korzystnie bis-tri-n-butyloamoniową, sól kwasu pirofosforowego, korzystnie tris-tetra-n-butyloamoniową, albo kondensacji poddaje się pochodne nukleozydów o wzorze ogólnym 16, gdzie X, Y, Z³, Z⁴ i B² mają wyżej podane znaczenie, z poliolami, np.: glikolem, erytrytolem, pentaerytrytolem, estrami kwasu bis(hydroksymetyleno)fosfinowego, przy czym kondensację prowadzi się w bezwodnych rozpuszczalnikach organicznych, wobec nienukleofilowego katalizatora, a po zakończeniu kondensacji usuwa się grupy blokujące funkcję 2' i 3' hydroksylowe oraz grupy egzoaminowe nukleozydów.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako grupy zabezpieczające grupy 2' i 3' hydroksylowe stosuje się znane grupy blokujące, wybrane z grupy obejmującej grupę acylową, benzoilową, 4,4'-dimetoksytrifenylometylową, benzylową, trialkilosililową, korzystnie trimetylosilylową.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako grupy ochronne grup egzoaminowych stosuje się znane grupy blokujące funkcje egzoaminowe, wybrane z grupy obejmującej grupę fenoksyacetylową, izopropoksyacetylową, izobutyrylową, benzoilową, (dialkiloamino)metylenową, (dialkiloamino)etylidenową.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako nienuklefilowe katalizatory reakcji kondensacji stosuje się nienukleofilowe alkoholany, takie jak tert-butanolan potasowy, lub aminy, takie jak: imidazol, 1-metyloimidazol, 4-dimetyloaminopirydyna, trietyloamina, korzystnie 1,8-diazabicyklo[5,4,0]undec-7-en (DBU).
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w bezwodnym rozpuszczalniku organicznym, wybranym z grupy obejmującej acetonitryl, chlorek metylenu, N,N-dimetyloformamid, pirydyna, dioksan, tetrahydrofuran.