Método para modificar una macromolécula, incluyendo el método los pasos de (i) suministrar la macromolécula;

(ii) proporcionar un compuesto de la fórmula general (I): donde N es un grupo amino primario protegido con el grupo protector P, donde el grupo protector es un grupo ftalimido; m es un número entero de 1-12 y n es un número entero de 1-2000; R 1 y R 2 se seleccionan independientemente del grupo consistiendo en hidrógeno y alquilo C1-4; y X es un grupo reactivo seleccionado a partir de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido; y (iii) permitir al compuesto de la fórmula general (I) reaccionar con la macromolécula para formar injertos en la macromolécula

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CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a métodos para modificar una macromolécula, en particular una matriz polimérica, mediante la funcionalización con entidades moleculares comprendiendo una fracción reactiva, un brazo espaciador de óxido de alquileno y un grupo funcional comprendiendo una amina primaria protegida.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existe una necesidad cada vez mayor de realizar la funcionalización específica de varios sistemas macromoleculares (en macromuléculas pequeñas) incluyendo biomoléculas grandes y materiales poliméricos. Una amina primaria es un grupo funcional muy versátil, que puede ser usado tanto como punto de partida para varias reacciones químicas como para modificar las propiedades fisioquímicas del sistema macromolecular.

Para muchas aplicaciones, es necesario además tener el grupo funcional fijado al sistema macromolecular mediante un brazo espaciador químico largo para garantizar un acceso óptimo al grupo funcional. Los óxidos de poli u oligo-alquileno representan una familia de fragmentos moleculares que se pueden usar para este tipo de brazos funcionales, mientras muestran una alta compatibilidad para con ambientes biológicos o químicos dependiendo de la aplicación.

Los sistemas macromoleculares en los que tales entidades moleculares son útiles para formar productos de amina funcionalizados incluyen moléculas biológicas tales como proteínas y nucleótidos, materiales reforzados para síntesis peptídica, resinas para cromatografía, materiales poliméricos para filtración, al igual que estratos de superficie para su uso en componentes medicinales, componentes de diagnóstico in vivo o in vitro, sistemas analíticos, etc.

En la bibliografía, existen varios métodos para introducir aminas primarias como grupos funcionales en resinas poliméricas usadas para aplicaciones tales como síntesis de fase sólida o cromatografía. La mayor parte de estos métodos unen el grupo amina a la estructura polimérica bien directamente o mediante un ligador corto (menos de 10 átomos). Ejemplos de esto son la reacción directa de una ftalimida deprotonada con un haluro de alquilo primario seguido de hidracinolisis de la imida, y la reacción de azida con haluros o tosilatos de alquilo seguida de reducción. También la reacción de bromoetil ftalimida con fracciones de alcóxido en la macromolécula seguida de hidracinolisis ha demostrado ser útil en algunos casos. En algunos casos, la funcionalidad de la amina primaria ha sido obtenida como un grupo funcional terminal en un brazo espaciador largo de alcóxido fijado a una resina polimérica. En estos casos, la fracción de brazo espaciador de alcóxido -amina primaria se forma de forma gradual, es decir, el brazo espaciador de alcóxido está unido seguido por la fijación de la amina primaria al brazo espaciador de alcóxido usando reacciones como se ha descrito anteriormente. La química implicada en los métodos anteriormente descritos requiere condiciones bastante duras que frecuentemente son incompatibles con los sistemas macromoleculares. Especialmente las macromuléculas biológicas se degradan, pero también las resinas usadas para cromatografía pueden resultar dañadas bajo tales condiciones. En el último caso esto es especialmente importante para las resinas macroporosas donde las duras condiciones alterarán la porosidad de las resinas. Además, las reacciones mencionadas raramente son cuantitativas, lo cual da lugar a subproductos indeseados.

Existen ejemplos de óxidos de alquileno asimétricos obtenidos a partir de etilenglicol en el que un grupo terminal es una amina y un grupo terminal es un hidróxido. Estos compuestos existen principalmente como versiones oligoméricas cortas donde la separación de los óxidos de alquileno simétricos es posible. Por otra parte, los altos costes de producción de estas moléculas y la dificultad de convertir selectivamente la funcionalidad hidroxi en un grupo reactivo al que se puede hacer reaccionar con un sistema macromolecular limita considerablemente la aplicabilidad industrial de estos compuestos para la funcionalización de sistemas macromoleculares.

Ejemplos de PEG asimétrico preparado mediante etoxilación directa de una etanolamina con un grupo protector de amida o de imida han sido descritos en la bibliografía.

Lange y Wahl (Bull. Chim. Soc. Fr. 1951, 340-342) describen la etoxilación de N-acetil-etanolamina formando derivados mono y dietoxilados. Lontjens et al. (Polym. Bull. 30, 1993 págs. 489-494) describen la síntesis de monoamino polietilenglicoles en un proceso de etoxilación a alta temperatura, que crea varios subproductos. Y-I Huang (J.polym. Sci. 23, 1985, págs. 795-799) describen la etoxilación de una base de Schiff de etanolaminabenzaldehido seguida de hidrólisis al polietilenglicol sustituido con monoamina. En estos dos últimos ejemplos, el producto fue reaccionado mediante la amina primaria para formar las entidades poliméricas dejando un grupo hidróxilo libre. En ningún caso se obtuvo un derivado de amina primaria.

El documento US 2003/0083389 A1 divulga hidrogeles en los que un polímero es modificado para contener una molécula bifuncional de poli(alquileno glicol) unida de manera covalente a la matriz polimérica.

El documento EP 1 167 418 A1 divulga derivados de polioxietileno teniendo diferentes grupos funcionales en ambos extremos de la molécula.

Yokoyama et al., Bioconj. Chem. 3 (1992) Julio/Agosto, n°. 4, Washington, D.C., divulga la síntesis de poli(etileno óxido) con grupos reactivos heterobifuncionales en sus terminales mediante un iniciador aniónico.

Por tanto, existe una necesidad en la técnica de entidades moleculares, que permitan la funcionalización eficaz y económica de sistemas macromoleculares con un brazo espaciador de alcóxido y una funcionalidad de 5 amina primaria.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA [0013] La Figura 1 ilustra la preparación del compuesto de la fórmula general (I); m es 1, n en la figura 1 corresponde a n-1 en la fórmula (I), y Z en la figura 1 corresponde a X en la fórmula (I).

10 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN [0014] La presente invención se refiere a un método para modificar una macromolécula, en particular una matriz

polimérica, por ejemplo, matrices poliméricas usadas como soportes sólidos para síntesis, al igual que para objetivos cromatográficos. 15 [0015] En particular, la presente invención se refiere a un método de modificación de una macromolécula, en particular una matriz polimérica, incluyendo el método los pasos de

(i) suministrar la macromolécula (p. ej. matriz polimérica);

(ii) proporcionar un compuesto de la fórmula general (I):

**(Ver fórmula)**

20 donde

N es un grupo amino primario protegido con el grupo protector P, donde el grupo protector es un grupo ftalimido, m es un número entero de 1-12 y n es un número entero de 1-2000; R1 y R2 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y alquilo C1-4; y

25 X es un grupo reactivo seleccionado de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido; y

(iii) permitir al compuesto de la fórmula general (I) reaccionar con la macromolécula (p. ej. matriz polimérica) para formar injertos en dicha macromolécula.

Compuestos de la fórmula general (1) [0016] El compuesto útil para la modificación de macromuléculas, en particular matrices poliméricas, puede ser representado por compuestos de la fórmula general (I):

**(Ver fórmula)**

donde

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N es un grupo amino primario protegido con el grupo protector P, donde el grupo protector es un grupo ftalimido,

m es un número entero de 1-12 y n es un número entero de 1-2000;

R1 y R2 son seleccionados independientemente del grupo consistiendo en hidrógeno y alquilo C1-4; y

X es un grupo reactivo seleccionado de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido.

Se apreciará que los compuestos de la fórmula general (I) son del tipo poli(oxialquileno) "amino protegido". Por lo tanto, los métodos son adecuados para introducir un grupo amino primario en macromuléculas (p. ej. matrices poliméricas) mediante un enlazador hidrofílico generalmente.

m es un número entero de 1-12, por ejemplo 1-6, tal como 1-4, o 1-3, o... [Seguir leyendo]

1. Método para modificar una macromolécula, incluyendo el método los pasos de

(i) suministrar la macromolécula;

(ii) proporcionar un compuesto de la fórmula general (I):

**(Ver fórmula)**

donde N es un grupo amino primario protegido con el grupo protector P, donde el grupo protector es un grupo ftalimido; m es un número entero de 1-12 y n es un número entero de 1-2000; R1 y R2 se seleccionan independientemente del grupo consistiendo en hidrógeno y alquilo C1-4; y X es un grupo reactivo seleccionado a partir de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido; y

(iii) permitir al compuesto de la fórmula general (I) reaccionar con la macromolécula para formar injertos en la macromolécula.

15 2. Método según la reivindicación 1, donde la macromolécula es una matriz polimérica.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde m es 1, n es 1-10.

4. Método según la reivindicación 1, donde {P}-N es un grupo ftalimido;

20 m es 1 y n es un número entero de 1-100 y R1 y R2 son ambos hidrógeno.

5. Compuesto de la fórmula general (I):

**(Ver fórmula)**

donde

{P}-N es un grupo ftalimido;

m es 1 y n es un número entero de 1-100;

R1 y R2 son ambos hidrógeno; y

X se selecciona a partir de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido.

6. Método para la preparación de un compuesto de la fórmula general (I)

**(Ver fórmula)**

donde {P}-N es un grupo ftalimido, m es un número entero de 1-12, n es un número entero de 1-2000, R1 y R2 son ambos hidrógeno, y X es un grupo reactivo seleccionado a partir de ácidos carboxílicos y cloruros de ácido, incluyendo dicho método los pasos de:

(a) proporcionar un a-hidroxi-ω-amino-C2-13 alcano N-protegido de ftalimido;

(b) reaccionar dicho alcano con óxido de etileno en presencia de un catalizador; y

(c) convertir o funcionalizar el grupo terminal OH del producto obtenido en el paso (b).