Procedimiento de síntesis de pentasacáridos desprotegidos a partir de un pentasacárido precursor protegido,

mediante un procedimiento de reacción en cinco etapas entre las cuales se incluye una N-sulfatación de grupos amino y una hidrogenólisis de grupos bencilo. Con este procedimiento se consigue una reducción drástica del tiempo total de síntesis en comparación con el proceso tradicionalmente utilizado, además de una elevada reproducibilidad del mismo, lo que permitiría su estandarización

Procedimiento de síntesis de pentasacáridos desprotegidos a partir de un pentasacárido precursor protegido.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo método de síntesis de pentasacáridos desprotegidos a partir de un pentasacárido precursor protegido.

Introducción

Las heparinas, un tipo de glicosaminoglicano altamente sulfatado, son compuestos ampliamente utilizados como anticoagulantes inyectables. Las heparinas se unen al inhibidor enzimático antitrombina (AT) causando un cambio conformacional en el mismo que da como resultado su activación. La AT activada desactiva entonces la trombina y otras proteasas implicadas en la coagulación sanguínea, sobre todo el factor Xa. La velocidad de desactivación de estas proteasas por la AT puede incrementarse hasta en un factor de 1000 debido a la unión de la heparina. A causa de la formación del complejo ternario AT- trombina-heparina, la actividad de las heparinas contra la trombina es dependiente de su tamaño. Esto ha dado lugar al desarrollo de heparinas de bajo peso molecular (LMWHs, del inglés "Low-molecular-weight heparins"), y, entre ellas, el fondaparinux. Este es un pentasacárido sintético, cuyo nombre químico es O-(2-amino-2-desoxi-2-sulfamido-6-O-sulfo-α-D-glucopiranosil)-(1rightarrow4)-O-(ácido β-D-glucopiranosilurónico)-(1rightarrow4)-(2-amino-2-desoxi-2-sulfamido-3,6-di-O-sulfo-D-α-glucopiranosil)-(1rightarrow4)-O-(ácido 2-O-sulfo-α-D-idopiranosiluró-nico)-(1rightarrow4)-metil 2-amino-2-desoxi-2-sulfamido-6-O-sulfo-α-D-glucopiranósido como sal decasódica, y que se representa por la siguiente fórmula química:

Después de un estudio de la bibliografía existente para la síntesis de este pentasacárido y otros relacionados, especialmente por los grupos originales (Petitou y Van Boeckel), se observó que la síntesis de estos compuestos no ha sufrido muchos cambios desde los primeros procedimientos de síntesis descritos a principios de los 80. Esta poca variación en 25 años da una primera idea de la complejidad de esta síntesis.

En la mayoría de las patentes y publicaciones de la síntesis de este y otros oligosacáridos relacionados se lleva a cabo un procedimiento de síntesis en el que, tras una serie de pasos de reacción que habitualmente comprenden etapas de acoplamiento de oligosacáridos inferiores, se llega a un pentasacárido precursor del fondaparinux con la siguiente fórmula de Markush:

en la que:

R₁ puede ser cualquier grupo alquilo (C₁-C₂₀) ramifiacado o no ramificado o cíclico, por ejemplo metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilio, isobutilo, tert-butilo, pentilo, bencilo o ciclohexilo;

R₂ puede ser azido o cualquier amina protegida por un grupo carbamato, tal como NH-Z, NH-Boc o NH-Troc;

R₃ puede ser cualquier grupo acilo alifático ramificado o lineal (por ejemplo acetilo, levulinoilo...) o acilo aromático sustituido o sin sustituir (por ejemplo benzoilo...);

R₄ puede ser cualquier grupo arilo sustituido o sin sustituir;

R₅ puede ser cualquier grupo alquilo (C₁-C₂₀) ramificado o no ramificado o cíclico o cualquier arilo sustituido o sin sustituir.

En una realización preferida de la invención R₁ es metilo, R₂ es azido o amina protegida por un grupo carbamato tal como NH-Z, R₃ es acetilo, R₄ es bencilo y R₅ es metilo, lo que da lugar a un compuesto de la siguiente fórmula química, que representa al pentasacárido precursor protegido que es punto de partida preferido del procedimiento de la invención:

A partir de este compuesto, denominado "compuesto 38", para obtener fondaparinux es preciso realizar unas etapas finales de desprotección/sulfatación. Estas etapas, ya conocidas de la técnica anterior, se pueden enumerar como sigue:

1. Saponificación de los grupos éster y metoxicarbonilo, mediante tratamiento básico fuerte.

2. O-sulfatación de los hidroxilos libres generados en la etapa anterior.

3. Hidrogenólisis de los grupos bencilo y azido.

4. N-sulfatación de las aminas generadas en la etapa anterior.

(Esquema pasa a página siguiente)

Este esquema de este proceso de desprotección/sulfatación conocido de la técnica anterior, partiendo del pentasacárido precursor protegido preferido, sería el siguiente:

Esquema I (técnica anterior)

Sin duda una de las etapas clave de este proceso es la reducción simultánea de los grupos bencilo y azido mediante hidrogenólisis (etapa 3). Son conocidos los problemas de reproducibilidad que presentan este tipo de reducciones simultáneas de ambos grupos al no poder ser controladas las velocidades de reacción de ambas, lo que hace que un mayor avance de una interfiera negativamente en el progreso de la otra. Por este motivo, es difícil establecer un procedimiento estándar que asegure el final de la reacción, por lo que es necesario recurrir a un análisis continuo (eg, RMN, IR) de la misma para determinar el final de la reacción. Esto conlleva en muchos casos el tener que detener la reacción y volver a tener que ponerla en marcha si ésta no finalizó. Todo esto unido al hecho de tiempos de reacción excesivamente largos (2-6 días) hizo pensar a los inventores en la posibilidad de optimizar este proceso. Ejemplos de todo lo anterior se pueden ver en: EP0347964A1; EP0301618A2; van Boeckel C.A.A., Petitou M., Angew. Chem. Int. Ed. Engl, 1993, 32, 1671-1690; Petitou M., Jaury G., Derrien M., Choay J., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1991, 1, 95-98; Petitou M., Jacquinet J.C., Duchaussoy P., Lederman I., Choay J., Torri G., Sinay P., Carbohydr. Res., 1986, 147, 221-236 ; Petitou M., Jacquinet J.C., Duchaussoy P., Lederman I., Choay J., Torri G., Sinay P., Carbohydr. Res., 1987, 167, 67-75; Petitou M., Duchaussoy P., Lederman L., Choay J., Sinay P., Carbohydr. Res., 1988, 179, 163-172; Beetz T., van Boeckel C.A.A., Tetrahedron Lett., 1986, 27, 5889-5892; Jacquinet J.C., Petitou M., Duchaussoy P., Lederman I., Choay J., Torri G., Sinay P., Carbohydr. Res., 1984, 130, 221-241; Ichikawa Y., Monden R., Kuzuhara H., Carbohydr. Res., 1988, 172, 37-64.

En la bibliografía se ha encontrado algún caso en el que se lleva a cabo una reducción selectiva de las azidas previa a la hidrogenólisis de los grupos bencilo (véase, por ejemplo, la publicación Chem. Eur. J. 2006, 12, 8664-8686; así como la publicación internacional W0/2003/022860 de Alchemia Pty Ltd. et al). La secuencia de reacciones empleada en estas reacciones sería la siguiente:

1. Saponificación de los grupos éster y metoxicarbonilo.

2. O-sulfatación de los hidroxilos libres generados en la etapa anterior.

3. Reducción selectiva de los grupos azido.

4. N-sulfatación de las aminas generadas en la etapa anterior.

5. Hidrogenólisis de los grupos bencilo.

Mediante esta secuencia de reacciones se llega, aunque con un paso más, a productos finales con menores tiempos de reacción y con una mayor reproducibilidad en el proceso. Sin embargo, la aplicación de este proceso al caso de nuestro pentasacárido precursor protegido preferido no daría resultados satisfactorios, ya que la presencia de un grupo benciloxicarbonilo como grupo protector de una de las aminas no permitiría una...

1. Método de fabricación de pentasacáridos a partir de un precursor protegido de la fórmula:

en la que:

R₁ es cualquier grupo alquilo (C₁-C₂₀) ramificado o no ramificado o cíclico, tal como metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilio, isobutilo, tert-butilo, pentilo, bencilo o ciclohexilo;

R₂ es azido o cualquier amina protegida por un grupo carbamato, tal como NH-Z, NH-Boc o NH-Troc, en el que al menos uno de los R₂ es un azido y al menos uno de los R₂ es un NH-Z;

R₃ es cualquier grupo acilo alifático ramificado o lineal, tal como acetilo o levulinoilo, o un acilo aromático sustituido o sin sustituir, tal como benzoilo;

R₄ es cualquier grupo arilo sustituido o sin sustituir;

R₅ es cualquier grupo alquilo (C₁-C₂₀) ramificado o no ramificado o cíclico o cualquier arilo sustituido o sin sustituir;

que comprende someter al citado precursor protegido a las siguientes etapas de reacción:

2. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que R₁ es metilo, R₂ es NHZ o N₃, siendo al menos unos de los R₂ un NHZ y al menos uno de los R₂ un N₃, R₃ es Ac, R₄ es Bn, R₅ es metilo y R₆ es NH₂ o NH-Z, siendo al menos uno de ellos NH-Z.

3. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la etapa (i) se lleva a cabo en medio THF a 0ºC, con adición de H₂O₂ al 30% y una disolución acuosa de LiOH.

4. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa (ii) se lleva a cabo en N,N-dimetilformamida con agitación a una temperatura de 24 a 60ºC.

5. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en el que la etapa (iii) se lleva a cabo en THF en medio básico.

6. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 anteriores, en el que la etapa (iv) se lleva a cabo en medio metanol-H₂O.

7. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 anteriores, en el que la etapa (v) se lleva a cabo en medio acuoso con adición de Na₂CO₃.

8. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 anteriores, en el después de la etapa (v) se lleva a cabo una purificación del producto obtenido en dicha etapa mediante cromatrografía de exclusión molecular en mezclas hidroalcohólicas.

9. Método de fabricación de pentasacáridos de acuerdo con la reivindicación 8 en el que el producto resultante de la purificación mediante cromatografía de exclusión molecular es sometido posteriormente a intercambio iónico hasta obtener la sal sódica del pentasacárido objetivo.