Complejos metálicos miméticos de SOD. La presente invención comprende un procedimiento para sintetizar complejos metálicos a partir de compuestos macrocíclicos poliazapiridinofanos,

caracterizados por ser miméticos de la enzima superóxido dismutasa (SOD). Además la presente invención hace referencia a los propios compuestos metálicos macrocíclicos poliazapiridinofanos, a los complejos metálicos formados a partir de ellos y al uso de éstos en terapia para el tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en anomalías de la actividad de la SOD endógena, principalmente como antiinflamatorios, analgésicos y antioxidantes protectores del estrés oxidativo celular

Complejos metálicos miméticos de SOD.

Campo de la invención

La presente invención comprende un procedimiento para sintetizar complejos metálicos, a partir de compuestos macrocíclicos poliazapiridinofanos, caracterizados por ser miméticos de la enzima superóxido dismutasa (SOD). Además, la presente invención hace referencia a los propios compuestos macrocíclicos poliazapiridinofanos, a los complejos metálicos formados a partir de ellos y al uso de éstos en terapia para el tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en anomalías de la actividad o carencia de la SOD endógena, principalmente como antiinflamatorios, analgésicos y antioxidantes protectores del estrés oxidativo celular.

Estado de la técnica

La reacción de dismutación del radical superóxido (O₂^-) en oxígeno y peróxido de hidrógeno (H₂O₂), catalizada por la enzima SOD, convierte a dicha enzima en una importante defensa antioxidante para la mayoría de las células expuestas al oxígeno. Así, la SOD protege a la célula de las reacciones dañinas del radical O₂^-. En humanos existen tres formas de SOD. SOD1 se encuentra en el citoplasma, en compartimentos nucleares y en el espacio intermembrana de la mitocondria. SOD2 se encuentra en las mitocondrias y SOD3 en el líquido extracelular. La primera es un dímero (consiste en dos subunidades), mientras que las otras son tetrámeros (cuatro subunidades). SOD1 y SOD3 contienen cobre y zinc, mientras que SOD2 tiene manganeso en su centro reactivo.

La importancia fisiológica de la SOD es ilustrada por las severas patologías que se evidencian en ratones genéticamente modificados para que carezcan de esta enzima y por la reversión de dichas patologías cuando se aplica una SOD externa a los pacientes.

Las mutaciones en SOD1 se han relacionado con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y su inactivación con el desarrollo de hepatocarcinomas [Elchuri, et al., S. (2005). CuZnSOD deficiency leads to persistent and widespread oxidative damage and hepatocarcinogenesis later in lif. Oncogene 24: 367-380]. Además, los ratones sin SOD1 exhiben una acelerada pérdida de masa muscular relacionada con la edad [Muller, et al, F. L. (2006). Absence of CuZn superoxide dismutase leads to elevated oxidative stress and acceleration of age-dependent skeletal muscle atrophy. Free Radie. Biol. Med 40: 1993-2004], una temprana incidencia de cataratas y una esperanza de vida reducida.

En ratones, la inactivación de SOD2 provoca la muerte perinatal y su carencia provoca la muerte de los ratones a los pocos días de nacer por estrés oxidativo masivo [Li, et al., Y. (1995). Dilated cardiomyopathy and neonatal lethality in mutant mice lacking manganese superoxide dismutase. Nat. Genet. 11: 376-381].

Así, existen numerosas enfermedades relacionadas con la presencia del anión superóxido y la carencia o disfunción de la SOD endógena entre las que se encuentran, a modo de ejemplo, enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide, la osteoartritis, enfermedad de Chron, enfermedad de Parkinson, varios tipos de cáncer, enfermedad de Alzheimer, diabetes, fibrosis, psoriasis, asma, etc. [Maritim AC et al., (2003), Diabetes. Oxidative stress and antioxidants: a review, J. Biochem. Mol. Toxicol, 17: 24-38].

Por otro lado, la SOD es usada en productos cosméticos para reducir el daño de los radicales libres a la piel, por ejemplo, para reducir la fibrosis que se produce como consecuencia de la radioterapia. Se sabe que la SOD revierte la fibrosis [Vozenin-Brotons, MC. et al. (2001). Antifibrotic action of Cu/Zn SOD is mediated by TGF-betal repression and phenotypic reversion of myofibroblasts. Free Radic Biol Med. 30(1): 30-42. PMID 11134893] posiblemente a través de la reversión de los miofibroblastos de nuevo a fibroblastos. Además la SOD es usada para el tratamiento del dolor y de los efectos de la quimioterapia y la radiación [Lebovitz, et al. (1996) Neurodegeneration, myocardial injury, and perinatal death in mitochondrial superoxide-deficient mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93: 9782-9787], [Li et al (1995). Dilated cardiomyopathy and neonatal lethality in mutant mice lacking manganeso superoxide dismutase. Nat. Genet. 11: 376-381], [Zelko et al (2002) Superoxide dismutase multigene family: a comparison of the CuZn-SOD (SOD1), Mn-SOD (SOD2) and EC-SOD (SOD3) gene structures, evolution and expression. Free Radic. Biol. Med. 33: 337-349]; [Chen et al. (1998) Overexpression of MnSOD protects against myocardial ischemia/reperfusion injury in transgenic mice. J. Mol. Cell. Cardiol. 30: 2281-2289], [Keller, et al. (1998) Mitochondrial manganese superoxide dismutase prevents neural apoptosis and reduces ischemic brain injury suppression of peroxynitrite production, lipid peroxidation, and mitochondrial dysfunction, J. Neurosc. 18: 687-697]; [Flores et al. (1993) Tat protein of human immunodeficiency virus type 1 represses expression of manganeso superoxide dismutase in HeLa cells, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 7632-7636]; [Westendorp et al (1995) HIV-1 Tatpontentiates TNF-induced NF-kappa B activation and cytotoxicity by altering the cellular redox state, Embo. J., 14: 546-554], [Yan (1999) Altered levels of primary antioxidant enzymes in progeria skim fbroblasts, Biochem. Biophys. Res. Commun., 257: 163-167].

El estado de la técnica refleja que la SOD lleva a cabo importantes funciones en el organismo como, por ejemplo, protección frente al estrés oxidativo celular y frente a procesos inflamatorios o degenerativos. Cuando la actividad de la SOD falla, se produce un aumento del estrés oxidativo que conlleva al desarrollo de varios desórdenes o enfermedades en el cuerpo humano como por ejemplo: procesos inflamatorios, procesos cancerígenos o procesos degenerativos.

Por lo tanto, la síntesis de compuestos miméticos de la enzima SOD se antoja necesaria para poder suplir las posibles deficiencias en la actividad de la SOD endógena, o la carencia de la misma y, así, poder tratar las numerosas patologías o enfermedades arriba citadas, que presentan como etiología común la carencia o actividad deficiente de dicha enzima. Idealmente los compuestos miméticos sintetizados deberían presentar una toxicidad reducida y, además, ser capaces de llevar a cabo la reacción de dismutación a partir de la menor concentración de compuesto posible. La utilización de concentraciones o dosis menores de los miméticos de SOD reduciría el coste de los tratamientos, así como el riesgo asociado al desarrollo de efectos secundarios y al desencadenamiento de inmunogenicidad.

No se ha localizado en el estado de la técnica ningún documento que divulgue de forma específica los complejos metálicos desarrollados en la presente invención.

Además, los complejos metálicos desarrollados en la presente invención solventan los problemas técnicos arriba expuestos porque presentan una toxicidad reducida, bajos valores del índice IC₅₀ (ver ejemplos de la invención) y no causan el desarrollo de inmunogenicidad. El bajo valor del índice IC₅₀ de los complejos metálicos de la presente invención tiene importantes implicaciones debido a que cuanto menor sea dicho valor, menor será la cantidad de compuesto necesaria para causar el efecto mimético deseado. Por lo tanto, el uso de menor cantidad de complejo para conseguir la reacción de dismutación reducirá considerablemente los efectos secundarios.

Por otro lado, los complejos metálicos de la invención tienen una vida media elevada debido a su estabilidad en plasma y no presentan problemas de distribución en los tejidos tras su administración.

Descripción de la invención

La presente invención comprende un procedimiento para sintetizar complejos metálicos miméticos de la SOD, a partir de compuestos intermediarios que son macrociclos poliazapiridinofanos con un heterociclo de quinolina unido a la estructura central de la molécula. Por lo tanto, dicho procedimiento comprende, como primer paso, la síntesis del compuesto intermediario de Fórmula 1 ó 2, utilizando como precursor el compuesto sintético de Fórmula 3, la posterior purificación del compuesto intermediario de Fórmula 1 ó 2 y, finalmente, la formación de complejos metálicos mediante la unión del compuesto de Fórmula 1 ó 2 purificado con los iones metálicos a través de sus átomos de nitrógeno. En la Figura 1 se muestra esquemáticamente el modo en que el compuesto de Fórmula... [Seguir leyendo]

1. Compuesto intermediario de Fórmula 1:

2. Compuesto intermediario de Fórmula 2:

3. Procedimiento para la síntesis de complejos metálicos miméticos de la enzima SOD que comprende la unión de iones metálicos a un compuesto de Fórmula 1 ó 2, o a cualquier derivado de los mismos.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, caracterizado porque los iones metálicos que se unen al compuesto de Fórmula 1 ó 2 se seleccionan entre: Cu(II), Fe(II) y Mn(II).

5. Procedimiento, según la reivindicación 3, caracterizado porque los compuestos intermediarios de Fórmula 1 ó 2 se sintetizan previamente mediante un proceso que comprende la reacción del compuesto de Fórmula 3:

con el aldehído de 2 ó 4 quinolina disuelto en etanol, dependiendo respectivamente de si el compuesto intermediario a sintetizar es el compuesto de Fórmula 2 o el compuesto de Fórmula 1, y posteriormente la adición de borohidruro sódico para la reducción de la imina formada.

6. Uso del compuesto de la reivindicación 1 para la formación de complejos metálicos miméticos de la enzima SOD.

7. Uso, según la reivindicación 6, para la formación de complejos metálicos miméticos de la enzima SOD con los iones Cu(II), Fe(II) o Mn(II).

8. Uso del compuesto de la reivindicación 2 para la formación de complejos metálicos miméticos de la enzima SOD.

9. Uso, según la reivindicación 8, para la formación de complejos metálicos miméticos de la enzima SOD con los iones Cu(II), Fe(II) o Mn(II).

10. Complejo metálico que comprende el compuesto de la reivindicación 1 y al menos un ión metálico.

11. Complejo metálico, según la reivindicación 10, donde el ión metálico se selecciona entre: Cu(II), Fe(II) o Mn(II).

12. Complejo metálico, según la reivindicación 11, en que el ión metálico es Mn(II).

13. Complejo metálico que comprende el compuesto de la reivindicación 2 y al menos un ión metálico.

14. Complejo metálico, según la reivindicación 13, donde el ión metálico se selecciona entre: Cu(II), Fe(II) o Mn(II).

15. Complejo metálico, según la reivindicación 14, en que el ión metálico es Mn(II).

16. Uso del complejo metálico de las reivindicaciones 10 a 12 como medicamento.

17. Uso, según la reivindicación 16, en que el medicamento es útil para el tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en alteraciones de la actividad o carencia de la SOD endógena.

18. Uso, según cualquiera de las reivindicaciones 16 ó 17, en que el medicamento se selecciona entre: un antiinflamatorio, un analgésico o un protector del estrés oxidativo celular.

19. Uso del complejo metálico de las reivindicaciones 13 a 15 como medicamento.

20. Uso, según la reivindicación 19, en que el medicamento es útil para el tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en alteraciones de la actividad o carencia de la SOD endógena.

21. Uso, según cualquiera de las reivindicaciones 19 ó 20, en que el medicamento se selecciona entre: un antiinflamatorio, un analgésico o un protector del estrés oxidativo celular.

22. Uso del complejo metálico de las reivindicaciones 10 a 12, para la elaboración de un medicamento destinado al tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en alteraciones de la actividad o carencia de la SOD endógena.

23. Uso, según la reivindicación 22, en que el medicamento se selecciona entre: un antiinflamatorio, un analgésico o un protector del estrés oxidativo celular.

24. Uso del complejo metálico de las reivindicaciones 13 a 15 para la elaboración de un medicamento destinado al tratamiento de enfermedades cuya etiología se basa en alteraciones de la actividad o carencia de la SOD endógena.

25. Uso, según la reivindicación 24, en que el medicamento se selecciona entre: un antiinflamatorio, un analgésico o un protector del estrés oxidativo celular.

26. Composiciones farmacéuticas que comprenden como principio activo al menos un complejo metálico de las reivindicaciones 10 a 15, o combinaciones de los mismos y, opcionalmente, al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.