COMPUESTOS QUIRALES, PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN Y USO.

La presente invención describe dos compuestos quirales, su procedimiento de síntesis y su uso como precursores para la obtención de análogos de tipo Gémini de la vitamina D3.

El análogo de la vitamina D llamado Gémini, con dos cadenas laterales unidas al C20, así como varios de sus análogos resultan extremadamente potentes en la inhibición de la proliferación celular de distintos tipos de células cancerosas. La presente invención describe dos compuestos claves, precursores de Gémini y de sus análogos.

Compuestos quirales, procedimientos de obtención y uso.

Campo técnico de la invención La presente invención se ubica en el sector de la biotecnología, en concreto en el de la síntesis de proteínas y más en concreto en un nuevo procedimiento de síntesis de análogos de tipo Gémini de la Vitamina D3. Se describen unos compuestos quirales que sirven de nuevos precursores para la síntesis de dichos análogos, y su método de obtención. Estos precursores permiten la obtención rápida de todos los análogos de tipo Gémini descritos hasta la fecha, algunos de los cuales ya están en fase de ensayos clínicos para el tratamiento de diversas enfermedades asociadas a la falta de dicha vitamina, como el raquitismo.

Antecedentes de la invención La vitamina D es un heterolípido insaponificable del grupo de los esferoides. Es una provitamina soluble en grasas y se puede obtener por transformación del colesterol o del ergosterol propio de los vegetales con las radiaciones solares.

La vitamina D es la encargada de regular el paso de calcio a los huesos. Por ello si falta los huesos empiezan a debilitarse y a curvarse ocasionando malformaciones, osteomalacia y raquitismo, además de otros desórdenes. Además representa un papel importante en el mantenimiento de órganos y sistemas por medio de la regulación de los niveles de calcio y fósforo en sangre, promoviendo la absorción intestinal de los mismos a partir de los alimentos y la reabsorción de calcio a nivel renal. Con esto contribuye a la formación y mineralización ósea, siendo esencial para el desarrollo del esqueleto.

La Vitamina D es una pro-hormona, no tiene actividad hormonal por sí misma, pero se convierte en la hormona activa 1α, 25- (OH) 2-D a través de un mecanismo de síntesis muy regulado. Su producción en la naturaleza requiere de la presencia de rayos UV. La forma activa de la vitamina es el calcitriol que se sintetiza a partir de vitamina D2 ó D3 por hidroxilaciones en el hígado y en los riñones. Como resultado de su actuación, se produce el mantenimiento mencionado de los niveles de calcio y fósforo en los huesos y en la sangre con la asistencia de la hormona paratiroides y calcitonina.

Sin embargo, el calcitriol exógeno es tóxico.

El análogo de la vitamina D llamado Gémini, con una cadena lateral doble y descrito por Uskokovic y colaboradores, es cabeza de serie; es decir, prototipo importante a partir del cual se diseñan otras estructuras relacionadas. Los análogos Gémini de la Vitamina D3 deben su importancia precisamente a que son menos tóxicos que el calcitriol y presentan actividad frente a una amplia variedad de enfermedades (Uskokovic, M. R. et al. Molecular Pharmacology 2003, 63, 1230-1237; Bur y et al. J. Cell. Biochem. 2001, 36, 179-190.; WO 9849138) . Recientemente se ha conseguido aislar el complejo formado por el dominio de unión a la hormona del n-VDR y el calcitriol y se ha analizado mediante Rayos X. De manera que si se asume que la conformación activa es la misma que la encontrada en el estado cristalino, se podría diseñar una nueva generación de análogos de vitamina D biológicamente activos capaces de inducir la diferenciación celular o de inhibir la proliferación de células cancerosas, pero sin los efectos hipercalcémicos del calcitriol. La presente invención describe la síntesis enantioselectiva de precursores no solo de Gémini si no de un gran abanico de análogos de Gémini.

Existe un gran número de publicaciones que describen ciertos precursores de estos análogos de Vit. D3.

La solicitud WO2008034908 describe procedimientos de síntesis y uso de derivados de la Vitamina D3, y en particular para evitar adhesiones de cirugía postoperatoria. Describe la obtención del precursor éster etil 5 (R) - ( (3aR, 4S, 7aR) -4-acetoxi-7a-metil-3a, 4, 5, 6, 7, 7a-hexahidro-3H-inden-1-il) -hex-2-E-enoico.

Y en el ejemplo 2 se describe la obtención de un compuesto gémini a partir de un compuesto de partida con cierta similitud a los de la presente invención, reacción que responde al esquema siguiente;

También se describen las reacciones siguientes:

Y en particular la síntesis de 1, 25-Dihidroxi-20S-20- (4-hidroxi-5, 5, 5-trideutero-4-trideuterometil-pentil) -23-ine26, 27-hexafluorocholecalciferol, según el esquema siguiente:

Sin embargo, estos compuestos de partida se diferencian completamente de los de la presente invención en que sólo permiten obtener un número muy restringido de análogos gémini limitándose a cadenas laterales sencillas de poca reactividad.

La solicitud US2009009140 describe otros precursores también semejantes, que responden a las fórmulas Estos precursores de nuevo no son nada versátiles y dan origen a un número muy limitado de análogos Gémini. En general ésa es la limitación de los compuestos que obtienen en la técnica por distintos métodos, también en las publicaciones que se mencionan a continuación.

La solicitud WO2006117684 describe el uso de derivados Gémini de la Vit. D3 para el tratamiento de osteoporosis y hiperparatiroidismo. En ella se describe la ruta de síntesis del compuesto 11 a partir del compuesto 7

La solicitud US20070054887 describe precursores de la Vit. D3 con la misma estructura en los anillos que los compuestos de la invención, siendo los más próximos la siguiente serie de estructuras La solicitud US 6, 030, 962 describe un procedimiento para la síntesis de análogos de la vitamina D que presentan dos cadenas laterales idénticas, los primeros análogos llamados tipo Gémini. El compuesto se obtuvo según la secuencia siguiente:

El antecedente más cercano de la técnica es la solicitud WO 2004/098522 A2, que describe la preparación de varios análogos tipo Gémini en un sentido más amplio, sin necesidad de que las dos cadenas laterales sean idénticas. El inconveniente de este método es que, además de ser muy poco versátil en la preparación de análogos Gémini, la separación de las mezclas de los productos que se obtienen es muy poco eficiente. El procedimiento de obtención respondería al esquema siguiente:

(Esquema pasa a página siguiente)

Los compuestos de partida más semejantes a los de la invención descritos por esta publicación responden a las fórmulas O bien, el compuesto Los métodos de síntesis de la técnica presentan el inconveniente general de que son poco flexibles. La separación de las mezclas de diastereoisomeros para obtener los compuestos enantiomericamente puros es difícil y hay que realizarla mediante HPLC con rendimientos pobres. Los inventores han desarrollado un método de obtención más versátil, enantioselectivo y que permite acceder a muchos más análogos de tipo gémini sin necesidad de utilizar métodos de separación por HPLC al tratarse de rutas independientes, lo cual supone una ventaja tecnológica definitiva sobre la técnica.

Descripción de la invención La presente invención son los compuestos quirales de fórmula1y2

en los que R1 yR2 son de forma independiente Hidrógeno (H+) o un grupo protector del alcohol, preferiblemente trimetilsililo (TBS) , y R3 es un grupo alquilo, preferiblemente metilo.

En la presente solicitud se entiende por "grupo protector del alcohol" a aquel grupo o reactivo químico que induce una modificación química del grupo alcohol de los compuestos 1 ó 2 donde se introduce, con el fin de obtener quimioselectividad en la reacción química subsecuente.

En la presente solicitud se entiende por análogos Gémini de la vitamina D3 a aquellos análogos de dicha vitamina D3 que presentan dos cadenas laterales no necesariamente idénticas, unidas al carbono C20.

Los compuestos de fórmula1y2 representan el aspecto más relevante de la invención, ya que a partir de ellos se pueden obtener un número prácticamente infinito de análogos de vitamina D3 de tipo Gémini por procedimientos estándar y conocidos de la técnica.

Otra realización de la invención es el proceso de obtención de dichos compuestos 1 y 2. De forma esquemática, a partir de la cetona de fórmula 3, fácilmente asequible a partir de la vitamina D2 (Fernández B et al. "Synthesis of hydrindan derivatives related to vitamin D" J. Org. Chem. 1992, 57, 3173) , se sintetizan los alcoholes alílicos de fórmula 10 y 11, que por transposición de Claisen dan lugar a la formación de los esteres de fórmula1y2, objeto de la presente invención.

Esta última etapa, la transposición de Claisen... [Seguir leyendo]

1. Compuestos quirales de fórmula1y2

en los que: R1 yR2 son de forma independiente H+ o un grupo protector del alcohol, y R3 es un grupo alquilo.

2. Compuestos quirales según la reivindicación 1, en los que dicho grupo protector de alcohol es TBS.

3. Compuestos quirales según las reivindicaciones1ó2, enlos que dicho grupo alquilo es metilo.

4. Procedimiento de obtención de los compuestos de fórmula 1 ó 2 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende la etapa de hacer reaccionar los compuestos de fórmula 10 u 11

con ortoacetato de trialquilo en presencia de TMBA catalítico para preparar respectivamente dichos compuestos de fórmula1y2.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicho ortoacetato de trialquilo es ortoacetato de trimetilo.

6. Procedimiento de obtención de los compuestos de fórmula 1 ó 2 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende las etapas de

- fosfatación de la cetona de fórmula 3 en presencia de acetato de 2-dietoxifosforiletilo para preparar el compuesto de fórmula 4,

- reducción del compuesto de fórmula 4 en un disolvente polar para preparar el compuesto de fórmula 5,

- hacer reaccionar el compuesto de fórmula 5 en medio oxidante en presencia de VO (acac) 2 en un disolvente apolar para preparar el compuesto de fórmula 6,

- reacción del compuesto de fórmula 6 con un nucleófilo en presencia de n-BuLi y yodometano para preparar el compuesto de fórmula 7,

- proteger el grupo alcohólico de los compuestos de fórmula 5 ó 7 en un disolvente polar para preparar los compuestos de fórmula 8 y respectivamente,

- hidroxilación alílica de los compuestos de fórmula 8 ó 9 en medio oxidante en un disolvente polar para preparar los compuestos de fórmula 10 y 11, respectivamente, y

- hacer reaccionar los compuestos de fórmula 10 u 11 con ortoacetato de trialquilo en presencia de TMBA catalítico para preparar respectivamente dichos compuestos de fórmula1y2.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicha fosfatación de la cetona de fórmula 3 se realiza en presencia de hidruro sódico y etanol.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 ó 7, en el que dicho disolvente polar de la reducción del compuesto de fórmula 4 es diclorometano.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho medio oxidante en el que reacciona el compuesto de fórmula 5 en presencia de VO (acac) 2, es peróxido de terciobutilo.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones6a9, enelque dicho disolvente apolar en el que reacciona el compuesto de fórmula 5 en presencia de VO (acac) 2, es tolueno.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que dicho nucleófilo con el que reacciona el compuesto de fórmula 6 en presencia de n-BuLi y yodometano, es HPPh2.

12. Uso de un compuesto enantiomericamente puro de fórmula1ó2según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o de sus formas activas, como precursor para la obtención de análogos de tipo Gémini de la vitamina D3.