Proceso para la preparación de haptenos basados en nicotina.

Un proceso para la preparación de un hapteno basado en nicotina de la fórmula I:

o una sal o solvato del mismo,

en donde n es un entero de 0 a 5, y R1 y R2 forman juntos un 5 grupo heterocíclico de 5 a 10 miembrosenlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, y que contieneopcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno yazufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno,ciano, hidroxilo, oxo, amino, amino-carbonilo, nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono, comprendiendo el proceso los pasos de:

(a) hacer reaccionar un compuesto de la fórmula II:

o una sal o solvato del mismo,

en donde n es un entero de 0 a 5,

con un compuesto de la fórmula III:

o una sal del mismo,

en donde R1 y R2 forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) quecontiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomosdiferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclicoopcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, aminocarbonilo,nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a6 átomos de carbono,

Proceso para la preparación de haptenos basados en nicotina Campo de la Invención Esta invención se refiere a un proceso para la preparación de haptenos basados en nicotina que son componentes útiles de las vacunas para dejar de fumar.

Antecedentes a la invención El tabaco es la droga adictiva más ampliamente usada del mundo. El principal componente adictivo del tabaco es la nicotina, un alcaloide derivado a partir de las hojas de tabaco. El fumar tabaco en cigarrillos es la principal causa de muerte con posibilidad de prevenirse en los Estados Unidos y en muchos otros países. Aunque la mayoría de los fumadores están conscientes de que el cáncer pulmonar, la enfermedad cardíaca coronaria, la enfermedad pulmonar crónica, y la embolia pueden ser causados por fumar, la mayoría de los fumadores de cigarrillos que tratan de dejarlo fracasan para hacerlo.

Existen diferentes tratamientos del comportamiento y farmacológicos disponibles para ayudar a los fumadores a dejarlo, incluyendo la terapia de reemplazo de nicotina (por ejemplo, utilizando gomas de mascar de nicotina o parches transdérmicos) y el tratamiento anti-depresivo (por ejemplo, utilizando bupropión) . Sin embargo, los resultados son decididamente mixtos. Pueden dar lugar a efectos secundarios indeseables. Y se apoyan mucho en que los fumadores mantengan su fuerza de voluntad para no fumar.

La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número US 6, 932, 971 da a conocer una vacuna terapéutica para dejar de fumar. Cuando se administra la vacuna, induce la producción de los altos niveles de anticuerpos específicos de nicotina que se enlazan a la nicotina en la sangre. Debido a que el complejo de la nicotina unida a un anticuerpo es demasiado grande para pasar por la barrera hemato-encefálica, se cree que se reduce de una manera significativa, o inclusive se impide, la absorción de nicotina en el cerebro y la subsiguiente estimulación de las neuronas perceptivas de nicotina en el cerebro. De esta manera, se minimiza el impulso de la adición y el estímulo inductor de satisfacción de la nicotina.

La vacuna de la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número US 6, 932, 971 consiste en un hapteno basado en nicotina enlazado por medio de un puente químico a la superficie de una partícula tipo virus recombinante del fago Qß producida en E. coli. El hapteno basado en nicotina es un derivado de nicotina conocido, el 1- (trans-3’-hidroxi-metil-nicotinil) -6-hidroxi-succinimidil-succinato (C19H23N3O6) . Este hapteno se sintetiza mediante la reacción de la trans-3'-hidroxi-metil-nicotina con anhídrido succínico para proporcionar la hidroxi-metil-nicotina succinilada, la O-succinil-3'-hidroxi-metil-nicotina, basándose en el procedimiento que se da a conocer en Langone y colaboradores ”Radioimmunoassay of nicotine, cotine and y- (3-pyridyl) -y-oxo-Nmetylbutyramide”, Methods Enzymol. 84, páginas 628-640, Academic Press 1982. Este compuesto se mezcla entonces con 1-etil-3- (3-dimetil-amino-propil) -carbodi-imida (EDC) , y N-hidroxi-succinimida (NHS) , para dar el éster de N-hidroxi-succinimida de la O-succinil-3'-hidroxi-metil-nicotina, es decir, el 1- (trans-3’-hidroxi-metilnicotinil) -6-hidroxi-succinimidil-succinato anteriormente mencionado.

El proceso que se da a conocer en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número US 6, 932, 971 es indeseable para la producción industrial, debido a que el hapteno que se prepara mediante el proceso puede contener cantidades residuales de EDC, la cual es tóxica y mutagénica. El hapteno también es una molécula inherentemente inestable. Esto dificulta el manejo y la preparación del hapteno. Por consiguiente, existe una necesidad de un proceso para la preparación del hapteno que elimine o cuando menos minimice estos problemas.

Breve Descripción de la Invención En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de un hapteno basado en nicotina de la fórmula I:

O

R1

O

C

N

C

O

R2

O

N

I

CH3

N

o una sal o solvato del mismo

en donde n es un entero de 0 a 5, y R1 y R2 forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, amino-carbonilo, nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono; comprendiendo el proceso los pasos de:

(a) hacer reaccionar un compuesto de la fórmula II: O C

OH O n C

O

N

II

CH3

N10 o una sal o solvato del mismo, en donde n es un entero de 0 a 5,

con un compuesto de la fórmula III

R1

N OH III R2

o una sal del mismo,

en donde R1 y R2 son como se definen anteriormente en la presente,

y un agente de acoplamiento soportado por polímero; y

(b) filtrar el producto del paso (a) , para dar un compuesto de la fórmula I en forma libre, de sal, o de solvato, como se define anteriormente en la presente.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un hapteno basado en nicotina de la fórmula I

como se define anteriormente en la presente, que se puede obtener o se obtiene mediante el proceso anteriormente mencionado, para la preparación de un hapteno basado en nicotina de la fórmula I. De preferencia, el hapteno se proporciona como una composición en donde el hapteno es más del 80, 85 ó 90 por ciento puro, como se determine, por ejemplo, mediante ¹H RMN.

En un tercer aspecto, la presente invención proporciona un método para la preparación de un conjugado de hapteno-vehículo, comprendiendo el método acoplar covalentemente un hapteno basado en nicotina de la fórmula I obtenido o que se pueda obtener mediante el proceso del primer aspecto de la invención, a una o más proteínas de recubrimiento de una partícula tipo virus (VLP) . En una modalidad, la partícula tipo virus (VLP) comprende proteínas de recubrimiento de un fago de ARN, de preferencia el fago Qß.

Descripción Detallada de la Invención Los términos empleados en la especificación tienen los siguientes significados:

"Opcionalmente sustituido", como se utiliza en la presente, significa que el grupo referido puede estar sustituido en una o más posiciones por cualquiera o cualquier combinación de los radicales enlistados posteriormente.

“Halo" o "halógeno", como se utiliza en la presente, puede ser flúor, cloro, bromo o yodo. Halógeno es adecuadamente cloro.

“Alquilo de 1 a 5 átomos de carbono", como se utiliza en la presente, denota alquilo de cadena recta o ramificada que tiene 1 a 5 átomos de carbono. Alquilo de 1 a 5 átomos de carbono es adecuadamente metilo o etilo.

"Cicloalquilo de 3 a 8 átomos de carbono", como se utiliza en la presente, denota cicloalquilo que tiene de 3 a 8 átomos de carbono del anillo, por ejemplo un grupo monocíclico, tal como un ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo o ciclo-octilo, o un grupo bicíclico, tal como bicicloheptilo o biciclo-octilo. Cicloalquilo de 3 a 8 átomos de carbono" es adecuadamente cicloalquilo de 5 a 6 átomos de carbono, en especial ciclohexilo.

“Grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre", como se utiliza en la presente, es un grupo heterocíclico que contiene 5, 6, 7, 8 9, ó 10 átomos del anillo, uno de los cuales es nitrógeno y está unido al átomo de oxígeno del grupo éster que es distal a la fracción de nicotinilo del compuesto de la fórmula I, en donde, opcionalmente, 1, 2 ó 3 de los otros átomos del anillo son átomos de nitrógeno, y opcionalmente, 1, 2, 3 ó 4 de los otros átomos del anillo se pueden seleccionar a partir de oxígeno y azufre. El grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) puede ser, por ejemplo, un grupo heterocíclico mono-cíclico o bicíclico, saturado o insaturado. El grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) es adecuadamente un grupo heterocíclico de 5 ó 6 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, en especial pirrolidinilo enlazado por nitrógeno (N) .

1. Un proceso para la preparación de un hapteno basado en nicotina de la fórmula I:

N

O

R2

O

C

N

C

O

R3

O

N

I

CH3

o una sal o solvato del mismo,

en donde n es un entero de 0 a 5, y R1 y R2 forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, amino-carbonilo, nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4

átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono, comprendiendo el proceso los pasos de:

(a) hacer reaccionar un compuesto de la fórmula II:

O

OH O n C

C

O

N

II

CH3

N

o una sal o solvato del mismo,

en donde n es un entero de 0 a 5,

con un compuesto de la fórmula III:

R1

N OH III R2

o una sal del mismo,

en donde R1 y R2 forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, aminocarbonilo, nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono,

y un agente de acoplamiento soportado por polímero; y

(b) filtrar el producto del paso (a) , para dar un compuesto de la fórmula I en forma libre, de sal, o de solvato, en donde n es un entero de 0 a 5, y R1 y R2 forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 10 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene de 1 a 4 átomos de nitrógeno del anillo, y que contiene opcionalmente de 1 a 4 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1, 2, 3 ó 4 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, amino-carbonilo, nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde n del compuesto de la fórmula II es 1.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2, en donde R1 y R2 del compuesto de la fórmula III, forman juntos un grupo heterocíclico de 5 a 6 miembros enlazado por nitrógeno (N) que contiene 1 ó 2 átomos de nitrógeno del anillo, y que contiene opcionalmente 1 ó 2 heteroátomos diferentes seleccionados a partir del grupo que consiste en oxígeno y azufre, estando el grupo heterocíclico opcionalmente sustituido en las posiciones 1 ó 2 por halógeno, ciano, hidroxilo, oxo, amino, amino-carbonilo,

nitro, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 6 átomos de carbono.

4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde R1 y R2 del compuesto de la fórmula III, forman juntos un grupo pirrolidina sustituido en las posiciones 2 y 5 por oxo.

5. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el agente de 15 acoplamiento soportado por polímero es un compuesto de la fórmula IV.

N CN

IV R3

en donde W denota un sustrato en fase sólida químicamente enlazado al grupo metileno indicado, y R3 es alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 8 átomos de carbono.

6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 5, en donde R3 del compuesto de la fórmula IV es etilo, isopropilo o ciclohexilo.

7. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso (a) se lleva a cabo a una temperatura de 40°C a 60°C.

8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el paso (a) se 25 lleva a cabo en 2-butanona como solvente.

9. Un proceso para la preparación de un hapteno basado en nicotina de la fórmula I como se define en la reivindicación 1, que también es un compuesto de la fórmula Ib:

O O C

O O

N O O

C

N

Ib

CH3

N

o una sal o solvato del mismo, comprendiendo el proceso los pasos de: 30 (a) hacer reaccionar un compuesto de la fórmula IIa:

O

o una sal o solvato del mismo, con N-hidroxi-succinimida o una sal de la misma,

y un agente de acoplamiento soportado por polímero de la fórmula IV:

N CN

IV R3

en donde W denota un sustrato en fase sólida químicamente enlazado al grupo metileno indicado, y R3 es alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, o cicloalquilo de 3 a 8 átomos de carbono; y

(b) filtrar el producto del paso (a) , para dar un compuesto de la fórmula Ib en forma libre, de sal, o de solvato.

10. Un método para la preparación de un hapteno basado en un conjugado de nicotina-vehículo,

comprendiendo el método acoplar covalentemente un hapteno basado en nicotina de la fórmula I que se puede obtener mediante el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, a una o más proteínas de recubrimiento de una partícula tipo virus (VLP) .

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la partícula tipo virus (VLP) comprende proteínas de recubrimiento de un fago de ARN.