Análogos de nucleósidos y derivado de oligonucleótido que comprende un análogo de nucleótido del mismo.

Un compuesto de la siguiente fórmula general (2) y una sal del mismo:

donde B representa un grupo heterocíclico aromático o un grupo de anillo hidrocarbonado aromático que puedetener un sustituyente, y

R5 y R6 son iguales o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo protector para un grupohidroxilo para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, un grupo arilo,un grupo aralquilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un grupo fosfato, un grupo fosfato protegido con un grupo protectorpara la síntesis de ácido nucleico, o -P(R9)R10, donde R9 y R10 son iguales o diferentes, y cada uno representa ungrupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupomercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino,un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, ungrupo cianoalcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tienede 1 a 5 átomos de carbono.

Análogos de nucleósidos y derivado de oligonucleótido que comprende un análogo de nucleótido del mismo

Campo técnico

Esta invención se refiere a análogos de oligonucleótidos que tienen una excelente actividad antisentido o antígena, o tienen una excelente actividad como fármacos para la detección de genes particulares o cebadores para iniciar la amplificación de genes particulares, y que son útiles como materiales para diferentes sustancias fisiológicamente activas o bioactivas y productos farmacéuticos, como materiales funcionales para el ARNi y señuelos de oligonucleótidos bicatenarios, como materiales funcionales para chips de ADN y balizas moleculares dirigidas a ácidos nucleicos monocatenarios tales como ADNc, como materiales funcionales para usos en diferentes métodos antisentido (incluyendo ribozimas y ADNzimas) o métodos antígenos, y como materiales para análisis de alta sensibilidad de componentes en pequeñas cantidades in vivo, por combinación con sustancias fluorescentes o luminiscentes. La invención también se refiere a análogos de nucleósidos, que son productos intermedios para la producción de análogos de oligonucleótidos.

Antecedentes de la técnica En 1978, se describió por primera vez que moléculas antisentido inhibían la infección por el virus influenza. Desde entonces, han surgido informes de que moléculas antisentido también inhibían la expresión de oncogenes y la infección de SIDA. Puesto que los oligonucleótidos antisentido controlan específicamente la expresión de genes indeseables, se han convertido en uno de los campos más prometedores como medicamentos en los últimos años.

El método antisentido se basa en el concepto de controlar una serie de etapas de flujo de información del llamado dogma central, ADN -ARNm- proteína, mediante el uso de un oligonucleótido antisentido.

Sin embargo, cuando se aplicó un oligonucleótido de tipo natural como una molécula antisentido a este método, surgieron problemas tales como que sufría hidrólisis por las enzimas presentes in vivo, y su permeabilidad en la membrana celular no era muy alta. Para resolver estos problemas, se han sintetizado numerosos derivados de ácidos nucleicos, y se han estudiado extensamente. Por ejemplo, se sintetizaron fosforotioatos que tienen un átomo de oxígeno o un átomo de fósforo sustituido con un átomo de azufre, metilfosfonatos que tienen un átomo de oxígeno en un átomo de fósforo sustituido con un grupo metilo. Recientemente, se han sintetizado derivados que tienen el átomo de fósforo también sustituido con un átomo de carbono, y moléculas que tienen ribosa convertida en un esqueleto acíclico (F. Eckstein et al., Biochem., 18, 592 (1979) , P.S. Miller et al., Nucleic Acids Res., 11, 5189 (1983) , P. Herdewijn et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1567 (1993) , P.E. Nielsen et al., Science, 254, 1497 (1991) ) .

El documento EP 1013661 A describe, entre otros, 2'-0, 4'-C-metilen-nucleósidos y sus análogos oligonucleótidos como moléculas antisentido resistentes a la hidrólisis enzimática, útiles para tratamientos antitumorales y antivíricos.

Sin embargo, ninguno de estos derivados son totalmente satisfactorios en estabilidad in vivo, facilidad de síntesis de los oligonucleótidos, etc.

A la vista de las tecnologías convencionales descritas antes, se desea proporcionar análogos de nucleótidos, que tengan alta permeabilidad en la membrana celular en condiciones in vivo, que sean hidrolizados mínimamente con enzimas, cuya síntesis sea fácil, y que sean útiles para el método antisentido, el método antígeno, ARNi, y el método de señuelos.

Descripción de la invención Los autores de la presente invención, diseñaron derivados de ácidos nucleicos con una parte modificada del azúcar del ácido nucleico, los cuales pueden ser útiles como materiales para diferentes sustancias fisiológicamente activas o bioactivas y productos farmacéuticos, como materiales para ARNi (Nature, Vol. 411, 494-498, 2001) y oligonucleótidos bicatenarios señuelos, como materiales funcionales para chips de ADN y balizas moleculares que se dirigen a ácidos nucleicos monocatenarios tales como ADNc, como materiales funcionales para usos en diferentes métodos antisentido (incluyendo ribozimas y ADNzimas) o métodos antígenos, y como materiales para análisis de alta sensibilidad de componentes en pequeñas cantidades in vivo, por combinación con sustancias fluorescentes o luminiscentes. Los autores de la invención han sintetizado estos derivados de ácidos nucleicos y han confirmado su utilidad.

Breve descripción del dibujo La figura 1 es una gráfica que muestra cambios con el tiempo en la absorción ultravioleta (260 nm) de un oligonucleótido de tipo natural cuando es degradado por una exonucleasa, como una gráfica de % de ODN (10mero+9-mero) frente al tiempo (min) .

Los análogos de nucleósidos de la presente invención son compuestos de la siguiente fórmula general (2) y sus sales:

donde B representa un grupo heterocíclico aromático o un grupo de anillo hidrocarbonado aromático que puede tener un sustituyente, y

R5 y R6 son iguales o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo protector para un grupo hidroxilo para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un grupo fosfato, un grupo fosfato protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, o -P (R9) R10, donde R9 y R10 son iguales o diferentes, y cada uno representa un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo cianoalcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

Los análogos de nucleótidos de la presente invención son análogos de oligonucleótidos que contienen una o más unidades que tienen una o ambas de una estructura representada por la siguiente fórmula (3) y una estructura representada por la siguiente fórmula general (4) , o sales farmacológicamente aceptables de los análogos de oligonucleótidos, con la condición de que si los análogos de oligonucleótidos o las sales de los mismos contienen dos o más unidades que tengan una o ambas de estas estructuras, B es igual o diferente en las estructuras.

en la que A representa un enlace directo, un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, -O- (CH2) m-, donde un átomo de oxígeno está unido a un grupo metileno en una posición 4', y m indica un número entero de 1 a 3, o -N (R4) - (CH2) n-, donde un átomo de nitrógeno está unido a un grupo metileno en una posición 4', y n indica un número entero de 1 a 3,

B es el mismo que en la reivindicación 8, y

R1 y R4 son iguales o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo protector para un grupo hidroxilo para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, un grupo arilo, un grupo aralquilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un grupo fosfato, un grupo fosfato protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, o -P (R7) R8, donde R7 y R8 son iguales o diferentes, y cada uno representa un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo cianoalcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

donde B representa un grupo heterocíclico aromático o un grupo de anillo hidrocarbonado aromático que puede tener un sustituyente.

En las fórmulas generales (2) , (3) y (4) , el grupo heterocíclico aromático B se refiere a una estructura en la que el átomo de carbono, el átomo constituyente de un anillo hidrocarbonado, se ha sustituido por uno o más heteroátomos tales como átomos de nitrógeno, átomos de azufre o átomos de oxígeno. Esta estructura representa cualquiera de los grupos que tienen de 5 a 20 miembros en el anillo y que muestran aromaticidad, incluyendo un solo anillo y anillos condensados. En concreto, el grupo heterocíclico aromático incluye, por ejemplo, bases de ácidos nucleicos pirimidínicas... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de la siguiente fórmula general (2) y una sal del mismo:

donde B representa un grupo heterocíclico aromático o un grupo de anillo hidrocarbonado aromático que puede tener un sustituyente, y

R5 y R6 son iguales o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo protector para un grupo hidroxilo para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, un grupo arilo, un grupo aralquilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un grupo fosfato, un grupo fosfato protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, o -P (R9) R10, donde R9 y R10 son iguales o diferentes, y cada uno representa un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo cianoalcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

2. El compuesto y sal del mismo según la reivindicación 1, en donde R5 representa un átomo de hidrógeno, un grupo acilo alifático, un grupo acilo aromático, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, estando los anillos de arilo sustituidos con alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6, halógeno o ciano o un grupo sililo.

3. El compuesto y sal del mismo según la reivindicación 1, en donde R5 representa un átomo de hidrógeno, un grupo acetilo, un grupo benzoilo, un grupo bencilo, un grupo p-metoxibencilo, un grupo dimetoxitritilo, un grupo monometoxitritilo o un grupo terc-butildifenilsililo.

4. El compuesto y sal del mismo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde R6 representa un átomo de hidrógeno, un grupo acilo alifático, un grupo acilo aromático, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, estando los anillos de arilo sustituidos con alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6, halógeno o ciano, un grupo sililo, un grupo fosforamidita, un grupo fosfonilo, un grupo fosfato o un grupo fosfato protegido.

5. El compuesto y sal del mismo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde R6 representa un átomo de hidrógeno, un grupo acetilo, un grupo benzoilo, un grupo bencilo, un grupo p-metoxibencilo, un grupo terc-butildifenilsililo, -P (OC2H4CN) (N (i-Pr) 2) , -P (OCH3) (N (i-Pr) 2) , un grupo fosfonilo, o un grupo 2-clorofenil- o 4clorofenilfosfato.

6. El compuesto y sal del mismo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde B representa un grupo purin-9-ilo, un grupo 2-oxo-pirimidin-1-ilo o un grupo purin-9-ilo, o un grupo 2-oxo-pirimidin-1-ilo que tiene un sustituyente seleccionado de un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alcoxi que tiene 1 a 5 átomos de carbono, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquiltio que tiene 1 a 5 átomos de carbono, un grupo amino, un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquilo que tiene 1 a 5 átomos de carbono, y un átomo de halógeno.

7. El compuesto y sal del mismo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde B representa un grupo 6-aminopurin-9-ilo, un grupo 6-aminopurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2, 6-diaminopurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-cloropurin-9-ilo, un grupo 2amino-6-cloropurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-fluoropurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-fluoropurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-bromopurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-bromopurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-hidroxipurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-hidroxipurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 6-amino-2-metoxipurin-9-ilo, un grupo 6-amino-2-cloropurin-9-ilo, un grupo 6-amino-2-fluoropurin-9-ilo, un grupo 2, 6-dimetoxipurin-9-ilo, un grupo 2, 6dicloropurin-9-ilo, un grupo 6-mercaptopurin-9-ilo, un grupo 2-oxo-4-amino-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo4-amino-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-oxo-4-amino-5-fluoro-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-amino-5-fluoro-1, 2dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 4-amino-2-oxo-5-cloro-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-metoxi-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-mercapto-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-hidroxi-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo4-hidroxi-5-metil-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 4-amino-5-metil-2-oxo-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, o un grupo 4amino-5-metil-2-oxo-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico.

8. Un análogo de oligonucleótido que contiene una o más unidades que tienen una estructura representada por la siguiente fórmula general (4) , o una sal farmacológicamente aceptable de dicho análogo de oligonucleótido, con la condición de que si dicho análogo de oligonucleótido o sal del mismo contiene dos o más unidades que tienen dicha estructura, B es igual o diferente en dichas estructuras donde B representa un grupo heterocíclico aromático o un grupo de anillo hidrocarbonado aromático, que puede tener un sustituyente.

9. El análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacológicamente aceptable según la reivindicación 8, que además contiene una o más unidades que tienen una estructura representada por la siguiente fórmula general (3)

en donde A representa un enlace directo, un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, -O- (CH2) m-, donde un átomo de oxígeno está unido a un grupo metileno en una posición 4', y m indica un número entero de 1 a 3, o -N (R4) - (CH2) n-, donde un átomo de nitrógeno está unido a un grupo metileno en una posición 4', y n indica un número entero de 1 a 3,

B es el mismo que en la reivindicación 8, y

R1 y R4 son iguales o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo protector para un grupo hidroxilo para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, un grupo arilo, un grupo aralquilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un grupo fosfato, un grupo fosfato protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, o -P (R7) R8, donde R7 y R8 son iguales o diferentes, y cada uno representa un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo cianoalcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

10. El análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacológicamente aceptable según la reivindicación 9, en donde R1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo acilo alifático, un grupo acilo aromático, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, un grupo metilo sustituido con 1 a 3 grupos arilo, estando los anillos de arilo sustituidos con alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6, halógeno o ciano, o un grupo sililo.

11. El análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacológicamente aceptable según las reivindicaciones 9 a 10, en donde A representa un enlace directo o -O-CH2-, donde el átomo de oxígeno está unido al grupo metileno en la posición 4'.

12. El análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacológicamente aceptable según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde B representa un grupo purin-9-ilo, un grupo 2-oxo-pirimidin-1-ilo, o un grupo purin9-ilo o un grupo 2-oxo-pirimidin-1-ilo que tiene un sustituyente seleccionado de un grupo hidroxilo, un grupo hidroxilo protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo mercapto, un grupo mercapto protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo alquiltio que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo amino, un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo amino sustituido con un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, y un átomo de halógeno.

13. El análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacológicamente aceptable según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde B representa un grupo 6-aminopurin-9-ilo, un grupo 6-aminopurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2, 6-diaminopurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-cloropurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-cloropurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-fluoropurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6fluoropurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-bromopurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6-bromopurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-amino-6-hidroxipurin-9-ilo, un grupo 2-amino-6hidroxipurin-9-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 6-amino-2-metoxipurin-9-ilo, un grupo 6-amino-2-cloropurin-9-ilo, un grupo 6-amino-2-fluoropurin-9-ilo, un grupo 2, 6-dimetoxipurin-9-ilo, un grupo 2, 6-dicloropurin-9-ilo, un grupo 6-mercaptopurin-9-ilo, un grupo 2-oxo-4amino-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-amino-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 2-oxo-4-amino-5-fluoro-1, 2dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-amino-5-fluoro-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico, un grupo 4-amino-2-oxo-5-cloro-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4- metoxi-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-mercapto-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2ºxo-4-hidroxi-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 2-oxo-4-hidroxi-5-metil-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, un grupo 4-amino5-metil-2-oxo-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo, o un grupo 4-amino-5-metil-2-oxo-1, 2-dihidropirimidin-1-ilo que tiene un grupo amino protegido con un grupo protector para la síntesis de ácido nucleico.

14. Una composición farmacéutica que comprende el compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, o el análogo de oligonucleótido o sal del mismo farmacéuticamente aceptable, de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13.

15. La composición farmacéutica de la reivindicación 14, para usar en el tratamiento de una enfermedad tumoral o enfermedad inducida por virus.