Método de liberación de un producto que comprende una oxidación química, detección del producto y aplicaciones adicionales.

Método de detección de la transformación química y/o enzimática de un sustrato en un compuesto detectable,

caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

a) la transformación química de un sustrato de fórmula (I) en la que el enlace C1-C2 es insensible a una ruptura por una reacción de oxidación química:

en un compuesto de fórmula (II) en la que el enlace C1-C2 es sensible a una ruptura por una reacción de oxidación química efectuada por medio de un agente químico oxidante:

y,

(b) la oxidación química del compuesto de formula (II) obtenido en la etapa (a) que rompe el enlace C1-C2 para obtener directamente o indirectamente un producto detectable,

y porque, en los compuestos de fórmulas (I) y (II):

- al menos uno de los grupos R1 a R6 es un grupo Di que es insensible a la reacción de oxidación de la etapa (b) y que presenta propiedades detectables después de la ruptura del enlace C1-C2,

- lo grupos R1 a R6, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, un grupo funcional sustituido o no y, en el caso de un grupo funcional de fórmulas -OR12, -SR12, -NR11R12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

- el o los grupos R1 a R6 que forman después de la etapa (a) los grupos de fórmulas -XH y -YH son insensibles a la oxidación de la etapa (b),

- X e Y, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de oxígeno, un átomo de azufre y una amina de fórmula -NR11R12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

- R7 a R10, idénticos o diferentes, o bien idénticos a cuatro como máximo de los grupos R1 a R6, o bien, debido a la transformación de uno o varios de los grupos R1 a R6, durante la reacción de la etapa (a), se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, o un grupo funcional sustituido o no, y al menos uno de los grupos R7 a R10 es un grupo Di.

Método de liberación de un producto que comprende una oxidación química, detección del producto y aplicaciones adicionales.

La presente invención tiene por objeto un método de detección de la transformación química y/o enzimática de un sustrato en un compuesto detectable, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

a) la transformación química de un sustrato de formula (I) en la que el enlace C1-C2 es insensible a una ruptura por una reacción de oxidación química:

en un compuesto de fórmula (II) en la que el enlace C1-C2 es sensible a una ruptura por una reacción de oxidación química efectuada por medio de un agente químico oxidante:

y,

(b) la oxidación química del compuesto de formula (II) obtenido en la etapa (a) que rompe el enlace C1-C2 para obtener directamente o indirectamente un producto detectable,

y en que en los compuestos de fórmulas (I) y (II) :

- al menos uno de los grupos R1 a R6 es un grupo Di que es insensible a la reacción de oxidación de la etapa

(b) y que presenta propiedades detectables después de la ruptura del enlace C1-C2,

- los grupos R1 a R6, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido

o no, un grupo funcional sustituido o no y, en el caso de un grupo funcional de fórmulas -OR12, -SR12 o -NRllR12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

- el o los grupos R1 a R6 que forman después de la etapa (a) los grupos de fórmulas -XH y -YH son insensibles a la oxidación de la etapa (b) ,

- X e Y, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de oxígeno, un átomo de azufre y una amina de fórmula -NR11R12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

-R7 a R10, idénticos o diferentes, o bien idénticos a cuatro como máximo de los grupos R1 a R6, o bien, debido a la transformación de uno o varios de los grupos R1 a R6, durante la reacción de la etapa (a) , se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, o un grupo funcional sustituido o no, y al menos uno de los grupos R7 a R10 es un grupo Di.

Chang et al. (1990, Biochem J, 272, 683-690) describen la oxidación del cis-diol de la ribosa presente en el 1, monofosfato de N6-etenoadenosina (εAMP) por el per y odato para conducir al derivado dialdehído (εAMP-dial) , que es un inhibidor de la fosfatasa alcalina de la placenta humana utilizado como marcador de afinidad.

Hanessian et al. (1977, Can. J Chem, 56 (11) , 1482-1491) describen la preparación de antibióticos aminoglicosídicos a partir de sustancias emparentadas cuyos dioles vecinales han sufrido una oxidación por el per y odato seguida de una β-eliminación.

EP0796854 describe un compuesto derivado del benzopirano y su utilización para tratar enfermedades cardiacas. Entre estos derivados del benzopirano se encuentran los compuestos 3-etoxi-4-hidroxi-7- (3, 4dihidroxibutoxi) -2H-l-benzopiranon-2-ona, 3-butoxi-4-hidroxi-7- (3, 4-dihidroxibutoxi) -2H-1-benzopiranon-2-ona, 3hexikixi-4-hidroxi-7- (3, 4-dihidroxibutoxi) -2H-1-benzopiranon-2-ona y 3-octiloxi-4-hidroxi-7- (3, 4-dihidroxibutoxi) -2H-1benzopiranon-2-ona, que son todos dioles.

Laptip et al. (1999, Phytochemistr y , 51 (1) , 107-110) describen un compuesto (éster metílico de 7- (3-metil-4carboxibutanoxi) umbeliferona) , que es un derivado de la cumarina.

Matsumoto et al. (1994, Chem Pharm Bull, 42 (6) , 1191-1197) describen una reacción de hidrólisis de derivados 1-acetoxi-2-arikpropanos racémicos por medio de una lipasa.

Reetz et al. (1998, Angewandte Chemie, 37 (4) , 481-483) describen un sistema catalítico para la reacción de Heck de halogenuros de alquilo no reactivos, así como el compuesto 2-etileno-6-metoxinaftaleno.

Jourdain et al. (1998, Tetrahedron Letters, 39, 9415-9418) describen un test fluorogénico para la determinación de actividades aldolasas estereoselectivas que utilizan un anticuerpo catalítico antialdolasa para bloquear selectivamente la actividad diastereoselectiva de las aldolasas.

Klein y Reymond (1999, Helvetica Chimica Acta, 82, 400-407) describen un método de detección de esterasas o de lipasa por medio de un sustrato para obtener alcoholes, los cuales se transforman por una enzima alcohol deshidrogenada para obtener la umbeliferona.

Klein y Reymond (1998, Biorg Med Chem Lett, 8, 1113-1116) describen un método fluorométrico enantioselectivo para la detección de alcohol deshidrogenasas.

EP0317243 describe un método de determinación de la actividad de enzimas que permite a un sustrato formar una pigmentación detectable.

Roeschlaubet al (1999, Chem Communications, 1637-1638) describen una sonda fluorescente para la detección de NAD (P) H.

List et al. (1998, Proccedings of the Nat Ac of the Sc of the US, 95 (26) , 15351-15355) describen sustratos fluorogénicos a base de aldol para la detección de anticuerpos con una actividad antialdolasa.

También se describe en la presente invención un método para la liberación de al menos un producto para ser detectado, caracterizado porque se somete al compuesto de la formula (II’) a:

- a una oxidación química que rompe el enlace C1-C2 para obtener el mencionado producto,

en el mencionado compuesto de fórmula (II') :

-R'7 a R'10, idénticos o diferentes, corresponden a un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, un grupo funcional sustituido o no.

- X e Y, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de oxígeno, un átomo de azufre y una amina de fórmula -NR11R12; R11 se elige entre: un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno.

Según la invención, la reacción de oxidación química se realiza por medio de un agente químico oxidante que puede corresponder de manera ventajosa y de manera no limitativa a uno o varios de los reactivos siguientes H5IO6, RuO2, OsO4, (CH3CH2CH2) 4N (RuO4) , NaClO4, NaIO4, Na3H2IO6, NaMnO4, K2OsO4, KIO4, KMnO4, KRuO4, K2RuO4, LiOCl, el acetato de plomo, el per y odato de tetrapropilamonio, el ácido crómico o sus sales, NaBiO3, Ph3BiCO3, Ca (OCl) 2, los reactivos Ce (IV) , Cr (VI) , las sales de Co (II) , IOAc, I (OAc) 3, N-yodosuccinimida, VO (acac) , Pb (OAc) 4, MnO2, H2O2 o la mezcla de los reactivos [H2O2, Na2WO4, H3PO4].

De manera preferente, el agente químico oxidante es una sal de per y odato.

El mencionado producto, liberado directamente o indirectamente, puede ser una molécula volátil o una sustancia activa capaz de modular una función como, en especial, una sustancia farmacológica o también un compuesto detectable.

En la presente invención, se entiende por:

-Molécula volátil: una o varias moléculas solas o en combinación que tienen la propiedad de ser volátiles, en especial toda molécula de tipo aldehído o cetona volátil como, por ejemplo, numerosos perfumes o numerosas moléculas bioactivas como las feromonas.

-Sustancia activa: una o varias moléculas solas o en combinación capaces de modular una función como, en especial, una sustancia farmacéutica capaz, por ejemplo, de modular una acción hormonal, una acción fisiológica (presión sanguínea, humor, estado de vigilia) o un desarrollo maligno (tumor) . Las sustancias activas también pueden corresponder a moléculas que tienen propiedades curativas o preventivas de una enfermedad. Las sustancias activas también pueden tener un efecto antibiótico o insecticida o presentar propiedades específicas de olor o sabor.

-Compuesto específico: uno o varios compuestos susceptibles de presentar, solos o en combinación, una variación de sus propiedades biofísicas, biológicas o químicas antes y después de la etapa de oxidación química, como, en especial, una variación de tipo espectral o una variación de la solubilidad.

-Oxidación química: cualquier reacción química realizada en presencia de un reactivo químico susceptible de oxidar el producto de fórmula (II') y que induce una ruptura del enlace entre los carbonos C1 y C2.

-Grupo funcional: cualquier grupo químico perteneciente a una clase de compuestos orgánicos caracterizado por propiedades químicas. Se pueden citar como ejemplo de grupo funcional: amidas, acilos, alcoxi, nitrilos, arilos, heteroarilos, alquenilos, carbonilos, tiocarbonilos, carboxilos, tiocarboxilos, carbamilos, tiocarbamilos, tiocarbamidas, alcoholes, tioles, aminas sustituidas o no.

-Liberación directa: la liberación del producto obtenida... [Seguir leyendo]

1) Método de detección de la transformación química y/o enzimática de un sustrato en un compuesto detectable, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

a) la transformación química de un sustrato de fórmula (I) en la que el enlace C1-C2 es insensible a una y,

(b) la oxidación química del compuesto de formula (II) obtenido en la etapa (a) que rompe el enlace C1-C2 para obtener directamente o indirectamente un producto detectable,

y porque, en los compuestos de fórmulas (I) y (II) :

- al menos uno de los grupos R1 a R6 es un grupo Di que es insensible a la reacción de oxidación de la etapa

(b) y que presenta propiedades detectables después de la ruptura del enlace C1-C2,

- lo grupos R1 a R6, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido

o no, un grupo funcional sustituido o no y, en el caso de un grupo funcional de fórmulas -OR12, -SR12, -NR11R12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

- el o los grupos R1 a R6 que forman después de la etapa (a) los grupos de fórmulas -XH y -YH son insensibles a la oxidación de la etapa (b) ,

- X e Y, idénticos o diferentes, se eligen entre un átomo de oxígeno, un átomo de azufre y una amina de fórmula -NR11R12, R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno,

- R7 a R10, idénticos o diferentes, o bien idénticos a cuatro como máximo de los grupos R1 a R6, o bien, debido a la transformación de uno o varios de los grupos R1 a R6, durante la reacción de la etapa (a) , se eligen entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, o un grupo funcional sustituido o no, y al menos uno de los grupos R7 a R10 es un grupo Di.

2) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el agente químico oxidante se elige entre H5IO6, RuO2, OsO4, (CH3CH2CH2) 4N (RuO4) , NaClO4, NalO4, Na3H2lO6, NaMnO4, K2OsO4, KIO4, KMnO4, KRuO4, K2RuO4, LiOCl, el acetato de plomo, el per y odato de tetrapropilamonio, el ácido crómico o sus sales, NaBiO3, Ph3BiCO3, Ca (OCl) 2, los reactivos Ce (IV) , Cr (VI) , las sales de Co (II) , IOAc, I (OAc) 3, N-yodosuccinimida, VO (acac) , Pb (OAc) 4, MnO2, H2O2 o la mezcla de los reactivos [H2O2, Na2WO4, H3PO4].

3) Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el agente químico oxidante es una sal per y odato.

4) Método según una de las reivindicaciones 1, caracterizado porque R1 a R6 se eligen de manera que el enlace C1-C2 forme parte al menos de un ciclo.

5) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un par de los grupos R1 a R6 forman juntos un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o un grupo de fórmula -NR11R12, donde R11 se elige entre un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo arilo, sustituidos o no, y R12 no es un átomo de hidrógeno.

6) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque como máximo un par de grupos R1 a R6, uno de los cuales se elige entre R1 y el otro se elige entre R3, R4 y R5, forman un doble enlace entre los carbonos C1 y C2.

7) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque como máximo dos pares de grupos R1 a R6, uno de los cuales se elige entre R1, R2 y R6, y el otro se elige respectivamente entre R3, R4 y R5, forman un triple enlace.

8) Método según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los grupos R1 a R6 son sensibles o insensibles a la oxidación de la etapa (b) y porque las etapas (a) y (b) no son simultáneas.

9) Método según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el o los grupos R1 a R6 son insensibles a la oxidación de la etapa (b) y porque las etapas (a) y (b) son simultáneas.

10) Método según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la transformación química es una reacción catalítica.

11) Método según la reivindicación 10, caracterizado porque la transformación química es una reacción enzimática.

12) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los grupos R1 a R10 o R'1 a R'10 son estables en un medio reactivo, elegido entre un medio acuoso, un medio orgánico o un medio bifásico o un medio sólido.

13) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque una o la otra o las dos etapas (a) y (b) se realizan en un medio reactivo elegido entre un medio acuoso, un medio orgánico, un medio bifásico o un medio sólido.

14) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el sustrato comprende uno o varios centros quirales.

15) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato responde a la fórmula (V) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1 y

- Como máximo uno de los grupos P1 y P2 es un átomo de hidrógeno o P1, P2, idénticos o diferentes, se eligen entre un grupo acilo sustituido por un grupo arilo o alquilo o peptidilo, un grupo fosfato, un grupo éster fosfato, un grupo fosfonato, un grupo carbamilo sustituido por un grupo arilo o acilo o peptidilo, un grupo glucosilo y un grupo sulfato.

16) Método según la reivindicación 1 o 4, caracterizado porque el sustrato responde a la fórmula (VI) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1, y

-P3 se elige entre un grupo carbonilo, un grupo -PO2R11 o un grupo -OR11PO-, en que R11 presenta la misma significación que en la reivindicación 1, un grupo -SO2, un grupo -CHOR13 en que R13 representa un grupo arilo, alquilo o glucosilo, un grupo SiR14R15 en que R14 y R15, idénticos o diferentes, representan un grupo arilo, alquilo, ariloxi o alcoxi y un grupo AsO2H-.

17) Método según una de las reivindicaciones 1 o 5, caracterizado porque el sustrato responde a la fórmula (VII) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2 y R3 tienen la misma significación que en la reivindicación 1 y,

- G representa un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o un grupo amino de fórmula NR11R12 en que R11 y R12 tienen la misma significación que en la reivindicación 1.

18) Método según la reivindicación 1 o 6, caracterizado porque el sustrato responde a la fórmula (VIII) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2 y R3 tienen las mismas significaciones que en la reivindicación 1. 19) Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato responde a la fórmula (IX) siguiente:

n la que Di, R1, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1.

20) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el producto procedente de la transformación de la etapa (a) del sustrato responde a la fórmula (X) siguiente:

en la que, Di, R8, R9, R10, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1. 21) Método según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el producto procedente de la

en la que X, Y y Di tienen la misma significación que en la reivindicación 1 y en la que la cadena que contiene Di está unida a una cualquiera de las posiciones 1, 2 o 3 del derivado glicerolado.

22) Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la reacción de oxidación se realiza en medio orgánico.

23) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque la oxidación química del compuesto de fórmula (II) conduce al producto directamente detectable de fórmula (XI) siguiente:

en la que Di, R9 e Y tienen las mismas significaciones que en las reivindicaciones anteriores.

24) Método según la reivindicación 23, caracterizado porque el producto de fórmula (XI) se elige entre el grupo que comprende una cetona aromática, un aldehído o una feromona.

25) Método según la reivindicación 20 o 24, caracterizado porque el grupo Di del producto de la fórmula (II) o de la fórmula (X) responde a la fórmula (XIII) siguiente:

en la que:

- R16, R17 y R18, idénticos o diferentes, representan o bien un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo sustituido o no, o un grupo funcional sustituido o no,

-Z es un precursor de un producto detectable ZH.

26) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque la oxidación química del compuesto de fórmula (II) es seguida por una reacción de beta-eliminación y conduce al producto detectable de fórmula ZH.

27) Método según la reivindicación 25, caracterizado porque el producto detectable ZH se elige entre un derivado de un alcohol aromático, un alcohol heteroaromático, una amina heteroaromática, un átomo de halógeno o un éster fosfórico.

28) Método según la reivindicación 26, caracterizado porque ZH se elige entre la fluoresceína, la fenolftaleína, el rojo de fenol, el p-nitrofenol, el o-nitrofenol, el 2, 4-dinitrofenol, el ácido 6-hidroxinaftoico, el ácido 8-hidroxipireno 1, 3, 6-trisulfónico, la tirosina, la luciferina, el 5-bromo-4-cloro-indolilo, el indolilo, el quinolinio, el nitroanilinio o la piridoxamina.

29) Método según una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque:

- el compuesto procedente de la transformación del sustrato después de la etapa (a) responde a la fórmula

(XIV) siguiente:

en la que Di, R8, R9, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1, y porque:

- comprende un par de grupos detectables Di idénticos o diferentes, uno unido al carbono C1 y el segundo unido al carbono C2, y

- los dos grupos detectables Di interactúan entre sí.

30) Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizado porque el grado de especificidad del sustrato es aportado por la estructura del o de los grupos R1 a R6 de la fórmula (I) .

31) Método de detección de una transformación química de un sustrato, caracterizado porque se somete al mencionado sustrato a un método de liberación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30 y porque se detecta el producto liberado.

32) Utilización de un compuesto de fórmula (V) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1 y

- como máximo uno de los grupos P1 y P2 es un átomo de hidrógeno o P1, P2, idénticos o diferentes, se eligen entre un grupo acilo sustituido por un grupo arilo o alquilo o peptidilo, un grupo fosfato, un grupo éster fosfato, un grupo fosfonato, un grupo carbamilo sustituido por un grupo arilo o alquilo o peptidilo, un grupo glucosilo y un grupo sulfato,

como sustrato para la realización de un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 a 15 y 20 a 31.

33) Utilización de un compuesto de fórmula (VI) siguiente:

en la que:

- Di R1, R2, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1, y

- P3 se elige entre un grupo carbonilo, un grupo -PO2R11 o un grupo R11PO-, en que R11 presenta la misma significación que en la reivindicación 1, un grupo -SO2, un grupo -CHOR13 en que R13 representa un grupo arilo, alquilo o glucosilo, un grupo SiR14R15 en que R14 y R15, idénticos o diferentes, representan un grupo arilo, alquilo, ariloxi o alcoxi y un grupo AsO2H-,

como sustrato para la realización de un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 a 14, 16 y 20 a 31.

34) Utilización de un compuesto de fórmula (VII) siguiente:

en la que:

- Di, R1, R2 y R3 tienen la misma significación que en la reivindicación 1 y,

- G representa un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o un grupo amino de fórmula NR11R12 en que R11 R12 tienen la misma significación que en la reivindicación 1,

como sustrato para la realización de un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 a 14, 17 y 20 a 31.

en la que Di, R1, R2 y R3, tienen la misma significación que en la reivindicación 1, como sustrato para la realización de un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 a 14, 18 y 20 a 21.

36) Utilización de un compuesto de fórmula (IX) siguiente:

en la que Di, R1, R3, X e Y tienen la misma significación que en la reivindicación 1, como sustrato para la realización de un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 a 14 y 19 a 31.

37) Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones 32 a 36, caracterizada porque los grupos R1 a R3 son estables en un medio reactivo, en especial acuoso, orgánico, bifásico o sólido.

38) Utilización de un método de detección de una transformación química según la reivindicación 31 para la identificación de nuevos catalizadores o de la actividad nueva de catalizadores conocidos susceptibles de transformar un sustrato de fórmula (I) respectivamente en un compuesto de fórmula (II) .

39) Utilización de un método de detección de una transformación química según la reivindicación 31 para la detección del mencionado sustrato de fórmula (I) producido durante una reacción química.

40) Utilización según la reivindicación 38, caracterizada porque el catalizador está contenido en una muestra biológica y porque se añade a la mencionada muestra un sustrato de fórmula (I) .