Pentasacáridos de heparina sintéticos.

Un sintón de pentasacárido para la preparación de heparinoides sintéticos,

siendo dicho sintón de FórmulaGeneral I,

Fórmula General I (Bloque E-D-C-B-A)

en la que la configuración de las unidades de monosacáridos y la estereoquímica de las uniones internas se definecomo D-gluco-alfa-1,4-D-glucurono-beta-1,4-D-Gluco-alfa-1,4-L-idurono-beta-1,4-D-gluco, y los sustituyentes se definencomo;

X1 se selecciona entre el grupo que consiste en hidroxi, alqueniloxi, alcoxi, ariloxi, benciloxi, benciloxi sustituido;

tioalquilo, tioarilo, halógeno, imidoílo, grupos salientes del tipo fosfato y éster de fosfato relacionado, un tbutildifenilsililoxiu otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; un lipoaminoácido u otro grupo adecuado de este tipo para suconjugación en sistemas de administración o soportes sólidos; y la estereoquímica puede ser alfa o beta.

Pentasacáridos de heparina sintéticos

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a intermedios y procedimientos para la síntesis química de pentasacáridos de heparina o heparinoides de unión a AT-III.

TÉCNICA ANTERIOR

La trombosis vascular es una enfermedad cardiovascular indicada por la oclusión parcial o total de un vasosanguíneo por un coágulo que contiene células sanguíneas y fibrina. En las arterias, esto es resultado predominantemente de la activación plaquetaria y conduce a ataque al corazón, angina o ictus, mientras que latrombosis venosa da como resultado inflamación y embolia pulmonar. La coagulación de la sangre es el resultado de una cascada de acontecimientos que emplean diversas enzimas conocidas colectivamente como factores de coagulación sanguínea activados. La heparina, un potente anticoagulante se ha usado desde finales de 1930 en eltratamiento de la trombosis. En su implementación original, se apreciaron problemas de tolerancia por lo que se sugirió reducir la dosificación para reducir y mejorar la eficacia. A principios de 1970, los ensayos clínicos indicaron de hechoque podía obtenerse una tolerancia aceptable preservando al mismo tiempo la actividad antitrombótica. La heparina nofraccionada (HNF) se usa principalmente como un anticoagulante tanto para indicaciones terapéuticas como quirúrgicas, y se obtiene normalmente a partir de pulmón bovino o mucosa porcina. Entre los usos modernos de la heparina no fraccionada están el tratamiento de la angina inestable, un adyuvante para quimioterapia y el tratamiento antiinflamatorio, y como un agente de modulación para los factores de crecimiento y el tratamiento de trastornoshemodinámicos.

A finales de 1980, el desarrollo de heparinas de bajo peso molecular (HBPM) condujo a mejoras en la terapia antitrombótica. Las HBPM se obtienen a partir de HNF mediante procesos tales como: degradación química, despolimerización enzimática y escisión por radiación y. Esta clase de heparinas se ha usado recientemente para eltratamiento de trombosis relacionada con traumas. Es de particular interés el hecho de que sus efectos relativos sobre las plaquetas son mínimos en comparación con la heparina, proporcionando una ventaja inmediata al tratar pacientes con plaquetas comprometidas. El grado de despolimerización de la HNF puede controlarse para obtener HBPM dediferentes longitudes. Los requisitos de dosificación para el tratamiento de la trombosis de vena profunda (TVP) se reducen significativamente al emplear HBPM en contraste con HNF, aunque en general, la eficacia de ambas terapiasparece ser comparable. Además, la HBPM puede ser eficaz como un producto terapéutico alternativo para pacientes que han desarrollado una sensibilidad a HNF. Desafortunadamente, recientemente ha habido gran preocupación sobre el uso de HBPM debido al riesgo potencial percibido de contaminación viral cruzada entre especies como resultado delorigen animal de la HNF precursora.

Un modo de evitar la posibilidad de contaminación cruzada entre especies, es preparar heparinas mediantesíntesis química. Este procedimiento también proporcionará la oportunidad de desarrollar una segunda generación deheparinas o heparinoides, que puedan adecuarse a los acontecimientos biológicos diana particulares en la cascada decoagulación sanguínea.

Una investigación para determinar el motivo estructural crítico requerido para un acontecimiento de uniónimportante en una cascada de coagulación que implica a la heparina se remonta a 1970. Se definieron algunas características estructurales de la heparina, pero los dominios de unión de interés permanecieron básicamente sin definir. La investigación realizada por Lindahl y colaboradores1 y por separado por Choay y colaboradores2 finalmente condujo a la determinación de que una secuencia de pentasacáridos constituyó el dominio de unión crítico para elcofactor pro-anticoagulante, antitrombina III (AT-III) . Después de la determinación de la secuencia de heparina-azúcar crítica, se emprendieron síntesis químicas completas para demostrar adicionalmente las teorías. Las síntesis completasdel dominio de unión de pentasacáridos se completaron en momentos similares por Sinay y colaboradores3 y por Van Boeckel y colaboradores4.

Se encontraron dificultades significativas durante ambas de estas síntesis indicadas. La síntesis de Van Boeckel y colaboradores proporcionó un procedimiento a una escala razonable (156 mg de producto final) y con mejoresrendimientos en comparación con la síntesis de Sinay, pero aún proporcionó únicamente un rendimiento global del 0, 22% (en comparación con el 0, 053 % para la síntesis de Sinay) . Un problema particular encontrado durante la desprotección final, fue la reacción intermolecular del hemiacetal (la funcionalidad reductora final del azúcar) , que condujo a la formación de dímeros y trímeros. Para reducir la probabilidad de que esto ocurriera, se sintetizó unglucósido de a-metilo del pentasacárido. Las estructuras de interés se representan en la figura 1, en la que I representala forma hemiacetal, y II representa la forma glucósido de a-metilo.

Figura I

Como se ha mencionado, los estudios han determinado que el acontecimiento biológico significativo para evitar la trombosis es la unión de una secuencia de pentasacáridos5 de heparina, a un cofactor de la heparina, antitrombina III 5 (AT-III) . Así como el pentasacárido I, el derivado importante II también se ha preparado mediante síntesis total6. El compuesto II ha completado recientemente ensayos clínicos de fase III para el tratamiento de la trombosis de vena profunda. Las siguientes patentes muestran alguna relevancia para la presente invención. La patente de Estados Unidos

4.401.662 reivindica la composición de materia en la secuencia de unión de pentasacáridos a AT-III de la heparina como

lo hace el documento US 4.496.550. Las patentes EP 0.084.999 y US 4.818.816 detallan metodologías sintéticas hacia10 el pentasacárido I y el derivado II.

Notas al pie:

U. Lindahletal, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1980, Vol. 77, Nº 11, 6551-6555; Reisenfeld, J. y col., J. Biol. Chem. 1981, Vol. 256, Nº 5, 2389-2394.

J Choay y col., Annals New York Academy of Sciences, 1981, 370, 644-649.

P. Sinay y col., Carbohydrate Research, 132, 1984, C5-C9.

C. A. A. van Boeckel y col., Carbohydrate Chemistr y 4 (3) , 1985, 293-321.

J. Choay y col., Ann. New York Academy of Sciences, 1981, 370, 644-649.

J. Choay y col., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1983, 116, 492-499.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la invención proporcionar una preparación sintética para pentasacáridos de heparina, e intermedios de los mismos, y nuevos intermedios para pentasacáridos de heparina, y nuevos pentasacáridos de heparina.

La presente invención proporciona una composición en materia de intermedios, y un proceso para la síntesis de heparinas y heparinoides de unión a AT-III. Lo que esto implica es un proceso sintético por etapas empleando25 sintones de monosacáridos.

La naturaleza del pentasacárido de unión a AT-III es tal que, en análisis superficiales de las unidades monoméricas individuales que constituyen el pentasacárido, se aprecia que cada una es distinta de las otras. Ensegundo lugar, se observa que hay una estereoespecificidad alternativa con respecto a uniones glucosídicas (Fig. 2) .

En una síntesis, la diferencia evidente en cada bloque requiere que cada monómero individual usado en lasíntesis necesite un patrón de grupo protector diferente. A la luz de esto, es esencial en la síntesis del pentasacáridoanterior que se conciba cuidadosamente una estrategia de grupo protector. Como puede observarse, el pentasacárido

presenta O-sulfatación, N-sulfatación, hay grupos libres de hidroxilo, y hay enlaces glucosídicos estereoespecíficos. Por lo tanto, se requiere una estrategia de protección de tal forma que (1) la sulfatación pueda realizarse en los sitiosnecesarios, pero dejando algunos grupos hidroxilo sin sulfatar (se aprecia que debido a la inestabilidad química de losN-y O-sulfatos, la sulfatación ha de realizarse al final de la síntesis) , (2) se requiere una estrategia de protección quefacilite realizar el enlace glucosídico apropiado, y (3) se requiere una estrategia de protección que permita que se formen los enlaces glucosídicos correctos (en cuanto a regio- y estereoisomería) . Los enlaces a-glucosídicos se generan típicamente por el uso de lo que se conoce como grupos protectores no participantes, mientras que los 1enlaces se realizan por grupos protectores participantes. Se conocen algunos grupos participantes de N y O y no participantes en la técnica... [Seguir leyendo]

1. Un sintón de pentasacárido para la preparación de heparinoides sintéticos, siendo dicho sintón de FórmulaGeneral I,

Fórmula General I (Bloque E-D-C-B-A)

en la que la configuración de las unidades de monosacáridos y la estereoquímica de las uniones internas se definecomo D-gluco-alfa-1, 4-D-glucurono-beta-1, 4-D-Gluco-alfa-1, 4-L-idurono-beta-1, 4-D-gluco, y los sustituyentes se definen como;

X1 se selecciona entre el grupo que consiste en hidroxi, alqueniloxi, alcoxi, ariloxi, benciloxi, benciloxi sustituido;

tioalquilo, tioarilo, halógeno, imidoílo, grupos salientes del tipo fosfato y éster de fosfato relacionado, un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; un lipoaminoácido u otro grupo adecuado de este tipo para suconjugación en sistemas de administración o soportes sólidos; y la estereoquímica puede ser alfa o beta;

RH se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo;

RH1 se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo, o 15 RH1 y RA pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RH2 se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo, o RH2 y RB1 independientemente pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RA es azido o RA y RH1 se combinan para formar un carbamato cíclico;

RS1 es benzoílo;

RS2 es benzoílo;

RS3 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo o alquilarilacilo, y grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo;

RS4 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo o alquilarilacilo, y

grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo,

o RS4 y RB pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RS5 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo, y grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un30 tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo,

o RS5 y RH pueden combinarse para formar un acetal cíclico o un resto cetal;

RE1 se selecciona entre el grupo que consiste en metilo, alquilo C2-C5; alquilo sustituido, alquenilo C3-C5; o, gruposbencilo y bencilo sustituido; RE2 se selecciona entre el grupo que consiste en metilo, alquilo C2-C5; alquilo sustituido, alquenilo C3-C5; o, grupos

bencilo y bencilo sustituido;

RB se selecciona entre el grupo que consiste en una función azido, una amina; un grupo NH-Dde o NH-DTPM, o RS4 yRB pueden combinarse para formar un carbamato cíclico; RB1 se selecciona entre el grupo que consiste en una función azido, una amina; un grupo NH-Dde o NH-DTPM, o RH2 y

RB1 pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RP1 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo, bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo, o grupos protectores alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; RP2 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo, bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo y

alquilarilacilo, o grupos protectores alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato, grupos protectores sililo, grupos protectores carbamato, alquenilo C3-C5.

2. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que X1 es alcoxi C1 a C5.

3. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que RP1, RH y RH1 es bencilo.

4. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que RP1 y RP2 es bencilo o bencilo sustituido.

5. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que RE2 es metilo.

6. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que RB es azido o RB y RS4 se combinan para formar un carbamato cíclico.

7. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que RP2 se selecciona entre bencilo, cloroacetilo, acetilo, 10 benzoílo, benzoílo sustituido, pivaloílo, levulinilo o aliloxicarbonilo.

8. El sintón de pentasacárido de la reivindicación 1, en el que X1 es alcoxi C1-C5, RS1 y RS2 es benzoílo, RS3 y RS4 se seleccionan independientemente entre 4-metoxibencilo, 4-metoxifenilo, 4-clorobenzoílo, terc-butildifenilsililo o alilo, RS5 se selecciona entre benzoílo, 4-metoxibencilo, 4-metoxifenilo, 4-clorobenzoílo, terc-butildifenilsililo o alilo,

RE2 es metilo, RP1, RH, RH1 y RH2 es bencilo, y RP2 se selecciona entre bencilo, cloroacetilo, acetilo, benzoílo, benzoílo 15 sustituido, pivaloílo, levulinilo o aliloxicarbonilo.

9. Un procedimiento de síntesis del pentasacárido de la reivindicación 1, que comprende las etapas de formar untrisacárido EDC de fórmula II,

Fórmula II

en la que:

X2 se selecciona entre tioalquilo, tioarilo, halógeno, tricloroacetimidoílo, grupos salientes del tipo fosfato y éster defosfato relacionado, n-pentenilo y la estereoquímica puede ser alfa o beta;

RH se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo;

RH2 se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo, o 25 RH2 y RB1 independientemente pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RS3 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo o alquilarilacilo, y grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo, alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo;

RS4 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo o alquilarilacilo, y

grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo, alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo, o RS4 y RB pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RS5 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo, y grupos protectores alquilacilo, arilacilo o alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato; un

tbutildifenilsililoxi u otros grupos protectores sililoxi sustituido de este tipo, alilo, metoximetilo, metoxietilo, benciloximetilo, grupos protectores carbamato, tritilo, o RS5 y RH pueden combinarse para formar un acetal cíclico o un resto cetal;

RE1 se selecciona entre el grupo que consiste en metilo, alquilo C2-C5; alquilo sustituido, alquenilo C3-C5; o, gruposbencilo y bencilo sustituido;

RB se selecciona entre el grupo que consiste en una función azido, una amina; un grupo NH-Dde o NH-DTPM, o RS4 y40 RB pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RB1 se selecciona entre el grupo que consiste en una función azido, una amina; un grupo NH-Dde o NH-DTPM, o RH2 y

RB1 pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RP1 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo, bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo, o grupos protectores alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato;

RP2 se selecciona entre el grupo que consiste en 4-metoxifenilo; grupos bencilo, bencilo sustituido; alquilacilo, arilacilo yalquilarilacilo, o grupos protectores alquilacilo, arilacilo y alquilarilacilo sustituidos; grupos protectores de carbonato, grupos protectores sililo, grupos protectores carbamato, alquenilo C3-C5;

y formar un disacárido BA de fórmula III

Fórmula III 10 en la que: X1 se selecciona entre el grupo que consiste en alcoxi, alqueniloxi, ariloxi, benciloxi, benciloxi sustituido; tioalquilo, tioarilo, un tbutildifenilsililoxi u otro grupo protector sililoxi sustituido de este tipo; un lipoaminoácido u otro grupoadecuado de este tipo para su conjugación en sistemas de administración o soportes sólidos; y la estereoquímica puedeser alfa o beta;

RH1 se selecciona entre el grupo que consiste en un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, alilo, aliloxicarbonilo, o RH1 y RA pueden combinarse para formar un carbamato cíclico; RA es azido o RA y RE1 se combinan para formar un carbamato cíclico; RS1 es benzoílo; RS2 es benzoílo;

RQ es a) - (C=O) -ORE2, en la que RE2 se selecciona entre el grupo que consiste en metilo, alquilo C2-C5; alquilo sustituido, alquenilo C3-C5; o, grupos bencilo y bencilo sustituido;

o b) - (CH2) -ORM, en la que RM se selecciona entre p-metoxifenilo, p-metoxibencilo, un grupo tritilo, alilo, levulinoílo; RL es H; y unir el trisacárido al disacárido para formar el pentasacárido.

10. Un procedimiento de la reivindicación 9, en el que: X1 se selecciona entre el grupo que consiste en hidroxi, metoxi, tiometilo, tioetilo, tiocresilo, tricloroacetimidoílo, un tbutildifenilsililoxi, un lipoaminoácido adecuado para su conjugación en sistemas de administración o soportes sólidos; y la estereoquímica puede ser alfa o beta; RH, RH1 y RH2 se seleccionan independientemente entre un grupo protector bencilo o bencilo sustituido, o RH1 y RA o RH2

y RB1 independientemente pueden combinarse para formar un carbamato cíclico;

RS3 y RS4 se seleccionan independientemente entre: 4-metoxifenilo; 4-metoxibencilo; o RS4 y RB pueden combinarse para formar un carbamato cíclico; RS5 se selecciona entre: 4-metoxifenilo o 4-metoxibencilo o benzoílo; RE1 y RE2 se seleccionan independientemente entre metilo, alilo o grupos bencilo y bencilo sustituido;

RB y RB1 se seleccionan independientemente entre una función azido; un grupo NH-Dde o NH-DTPM; adicionalmente RS4 y RB o RH2 y RB1 independientemente pueden combinarse para formar un carbamato cíclico; RP1 es bencilo; RP2 se selecciona entre el grupo que consiste en bencilo; benzoílo, aliloxicarbonilo; X2 se selecciona entre tiometilo, tiocresilo o tricloroacetimidoílo, y la estereoquímica puede ser alfa o beta; RQ es a) - (C=O) -ORE2, en la que RE2 es metilo, alilo o bencilo;

o b) - (CH2) -ORM, en la que RM se selecciona entre p-metoxifenilo, p-metoxibencilo, un grupo tritilo; RL es H; y unir el trisacárido al disacárido para formar el pentasacárido.

11. Procedimiento de preparación de un pentasacárido que tiene la fórmula:

en la que el procedimiento de preparación comprende una desprotección del sintón de pentasacárido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Fabricación de una preparación farmacéutica que comprende una cantidad farmacéuticamente eficaz del

producto de pentasacárido obtenido mediante el procedimiento de preparación de acuerdo con la reivindicación 11 junto con un vehículo farmacéutico,

en la que (i) el procedimiento de la reivindicación 11 se realiza para preparar el producto de pentasacárido deseado, y

(ii) el producto de pentasacárido obtenido se mezcla con un vehículo farmacéutico.