Síntesis de inhibidores de la UDP-glucosa:N-acilesfingosina glucosiltransferasa.

Un compuesto representado por la siguiente fórmula estructural (VIII):

una sal del compuesto, un enantiómero del compuesto o una sal del enantiómero, en donde:

R4 es -H2 o ≥O; y

R6 se representa por la siguiente fórmula estructural (IX):

en donde el anillo de fenilo A está sustituido o no sustituido; o

R4 es -H2 y R6 es -H.

Síntesis de inhibidores de la UDP-glucosa:N-acilesfingosina glucosiltransferasa.

Antecedentes de la invención Los glicoesfingolípidos (GSLs) son una clase de compuestos existentes en la naturaleza que tienen una multitud de funciones biológicas, que incluyen la capacidad de promover el crecimiento celular, la diferenciación celular, la adhesión entre células o entre células y proteínas matriciales, la unión de microorganismos y virus a las células, y la metástasis de células tumorales. Los GSLs proceden de la glucosilceramida (GlcCer) , que es producida a partir de la ceramida y la UDP-glucosa por la enzima UDP-glucosa:N-acilesfingosina glucosiltransferasa (GlcCer sintasa) . La estructura de la ceramida se muestra a continuación:

Ceramida La acumulación de GSLs ha sido relacionada con varias enfermedades, que incluyen las enfermedades de Tay-Sachs, de Gaucher y de Fabr y (véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 6.051.598) . Los GSLs también han sido relacionados con ciertos cánceres. Por ejemplo, se ha encontrado que ciertos GSLs aparecen sólo en tumores o en concentraciones anormalmente altas en tumores; ejercen notables acciones estimulatorias o inhibitorias sobre el crecimiento tumoral cuando se añaden a células tumorales en medios de cultivo; e inhiben el sistema de inmunodefensa normal del cuerpo cuando son segregados por los tumores en el fluido extracelular circundante. La composición de los GSLs de un tumor cambia según se van haciendo cada vez más malignos los tumores, y los anticuerpos a ciertos GSLs inhiben el crecimiento de los tumores.

Los compuestos que inhiben la GlcCer sintasa pueden disminuir las concentraciones de GSL, y se ha reportado que son útiles para tratar a un paciente con una de las enfermedades mencionadas anteriormente. Se describen varios inhibidores potentes de GlcCer, denominados en la presente memoria “compuestos similares a la amino-ceramida” en las patentes de EE.UU. Nos. 6.051.598, 5.952.370, 5.945.442, 5.916.911 y 6.030.995. El término “compuestos similares a la amino-ceramida” se refiere a análogos de la ceramida en los que: 1) el alcohol primario está reemplazado con un grupo amino sustituido; y 2) el grupo alquenilo está reemplazado con un grupo arilo, preferiblemente fenilo o fenilo sustituido. Los correspondientes compuestos N-desacilados se denominan “compuestos similares a la esfingosina”.

Por desgracia, los métodos conocidos para preparar compuestos similares a la amino-ceramida son poco adecuados para la fabricación a escala industrial. Debido a los dos centros quirales, las síntesis más conocidas generan cuatro diastereoisómeros, dando como resultado la necesidad de separar los diastereoisómeros por cromatografía y de aislar el enantiómero deseado por cristalización después de una derivatización con reactivos ópticamente activos, p.ej., isómeros de ácido dibenzoiltartárico (véase, por ejemplo, Inokuchi y Radin, Journal of Lipid Research, 28:565 (1987) ) . Ninguno de los procedimientos son adaptables a preparaciones a gran escala. Se ha reportado la síntesis enantioselectiva de compuestos similares a la amino-ceramida usando reducciones diastereoselectivas (Mitchell, et al., J. Org. Chem. 63:8837 (1998) y Nishida, et al., SYNLETT 1998:389 (1998) ) , pero requieren más de diez etapas, algunas de las cuales utilizaban reactivos caros tales como el hidruro de diisobutilaluminio (DIABAL) y el Aldehído de Garner ( (R) - (+) -4-formil-2, 2-dimetil-3-oxazolidina-carboxilato de tercbutilo) . Por tanto, hay una necesidad crítica de síntesis enantioselectivas de compuestos similares a la aminoceramida que sean más económicas y eficaces, e impliquen menos etapas que las síntesis conocidas.

Lee et al (J. Biol. Chem., 247 (21) , págs. 14662-14669 (1999) ) describen inhibidores específicos de glucosilceramida sintasa. En particular, Lee et al describen sólo compuestos que tienen un grupo alcanoilo C16 (palmitoilo) en el átomo de nitrógeno de la amida.

Jimbo et al (J. Biochem., 127, págs. 485-491 (2000) ) describen que el D-treo-1-fenil-2-benciloxicarbonilamino-3pirrolidino-1-propanol (PBPP) fue un inhibidor de lo más potente y fue capaz de consumir los glicoesfingolípidos sin afectar al crecimiento celular o al nivel de ceramida.

Compendio de la invención En la presente memoria se proporciona una síntesis eficaz, altamente enantioselectiva, de compuestos similares a la amino-ceramida. Esta síntesis de compuestos similares a la amino-ceramida implica sólo cinco etapas a partir de compuestos conocidos. Por ejemplo, el compuesto comparativo similar a la ceramida designado como “Compuesto 5” en la Figura 2 fue producido en un exceso enantiomérico de al menos 99, 6% y un rendimiento global de 9% (véanse los Ejemplos 1 y 2) . También se describen nuevos compuestos intermedios preparados durante el curso de la síntesis.

La presente invención está dirigida a un método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) :

R1 es fenilo sustituido en las posiciones meta/para con -OCH2CH2O-,

R2 y R3 son, tomados junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, un anillo heterocíclico no aromático que es pirrolidinilo,

R7 es un grupo alquilo o alquenilo C7-C10.

El método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) puede comprender una primera etapa por la cual se hace reaccionar pirrolidina con un material de partida cíclico representado por la Fórmula Estructural (II) :

La reacción entre la pirrolidina y el material de partida cíclico representado por la Fórmula Estructural (II) forma un 20 compuesto intermedio de amida representado por la Fórmula Estructural (III) :

En las Fórmulas Estructurales (II) y (III) , R1-R3 son como se describieron para la Fórmula Estructural (I) ; y R5 es un grupo fenilo sustituido o no sustituido.

El método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) puede comprender una segunda etapa por la cual el grupo aminoacetal en el compuesto intermedio representado por la Fórmula Estructural (III) es hidrolizado para formar el compuesto acíclico representado por la Fórmula Estructural (IV) :

R1, R2, R3 y R5 en la Fórmula Estructural (IV) son como se definieron en las Fórmulas Estructurales (I) - (III) .

El método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) puede comprender una tercera etapa por la cual el compuesto precursor acíclico representado por la Fórmula Estructural

(IV) se hace reaccionar con un agente reductor de amidas para formar un compuesto representado por la Fórmula Estructural (V) :

R1, R2, R3 y R5 en la Fórmula Estructural (V) son como se definieron en las Fórmulas Estructurales (I) - (IV) .

El método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) puede comprender una cuarta etapa por la cual el grupo -NHCH (-CH2OH) R5 del compuesto de amina representado por la Fórmula Estructural (V) es desbencilado para formar un compuesto similar a la esfingosina representado por la Fórmula Estructural (VI) :

Preferiblemente, la desbencilación se consigue por hidrogenación. R1, R2 y R3 son como se describieron para las Fórmulas Estructurales (I) - (V) .

El método para preparar un compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) comprende

una etapa por la cual el compuesto similar a la esfingosina representado por la Fórmula Estructural (VI) es acilado para formar el compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) .

Otras realizaciones de la presente invención son compuestos intermedios en la preparación del compuesto similar a la ceramida representado por la Fórmula Estructural (I) por los métodos descritos en la presente memoria. La presente invención está dirigida a un compuesto intermedio representado por la Fórmula Estructural (VIII) :

R4 es -H2 o =O; y R6 se representa por la Fórmula Estructural (IX) :

El anillo de fenilo A en la Fórmula Estructural (IX) es sustituido o no sustituido. Preferiblemente, sin embargo, el 20 anillo de fenilo A es no sustituido. Alternativamente, R4 en la Fórmula Estructural (VIII) es H2 y R6 es -H.

Los métodos de la presente invención se pueden utilizar para preparar compuestos similares a la ceramida que

inhiben la enzima GlcCer sintasa en cinco etapas a partir de materiales de partida conocidos. La síntesis es altamente eficaz, dando como resultado un rendimiento global que es generalmente mayor que 8% y en un exceso enantiomérico... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto representado por la siguiente fórmula estructural (VIII) :

una sal del compuesto, un enantiómero del compuesto o una sal del enantiómero, en donde: R4 es -H2 o =O; y R6 se representa por la siguiente fórmula estructural (IX) :

en donde el anillo de fenilo A está sustituido o no sustituido; o R4 es -H2 y R6 es -H.

2. El compuesto de la reivindicación 1, en donde el anillo de fenilo A es no sustituido.

3. El compuesto de la reivindicación 1, en donde R4 es -H2 y R6 es -H.

4. Un método para preparar un compuesto representado por la siguiente fórmula estructural (I) :

en donde R7 es un grupo alquilo o alquenilo C7 a C10, que comprende la etapa de acilar un compuesto de partida 15 representado por la siguiente fórmula estructural (VI) :

con R7-C (O) -X, en donde X es un grupo saliente.

5. El método de la reivindicación 4, en donde R7 es un grupo alquilo C7 de cadena lineal.

6. El método de la reivindicación 4 o 5, en donde el agente de acilación es un haluro de ácido, un anhídrido o un éster.

7. El método de la reivindicación 4 o 5, en donde X es -Cl.

8. El método de la reivindicación 4 o 5, en donde X es N-hidroxisuccinimidilo.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 4-8, en donde el compuesto de partida se prepara desbencilando el grupo -NHCH (-CH2OH) R5 de un compuesto de amina representado por la siguiente fórmula estructural (V) :

en donde R5 es un grupo fenilo sustituido o no sustituido.

10. El método de la reivindicación 9, en donde la desbencilación es por hidrogenación.

11. El método de la reivindicación 9 o 10, en donde R5 es un grupo fenilo.

12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 4-11, en donde el compuesto de amina se prepara haciendo 15 reaccionar un compuesto acíclico representado por la siguiente fórmula estructural (IV) :

con un agente reductor de amidas.

13. El método de la reivindicación 12, en donde el agente reductor de amidas es hidruro de litio y aluminio o borano tetrahidrofurano.