Nuevos selectores quirales y fases estacionarias para la separación de mezclas de enantiómeros.

Uso de derivados de ß-aminoácidos no sustituidos en posición α

de la estructura

en calidad de selectores quirales en procedimientos para la separación de mezclas de sustancias, preferiblemente 5 de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiómeros, en particular de enantiómeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene ß-aminoácidos y sus derivados, β-aminoácidos y α-hidroxiácidos, caracterizado por que n significa 1-5, preferiblemente n significa 1 o n significa 2,

R1 significa alquilo (C1-C4), arilo (C6-C10), aralquilo (C7-C13), heteroalquilo (C7-C10), piridilo, hidroximetilo, CH(OH)CH3, CH2CONH2, CH2COOH, (CH2)2CONH2, (CH2)2COOH, (CH2)4NH2, (CH2)2SCH3 o (CH2)3NHC(NH)NH2,

en donde X es OH o representa un enlazador de aminopropilo, a través del cual el selector está unido, en forma de amida de ácido carboxílico, al material de soporte,

y R2 significa 3,5-dinitrobenzoilo o naftilo, cuando X representa un enlazador para la unión covalente a un material de soporte, o R2 significa CH2CHR3R4, en donde R3 significa H u OH y R4 significa alquilo (C1-C20), arilo (C6 -C10) o aralquilo (C7- C13), cuando X representa OH.

Nuevos selectores quirales y fases estacionarias para la separaciïn de mezclas de enantiïmeros.

La presente invenciïn se refiere al uso de β-aminoïcidos no sustituidos en posiciïn α y, en particular, sus derivados en calidad de selectores quirales para la separaciïn de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de mezclas de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y α-hidroxiïcidos, asï como fases estacionarias quirales (CSP – siglas en alemïn) que contienen β-aminoïcidos no sustituidos en posiciïn α y, en particular, sus derivados en calidad de selectores quirales centrales, a su sïntesis y a procedimientos para la separaciïn de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de mezclas de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y α-hidroxiïcidos, con ayuda de estas fases estacionarias.

La creciente demanda de sustancias puras en cuanto a los enantiïmeros y principios activos para aplicaciones quïmicas y farmacïuticas ha conducido al desarrollo de una pluralidad de tecnologïas de separaciïn estereoselectivas, ante todo en el campo de la cromatografïa, que se pueden emplear a escala analïtica para el control de la pureza enantiomïrica y para la comprobaciïn de procesos de racemizaciïn, para el control de calidad farmacïutica y para estudios farmacocinïticos, al igual que a escala preparativa para proporcionar los compuestos puros en cuanto a los enantiïmeros.

En contraposiciïn a diastereïmeros, los enantiïmeros presentan propiedades quïmicas y fïsicas idïnticas en un entorno aquiral. Por lo tanto, las separaciones cromatogrïficas de enantiïmeros puede llevarse a cabo ya sea utilizando mïtodos indirectos, es decir, despuïs de la reacciïn del analito con un reactivo de derivatizaciïn quiral para dar una mezcla de diastereïmeros que, a diferencia de una mezcla de enantiïmeros, se puede separar en material de fase aquiral, o con ayuda de los denominados mïtodos directos utilizando un selector quiral que es incorporado en la fase mïvil o estacionaria. La capacidad de separaciïn se basa aquï en la diferente estabilidad de los complejos diastereïmeros que se forman por interacciones no covalentes entre el analito y el selector.

Procedimientos directos, al igual que indirectos, encontraron aplicaciïn en el campo de la separaciïn de enantiïmeros en diversos mïtodos cromatogrïficos y electroforïticos tales como la cromatografïa de gases (GC) , la cromatografïa lïquida de alta resoluciïn (tambiïn cromatografïa lïquida de alta presiïn, HPLC) , la cromatografïa de capa fina (DC) , cromatografïa lïquida sïper- y sub-crïtica (SFC) , la electrocromatografïa capilar (CEC) y la electroforesis capilar (CE) (Gïbitz y Schmid (comps.) , Methods in Molecular Biology, Vol. 243:. Chiral Separations: Methods and Protocols, Humana Press Inc: Totowa, NJ: 2004; Gïbitz y Schmid, Biopharm. Drug Dispos. 2001, 22, 291-336) .

Un derivatizaciïn del analito significa al menos una etapa de reacciïn adicional, que puede conducir a la formaciïn de productos secundarios y de descomposiciïn no deseados, asï como a la racemizaciïn (parcial) . Ademïs de ello, deben estar presentes en el analito grupos funcionales adecuados para la derivatizaciïn, y el reactivo de derivatizaciïn quiral debe estar disponible en alta pureza enantiomïrica (Gïbitz y Schmid, Biopharm. Drug Dispos. 2001, 22, 291-336) , por lo cual hoy en dïa se prefieren mïtodos cromatogrïficos o electroforïticos no derivativos.

La adiciïn de un selector quiral a la fase mïvil de un sistema cromatogrïfico o electroforïtico representa ciertamente un mïtodo de manipulaciïn simple para la separaciïn de enantiïmeros, pero es muy caro y no se puede poner en prïctica en todos los casos.

Procedimientos cromatogrïficos directos utilizando fases estacionarias quirales, en los que un selector quiral estï unido de forma covalente o por adsorciïn a un material de soporte son convenientes en tïrminos de manipulaciïn y

- suponiendo un rendimiento de separaciïn suficiente del material en fase quiral -tambiïn aplicables a escala preparativa. Precisamente en el campo de fases estacionarias quirales, es deseable un selector quiral, el cual, por una parte, permita una separaciïn eficiente de los dos enantiïmeros de un compuesto quiral, pero, por otra parte, sea lo suficientemente flexible como para permitir la aplicaciïn de una amplia clase de compuestos.

Una variante de los mïtodos directos son procesos de intercambio de ligandos (LE) , que se basan en la formaciïn de complejos ternarios mixtos entre un ion metïlico, un selector quiral y el analito, ambos de los cuales actïan como ligandos sobre el ion metïlico.

Responsables en este caso para una separaciïn exitosa son las diferentes constantes de estabilidad de los complejos mixtos con el enantiïmero (R) o bien (S) del analito. El principio de intercambio de ligandos pudo emplearse con ïxito en una serie de los procedimientos arriba mencionados para la separaciïn de enantiïmeros: por una parte, bajo la adiciïn de un selector quiral al electrolito en la electroforesis capilar y, ademïs de ello, utilizando fases estacionarias quirales en cromatografïa en columna clïsica, la cromatografïa lïquida de alto rendimiento, la cromatografïa de capa fina y la electrocromatografïa capilar, en donde, en estos casos, el selector quiral puede estar unido de forma covalente o por adsorciïn al material de soporte.

Dado que, no obstante, hasta la fecha no pueden ser pronosticadas separaciones quirales, sigue siendo un gran desafïo cromatogrïfico encontrar con eficacia y rapidez la combinaciïn adecuada de fase quiral estacionaria y mïvil (Subramanian, Practical Approach to Chiral Separations by Liquid Chromatography, Wiley-VCH: Weinheim 1994; Gïbitz y Schmid (comps.) , Methods in Molecular Biology, Vol. 243: Chiral Separations: Methods and Protocols, Humana Press Inc: Totowa, NJ: 2004; Francotte, GIT Labor-Fachzeitschrift 5/2006, 452-455) , e investigaciones intensas han conducido a materiales de fase siempre nuevos y mejorados (Lïmmerhofer y Lindner, En: Separation Methods in Drug Synthesis and Purification, Valkï (comp.) , Elsevier: Amsterdam 2000, 337-437) . De acuerdo con Armstrong et al. (Anal. Chem. 2001, 73, 557A-561A) , ya en 2001 se podïan adquirir en el comercio mïs de 100 fases estacionarias quirales basadas en diferentes selectores solamente para la cromatografïa lïquida de alto rendimiento. Cada uno de los fabricantes ofrece extensos manuales de aplicaciïn, en los que se listan, casi de forma exclusiva de forma especïfica para el producto, las mïs variadas condiciones de separaciïn, p. ej., para aminas quirales alifïticas, aromïticas, alicïclicas o heterocïclicas, alcoholes, amino-alcoholes o α-aminoïcidos y sus derivados. Esta pluralidad de fases estacionarias quirales adquiribles comercialmente confirma, por una parte, la enorme importancia y el gran interïs en estas tïcnicas de separaciïn, pero tambiïn una gran desventaja que afecta hasta la fecha a los mïtodos cromatogrïficos y electroforïticos directos con ayuda de fases estacionarias quirales: a menudo se necesita una serie de fases estacionarias quirales (costosas) para lograr una separaciïn eficiente, incluso en el caso de unidades estructuralmente estrechamente relacionadas.

Por lo tanto, investigaciones propias, al igual que datos de la bibliografïa confirman que, hasta la fecha, para la cromatografïa quiral, por ejemplo de β-aminoïcidos y sus derivados, es necesaria una pluralidad de fases estacionarias que luego se emplean en cromatografïa de gases (GC) o cromatografïa de lïquidos (p. ej. HPLC) . A partir del estado de la tïcnica se conocen, p. ej., fases de carbamato de celulosa, derivados de amilosa, ïteres corona (Berkecz et al., J. Chromatogr. A, 2006, 1125, 138-143; Hyun et al., J. Sep. Sci. 2005, 28, 421-427) , fases de intercambio de ligandos (Hyun et al., J. Sep. Sci. 2003, 26, 1615-1622; Hyun et al., Biomed. Chromatogr. 2003, 17, 292-296) o fases de glicopïptidos macrocïclicas (Sztojkov-Ivanov et al., Chromatographia 2006, 64, 89-94; Illisz et al., J. Sep. Sci. 2006, 29, 1305-1321 y la bibliografïa allï citada; D'Acquarica et al., Tetrahedron: Assymetr y 2000, 11, 2375-2385) .

En los ïltimos aïos, debido a sus particulares propiedades farmacolïgicas, los β-aminoïcidos se han incorporado como componentes clave en una pluralidad... [Seguir leyendo]

1. Uso de derivados de β-aminoïcidos no sustituidos en posiciïn α de la estructura en calidad de selectores quirales en procedimientos para la separaciïn de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y α-hidroxiïcidos, caracterizado por que n significa 1-5, preferiblemente n significa 1 o n significa 2,

R1 significa alquilo (C1-C4) , arilo (C6-C10) , aralquilo (C7-C13) , heteroalquilo (C7-C10) , piridilo, hidroximetilo, CH (OH) CH3, CH2CONH2, CH2COOH, (CH2) 2CONH2, (CH2) 2COOH, (CH2) 4NH2, (CH2) 2SCH3 o (CH2) 3NHC (NH) NH2, en donde X es OH o representa un enlazador de aminopropilo, a travïs del cual el selector estï unido, en forma de amida de ïcido carboxïlico, al material de soporte, y R2 significa 3, 5-dinitrobenzoilo o naftilo, cuando X representa un enlazador para la uniïn covalente a un material

de soporte,

o R2 significa CH2CHR3R4, en donde R3 significa H u OH y R4 significa alquilo (C1-C20) , arilo (C6 -C10) o aralquilo (C7-C13) , cuando X representa OH.

2. Uso de derivados de β-aminoïcidos segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por que el selector quiral estï

presente predominantemente en una configuraciïn absoluta con respecto al ïtomo de carbono C-3 (ïtomo de carbono β) .

3. Uso de derivados de β-aminoïcidos segïn la reivindicaciïn 1 ï 2, caracterizado por que R1 significa fenilo.

4. Uso de derivados de β-aminoïcidos segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que R4 significa alquilo (C8-C18) , preferiblemente alquilo (C6-C16) , en particular alquilo (C10-C12) , y de manera particularmente preferida R4 significa n-decilo.

5. Uso de derivados de β-aminoïcidos segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que R4 30 significa fenilo y n significa 1.

6. Uso de derivados de β-aminoïcidos de la estructura en donde n = 1-5, preferiblemente n = 1 o n = 2,

R1 = alquilo (C1-C4) , arilo (C6-C10) , aralquilo (C7-C13) , heteroalquilo (C7-C10) , piridilo, hidroximetilo, CH (OH) CH3, CH2CONH2, CH2COOH, (CH2) 2CONH2, (CH2) 2COOH, (CH2) 4NH2, (CH2) 2SCH3 o (CH2) 3NHC (NH) NH2, en donde, ademïs, X es OH o representa un enlazador de aminopropilo, a travïs del cual el selector estï unido, en forma de amida de ïcido carboxïlico, al material de soporte, y R2 significa 3, 5-dinitrobenzoilo o naftilo, cuando X representa un enlazador para la uniïn covalente a un material

de soporte,

o R2 significa CH2CHR3R4, en donde R3 significa H u OH y R4 significa alquilo (C1-C20) , arilo (C6 -C10) o aralquilo (C7-C13) , cuando X representa OH, para la preparaciïn de fases estacionarias para procedimientos de separaciïn cromatogrïficos de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de 45 enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y α-hidroxiïcidos, caracterizado por que el selector quiral se une de forma covalente o por adsorciïn a un material de soporte basado en gel de sïlice o en un monolito.

7. Una fase estacionaria quiral para la separaciïn cromatogrïfica de mezclas de sustancias, preferiblemente de 50 mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas del grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y α-hidroxiïcidos, que contiene un material de soporte y un selector quiral, caracterizada por que el selector quiral

en donde n significa 1-5, preferiblemente n significa 1 o n significa 2, R1 significa alquilo (C1-C4) , arilo (C6-C10) , aralquilo (C7-C13) , heteroaralquilo (C7-C10) , piridilo, hidroximetilo, CH (OH) CH3, CH2CONH2, CH2COOH, (CH2) 2CONH2, (CH2) 2COOH, (CH2) 4NH2, (CH2) 2SCH3 o (CH2) 3NHC (NH) NH2, R2 significa 3, 5-dinitrobenzoilo o naftilo, y X representa un enlazador de aminopropilo, a travïs del cual el selector estï unido, en forma de amida de ïcido carboxïlico, al material de soporte.

8. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 7, caracterizada por que el selector quiral estï presente predominantemente en una configuraciïn absoluta con respecto al ïtomo de carbono C-3 (ïtomo de carbono β) .

9. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 7 u 8, caracterizada por que R1 representa fenilo. 15

10. Una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada por que el material de soporte es una fase de gel de sïlice o de monolito.

11. Procedimiento para la preparaciïn de una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones

7 a 10, que comprende las siguientes etapas: (ia) acilaciïn (R2 = 3, 5-dinitrobenzoilo) de un β-aminoïcido no sustituido en posiciïn α o del correspondiente ïster de β-aminoïcido con un derivado de 3, 5-dinitrobenzoilo adecuado para la acilaciïn, preferiblemente cloruro de 3, 5dinitrobenzoilo, o (ib) sïntesis de un β-aminoïcido N-naftilado no sustituido en posiciïn α o del correspondiente ïster de β-aminoïcido (R2 = naftilo) ,

(ii) eventualmente, saponificaciïn de la funciïn ïster,

(iii) eventualmente, acoplamiento de otras unidades de β-aminoïcido no sustituido en posiciïn α,

(iv) uniïn covalente del selector quiral a un material de soporte, mediante un enlazador de aminopropilo, a travïs del cual el selector estï unido, en forma de amida de ïcido carboxïlico, al material de soporte. 30

12. Procedimiento para la separaciïn cromatogrïfica de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas entre el grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y αhidroxiïcidos, que comprende las siguientes etapas:

(i) puesta en contacto de una disoluciïn de la mezcla de sustancias a separar con una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10,

(ii) la separaciïn de los componentes individuales de la mezcla de sustancias en virtud de su diferente interacciïn con la fase estacionaria utilizando una fase mïvil,

(iii) eventualmente, la recogida fraccionada de la fase mïvil y el aislamiento de la sustancia cromatogrïficamente 40 purificada de la misma.

13. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 12 para la determinaciïn de trazas secundarias de enantiïmeros, preferiblemente de enantiïmeros de α-y β-aminoïcidos.

14. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 12 ï 13, caracterizado por que se trata de procedimientos de cromatografïa lïquida, preferiblemente procedimientos HPLC.

15. Una fase estacionaria quiral para la separaciïn cromatogrïfica de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiïmeros, en particular de 50 enantiïmeros de sustancias seleccionadas entre el grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, αaminoïcidos y α-hidroxiïcidos, que contienen un material de soporte y un selector quiral, caracterizada por que el

en donde R1 significa alquilo (C1-C4) , arilo (C6-C10) , aralquilo (C7-C13) , heteroaralquilo (C7-C10) , piridilo, hidroximetilo, CH (OH) CH3, CH2CONH2, CH2COOH, (CH2) 2CONH2, (CH2) 2COOH, (CH2) 4-NH2, (CH2) 2-SCH3 o (CH2) 3NHCNHNH2 y R3 significa H u OH y R4 significa alquilo (C1-C20) , arilo (C6 -C10) o aralquilo (C7-C13) .

16. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 15, caracterizada por que el selector quiral estï presente predominantemente en una configuraciïn absoluta con respecto al ïtomo de carbono C3 (ïtomo de carbono β) , mientras que el estereocentro potencialmente presente en posiciïn 2’ no debe estar presente predominantemente en una configuraciïn absoluta.

17. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 15 ï 16, caracterizada por que R1 significa fenilo.

18. Una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado por que R4 significa alquilo (C4-C18) , preferiblemente alquilo (C6-C16) , en particular alquilo (C10-C12) , y de manera particularmente preferida R4 significa n-decilo.

19. Una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado por que R4 significa fenilo.

20. Una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizada por que el selector quiral estï unido por adsorciïn a un material de soporte basado en gel de sïlice o en un monolito.

21. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 20, caracterizada por que el material de soporte es un material de fase inversa.

22. Una fase estacionaria quiral segïn la reivindicaciïn 21, caracterizada por que el material de soporte se selecciona del grupo que comprende las fases RP-2, RP-4, RP-5, RP-6, RP-8, RP-12 y, en particular, RP-18.

23. Procedimiento para la preparaciïn de una fase estacionaria quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, que comprende las siguientes etapas:

(i) preparaciïn del aminoïcido N-alquilado,

(ii) uniïn por adsorciïn del aminoïcido N-alquilado a un material de soporte.

24. Procedimiento para la separaciïn cromatogrïfica de mezclas de sustancias, preferiblemente de mezclas de sustancias quirales, de manera particularmente preferida de enantiïmeros, en particular de enantiïmeros de sustancias seleccionadas entre el grupo que contiene β-aminoïcidos y sus derivados, α-aminoïcidos y αhidroxiïcidos, que comprende las siguientes etapas:

(i) puesta en contacto de una disoluciïn de la mezcla de sustancias a separar con una fase estacionaria quiral que contiene un selector quiral segïn una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22,

(ii) separaciïn de los componentes individuales de la mezcla de sustancias en virtud de su diferente interacciïn con el selector quiral utilizando una fase mïvil que contiene iones de metales de transiciïn divalentes, preferiblemente iones cobre (II) ,

(iii) eventualmente la recogida fraccionada de la fase mïvil y el aislamiento de las sustancias cromatogrïficamente purificadas de la misma.

25. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 24, para la determinaciïn de trazas secundarias de enantiïmeros, preferiblemente de enantiïmeros de α-y β-aminoïcidos.