Procedimiento para la ligazón selectiva de un sustrato a sorbentes mediante ligazón por lo menos bivalente.

Procedimiento para la ligazón bivalente selectiva de un sustrato sintético o natural con al menos dos grupos distintos capaces de ligarse con un sorbente,

que comprende un vehículo sólido y al menos dos grupos diferentes capaces de la ligazón con el sustrato sintético o natural, en donde el procedimiento comprende las etapas (i) a (iv):

(i) cálculo de al menos dos grupos capaces de ligarse con un sorbente del sustrato sintético o natural,

(ia) ligazón de un polímero no derivatizado a través de interacciones no covalentes con el vehículo,

(ii) introducción en cada caso de al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el sustrato sintético o natural a través de al menos dos grupos funcionales iguales o diferentes del polímero en este polímero, con la formación de al menos un sorbente, en donde en el caso de los grupos se trata de grupos que son completamentarios a los grupos calculados en la etapa (i), en donde se produce un polímero derivatizado con al menos dos distintos grupos capaces de ligarse y en cada caso los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse están ligados covalentemente en el polímero, en donde

(a) los grupos se calculan de forma tal que los aportes de las energías de Gibbs de cada uno de los grupos para la ligazón no covalente con el sustrato dan un valor negativo de la energía de Gibbs ΔG, de modo tal que se produce una potenciación de la ligazón que repercute en una selectividad de separación α mejorada de más de 1,4, con la que se separa el sustrato por ligar selectivamente con los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el al menos un sorbente usando el al menos un sorbente de la mezcla de sustrato y en donde tiene lugar

(iii) la puesta en contacto del sustrato con el sorbente de la etapa (ii);

(iv) el ensayo de la potencia de la ligazón del sustrato con el sorbente dela etapa (iii).

Procedimiento para la ligazón selectiva de un sustrato a sorbentes mediante ligazón por lo menos bivalente

La invención se refiere a un procedimiento para la ligazón bivalente selectiva de un sustrato con por lo menos dos grupos distintos capaces de la ligazón, a un sorbente. El mismo se selecciona de una colección de sorbentes, en cuya superficie se encuentran en cada caso por lo menos dos grupos distintos capaces de ligazón, que se obtienen por la descomposición de sustratos sintéticos o naturales situados en bloques estructurales que contienen estos grupos. El procedimiento de la ligazón bivalente selectiva es especialmente adecuado para el aislamiento de materiales sintéticos o también naturales, como también para la caracterización e identificación de la función y propiedades de estos materiales. El procedimiento de la ligazón bivalente selectiva puede usarse para la detección de las interacciones entre sustrato y receptor, para la selección sistemática de sustancias activas, para la separación selectiva de compuestos isoméricos, para la separación selectiva como también para la limpieza de sustratos.

De la cromatografía de bioafinidad ya se sabe inmovilizar químicamente sustancias en la superficie de un vehículo ¡nsoluble de elevado peso molecular, las cuales sustancias poseen una afinidad especialmente elevada con respecto a determinadas biomoléculas. Seguidamente permiten ligar estas o bien refinarlas.

En cuanto a estos vehículos, suele tratarse de sustancias inmovilizadas en biopolímeros. Sin embargo, por otra parte también es posible anclar sustancias de bajo peso molecular sobre la superficie, mediante las cuales sustancias es posible efectuar la ligazón o bien refinación de biopolímeros.

Al respecto, en estos casos se presenta entonces por lo general una afinidad suficientemente elevada solamente cuando el sorbente y el sustrato presentan grupos complementarios entre sí, que pueden formar una ligazón entre sí. Los grupos complementarios son normalmente grupos hidrófilos, que por medio de puentes de hidrógeno o dipolos o polipolos pueden ¡nteractuar entre sí, con lo cual tiene lugar la ligazón.

Ya es sabido que los sistemas biológicos pueden ¡nteractuar simultáneamente entre sí por medio de uno o más lugares de contacto moleculares (M. Whitesides etal., Angew. Chem. 1998, 110, 2908-2953).

Por otra parte, del documento WO 00/32649 se conocen polímeros como sorbentes para la separación de sustratos como también procedimientos para la separación de sustratos con ayuda de estos sorbentes. De esta manera se posibilita la separación por medio de por lo menos dos tipos distintos de interacciones. En este contexto, en cuanto a los grupos que intervienen en la ligazón, del sorbente que oficia de receptor, puede tratarse de un único tipo de grupos, pero sin embargo también de dos o más tipos distintos de grupos.

Por otra parte, en los documentos patente WO 00/32648, WO 01/38009 como también WO 00/78825 se divulgan interacciones entre sorbente y sustrato, que proveen buenas premisas para por lo menos una ligazón bivalente.

En estos procedimientos, para la ligazón selectiva de un sustrato es también necesario que el biopolímero adecuado para ello sea conocido y preparable, cuando se lo ha de usar como una parte del sorbente. Inversamente, si deben ligarse biopolímeros sobre el sorbente por medio de sustancias de bajo peso molecular, en tal caso es necesario que estas sean conocidas y pueden ser inmovilizadas sin modificar sus propiedades de ligazón sobre el vehículo.

También se conoce un procedimiento para preparar grupos sintéticos sobre un compuesto polímero para la ligazón de sustancias biológica y farmacológicamente activas. En este caso se fijan moléculas plantilla, que son sustancias biológica o farmacológicamente activas, en el compuesto polímero. Después de la unión por acoplamiento con grupos reactivos funcionales al compuesto polímero para la ligazón de sustratos, se desprenden nuevamente las moléculas plantilla (WO 00/13016).

Además se conoce un procedimiento para la separación selectiva de un compuesto orgánico elegido. En este caso, sobre la superficie de un vehículo se aplican grupos que son complementarios con respecto al compuesto que debe ser separado. En cuanto al compuesto a ser separado se trata preferiblemente de macromoléculas, que poseen grupos ionizables. Los grupos ligantes situados sobre la superficie del vehículo tienen una carga inversa a la de la macromolécula. Sin embargo, sobre el solvente se halla solamente un tipo de grupos por medio del que tienen lugar la ligazón (WO 93/19844).

Por otra parte, en el documento US 2002/0155509 A1 se divulga un procedimiento que puede en última instancia puede usarse para la separación selectiva de un sustrato a partir de una mezcla de sustratos. En este caso, se

pone en contacto la mezcla de sustratos con diferentes sorbentes y agentes de elución. Mediante espectrometría de desorción puede seguidamente establecerse si y con qué Intensidad los sustratos combinados de sorbente/agente de elución elegidos están ligados a los sorbentes. Los sorbentes y agentes de elución pueden variar hasta que se encuentre una combinación adecuada de sorbente/agente de elución, que permita la separación selectiva de un 5 sustrato (en este caso, los conceptos de "sorbente" y "sustrato" se apartan de la definición usada en el documento US 2002/0155509 A1, base de la presente solicitud y que se explican con mayor detalle en lo que sigue.

También ya se sabe Inmovilizar grupos polares con radicales alquilo de larga cadena sobre la superficie del vehículo, con lo que se forman sorbentes con por lo menos dos grupos distintos capaces de la ligazón. En este caso, en una primera etapa de reacción se convierten clorosllanos que están sustituidos con un radical alquilo que 10 preferiblemente es de cadena mediana o larga, por ejemplo, un radical alquilo Cs o Cis, con grupos OH de la superficie del vehículo, por ejemplo sllanol de gel de sílice, en donde los radicales alquilo mencionados sobre la superficie del vehículo son Inmovilizados. En una segunda etapa se hace seguidamente reaccionar la superficie del vehículo con trlmetoxl o trletoxlsllanos, a lo que se acopla una etapa de hidrólisis bajo separación de alcohol bajo formación de un grupo sllanol. Además, también es posible hacer reaccionar compuestos de silicio tales como 15 alqulltrlalcoxlsllanos, como por ejemplo octadeclltrlmetoxisilano, con grupos OH de la superficie del vehículo, con lo cual en primera Instancia se Inmoviliza el radical alquilo. Los radicales alcoxi que no han reaccionado pueden seguidamente ser hldrollzados bajo formación de grupos silanol, con lo que se genera el segundo grupo, capaz de ligazón. Éstos sorbentes deberían ser especialmente adecuados para la ligazón de sustratos a partir de soluciones acuosas (Column Watch, LC*GC Europe, Diciembre de 2002, páginas 780-786).

20 Por lo general, en el caso en que mediante sorbentes han de separarse sustratos de estructura y/o propiedades de ligazón todavía desconocidas, estos procedimientos descritos del estado de la técnica no permiten predecir específicamente de antemano hasta qué punto un determinado sorbente es adecuado para la ligazón selectiva del sustrato, o no. En este caso, debe Investigarse mediante investigaciones generalmente laboriosas si los sorbentes conocidos son adecuados para la ligazón selectiva del sustrato o no. Por ello el descubrimiento de un 25 sorbente adecuado es más bien fortuito.

Por ello la Invención tenía el objetivo de proporcionar un procedimiento para preparar un sorbente mediante el que un sustrato o también diversos sustratos sean ligados mediante ligazón bivalente.

Estos objetivos pudieron alcanzarse con ayuda de por lo menos un sorbente, que presenta un polímero no ligado de manera no covalente, aplicado sobre un vehículo, y que está provisto con por lo menos dos grupos distintos capaces 30 de la ligazón, que pueden ¡nteractuar de manera complementaria y bivalente con por lo menos dos grupos en el sustrato. De esta manera, y a diferencia de la Interacción monovalente, que varía entre poco selectiva o no selectiva en absoluto, se presenta un refuerzo. Seguidamente el compuesto deseado es conservado por el sorbente con mayor firmeza que en el caso de los competidores que solamente ligan de manera monovalente, con lo que a diferencia de estos competidores se logra la ligazón selectiva. En comparación con otros sustratos competidores 35 polivalentes es posible lograr la ligazón selectiva mediante un sorbente optimizado, cuyas propiedades necesarias para ello pueden determinarse con ayuda de una colección de solventes.

Por lo tanto, el objeto de la Invención es... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la ligazón bivalente selectiva de un sustrato sintético o natural con al menos dos grupos distintos capaces de ligarse con un sorbente, que comprende un vehículo sólido y al menos dos grupos diferentes capaces de la ligazón con el sustrato sintético o natural, en donde el procedimiento comprende las etapas (i) a (iv):

(i) cálculo de al menos dos grupos capaces de ligarse con un sorbente del sustrato sintético o natural,

(¡a) ligazón de un polímero no derivatizado a través de interacciones no covalentes con el vehículo,

(¡i) introducción en cada caso de al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el sustrato sintético o natural a través de al menos dos grupos funcionales ¡guales o diferentes del polímero en este polímero, con la formación de al menos un sorbente, en donde en el caso de los grupos se trata de grupos que son completamentarios a los grupos calculados en la etapa (i), en donde se produce un polímero derivatizado con al menos dos distintos grupos capaces de ligarse y en cada caso los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse están ligados covalentemente en el polímero, en donde

(a) los grupos se calculan de forma tal que los aportes de las energías de Gibbs de cada uno de los grupos para la ligazón no covalente con el sustrato dan un valor negativo de la energía de Gibbs AG, de modo tal que se produce una potenciación de la ligazón que repercute en una selectividad de separación a mejorada de más de 1,4, con la que se separa el sustrato por ligar selectivamente con los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el al menos un sorbente usando el al menos un sorbente de la mezcla de sustrato y en donde tiene lugar

(i¡¡) la puesta en contacto del sustrato con el sorbente de la etapa (¡i);

(iv) el ensayo de la potencia de la ligazón del sustrato con el sorbente déla etapa (i¡¡).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cálculo en la etapa (i) comprende la descomposición del sustrato sintético o natural en al menos dos componentes con al menos dos grupos capaces de ligarse con un sorbente.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque un componente posee dos grupos capaces de ligazón diferentes.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la selección de al menos dos grupos capaces para ligazón con un sorbente del sustrato sintético o natural en la etapa (I) lleva a dos componentes con al menos un grupo capaz de ligarse con el sorbente y en la etapa (¡I) se obtiene un sorbente; o la selección de al menos dos grupos capaces para ligazón con un sorbente del sustrato sintético o natural en la etapa (I) lleva a tres componentes con al menos un grupo capaz de ligarse con el sorbente y en la etapa (¡I) se obtienen al menos tres sorbentes; o la selección de al menos dos grupos capaces de ligarse con un sorbente del sustrato sintético o natural en la etapa (I) lleva a cuatro componentes con al menos un grupo capaz de ligarse con el sorbente y en la etapa (¡I) se obtienen al menos seis sorbentes.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los al menos dos diferentes grupos capaces de ligazón del al menos un sorbente se seleccionan entre grupos que son componente de aminoácidos, azúcares, nucleótldos; nucleósldos, bases de plrlmldlna y bases de purlna.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los al menos dos diferentes grupos capaces de ligazón del sustrato se seleccionan entre grupos que son componente de aminoácidos, azúcares, nucleótldos, nucleósldos, bases de plrlmldlna y bases de purlna.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en la etapa (¡I) los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el sustrato a través de un reactivo se aplican sobre un vehículo recubierto con polímero, que se selecciona del grupo que comprende reactivos de activación, reactivos de silanización y espaciadores o mezclas de dos o varios de estos reactivos.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque en la etapa (¡i) los al menos dos grupos diferentes capaces de ligarse con el sustrato se componen de radicales fenilo, hidroxifenilo, carboxilo, amina, amida, hidroxilo, indol, imldazol y guanidina.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa (v):

(v) aislamiento del sustrato.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende

adicionalmente la etapa (vi):

(vi) caracterización e identificación del sustrato.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato comprende uno o varios principios activos naturales seleccionados del grupo que comprende aminoácidos, 5 oligopéptidos, nucleótidos, proteínas, glucoproteínas, antígenos, anticuerpos, hidratos de carbono, enzimas, coenzimas, hormonas, alcaloides, esteroides, virus, microorganismos, ingredientes de tejido vegetal y animal, células, fragmentos celulares, compartimientos celulares, disrupciones celulares, lectinas, compuesto de flavilio, flavonas e isoflavonas o uno o varios principios activos sintéticos seleccionados del grupo de sustancias con acción sobre el sistema nervioso, con acción sobre el sistema hormonal, con acción sobre mediadores, con acción sobre el 10 sistema cardiocirculatorio, con acción sobre el tracto respiratorio, con acción sobre el tracto gastrointestinal, con acción sobre el riñón y las vías urinarias eferentes, con acción sobre el ojo, con acción sobre la piel, sustancias para la prevención y la terapia de enfermedades infecciosas, con acción sobre tumores malignos, con acción sobre el sistema inmune y sustancias de acción ¡nmunológica, así como insecticidas, herbicidas, pesticidas y fungicidas.