Procedimiento de síntesis de la 2-tiohistidina y análogos.

Procedimiento de síntesis de un derivado de 2-tiohistidina de fórmula (I) siguiente:

**Fórmula**

o de una sal fisiológicamente aceptable de éste, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, para la cual:

- R1 y R2 representan, independientemente el uno del otro, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4), representando por lo menos uno de los grupos R1 y R2 un átomo de hidrógeno, y

- R3 y R4 representan, independientemente el uno del otro, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4), que comprende las etapas sucesivas siguientes:

(i) reacción de escisión de un compuesto de fórmula (II) siguiente:

o de una sal fisiológicamente aceptable, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, para la cual:

- representa o

- R1, R2, R3 y R4 son tal como se han definido anteriormente,

- R5 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4) o -CO-(alquilo (C1-C4)), y

- R6 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4),

en presencia de un tiol, a una temperatura superior o igual a 60ºC, para dar un compuesto de fórmula (I), y

(ii) separación del compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa (i) anterior del medio de reacción.

Procedimiento de síntesis de la 2-tiohistidina y análogos.

La presente solicitud de patente se refiere a un nuevo procedimiento de síntesis de la 2-tiohistidina y de derivados relacionados.

La L-2-tiohistidina, también denominada L-2-mercaptohistidina o ácido a-amino-2,3-dihidro-2-tioxo-1H-imidazol-4- propanoico, responde a la fórmula 1-1 siguiente:

Este aminoácido se obtuvo por hidrólisis ácida de proteínas de cobre, tales como la hemocianina de molusco o la tirosina de hongo. La L-2-tiohistidina es un buen quelante de iones metálicos divalentes tales como Zn2+ o Cu2+. Se utiliza en particular en cosmetología, como agente despigmentante o también como desodorante, y también como agente antioxidante para una utilización farmacéutica, cosmética o también alimenticia. A la vista del interés de este compuesto, se han descrito en la bibliografía varias síntesis de la 2-tiohistidina o de sus derivados.

Así, una primera síntesis describe la transformación del éster metílico de la L-histidina en derivado di-ter- butoxicarboxilado (di-Boc). Este último se trata después con clorotionoformiato de fenilo que, después del tratamiento, lleva a una mezcla de ásteres metílicos de mono- y de di-Boc-2-tiohistidina. Después de la desprotección, la L-2-tiohistidina se obtiene con un rendimiento global del 7% (J. Xu, J. C. Yadan, J. Org. Chem.

6, 6296-631 (1995)).

Sin embargo, tal síntesis necesita la protección del grupo amino de la histidina, que puede estar presente en forma libre. Además, el clorotionoformiato de fenilo debe ser preparado a partir del tiofosgeno (CSCI2), reactivo tóxico y difícilmente disponible en gran cantidad para una utilización a escala industrial.

Las solicitudes internacionales WO 95/18 18 y WO 95/ 494 describen la síntesis de la Na,Na-dimetil-2-tiohistidina o de su éster a partir del éster metílico de la Na,Na-dimetil-histidina por reacción con clorotioformiato de fenilo, después eventualmente hidrólisis.

La solicitud de patente US 29/93 642 describe asimismo una síntesis de la 2-tiohistidina (según un método descrito por Heath, H. ef al. J. Chem. Soc., 1951, 2215) a partir de la histidina por apertura del ciclo imidazol, y después por reacción con un tiocianato tal como KSCN. Además, la utilización de grandes volúmenes de ácido clorhídrico, el KSN, utilizado en medio ácido es un reactivo altamente tóxico.

Shosuke Ito ha descrito asimismo una síntesis de la 2-tiohistidina a partir de la histidina en 1985 (J. Org. Chem. 1985, 5, 3636-3638). Así, la histidina se pone a reaccionar con dibromo para dar, aparentemente por medio de una bromolactona, un tioéter de la 2-tiohistidina después de la reacción con cisteína. Una hidrólisis reductora en presencia de ácido yodhídrico Hl y de fósforo rojo P da entonces la 2-tiohistidina esperada y (D.L)-alanina. La 2- tiohistidina puede también ser obtenida directamente a partir del intermediario bromolactónico por reacción con Na2S.

Sin embargo, el procedimiento de Ito plantea, a nivel industrial, unos problemas de purificación ya que se necesitan dos cromatografías sobre columna para obtener el tioéter intermedio, así como para obtener el producto final, siendo la 2-tiohistidina final obtenida sólo con un rendimiento global del 12%. Además, la utilización de fósforo rojo no es recomendada para una utilización a nivel industrial, debido a su gran inflamabilidad. Además, se forma hidrógeno durante esta reacción entre el ácido yodhídrico Hl y el fósforo rojo P (J. Organomet. Chem. 529, 295-299 (1997)) y que es también muy peligroso a escala industrial.

Así, existe una necesidad real de desarrollar un nuevo procedimiento de síntesis de la 2-tiohistidina y de sus derivados que sea aplicable a nivel industrial, es decir que no presente dificultades de purificación, que no utilice productos o disolventes peligrosos y tóxicos para el ser humano y el medioambiente, y que permita acceder al producto, a escala industrial, con un buen rendimiento y un bajo coste.

La presente invención tiene por lo tanto por objeto un procedimiento de síntesis de un derivado de 2-tiohistidina de fórmula (I) siguiente:

O

S

(1-1).

o

RN

y

OH

nr2 nr3r4

S

O),

o de una sal fisiológicamente aceptable de éste, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular de una mezcla de enantiómeros, y en particular de una mezcla racémica de éste, para la cual:

- Ri y R2 representan, Independientemente entre sí, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4) tal como metilo, representando por lo menos uno de los grupos R1 y R2 un átomo de hidrógeno y representando ventajosamente cada uno un átomo de hidrógeno, y

- R3 y R4 representan, Independientemente entre sí, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4) tal como metilo,

que comprende las etapas sucesivas siguientes:

(i) reacción de escisión de un compuesto de fórmula (II) siguiente:

o de una sal fisiológicamente aceptable de éste, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular de una mezcla de enantiómeros, y en particular de una mezcla racémica de éste,

- Ri, R2, R3 y R4 son tal como se han definido anteriormente,

- R5 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4) o -CO-(alquilo (C1-C4)), y en particular un átomo de hidrógeno o un grupo -COCH3, y más particularmente un átomo de hidrógeno, y

- R6 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4), y en particular un átomo de hidrógeno,

en presencia de un tiol, preferentemente soluble en el disolvente de reacción que podrá ser en particular agua, a una temperatura superior o igual a 6°C, para dar un compuesto de fórmula (I), y

(ii) separación del compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa (i) anterior del medio de reacción.

Por "tautómero", se entiende, en el sentido de la presente invención, un isómero de constitución del compuesto obtenido por prototropía, es decir por migración de un átomo de hidrógeno y cambio de localización de un doble enlace. Los diferentes tautómeros de un compuesto son generalmente interconvertibles y están presentes en equilibrio en la solución, en proporciones que pueden variar según el disolvente utilizado, la temperatura o también el pH.

En el marco de los compuestos de la invención, el ciclo 2-tiohimidazol puede estar presente en las diferentes formas tautoméricas siguientes:

O

O

(II),

para la cual:

HN

*

N

HN

S

HS

HS

En la presente invención, se entiende designar por "fisiológicamente aceptable" lo que es generalmente seguro, no tóxico ni biológicamente ni de otra manera no deseable y que es aceptable para una utilización farmacéutica, cosmética o alimenticia (humana o animal).

Se entiende designar por "sales fisiológicamente aceptables" de un compuesto, unas sales que son fisiológicamente aceptables, como se han definido anteriormente, y que poseen la actividad (farmacológica, cosmética o alimenticia) deseada del compuesto original. Dichas sales comprenden:

(1) los hidratos y los solvatos,

(2) las sales de adición de ácido formadas con unos ácidos inorgánicos tales como el ácido clorhídrico, el ácido bromhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, el ácido fosfórico y similares; o formados con unos ácidos orgánicos tales como el ácido acético, el ácido bencenosulfónico, el ácido benzoico, el ácido alcanforsulfónico, el ácido cítrico, el ácido etanosulfónico, el ácido fumárico, el ácido glucoheptónico, el ácido glucónico, el ácido glutámico, el ácido glicólico, el ácido hidroxinaftoico, el ácido 2-hidroxietanosulfónico, el ácido láctico, el ácido maleico, el ácido mélico, el ácido mandélico, el ácido metanosulfónico, el ácido mucónico, el ácido 2-naftalenosulfónico, el ácido propiónico, el ácido salicílico, el ácido succínico, el ácido dibenzoil-L-tártrico, el ácido tártrico, el ácido p-toluenosulfónico, el ácido trimetilacético, el ácido trifluoroacético y similares, o

(3) las sales formadas cuando un protón ácido presente en el compuesto original está o bien sustituido por un ion metálico, por ejemplo un ion de metal alcalino, un ion de metal alcalinotérreo o un ion de aluminio; o bien coordinado con una base orgánica o inorgánica. Las bases orgánicas aceptables... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de síntesis de un derivado de 2-tiohistidina de fórmula (I) siguiente:

O

R.N

1 \

S

OH

V

nr2 nr3r4

(I).

o de una sal fisiológicamente aceptable de éste, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, para la cual:

- Ri y R2 representan, independientemente el uno del otro, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4), representando por lo menos uno de los grupos R1 y R2 un átomo de hidrógeno, y

- R3 y R4 representan, independientemente el uno del otro, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4),

que comprende las etapas sucesivas siguientes:

(i) reacción de escisión de un compuesto de fórmula (II) siguiente:

o de una sal fisiológicamente aceptable, de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, para la cual:

Y'-.-Y R,NV

representa

I O J

,NR,

- R-i, R2, R3 y R4 son tal como se han definido anteriormente,

- R5 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4) o -CO-(alquilo (C1-C4)), y

- R6 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C4),

en presencia de un tiol, a una temperatura superior o igual a 6°C, para dar un compuesto de fórmula (I), y (ii) separación del compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa (i) anterior del medio de reacción.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el tiol responde a la fórmula R-SH, representando R una cadena alquilo, lineal o ramificada, y preferentemente lineal, que comprende de 1 a 8, en particular de 2 a 6 átomos de carbono, sustituida con uno o más grupos seleccionados de entre OH, SH, NH2 y COOH.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que el tiol se selecciona de entre la cisterna, el ditiotreitol, el 2-mercaptoetanol, el ácido 2-mercaptopropiónico, el ácido 3-mercaptopropiónico, el ácido mercaptoacético, el ácido mercaptohexanoico y el ácido tioglicólico, y preferentemente es el ácido 3- mercaptopropiónico.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa (i) se realiza a una temperatura comprendida entre 6 y 12°C, en particular entre 8 y 1°C.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el compuesto de fórmula (I) responde a la fórmula (la) siguiente:

o a una sal fisiológicamente aceptable de éste, a un tautómero, a un estereoisómero o a una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular a una mezcla de enantiómeros, y en particular a una mezcla racémica de éste,

para la cual R-i, R2, R3 y R4 son tal como se definen en la reivindicación 1.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el compuesto de fórmula (I) representa la 2-tiohistidina, la a-metil-2-tiohistidina o la a,a-dimetil-2-tiohistidina, y en particular la L-2-tiohistidina.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el compuesto de fórmula (II) se prepara a partir de una sal de adición de ácido, con la exclusión de la sal del ácido yodhídrico, del compuesto de fórmula (III) siguiente:

o de un tautómero, de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular de una mezcla de enantiómeros, y en particular de una mezcla racémica de éste,

X'v

para la cual 2, R3 y R4 son tal como se han definido en la reivindicación 1,

por reacción sucesivamente con dibromo, y después con un derivado de cisterna de fórmula (IV) siguiente:

NHR.

HS

ORc

(IV),

o un estereoisómero o una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular una mezcla de enantiómeros, y particularmente una mezcla racémica de éste,

en la que R5 y R6 son tal como se han definido en la reivindicación 1.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que el compuesto de fórmula (I) responde a la fórmula (la) tal como se define en la reivindicación 5 y por que el procedimiento comprende las etapas sucesivas siguientes:

(a2) reacción de una sal de adición de ácido, con la exclusión de la sal del ácido yodhídrico, de un compuesto de fórmula (Illa) siguiente:

(Illa),

o de un estereoisómero o de una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular de una mezcla de enantiómeros, y particularmente de una mezcla racémica de éste,

para la cual > R3 y R4 son tal como se han definido en la reivindicación 1, con dibromo,

y después con un derivado de cisterna de fórmula (IV) tal como se ha definido en la reivindicación 7 o un estereoisómero o una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular una mezcla de enantiómeros, y particularmente una mezcla racémica de éste, y particularmente con cisterna y en particular L-cisteína,

para dar un compuesto de fórmula (lia) siguiente:

o una sal fisiológicamente aceptable, un tautómero, un estereoisómero o una mezcla de estereoisómeros en cualquier proporción, en particular una mezcla de enantiómeros, y particularmente una mezcla racémica de éste,

para la cual 1. R3, R4, Rs y Re son tal como se han definido en la reivindicación 1,

(b2) reacción de escisión del compuesto de fórmula (lia) obtenido en la etapa (a2) anterior en presencia de un tiol, a una temperatura superior o Igual a 6°C, para dar un compuesto de fórmula (la), y

(c2) separación del compuesto de fórmula (la) obtenido en la etapa (b2) anterior del medio de reacción.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado por que el derivado de cisterna de fórmula (IV) se utiliza en exceso, a razón de 2 a 7, ventajosamente de 3 a 5 equivalentes molares de derivado de cisteína con respecto al compuesto de fórmula (III).

1. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el dibromo se utiliza a razón de 1 a 1,5 equivalentes molares con respecto al compuesto de fórmula (III).

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 1, caracterizado por que la preparación del compuesto (I) a partir del compuesto (III) se realiza en un único reactor, sin aislamiento del compuesto (II) intermedio.