Agentes antimicrobianos a base de derivados de hemina.

Compuesto de fórmula general (I): **Fórmula**

en la que R1 y R2 son iguales o diferentes,

y en la que

uno cualquiera de R1 y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X-(D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X≥Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -Nδ-ciclo-(Orn-Leu-D-10 Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH, SEQ ID NO: 1 [-Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH], -ArgArgTrpHisArgLeuLysGlu (OMe)OH o -ArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH;

o R1 y R2 son cada uno -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA, -Arg-ArgOMe, -ArgOMe, -SerOMe, -βAlaHA o -βAlaHis, en los que HA es el radical histamina **Fórmula**

y Men+ es Fe2+ o Fe3+, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo para su uso en el tratamiento o la prevención de enfermedades provocadas por bacterias o microhongos, en el que el compuesto se administra a un paciente que lo necesite.

Agentes antimicrobianos a base de derivados de hemina Campo técnico

La invención se refiere al campo de la química bioorgánica y se refiere al desarrollo de agentes antimicrobianos y composiciones de derivados de hemina novedosos y a la producción de derivados de hemina novedosos.

Antecedentes de la técnica

Se sabe que muchas enfermedades peligrosas en seres humanos y animales están provocadas por microorganismos, tales como bacterias y microhongos. Las bacterias provocan enfermedades epidémicas tales como cólera, fiebre tifoidea, fiebre paratifoidea, peste, difteria, tularemia, brucelosis, así como tuberculosis, septicemia (contaminación de la sangre), lepra, sífilis y otras. En animales, las bacterias provocan muermo, ántrax, tuberculosis y otras enfermedades. Las enfermedades fúngicas afectan principalmente a la piel y las membranas mucosas, siendo ejemplos particulares queratomicosis, infección por Microsporum, tricofitosis y criptococosis.

La estrategia en la lucha contra los microorganismos implica la administración de agentes antimicrobianos, tales como agentes antibacterianos (incluyendo antibióticos) y agentes antimicóticos. Sin embargo, muchos agentes conocidos sufren desventajas tales como toxicidad, sensibilidad a enzimas proteolíticas, un efecto hemolítico y un rango de actividad antimicrobiana insuficiente. En particular, las bacterias desarrollan rápidamente resistencia a los agentes antimicrobianos conocidos, principalmente a los antibióticos. En este contexto, es de gran interés la búsqueda de agentes antimicrobianos no tóxicos y biocompatibles novedosos que no provoquen resistencia.

Se sabe que la hemina tiene una actividad antimicrobiana contra Staphylococcus aureus [Y. Nitzan, H. Ladan, S. Gozansky y Z. Malik, "Characterization of Hemin Antibacterial Action on Staphylococcus aureus", FEMS Microbiol. Lett., 1987, vol. 48 (3), págs. 41-46], Sin embargo, su insolubilidad en agua, su actividad hemolítica y su efecto antibacteriano a corto plazo dificultan el uso de la hemina como agente antibacteriano.

Con la propósito de diseñar derivados biológicamente activos se han realizado intentos para modificar la hemina conjugándola con aminoácidos y péptidos. Como resultado de la modificación de los grupos carboxilo de la hemina preparando las amidas correspondientes, se han preparado y caracterizado compuestos de fórmula general (I), en la que R-i y R2, iguales o diferentes, son -OH o un aminoácido o un resto peptídico, y en la que R-i y R2 no pueden ser simultáneamente -OH.

Se ha encontrado que algunos derivados de hemina con péptidos de fórmula general (I), en particular aquéllos en los que uno de Ri y R2 es -OH y el otro es -ArgArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH (compuesto V) o -ArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH (compuesto VI), tienen una actividad nucleasa (nucleolítica), que se manifiesta como la capacidad de destruir ADN de plásmido [patente rusa n.° 22596, 27 de abril de 25; Zheltukhina, G.A., Lobanova, T.N., Nebolsin, V.E., Gallyamov, M.O., Dranitsyna, S.M. y Kostanyan, I.A., Bioorg. Khim., 26, vol. 32, n.° 2, págs. 198-21],

Algunos derivados de hemina con aminoácidos y péptidos de fórmula general (I), concretamente aquéllos en los que uno de Ri y R2 es -OH y el otro es -ArgArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH (compuesto V), o Ri = R2 = -ArgOMe (compuesto Vil), pueden inhibir la proteinasa del VIH y, como consecuencia, ejercen una acción antiviral anti-VIH

[patente rusa n.° 223895, 27 de octubre de 24],

Se ha demostrado la actividad antiviral de algunos derivados de hemina de fórmula general (I), concretamente para aquéllos en los que R-i = R2 = -SerOMe (compuesto VIII), Ri = R2 = -pAlaHis (compuesto X), R-i = R2 = -ArgOMe (compuesto Vil), R-i = R2 = -pAlaHA (compuesto IX, HA = radical histamina), o en los que uno de R-i y R2 es -OH y el otro es -ArgArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH (compuesto V) o -ArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH (compuesto VI) [solicitud rusa n.° 2712564, 2 de enero de 29],

Sin embargo, la actividad antibacteriana y antifúngica de los derivados de hemina mencionados anteriormente no se conoce en la técnica.

Por otro lado, recientemente se ha prestado mucha atención al diseño de agentes antimicrobianos novedosos a base de péptidos antimicrobianos (AMP) [A. Giuliani, G. Pirri y S. F. Nicoletto, "Antimicrobial Peptides: An OverView of a Promising Class of Therapeutics", Central European Journal of Biology, 27, vol. 2 (1), págs. 1-33],

De los péptidos antimicrobianos conocidos, pueden mencionarse la gramicidina D lineal, que es una mezcla de péptidos de fórmula (II):

Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X-(D-Leu)-Trp-(D-Leu)-TrpNHCH2CH2OH (II) en la que X = Trp, Tyr o Phe

[W. E. Herrelland y D. Heilman, "Experimental and Clinical Studies on Gramicidin", J. Clin. Invest., 1941, vol. 2, págs. 583-591]; y gramicidina S cíclica de fórmula (III):

y Leu-(D-Phe)-Pro-Val\^

Om Om

^ Val-Pro-(D-Phe)-Leu//r

(III)

[G. Nagamurthi y S. Rambhav, "Gramic¡d¡n-S: Structure - Activity Relationship", J. Biosci., 1985, vol. 7, n.° 3-4, págs. 323-329],

El compuesto II es eficaz contra bacterias Gram positivas [W. E. Herrell y D. Heilman, "Experimental and Clinical Studies on Gramicidin", J. Clin. Invest., 1941, vol. 2, n.° 583] y contra algunos virus, en particular el virus del herpes [patente estadounidense n.° 6188, 1999], El compuesto III es eficaz principalmente contra bacterias Gram positivas en concentraciones de 5 a 15 p.M [Jingbo Xiao, Bernard Weisblum y Peter Wipf, "Electrostatic versus Steric Effects in Peptidomimicry: Synthesis and Secondary Structure Analysis of Gramicidin S Analogues with (E)-Alkene Peptide Isosteres", J. Am. Chem. Soc., 25, 127 (16), págs. 5742-5743], Los compuestos II y III se usan en la práctica médica sólo para aplicaciones tópicas. Las desventajas de estos agentes antimicrobianos consiste en sus longitudes relativamente largas y los costes relativamente altos asociados; un rango de efectos antibacterianos, antifúngicos y antivirales insuficiente; y efectos secundarios de su aplicación, principalmente hemolisis de eritrocitos y reacciones alérgicas.

Además, hay un péptido Arg-Gly-Asp (IV), que es un fragmento de péptidos antimicrobianos de la familia de las cecropinas, de muchas proteínas microbianas y de la fibronectina de la superficie de células de mamífero [A. J. Kastin, "Handbook of Biologically Active Peptides", Elsevier/Academic Press, EE.UU., 26, pág. 576], Sin embargo, todavía no se ha estudiado su utilidad como agente para el tratamiento de enfermedades infecciosas.

Los mayores obstáculos para el uso de los AMP en la práctica clínica consisten en sus costes relativamente altos, su susceptibilidad a enzimas proteolíticas y el efecto hemolítico intrínseco de muchos AMP.

Además, en la actualidad la mejor ruta para producir péptidos antimicrobianos es un método en fase sólida, lo que los hace muy caros y que su uso no sea rentable. Por tanto, es de gran interés una búsqueda de análogos más cortos de AMP y sus derivados, en particular, para conjugados con compuestos de otras clases.

En el contexto de la persistente necesidad de mejorar los agentes antimicrobianos en lo que respecta a la reducción de la toxicidad y otros efectos secundarios de los mismos y para aumentar su actividad contra las cepas resistentes, se han propuesto derivados de hemina para su uso como tales agentes.

Sumario de la invención

Esta invención se refiere al uso de derivados de hemina de fórmula general (I)

en la que Ri y R2 son iguales o diferentes, y en la que

uno cualquiera de Ri y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X-(D-Leu)- Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp o Phe o Tyr (gramicidina D), -N5-ciclo-(Orn-Leu-D-Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH o -Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH;

o Ri y R2 son cada uno -ArgOMe, -SerOMe, -pAlaHA, -pAlaHis, -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, 1 -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA o -Arg-ArgOMe,

// ^NH

IINCH2"CH2"^ I

en las que HA es el radical histamina ^ >

y Men+ es Fe2+ o Fe3+;

o sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, como agentes antibacterianos y antifúngicos.

Adicionalmente, la invención se refiere a un agente antibacteriano y/o antifúngico a base de los compuestos mencionados anteriormente de fórmula (I) y a las composiciones farmacéuticas y/o antisépticas correspondientes, y 2 a su uso para el tratamiento y/o la prevención de enfermedades provocadas por microorganismos.

Todavía adicionalmente, la invención se refiere a un uso no terapéutico... [Seguir leyendo]

Compuesto de fórmula general (I):

en la que Ri y R2 son iguales o diferentes, y en la que

uno cualquiera de R-, y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X- (D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -Ns-ciclo-(Orn-Leu-D- Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH, SEQ ID NO: 1 [-Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH], -ArgArgTrpHisArgLeuLysGlu (OMe)OH o -ArgTrpHisArgLeuLysGlu(OMe)OH;

o Ri y R2 son cada uno -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA, -Arg-ArgOMe, -ArgOMe, -SerOMe, -pAlaHA o -pAlaHis, en los que HA es el radical hlstamina

IINCH2CH2

y Men+ es Fe2+ o Fe3+, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo para su uso en el tratamiento o la prevención de enfermedades provocadas por bacterias o microhongos, en el que el compuesto se administra a un paciente que lo necesite.

Compuesto para su uso según la reivindicación 1, en el que las enfermedades están provocadas por bacterias Gram positivas de los géneros bacterianos Staphylococcus, Bacillus, Enterococcus y/o Micrococcus.

Compuesto para su uso según la reivindicación 1, en el que las bacterias son bacterias resistentes.

Compuesto para su uso según la reivindicación 1, en el que las enfermedades están provocadas por microhongos de los géneros microfúngicos Candida y/o Cryptococcus.

Derivado de hemina de fórmula general (I):

6.

7.

8.

9.

11.

12.

en la que Ri y R2 son iguales o diferentes, y en la que

uno cualquiera de R1 y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X- (D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -Ns-ciclo-(Orn-Leu-D- Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH, SEQ ID NO: 1 [-Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH],

o R1 y R2 son cada uno -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe (XVIII), -HA, -Arg-ArgOMe, en los que HA es el radical histamina

y Men+ es Fe2+ o Fe3+, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

Compuesto según la reivindicación 5, en el que uno de R1 y R2 es -OH y el otro es -Arg-Gly-Asp-OH, -Val- Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X-(D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -N5-ciclo-(Orn-Leu-D-Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S) o SEQ ID NO: 1 [-Arg- Arg-T rp-T rp-Arg-Phe-OH].

Compuesto según la reivindicación 5, en el que R1 = R2 = -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA o-Arg-ArgOMe.

Procedimiento para la producción de compuestos de fórmula general (I) según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, que comprende hacer reaccionar un derivado de hemina activado en un(os) grupo(s) carboxilo con un componente de amino.

Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el derivado de hemina activado es un éster de 6,7-bis-N- oxisuccinimida de hemina o éster de 6(7)-mono-N-oxi-5-norborneno-2,3-dicarboximida de hemina y el disolvente es N,N-dimetilformamida.

Procedimiento según la reivindicación 8, en el que se usa pirocarbonato de di-terc-butilo para activar uno de los grupos carboxilo de la hemina, llevándose a cabo el procedimiento en N,N-dimetilformamida en presencia de piridina.

Composición farmacéutica, que comprende como componente activo un compuesto de fórmula (I) según la reivindicación 5, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, formulada con un portador o excipiente farmacéuticamente aceptable.

Composición antiséptica y/o desinfectante, que comprende un compuesto de fórmula (I) según la reivindicación 5.

Uso no terapéutico de un compuesto de fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo:

en la que R1 y R2 son iguales o diferentes, y en la que

uno cualquiera de R1 y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X- (D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -Ns-ciclo-(Orn-Leu-D- Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH, SEQ ID NO: 1 [-Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH];

o R1 y R2 son cada uno -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA, -Arg-ArgOMe, en los que HA es el radical histamina

y Men+ es Fe2+ o Fe3+ como agente antimicrobiano.

Uso según la reivindicación 13, en el que el agente antimicrobiano es un agente antibacteriano, que es activo contra los géneros bacterianos Gram positivos Staphylococcus, Bacillus, Enterococcus y/o Micrococcus.

Uso según la reivindicación 14, en el que las bacterias son bacterias resistentes.

Uso según la reivindicación 13, en el que el agente antimicrobiano es un agente antifúngico, que es activo contra los géneros microfúngicos Candida y/o Cryptococcus.

Uso según las reivindicaciones 13-16, en el que en el compuesto de fórmula general (I)

uno cualquiera de R1 y R2 es -OH y el otro es -Val-Gly-Ala-(D-Leu)-Ala-(D-Val)-Val-(D-Val)-Trp-(D-Leu)-X- (D-Leu)-Trp-(D-Leu)-Trp-NHCH2CH2OH, en el que X=Trp, Phe o Tyr (gramicidina D), -Ns-ciclo-(Orn-Leu-D- Phe-Pro-Val)2 (gramicidina S), -Arg-Gly-Asp-OH, SEQ ID NO:1 [-Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-Phe-OH];

o R1 y R2 son cada uno -NHCH2CH2OH, -GlyOMe, -NHCH(CH2OH)CH2OH, -NHCH2CH(OH)CH2OH, -Glu(ArgOMe)-ArgOMe, -HA, -Arg-ArgOMe, en los que HA es el radical histamina

IINCH2"CH2