CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um método para a triagem de compostos tendo a capacidade de evitar ou reduzir o desenvolvimento de mal odor em superfícies de corpos. A presente invenção também se refere a um composto de formula (I), que é um precursor de compostos de enxofre voláteis malcheirosos. Em adição, a presente invenção refere-se a métodos para evitar mau odor e a métodos para preparar produtos tendo a capacidade de reduzir o desenvolvimento de mal odor.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO E PROBLEMA A SER SOLUCIONADO
A prevenção de mau odor axilar é um objetivo constante de emprenho cientifico. Foi reconhecido algumas vezes que suor, por si só, como é excretado da glândula sudiripara de apocrina abundantemente presente na pele debaixo do braço, é geralmente inodoro. O mau odor axilar se desenvolve essencialmente na atividade metabólica de certas cepas de bacetrias que se procriam para viver neste ambiente e que são bem adaptadaspara crescer no coquetel peculiar de precursores inodoros enconrrados em suor de apocrina.
Várias classes de substancias malcheirosas foram isoladas, uma das quais é de origem esteroidica, outra classe engloba compostos de degradação bacteriana: ácidos graxos de cadeira curta como acido (E/Z)-3-metil-2-hexenoico, descrito como um contrinuinte de olfato predominante do mau odor do suor.
Uma terceira classe de compostos de enxofre foi verificada recentemente e foi descrita mdependentemente na WO 200403766. em Troccaz et al.,"3-Methyl-3-sulfanylhexanl-ol as a Major Descriptor for the Human Axilla-Sweat Odour Profile" Chemistry & Biodiversity, Vol. 1 5 (2004); e em Natsch et al.,"Identification of Odoriferous Sulfanyl alkanols in
Human Axilla Secretions and Their Formation through Cleavage of Cysteine Precursors by a C-S Lyase Isolated from Axilla Bacteria", Chemistry & Biodiversity, Vol. 1 (2004).
Um espécime particularmente malcheiroso da classe de 10 compostos de enxofre foi verificado ser 3-metil-3-sulfanil-hexan-l-ol w (Troccaz et al., seguido por Natsch et al.e Hasegawa et al."Identification of New Odoriferous Compounds in Human Axillary Sweat" Chemistry and Biodiversity Vol. 1 (2004) 2042-50). O mesmo composto é também descrito na Patente U.S. 6.610.346, onde ele é usado como um flavor em alimentos e 15 bebidas para fornecer notas de vegetais cozidos (cebola) e de alimentos para produtos alimentícios.
Hoje, o desenvolvimento de mau odor tem sido atacado de diferentes formas, por exemplo, pela aplicação de substâncias antibactericidas na pele das axilas, pelo fornecimento de composições de perfume capazes de ^0 mascarar mau odor, pelo aprisionamento de moléculas malcheirosas, por exemplo, pela aplicação de ciclodextrina, para inibir β-liases, por exemplo.
Com o objetivo de evitar a formação de compostos de enxofre voláteis (VSCs) como, por exemplo, S-3-metil-3-sulfanil-hexan-l-ol, é indispensável se elucidar sua via metabólica, e, em particular, seu precursor 25 direto. Tal discernimento permitiria projetar a triagem para compostos tendo a capacidade de intervir na via e assim inibir a formação do VSC.
Com isso, Natsch et al especularam que o conjugado de cisteína de VSCs (Cis-S-3-metil-3-sulfanil-hexan-l-ol) foi o precursor direto para VSCs e que a clivagem do precursor por uma C-S β-liase presente em
Corynebacteriiim spp.produziria diretamente o VSC. Similarmente, Lyon et al.<US 5,213,791). descrevendo inibidores de β-liase de aminoácido como desodorantes, considerou que o conjugado Cis-S foi o precursor mais relevante na col. 2, linha 5-6. Esta 5 verificação corresponde à via bem relatada de tióis e metabólitos de tiometil começando com conjugados de glutationa, que se submete à hidrólise enzimática sequencial para produzir o tioéter de cisteína.
Um outro objetivo da presente invenção é identificar a espécie ou a cepa das bactérias, que são capazes de converter precursores não- 10 odoríferos de suor humano em VSCs malcheirosos, permitindo um alvejamento mais preciso da origem do desenvolvimento de mau odor.
Com isso, Natsch et al. concluíram que precursores não- odoríferos de secreções axilares são transformados em substâncias voláteis por enzimas bacterianas presentes somente em Corynebacterium spp. e não 15 em staphylococci.
Em vista da técnica anterior, o objetivo da presente invenção é encontrar outros precursores diretos de compostos de enxofre voláteis responsáveis por mau odor nas axilas. É um outro objetivo identificar outras cepas bacterianas responsáveis pela produção de compostos de enxofre b0 voláteis. O conhecimento de precursores e cepas bacterianas na origem de compostos malcheirosos pode então ser usado para combater mais efetivamente o desenvolvimento de mau odor axilar em humanos, por exemplo, pelo fornecimento de métodos de triagem efetivos para compostos que inibem a formação de VSCs. Portanto, é um outro objetivo da presente 25 invenção fornece novos métodos ou formas para evitar o desenvolvimento de mau odor.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Os inventores da presente invenção verificaram, surpreendentemente, que o precursor direto de compostos de enxofre voláteis (VSCs) é o conjugado de S de Cisteína-Glicina, e que o conjugado de Cisteína relatado da técnica anterior foi um precursor claramente menos eficiente de VSCs. Em outro contraste com o ensinamento da técnica anterior, as cepas de Staphylococcus haemolyticus são capazes de converter o conjugado Cys-Gly em VSCs com maior eficiência do que as cepas de Corynebacterium e St. epidermidis, todas verificadas nas axilas humanas. Com isso, a presente invenção fornece, em um primeiro aspecto, um método para triar compostos tendo a capacidade de evitar, tratar ou reduzir o desenvolvimento de mau odor em superfícies do corpo, o método compreendendo as etapas de: K) - fornecer um meio compreendendo um composto a ser triado, - adicionar ao meio pelo menos um composto precursor da fórmula (I), - determinar o aumento de pelo menos um metabólito do precursor, e/ou o desaparecimento do precursor, e concluir, a partir da capacidade do composto de evitar o aumento de um metabólito do precursor, ou de evitar o desaparecimento dos precursores, a capacidade do composto de evitar o tratar o desenvolvimento de mau odor.
Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um composto da fórmula (I)
em que -Y define uma função de saída e -Ri representa um resíduo Ci-C2o para um composto ativo da fórmula HY-Ri, ou, em que Y-Ri é OH ou SH, e em que a linha tracejada representa uma ligação dupla, em cujo caso X é selecionado dentre CR4 e N, ou em que a linha tracejada representa uma ligação simples, em cujo caso X é selecionado dentre NR4, CR4R5, O e S, com R4 e R$ sendo, independentemente um do outro, selecionados dentre H e resíduos Cj-Cio alquil, alquenil ou alquinil.
Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece o uso de bactérias da família Staphylococciem métodos de triagem, ensaios ou métodos de pesquisa de desenvolvimento, inibição e/ou ocorrência de mau odor no corpo. De forma correspondente, a presente invenção fornece um método para elucidar 0 desenvolvimento de mau odor no corpo, θ método compreendendo a etapa de aplicar Staphylococci,ou uma enzima derivada dele, a um composto precursor de mau odor.
Em um quarto aspecto, a presente invenção fornece os microorganismos Staphylococcus haemolyticus e St. epidermidis com números de depósito CNCM 1-3357 e 1-3356, respectivamente.
Em um quinto aspecto, a presente invenção fornece um método para evitar mau odor do suor, e 0 método compreendendo a etapa de aplicar a uma superfície do corpo, preferivelmente à pele das axilas, um composto capaz de inibir a conversão do composto (I) com X - NH, a linha tracejada sendo uma ligação simples, Y = S e R] sendo um resíduo de C4-C]0 alquil portando um grupo hidroxila a um composto de enxofre volátil.
Em um sexto aspecto, a presente invenção fornece um método para preparar um produto tendo a capacidade de reduzir o desenvolvimento de mau odor, compreendendo a etapa de adicionar ao produto um composto capaz de inibir a conversão do composto (I) como definido acima (quinto aspecto) para um VSC.
Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um método para metabolizar um composto da fórmula (I) sob condições controladas, o método compreendendo a etapa de expor 0 composto da fórmula (I) a um microorganismo e/ou a um β-liase.
Em ainda outro aspecto, a presente invenção fornece um composto da fórmula (III) dada abaixo.
Nas figuras: A Figura 1 mostra uma faixa de massa de HPLC-MS (Cromatografia Líquida de Alta Performance - Cromatogramas de íon Total de Espectrometria de Massa) obtida de suor estéril (traço A) e frações de eluição diferentes de suor incubadas com St. haemolyticus (traço D) e não incubadas (traços B e C). Este cromatograma mostra o desaparecimento de 10 um composto precursor putativo tendo uma massa molecular de 293 após a w incubação. A Figura 2 mostra compostos de enxofre voláteis malcheirosos (1,2,3) e compostos precursores putativos (9, 10, 11), o composto 9 se transformou no precursor mais eficiente para o composto 1. As setas indicam 15 as etapas de síntese de precursores. A Figura 3 mostra cromatogramas e espectros de massa obtidos por LC-MS do precursor encontrado na "zona 2" de suor estéril natural (A, B), e do precursor sintetizado 9 (CD). A Figura 4 mostra a bioconversão dos compostos precursores b0 sintéticos 9 e 10 dos VCSs malcheirosos por cepas bacterianas de St. haemolyticus, St. epiderrnidis e C. xerosis.Pode ser visto que o precursor da presente invenção (9) foi eficientemente convertido por todas as cepas. A Figura 5 mostra o sumário de vias sintéticas para um VSC maior (1) de precursores de suor estéreis. O composto (9) é uma forma de 25 realização do precursor a ser usado no método de triagem da presente invenção.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Dentro do contexto deste relatório, a palavra "compreende" deve significar "incluir, dentre outras coisas". Ela não deve ser vista como "consiste somente de".
No contexto da presente invenção, as percentagens são percentagens em peso de matéria seca, a não ser que de outra forma estabelecido. Similarmente, se as proporções forem indicadas como partes, significa que são partes em peso de matéria seca.
A presente invenção fornece um composto precursor dafórmula (I)
em que -Y define uma função de saída e -Ri representa um resíduo C1-C20 para um composto ativo da fórmula HY-R], ou em que -Y-Ri é 10 OH ou SH, e - em que a linha tracejada representa uma ligação dupla, em cujo caso X é selecionado dentre CR4, e N, ou, - em que a linha tracejada representa uma ligação simples, em cujo caso X é selecionado dentre NR4, CR4R5, O e S, com R4 e Rs sendo, bó independentemente um do outro, selecionados dentre H e resíduos C1-C10 alquil, alquenil ou alquinil.
O termo composto ativo para HY-R] se refere a um composto orgânico que pode ser usando nos métodos de triagem. Por exemplo, ele é um composto que pode ser facilmente detectado. Preferivelmente, HY-Rj é um 20 composto odorante. Altemativamente, HY-Rj pode ser um composto fluorescente. Geralmente, HY-R] pode ser um composto que tem a qualidade de um marcador, por exemplo, em que ele tem diferentes propriedades físicas e químicas em relação ao composto (I), que podem facilmente ser quantificadas, por exemplo, por absorbância ou fluorescência, por exemplo. A quantificação pode geralmente ser feita por ensaios espectrofotométncos para triagem de alta produção.
Preferivelmente, a função de saída -Y- é selecionada do grupo que consiste de S, O, NR2, N+R2R3, OCO. Se -Y- for N+R2R3, Ri 5 preferivelmente carrega uma carga negativa.
Mais preferivelmente, -Y- é selecionado dentre S e O, mais preferivelmente, ele é S.
Em uma forma de realização da presente invenção, R] é um composto de C(-C20 alquil, alquenil ou alquinil, opcionalmente portando um K) ou mais grupos funcionais selecionados dentre grupos hidróxi, carbonila, carboxila, amino, amida e átomos de halogênio.
Mais preferivelmente, Ri é um resíduo orgânico C3-C16, mais preferivelmente ele é um resíduo orgânico C5_io-
Preferivelmente, Rj é um alquil ou alquenil orgânico C3-Ci6 15 portando pelo menos um grupo funcional selecionado dentre o grupo de hidróxi, carbonila e carboxila. Mais preferivelmente, Ri carrega um grupo hidróxi.
Preferivelmente, Ri é selecionado do grupo que consiste doscompostos:
Os precursores com os resíduos acima R[ ~ 1', 2' ou 3’, e Y ~ S vão liberar, em atividade enzimática, VSCs correspondentes (1), (2), (3), ver Figura 2. Respectivamente, os precursores com os resíduos (12') e (13') vão liberar VSC em que a linha tracejada é substituída por uma ligação -S. urna ligação simples com X selecionado dentre O, S, NR4, CR4R5, com Rj e Rs sendo selecionados dentre S e O. Mais preferivelmente, X é selecionado dentre NH e CH2. Mais preferivelmente, X é NH e Y é S.
Preferivelmente, no composto (I) acima, a linha tracejada 5 representa uma ligação simples, Y é selecionado dentre O e S, e R( é um grupo C3-C16 alquil que porta um ou mais grupos funcionais selecionados dentre um grupo hidróxi, carbóxi e carbonila.
Portanto, em uma forma de realização preferida, o composto precursor da fórmula (I) corresponde ao composto da fórmula (!’) abaixo:
em que Ri é como definido acima para o composto (I).
O composto (!’), juntamente com os resíduos Ri - (T), (2'), (3'), (4'), (12'), ou (13'), corresponde ao precursor mais eficiente de VSCs encontrados em suor axilar, como os presentes inventores estabeleceram. Com base nesta verificação surpreendente, um método de triagem efetivo 15 pode ser estabelecido. p Uma forma de realização preferida do precursor pode ser sintetizada após o esquema dado na Figura 2. Geralmente, em uma primeira etapa, cisteína protegida com N (N-Boc) pode ser adicionada pela adição 1,4 a um aldeído oc,β-insaturado. A estrutura do aldeído é preferivelmente 20 relacionada com 0 VCS correspondente, como descrito por Natsch et al (2004), esquema 1. Com isso, se hex-2-enal for selecionado como o aldeído cc,β-insaturado inicial, um precursor da fórmula (I) com R = (2') acima é obtido. Em uma forma similar, para se obter um precursor com R = (1'), o precursor é sintetizado a partir de 3-metil-hex-2-enal. O conjugado cis pode ser diretamente obtido após a desproteção com TFA (ácido trifluoroacético), preferivelmente em um solvente apropriado, por exemplo, CH2C12.
Em uma outra etapa, Glicina pode ser acoplada ao conjugado de Cisteína protegido obtido acima (por exemplo, conjugado Boc-L-Cys). Esta etapa pode ser realizada com H-Gly-OBz (Bz = -CH2C6H5) em CH2C12 5 na presença de Benzotriazol-l-il-oxitripirridolidinofosfônio (PyBOP) e diisopropilamina (DIPEA) em condições padrão para a síntese de peptídeo (Troccaz et al. (2004)).
Em uma outra etapa, o grupo de proteção a-amino pode ser removido, por exemplo, em condições de CH2C12 e TFA.
Em ainda outra etapa, o grupo protetor de benzoíla pode ser removido por saponifícação em água, etanol e hidróxido de sódio 2%, por exemplo, de forma a se obterem compostos da fórmula (I).
Os precursores de acordo com a presente invenção vão, na clivagem da ligação C-Y, liberar o composto da fórmula (II) abaixo
em que Rt e Y são definidos acima para o composto (I).
Preferivelmente, o composto (II) é um VSC malcheiroso da fórmula SH-R2. A síntese dos compostos desta fórmula foi descrita por P Troccaz et al. (2004), que é totalmente incorporada aqui como referência.
O método de triagem da presente invenção tem o propósito de 20 determinar em uma maneira eficiente se um composto particular tem a capacidade de evitar, tratar ou reduzir o desenvolvimento de mau odor em superfícies do corpo. Em particular, o desenvolvimento de mau odor nas superfícies do corpo se refere a maus odores ligados a excreções de glândulas sudoríparas de humanos ou de animais. Em superfícies corpóreas, e 25 especialmente nas axilas de humanos, estas excreções são expostas a uma flora diversa de microorganismos que metabolizam precursores não- odoríferos em compostos voláteis geralmente referidos como de mau odor ou desagradáveis. Portanto, o termo ’'superfícies do corpo" geralmente se refere a partes da pele que contêm glândulas de excreção de suor, e especialmente à região das axilas de um humano. A capacidade de se evitar, tratar ou reduzir refere-se à capacidade de um dado composto de inibir de qualquer forma a 5 ocorrência de mau odor. Por exemplo, esta capacidade pode consistir de simplesmente parar a outra liberação de mau odor que já tenha se desenvolvido fortemente, ou pode evitar mau odor desde o começo, por exemplo.
O termo mau odor se refere geralmente a mau odor associado 10 com compostos voláteis produzidos na atividade microbiana no suor. w Preferivelmente, no contexto da presente invenção, o termo mau odor se refere aos odores de compostos de enxofre voláteis (VSCs), que é geralmente referido como desagradável.
O método para triagem da presente invenção compreende a 15 etapa de fornecer um meio compreendendo um composto a ser triado.
Principalmente, o meio pode ser qualquer líquido em que a reação enzimática pode ocorrer. Por exemplo, o meio pode simplesmente consistir de suor líquido coletado de indivíduos humanos ou animais. Mais praticamente, o meio é uma solução aquosa, opcionalmente compreendendo bo tampões e/ou nutrientes que suportam uma atividade metabólica rápida das enzimas ou sistemas biológicos do método de triagem.
Dependendo do modo, a reação enzimática é controlada, um meio adequado pode ser selecionado. Por exemplo, se a reação enzimática for designada para ser realizada por um microorganismo, um meio permitindo 25 viabilidade ou ainda crescimento do microorganismo deve ser selecionado. O tampão de fosfato, por exemplo, permite a sobrevivência de microorganismos, mas não contém qualquer outro nutriente e é, assim, um meio preferido para o método de triagem da presente invenção. Preferivelmente, 0,001 - 1 M, mais preferivelmente 0,05 - 0,5 M de tampão de fosfato é usado.
Preferivelmente, o pH do meio está na faixa de 3 - 9, mais preferivelmente 4 - S, mais preferivelmente 5-7.5.
Se, por outro lado, for usada uma enzima isolada para catalisar a reação enzimática, o meio pode ser selecionado ou ajustado para permitir a 5 atividade enzimática em dependência das preferências de enzimas. As variáveis típicas para ajustar uma solução para as condições ótimas para uma enzima incluem temperatura, pH, presença ou ausência de sais, BSA, agentes de tamponamento, EDTA, e outros, por exemplo.
Um composto a ser triado é adicionado ao meio. O composto a 10 ser triado quanto á sua capacidade de evitar o desenvolvimento de mau odor w pode ser aleatoriamente selecionado por alguém versado na técnica, ou pode ser selecionado de acordo com o critério estrutural, por exemplo. Inibidores conhecidos de β-liases são candidatos preferidos de compostos a serem triados. Surpreendentemente, contudo, Staphylococcusnão é relatado para ter 15 uma β-liase tendo similaridade significativa com β-liases conhecidas, e outros compostos podem assim provar que são inibidores eficientes.
Em uma forma de realização da presente invenção, o composto a ser triado é um composto da fórmula (III) abaixo:
em que é um resíduo de alquil, alquenil, alquinil ou aril 20 linear, ramificado ou cíclico C2-C?o, opcionalmente substituído ou opcionalmente compreendendo um ou mais heteroátomos, e - em que a linha tracejada representa uma ligação dupla, em cujo caso Z é selecionado dentre CR7 e N, ou - em que a linha tracejada representa uma ligação simples, em 25 cujo caso Z é selecionado dentre NR7, CR7R8, O e S, com R7 e R8 sendo, independentemente um do outro, selecionado dentre H e resíduos Ci-Cio alquil, alquenil e alquinil.
Preferivelmente. 1C. se substituído, é substituído com um resíduo de alquil, alquenil, alqumil ou anl linear, ramificado ou cíclico Cr Cio, opcionalmente compreendendo um ou mais heteroátomos. Mais 5 preferivelmente, R^, se substituído, é substituído com um grupo alquil, alcoxil, amina, álcool, tiol, carboxila, e/ou hidroxilamina, por exemplo. Preferivelmente, o pelo menos um heteroátomo é selecionado dentre N, O, S, F, Cl, Br, L Preferivelmente, R6 porta pelo menos um grupo amino. Preferivelmente, R^ é um resíduo de alquil, alquenil, alquinil ou aril linear, ramificado ou cíclico C2-C]o, opcionalmente compreendendo um ou mais heteroátomos.
Preferivelmente, R^ é um anel com 5 ou 6 membros opcionalmente substituído compreendendo um heteroátomo selecionado 15 dentre O, N e S. Mais preferivelmente, R^ é um anel com 5 ou 6 membros compreendendo S.
Preferivelmente, R^ compreende um anel com 5 membros substituído com pelo menos um grupo amino.
De acordo com uma forma de realização preferida, o composto a ser triado tem a fórmula (Ilia)
Preferivelmente, R^ é uma oxíma linear ou ramificada. Neste caso, o composto a ser triado pode ter a fórmula (IV)
onde R9 é hidrogênio, fenil ou Q-Cg alquil, que é substituído ou não substituído por um grupo fenil, um grupo hidróxi, um grupo carbóxi, um grupo benziloxi ou um grupo benziloxicarbonil um átomo de halogênio ou um grupo amino, e onde Z e a linha tracejada são definidos na fórmula (III) acima.
Altemativamente, pode ser um composto C2-C10 ramificado, em que uma ramificação porta um grupo amino. Por exemplo, a outra ramificação é selecionada dentre alquenil ou alquinil. Como outro exemplo, uma ramificação porta um grupo amino e 10 a outra ramificação é um halogeneto de alquil. Preferivelmente, ele é um halogeneto de alquil com o halogênio selecionado dentre Cl, Br e I.
Como um outro exemplo, a outra ramificação porta um grupo alquil, alquenil ou alquenil sulfonil.
Por exemplo, o composto a ser triado pode ser selecionado 15 dentre o composto da fórmula (V) dada abaixo:
em que Z é definido acima para o composto (III), e R8 é F selecionado dentre o grupo que consiste de: - um alquenil ou alquinil C2-C5, - um halogeneto de alquil, alquenil ou alquinil C]-C5, 20 - um alquil sulfonil da fórmula -O-SO3-R9, com R9 sendo selecionado dentre os resíduos de alquil, alquenil ou alquinil CrC5.
Preferivelmente, a linha tracejada nas fórmulas (III), (IV) e (V) representa uma ligação simples.
Preferivelmente, Z é selecionado dentre NR7, CR7R8, com R7 e 25 Rs sendo definidos na fórmula (III) acima. Mais preferivelmente, Z é selecionado dentre NH e CH2. Mais preferivelmente, ele é NH.
Preferivelmposto a ser triado pode sermente, R§ na fórmula (V) é um C2-C65 alquinil. Mais preferivelmente, ele é 2-propinil. fornecendo a fórmula (Ví) abaixo-
Alternativamente o composto a ser triado pode ser
com Z sendo definido como no parágrafo acima. Na triagem do composto (VII), com z sendo NH, foi verificado, surpreendentemente, que este composto realmente não inibiu a formação de metabolites como o composto II, mas, ao contrário, resultou em um aumento claro e confirmado de metabólitos. Isto toma o composto (VII) um composto útil para melhorar a produção de mau odor. O composto VII é assim útil como um modulador de 10 produção de compostos voláteis nas superfícies do corpo ou in vitro,por exemplo, para testar os compostos potencialmente inibidores sob condições h mais severas no método de triagem da presente invenção.
O método de triagem da presente invenção compreende a etapa de adicionar ao meio pelo menos um composto precursor. O precursor pode 15 ser selecionado dentre os compostos da fórmula (I) dados acima.
Em uma forma de realização, o método de triagem da presente invenção também compreende as etapas de adicionar ao meio pelo menos uma cepa bacteriana selecionada dentre taxa staphylococci, corynebacteria e bacilli,ou uma preparação compreendendo um β-liase funcional.
Preferivelmente, a cepa é selecionada dentre a família de bactérias de Staphylococcus spp. e/ou Corynebacterium spp.. Preferivelmente, a cepa bacteriana é selecionada dentre a família bactenana de Staphylococci. Mais preferivelmente, a cepa é selecionada dentre o grupo que consiste de 57 epidermidis, St. haemolyticus, St. capitise St. homidis. Ainda mais preferivelmente, a cepa bacteriana é selecionada dentre St. haemolyticus e St. 5 epidermidis. Mais preferivelmente, a cepa bacteriana é selecionada dentre St. epidermidis com número de depósito CNCM 1-3357 e St. haemolyticus CNCM 1-3356.
Como foi mencionado acima, os presentes inventores surpreendentemente verificaram que as cepas de Staphylococcusque 10 colonizam a região das axilas de um humano liberam eficientemente VSCs. A w técnica anterior é silente nestes aspectos e as cepas de Staphylococcussão assim preferivelmente usadas no método de triagem da presente invenção. Por outro lado, os presentes inventores também mostram que as cepas de Corynebacterium metabolizam efícientemente o novo composto precursor (I) 15 e podem, assim, ser usadas de forma equivalente no método de triagem da presente invenção.
Preferivelmente, o microorganismo, antes da adição ao meio do método de triagem, é crescido em um meio nutritivo. Por exemplo, para microorganismos dos sexos Staphylococcusou Corynebacterium, um caldo h0 Mueller-Hinton (Difco) ou um caldo de soja Tríptica (Difco) pode ser usado, preferivelmente suplementado com 0,005 a 0,5% de Tween 80, por exemplo.
Preferivelmente, o microorganismo, antes da sua adição ao meio do método de triagem, é cultivado no meio de crescimento ante que o crescimento esteja exponencialmente aumentando e/ou até que o aumento de 25 biomassa por tempo seja máximo. Preferivelmente, o meio de crescimento compreende 10o’5 - 1014 cfu/ml neste estágio. Depois, ele pode ser removido do meio de redução, opcionalmente lavado, e adicionado ao meio do método de triagem. O último preferivelmente tem poucos ou nenhum nutriente diferente do precursor da presente invenção, incitando, assim, o microorganismo a metabolizar o precursor,
Altemativamente. o microorganismo pode ser substituído ou suplementado pela enzima funcional capaz de clivar o precursor na substância malcheirosa. A enzima pode se originar de uma preparação de enzima na base 5 de microorganismos, por exemplo, ou pode ser uma enzima isolada. A enzima isolada pode ser obtida por engenharia genética e/ou biotecnologia.
A concentração dos constituintes do método de triagem da presente invenção é preferivelmente adaptada aos níveis que permitam uma quantificação por métodos analíticos padrão, por exemplo. Como VSCs 10 potencialmente liberados do precursor geralmente são detectáveis pelo nariz w humano em concentrações baixas, os precursores correspondentes podem ser usados em concentrações correspondentemente baixas.
Geralmente, o composto a ser triado é adicionado pelo menos em concentrações iguais ou superiores às do precursor.
Como um exemplo, o meio do método de triagem preferivelmente compreende 2-500, preferivelmente 3-200, mais preferivelmente 4-100 μmol/1, do composto a ser triado.
Preferivelmente, o precursor é adicionado em quantidades geralmente nas mesmas faixas indicadas para o composto a ser triado acima, bo Para aqueles versados na técnica, a relação do composto a ser triado e do precursor podem estar acima de 1, abaixo de 1 ou igual a 1. Por exemplo, o composto a ser triado pode ser adicionado em excesso.
O microorganismo está preferivelmente presente em quantidades de 102-104, mais preferivelmente 105-1012, mais preferivelmente 25 1O6-1O10cfu/ml.
No evento em que o microorganismo é substituído por uma preparação de enzima ou por uma enzima isolada, a quantidade de enzima a ser adicionada depende da atividade e da longevidade da enzima. Dependendo destes fatores, a preparação de enzima pode ser adicionada para fornecer unidades de ação enzimática na faixa de 1-20.000.000.
A ordem na qual os constituintes diferentes do método de triagem são adicionados ao meio do método de tnagem em geral não é decisiva, a não ser que o composto a ser triado seja adicionado por último e a 5 atividade enzimática significativa já tenha levado à formação de VSCs ou de outros metabólitos. Portanto, o precursor é preferivelmente adicionado após o composto ser triado, e, mais preferivelmente, o precursor é adicionado após o composto ser triado, e após o microorganismo ou enzima. Para se imitar as condições das axilas, levando à formação de VCSs em suor, o precursor pode ^0 ser adicionado de 30 s a 2 horas após a adição do composto a ser triado e o microorganismo ou enzima ao meio.
O método de triagem da presente invenção compreende a etapa de incubar o precursor, um composto a ser triado e um microorganismo ou enzima em uma temperatura de 25 - 45°C, preferivelmente 30 - 40°C por de 1 15 a 48 horas, mais preferivelmente, por de 4 a 24 horas.
Em uma outra etapa, o método de triagem compreende a etapa de determinar o aumento dos metabólitos do precursor no meio, e/ou o desaparecimento do precursor. A concentração da substância de metabólito ou do precursor no meio pode ser analisada com um equipamento analítico padrão. Por exemplo, Cromatografia de Gás - Espectrômetro de Massa (GC- MS) acoplado a uma Detecção de Emissão Atômica (AED) pode ser empregado. Com isso, os metabólitos, que podem ser VSCs, são preferivelmente extraídos do meio, por exemplo com acetato de etila e injetados em uma coluna GCSPBI- NO caso de VSCs, o padrão interno pode ser 25 ocatanotiol, adicionado a acetato de etila em 10 ppm com um volume de injeção de 1 μl, por exemplo.
Outros métodos analíticos podem ser empregados. Devido ao valor de percepção limite relativamente baixo de VSCs, estes metabólitos no meio do método da presente invenção podem ser convenientemente avaliados por cheirada, por exemplo.
Se o composto precursor contiver um resíduo fluorescente, que se toma fluorescente ou, alternativamente, que perde fluorescência na clivagem do precursor, a concentração ou quantidade do metabólito pode ser 5 determinada pela verificação da força fluorescente do meio após a incubação.
Em uma outra etapa, o método de triagem da presente invenção compreende a etapa de concluir, a partir da capacidade de o composto de evitar o aumento do metabólito ou evitar o desaparecimento dos precursores, da capacidade do composto de evitar ou tratar o desenvolvimento de mau 10 odor. Logicamente, a conclusão de que um composto a ser triado tem a w capacidade de evitar o desenvolvimento de mau odor pode ser tirada no caso em que a concentração de metabólitos encontrada no meio após a incubação seja 0 ou menor do que a concentração inicial do precursor adicionado ao meio, por exemplo. Similarmente, se a concentração do precursor permanecer 15 constante durante a incubação do meio do método de triagem, o composto a ser triado tem uma forte capacidade de evitar o desenvolvimento de mau odor.
Opcionalmente, um controle negativo do método de triagem da presente invenção pode ser feito, o qual é desprovido do composto a ser triado mas que, de outra forma, tem os mesmos constituintes nas mesmas to concentrações e as mesmas etapas de processo que o método de triagem da presente invenção. A partir do resultado analítico diferente de controle versus método de triagem, alguém versado na técnica pode concluir se o composto a ser triado pode inibir, eficientemente, o desenvolvimento de mau odor.
Os ajustes ou parâmetro experimentais diferentes podem ser 25 considerados, com a conseqüência de que o resultado analítico (concentração de precursor ou metabólitos) pode ter que ser interpretado de formas diferentes. Contudo, alguém versado na técnica vai adaptar estes ajustes em uma forma tal que uma conclusão clara possa ser encontrada nos resultados analíticos.
A presente invenção fornece um método para evitar mau odor de suor. Com isso, os compostos que têm a capacidade de evitar o desenvolvimento de mau odor em superfícies de corpos podem ser identificados com o métodos de triagem da presente invenção. Estes 5 compostos são capazes de inibir a conversão do composto (I) em VSCs. Para o propósito de administração ou aplicação à superfície do corpo, uma quantidade suficiente de pelo menos um composto pode então ser colocada em uma forma que possa ser facilmente administrada ou aplicada à pele.
Por exemplo, o composto para a prevenção de mau odor pode H) ser adicionado a um produto de cuidado do corpo, tal como uma loção de w corpo, um desodorante, um ungüento, um sabão, um xampu, uma fragrância fina, por exemplo. O composto pode simplesmente ser adicionado a uma solução aquosa. Por exemplo, o composto pode ser adicionado a uma emulsão. Dependendo da solubilidade do composto, alguém versado na 15 técnica vai selecionar a forma adequada de aplicação. Se o composto for hidrofílico, por exemplo, ele pode ser adicionado à fase aquosa de uma emulsão, que é então aplicada à superfície da pele. Se o composto for lipofílico, ele vai ser adicionado à fase oleosa de uma emulsão, ou a um ungüento à base de óleo, por exemplo.
O Preferivelmente, o composto para prevenção de mau odor é adicionado em quantidades suficientes para inibir efetivamente a formação de VSCs na superfície do corpo. As concentrações necessárias no produto dependem da eficiência do composto e da forma do produto a ser administrado e podem, assim, ser estabelecidas por alguém versado na técnica 25 como uma função destes parâmetros. Por exemplo, 10'12 a 10'4 mol, preferivelmente 10’11 a 10'5 mol do composto são administrados por cm2 da superfície do corpo. A presente invenção fornece um método para preparar um produto tendo a capacidade de reduzir o desenvolvimento de mau odor, compreendendo a etapa de adicionar ao produto um composto capaz de inibir a conversão do composto (1) a um composto de enxofre volátil. O produto pode ser selecionado, por exemplo dentre os produtos de cuidado do corpo mencionados acima. O dito acima relativo à solubilidade e à concentração do composto no produto se aplica igualmente ao produto que tem a capacidade de reduzir o desenvolvimento de mau odor. Dependendo da quantidade usual administrada à pele, aa concentração é adaptada para se obter eficiência suficiente. Por exemplo, se o produto for um desodorante aplicando um filme na pele de axilas humanas, o composto presente na concentração na faixa de 0,1 a 1000 mrnol/1, mais preferivelmente de 1 a 500 mol/1, por exemplo.
A presente invenção fornece um método para metabolizar umw composto da fórmula (I) sob condições controladas, o método compreendendo a etapa de expor o composto da fórmula (I) a um microorganismo e/ou a uma β-liase. O termo "condições controladas" se refere a condições diferentes das condições naturais na pele humana, especialmente da região das axilas. O 15 termo "condição controlada", em contraste, se refere às condições nas quais a concentração do composto da fórmula (I) e/ou do microorganismo e/ou da β- liase pode ser determinada por alguém versado na técnica. Preferivelmente, o termo "condições controladas" se refere às condições verificadas em um laboratório, e/ou nas instalações de fabricação, por exemplo. O método de
O triagem descrito acima, por exemplo, representa uma condição controlada neste sentido. Preferivelmente, o termo "condições controladas" se refere ao fato de que o composto (I) é metabolizado dentro de um recipiente compreendendo o composto (I), e um microorganismo e/ou β-liase, todos dissolvidos ou suspensos em 5 μl a 1000 1 de água em quantidades e 25 concentrações determinadas.
A presente invenção também fornece um líquido e/ou solução aquosa compreendendo o composto precursor (I) e 1 - 10, preferivelmente 1 - 5, mais preferivelmente 1 - 2 cepas bacterianas em concentrações de 101 - 1013 cfu/ml cada, ou para suplementar ou substituir as cepas bacterianas, quantidades equivalentes de uma β-liase funcional. Estas são as formas de realização preferidas requeridas para metabolizar o composto precursor da fórmula (I).
A presente invenção também se refere ao uso de compostos da fórmula (I) e preferivelmente da fórmula (F) em métodos de triagem, ensaios ou métodos de pesquisa de desenvolvimento, inibição e/ou ocorrência de mau odor no corpo.
EXEMPLOS
Nos Exemplos 1 a 5 abaixo, o precursor direto de VSCs de mau odor do suor é identificado e as cepas bacterianas de Streptococcitendo a capacidade de produzir VSCs são relatadas. Isto é feito comparando-se análise HPLC de suor fermentado e não fermentado e pela exclusão da presença do precursor postulado na técnica anterior pela comparação de massas moleculares e tempos de retenção LC, sugerindo a presença de outro precursor no Exemplo 1. Nos Exemplos 2 e 3, a estrutura de VSCs obtida pela atividade metabólica de cepas bacterianas é identificada. Nos Exemplos 4 e 5, é testado se o precursor proposto produz os mesmos VSCs que o precursor encontrado em suor natural, que é feito pela síntese dos presentes precursores e daqueles da técnica anterior (Exemplo 4) e os expondo a diferentes b0 microorganismos, seguido pela análise dos metabólitos.
No Exemplo 6, um método para a triagem de compostos tendo efeito de inibição de mau odor, devido à sua capacidade putativa para converter o precursor de mau odor nos VSCs malcheirosos.
Nos exemplos abaixo, GC Analítica é realizada em um instrumento Agilent 6890 acoplado à Detecção de Emissão Atômica (AED da Jass, Alemanha); He como gás carreador; colunas capilares com sílica fundida OY1701, DMePeBetacdx®, 10 m x 0,25 mm de d.i. com filme de 0,25 μm (da Mega, Brechbühler A.G., Suíça). Sistema EI-MS: Agilent6890-GC acoplado a espectrômetro de massa quadrupolos HP-MSD-5973\ energia eletrônica ca. 23 S- ./ 70 eV; ions de fragmento πv'z (rel. int. in% do pico de base, SPB-1, 30 m x 0 ?S mm de d i com filme de 0,25 μm, todos da Supelco). Os indices de retenção (I) foram determinados em relação ao tempo de retenção (tR) de uma série de n-alcanos com interpolação linear por meio de um programa de 5 temperatura GC padrão (50°C por 5 min, depois 5°C/min a 240°C e 20 min a 240°C) com uma precisão de 0,5%. 1H-, 13C, espectrômetro Spectra Brucker- AMX-360; em CDCL; valores Ô em ppm de Me Si (= 0 ppm), J em Hz; designações por experimentos de COSY45 e HMCQ. As colunas de HPLC foram Nucleodur Cl8 Pyramid ® 250 10 mm x 2 mm de d.i., a coluna preparativa era Nucleodur Cl8 Pyramid ® 250 mm x 10 mm (da Machery-Nagel, Suíça).
As análises de HPLC-MS foram realizadas usando o sistema Agilent 1100 LC-MS equipado com uma bomba binária B1312A, um detector G1314A UV e um espectrômetro de massa G1946D com uma fonte de 15 ionização química em pressão atmosférica (APCI). Os espectros de massa de modo de íon negativo (faixa de varredura 50-800 Da) foram gravados simultaneamente. As separações HPLC foram realizadas sob as mesmas condições descritas acima.
Altemativamente, a ionização química em pressão atmosférica kO positiva (APCI) de Thermo Finnigan foi realizada usando uma voltagem de aspersão de 4,5 kV, temperatura capilar a 200°C, gás N? em uma vazão de 55 (unidades arbitrárias de Finnigan) com uma vazão de gás auxiliar ajustada para ESI (unidades arbitrárias de Finnigan). Os solventes para eluição foram CH3CN e água que continha ácido fórmico 0,1%. O gradiente LC iniciou em 100% de água por 5 minutos, depois aumentou de 0% de CH3CN para 50% de CH3CN em uma vazão de 0,25 ml/min e no modo preparativo, uma vazão de 6 ml/min foi usada. As cepas bacterianas usadas nos experimentos abaixo são: Staphylococcus epiderrnidis CNCM 1-3356 Staphylococcus haemolyticus CNCM 1-3357 Corynebacterium xerosis DSMZ 207 43 (correspondendo a ATCC 373) foi fomecida por DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig, Alemanha), 5 conhecida como uma cepa de referência na literatura.
EXEMPLO 1
Sugestão de Precursor de mau odor pela Coleta e Fermentação de Suor
As secreções de apocrina e ecrina foram coletadas das axilas através de suor excessivo. Estas secreções foram imediatamente esterilizadas XO através de um filtro duplo que consiste de uma membrana de 1 μm, seguido por um filtro estéril de 0,2 μm e congeladas como relatado em M. Troccaz, C. Starkenmann, Y. Niclass, M. van de Waal, A. J. Clark, Chem. Biodiversity, 2004, 1, 1022-1035. Um total de 250 ml do suor axilar estéril foi liofilizado e então o sólido foi rediluído em água destilada, e percolado através de uma 15 coluna Lobar RP-18 SiO2. A eluição foi realizada com porções de 200 ml de água, então a proporção de etanol foi aumentada até 100%.
Uma pequena porção de cada fração (10%) foi tratada com Staphylococcus haemolyfcus. HPLC-MS (APCI+ e APCF) foram gravadas antes e após a incubação. Os compostos voláteis extraídos do caldo ^0 fermentado foram injetados em uma coluna GC apoiar acoplada a MS. Foi possível a partir destas medições se identificar um traço de 3-metil-3-sulfanil- hexan-l-ol na fração fermentada 3 (água:etanol = 4:1) e somente esta fração produziu um traço olfativo típico de suor sulfuroso de salva "sclary", cebola, toranja.
Uma separação preparação em HPLC da fração 3 foi realizada.
Os três picos maiores foram coletados, bem como quatro zonas de eluição entre os picos (Figura 1, traço B). Então, a fração da "zona 2" (fermentada e não fermentada) foi re-injetada na coluna de HPLC acoplada a um espectrômetro de massa APCI (Figura 1, os traços C e D correspondem à zona 2 do traço B).
Todas as frações, zonas e picos foram tratados com S.t haemeolyticus e a fração correspondente à "zona 2" (Figura 1, traço D) foi retida porque ela tinha o mau odor de suor típico. Após a incubação, estava 5 claro a partir do traço de HPLC que M+l correspondente a 279 e M+l correspondente a 293 foram transformados (ver setas na Figura 1, traço D). Todas as injeções foram realizadas no modo MS-3 no modo positivo e negativo. O composto principal em M+l 293 mostrou m/z 276, perda de NH3, então m/z 179, interpretado como uma perda de 3-metil-hexanol, então m/z de 10 162, 144, 166 atribuído à perda de NH3, H2O e CO. No modo negativo, M-l w 291 foi fragmentado em m/z 143 correspondente a uma eliminação β de 3- metil-3-sulfanil-hexan-l-ol.
A partir destes observações, foi possível se excluir a glutação conjugada com S (M+l 422) ou a cisteína conjugada com S (M+l 236) para 15 serem precursores de 3 -metil-3 -sulfanil-hexan-1 -ol, mas cisteína-glicina conjugada com S, de fórmula molecular C12H24N2O4S, que correspondem a um peso molecular de 292, foi portanto proposto para ser o precursor de 3- metil-3-sulfanil-hexan-l-ol (ver Figura 3).
EXEMPLO 2
Identificação, de 3-S-cys-gly-3-metil-hexano-l-ol na fração 3
A fração 3 foi liofilizada (16 mg) e foi também purificada em HPLC preparativa. Foram coletadas conas entre os picos e os picos separados. Cada uma das frações e das zonas foi injetada em LCMS, extraída como descrito abaixo e injetada em CG-MS. A zona 2 (< 0,5 mg) tinha três sinais 25 APCI+: um sinal amplo de 19,5 a 21 min tendo M + 1 = 279 e em 21,5 min. M+l = 293 seguindo em 22 min. M + 1 = 181. APCI- foram também gravados e MS 3 foram também automaticamente gravados. Após a incubação com St. haemolyticus, os sinais de LC-MS em 20 min e 21,5 min foram deixados seguir. A zona 2 produziu três compostos de enxofre visto em GC-MS: 3 < 1 % : I spB-1 1080 , MS : 134 (40, M+), 100 (80), 74 (98), 71 (70). 55 (65), 41 (100): 2 = 5 %: I spB-/ 1093, MS : 134 (5\ 100 (SO) 67 (40), 57 (60), 55 (100); 1 = 94 %: 1 1149, MS : 148 (4), 114 (20), 97 (70), 71 (60), 55 (100). Injeção na coluna quiral GCDmepeBeiacdx\ 1-S (rt. 17,6 5 min.) 62.4%, l-R (rt. 17,62 min.) 16,2%, 1-RIS - 0.005 mg (+/- 0.001), ee de S = 65%. Composto 2-R (rt. 16,79 min), 2-S (rt. 16,80 min), 2-R/S = 14,7%, S-maior devido à sobreposição de picos, não quantificada. O Composto 3 quase não foi visto.
EXEMPLO 3
A Determinação da Estrutura de Compostos de Enxofre Voláteis encontrados em Suor Fermentado
A zona 2 da Fração 3 do caldo fermentado foi extraída com acetato de etil e injetada em uma coluna GC $PB-I acoplada a uma MS. Foi observado um ressalto muito pequeno com m/z 134 em um índice de retenção 15 correspondente a I SPBI 1080 e com um padrão de fragmentação próximo de 2- metíl-3-sulfanil-l-pentan-l-ol. Então, um pico maior com m/z 134 com um índice de retenção I SPBi 1093, correspondente a 3-sulfanil-hexan-l-ol e o produto principal formado tendo m/z 148 em I SPB-1 1149 e, com isso, para o padrão de fragmentação MS foi atribuído para (R/S)-3-metil-3-sulfanil-hexan- fcO 1-oL Foi também possível se estabelecer após uma injeção em uma coluna quiral, montada em uma CG equipada com uma Detecção de Emissão Atômica (AED), que o maior enanciômero formado foi o S-3-meti 1-3-sulfanil- hexan-l-ol S-l, com um excesso enanciomérico de 60%. No caso de (R/S)-3- metil-3-sulfanil-hexan-l-ol, não foi possível se medir precisamente a relação 25 enanciomérica devido a uma má separação de ambos os enanciômeros, mas o enanciômero S-2 foi claramente o maior isômero formado.
Portanto, 2-metil-3-sulfanil-l-pentan-l-ol, 3-sulfanil-hexano- l-ol e (R/S)-3-metil-3-sulfanil-hexan-l-ol foram verificados ser importantes compostos de enxofre voláteis de suor metabolizados por St. haemolyticus.
EXEMPLO 4
Síntese de Derivados de Sulfanil e Derivados de Conjugados de Cisteína como Precursores de VSCs
A Figura 2 ilustra a síntese de vários derivados e o precursor 5 de VSCs (Compostos 9, 10, 11). A preparação de compostos de enxofre voláteis foi descrita previamente (Troccaz et al, 2004). A adição 1,4 de cisteína com aldeídos α,β-insaturados foi realizada pela adição de t- butoxicarbonil (Boc)-L-cisteína a 3-metil-2-hexenal seguida pela redução com NaBH4 {Natsch et al 2004) (etapa a). O A-Cys-Conjugado 11 foi obtido IB após a desproteção do composto 6 com TFA (ácido trifluoroacético em w CH2C12 (etapa b). O acoplamento de H-Gly-OBz a 6 (etapa b) foi realizado em CH2C12 na presença de PyBOP (hexafluorofosfato de benzotriazol-l-il oxitripirrolidinofosfônio) e DIPEA (diisopropilamina), em condições padrão para a síntese de peptídeo, para preparar 7. O grupo de proteção de ot-amino 15 de 7 foi removido em condições de CH2C12 e (TFA) (etapa c) para produzir 8.
Não foi possível se remover o grupo protetor de benzoíla por hidrogenólise, mas foi possível se realizar uma saponificação em água, etanol e hidróxido de sódio 2% (etapa d) para preparar 9. O precursor mais provável de compostos de enxofre voláteis são conjugados de glutação. Por esta razão, 8 foi acoplado ^0 a Boc-Glu-OBz como descrito para 7, grupos oc-amino foram clivados em condições CH2C12, TFA e os ésteres de benzila foram hidrolisados em hidróxido de sódio aquoso e etanol para dar 10 (etapa e).
O protocolo exato para a preparação do composto 9 é dado abaixo: (2R)-S-[l-(2-hidroxietil)-l-metilbutil]- tBoc-Cys (6), preparado de acordo com Natsch et al (2004), (679 mg, 2 mmol) foi diluído em CH2C12 (6 ml) e H-Gly-OBzl (741 mg, 2,2 mmol), Pybop (1,14 g, 2,2 mmol) na presença de diisopropiletilamina (774 mg, 6 mmol) foram agitados durante a noite à temperatura ambiente. Uma elaboração usual foi seguida pela desproteção do grupo ex-ammo de (2R)-S-[l-(2-hidroxietil)-l-metilbutil]- tBoc-Cys-Gly-OBzl 7 em CH2CI2 (6 ml). ácido tri fluoro acético (9 ml) durante 1,3 horas à temperatura ambiente. O produto oleoso bruto 8 (1 g) foi diluído em água (70 ml), MeOH 50 ml e NaOH (2 g) e aquecido 1 horas a 60°C. O 5 pH é então levado para 4 com HC1 1M. O metanol foi removido sob vácuo, e a mistura foi liofilizada. O sólido foi rediluído em água (1 ml) e cromatografado com vaporização em SiO2-RP18 (coluna de d.i. de 5 cm, altura de sílica de 12 cm). A eluição iniciou com água e o produto 9 foi eluído com água e etanol em uma relação de 4 para 1. Foi obtido 9 (340 mg, 10 rendimento de 58%). HPLC, r.t. 22.2 min. APCI+ : M + 1 = 293, MS2 276, " MS3 179, MS4 162, MS5 144, MS6 116, APCI-: M-1 = 291, MS2 143, MS3 99, 58. 'H-NMR in D20: 4.16-4.19 (m, 1 H, C(4)); 3.95 (d, J = 17.5 Hz, 1H, C(2)); 3.74 (t, J = 7 Hz, 2H, C(8)); 3.70 (d, J = 17.5 Hz, 1H, C(2)); 3.09 (dd, J = 13.5, 5.5 Hz, 1H, C(5)), 2.99 (dd, J = 13.5, 8.0 Hz, 1H, C(5)); 1.83 5 (t, 15 J = 6.5 Hz, 2H, C(7)),1.50-1.55 (m, 2 H, C (9)); 1.38 (m, 2 H, C (10)); 1.29 (s, 3 H, C(12)); 0.95 (t, J = 7 Hz, 3 H, C(11)). "C-NMR: 178.8 (s, C(l)); 171.0 (s, C(3)); 61.1 (t, C(8)); 55.8 (d, C(4)); 51.9 (s, C(6)); 46.2 (t, C(2)); 44.8 (t, C(9)); 43.7 (t, C(7)) ; 30.6 (t, C(5)) ; 28.3 (q, C(12)),19.9 (t, C(10)); 16.5 (q, C(ll)).
EXEMPLO 5
Produção de (R/S)-3-metil-3-sulfaníl-hexano-l-ol pela exposição de precursores sintetizados para St. haemolyticus, C. xerosise St. epidermidis
Os inventores mostraram que na biodegradação de suor estéril com diferentes microorganismos, St. haemolyticus produziu o odor de suor 25 sulfuroso mais típico, apesar do estabelecido na técnica anterior de que staphylococcie especificamente St. epidermidis não tiveram uma atividade de β-liase e somente Corynebacterium spp. foi capaz de liberar tióis da cisteína conjugada com S (Natsch et al. (2004)). Surpreendentemente, nos presentes experimentos, C. xerosisproduziu um odor sulfuroso mais fraco quando comparado com St. haemolyticus e foi interessante se verificar as diferenças entre estas três cepas, quando elas são incubadas com os precursores 9; 10 ou 11, em que o precursor 9 é uma forma de realização do composto (1) da presente invenção.
As bactérias crescidas aerobicamente (5 mL, 8x10 cfu/mL)foram incubadas com 0,1 mg de cada precursor a 35°C, durante um período de 18 horas. Os compostos de enxofre voláteis são extraídos com EtOAc e analisados em GC-AED em uma coluna quiral. Cada bioconversão foi repetida pelo menos tr~es vezes, um branco continha somente a bactéria, e o 10 outro branco foi feito do meio de crescimento com o precursor sozinho. w Nenhum composto de enxofre foi detectado nestes controles. Octano tiol foi usado como um padrão interno, as curvas de calibração mostraram que a melhor reprodução estava na faixa de 1 a 10 ppm, quando 1 μl foi injetado, com menos que 5% de variação. As variações da concentração observadas 15 para 1 foram correlacionadas com a variação da concentração de microorganismos nos 5 ml usados para a incubação, mas os resultados foram consistentes; 9 deu sempre um melhor rendimento químico quando comparado a 11. Os precursores foram preparados a partir de aminoácidos opticamente ativos naturais. O tipo de adição de Michael de Bos-cisteína a bO E/Z-3-metil-2-hexenal não foi estereo-seletivo e, por esta razão, foi esperado se produzir uma mistura racêmica de 1 a partir de 9 com St. haemolyticus que foi confirmado. O derivado 10 nunca produziu qualquer traço de 1.
Os isolados de bactérias foram crescidos aerobicamente no meio líquido apropriado a 37°C até ODÓOo = 1,0- As células foram colhidas 25 por centrifugação a 3000 g, 10 min, lavadas uma vez com tampão de fosfato 0,lM estéril (pH 6,0) e ressupensas em tampão fresco. A concentração de o cepas individuais incubadas com o precursor de suor foi entre 1 x 10 e 1 x 1010 cfu/ml. Estas bactérias recém preparadas (5 ml) foram incubadas com 0,1 ml de precursores (5 mg em 10 ml de água), (ou a fração de suor, no Exemplo 1 acima), a 37°C pH ó em um frasco fechado. Após o tempo de incubação de 1. 4 e 18 horas, 1 ml de acetato de etila contendo oetanodiol e octadecano a 0,02 mg/ml foi adicionado e o caldo de fermentação foi centrifugado a 16.000 g. A fase orgânica foi diretamente injetada em uma coluna GC SPBI acoplada a 5 MS e em uma coluna quiral GC DMepeBetacdx acoplada à detecção AED. Estes experimentos foram repetidos três vezes, dois brancos foram feitos com o microorganismo sem o precursor e um com o precursor no tampão de crescimento somente. Nenhuma formação de composto de enxofre foi detectada em brancos. O fator de resposta para 1 μl injetado de uma solução 10 0,01 mg/ml de octanotiol foi calculado em comparação de 1 μl injetado de w uma solução racêmica de 0,01 mg/ml de 3-metil-3-sulfanil-hexano-l-ol. A adição de ambas as áreas de picos (R/S) deu 280 (± 5) e octanotiol 303 (± 3) picos em quatro injeções, com uma aproximação de um fator de resposta de 1. O fator de correlação para 1 μl injetado em ambas as colunas foi acima de 15 0,998 na faixa de 1 a 10 ppm de (R/S)-3-metil-3-sulfanil-hexano-l-ol.
Estes resultados mostram que o composto 9, que é uma forma de realização preferida do composto (I), é mais eficientemente convertido no composto malcheiroso 1, e é, assim, o precursor mais provável. O composto 11, contudo, que foi sugerido na técnica anterior como precursor potencial, ÉO deu um rendimento muito menor de 1, mesmo em C. spp, que foi considerado como sendo o único microorganismo liberando VSCs. Portanto, o composto 11 não pode ser considerado ser o precursor direto na via sintética principal de 1.
EXEMPLO 6
Triagem de Compostos de Inibição de mau odor pelo Método da Invenção
O efeito inibidor de β-Cl-ala-gly na formação de mau odor é avaliada neste exemplo.
Os microorganismos suspensos em tampão fresco (Exemplo 5, protocolo de fermentação detalhado) foram divididos em duas amostras X e Y controle negative de 5 ml
Um composto a ser triado da formula
(obtido no Exemplo 9) foi adicionado à amostra X em uma concentração de 2 μmol/1.
As amostras compreendendo microorganismos suspensos e o composto a ser triado foram incubados a 37°C por 30 min.
Depois, ambas as amostras foram também incubadas com 0,1 ml do precursor (2R)-S-[l-(2-hidroxietil)-l-metilbutil]-Cys-Gly (5 mg em 10 mL de água) (obtido no Exemplo 4), a 37°C pH 6 em um frasco fechado. Isto corresponde a um total de 2 μmol/1 de precursor em ambas as amostras.
A concentração de cepas individuais incubadas com o precursor de mau odor é tipicamente entre 1,1x10 e 1,1x10 cfii/mL.
Após os tempos de incubação de 1, 4 e 18 horas, o aumento de substância malcheirosa (composto 1 na figura 2) é brevemente determinado pela cheirada de uma pessoa treinada. Se β-Cl-ala-gly tiver a capacidade de evitar ou tratar o desenvolvimento de mau odor, ele vai exibir menos ou nenhum gosto picante para o composto 1 na figura 2 (ver Exemplo 1).
Em adição, uma análise quantitativa de compostos de enxofre no meio fermentado é realizado de forma a determinar a eficácia de β-Cl-ala- gly na prevenção de desenvolvimento de mau odor.
Com isso, 1 ml de acetato de etila contendo octanotiol e octadecano em 0,02 mg/ml são adicionados às amostras (X) e (Y) seguido por centrifugação em 16.000 g. A fase orgânica foi diretamente injetada em uma coluna GC SPB1 acoplada a MS e em uma coluna quiral GC DMePeBetacdxacoplada à detecção AED.
Para o padrão interno, o fator de resposta para 1 μl injetado de uma solução de 0.01 mg/ml de octanotiol foi calculado em comparação de 1 μl injetado de uma solução racêmica de 0,01 mg/ml de 3-metil-3-sulfanil- hexano-l-ol. A adição de ambas as áreas de picos (R/S) deu 280 (±5) e 5 octanotiol 303 (±3) para superfície de picos em injeções, com uma aproximação de um fator de resposta de 1. Para a amostra (X), o fator de correlação para 1 μl injetado em ambas as colunas foi acima de 0,998 na faixa de 1 a 10 ppmde (R/S)-3-metil-3-sulfanil-hexano-l-ol.
Estequiometricamente, 0,2 μmol de precursor produz 0,025 10 mg de VSC em 1 ml de acetato de etila, se todo o precursor for metabolizado. w Se menos que 0,25 mg de VSC for medido na amostra X pelo sistema AED, o composto triado, β-Cl-ala-gly, tem a capacidade de reduzir o desenvolvimento de mau odor. Em outras palavras, nem todo o precursor é metabolizado. Quanto mais VSC for encontrado na amostra X, que também 15 contém um inibidor putativo, menos composto tem propriedades inibidoras. O método da presente invenção permite a triagem efetiva de compostos quanto à sua capacidade de evitar ou tratar o desenvolvimento de mau odor em superfícies do corpo.
EXEMPLO 7
Sintese de N-{[(4R)-4-amino-4,5-diidro-2-tienillcarbonil} glicina (composto Ilia)
Etapa 1: Preparação de N-(terc-butoxicarbonil)-S-(2-etoxi-2-oxoetil cisteinato de etil 12.
A L-cisteína etil éster hidrocloreto ACROS (13,5 g, 72,8 25 mmol), CH2CI2 128 ml e di-terc-butilcarbonato (16,9 g, 77,5 mmol) foram adicionados a 0°C em gotas, seguido por trietil amina (39 ml, 279 mmol). O banho de gelo foi removido e a reação foi agitada durante 5 horas. Bromoacetato de etil (10,5 ml, 94,6 mmol) foi adicionado a 0°C. Após 30 min., o banho de gelo foi removido e a reação foi agitada 1 hora à temperatura ambiente. O CH2C12 foi destilado; a mistura de reação foi rediluída com salmoura e extraída duas vezes com dietiléter Após a concentração, o produto bruto (25,7 g) foi cromatografado com vaporização (diâmetro da coluna de 7,5 cm, SiO2 com 15 cm de altura), eluição com ciclo-hexano-acetato de etila 5 (75/25) para dar 13,76 g de (12) (rendimento de 56%).
Etapa 2: Preparação de (R-Etil-4-[(terc-butoxicarbonil)amino]tetraidro-3-oxo- 2-tiofenocarboxilato 13.
NaH (1,64 g, 55%-65% Fluka, 41 mmol) lavado com pentano duas vezes foi suspenso em THF (20 ml), depois EtOH anidro (2,4 ml, 41 JO mmol) foi adicionado vagarosamente. Quando a produção de H2 parou, mais THF (160 ml) foi adicionado e seguido por 12 (13,73 g, 41 mmol) em THF (20 ml). Após 40 min, ácido acético (4 ml) foi adicionado. O solvente foi removido sob vácuo. O produto bruto foi extraído com éter dietílico e lavado com salmoura. O produto bruto (12 g) foi cromatografado com vaporização 15 (diâmetro da coluna de 7,5 cm, SiO2 com 15 cm de altura), eluição com ciclo- hexano-acetato de etila (4/1) para dar 9,22 de 13 (rendimento de 78%).
Etapa 3: Preparação de ácido (R)-4-r(terc-butoxicarbonil)amino1-4,5-diidro-2- tiofenocarboxilico 14.
3.1: redução: O oxo-éster (13) (9,16 g, 31,7 mmol) em EtOH b0 (90 ml) foi reduzido com NaBH4 (844 mg, 22 mmol) adicionado em porções a -30°C. Após 30 min a -30°C, acetona (8,7 ml) seguida de ácido acético (11, ml) foram adicionados. A mistura bruta foi concentrada a 40°C sob 100 mbar, extraída com EtOAc e salmoura até pH 7. O solvente foi removido sob 0,1 mbar, para dar o produto bruto (9,20 g) (rendimento de 99%) de (R)-etil-4- 25 [(terc-butoxicarbonil)amino]tetraidro-3-hidróxi-2-tiofenocarboxilato.
3.2: Eliminação: O hidroxi-éster (9,15 g, 31 mmol) foi diluído em ch2C12 (130 ml), na presença de trietilamma (17,5 ml). A 0°C, mesilcloreto (4,88 ml, 62,9 mmol) foi adicionado em gotas. Após 4 h de agitação, CH2C12 foi adicionado, e as fases orgânicas foram extraídas até a neutralidade com salmoura. O solvente foi evaporado e o produto bruto (9,12 g) foi cromatografado com vaporização (diâmetro da coluna de 7,5 cm, SiO2 com 15 cm de altura) e eluição com ciclo-hexano-acetato de etila (85/15) para dar 6,5 g (rendimento de 77%) de (R)-etil-4-[(tercbutoxicarbonil)amino]-4,5- 5 diidro-2-tiofenocarboxilato.
3.3: Saponificação: O éster (6,5 g, 23,8 mmol) foi saponificado em solução em EtOH (76 ml). A 0°C, uma solução aquosa de LiOH IN (32 ml) foi adicionada vagarosamente e a reação foi então agitada por 2 horas à temperatura ambiente. HC1 (3 N) foi adicionada, o EtOH foi removido sob vácuo, então o produto foi extraído com Et2O, 5,93 g de um pó marrom (14).
Etapa 4: Preparação do composto (Ilia)
4.1: Acoplamento: O ácido carboxílico protegido com N-boc (14) (2,45 g, 10 mmol) em solução em CH2C12 (30 ml) foi tratado com H- Gly-OBzl-p-tosilato (3,7 g, 11 mmol, Novabiochem) e diisopropiletilamina 15 (3,88 g, 30 mmol) 16 horas à temperatura ambiente. A mistura foi extraída com CH2C12 e lavada com salmoura. O produto bruto (11 g) foi cromatografada com vaporização (diâmetro da coluna de 7,5 cm, SÍO2 com 15 cm de altura) e eluição com EtOAc, para dar 3,66 g de um sólido branco (rendimento de 93%) de N-({(4R)-4-[(terc-butoxicarbonil)amino]-4,5-diidro- >0 2-tienil} carbonil) glicinato de benzil.
4.2: Desproteções: O composto protegido (3,60 g, 9,18 mmol) em solução em CH2C12 (12 ml) foi tratado com TFA (26 ml) 4 horas à temperatura ambiente. TFA foi destilado em modo azeotrópico pela adição de 3 porções de tolueno (3 x 80 ml). O produto bruto (3,11 g) foi diretamente 25 dissolvido em água (55 ml), metanol (55 ml), hidróxido de sódio (2,2 g) e agitados à temperatura ambiente por 2 horas. Então, a reação foi resfriada a 0°C e HC1 3 M foi adicionado em pH 1. A mistura resultante foi concentrada a 10 mbar, 30°C e cromatografada (coluna 2,5 cm, 80 g de Dowex 50WX8) com o mesmo procedimento descrito acima. Foi obtido 1,2 g (rendimento de 65%) do composto Illa. APCI+ : M + 1 - 202, H-NMR in D2Q- 6.37 (d, J= 3 0 Hz, 1 H, C(4)); 4.82-4.90 (m, 1 H, C(3)); 3.88-3.80 (m, 1 H, C(2)); 3,84 (s, 2 H, C(7)); 3,43 (dd, J= 13,0, 3,0, 1 H, C(7)), l3C-NMR: 179,0 (s, C(8)); 166,3 (s, 5 C(6)); 148,0 (s, C(5)); 125,4 (d, C(4)); 61,3 (d, C(3)); 46,4 (t, C(7)); 38,6 (t, C(2)).
EXEMPLO 8
Síntese de Inibidor: Preparação de N-r(2S)-2-amino-4- pentinoillglicina (composto VI)
A H-propargil-DL-gly-OH Bachem (25 mmol, 2,83 g) em w NaOH 0.1 N (50 mL) e dioxano (50 mL) foi adicionado dicarbonato de di- tercbutil Fluka (75 mmol, 16,35 g) durante 10 min., e o pH foi mantido em 9,5 pela adição de NaOH IN. Após 2 horas, o dioxano foi removido sob vácuo, a solução foi acidificada com HC1 IM, extraída com acetato de etila, 15 lavada três vezes com KHSO4 5%, seca em Na2SO4, filtrada e concentrada sob vácuo. A mistura bruta (25 mmol, 5,4 g) em CH2C12 foi acoplada a H-gly- Obz-p tosilato com Pybop (27 mmol, 14 g) e diidopropil etilamina (75 mmol, 9,67 g) e agitada por 3 horas a 22°C. A mistura bruta foi então diluída com CH2C12 (700 ml) e lavada com salmoura duas vezes. A fase orgânica foi seca ho em Na2SO4, filtrada e cromatografada com vaporização (SiO2, altura de 15 cm, em uma coluna de 7 cm de diâmetro), eluição com acetato de etila para dar 8,4 g. Este produto bruto (23 mmol, 8,3 g) foi tratado com CH2C12 (22 ml) e com TFA (50 ml). Apos 2 horas, TFA foi removido por destilação azeotrópica com benzeno, três vezes (200 ml), para dar o produto bruto (6,5 25 g).
Somente metade deste produto bruto (12,5 mmol, 3,25 g) foi saponificada com NaOH (75 mmol, 3 g) em MeOH (75 ml) e água (75 ml). Após 2 horas, a mistura foi acidificada com HC1 1M, o solvente foi removido sob vácuo e o resíduo foi cromatogafado por vaporização (SiO2 - RP18, 15 cm de altura, diâmetro da coluna de 4,5 cm). A coluna foi eluida com EtOH/água 7:3. o solvente foi removido sob vácuo e o composto VI (1.36 g) foi obtido. APCI+ : M + 1 = 171, 'H-NMR em D2O: 4,33-4,28 (m, 1 H, 5 C(2)); 4,08 (m, 2 H, C(6)); 3,01-2,88 (m, 2 H, C(3)); 2,61 (dd, J= 2 Hz, 1 H, C(5)), 13C-NMR: 175,7 (s, C(7)), 171,6 (s, C(l)); 79,2 (s, C(5)), 77,4 (d, C(5)), 54,2 (d. C(2)), 44,2 (t. C(3)): 23,9 (t, C(4)).
EXEMPLO 9
Preparação de 3-Cloro-Ala-Glv (15)
Etapa 1: Acoplamento: N-Boc-R-cloro-Ala-OH Bachem (5w mmol, 1.12 g), em CH2C12 e HGly-Obz-p-tosilato Novabiochem (5,5 mmol, 1,85 g), PyBOP Novabiochem (5,5 mmol, 2,86 g), diisopropil etilamina (15 mmol, 1,94 g) são agitados por 16 horas a 22°C. A mistura bruta é então filtrada em SiO2, eluída com acetato de etila (50 ml) para dar um produto 15 bruto após uma concentração de 1,84 g (rendimento de 99%).
Etapa 2: Desproteção: O produto bruto obtido (4,8 mmol, 1,8 g) foi diluído em CH2C12 (9 ml), e TFA (20 ml) foi adicionado. A mistura foi agitada por 3 horas a 22°C e purificada por destilação azeotrópica com benzeno (3 x 100 ml) sob alto vácuo. O produto bruto (5 mmol, 1,7 g) foi |t0 diluído em água (100 ml) mais etanol (20 ml) e halogenado com H2 na presença de uma quantidade catalítica de Pd 5% em carvão ativo. Após 16 horas, a mistura foi filtrada em celite, rinsada duas vezes com água. O etanol foi removido sob vácuo e o produto bruto foi cromatografado em Dowex 50WX8 (coluna com 2,5 cm. de diâmetro, 80g). Ele foi carregado em 5 ml de 25 água, a coluna foi rinsada com 150 ml de água. A eluição foi feita com sucessivas porções de 100 ml de NH4OH 0,4 M, 0,8 M, 1,2 M, 1,6 M, 2,0 M. A eluição foi seguida por HP-TLC (SiO2, Merck 1.05628.0001), fase móvel AcOH/tBuOH/H2O/AcOH 2/1/1/1. O composto 15 foi eluído com 1.6 M de amónia e, após a concentração, 730 mg de 15 fora, obtidos (rendimento: 81 %). APCI+ : M + 1 = 181. ’H-NMR em D2O: 4,53-4,51 (nr 1 H; C(2)); 4,16-4,02 (m, 2 H, C(3)); 4,03 (d, J = 8 Hz, 1 H, C(4)); 3,98 (d, J = 8 Hz, 1 H, C(4)), I3C-NMR: 176,7 (s, C(5)),l69,9 (s, C(1)); 56,8 (d, C(2)),45,4 5 (t, C(3)); 44,9 (t, C(4)).
EXEMPLO 10
Preparação de N-[3-amino-benzoil]glicina (composto VII)
Ao ácido 3-aminobenzóico 11 ABCR (6,85 g, 50 mmol) em CH2C12 (90 ml) foi adicionado dicarbonato de diterc-butil (11,66 g, 53,3 10 mmol) e a 0°C, trietilamina (27 ml, 193 mmol) em gotas. Após 4 horas de agitação a 22°C, água foi adicionada e o ácido N-boc-orto-aminobenzóico foi extraído com CH2C12 para dar o 11,94 g do produto bruto após a concentração. Ao produto bruto (5,93 g, 25 mmol) em CH2C12 (75 ml) foram adicionados H-Gly-Obz p-tosilato Novabiochem (14,3 g, 27,5 mmol), PyBOP 15 (14,3 g, 27,5 mmol) e diisopropiletilamina (9,67g, 75 mmol). Esta mistura foi agitada durante a noite, então rediluída em água (200 ml), extraída com CH2C12, seca em Na2SO4 anidro e concentrada. O produto bruto foi cromatografado em vaporização (diâmetro da coluna de 7,5 cm, SiO2 com 15 cm de altura), eluição com ciclo-hexano-acetato de etila (2/3) para dar 4,19 g ^0 (rendimento de 43,6%). Estes (4,19 g, 10,9 mmol) foram rediluídos em CH2C12 (13 ml), e tratados com ácido trifluoroacético (26 ml). Após 3 horas, tolueno foi adicionado em três porções de 50 ml e o excesso de TFA foi removido por destilação azeotrópica sob vácuo. Foi obtido um produto bruto (3,57 g). Então, a saponificação foi realizada por hidrogenação catalítica com 25 H2 em Pd/C 5% em água (20 ml) e etanol (40 ml), durante 15 horas a 22°C. A mistura bruta foi filtrada em celite, concentrada sob vácuo e cromatografada com vaporização (diâmetro da coluna de 4,5 cm, SiO2-RP18 com altura de 15 cm), eluição com água (200 ml), água e etanol (4/1) (100 ml) deu 12 (1,4 g) (rendimento de 54,7%). APC1+ : M + 1 = 195, ‘H-NMR em D,O: 7,50-7,42 (m, 2H), 7.36-7.22 (m. I H). 3.9 (s, 2H) 'V-NMR- 179 I (s), 177 9 (s); 143 (s), 137,8 (s), 133,05 (d), 125,2 (d); 124,5 (d), 120,3 (d), 46,3 (t).
EXEMPLO 11
Efeito Inibidor dos compostos Illa, VI; Efeito de aumento do composto VII
Os compostos Illa, VI e VII foram testados de acordo com o procedimento do Exemplo 6. Os compostos foram adicionados em 2 μmol, os compostos Illa e VI resultando em uma inibição de 25 a 75% de produção de (S)-3-metil-3-sulfanil-hexan-l-ol. Estes compostos são assim efetivos na
O inibição da produção de compostos voláteis malcheirosos a partir de precursores presentes no suor. O composto VII resultou em uma produção aumentada de (S)-3-metiI-3-sulfanil-hexan-l-ol quando comparado ao controle.