CZ385899A3

CZ385899A3 - Způsob výroby polymerů, které obsahují nukleové báze jako postranní skupiny

Info

Publication number: CZ385899A3
Application number: CZ19993858A
Authority: CZ
Inventors: Alexander Doemling; Wolfgang Richter
Original assignee: Morphochem Ag
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2000-04-12
Also published as: NO995551D0; CA2290614A1; CZ299816B6; DE59810914D1; IL132518A; HUP0002730A3; NO995551L; AU8017598A; EP0983290B1; WO1998051697A3; HU226867B1; EP0983290A1; CA2290614C; AU750974B2; HUP0002730A2; JP2002500643A; DK0983290T3; IL132518A0; WO1998051697A2; US6355726B1

Description

ZPŮSOB VÝROBY POLYMERŮ, KTERÉ OBSAHUJÍ NUKLEOVÉ BASE JAKO

POSTRANNÍ SKUPINY

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby polymerů, které obsahují nukleové base jako postranní skupiny, pomocí multikomponentních reakcí, speciálně Ugi-ho reakce.

Dále se předložený vynález týká multifunkčních isonitrilů, způsobu jejich výroby a jejich použití v multikomponentních reakcích. Isonitrily tohoto druhu mohou být aplikovány ve způsobu podle vynálezu k výrobě polymerů, které obsahují nukleové base jako postranní skupiny.

Dosavadní stav techniky

Multíkomponentní reakce (MCRs) představují v organické syntéze cenný způsob. Aplikují se např. k výstavbě antibiotik, peptidů atd., to jest komplexních molekul s vysokým stupněm diversity. Při obvyklých MCRs jako např. při čtyřkompomentní reakci (4-CC) reagují isonitril, aldehyd, karboxylové kyselina a amin na definovaný produkt. Jako isonitrily jsou při tom až dosud používány monofunkční sloučeniny, takže mnohotvárnost produktů multikomponentních reakcí tohoto druhu je omezena (srovnej Isonitrile Chemistry; I. Ugi (editor), Academie Press, New York, London 1971) a odpovídající reakce je zakončena jakmile jednotlivé komponenty zreagovaly.

Regulačně působit na expresi genu pomocí polymerních peptidických nukleových kyselin (PNA) bylo poprvé' popsáno v 60tých letech Svachkin-em a spol. (R. A. Paégle, M. G. Plata, M. Yu. Lidak, S.A. Giller, Yu. P. Shvachkin v: Present State of the Chemotherapy of Malignant Tumors [ruský], Riga (1968), 103 ff; Přehledný článek: Yu. P. Shavachkin, G. P. Mishin, G. A. Korshunova, Russian Chemical Reviews, 51, 1982, 178-188). V roce 1978 zavedli Zámečník a Stephenson pojmy antisense (= antimediátorový) a antigen: tyto pojmy popisují mechanismy jak je možné zasahovat do translace a transkripce genů (Proč. Nati. Acad. Sci.

U.S.A., 1978, 75, 280 a 285).

Při antisense strategii se váže antímediátorová molekula na mRNA a zabraňuje tím její translaci k proteinu. Při antigen strategii se tvoří trojitý helix • · molekuly antigenu s dvoušroubovicovou DNA a tak se modifikuje transkripce do mRNA (E. Uhlmann, A. Peyman, Chem. Rev. 90, 1990, 544-584). V této souvislosti se různé látky v různých klinických fázích nalézají jako potencionální terapeutika pro virová onemocnění, rakovinu atd.

Dobrá antimediátorová molekula by mezi jiným měla vyhovovat následujícím požadavkům:

1. měla by bez přispění tzv, transfekčních činidel nebo liposomů vykazovat dobrou průchodnost buňkami a buněčnými jádry;

2. měla by k dosažení postačující biovyužitelnosti vykazovat resistenci pro nukleasu a peptidasu a

3. měla by přesně rozeznat sekvenci přírodního antikodujícího řetězce.

Jako mnohoslibný antimediátorový a antigenový polymer se ukázala PNA popsaná Nielsenem a spol. (Science 1991, 254, 1497-1500; WO 92/20702), která nalezla různorodé použití jako molekulárně biologický nástroj. To se dá vyvozovat především z vysoké afinity PNA k antikodujícímu řetězci (DNA, RNA) při velmi dobré sekvenční specificitě. PNA může v sekvencích podstatně lépe identifikovat nevhodná spojení než přírodní DNA nebo RNA. Na pyrimidin bohaté PNA řetězce jsou dále s to navinout se na DNA-dvoušroubovici a vytvořit trojitý (PNA)₂DNA helix. Takové struktury jsou potencionálními komplexními replikačními mimetiky a tím by mohlo být možné cíleně vkládat nebo vypojovat geny. Pro použití in vivo musí být však ještě některé vlastnosti PNA zlepšeny a optimalisovány. PNA není např. průchodná buňkami. Zmíněné tvoření trojitého (PNA)₂DNA helixu nastává pouze u PNA-řetězců bohatých na pyrimidin a za nefysiologických solných koncentrací, PNA agregují a jsou ve vodě špatně rozpustné. PNA, sama jako polární polymer, se váže jak paralelně tak také antiparalelně s podobnými vazebnými konstantami na cílovou strukturu DNA nebo RNA. Jsou publikovány také silné cytostatické účinky PNA (EP 0 672 677 A2).

Jak se ukázalo, jsou nové zlepšené PNA nejefektivněji nalézány prozkoumáváním velkého množství variant (S. Jordán a spol., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 1997, 7, 681 a 687). Pro systematickou a rychlou přípravu mnoha analogů se jako optimální nejeví dosud popsané metody syntésy PNA, které spočívají na sekvenčních dvoukomponentních reakcích monomerů a monomery musí být v mnoha krocích syntetisovány z vhodných, komerčně • ·

dostupných předstupňů (M. Egholm a spol. Journal of the American Chemical

Society, (1992), 114, 1895).

Podstata vynálezu

Je proto úkolem předloženého vynálezu poskytnout způsob, pomocí něhož mohou být připraveny komplexní monomery, oligomery a polymery, které vykazují nukleové base jako postranní skupiny a zvláště pak PNA s velkou schopností variací.

Dalším úkolem předloženého vynálezu je poskytnout komponentu, se kterou může být podstatně zvýšena diversita MCRs a zejména způsobu výroby polymerů, které vykazují nukleové base jako postranní skupiny a mohou být vytvořeny komplexní molekuly, tj. komponentu, která může být zreagována při multikomponentní reakci. Takové komponenty musí splňovat následující předpoklady:

1. Musí být snadno a levně vyrobitelné.

2. V nich použité chránící skupiny musí být snadno tj. za mírných podmínek odštěpitelné.

3. V nich použité chránící skupiny musí být stabilní za reakčních podmínek obvyklých při přeměně jiných skupin.

4. Komponenty musí mít takovou strukturu, že se po odstranění chránící skupiny obnaží funkční skupiny, které jsou vhodné pro MCR, aniž jsou modifikovány jiné skupiny, např. také funkční skupiny komponet nebo reakčního partnera.

Podle vynálezu se zveřejňuje způsob výroby sloučenin vzorce (I)

• · · ♦ · * • · · ·· ····

IV, a V vyznačený tím, že sloučeniny vzorců

A-NH₂Ri-G

R₂-C(O)-R₃

C=N-X-NPG I

Rs v prvním kroků spolu reagují eventuálně současně, je eventuálně odstraněna jedna nebo více chránících skupin a reakce se opakuje m-krát, při čemž produkt právě předchozího kroku po prvním kroku je nasazen místo sloučeniny se vzorcem II, při čemž m je 0 nebo celé číslo od 1 do 1000, vhodně 1 až 300, silněji je preferováno 1 - 100, zejména pak 1 - 50, 1 - 30, 1 -10 nebo 1 - 5,

A je při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek aminové složky jako je vodíkový atom, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, činidlo usnadňující příjem buněk, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch,

B je vodíkový atom, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, činidlo usnadňující příjem buněk, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytek X--NPG sloučeniny V,

Ri-G je voleno ze struktur následujících vzorců:

« · • · ·

I · · · ·

H

Ri\


	Rl-S-Z
	L

při čemž skupina Ri-G může být spojena se sloučeninou vzorce IV molekulárním spacerem přes Ri nebo R nebo R₄;

Ri a R jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek kyselinové složky jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytky odvozené od přírodních nebo syntetických nukleových basí;

L, Μ, T a Z nezávisle na sobě představují O, S nebo NR₄, při čemž R₄znamená H, fluor, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -O(cyklo-)alkyl, -O-aroyl, -S(cyklo-)alkyl, -S-aroyl;

R2 a R₃ jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek oxokomponenty jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid spojený aminovým spacerem, antimediátorovj? mýeÁuta, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer, modifikovaný povrch anebo rozvětvovací bod P, který je opět znova výchozím bodem pro další DNA-, RNA-,

PNA- nebo peptidový řetězec nebo další oligomer nebo polymer,

X vykazuje následující strukturu:

[Up-NR₅PG]a ~Kn“ Q— Yc- VI [Wo~ NRsPGjb

PG nezávisle na sobě představují po případě ortogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny N-acylderivátů, N-sulfonylderivátů, Nalkylderivátů, N-silylderivátů, karbamátů nebo solí;

zbytky R5 představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;

zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, alkenyl-, alkinyl-, alkanoyl-, alkoxyalkanoyl- cykloalkylnebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR5, při čemž R₅ je jak je definováno v předchozím;

a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 -10, zvláště 0-5;

Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl-, aryl-, alkenyl-, alkinyl-, jednomocný nebo vícemocný alkanoyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkanoylnebo aroyískupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR₅, P, P(O), P(S), B, BR₅, nebo SO2, při čemž R₅ je jak je definováno v předchozím a indexy a, b, o a p nyní vykazují odpovídající hodnoty;

F představuje oxo , thio , seleno nebo iminoskupinu a

J je voleno z následujících struktur, při čemž horní vertikální čárka představuje vazbu na R₁ a spodní vertikální čárka vazbu k dusíkovému atomu hlavního řetězce polymeru v obecném vzorci I:

C===E Ε = M nebo L

Y

C===E E = L nebo M '-R Ε = M nebo Z

R = OR₆, SR₆, Re e===s===f

Ε = M, L nebo Z F = M, L nebo Z při čemž R6 představuje H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, s tou podmínkou, že nejméně jeden ze zbytků R nebo Ri ve sloučenině vzorce I, je zbytkem odvozeným od přírodní nebo syntetické nukleové base (patentový nárok 1).

V preferovaném provedení se způsob výroby vyznačuje tím, že fluorescenčními značkovači jsou fluorescein, Texaská červeň, Lissaminový rhodamin, cyanin nebo rhodamin, interkalátory jsou psoralen, akridin, fenanthrolin, kovový komplex fenanthrolinu nebo Ellipticin, antibiotiky jsou endiiny, β-laktamy, tetracykliny, anthracykliny, polyethery, mitomycinové typy, fosfomycinové typy, makrolidy, bleomycinové typy nebo aminoglykosid, spojnicí vnitřního žlábku je Netropsin nebo Distamycin, polyaminem je polyamin spermidinového typu, antimediátorovým polymerem je DNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo RNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo fosfothioát, peptid má N- nebo C-terminální spojení, konjugát protilátky je vybrán z konjugátů protilátek, které poskytují buněčně specifický příjem, vyžadují specifické systémy nosičů nebo ovlivňují endocytosu, syntetickým polymerem je CPG, Wang nebo Tentagel, přírodními nukleovými basemi jsou adenin, thymin, guanin, cytosin nebo uráčil a syntetickými nukleobasemi jsou pseudouracil, 5-propinyluracil, 5-hexenyluracil, 5-fluorcytidin, 5-hydroxymethyluracil, 5-methylcytidin, 5-bromcytidin a sloučeniny následujících vzorců • · · · « · · ·· ·· ···· ·· · · · · « · • · · · ···· · • · 9 9 9 9 9 999999

9 9 9 9 9 9

9999 999 9999 99 ··

při čemž Rg a R₉ jsou nezávisle na sobě H, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, chlor nebo fluor, R10 je fluor, brom jod, chlor, alkinyl, (cyklo-)alkyl, aroyl, heteroaroyl nebo H a n = 1 - 20, vhodněji 1 - 10 a zvlášť zejména 1 - 5, při čemž postranní skupiny mohou být chráněny odborníkovi známými chránícími skupinami jako jsou např. terc.butylbenzoyl, p-methoxybenzyl, isobutanoyl.

Všechny dosud a v dalším jmenované funkční jednotky jako antibiotika, spojovací článek žlábků, antimediátorové molekuly, steroidy, konjugáty protilátek, interkalátory a oligosacharidy mohou být na hlavní polymer vázány pomocí vhodně konstruovaného spojovacího článku (=spaceru). Termínem vhodně se při Ugi-ho reakci míní alespoň jedna funkční skupina obsahující funkci oxo-, kyselinovou, aminovou nebo isokyanovou. Vhodně může ale znamenat i jiné funkční skupiny, pomocí kterých dokáže odborník spolu spojit dvě molekulární jednotky.

Chránící skupiny PG o sobě jsou obvyklé, snadno odštěpitelné (dočasné) chránící skupiny pro aminoskupimy. V jiném případě by k jejich odštěpení musely být použity drastické podmínky, které by mohou vést k nežádoucím vedlejším reakcím nebo dokonce k rozkladu reakčních produktů. Chránící skupiny PG představují zejména N-acylderiváty, N-alkylderiváty nebo azidové skupiny a zvlášť jsou preferovány Ν-acyl-, N-sulfonyl-, Ν-alkyl-, N-silyl- chránící skupiny jako např. terč. Boc-, Alloc-, Fmoc-, Μοζ-, Z-, Tr-, MMTr-. DMTr-, Pixyl-, TBDMS-chránící skupiny, soli aminu.

Zbytky Rs představují nezávisle na sobě zejména vodíkové atomy, nebo nesubstituované či substituované alkyl-, aryl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- skupiny nebo heterocykly, zvláště sféricky málo náročné skupiny jako alkyl, aryl, cykloalkyl, heterocykly a zejména vodíkové atomy a primární aminy jsou většinou reaktivnější než sekundární aminy [I. Ugi, Angew. Chem., 74, 9 (1962)].

Zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě zejména nesubstituované či substituované alkyl-, cykloalkyl-, nebo aryl-skupiny, přednost mají zvláště skupiny jako je methylen-, ethylen-, propylen-, heptylen-, oktylen-, nonylen-, oxymethylenoxyethylen-, cyklohexyl-, fenylskupiny a heterocykly.

Indexy a, b, m, n, o a p jsou nezávisle na sobě především celá čísla od 0 do 50, silněji jsou preferována celá čísla od 0 do 20, respektive od 0 do 10 a ještě silněji celá čísla od 0 do 5 a zvláště pak od 0 do 3 a nejvíce se dává přednost, když a, b, p a o jsou 0 a m a n 0, 1 nebo 2.

Zbytek Q představuje nejlépe nejméně jednu nesubstituovanou alkyl-, aroylnebo aryl-skupinu nebo nesubstituovaný či substituovaný hetercyklus a přednost mají zvláště skupiny jako je methylen-, ethylen-, propylen-, oxymethylenoxyethylen-, dioxymethylen-, 1,2-dioxyethylen-. cyklohexyl-, fenylskupiny, N a heterocykly.

Podle vynálezu jsou k disposici také sloučeniny vzorce V. Preferované sloučeniny vzorce V vykazují následující strukturu:

> · · · • · · · · ·

Sloučeniny vzorce V mohou být podle vynálezu připraveny tak, že sloučenina vzorce VII [Up-NRH]_a

HNR-Kn-Q-Ym-NHz (VII) [Wo-NRH]_b se skupinami PG jak definováno v předchozím, které mohou být na sobě nezávislé, je obvyklým postupem chráněna, čímž se připraví sloučenina vzorce Vlil [Up-NRPG]a

PGNR-K_n-Q-Y_m-NH₂ (Vlil) [Wo-NRPG]b při čemž zbytky a indexy jsou jak definováno v předchozím, a potom je sloučenina vzorce Vlil převedena obvyklými postupy na isonitril vzorce V. Postupy tohoto druhu běžné pro přeměnu sloučenin vzorce Vlil na isonitrily vzorce V popsal např. W. P. Weber, G. W. Gokel, Tetrahedron Lett., 1972 1637; W. P. Weber, G. W. Gokel, I. K. Ugi, Angew. Chem., 84, 587 (1972); Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 11, 530 (1972). Sloučeniny vzorce VII jsou obchodně dostupné.

V jednom dalším způsobu provedení se sloučenina vzorce Vlil převede obvyklými formylačními činidly na sloučeninu vzorce IX:

[Up-NRPG]a

PGNR-Kn-Q-Ym-NHCHO (IX) [Wo-NRPG]b která pak je pak za obvyklých podmínek převedena na sloučeninu vzorce V, při čemž zbytky a indexy jsou definovány jako v předchozím (patentový nárok 4). Formylací ·· ·· · ·· ·* ·· ·*«· · · · · · * · · • · · · ····« • · · · · · ♦ ······ • · · · · · · ·* ···· ··· ···· ·» ·· obvyklými formylačními činidly tohoto druhu popsal např. U. Schóllkopf a spol., Liebigs Ann., 89, 351-360 (1977). Běžný způsob přeměny sloučeniny vzorce IX na sloučeninu vzorce V je odštěpení vody, jak popsali např. I. Hagendorn, H. Tónjes, Pharmazie, 11, 409 (1956); I. Ugi, R. Meyr, Angew. Chem., 70, 702 (1958); Η. M. Walborsky, G. E. Niznik, J. Org. Chem., 37, 187 (1972); I. Ugi, W. Betz, U. Fetzer, K. Offermann, Chem. Ber. 94, 2814 (1961), I. Ugi, R. Obrecht, R. Herrmann, Synthesis 1985, 400-402; G. Gokel, D. Marquarding, P. Hoffmann, I. Ugi v Isonitrile Chemistry, (vydavatel I. Ugi), Academie Press, New York, London 1971, 9. Přednostně se při tom aplikuje fosforoxychlorid a vhodná base jako triethylamin nebo diisopropylamin.

V dalším způsobu provedení vycházeje ze sloučeniny vzorce X

Up-T_a

M-K_n-Q-Ym-NH₂ (X)

Wo-Sb při čemž zbytky a indexy jsou jak definováno v předchozím, se nejdříve formyluje aminová funkce např. některou svrchu jmenovanou metodou, následně pak se jedna nebo více funkcí Μ, T a S, které nezávisle na sobě znamenají halogeny nebo hydroxyfunkce, především chlor, brom a hydroxyl, pomocí obvyklých postupů přemění na jednu nebo více azidových funkcí, tyto azidy se běžnými postupy konvertují na odpovídající aminy a tyto se potom obvyklými způsoby opatří shora jmenovanými chránícími skupinami, aby se dospělo ke sloučeninám vzorce IX. Právě tak mohou být sloučeniny vzorce X po formylaci a konversi skupin Μ, T a S na odpovídající azidy, např. podle nahoře jmenovaných metod, nejprve přeměněny na odpovídající isonitrily, azidové funkce jsou obvyklým způsobem konvertovány na aminy a potom opatřeny shora jmenovanými chránícími skupinami, aby se dospělo ke sloučeninám vzorce V.

Podle vynálezu se dále zveřejňuje použití sloučenin vzorce V:

Při jejich použití mohou být sloučeniny podle vynálezu nejdříve, např. v rámci obvyklé MCR např. Ugi-ho nebo Passerini-ho typu, podrobeny reakci se 2, 3 nebo více sloučeninami jako aldehydy, aminy a karboxylovými kyselinami. Potom může být odštěpením nejméně jedné chránící skupiny uvolněna alespoň jedna funkční skupina, jako je aminová nebo hydrazinová skupina, která potom může být, např. v ·· ·· φφφ ·· ·* φφφφ φφφφ φφφφ • Φ φ φ ΦΦΦΦ· φ φ φ · φ φ , · φφφ φφφ φφφ φ · φ · «φ φφφφ φφφ φφφ· φφ φφ rámci další, v předchozím popsané MCR nebo klasické reakce dvou komponent, podrobena další reakci. Opakovaným nasazováním sloučenin podle vynálezu lze takto připravit velký počet vysoce komplexních molekul. Selektivním odštěpováním chránících skupin a přesně definovanými reakčními partnery je dále možné syntetisovat veliký počet jinak nedostupných nebo jen těžko dostupných molekul. Sloučeniny podle vynálezu mohou být dále použity pro přípravu peptidických polymerů nukleových kyselin (PNA).

V popise a v patentových nárocích jsou vzaty za základ následující definice:

Alkyl nebo alk nebo alkan také jako součásti slov: délka řetězce Cí až C100, preferuje se Cí až C₂o, silněji se preferuje Cí až C₁₀, ještě silněji Cí až C₆ a nejvíce pak Cí až C4, řetězec lineární nebo rozvětvený, substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný; cykloalkyl nebo cykloalkan: velikost kruhu C₃ až C₂₀, preferuje se C3 až Cg, silněji se preferuje C3 až C7, nejvíce je preferován C₅, C₆ nebo C7, substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný.

Alkenyl: alkyl (nejméně se dvěma C) nebo cykloalkyl obsahující 1 až 5, nejlépe 1 nebo 2 konjugované nebo nekonjugované dvojné vazby.

Alkinyl: alkyl (nejméně se dvěma C) nebo cykloalkyl obsahující 1 až 5, nejlépe 1 nebo 2 konjugované nebo nekonjugované trojné vazby.

Heterocyklus: tří- až sedmičlenné, nejlépe pěti- nebo šestičlenné heterocykly s 1, 2, 3 nebo případně 4 heteroatomy jako N, O nebo S jako např. substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný oxiran, thiiran, aziridin, oxaziridin, oxetan, thietan, azetidin, tetrahydrofuran, dihydrofuran, tetrahydrothiofen, dihydrothiofen, pyrrolidin, dihydropyrrol, 1,3-dioxolan, 1,3-dithiolan, imidazolidin, oxazolidin, thiazolidin, 2H-pyran, 4H-pyran, tetrahydropyran, 2H-thiopyran, 4Hthiopyran, tetrahydrothiopyran, piperidin, morfolin, 1,4-dioxin, 1,4-dioxan, 1,4-dithiin,

1,4-dithian, piperazin, oxepan, thiepan, thiepin, 1H-azepin, 2H-azepin, azepan.

Aroyl: substituovaný (jak definováno níže) nebo nesubstituovaný benzen, naftalen, anthracen, bifenyl, trifenyl, azulen, ferrocen, cyklopropenylium.

Heteroaroyl: pěti- a šestičlenné heterocyklické aromatické heterocykly s 1, 2 nebo 3 heteroatomy jako např. substituovaný (jak definováno níže) pyrrol, furan, thiofen, pyrazol, isoxazol, isothiazol, imidazol, oxazol, thiazol, 1,2,4-triazol, 1,2,4oxadiazol, 1,2,4-thiadiazol, 1,2,5-oxadiazol, 1,2,5-thiadiazol, tetrazol, pyridin, pyrylium, thiapyrylium, pyridazin, pyrimidin, pyrazin, 1,2,3-triazin, 1,2,4-triazin, 1,3,50 0 « 0 0 0 0 • · 0 ♦ ·· 0 0 • 00 0 0

0 0 0 0 · • 0 0 0 0 • 0 0000 0000000 ··

0 0 • 0 0

0 0 0 0 • · ·· triazin, 1,2,3,4-tetrazin, 1,2,3,5-tetrazin, 1,2,4,5-tetrazin, indol, kumaron, thionaften, karbazol, bibenzofuran, dibenzothiofen, 1H-indazol, indoxazol, benzo[d]isothiazol, anthranil, benzimidazol, benzoxazol, benzothiazol, benzotriazol, chinolin, isochinolin, benzopyrylium, thiabenzopyrylium, akridin, benzo[g]chinolin, benzo[g]isochinolin, benzo[c]chinolin, cinnolin, ftalazin, chinazolin, chinoxalin, fenazin, benzo[g]cinnolin, benzo[g]chinazolin, benzo[g]chinoxalin, 1,5-naftyridin, 1,6-naftyridin, 1,7-naftyridin, 1,8-naftyridin, 2,6-naftyridin, 2,7-naftyridin, 1,7-fenanthrolin, 1,8-fenanthrolin, 1,9fenanthrolin, 1,10-fenanthrolin, indolizin, 4H-chinolizin, karbolin, ergolin, purin, pteridin, alloxazin, flavin.

Substituent nebo substituovaný čím: -H, -OH, R_a, -O- alkyl, -O-cykloalkyl, -O-aryl, -O-heteroaroyl, -O-heterocyklus, -NH2, -NO2, -N3, -CNR_aR_bR_c, -NR_aR_b, -[NR_aR_bR_c]⁺, fluor, chlor, brom, ester α-,β-až ω-aminokyseliny, -NRaCORb, -NRaCOXRb (X = -O, -NR, -PO0,2,3,4R. -SOo^R, -[NRaRbRc]⁺), -CORa, -COOR_a, -OCOOR_a, -CONR_aR_b, -OCONR_aR_b, -NRCCONR_aR_b, -R_a-O-R_b, -R_c-NR_aR_b, -R_a-S-R_b, -R_a-SO-R_b, -R_a-S(O)₂-R_b, -OR_a-O-R_b, -NR_aR_b-O-R_c, -SO2-Ra. -SOi,₂,3,4- R_a-O-R_b, -CORa-O-R_b, -COOR_a-O-R_b, -OCOR_a-O-R_b, -OCOOR_a-O-R_b, -NR_bCOR_a-O-R_b, -CONR_aR_b-O-R_c, -OCONR_aR_b-O-R_c, -NR_cCONR_aR_b-O-R_d, -NR_aCOR_b-O-R_c, -OR_a-SRb, i -NR_aR_b-S-R_c, -80^2,3,4^- R_a-S-R_b, -COR_a-S-R_b, -OCOR_a-S-R_b, -NR_aCOR_b-S-Rc, -CONR_aR_b-S-R_c, -NR_aCONR_bR_c-S-R_d, -OR_a-NR_bR_c, -NR_aR_b- NR_cR_d, -SOi,₂,3,4R_bNR_bR_c, -COR_a--NR_bR_c, -COOR_a-NR_bR_c, -OCOR_a--NR_bR_c, -OCOOR_a--NR_bR_c, -NR_aCONR_bR_c-NR_d, -NR_aCOOR_b-N R_cR_d, -OCONR_aR_b-NR_cR_d, -NR_aCONR_bR_c-NHR_d, -NR_aCOOR_b-NR_cR_d,-POORaOR_b,-NR_cPOOR_aOR_b, při čemž R_a, R_b, R_c a R_d nezávisle na sobě mohou být, jak je shora definováno, alkyl, cykloalkyl, alkenyl, alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, aralkyl, aralkenyl, nebo perhalogenalkyl a při tom R_a, R_b, R_c a R_d mohou být substituovány.

Způsob podle vynálezu se týká rovněž přípravy monomerů, oligomerů a polymerů, které jako postranní skupiny obsahují nukleové base, zejména od peptidických nukleových kyselin (PNA) a jejich variant, pomocí multikomponentních reakcí (MCR's), speciálně MCR's na basi isokyanidů jako je Ugi-ho reakce. Při tom se nevychází z monomerů, jako při obvyklých postupech, nýbrž pracuje se s menšími stavebními kameny s tzv. submonomery. Zde představovaný způsob dovoluje zlepšenou synthesu dosud popsaných variant PNA a především rychlou syntézu nových dosud nepopsaných variant PNA s potenciálně zlepšenými a/nebo novými ' · «I

vlastnostmi. Na základě multikomponentní povahy tohoto způsobu je možná současná vestavba mnoha rozdílně utvářených zbytků kvaši kombinatorním způsobem, např. do polyamidové páteře PNA, stejně jako s vhodnými, dále níže popsanými stavebními kameny syntézy výstavba (PNA)2-, (PNA)(DNA)(PNA)(RNA)-, (PNA)(peptid)-, (PNA)₂(DNA)-, (PNA)([oligo]sacharid), (PNA)₂(DNA)(peptid)-chiméry atd., jakož i výstavba změněných polymerních páteří PNA, jako např. thioamidů. Kratší oligoméry nebo dokonce monomery připravené podle popsaného způsobu jsou potenciálně farmakologický nebo agrochemicky relevantní účinné látky.

Zde popsaný způsob spočívá na isokyanidem podporovaných multikomponentních reakcích (MCR's) typu kondensace čtyř komponent nebo Ugi-ho reakce [ Isocyanide Chemistry, (vydavatel I. Ugi), Wiley, New York, 1971; I. Ugi, R. Karl v Comprehensive Organic Synthesis, (vydavatelé B. M.Trost, C. H. Heathcock), Vol. II, 1083 - 1109, Pergamon Press, New York 1991], Při této reakci reagují jako edukty čtyři složky isokyanid, oxosloučenina (aldehydy nebo ketony), sloučeniny aminového typu (např. amoniak, primární aminy, sekundární aminy, hydrazin a deriváty, hydroxylamin a deriváty) a vhodná kyselinová složka (např. karboxylové kyseliny, monoestery kyseliny uhličité, voda, thiosulfát, selenovodík, azoimid, kyselina kyanatá, kyselina thiokyanatá) na jednotné produkty, jejichž centrální základní kostra podstatně závisí na kyselinové složce. Je pozoruhodné, že zbytky jednotlivých složek mohou být variovány v širokých mezích. Tak při Ugi-ho reakci stejně reagují stericky náročné nebo malé, aromatické, heteroaromatické jak alifatické nebo heterocyklické, elektronegativní nebo elektropositivní edukty. Příbuzné, na isokyanidech založených MCR's jsou Passerini-ho reakce [I. Ugi v Isocyanide Chemistry (vydavatel I. Ugi), Wiley, New York, 1971], jakož i řada syntéz heterocyklů (S. Marcaccini, T. Torroba, OPPI, 143).

Sloučeniny, které lze podle vynálezu nasazovat vykazují např. následující struktury:

• · • ·

• · · • · · ·· · · · ·

Isokyanidy:

ROCNFL.,.

^CN .NHBoc n = 1,2, 3,6

NHBoc

CN'

CN

NHBoc

OH

Karboxylové kyseliny:

Tyto sloučeniny mohou být uplatněny např. v následující reakci:

nh₂

Pomocí způsobu podle vynálezu mohou být připraveny také homopolymery a heteropolymery obecného vzorce I jak je to uvedeno ve Schématu I.

SCHÉMA I

Krok I:

A —NH₂

Ri-G-II

R₂ s + C = N-X-NPG ->r₃

R₂ R3

Krok II:

R₂ R₃ R₂ R3

Krok III: opakuj krok I a II m krát pť*i tom

= A-NH₂ z kroku I znamená nh₂ r₂ r₃

Vzorec I • 0 ·

Způsob výroby homopolymerů a heteropolymerů obecného vzorce I se vyznačuje tím, že jsou navzájem synchronně, případně vícekrát, reakci podrobeny čtyři rozdílné sloučeniny í vhodnými funkčními skupinami. Po prvním kroku, tj. případně synchronně probíhající přeměně sloučenin II, III, IV a V, je potom namísto sloučeniny vzorce II nasazován produkt právě předchozího kroku. Aby se dospělo k heteropolymerům, nemají sloučeniny ve všech syntetických krocích stejné zbytky nebo funkční skupiny.

Syntézy tříd sloučenin uvedených pod vzorcem I mohou být provedeny na plochách, v kapalné fázi nebo na polymerních nosičích.

Syntéza sloučenin vzorce I může dále probíhat na takzvaných čipech: při tom se připraví substrát, na který se nanese do první oblasti sloučenina vybraná ze sloučenin vzorce II, III, IV a V, které vykazují chránící skupiny, které mohou být odstraněny aktivátory;

tento krok je nyní opakován případně na jiných oblastech plochy s jinou / jinými ze sloučenin II, III, IV a V, které mají odpovídající chránící skupinu / skupiny, oblast povrchu, která vykazuje jednu nebo více ze sloučenin II, III, IV a V, je vystavena působení aktivátoru, aby se odstranila nejméně jedna chránící skupina, tato oblast je vystavena jedné ze sloučenin II, III, IV nebo V, která opět vykazuje světlocitlivou chránící skupinu, a tento krok je opakován případně v jiných oblastech libovolnou kombinací sloučenin vzorců II, III, IV a V, substrát může při tom být polymerisovaným Langmuir-ovým Blodgett-ovým filmem, /'unkcionalisovaným sklem, germaniem, křemíkem, polymery, polytetrafluorethylenem, polystyrenem, galliumarsenitem nebo jejich kombinacemi;

jako aktivátory přicházejí v úvahu iontové paprsky, elektronové paprsky, γzáření, róntgenové paprsky, ultrafialové záření, světlo, infračervené záření, mikrovlny, elektrické proudy, radiovlny a jejich kombinace.

Jako světlocitlivé chránící skupiny přicházejí v úvahu např. onitrobenzylderiváty, 6-nitroveratryloxykarbononyl, 2-nitrobenzyloxykarbonyl, cinnamoylderiváty a jejich směsi.

Dále je s hlediska aplikovaných aktivátorů používaných substrátů, světlocitlivých chránících skupin a podmínek, za kterých jsou jednotlivé kroky prováděny, co do celkového obsahu brán zřetel na následující spisy: WO

90/15070, WO 91/07087, WO 92/10092, EP 0 728 520.

·· · ·· ·

Výhody PNA-čipů proti DNA-čipům jsou mezi jiným podstatně lepší rozeznání mutací ve zkoumaných DNA, jakož i větší stabilita PNA-čipů ve srovnání s DNA-čipy.

Výstavba řetězce DNA nebo RNA v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je metoda triesterová, metoda H-fosfonátová nebo metoda fosfoamiditová, zejména podle standardní fosfoamiditové metody podle Carutherse [Μ. H. Caruthers a spol., J. Am. Chem. Soc., 103, 3185 (1981)]. Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve Schématu I, může sloužit následující sloučenina:

HO

NPG při čemž X značí eventuálně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl nebo heterocyklus,

PG je chránící skupina, která musí být kompatibilní se syntetisovaným DNAnebo RNA- anebo jiným antimediátorovým polymerním řetězcem a představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc, Moc, 5-dimethoxybenzylkarbamát, o- nebo mnitrofenylkarbamát jako Nvoc nebo 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzylkarbamát nebo fenyl(o-nitrofenyl)methylkarbamát.

Výstavba peptidového řetězce v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je Merrifield-ova metoda (E. Atherton, R. C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis - A Practical Approach, IRL Press, New York, 1989). Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve Schématu I, může sloužit každá přírodní nebo syntetická N-chráněná aminokyselina. Po odštěpení chránící skupiny je připojením se na peptidový řetězec připraven podle metodiky naznačené ve Schématu I řetězec PNA.

Výstavba řetězce oligosacharidu v A probíhá podle odborníkům známých postupů, jako např. Schmidt-ovy trichloracetimidátové metody nebo štěpení epoxidového kruhu (P. Collins, R. Ferrier, Monosaccharides, Wiley, New York 1996, 415 - 430). Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve Schématu I, může sloužit například sloučenina:

HY

NPG při čemž X značí eventuálně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl • · (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl nebo heterocyklus,

Y znamená nukleofil jako S, O, NR s R = případně substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -CHPL, při čemž P a L nezávisle na sobě zamená -CN, -NC, -COOR, -PO(OR)2 nebo -SO₂R,

PG je chránící skupina, která musí být kompatibilní s řetězcem syntetisovaného oligosacharidu a představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc nebo Pmoc anebo Nvoc.

Skupina X ve vzorci V může být výchozím bodem pro další syntézu DNA, RNA, PNA nebo peptidů anebo jiného oligomerů či polymeru.

Výstavba řetězce DNA nebo RNA v X probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je metoda triesterová, metoda H-fosfonátová nebo metoda fosfoamiditová, zejména podle standardní fosfoamiditové metody podle Carutherse [Μ. H. Caruthers a spol., J. Am. Chem. Soc., 103, 3185 (1981)]. Jako spojovací stavební kámen ke spojení s obvyklou PNA syntetisovanou ve Schématu I, může sloužit následující sloučenina obecného vzorce CN-X-NPG:

QH moc při čemž hydroxyskupina slouží jako zakotvení pro následující antimediátorovou syntézu RNA / DNA nebo fosfothioátu.

Výstavba peptidového řetězce nebo PNA řetězce v X probíhá podle odborníkům známých postupů, jako je Merrifield-ova metoda (E. Atherton, R. C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis - A Practical Approach, IRL Press, New York, 1989) respektive metoda (PNA) popsaná ve Schématu I. Jako spojovací stavební kámen může sloužit každý isokyanid s chráněnou aminovou funkcí jako např. následující trifunkční isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:

N=C

N,

BocHN

NHFmoc • · fcfc • · · · · · · • · · fc · fcfc · • · fcfcfcfc • · · ··· ··· fcfc fcfc fcfc··*·· fcfc fcfc

Po dokončení Ugi-ho reakce s isokyanidem se např. odštěpí chránící skupina Fmoc a vystaví se peptidový nebo PNA řetězec. Po dokončení syntézy postranního řetězce se po odštěpení Boc chránící skupiny dále syntetizuje hlavní PNA řetězec.

Výstavba řetězce oligosacharidu v X probíhá podle odborníkům známých postupů, jako např. Schmidt-ovy trichloracetimidátové metody nebo štěpení epoxidového kruhu (P. Collins, R. Ferrier, Monosaccharides, Wiley, New York 1996, 415 - 430). Jako spojovací stavební kámen může např. sloužit následující trifunkční isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:

>H ™oc při čemž glykosylace se uskuteční na volné hydroxyfunkci nebo může sloužit následující isokyanid obecného vzorce CN-X-NPG:

YH /

_C=_N—_X při čemž se glykosylace děje přes nukleofilní Y-skupinu,

X je substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heteroc.yktas,

Y je nukleofil jako S, O, NR s R = substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -CHPL, při čemž P a L nezávisle na sobě znamenají -CN, -NC, -COOR, -PO(OR)2 nebo -SO2R.

HC) ^NPG při čemž X značí substituovaný alkyl, cykloalkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl nebo heterocyklus, ♦ ♦ ·· · · · · · ·· ♦ · · · 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 · 9 9 9 999 999

9 9 9 9 9 9

9999 999 9999 99 '99

PG je chránící skupina, která musí být kompatibilní se syntetisovaným DNAnebo RNA- anebo jiným antimediátorovým polymerním řetězcem a představuje např. dimethoxytrityl, Fmoc, Moc, 5-dimethoxybenzylkarbamát, o- nebo mnitrofenylkarbamát jako Nvoc nebo 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzylkarbamát nebo fenyl(o-nitrofenyl)methylkarbamát, při čemž hydroxyskupina slouží jako zakotvení pro následující RNA / DNA nebo fosfothioátovou antimediátorovou syntézu.

Metody v kapalné fázi jsou používány zejména pro výstavbu kratších oligomerů, avšak ve větších množstvích, zatímco metody v tuhé fázi jsou vhodné pro výstavbu delších oligomerů v menších až větších množství a metody na plošných površích se hodí pro výstavbu delších oligomerů v malých množstvích.

Příklady provedení vynálezu

Experimentální podmínky syntézy v kapalné fázi

V kapalné fázi se podle Schématu I nechá reagovat aminová složka s oxokomponentou, kyselinovou složkou a vhodně substituovanou, na aminové skupině chráněnou isokyanaminovou komponentou. Při tom je výhodné spolu smísit po jednom ekvivalentu čtyř různých složek a tím je přivést k reakci. Výhodné je také předem zkondensovat amin a oxokomponentu na Schiffovu basi. Jako rozpouštědla se hodí jak aproticky polární i nepolární tak i proticky polární rozpouštědla. Na základě rozpouštěcích schopností kyselinových komponent nukleových basí se především hodí protické, jakož i proticky polární rozpouštědla jako např. alkoholy jako voda, methanol, ethanol, propanol, ethyle^hglykol. glycerol, trifluorethanol a aproticky polární rozpouštědla jako např. pyridin, N-methylmorfolin, methylenchlorid, chloroform, dimethylformamid, dimethylsulfoxid, acetonitril, ethylenglykoldimethylether nebo také jejich směsi jako např. ethylenglykoldimethylether / glycerol nebo rozpouštědla podporující tvoření Schiffových basí jako trimethyl-orthoformiát. Acylační katalyzátory jako např. pyridin nebo 4-dimethylaminopyridin se ukázaly jako reakci podporující při Ugi-ho reakci. Také Lewisovy kyseliny jako ZnCÍ2, TiCU, ZrCp2CÍ2 atd. se prokázaly jako látky podporující Ugi-ho reakci. Reakční teplota může obnášet -20°C a +100°C, přednost má však 10 - 40°C. Reakční doba představuje podle reaktivity komponent sekundy až více dní. Výhodně se Ugi-ho reakce provádí koncentrovaně, to jest koncentrace jednotlivých komponent jsou 0,1M až 4M.

··· • · · ··

Experimentální podmínky syntézy v tuhé fázi

Polymery pro syntézu polymerů nukleových basí v tuhé fázi mohou být např polystyren, polyethylenglykol, kopolymery polyethylenglykol-polystyren, polyakrylamid, kontrolované poresní sklo (CPG), polyethylen, polypropylen, nylon, celulosa. Vhodné spojovací články jsou např. aminomethyl, 4-methylbenzhydrylamin (MBHA), 4-(2',4'-dimethyloxyfenyl-Fmoc-aminomethyl)-fenoxyacetamido-norleucylaminomethyl (Rink Amide AM), 4-(2',4'-dimethyloxyfenyl-Fmoc-aminomethyl)-fenoxyacetamidonorleucyl-MBHA (Rink Amide MBAH), 4-(2',4'-dimethyloxyfenyl-Fmoc-aminomethyl)fenoxy (Rink Amid), 9-Fmoc-amino-xanthen-3-yloxy (Sieber Amid), hydrazin-2-chlortrityl, 4-sulfamylbenzoyl AM, 4-sulfamylbutyryl AM, bis-(2-aminoethyl)-ethertrityl, 1,3bis-(aminomethyl)-fenyltrityl nebo pryskyřice osazené chráněnými N-koncovými aminokyselinami.

Edukty syntézy mohou být k disposici v nejrůznějších, v předešlém odstavci jmenovaných, rozpouštědlech kompatibilních s vlastnostmi bobtnání polymerů. Edukty se nasazují v 2 - 20 násobném přebytku vztaženo na násadu polymeru. Také Lewisovy kyseliny jako ZnCb, T1CI4, ZrCp2Cb atd. se prokázaly jako látky podporující Ugi-ho reakci. Reakční teplota může obnášet -20°C a +100°C, přednost má však 10 - 40°C. Reakční doba představuje podle reaktivity komponent sekundy až více dní. Výhodně se Ugi-ho reakce provádí koncentrovaně, to jest koncentrace jednotlivých komponent jsou 0,1M až 4M.

Experimentální podmínky syntézy na plošném povrchu

Plošné povrchy musí být pro syntézu polymerů modifikovány spojovacími články. Možnými plošnými povrchy jsou např. skelné povrchy, povrchy polymerů jako je teflon, polyethylen, polypropylen, nylon, celulosa. Výhodně jsou přes spojovací článek na povrch navázány fotocitlivé chránící skupiny. Po odstranění chránících skupin v selektivní oblasti povrchu, může být započato s výstavbou PNAs způsobem popsaným ve Schématu I. Je výhodné, když všechny chránící skupiny jednotlivých komponent jsou fotocitlivé, jak to ukazuje následující zobrazení.

• · · «

4444

• 4«

Výhody a možná použití popisovaného vynálezu

Zde představovaný způsob výroby polymerů s nukleovými basemi jako postranními skupinami za použití multikomponentních reakcí překonává všechny dosud popsané způsoby co do efektivity syntézy a přístupnosti nových PNAs. Dosud popsané varianty PNA mají mnoho nevýhod pro použití jako antimediátorové a antigenní účinné látky. Pomocí zde představovaného způsobu lze co nejefektivněji vyhledávat nové vylepšené varianty. Protože při dosavadních způsobech byly na PNAs polymerisovány monomery připravované ve více stupních, je efektivita variací ve srovnání se zde představovaným způsobem podstatně menší. Při zde představovaném způsobu se připraví jedna monomemí jednotka ze čtyř různých složek v jednom kroku. Protože edukty Ugi-ho reakce jsou ve velké rozmanitosti obchodně dostupné nebo snadno získateíné jednoduše v jednom nebo dvou stupních z komerčně dostupných sloučenin, může být ve stejném čase při srovnatelném nákladu připraveno podstatně vjce variant.

Z monomeru nebo dimerů a trimerů připravených podle zde předloženého kombinatorního způsobu, mohou být připravována potentní virostatika nebo kancerostatika.

Příklady

V následujícím je uveden seznam použitých zkratek.

Alloc	allyloxykarbonyl
Boc	terč. butyloxykarbonyl
Boc₂O	di-terc. butylester kyseliny pyrouhličité
DCM	dichlormehan >
DMF	dimethylformamid
Dmt	4,4'-dimethoxytrifenylmethyl
Fmoc	9-fluorenylmethoxykarbonyl
FmocONSu	N-(9-fluorenylmethóXykarbonyloxy)-sukcinimid

Mmt 4-methoxytrifenylmethyl

Moz p-methoxybenzyloxykarbonyl

Pixyl 9-(9-fenyl)xanthenyl · 00 0 00 00 00 • 00 0 000 0 0 00 0 00 0 0 0000 0

0'0 0 00 000 000 • 0 0 0 0 0 0 *000 000 0000 00 00

TBDMS	terč. butyldimethylsilyl
TFA	trifluoroctové kyselina
Trt	trifenylmethyl
Z	benzyloxykarbonyl

Obecný předpis pro syntézu 2-tritylamino-ethylisokyanidových zbytků (X)

Příprava 2-tritylethylendiaminů

K 12,20 g (200 mmol) ethylendiaminu v 500 ml THF bylo při teplotě místnosti (dále RT) pomalu přikapáno 40 mmol příslušného tritylchloridu (trifenylmethychlorid, 4-methoxytrifenylmethylchIorid, 4,4^,-dimethoxytrifenylmethyl-chlorid), který byl rozpuštěn v 500 ml THF. Potom bylo 12 h mícháno při RT, rozpouštědlo bylo odpařeno na rotační odparce, olejovitý lehce žlutý až oranžový zbytek byl rozpuštěn v 500 ml esteru kyseliny octové a třikrát extrahován 250 ml nasyceného roztoku chloridu sodného. Organická fáze byla vysušena síranem sodným. Po odstranění rozpouštědla se získá příslušný amin jako olej resp. pěna ve výtěžcích 50 - 95 %.

N-T ri ty I ethy lend i a m i n

C21H22N2 (288,42)

R_f = 0,21 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)

N-(4-Monomethoxytrityl)ethylendiamin

C22H24N2O (332,45)

N-(4,4'-Dimethoxytrityl)ethylendiamin

C23H26N2O2 (362,48)

Rf = 0,22 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI) ·* »to to ·* toto*· • ·· · tototo · · ·» · • to · · ····· • · ·· to · · ······ ··· ·· ·· to· ···· tototo toto·· ·· ··

Příprava 2-tritylaminoethylformamidů

190 mmol příslušného aminu bylo 12 h zahříváno k varu ve 300 ml ethylesteru kyseliny mravenčí (teplota olejové lázně 75°C). Po odstranění přebytečného esteru na rotační odparce byl příslušný formamid získán jako stabilní resp. mazlavá, žlutá až oranžová pěna. Výtěžky leží mezi 80 a 90 %.

2-Tritylaminoethylformamid

C₂₂H22N₂O (330,42)

Rf = 0,87 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCl)

2-(4-Monomethoxytrityl)aminoethylformamid

C23H24N2O2 (360,46)

R_f = 0,86 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCl) ¹H-NMR (CDCb, 250,133 MHz):

= 1,70 (br s, 1H); 2,32 (tr, 2H, J = 6,0 Hz); 3,37 (m, 2H); 3,76 (s, 3H); 5,99 (br s, 1H); 6,76-7,49 (m, 14 H); 8,17 (s, 1H).

¹³C-NMR (CDCI3, 62,896 MHz):

= 38,7 (CH₂); 43,1 (CH₂); 55,2 (CH₃); 70,2 (C); 113,2 (CH); 126,4 (CH); 127,9 (CH);

128,3 (CH); 129,7 (CH); 137,8 (C); 145,9 (C); 158,0 (C); 164,7 (CHO).

2-(4,4'-Dimethoxytrityl)aminoethylformamid

C₂₄H₂₆N₂O₃ (390,49)

Rf = 0,92 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCl)

Příprava 2-tritylaminoethylisonitrilů

180 mmol příslušného formamidu se rozpustí ve 250 ml methylenchloridu. Popřidání 400 ml TEA se ochladí na 0°C, pomalu se přikape 180 mmol fosforoxychloridu a nechá se dále při této teplotě dvě hodiny míchat. Potom se pomalu za silného míchání při 20°C přičiní 340 mmol uhličitanu sodného ve 150 ml vody a domíchává se ještě 30 min při RT. Vodná fáze se zředí na 400 ml a extrahuje se 150 ml DCM. Po promytí organické fáze nasyceným NaCl roztokem, vysušením ·· » » · w • · • · • · · ·· ··*· * ·· 99 99

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9

9 9 999 999

9 9 9

999 9999 9 9 99 • · nad uhličitanem draselným a odtažením rozpouštědla, resultují příslušné isonitrily jako pěna ve výtěžku 85-95 %.

2-Tritylaminoethylisokyanid

C22H20N2 (312,42)

R_f = 0,90 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)

2-(4-Monomethoxytrityl)aminoethylisokyanid

C23H22N2O (342,44)

Rf = 0,89 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)

2-(4,4'-Dimethoxytrityl)aminoethylisokyanid

C24H24N2O2 (342,47)

R_F = 0,95 (DCM / MeOH 5:1, v, v ); skvrna se barví ninhydrinovým sprejem resp. parami HCI)

Obecný předpis pro syntézu N-acylethyiisokyanidů

N-(terc. Butyloxykarbonyl)ethylendiamin

K roztoku 2,0 mol ethylendiaminu v 700 ml THF bylo při RT během 12-48 h přikapáno 0,25 mol Boc₂O v 500 ml THF. Roztok byl dekantován od vyloučené tuhé látky a rozpouštědlo bylo odtaženo. Zbytek a vyloučená tuhá látka byly rozpuštěny v 500 ml vody a vzniklá suspense byla sfiltrována. Vodná fáze byla třikrát extrahována se 150 ml DCM, extrakt byl promyt koncentrovaným roztokem NaCl, vysušen a odpařen na rotační odparce. Vzniklo 36 g oleje (90 % vztaženo na BOC2O).

N-(terc. Butyloxykarbonyl)aminoethylformamid

21,8 mol N-(terc. butyloxykarbonyl)ethylendiaminu bylo rozpuštěno v 50 ml ethyl- nebo methylesteru kyseliny mravenčí a jako katalyzátor byla přidána kyselina p-toluensulfonová. Tato směs byla po 12 h zahřívána k varu. Po odpaření roztoku na rotační odparce byl zbytek vzat do 100 ml DCM nebo esteru kyseliny octové, dvakrát promyt vodou, vysušen a rozpouštědlo bylo odtaženo. Bylo získáno 3,86 g oleje, který pozvolně vykrystalisoval (výtěžek 94 %).

B.t. 84-86°C

2-(N-terc. Butyloxykarbonyljaminoethylisonitril

Příprava isonitrilu probíhá podle svrchu uvedeného předpisu. Téměř kvantitativně vzniká olej, který pozvolně vykrystalisuje.

¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 1,42 (s, 9H, CH₃), 2,92 (m, 2H, CH₂), 3,40 (m, 2H, CH₂), 5,00 (s, 1H, NH).

¹³C-NMR (62 MHz, CDCI3): 28,1 (CH3); 38,1 (t, ¹J = 7,5 Hz, CH2-NC), 39,0 (CH₂NH), 80,0 (C), 155,8 (CO), 156,2 (t, ¹J = 5,5 Hz, NC).

Podle shora uvedených předpisů byly analogickým způsobem připraveny následující sloučeniny:

3-(N-terc. Butyloxykarbonyl)aminopropylisonitril ¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 1,44 (s, 9H, CH₃), 1,89 (m, 2H, CH₂), 3,26 (q, 2H, ³J =

6,2 Hz, CH₂), 3,46 (m, 2H, CH₂), 4,92 (s, 1H, NH).

¹³C-NMR (62 MHz, CDCI3): 28,2 (CH3); 29,4 (CH2), 38,1 (t, ¹J = 7,6 Hz, CH2-NC), 39,0 (CH. -NH), 79,4 (C), 155,9 (CO), 156,4 (t, ¹J = 5,3 Hz, NC).

6-(N-terc. Butyloxykarbonyljaminohexylisonitril ¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 1,36 (m, 6H, CHj), 1,44 (m, 9H, CH₃), 1,89 (m, 2H, CH₂), 3,27 (q, 2H, CH₂), 3,47 (m, 2H, CH₂), 5,02, 4,92 (2s, 1H, NH-CO-rotamery).

¹³C-NMR (62 MHz, CDCI3): 28,2 (CH3), 28,3 (CH2), 29,5 (CH2), 30,5 (CH2), 38,1 (t, ²J = 6,7 Hz, CH2-NC), 39,0 (CH₂-NH), 77,4 (C), 156,2 (CO), 156,4 (t, ²J = 5,3 Hz, NC).

8-(N-terc. Butyloxykarbonyljaminooktylisonitril ¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 1,31 (m, 10H, CH₃), 1,44 (s, 9H, CH₃), 1,69 (m, 2H, CH₂), 3,11 (m, 2H, CH₂-NC), 3,37 (m, 2H, CH₂-NHCO), 4,57 (s, 1H, NH).

I» · ¹³C-NMR (62 MHz, CDCI3): 26,5 (CH₃), 26,6 (CH₂), 28,5 (CH₃), 28,9 (CH₂), 29,0 (CH₂), 29,1 (CH₂), 29,9 (CH₂), 40,5 (CH₂-NC), 41,5 (CH₂-NH), 77,4 (C), 156,6 (CO),

155,(NC).

N-1-(4-Methoxybenzyloxykarbonyl)-N’-2-formylethylendiamin:

Syntéza N-(4-methoxybenzyloxykarbonyl)-ethylendiaminu podle předpisu [L.

S. Richter, R. N. Zuckermann, Bioorg. Med. Chem. Lett., 5, 1159-1162 (1995)], při čemž organická methylenchloridová fáze byla promyta 2 x 100 ml nasyceného roztoku kuchyňské soli. Výtěžek 7,1 g, 64 % (literatura udává 6,0 g, 54 %).

7,1 g N-(4-Methoxybenzyloxykarbonyl)-ethylendiaminu a na špičku špachtle 4dimethylaminopyridinu bylo 3 hodiny vařeno ve 100 ml ethylesteru kyseliny mravenčí. Přebytečný ethylester kyseliny mravenčí byl ve vakuu odtažen na rotační odparce. Zbylá tuhá látka byLa vzata do 100 ml CH₂CI₂ a vytřepána s 30 ml vody. Organická fáze byla vysušena Na₂SO4 a ve vakuu odpařena na rotační odparce. Zbylý olej (6,53 g, výtěžek 81 %) po nějakém čase krystalisuje a je dostatečně čistý pro další reakci.

¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 3,37 (m, 4H), 3,80 (s, 3H), 5,02 (s, 2H), 5,28 (s, br, 1H), 6,32 (s, br, 1H), 6,87 (m, 2H), 7,27 (m, 2H), 8,14 (s, br, 1H).

¹³C-NMR (62 MHz, CDCI₃): 39,0, 40,056,8, 113,9, 128,4, 129,9, 159,7, 161,8,

163,4.

Rt (CH₂CI₂ / MeOH 9/1): 0,6.

N-1-(4-Methoxybenzyloxykarbonyl)-2-isokyano-1-aminoethan:

K 6,53 g N-1-(4-methoxybenzyloxykarbonyl)-N'-2-formylethylendiaminu (25,9 mmol a 10,85 ml triethylaminu (78 mml) ve 100 ml CH₂CI₂, temperovanými ledovou lázní, bylo pomalu během % h přikapáno 3,97 g POCI₃ (25,91 mmol) a směs byla po další 4 h při 0°C míchána. Pomalu byl při 0°C přikapán vodný roztok 5,51 g Na₂CO₃ve 40 ml H₂O. Nakonec bylo po dobu 1 h mícháno při teplotě místnosti. Bylo zředěno dalšími 100 ml vody, organická fáze byla oddělena a vodná fáze byla extrahována 2x 50 ml CH₂CI₂. Spojené organické fáze byly vysušeny MgSCU a ve vakuu odpařeny na rotační odparce. Zbylo 6 g (99 %) červené tuhé látky, jejíž čistota je dostačující • · • · pro následující reakce. Analytický vzorek po překrystalisování z ethylacetátu poskytl bezbarvou tuhou látku.

¹H-NMR (250 MHz, CDCI₃): 3,43 (m, 2H), 3,53 (m, 2H), 3,80 (s, 3H), 5,04 (s, 2H),

5,50 (s, br, 1H), 6,88 (m, 2H), 7,28 (m, 2H).

¹³C-NMR (62 MHz, CDCI3): 40,2, 41,8, 55,3, 66,9, 114,0, 128,2, 130,0, 156,4,159,7. Rr (CH2CI2 / MeOH 9/1): 0,8.

Přiklad 1 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

C23H31N5O6

M_w: 473,53342 ¹H-NMR (360 MHz / d₆-DMSO): 1,35 (9H, s), 1,76 (3H, s), 2,95-3,1 (4H, m), 3,77 a 3,93 (2H, 2 x s {rotamery}), 4,46, 4,58, 4,62, 4,67, 4,80 (4H, 6 x s {rotamery}), 6,78 (1H, m), 7,21 -7,39 (6H, m), 7,87 a 8,13 (1H, 2 x tr {rotamery}), 11,29 (1H, s, thiminNH).

¹³C-NMR (62,9 MHz): 11,7, 28,1, 47,9, 48,8, 49,5, 77,5, 107,9, 127,1, 127,4, 127,6,

128,2, 128,5, 136,1, 136,8, 142,2, 150,9, 155,5, 158,0, 164,3, 167,2.

ES-MS: 474,0 (m + H)⁺ * ·

Příklad 2 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

Příklad 3:

mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

• · · » ««··· * * φ · *♦*······ • · · · φ · · «· ···· ··· ···· ·£ ··

Příklad 4 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

Příklad 5

Polypropylenová multititrační deska s hlubokými jamkami (MTP = Multi Titer Plate) s objemem 1 ml na jamku, byla do každé jamky osazena thymin-1-octovou kyselinou v methanolu a 1-isokyano-2-N-terc.butoxykarbonylethanem. Řádky A - H byly osazeny níže zobrazenými aminy a sloupce 1 - 12 níže zobrazenými oxokomponentami. Uzavřené MTP byly třepány pří (eplotě místnosti a vysrážené produkty byly odfiltrovány. Pro zvýšení výtěžků může být filtrát zahuštěn na polovinu a znova vysrážené produkty odfiltrovány. Produkty byly charakterisovány HPLC-ES, DC a ¹H-/¹³C-NMR.

• ·

Osazení 96-MTP:

Sloupce s oxokomponentou

Řádky s aminovými komponentami

^N• · • · · ·· ·· · • ·

Na příklad v jamce H 10 se nalézá následující sloučenina:

OH

Příklad 6

Příprava thiminpentameru:

C65H93N 21 O20 M_w= 1488, 56 HPLC-EST-MS: odpovídá

Pro přípravu této sloučeniny na Fmoc-rinkamidové pryskyřici se postupuje podle následujícího schématu synthesy:

1, Odstranění Fmoc-skupiny Rink-pryskyřice pomocí morfolinu.

2, Třepání takto upravené pryskyřice s acetonem, kyselinou thiminoctovou a N-1-(4methoxybenzyloxykarbonyl)-2-isokyano-1-aminoethan v DMSO / DMF.

3, Zakončovací krok s acetanhydridem v DMF.

4, Odstranění chránící skupiny Moz 5 % trifluoroctové kyseliny, 2,5 % thioanisolu, 2,5 % dimerkaptoethanu v CH2CI2.

5, Neutralisace morfolinem.

6, Krok 2-5 opakovat 4 krát.

• · · · ···· · · » · • φ · · ·· ··» • · · · » ' » · ··€···

9 9 9 9 9 9

9999 999 9999 99 99

7, Odštěpení od pryskyřice 95 %-ní TFA.

Příklad 7 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

¹H-NMR (250 MHz / d₆-DMSO): 1,23 (6H, s), 1,37 (9H, s), 1,75 (3H, s), 2,95 - 3,17 (4H, m), 4,58 (2H, s), 4,73 (2H, s), 6,70 (1H, tr), 7,29 - 7,50 (6H, m), 11,25 (1H, d, thimin-NH).

¹³C-NMR (62,9 MHz): 12,2, 24,4 28,5, 43,0, 47,4, 49,7, 62,9, 78,0, 108,0, 126,9,

127,5, 128,9,128,2,. , 138,8,142,6,151,4,156,1,164,8,169,9,174,1.

ES-MS: 502,0 (m + H)⁺

Příklad 8 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

·

9 · «· · · · 9

9 ···« · · * · • · · 9 9 9 9 9 9 • · · · · · · · 999 9 9 9

9 9 9 9 9 9

9999 999 9999 9* 99

¹H-NMR (360 MHz / d₆-DMSO): 0,83 - 1,54 (8H, m), 1,37 (9H, s), 1,75 (3H, s), 2,24 (2H, m), 2,95 - 3,17 (4H, m), 4,56 (2H, s), 4,73 (2H, s), 6,67 (1H, tr), 7,27 - 7>8 (6H,

m), 11,28 (1H, s, thimin-NH).

¹³C-NMR (62,9 MHz): 11,6, 22,0, 24,7, 28,0, 32,2, 46,6, 49,7, 65,2, 77,4, 107,8,

126,5, 126,9, 128,4, 138,1, 136,1, 142,1, 142,4, 151,0, 155,5, 157,1, 164,3,

167,7, 172,7.

ES-MS: 542,0 (m + H)⁺

Příklad 9 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

Ύ ff •N.

• · 9 9 9 · · 9 9 ··

9 9 9 ··· 9 9 · 9 9

9 9 · 99999

9 9 9 9 ' 9 9 999999

Q 7 9 99 99 99

Of 99 9999 999 9999 99 99

C23H48N6O7

M_w = 520,67501 ¹H-NMR (250 MHz / d₆-DMSO): .

¹³C-NMR (62,9 MHz): 11,8, 23,7, 24,0, 28,1, 44,9, 45,6, 47,9, 49,8, 53,0, 54,4,

55,3, 66,1, 77,6, 107,8, 142,3, 150,9, 155,5, 164,3, 166,9, 167,3, 167,9,

168,0.

ES-MS: 522 (m + H)⁺

Přikladlo

Provedení je analogické předchozím příkladům.

Isokyanidové složka: 1-isokyano-3-N(terc.butoxykarbonyl)propan.

Oxokomponenta: paraformaldehyd.

Aminová složka: benzylamin.

Kyselinová složka: N-(p-methoxybenzoyl)-Ng-adeninoctová kyselina.

C32H38N8O6 M_w = 630,71 ES-MS: 632 (m + H)⁺

99

9 © • · * • 99

9999

9 9

999 9 99

9

9 *»©

Příklad 11 mmol Thiminoctové kyseliny, 1 mmol oxokomponenty, 1 mmol aminové komponenty a 1 mmol isokyanidové komponenty bylo 24 h mícháno v 1 ml methanolu a vyloučený produkt byl odfiltrován. Výtěžky mohly být zvýšeny, když se filtrát zahustil na polovinu a podrobil ještě jedné filtraci.

C27H28N6O10

M_w = 596,56

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY • 4 4 4 4 4 4 · · 4» • · 4 · · 4 4 4 · » 4 4

44 · 4 * 4 4 4 4

4 · 4 4 4 4 4 444444

4 4* 4 4 4 4

44 44*4 444 4*44 4* 4«

1. Způsob výroby sloučenin vzorce (I) vyznačený tím, že sloučeniny vzorců A-NH₂ II

R_rG III

R₂-C(O)-R₃ IV, a

C=N-X-NPG V

Rs se v prvním kroku nechají spolu reagovat, popřípadě současně, popřípadě se odstraní jedna nebo více chránících skupin a reakce se opakuje m-krát, přičemž se vždy produkt právě předchozího kroku použije po prvním kroku místo sloučeniny vzorce II, přičemž m je 0 nebo celé číslo od 1 do 1000, přednostně 1 až 300,

A je při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek aminové složky jako je vodíkový atom, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, činidlo usnadňující příjem buňkami, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch, • Φ 00 » · 0 0 ft 0 0 0 •00 000

0 0

00 00

0 0 0

00 0000

Β je vodíkový atom, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, činidlo usnadňující příjem buňkami, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytek X--NPG sloučeniny V,

R_rG je voleno ze struktur následujících vzorců:

Θ L Λ ri® Κ·\ Ri M Z M

řP

Γ M Θ M L I /- — P-ZH ů⁵ Rl— s—_z Ri R L

eP přičemž skupina Ri-G může být spojena se sloučeninou vzorce IV molekulárním spacerem přes Ri nebo R nebo R4;

Ri a R jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek kyselinové složky jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer nebo odpovídajícím způsobem modifikovaný povrch anebo zbytky odvozené od přírodních nebo syntetických nukleových basí;

L, Μ, Τ a Z nezávisle na sobě představují 0, S nebo NR₄, při čemž R₄ znamená H, fluor, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus nebo -O(cyklo-)alkyl, -O-aroyl, -S(cyklo-)alkyl, -S-aroyl;

·· φφ · φφ φφ φφ φφφφ «φφφ φφφφ φφ φ φ φφφφφ • φ φφ · -φφ φφφ φφφ φφφ φ φ φ φ φφ φφφφ φφφ φφφφ φφ φφ

R₂ a R₃ jsou nezávisle na sobě při Ugi-ho reakci obvyklý zbytek oxokomponenty jako je H, substituent, (cyklo-)alkyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, fluorescenční značkovač, interkalátor, antibiotikum, spojovací článek vnitřního žlábku, spojovací článek vnějšího žlábku, biotinylový zbytek, interkalační zbytek, alkylační zbytek, steroid, lipid, polyamin, sacharid nebo oligosacharid spojený aminovým spacerem, antimediátorový polymer, peptid, konjugát protilátky, syntetický polymer, modifikovaný povrch anebo rozvětvovací bod P, který je znova opět výchozím bodem pro další DNA-, RNA-, PNA- nebo peptidový řetězec nebo další oligomer nebo polymer,

X vykazuje následující strukturu:

[Up-NRsPGja ~K_n—Q—Y_c~ VI [W_o- NRsPGjb

PG nezávisle na sobě představují po případě orthogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny N-acylderivátů, N-sulfonylderivátů, Nalkylderivátů, N-silylderivátů, karbamátů nebo solí;

zbytky R5 představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;

zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, alkenyl-, alkinyl-, alkanoyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkylnebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR₅, při čemž R₅ je jak je definováno v předchozím;

»· 9 9 * · · · · · · » · · · · 9 · · · 9 9 ·

9 9 9 9 9 9 9 9 9 • · 9 · © · © · «·©©·© • · · · · 9 9

99 9999 999 9999 99 99 a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 -10, zejména 0 - 5;

Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl-, aryl-, alkenyl-, alkinyl-, jednomocný nebo vícemocný alkanoyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkanoylnebo aroyl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR₅, P, P(O), P(S), B, BR₅, nebo SO₂, přičemž R₅ je jak je definováno v předchozím a indexy a, b, o a p nyní vykazuji příslušné odpovídající hodnoty;

F představuje oxo , thio , seleno nebo iminoskupinu a

J je voleno z následujících struktur, přičemž horní vertikální čárka představuje vazbu na Ri a spodní vertikální čárka vazbu polymeru v obecném vzorci I:

C===E E = M nebo L k dusíkovému atomu hlavního řetězce

Y

C===E E = Lnebo M

E==^; ¹-R E = M nebo Z e===s===f

R = ORe, SR₆, Re

E = M, L nebo Z F = M, L nebo Z přičemž R₆ představuje H, substituent, (cyklo-)aikyl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, s tou podmínkou, že nejméně jeden ze zbytků R nebo Ri ve sloučenině vzorce I je zbytkem odvozeným od přírodní nebo syntetické nukleové base.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že fluorescenčními značkovači jsou fluorescein, Texaská červeň, Lissaminový rhodamin, cyanin nebo rhodamin, interkalátory jsou psoralen, akridin, fenanthrolin, kovový komplex ·· ·· • · · • · · ··· »·· • · • · *

···· fenanthrolinu nebo Ellipticin, antibiotiky jsou endiiny, β-laktamy, tetracykliny, anthracykliny, polyethery, mitomycinové typy, fosfomycinové typy, makrolidy, bleomycinové typy nebo aminoglykosid, spojovacím článkem vnitřního žlábku je Netropsin nebo Distamycin, polyaminem je polyamin spermidinového typu, antimediátorovým polymerem je DNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo RNA-řetězec (spojený 5' nebo 3') nebo fosfothioát, peptid má N- nebo C-terminální spojení, konjugát protilátky je vybrán z konjugátů protilátek, které poskytují buněčně specifický příjem, vyžadují specifické systémy nosičů nebo ovlivňují endocytosu, syntetickým polymerem je CPG, Wang nebo Tentagel, přírodními nukleovými basemi jsou adenin, thymin, guanin, cytosin nebo uráčil a syntetickými nukleobasemi jsou pseudouracil, 5-propinyluracil, 5-hexenyluracil, 5-fluorcytidin, 5-hydroxymethyluráčil, 5-methylcytidin, 5-bromcytidin a sloučeniny následujících vzorců přičemž R₈ a R₉ jsou nezávisle na sobě H, (cyklo-)alkýl, (cyklo-)alkenyl, (cyklo-)alkinyl, aroyl, heteroaroyl, heterocyklus, chlor nebo fluor, R₁₀ je fluor, brom jod, chlor, alkinyl, alkyl, aroyl, heteroaroyl nebo H a n = 1 - 20, zejména 1 - 10 a zvláště 1 - 5, přičemž postranní skupiny basí mohou vykazovat chránící skupiny.
3. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků vyznačený tím, že je m = 1 - 200 a obzvláště 1 -100.
4. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků vyznačený tím, ž e v každém reakčním kroku se obměňuje alespoň jedna z komponent III, IV a/nebo

V.
5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků vyznačený t í m, ž e je prováděn na tuhé fázi jako čipu.

• φ φ φ * φ φ ·· ·· • · · · φ φ φ * ···· φφ φ φ ΦΦΦ·· φ φ φ · φ - · φ ·····« φφφ φ φ · · ·· ···· φφφ ···· φφ φφ
6. Sloučenina vzorce V

C=N-X-NPG V I

R₅ kde X vykazuje následující strukturu:

[U_p~NR₅PG]_a

-K_n-Q—Y_c- VI [W_o- NR₅PG]b a PG nezávisle na sobě představují po případě orthogonální chránící skupiny, jako jsou aminové chránící skupiny ze skupiny N-acylderivátů, N-sulfonylderivátů, Nalkylderivátů, N-silylderivátů, karbamátu nebo solí;

zbytky R₅ představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkyl- nebo aryl-skupiny nebo heterocykly;

zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl-, aikenyl-, alkinyl-, alkanoyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkylnebo aryl-skupiny, nesubstituované nebo substituované heterocykly nebo skupinu NR5, přičemž R5 je jak je definováno v předchozím;

a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 - 50;

Q představuje nesubstituovanou nebo substituovanou alkyl-, aryl-, aikenyl-, alkinyl-, jednomocný nebo vícemocný alkanoyl-, cykloalkyl-, alkoxyalkanoyl-, cykloalkanoylnebo aroyl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus nebo jednu ze skupin NR5, P, P(O), P(S), B, BR₅, nebo SO2, přičemž R₅ je jak je definováno v předchozím a indexy a, b, o a p vykazují příslušně odpovídající hodnoty.
7. Sloučenina podle nároku 6 vyznačená tím, že

PG představují N-acylderiváty nebo N-alkylderiváty;

φ φ

Φ Φ φ φ φ φφφφ · φ φ φ φ φφ · · φφφφ· • · Φ Φ · .· Φ φφφφ·· • φ Φ Φ φ φ φ φφ φφφφ φφφ φφφφ φφ φφ zbytky R₅ představují nezávisle na sobě vodíkové atomy, nesubstituované nebo substituované alkyl- nebo aryl-skupiny;

zbytky U, W, K a Y představují nezávisle na sobě nesubstituované nebo substituované alkyl-, cykloalkyl- nebo aryl-skupiny;

a, b, c, n, o a p jsou nezávisle na sobě celé číslo od 0 - 5;

Q představuje nejméně jednu nesubstituovanou alkyl-, aroyl-, nebo aryl-skupinu, nebo nesubstituovaný nebo substituovaný heterocyklus.
8. Způsob výroby sloučeniny vzorce V vyznačený tím, že sloučenina vzorce VII [Up-NRH]_a

HNR-K_n-Q-Y_m-NH₂ (VII) [Wo-NRH]_b se skupinami PG jak definováno v předchozím, které mohou být na sobě nezávislé, se obvyklým postupem chrání, čímž se připraví sloučenina vzorce Vlil [Up-NRPG]a

PGNR-K_n-Q-Y_m-NH₂ (Vlil) [Wo-NRPG]b a potom je sloučenina vzorce Vlil převedena obvyklými postupy na isonitril vzorce V.
9. Způsob podle nároku 8 vyznačený tím, že se sloučenina vzorce Vlil převede obvyklými formylačními činidly na sloučeninu vzorce IX:

fcfc fcfc fcfc fcfc · · · fc • fcfc·· . · fc fcfcfc fcfcfc fc fcfc • fcfcfc fcfc fcfc [Up-NRPG]_a

PGNR-Kn-i i-YnrNHCHO • fc fcfc • · fc fc • fc · • fcfcfc • fcfc •fc fc··· (IX) [Wo-NRPG]_b která je pak za obvyklých podmínek převedena zbytky a indexy jsou definovány jak v předešlém.

na sloučeninu vzorce V, přičemž
10, Způsob výroby sloučeniny vzorce IX v y z n a č e n ý tím, ž e se vyjde ze sloučeniny vzorce (X)

Up-T_a

M-K_n-Q-Y_m-NH₂ (X)

Wo-Sb přičemž zbytky a indexy jsou jak definováno v předchozím, a nejdříve se formyluje aminová funkce, následně pak se jedna nebo více funkcí Μ, T a S, které nezávisle na sobě znamenají halogeny nebo hydroxyfunkce, pomocí obvyklých postupů přemění na jednu nebo více azidových funkcí, tyto azidy se běžnými postupy konvertují na odpovídající aminy a tyto se potom obvyklými způsoby opatří shora jmenovanými chránícími skupinami.