IT9020760A1 - Processo per la preparazione di s-acil derivati di glutatione composti ottenuti da detto processo e intermedio utile per la loro preparazione - Google Patents

Processo per la preparazione di s-acil derivati di glutatione composti ottenuti da detto processo e intermedio utile per la loro preparazione Download PDF

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Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "PROCESSO PER LA PREPARAZIONE DI S-ACIL DERIVATI DI GLUTA-TIONE, COMPOSTI OTTENUTI DA DETTO PROCESSO E INTERMEDIO UTILE PER LA LORO PREPARAZIONE"
La presente invenzione ha per oggetto un processo per la preparazione di S-acil derivati di glutatione e loro esteri, i nuovi derivati ottenuti e un intermedio per la loro preparazione. L'invenzione riguarda anche conposizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo detti S-acil derivati di glutatione.
In questi ultimi anni vi è stato un crescente interesse per i potenziali effetti terapeutici del glutatione (GSH), per il suo metabolismo e per i suoi derivati. Derivati N,S-acilati del GSH sono stati descritti ad esempio nelle domande di brevetto giapponese recensite dal Chemical Abstract 97222755S e 77-5493M.
Sono inoltre già stati descritti S-acil derivati di glutatione di cui è stata studiata la suscettibilità all'idrolisi enzimatica da parte di esterasi specifiche presenti nel fegato umano (Biochemistry, Vol. 12, No. 20, 1973, 3938-3943). L'esistenza di esterasi specifiche nel fegato e la stabilità di S-acil derivati di glutatione nel siero rende plausibile un loro impiego come "pro-drug" del glutatione stesso.
I metodi finora noti per l'acilazione selettiva del gruppo tio presente nel glutatione, senza coinvolgimento del gruppo amminico libero, male si prestano a un impiego industriale su vasta scala. Ad esempio, l'S-acetil e l'S-butirril-glutatione sono stati preparati per reazione di glutatione con acido tioacetico e tiobutirrico ccn rese del 40 e 20% (J. Biol. Chem . 1954, 206: 327-333). Sono inoltre noti metodi enzimatici per la preparazione di S-acil derivati di glutatione (J. Biol. Chem.
1951, 190: 685). E' ovvio che tali metodi enzimatici possono essere vantaggiosamente impiegati solo per preparazioni per scopo sperimentale, in laboratorio.
Si è ora trovato un metodo che censente di ottenere specificamente e in rese elevate S-acil derivati di glutatione, a partire da reagenti poco costosi e facilmente disponibili quali alogenuri acilici o anidridi.
Più precisamente, il processo dell'invenzione consiste nel far reagire glutatione con alogenuri acilici o anidridi in acido trifluoroacetico. Si impiegano preferibilmente almeno due equivalenti di un alogenuro acilico per equivalente di glutatione. In tali condizioni, il gruppo arreninico è completamente protetto dalla protonazione e il solo nucleofilo che può reagire con l'acile è il gruppo -SH. In queste condizioni, il glutatione reagisce con due equivalenti di alogenuro acilico, uno dei quali acila il gruppo -SH secondo la reazione più rapida, mentre l'altro provoca la disidratazione intramolecolare del residuo di glicina con formazione di un ciclo ossazolico o azalattonico di formula II.
Tale intermedio di formula II, che costituisce un ulteriore oggetto dell <'>invenzione, presenta un equilibrio cheto-enolico che interessa le posizioni 4 e 5.
In soluzione acida l'azalattone può venire attaccato da nucleofili nelle posizioni 2 e 5. Con acqua si ottiene così il derivato S-acilato di glutatione in rese quantitative mentre con un eccesso di alcol si ottengono, per solvolisi, diversi derivati S-acilati, di formula rispettivamente IV, V e VI.
In particolare, per attacco in posizione 2, si ha un alchilimidato (IV) che si trasforma successivamente in ortoestere (V) con liberazione di glicina, per attacco in posizione 5, si ottiene il memoestere di S-acil glutatione (vi) mentre il carbossile del residuo di acido glutammico resta inalterato.
L'intermedio di formula II permette pertanto la preparazione di diversi derivati in condizioni controllate. La preparazione degli S-acil derivati può comunque essere condotta in un solo stadio, senza necessità di isolare il composto II intermedio, con rese quasi quantitative.
Una volta ottenuto un S-acil glutatione con il processo dall'invenzione, si possono ottenere esteri carbossilici di detti S-acil derivati o, come sopra descritto, tramite l'intermedio di formula II per reazione con alcoli, o per esterificazione in mezzo acido sotto controllo cinetico.
Per esempio, l'S-benzoilglutatione.HCl può essere esterificato in etanolo contenente HC1 1.5N. Il monoestere carbossilico è ottenuto mantenendo la soluzione a 20°C per 60 minuti e bloccando la reazione per precipitazione con etere etilico. Il diestere carbossilico può essere ottenuto mantenendo la soluzione a 50°C per 6 h, evaporando a pressione ridotta e ricristallizzando con etere etilico.
Alcuni dei S-acil derivati preparati in accordo all'invenzione sono nuovi e costituiscalo un ulteriore oggetto dell'invenzione, come definiti nelle allegate rivendicazioni. Tali derivati possono essere utilizzati in terapia umana, sottoforma di adatte formulazioni farmaceutiche, per gli stessi impieghi già noti per il GSH naturale. L'unica condizione richiesta dalla presente invenzione è che il residuo acilico sia tale da dare origine in vivo ad un acido carbossilico non tossico, fisiologicamente compatibile. Esempi di tali acidi (derivanti dai corrispondenti residui acilici) comprendono acido acetico, propionico, pivalico, fenilacetico, benzoico, 2- o 3-tenoico.
Tali acidi possono essere formulati in composizioni farmaceutiche adatte alla somministrazione orale o parenterale, impiegando tecniche ed eccipienti convenzionali.
L'esempio seguente illustra ulteriormente l'invenzione.
ESEMPIO
1,5 g di GSH (Sigma, St. Louis) vengono sciolti in 25 ml di
e trattati immediatamente con 1,4 ml di in recipiente di vetro con tappo a pressione. Dopo 15 minuti a 40°C si aggiungono 0,4 ml di
e si lascia reagire per 10 minuti a 40°C. Il solvente viene quindi
rimosso a pressione ridotta e il residuo oleoso viene ripreso con 10 ml di HCl 1.5N in acido acetico anidro. L'SPG precipita come cloridrato per aggiunta di etere etilico sotto agitazione energica. Dopo una notte di riposo il prodotto viene raccolto per filtrazione su setto di vetro poroso, lavato con etere e seccato a 40°C sotto vuoto in presenza di KOH in pastiglie. La resa è del 93%.
I dati analitici seno i seguenti:
Microanalisi elementare:
Le analisi spettroscopiche confermano la struttura. Ottenuto un qualsiasi S-acilglutatione, la via più semplice per ottenere esteri carbossilici degli S-acilderivati è l'esterificazione in mezzo acido controllata cineticamente. Per esempio l'S-benzoilglutatione.HCl si esterifica come segue:
0,8 g di S-benzoilglutatione.HC1 vengono sciolti in 10 ml di etanolo contenente HCl 1.5 N. Il monoestere carbossilico si ottiene mantenendo la soluzione a 20°C per 60 minuti e bloccando la reazione per precipitazione con etere etilico. Il diestere carbossilico si ottiene mantenendo la soluzione a 50°C per 6 h, evaporando a pressione ridotta e ricristallizzando con etere etilico.
Analogamente all'esempio precedente, a partire dagli opportuni cloruri acilici, si sono ottenuti i seguenti derivati:
S-acetil
S-fenilacetil
S-benzoil
S-tenoil
S-benzoil-dietilestere etilico
S-benzoil-monoetilestere.
L’attività biologica dei diversi composti attentiti è stata valutata misurando l'idrolisi del legame tioestereo in siero e citosol di fegato di ratto. L'idrolisi è stata seguita utilizzando l'acido ditiòbisnitrobenzoico (reattivo di Ellman). Il citosol è stato ottenuto partendo da omogenati di fegato di ratto in saccarosio 0,25 M. Dopo una prima centrifugazione a 750 g in ultracentrifuga Servall, il super atante è stato ricentrifugato a 8700 g e il secondo super atante usato come frazione del citosol.
La Tabella riporta i valori di attività specifica ottenuti per i vari composti studiati:
TABELLA
Attività specifica di idrolisi enzimatica del legame tioestereo espressa come nmoli di -SH liberati/min/mg di proteine. Esperimenti con diverse concentrazioni di proteine e con diverse concentrazioni di substrato hanno dimostrato la natura enzimatica dell'idrolisi. L'idrolisi spontanea dei substrati va dall'1% ad un massimo del 10%. I valori sono medie ± SD di 6 prove.
In termini di rapporto tra idrolizzabilità intracellulare e idrolizzabilità extracellulare si può stabilire la seguente scala di interesse per i derivati del GSH: S-acetil > S-pivaloil > S-fenilacetil > S-benzoil > S-tenoil > S-benzoil (dietilestere) > S-benzoil monoetilestere.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZION 1. Un processo per la preparazione S-acilderivati di glutatione, caratterizzato dal fatto che il glutatione viene fatto reagire con anidridi di acidi carbossilici o con alogenuri acilici in presenza di acido trifluoroacetico.
  2. 2. Un processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si impiegano almeno 2 equivalenti di un cloruro acilico per equivalente di glutatione.
  3. 3. Uh processo secondo la rivendicazione 2, in cui il cloruro acilico è scelto fra cloruro di acetile, cloruro di pivaloile, cloruro di benacetile, cloruro di benzoile, cloruro di 2- o 3-tenoile.
  4. 4. Un processo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la reazione di acilazione viene seguita da una idrolisi con acqua o alcoli a dare S-acil-glutationi ed esteri di S-acil-glutatione, rispettivamente.
  5. 5. S-acil derivati di glutatione ottenibili dal processo delle rivendicazioni da 1 a 4.
  6. 6. Intermedio di formula II
    dove X è un atomo di alogeno.
  7. 7. Un S-acil-glutatione scelto fra: S-pivaloil-glutatione , S-fenacetil-glutatione, S-benzoil-glutatione e S-tenoil-glutatione.
  8. 8. Composizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo un S-acil-glutatione della rivendicazione 5 o 7.
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