Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise Varga Eszter IV. éves gyógyszerészhallgató DE-GYTK GYÓGYSZERÉSZI KÉMIAI TANSZÉK
Témavezető: Dr. Borbás Anikó tanszékvezető, egyetemi docens Dr. Herczeg Mihály tudományos munkatárs
A heparin • D-glükózamin és hexuronsav monomerekből felépülő, lineáris,
heterogén szerkezetű poliszacharid • negatív töltéseket hordoz • 1940-es évek óta véralvadásgátló gyógyszer
D-glükózamin
D-glükózamin (ritka)
D-glükuronsav (ritka)
D-glükózamin (tipikus)
L-iduronsav (tipikus)
2
Hogyan hat a heparin? poliszacharid
Antitrombin által Aktívgátolt Trombin (irreverzibilis kölcsönhatás) pentaszacharid
rész
Trombin Antitrombin
Poliszacharid Antitrombin – Trombin komplex 3
A heparin mint véralvadásgátló • gyógyászati alkalmazása: több, mint 500 millió dózis/év
• enoxaparin (LMWH) a 7. legnagyobb mennyiségben forgalmazott gyógyszer (2008-2013, Európa) • hátrányok: • mellékhatások • intravénás alkalmazás
• aktív pentaszacharid rész azonosítása az 1980-as években:
forrás: European Science Foundation: A roadmap for Glycosciense In Europe
4
Szintetikus pentaszacharid analóg: fondaparinux • szelektív Xa-gátló • nagyobb hatékonyság • pontosan ismert szerkezet
• kevesebb mellékhatás, tartósabb hatás
Arixtra® (2001): szintetikus oligoszacharid gyógyszer 5
Nem-glükózaminoglikán típusú analóg: idraparinux • legjobb antikoaguláns hatású heparinoid • hosszú kiürülési idő → nem biztonságos • kiindulópont a további gyógyszerfejlesztéshez
Cél: jobb farmakokinetikai tulajdonságú, hatásos antikoagulánsok előállítása szintetikus módosításokkal
6
Általunk előállított pentaszacharidok Szulfátészter csoport bioizoszter helyettesítése → szulfonsavmetil csoport → nagyobb stabilitás, nagyobb aktivitás
pentaszacharid-diszulfonsav
pentaszacharid-triszulfonsav
7
Humán plazmában végzett in vitro antiXa aktivitás meghatározás Anti-Xa aktivitás (U/mg) fondaparinux (Arixtra®)
1195±189
idraparinux
1911±193
pentaszacharid-diszulfonsav
2153±153
pentaszacharid-triszulfonsav
384±139
M. Herczeg, L. Lázár, Zs. Bereczky, K. E. Kövér, I. Timári, J. Kappelmayer, A. Lipták, S. Antus, A. Borbás, Chem. Eur. J. 2012, 18, 10643. 8
Célkitűzés • szerkezet-hatás összefüggések vizsgálata:
→ 23 lehetőség: 8 lehetséges származék → 5 új pentaszacharid szintézise
diszulfonsavszármazékok monoszulfonsavszármazékok
9
A védett pentaszacharid előállítása • Stratégia az eddigi tapasztalatok alapján: → [2+3] blokkszintézis (DE + FGH)
Mechanizmus:
C-2 résztvevő csoport → 1,2-transz glikozidos kötés 10
Átalakítások a pentaszacharidon-út a céltermékhez
11
Védett pentaszacharid átalakítása I. • Dezacetilezés, szulfonsavészter csoport eltávolítása:
12
Védett pentaszacharid átalakítása II. • Metilezés:
13
Védett pentaszacharid átalakítása III. • NAP védőcsoport eltávolítása:
14
Védett pentaszacharid átalakítása IV. • Oxidáció: TEMPO
BAIB
15
Védett pentaszacharid átalakítása V. • Karbonsavsó képzés:
16
Védett pentaszacharid átalakítása VI. • Benzil védőcsoportok eltávolítása (katalitikus hidrogénezés):
17
Védett pentaszacharid átalakítása VII. • Szulfát csoport bevitel:
18
Összefoglalás • Kitűzött cél megvalósítása: – sikeresen szintetizáltuk a célterméket, megfelelő mennyiség a véralvadásgátló hatás vizsgálatához
• Tapasztalatok: – lassú reakciók, alacsonyabb hozam – hosszadalmas, nehézkes tisztítási folyamatok
• További tervek: – Biológiai vizsgálat → újragyártás nagyobb mennyiségben – Szénhidrát-fehérje kölcsönhatás vizsgálatok – Új típusú pentaszacharidok szintézise: L-iduronsav egység helyettesítése → egyszerűbben előállítható heparinoidok
19
Köszönetnyilvánítás • • • • • • •
Dr. Borbás Anikó Dr. Herczeg Mihály Mező Erika Eszenyi Dániel Dr. Bakai-Bereczki Ilona Varga Mariann Gyógyszerészi Kémiai Tanszék összes dolgozója „A kutatás az Európai Unió és Magyarország támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú „Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program” című kiemelt projekt keretei között valósult meg”. 20
Köszönöm a figyelmet!
21
Saját szerepem a kutatásban • Szintetikus lépések tervezése, kivitelezése • Reakciók követése vékonyréteg kromatográfiás módszerrel • Tisztítási műveletek végrehajtása különböző oszlopkromatográfiás módszerekkel • NMR-, és tömegspektrumok kiértékelése témavezetővel való konzultáció mellett • Szakirodalom folyamatos követése 22
