СТРУКТУРЫ САХАРИДОВ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ТАКИХ СТРУКТУР

Связанные заявки

По этой заявке испрашивается приоритет, согласно 35 U.S.C. §119, временной заявки США с регистрационным номером 61/057354, поданной 30 мая 2008, полное содержание которой включено ссылкой.

Предпосылки создания изобретения

Полисахариды, такие как гепарин, гепарансульфат, хондроитинсульфат, дерматансульфат и гиалуроновая кислота, являются сложными и гетерогенными смесями структур сахаридов. Их биологические свойства и терапевтические применения являются отражением этой сложности.

Краткое описание

Раскрытие основано частично на открытии сахаридных скелетов, которые могут быть использованы для получения олигосахаридов, например олигосахарида, имеющего предварительно выбранную последовательность, а также, в основном, гомогенных или определенных смесей олигосахаридов.

Соответственно в одном аспекте раскрытие относится к олигосахариду, который представляет собой дисахарид или больше. Олигосахарид может иметь предварительно выбранную последовательность, например последовательность структур сахаридов, имеющих предварительно выбранный образец дериватизации. Олигосахарид обеспечивает разработку и синтез структур олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные сложные образцы дериватизации, например предварительно выбранные сложные образцы сульфатирования или ацетилирования. В некоторых вариантах осуществления олигосахарид имеет только две разные защитные группы. В вариантах осуществления две защитные группы имеют разную реакционную способность. Одна защитная группа заменяется в первую очередь в большей степени, например, по существу, полностью заменяется дериватизирующей группой в выбранных условиях. Другая защитная группа заменяется в относительно меньшей степени, например, она, по существу, не дает дериватизации в тех же самых условиях. Олигосахарид может быть, например, дисахаридом, трисахаридом, тетрасахаридом, пентасахаридом, гексасахаридом, октасахаридом, нонасахаридом, декасахаридом, додекасахаридом, тетрадекасахаридом, гексадекасахаридом или октадекасахаридом. (Сахариды по изобретению могут иметь четное или нечетное число моносахаридных субъединиц).

В одном варианте осуществления раскрытие относится к олигосахариду, содержащему множество дисахаридных единиц, где одно, два, множество, большинство или каждое положение, поддающееся сульфатированию или ацетилированию во множестве дисахаридных единиц, защищено или первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, где идентичность каждой защитной группы каждой дисахаридной единицы не зависит от идентичности любой другой защитной группы в дисахаридной единице и где идентичность каждой дисахаридной единицы не зависит от идентичности других дисахаридных единиц в олигосахариде.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна, две, множество, большинство, по меньшей мере 50, 60, 70, 80 или 90% или все дисахаридные единицы множества или в олигосахариде имеют каждое (или просто) положение, поддающееся дериватизации, защищенное одной из двух защитных групп. В варианте осуществления по меньшей мере одна, две, множество, большинство, по меньшей мере 50, 60, 70, 80 или 90% или все дисахаридные единицы множества или в олигосахариде имеют каждое положение, поддающееся дериватизации, защищенное одной из двух защитных групп, и в дополнительном варианте осуществления каждый дисахарид множества или в олигосахариде включает по меньшей мере одну из двух защитных групп.

В одном варианте осуществления дисахаридная единица или единицы в олигосахариде защищены защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении. В одном варианте осуществления дисахаридная единица или единицы защищены защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении.

В одном варианте осуществления во всех дисахаридных единицах олигосахарида каждое положение, поддающееся дериватизации, например, сульфатированию или ацетилированию, защищено или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. В одном варианте осуществления каждое положение, защищенное защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, защищено одной и той же защитной группой, и каждое положение, защищенное защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, защищено одной и той же защитной группой.

В одном варианте осуществления защитной группой может быть гидроксильная защитная группа, такая как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитной группой может быть аминная защитная группа, такая как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), при условии, что защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил и/или азид.

В одном варианте осуществления дисахаридная единица или единицы представляют собой уроновую кислоту (например, идуроновую кислоту и/или глюкуроновую кислоту) и гексозамин (например, глюкозамин и галактозамин). В одном варианте осуществления дисахаридная единица или единицы представляют собой N-ацетилгалактозамин или N-ацетилглюкозамин и уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту).

В одном варианте осуществления олигосахарид содержит дисахарид, имеющий структуру:

V

VI

VII

или

VIII ,

где R₈ представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильнвую и т.д. группу, и где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой или первую защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или вторую защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой для защитных групп, которые обеспечивают дериватизацию. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой, и в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой.

В одном варианте осуществления олигосахарид представляет собой декасахарид, который содержит, т.е. в основном состоит из:

,

где каждый из X1, X2, X3 и X4 независимо представляют собой A или B, и где A представляет собой

,

и B представляет собой

,

и где R₈ для каждого случая A или B представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ для каждого случая A или B представляет собой защитную группу, выбранную или из первой защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группы, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В одном варианте осуществления в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В одном варианте осуществления в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой, и в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В вариантах осуществления выбор одного или более R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ может отличаться от первой и второй групп A, A и B, или первой и второй B.

В одном варианте осуществления олигосахарид представляет собой декасахарид, который содержит, т.е. в основном состоит из:

,

где каждый из X5, X6, X7 и X8 независимо представляют собой C или D, и где C представляет собой

,

и D представляет собой

,

и где R₈ для каждого случая C или D представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ для каждого случая C или D представляет собой защитную группу, выбранную или из первой защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группы, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В одном варианте осуществления в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В одном варианте осуществления в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой, и в каждом положении в декасахариде, имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой. В вариантах осуществления выбор одного или более R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ может отличаться между первой и второй группой C, C и D, или первой и второй D.

Раскрытие также относится к олигосахариду, например олигосахариду, описанному выше, где в любом положении, описанном выше как имеющем защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, существует сульфатная группа, и оставшиеся положения имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию.

Раскрытие также относится к олигосахариду, например олигосахариду, описанному выше, где в любом положении, описанном выше как имеющем защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, существует один или более атомов водорода, и оставшиеся положения имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию.

В одном аспекте раскрытие относится к дисахариду, имеющему защитную группу в двух, множестве, большинстве или каждом положении в дисахариде, поддающемся дериватизации. Защитная группа в любом указанном положении может быть первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. Как описано в любом месте настоящего описания, они могут быть использованы для получения олигосахаридов или их библиотек, имеющих предварительно выбранные последовательности и/или уровни или образцы дериватизации, например сульфатирования или ацетилирования.

В одном варианте осуществления раскрытие относится к защищенному дисахариду, имеющему защитную группу в каждом положении, поддающемся сульфатированию или ацетилированию, в дисахариде, где защитная группа в каждом положении является или первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и, например, идентичность каждой защитной группы не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении в структуре сахарида.

В одном варианте осуществления дисахарид имеет предварительно выбранный образец защитных групп, например, которые, когда дериватизированы, обеспечивают предварительно выбранный образец дериватизации, например сульфатирование или ацетилирование.

В варианте осуществления каждое положение, поддающееся дериватизации, является защищенным одной из двух защитных групп, и в варианте осуществления по меньшей мере одна из каждой группы присутствует в дисахариде.

В одном варианте осуществления защитная группа может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа может быть аминной защитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), при условии, что защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил и/или азид.

В одном варианте осуществления дисахарид представляет собой уроновую кислоту (например, идуроновую кислоту или глюкуроновую кислоту) и гексозамин (например, глюкозамин, галактозамин). В одном варианте осуществления дисахарид представляет собой N-ацетилгалактозамин или N-ацетилглюкозамин и уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту).

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно положение в дисахариде, которое может образовывать сцепление с другой структурой сахарида, защищено защитной группой. Примеры защитных групп, которые могут быть в дисахариде в положениях, которые связаны с присоединением дисахарида к другой структуре сахарида, могут быть любыми ортогональными гидроксильными защитными группами, выбранными, например, из простых эфиров, замещенных эфиров, силиловых эфиров, ацеталей, сложных эфиров и т.д. Примеры защитных групп включают, но, не ограничиваясь ими, левулиноил, бензоил, трет-бутилдиметилсилил (tBDMS), трет-бутилдифенилсилил (tBDPS), 2-нафтил (2-NAP) и 9-фторенилметоксикарбонил (Fmoc).

В одном варианте осуществления дисахарид имеет одну из следующих структур I, II, III или IV:

I ,

II ,

III ,

IV ,

где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные или из первой защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группы, которая не обеспечивает дериватизацию, где идентичность защитной группы в любом из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ не зависит от идентичности защитной группы в любом из других положений; и где R₈ представляет собой водород или алкильную группу, например этил, метил, пропил, бутил, пентил и т.д. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, а защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид.

В одном варианте осуществления R₃ представляет собой защитную группу, например защитную группу, описанную в настоящем описании, например левулиноил, которая может быть в положении в моносахариде, которое связано с присоединением моносахарида к другой структуре сахарида.

В одном варианте осуществления R₄ представляет собой защитную группу, например защитную группу, описанную в настоящем описании, например бензоил или 2Nap, которая может быть в положении в моносахариде, которое связано с присоединением моносахарида к другой структуре сахарида.

В одном варианте осуществления дисахарид представляет собой любой из дисахаридов, описанных в таблице I, таблице II, на фиг.6, фиг.7, фиг.14 или фиг.15.

Дисахариды могут быть включены в более большие олигосахариды, например трисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид, декасахарид, додекасахарид, тетрадекасахарид, гексадекасахарид или октадекасахарид.

В другом аспекте раскрытие относится к моносахариду, имеющему защитную группу в двух, нескольких, большинстве или каждом положении, поддающемся дериватизации в моносахариде. Защитная группа в любом указанном положении может быть первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. Идентичность каждой защитной группы, в каждом положении, не зависит от защитной группы в любом другом положении. Как описано в другом месте настоящего описания, они могут быть использованы для получения дисахаридов или более больших олигосахаридов или их библиотек, имеющих предварительно выбранные последовательности и/или уровни или образцы дериватизации, например сульфатирования или ацетилирования.

В варианте осуществления каждое положение, поддающееся дериватизации, защищено одной из двух защитных групп, и в варианте осуществления по меньшей мере присутствует одна из каждой группы.

В одном варианте осуществления раскрытие относится к защищенному моносахариду, имеющему защитную группу в каждом положении в моносахариде, поддающемся сульфатированию или ацетилированию, где защитная группа в каждом положении является или первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и идентичность защитной группы в каждом положении, поддающемся дериватизации, не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении, поддающемся дериватизации в структуре моносахарида.

В одном варианте осуществления защитная группа может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа может быть аминной защитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), при условии, что защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не позволяет, дериватизацию представляет собой левулиноил и/или азид.

В одном варианте осуществления моносахарид представляет собой уроновую кислоту (например, идуроновую кислоту или глюкуроновую кислоту) или гексозамин (например, глюкозамин, галактозамин). В одном варианте осуществления моносахарид представляет собой N-ацетилгалактозамин, N-ацетилглюкозамин или уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту).

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно положение в моносахариде, которое может образовывать сцепление с другой структурой сахарида, защищено защитной группой. Примеры защитных групп, которые могут быть в положениях в моносахариде, которые связаны с присоединением моносахарида к другой структуре сахарида, могут быть ортогональными гидроксильными защитными группами, например из простых эфиров, замещенных эфиров, силиловых эфиров, ацеталей, сложных эфиров и т.д. Примеры защитных групп включают, но не ограничиваясь ими, левулиноил, бензоил, трет-бутилдиметилсилил (tBDMS), трет-бутилдифенилсилил (tBDPS), 2-нафталинсульфонил L-аспартил(2-фенетил)амид (2-NAP) и Fmoc.

В одном варианте осуществления моносахарид имеет одну из следующих структур:

,

где R₈ представляет собой водород или алкильную группу, например этил, метил, пропил, бутил, пентил и т.д; и где R₁ и R₂ представляют собой защитные группы, выбранные или из первой защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группы, которая не обеспечивает дериватизацию, где идентичность защитной группы в R₁ и R₂ не зависит от защитной группы в другом положении. В некоторых вариантах осуществления R₁ и R₂ оба имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию; R₁ и R₂ оба имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, R₁ имеет защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и R₂ имеет защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию; или R₂ имеет защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и R₁ имеет защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил.

В одном варианте осуществления R₉ представляет собой защитную группу, например защитную группу, описанную в настоящем описании, например левулиноил или tBDMS, которая может быть в положении в моносахариде, которое может присоединять моносахарид к другой структуре сахарида.

В одном варианте осуществления моносахарид имеет одну из следующих структур:

,

где R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные или из первой защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группы, которая не обеспечивает дериватизацию, где идентичность защитной группы в R₅, R₆ и R₇ не зависит от идентичности защитной группы в других положениях в моносахариде. В некоторых вариантах осуществления R₅, R₆ и R₇ все имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию; R₅, R₆ и R₇ все имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, R₅ и R₆ имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и R₇ имеет защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию; R₅ имеет защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и R₆ и R₇ имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию; R₅ и R₇ имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и R₆ имеет защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию; R₅ и R₆ имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, и R₇ имеет защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию; R₅ имеет защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, и R₆ и R₇ имеют защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию; R₅ и R₇ имеют защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, и R₆ имеет защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид.

В одном варианте осуществления R₁₀ представляет собой защитную группу, например защитную группу, описанную в настоящем описании, например бензоил или 2Nap, которая может быть в положении в моносахариде, которое связано с присоединением моносахарида к другой структуре сахарида.

В одном варианте осуществления моносахарид представляет собой моносахарид, представленный на фиг.1-5, 12 или 13.

В другом аспекте раскрытие относится к способу получения олигосахарида, который является дисахаридом или больше, например последовательностью структур сахаридов, имеющей предварительно выбранный образец дериватизации. Варианты осуществления способа обеспечивают разработку и синтез структур олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные сложные образцы дериватизации, например, предварительно выбранные сложные образцы сульфатирования или ацетилирования. Структуры сахарида или субъединицы, каждую имеющую соответствующий образец защитных групп, объединяют вместе для обеспечения получения более больших структур сахаридов, имеющих предварительно выбранный образец дериватизации. Однодериватизирующая реакция затем может обеспечить предварительно выбранный образец дериватизации. Варианты осуществления способа выполняют это с использованием только двух разных защитных групп. В варианте осуществления каждая из двух защитных групп имеет различную реакционную способность. Одна защитная группа заменяется в первую очередь в большей степени, например, по существу, полностью заменяется дериватизирующей группой в выбранных условиях. Другая защитная группа заменяется в относительно меньшей степени, например, она не дает дераватизации в тех же самых условиях. Варианты осуществления основаны на библиотеке различных субъединиц или структур сахаридов. Библиотека предусматривает несколько структур олигосахаридов, имеющих разные образцы двух защитных групп. Таким образом, можно выбрать первый член библиотеки, имеющий образец защитных групп, которые на основании дериватизации могут давать выбранный образец дериватизации. Как описано выше, первый член библиотеки соединяют с одним или более последующими членами библиотеки, имеющими выбранные образцы защитных групп, и отбирают для получения образца защитных групп. Как описано выше, можно использовать одну реакцию для дериватизации всего более большого сахарида для получения олигосахарида, имеющего предварительно выбранный образец дериватизации. Олигосахарид может быть, например, дисахаридом, трисахаридом, тетрасахаридом, пентасахаридом, гексасахаридом, октасахаридом, декасахаридом, додекасахаридом, тетрадекасахаридом, гексадекасахаридом или октадекасахаридом.

Способ включает:

получение первой защищенной структуры сахарида, где сахарид представляет собой моносахарид или больше, и где одно, два, несколько, большинство или все положения в структуре сахарида, поддающиеся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищены или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и где идентичность защитной группы в каждом положении не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении в структуре сахарида;

получение второй структуры сахарида, где сахарид представляет собой моносахарид или больше, и необязательно, где один, два, несколько, большинство или все положения в структуре сахарида, поддающиеся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищены или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и где идентичность защитной группы в каждом положении не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении в структуре сахарида; и

присоединение первой структуры сахарида к второй структуре сахарида с получением тем самым олигосахарида предварительно выбранной последовательности.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна, две, множество, большинство, по меньшей мере 50, 60, 70, 80 или 90% или все защищенные сахаридные единицы, каждая, имеет (или просто) положение, поддающееся дериватизации, защищенное одной из двух защитных групп. В варианте осуществления по меньшей мере одна, две, множество, большинство, по меньшей мере 50, 60, 70, 80 или 90% или все защищенные сахаридные единицы, каждая, имеет положение, поддающееся дериватизации, защищенное одной из двух защитных групп, и в дополнительном варианте осуществления каждый защищенный сахарид включает по меньшей мере одну из двух защитных групп.

В одном варианте осуществления способ включает получение олигосахарида с последовательностью, имеющей предварительно выбранный образец дериватизации, например предварительно выбранный образец сульфатирования или ацетилирования, например последовательность, имеющую первую структуру сахарида, имеющую первый образец дериватизации, например сульфат, дериватизированный в положении R₁ уроновой кислоты, и вторую структуру сахарида, имеющую второй образец дериватизации, например сульфат в положении R₆ гексозамина.

Способ включает:

получение первой защищенной структуры сахарида, которая когда дериватизирована, обеспечивает структуру сахарида, имеющую первый предварительно выбранный образец дериватизации, где сахарид представляет собой моносахарид или больше, и где все положения в структуре сахарида, поддающиеся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищены или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование;

получение второй структуры сахарида, которая когда дериватизирована, обеспечивает структуру сахарида, имеющую второй предварительно выбранный образец дериватизации, где сахарид представляет собой моносахарид или больше, где все положения в структуре сахарида, поддающиеся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищены или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование; и

присоединение первой структуры сахарида к второй структуре сахарида с получением тем самым олигосахарида с последовательностью, имеющей предварительно выбранный образец дериватизации.

В одном варианте осуществления положения во второй структуре сахарида, которые поддаются дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищены или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и идентичность защитной группы в каждом положении, поддающемся дериватизации, не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении, поддающемся дериватизации, в структуре сахарида.

В одном варианте осуществления, если более чем одно положение в первой структуре сахарида защищено защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении, и/или, если более чем одно положение в первой структуре сахарида защищено защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении.

В одном варианте осуществления, если более чем одно положение во второй структуре сахарида защищено защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении, и/или, если более чем одно положение во второй структуре сахарида защищено защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, является одной и той же защитной группой в каждом положении.

В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, защищенном защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой в каждом положении. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, защищенном защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой в каждом положении. В одном варианте осуществления в каждом положении в олигосахариде, защищенном защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой в каждом положении, а в каждом положении в олигосахариде, защищенном защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, защитная группа является одной и той же защитной группой в каждом положении.

В одном варианте осуществления защитная группа может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, выбрана из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), при условии, что защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил, группу, содержащую бензил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензил и/или группу, содержащую бензил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В одном варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил, группу, содержащую бензоил, и/или азид. В другом варианте осуществления защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, представляет собой бензоил и/или группу, содержащую бензоил, и защитная группа, которая не обеспечивает дериватизацию, представляет собой левулиноил и/или азид.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает получение третьей структуры сахарида, где третья структура сахарида представляет собой моносахарид или больше; и присоединение третьей структуры сахарида к структуре сахарида, образованной из первой и второй структур сахаридов. В одном варианте осуществления третья структура сахарида имеет защитную группу во всех положениях в структуре сахарида, поддающихся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, где защитная группа является или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и идентичность защитной группы в каждом положении, поддающемся дериватизации, не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении, поддающемся дериватизации, в первой, второй или третьей структуре сахарида. В одном варианте осуществления способ может дополнительно включать получение и присоединение четвертой, пятой, шестой, седьмой и т.д. структуры сахарида для получения олигосахарида. Любая из четвертой, пятой, шестой, седьмой и т.д. структур сахаридов может быть, например, структурой сахарида, защищенной в каждом положении, поддающемся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, и идентичность защитной группы в каждом положении, поддающемся дериватизации, не зависит от идентичности защитной группы в любом другом положении, поддающемся дериватизации, в любой из других структур сахаридов.

В одном варианте осуществления структура сахарида (например, первая, вторая, третья, четвертая и т.д. структура сахарида) представляет собой моносахарид, например моносахарид, описанный в настоящем описании, дисахарид, например дисахарид, описанный в настоящем описании, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид или декасахарид. В одном варианте осуществления первой структурой сахарида является дисахарид, например, дисахарид, описанный в настоящем описании, и вторая структура сахарида выбрана из моносахарида, дисахарида, трисахарида, тетрасахарида, пентасахарида, гексасахарида, гептасахарида и октасахарида.

В одном варианте осуществления способ включает получение первой структуры дисахарида, например дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение второй структуры дисахарида, например структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к первой структуре дисахарида, с получением первой структуры тетрасахарида; получение третьей структуры дисахарида, например дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение четвертой структуры дисахарида, например структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к третьей структуре дисахарида, с получением второй структуры тетрасахарида; присоединение первой структуры тетрасахарида к второй структуре тетрасахарида, с получением структуры октасахарида; и присоединение пятой структуры дисахарида, например структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к структуре октасахарида, с получением тем самым структуры декасахарида.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно положение в первой структуре сахарида, которое присоединяет первую структуру сахарида ко второй структуре сахарида, защищено защитной группой. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно положение во второй структуре сахарида, которое присоединяет вторую структуру сахарида к первой структуре сахарида, защищено защитной группой. В одном варианте осуществления, если третья структура сахарида присоединена к второй структуре сахарида, вторая структура сахарида имеет защитную группу в положении во второй структуре сахарида, которая присоединена к первой структуре сахарида, и защитную группу в положении во второй структуре сахарида, которая присоединена к третьей структуре сахарида. Когда вторая структура сахарида присоединена к третьей структуре сахарида, третья структура сахарида, предпочтительно, имеет защитную группу в положении в третьей структуре сахарида, которая присоединена ко второй структуре сахарида. В одном варианте осуществления, если четвертая структура сахарида присоединена к третьей структуре сахарида, третья структура сахарида имеет защитную группу в положении в третьей структуре сахарида, которая присоединена к второй структуре сахарида, и защитную группу в положении в третьей структуре сахарида, которая присоединена к четвертой структуре сахарида. Когда третья структура сахарида присоединена к четвертой структуре сахарида, четвертая структура сахарида предпочтительно имеет защитную группу в положении в четвертой структуре сахарида, которая присоединена к третьей структуре сахарида. Предпочтительно каждая структура сахарида, используемая в описанных способах, имеет защитную группу в каждом положении в структуре сахарида, которое присоединяет одну структуру сахарида к другой структуре сахарида. Примерами защитных групп, которые могут быть в положениях в структурах сахарида, которые связаны с присоединением одной структуры сахарида к другой, могут быть ортогональные гидроксильные защитные группы, выбранные, например, из простых эфиров, замещенных эфиров, силиловых эфиров, ацеталей, сложных эфиров и т.д. Примеры защитных групп включают, но не ограничиваясь ими, левулиноил, бензоил, трет-бутилдиметилсилил (tBDMS), трет-бутилдифенилсилил (tBDPS), 2-нафталинсульфонил L-аспартил(2-фенетил)амид (2-NAP) и Fmoc.

В одном варианте осуществления первая структура сахарида включает уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту), гексозамин (например, глюкозамин) или комбинацию или комбинации уроновой кислоты (например, глюкуроновой кислоты или идуроновой кислоты) и гексозамина (например, глюкозамина). В одном варианте осуществления олигосахарид содержит уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту) и гексозамин (например, глюкозамин), и положения, поддающиеся дериватизации, являются положениями, поддающимися сульфатированию или ацетилированию в гепарине или гепарансульфате. В другом варианте осуществления первая структура сахарида включает N-ацетилгалактозамин, уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту) или комбинацию или комбинации N-ацетилгалактозамина и уроновой кислоты (например, глюкуроновой кислоты или идуроновой кислоты). В одном варианте осуществления олигосахарид содержит N-ацетилгалактозамин и уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту), и положения, поддающиеся дериватизации, являются положениями, поддающимися сульфатированию или ацетилированию в хондроитинсульфате. В одном варианте осуществления олигосахарид содержит N-ацетилгалактозамин и уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту), и положения, поддающиеся дериватизации, являются положениями, поддающимися сульфатированию или ацетилированию в дерматансульфате. В одном варианте осуществления олигосахарид содержит N-ацетилглюкозамин и уроновую кислоту (например, глюкуроновую кислоту или идуроновую кислоту), и положения, поддающиеся дериватизации, являются положениями, поддающимися сульфатированию или ацетилированию в гиалуроновой кислоте.

В одном варианте осуществления структура сахарида, например первая, вторая, третья, четвертая и т.д. структура сахарида, представляет собой моносахарид, дисахарид или олигосахарид, больше, чем дисахарид, как описано в настоящем описании.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает удаление защиты с одного или более положений в структуре сахарида или структурах сахаридов, которые присоединяют одну структуру сахарида к другой с образованием незащищенной части или частей. Часть или части со снятой защитой могут затем использоваться для присоединения одной структуры сахарида к другой. В одном варианте осуществления одну структуру сахарида, например первую структуру сахарида, присоединяют к другой структуре сахарида, например второй структуре сахарида, используя реакционную смесь, которая содержит катализатор, например TMSOTf или TESOTf.

В одном варианте осуществления полученным олигосахаридом является олигосахарид, описанный в настоящем описании.

В варианте осуществления способ повторяют для формирования коллекции или библиотеки олигосахаридов.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает удаление защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, с образованием незащищенной части или частей. Способ может дополнительно включать образование частей производного, например сульфата или ацетата, в незащищенном положении или положениях.

В одном варианте осуществления способ включает удаление защитной группы, которая не поддается дериватизации, с образованием незащищенной части или частей. Способ может дополнительно включать добавление водорода в незащищенном положении или положениях, не поддающихся дериватизации.

В варианте осуществления способ повторяют для формирования коллекции или библиотеки олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные последовательности.

В одном аспекте раскрытие относится к способу получения структуры олигосахаридов, имеющей определенный уровень или образец дериватизации, например сульфатирования или ацетилирования, включающий:

получение структуры олигосахарида, например, структуры олигосахарида, имеющей положения в структуре олигосахарида, поддающиеся дериватизации, например сульфатированию или ацетилированию, защищенную или защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например, как описанно в настоящем описании;

удаление защиты из класса защищенных положений в олигосахариде, например удаление защиты из положений в олигосахариде, которые имеют защитные группы, обеспечивающие дериватизацию, с образованием незащищенных частей, и образование дериватизированных частей, например сульфатных частей и ацетатных частей, в положениях со снятой защитой.

В одном варианте осуществления способ включает:

удаление защиты со следующего второго класса защищенных положений в олигосахариде, например удаление защиты с положений в олигосахариде, которые имеют защитные группы, не обеспечивающие дериватизацию, с образованием незащищенных частей, и образование водородных частей во втором классе с незащищенными положениями.

В одном варианте осуществления способ повторяли для формирования библиотеки олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные уровни образцов заместителей, например сульфатирование, ацетилирование.

Хотя удаление защиты иногда подразумевается отдельным, следует понимать, что удаление защиты и дериватизация могут проходить последовательно или одновременно. Кроме того, следует понимать, что образование дериватизированной части и водородной части могут проходить последовательно или одновременно.

В одном варианте осуществления олигосахарид представляет собой олигосахарид, описанный в настоящем описании.

В одном аспекте раскрытие относится к дисахариду, имеющему отличные защитные группы (различным образом защищенные сахариды). Дисахариды могут быть включены в более большие структуры, например трисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид, декасахарид, додекасахарид, тетрадекасахарид, гексадекасахарид или октадекасахарид. Их используют, например, для получения олигосахаридов или их библиотек, имеющих предварительно выбранные последовательности и/или уровни или образцы дериватизации, например сульфатирование или ацетилирование.

В одном варианте осуществления дисахарид имеет одну из следующих структур I, II, III или IV:

I

II

III

IV

где R₈ представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где каждый из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, или подсовокупность R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличаются друг от друга, например три или более этих положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ являются ортогональными защитными группами и, таким образом, каждая защитная группа R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана таким образом, чтобы любую из них можно было отдельно удалить без удаления других групп, для обеспечения реакции защищенного положения с другой частью, например для получения в результате замены заместителя, например сульфата или ацетата, в защищенной части. Например, защитная группа в R₂ может быть удалена без удаления R₁, R₅, R₆ и R₇.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂ и R₆, и R₇ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа в R₅ может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), поскольку две, три, четыре или больше защитных групп являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ не является одинаковой защитной группой.

В одном варианте осуществления R₃ и R₄ представляют собой защитные группы, например, выбранные из бензоила и Fmoc, и, например, R₃ и R₄ не являются одинаковыми защитными группами.

В одном варианте осуществления защитными группами могут быть: R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой бензоил, R₄ представляет собой Fmoc, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил, и R₇ представляет собой tBDPS; R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой бензоил, R₄ представляет собой Fmoc, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил; R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой бензоил, R₄ представляет собой Fmoc, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил, и R₇ представляет собой tBDPS; R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой бензоил, R₄ представляет собой Fmoc, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил; R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой бензоил, R₄ представляет собой tBDMS, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой бензил и R₇ представляет собой метоксибензил; или R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₃ представляет собой левулиноил, R₄ представляет собой tBDMS, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой бензил и R₇ представляет собой метоксибензил.

В одном варианте осуществления дисахарид представляет собой защищенный дисахарид, описанный в настоящем описании, например дисахарид представляет собой дисахарид, представленный в таблице I, таблице II, на фиг.6, фиг.7, фиг.14 или фиг.15.

В одном аспекте раскрытие относится к олигосахариду, частично или полностью полученному из различных образом защищенных дисахаридов, описанных в настоящем описании. Части, защищенные классом защитной группы, например R₁, могут быть дериватизированы, например, сульфатной частью, или водородом, или водородами. Олигосахаридом может быть трисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид, декасахарид, додекасахарид, тетрадекасахарид, гексадекасахарид или октадекасахарид.

В одном варианте осуществления олигосахарид содержит дисахарид, имеющий структуру:

V

VI

VII

или

VIII ,

где R₈ представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где каждый из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, или подсовокупность R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, например три или более этих положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ являются ортогональными защитными группами, и, таким образом, каждая защитная группа R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана так, чтобы любую из них можно было отдельно удалить, без удаления других, для обеспечения реакции защищенного положения с другой частью, например для получения в результате замены заместителя, например сульфата, ацетата или водорода, в защищенной части. Например, защитную группу в R₂ можно удалить без удаления R₁, R₅, R₆ и R₇.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, и R₆ и R₇ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа в R₅ может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), поскольку две, три, четыре или более из защитных групп являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ не являются одинаковой защитной группой.

В одном варианте осуществления защитными группами могут быть: R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой tBDPS; R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил, и R₇ представляет собой метоксибензил; R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой tBDPS; или R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил.

В одном аспекте раскрытие относится к декасахариду, полученному частично или полностью из различным образом защищенных дисахаридов, описанных в настоящем описании. Эти декасахариды представляют интерес частично, потому что они имеют размер, который может модулировать биологическую активность.

В одном варианте осуществления декасахарид содержит, например, в основном состоит из:

,

где каждый из X1, X2, X3 и X4 независимо представляют собой A или B, и где A представляет собой

,

и B представляет собой

,

и где R₈ для каждого случая A или B представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ для каждого случая A или B каждый из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличаются друг от друга, или подсовокупность R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, например три или более из указанных положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления для каждого случая A или B ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ с одним A или B не является таким, как другая защитная группа в том же A или B. В вариантах осуществления выбор одного или более R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ может отличаться от первой и второй группы A, A и B, или первой и второй B.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, и R₆ и R₇ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа в R₅ может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), поскольку две, три, четыре или более из защитных групп являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ не является одинаковой защитной группой.

В одном варианте осуществления защитными группами могут быть: R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил, и R₇ представляет собой tBDPS; R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил; R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой tBDPS; или R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил.

В одном варианте осуществления декасахарид содержит, например, главным образом, состоит из:

,

где каждый из X5, X6, X7 и X8 независимо представляют собой C или D, и где C представляет собой

,

и D представляет собой

,

и где R₈ для каждого случая C или D представляет собой алкильную группу, например этильную, метильную, пропильную, бутильную, пентильную и т.д. группу, и где R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ для каждого случая C или D каждый из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, или подсовокупность R₁, R₂, R₅, R₆, и R₇ отличается друг от друга, например три или более из указанных положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления для каждого случая C или D ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ с одним C или D не является таким, как другая защитная группа в том же C или D. В вариантах осуществления выбор одного или более R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ может отличаться от первой и второй группы C, C и D, или первой и второй D.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂ и R₆, и R₇ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа в R₅ может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ выбрана из левулиноила, бензила (Bn), бензоила (Bz), метоксибензила (MPM), азида, аллила и tBDPS, поскольку две, три, четыре или больше защитных групп являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₁, R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные из левулиноила, бензила, бензоила, MPM, азида, аллила и tBDPS, и ни один из R₁, R₂, R₅, R₆ или R₇ не является одинаковой защитной группой.

В одном варианте осуществления защитными группами могут быть: R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил, и R₇ представляет собой tBDPS; R₁ представляет собой левулиноил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил; R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой азид, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой tBDPS; или R₁ представляет собой бензоил, R₂ представляет собой бензил, R₅ представляет собой NHCBz, R₆ представляет собой аллил и R₇ представляет собой метоксибензил.

В одном аспекте раскрытие относится к тетрасахариду, например тетрасахариду, показанному на фиг.16.

В одном аспекте раскрытие относится к гексасахариду, например гексасахариду, показанному на фиг.17.

В одном аспекте раскрытие относится к олигосахариду, например декасахариду, который включает следующую структуру:

В одном аспекте раскрытие относится к декасахариду, имеющему следующую структуру:

В другом аспекте раскрытие относится к композиции, содержащей несколько декасахаридов, где по меньшей мере 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% или 100% декасахаридов имеют следующую структуру:

В одном варианте осуществления все из декасахаридов в композиции имеют следующую структуру:

В одном аспекте раскрытие относится к различным образом защищенным моносахаридам. Моносахарид можно использовать для получения больших размеров структур сахаридов.

В одном варианте осуществления моносахарид имеет следующую структуру:

,

где R₈ представляет собой водород или алкильную группу, например этил, метил, пропил, бутил, пентил и т.д., и где R₁, R₂ группы являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₃ представляет собой защитную группу, например защитную группу, выбранную из бензоила или Fmoc.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁ и R₂ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры, при условии, что защитные группы в R₁ и R₂ являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₁ и R₂ выбрана из левулиноила, бензила (Bn), бензоила (Bz), метоксибензила (MPM), аллила и tBDPS, при условии, что защитные группы в R₁ и R₂ являются ортогональными защитными группами.

В одном варианте осуществления защитные группы в положениях R₁, R₂ и необязательно R₃ отличаются от защитных групп глюкозамина, который имеет защитную группу в одном или более из: присоединенном к кислороду в положении C1 глюкозамина; присоединенном к положению C2 глюкозамина; присоединенном к кислороду в положении C3 глюкозамина; и присоединенном к кислороду в положении C6 глюкозамина.

В одном варианте осуществления моносахарид имеет одну из следующих структур:

или .

В одном варианте осуществления моносахарид имеет следующую структуру:

,

где каждый из R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, или подсовокупность R₅, R₆ и R₇ отличается друг от друга, например два или более этих положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления R₅, R₆ и R₇ являются ортогональными защитными группами и, таким образом, каждая защитная группа R₅, R₆ и R₇ выбрана таким образом, чтобы любую можно было отдельно удалить, без удаления других групп, чтобы обеспечить реакцию защищенного положения с другой частью, например, чтобы получить в результате замены заместителя, например, сульфата или ацетата, в защищенной части. Например, защитная группа в R₅ может быть удалена без удаления R₆ и R₇.

В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₆ и R₇ может быть гидроксильной защитной группой, такой как, например, простые силиловые эфиры, этиловые эфиры, замещенные бензиловые эфиры и сложные эфиры. В некоторых вариантах осуществления защитная группа в R₅ может быть аминозащитной группой, такой как, например, карбаматы и замещенные карбаматы. В одном варианте осуществления защитная группа в любом из R₅, R₆ и R₇ выбрана из левулиноильной, бензильной (Bn), бензоильной (Bz), метоксибензильной (MPM), азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), поскольку две или более из защитных групп являются ортогональными защитными группами. В одном варианте осуществления R₅, R₆ и R₇ представляют собой защитные группы, выбранные из левулиноильной, бензильной, бензоильной, MPM, азидной, аллильной и силильной эфирной защитной группы (например, tBDMS или tBDPS), и ни один из R₅, R₆ или R₇ не является одинаковой защитной группой.

В одном варианте осуществления R₄ представляет собой защитную группу, например, выбранную из бензоила и Fmoc.

В одном варианте осуществления защитные группы в положении R₅, R₆, R₇ и необязательно R₄ отличаются от защитных групп уроновой кислоты, которая имеет защитную группу в одном или более из присоединенном к кислороду в положении C2 уроновой кислоты; и присоединенном к кислороду в положении C3 уроновой кислоты.

В одном варианте осуществления моносахарид имеет одну из следующих структур:

или .

В одном варианте осуществления моносахарид представляет собой моносахарид, представленный на любой из фиг.1-5, 12 и 13.

В одном аспекте раскрытие относится к способу получения олигосахарида, который является дисахаридом или больше, например последовательностью структур сахаридов, имеющих предварительно выбранный образец дериватизации. Варианты осуществления способа обеспечивают разработку и синтез структур олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные сложные образцы дериватизации, например предварительно выбранные сложные образцы сульфатирования или ацетилирования. Структуры сахарида или субъединицы, каждую имеющую соответствующий образец защитных групп, объединяют вместе для получения более большой структуры сахарида, имеющей предварительно выбранный образец дериватизации. Каждая структура сахарида может быть различным образом защищенной структурой сахарида, например, различным образом защищенной структурой сахарида, описанной в настоящем описании. Библиотека предусматривает несколько структур олигосахаридов, имеющих различные образцы защитных групп. Таким образом, можно выбрать первый член библиотеки, имеющий образец защитных групп, которые на основании удаления конкретной защитной группы, могут давать выбранный образец заместителей, например сульфат, ацетат и водород. Как описано выше, первый член библиотеки соединяют с одним или более последующими членами библиотеки, имеющими выбранные образцы защитных групп, и выбирают для получения образца защитных групп. Как описано выше, реакции удаления защиты можно использовать для удаления конкретной защитной группы в олигосахариде и добавления незащищенного положения, в то же время поддерживая ортогональные защитные группы возле других положений в олигосахариде, с получением предварительно выбранного образца заместителей, например сульфата, ацетата или водорода. Олигосахаридом может быть, например, дисахарид, трисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид, декасахарид, додекасахарид, тетрадекасахарид, гексадекасахарид или октадекасахарид.

Способ включает:

получение первой различным образом защищенной структуры сахарида, где указанная структура сахарида представляет собой моносахарид или больше;

получение второй структуры сахарида, где указанная вторая структура сахарида представляет собой моносахарид или больше, и необязательно является различным образом защищенной структурой сахарида; и

присоединение указанной первой и второй структуры сахарида,

с получением тем самым олигосахарида предварительно выбранной последовательности.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает получение третьей структуры сахарида, где третья структура сахарида представляет собой моносахарид или больше; и присоединение третьей структуры сахарида к структуре сахарида, образованной из первой и второй структуры сахарида. В одном варианте осуществления третья структура сахарида представляет собой различным образом защищенную структуру сахарида. В одном варианте осуществления способ может дополнительно включать получение и присоединение четвертой, пятой, шестой, седьмой и т.д. структуры сахарида с получением олигосахарида. Любая из четвертых, пятых, шестых, седьмых и т.д. структур сахаридов может быть, например, различным образом защищенной структурой сахарида.

В одном варианте осуществления структура сахарида (например, первая, вторая, третья, четвертая и т.д. структура сахарида) представляет собой моносахарид, дисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид или декасахарид. В одном варианте осуществления первой структурой сахарида является дисахарид, и вторую структуру сахарида выбирают из моносахарида, дисахарида, трисахарида, тетрасахарида, пентасахарида, гексасахарида, гептасахарида и октасахарида.

В одном варианте осуществления структура сахарида (например, первая, вторая, третья, четвертая и т.д. структура сахарида) представляет собой моносахарид, описанный в настоящем описании, или дисахарид, описанный в настоящем описании.

В одном варианте осуществления способ включает получение дисахарида, включающее:

получение первого различным образом защищенного моносахарида, описанного в настоящем описании, и второго различным образом защищенного моносахарида, описанного в настоящем описании; и

присоединение первого моносахарида ко второму моносахариду, с получением тем самым дисахарида.

В одном варианте осуществления способ включает получение первой структуры дисахарида, например различным образом защищенного дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение второй структуры дисахарида, например, различным образом защищенной структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к первой структуре дисахарида, с получением первой структуры тетрасахарида; получение третьей структуры дисахарида, например, различным образом защищенного дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение четвертой структуры дисахарида, например, различным образом защищенной структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к третьей структуре дисахарида, с получением второй структуры тетрасахарида; присоединение первой структуры тетрасахарида к второй структуре тетрасахарида, с получением структуры октасахарида; и присоединение пятой структуры дисахарида, например различным образом защищенной структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к структуре октасахарида, с получением тем самым структуры декасахарида.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает удаление защиты из одного или более положений в структуре сахарида или структурах сахарида, которые присоединяют одну структуру сахарида к другой, с образованием незащищенной части или частей. Часть со снятой защитой или части могут затем использоваться для присоединения одной структуры сахарида к другой. В одном варианте осуществления одну структуру сахарида, например первую структуру сахарида, присоединяют к другой структуре сахарида, например второй структуре сахарида, используя реакционную смесь, которая содержит катализатор, например TMSOTf или TESOTf.

В одном варианте осуществления олигосахаридом является олигосахарид, описанный в настоящем описании.

В варианте осуществления способ повторяют для формирования коллекции или библиотеки олигосахаридов.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает удаление защитной группы, в то же время поддерживая ортогональные защитные группы в других положениях, с образованием незащищенной части или частей. Способ может дополнительно включать образующие заместители, например сульфат, ацетат, в незащищенном положении или положениях.

В варианте осуществления способ повторяют для формирования коллекции или библиотеки олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные последовательности.

В одном аспекте раскрытие относится к способу получения структуры олигосахарида, имеющей определенный уровень или образец дериватизации, например сульфатирование, включающий:

получение различным образом защищенной структуры олигосахарида, например, различным образом защищенной структуры олигосахарида, описанной в настоящем описании, и необязательно предварительно выбранной последовательности;

удаление защиты из класса защищенных положений в олигосахариде, например олигосахариде, описанного в настоящем описании, с образованием незащищенных частей, и образование части заместителя, например сульфатных частей или ацетатных частей, в положениях со снятой защитой.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает:

удаление защиты из следующего второго класса защищенных положений в олигосахариде, например олигосахариде, описанном в настоящем описании, с образованием второго класса незащищенных частей, и образование частей заместителя, например сульфатных частей, ацетатных частей или водородных частей, на втором классе незащищенных положений.

В одном варианте осуществления способ дополнительно включает:

удаление защиты из следующего (например, третьего или четвертого) класса защищенных положений в олигосахариде, например олигосахариде, описанном в настоящем описании, с образованием следующего класса незащищенных частей, и образование частей заместителя, например сульфатных частей, ацетатных частей, на следующем классе незащищенных положений.

В варианте осуществления способ повторяют для формирования библиотеки олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные уровни образцов заместителей, например сульфатирование, ацетилирование.

Хотя удаление защиты иногда подразумевается отдельно, следует понимать, что удаление защиты и дериватизация могут проходить последовательно или одновременно.

В одном аспекте раскрытие относится к способу получения различным образом защищенного моносахарида, например различным образом защищенного моносахарида, описанного в настоящем описании, включающий:

получение глюкозы;

присоединение первой защитной группы, выбранной из левулиноила, аллила, бензила, бензоила, азида, NHCBz, tBDPS, tBDMS или метоксибензила, к кислороду, присоединенному в положение C3 глюкозы, с образованием уроновой кислоты из глюкозы;

присоединение второй защитной группы, выбранной из левулиноила, аллила, бензила, азида, NHCBz, tBDPS, tBDMS или метоксибензила к кислороду, присоединенному в положение C2 уроновой кислоты, где первая защитная группа отличается от второй защитной группы.

В одном варианте осуществления способ включает:

получение глюкозы;

присоединение бензильной группы к кислороду, присоединенному в положение C3 глюкозы;

образование уроновой кислоты из глюкозы; и

присоединение левулиноила или бензоила к кислороду, присоединенному в положение C2 уроновой кислоты, с получением, тем самым, моносахарида.

В одном варианте осуществления способ включает одну или более стадий, описанных на фиг.1, 3, 5 или 13.

В одном аспекте раскрытие относится к способу получения моносахарида, например, различным образом защищенного моносахарида, описанного в настоящем описании, включающий:

получение глюкозамина;

присоединение первой защитной группы, выбранной из левулиноила, аллила, бензила, азида, бензоила, NHCBz, tBDPS, tBDMS или метоксибензила, в положение C2 глюкозамина;

присоединение второй защитной группы, выбранной из левулиноила, аллила, бензила, азида, бензоила, NHCBz, tBDPS, tBDMS или метоксибензила, к кислороду в положение C3 глюкозамина; и

присоединение третьей защитной группы, выбранной из левулиноила, аллила, бензила, азида, бензоила, NHCBz, tBDPS, tBDMS или метоксибензила, к кислороду в положение C6 глюкозамина, где первая, вторая и третья защитные группы все отличаются друг от друга, с получением, тем самым, моносахарида.

В одном варианте осуществления способ включает:

получение глюкозамина;

присоединение N₃ в положение C2 глюкозамина;

присоединение аллила к кислороду в положение C3 глюкозамина; и

присоединение tBDPS, tBDMS или MPM к кислороду в положение C6 глюкозамина,

с получением, тем самым, моносахарида.

В одном варианте осуществления способ включает одну или более стадий, описанных на фиг.2, 4 или 12.

В одном аспекте раскрытие относится к композиции, которая содержит структуру сахарида, описанную в настоящем описании, например моносахарид, дисахарид или более большой олигосахарид, описанный в настоящем описании. В одном варианте осуществления композиция может дополнительно содержать разбавитель, эксципиент или носитель. В одном варианте осуществления композицию сушат или лиофилизируют.

В одном аспекте раскрытие относится к соединению, описанному на любой из фиг.1, 2, 3, 4, 5 или 12-18.

В одном аспекте раскрытие относится к коллекции или библиотеке структур сахаридов, например структур сахаридов, описанных в настоящем описании, например моносахаридов, дисахаридов или более больших олигосахаридов, описанных в настоящем описании.

В одном аспекте раскрытие относится к препаратам, например, в основном очищенным препаратам, например фармацевтическим препаратам, одной или более структур сахаридов, описанных в настоящем описании, например моносахаридов, дисахаридов или более больших олигосахаридов, описанных в настоящем описании. Также в раскрытии представлены реакционные смеси, имеющие две или более структур сахаридов, описанных в настоящем описании, например моносахаридов, дисахаридов или более больших олигосахаридов, описанных в настоящем описании.

В одном аспекте раскрытие относится к олигосахаридам (или простым, или в виде коллекции или библиотеки), которые получены в форме множества, по существу, очищенных препаратов. В варианте осуществления каждый частично очищенный препарат не содержит значительных количеств других защищенных олигосахаридов или значительных количеств других защищенных олигосахаридов одной и той же длины. Также в раскрытии представлены реакционные смеси, имеющие два или более олигосахаридов, описанных в настоящем описании.

В одном аспекте раскрытие относится к способу анализа олигосахарида, например олигосахарида, описанного в настоящем описании, включающему:

получение исследуемого олигосахарида, например олигосахарида, описанного в настоящем описании, имеющего предопределенный уровень или образец дериватизации;

установление свойств указанного исследуемого олигосахарида,

анализируя тем самым олигосахарид.

В одном аспекте раскрытие относится к способу идентификации олигосахарида, например олигосахарида, описанного в настоящем описании, который связывается с целевым белком, включающему:

получение тестируемого олигосахарида, коллекции или библиотеки тестируемых олигосахаридов, имеющих предопределенный уровень образца дериватизации;

установление, связывается ли олигосахарид или один или более олигосахаридов из коллекции или библиотеки с целевым полипептидом, идентифицируя тем самым олигосахарид, который связывается с целевым полипептидом.

В одном аспекте раскрытие относится к базе данных, размещенной на материальном носителе, которая включает: по меньшей мере 10 записей, где запись содержит идентификатор, который определяет структуру сахарида, раскрытого в настоящем описании; и необязательно идентификатор, который определяет биологическое или химическое свойство структуры сахарида.

Аспекты раскрытия также включают систему, содержащую: пользовательский интерфейс для ввода запроса; процессор для генерации результата запроса; селектор для выбора параметра на основе последовательности, химического или биологического свойства структуры сахарида, раскрытой в настоящем описании; и база данных, описанная выше.

Изобретение относится к получению структур олигосахаридов, например декасахарида, имеющего определенную структуру и/или свойства. Изобретение относится к лекарственным средствам олигосахарида и потенциальным лекарственным средствам, например, лекарственным средствам или потенциальным лекарственным средствам, обладающим желаемым биологическим свойством, например анти-фактор IIa активностью, анти-фактор Xa активностью, анти-тромбической активностью, анти-воспалительной активностью, анти-ангиогенной активностью, анти-канцерогенной или анти-метастатической активностьь. Препараты олигосахаридов, например препараты лекарственных средств олигосахаридов, могут иметь оптимизированную гетерогенность и могут, например, быть менее гетерогенными, чем лекарственные средства олигосахарида, полученного из природных источников. Изобретение также относится к библиотекам и другим конструкциям, используемым для получения олигосахаридов.

Краткое описание фигур:

На фиг.1 изображен синтез идуроновой кислоты, имеющей первую защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию или не обеспечивает дериватизацию (10), и идуроновой кислоты, которая имеет первую защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и вторую защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию (8).

На фиг.2 изображен синтез глюкозамина, имеющий первую защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию или не обеспечивает дериватизацию (17, 18, 23 и 24), и глюкозамина, который имеет первую защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, и вторую защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию (15, 16, 21 и 22).

На фиг.3 изображен синтез различным образом защищенной идуроновой кислоты, имеющей ортогональные защитные группы Lev в C-2 в соединении 26 и Bz в C-2 в соединении 28.

На фиг.4 изображен синтез различным образом защищенного глюкозамина, имеющего ортогональные защитные группы tBDPS в соединении 36 и MPM в соединении 34; и азида в соединении 36 и бензилкарбамата NHCBz в соединении 34.

На фиг.5 изображен синтез различным образом защищенной глюкуроновой кислоты, имеющей ортогональные защитные группы Lev в C-2 в соединении 40 и Bz в C-2 в соединении 42.

На фиг.6 изображен синтез разнообразных различным образом защищенных дисахаридов разнообразными комбинациями различным образом защищенных моносахаридов идуроновой кислоты и глюкозамина.

На фиг.7 изображен синтез разнообразных различным образом защищенных дисахаридов разнообразными комбинациями различным образом защищенных моносахаридов глюкуроновой кислоты и глюкозамина.

На фиг.8 показан различным образом защищенный декасахарид, имеющий предварительно выбранную последовательность и различные условия удаления защиты и добавления заместителей в C-2 идуроновой кислоты в различным образом защищенном декасахариде.

На фиг.9 показан различным образом защищенный декасахарид, имеющий предварительно выбранную последовательность и различные условия удаления защиты и добавления заместителей в C-3 остатков глюкозамина/идуроновой кислоты в различным образом защищенном декасахариде.

На фиг.10 показан различным образом защищенный декасахарид, имеющий предварительно выбранную последовательность и различные условия удаления защиты и добавления заместителей в C-6 остатков глюкозамина в различным образом защищенном декасахариде.

На фиг.11 показан различным образом защищенный декасахарид, имеющий предварительно выбранную последовательность и различные условия удаления защиты и добавления заместителей в C-2 остатков глюкозамина в различным образом защищенном декасахариде.

На фиг.12 изображен синтез различным образом защищенного синтона глюкозамина.

На фиг.13 изображен синтез различным образом защищенных синтонов идуроновой кислоты.

На фиг.14 изображен синтез различным образом защищенного дисахарида.

На фиг.15 изображен синтез различным образом защищенного дисахарида.

На фиг.16 изображен синтез различным образом защищенного тетрасахарида.

На фиг.17 изображен синтез различным образом защищенного гексасахарида.

На фиг.18 изображен синтез моносульфатированного дисахарида.

Подробное описание

В настоящем раскрытии описаны олигосахариды, которые представляют собой дисахарид или больше, обеспечивающий скелет для получения олигосахаридов, имеющих последовательность с предварительно выбранным образцом заместителей, например, сульфаты, ацетаты и водород, в положениях в олигосахариде, которые поддаются дериватизации. Эти олигосахариды обеспечивают разработку и синтез структур олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные сложные образцы дериватизации, например предварительно выбранные сложные образцы сульфатирования или ацетилирования. В некоторых вариантах осуществления олигосахарид имеет только две или три разные защитные группы. По меньшей мере две защитные группы имеют различные реакционные способности. Одна защитная группа заменяется в первую очередь в большей степени, например, по существу, полностью заменяется дериватизирующей группой в выбранных условиях. Другая защитная группа заменяется во вторую очередь, обычно в относительно меньшей степени, например, она, по существу, не дает дериватизации в таких же условиях.

В других вариантах осуществления положения, поддающиеся дериватизации в дисахариде или дисахаридах более большого олигосахарида, все являются отличными друг от друга, или подсовокупности положений, поддающиеся дериватизации в дисахариде, отличаются друг от друга, например три или более этих положений отличаются друг от друга. В одном варианте осуществления положения, поддающиеся дериватизации в дисахариде, являются ортогональными защитными группами, и, таким образом, каждая защитная группа выбрана таким образом, чтобы любую группу можно было отдельно удалить без удаления других групп, для обеспечения реакции защищенного положения с другой частью, например с получением в результате замены заместителя, например сульфата, ацетата или водорода в защищенной части. Эти олигосахариды обеспечивают размещение конкретного заместителя в конкретном положении с олигосахаридом.

В настоящем раскрытии также описаны моносахариды, которые можно использовать, например, для получения структур олигосахаридов, имеющих защитные группы в положениях, поддающихся дериватизации, способы получения структур сахаридов, описанных в настоящем описании, например моносахарида, дисахарида или более большого олигосахарида, описанных в настоящем описании. Коллекции и библиотеки структур сахаридов, например моносахарида, дисахарида или более большого олигосахарида, описанных в настоящем описании, наборы, реакционные смеси и композиции также описаны в настоящем описании. Кроме того, описаны способы анализа олигосахарида, описанного в настоящем описании.

В способах, соединениях и композициях, описанных в настоящем описании, могут использоваться или быть получены две защитные группы. Две защитные группы могут и обычно будут иметь, по существу, разную реакционную способность (способность быть замененной производной) в данном наборе условий. В большинстве случаев одна защитная группа будет заменяться, по существу, в большей степени, чем в других при выбранном условии. В вариантах осуществления другая защитная группа будет в основном более реакционноспособной при втором наборе условий. В некоторых вариантах осуществления одна защитная группа будет, по существу, полностью заменяться в выбранных условиях, а другая защитная группа будет, по существу, не прореагировавшей (незамененной) в этих условиях. В вариантах осуществления обе группы будут реакционноспособными или в одинаковой степени, или, как правило, в разных степенях в выбранных условиях. Последние связи могут быть использованы, например, при получении библиотек, например комбинаторных библиотек, или в грязном синтезе.

Выражение “заместитель” в настоящем описании относится к любой части, природно-связанной с олигосахаридом в положении, поддающемся дериватизации. Например, заместителем является сульфат, ацетат или водород.

Положения, поддающиеся дериватизации, включают любое положение в структуре сахарида, которое может иметь сульфат или ацетат, связанный с этим положением. Положения, включенные в соединение одной структуры сахарида с другой, не охватываются этим выражением.

Выражение “дериватизация” включает сульфатирование и ацетилирование, но не включает гидрогенизацию и связывание структуры сахарида друг с другом.

“Коллекция” в настоящем описании означает более чем один и менее чем десять членов. Например, коллекция может представлять собой 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9 моносахаридов или олигосахаридов.

Выражение “библиотека” в настоящем описании относится к 10 или более членам. Например, библиотека может включать по меньшей мере 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 500 или 1000 моносахаридов или олигосахаридов.

Синтез моносахаридов

В настоящем описании описаны моносахариды, имеющие защитную группу в каждом положении в моносахариде, поддающемся дериватизации. Они могут быть использованы, например, для получения дисахаридов или более больших олигосахаридов, или их библиотек, имеющих предварительно выбранные последовательности и/или уровни или образцы дериватизации, например сульфатирование или ацетилирование.

В некоторых аспектах защитная группа в любом данном положении может быть первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. Идентичность каждой защитной группы в положении, поддающемся дериватизации, может не зависеть от защитной группы в любом другом положении, поддающемся дериватизации.

Примеры таких моносахаридов представлены на фиг.1 и 2. Кроме того, примеры способов синтеза этих моносахаридов приведены на фиг.1 и 2. Известные способы можно использовать для получения других моносахаридов, например, моносахаридов, описанных в настоящем описании.

В других вариантах осуществления описаны различным образом защищенные моносахариды. Различным образом защищенный моносахарид относится к моносахариду, имеющему каждую защитную группу или более чем две защитные группы моносахарида, которые являются ортогональными защитными группами, и, таким образом, каждую защитную группу или подсовокупность защитных групп (т.е. более чем две защитные группы в моносахариде) выбирают таким образом, чтобы любую группу можно было отдельно удалить, без удаления других групп, для обеспечения реакции защищенного положения с другой частью, например с получением в результате замены заместителя, например сульфата, ацетата или водорода в защищенной части.

Примеры различным образом защищенных моносахаридов приведены на фиг.3-5, 12 и 13. На фиг.3-5, 12 и 13 также описаны примеры способов синтеза таких различным образом защищенных моносахаридов. Можно использовать известные способы для получения других моносахаридов, например других моносахаридов, описанных в настоящем описании.

Синтез дисахаридов

Это раскрытие также относится к дисахаридам, имеющим защитную группу в каждом положении в дисахариде, поддающемся дериватизации. Защитная группа в любом данном положении может быть первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. Эти дисахариды можно получить комбинированием моносахаридов, имеющих защитные группы в положениях, поддающихся дериватизации, друг с другом с образованием дисахарида. В одном аспекте различные комбинации защищенных моносахаридов, например защищенные моносахариды, описанные в настоящем описании, можно получить для формирования коллекции или библиотеки защищенных дисахаридов.

Дисахарид, например дисахарид, описанный в настоящем описании, можно получить, используя стандартное сочетание, опосредованное TMSOTf, одного защищенного моносахарида с другим защищенным моносахаридом. Например, трихлорацетамидатный донор уроновой кислоты и глюкозаминовый акцептор можно объединить друг с другом, используя известные методики сочетания TMSOTf. Такие методики описаны Lohman et. al. (2004) в J. Org. Chem. 69(12), 4081-4093.

В некоторых вариантах осуществления дисахарид может иметь только две или три разные защитные группы. Две или по меньшей мере две из трех защитных групп имеют разные реакционные способности. Одна защитная группа заменяется в первую очередь в большей степени, например, по существу, полностью или полностью заменяется дериватизирующей группой в выбранных условиях. Эту защитную группу в настоящем описании называют “защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию”. Другая защитная группа заменяется в относительно меньшей степени, например, по существу, не дает или без дериватизации в таких же условиях. Эту защитную группу в настоящем описании называют “защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию”. Следует отметить, что если реакционноспособные условия изменяют, защитная группа, которая обеспечивает дериватизацию, в одном наборе условий может быть защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию в другом наборе условий.

Защитные группы могут быть выбраны из известных защитных групп, таких как защитные группы, описанные в настоящем описании.

Таблица I и схема A, приведенные ниже, служат примером различных дисахаридов, которые можно получить сочетанием моносахаридов, защищенных различными комбинациями защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию (например, бензоил и/или группу, содержащую бензоил), и моносахаридов, защищенных защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию (например, бензил и/или азид). Моносахариды названы в таблице I как AA, AB и BB. Дисахаридами являются уроновая кислота (идуроновая кислота), объединенная с гексозамином (глюкозамином). Однако следует понимать, что другие комбинации, например глюкуроновая кислота и глюкозамин, можно получить с использованием аналогичной методики. Примеры дисахаридов представляют собой различные комбинации моносахаридов AA, AB и BB. Для уроновой кислоты A представляет собой бензоилзащитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например бензоил, когда дериватизирован, заменяют SO₃-, и B представляет собой бензилзащитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например бензил заменяют водородом. Для глюкозамина в положениях R₆ и R₇ A представляет собой бензоилзащитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например бензоил, когда дериватизирован, заменяют SO₃-, и B представляет собой бензилзащитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например бензил заменяют водородом. Для положения R₅ глюкозамина A представляет собой содержащую бензоил группу, NHCBz, в качестве защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например, когда дериватизирована, содержащую бензоил группу заменяют NHSO₃-, и B представляет собой азидзащитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например азид заменяют NH₂.

Схема A

В таблице I представлены различные комбинации дисахаридов, имеющих защитные группы в положениях в моносахаридах (глюкуроновая кислота и глюкозамин), поддающихся дериватизации. Код дисахарида означает релевантные заместители в порядке R¹-R⁷-R⁶-R⁵.

Таблица II и схема B, приведенные ниже, служат примером дополнительных дисахаридов, которые можно получить объединением моносахаридов, защищенных различными комбинациями защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию (например, бензоил или группу, содержащую бензоил), и моносахаридов, защищенных защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию (например, бензил или азид). Моносахариды в таблице II названы как AA, AB и BB. Дисахаридами является гексозамин (глюкозамин), объединенный с уроновой кислотой (идуроновой кислотой). Однако следует понимать, что другие комбинации, например глюкозамин, объединенный с глюкуроновой кислотой, можно получить с использованием аналогичной методики. Примерами дисахаридов являются различные комбинации моносахаридов AA, AB и BB. Для глюкозамина в положениях R₆ и R₇ A представляет собой бензоилзащитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например, когда дериватизирован, бензоил заменяют SO₃-, и B представляет собой бензил защитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например, бензил заменяют водородом. Для положения R₅ глюкозамина A представляет собой группу, содержащую бензоил, NHCBz в качестве защитной группы, которая обеспечивает дериватизацию, например, когда дериватизирована, группу, содержащую бензоил, заменяют NHSO₃-, и B представляет собой азидзащитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например, азид заменяют NH₂. Для уроновой кислоты A представляет собой бензоилзащитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например, когда дериватизирован, бензоил заменяют SO₃-, и B представляет собой бензилзащитную группу, которая не обеспечивает дериватизацию, например, бензил заменяют водородом.

Схема B

Как описано в другом месте настоящего описания, эти дисахариды могут быть использованы для получения олигосахаридов или их библиотек, имеющих предварительно выбранные последовательности и/или уровни, или образцы дериватизации, например сульфатирование или ацетилирование.

Синтез олигосахаридов

Это раскрытие относится к олигосахаридам, которые могут иметь предварительно выбранную последовательность, например последовательность структур сахаридов, имеющих предварительно выбранный образец дериватизации. Олигосахарид, например олигосахарид, описанный в настоящем описании, обеспечивает разработку и синтез структур олигосахаридов, имеющих предварительно выбранные сложные образцы дериватизации, например предварительно выбранные сложные образцы сульфатирования или ацетилирования. Олигосахаридом может быть, например, дисахарид, трисахарид, тетрасахарид, пентасахарид, гексасахарид, октасахарид, декасахарид, додекасахарид, тетрадекасахарид, гексадекасахарид или октадекасахарид.

В некоторых вариантах осуществления олигосахарид включает один или более дисахаридов, раскрытых в настоящем описании. Предпочтительно все дисахаридные единицы олигосахарида являются дисахаридными единицами, которые имеют защитную группу во всех положениях, поддающихся дериватизации, например все из дисахаридов олигосахарида являются дисахаридом, описанным в настоящем описании.

В некоторых вариантах осуществления олигосахарид может включать дисахарид или дисахариды, имеющие только две или три разные защитные группы. Защитная группа в любом данном положении в дисахариде или дисахаридах могут быть первой защитной группой, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование, или второй защитной группой, которая не обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование или ацетилирование. Когда олигосахарид включает более чем одну дисахаридную единицу, описанную в настоящем описании, идентичность защитной группы в любом положении в дисахариде не зависит от идентичности защитной группы в любом другом дисахариде олигосахарида. Дисахаридом может быть, например, дисахарид, показанный в таблице I, таблице II, на фиг.6, фиг.7, фиг.14 или фиг.15.

Защитные группы можно выбрать из известных защитных групп, таких как защитные группы, описанные в настоящем описании.

Олигосахарид можно получить путем получения первой структуры сахарида, которая представляет собой моносахарид или больше, например структуру сахарида, описанную в настоящем описании, например дисахарида, описанного в настоящем описании; путем получения второй структуры сахарида, например структуры сахарида, описанной в настоящем описании, например дисахарида, описанного в настоящем описании, и присоединения первой структуры сахарида к второй структуре сахарида. Способ может также включать присоединение третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой и т.д. структуры сахарида, с получением олигосахарида, например олигосахарида, имеющего предварительно выбранную последовательность. В одном варианте осуществления способ включает получение первой структуры дисахарида, например, дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение второй структуры дисахарида, например структуры дисахарида, описанного в настоящем описании, к первой структуре дисахарида, с получением первой структуры тетрасахарида; получение третьей структуры дисахарида, например дисахарида, описанного в настоящем описании; присоединение четвертой структуры дисахарида, например, структуры дисахарида, описанной в настоящем описании, к третьей структуре дисахарида, с получением второй структуры тетрасахарида; присоединение первой структуры тетрасахарида к второй структуре тетрасахарида, с получением структуры октасахарида; и присоединение пятой структуры дисахарида, например структуры дисахарида, описанного в настоящем описании, к структуре октасахарида, с получением, тем самым, структуры декасахарида. Это один пример того, как получить олигосахарид. Однако структуры сахарида можно составить альтернативными способами. Например, первую структуру дисахарида можно присоединить ко второй структуре дисахарида, с получением тетрасахарида. Третий дисахарид можно присоединить к тетрасахариду, с получением гексасахарида. Четвертый дисахарид можно присоединить к гексасахариду, с получением октасахарида, и пятый дисахарид можно присоединить к октасахариду, с получением декасахарида.

Способы получения олигосахарида включают способы, показанные на фиг.16 и/или фиг.17.

Структуры сахарида можно присоединить друг к другу, используя стандартное сочетание, опосредованное TMSOTf, одного защищенного моносахарида с другим защищенным моносахаридом. Например, трихлорацетамидатный донор уроновой кислоты и глюкозаминовый акцептор можно объединить друг с другом, используя известные методики сочетания TMSOTf. Такие методики описаны Lohman et. al. (2004) в J. Org. Chem. 69(12), 4081-4093.

Структуры сахарида, используемые для объединения олигосахарида, например олигосахарида, описанного в настоящем описании, могут включать одну или более защитных групп в положении в структуре сахарида, которая образует сцепления с другой структурой сахарида. Это положение может быть с удаленной защитой, и структуры сахарида могут быть связаны через это положение структуры сахарида при помощи, например, TMSOTf или TESOTf-сочетания.

Далее приведен пример способа объединения различных структур сахаридов для получения защищенного олигосахарида, имеющего последовательность, которая обеспечивает предварительно выбранный образец дериватизации. В данном примере используют дисахариды 1, 2, 3 и 4 из таблицы I выше. Однако следует понимать, что любая комбинация дисахаридов, например любая комбинация дисахаридов, показанная в таблице I или таблице II, может быть использована для получения олигосахарида. Дисахариды 1, 2, 3 и 4 таблицы I имеют следующие структуры:

1. (также называется в таблице I как AAAB)

2. (также называется в таблице I как AAAA)

3. (также называется в таблице I как BAAB)

4. (также называется в таблице I как BAAA)

Дисахариды 1, 2, 3 и 4 затем можно вместе соединить в различных комбинациях для получения олигосахаридов, имеющих последовательность с различными образцами для дериватизации. Для примера этой концепции ниже описаны три различных декасахарида, которые имеют различные комбинации четырех дисахаридов. Дисахариды соединены вместе удалением защиты с левулиноила в положении R3 и бензоила в положении R4 и объединением структур дисахарида друг с другом посредством TMSOTf-сочетания, как описано у Lohman et. al. в J. Org. Chem. 2004, 69(12), 4081-4093.

Следующей структурой (i) является комбинация следующих дисахаридов: 1-2-3-4-1:

Структура (ii), предоставленная ниже, является комбинацией следующих дисахаридов 2-3-4-1-2:

Структура (iii), представленная ниже, является комбинацией следующих дисахаридов 1-3-2-4-3:

Такие способы можно использовать для получения колллекции или библиотеки защищенных олигосахаридов, например, имеющих любую комбинацию дисахаридов, описанных в настоящем описании, например, любую комбинацию дисахаридов 1-16 таблицы I или дисахаридов 1-16 таблицы II. Затем можно удалить защиту в олигасахариде в классе защищенных положений, например положений, имеющих защитную группу, которая обеспечивает дериватизацию, например сульфатирование, для получения олигосахарида с незащищенными частями и образования заместителей, например части производного, например сульфатных частей. Олигосахарид, имеющий класс частей со снятой защитой в различных положениях в олигосахариде, может быть, например, сульфатирован в этих положениях, при помощи известных методик. Например, олигосахарид можно обработать комплексом триоксид серы-пиридин (например, пиридином в качестве растворителя) для сульфатирования незащищенных частей. Например, защищенные декасахариды структур i, ii и iii, приведенных выше, можно обработать комплексом триоксид серы-пиридин в присутствии пиридина, с получением следующих дериватизированных олигосахаридов. Пример 7 показывает такую процедуру, результатом которой является дисахарид в качестве экспериментального доказательства концепции.

Другие примеры способов получения олигосахарида, имеющего предварительно выбранную последовательность, описаны на фиг.8-11. Олигосахариды, описанные на этих фигурах, являются вариантами осуществления раскрытия.

Примеры

Пример 1. Синтез синтона глюкозамина

Синтез синтона глюкозамина показан на фиг.12.

Синтез соединения 30, фиг.12

Соединение 30 получали из гидрохлорида глюкозамина в виде белого твердого вещества, как описано Orgueira, H.A. et. al. в Chem. Eur. J. 2003, 9 (1), 140-69. Продукт характеризовали ¹H ЯМР.

Синтез соединения 31, фиг.12

Соединение 30 (14 г, 0,0314 моль) растворяли в метаноле (175 мл) и добавляли метоксид натрия (25% в MeOH, 2,1 мл) и реакцию перемешивали в течение 15 минут. Через 15 минут кислотную смолу Dowex-50 добавляли к полученному выше до достижения реакционной смесью pH 6. Смолу Dowex затем отфильтровывали и растворитель удаляли в вакууме, с получением реакционной массы коричневого цвета. Неочищенное соединение очищали колоночной хроматографией, с получением желтого вязкого масла в качестве продукта (10 г, 100% выход).

Полученное желтое вязкое масло (10 г, 0,0313 моль) совместно выпаривали с толуолом и в конце растворяли в сухом ацетонитриле (110 мл). Добавляли моногидрат п-толуолсульфоновой кислоты (0,18 г, 0,00094 моль) и анисовый альдегиддиметилацеталь (11,42 г, 0,0627 моль) и реакционной массе давали возможность перемешиваться всю ночь при комнатной температуре. По завершении добавляли триэтиламин (1,35 мл) и растворитель удаляли в вакууме. Очистку проводили флэш-хроматографией на силикагеле, используя 5% этилацетат в качестве элюента, с получением продукта в виде бледно-желтого вязкого масла (8,8 г, 65% выход). Продукт характеризовали ¹H ЯМР.

Синтез соединения 52, фиг.12

Соединение 31 (27 г, 0,0619 моль) растворяли в DCM (240 мл), куда добавляли 4Å молекулярные сита (43 г) и бензилбромид (53,45 г, 0,30 моль) и реакции давали возможность перемешиваться в течение 30 минут при комнатной температуре. Добавляли оксид серебра (I) (41,5 г, 0,179 моль) и реакцию перемешивали в течение 18 часов в темноте. Оксид серебра (I) затем отфильтровывали через рыхлый слой целита и фильтрат концентрировали в вакууме. Выделение продукта завершали колоночной хроматографией, используя 5% этилацетат в качестве элюента, с получением белого твердого вещества (20 г, 61,5% выход). Продукт характеризовали ¹H ЯМР.

Синтез соединения 53, фиг.12

Смесь соединения 52 (20 г, 0,037 моль) и цианборгидрида натрия (11,87 г, 0,189 моль) в безводном ДМФА (270 мл), содержащем 4Å молекулярные сита (9,6 г), охлаждали до 0°C при энергичном перемешивании. Добавляли раствор трифторуксусной кислоты (26 мл) в безводном ДМФА (146 мл) и реакцию перемешивали в течение дополнительных 2 часов при 0°C. Через 2 часа реакционной массе давали возможность перемешиваться при комнатной температуре в течение 18 часов. По завершении реакцию гасили триэтиламином, затем фильтровали и концентрировали в вакууме. Остаток растворяли в дихлорметане и затем промывали насыщенным бикарбонатом натрия, сушили над безводным сульфатом натрия и концентрировали в вакууме перед очисткой препаративной ВЭЖХ. Выход: 8 г (40%). Продукт характеризовали ¹H ЯМР.

Пример 2. Синтез синтонов идуроновой кислоты

Синтез синтонов идуроновой кислоты показан на фиг.13.

Синтез соединения 6, фиг.13

Соединение 6 получали из диацетонглюкозы (соединение 1) при помощи серий химических превращений, как подробно описано у Lohman, G.J.S. et. al. в J. Org. Chem. 2003, 68 (19), 7559-7561.

Синтез соединения 7 фиг.13

Соединение 6 (14,0 г) растворяли в DCM (100 мл) и охлаждали до 0°C. К полученному добавляли левулиновую кислоту (7,7 г), DIPC (9,7 мл) и DMAP (8,1 г) при 0°C и исключали свет. Реакцию перемешивали всю ночь при комнатной температуре. По завершении реакционную смесь разбавляли смесью EtOAc:гексан (1:1, 200 мл), пропускали через слой диоксида кремния, концентрировали и подвергали колоночной флэш-хроматографии, используя систему гексан:EtOAc, с получением желтого масла (12,5г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Желтое масло из предыдущей стадии (12,5 г) растворяли в трифторускусной кислоте (90% водная, 100 мл) и перемешивали в течение 1 часа. Растворитель удаляли в вакууме и совместным выпариванием с толуолом. После удаления TFA реакционную смесь растворяли в DCM (50 мл) и добавляли имидазол (3,9 г) и трет-бутилдиметилсилилхлорид (4,75 г). Реакционную смесь перемешивали всю ночь при комнатной температуре. Реакционную смесь затем разбавляли этилацетатом, промывали водой, 1н. HCl и водой, сушили, концентрировали и подвергали колоночной флэш-хроматографии, используя систему растворителей гексан:EtOAc, с получением соединения 7 (9,1 г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Синтез соединения 8, фиг.13

Соединение 7 (5,0 г) растворяли в DCM (10 мл), охлаждали до 0°C и к полученному добавляли пиридин (2,0 мл) при 0°C в атмосфере азота. Полученный раствор перемешивали в течение 10 минут и добавляли бензоилхлорид (1,5 мл). Реакционную смесь затем перемешивали в течение 48 часов (при 7-8°C) в атмосфере азота. Реакционную смесь затем разбавляли DCM (50 мл), промывали водой, 1н. HCl, 10% бикарбонатом натрия и насыщенным раствором соли. Полученное сушили, концентрировали и подвергали колоночной флэш-хроматографии, используя систему растворителей гексан:EtOAc, с получением чистого соединения 8 (3,7 г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Синтез соединения 25, фиг.13

Соединение 6 (12,0 г) растворяли в DCM (35 мл), охлаждали до 0°C и к полученному добавляли пиридин (7,2 мл). Раствор затем перемешивали в течение 10 минут, затем добавляли бензоилхлорид (5,5 мл). Реакционную смесь затем перемешивали в течение 48 часов (при 7-8°C) в атмосфере азота. По завершении реакционную смесь разбавляли DCM (50 мл), промывали водой, 1н. HCl, 10% бикарбонатом натрия и насыщенным раствором соли. Органические слои сушили, концентрировали и подвергали колоночной флэш-хроматографии, используя систему растворителей гексан:EtOAc, с получением соединения (10,0 г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Соединение предыдущей стадии (9,0 г) растворяли в трифторуксусной кислоте (90% водная, 72 мл) и перемешивали в течение 1 часа. Растворитель удаляли в вакууме совместным выпариванием с толуолом. Полученное масло растворяли в DCM (50 мл) и добавляли имидазол (3,1 г) и трет-бутилдиметилсилилхлорид (3,75 г). Реакционную смесь перемешивали всю ночь при комнатной температуре. По завершении реакционную смесь разбавляли этилацетатом, промывали водой, 1н. HCl и водой, сушили, концентрировали и подвергали колоночной флэш-хроматографии, используя систему растворителей гексан:EtOAc, с получением соединения 25 (6,0 г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Синтез соединения 26, фиг.13

Соединение 25 (6,0 г) растворяли в DCM (100 мл) и охлаждали до 0°C. К полученному добавляли левулиновую кислоту (1,9 мл), DIPC (2,7 мл) и DMAP (2,3 г) при 0°C и реакцию перемешивали всю ночь при комнатной температуре при отсутствии света. Реакционную смесь разбавляли EtOAc:гексан (1:1, 100 мл) и пропускали через слой диоксида кремния. Затем концентрировали и подвергали колоночной хроматографии, используя систему гексан:EtOAc, с получением чистого соединения 26 (4,0 г). Продукт характеризовали ¹H ЯМР и ЖХ/МС.

Пример 3. Синтез дисахарида 54 фиг.14

Синтез дисахарида 54 показан на фиг.14.

1. Получение дисахаридного донора 27, фиг.14

Соединение 26 (0,62 г, 0,1 ммоль) растворяли в только что перегнанном ТГФ (10 мл) и охлаждали до 0°C. Добавляли ледяную уксусную кислоту (110 мкл, 2,0 ммоль), затем TBAF (1,0M в ТГФ, 2,0 мл). Реакционную смесь перемешивали в течение 30 минут при 0°C и затем разбавляли 200 мл этилацетата. Органический слой промывали NH₄Cl, NaHCO₃, насыщенным раствором соли и затем водой, сушили над безводным Na₂SO₄, фильтровали и концентрировали, с получением желтого масла (461 мг), которое использовали без дополнительной очистки на следующей стадии.

Полученное неочищенное масло совместно выпаривали с толуолом в высоком вакууме и растворяли в сухом дихлорметане (10 мл). Раствор охлаждали до 0°C и добавляли трихлорацетонитрил (1,0 мл, 10 ммоль) и DBU (14 мкл, 0,1 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 20 минут при 0°C и затем выливали в колонку для флэш-хроматографии на силикагеле, с получением чистого соединения 27 (415 мг, 63% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР.

2. Синтез дисахарида 54, фиг.14

Трихлорацетамидат (соединение 27, 415 мг, 0,64 ммоль) и соединение 53 (320 мг, 0,58 ммоль) объединяли и растворяли в сухом дихлорметане (10 мл). Добавляли 4Å молекулярные сита (0,5 г) и смесь перемешивали в течение 15 минут при комнатной температуре. Добавляли триэтилсилилтрифторметансульфонат (65 мкл, 0,25 ммоль) при комнатной температуре. Через 30 минут реакцию гасили триэтиламином, концентрировали при пониженным давлении и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле, с получением смеси 'α и β' дисахарида (408 мг, α:β=6:1). Дополнительной очисткой колоночной хроматографией получали чистый α дисахарид 54 (310 мг). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Пример 4. Синтез дисахарида 55 фиг.15

Синтез дисахарида 55 показан на фиг.15.

1. Синтез дисахаридного донора 9, фиг.15

Соединение 8 (1,2 г) растворяли в только что перегнанном ТГФ (10 мл) и охлаждали до 0°C. К полученному добавляли ледяную уксусную кислоту (110 мкл, 2,0 ммоль), затем ТГФ (1,0M TBAF, 1,94 мл). Реакционную смесь перемешивали в течение 15 минут и затем разбавляли 200 мл этилацетата. Органический слой промывали NH₄Cl, NaHCO₃, насыщенным раствором соли и водой, затем сушили над безводным Na₂SO₄, фильтровали и затем концентрировали, с получением светло-желтого масла (560 мг). Полученное соединение использовали без дополнительной очистки на следующей стадии.

Неочищенное соединение растворяли в сухом дихлорметане (8 мл). Раствор охлаждали до 0°C и добавляли трихлорацетонитрил (1,0 мл, 10 ммоль) и DBU (14 мкл, 0,1 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 20 минут и затем выливали в колонку для флэш-хроматографии на силикагеле, с получением соединения 9 (320 мг, 51% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР.

2. Синтез дисахарида 55, фиг.15

Трихлорацетамидат 9 (320 мг, 0,5 ммоль) и соединение 53 (240 мг, 0,45 ммоль) объединяли и растворяли в безводном дихлорметане (10 мл). Добавляли 4Å молекулярные сита (0,5 г) и триэтилсилилтрифторметансульфонат (40 мкл, 0,2 ммоль) и смесь перемешивали в течение 15 минут при комнатной температуре. По завершении реакцию гасили триэтиламином, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле, с получением смеси 'α и β' дисахарида (всего 300 мг, α:β=5:1). Дополнительная очистка колоночной хроматографией давала чистую α-форму дисахарида 55 (210 мг). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Пример 5. Синтез тетрасахарида 59 фиг.16

Синтез тетрасахарида 59 показан на фиг.16.

1. Синтез дисахаридного акцептора 56, фиг.15

Дисахарид 55 (0,41 г, 0,4 ммоль) растворяли в 5 мл MeOH, добавляли 5 мл 1% NaOH в MeOH при 0°C и реакционную смесь впоследствии нагревали до комнатной температуры. Реакционную смесь перемешивали в течение 1 часа и добавляли уксусную кислоту (AcOH) для гашения реакции. Реакционную смесь концентрировали и остаток очищали колоночной флэш-хроматографией, с получением 235 мг акцептора 56 как белого твердого вещества (72% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР.

2. Синтез дисахаридного донора 57, фиг.15

Дисахарид 54 (710 мг, 0,7 ммоль) растворяли в только что перегнанном ТГФ (15 мл), раствор охлаждали до 0°C и добавляли уксусную кислоту (92 мкл, 1,5 ммоль), затем TBAF (1,0M в ТГФ, 1,4 мл). Реакционную смесь продолжали перемешивать в течение 20 минут и разбавляли 100 мл этилацетата. Органический слой промывали NH₄Cl, NaHCO₃, насыщенным раствором соли и водой и затем сушили над безводным Na₂SO₄. Образец фильтровали и концентрировали, с получением желтого масла (610 мг).

Неочищенное масло, полученное таким образом, растворяли в безводном дихлорметане (15 мл). Раствор затем охлаждали до 0°C и добавляли трихлорацетонитрил (0,7 мл, 7 ммоль) и DBU (10 мкл, 0,07 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 20 минут и затем выливали в колонку для флэш-хроматографии на силикагеле для очистки дисахарида 57 (502 мг, 68% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР.

3. Совокупность тетрасахарида 59, фиг.16

Трихлорацетамидат 57 (302 мг, 0,29 ммоль) и дисахаридный акцептор 56 (235 мг, 0,29 ммоль) объединяли и растворяли в безводном толуоле (15 мл). Добавляли 4Å молекулярные сита (1 г) и триэтилсилилтрифторметансульфонат (26 мкл, 0,12 ммоль) при -60°C. Реакционную смесь перемешивали в течение одного часа. Реакцию затем гасили триэтиламином, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле, с получением α- и β-тетрасахаридов. Дополнительной очисткой (флэш-хроматография на силикагеле) получали чистую α-форму тетрасахарида 58 (65 мг, 13% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Тетрасахарид 58 (65 мг, 0,038 ммоль) растворяли в смеси 2 мл сухого CH₂Cl₂ и 0,5 мл безводного пиридина. К полученному добавляли Lev₂O (39 мг, 0,19 ммоль) и небольшое количество DMAP при комнатной температуре. Через 30 минут реакционную смесь разбавляли 50 мл CH₂Cl₂ и органический слой промывали холодным NaHCO₃, 1% HCl и водой. После сушки над безводным Na₂SO₄ раствор фильтровали и концентрировали. Оставшийся осадок очищали флэш-хроматографией, с получением желаемого конечного тетрасахарида 59 (60 мг, 88% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Пример 6. Синтез гексасахарида 62 фиг.17

Синтез гексасахарида 60 показан на фиг.17.

1. Синтез тетрасахаридного акцептора 60, фиг.17

Тетрасахарид 58 (0,18 г, 0,11ммоль) растворяли в 5 мл MeOH. Добавляли 5 мл 1% NaOH в MeOH при 0°C, затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре еще 4 часа и затем реакцию гасили добавлением AcOH. Реакционную смесь концентрировали и остаток очищали колоночной флэш-хроматографией, с получением 68 мг белого твердого вещества (тетрасахарид 60, 43% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР.

2. Совокупность гексасахарида 62, фиг.17

Трихлорацетамидат дисахарида 57 (48 мг, 0,046 ммоль) и тетрасахаридный акцептор 60 (68 мг, 0,045 ммоль) объединяли и растворяли в сухом толуоле (8 мл). Добавляли 4Å молекулярные сита (100 мг) и триэтилсилилтрифторметансульфонат (4,1 мкл, 0,011 ммоль) при -60°C и смесь перемешивали в течение одного часа. Реакцию гасили триэтиламином, смесь фильтровали и затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле, с получением смеси α- и β- гексасахаридов, которую дополнительно очищали флэш-хроматографией, с получением чистой α-формы гексасахарида 61 (10 мг, 9% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Гексасахарид 61 (10 мг, 0,004 ммоль) растворяли в смеси 2 мл сухого CH₂Cl₂ и 0,5 мл безводного пиридина. К полученному добавляли Lev₂O (4 мг, 0,02 ммоль) и небольшое количество DMAP при комнатной температуре. Через 30 минут реакционную смесь разбавляли 20 мл CH₂Cl₂ и органический слой промывали холодным NaHCO₃, 1% HCl и водой. После сушки над безводным Na₂SO₄ смесь фильтровали, концентрировали и остаток затем очищали колоночной хроматографией, с получением желаемого конечного гексасахарида, 62 (8 мг, 75% выход). Соединение характеризовали ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР, 2D ЯМР (HSQC, COSY, TOCSY) и ESI-МС.

Пример 7. Синтез моносульфатированного дисахарида 63

Синтез моносульфатированного дисахарида 63 показан на фиг.18.

Дисахарид 54 (0,1 г, 0,099 ммоль) растворяли в 8 мл смеси EtOH/толуол (2/1 объем/объем) и добавляли ацетат гидразина (91 мг, 0,99 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали в течение 2 часов и затем разбавляли этилацетатом (20 мл). Органический слой промывали водой, сушили Na₂SO₄, фильтровали и концентрировали выпариванием. Полученный остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле, с получением 88 мг (98% выход неочищенного) C-2 OH-соединения, используемого на следующей стадии.

Неочищенное соединение предыдущей стадии (44 мг, 0,048 ммоль) растворяли в 5 мл пиридина и добавляли комплекс триоксида серы и пиридина (SO₃Py, 23 мг, 0,144 ммоль). Реакционную смесь оставляли перемешиваться при 45°C в течение 3 часов, затем добавляли MeOH для гашения реакции. Смесь затем концентрировали, и полученный остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле, с получением C-2 O-сульфатированного соединения в виде соли пиридина. Высушенную соль пиридина растворяли в 5 мл MeOH и затем добавляли 1 мл NaHCO₃ (10% водного). Реакционную смесь затем концентрировали, с получением неочищенного продукта натриевой соли, который очищали флэш-хроматографией, с получением конечного продукта в виде сульфатированной натриевой соли (соединение 63, 45 мг, 94% выход).