Los 3-arilpropiolonitrilos (APN) pertenecen a una clase de derivados de alquinos deficientes en electrones sustituidos por dos grupos aceptores de electrones: un nitrilo y un arilo . Tal activación da como resultado una selectividad mejorada hacia moléculas que contienen tiol altamente reactivas, a saber, residuos de cisteína en proteínas . Se informó que la modificación de proteínas basada en APN supera varios inconvenientes importantes de las estrategias existentes en la bioconjugación , en particular la presencia de reacciones secundarias con otros residuos de aminoácidos nucleofílicos y la inestabilidad relativa de los bioconjugados resultantes en el torrente sanguíneo. [1] Este último inconveniente es especialmente importante para la preparación deterapias dirigidas , como conjugados anticuerpo-fármaco . [2] [3]
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Nombres | |
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Otros nombres 3-arilpropinonitrilo, 3-arilpropiolonitrilo | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Síntesis
La síntesis de 3-arilpropiolonitrilos ha sido objeto de varios estudios. [4] El enfoque más elaborado y utilizado se basa en la oxidación de radicales libres mediada por MnO2 de los correspondientes alcoholes propargílicos obtenidos usando el acoplamiento de Sonogashira del correspondiente derivado de yodo en presencia de amoníaco (Figura 1). [5]
Aplicaciones en biotecnología
En la bioconjugación (formando un enlace covalente estable entre una biomolécula y una carga útil funcional, como tintes fluorescentes, agentes citotóxicos o trazadores), la unión de la carga útil se logró clásicamente utilizando reactivos heterobifuncionales de maleimida (por ejemplo, ver SMCC ). [6] Sin embargo, cuando se administran a organismos vivos, se encontró que los bioconjugados que contienen maleimida son relativamente inestables y pierden la carga útil en la circulación sanguínea debido a la reversibilidad de la reacción de adición entre el resto de maleimida y el residuo de cisteína de una proteína (adición retro de Michael) . [2] Debido a la mayor estabilidad de los bioconjugados obtenidos con cargas útiles análogas basadas en APN (se muestra una reacción esquemática en la Figura 2 a continuación), [3] su uso es a menudo preferible cuando la alta selectividad y bioestabilidad son especialmente importantes: a saber, para la preparación de conjugados anticuerpo-fármaco y otros biológicos . El procedimiento estándar para el etiquetado de la proteína APN consiste en la incubación de una proteína que contiene residuos de cisteína libre con una sonda funcionalizada con APN en tampón PBS a pH 7,5-9,0 a temperatura ambiente durante 2 a 12 horas, seguido de un paso opcional de purificación del bioconjugado resultante. utilizando cromatografía de exclusión por tamaño o ultrafiltración .
Referencias
- ↑ Koniev, O .; Leriche, G .; Nothisen, M .; Remy, J.-S .; Strub, J.-M .; Schaeffer-Reiss, C .; Dorsselaer, A .; Baati, R .; Wagner, A. (2014). "Marcado químico irreversible selectivo de cisteína con 3-arilpropiolonitrilos". Bioconjugate Chem . 25 (2): 202–206. doi : 10.1021 / bc400469d . PMID 24410136 .
- ^ a b Lyon, RP; Setter, JR; Bovee, TD; Doronina, SO; Hunter, JH; Anderson ME; Balasubramanian, CL; Duniho, SM; Leiske, CI; Li, F .; Senter, PD (2014). "Las maleimidas autohidrolizantes mejoran la estabilidad y las propiedades farmacológicas de los conjugados anticuerpo-fármaco". Bioconjugate Chem . 32 (10): 1059–1062. doi : 10.1038 / nbt.2968 . PMID 25194818 .
- ^ a b Kolodych, S .; Koniev, O .; Baatarkhuu, Z .; Bonnefoy, J.-Y .; Debaene, F .; Chienférani, S .; Dorsselaer, A .; Wagner, A. (2015). "CBTF: nuevo reactivo de acoplamiento amina-tiol para la preparación de conjugados de anticuerpos con mayor estabilidad plasmática". Bioconjugate Chem . 26 (2): 197–200. doi : 10.1021 / bc400469d . PMID 24410136 .
- ^ Shu, F .; Zheng, Q .; Dong, W .; Peng, Z .; An, D. (2017). "Síntesis en un recipiente de propinoatos y propinonitrilos". Revista canadiense de química . 95 (2): 144-148. doi : 10.1139 / cjc-2016-0181 . hdl : 1807/75167 .
- ^ McAllister, GD; Wilfred, CD; Taylor, RJK (2002). "Procesos de oxidación en tándem: la conversión directa de alcoholes activados en nitrilos". Synlett . 8 (8): 1291-1292. doi : 10.1055 / s-2002-32950 .
- ^ Hermanson, Greg (2013). Técnicas de bioconjugado . Elsevier. págs. 299–339. ISBN 978-0-12-382239-0.