JP7301965B2 - ペプチド化合物の製造方法、保護基形成用試薬、及び、縮合多環化合物 - Google Patents
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Description
固相法は、反応後の単離及び精製をレジンの洗浄だけで行える点で有利ではあるが、本質的に不均一相の反応であり、低い反応性を補うために反応試薬を過剰量用いる必要があったり、反応の追跡及び担体に担持された状態での反応生成物の解析の点で問題がある。
一方、液相法は、反応性が良好で、縮合反応の後に抽出洗浄、単離等により中間体ペプチドの精製ができる。しかし、液相法には、カップリング反応及び脱保護の各工程における課題が未だ存在する。
特許文献2:国際公開第2010/113939号
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、脱保護速度及び経時安定性に優れるペプチド化合物の製造方法を提供することである。
また、本開示の他の一実施形態が解決しようとする課題は、脱保護速度及び経時安定性に優れる保護基形成用試薬を提供することである。
また、本開示の更に他の一実施形態が解決しようとする課題は、新規な縮合多環化合物を提供することである。
<1> 下記式(1)で表される化合物を用いる工程を含むペプチド化合物の製造方法。
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、上記R110は、RA又はアルキル基を表し、上記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
R1~R8はそれぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、上記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAが1つのみ存在する場合は、RAの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、RAが複数存在する場合は、RAの少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。
<3> 上記C末端保護工程におけるアミノ酸化合物又はペプチド化合物が、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物である<2>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<4> 上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、及び、
上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程
を更に含む<3>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<5>上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含む<4>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<6> 上記沈殿工程の後に、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、
得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程
をこの順で1回以上更に含む、<5>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<7> C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
<8> 全てのRAが有する全ての脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、18以上である、<1>~<7>のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
<9> 全てのRAが有する全ての脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、36~80である<1>~<8>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
<10> 上記式(1)中のR3及びR6の少なくとも一方が、RAである<1>~<9>のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、
Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、
m10は、1~3の整数を表し、
X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
式(a1)中、波線部分は、他の構成との結合位置を表し、
m20は、1~10の整数を表し、
X20はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R20の少なくとも1つは、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基である。
X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R10はそれぞれ独立に、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基を表す。
<14> 下記式(1)で表される化合物を含む保護基形成用試薬。
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、上記R110は、RA又はアルキル基を表し、上記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
R1~R8はそれぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、上記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAの少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。
<16> 上記保護基形成用試薬が、アミノ酸化合物又はペプチド化合物のC末端保護基形成用試薬である<14>又は<15>に記載の保護基形成用試薬。
<17> 下記式(1a)で表される縮合多環化合物。
Ya2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CRa100=CRa101-、-CRa102Ra103-CRa104Ra105)-、又は、-CRa106Ra107-を表し、上記R110はRA又はアルキル基を表し、上記Ra100~Ra107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
Ra1~Ra8はそれぞれ独立にRA、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を表し、
Ra2~Ra7の少なくとも1つはRAを有し、RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAは、少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。
<19> 上記式(1a)中のRAがそれぞれ独立に、下記式(f1)又は式(a1)で表される基である、<17>又は<18>に記載の縮合多環化合物。
また、本発明の他の一実施形態によれば、脱保護速度及び経時安定性に優れる保護基形成用試薬を提供することができる。
また、本発明の更に他の一実施形態によれば、新規な縮合多環化合物を提供することができる。
本明細書において、特に断らない限り、各用語は次の意味を有する。 「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
アルキル基は、鎖状でも分岐状でもよく、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。炭素数(「炭素原子数」ともいう。)1~6のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル等が挙げられる。
炭素数2~6のアルケニル基としては、1-プロぺニルが挙げられる。
アリール基としては、炭素数6~14のアリール基が好ましく、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、ビフェニリル基、2-アンスリル基等が挙げられる。中でも、炭素数6~10のアリール基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
シリル基としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ジメチルフェニルシリル、tert-ブチルジメチルシリル、tert-ブチルジエチルシリル等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
炭素数1~6のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等が挙げられる。
炭素数7~10のアラルキル基としては、ベンジルが挙げられる。
炭素数1~6のアシル基としては、アセチル、プロピオニルが挙げられる。
炭素数7~10のアラルキル-カルボニル基としは、ベンジルカルボニルが挙げられる。
炭素数1~6のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、Boc基が挙げられる。Boc基は、tert-ブトキシカルボニル基を意味する。
炭素数7~14のアラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル、Fmoc基が挙げられる。Fmoc基は、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を意味する。
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、上記R110は、RA又はアルキル基を表し、上記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
R1~R8は、それぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、上記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAが1つのみ存在する場合は、RAの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、RAが複数存在する場合は、RAの少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。
なお、経時安定性に優れるとは、保管中に本開示に係る式(1)で表される縮合多環化合物が分解しないこと、又は、本開示に係る式(1)で表される縮合多環化合物で保護された化合物が、脱保護条件以外のときに脱保護及び分解しないことを意味する。
本開示に係る式(1)で表される化合物は、少なくとも1つの炭素数12以上の脂肪族炭化水素基を有することから、保護された化合物は疎水性の溶剤溶解性に優れる。更に、親水性溶剤に対しては、RA中の脂肪族炭化水素基が凝集することや、縮合多環構造を有することにより、得られるペプチド化合物において、縮合多環構造同士によるスタッキング相互作用が生じることにより、晶析性に優れ、精製及び分離性にも優れる。
言い換えれば、式(1)で保護された化合物を反応に供する場合、反応溶剤である疎水性溶剤への溶剤溶解性に優れるため、反応が速やかに進行し、かつ、精製時には貧溶媒である極性溶媒を添加することで目的物が効率よく晶析精製されるため、固-液相分離に好適であり、得られる化合物(ペプチド化合物等)の収率に優れると推定している。
本開示に係る式(1)で表される化合物、及び式(1)で表される化合物により保護された化合物は、特許文献1に記載のシリルオキシ構造を有さない脂肪族炭化水素基であることから、常温で固体であり、分子間の反応性に劣るため、保存安定性に優れ、副生成物の生成が抑制されるため収率に優れると推定している。
液-液相分離に適した保護基が記載された特許文献1において、液-液相分離に適した保護基のシリルオキシ構造を有する炭化水素基を、炭素数が12以上の脂肪族炭化水素基に変更することは記載も示唆も一切ない。また、液-液相分離のタグをシリル基からアルキル基に変更する動機づけはない。
特に、医薬品製造における品質管理(GMP)上、医薬品原料の保存安定性は重要である。本開示に係る式(1)で表される化合物、及び式(1)で表される化合物により保護された化合物は、保存安定性に優れるので、医薬品製造に特に好適に用いることができる。
以上のことから本開示に係る式(1)で表される化合物により保護された化合物は、脱保護速度と経時安定性を両立できる。なお、本明細書において、脱保護速度が速いことを脱保護速度に優れるという。
更にまた、副反応が生じ易い非天然アミノ酸を含む非天然ペプチドのような難合成ペプチドでも、副反応を抑制し高純度で合成できる。
本開示の製造方法では、弱酸条件でもC末端保護基の脱保護が可能であり、得られるペプチドの副反応を抑制することが可能であり、酸に弱いペプチド、例えば、N-アルキルアミド構造を有するペプチド合成に好適である。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法において、式(1)で表される化合物は、保護基の形成だけでなく、ペプチド化合物の変性、水又は有機溶媒等への溶解度の調整、結晶化性の改良、多量体化等に用いることができる。
中でも、式(1)で表される化合物は、保護基の形成に用いることが好ましく、アミノ酸化合物又はペプチド化合物におけるC末端保護基の形成に用いることがより好ましい。
本開示に係る式(1)で表される化合物について、以下、詳述する。
〔Y1〕
式(1)におけるY1は、-OR17、-NHR18、-SH、又は、ハロゲン原子を表し、上記R17は、水素原子、活性エステル型カルボニル基又は活性エステル型スルホニル基を表し、上記R18は、水素原子、又は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1~6のアルキル基、又は、アリールアルキル基又はヘテロアリールアルキル基を表す。
R17における活性エステル型スルホニル基としては、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられ、脱保護速度及び経時安定性の観点から、炭素数1~6のアルキルスルホニル基、p-トルエンスルホニル基等が好ましく挙げられる。
中でもR17は水素原子又は活性エステル型保護基が好ましく、水素原子がより好ましい。
R18におけるアリールアルキル基としては、炭素数7~30のアリールアルキル基が挙げられ、炭素数7~20のアリールアルキル基であることが好ましく、炭素数7~16のアラルキル基(例えば、炭素数6~10のアリール基に炭素数1~6のアルキレン基が結合した基)がより好ましく挙げられる。好適な具体例としては、ベンジル基、1-フェニルエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、1-ナフチルエチル基、1-ナフチルプロピル基等が挙げられ、ベンジル基がより好ましく挙げられる。
R18におけるヘテロアリールアルキル基としては、炭素数5~30のヘテロアリールアルキル基が挙げられ、炭素数5~20のヘテロアリールアルキル基であることが好ましく、炭素数5~16のヘテロアリールアルキル基(例えば、炭素数4~10のヘテロアリール基に炭素数1~6のアルキレン基が結合した基)がより好ましく挙げられる。好適な具体例としては、インドリルメチル基、フルフリル基、ベンゾフラニルメチル基、チオフェニルメチル基、ベンゾチオフェニルメチル基等が挙げられる。
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R10-を表す。
R110はRAであることが好ましい。RAとしては、後述するRAと同義であり、好ましい態様も同様である。
R100~R107におけるアルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~3の炭素数のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1又は2のアルキル基であることが更に好ましい。
具体例としては、-CH=CH-、-C(CH3)=C(CH3)-等が挙げられる。
R102及びR104としては、炭素数1~5のアルキル基又は水素原子であることがより好ましく、炭素数1~3の炭素数のアルキル基又は水素原子であることが更に好ましく、炭素数1若しくは2のアルキル基又は水素原子であることが特に好ましく、両方が水素原子であることが最も好ましい。
R103及びR105としては、炭素数1~5のアルキル基又は水素原子であることがより好ましく、炭素数1~3の炭素数のアルキル基又は水素原子であることが更に好ましく、炭素数1若しくは2のアルキル基又は水素原子であることが特に好ましく、両方が水素原子であることが最も好ましい。
具体例としては、-CH2-CH2-等が挙げられる。
具体例としては、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(C2H5)2-等が挙げられる。
R1~R8は、それぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、上記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表す。化合物中に、RAが1つのみ存在する場合、上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、化合物中に、RAが複数存在する場合、その少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。但し、RAはシリル基及びシリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。R1~R8のうち1つのみがRAであることが好ましく、R3又はR6だけがRAであることがより好ましく、R1~R5及びR7~R8はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基であり、R3又はR6はRAであることが更に好ましい。
R1~R8としてはRA、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はアルコキシ基が好ましく、RA、水素原子、フッ素原子又は塩素原子がより好ましい。
「脂肪族炭化水素基を有する有機基」における「脂肪族炭化水素基」とは、直鎖、分岐状、若しくは環状の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基であり、炭素数5以上の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数5~60の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数5~30の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数10~30の脂肪族炭化水素基が特に好ましい。
「脂肪族炭化水素基を有する有機基」における「脂肪族炭化水素基」の部位は、特に限定されず、末端に存在しても(1価基)、それ以外の部位に存在してもよい(例えば二価基)。
「脂肪族炭化水素基」としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられ、具体的には、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、テトラコシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、オレイル基、イソステアリル基等の一価の基、及び、それらから誘導される二価の基(上記一価の基から水素原子を1つ除いた二価の基)や、各種ステロイド基から水酸基などを除外した基などが挙げられる。
「アルキル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルキル基等が好ましく、例えば、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、テトラコシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、イソステアリル基等が挙げられ、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、又は、テトラコシル基が好ましく、イコシル基、ドコシル基、又は、テトラコシル基がより好ましい。
「シクロアルキル基」としては、例えば、炭素数5~30のシクロアルキル基等が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、イソボルニル基、トリシクロデカニル基等が挙げられる。また、これらが繰り返し連結してもよく、2環以上の縮合構造であってもよい。
「アルケニル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルケニル基等が好ましく、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられる。
「アルキニル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルキニル基等が好ましく、例えば、4-ペンチニル基、5-ヘキセニル基等が挙げられる。
「ステロイド基」としては、例えば、コレストロール、エストラジオール等が好ましい。
「脂肪族炭化水素基」以外の「炭化水素基」としては、例えば、芳香族炭化水素基等が挙げられ、具体的には、例えば、アリール基等の一価の基、及び、それらから誘導される二価の基が用いられる。
また、上記脂肪族炭化水素基、上記脂肪族炭化水素基以外の炭化水素基は、ハロゲン原子、オキソ基等から選択される置換基で置換されていてもよい。
また、本開示に係る式(1)で表される化合物は、少なくとも1つのRAにおいて炭素数12以上の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であり、少なくとも1つのRAにおいて、炭素数12~100の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることが好ましく、炭素数18~40の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることがより好ましく、炭素数20~36の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることが更に好ましい。
更に上記脂肪族炭化水素基は、経時安定性の観点から、アルキル基であることが好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。
また、1つのRAの炭素数はそれぞれ独立に、12~200であることが好ましく、18~150であることがより好ましく、18~100であることが更に好ましく、20~80であることが特に好ましい。
式(f1)におけるX9及びX10はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(f1)におけるR9はそれぞれ独立に、炭素数1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基であることが特に好ましい。
式(f1)におけるR10はそれぞれ独立に、炭素数5~60の一価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数12~50の一価の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数18~40の一価の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数20~32の一価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、R10はそれぞれ独立に、直鎖アルキル基、又は、分岐アルキル基であることが好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。
式(f1)におけるm10は、2又は3であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式(f1)におけるAr1は、(m10+1)価の芳香族基であることが好ましく、ベンゼンから(m10+1)個の水素原子を除いた基、又は、ナフタレンから(m10+1)個の水素原子を除いた基であることがより好ましく、ベンゼンから(m10+1)個の水素原子を除いた基であることが特に好ましい。
式(f2)におけるm11は、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(a1)におけるX20はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(a1)におけるR20は、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数5~60の二価の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数8~40の二価の脂肪族炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数12~32の二価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、R20は、直鎖アルキレン基であることが好ましい。
式(b1)におけるb1~b4はそれぞれ独立に、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(b1)におけるXb1~Xb4はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(b1)におけるRb2及びRb4はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基、又は、炭素数5~60の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、水素原子、メチル基、又は、炭素数8~40のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、又は、炭素数12~32のアルキル基であることが特に好ましい。
式(b1)におけるRb3は、炭素数5~60の、一価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数5~60の一価の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数8~40の一価の脂肪族炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数12~32の一価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、Rb3は、直鎖アルキル基であることが好ましい。
Y2は、-N(RA)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、上記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAの少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さず、n10及びn11はそれぞれ独立に、0~4の整数を表し、n10及びn11の両方が0になることはない。
式(10)におけるn10及びn11はそれぞれ独立に、0~2の整数であることが好ましく、n10及びn11のいずれか一方が0であり、他方が1であることがより好ましい。
脱保護速度及び経時安定性の観点から、RAは、縮合多環の2位、3位、4位、5位、6位及び7位のいずれかに結合することが好ましく、縮合多環の2位、3位、6位及び7位のいずれかに結合することがより好ましく、縮合多環の3位、及び、6位のいずれかに結合することが更に好ましい。
脱保護速度及び経時安定性の観点から、RAは、縮合多環の2位、3位、及び、4位のいずれかに結合することが好ましく、縮合多環の2位、及び、3位のいずれかに結合することがより好ましく、縮合多環の3位に結合することが更に好ましい。
n100及びn200は、1~3の整数であることが好ましく、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(10)、式(100)及び式(200)におけるY1におけるR18としては、脱保護速度及び経時安定性の観点から、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数7~16のアリールアルキル基又はFmoc基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基又はFmoc基であることがより好ましく、水素原子、又はFmoc基であることが更に好ましい。
式(f1)中、m9、X9、X10、R9、R10、m10及びAr1は、上述の式(f1)中、m9、X9、X10、R9、R10、m10及びAr1と同義であり、好ましい態様も同様である。また、式(f2)におけるm10、X10及びR10はそれぞれ、式(f1)におけるm10、X10及びR10と同義であり、好ましい態様も同様である。
本開示に係る式(1)で表される化合物の製造方法としては、特に限定されないが、公知の方法を参照して製造することができる。
式(1)で表される化合物の製造に用いる原料化合物は、特に述べない限り、市販されているものを用いてもよいし、自体公知の方法、又は、これらに準ずる方法に従って製造することもできる。
また、必要に応じ、製造した式(1)で表される化合物を公知の精製方法により、精製してもよい。例えば、再結晶、カラムクロマトグラフィー等によって単離及び精製する方法、及び、溶液温度を変化させる手段や溶液組成を変化させる手段等によって再沈殿により精製する方法等を行うことができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法において、上記式(1)で表される化合物を用いる工程が、上記式(1)で表される化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程であることが好ましい。
また、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、ペプチド化合物の合成容易性、及び、収率の観点から、上記式(1)で表される化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程に加え、上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、及び、上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程を更に含むことがより好ましく、
上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含むことが更に好ましく、
上記沈殿工程の後に、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程をこの順で1回以上更に含むことが特に好ましい。
また、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含むことが好ましい。
更に、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程の前に、上記式(1)で表される化合物を溶媒に溶解する溶解工程を更に含むことが好ましい。
以下、上述した各工程等について詳細に説明する。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程の前に、上記式(1)で表される化合物を溶媒に溶解する溶解工程を含むことが好ましい。
溶媒としては、一般的な有機溶媒を反応に用いることができるが、上記溶媒における溶解度が高い程、優れた反応性が期待できるため、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の溶解度の高い溶媒を選択することが好ましい。具体的にはクロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類;1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル等の非極性有機溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は2種以上を適宜の割合で混合して用いてもよい。また、上記ハロゲン化炭素類や非極性有機溶媒に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;アセトン、2-ブタノン等のケトン類;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類を、式(1)で表される化合物が溶解し得る限り、適宜の割合で混合して用いてもよい。
また、Organic Process Research & Development、2017、21、3、365-369に記載の溶剤を使用してもよい。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記式(1)で表される化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程を含むことが好ましい。
上記C末端保護工程に用いられるアミノ酸化合物、又は、ペプチド化合物としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができるが、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物であることが好ましく、Fmoc保護アミノ酸化合物、又は、Fmoc保護ペプチド化合物であることがより好ましい。
また、上記C末端保護工程に用いられるアミノ酸化合物、又は、ペプチド化合物におけるC末端部分以外のヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、イミダゾール基、インドール基、グアニジル基、メルカプト基等は後述する保護基等の公知の保護基により保護されていることが好ましい。
反応基質であるアミノ酸化合物又はペプチド化合物の使用量は、上記式(1)で表される化合物1モル当量に対し、1モル当量~10モル当量であることが好ましく、1モル当量~5モル当量であることがより好ましく、1モル当量~2モル当量であることが更に好ましく、1~1.5であることが特に好ましい。
式(1)におけるY1が-NHR18である上記式(1)で表される化合物を用いる場合は、縮合添加剤(縮合活性化剤)存在下、縮合剤を添加するか、縮合剤と塩基と反応させることが好ましく挙げられる。
縮合添加剤の使用量は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物1モル当量に対して、0.05モル当量~1.5モル当量であることが好ましい。
中でも、DIC、EDC、EDC・HCl、DMT-MM、HBTU、HATU、又は、COMUが好ましい。
縮合剤の使用量は、上記式(1)で表される化合物1モル当量に対して、1モル当量~10モル当量であることが好ましく、1モル当量~5モル当量であることがより好ましい。
中でもメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸が好ましい。
酸触媒の使用量は、上記式(1)で表される化合物1モル当量に対して、0モル当量を超え4.0モル当量であることが好ましく、0.05モル当量~1.5モル当量であることがより好ましく、0.1モル当量~0.3モル当量であることが更に好ましい。
活性化剤を添加することが好ましい。
本開示における活性化剤とは、縮合剤との共存化で、アミノ酸を、対応する活性エステル、対称酸無水物などに導いて、ペプチド結合(アミド結合)を形成させやすくする試薬である。
活性化剤としては、ペプチド合成において一般的に用いられる活性化剤を制限なく用いることができ、例えば、4-ジメチルアミノピリジン、N-メチルイミダゾール、ボロン酸誘導体、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)、エチル 1-ヒドロキシトリアゾール-4-カルボキシレート(HOCt)、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール(HOAt)、3-ヒドロキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾジン-4(3H)-オン(HOOBt)、N-ヒドロキシスクシンイミド(HOSu)、N-ヒドロキシフタルイミド(HOPht)、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミド(HONb)、ペンタフルオロフェノール、エチル(ヒドロキシイミノ)シアノアセタート(Oxyma)等を挙げることができる。中でも、4-ジメチルアミノピリジン、HOBt、HOCt、HOAt、HOOBt、HOSu、HONb、又は、Oxymaが好ましい。
活性化剤の使用量は、アミノ酸化合物又はペプチド化合物に対して、0モル当量を超え4.0モル当量であることが好ましく、0.1モル当量~1.5モル当量であることがより好ましい。
溶媒としては、上記溶解工程において上述した溶剤を好適に用いることができる。
反応温度は、特に制限はないが、-10℃~80℃であることが好ましく、0℃~40℃であることがより好ましい。反応時間は、特に制限はないが、1時間~30時間であることが好ましい。
反応の進行の確認は、一般的な液相有機合成反応と同様の方法を適用できる。すなわち、薄層シリカゲルクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、NMR等を用いて反応を追跡することができる。
例えば、得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物を溶媒(反応溶媒)に溶解させ、所望の有機合成反応を行った後に得られる生成物を単離する。そして、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解している溶媒を変化させ(例、溶媒組成の変更、溶媒の種類の変更)、再沈殿させる方法が好ましい。
具体的には、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解するような条件下にて反応を行う。反応後、溶媒を留去後、溶媒置換するか、溶媒を留去せずに、反応系へ極性溶媒を添加することによって、凝集物を沈殿化し不純物を淘汰する。
置換溶媒又は極性溶媒としては、メタノール、アセトニトリル、水等の極性有機溶媒を単独又は混合して用いる。すなわち、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解するような条件下にて反応を行い、反応後、溶媒置換としては、例えば溶解にはハロゲン化溶媒、THF等を用いて、沈殿化にはメタノール、アセトニトリルや水等の極性有機溶媒を用いる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程を含むことが好ましい。
N末端の保護基としては、ペプチド化学等の技術分野で一般的に用いられる後述のアミノ基の保護基が使用可能であるが、本開示においては、Boc基、ベンジルオキシカルボニル基(以下、Cbz基、又はZ基ともいう。)、又は、Fmoc基が好適に用いられる。
溶媒としては、上記溶解工程において上述した溶剤を好適に用いることができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程を含むことが好ましい。
上記ペプチド鎖延長工程は、上述した縮合剤、縮合添加剤等を使用し、ペプチド化学の分野において一般的に用いられるペプチド合成条件下で好適に行われる。
N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物としては、特に制限はなく、所望のものを用いることができるが、Fmoc保護アミノ酸化合物、又は、Fmoc保護ペプチド化合物を好適に用いることができる。
また、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物におけるC末端部分以外のヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、イミダゾール基、インドール基、グアニジル基、メルカプト基等は後述する保護基等の公知の保護基により保護されていることが好ましい。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含むことが好ましい。
沈殿工程は、上記C末端保護工程の精製(再沈殿)と同様にして行うことができる。
具体的には、前段の反応後に反応溶媒を留去せずに、反応系へ極性溶媒を添加する。この場合、反応溶媒は非極性有機溶媒としてはTHFを用い、極性溶媒はアセトニトリルを用いる。非極性有機溶媒と極性溶媒との使用割合(体積基準)は、1:1~1:100が好ましく、1:3~1:50がより好ましく、1:5~1:20がさらに好ましい。この使用割合の場合、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物を効率的に沈殿させることができ、目的物を効率的に精製することができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記沈殿工程の後に、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程をこの順で1回以上更に含むことが好ましい。
上記3工程を繰り返し行うことにより、得られるペプチド化合物の鎖延長を容易に行うことができる。
上記3工程における各工程は、上述した対応する各工程と同様に行うことができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含むことが好ましい。
上記C末端脱保護工程において、所望のアミノ酸残基数を有するC末端保護ペプチド化合物における上記式(1)で表される化合物により形成されたC末端保護基を除去することによって、最終目的物であるペプチド化合物を得ることができる。
C末端保護基の除去方法としては、酸性化合物を用いた脱保護方法が好ましく挙げられる。
例えば、酸触媒を添加する方法や金属触媒を用いて水素添加する方法が挙げられる。酸触媒としては、トリフルオロ酢酸(TFA)、塩酸、トリフルオロエタノール(TFE)、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)、酢酸などが挙げられ、強酸で分解しないペプチドに対しては、TFAが好ましく、強酸で分解するペプチドに対しては、TFE、HFIP、又は、酢酸が好ましい。酸の濃度は、伸長するアミノ酸の側鎖保護基及び脱保護条件に応じ、適宜選択することができ、使用する溶媒の全質量に対し、0.01質量%~100質量%が挙げられる。
TFAの濃度は、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
TFAの濃度は、使用する溶媒の全体積に対し、10体積%以下が好ましく、5体積%以下がより好ましく、5体積%以下が更に好ましく、1体積%以下が特に好ましい。下限値は、0.01体積%が好ましく、0.1体積%がより好ましく、0.5体積%が更に好ましい。
脱保護時間は、5時間以下が好ましく、3時間以下がより好ましく、1時間以下が更に好ましい。
弱酸条件下でのC末端保護基の脱保護が好適なペプチド(すなわち、酸に弱いペプチド)としては、例えば、N-アルキルアミド構造を有するペプチドが挙げられる。
得られるペプチドの副反応を抑制し、かつ、経時安定性の観点から、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、酸に弱いペプチド化合物の製造方法が好ましく、N-アルキルアミド構造を有するペプチド化合物の製造方法がより好ましい。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法により製造されるペプチドの種類は特に限定されないが、ペプチド化合物のアミノ酸残基数が、例えば、数十以下程度であることが好ましい。本開示に係るペプチド化合物の製造方法によって得られるペプチドは、既存の又は未知の合成ペプチドや天然ペプチドと同様に、様々な分野、例えばこれに限定されないが、医薬、食品、化粧品、電子材料、バイオセンサー等の分野に利用できる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、次工程の反応に影響を及ぼさない範囲で上記沈殿工程を適宜省略することも可能である。
グアニジル基の保護基としては、例えば、2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル基、2,3,4,5,6-ペンタメチルベンゼンスルホニル基、トシル基、ニトロ基等が挙げられる。
メルカプト基(スルフヒドリル基)の保護基としては、例えば、トリチル基、4-メチルベンジル基、アセチルアミノメチル基、t-ブチル基、t-ブチルチオ基等が挙げられる。
これらの保護基の除去方法は、公知の方法、例えば、ProtectiveGroups in Organic Synthesis,John Wiley and Sons刊(1980)に記載の方法等に準じて行えばよい。例えば、酸、塩基、紫外光、ヒドラジン、フェニルヒドラジン、N-メチルジチオカルバミン酸ナトリウム、テトラブチルアンモニウムフルオリド、酢酸パラジウム、トリアルキルシリルハライド等を使用する方法、還元法等が用いられる。
本開示に係る保護基形成用試薬は、上記式(1)で表される化合物を含む。本発明の他の一実施形態によれば、収率に優れる保護基形成用試薬を提供することができる。特に脱保護速度及び経時安定性に優れる保護基形成用試薬を提供することができる。
本開示に係る保護基形成用試薬は、カルボキシ基又はアミド基の保護基形成用試薬であることが好ましく、アミノ酸化合物又はペプチド化合物のC末端保護基形成用試薬であることがより好ましい。
本開示に係る保護基形成用試薬における式(1)で表される化合物の好ましい態様は、上述した本開示に係る式(1)で表される化合物の好ましい態様と同様である。
本開示に係る保護基形成用試薬における式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の含有量は、特に制限はないが、保護基形成用試薬の全質量に対し、0.1質量%~100質量%であることが好ましく、1質量%~100質量%であることがより好ましく、3質量%~100質量%であることが更に好ましい。
本開示に係る保護基形成用試薬は、式(1)で表される化合物以外の他の成分を含んでいてもよい。
本開示に係る化合物は、下記式(1a)で表される縮合多環化合物である。
Ya2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CRa100=CRa101-、-CRa102Ra103-CRa104Ra105)-、又は、-CRa106Ra107-を表し、上記R110はRA又はアルキル基を表し、上記Ra100~Ra107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
Ra1~Ra8はそれぞれ独立にRA、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を表し、
Ra2~Ra7の少なくとも1つはRAを有し、RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RAは、少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。
式(1a)におけるYa2は、式(1)中にY2と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(1a)におけるRAは、式(1)中にRAと同義であり、好ましい態様も同様である。
上記式(100a)、及び、式(200a)で表される化合物におけるRAは、上記式(1a)で表される化合物におけるRAと同義であり、好ましい態様も同様である。
また、上記式(1a)で表される縮合多環化合物は、上記式(1)で表される化合物と同様にして、合成することができる。
特に記載のない場合、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにおける担体は、SNAPKP-Sil Cartridge(Biotage社製)、ハイフラッシュカラムW001、W002、W003、W004又はW005(山善(株)製)を使用した。
カラムクロマトグラフィーに用いる溶離液における混合比は、体積比である。例えば、「ヘキサン:酢酸エチルの勾配溶離=50:50~0:100」は、50%ヘキサン/50%酢酸エチルの溶離液を最終的に0%ヘキサン/100%酢酸エチルの溶離液へ変化させたことを意味する。
また、例えば、「ヘキサン:酢酸エチルの勾配溶離=50:50~0:100、メタノール:酢酸エチルの勾配溶離=0:100~20:80」は、50%ヘキサン/50%酢酸エチルの溶離液を0%ヘキサン/100%酢酸エチルの溶離液へ変化させた後、最終的に20%メタノール/80%酢酸エチルの溶離液へ変化させたことを意味する。
HPLC純度は、ACQUITY UPLC(Waters社製、カラム:CSH C18 1.7μm)を用いて測定した。
中間体(1-1)(4.00g、5.16mmol)、3-ヒドロキシキサンテン-9-オン(1.31g、6.24mmol)、炭酸カリウム(1.43g、10.3mmol)、N-メチルピロリドン(NMP、40mL)とを混合し、窒素雰囲気下、110℃で3時間撹拌した。反応溶液を55℃まで降温し、トルエン、水で抽出した。得られた有機層にメタノールを添加することで析出した固体をろ過、減圧乾燥させることにより、中間体(1-2)(4.66g、収率95%)を得た。
窒素雰囲気下、中間体(1-2)(4.66g、4.90mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(0.57g、14.7mmol)、テトラヒドロフラン(47mL)とを混合し、45℃で撹拌させたところへ、メタノール(2.3mL)を滴下した。反応溶液を45℃で3時間撹拌し、メタノール(93mL)を緩やかに滴下した。得られたスラリーを45℃で30分間撹拌した後、水浴で室温まで冷却し、析出した固体をろ過及び乾燥させることにより化合物(1-1)(4.58g、収率98%)を得た。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ=0.88(6H,t),1.19-1.50(76H,m),1.77(4H,m),1.92(1H,d),3.94(4H,t)5.02(2H,s),5.79(1H,d),6.41(1H,t),6.57(2H,d),6.74(1H,d),6.83(1H,dd),7.13-7.20(2H,m),7.35(1H,td),7.49(1H,d),7.59(1H,d).
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ=0.88(6H,t),1.19-1.50(60H,m),1.77(4H,m),3.94(4H,t),4.23(1H,t),4.52(2H,d),5.00(2H,s),5.19(1H,d),6.13(1H,d),6.41(1H,t),6.56(2H,d),6.69(1H,d),6.77(1H,dd),7.11(2H,t),7.25-7.46(7H,m),7.58(2H,d),7.75(2H,d).
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ=0.88(9H,t),1.19-1.50(90H,m),1.70-1.85(6H,m),3.97(6H,m),4.23(1H,t),4.53(2H,d),4.96(2H,s),5.21(1H,d),6.14(1H,d),6.63(2H,s),6.71(1H,d),6.78(1H,dd),7.08-7.19(2H,m),7.25-7.47(7H,m),7.58(2H,d),7.75(2H,d).
比較化合物(1-NF-1)は、国際公報第2018/021322号の段落0113~段落0118の記載の方法に従って合成した。
比較化合物(2-NF-1)は、国際公報第2010/113939号の段落0147~段落0152の記載の方法に従って合成した。
<保護アミノ酸化合物(N末端保護C末端保護アミノ酸(2))の合成
N-保護C-保護アミノ酸(1-N-1)を得る方法と同様に、化合物(1-NF-2)、化合物(1-NF-3)、比較化合物(1-NF-1)、比較化合物(2-NF-1)をN-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシンと縮合させることで、対応するN-保護C-保護アミノ酸を合成した。
<脱保護速度>
上記で合成したN末端保護C末端保護アミノ酸化合物について、保護したカルボキサミド部位の脱保護率(C末端の脱保護率)を以下のように求めた。
Fmoc-Leu-NH-Tag(実施例の化合物を用いたN末端保護C末端保護アミノ酸、及び、比較例の化合物を用いたN末端保護C末端保護アミノ酸)100mgと、Fmoc-Leu-NH-Tagと等モル量のFmoc-Gly-OH(内部標準)とを混合したところに、クロロホルム/トリイソプロピルシラン/3、6-ジオキサ-1、8-オクタンジチオール/水/トリフルオロ酢酸(87.5/2.5/2.5/2.5/5:vol%)をFmoc-Leu-NH-Tag基準で基質濃度が0.025Mとなるように添加し、30℃60分撹拌した。
反応液5μLをMeOH(メタノール):400μLに溶解し、Ultra Performance LC(ウルトラパフォーマンス液体クロマトグラフィー、Waters社製、型番:ACQUITY)を用いて、Fmoc-Leu-NH-Tagを脱保護して生成するFmoc-Leu-NH2とFmoc-Gly-OHとの比率を定量することで脱保護率(%)を求め、下記基準に基づいて評価を行った。
ウルトラパフォーマンス液体クロマトグラフィーに用いたカラム及び測定条件について以下に示す。
カラム:Waters社製、型番:BEH C18 1.7μm、2.1mm×30mm
流量:0.5mL/min
溶媒:A液:0.1%ギ酸-水、B液:0.1%ギ酸-アセトニトリル
グラジエントサイクル:0.00min(A液/B液=95/5)、2.00min(A液/B液=5/95)、3.00min(A液/B液=95/5)
検出波長:254nm
なお、脱保護率が高いほど、脱保護速度が速く、脱保護速度に優れるといえる。
-評価基準-
「A」:脱保護率が90%以上である。
「B」:脱保護率が50%以上90%未満である。
「C」:脱保護率が10%以上50%未満である。
「D」:脱保護率が10%未満である。
上記で得られたN-保護C-保護アミノ酸(10mg)を大気下で50℃の恒温槽に3日間保管した後、残存するN-保護C-保護アミノ酸量を求め、下記基準に基づいて評価を行った。その結果を表1に示す。
なお、N-保護C-保護アミノ酸の残存率が高いほど、ペプチド化合物の経時安定性が高く、副反応を抑制でき、収率に優れるといえる。
-評価基準-
「A」:残存率が98%以上である。
「B」:残存率が96%以上98%未満である。
「C」:残存率が94%以上96%未満である。
「D」:残存率が94%未満である。
なお、上述した以外の各略称の詳細を、以下に示す。
MeNle:N-メチルノルロイシン残基
Arg(Pbf):Pbf保護アルギニン残基
Pbf:2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル基
Cys(Trt):Trt保護システイン残基
Trt:トリフェニルメチル基
Gly:グリシン残基
9H-フルオレン-9-イルメチル N-(3-(3,5-ビス(ドコシルオキシ)ベンジルオキシ)-9H-キサンテン-9-イル)カルバメート(上記化合物(1-1)に相当する。「Fmoc-NH-XantTAG(1)」とも表記する。)(2.00g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン(17mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)順次を加えた後、Fmoc-Gly-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(85mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Gly-NH-XantTAG(1)(2.09g、収率99.7%)を得た。
Fmoc-Gly-NH-XantTAG(1)(2.09g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン(17mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)順次を加えた後、Fmoc-Cys(Trt-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(85mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.64g、収率98.6%)を得た。
Fmoc-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.50g、1.58mmol)をテトラヒドロフラン(16mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)順次を加えた後、Fmoc-Arg(Pbf)-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(79mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(3.04g、収率96.6%)を得た。
ESI-MS(+)=1985.1
Fmoc-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.50g、1.26mmol)をテトラヒドロフラン(13mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)順次を加えた後、Fmoc-MeNle-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(63mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.53g、収率95.1%)を得た。
Fmoc-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.00g、1.70mmol)をテトラヒドロフラン(17mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(6.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)順次を加えた後、Fmoc-MeNle-OH(2.0モル当量)、(7-アザベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロりん酸塩(PyAOP、2.0モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(57mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(2.43g、収率94.7%)を得た。
なお、上述した以外の各略称の詳細を、以下に示す。
Trp(Boc):Boc保護トリプトファン残基
Boc:tert-ブチルカルボニル基
Ser(Trt):Trt保護セリン残基
Leu:ロイシン残基
His(Boc):Boc保護ヒスチジン残基
Asn(Trt):Trt保護アスパラギン残基
MeAla:N-メチルアラニン残基
Phe:フェニルアラニン残基
ClAc:クロロアセチル基
実施例8で得られたFmoc-MeNleu-MeNleu-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)を用いて、Fmoc基の除去と、下記表2に示すアミノ酸、又は、カルボン酸の縮合反応とを繰り返し、ペプチド鎖を伸長した。反応溶媒にはTHFを使用し、沈殿工程の極性溶媒にアセトニトリルを使用した。沈殿工程のTHFとアセトニトリルの使用割合は、1:5又は1:10で実施した。
-ClAc-Phe-MeAla-Asn-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg-Cys-Gly-NH2の合成-
ClAc-Phe-MeAla-Asn(Trt)-Pro-His(Boc)-Leu-Ser(Trt)-Trp(Boc)-Ser(Trt)-Trp(Boc)-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-NH-XantTAG(1)(0.300g、0.0665mmol)に、室温下、トリフルオロ酢酸、トリイソプロピルシラン、3、6-ジオキサ-1、8-オクタンジチオール及び水の92.5/2.5/2.5/2.5混合液(6.9mL)を加え、30分間攪拌した。反応液にTert-ブチルメチルエーテル及びノルマルヘキサンの1/1混合液(69mL)を加えて攪拌後、遠心分離により上澄み液を除去した。沈殿物へのTert-ブチルメチルエーテル(69mL)の添加と攪拌、遠心分離、上澄み液の除去操作を2回繰り返した後、減圧乾燥させることにより、ClAc-Phe-MeAla-Asn-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg-Cys-Gly-NH2(0.167g)を得た。
ClAc-Phe-MeAla-Asn-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg-Cys-Gly-NH2(0.167g)に、室温下、アセトニトリル及び0.1mol/L二炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液の1/1混合液(138mL)、0.5mol/Lトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン水溶液(138μL)を加え、2時間攪拌した。環化反応完結後、減圧下濃縮し、下記構造を有する環状ペプチドA(0.145g)を得た。
HPLC純度(220nm):89.6%
MS(ESI,m/Z):1868.3(M+H)、1866.3(M-H)
なお、上述した以外の各略称の詳細を、以下に示す。
Cys(Mmt):Mmt保護システイン残基
Mmt:4-メトキシトリチル基
His(Mmt):Mmt保護ヒスチジン残基
Asn(Mmt):Mmt保護アスパラギン残基
実施例4で得られたFmoc-Gly-NH-XantTAG(1)を用いて、Fmoc基の除去と、下記表3に示すアミノ酸、又は、カルボン酸の縮合反応と、を繰り返し、ペプチド鎖を伸長した。
-ClAc-Phe-MeAla-Asn(Mmt)-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys-Gly-NH2の合成-
ClAc-Phe-MeAla-Asn(Mmt)-Pro-His(Mmt)-Leu-Ser(Trt)-Trp-Ser(Trt)-Trp-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Mmt)-Gly-NH-XantTAG(1)(50mg、0.0114mmol)に、室温下、トリフルオロ酢酸/ヘキサフルオロイソプロパノール/ジクロロメタン(1/10/100:vol%、1.14mL)、トリイソプロピルシラン(10.0モル当量)、及び、3、6-ジオキサ-1、8-オクタンジチオール(10.0モル当量)を加え、1時間攪拌した。反応液にTert-ブチルメチルエーテル及びノルマルヘキサンの1/1混合液(10mL)を加えて攪拌後、遠心分離により上澄み液を除去した。沈殿物へのTert-ブチルメチルエーテル(69mL)の添加と攪拌、遠心分離、上澄み液の除去操作を2回繰り返した後、減圧乾燥させることにより、ClAc-Phe-MeAla-Asn(Mmt)-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg-Cys(Mmt)-Gly-NH2(40.4mg)を得た。
ClAc-Phe-MeAla-Asn(Mmt)-Pro-His-Leu-Ser-Trp-Ser-Trp-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys-Gly-NH2(39.4mg)に、室温下、アセトニトリル及び0.1mol/L二炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液の1/1混合液(11mL)、0.5mol/Lトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン水溶液(23μL)を加え、2時間攪拌した。環化反応完結後、減圧下濃縮し、下記構造を有する環状ペプチドB(32.7mg)を得た。
HPLC純度(220nm):88.5%
MS(ESI,m/Z):1197.6(M+H)/2、1195.6(M-H)/2
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び、技術規格は、個々の文献、特許出願、及び、技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (20)
- 下記式(1)で表される化合物を用いる工程を含むペプチド化合物の製造方法。
式(1)中、Y1は、-OR17、-NHR18、-SH、又は、ハロゲン原子を表し、前記R17は、水素原子、活性エステル型カルボニル基又は活性エステル型スルホニル基を表し、前記R18は、水素原子、アルキル基、アリールアルキル基又はヘテロアリールアルキル基、又は、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、前記R110は、RA又はアルキル基を表し、前記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
R1~R8はそれぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、前記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。 - 前記式(1)で表される化合物を用いる工程が、前記式(1)で表される化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程である請求項1に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記C末端保護工程におけるアミノ酸化合物又はペプチド化合物が、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物であり、
前記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、及び、
前記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程、
前記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程
を更に含む請求項2に記載のペプチド化合物の製造方法。 - 前記沈殿工程の後に、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、
得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程
をこの順で1回以上更に含む、請求項3に記載のペプチド化合物の製造方法。 - 酸触媒を用いてC末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含み、酸触媒がトリフルオロ酢酸であり、酸の濃度は10%以下である、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、18以上である、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- R1~R8のうち1つのみがRAである、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
- R 1 ~R 8 及びY 2 のうち1つのみが、R A である請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記式(1)中のR3及びR6の少なくとも一方が、RAである請求項1~請求項8のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- 前記式(1)で表される化合物が、下記式(10)で表される化合物である請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
式(10)中、Y 1 は、-OR 17 、-NHR 18 、-SH、又は、ハロゲン原子を表し、R 17 は、水素原子、活性エステル型カルボニル基又は活性エステル型スルホニル基を表し、R 18 は、水素原子、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1~6のアルキル基、アリールアルキル基、ヘテロアリールアルキル基、又は、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、Y 2 は、-N(R A )-、-O-、-S-、-CR 100 =CR 101 -、-CR 102 R 103 -CR 104 R 105 -、又は、-CR 106 R 107 -を表し、R 100 ~R 107 はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、R A は、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、R A の少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が12以上であり、R A はシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。n10及びn11はそれぞれ独立に、0~4の整数を表し、n10及びn11の両方が0になることはない。 - 前記n10及び前記n11のいずれか一方が0である請求項10に記載のペプチドの製造方法。
- 前記RAが、それぞれ独立に、下記式(f1)又は式(a1)で表される基である請求項1~請求項11のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
式(f1)中、波線部分は、他の構成との結合位置を表し、m9は1~3の整数を表し、
X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、
Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、
m10は、1~3の整数を表し、
X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
式(a1)中、波線部分は、他の構成との結合位置を表し、
m20は、1~10の整数を表し、
X20はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、
R20の少なくとも1つは、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基である。 - 下記式(1)で表される化合物を含む保護基形成用試薬。
式(1)中、Y1は、-OR17、-NHR18、-SH、又は、ハロゲン原子を表し、前記R17は、水素原子、活性エステル型カルボニル基又は活性エステル型スルホニル基を表し、前記R18は、水素原子、アルキル基、アリールアルキル基、ヘテロアリールアルキル基、又は、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
Y2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CR100=CR101-、-CR102R103-CR104R105-、又は、-CR106R107-を表し、前記R110は、RA又はアルキル基を表し、前記R100~R107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
R1~R8はそれぞれ独立に、RA、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、R1~R8及びY2のうち少なくとも1つはRAを有し、前記RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。 - 前記保護基形成用試薬が、カルボキシ基又はアミド基の保護基形成用試薬である請求項14に記載の保護基形成用試薬。
- 前記保護基形成用試薬が、アミノ酸化合物又はペプチド化合物のC末端保護基形成用試薬である請求項14又は請求項15に記載の保護基形成用試薬。
- 下記式(1a)で表される縮合多環化合物。
式(1a)中、Ya1は-ORa17、-NHRa18、-SH、又は、ハロゲン原子を表し、前記Ra17は水素原子、活性エステル型カルボニル基又は活性エステル型スルホニル基を表し、前記Ra18は水素原子又は炭素数10以下の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アリールアルキル基又はヘテロアリールアルキル基、又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
Ya2は、-N(R110)-、-O-、-S-、-CRa100=CRa101-、-CRa102Ra103-CRa104Ra105)-、又は、-CRa106Ra107-を表し、前記R110は、RA又はアルキル基を表し、前記Ra100~Ra107はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、
Ra1~Ra8はそれぞれ独立にRA、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を表し、
Ra2~Ra7の少なくとも1つはRAを有し、RAは、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、
但し、RAはシリル基、及び、シリルオキシ構造を有する炭化水素基を有さない。 - 前記式(1a)中のR3及びR6の少なくとも一方が、RAである、請求項17に記載の縮合多環化合物。
- 前記式(1a)中のRAがそれぞれ独立に、下記式(f1)又は式(a1)で表される基である、請求項17又は請求項18に記載の縮合多環化合物。
式(f1)中、波線部分は他の構成との結合位置を表し、m9は1~3の整数を表し、X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、m10は、1~3の整数を表し、X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
式(a1)中、波線部分は他の構成との結合位置を表し、m20は、1~10の整数を表し、X20はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R20の少なくとも1つは、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基である。
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