JP2003503511A - Methods and compositions for controlled polypeptide synthesis - Google Patents

Methods and compositions for controlled polypeptide synthesis

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JP2003503511A
JP2003503511A JP2000616226A JP2000616226A JP2003503511A JP 2003503511 A JP2003503511 A JP 2003503511A JP 2000616226 A JP2000616226 A JP 2000616226A JP 2000616226 A JP2000616226 A JP 2000616226A JP 2003503511 A JP2003503511 A JP 2003503511A
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ミアウアー ユ、
スコット、 エー. カートン、
ジュンジョン ホワン、
マイケル、 ディー. ウィルスタ、
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THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CARIFORNIA
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Abstract

(57)【要約】 様々な材料的特性を有するポリペプチドを生成するための方法および組成物が、本明細書中に開示されている。該方法は、両親媒性ブロック・コポリペプチドを自己アセンブリさせる手段、およびオリゴ(エチレングリコール)官能化アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)をポリアミノ酸鎖に付加するための関連プロトコルを含む。さらなる方法は、alloc保護アミノ酸アミドを遷移金属−ドナーリガンド錯体と反応させ、それによって更なる重合反応で使用するためのアミド−アミデートメタラサイクルを形成させることによる、末端基をポリアミノ酸鎖のカルボキシ末端に付加する手段を含む。5員および6員アミド含有メタラサイクルおよびブロック・コポリペプチドを含むペプチドの合成およびデザインに使用するための新規な組成物も開示されている。   (57) [Summary] Disclosed herein are methods and compositions for producing polypeptides having various material properties. The method includes a means for self-assembly of the amphiphilic block copolypeptide and a related protocol for adding oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid-N-carboxylic anhydrides (NCAs) to the polyamino acid chain. A further method is to terminate the carboxy group of a polyamino acid chain by reacting an alloc-protected amino acid amide with a transition metal-donor ligand complex, thereby forming an amide-amidate metallacycle for use in further polymerization reactions. Including means for adding to the ends. Also disclosed are novel compositions for use in the synthesis and design of peptides, including 5- and 6-membered amide-containing metallacycles and block copolypeptides.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (関連出願に関するクロス・リファレンス) 本出願は、1999年3月19日出願の非仮出願番号09/272,109の
一部係属出願であり、該出願は、1998年3月19日出願の仮出願番号60/
078,649に対して第119(e)条に基づき優先権を主張している。本出
願は、また、1999年5月10日出願の仮出願番号60/133,304、同
様に1999年5月10日出願の仮出願番号60/133,305、2000年
3月7日出願の仮出願番号60/187,488、および2000年3月29日
出願の仮出願番号60/193,054に対して第119(e)条に基づき優先
権を主張している。前記の仮出願および非仮出願の内容は、本明細書中に参考と
して援用されている。
(Cross Reference Regarding Related Application) This application is a part-pending application of nonprovisional application number 09 / 272,109 filed on March 19, 1999, and the application is filed on March 19, 1998. Provisional application number 60 /
078,649 is claimed to be priority under Article 119 (e). No. 60 / 133,304, filed May 10, 1999, as well as provisional application No. 60 / 133,305, filed May 10, 1999, filed March 7, 2000. Claiming priority under provisional application no. 60 / 187,488 and provisional application no. 60 / 193,054 filed March 29, 2000 under section 119 (e). The contents of the above provisional and non-provisional applications are incorporated herein by reference.

【0002】 (連邦政府支援研究に関する言及) 本発明は、国立科学財団(the National Science Fo
undation)付与グラント番号DMR9632716、CHE97019
69および9701969、海軍研究所(the Office of Nav
al Research)付与グラント番号N00014−96−0729、お
よび国防省(the Department of Defense)付与DA
AH04−96−1−004による政府支援により行われた。政府は、本発明に
一定の権利を有する。 (発明の背景)
References to Federally Sponsored Research The present invention is based on the National Science Fo
grant) Grant number DMR9632716, CHE97019
69 and 9701969, The Office of Nav.
al Research) Grant No. N00014-96-0729 and the Department of Defense Grant DA
It was conducted with government support from AH04-96-1-004. The government has certain rights in this invention. (Background of the Invention)

【0003】技術分野 本発明は、アミノ酸に基づくポリマー類の合成に関する。特に、本発明は、「
リビング」条件下で、即ち、終止および鎖移動がない条件下で、触媒を用いて、
アミノ酸に基づくポリマー類を合成するための方法および組成物に関する。
TECHNICAL FIELD This invention relates to the synthesis of polymers based on amino acids. In particular, the present invention
Using the catalyst under "living" conditions, i.e., in the absence of termination and chain transfer,
Methods and compositions for synthesizing amino acid-based polymers.

【0004】関連技術の説明 合成ポリペプチドは、生物学的システムで生成されるペプチドよりも多くの利
点を有し、巨大分子の物理化学およびタンパク質構造の解析の両方に対して基礎
的貢献をするよう使用されている。例えば、G.D.Fasman、Poly a
−Amino Acids、Dekker、New York(1967)を参
照のこと。さらに、合成ペプチド類は、生物学的システムで生成されるペプチド
よりもコスト効果的であり、より広い範囲の材料的性質を有し得る。
DESCRIPTION OF RELATED ART Synthetic polypeptides have many advantages over peptides produced in biological systems and make a fundamental contribution to both the physicochemical and protein structural analysis of macromolecules. Is used as. For example, GD Fasman, Poly a
-Amino Acids, Dekker, New York (1967). In addition, synthetic peptides are more cost effective and may have a wider range of material properties than peptides produced in biological systems.

【0005】 小型の合成ペプチド配列は、代表的には長さが100残基未満であり、段階的
な固相合成を用いて従来から調製されている。このような固相合成では、生長す
るオリゴマーのために不溶性樹脂の支持体を利用する。所望のポリマーを構成す
るよう定められたサブユニットの1つの配列を、支持体上で順次反応させる。末
端アミノ酸を、最初の反応において直接に又はカップリング剤を介して、固体支
持体に付着させる。末端残基は、順次、アミノ酸またはブロック型アミノ酸部分
のような一連の追加的残基と反応させ、末端残基を介して固体支持体に付着させ
て、生長するオリゴマーを得る。合成スキームの各段階で、未反応の反応物質材
料を洗浄除去するか、又はそうでない場合には固相との接触から排除する。所望
のポリマーが完全に合成されたがまだ前記固体支持体に付着したままになってい
る時点まで、前記サイクルを、予め選択した配列の残基を用いて続ける。その時
点で、ポリマーを固体支持体から切断し、使用するために精製する。前記の一般
的合成スキームは、あるペプチド類の調製に使用するために、R.B.Merri
fieldによって開発された。例えば、Merrifieldのノーベル賞講
演「固相合成」、Science、232巻、341−347ページ(1986
)を参照のこと。
Small synthetic peptide sequences are typically less than 100 residues in length and are conventionally prepared using stepwise solid phase synthesis. Such solid phase synthesis utilizes an insoluble resin support for the growing oligomers. An array of subunits defined to make up the desired polymer is reacted sequentially on the support. The terminal amino acid is attached to the solid support directly in the first reaction or via a coupling agent. The terminal residue, in turn, is reacted with a series of additional residues such as amino acids or blocked amino acid moieties and attached to the solid support via the terminal residue to give a growing oligomer. At each step of the synthetic scheme, unreacted reactant material is washed away or otherwise removed from contact with the solid phase. The cycle is continued with residues of preselected sequence until the desired polymer has been fully synthesized but is still attached to the solid support. At that point, the polymer is cleaved from the solid support and purified for use. The general synthetic scheme described above is followed by RB Merri for use in the preparation of certain peptides.
Developed by field. For example, Merrifield's Nobel Prize Lecture "Solid Phase Synthesis", Science, 232, 341-347 (1986).
)checking.

【0006】 オリゴマー性材料を調製するための従来の固相合成方法の大きな欠点は、前記
スキームに用いた反応が不完全であること;どの反応も100%完了となるまで
進行しないという事実である。生長するオリゴマー鎖に対して新しいサブユニッ
トをそれぞれ付加しても、低いが測定可能な比率で所望の反応が起こるというこ
とはない。この帰結は、それらの配列に欠失部を有する一連のペプチド類、ヌク
レオチド類、または他のオリゴマー類である。合成スキームにおける前記の不完
全性の結果、所望の鎖の長さが長くなるに伴い、欠失の機会が増加することにな
るので、所望の生成物の実効収率は急激に低下する。不完全ブロッキング、副反
応等の結果であるもののような、他のタイプの望ましくない反応に対しても、同
様の配慮が伴なう。それぞれの反応が起こらない結果生じた望ましくないポリマ
ー種の数が増加すると、精製が非常に困難になるという事実は、同等ではないに
しても同じくらい重要である。例えば、もしポリペプチドがアミノ酸残基100
個を有することが望ましいならば、1個のアミノ酸残基欠失を有する99個もの
別々のペプチド種が生じることになるかもしれないし、さらに、2個以上の欠失
残基、副反応生成物等を有する更に多くの数の所望されないポリマー類が生じる
可能性がある。
A major drawback of conventional solid phase synthesis methods for preparing oligomeric materials is the incompleteness of the reactions used in the above schemes; the fact that none of the reactions proceed to 100% completion. . The addition of each new subunit to the growing oligomer chain does not result in the desired reaction in a low but measurable ratio. The result is a series of peptides, nucleotides, or other oligomers with deletions in their sequence. As a result of the imperfections in the synthetic scheme, the effective yield of the desired product drops sharply as the chance of deletion increases with the length of the desired chain. Similar considerations are followed for other types of undesired reactions, such as those that are the result of incomplete blocking, side reactions and the like. The fact that purification is very difficult when the number of undesired polymer species resulting from the respective reactions not occurring is very important, if not equivalent. For example, if the polypeptide is amino acid residue 100
If it is desired to have one, it may result in as many as 99 separate peptide species with one amino acid residue deletion, and more than one deletion residue, a side reaction product. An even higher number of undesired polymers with etc. may occur.

【0007】 固相方法に関連する上記の問題ゆえに、当業者は、ペプチド合成のために他の
プロトコルを用いる。例えば、狭い分子量分布、制御された分子量、並びにブロ
ックおよび星状構造を有する合成コポリマーは、いわゆるリビング重合技術を用
いて調製できる。例えば、O.Webster、Science、251:88
7−893(1991)を参照のこと。これらの重合では、鎖はモノマーを連続
的に付加することによって直線的に生長し、鎖切断移動および終止反応は存在し
ない。生長するポリマー鎖の活性な末端基は脱活性化されず(即ち、それらは、
「リビング」のままである)、鎖はモノマーが存在する限り生長し続ける。リビ
ング重合中の鎖長は、開始剤の化学量論にモノマーを調整することによって制御
される。全鎖が同一速度で生長する状況下では、リビング・ポリマーは狭い分布
の鎖長を有する。ブロック・コポリマーのような複雑な配列は、その後、異なる
モノマーをこの生長する鎖に段階的に付加することによって構築される。A.N
oshayら、Block Copolymers、Academic Pre
ss、New York、(1977)。
Due to the above problems associated with the solid phase method, those skilled in the art will use other protocols for peptide synthesis. For example, synthetic copolymers having a narrow molecular weight distribution, controlled molecular weight, and block and star structures can be prepared using so-called living polymerization techniques. For example, O.Webster, Science, 251: 88.
7-893 (1991). In these polymerizations, the chains grow linearly by successive additions of monomers and there is no chain scission migration and termination reaction. The active end groups of the growing polymer chain are not deactivated (ie, they are
Remains "living"), the chain continues to grow as long as the monomer is present. Chain length during living polymerization is controlled by adjusting the monomer to the stoichiometry of the initiator. Under conditions where all chains grow at the same rate, living polymers have a narrow distribution of chain lengths. Complex sequences, such as block copolymers, are then constructed by stepwise adding different monomers to this growing chain. AN
oshay et al., Block Copolymers, Academic Pre
SS, New York, (1977).

【0008】 高分子量ポリペプチドの化学合成は、α−アミノ酸−N−カルボン酸無水物(
NCA)モノマーの開環重合によって最も直接的に達成される(下記の式1を参
照)。例えば、H.R.Kricheldorf、Models of Biop
olymers by Ring−Opening Polymerizati
on、 Penczek、S.編、CRC Press、Boca Raton
、(1990)を参照。一般的には、NCA重合は、求核剤(代表的には、第一
級アミン)または強塩基(代表的には、ナトリウムアルコキシド)のいずれかで
ある使用開始剤の種類に基づき、2種のカテゴリーに分類できる(下記の式1を
参照)。求核剤により開始される重合は、第1級アミン末端基を介して生長する
と考えられている(下記の式2を参照)。これらの重合は、最初の緩慢な一次プ
ロセスの後に、加速されたモノマー消費が続くという複雑な動力学を示し、異な
る反応性を有する複数の生長種を示唆する。例えば、M.Idelsonら、J.
Am.Chem Soc.、80:2387−2393(1958)を参照。副反
応が多いため、これらの開始剤は、代表的には重合度10未満を有する分子の実
質的分画を含む低分子量ポリマー(10kDa<Mn<50kDa)の形成に限
定される。従って、ポリマーは、極めて広い分子量分布(Mw/Mn=4−10
)を有する。例えば、R.D.Lundbergら、J.Am.Chem Soc.
、79:3961−3972(1957)を参照。
[0008] Chemical synthesis of high molecular weight polypeptides is carried out using α-amino acid-N-carboxylic acid anhydride (
Most directly achieved by ring-opening polymerization of NCA) monomers (see Equation 1 below). For example, HR Kricheldorf, Models of Biop.
Polymers by Ring-Opening Polymerizati
on, Penczek, S. Ed., CRC Press, Boca Raton
, (1990). Generally, NCA polymerization is based on two types of initiators, either nucleophiles (typically primary amines) or strong bases (typically sodium alkoxides). Can be classified into the following categories (see Equation 1 below). Polymerization initiated by nucleophiles is believed to grow via primary amine end groups (see Equation 2 below). These polymerizations show the complex kinetics of an initial slow primary process followed by accelerated monomer consumption, suggesting multiple growing species with different reactivities. For example, M. Idelson et al., J.
See Am. Chem Soc., 80: 2387-2393 (1958). Due to the large number of side reactions, these initiators are typically limited to the formation of low molecular weight polymers (10 kDa <Mn <50 kDa) containing a substantial fraction of molecules with a degree of polymerization less than 10. Therefore, the polymer has an extremely wide molecular weight distribution (Mw / Mn = 4-10).
) Has. For example, RD Lundberg et al., J. Am. Chem Soc.
, 79: 3961-3972 (1957).

【0009】[0009]

【化3】 [Chemical 3]

【0010】 強塩基で開始されるNCA重合は、アミンで開始される反応よりも、はるかに速
い。これらの重合については余り判っていないが、NCAアニオンまたはカルバ
メート反応種のいずれかを介して生長すると考えられている(下記の式3および
4を、それぞれ参照)。例えば、C.H.Bamfordら、Synthetic
Polypeptides、 Academic Press、 New Y
ork、(1956)を参照のこと。
Strong base initiated NCA polymerization is much faster than amine initiated reactions. Little is known about these polymerizations, but it is believed that they grow via either the NCA anion or the carbamate reactive species (see equations 3 and 4 below, respectively). For example, CH Bamford et al., Synthetic
Polypeptides, Academic Press, New Y
See ork, (1956).

【0011】[0011]

【化4】 [Chemical 4]

【0012】 従来の開始剤を用いるNCA重合の大きな制限は、それらが、ブロック・コポ
リマーの形成を妨げる鎖切断移動および終止反応によって障害されるという事実
に起因する。例えば、H.R.Kricheldorf、a−Aminoacid
−N−Carboxyanhydrides and Related Mat
erials、Springer−Verlag、New York、(198
7)を参照。その結果、NCA重合のメカニズムについて、問題となる副反応を
排除できるよう綿密に研究が為されてきた。例えば、H.R.Kricheldo
rf、Models of Biopolymers by Ring−Ope
ning Polymerization、 Penczek、S.編、CRC
Press、Boca Raton、(1990)を参照。これらの研究は、
複数の経路で進行し得る重合の複雑さ故に深刻な妨害に曝されている。さらに、
NCA重合が反応条件および不純物に対して非常に感受性が高いことも、文献中
で矛盾するデータを導き、異なる仮説メカニズムに関して論争が起こる結果とな
った。H.Sekiguchi、Pure and Appl.Chem.、53
:1689−1714(1981);H.Sekiguchiら、J.Poly.
Sci.Symp.、52:157−171(1975)。
A major limitation of NCA polymerizations using conventional initiators is due to the fact that they are hindered by chain scission migration and termination reactions that prevent the formation of block copolymers. For example, HR Kricheldorf, a-Aminoacid
-N-Carboxyanhydrides and Related Mat
initials, Springer-Verlag, New York, (198
See 7). As a result, the NCA polymerization mechanism has been rigorously studied so as to eliminate the problematic side reaction. For example, HR Kricheldo
rf, Models of Biopolymers by Ring-Ope
Ning Polymerization, Penczek, S., CRC
See Press, Boca Raton, (1990). These studies
It is exposed to serious hindrance due to the complexity of polymerization, which can proceed by multiple routes. further,
The high sensitivity of NCA polymerization to reaction conditions and impurities also led to conflicting data in the literature, resulting in controversy regarding different hypothetical mechanisms. H. Sekiguchi, Pure and Appl. Chem., 53
: 1689-1714 (1981); H. Sekiguchi et al., J. Poly.
Sci. Symp., 52: 157-171 (1975).

【0013】 既存のペプチド合成方法に伴う問題は、当業者に様々な問題を提起している。
例えば、NCA重合で起こる鎖切断移動反応は、ペプチド分子量の系統的制御を
排除する。さらに、ブロック・コポリマーは、そのような方法を用いては調製で
きない。 アミノ酸のブロック・コポリマーについては、それほど十分に研究されておら
ず、その原因の多くは、我々の合成方法では十分に明確な構造を生成できるほど
十分な精度で制御できないことが挙げられる。F.Cardinauzら、Bi
opolymers、16:2005−2028(1977)。生物学的素材と
して又は選択的膜としての用途のためのブロック・コポリペプチド合成について
も同じことが言えるが、このタンパク質様構造物の潜在的利点については、適切
な合成構築用ブロックおよびツールの不足のため、まだ、実現化されぬままとな
っている。 例えば、ドラッグ・デリバリーのような生物医学的用途では、それらのインビ
ボ循環能力を増強するため、通常、水溶性成分を必要とする。一般的な水溶性ポ
リペプチド(例えば、ポリ−L−リシンおよびポリ−L−アスパラギン)の抱え
る問題点は、それらがpH依存性溶解性を示し、反対電荷に荷電するバイオポリ
マーによる凝集ゆえに循環寿命が限定される高分子電解質であることである。非
イオン性の水溶性ポリペプチドは、それらがこれらの問題を回避できるため生物
医学的用途に望ましく、また、生物学的性質に影響するタンパク質の安定な2次
構造も示し得る。しかしながら、天然に生じるアミノ酸に由来する全ての高分子
量非イオン性ホモポリペプチド(>25残基類)は、水にきわめて不溶性である
The problems associated with existing peptide synthesis methods pose various problems to those skilled in the art.
For example, the strand break transfer reaction that occurs in NCA polymerization eliminates systematic control of peptide molecular weight. Moreover, block copolymers cannot be prepared using such methods. Block copolymers of amino acids have not been well studied, and many of the causes are that our synthetic methods cannot be controlled with sufficient precision to generate well-defined structures. F. Cardinauz et al., Bi
opolimers, 16: 2005-2028 (1977). The same is true for block copolypeptide synthesis for use as a biological material or as a selective membrane, but the potential benefit of this proteinaceous structure is the lack of suitable synthetic building blocks and tools. Therefore, it has not been realized yet. For example, biomedical applications, such as drug delivery, usually require water-soluble ingredients to enhance their in vivo circulating capacity. The problem with common water-soluble polypeptides (eg, poly-L-lysine and poly-L-asparagine) is that they exhibit pH-dependent solubility and circulatory life due to aggregation by biopolymers of opposite charge. Is a limited polyelectrolyte. Nonionic water-soluble polypeptides are desirable for biomedical applications because they can avoid these problems, and may also exhibit stable secondary structure of proteins that affect their biological properties. However, all high molecular weight nonionic homopolypeptides (> 25 residues) derived from naturally occurring amino acids are highly insoluble in water.

【0014】 非イオン性の水溶性ポリペプチドを生成する1つのアプローチでは、ポリエチ
レングリコール(PEG)を用い、それは、通常、ポリペプチドまたは他のポリ
マー上にグラフトされ、インビボでのそれらの性質を改善する。PEGは非イオ
ン性、水溶性であり、さらに重要なこととして、免疫系によって認識されないこ
とである。PEGは、タンパク質分解酵素のような生物学的分子が透過できない
か、又はそれにより認識されない、物質表面に水和性「立体バリア」を形成する
ことによって、生物学的適合性を付与すると考えられる。従って、PEGを含む
ブロックまたはグラフト・コポリマー薬物担体は、分解せずに血流中を長期間に
わたり循環できる。
One approach to produce nonionic, water-soluble polypeptides uses polyethylene glycol (PEG), which is usually grafted onto polypeptides or other polymers to improve their properties in vivo. To do. PEG is nonionic, water soluble and, more importantly, not recognized by the immune system. PEG is believed to confer biocompatibility by forming a hydrating "steric barrier" on the surface of the material that is impermeable to or unrecognized by biological molecules such as proteolytic enzymes. . Thus, block or graft copolymer drug carriers containing PEG can circulate in the bloodstream for extended periods of time without degradation.

【0015】 PEGをポリペプチド上にグラフトすることの欠点は、その魅力的性質にもか
かわらず、高価なアミノ−またはカルボキシラート(carboxylato)
官能化された分子を結合に必要とすることで、それは、通常、高官能化を確実に
するために短く(<5000Da)なければならない。従って、生物化学的安定
性、自己アセンブリ性および水溶性という魅力的な性質もポリペプチドに取り込
ませた、非イオン性の水溶性ポリペプチド構築用ブロックを生成するための代替
的な方法を開発することに、依然として多くの関心がある。
The drawback of grafting PEG onto a polypeptide is, despite its attractive properties, the expensive amino- or carboxylato.
Requiring a functionalized molecule for conjugation, it usually must be short (<5000 Da) to ensure high functionality. Therefore, we develop an alternative method for producing nonionic water-soluble polypeptide building blocks that also incorporate into the polypeptide the attractive properties of biochemical stability, self-assembly and water solubility. In particular, there is still a lot of interest.

【0016】 ポリペプチドは、組織工学およびドラッグ・デリバリーのような様々な生物医
学的問題のために検討されている。これらの用途のもう1つの課題は、鎖上に末
端基官能性を取り込むことで、それはドラッグ・デリバリー複合体の標的化なら
びにこれら材料の基質特異的アンカーリング(anchoring)に必須である。これら
および他の特徴も、ポリペプチド材料の構造および性質の両方を制御するために
有用であるだろう。結果として、具体的な所望の特性を有するように処理したペ
プチド類の容易な生成を可能にする、新規な方法および組成物が必要とされてい
る。
Polypeptides have been investigated for a variety of biomedical problems such as tissue engineering and drug delivery. Another challenge in these applications is the incorporation of end group functionality on the chain, which is essential for targeting drug delivery complexes as well as substrate-specific anchoring of these materials. These and other features will also be useful for controlling both the structure and properties of the polypeptide material. As a result, there is a need for new methods and compositions that allow the ready production of peptides that have been treated to have specific desired properties.

【0017】 (発明の開示) 本発明は、改変された材料的性質を有するポリペプチドを生成するための進歩
したツールに対する必要性を満たす、新規な方法および組成物を開示する。本明
細書中に開示したNCA重合のための方法および開始剤組成物は、そのようなポ
リペプチド合成の正確な制御を可能とする。特に、本発明の方法は、モノマーを
ポリマーの活性な鎖末端に付加することを仲介する遷移金属の多方面な化学を利
用することによってペプチド合成を成功させ、こうして、鎖切断副反応を排除し
て鎖生長プロセスに有利に作用する。このようにして、開示された方法は、ブロ
ック・コポリマーの形成を可能にする。さらに、生長するポリマーの活性な末端
を金属中心に結合することによって、金属およびこの金属に結合した補助リガン
ドの多様性を介して、モノマーに対するその反応性を正確に制御できる。遷移金
属錯体に触媒される、広範囲の選択的な化学的転換および重合は、本アプローチ
の多様性を証明する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention discloses novel methods and compositions that meet the need for advanced tools for producing polypeptides with modified material properties. The methods and initiator compositions disclosed herein for NCA polymerization allow for precise control of such polypeptide synthesis. In particular, the method of the present invention succeeds in peptide synthesis by utilizing the versatile chemistry of transition metals that mediate the addition of monomers to the active chain ends of polymers, thus eliminating chain scission side reactions. And favors the chain growth process. Thus, the disclosed method allows the formation of block copolymers. Furthermore, by attaching the active terminus of the growing polymer to the metal center, its reactivity towards the monomer can be precisely controlled through the diversity of metal and ancillary ligands attached to this metal. A wide range of selective chemical transformations and polymerizations catalyzed by transition metal complexes demonstrate the versatility of this approach.

【0018】 本発明の1つの態様は、アミド含有メタラサイクル(metallacycle)の製造方法
であって、ある量のa−アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマー(a-aminoaci
d-N-carboxyanhydride monomer)を、低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯
体を含む開始剤分子と化合させて、アミド含有メタラサイクルを形成させること
を包含する方法、を提供する。
One aspect of the invention is a method of making an amide-containing metallacycle, wherein an amount of a-amino acid-N-carboxylic acid anhydride monomer (a-aminoacines) is used.
dN-carboxyanhydride monomer) is combined with an initiator molecule comprising a low valent transition metal-Lewis base ligand complex to form an amide-containing metallacycle.

【0019】 本発明の別の態様は、開始剤分子を製造する方法であって、アリルオキシカル
ボニル(alloc)保護されたアミノ酸アミドと低原子価遷移金属−ルイス塩
基リガンド錯体とを化合させて、下記の一般式:
Another aspect of the invention is a method of making an initiator molecule, which comprises combining an allyloxycarbonyl (alloc) protected amino acid amide with a low valent transition metal-Lewis base ligand complex, The following general formula:

【0020】[0020]

【化5】 [Chemical 5]

【0021】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり、Lは、ルイス塩基リガンドであり;
R1およびR2の1つは、アミノ酸側基であり、他は水素である;およびR3は
、第一級アミン基に結合され得る任意の官能末端基である]を有するアミド−ア
ミデートメタラサイクルを形成することを包含する方法を提供する。このR3末
端基は、代表的には、ポリペプチド鎖を「標識する(tag)」か又は官能化する
ために使用され、これは、この方法を使用することに伴う主な利点である。代表
的には、この基は、ペプチド、オリゴサッカリド、オリゴヌクレオチド、蛍光分
子、ポリマー鎖、ポリペプチドを基質に結合させる小分子の治療用の化学的リン
カー、感知分子として作用する化学的リンカー、またはポリペプチドをタンパク
質、ポリサッカリドまたはポリヌクレオチドのような大分子に結合させる反応性
リンカーである。 本発明の別の態様は、一般式:
[Wherein M is a low-valent transition metal and L is a Lewis base ligand;
One of R1 and R2 is an amino acid side group and the other is hydrogen; and R3 is any functional end group that can be attached to a primary amine group]. A method is provided that includes forming. The R3 end group is typically used to "tag" or functionalize the polypeptide chain, which is a major advantage associated with using this method. Typically, this group is a peptide, oligosaccharide, oligonucleotide, fluorescent molecule, polymer chain, therapeutic chemical linker of a small molecule that attaches a polypeptide to a substrate, a chemical linker that acts as a sensing molecule, or A reactive linker that attaches a polypeptide to a large molecule, such as a protein, polysaccharide or polynucleotide. Another aspect of the invention is the general formula:

【0022】[0022]

【化6】 [Chemical 6]

【0023】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり; Lは、ルイス塩基リガンドであり; R1、R2、R3、R5およびR6のそれぞれは、(独立して)アラニン、ア
ルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタ
ミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、
フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン
またはバリンの側鎖からなる群から選択される部分であり;R4は、水素部分ま
たはポリアミノ酸鎖であり、およびR7は、官能性末端基である]の分子を含む
5員または6員のアミド含有メタラサイクルからなる組成物を提供する。 これら組成物の好ましい態様では、金属は、ニッケル、パラジウム、白金、コ
バルト、ロジウム、イリジウムおよび鉄からなる群から選択される遷移金属であ
り、ルイス塩基リガンドは、ピリジルリガンド、ジイミンリガンド、ビスオキサ
ゾリンリガンド、アルキルホスフィンリガンド、アリールホスフィンリガンド、
第3級アミンリガンド、イソシアニドリガンドおよびシアニドリガンドからなる
群から選択される。
[Wherein M is a low-valent transition metal; L is a Lewis base ligand; each of R 1, R 2, R 3, R 5 and R 6 is (independently) alanine, arginine, asparagine. , Aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine,
A moiety selected from the group consisting of the side chains of phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine or valine; R4 is a hydrogen moiety or a polyamino acid chain and R7 is a functional end group] A composition comprising a 5- or 6-membered amide-containing metallacycle containing a molecule of In a preferred embodiment of these compositions, the metal is a transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, cobalt, rhodium, iridium and iron and the Lewis base ligand is a pyridyl ligand, diimine ligand, bisoxazoline. Ligand, alkylphosphine ligand, arylphosphine ligand,
It is selected from the group consisting of tertiary amine ligands, isocyanide ligands and cyanide ligands.

【0024】 本発明の関連する態様は、アミド含有メタラサイクル末端基を有するポリアミ
ノ酸鎖にアミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCA)を付加する方法からなり、
NCAをポリアミノ酸鎖に付加させるために、NCAをポリアミノ酸鎖と化合さ
せる。
A related aspect of the invention comprises a method of adding an amino acid-N-carboxylic acid anhydride (NCA) to a polyamino acid chain having an amide-containing metallacycle end group,
In order to add the NCA to the polyamino acid chain, the NCA is combined with the polyamino acid chain.

【0025】 本明細書中に開示した本発明のもう1つの態様は、NCAモノマーを、低原子
価遷移金属−ルイス塩基リガンドで構成される開始剤分子錯体と化合させること
による、アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーを重合する方法を包含する。
本明細書中に開示した本発明の具体的態様は、O−C5およびO−C2無水物結合
を担持する環を有するアミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーを重合する方法
であって、酸化的付加反応を受け得る低原子価金属で構成される開始剤分子錯体
と第1NCAモノマーとを化合させることからなり、ここで、酸化的付加反応は
、2個の電子およびルイス塩基を含む電子ドナーによって酸化状態を明白に増加
させる方法を包含する。開始剤分子は、その後、O−C5またはO−C2無水物結
合のいずれかを介する酸化的付加により第1NCAの環を開環させ、その後、第
2NCAモノマーと化合して、アミド含有メタラサイクルを形成させる。続いて
、第3のNCAモノマーをアミド含有メタラサイクルと化合させると、アミド含
有メタラサイクルのアミド窒素は、NCAのカルボニル炭素を攻撃する。従って
、NCAをポリアミノ酸鎖に付加し、アミド含有メタラサイクルを更なる重合の
ために再生させる。本発明の好ましい態様では、開始剤の効率は、反応に影響を
及ぼすその能力に関して選択された溶媒中で反応を進行させるよう制御される。
本発明の具体的な態様では、溶媒は、酢酸エチル、トルエン、ジオキサン、アセ
トニトリル、THFおよびDMFからなる群から選択される。
Another aspect of the invention disclosed herein is amino acid-N- by combining an NCA monomer with an initiator molecular complex composed of a low valent transition metal-Lewis base ligand. A method of polymerizing a carboxylic acid anhydride monomer is included.
Specific embodiments of the invention disclosed herein is a O-C 5 and O-C 2 process for polymerizing amino -N- carboxylic acid anhydride monomer having a ring holding anhydride bonds, It consists of combining an initiator molecular complex composed of a low-valent metal capable of undergoing an oxidative addition reaction with a first NCA monomer, wherein the oxidative addition reaction is an electron containing two electrons and a Lewis base. Included is a method of explicitly increasing the oxidation state by a donor. The initiator molecule then opens the ring of the first NCA by oxidative addition via either an O—C 5 or an O—C 2 anhydride bond, and then combines with a second NCA monomer to form an amide-containing metalla. Form a cycle. Subsequently, when the third NCA monomer is combined with the amide-containing metallacycle, the amide nitrogen of the amide-containing metallacycle attacks the carbonyl carbon of the NCA. Therefore, NCA is added to the polyamino acid chain and the amide-containing metallacycle is regenerated for further polymerization. In a preferred embodiment of the invention, the efficiency of the initiator is controlled to drive the reaction in a solvent selected for its ability to influence the reaction.
In a particular embodiment of the present invention the solvent is selected from the group consisting of ethyl acetate, toluene, dioxane, acetonitrile, THF and DMF.

【0026】 本発明のもう1つの態様は、ある量の第1アミノ酸−N−カルボン酸無水物(
NCA)モノマーを、低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯体を含む開始剤
分子と化合させてポリアミノ酸鎖を生成させ、その後、ある量の第2アミノ酸−
N−カルボン酸無水物モノマーを該ポリアミノ酸鎖と化合させて、第2アミノ酸
−N−カルボン酸無水物モノマーを該ポリアミノ酸鎖に付加させることからなる
、ブロック・コポリペプチドの製造方法を提供する。この方法の好ましい態様で
は、開始剤分子は、第1アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーと化合し、一
般式:
Another aspect of the invention is that an amount of a first amino acid-N-carboxylic acid anhydride (
NCA) monomer is combined with an initiator molecule containing a low valence transition metal-Lewis base ligand complex to form a polyamino acid chain, followed by an amount of a second amino acid-
Provided is a method for producing a block copolypeptide, which comprises combining an N-carboxylic acid anhydride monomer with the polyamino acid chain and adding a second amino acid-N-carboxylic acid anhydride monomer to the polyamino acid chain. . In a preferred embodiment of this method, the initiator molecule is combined with a first amino acid-N-carboxylic anhydride monomer and has the general formula:

【0027】[0027]

【化7】 [Chemical 7]

【0028】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり; Lは、ルイス塩基リガンドであり; R1、R2およびR3のそれぞれは、独立して、アラニン、アルギニン、アス
パラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン
、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニ
ン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンまたはバリンの
側鎖からなる群から選択される部分であり;および R4は、ポリアミノ酸鎖である]のアミド含有メタラサイクル中間体を形成す
る。
[Wherein M is a low-valent transition metal; L is a Lewis base ligand; R 1, R 2 and R 3 are each independently alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine , Glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine or valine side chain; and R4 is a polyamino acid. A chain] of the amide-containing metallacycle intermediate.

【0029】 さらに別の態様では、本発明は、従来の技術で達成できなかった特徴を有する
ブロック・コポリペプチド組成物を提供する。本発明の具体的態様は、約100
個以上のアミノ酸残基である多くの全長のモノマー単位および少なくとも約1.
01<Mw/Mn<1.25の鎖長分布を有するブロック・ポリペプチドを含む
、ポリペプチド組成物からなる。関連する態様では、ポリペプチドは、約250
個以上のアミノ酸残基である全長のモノマー単位を数多く有する。具体的な態様
では、コポリペプチドは、連続する同一アミノ酸モノマー単位の少なくとも3個
のブロックからなる。本発明の具体的な態様では、ブロック成分の少なくとも1
つは、g−ベンジル−L−グルタメートである。
In yet another aspect, the invention provides a block copolypeptide composition having features not achieved by the prior art. A particular embodiment of the present invention is about 100
Many full-length monomer units of one or more amino acid residues and at least about 1.
A polypeptide composition comprising a block polypeptide having a chain length distribution of 01 <Mw / Mn <1.25. In a related aspect, the polypeptide is about 250
It has a large number of full-length monomer units that are more than one amino acid residue. In a specific embodiment, the copolypeptide consists of at least 3 blocks of consecutive identical amino acid monomer units. In a particular embodiment of the present invention, at least one of the block components
The first is g-benzyl-L-glutamate.

【0030】 本発明はまた、生化学的安定性、水溶性および自己アセンブリなどの改良され
た性質を有する、生物学的適合性の材料に対する必要性を満たす新規な方法およ
び組成物を開示する。本明細書中に開示した両親媒性ブロック・コポリペプチド
を製造する方法は、明確な小胞構造(vesicular structure)を有する組成物の
合成およびアセンブリを可能にし、それらは、ドラッグ・デリバリーのような生
物医学的用途に重要である。
The present invention also discloses novel methods and compositions that meet the need for biocompatible materials with improved properties such as biochemical stability, water solubility and self-assembly. The methods of making the amphipathic block copolypeptides disclosed herein allow for the synthesis and assembly of compositions with well-defined vesicular structures, such as drug delivery. Important for biomedical applications.

【0031】 本発明の1つの態様は、両親媒性ブロック・コポリペプチドを製造する方法で
あって、(1)ある量のオリゴ(エチレングリコール)官能化アミノ酸−N−カ
ルボン酸無水物(EG−aa−NCA)モノマーを、開始剤分子と化合させるこ
とにより可溶性ブロック・ポリペプチドを生成する工程;および(2)該可溶性
ブロックを、少なくとも1個の他のアミノ酸NCAモノマーを含む組成物と化合
させることにより不溶性ブロックを結合させる工程、を包含する方法を提供する
。本方法の好ましい態様では、EG−aa−NCAモノマーのアミノ酸成分は、
リシン、セリン、システイン、またはチロシンであり、一方、不溶性ブロックは
、1個以上の天然に生じるアミノ酸を含むアミノ酸の混合物を含有できる。
One aspect of the present invention is a method of producing an amphipathic block copolypeptide, comprising: (1) an amount of oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid-N-carboxylic acid anhydride (EG- aa-NCA) monomer is combined with an initiator molecule to form a soluble block polypeptide; and (2) the soluble block is combined with a composition comprising at least one other amino acid NCA monomer. Thereby binding the insoluble block. In a preferred aspect of the method, the amino acid component of the EG-aa-NCA monomer is
Lysine, serine, cysteine, or tyrosine, while the insoluble block can contain a mixture of amino acids, including one or more naturally occurring amino acids.

【0032】 本発明の関連する態様は、NCAがポリペプチドに付加されるようにNCAを
ポリペプチドと化合させることによって、1個以上のオリゴ(エチレングリコー
ル)−終止アミノ酸残基を有する可溶性ブロック・ポリペプチドにアミノ酸−N
−カルボン酸無水物(NCA)を付加する方法からなる。
A related aspect of the invention is to combine soluble blocks with one or more oligo (ethylene glycol) -terminating amino acid residues by combining the NCA with the polypeptide such that the NCA is added to the polypeptide. Amino acid-N in polypeptide
-A method of adding a carboxylic acid anhydride (NCA).

【0033】 さらに別の態様では、本発明は、溶解性、生化学的安定性および生物学的適合
性の改良された特性を有する、両親媒性のブロック・コポリペプチド組成物を提
供する。両親媒性ブロック・コポリペプチドは、1個以上のオリゴ(エチレング
リコール)−終止アミノ酸残基を有する可溶性ブロック・ポリペプチドおよび実
質的に非イオン性アミノ酸残基から構成される不溶性ブロックを含む。本発明の
具体的態様は、(1)EG−リシン残基を有する可溶性ブロック・ポリペプチド
;および(2)統計的にランダム配列である2〜3種の異なるアミノ酸成分の混
合物を含有する不溶性ブロック・ポリペプチドを含むポリペプチド組成物である
。別の具体的態様では、コポリペプチドは、少なくとも3つのブロックからなり
、ブロックの1つ以上は可溶性ブロック・ポリペプチドであり、別のブロックは
不溶性ブロック・ポリペプチドである。
In yet another aspect, the invention provides amphipathic block copolypeptide compositions having improved properties of solubility, biochemical stability and biocompatibility. Amphiphilic block copolypeptides include a soluble block polypeptide having one or more oligo (ethylene glycol) -terminating amino acid residues and an insoluble block composed of substantially nonionic amino acid residues. Specific embodiments of the invention include (1) a soluble block polypeptide having an EG-lysine residue; and (2) an insoluble block containing a mixture of 2-3 different amino acid components that are statistically random sequences. -It is a polypeptide composition containing a polypeptide. In another specific embodiment, the copolypeptide consists of at least three blocks, one or more of the blocks being a soluble block polypeptide and the other block being an insoluble block polypeptide.

【0034】 ブロック・コポリペプチドの両親媒性の性質は更に別の態様を提供し、それは
、小胞(vesicles)を形成する方法である。この方法は、両親媒性ブロック・コ
ポリペプチドを水溶液に懸濁させ、コポリペプチドが自然に小胞として自己アセ
ンブリすることからなる。具体的な態様では、直径約50nm〜約500nmを
有する、より小さな小胞は、より大きい小胞の懸濁液を超音波処理することによ
って形成できる。
The amphipathic nature of block copolypeptides provides yet another aspect, which is a method of forming vesicles. This method consists of suspending the amphipathic block copolypeptide in an aqueous solution and allowing the copolypeptide to spontaneously self-assemble as vesicles. In a specific embodiment, smaller vesicles having a diameter of about 50 nm to about 500 nm can be formed by sonicating a suspension of larger vesicles.

【0035】 関連する態様では、本発明は、本発明の両親媒性ブロック・コポリペプチドお
よび水から構成される小胞含有組成物を提供する。
In a related aspect, the invention provides a vesicle-containing composition composed of an amphipathic block copolypeptide of the invention and water.

【0036】 別の関連する態様では、本発明は、EG官能化アミノ酸モノマーを製造する方
法であって、エチレングリコール(EG)誘導体を、例えば、リシン、セリン、
システイン、およびチロシンのような反応性側基を有するアミノ酸と化合させる
工程を包含する方法を提供する。
In another related aspect, the present invention is a method of making an EG-functionalized amino acid monomer, wherein the ethylene glycol (EG) derivative is, for example, lysine, serine,
Methods are provided that include the step of combining cysteine and an amino acid having a reactive side group such as tyrosine.

【0037】 両親媒性ブロック・コポリペプチドを製造する方法および組成物は、EG−ア
ミノ酸ドメインがポリ(エチレングリコール)、つまりPEGの特定の望ましい
特性に匹敵することから、特に魅力的である。例えば、PEGは、体内の免疫防
御機構に認識されない生物学的不可視性が周知であり、従って、ドラッグ・デリ
バリー、酵素安定化、組織工学、およびインプラント表面改変に多くの有用な用
途を見い出した。
Methods and compositions for making amphipathic block copolypeptides are particularly attractive because the EG-amino acid domain is comparable to certain desirable properties of poly (ethylene glycol), or PEG. For example, PEG is well known for its biological invisibility, which is not recognized by the body's immune defense mechanisms, and thus has found many useful applications in drug delivery, enzyme stabilization, tissue engineering, and implant surface modification.

【0038】 本発明の好ましい態様類の例として、種々の金属およびリガンドに基づいて、
アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)をブロック・コポリペプチドに重
合させる一連の開始剤が記載されている。これらの開始剤は、NCAs重合に使
用される公知の従来の開始剤全てと性質が実質的に異なっており、また、アミノ
酸のブロック・コポリマーが調製できるように、これらの重合を制御できる点で
もユニークである。具体的に、これらの開始剤は、これらの重合からの鎖移動お
よび鎖終止副反応を排除し、その結果、狭い分子量分布、分子量制御、並びに明
確なブロック配列および組成のコポリマーを調製する能力が生ずる。これらの特
徴の全ては、これまで、従来の開始剤システムを用いて得ることができなった。
さらに、本明細書中に開示した開始剤は、市販されている材料から単一工程で容
易に調製される。
As an example of the preferred embodiments of the present invention, based on various metals and ligands,
A series of initiators that polymerize amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs) into block copolypeptides have been described. These initiators are substantially different in nature from all known conventional initiators used in NCAs polymerization, and also in the ability to control their polymerization so that block copolymers of amino acids can be prepared. Be unique. Specifically, these initiators have the ability to eliminate chain transfer and chain termination side reactions from these polymerizations, resulting in narrow molecular weight distribution, molecular weight control, and the ability to prepare copolymers of well-defined block sequence and composition. Occurs. All of these characteristics have hitherto not been obtainable using conventional initiator systems.
Moreover, the initiators disclosed herein are easily prepared in a single step from commercially available materials.

【0039】 この新規なクラスの開始剤、およびそれらを用いる方法の発見は、NCA重合
から副反応を排除させ、さらに、明確な(well-defined)ブロック・コポリペプチ
ドの調製を可能にする。我々の開始剤の代表的な例の形成は、NCAモノマーを
ゼロ原子価のニッケル錯体であるbipyNi(COD)[bipy=2,2’
−ビピリジル、COD=1,5−シクロオクタジエン]に酸化的付加反応させた
結果である。この反応は、ゼロ原子価ニッケルへの環状無水物の公知の酸化的付
加に類似しており、アシルカルボキシラート(carboxylato)二価ニ
ッケル錯体(下記の式5を参照)が得られる。
The discovery of this new class of initiators, and methods of using them, eliminates side reactions from NCA polymerization and further allows the preparation of well-defined block copolypeptides. The formation of a representative example of our initiator is based on the NCA monomer being a zero-valent nickel complex, bipyNi (COD) [bipy = 2,2 ′].
-Bipyridyl, COD = 1,5-cyclooctadiene]. This reaction is similar to the known oxidative addition of cyclic anhydrides to zero-valent nickel, resulting in an acylcarboxylate divalent nickel complex (see equation 5 below).

【0040】[0040]

【化8】 [Chemical 8]

【0041】 この反応は、これらの公知の酸化的付加反応に類似しているが、本明細書中に
開示した分子の形成中に起こる反応には前例がない。
This reaction is similar to these known oxidative addition reactions, but there is no precedent for the reactions that occur during the formation of the molecules disclosed herein.

【0042】 本明細書中に開示した方法および開始剤の組成物は、生物学、化学、物理学お
よび材料工学で潜在的な用途を有する、複雑なポリペプチド生物学的材料の調製
を可能にする。潜在的用途には、医療(ドラッグ・デリバリー、組織工学)、「
スマート」ヒドロゲル(環境反応性の有機材料)、および有機/無機の生物学的
模倣性複合材料(人工骨、高性能コーティング)が挙げられる。
The methods and compositions of initiators disclosed herein allow the preparation of complex polypeptide biological materials with potential applications in biology, chemistry, physics and materials engineering. To do. Potential applications include medical (drug delivery, tissue engineering),
Included are "smart" hydrogels (organic materials that are environmentally reactive), and organic / inorganic biomimetic composites (artificial bone, high performance coatings).

【0043】 (発明の詳細な説明)1. 定義 用語「ブロック・コポリペプチド」は、本明細書中では、少なくとも2個の共
有結合ドメイン(「ブロック」)を含むポリペプチドを指し、1つのブロックは
、別のブロックのアミノ酸残基の組成とは異なる組成のアミノ酸残基を有する。
これらのブロックの数、長さ、順序および組成は、任意の数の繰返し体(repeat
)で全ての可能なアミノ酸を含むよう変化し得る。好適には、ブロック・コポリ
ペプチド中の全長のモノマー単位(残基)の総数は、100よりも大きく、ブロ
ック・コポリマー中の鎖長分布は、約1.01<Mw/Mn<約1.25[ここで
、Mw/Mn=数平均分子量で割った重量平均分子量]である。 用語「保護」および「側鎖保護基」は、本明細書中では、代表的には、求核剤
またはプロトン源である反応性官能基に置かれた化学的置換基を指し、それらを
プロトン性(protic)源または求核剤として非反応性にする。これらの置
換基の選択および配置は、文献の手順、M.Bodanszkyら、The p
ractice of Peptide Synthesis、第2版、Spr
inger、Berlin/Heidelberg(1994)によった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Definitions The term “block copolypeptide” as used herein refers to a polypeptide that comprises at least two covalent binding domains (“blocks”), one block. Have amino acid residues of different composition than the composition of the amino acid residues of another block.
The number, length, order and composition of these blocks can be any number of repeats.
) Can be changed to include all possible amino acids. Suitably, the total number of full length monomeric units (residues) in the block copolypeptide is greater than 100 and the chain length distribution in the block copolymer is about 1.01 <Mw / Mn <about 1.25. [Where Mw / Mn = weight average molecular weight divided by number average molecular weight]. The terms "protecting" and "side chain protecting group" are used herein to refer to chemical substituents placed on a reactive functional group that is typically a nucleophile or a source of protons and refer to them as a proton. Make it non-reactive as a protic source or nucleophile. The selection and placement of these substituents is described in literature procedures, M. Bodanszky et al., The p.
ractice of Peptide Synthesis, 2nd edition, Spr
Inger, Berlin / Heidelberg (1994).

【0044】II. 総説 理想的なリビング重合は、迅速開始、並びに殆どの重合システムで生長鎖の生
長と競合する終止および鎖移動工程の不存在を特徴とする。これらの条件が実現
化されると、全てのポリマー鎖は殆ど同時に生長を開始し、モノマーが枯渇して
しまうまで生長を続ける。鎖当たりのモノマー残基の平均数は、その時、単純に
開始剤に対するモノマーのモル比であり、鎖長分布は、ポアソン統計によって説
明される。M.Szwarc、Carbanions、Living Poly
mers、 and Electron−Transfer Processe
s、 Wiley、New York(1968)。本明細書中で開示するよう
に、これらの条件は、bipyNi(COD)によるNCAsの重合においては
満足された。鎖長分布は狭く、ポアソン統計と一致し、重合速度はモノマー濃度
に比例し、活性な鎖末端の数がこの反応全体で一定のままであることを示す。 ブロック・コポリマー合成のためにリビング重合をこれだけ強力にするのは、
終止および移動がないことである。生長する鎖はモノマーが枯渇した後でも活性
のままであるので、この段階で第2のモノマーを添加することは、第1のものと
組成が異なる第2ブロックの生長をもたらす。モノマーを適切に選択することで
、上記の性質、つまり、ゴム様ガラス状;親水性および疎水性;および伝導性お
よび絶縁性などを組み合わせた種々のものを工作可能になる。 「リビング」重合条件下、即ち、終止および鎖移動のない条件下で、ゼロ原子
価ニッケル触媒により重合されるNCAsの例を提供することにより、開示され
た方法および組成物がこれまで可能としなかった様式で、ペプチド類の生成およ
び操作が可能になる。リビング重合は、予め定められた分子量および狭い分子量
分布のポリマー合成を可能にし、恐らくさらに重要であることとして、個々のモ
ノマー残基それぞれの長い配列が単一部位で結合される明確なブロック・コポリ
マーの調製を可能とする。以前は小さなサブセットの重合可能なモノマーに確保
されていたリビング重合の利点が、NCAsに対しても拡大でき、通常とは異な
る有用な特性を有する高分子量のポリペプチドおよびブロック・コポリペプチド
の調製にも拡大できる。
II. Review Ideal living polymerizations are characterized by rapid initiation, and the absence of termination and chain transfer steps that compete with the growth of growing chains in most polymerization systems. When these conditions are realized, all polymer chains begin to grow almost simultaneously and continue to grow until the monomer is depleted. The average number of monomer residues per chain is then simply the molar ratio of monomer to initiator and the chain length distribution is explained by Poisson statistics. M. Szwarc, Carbanions, Living Poly
mers, and Electron-Transfer Process
S. Wiley, New York (1968). As disclosed herein, these conditions were met in the polymerization of NCAs with bipyNi (COD). The chain length distribution is narrow, consistent with Poisson statistics, showing that the polymerization rate is proportional to monomer concentration, indicating that the number of active chain ends remains constant throughout the reaction. What makes living polymerization so powerful for block copolymer synthesis is
There is no end and no movement. Since the growing chain remains active after the monomer is depleted, adding a second monomer at this stage results in the growth of a second block that is different in composition from the first. Appropriate selection of monomers makes it possible to fabricate various combinations of the above properties, such as rubber-like glassy; hydrophilic and hydrophobic; and conductive and insulating. By providing examples of NCAs that are polymerized with zero-valent nickel catalysts under "living" polymerization conditions, i.e., without termination and chain transfer, the disclosed methods and compositions have not previously been possible. In a different manner, it allows the production and manipulation of peptides. Living polymerization enables the synthesis of polymers of predetermined and narrow molecular weight distribution, and perhaps more importantly, a well-defined block copolymer in which a long sequence of each individual monomer residue is attached at a single site. Can be prepared. The advantages of living polymerization, previously reserved for a small subset of polymerizable monomers, can be extended to NCAs to prepare high molecular weight polypeptides and block copolypeptides with unusual and useful properties. Can also be expanded.

【0045】 本明細書中に開示した方法および組成物は、アミノ酸を重合し、アミノ酸をポ
リアミノ酸鎖に付加するための新規な方法を教示する。さらに、本明細書中に開
示した開始剤およびアミド含有メタラサイクル組成物は、鎖生長プロセス(即ち
、リビング重合)に有利である副反応排除によってブロック・コポリペプチドの
合成を可能にし、こうして、ポリアミノ酸鎖への複数モノマー付加を可能とする
。開示した具体的な方法および開始剤およびアミド含有メタラサイクル組成物は
、下記に述べるように本発明の好ましい実施態様を示し、他の実施態様も包含さ
れる。
The methods and compositions disclosed herein teach novel methods for polymerizing amino acids and adding amino acids to polyamino acid chains. In addition, the initiator and amide-containing metallacycle compositions disclosed herein allow the synthesis of block copolypeptides by side reaction elimination, which favors the chain growth process (ie, living polymerization), thus Allows the addition of multiple monomers to the amino acid chain. The specific methods and initiators and amide-containing metallacycle compositions disclosed represent preferred embodiments of the invention as described below, and other embodiments are also encompassed.

【0046】 下記の実施例では、活性な金属開始剤を形成するための一般的特徴、ならびに
開始剤効率を測定する手段(例えば、実施例3を参照)を考察する。本明細書中
では、さらに、有効な開始剤を生成するためのパラメータ、ならびに開示した方
法における種々の開始剤錯体の活性、およびそれらが機能する能力を評価するア
ッセイについても開示する。さらに、本明細書中では、本システムで作用するそ
れらの能力について評価した、多くの種々の開始剤組成物についても開示する。
さらに、実施例は、種々のポリペプチド付加反応に対する、種々の溶媒の効果を
例示している。当業者は、これらのプロトコルを用いて、新規な潜在的開始剤分
子を構築し、開示した方法で機能するそれらの能力を評価することもできる。本
明細書中に開示したプロトコルを用いて、異なるアミド含有メタラサイクルの活
性、および開示した方法で機能するそれらの能力も評価し得る。
The following examples discuss general features for forming active metal initiators, as well as a means of measuring initiator efficiency (see, eg, Example 3). Also disclosed herein are parameters for generating effective initiators, as well as assays that assess the activity of various initiator complexes in the disclosed methods, and their ability to function. Further disclosed herein are a number of different initiator compositions that have been evaluated for their ability to act in the system.
Further, the examples illustrate the effect of different solvents on different polypeptide addition reactions. One of skill in the art can also use these protocols to construct new potential initiator molecules and evaluate their ability to function in the disclosed methods. The protocols disclosed herein can also be used to assess the activity of different amide-containing metallacycles, and their ability to function in the disclosed methods.

【0047】 アミノ酸を重合し、アミノ酸をポリアミノ酸鎖に付加するための新規な手段の
提供において、開示した方法および組成物は、複雑なポリペプチド合成に伴う幾
つかの問題を克服する。ブロック・コポリペプチド合成の成功には、鎖生長プロ
セス(即ち、リビング重合)に有利である副反応の排除を必要とし、この結果、
各鎖に対する複数モノマーの付加を可能にする。L.J.Fetters、“Mo
nodisperse Polymers”、Encyclopedia of
Polymer Science and Engineering、第二版
、Wiley−Interscience、New York、10:19−2
5(1987);O.Webster、“Living Polymeriza
tion Methods”、Science、251:887−893(19
91)。この問題は、活性なポリマー鎖末端へのモノマー付加を仲介する遷移金
属の多様な化学を利用することによって対処された。T.J.Deming、“P
olypeptide Materials: New Synthetic
Methods and Applications” Adv.Materi
als、9:299−311(1997)。遷移金属錯体に触媒される広範囲の
選択的な化学的転換および重合は、このアプローチの可能性を証明する。J.P.
Collmanら、Principles and Applications
of Organotransition Metal Chemistry
、第2版、University Science、Mill Valley、
(1987)。 ニッケル(0)に対する環状無水カルボン酸の酸化的付加は、最初に、Uhl
igおよび共同研究者によって報告された。E.Uhligら、Z.Anorg.
Allg.Chem.、465:141−146(1980)。無水コハク酸を
2Ni(COD)に添加すると、6員のアシルカルボキシラートニッケラサイ
クル(nickelacycle)が最初に形成され、それは周囲温度以上で脱カルボニル化し
、安定な5員のアルキルカルボキシラート錯体を形成する。L2=ドナーリガン
ド(類);COD=1,5−シクロオクタジエン;bipy=2,2’−ビピリ
ジル。非対称な無水物を用いると、酸化的付加の領域特異性は、ドナーリガンド
(L2)および溶媒によって変動することが見出された。A.M.Castano
ら、Organometallics、13:2262−2268(1994)
。NCAが非対称無水物結合を横断してニッケル(0)に酸化的に付加されると
き、付加の領域特異性が生成物の性質および反応性の決定に重要である。生じる
5員メタラサイクルの安定性が高いために、両方の当初の生成物について、脱カ
ルボニル化は脱カルボキシル化よりも好ましいと予測される(図3のスキーム1
を参照)。E.Uhligら、Z.Anorg.Allg.Chem.、465:1
41−146(1980)。ニッケル(0)へのNCAsの付加は、生成する金
属アミドまたは金属カルバマート(carbamato)錯体が反応性、キラル
合成中間体として有用であると証明されるかも知れないので、関心が寄せられて
いる。
In providing a novel means for polymerizing amino acids and adding amino acids to polyamino acid chains, the disclosed methods and compositions overcome some of the problems associated with complex polypeptide synthesis. Successful block copolypeptide synthesis requires elimination of side reactions that favor the chain growth process (ie, living polymerization), which results in
Allows the addition of multiple monomers to each chain. LJ Fetters, “Mo
nodisperse Polymers ", Encyclopedia of
Polymer Science and Engineering, Second Edition, Wiley-Interscience, New York, 10: 19-2.
5 (1987); O. Webster, "Living Polymeriza.
motion methods ", Science, 251: 887-893 (19).
91). This problem has been addressed by utilizing the diverse chemistry of transition metals to mediate the addition of monomers to the active polymer chain ends. TJ Deming, "P
oleptide Materials: New Synthetic
Methods and Applications ”Adv.
als, 9: 299-311 (1997). A wide range of selective chemical conversions and polymerizations catalyzed by transition metal complexes demonstrate the potential of this approach. JP
Collman et al., Principles and Applications.
of Organotransition Metal Chemistry
, 2nd Edition, University Science, Mill Valley,
(1987). The oxidative addition of cyclic carboxylic acid anhydrides to nickel (0) was first described by Uhl.
ig and co-workers. E. Uhlig et al., Z. Anorg.
Allg. Chem., 465: 141-146 (1980). When succinic anhydride is added to L 2 Ni (COD), a 6-membered acylcarboxylate nickelacycle is first formed, which decarbonylates above ambient temperature and is a stable 5-membered alkylcarboxylate complex. To form. L 2 = donor ligand (s); COD = 1,5-cyclooctadiene; bipy = 2,2′-bipyridyl. With asymmetric anhydrides, the region specificity of oxidative addition was found to vary with donor ligand (L 2 ) and solvent. AM Castano
Et al., Organometallics, 13: 2262-2268 (1994).
. When NCA is oxidatively added to nickel (0) across an asymmetric anhydride bond, the region specificity of the addition is important in determining the nature and reactivity of the product. Due to the high stability of the resulting 5-membered metallacycle, decarbonylation is expected to be preferable to decarboxylation for both initial products (Scheme 1 of Figure 3).
See). E. Uhlig et al., Z. Anorg. Allg. Chem., 465: 1.
41-146 (1980). The addition of NCAs to nickel (0) is of interest as the resulting metal amide or metal carbamate complex may prove useful as a reactive, chiral synthetic intermediate.

【0048】 a−アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)の反応化学は、これらの分
子が特定のペプチド、ポリペプチド、および他のアミノ酸含有化合物を配列させ
る潜在的な前駆体であることから、研究されてきた。H.R.Kricheldo
rf、a−アミノ酸−N−カルボン酸無水物および関連する材料、Spring
er−Verlag、New York、(1987);H.R.Krichel
dorf、Models of Biopolymers by Ring−O
pening Polymerization、Penczek、S.編、CR
C Press、Boca Raton、(1990)。NCAsは、それらが
アミノ酸から容易に調製され、それらが調製時またはその後の反応のいずれにお
いてもキラルなa−炭素でラセミ化を示さないので、魅力的なペプチド構築用ブ
ロックである。W.E.Hanbyら、Nature、161:132(1948
);A.Bergerら、J.Am.Chem Soc.、73:4084−408
8(1951)。しかしながら、NCAsの利用は、それらの複雑な反応性およ
び制御不可能な重合性傾向ゆえに限定されていた。
The reaction chemistry of a-amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs) is based on the fact that these molecules are potential precursors for aligning specific peptides, polypeptides, and other amino acid-containing compounds. , Has been studied. HR Kricheldo
rf, a-amino acid-N-carboxylic acid anhydride and related materials, Spring
er-Verlag, New York, (1987); HR Krichel.
dorf, Models of Biopolymers by Ring-O
penning Polymerization, Penczek, S., CR
C Press, Boca Raton, (1990). NCAs are attractive peptide building blocks because they are easily prepared from amino acids and they do not show racemization at the chiral a-carbon either during preparation or in subsequent reactions. WE Hanby et al., Nature, 161: 132 (1948).
); A. Berger et al., J. Am. Chem Soc., 73: 4084-408.
8 (1951). However, the use of NCAs has been limited due to their complex reactivity and uncontrollable tendency to polymerize.

【0049】 従来のアミン開始剤の金属配位錯体を使用して重合を制御する試みは、当分野
で記載されてきた。T.J.Deming、“Transition Metal
−Amine Initiators for Preparation of
Well−defined Poly(g−benzyl−L−glutam
ate)”J.Am.Chem.Soc.、1997、119:2759−2760
(1997)。本明細書中に記載したような、g−ベンジル−L−グルタメート
N−カルボン酸無水物、Glu−NCA、を重合するための金属アミン錯体の使
用は、狭い分子量分布(Mw/Mn=1.05−1.10)を有するポリ(g−ベ
ンジル−L−グルタメート)、つまりPBLGの調製を可能にし、分子量の幾ら
かの制御を可能にする。しかしながら、第一級アミンで開始される重合に固有の
典型的な問題(即ち、遅い生長および鎖移動反応)は、ブロック・コポリペプチ
ド調製のために、これらの開始剤を使用することを妨げてきた。
Attempts to control polymerization using traditional amine-initiated metal coordination complexes have been described in the art. TJ Deming, “Transition Metal”
-Amine Initiators for Preparation of
Well-defined Poly (g-benzyl-L-glutam
ate) ”J. Am. Chem. Soc., 1997, 119: 2759-2760.
(1997). The use of metal amine complexes to polymerize g-benzyl-L-glutamate N-carboxylic anhydride, Glu-NCA, as described herein, results in a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn = 1. It allows the preparation of poly (g-benzyl-L-glutamate), ie PBLG, having a molecular weight of 0.5-1.10), allowing some control of the molecular weight. However, typical problems inherent in primary amine-initiated polymerizations (ie slow growth and chain transfer reactions) have prevented the use of these initiators for block copolypeptide preparation. It was

【0050】 ニッケル開始剤を用いたNCAsのリビング重合およびブロック・コポリペプ
チドの合成は、報告されている。T.J.Deming、Nature、390:
386−389(1997)。この文献は、NCAsが酸化的に、ゼロ原子価ニ
ッケル源に領域特異的に付加されて錯体を形成し、それは次に、先例のないアミ
ド含有メタラサイクルに再アレンジする化学量論的反応を開示している。このニ
ッケラサイクルは、ドナーリガンドと錯化されると、有効なNCA重合開始剤と
なる。
Living polymerization of NCAs and synthesis of block copolypeptides using nickel initiators has been reported. TJ Deming, Nature, 390:
386-389 (1997). This reference discloses a stoichiometric reaction in which NCAs are oxidatively regionally added to a zero-valent nickel source to form a complex, which in turn rearranges into an unprecedented amide-containing metallacycle. is doing. This Nickela cycle, when complexed with a donor ligand, becomes an effective NCA polymerization initiator.

【0051】III.本発明の方法および組成物 本明細書中に記載した分子は、当分野で公知の開始剤と異なり、低原子価金属
−ルイス塩基錯体に基づく新規なクラスの開始剤であり、それらは、NCA重合
から終止および移動の重要な競合的工程を排除し得、明確な(well-defined)ブロ
ック・コポリペプチドの調製を可能にする。
III. Methods and Compositions of the Invention The molecules described herein, unlike initiators known in the art, represent a new class of initiators based on low valent metal-Lewis base complexes. , They can eliminate the important competitive steps of termination and migration from NCA polymerization, allowing the preparation of well-defined block copolypeptides.

【0052】 ドナーリガンド/遷移金属錯体 ビス−1,5−シクロオクタジエンニッケル(Ni(COD)2)をニッケル
源として、および2,2’−ビピリジル(bipy)をテトラヒドロフラン(T
HF)溶媒中のドナーリガンド成分として用いて生成されるもののような、ブロ
ック・コポリペプチド生成に有用な種々の例示的な開始剤錯体が、本明細書中に
開示されている。下記で考察され、表7、8に示されるように、ゼロ原子価ニッ
ケルの他の源(例えば、ニッケル−オレフィン錯体、ニッケル−カルボニル錯体
、ニッケル−イソシアニドまたはシアニド錯体、およびPR3[R=Me、Et
、Bu、シクロヘキシル、フェニル]、R2PCH2CH2PR2[R=Me、フェ
ニル]、a、a’−ジイミンリガンド[1,10−フェナンスロリン、ネオキュ
プロイン]、ジアミンリガンド[テトラメチレンジアミン]、およびイソシアニ
ドリガンド[tert−ブチルイソシアニドおよび関連するニッケル窒素または
燐ドナーリガンド錯体]のような他の特定のリガンドの使用は、本発明の錯体中
で作動し得、これらの重合を開始させ得る。 ビス−1、5−シクロオクタジエンニッケル(Ni(COD)2)に加えて、
下記の実施例4に示すように、ゼロ原子価ニッケルの他の源(例えば、Ni(C
O)4)ならびに開始剤錯体中の他の低原子価金属も、これらの方法で成功裏に
使用された。開始剤生成に有用な例示的な金属は、「低原子価」遷移金属、特に
周期表のVIII族の金属であり、このような金属を用いた開始剤の例示的な例
を、表8に示す。この群には、金属Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni
、Pd、およびPtが含まれる。金属の「低原子価」形態とは、金属が低い酸化
状態にあることを意味する。Ni、Pd、Pt、CoおよびFeに関しては、こ
れは、ゼロ原子価(0)の酸化状態を意味する。IrおよびRhに関しては、こ
れは、1価(+1)の酸化状態を意味する。RuおよびOsについて、これは、
2価(+2)の酸化状態を意味する。関連する例については、表8の錯体を参照
のこと。用語「低原子価金属」とは、金属が2つの電子酸化を受け得る酸化状態
にある他の金属にも拡大される。
Donor ligand / transition metal complex bis-1,5-cyclooctadiene nickel (Ni (COD) 2 ) as a nickel source and 2,2'-bipyridyl (bipy) as tetrahydrofuran (T
Disclosed herein are various exemplary initiator complexes useful in the production of block copolypeptides, such as those produced using HF) as a donor ligand component in a solvent. As discussed below and shown in Tables 7 and 8, other sources of zero-valent nickel (eg, nickel-olefin complexes, nickel-carbonyl complexes, nickel-isocyanide or cyanide complexes, and PR 3 [R = Me , Et
, Bu, cyclohexyl, phenyl], R 2 PCH 2 CH 2 PR 2 [R = Me, phenyl], a, a′-diimine ligand [1,10-phenanthroline, neocuproine], diamine ligand [tetra The use of other specific ligands such as methylene diamine], and isocyanide ligands [tert-butyl isocyanide and related nickel nitrogen or phosphorus donor ligand complexes] may work in the complexes of the invention to initiate their polymerization. Can be done. In addition to bis-1,5-cyclooctadiene nickel (Ni (COD) 2 ),
As shown in Example 4 below, other sources of zero-valent nickel (eg, Ni (C
O) 4 ) as well as other low valent metals in the initiator complex have also been used successfully in these methods. Exemplary metals useful for initiator formation are "low valence" transition metals, especially those of Group VIII of the Periodic Table, and exemplary examples of initiators using such metals are shown in Table 8. Show. This group includes metals Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni.
, Pd, and Pt. The "low valence" form of a metal means that the metal is in a low oxidation state. For Ni, Pd, Pt, Co and Fe, this means a zero valence (0) oxidation state. For Ir and Rh, this means a monovalent (+1) oxidation state. For Ru and Os this is
It means a divalent (+2) oxidation state. See the complexes in Table 8 for related examples. The term "low valent metal" extends to other metals in their oxidation states where they may undergo two electronic oxidations.

【0053】 2,2’−ビピリジル(bipy)を、ドナーリガンド成分として用いること
に加えて、下記の実施例4に示すように、様々な他のドナーリガンドも、開始剤
錯体中で使用され得る。表7に示すように、開始剤金属錯体に結合させるために
使用できるリガンドは、ルイス塩基を含む非求核性電子ドナーを含む必要があり
、ピリジルに基づく(例えば、表7の2−144番を参照)、ジイミン(例えば
、DIPRIM 2−148を参照)、ビスオキサゾリン(例えば、DPOX、
3−2を参照)、アルキルホスフィン(例えば、dmpe、2−148を参照)
、アリールホスフィン(例えば、PPh3、2−151を参照)、第3級アミン
(例えば、tmeda、3−10を参照)、イソシアニドまたはシアニド(例え
ば、3−34を参照)、又はこれらのリガンドの組み合わせであるものを含む、
この特性を有する種々の群から構成され得る。一般に、リガンドは、バイデンテ
ート(bidentate)(2個の原子により配位)であるか、又は2当量のモノデンテ
ート(monodentate)リガンドから構成される。トリデンテート(tridentate)なリ
ガンドも使用できる(例えば、ターピリジン)。一般に、リガンドは、分子のN
、P、またはC原子を介して金属に結合する。他のNまたはPドナー・リガンド
も、先に記載(即ち、中性、非求核性、非プロトン性)のものに類似して、これ
らの開始剤を支持できる。
In addition to using 2,2′-bipyridyl (bipy) as the donor ligand component, a variety of other donor ligands can also be used in the initiator complex, as shown in Example 4 below. . As shown in Table 7, ligands that can be used to attach to the initiator metal complex must include a non-nucleophilic electron donor, including a Lewis base, and are pyridyl-based (eg, No. 2-144 of Table 7). ), Diimines (see, for example, DIPRIM 2-148), bisoxazolines (eg, DPOX,
3-2), alkylphosphine (see, for example, dmpe, 2-148)
, Arylphosphines (see, for example, PPh3, 2-151), tertiary amines (see, for example, tmeda, 3-10), isocyanides or cyanides (see, for example, 3-34), or combinations of these ligands. Including what is
It can be composed of various groups with this property. Generally, the ligand is either a bidentate (coordinated by two atoms) or is composed of two equivalents of a monodentate ligand. Tridentate ligands can also be used (eg, terpyridine). Generally, the ligand is the N of the molecule.
Binds to the metal via the P, P, or C atom. Other N or P donor ligands can also support these initiators, similar to those described above (ie, neutral, non-nucleophilic, aprotic).

【0054】 NCAモノマー 上記で引用した参考文献に例示したように、NCAモノマーは当分野で周知で
ある(例えば、H.R.Kricheldorf、a−Aminoacid−N−
Carboxyanhydrides and Related Materi
als、Springer−Verlag、New York、(1987)を
参照)。さらに、ポリペプチド合成方法における種々のNCAモノマー類の使用
は、当分野で周知である。例えば、NCAs(又は、その誘導体)を用いたポリ
ペプチドの段階的合成は、米国特許第3,846,399号(本明細書中に参考
として援用)に開示されている。さらに、米国特許第4,267,344号は、
アミノ酸のN置換N−カルボ無水物(carboanhydrides)および
ペプチド調製におけるそれらの適用を開示している(本明細書中に参考として援
用)。
NCA Monomers NCA monomers are well known in the art, as exemplified in the references cited above (eg, HR Kricheldorf, a-Aminoacid-N-
Carboxyanhydrides and Related Material
als, Springer-Verlag, New York, (1987)). Moreover, the use of various NCA monomers in polypeptide synthesis methods is well known in the art. For example, stepwise synthesis of polypeptides using NCAs (or derivatives thereof) is disclosed in US Pat. No. 3,846,399 (incorporated herein by reference). Further, U.S. Pat. No. 4,267,344 is
Disclosed are N-substituted N-carbohydrates of amino acids and their application in peptide preparation (incorporated herein by reference).

【0055】 本発明の別の態様は、ユニークなオリゴ(エチレングリコール)官能化アミノ
酸の合成、およびその後のそれらのオリゴ(エチレングリコール)官能化ポリペ
プチドへの重合を包含する。これらのモノマーを製造する方法は、例えば、リシ
ン、セリン、システインおよびチロシンのような反応性側基を有するアミノ酸と
エチレングリコール(EG)誘導体を化合させる工程を包含し、EG官能化アミ
ノ酸を形成する。EG誘導体は、一般式(CH3OCH2CH2nXを有し、[こ
こで、Nは、約1〜3個のEG繰返し体であり、Xは、クロロホルメート、N−
ヒドロキシスクシイミジル(hydroxysuccidimydyl)酢酸、
またはハライドのような反応性基である]を有する。その後、EG官能化アミノ
酸は、オリゴ(EG)官能化ポリペプチドの合成に使用されるNCAモノマーに
変換され得る。
Another aspect of the invention involves the synthesis of unique oligo (ethylene glycol) -functionalized amino acids and their subsequent polymerization into oligo (ethylene glycol) -functionalized polypeptides. Methods of making these monomers include, for example, combining an ethylene glycol (EG) derivative with an amino acid having a reactive side group such as lysine, serine, cysteine and tyrosine to form an EG-functionalized amino acid. . EG derivatives have the general formula (CH 3 OCH 2 CH 2) n X, [ wherein, N represents, approximately 1-3 EG repeated body, X is chloroformate, N-
Hydroxysuccimidyl acetic acid,
Or a reactive group such as halide]. The EG-functionalized amino acid can then be converted to the NCA monomer used in the synthesis of oligo (EG) -functionalized polypeptides.

【0056】 オリゴ(EG)官能化セリン、チロシンまたはシステインを合成するための一
般化した図を、スキームI(下記)に示す。
A generalized diagram for the synthesis of oligo (EG) -functionalized serines, tyrosine or cysteine is shown in Scheme I (below).

【0057】[0057]

【化9】 [Chemical 9]

【0058】 より詳細な合成経路を,スキームIIおよび実施例5(下記)に示す。[0058]   A more detailed synthetic route is shown in Scheme II and Example 5 (below).

【0059】[0059]

【化10】 [Chemical 10]

【0060】 さらに、オリゴ(EG)官能化リシンを合成するための好ましい方法を、スキ
ームIII(下記)に示す。
Further, a preferred method for synthesizing oligo (EG) -functionalized lysine is shown in Scheme III (below).

【0061】[0061]

【化11】 [Chemical 11]

【0062】 これらのアミノ酸誘導体およびポリマーは、物質の新規な組成物であり、該ポ
リマーは、生物医学的/バイオテクノロジー用途のために、それらを潜在的に価
値あるものとさせるユニークな性質を有する。オリゴ−EG官能化NCAモノマ
ーは、全ての残基の側鎖がエチレングリコールオリゴマーによってキャップされ
ているポリペプチド鎖、つまり「PEGコートされたポリペプチド類」を製造す
るのに使用できる。ポリ(エチレングリコール)、PEGは、その「生物学的不
可視性」が周知であり、このことは、体内の免疫学的防御機構に認識されない(
non−antigenic)ことを意味しており、従って、ドラッグ・デリバ
リー、酵素安定化、組織工学、およびインプラント表面改変では多くの有用な用
途を見出す。
These amino acid derivatives and polymers are novel compositions of matter, which polymers have unique properties that make them potentially valuable for biomedical / biotechnology applications. . Oligo-EG functionalized NCA monomers can be used to produce polypeptide chains in which the side chains of all residues are capped with ethylene glycol oligomers, or "PEG-coated polypeptides." Poly (ethylene glycol), PEG is well known for its "biological invisibility", which is not recognized by the body's immunological defense mechanisms (
non-antigenic) and thus finds many useful applications in drug delivery, enzyme stabilization, tissue engineering, and implant surface modification.

【0063】 そのようなポリマーは、広いpH範囲(2−13)および塩濃度にわたり優れ
た水溶性を有する点で、通常とは異なる。さらに、PEG「コーティング」は、
ポリマーが、広いpHおよび温度範囲にわたり、安定した二次構造を有するよう
に前記ポリペプチドの二次構造(ベータ・シートおよびアルファ・へリックス)
を強力に安定化させる。これらの新規なポリマーは、それらがPEGの同じ性質
(水溶性、生物学的適合性)の殆どを示すが完全に異なる鎖構造を有するので、
魅力的である。セリンおよびシステイン由来ポリマーは、ベータ・シート構造を
取り、安定なベータ・シート構造を形成する水溶性ポリペプチドの最初の例を示
す。そのような訳で、それらの溶液および機械的性質はPEGとは顕著に異なっ
ており、生物医学的材料中の関心を持たれるPEG代替品を提供する。
Such polymers are unusual in that they have excellent water solubility over a wide pH range (2-13) and salt concentration. In addition, PEG "coating"
Secondary structure of the polypeptide so that the polymer has stable secondary structure over a wide pH and temperature range (beta sheet and alpha helix)
Strongly stabilize. These new polymers, because they exhibit most of the same properties of PEG (water solubility, biocompatibility) but have completely different chain structures,
It is attractive. Serine and cysteine derived polymers represent the first example of a water soluble polypeptide that adopts a beta sheet structure and forms a stable beta sheet structure. As such, their solution and mechanical properties are significantly different from PEG, providing an interesting PEG substitute in biomedical materials.

【0064】 アミド含有メタラサイクルの製造 本発明の開始剤錯体は、2種の異なるアプローチによって合成でき、その両方
ともに、低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯体の使用を包含し、アミド含
有メタラサイクル形成をもたらす。
Preparation of Amide-Containing Metallacycles The initiator complexes of the present invention can be synthesized by two different approaches, both of which involve the use of low valent transition metal-Lewis base ligand complexes, including amide-containing metallacycles. Bring formation.

【0065】 遷移金属/ドナーリガンド+NCAモノマー 本発明の1つの態様は、ある量のa−アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマ
ーを、低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯体を含む開始剤分子と化合させ
て、アミド含有メタラサイクルを形成させることを包含する、アミド含有メタラ
サイクルの製造方法を提供する。これらの開始剤の形成は、NCAモノマーと、
ゼロ原子価ニッケル錯体bipyNi(COD)[bipy=2,2’−ビピリ
ジル;COD=1、5−シクロオクタジエン]のような低原子価金属−ルイス塩
基錯体との前例のない反応から生じる。この反応は、ゼロ原子価ニッケルへの環
状無水物の酸化的付加と類似しており、二価のニッケルメタラサイクルが得られ
る(下記の式6を参照)。E.Uhligら、□Reaktionen cyc
lischer Carbonsaeureanhydride mit (a
,a(−Dipyridyl)−(cyclooctadien−1,5)−n
ickel□Anorg.Allg.Chem.、465:141−146(19
80);K.Sanoら、“Preparation of Ni− or P
t−containing Cyclic Esters by Oxidat
ive Addition of Cyclic Carboxylic Anhydrides and Their Properties”、Bu
ll.Chem.Soc.JPn.、57:2741−2747(1984);A.
M.Castanoら、“Reactivity of Nickelacyc
le Derived from Aspartic Acid:Alkyla
tions、Insertions、and Oxidations”Orga
nometallics、13:2262−2268(1994)。
Transition Metal / Donor Ligand + NCA Monomer One aspect of the present invention is to provide an amount of a-amino acid-N-carboxylic anhydride monomer with an initiator molecule containing a low valent transition metal-Lewis base ligand complex. Provided is a method of making an amide-containing metallacycle comprising combining to form an amide-containing metallacycle. The formation of these initiators consists of NCA monomer,
It results from an unprecedented reaction with a low valent metal-Lewis base complex such as the zero-valent nickel complex bipyNi (COD) [bipy = 2,2′-bipyridyl; COD = 1,5-cyclooctadiene]. This reaction is similar to the oxidative addition of cyclic anhydrides to zero-valent nickel, resulting in a divalent nickel metallacycle (see equation 6 below). E. Uhlig et al., □ Reactionion cyc
lischer Carbonaeurean hydride mit (a
, A (-Dipyridyl)-(cyclooctadiene-1,5) -n
ickel □ Arg.Allg.Chem., 465: 141-146 (19)
80); K. Sano et al., "Preparation of Ni-or P".
t-containing Cyclic Esters by Oxidat
Ive Addition of Cyclic Carboxylic Anhydrides and Their Properties ”, Bu
ll. Chem. Soc. JPn., 57: 2741-2747 (1984);
M. Castano et al., “Reactivity of Nickelacyc.
le Derived from Aspartic Acid: Alkyla
editions, Insertions, and Oxidations "Orga
nonmetallics, 13: 2262-2268 (1994).

【0066】[0066]

【化12】 [Chemical 12]

【0067】 しかしながら、無水物の酸化的開環によるNCAsの活性化および重合には前
例がない。窒素に結合したプロトンを欠くL−プロリンNCAの、bipyNi
(COD)を用いた重合の成功は、N−H結合における反応というよりはむしろ
、無水物結合にわたる酸化的付加の仮説を支持する。これに関連して、NCAへ
の当初の酸化的付加は、無水物結合(例えば、ニッケル、コバルトおよび鉄につ
いてはO−C5、およびロジウムおよびイリジウムについてはO−C5およびO−
2の両方)のいずれかの側で起こり得ることが観察される。
However, there is no precedent for activation and polymerization of NCAs by oxidative ring opening of anhydrides. BipyNi of L-proline NCA lacking a proton bound to nitrogen
The success of the polymerization with (COD) supports the hypothesis of oxidative addition across the anhydride bond, rather than the reaction at the N—H bond. In this regard, the initial oxidative addition to the NCA involves the addition of anhydride bonds (eg O—C 5 for nickel, cobalt and iron, and O—C 5 and O— for rhodium and iridium.
It is observed that this can occur on either side of (both C 2 ).

【0068】 NCAsは非対称無水物であるので、NCAsの酸化的付加は2つの異なる異
性体生成物を生じ得る。本発明の1つの態様を実施するに際し、NCAsのニッ
ケルへの付加は、O−C5結合にわたる開環に関して完全に領域選択的であるこ
とが見い出される。bipyNi(COD)の132−L−ロイシンNCAおよ
135−L−ロイシンNCAとの反応は、酸化的付加生成物およびbipyN
i(CO)2を生じ、それらは、13C NMRおよびFTIR分光分析によって
調べられた。132−L−ロイシンNCAとの反応に由来するbipyNi(12
CO)2の検出(FTIR(THF):n(CO)=1978、1904cm-1
)、および135−L−ロイシンNCAとの反応に由来するbipyNi(13
O)2の検出(FTIR(THF):n(CO)=1934、1862cm-11 3 C NMR(DMF−d7):d 198(Ni−O))は、生成物の領域化
学を同定した。ポリペプチドの良好な溶媒であるジメチルホルムアミド(DMF
)中で、この付加生成物は、追加的NCAモノマーを重合するために完全に活性
であることが見い出された。
Since NCAs are asymmetric anhydrides, the oxidative addition of NCAs can give rise to two different isomeric products. In practicing one aspect of the present invention, the addition of NCAs to nickel was found to be completely regioselective for ring opening across the O—C 5 bond. The reaction of bipyNi (COD) with 13 C 2 -L-leucine NCA and 13 C 5 -L-leucine NCA results in oxidative addition products and bipyN
This yielded i (CO) 2 , which were examined by 13 C NMR and FTIR spectroscopy. BipyNi ( 12 derived from reaction with 13 C 2 -L-leucine NCA
CO) 2 detection (FTIR (THF): n (CO) = 1978, 1904 cm −1
), And bipyNi ( 13 C derived from the reaction with 13 C 5 -L-leucine NCA.
O) 2 Detection (FTIR (THF): n ( CO) = 1934,1862cm -1; 1 3 C NMR (DMF-d 7): d 198 (Ni- C O)) , the region having chemical product Identified. Dimethylformamide (DMF), a good solvent for polypeptides
In), this addition product was found to be fully active for polymerizing additional NCA monomers.

【0069】 ドナーリガンド/遷移金属+alloc−アミノ酸アミド 上記のように、低原子価遷移金属前駆体から生成されるアミド−アミデートメ
タラサイクルは、α−アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)の制御され
た重合における活性な中間体である。この方法の限界は、活性な生長種がin
situで生成され、従って、ポリペプチド鎖末端の制御された官能化を可能と
しないことである。我々は、この原因により、これらのタイプの開始剤を直接的
に合成するための代替的な方法を追求した。
Donor Ligand / Transition Metal + alloc-Amino Acid Amide As described above, the amide-amidate metallacycle produced from a low valent transition metal precursor is prepared from α-amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs). It is an active intermediate in controlled polymerization. The limitation of this method is that active growing species
in situ, and therefore does not allow controlled functionalization of the polypeptide chain ends. Due to this cause, we sought an alternative method for directly synthesizing these types of initiators.

【0070】 従って、本発明の別の態様は、様々な明確な末端基を含むポリペプチドの調製
に有用なアミド−アミデートメタラサイクルの一般的合成を可能にする新規なタ
ンデム付加反応を包含する。開始剤分子を製造するこの方法は、アリルオキシカ
ルボニル(alloc)保護されたアミノ酸アミドと、低原子価遷移金属−ルイ
ス塩基リガンド錯体とを化合させる工程を包含し、下記の一般式:
Accordingly, another aspect of the invention involves a novel tandem addition reaction that allows the general synthesis of amide-amidate metallacycles useful in the preparation of polypeptides containing a variety of well-defined end groups. . This method of making an initiator molecule involves combining an allyloxycarbonyl-protected amino acid amide with a low-valent transition metal-Lewis base ligand complex and has the following general formula:

【0071】[0071]

【化13】 [Chemical 13]

【0072】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり、Lは、ルイス塩基リガンドであり、
R1およびR2の1つは、アミノ酸側基であり、他は水素であり、およびR3は
、第一級アミン基に結合させ得る任意の官能末端基である]を有するアミド−ア
ミデートメタラサイクルを形成する。
[Wherein M is a low-valent transition metal, L is a Lewis base ligand,
One of R1 and R2 is an amino acid side group, the other is hydrogen, and R3 is any functional end group that can be attached to a primary amine group]. Form.

【0073】 alloc−アミノ酸アミドは、一般式Alloc−NH−CH(R’)C(
O)NHR”を有し、ここで、R’はアミノ酸側基であり、R”は官能末端基で
ある。「alloc」基には、少なくとも1個のアリル性部分、即ち、飽和炭素
に結合した炭素−炭素二重結合を含む。骨格「アリル性」システムは、反応が作
動するために必要な重要要素である。アリル性骨格は、次に、酸素を介して、ア
ミノ酸の窒素に結合したカルボニルに結合する。R’基は、20種の任意の天然
アミノ酸(L体)、それらの対応するD体または非天然合成アミノ酸側鎖に見ら
れる側鎖官能性であり得、反応性官能基(リシン、オルニチン、システイン、セ
リン、ヒスチジン、アルギニン、グルタミン酸またはアスパラギン酸のもの(即
ち、アミン類、アルコール類、スルフヒドリル類(sulfhydryls)、
イミダゾール類、グアニジン類、カルボキシレート類)のようなプロトン性また
は求核性のいずれかであるもの)が、(標準的ペプチド官能基保護を用いて)適
切に保護され、それらの反応性を排除することを提供する。非天然側鎖の中で、
低原子価金属錯体と反応するもの(例えば、アリール−ハライド、アリル性エス
テル、イソチオシアネートまたはイソシアネート)も使用できない。 R”基は、これがポリペプチド鎖を「標識する(tag)」又は官能化するために
通常使用される基であることから重要であり、本方法を用いる原因および利点で
ある。この基は、R’に関する上述のような官能基の化学的限界を考慮すると、
実質的に任意のものであり得る。代表的には、この基は、ペプチド、オリゴサッ
カリド、オリゴヌクレオチド、蛍光分子、ポリマー鎖、基質にポリペプチドを結
合させる小分子の治療用の化学的リンカー、感知部分として作用する化学的リン
カー、またはタンパク質、ポリサッカリドまたはポリヌクレオチドのような大分
子にポリペプチドを結合させる反応性リンカーである。
Alloc-amino acid amides have the general formula Alloc-NH—CH (R ′) C (
O) NHR ″, where R ′ is an amino acid side group and R ″ is a functional end group. An "alloc" group contains at least one allylic moiety, ie, a carbon-carbon double bond attached to a saturated carbon. The backbone "allylic" system is a key element required for the reaction to work. The allylic skeleton is then attached via oxygen to the carbonyl attached to the nitrogen of the amino acid. The R ′ group can be a side chain functionality found in any of the twenty natural amino acids (L-forms), their corresponding D-forms or non-natural synthetic amino acid side chains, and reactive functional groups (lysine, ornithine, Of cysteine, serine, histidine, arginine, glutamic acid or aspartic acid (ie amines, alcohols, sulfhydryls,
Those that are either protic or nucleophilic (such as imidazoles, guanidines, carboxylates) are properly protected (using standard peptide functional group protection) and eliminate their reactivity Provide what to do. Among the unnatural side chains,
Those that react with low valent metal complexes (eg aryl-halides, allylic esters, isothiocyanates or isocyanates) cannot be used either. The R "group is important because it is the group commonly used to" tag "or functionalize polypeptide chains, and is the cause and advantage of using this method. Considering the chemical limitation of the functional group as described above with respect to R ′, this group is
It can be virtually anything. Typically, this group is a peptide, oligosaccharide, oligonucleotide, fluorescent molecule, polymer chain, small molecule therapeutic chemical linker that attaches the polypeptide to a substrate, a chemical linker that acts as a sensing moiety, or It is a reactive linker that attaches the polypeptide to a large molecule such as a protein, polysaccharide or polynucleotide.

【0074】 好ましい態様では、Nα−アリルオキシカルボニル−アミノ酸アミドは、ゼロ
原子価ニッケル錯体LNi(1、5−シクロオクタジエン)(L=2,2’−ビ
ピリジン(bpy)、1,10−フェナンスロリン(phen)、1,2−ビス
(ジメチルホスフィノ)エタン(dmpe)、および1,2−ビス(ジエチルホ
スフィノ)エタン(depe)と反応して、一般式LNiNHC(R’)HC(
O)NR”のアミノ−アミデートメタラサイクル(amino-amidate metallacycle)
(下記の表1を参照)を生じた。
In a preferred embodiment, the Nα-allyloxycarbonyl-amino acid amide is a zero-valent nickel complex LNi (1,5-cyclooctadiene) (L = 2,2′-bipyridine (bpy), 1,10-phene). Reacting with nanthroline (phen), 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane (dmpe), and 1,2-bis (diethylphosphino) ethane (depe), the general formula LNiNHC (R ′) HC (
O) NR "amino-amidate metallacycle
(See Table 1 below).

【0075】 表2(下記)に示すように、これらの錯体は、α−アミノ酸−N−カルボン酸
無水物(NCAs)の重合を開始させ、定められた分子量、狭い分子量分布を有
し、且つ、末端基として開始リガンドの定量的取り込みを有するポリペプチドま
たはブロック・コポリペプチドを生じることが見い出された。これらの開始剤は
、ポリマー鎖カルボキシ末端が広範囲の置換基で定量的に官能化され得る複雑な
コポリペプチドを合成する容易な方法を提供する。これらの置換基には、ポリマ
ー(ポリスチレン、ポリ(エチレンオキシド))、ペプチド、オリゴサッカリド
、オリゴヌクレオチド、または他の有機部分が含まれ得るが、これらに限定され
ない。
As shown in Table 2 (below), these complexes initiate the polymerization of α-amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs), have a defined molecular weight, a narrow molecular weight distribution, and , Block copolypeptides with quantitative uptake of initiating ligands as end groups. These initiators provide an easy way to synthesize complex copolypeptides where the carboxy terminus of the polymer chain can be quantitatively functionalized with a wide range of substituents. These substituents can include, but are not limited to, polymers (polystyrene, poly (ethylene oxide)), peptides, oligosaccharides, oligonucleotides, or other organic moieties.

【0076】 これらの置換基をポリペプチド鎖に連結するのに利用された重要な特徴で、且
つ、この置換基に求められる唯一の要件は、第一級アミン基である。この特徴は
、医療(ドラッグ・デリバリー、組織工学)において大きな潜在的用途を有する
複雑なポリペプチドの生物学的材料の調製を可能にする。具体的には、鎖末端官
能基(例えば、他のポリマー、蛍光性または放射性標識、または生物学的分子(
ペプチド配列、オリゴヌクレオチド、またはオリゴサッカリド)を取り込む能力
は、多くのバイオテクノロジー的用途のために非常に望ましい品質をこれらの材
料に付与する。例えば、この方法を用いて、ポリペプチド鎖を標識し、鎖易動性
/インビボ/インビトロでの位置を分析できる。さらに、シグナル伝達またはレ
セプター基のような末端官能性のポリペプチド鎖上への取り込みは、ドラッグ・
デリバリー錯体の標的化ならびに、これら材料の基質特異的アンカーリングに必
須である。
An important feature utilized in linking these substituents to the polypeptide chain, and the only requirement for this substituent, is a primary amine group. This feature allows the preparation of complex polypeptide biological materials with great potential applications in medicine (drug delivery, tissue engineering). Specifically, chain end functional groups (eg, other polymers, fluorescent or radioactive labels, or biological molecules (
The ability to incorporate peptide sequences, oligonucleotides, or oligosaccharides) confers on these materials a highly desirable quality for many biotechnological applications. For example, this method can be used to label polypeptide chains and analyze chain mobility / in vivo / in vitro location. In addition, signal transduction or incorporation onto terminally functional polypeptide chains such as receptor groups is
It is essential for targeting delivery complexes as well as substrate-specific anchoring of these materials.

【0077】 我々は、所望のアミド−アミデートニッケラサイクル形成のため、Nα−Al
loc−アミノ酸アリルアミドが基質として用いられる反応(式7)を実施した
We have used Nα-Al for the formation of the desired amide-amidate nickelacycle.
A reaction (equation 7) was performed in which the loc-amino acid allylamide was used as a substrate.

【0078】[0078]

【化14】 [Chemical 14]

【0079】 アリル性アミドのニッケルへの酸化的付加は前例がないので、この反応が非常
に成功するとは予測しなかった(Collman、J.P.;Hegedus、L
.S.;Norton、J.R.;Finke、R.G. Principles a
nd Applications of Organotransition
Metal Chemistry 第2版、University Scien
ce、Mill Valley、1987)。従って、bpyNi(COD)と
Nα−Alloc−L−ロイシンアリルアミドとの反応がアミド−アミデート種
を良好な収率(60%で単離)で生成することを見出した時、驚くべき結果が得
られた。しかしながら、この生成物は、副生成物1,5−ヘキサジエンの欠如で
証明されるように、予測されたものではなかった。この生成物ニッケラサイクル
は、Alloc C−O結合による最初の付加と、その後の、アリル性N−C結
合ではなくアミドのN−H結合による二次的付加の結果であることが見い出され
た(式7)。結果として、生成物メタラサイクル1は、窒素上にアリル置換基を
維持しており、そのことは、FAB/MS、HClとの反応による加水分解生成
物の1H NMR、および13C標識による研究により測定された。N−H付加は
13C{1H}NMRによって同定される副生成物ヘキセンの形成をもたらす反
応において、Nα−2−ヘキセニルオキシカルボニル−アミノ酸アリルアミドを
使用することによっても証明された。
The oxidative addition of allyl amides to nickel was unprecedented and therefore the reaction was not expected to be very successful (Collman, JP; Hegedus, L.
.S .; Norton, JR; Finke, RG Principles a
nd Applications of Organotransition
Metal Chemistry Second Edition, University Science
Ce, Mill Valley, 1987). Therefore, surprising results were obtained when it was found that the reaction of bpyNi (COD) with Nα-Alloc-L-leucine allylamide produced the amide-amidate species in good yield (isolated at 60%). Was given. However, this product was not expected, as evidenced by the lack of the by-product 1,5-hexadiene. This product Nickera cycle was found to be the result of an initial addition by the Alloc C—O bond, followed by a secondary addition by the N—H bond of the amide rather than the allylic N—C bond. (Equation 7). As a result, the product metallacycle 1 retains the allyl substituent on the nitrogen, which was studied by FAB / MS, 1 H NMR of the hydrolysis product by reaction with HCl, and 13 C labeling. Was measured by. The N—H addition was also demonstrated by using Nα-2-hexenyloxycarbonyl-amino acid allylamide in a reaction that resulted in the formation of the by-product hexene identified by 13 C { 1 H} NMR.

【0080】 容易に合成したNα−Alloc−アミノ酸アリルアミド類とゼロ原子価ニッ
ケルとの反応は、異なる置換基(R’およびR”)およびドナーリガンドに一般
的であることが見い出され、そのことは、開始剤錯体の構築ではアミノ酸および
第一級アミンの多くの組み合わせの使用を可能にする(表1)。この方法は、従
って、アミド結合を介してポリペプチド上に、広く様々な末端基官能性を取り込
むことに実施できる。
The reaction of easily synthesized Nα-Alloc-amino acid allylamides with zero-valent nickel was found to be common to different substituents (R ′ and R ″) and donor ligands, which , Allows the use of many combinations of amino acids and primary amines in the construction of the initiator complex (Table 1). This method thus provides a wide variety of end group functionalities on the polypeptide via amide bonds. It can be implemented by taking in sex.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】 この時点で、いったん開始錯体に結合されたこれらの官能基が、その後ポリペ
プチド鎖上に末端基として定量的に取り込まれるかどうかを決定する必要があっ
た。異なるバイデンテートドナーリガンドを含有するニッケル錯体を用いた、γ
−ベンジル−L−グルタメートNCA(Glu NCA)の重合は、アルキルホ
スフィンリガンド(dmpeおよびdepe)が最も有効な開始を促進すること
を明らかにした。これらの開始剤は、明確な配列および組成のブロック・コポリ
ペプチドを調製し得た(表2)。
At this point, it was necessary to determine whether these functional groups, once attached to the initiating complex, would then be quantitatively incorporated as end groups on the polypeptide chain. Using a nickel complex containing different bidentate donor ligands, γ
Polymerization of -benzyl-L-glutamate NCA (Glu NCA) revealed that the alkylphosphine ligands (dmpe and depe) promoted the most effective initiation. These initiators were able to prepare block copolypeptides of defined sequence and composition (Table 2).

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】 また、開始剤は、粗反応混合物から単離することなく重合に使用し得ることが
見い出された。この特性は、これらの錯体の使用を非常に簡素化し、それらは殆
ど定量的収率であるが、反応溶媒からの単離は冗長である。従って、重合は、単
離したか又はin situ開始剤を用いて実施したが、結果には注目すべきほ
どの差異はなかった。
It has also been found that the initiator can be used in the polymerization without isolation from the crude reaction mixture. This property greatly simplifies the use of these complexes, they are almost quantitative yields, but their isolation from the reaction solvent is tedious. Therefore, polymerizations were performed either isolated or with in situ initiators and the results were not noticeably different.

【0085】 ポリマーの官能化程度に関して、開始剤4(表1を参照)を、1当量のシス−
5−ノルボルネン−エンド−2,3−ジカルボン酸無水物と反応させ、この無水
物はNCAモノマーのように開始剤に付加するべきだがポリマーを形成せず、生
成物のその後のHClによる加水分解では4を完全に消費することになり、付加
生成物(式8)を生じた。出発物質の無水物IRストレッチ(1780cm-1
は、反応経過に伴い完全に消失することが観察された。加水分解後に存在する唯
一のアミノ酸含有化合物は、結合した生成物であった(FAB MS:MH+
計算値323.8、実測値323)。未反応4の加水分解からは未反応モノペプ
チドは全く検出されず、このことは、全ての金属中心が活性であることを示して
いる。
With respect to the degree of functionalization of the polymer, initiator 4 (see Table 1) was added with 1 equivalent of cis-
Reacted with 5-norbornene-endo-2,3-dicarboxylic acid anhydride, which should add to the initiator like the NCA monomer but does not form a polymer, and subsequent hydrolysis of the product with HCl 4 was completely consumed, yielding the addition product (Formula 8). Anhydrous IR stretch of starting material (1780 cm -1 )
Was observed to completely disappear over the course of the reaction. The only amino acid-containing compound present after hydrolysis was the coupled product (FAB MS: MH + :
Calculated 323.8, found 323). No unreacted monopeptide was detected from the hydrolysis of unreacted 4, indicating that all metal centers are active.

【0086】[0086]

【化15】 [Chemical 15]

【0087】 さらに、開始剤3(表1を参照)を用いる重合研究は、1−ナフチル末端基を
有するポリペプチドを生成した。これらの末端基は、その後、蛍光分光分析を用
いて定量され、末端基の数がポリマー鎖の数に応じて増加することを示した。こ
れらの蛍光標識は、ポリペプチド位置と易動性をモニターするのに有用であり、
インビトロでのドラッグ・デリバリー錯体のモニタリングのような用途に望まし
い(Singhal、A.;Huang、L.、 Gene Therapeut
ics:Methods and Applications of Dire
ct Gene Transfer、J.A.Wolff編、Birkhause
r、Boston、1994)。
In addition, polymerization studies with Initiator 3 (see Table 1) produced polypeptides with 1-naphthyl end groups. These end groups were then quantified using fluorescence spectroscopy, showing that the number of end groups increased with the number of polymer chains. These fluorescent labels are useful for monitoring polypeptide position and mobility,
Desirable for applications such as in vitro drug delivery complex monitoring (Singhal, A .; Huang, L., Gene Therapeut.
ics: Methods and Applications of Dire
ct Gene Transfer, edited by JA Wolff, Birkhause
r, Boston, 1994).

【0088】 最後に、ロイシンイソアミルアミド開始基含有ニッケル錯体を用いて調製した
フェニルグリシンオリゴマーのMALDI−MS分析は、殆どすべての鎖が開始
剤のロイシン残基によって末端官能化されることを明示した(図7を参照)。非
官能化オリゴ(フェニルグリシン)については、極めて小さなピークしか観察さ
れず、鎖官能化の程度は、98%よりも大きかったことを示唆する。
Finally, MALDI-MS analysis of phenylglycine oligomers prepared with nickel complexes containing leucine isoamyl amide initiation groups revealed that almost all chains were end-functionalized with leucine residues of the initiator. (See Figure 7). For the non-functionalized oligo (phenylglycine) only very small peaks were observed, suggesting that the degree of chain functionalization was greater than 98%.

【0089】 アミド含有メタラサイクル 本発明の別の態様は、一般式:[0089] Another aspect of the amide-containing metallacycle present invention have the general formula:

【0090】[0090]

【化16】 [Chemical 16]

【0091】 [式中、“M”は、酸化的付加反応を受け得る低原子価遷移金属であり、“L
”は、ルイス塩基のような電子ドナーであり、および、“R#”は、遊離アミン
、ヒドロキシル、カルボン酸、スルフヒドリル、イソシアネート、イミダゾール
、または他の高プロトン性または求核性官能性を担持しない任意の有機置換基を
含む]の分子を含む5員または6員のアミド含有メタラサイクルを包含する。し
かし、これらの官能性はもし適切に化学的に保護され、それらをプロトン性ソー
スまたは求核剤として非反応性にするならば、存在していてもよい。上記構造上
の有効なR置換基は、多くの性質を示す。例えば、下記の実施例に開示したよう
に、上記構造物上のR置換基は、代表的には、アミノ酸またはその誘導体の側鎖
置換基の構造に包含される。特に、殆どの場合、R1(および、中心構造中のR
4)は、プロトンである。R2およびR3(および、R5とR6)のそれぞれは
独立して、代表的には、アミノ酸の側鎖置換基から選択される。代表的には、(
R1のような)置換基の1つはプロトン(H)であり、他は、特定アミノ酸の異
なる側鎖基であり得る。プロトンの配置(R2またはR3のいずれかとして)は
、LまたはD立体構造であるアミノ酸によって決定される。側鎖は、天然に生じ
るL−またはD−アミノ酸のファミリーからのもの、または合成アミノ酸または
その誘導体の1つであろう。天然に生じるL−またはD−アミノ酸(例えば、ア
ラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、g−カルボキシグルタメ
ート、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、ヒドロ
キシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニ
ン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリン)
および合成アミノ酸またはその誘導体は、当分野で周知である。極性官能基(例
えば、NH2、COOH、SH、イミダゾール)を有するアミノ酸の側鎖は、標
準的ペプチド保護基を用いてブロックされ得る。
[Wherein “M” is a low-valent transition metal capable of undergoing an oxidative addition reaction,
"Is an electron donor such as a Lewis base, and" R # "does not carry a free amine, hydroxyl, carboxylic acid, sulfhydryl, isocyanate, imidazole, or other hyperprotic or nucleophilic functionality 5 or 6-membered amide-containing metallacycles containing molecules containing any organic substituents], but these functionalities, if properly chemically protected, can be used to render them protic sources or nucleophiles. The structurally effective R substituents exhibit a number of properties, provided they are non-reactive as an agent, eg, as disclosed in the Examples below, The R substituent of is typically included in the structure of the side chain substituent of the amino acid or its derivative, in particular, in most cases R1 (and R in the central structure).
4) is a proton. Each of R2 and R3 (and R5 and R6) is independently and typically selected from the side chain substituents of amino acids. Typically, (
One of the substituents (such as R1) can be a proton (H) and the other can be a different side chain of a particular amino acid. The proton configuration (as either R2 or R3) is determined by the amino acids that are in the L or D conformation. The side chains may be from the family of naturally occurring L- or D-amino acids, or synthetic amino acids or one of their derivatives. Naturally occurring L- or D-amino acids (eg alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, g-carboxyglutamate, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, hydroxyproline, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline. , Serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine)
And synthetic amino acids or derivatives thereof are well known in the art. The side chains of amino acids bearing polar functional groups (eg NH 2 , COOH, SH, imidazole) can be blocked with standard peptide protecting groups.

【0092】 好ましい態様では、金属はVIII族の遷移金属であり、ドナーリガンド(類
)は表7に示した任意のものであり得る。別の好ましい態様では、金属はニッケ
ルであり、ドナーリガンドは、2,2’−ビピリジル(bipy)部分である。
別の好ましい態様では、R2またはR3基は、アルギニン、アスパラギン、アス
パラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、リシン、メ
チオニン、セリン、トレオニン、トリプトファンおよびチロシンから形成された
側鎖保護されたNCAからなる群から選択されるアミノ酸側鎖またはアラニン、
グリシン、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、プロリンおよびバリン
から形成された側鎖NCAからなる群から選択されるアミノ酸側鎖を含む。
In a preferred embodiment, the metal is a Group VIII transition metal and the donor ligand (s) can be any of those shown in Table 7. In another preferred embodiment, the metal is nickel and the donor ligand is a 2,2'-bipyridyl (bipy) moiety.
In another preferred embodiment, the R2 or R3 group consists of a side chain protected NCA formed from arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, histidine, lysine, methionine, serine, threonine, tryptophan and tyrosine. An amino acid side chain or alanine selected from the group:
It comprises an amino acid side chain selected from the group consisting of the side chain NCA formed from glycine, isoleucine, leucine, phenylalanine, proline and valine.

【0093】 NCAモノマーの付加 本発明の関連態様は、アミド含有メタラサイクル末端基を有するポリアミノ酸
鎖にアミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCA)を付加する方法からなり、該方
法は、このNCAをポリアミノ酸鎖と化合させ、NCAがポリアミノ酸鎖に付加
されるようにすることを包含する。本方法の好ましい態様では、アミド含有メタ
ラサイクル末端基は、下記のような式:
Addition of NCA Monomer A related aspect of the invention comprises a method of adding an amino acid-N-carboxylic acid anhydride (NCA) to a polyamino acid chain having an amide-containing metallacycle end group, the method comprising: With the polyamino acid chain so that the NCA is added to the polyamino acid chain. In a preferred embodiment of the method, the amide-containing metallacycle end group has the formula:

【0094】[0094]

【化17】 [Chemical 17]

【0095】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり; Lは、ルイス塩基リガンドであり; R1は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン
、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン
、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、ト
リプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸の側鎖
中に見い出される構成成分(例えば、グリシンについては水素、またはアラニン
についてはメチル基など)を含み; R2は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン
、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン
、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、ト
リプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸の側鎖
中に見い出される構成成分を含み; R3は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン
、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン
、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、ト
リプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸の側鎖
中に見い出される構成成分を含み;および R4は、ポリアミノ酸鎖である]を有するものである。
[Wherein M is a low-valent transition metal; L is a Lewis base ligand; R1 is alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine , A component found in the side chain of an amino acid selected from the group consisting of, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine (for example hydrogen for glycine or methyl for alanine. R2 is alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, Contains components found in the side chains of amino acids selected from the group consisting of serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine; R3 is alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine , Isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine comprising a component found in the side chain of an amino acid; and R4 is a polyamino acid chain There is].

【0096】 アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCA)を、アミド含有メタラサイクル末
端基を有するポリアミノ酸鎖に付加する方法の好ましい態様では、アミド含有メ
タラサイクルの金属基は、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ロジウム、
イリジウム、および鉄からなる群から選択される遷移金属であり、ルイス塩基リ
ガンドは、ピリジルリガンド、ジイミンリガンド、ビスオキサゾリンリガンド、
アルキルホスフィンリガンド、アリールホスフィンリガンド、第3級アミンリガ
ンド、イソシアニドリガンド、およびシアニドリガンドからなる群から選択され
る。本発明の特定の態様では、NCAは、アラニン、アルギニン、アスパラギン
、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチ
ジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロ
リン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群
から選択されるa−アミノ酸−N−カルボン酸無水物である。
In a preferred embodiment of the method of adding an amino acid-N-carboxylic acid anhydride (NCA) to a polyamino acid chain having an amide-containing metallacycle end group, the metal group of the amide-containing metallacycle is nickel, palladium, platinum. , Cobalt, rhodium,
A transition metal selected from the group consisting of iridium and iron. Lewis base ligands include pyridyl ligands, diimine ligands, bisoxazoline ligands,
It is selected from the group consisting of alkylphosphine ligands, arylphosphine ligands, tertiary amine ligands, isocyanide ligands, and cyanide ligands. In a particular aspect of the invention, NCA is alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and It is an a-amino acid-N-carboxylic acid anhydride selected from the group consisting of valine.

【0097】 重合反応 本明細書中に開示した発明の別の態様は、NCAモノマーを、低原子価遷移金
属−ルイス塩基リガンドから構成される開始剤分子錯体と化合させることによっ
て、アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーを重合する方法を包含する。本明
細書中に開示した発明の具体的態様は、O−C5およびO−C2無水物結合を有す
る環を担持するアミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーを重合する方法を包含
する。該方法は、第1NCAモノマーを開始剤分子錯体と化合させることからな
る。該錯体は、酸化的付加反応を受け得る低原子価金属から構成され、ここで、
酸化的付加反応は、2個の電子、およびルイス塩基を含む電子ドナーによって酸
化状態を明白に増加させる。開始剤分子は、O−C5またはO−C2のいずれかの
無水物結合にわたる(across)酸化的付加を介して第1NCAの環を開環し、第
2NCAモノマーと化合し、アミド含有メタラサイクルを形成する。その後、第
3NCAモノマーはアミド含有メタラサイクルと化合し、アミド含有メタラサイ
クルのアミド窒素は、NCAのカルボニル炭素を攻撃する。この{いずれか1つ
の?}NCAは、続いて、ポリアミノ酸鎖に付加され、アミド含有メタラサイク
ルは更なる重合のために再生される。
Polymerization Reaction Another aspect of the invention disclosed herein is to combine the amino acid-N- by combining an NCA monomer with an initiator molecular complex composed of a low valent transition metal-Lewis base ligand. A method of polymerizing a carboxylic acid anhydride monomer is included. Specific embodiments of the invention disclosed herein includes a method of polymerizing a bearing amino -N- carboxylic acid anhydride monomers a ring having O-C 5 and O-C 2 anhydride linkage. The method comprises combining a first NCA monomer with an initiator molecular complex. The complex is composed of a low valent metal capable of undergoing an oxidative addition reaction, where:
The oxidative addition reaction clearly increases the oxidation state by two electrons and an electron donor containing a Lewis base. Initiator molecules are then opening the ring of the 1NCA via O-C 5 or over any of the anhydride linkages in the O-C 2 (across) oxidative addition, combines with the 2NCA monomer, an amide-containing Metara Form a cycle. The third NCA monomer then combines with the amide-containing metallacycle and the amide nitrogen of the amide-containing metallacycle attacks the NCA carbonyl carbon. This {any one? } NCA is subsequently added to the polyamino acid chain and the amide-containing metallacycle is regenerated for further polymerization.

【0098】 本発明の好ましい態様では、開始剤の効率は、反応に影響を及ぼすその能力に
ついて選択された溶媒中で反応を進行させることにより制御される。本発明の具
体的態様では、溶媒は、酢酸エチル、トルエン、ジオキサン、アセトニトリル、
THFおよびDMFからなる群から選択される。
In a preferred aspect of the invention, the efficiency of the initiator is controlled by proceeding the reaction in a solvent selected for its ability to influence the reaction. In a specific embodiment of the present invention, the solvent is ethyl acetate, toluene, dioxane, acetonitrile,
It is selected from the group consisting of THF and DMF.

【0099】 下記の実施例5で例示するように、種々の開始剤の効率は、Glu−NCAを
用いた重合実験により分析できる。得られたポリマーPBLGは、多くの溶媒中
でα−へリックス性であり、広く研究されてきており、容易に特徴付けられる。
H.Block、Poly(g−benzyl−L−glutamate) a
nd Other Glutamic Acid Containing Po
lymers、Gordon and Breach、 New York、(
1983)。DMF中でbipyNi(COD)を用いて形成されたPBLGサ
ンプルの数平均分子量は、開始剤に対する最初のモノマーの比の関数として直線
的に増加することが見出され、鎖切断反応の不存在を示す。L.J.Fetter
s、“Monodisperse Polymers”、Encycloped
ia of Polymer Science and Engineerin
g、第2版、Wiley−Interscience、New York、10
:19−25(1987);O.Webster、“Living Polym
erization Methods”Science、251:887−89
3(1991)。ポリペプチド分子量に対するそのような制御は、従来のNCA
重合システムに対する実質的改善となる(図1を参照)。ポリマーは狭い分子量
分布(Mw/Mn=1.05〜1.15)を有し、良好な収率(95〜99%が単
離)で得られた。また、動態解析は、重合の挙動が良好であることを示した。重
合は、DMF中で4半減期にわたりモノマー濃度の第1オーダー(298Kでは
kobs=2.7(1)×10-4-1;[bipyNi(COD)=0.67mM
]となっており、旧来のNCA重合の複雑性を全く示さない。我々の開始系は、
Glu−NCAに関するリビング鎖生長プロセスの特徴を全て示している。他の
NCAモノマー(例えば、e−カルボベンジルオキシ−L−リシン−N−カルボ
ン酸無水物、Lys−NCA)の分析も制御された重合を示し、様々な構造を有
する明確なブロック・コポリペプチドの調製のため、我々の開始システムが総合
的に有用性であることを示す。
As illustrated in Example 5 below, the efficiency of various initiators can be analyzed by polymerization experiments with Glu-NCA. The resulting polymer PBLG is α-helical in many solvents, has been extensively studied and is easily characterized.
H. Block, Poly (g-benzyl-L-glutamate) a
nd Other Glutamic Acid Continuing Po
lymers, Gordon and Break, New York, (
1983). The number average molecular weight of PBLG samples formed with bipyNi (COD) in DMF was found to increase linearly as a function of the ratio of initial monomer to initiator, indicating the absence of chain scission reactions. Show. LJ Fetter
s, "Monodisperse Polymers", Encycloped
ia of Polymer Science and Engineerin
g, Second Edition, Wiley-Interscience, New York, 10
: 19-25 (1987); O. Webster, "Living Polym.
orientation Methods "Science, 251: 887-89.
3 (1991). Such control over polypeptide molecular weight has been demonstrated by conventional NCA
This is a substantial improvement over the polymerization system (see Figure 1). The polymer had a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn = 1.05 to 1.15) and was obtained in good yield (95-99% isolated). The kinetic analysis also showed that the polymerization behavior was good. The polymerization was carried out in DMF for the first half of the monomer concentration over 4 half-lives (kobs = 2.7 (1) × 10 −4 s −1 at 298 K; [bipyNi (COD) = 0.67 mM).
], Which does not show any of the complexity of traditional NCA polymerization. Our starting system is
All features of the living chain growth process for Glu-NCA are shown. Analysis of other NCA monomers (e.g., e-carbobenzyloxy-L-lysine-N-carboxylic acid anhydride, Lys-NCA) also showed controlled polymerization, revealing distinct block copolypeptides with various structures. For preparation, we show that our starting system is of total utility.

【0100】 ブロック・コポリペプチドの製造 ブロック・コポリマーは、本質的に異なる性質を単一材料中で有効に組み合わ
せることを可能にするので、それらは、材料科学および技術では重要な役割を果
たしてきた。例えば、スチレンおよびジエンのブロック・コポリマーは、室温で
ゴム状(ポリジエン相の1つの特徴)であるが、ポリスチレン相のガラス遷移を
上回る温度で成形できる。このことは、殆どの従来のゴム類とブロック・コポリ
マーを識別するもので、ゴム類は使用に際して遭遇するストレスに耐えるために
、化学的に架橋(加硫)されなければならない。化学的架橋は不可逆性であるの
で、最終部分を製造しながらそれを実施せねばならず;架橋されたゴムは再処理
が困難である。スチレン−ジエンブロック・コポリマーに関する「架橋」工程は
、その代わり、ガラス状ポリスチレンドメイン中での鎖の物理的会合である:2
種の異なる鎖セクションが、似たもの同志で互いに寄せ集まる傾向。この会合は
、室温で負荷に耐えることができるほど十分に強固であるが、加熱によって容易
に可逆性となる。 明確に定められたブロック・コポリマーは、種々の複雑なナノ構造に自然にア
センブリされ、他の整列したナノ構造アレイは、流体フローまたは他の場を用い
て製造することができる。Z.R.Chenら、Science、277:124
8−1253(1997)。これゆえに、ブロック・コポリマーは大きな商業的
成功を収め、且つ、ポリマー物理学者らの大きな関心を集めた。しかし、アミノ
酸のブロック・コポリマーについては殆ど研究されておらず、その原因は、我々
の合成方法では明確な構造物を作製するのに十分な制御を有しないことにある。
F.Cardinauzら、Biopolymers、16:2005−202
8(1977)。このことは、生物学的材料としてまたは選択的膜として使用す
るためのブロック・コポリペプチドの合成についても同様で−タンパク質様構造
の潜在的利点は、適切な合成ツール不足のため実現化されないままである。開示
された方法および成分は、それを変化させる見込みがある。興味あるモノマーを
、bipyが2、2’−ビピリジルであり、CODが1、5−シクロオクタジエ
ンである場合のゼロ原子価ニッケル錯体bipyNi(COD)のような開始剤
で処理すること、およびNCAを付加することによって単離可能であり、さらな
る開環重合に対して活性を維持する中間体分子が得られ、標的ポリペプチドは、
本質的に100%収率で調製できる。
Preparation of Block Copolypeptides Block copolymers have been able to play an important role in materials science and technology, as they allow essentially different properties to be effectively combined in a single material. For example, styrene and diene block copolymers are rubbery at room temperature (a characteristic of the polydiene phase) but can be molded at temperatures above the glass transition of the polystyrene phase. This distinguishes most conventional rubbers from block copolymers, which must be chemically crosslinked (vulcanized) to withstand the stresses encountered in use. Since chemical cross-linking is irreversible, it must be done while making the final part; cross-linked rubber is difficult to reprocess. The "crosslinking" step for styrene-diene block copolymers is instead the physical association of chains in glassy polystyrene domains: 2
The tendency of chain sections of different species to gather together with similar things. This association is strong enough to withstand the load at room temperature, but is easily reversible upon heating. Well-defined block copolymers spontaneously assemble into a variety of complex nanostructures, and other aligned nanostructure arrays can be produced using fluid flow or other fields. ZR Chen et al., Science, 277: 124.
8-1253 (1997). Therefore, block copolymers have had great commercial success and have attracted great interest from polymer physicists. However, little block copolymers of amino acids have been investigated, the reason being that our synthetic methods do not have sufficient control to create well-defined structures.
F. Cardinauz et al., Biopolymers, 16: 2005-202.
8 (1977). This is also true for the synthesis of block copolypeptides for use as biological materials or as selective membranes-the potential advantages of proteinaceous structures remain unrealized due to the lack of suitable synthetic tools. is there. The disclosed methods and ingredients have the potential to change it. Treating the monomer of interest with an initiator such as the zero-valent nickel complex bipyNi (COD) where bipy is 2,2′-bipyridyl and COD is 1,5-cyclooctadiene, and NCA To give an intermediate molecule that is isolatable and remains active for further ring-opening polymerization, and the target polypeptide is
It can be prepared in essentially 100% yield.

【0101】 本発明の1つの態様は、ある量の第1アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマ
ーを、低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯体を含む開始剤分子と化合させ
てポリアミノ酸鎖を生成し、その後、ある量の第2アミノ酸−N−カルボン酸無
水物モノマーを、該ポリアミノ酸鎖と化合させて第2アミノ酸−N−カルボン酸
無水物を該ポリアミノ酸鎖に付加させることからなる、ブロック・コポリペプチ
ド製造方法を提供する。この方法の好ましい態様では、開始剤分子は、第1アミ
ノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーと化合し、一般式:
One aspect of the invention is to combine a quantity of a first amino acid-N-carboxylic anhydride monomer with an initiator molecule comprising a low valent transition metal-Lewis base ligand complex to form a polyamino acid chain. Producing and then combining an amount of a second amino acid-N-carboxylic acid anhydride monomer with the polyamino acid chain to add a second amino acid-N-carboxylic acid anhydride to the polyamino acid chain. , A block copolypeptide production method is provided. In a preferred embodiment of this method, the initiator molecule is combined with a first amino acid-N-carboxylic anhydride monomer and has the general formula:

【0102】[0102]

【化18】 [Chemical 18]

【0103】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり; Lは、ルイス塩基リガンドであり; およびR1およびR2およびR3のそれぞれは、独立して、アラニン、アルギ
ニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン
、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェ
ニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよ
びバリンからなる群から選択されるアミノ酸の側鎖からなり;および R4は、ポリアミノ酸鎖である]のアミド含有メタラサイクル中間体を形成す
る。
Wherein M is a low-valent transition metal; L is a Lewis base ligand; and each of R 1 and R 2 and R 3 is independently alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, Consisting of a side chain of an amino acid selected from the group consisting of cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine; and R4 is poly Is an amino acid chain] to form an amide-containing metallacycle intermediate.

【0104】 ブロック・コポリペプチドを製造するためのこの方法の極めて好ましい態様で
は、低原子価遷移金属は、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ロジウム、
イリジウムおよび鉄からなる群から選択される。本方法のもう1つの好ましい態
様では、ルイス塩基リガンドは、ピリジルリガンド、ジイミンリガンド、ビスオ
キサゾリンリガンド、アルキルホスフィンリガンド、アリールホスフィンリガン
ド、第3級アミンリガンド、イソシアニドリガンドおよびシアニドリガンドから
なる群から選択される。
In a highly preferred embodiment of this method for producing a block copolypeptide, the low valent transition metal is nickel, palladium, platinum, cobalt, rhodium,
It is selected from the group consisting of iridium and iron. In another preferred embodiment of this method, the Lewis base ligand is from the group consisting of a pyridyl ligand, a diimine ligand, a bisoxazoline ligand, an alkylphosphine ligand, an arylphosphine ligand, a tertiary amine ligand, an isocyanide ligand and a cyanide ligand. To be selected.

【0105】 本方法のさらにもう1つの好ましい態様では、第1a−アミノ酸−N−カルボ
ン酸無水物モノマーは、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイ
ン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、リシン、メチオニン、セリン、ト
レオニン、トリプトファンおよびチロシンから形成された側鎖保護されたNCA
からなる群から選択されるNCAであり、a−アミノ酸−N−カルボン酸無水物
であり、またはアラニン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニ
ン、プロリンおよびバリンから形成された側鎖NCAからなる群から選択される
アミノ酸側鎖である。
In yet another preferred embodiment of the method, the 1a-amino acid-N-carboxylic acid anhydride monomer is arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, histidine, lysine, methionine, serine, threonine. , A side chain protected NCA formed from tryptophan and tyrosine
NCA selected from the group consisting of: a-amino acid-N-carboxylic acid anhydride, or selected from the group consisting of a side chain NCA formed from alanine, glycine, isoleucine, leucine, phenylalanine, proline and valine. It is a side chain of an amino acid.

【0106】 ブロック・コポリペプチド 本発明のもう1つの態様は、ブロック・コポリペプチド中の全長の(overall
)モノマー単位(残基)の数が約100より大きいこと;およびブロック・コポ
リマー組成物中の鎖長分布が少なくとも約1.01<Mw/Mn<1.25[ここ
で、Mw/Mn=数平均分子量で割った重量平均分子量]であるブロック・コポ
リペプチドを包含する。1つの態様では、ブロック・コポリペプチドは、1ブロ
ック当り10個の連続的同一アミノ酸を有する。好ましい態様では、ブロック・
コポリペプチドは、アミノ酸成分g−ベンジル−L−グルタメートおよびe−カ
ルボベンジルオキシ−L−リシンから構成される。もう1つの好ましい態様では
、コポリペプチドは、ポリ(e−ベンジルオキシカルボニル−L−リシン−ブロ
ック−g−ベンジル−L−グルタメート)、PZLL−b−PBLG、ジブロッ
ク・コポリマーである。さらにもう1つの好ましい態様では、コポリペプチドは
、ポリ(g−ベンジル−L−グルタメート−ブロック−e−ベンジルオキシカル
ボニル−L−リシン−ブロック−g−ベンジル−L−グルタメート)トリブロッ
ク・コポリマーである。関連する態様では、ブロック・コポリペプチド中の連続
モノマー単位(残基)の数は、約50または100または500または1000
よりも大きい(例えば、表1および表4に開示した例を参照)。さらに関連する
態様では、ブロック・コポリペプチド中の全長のモノマー単位(残基)の総数は
、約200よりも大きく、または約500よりも大きく、または約1000より
も大きい(例えば、表1および表4に開示した例を参照)。
Blocked Copolypeptides Another aspect of the invention is to provide an overall length of the blocked copolypeptides.
) The number of monomer units (residues) is greater than about 100; and the chain length distribution in the block copolymer composition is at least about 1.01 <Mw / Mn <1.25 [where Mw / Mn = number. Weight average molecular weight divided by the average molecular weight]. In one aspect, the block copolypeptide has 10 consecutive identical amino acids per block. In a preferred embodiment, the block
The copolypeptide is composed of the amino acid components g-benzyl-L-glutamate and e-carbobenzyloxy-L-lysine. In another preferred embodiment, the copolypeptide is poly (e-benzyloxycarbonyl-L-lysine-block-g-benzyl-L-glutamate), PZLL-b-PBLG, diblock copolymer. In yet another preferred embodiment, the copolypeptide is a poly (g-benzyl-L-glutamate-block-e-benzyloxycarbonyl-L-lysine-block-g-benzyl-L-glutamate) triblock copolymer. . In a related aspect, the number of consecutive monomer units (residues) in the block copolypeptide is about 50 or 100 or 500 or 1000.
(See, eg, the examples disclosed in Tables 1 and 4). In a further related aspect, the total number of full-length monomeric units (residues) in the block copolypeptide is greater than about 200, or greater than about 500, or greater than about 1000 (eg, Table 1 and Table 1 See the example disclosed in 4).

【0107】 下記の実施例に開示した本発明の例示的な態様は、アミノ酸成分g−ベンジル
−L−グルタメートおよびe−カルボベンジルオキシ−L−リシンから構成され
るジブロック・コポリマーを含む。該ポリマーは、DMF中のbipyNi(C
OD)にLys−NCAを付加して調製され、さらに鎖生長可能な有機金属末端
基を有するリビング・ポリ(e−カルボベンジルオキシ−L−リシン)、PZL
L鎖を生じる。Glu−NCAは、これらのポリマーに対して付加され、PBL
G−PZLLブロック・コポリペプチドを生じる。モノマー付加の各段階による
分子量の進展は、ゲルろ過クロマトグラフィ(GPC)を用いて分析し、データ
は下記実施例3中の表1に示される。分子量は、コポリマーの各ブロックが生長
するに伴い予想通りに増加することが見い出され、一方、多分散性は低いままで
あり、コポリマー形成が成功したことを示唆する。A.Noshayら、Blo
ck Copolymers、Academic Press、 New Yo
rk、(1977)。
An exemplary embodiment of the invention disclosed in the Examples below comprises a diblock copolymer composed of the amino acid components g-benzyl-L-glutamate and e-carbobenzyloxy-L-lysine. The polymer is bipyNi (C
Living poly (e-carbobenzyloxy-L-lysine), PZL, prepared by adding Lys-NCA to OD) and further having chain-growth organometallic end groups.
Produces an L chain. Glu-NCA was added to these polymers to give PBL
This produces a G-PZLL block copolypeptide. The evolution of molecular weight with each step of monomer addition was analyzed using gel filtration chromatography (GPC) and the data are shown in Table 1 in Example 3 below. The molecular weight was found to increase as expected as each block of the copolymer grew, while the polydispersity remained low, suggesting successful copolymer formation. A. Noshay et al., Blo
ck Copolymers, Academic Press, New Yo
rk, (1977).

【0108】 ブロック・コポリペプチドのクロマトグラムは単一の鋭いピークを示し、狭い
鎖長分布を示している(図2を参照)。コポリペプチド組成物は、モノマー供給
組成物を変化させることで容易に調製され、両方とも当量であった。逆方向配列
のコポリペプチド(即ち、PZLL−PBLG)およびトリブロック構造物(例
えば、PBLG0.39−b−PZLL0.22−b−PBLG0.39;Mn=256,0
00、Mw/Mn=1.15)調製の成功は、ニッケル開始剤を用いる配列制御
を例示している。
The chromatogram of the block copolypeptide shows a single sharp peak, showing a narrow chain length distribution (see Figure 2). The copolypeptide composition was easily prepared by varying the monomer feed composition, both equivalents. Reverse sequence copolypeptides (ie, PZLL-PBLG) and triblock constructs (eg, PBLG 0.39- b-PZLL 0.22- b-PBLG 0.39 ; Mn = 256,0).
00, Mw / Mn = 1.15) The successful preparation exemplifies sequence control with nickel initiators.

【0109】 ブロック共重合は、高溶解性ポリペプチドPBLGおよびPZLLに制限され
なかった。両方ともに殆どの有機溶媒(例えば、DMF)に不溶なホモポリマー
を形成し、L−ロイシンおよびL−プロリンを含有するコポリペプチドも調製さ
れた。これらの共重合に関するデータは、下記の実施例2中の表1に示す。PB
LGおよびPZLLブロックの可溶性効果ゆえに、生成物の全てが反応媒体に可
溶性で、いかなるホモポリマーの不純物も存在していないことを示す。L−ロイ
シン含有ブロック・コポリマーは、PBLGおよびPZLLの良好な溶媒である
DMF中の0.1M LiBr中で強固に会合することが見出された。これらの
材料のアセンブリ性ゆえに、いったん脱保護されると、それらが組織工学スキャ
ホールド、薬物担体、および生物模倣性複合体形成における形態指示性成分とし
て有用になると予想される。
Block copolymerization was not restricted to the highly soluble polypeptides PBLG and PZLL. Copolypeptides were also prepared which both formed homopolymers insoluble in most organic solvents (eg DMF) and which contained L-leucine and L-proline. Data for these copolymerizations are shown in Table 1 in Example 2 below. PB
Due to the soluble effect of the LG and PZLL blocks, it is shown that all of the products are soluble in the reaction medium and the absence of any homopolymer impurities. The L-leucine containing block copolymer was found to associate tightly in 0.1M LiBr in DMF which is a good solvent for PBLG and PZLL. Due to the assembly properties of these materials, once deprotected, they are expected to be useful as tissue engineering scaffolds, drug carriers, and morphology-indicating components in biomimetic complex formation.

【0110】 本発明の態様は、先にも述べたように、改変された材料特性を有するポリペプ
チド生成のための多くの新規な方法および組成物を提供する。本明細書中に開示
した説明および例示的な実施例は、本発明の多くの例示的態様を提供する。本発
明の具体的な態様には、アミドアミデートメタラサイクル末端基を有するポリア
ミノ酸鎖を含有する溶液にNCAを暴露してNCAをアミドアミデートメタラサ
イクル末端基と反応させ、NCAを該ポリアミノ酸鎖に付加させることによって
アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)をポリアミノ酸鎖に付加する方法
を包含する。付加態様には、NCAsを開始剤分子と反応させO−C5またはO
−C2無水物結合にわたる酸化的付加によって、NCAsの環を領域選択的に開
環させることを開始剤錯体に可能にさせ、制御されたポリペプチド重合をもたら
すことによる、アミノ酸−N−カルボン酸無水物の重合を制御する方法を含む。
他の態様には、アミド含有メタラサイクルの製造方法が含まれ、本明細書中に開
示されている。本発明の他の態様には、5員および6員アミド含有メタラサイク
ルおよびブロック・コポリペプチドを含むペプチド合成および設計に使用するた
めの組成物を含む。
Aspects of the invention, as previously mentioned, provide a number of novel methods and compositions for the production of polypeptides with modified material properties. The description and illustrative examples disclosed herein provide many illustrative aspects of the invention. In a specific embodiment of the present invention, NCA is exposed to a solution containing a polyamino acid chain having an amidoamidate metallacycle end group to cause NCA to react with the amidoamidate metallacycle end group, the NCA being treated with the polyamino acid. Amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs) are added to the polyamino acid chain by adding to the chain. The additional embodiment, O-C 5 or O is reacted with an initiator molecule NCAs
By oxidative addition over -C 2 anhydride bonds, it is to allow the initiator complex that is opening the ring of NCAs to regioselective, due to providing controlled polypeptide polymer, amino -N- carboxylic acid Methods of controlling anhydride polymerization are included.
Other embodiments include methods of making amide-containing metallacycles and are disclosed herein. Other aspects of the invention include compositions for use in peptide synthesis and design, including 5- and 6-membered amide-containing metallacycles and block copolypeptides.

【0111】 ブロック・コポリペプチドに加えて、他の様々な関連ポリペプチドは、本明細
書中に開示された方法を活用して生成させることができ、そこでは、開始剤分子
を第1アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマーと化合させて、本明細書中に開
示した5および6員の環式のアミド含有メタラサイクル中間体を形成させる。例
えば、ドメインが同一アミノ酸の繰返し体(2またはそれ以上)であるか、又は
別個のアミノ酸の混合物の繰返し体(2またはそれ以上)であるか、又は前記2
者の組み合わせであり得るポリペプチドを生成できる。これらのドメインの数、
長さ、順序、および組成は、あらゆる数の繰返し体中で可能な全アミノ酸を含む
ことができるように変化させ得る。好ましくは、混合モノマーの隔離されたドメ
インを有するこれらのポリペプチド中の全長のモノマー単位(残基)の総数は、
100よりも大きく、ポリペプチド中の鎖長分布は、約1.01<Mw/Mn<
1.25[ここで、Mw/Mn=数平均分子量で割った重量平均分子量]である
In addition to block copolypeptides, a variety of other related polypeptides can be generated utilizing the methods disclosed herein, where the initiator molecule is the first amino acid- Combined with N-carboxylic acid anhydride monomer to form the 5- and 6-membered cyclic amide-containing metallacycle intermediates disclosed herein. For example, the domain is a repeat (2 or more) of the same amino acid, or a repeat (2 or more) of a mixture of distinct amino acids, or said 2
Polypeptides can be produced that can be combinations of all. The number of these domains,
Length, order, and composition can be varied to include all possible amino acids in any number of repeats. Preferably, the total number of full-length monomer units (residues) in these polypeptides with segregated domains of mixed monomers is
Greater than 100, the chain length distribution in the polypeptide is about 1.01 <Mw / Mn <
1.25 [where Mw / Mn = weight average molecular weight divided by number average molecular weight].

【0112】 そのようなポリペプチドの例示的な例は、例えば、1つのドメイン中で50個
のロイシン残基、その後に、バリン20個およびグリシン20個の統計的混合物
が第2ドメインとして、その後にさらに、最終的にフェニルアラニン40個の第
3ドメインが続く、1つの配列を含むことができた。そのようなポリペプチドは
、全ポリペプチドが鎖状になったアミノ酸の統計的混合物で構成される「統計的
にランダムな」コポリマーと実質的に異なっており、厳密なブロック・ドメイン
はない。これらのポリペプチドは隔離されたドメインを有し、そこでは、1個の
統計的混合物は他と分離されるのが1つの相違点である。統計的コポリマーでは
、例えば、アミノ酸は、全ポリペプチド鎖に沿って統計的に(基本的に、ランダ
ムに)分布するであろう。対照的に、本明細書中に開示した方法を用いると、1
個のドメイン中にロイシンおよびグリシンの統計的混合物があり、その後、グリ
シンとバリンの統計的混合物からなる第2ドメインが続くようにポリペプチド鎖
を構築できる。両方のコポリマーが、鎖に沿って残基の統計的混合物を有するの
で、これらのポリペプチドは、バリンおよびロイシン残基が別々のドメイン中に
隔離されるという点で異なる。
An illustrative example of such a polypeptide is, for example, 50 leucine residues in one domain, followed by a statistical mixture of 20 valine and 20 glycine as the second domain, followed by Furthermore, it could contain one sequence, finally followed by a third domain of 40 phenylalanines. Such polypeptides differ substantially from "statistically random" copolymers in which the entire polypeptide is made up of a statistical mixture of chained amino acids and there is no exact block domain. These polypeptides have segregated domains, with one difference that one statistical mixture is separated from the other. In statistical copolymers, for example, the amino acids will be distributed statistically (essentially randomly) along the entire polypeptide chain. In contrast, using the methods disclosed herein, 1
There can be a statistical mixture of leucine and glycine in each domain, followed by a polypeptide chain that is followed by a second domain consisting of a statistical mixture of glycine and valine. Since both copolymers have a statistical mixture of residues along the chain, these polypeptides differ in that the valine and leucine residues are segregated in separate domains.

【0113】 [本明細書中に開示したNCAsのリビング重合方法は、種々の新規で有用な
性質を有する様々なポリペプチドおよびブロック・コポリペプチドを導くであろ
う。本明細書中に述べた開示は、これに関連して、そのような材料の合成の成功
を実証し、全ての分子的構造が良好に制御されている酸性、塩基性および疎水性
ドメインの組み合わせを結合する、新しいポリペプチドのファミリーを創出する
。生物医学的工作、ドラッグ・デリバリー、および選択的分離での用途の将来性
は、良好である。特に、これらの特性は、生物学、化学、物理学、および材料工
学において潜在的用途を有する複雑なポリペプチド生物学的材料の調製を可能に
する。潜在的用途には、医学(ドラッグ・デリバリー、組織工学)、□スマート
2ヒドロゲル(環境反応性の有機材料)、および有機/無機の生物模倣性複合
材料(人工骨、高性能コーティング)中のものを含む。
[The method of living polymerization of NCAs disclosed herein will lead to various polypeptides and block copolypeptides with various new and useful properties. The disclosure set forth herein demonstrates in this connection the successful synthesis of such materials, a combination of acidic, basic and hydrophobic domains in which all molecular structures are well controlled. To create a new family of polypeptides. The potential for applications in biomedical engineering, drug delivery, and selective separation is good. In particular, these properties allow the preparation of complex polypeptide biological materials with potential applications in biology, chemistry, physics, and materials engineering. Potential applications include in medicine (drug delivery, tissue engineering), □ smart □ 2 hydrogels (environmentally-reactive organic materials), and organic / inorganic biomimetic composites (artificial bones, high performance coatings) Including things.

【0114】 生物医学的用途のための自己アセンブリ型両親媒性ブロック・コポリペプチド 本発明のさらに別の態様は、水不溶性ポリペプチドドメイン(「不溶性ブロッ
ク」)に結合した少なくとも1個の水溶性ブロック・ポリペプチド(「可溶性ブ
ロック」)を含む、両親媒性ブロック・コポリペプチドの合成を包含する。可溶
性ブロックは、オリゴ(エチレングリコール)終止アミノ酸(EG−aa)残基
を含み、不溶性ブロックは、主に、非イオン性アミノ酸残基から構成される。ポ
リマーの両親媒性性質は、小分子脂質および界面活性剤のアセンブリと異なるの
ではなく、水溶液中で様々な明確な構造に自己アセンブリする能力をそれらに付
与する。 本発明の両親媒性ブロック・コポリペプチドは、1個以上の「可溶性ブロック
」を含む。これらの可溶性ブロックのアミノ酸組成は、1個以上のオリゴ(エチ
レングリコール)官能化アミノ酸残基を含む。好ましいオリゴ(エチレングリコ
ール)官能化アミノ酸残基は、EG−Lys、EG−Ser、EG−Cys、お
よびEG−Tyrを含む。最も好ましい可溶性ブロックは、オリゴ(エチレング
リコール)終止ポリ(リシン)からなる。 本発明の両親媒性ブロック・コポリペプチドは、可溶性ブロックに共有結合し
た少なくとも1個の「不溶性ブロック」も含む。不溶性ブロックは、天然アミノ
酸、オルニチン、またはアミノ酸の1個以上のD−異性体から全体的に構成され
るブロックを含む、種々のアミノ酸類残基またはその混合物を含むことができる
。しかしながら、不溶性ブロックは、代表的には、主に非イオン性アミノ酸残基
から構成されるが、それらは一般に、不溶性の高分子量ホモポリペプチドを形成
する。そのような非イオン性アミノ酸は、フェニルアラニン、ロイシン、バリン
、イソロイシン、アラニン、セリン、トレオニン、およびグルタミンを含むが、
それらに限定されない。好ましい態様では、所与の任意の不溶性ブロックは、通
常、2−3種の異なるアミノ酸成分を統計的ランダム配列で含む。
Self-Assembled Amphiphilic Block Copolypeptides for Biomedical Applications Yet another aspect of the invention is at least one water-soluble block attached to a water-insoluble polypeptide domain (“insoluble block”). Includes the synthesis of amphipathic block copolypeptides, including polypeptides (“soluble blocks”). The soluble block contains oligo (ethylene glycol) terminating amino acid (EG-aa) residues and the insoluble block is mainly composed of nonionic amino acid residues. The amphipathic nature of polymers does not distinguish them from the assembly of small molecule lipids and surfactants, but gives them the ability to self-assemble into various well-defined structures in aqueous solution. The amphipathic block copolypeptides of the invention include one or more "soluble blocks." The amino acid composition of these soluble blocks comprises one or more oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid residues. Preferred oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid residues include EG-Lys, EG-Ser, EG-Cys, and EG-Tyr. The most preferred soluble block consists of oligo (ethylene glycol) terminated poly (lysine). The amphipathic block copolypeptides of the invention also include at least one "insoluble block" covalently attached to a soluble block. The insoluble block can include various amino acid residues or mixtures thereof, including natural amino acids, ornithine, or blocks entirely composed of one or more D-isomers of amino acids. However, insoluble blocks are typically composed primarily of non-ionic amino acid residues, but they generally form insoluble high molecular weight homopolypeptides. Such nonionic amino acids include phenylalanine, leucine, valine, isoleucine, alanine, serine, threonine, and glutamine,
It is not limited to them. In a preferred embodiment, any given insoluble block typically comprises 2-3 different amino acid components in a statistically random sequence.

【0115】 小胞(vesicle)形成 本発明の両親媒性ブロック・コポリペプチドは、水溶液中で小胞性構造を形成
する物質の組成物および方法に含まれる。該方法は、水溶液に両親媒性ブロック
・コポリペプチドを懸濁させ、コポリペプチドを自然に小胞に自己アセンブリさ
せることからなる。従って、この小胞含有組成物は、本発明の両親媒性ブロック
・コポリペプチドおよび水から構成される。 小胞は、はるかに強固なリポソームに類似し、直径がミクロン〜100ナノメ
ータ未満までの制御可能なサイズ範囲にあり、このことは、生物医学的/バイオ
テクノロジー用途(即ち、ドラッグ・デリバリー)のためにそれらを潜在的に価
値あるものとする。1つの具体的態様では、直径約50nm〜約500nmまで
を有する小さな小胞は、大きい小胞の懸濁液を超音波処理することによって、形
成させることができる。さらに、小胞の直径は、両親媒性ブロック・コポリペプ
チド(例えば、下記の実施例を参照)の長さとアミノ酸組成を調整することによ
って、制御できる。
Vesicle Formation The amphipathic block copolypeptides of the invention are included in compositions and methods of agents that form vesicular structures in aqueous solution. The method consists of suspending the amphipathic block copolypeptide in an aqueous solution and allowing the copolypeptide to spontaneously self-assemble into vesicles. Thus, the vesicle-containing composition is composed of the amphipathic block copolypeptide of the present invention and water. Vesicles resemble much more robust liposomes and are in a controllable size range from micron to less than 100 nanometers in diameter for biomedical / biotechnology applications (ie, drug delivery). To make them potentially valuable. In one embodiment, small vesicles having a diameter of about 50 nm to about 500 nm can be formed by sonicating a suspension of large vesicles. In addition, vesicle diameter can be controlled by adjusting the length and amino acid composition of the amphipathic block copolypeptide (see, eg, Examples below).

【0116】 (実施例) 下記の実施例は例示のためにのみ示すもので、限定するためではない。本明細
書における全引用の開示は、本発明が関連する技術水準をさらに十分に記載する
ために本出願に参考として援用される。
Examples The following examples are given by way of illustration only and not by way of limitation. The disclosures of all citations herein are incorporated by reference into this application to more fully describe the state of the art to which this invention pertains.

【0117】実施例1−アミノ酸由来メタラサイクルを用いる方法:金属仲介ポリペプチド合 成における中間体 一般的実験プロトコルおよび試薬 赤外スペクトルは、ポリスチレンフィルムを用いて校正されたPerkin
Elmer 1605 FTIR Spectrophotometerで記録
した。タンデム・ゲルろ過クロマトグラフィ/光分散(GPC/LS)を、Wy
att DAWN DSP光分散検出器およびWyatt Optilab D
SPを備えたSpectra Physics Isochrom液体クロマト
グラフポンプ上で行った。分離は、60℃のDMF溶離液中0.1M LiBr
を用いて105オングストロームおよび103オングストロームのPhenome
nex 5μカラムによって実施した。旋光度は、1mL容量のセル(長さ1d
m)を用いて、Perkin Elmer Model 141 Polari
meterで測定した。NMRスペクトルおよびバルク磁気感受性測定(Eva
ns法)は、Bruker AMX 500MHz分光計によって測定した。[
D.F.Evans、J.Chem.Soc.、2003−2009(1959);
J.K.Becconsal、J.Mol.Phys.、15:129−135(1
968)]。C、H、N元素分析は、Microanalytical Lab
oratory of the University of Califor
nia、Berkeley Chemistry Departmentが実施
した。化学物質は市販業者から入手し、特に言及がなければ精製することなく使
用した。(COD)2Niは、Strem Chemical Co.から入手し
131−L−ロイシンおよび13C−ホスゲンは、Cambridge Iso
tope Labs.から入手した。L−ロイシンイソアミルアミド塩酸塩、g
−ベンジル−L−グルタメートNCAおよびL−ロイシンNCAは、文献の手順
に従って調製した。M.Bodanszkyら、The practice o
f Peptide Synthesis、第2版、Springer、Ber
lin/Heidelberg(1994);E.R.Bloutら、J.Am.C
hem Soc.、78:941−950(1956);H.Kanazawaら
、Bull.Chem Soc. Jpn.、51:2205−2208(197
8)。ヘキサン、THFおよびTHF−d8は、ナトリウムベンゾフェノンケチ
ルから蒸留によって精製した。DMFおよびDMF−d7は、4オングストロー
ム分子篩上での乾燥、その後の真空蒸留によって精製した。
[0117] The method used in Example 1-amino acid-derived metallacycle Intermediate General experimental protocols and reagents infrared spectrum of the metal-mediated polypeptide synthesis was calibrated using polystyrene film Perkin
Recorded on an Elmer 1605 FTIR Spectrophotometer. Tandem gel filtration chromatography / light dispersion (GPC / LS), Wy
att DAWN DSP Light Dispersion Detector and Wyatt Optilab D
Performed on a Spectra Physics Isochrom liquid chromatographic pump with SP. Separation was performed with 0.1M LiBr in DMF eluent at 60 ° C.
With 10 5 Å and 10 3 Å Phenome
It was carried out with a next 5μ column. The optical rotation is a 1 mL capacity cell (length 1d
m) with the Perkin Elmer Model 141 Polari.
It was measured with a meter. NMR spectrum and bulk magnetic sensitivity measurement (Eva
ns method) was measured by a Bruker AMX 500 MHz spectrometer. [
DF Evans, J. Chem. Soc., 2003-2009 (1959);
J. K. Becconsal, J. Mol. Phys., 15: 129-135 (1
968)]. C, H, N elemental analysis is performed by Microanalytical Lab.
orientation of the University of California
nia, Berkeley Chemistry Department. Chemicals were obtained from commercial suppliers and used without purification unless otherwise noted. (COD) 2 Ni was obtained from Strem Chemical Co. and 13 C 1 -L-leucine and 13 C-phosgene were obtained from Cambridge Iso.
Obtained from top Labs. L-leucine isoamylamide hydrochloride, g
-Benzyl-L-glutamate NCA and L-leucine NCA were prepared according to literature procedures. M. Bodanszky et al., The practice o.
f Peptide Synthesis, 2nd Edition, Springer, Ber
lin / Heidelberg (1994); ER Blout et al., J. Am. C.
hem Soc., 78: 941-950 (1956); H. Kanazawa et al., Bull. Chem Soc. Jpn., 51: 2205-2208 (197).
8). Hexane, THF and THF-d 8 was purified by distillation from sodium benzophenone ketyl. DMF and DMF-d 7 were purified by drying on a 4 Å molecular sieve followed by vacuum distillation.

【0118】 (S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH2CH2C(
O)OCH265;1 Glu NCA(15mg、0.058mmol)を、乾燥ボックス中でTH
F(0.5mL)に溶解し、THF(1.5mL)中のPPh3(31mg、0.1
2mmol)および(COD)2Ni(16mg、0.058mmol)の攪拌さ
れた均質な混合物に添加した。この赤/茶色の溶液を24時間攪拌し、その後、
溶媒を真空中で除去し、暗赤色の油状固体が残った。これをヘキサン(3×5m
L)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および黄色の固体を得た。このヘキサン
溶液を蒸発させると、(PPh32Ni(CO)2[IR(THF):2000
、1939cm-1 (nCO、vs);18mg;文献:IR(CH2ClCH2 Cl):1994、1933cm-1]を含む赤色油状物を得て、固体を乾燥する
と、黄色い粉末の生成物が得られた(10mg、75%収率)。J.Chatt
ら、J.Chem.Soc.、1378−1389(1960)。1H NMRスペ
クトルはTHF−d8中で得られなかったが、錯体の常磁性が原因である可能性
が高い(ベンジルエステル基に関する広いラインのみ観察された)。meff(T
HF、293K)=1.08mB。THF(vs.フェロセン;約7mg/mL)
中の浸透分子量は910g/molであり、これは、凝集度1.94に対応する
。 IR(THF):3281cm-1(nNH,s br),1734cm-1(nC
O,エステル,vs),1577cm-1(nCO,アミデート,vs)、NiC 23265に関する計算値:58.87%,5.59%H,5.96%N;実測
値:59.07%C,5.67%H,5.56%N。[a]D 20(THF,c=
0.0034)=−71。
[0118]   (S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R] x, R = -CH 2 CH 2 C (
O) OCH 2 C 6 H 5 ; 1   Glu NCA (15 mg, 0.058 mmol) was added to TH in a dry box.
Dissolve in F (0.5 mL) and PPh in THF (1.5 mL)3(31 mg, 0.1
2 mmol) and (COD)2Ni (16 mg, 0.058 mmol) stirred
Added to the homogeneous mixture. Stir this red / brown solution for 24 hours, then
The solvent was removed in vacuo, leaving a dark red oily solid. Add this to hexane (3 x 5 m
Extraction with L) gave a red / brown hexane solution and a yellow solid. This hexane
When the solution was evaporated, (PPh3)2Ni (CO)2[IR (THF): 2000
, 1939cm-1  (NCO, vs); 18 mg; Reference: IR (CH2ClCH2 Cl): 1994, 1933 cm-1] To give a red oil and dry the solid
And a yellow powder product was obtained (10 mg, 75% yield). J. Chatt
Et al., J. Chem. Soc., 1378-1389 (1960).1H NMR spectrum
Kuturu is THF-d8Could not be obtained, but it may be due to the paramagnetism of the complex.
Is high (only a broad line for the benzyl ester group was observed). meff(T
HF, 293K) = 1.08mB. THF (vs. ferrocene; about 7 mg / mL)
The osmotic molecular weight in the was 910 g / mol, which corresponds to an aggregation degree of 1.94.
. IR (THF): 3281 cm-1(NNH, s br), 1734 cm-1(NC
O, ester, vs), 1577 cm-1(NCO, amidate, vs), NiC twenty three H26OFiveCalculated value for: 58.87%, 5.59% H, 5.96% N;
Values: 59.07% C, 5.67% H, 5.56% N. [A]D 20(THF, c =
0.0034) =-71.

【0119】 (S)-Cl-+3NC(H)RC(O)NHCH2R、R=-CH2CH(CH3 2 L−ロイシンNCA(9.2mg、0.058mmol)を、乾燥ボックス中で
THF(0.5mL)に溶解し、THF(1.5mL)中のPPh3(31mg、
0.12mmol)および(COD)2Ni(16mg、0.058mmol)の
攪拌された均質な混合物に添加した。この赤/茶色の溶液を24時間攪拌し、そ
の後、溶媒を真空中で除去すると、暗赤色の油状固体が残った。これを冷ヘキサ
ン(0℃、3×2mL)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および淡橙色の固体
を得た。このヘキサン溶液を蒸発させると、(PPh32Ni(CO)2[IR
(THF):2000、1939cm-1 (nCO、vs);17mg]を含む
赤色油状物を得、固体を乾燥すると橙色の粉末が得られ、これをTHF/ヘキサ
ンから沈殿させて精製し、黄色粉末として(S)-[NiNHC(H)RC(O
)NCH2R]x、R=-CH2CH(CH32を得た(6mg、収率80%)。1
H NMRスペクトルはTHF−d8中で得られなかったが、錯体の常磁性が原
因である可能性が高い。 IR(THF):3290cm-1(nNH,s br),1580cm-1(nC
O,アミデート,vs).[a]D 20(THF,c=0.001)=−185。 この生成物を、乾燥ボックス中の丸底シュレンク(Schlenk)フラスコ
中でTHF(5mL)に溶解した。このフラスコを、シュレンクライン上N2
囲気下に置き、その後、HCl(Et2O中1.0M溶液を90mL)を添加した
。黄色溶液は橙色に変化し、その後、ゆっくりと緑色に変化するに伴い、かすん
だようになった。2時間後、溶媒を真空中で除去し緑色のガム状固体が残った。
これをD2Oによって抽出すると、アミノ酸含有生成物が単離された。単一の単
離化合物(4mg、73%)は、L−ロイシンイソアミルアミド塩酸塩の信頼で
きるサンプルと同一であることが見い出された(図1)。1 H NMR(D2O);d 3.94(t,NH3(CH2CH(CH32
C(O)−,1H,J=7.5 Hz),3.33,3.14(dm,−C(O
)NHC 2CH2CH(CH32,2H,Jgem=107 Hz,Jmult=6
Hz,13Hz),1.72(dd,NH3CH(C 2CH(CH32)C(O
)−,2H,J=6 Hz,7 Hz),1.68(m,NH3CH(CH2 (CH32)C(O)−,1H,J=7 Hz),1.63(m,−C(O)N
HCH2CH2(CH32,1H,J=7 Hz),1.43(ddd,−C
(O)NHCH2 2CH(CH32,2H,J=7 Hz),0.98,0.
96(dd,NH3CH(CH2CH(C 32)C(O)−,6H,J=6 H
z).0.92,0.90(dd,−C(O)NHCH2CH2(C 32
6H,J=6 Hz).[a]D 20(THF,c=0.0033)=+10.3
。信頼できるサンプル:[a]D 20(THF,c=0.0033)=+ 10.
5。
(S) -Cl- + H 3 NC (H) RC (O) NHCH 2 R, R = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 L-leucine NCA (9.2 mg, 0.058 mmol), Dissolve in THF (0.5 mL) in a dry box and PPh 3 (31 mg, 31 mL in THF (1.5 mL).
0.12 mmol) and (COD) 2 Ni (16 mg, 0.058 mmol) were added to a stirred homogeneous mixture. The red / brown solution was stirred for 24 hours, after which the solvent was removed in vacuo leaving a dark red oily solid. This was extracted with cold hexane (0 ° C., 3 × 2 mL) to give a red / brown hexane solution and a pale orange solid. When this hexane solution was evaporated, (PPh 3 ) 2 Ni (CO) 2 [IR
(THF): 2000, 1939 cm -1 (nCO, vs); 17 mg] was obtained and a solid was dried to give an orange powder, which was purified by precipitation from THF / hexane to give a yellow powder. As (S)-[NiNHC (H) RC (O
) NCH 2 R] x , R = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 was obtained (6 mg, yield 80%). 1
1 H NMR spectra were not obtained in THF-d 8 but are likely due to the paramagnetism of the complex. IR (THF): 3290 cm -1 (nNH, s br), 1580 cm -1 (nC)
O, Amidate, vs). [A] D 20 (THF, c = 0.001) = - 185. This product was dissolved in THF (5 mL) in a round bottom Schlenk flask in a dry box. The flask was placed on a Schlenk line under N 2 atmosphere, then HCl (90 mL of a 1.0 M solution in Et 2 O) was added. The yellow solution turned orange and then became hazy as it slowly turned green. After 2 hours the solvent was removed in vacuo leaving a green gummy solid.
This was extracted with D 2 O to isolate the amino acid containing product. A single isolated compound (4 mg, 73%) was found to be identical to a reliable sample of L-leucine isoamylamide hydrochloride (Figure 1). 1 H NMR (D 2 O) ; d 3.94 (t, NH 3 C H (CH 2 CH (CH 3) 2)
C (O)-, 1H, J = 7.5 Hz, 3.33, 3.14 (dm, -C (O
) NHC H 2 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , 2H, J gem = 107 Hz, J mult = 6
Hz, 13Hz), 1.72 (dd , NH 3 CH (C H 2 CH (CH 3) 2) C (O
) -, 2H, J = 6 Hz, 7 Hz), 1.68 (m, NH 3 CH (CH 2 C H (CH 3) 2) C (O) -, 1H, J = 7 Hz), 1. 63 (m, -C (O) N
HCH 2 CH 2 C H (CH 3) 2, 1H, J = 7 Hz), 1.43 (ddd, -C
(O) NHCH 2 C H 2 CH (CH 3) 2, 2H, J = 7 Hz), 0.98,0.
96 (dd, NH 3 CH ( CH 2 CH (C H 3) 2) C (O) -, 6H, J = 6 H
z). 0.92,0.90 (dd, -C (O) NHCH 2 CH 2 C H (C H 3) 2,
6H, J = 6 Hz). [A] D 20 (THF, c = 0.0033) = + 10.3
. Reliable sample: [a] D 20 (THF, c = 0.0033) = + 10.
5.

【0120】 132−L−ロイシンNCAとの(PPh32Ni(COD)の反応 132−L−ロイシンNCA[L−ロイシンおよびO13CCl2から調製した;
IR(CHCl3):3299cm-1(nNH、s br)、1836、174
5cm-1(nCO、無水物、vs);13C[1H]NMR(THF−d8);d1
52(s、−N(O)O−)]の置換を除いて、未標識L−ロイシンNCAを
用いた反応につき上記で述べた手順に全くそのまま従った。生成物を冷ヘキサン
(0-℃、3×2mL)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および淡橙色の固体
を得た。このヘキサン溶液を蒸発させると、(PPh32Ni(CO)2[IR
(THF):2000、1939cm-1 (nCO、vs)]を含む赤色油状物
を得、固体を乾燥すると橙色粉末が得られて、これをTHF/ヘキサンから沈殿
させて精製し、(S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH 2 CH(CH32(5mg、収率66%)が得られた。 IR(THF):3288cm-1(nNH,s br),1580cm-1(nC
O,アミデート,vs)。
[0120]   Reaction of (PPh 3 ) 2 Ni (COD) with 13 C 2 -L-leucine NCA   13C2-L-leucine NCA [L-leucine and O13CCl2Prepared from
IR (CHCl3): 3299 cm-1(NNH, s br), 1836, 174
5 cm-1(NCO, anhydride, vs);13C [1H] NMR (THF-d8); D1
52 (s, -NCUnlabeled L-leucine NCA except for the substitution of (O) O-)]
The procedure described above for the reaction used was followed exactly. Cold hexane
Extract with (0- ° C, 3 x 2 mL), red / brown hexane solution and pale orange solid
Got When the hexane solution was evaporated, (PPh3)2Ni (CO)2[IR
(THF): 2000, 1939 cm-1  (NCO, vs)] containing red oil
To give an orange powder which was precipitated from THF / hexane.
And purify (S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH2R]x, R = -CH 2 CH (CH3)2(5 mg, yield 66%) was obtained. IR (THF): 3288 cm-1(NNH, s br), 1580 cm-1(NC
O, Amidate, vs).

【0121】 135−L−ロイシンNCAとの(PPh32Ni(COD)の反応 135−L−ロイシンNCA[131−L−ロイシンおよびOCCl2から調製
した;IR(KBr):3308cm-1(nNH、s br)、1818、17
63cm-1(nCO、無水物、vs);13C[1H]NMR(THF−d8);d
171(s、−CHR(O)O−)]の置換を除いて、未標識L−ロイシンN
CAを用いた反応につき上記で述べた手順に全くそのまま従った。生成物を冷ヘ
キサン(0-℃、3×2mL)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および淡橙色
の固体を得た。このヘキサン溶液を蒸発させると、(PPh32Ni(13CO) 213C[1H]NMR(THF−d8):d202 (t、Ni(13 O)2、J P-C =15Hz);IR(THF):1954、1895cm-1(n13CO、v
s)]を含む赤色油状物が得られ、固体を乾燥すると橙色粉末が得られ、これを
THF/ヘキサンから沈殿させて精製し、(S)-[NiNHC(H)R13C(
O)NCH2R]x、R=-CH2CH(CH32(6mg、収率80%)が得られ
た。 IR(THF):3290cm-1(nNH,s br),1536cm-1(n13 CO,アミデート,vs)。13C{1H} NMR(THF−d8):d 182
(s,[NiNHC(H)R13 (O)NCH2R]x)。
[0121]   Reaction of (PPh 3 ) 2 Ni (COD) with 13 C 5 -L-leucine NCA   13CFive-L-leucine NCA [13C1-L-leucine and OCCl2Prepared from
Done; IR (KBr): 3308 cm-1(NNH, s br), 1818, 17
63 cm-1(NCO, anhydride, vs);13C [1H] NMR (THF-d8); D
171 (s, -CHRCUnlabeled L-leucine N, except for the substitution of (O) O-)]
The procedure described above for the reaction with CA was followed exactly. Cool the product
Extracted with xane (0- ° C, 3 x 2 mL), red / brown hexane solution and pale orange
To give a solid. When the hexane solution was evaporated, (PPh3)2Ni (13CO) 2 [13C [1H] NMR (THF-d8): D202 (t, Ni (13 CO)2, J PC = 15 Hz); IR (THF): 1954, 1895 cm-1(N13CO, v
s)] is obtained, and the solid is dried to give an orange powder, which is
Purified by precipitation from THF / hexane, (S)-[NiNHC (H) R13C (
O) NCH2R]x, R = -CH2CH (CH3)2(6 mg, 80% yield) was obtained
It was IR (THF): 3290 cm-1(NNH, s br), 1536 cm-1(N13 CO, amidate, vs).13C {1H} NMR (THF-d8): D 182
(S, [NiNHC (H) R13 C(O) NCH2R]x).

【0122】 (S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2R、R
=-CH2CH2C(O)OCH265;2 (S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH2CH2C(O
)OCH265(40mg、0.085mmol)のDMF(0.5mL)中黄
色溶液を乾燥ボックス中で、2、2’−ビピリジル(54mg、0.35mmo
l)のDMF(0.5mL)溶液に添加した。均質混合物を50-℃で2日間攪拌
し、その間、色は黄色から血液の赤色に変化した。THF(1mL)およびトル
エン(5mL)は、この溶液上に層化し、その結果、赤色粉末が沈殿した。この
粉末は、DMF/THF/トルエン(1:2:10)から更に2回再沈殿させ、
(S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2R、R=-
CH2CH2C(O)OCH265を赤色粉末として得た(49mg、収率92
%)。1H NMRスペクトルはTHF−d8中で得られなかったが、錯体の常磁
性が原因である可能性が高い(ベンジルエステル群に関する広いラインのみ観察
された)。 IR(THF):3281cm-1(nNH,s br),1732cm-1(nC
O,エステル,vs),1597cm-1(nCO,アミデート,vs)。NiC 333445に関する計算値:63.37%C,5.49%H,8.95%N;
実測値:63.72%C,5.49%H,8.86%N.[a]D 20(THF,
c=0.001)=−135。
[0122]   (S)-(2,2′-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R
= -CH 2 CH 2 C (O ) OCH 2 C 6 H 5; 2   (S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH2R]x, R = -CH2CH2C (O
) OCH2C6HFive(40 mg, 0.085 mmol) in DMF (0.5 mL) yellow
The color solution was dried in a dry box with 2,2'-bipyridyl (54 mg, 0.35 mmo.
l) was added to a solution of DMF (0.5 mL). Stir homogeneous mixture at 50- ° C for 2 days
During that time, the color changed from yellow to blood red. THF (1 mL) and torr
The ene (5 mL) layered on this solution resulting in the precipitation of a red powder. this
The powder was reprecipitated from DMF / THF / toluene (1: 2: 10) two more times,
(S)-(2,2'-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH2R, R =-
CH2CH2C (O) OCH2C6HFiveWas obtained as a red powder (49 mg, yield 92)
%).11 H NMR spectrum is THF-d8Was not obtained in the
Most likely due to sex (only wide line for benzyl ester group observed
Was done). IR (THF): 3281 cm-1(NNH, s br), 1732 cm-1(NC
O, ester, vs), 1597 cm-1(NCO, amidate, vs). NiC 33 H34NFourOFiveCalculated for: 63.37% C, 5.49% H, 8.95% N;
Found: 63.72% C, 5.49% H, 8.86% N.V. [A]D 20(THF,
c = 0.001) =-135.

【0123】 (S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2R、R
=-CH2CH2C(O)OCH265を用いたGlu-NCAの重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でDMF(
0.5mL)に溶解し、テフロン(登録商標)栓で密封できる25mLの試験管
に入れた。(S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH 2 R、R=-CH2CH2C(O)OCH265のアリコート(DMF中40mM
溶液を50mL)を、その後、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を
追加し、フラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し、恒温25℃の浴で16時
間攪拌した。この反応混合物をメタノール含有HCl(1mM)に添加してポリ
マーを沈殿させることにより、ポリマーを単離した。ポリマーを、その後THF
中に溶解させ、メタノールに添加することによって再沈殿させた。このポリマー
を真空中で乾燥させ、白色固体PBLG(39mg、収率93%)を得た。この
物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLG
の信頼できるサンプルで見られるデータと同一であった。H.Block、Po
ly(g−benzyl−L−glutamate)and Other Gl
utamic Acid Containing Polymers、Gordon and Breach、New York、(1983)。60-℃のDMF中の0.1
M LiBr中におけるポリマーのGPC:Mn=21、600;Mw/Mn=
1.09。
[0123]   (S)-(2,2′-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R
= -CH 2 CH 2 C (O) OCH 2 C 6 H 5 Polymerization of Glu-NCA   Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was added to DMF (in a dry box).
25 mL test tube that can be dissolved in 0.5 mL) and sealed with a Teflon (registered trademark) stopper.
I put it in. (S)-(2,2'-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R = -CH2CH2C (O) OCH2C6HFiveAliquot of 40 mM in DMF
The solution (50 mL) was then added to the flask via syringe. Stir bar
Add, seal the flask, remove from the drying box, 16 o'clock in a constant temperature bath of 25 ° C.
It was stirred for a while. The reaction mixture was added to HCl containing methanol (1 mM) to obtain poly.
The polymer was isolated by precipitating the mer. Polymer, then THF
It was dissolved in and reprecipitated by adding to methanol. This polymer
Was dried in vacuum to obtain a white solid PBLG (39 mg, yield 93%). this
Material13C [1H] NMR,11 H NMR and FTIR spectra are PBLG
The data was identical to that seen in the authoritative sample of. H.Block, Po
ly (g-benzyl-L-glutamate) and Other Gl
uamic   Acid Continuing Polymers, Gordon and   Break, New York, (1983). 0.1 in DMF at 60- ° C
GPC of the polymer in M LiBr: Mn = 21,600; Mw / Mn =
1.09.

【0124】 132−L−ロイシンNCAとの(2、2’−ビピリジル)Ni(COD)の
反応 乾燥ボックス中で、THF(1mL)中bipyNi(COD)(5.9mg
、0.018mmol)溶液に対して、5当量の132−L−ロイシンNCA(1
4.5mg、0.091mmol)を添加した。混合物はゆっくりと紫から赤に色
が変化し、16時間攪拌した。粗生成物を溶媒蒸発によって単離し、赤色油状固
体を得た。粗反応混合物のFTIR分析で、(2,2’−ビピリジル)Ni(C
O)2[IR(THF):1978、1904cm-1(nCO)、vs;文献:
IR(ジエチルエーテル):1983、1914cm-1]、ポリロイシン[IR
(THF):1653cm-1(nアミドI、vs);1546cm-1(nアミド
II、vs)]ならびに12C−アミデート末端基[IR(THF):-n(CO
)=1577cm-1]の存在を確認した。R.S.Nyholmら、J.Chem.
Soc.、2670(1953)。反応は、他の条件が同等であるDMF−d7
0.5mL)中でも実施した。13C[1H]NMR(DMF−d7):d126(
s、13 2)。
Of (2,2′-bipyridyl) Ni (COD) with 13 C 2 -L-leucine NCA
In a reaction drying box, bipyNi (COD) (5.9 mg in THF (1 mL).
, 0.018 mmol) solution, 5 equivalents of 13 C 2 -L-leucine NCA (1
4.5 mg, 0.091 mmol) was added. The mixture slowly changed color from purple to red and was stirred for 16 hours. The crude product was isolated by solvent evaporation to give a red oily solid. FTIR analysis of the crude reaction mixture showed (2,2'-bipyridyl) Ni (C
O) 2 [IR (THF): 1978, 1904 cm −1 (nCO), vs; Literature:
IR (diethyl ether): 1983, 1914 cm -1 ], polyleucine [IR
(THF): 1653 cm -1 (n amide I, vs); 1546 cm -1 (n amide II, vs)] and 12 C-amidate end group [IR (THF):-n (CO
) = 1577 cm −1 ]. RS Nyholm et al., J. Chem.
Soc., 2670 (1953). The reaction was carried out under the same conditions except for DMF-d 7 (
0.5 mL). 13 C [ 1 H] NMR (DMF-d 7 ): d126 (
s, 13 C O 2 ).

【0125】 135−L−ロイシンNCAと(2、2’−ビピリジル)Ni(COD)の反
乾燥ボックス中で、THF(1mL)中bipyNi(COD)(5.9mg
、0.018mmol)溶液に対して、5当量の135−L−ロイシンNCA(1
4.5mg、0.091mmol)を添加した。混合物はゆっくりと紫から赤に色
が変化し、16時間攪拌した。粗生成物を溶媒蒸発によって単離し、赤色油状固
体を得た。粗反応混合物のFTIR分析で、(2,2’−ビピリジル)Ni(13 CO)2[IR(THF):1933、1862cm-1(nCO、vs)]なら
びに13C標識ポリロイシン[IR(THF):1613cm-1(nアミドI、v
s);1537cm-1(nアミドII、vs)]の存在を確認した。反応は、他
の条件が同等であるDMF−d7(0.5mL)中でも実施した。13 C{1H} NMR(DMF−d7):d 198(s,bipyNi(13CO
2;177(s,bipyNiN(H)C(H)R13C(O)N[CH(R)1 3 (O)NH]nCH2R),174(s,bipyNiN(H)C(H)−R1 3 (O)N[CH(R)13C(O)NH]nCH2R)。
Reaction of 13 C 5 -L-leucine NCA with (2,2′-bipyridyl) Ni (COD)
In a dry-box, bipyNi (COD) (5.9 mg in THF (1 mL).
, 0.018 mmol) solution, 5 equivalents of 13 C 5 -L-leucine NCA (1
4.5 mg, 0.091 mmol) was added. The mixture slowly changed color from purple to red and was stirred for 16 hours. The crude product was isolated by solvent evaporation to give a red oily solid. FTIR analysis of the crude reaction mixture showed that (2,2′-bipyridyl) Ni ( 13 CO) 2 [IR (THF): 1933, 1862 cm −1 (nCO, vs)] and 13 C-labeled polyleucine [IR (THF). : 1613 cm -1 (n amide I, v
s); 1537 cm -1 (n amide II, vs)] was confirmed. The reaction is another condition is performed DMF-d 7 (0.5mL) among others are equivalent. 13 C { 1 H} NMR (DMF-d 7 ): d 198 (s, bipyNi ( 13 CO
) 2 ; 177 (s, bipyNiN (H) C (H) R 13 C (O) N [CH (R) 1 3 C (O) NH] n CH 2 R), 174 (s, bipyNiN (H) C (H) -R 1 3 C ( O) n [CH (R) 13 C (O) NH] n CH 2 R).

【0126】 Glu−NCAと(2、2’−ビピリジル)Ni(COD)の重合 乾燥ボックス中で、DMF(0.5mL)にGlu NCA(50mg、0.2
mmol)を溶解させ、テフロン(登録商標)栓で密封できる25mLの試験管
に入れた。bipyNi(COD)のアリコート(DMF中40mM溶液を50
mL)を、その後、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フ
ラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し、25℃恒温の浴で16時間攪拌した
。反応混合物を、メタノール含有HCl(1mM)に添加しポリマーを沈殿させ
ることにより、ポリマーを単離した。ポリマーをその後THF中に溶解させ、メ
タノールに添加することによって再沈殿させた。ポリマーを真空中で乾燥させ、
白色固体PBLG(41mg、収率98%)を得た。この物質の13C[1H]N
MR、1H NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLGの信頼できるサンプ
ルで見られるデータと同一であった。H.Block、Poly(g−benz
yl−L−glutamate)and Other Glutamic Ac
id Containing Polymers、Gordon and Br
each、New York、(1983)。60_℃のDMF中0.1M L
iBrにおけるポリマーのGPC:Mn=22,100;Mw/Mn=1.15
Polymerization of Glu-NCA and (2,2′-bipyridyl) Ni (COD) In a dry box, DMF (0.5 mL) was added to Glu NCA (50 mg, 0.2
mmol) was dissolved and placed in a 25 mL test tube that can be sealed with a Teflon plug. An aliquot of bipyNi (COD) (50 mM solution in DMF at 50 mM
mL) was then added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a 25 ° C. constant temperature bath for 16 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to HCl containing methanol (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. Drying the polymer in a vacuum,
White solid PBLG (41 mg, yield 98%) was obtained. 13 C [ 1 H] N of this substance
The MR, 1 H NMR and FTIR spectra were identical to the data found in the authentic sample of PBLG. H. Block, Poly (g-benz
yl-L-glutamate) and Other Glutamic Ac
id Continging Polymers, Gordon and Br
each, New York, (1983). 0.1ML in DMF at 60_ ° C
GPC of polymer in iBr: Mn = 22,100; Mw / Mn = 1.15
.

【0127】 上記にも述べたように、a−アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCAs)を
2Ni(COD)タイプのゼロ原子価ニッケル錯体と反応させ、メタラサイク
ル酸化的付加生成物を得た。これらの酸化的付加反応は、NCAsのO−C5
たはO−C2結合のいずれかにわたる付加を生じ、第2の当量NCA添加後にキ
ラルなアミド−アミデートニッケラサイクルを生じた。これらの錯体の起源およ
び構造は、選択的に13C標識されたNCA試薬を使用することによって、解明さ
れた。安定なメタラサイクルは、L=PPh3の時に得られた。他のドナーリガ
ンドを使用すると、メタラサイクル中間体は他のNCA分子と迅速に反応し、狭
い分子量分布を有するポリペプチドを定量的収率で形成することが見い出された
。これらの反応は、異常なほど安定なメタラサイクル性アミド含有ニッケル中間
体への迅速な経路を提供する。 2当量のPPh3および1のNi(COD)2を、THF中の1当量のg−ベン
ジル−L−グルタメート−N−カルボン酸無水物(Glu−NCA)と室温で反
応させると、NCAが迅速に消費されるのが観察された。金茶色の溶液から、茶
色のアルカン溶解性の茶色の油状物およびTHF溶解性黄色粉末が単離された。
油状物の分析によって、中間体6員メタラサイクルの脱カルボニル化および(P
Ph32Ni(COD)による一酸化炭素のトラップによって生成される(PP
32Ni(CO)2[IR(THF):-n(CO)=2000、1939cm -1 ]の存在が確認された。H.Kanazawaら、Bull.Chem Soc
. Jpn.、51:2205−2208(1978)。この黄色粉末の赤外分析
は、それぞれ、キラルなニッケラサイクルの側鎖ベンジルエステルおよびアミデ
ート基に帰属される1734および1577cm-1のカルボニルストレッチを示
した(図3のスキーム2を参照)。
[0127]   As described above, a-amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs) are
L2Metallacycle by reacting with Ni (COD) type zero-valent nickel complex
A oxidative addition product was obtained. These oxidative addition reactions are based on the O--C of NCAs.FiveWell
Or OC2Addition over any of the bonds results in keying after the addition of the second equivalent NCA.
This gave rise to the Ralamido-Amidate Nickera cycle. The origin and origin of these complexes
And structure selectively13Clarified by using C-labeled NCA reagent
It was A stable metallacycle is L = PPh3Got at the time. Other Donor Riga
, The metallacycle intermediate reacts rapidly with other NCA molecules,
Was found to form a polypeptide with a large molecular weight distribution in quantitative yield
. These reactions show unusually stable metallacycle amide-containing nickel intermediates.
Provides a quick route to the body.   2 equivalents of PPh3And 1 Ni (COD)2As 1 equivalent of g-ben in THF
Reaction with dil-L-glutamate-N-carboxylic acid anhydride (Glu-NCA) at room temperature
Upon reaction, the NCA was observed to be rapidly consumed. From a golden brown solution, brown
A colored alkane soluble brown oil and a THF soluble yellow powder were isolated.
The oil was analyzed by decarbonylation of the intermediate 6-membered metallacycle and (P
Ph3)2Produced by trapping carbon monoxide with Ni (COD) (PP
h3)2Ni (CO)2[IR (THF):-n (CO) = 2000, 1939 cm -1 ] Was confirmed. H. Kanazawa et al., Bull. Chem Soc.
Jpn., 51: 2205-2208 (1978). Infrared analysis of this yellow powder
Is the side chain benzyl ester and amine of the chiral nickelacycle, respectively.
1734 and 1577 cm attributed to the group-1Shows the carbonyl stretch of
(See Scheme 2 in Figure 3).

【0128】 これらの生成物の構造および起源は、135−L−ロイシン−N−カルボン酸
無水物をTHF中(PPh32Ni(COD)と反応させたとき、解明された。
粗反応混合物の赤外スペクトルは、13C−アミデート基に対して1536cm-1 のストレッチ[13C[1H]NMR(THF−d8):182ppm]ならびに(
PPh32Ni(13CO)2ストレッチを1954および1895cm-113
1H]NMR(THF−d8):202ppm]に示し、非標識化合物から同位
体シフトしていた(図4の式1を参照)。132−L−ロイシン−N−カルボン
酸無水物が、THF中の(PPh32Ni(COD)と反応したとき、生成物の
分析は、(PPh32Ni(12CO)2[IR(THF):n(CO)=200
0、1939cm-1]および12Cアミデート[IR(THF):n(CO)=1
580cm-1]の独占的形成を示した(図4の式2を参照)。13C/12C混合生
成物は全く観察されなかったので、酸化的付加がC5−OまたはC2−O結合のい
ずれかで起こり、その後、脱カルボニル化と第2NCA分子の付加が起こり、ア
ミド含有ニッケラサイクルが得られると結論した(図3のスキーム2を参照)。 特定のメカニズムまたは理論に捉われるものではないが、当初形成された6員
アミド−アルキルニッケラサイクルの5員アミド−アミデートニッケラサイクル
への変換は、追加的NCAモノマー添加によって誘発されたプロトン移動仲介環
収縮を介して起こるのかもしれない(図4の式を参照)。そのような変換は、関
連ニッケル錯体についても観察された。 さらに、DClおよびHClによる重合反応の沈静は、6員メタラサイクルの
ニッケル−アルキル結合が、当初のメタラサイクルにNCA分子を付加した後に
は存在しないことが結論的に示され、アミド−アミデート構造への環収縮に、さ
らなる裏付け証拠を提供する。
The structure and origin of these products were elucidated when 13 C 5 -L-leucine-N-carboxylic acid anhydride was reacted with (PPh 3 ) 2 Ni (COD) in THF.
The infrared spectrum of the crude reaction mixture is 1536 cm -1 stretched to 13 C-amidate groups [ 13 C [ 1 H] NMR (THF-d 8 ): 182 ppm] and (
PPh 3 ) 2 Ni ( 13 CO) 2 stretch was applied at 1954 and 1895 cm -1 [ 13 C
[ 1 H] NMR (THF-d 8 ): 202 ppm], and isotope shifted from the unlabeled compound (see Formula 1 in FIG. 4). When 13 C 2 -L-leucine-N-carboxylic acid anhydride reacted with (PPh 3 ) 2 Ni (COD) in THF, analysis of the product showed (PPh 3 ) 2 Ni ( 12 CO) 2 [IR (THF): n (CO) = 200
0, 1939 cm −1 ], and 12 C amidate [IR (THF): n (CO) = 1
580 cm −1 ]. (See equation 2 in FIG. 4). Since no 13 C / 12 C mixed product was observed, oxidative addition occurred at either the C 5 -O or C 2 -O bond, followed by decarbonylation and addition of the second NCA molecule, It was concluded that an amide containing nickela cycle was obtained (see Scheme 2 in Figure 3). Without being bound to a particular mechanism or theory, the conversion of the initially formed 6-membered amide-alkyl Nickera cycle to a 5-membered amide-amidate Nickera cycle was induced by the addition of additional NCA monomers. It may occur via migration-mediated ring contraction (see equation in Figure 4). Such a conversion was also observed for related nickel complexes. Furthermore, the sedation of the polymerization reaction with DCl and HCl was conclusively shown to indicate that the 6-membered metallacycle nickel-alkyl bond was not present after the addition of the NCA molecule to the initial metallacycle, leading to an amide-amidate structure. Provides additional supporting evidence for the ring contraction of.

【0129】 これらのメタラサイクル性生成物(metallacyclic products)の構造は、錯体
の元素分析および酸分解によって更に確認した。生成物メタラサイクルは、元素
分析によるとホスフィンを全く含有せず、経験式[NiNHC(H)RC(O)
NCH2CHR]xからなることが見い出された。THF中の浸透性分子量測定(
約7mg/mL)は、この錯体がダイマーとして凝集することを示した。L−ロ
イシンNCA由来メタラサイクリック錯体をTHF中HClを用いて処理すると
、唯一の有機生成物のみ生じた。この生成物の1H NMR分光分析および旋光
計による分析、および信頼できるサンプルとのそのデータの比較は、それが、光
学的に純粋なL−ロイシンイソアミルアミド−HClであることを示した(図3
のスキーム2を参照)。
The structure of these metallacyclic products was further confirmed by elemental analysis and acidolysis of the complex. The product metallacycle contains no phosphine according to elemental analysis and has the empirical formula [NiNHC (H) RC (O)
It was found to consist of NCH 2 CHR] x . Permeability molecular weight measurement in THF (
Approximately 7 mg / mL) showed that this complex aggregates as a dimer. Treatment of the L-leucine NCA-derived metallacyclic complex with HCl in THF yielded only one organic product. Analysis of this product by 1 H NMR spectroscopy and polarimeter and comparison of its data with a reliable sample showed that it was optically pure L-leucine isoamylamide-HCl (Figure Three
(See Scheme 2).

【0130】 ニッケル(0)前駆体に結合したドナーリガンドを変化させたとき(例えば、
アルキルホスフィン、a,a’−ジイミン)、THF中Glu−NCAとの化学
量論的反応から単離可能な唯一の生成物は、ある出発ニッケル(0)化合物およ
びポリ(g−ベンジル−L−グルタメート)、PBLGであった。100当量の
Glu−NCAをDMF中bipyNi(COD)に添加したとき、ニッケル前
駆体が全て消費され、PBLGは、良好な収率(>95%)で狭い分子量分布(
Mn=22,100、Mw/Mn=1.15)で単離された。L2=ドナーリガン
ド(類);COD=1、5−シクロオクタジエン;bipy=2、2’−ビピリ
ジル。bipyNi(COD)はNCAsのリビング重合を開始することが示さ
れた。T.J.Deming、Nature、390:386−389(1997
)。bipyNi(COD)は酸化的にGlu−NCAを付加し、in sit
uで活性な重合開始剤を形成し、それが、モノマーの残りを迅速に消費するので
はと疑われた。この活性開始剤を同定するため、bipyNi(COD)を選択
13C標識NCAモノマーと反応させる、一連の実験を実施した。 NCAsとの反応では全てのbipyNi(COD)を完全に消費させるため
、少なくとも5倍過剰のNCAモノマーを使用した。BipyNi(COD)を
、THF中の5当量の135−L−ロイシン−N−カルボン酸無水物と反応させ
た。粗生成物のIRおよび13C[1H]NMR分析は、bipyNi(13CO)2 [IR(THF):n(13CO)=1933、1862cm-113C[1H]N
MR(DMF−d7):198ppm]、13C標識ポリ−L−ロイシン[IR(
THF):1613cm-1(nアミド1、vs);1537cm-1(nアミドI
I、vs);13C[1H]NMR(DMF−d7):177ppm(bipyNi
N(H)C(H)R13C(O)N[CH(R)13 (O)-NH]nCH2R)]
、および標識ニッケルアミデート末端基[13C[1H]NMR(DMF−d7):
174ppm (bipyNiN(H)C(H)R13 (O)N−[CH(R) 13 C(O)NH]nCH2R)]の存在を証明した。132−L−ロイシン−N−
カルボン酸無水物との反応は、13C標識の位置を除いて類似の生成物を生じた。
bipyNi(12CO2)[IR(THF):n(CO)=1978、1904
cm-1]、12ポリ−L−ロイシン[IR(THF):1653cm-1(nアミド
I、vs);1546cm-1(nアミドII、vs)13ならびに12C−アミデー
ト末端基[IR(THF):n(CO)=1577cm-1]が同定された。反応
をDMF-d7中で実施したとき、遊離した13CO2の存在も13C[1H]NMRを
用いて確認された[126ppm(s、13CO2)]。
[0130]   When the donor ligand bound to the nickel (0) precursor is changed (eg,
Alkylphosphine, a, a'-diimine), chemistry with Glu-NCA in THF
The only products that can be isolated from the stoichiometric reaction are certain starting nickel (0) compounds and
And poly (g-benzyl-L-glutamate), PBLG. 100 equivalents
When Glu-NCA was added to bipyNi (COD) in DMF, before nickel
All the precursor is consumed and PBLG has a narrow molecular weight distribution (> 95%) with good yield (> 95%).
(Mn = 22,100, Mw / Mn = 1.15). L2= Donner Rigan
COD = 1,5-cyclooctadiene; bipy = 2,2'-bipyr
Jill. bipyNi (COD) is shown to initiate living polymerization of NCAs
It was TJ Deming, Nature, 390: 386-389 (1997).
). bipyNi (COD) oxidatively adds Glu-NCA,
u forms an active polymerization initiator, which rapidly consumes the rest of the monomer.
Was suspected. Select bipyNi (COD) to identify this active initiator
Target13A series of experiments were performed in which the C-labeled NCA monomer was reacted.   To completely consume all bipyNi (COD) in the reaction with NCAs
, At least a 5-fold excess of NCA monomer was used. BipyNi (COD)
, 5 equivalents in THF13CFiveBy reacting with -L-leucine-N-carboxylic acid anhydride
It was IR of crude product and13C [1[H] NMR analysis is performed using bipyNi (13CO)2 [IR (THF): n (13CO) = 1933, 1862 cm-1;13C [1H] N
MR (DMF-d7): 198 ppm],13C-labeled poly-L-leucine [IR (
THF): 1613 cm-1(N amide 1, vs); 1537 cm-1(N amide I
I, vs);13C [1H] NMR (DMF-d7): 177 ppm (bipyNi
N (H) C (H) R13C (O) N [CH (R)13 C(O) -NH] nCH2R)]
, And labeled nickel amidate end groups [13C [1H] NMR (DMF-d7):
174ppm (bipyNiN (H) C (H) R13 C(O) N- [CH (R) 13 C (O) NH]nCH2R)].13C2-L-leucine-N-
The reaction with carboxylic acid anhydride is13A similar product was produced except for the position of the C label.
bipyNi (12CO2) [IR (THF): n (CO) = 1978, 1904.
cm-1],12Poly-L-leucine [IR (THF): 1653 cm-1(N amide
I, vs); 1546 cm-1(N-amide II, vs)13And12C-Amiday
End group [IR (THF): n (CO) = 1575 cm-1] Were identified. reaction
To DMF-d7Liberated when carried out in13CO2The existence of13C [1H] NMR
Was confirmed using [126 ppm (s,13CO2)].

【0131】 これらの実験のすべては、(PPh32Ni(COD)を用いた反応に類似し
て、C5−O結合にわたるbipyNi(COD)に対するNCAの最初の付加
と一致した。リガンドの主要な影響は、それ自身、生じた生成物の反応性に示さ
れた。PPh3反応によるリガンドを含まない錯体は、NCAsとの更なる反応
性に対して不活性であり、一方、bipy錯体および他のa,a’-ジイミンお
よびアルキルホスフィンにより形成された錯体は、効率的なNCA重合開始剤で
あった。この現象は、bipyNi(COD)/NCA反応で形成された反応性
メタラサイクル中間体を合成することによって直接的に証明された。安定なメタ
ラサイクル(S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH2
2C(O)OCH265)を、DMF中で過剰のbipyと反応させ、リガン
ド付加物(S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2
R、R=-CH2CH2C(O)OCH265を形成させた(図3のスキーム2を
参照)。(S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2
R、R=-CH2CH2C(O)OCH265とDMF中100当量のGlu−N
CAとの反応により、迅速なポリマー形成を生じた。この反応で形成されたPB
LGは、他の点では同一条件下でbipyNi(COD)を用いて形成されたも
のと同一であった(Mn=21,600、Mw/Mn=1.09)。NCAsの
bipyNi(COD)仲介重合は、従って、アミド−アミデートニッケラサイ
クル活性末端基により進行すると考えられる(図4の式4を参照)。
All of these experiments were similar to the reaction with (PPh 3 ) 2 Ni (COD), consistent with the initial addition of NCA to bipyNi (COD) over the C 5 —O bond. The main effect of the ligand was itself shown on the reactivity of the resulting product. Ligand-free complexes from the PPh 3 reaction are inactive towards further reactivity with NCAs, while bipy complexes and other complexes formed with a, a′-diimines and alkylphosphines are less efficient. It was a typical NCA polymerization initiator. This phenomenon was directly demonstrated by synthesizing the reactive metallacycle intermediate formed in the bipyNi (COD) / NCA reaction. Stable metallacycle (S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R] x , R = -CH 2 C
H 2 C (O) OCH 2 C 6 H 5 ) was reacted with excess bipy in DMF to give the ligand adduct (S)-(2,2′-bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2
R, to form a R = -CH 2 CH 2 C ( O) OCH 2 C 6 H 5 ( see Scheme 2 of FIG. 3). (S)-(2,2′-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2
R, R = -CH 2 CH 2 C (O) OCH 2 C 6 H 5 and DMF in 100 equivalents Glu-N
Reaction with CA resulted in rapid polymer formation. PB formed by this reaction
LG was otherwise identical to that formed with bipyNi (COD) under the same conditions (Mn = 21,600, Mw / Mn = 1.09). The bipyNi (COD) -mediated polymerization of NCAs is therefore believed to proceed with an amide-amidate nickelacycle active end group (see Formula 4 in Figure 4).

【0132】実施例2−鎖末端官能化ポリペプチドおよびブロック・コポリペプチドのための 開始剤 Nα−アリルオキシカルボニル−アミノ酸アミドを、ゼロ原子価ニッケル錯体
LNi(1,5−シクロオクタジエン)(L=2,2’−ビピリジン(bpy)
、1,10−フェナンスロリン(phen)、1,2−ビス(ジメチルホスフィ
ノ)エタン(dmpe)、および1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン(
depe)と反応させ、一般式:LNiNHC(R’)HC(O)NR”のアミ
ド−アミデートメタラサイクルを得た。これらの錯体は、α−アミノ酸−N−カ
ルボン酸無水物(NCAs)の重合を開始させ、明確な分子量、狭い分子量分布
および末端基として定量的に取り込まれた開始剤リガンドを有するポリペプチド
を生じることが見い出された。ナフチル置換基は、蛍光末端基として取り込まれ
、この方法の実行可能性を実証した。
[0132] Initiator Nα- allyloxycarbonyl for Examples 2 chain end functionalized polypeptides and block the copolypeptide - amino acid amide, zero valent nickel complex LNi (1,5-cyclooctadiene) (L = 2,2'-bipyridine (bpy)
, 1,10-phenanthroline (phen), 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane (dmpe), and 1,2-bis (diethylphosphino) ethane (
depe) to give an amide-amidate metallacycle of the general formula: LNiNHC (R ′) HC (O) NR ″. These complexes are of α-amino acid-N-carboxylic acid anhydrides (NCAs). It was found to initiate the polymerization, resulting in a polypeptide with a well-defined molecular weight, a narrow molecular weight distribution and a quantitatively incorporated initiator ligand as an end group, the naphthyl substituent being incorporated as a fluorescent end group. The feasibility of the method is demonstrated.

【0133】 一般的な実験プロトコルと試薬 赤外スペクトルは、ポリスチレンフィルムを用いて、校正されたPerkin Elmer 1605 FTIR Spectrophotometerで記
録した。タンデム・ゲルろ過クロマトグラフィ/光分散(GPC/LS)を、W
yatt DAWN DSP光分散検出器およびWyatt Optilab
DSPを備えたSSI Accuflow Series III液体クロマト
グラフポンプ上で行った。分離は、60℃のDMF溶離液中0.1M LiBr
を用いて、105オングストローム、103オングストロームおよび500オング
ストローム Phenomenex 5μカラムによって実施した。NMRスペ
クトルは、Bruker AVANCE 200MHz分光計によって測定した
。FAB Mass分光測定は、カリフォルニア大学サンタバーバラ校、化学科
の施設で実施した。MALDI質量スペクトルは、分析物のTFA溶液とTFA
中2,5−ジヒドロキシ安息香酸溶液を混合し、混合物を風乾させて調製したサ
ンプルによって、陽イオンモードで稼動するThermo BioAnalys
is DYNAMO質量分析計を用いて得た。蛍光測定は、SPEX Fluo
roMax−2上で実施した。化学物質は市販業者から入手し、特に言及がなけ
れば精製せずに使用した。Alloc−L−アミノアミド、イプシロン−CBZ
−L−リシンNSA、(S)−フェニルグリシンNCAおよびγ−ベンジル−L
−グルタメートNCAは、文献の手順に従って調製した(Tirrell、J.
G;Fournier、M.J.;Mason、T.L.;Tirrell、D.A.
Chem.&Engr.News 1994、72、40−51;Viney、C
.;Case、S.T.;Waite、J.H.、Biomolecular Ma
terials、Mater.Res.Soc.Proc.292、1992:およ
びDeming、T.J.、J.Am.Chem.Soc.、1998、120、42
40−4241:本明細書中に参考として援用)。ヘキサン、THFおよびTH
F−d8は、乾燥窒素で最初通気し、その後、活性化アルミナのカラムを通して
精製した。DMFおよびDMF−d7は、4オングストローム分子篩上での乾燥
および真空蒸留によって精製した。
General Experimental Protocols and Reagents Infrared spectra were recorded on a calibrated Perkin Elmer 1605 FTIR Spectrophotometer using polystyrene film. Tandem gel filtration chromatography / light dispersion (GPC / LS)
yatt DAWN DSP Optical Dispersion Detector and Wyatt Optilab
Performed on an SSI Accuflow Series III liquid chromatograph pump equipped with a DSP. Separation was performed with 0.1M LiBr in DMF eluent at 60 ° C.
Was run on a 10 5 Å, 10 3 Å and 500 Å Phenomenex 5μ column. NMR spectra were measured on a Bruker AVANCE 200 MHz spectrometer. FAB Mass spectroscopy measurements were performed at the University of California, Santa Barbara, Department of Chemistry. The MALDI mass spectrum shows the TFA solution and TFA of the analyte.
A sample prepared by mixing a solution of 2,5-dihydroxybenzoic acid in the solution and air-drying the mixture allows Thermo BioAnalyses to operate in positive ion mode.
Obtained using an is DYNAMO mass spectrometer. Fluorescence measurement is SPEX Fluo
Performed on roMax-2. Chemicals were obtained from commercial suppliers and used without purification unless otherwise noted. Alloc-L-aminoamide, epsilon-CBZ
-L-lysine NSA, (S) -phenylglycine NCA and γ-benzyl-L
-Glutamate NCA was prepared according to literature procedures (Tirrell, J. et al.
G; Fournier, M.J .; Mason, TL; Tirrel, D.A.
Chem. & Engr. News 1994, 72, 40-51; Viney, C.
.; Case, ST; Waite, JH, Biomolecular Ma
Terals, Mater. Res. Soc. Proc. 292, 1992: and Deming, TJ, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 42.
40-4241: incorporated herein by reference). Hexane, THF and TH
F-d 8 was first bubbled with dry nitrogen and then purified through a column of activated alumina. DMF and DMF-d 7 were purified by drying over 4 Å molecular sieves and vacuum distillation.

【0134】 Alloc−L−アミノ酸アミド:Alloc−L−ロイシン−イソアミルア ミド合成のための手順例 イソアミルアミン(1.4mL、12mmol)を、THF(5mL)中Al
loc−L−ロイシン−N−ヒドロキシスクシンイミジルエステル(2.5g、
8.0mmol)の溶液に添加した。反応物を1時間攪拌し、その後生成した沈
殿物をろ過によって除去した後、溶液を酢酸エチル(100mL)によって希釈
した。この溶液を順次、希HCl水溶液(2×30mL)、飽和NaHCO3
溶液(2×30mL)、続いて、飽和NaCl水溶液(2×30mL)によって
洗浄した後、MgSO4上で乾燥した。その後、溶媒を真空中で蒸発させ、生成
物を残した(1.7g、77%)。 IR(THF):1724cm-1(vCO,Alloc,s),1674cm-1 (vCO,アミデート,s).1HNMR(CDC13):( 6.00(br
s,(CH32−CHCH2CH(NC(O)OCH2CH=CH2)C(O)
CH2CH2CH(CH32,2H)、5.85(m,(CH32−CHCH 2 CH(NHC(O)OCH2=CH2)C(O)NHCH2CH2CH(CH32,1H)、5.25(t,(CH32−CHCH2CH(NHC(O)OCH 2 CH=C 2)C(O)NHCH2CH2CH(CH32,2H)、4.57(d
,CH3CHCH2CH(NHC(O)OC 2CH=CH2)C(O)NHCH2
CH2CH(CH32,2H)、4.12(m,(CH32CHCH2(NH
C(O)OCH2CH=CH2)C(O)NHCH2CH2CH(CH32,1H)
、3.24(q,(CH32CHCH2CH(NHC(O)OCH2CH=CH2
)C(O)NHC 2CH2CH(CH32,2H),157(m,(CH32
HCH2(NHC(O)OCH2CH=CH2)C(O)NHCH2CH2
(CH32,2H)、1.40(m,(CH32CHC 2CH(NHC(O)
OCH2CH=CH2)C(O)NHCH2 2CH(CH32,4H)、0.9
2(d,(C 32CHCH2CH(NHC(O)OCH2CH=CH2)C(O
)NHCH2CH2CH(C 32,12H)。
[0134]   Alloc-L-amino acid amide: Alloc-L-leucine-isoamylurea Example procedure for mid synthesis   Isoamylamine (1.4 mL, 12 mmol) was treated with Al in THF (5 mL).
loc-L-leucine-N-hydroxysuccinimidyl ester (2.5 g,
8.0 mmol) solution. The reaction was stirred for 1 hour and then the precipitate formed
After removing the precipitate by filtration, dilute the solution with ethyl acetate (100 mL).
did. This solution was sequentially diluted with dilute aqueous HCl (2 × 30 mL), saturated NaHCO 3.3water
Solution (2 x 30 mL) followed by saturated aqueous NaCl (2 x 30 mL)
After washing, MgSOFourDried on. Then the solvent is evaporated in a vacuum to produce
Left behind (1.7 g, 77%). IR (THF): 1724cm-1(VCO, Alloc, s), 1674cm-1 (VCO, amidate, s).1HNMR (CDC13): (6.00 (br
s, (CH3)2-CHCH2CH (NHC (O) OCH2CH = CH2) C (O)
NHCH2CH2CH (CH3)2, 2H), 5.85 (m, (CH3)2-CHCH 2 CH (NHC (O) OCH2CH= CH2) C (O) NHCH2CH2CH (CH3 )2, 1H), 5.25 (t, (CH3)2-CHCH2CH (NHC (O) OCH 2 CH = CH 2) C (O) NHCH2CH2CH (CH3)2, 2H), 4.57 (d
, CH3CHCH2CH (NHC (O) OCH 2CH = CH2) C (O) NHCH2
CH2CH (CH3)2, 2H), 4.12 (m, (CH3)2CHCH2CH(NH
C (O) OCH2CH = CH2) C (O) NHCH2CH2CH (CH3)2, 1H)
3.24 (q, (CH3)2CHCH2CH (NHC (O) OCH2CH = CH2
) C (O) NHCH 2CH2CH (CH3)2, 2H), 157 (m, (CH3)2C
HCH2CH(NHC (O) OCH2CH = CH2) C (O) NHCH2CH2CH
(CH3)2, 2H), 1.40 (m, (CH3)2CHCH 2CH (NHC (O)
OCH2CH = CH2) C (O) NHCH2CH 2CH (CH3)2, 4H), 0.9
2 (d, (CH 3)2CHCH2CH (NHC (O) OCH2CH = CH2) C (O
) NHCH2CH2CH (CH 3)2, 12H).

【0135】 (S)−phenNiNHC(H)RC(O)O R=-CH2CH(CH32 1,10−フェナンスロリン(phen)(13mg、0.073mmol)
を、DMF(2mL)中Ni(COD)2(20mg、0.073mmol)の懸
濁液に添加し、室温で30分間静置した後、Phen―Ni(COD)溶液が形
成された。Alloc−L−ロイシンアリルエステル(20mg、0.073m
mol)をこの紫色溶液に添加すると、それはその後、茶色になった。室温で5
時間静置した後、溶液は緑色になり、単一の酸化的付加生成物の形成を示唆した
。緑色溶液を80℃で20時間加熱し、紫色の溶液を得た。生成物を、ジエチル
エーテル(10mL)中で沈殿させて、この溶液から単離し、THF(2×10
mL)で洗浄し、真空中で乾燥させると、紫色の粉末が得られた(16mg、6
8%)。IR(THF):1620cm-1(vCO、カルボキシレート、s b
r)。1H NMRスペクトルは、DMF−d中で得ることができず、錯体の常
磁性(メチル基に関する広いラインのみ観察された)による可能性が高い。μef f (296K)=2.05μB
(S) -phenNiNHC (H) RC (O) OR == CH 2 CH (CH 3 ) 2 1,10-phenanthroline (phen) (13 mg, 0.073 mmol)
Was added to a suspension of Ni (COD) 2 (20 mg, 0.073 mmol) in DMF (2 mL) and after standing at room temperature for 30 minutes, a Phen-Ni (COD) solution was formed. Alloc-L-leucine allyl ester (20 mg, 0.073 m
mol) was added to this purple solution, which then turned brown. 5 at room temperature
After standing for a time, the solution turned green, suggesting the formation of a single oxidative addition product. The green solution was heated at 80 ° C. for 20 hours to obtain a purple solution. The product was isolated from this solution by precipitation in diethyl ether (10 mL) and THF (2 x 10
mL) and dried in vacuo to give a purple powder (16 mg, 6
8%). IR (THF): 1620 cm -1 (vCO, carboxylate, s b
r). 1 H NMR spectra could not be obtained in DMF-d, most likely due to the paramagnetism of the complex (only the broad line for the methyl group was observed). μ ef f (296K) = 2.05 μ B.

【0136】 (S)−phenNiNHC(H)RC(O)NCH2R、R=-CH2CH(
CH322 Phen(13mg、0.073mmol)をDMF(2mL)中Ni(CO
D)2(20mg、0.073mmol)の懸濁液に添加し、室温で30分間静置
すると、PhenNi(COD)の溶液が形成された。その後、Alloc−L
−ロイシンイソアミルアミド(20mg、0.073mmol)をこの紫色溶液
に添加すると、その後、茶色になった。室温で5時間静置した後、溶液は緑色に
なり、単一の酸化的付加生成物の形成を示唆した。この緑色溶液を80℃で20
時間加熱し、紫色の溶液を得た。生成物を、ジエチルエーテル(10mL)中に
沈殿させて、この溶液から単離し、THF(2×10mL)で洗浄し、真空中で
乾燥させると、紫色の粉末が得られた(23mg、75%)。IR(THF):
1578cm-1(vCO、アミデート、s br)。1H NMRスペクトルは
、DMF−d中で得ることができず、錯体の常磁性(メチル基に関する広いライ
ンのみ観察された)による可能性が高い。μeff(296K)=2.34μB
(S) -phenNiNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R = -CH 2 CH (
CH 3 ) 2 , 2 Phen (13 mg, 0.073 mmol) in Ni (CO) in DMF (2 mL).
D) 2 (20 mg, 0.073 mmol) was added to a suspension and allowed to stand at room temperature for 30 minutes, forming a solution of PhenNi (COD). After that, Alloc-L
-Leucine isoamylamide (20 mg, 0.073 mmol) was added to this purple solution which then turned brown. After standing at room temperature for 5 hours, the solution turned green, suggesting the formation of a single oxidative addition product. 20 this green solution at 80 ℃
Heated for hours to give a purple solution. The product was precipitated in diethyl ether (10 mL), isolated from this solution, washed with THF (2 x 10 mL) and dried in vacuo to give a purple powder (23 mg, 75%). ). IR (THF):
1578 cm -1 (vCO, amidate, s br). 1 H NMR spectra could not be obtained in DMF-d, most likely due to the paramagnetism of the complex (only the broad line for the methyl group was observed). μ eff (296K) = 2.34 μ B.

【0137】 (S)−phenNiNHC(H)R13C(O)NCH2R、R=-CH2CH
(CH3)2、2-13C Phen(13mg、0.073mmol)をDMF(2mL)中Ni(CO
D)2(20mg、0.073mmol)の懸濁液に添加し、室温で30分間静置
すると、PhenNi(COD)の溶液が形成された。13C(アミド)−all
oc−L−ロイシンイソアミルアミド(20mg、0.073mmol)を紫色
の溶液に添加すると、その後、茶色になった。室温で5時間静置後、溶液は緑色
になり、単一の酸化的付加生成物の形成を示唆した。この緑色溶液を80℃で2
0時間加熱し、紫色の溶液を得た。生成物を、ジエチルエーテル(10mL)中
に沈殿させてこの溶液から単離し、THF(2×10mL)で洗浄し、真空中で
乾燥させると、紫色の粉末が得られた(22mg、70%)。IR(THF):
1541cm-1(v13CO、アミデート、s br)。
(S) -phenNiNHC (H) R 13 C (O) NCH 2 R, R = —CH 2 CH
(CH 3) 2, 2- 13 C Phen (13mg, 0.073mmol) and DMF (2 mL) Medium Ni (CO
D) 2 (20 mg, 0.073 mmol) was added to a suspension and allowed to stand at room temperature for 30 minutes, forming a solution of PhenNi (COD). 13 C (amide) -all
oc-L-Leucine isoamylamide (20 mg, 0.073 mmol) was added to the purple solution which then turned brown. After standing at room temperature for 5 hours, the solution turned green, suggesting the formation of a single oxidative addition product. This green solution at 80 ° C for 2
After heating for 0 hour, a purple solution was obtained. The product was isolated from this solution by precipitation in diethyl ether (10 mL), washed with THF (2 × 10 mL) and dried in vacuo to give a purple powder (22 mg, 70%). . IR (THF):
1541 cm -1 (v 13 CO, amidate, s br).

【0138】 (S)−depeNiNHC(H)R1C(O)NCH 22-、R1=-CH2
CH3)2、R2=-CH2CH3、4 1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、depe(17μL、0.07
3mmol)を、THF(1mL)中Ni(COD)2(20mg、0.073m
mol)の懸濁液に添加し、室温で5分間静置すると、depeNi(COD)
の溶液が形成された。次に、DMF(1mL)中Alloc−L−バリンn−プ
ロピルアミド(18.5mg、0.073mmol)を黄色溶液に添加すると、そ
の後、橙黄色になった。溶液を80℃で20時間加熱し、橙色の溶液を得た。溶
媒を真空中で除去し、残渣をTHF中に再度溶解させ、ヘキサン(10mL)中
で沈殿させることによってこの溶液から単離した。真空中で固体を乾燥させ、黄
色粉末として4を得た(16mg、53%)。IR(THF):1578cm-1 (vCO、アミデート、s br)。1H NMRスペクトルは、DMF−d中
で得ることができず、錯体の常磁性(アルキル基に関する広いラインのみ察され
た)による可能性が高い。μeff(296K)=2.08μB
(S) -depeNiNHC (H) R 1 C (O) NCH 2 R 2 —, R 1 = -CH 2 (
CH 3) 2, R 2 = -CH 2 CH3,4 1,2- bis (diethylphosphino) ethane, depe (17μL, 0.07
3 mmol) in Ni (COD) 2 (20 mg, 0.073 m in THF (1 mL).
mol)) and allowed to stand at room temperature for 5 minutes, depeNi (COD)
A solution of was formed. Then Alloc-L-valine n-propylamide (18.5 mg, 0.073 mmol) in DMF (1 mL) was added to the yellow solution which then turned orange yellow. The solution was heated at 80 ° C. for 20 hours to give an orange solution. The solvent was removed in vacuo, the residue was redissolved in THF and isolated from this solution by precipitation in hexane (10 mL). Dry the solid in vacuo to give 4 as a yellow powder (16 mg, 53%). IR (THF): 1578 cm -1 (vCO, amidate, s br). 1 H NMR spectra could not be obtained in DMF-d and are likely due to the paramagnetic properties of the complex (only wide lines for alkyl groups were observed). μ eff (296K) = 2.08 μ B.

【0139】 (S)−phenNiNHC(H)RC(O)O、R=CH2 CH(CH32
からのL−ロイシン−HClの単離 無水4M HClのジオキサン(1.0mL)溶液を、CH2Cl2中(S)−
PhenNiNHC(H)RC(O)O、R=−CH2CH(CH32(10m
g、0.027mmol)の溶液に添加した。溶液は、すぐに色が紫から橙に変
化した。それを2時間攪拌した後、溶媒を真空中で除去した。残った固体を水で
抽出し、不溶性ニッケル含有残渣をろ過によって除去した。水を、その後凍結乾
燥によって除去し、所望の生成物を得た。FAB−MS:M−Cl-:132。
計算値19、実測値132。
(S) -phenNiNHC (H) RC (O) O, R = CH 2 CH (CH 3 ) 2
Isolation anhydrous 4M HCl in the L- leucine -HCl dioxane (1.0 mL) solution, CH 2 Cl in 2 (S) -
PhenNiNHC (H) RC (O) O, R = -CH 2 CH (CH 3) 2 (10m
g, 0.027 mmol). The solution immediately changed color from purple to orange. After stirring it for 2 hours, the solvent was removed in vacuo. The remaining solid was extracted with water and the insoluble nickel-containing residue was removed by filtration. The water was then removed by freeze drying to give the desired product. FAB-MS: M-Cl - : 132.
Calculated value 19, measured value 132.

【0140】 (S)−bpyNiNHC(H)R1C(O)NR2、R2=−CH2CH(CH 32、R2=−CH2CH=CH2、1からのL−ロイシンアリルアミド−HCl
の単離 無水4M HClのジオキサン(1.0mL)溶液を、CH2Cl2中1(10
mg、0.025mmol)の溶液に添加した。溶液は、すぐに色が紫から橙に
変化した。それを2時間攪拌した後、溶媒を真空中で除去した。残りの固体を水
で抽出し、不溶性ニッケル含有残渣をろ過によって除去した。水をその後凍結乾
燥によって除去し、所望の生成物を得た。1 H NMR(D2O):( 5.91(m,(CH32CHCH2CH(NH2
C(O)−NHCH2=CH2,1H)、5.73(t,(CH32CHCH 2 CH(NH2)−C(O)NHCH2CH=CH,2H),3.95(m,(C
32CHCH2(NH2)C(O)NHCH2CH=CH2,1H)、3.8
1(br s,(CH32CHCH2CH(NH2)−C(O)NHC 2CH=
CH2,2H)、1.74(d,(CH32 2CH(NH2)C(O)N
HCH2CH=CH2,3H)、0.96(d,(C 32CHCH2CH(NH2 )C(O)NHCH2CH=CH2,6H)。FAB−MS:M−Cl-:計算値
171.28、実測値171。
[0140]   (S) -bpyNiNHC (H) R 1 C (O) NR 2, R 2 = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 , R 2 = -CH 2 CH = CH 2 , L-leucine allylamide-HCl from 1
Isolation of   Anhydrous 4M HCl in dioxane (1.0 mL) was added to CH2Cl2Medium 1 (10
mg, 0.025 mmol). The solution immediately changes color from purple to orange
changed. After stirring it for 2 hours, the solvent was removed in vacuo. The remaining solid is water
The residue containing insoluble nickel was removed by filtration. The water is then freeze dried
Removed by drying to give the desired product.1 H NMR (D2O): (5.91 (m, (CH3)2CHCH2CH (NH2)
C (O) -NHCH2CH= CH2, 1H), 5.73 (t, (CH3)2CHCH 2 CH (NH2) -C (O) NHCH2CH = CH, 2H), 3.95 (m, (C
H3)2CHCH2CH(NH2) C (O) NHCH2CH = CH2, 1H), 3.8
1 (br s, (CH3)2CHCH2CH (NH2) -C (O) NHCH 2CH =
CH2, 2H), 1.74 (d, (CH3)2CHCH 2CH (NH2) C (O) N
HCH2CH = CH2, 3H), 0.96 (d, (CH 3)2CHCH2CH (NH2 ) C (O) NHCH2CH = CH2, 6H). FAB-MS: M-Cl-:Calculated values
171.28, found 171.

【0141】 (S)−phenNiNHC(H)RC(O)−NCH2R、R=−CH2CH (CH32、2からのL−ロイシンイソアミルアミドの単離 無水4M HClのジオキサン(1.0mL)溶液を、CH2Cl2中2(10
mg、0.024mmol)の溶液に添加した。溶液は、すぐに色が紫から橙に
変化した。それを2時間攪拌した後、溶媒を真空中で除去した。残りの固体を水
で抽出し、不溶性ニッケル含有残渣をろ過によって除去した。続いて、水を、凍
結乾燥によって除去し、所望の生成物を得た。1 H NMR(D2O):( 3.94(t,NH3(CH2CH(CH32
C(O)−,1H,J=7.5 Hz)、3.33、3.14(dm,−C(O
)NHC 2CH2CH(CH32,2H,Jgem=10.7 Hz,Jmult=6
Hz,13Hz)、1.72(dd,NH3CH(C 2CH(CH32C(O
)−,2H,J=6 Hz,7 Hz)、1.68(m,NH3CH−(CH2 (CH32)C(O)−,1H,J=7 Hz)、1.63(m,−C(O)
NHCH2CH2(CH32,1H,J=7 Hz)、1.43(ddd,−
C(O)NHCH2CH2CH(CH32,2H,J=7 Hz)、0.98(d
,NH3CH(CH2CH(C 32)−C(O)−,3H,J=6 Hz)、0
.96(d,NH3CH(CH2CH(C 32)C(O)−,3H,J=6 H
z)、0.92(d,C(O)−NHCH2CH2CH(C 32,2H,3H,
J=6Hz)、0.90(d,−C(O)NHCH2CH2CH−(C 32,3
H,J=6 Hz)。FAB−MS:M−Cl-:計算値201.36、実測値
201。
[0141]   (S) -phenNiNHC (H) RC (O) -NCH 2 R, R = -CH 2 CH(CH 3) isolation of 2, 2 from L- leucine isoamyl amide   Anhydrous 4M HCl in dioxane (1.0 mL) was added to CH2Cl2Medium 2 (10
mg, 0.024 mmol). The solution immediately changes color from purple to orange
changed. After stirring it for 2 hours, the solvent was removed in vacuo. The remaining solid is water
The residue containing insoluble nickel was removed by filtration. Then freeze the water
Removal by lyophilization gave the desired product.1 H NMR (D2O): (3.94 (t, NH3CH(CH2CH (CH3)2)
C (O)-, 1H, J = 7.5 Hz, 3.33, 3.14 (dm, -C (O
) NHCH 2CH2CH (CH3)2, 2H, Jgem= 10.7 Hz, Jmult= 6
  Hz, 13 Hz) 1.72 (dd, NH3CH (CH 2CH (CH3)2C (O
)-, 2H, J = 6 Hz, 7 Hz), 1.68 (m, NH3CH- (CH2C H (CH3)2) C (O)-, 1H, J = 7 Hz), 1.63 (m, -C (O)
NHCH2CH2CH(CH3)2, 1H, J = 7 Hz), 1.43 (ddd,-
C (O) NHCH2CH2CH (CH3)2, 2H, J = 7 Hz), 0.98 (d
, NH3CH (CH2CH (CH 3)2) -C (O)-, 3H, J = 6 Hz), 0
. 96 (d, NH3CH (CH2CH (CH 3)2) C (O)-, 3H, J = 6H
z), 0.92 (d, C (O) -NHCH2CH2CH (CH 3)2, 2H, 3H,
J = 6 Hz), 0.90 (d, -C (O) NHCH2CH2CH- (CH 3)2, 3
H, J = 6 Hz). FAB-MS: M-Cl-: Calculated value 201.36, measured value
201.

【0142】 (S)−depeNiNHC(H)R1C(O)NR2、R1=−CH2CH(C 32、R2=−1−ナフチル、3を用いたGlu NCAの重合 γ−ベンチル−L−グルタメート−N−カルボン酸無水物、Glu NCA(
50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中で、DMF(1.0mL)に溶解
し、テフロン(登録商標)栓によって密封できる25mLの試験管に入れた。3
のアリコート(DMF中14mM溶液を140μL)を、シリンジを介してフラ
スコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し
、恒温25℃の浴で24時間攪拌した。ポリマーは、反応混合物をHCl含有メ
タノール(1mM)に添加し、ポリマーを沈殿させることにより、単離した。ポ
リマーを真空中で乾燥させると、白色固体PBLG(19mg、収率90%)が
得られた。この物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペクト
ルは、PBLGの信頼できるサンプルで見られたデータと同一であった。60℃
のDMF中0.1M LiBr中のポリマーのGPC:Mn=26,100;M
w/Mn=1.15。
Polymerization of Glu NCA with (S) -depeNiNHC (H) R 1 C (O) NR 2 , R 1 = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 , R 2 = -1-naphthyl, 3. γ-Ventyl-L-glutamate-N-carboxylic acid anhydride, Glu NCA (
50 mg, 0.2 mmol) was dissolved in DMF (1.0 mL) in a dry box and placed in a 25 mL test tube that could be sealed with a Teflon stopper. Three
Aliquot (140 μL of a 14 mM solution in DMF) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a constant temperature 25 ° C. bath for 24 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to methanol containing HCl (1 mM) and precipitating the polymer. The polymer was dried in vacuum to give a white solid PBLG (19 mg, 90% yield). The 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and FTIR spectra of this material were identical to the data found in the authentic sample of PBLG. 60 ° C
GPC of polymer in 0.1M LiBr in DMF: Mn = 26,100; M
w / Mn = 1.15.

【0143】 Nα−トランス2−ヘキセニルオキシカルボニル−L−ロイシンイソアミルア ミドのニッケルへの酸化的付加からの混合ヘキサンの単離 トランス2ヘキセニルオキシカルボニル−L−ロイシンイソアミルアミド(2
31mg、0.015mmol)のTHF(0.5mL)溶液を、THF(0.5
mL)中(PPh34Ni(741mg、0.015mmol)に添加し、黄橙
色溶液を生じた。混合物を80℃で2日間加熱すると、その間に色が暗茶色に変
化した。その後、この反応の揮発性物質を真空中でNMR管中に蒸留させ、常磁
性ニッケル生成物を除去した。1−ヘキセン、2−ヘキセンおよび3−ヘキセン
の混合物の蒸留物中での存在は、13C NMRによって証明された。ヘキセン類
の混合物は、反応で形成された中間体η3ヘキセニル−ニッケル種の迅速な異性
体化によって形成されたらしい。13 C NMR(THF):( 139.05(CH3CH2CH2CH2CH=2 )、132.15(trans−CH3CH2 H=HCH2CH3)、131.
44(CH3CH2CH2CH=HCH3)、130.53(trans−(CH 3 CH2CH2CH=HCH3)、128.56(cis−CH3CH2 H=
CH2CH3)、125.92(cis−CH3CH2CH2 H=CHCH3)、1
24.79(trans−CH3CH2CH2 H=CHCH3)、114.10(
CH3CH2CH2CH2 H=CH2)、34.95(trans−CH3CH2
2CH=CHCH3)、33.73(CH3CH2 2CH2CH=CH2)、3
1.44(CH3CH2CH2 2CH=CH2)、29.71(cis−CH3
2 2CH=CHCH3)、22.89(CH3 2CH2CH2CH=CH2
、22.38(trans−CH3CH2CH2CH=CH3)、18.05(
trans−CH3 2CH2CH=CHCH3),15.04(cis−CH3
CH2CH2CH=CH3)、14.44(trans−CH3CH2 H=
HCH2CH3)、13.79(cis−CH3 2CH2CH=CHCH3)、1
3.60(3CH2CH2CH2CH=CH2)、13.32(trans−
3CH2CH2CH=CHCH3)、13.20(cis−3CH2CH2CH
=CHCH3)。
[0143]   Nα-trans 2-hexenyloxycarbonyl-L-leucine isoamylurea Isolation of mixed hexanes from the oxidative addition of amides to nickel.   Trans-2 hexenyloxycarbonyl-L-leucine isoamylamide (2
A solution of 31 mg, 0.015 mmol) in THF (0.5 mL) was added with THF (0.5 mL).
mL) in (PPh3)FourNi (741 mg, 0.015 mmol) was added to give a yellow-orange color.
A color solution resulted. The mixture was heated at 80 ° C for 2 days, during which time the color changed to dark brown.
Turned into Then the volatiles of this reaction were distilled in vacuum into an NMR tube and
The soluble nickel product was removed. 1-hexene, 2-hexene and 3-hexene
The presence in the distillate of a mixture of13Proved by C NMR. Hexenes
Is a mixture of intermediates η formed in the reaction3Rapid isomerization of hexenyl-nickel species
It seems that it was formed by embodying.13 C NMR (THF): (139.05 (CH3CH2CH2CH2CH =CH2 ), 132.15 (trans-CH)3CH2 CH =CHCH2CH3), 131.
44 (CH3CH2CH2CH =CHCH3), 130.53 (trans- (CH 3 CH2CH2CH =CHCH3), 128.56 (cis-CH3CH2 CH =CH
CH2CH3), 125.92 (cis-CH3CH2CH2 CH = CHCH3) 1
24.79 (trans-CH3CH2CH2 CH = CHCH3), 114.10 (
CH3CH2CH2CH2 CH = CH2), 34.95 (trans-CH)3CH2 C
H2CH = CHCH3), 33.73 (CH3CH2 CH2CH2CH = CH2) 3
1.44 (CH3CH2CH2 CH2CH = CH2), 29.71 (cis-CH)3C
H2 CH2CH = CHCH3), 22.89 (CH3 CH2CH2CH2CH = CH2)
, 22.38 (trans-CH3CH2CH2CH = CHCH3), 18.05 (
trans-CH3 CH2CH2CH = CHCH3), 15.04 (cis-CH3
CH2CH2CH = CHCH3), 14.44 (trans-CH3CH2 CH =C
HCH2CH3), 13.79 (cis-CH3 CH2CH2CH = CHCH3) 1
3.60 (CH3CH2CH2CH2CH = CH2), 13.32 (trans-C
H3CH2CH2CH = CHCH3), 13.20 (cis-CH3CH2CH2CH
= CHCH3).

【0144】 (S)−PhenNiNHC(H)RC(O)O、R=−CH2CH(CH3 2によるGlu NCAの重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でDMF(
1.0mL)に溶解し、テフロン(登録商標)栓によって密封できる25mLの
試験管に入れた。開始剤のアリコート(DMF中36mM溶液を100μL)を
、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、
乾燥ボックスから除去し、恒温25℃の浴で24時間攪拌した。反応混合物を、
HCl含有メタノール(1mM)に添加してポリマーを沈殿させ、ポリマーを単
離した。ポリマーを真空中で乾燥させると、白色固体PBLG(18.1mg、
収率87%)が得られた。この物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびF
TIRスペクトルは、PBLGの信頼できるサンプルで見られたデータと同一で
あった(Stevens、C;Watanabe、R.J.Am.Chem.Soc
.、1950、72、725−727)。60℃のDMF中0.1M LiBr中
のポリマーのGPC:Mn=45,500;Mw/Mn=1.24。
Polymerization of Glu NCA with (S) -PhenNiNHC (H) RC (O) O, R = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was added to DMF (50 mg, 0.2 mmol) in a dry box.
1.0 mL) and placed in a 25 mL tube which can be sealed with a Teflon stopper. An aliquot of initiator (100 μL of 36 mM solution in DMF) was added to the flask via syringe. Add a stir bar, seal the flask,
It was removed from the drying box and stirred in a constant temperature bath of 25 ° C. for 24 hours. The reaction mixture is
The polymer was isolated by adding to HCl-containing methanol (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was dried in vacuo to give a white solid PBLG (18.1 mg,
Yield 87%) was obtained. 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and F of this material
The TIR spectrum was identical to the data found in a reliable sample of PBLG (Stevens, C; Watanabe, RJ Am. Chem. Soc.
., 1950, 72, 725-727). GPC of polymer in 0.1M LiBr in DMF at 60 ° C .: Mn = 45,500; Mw / Mn = 1.24.

【0145】 1−ナフチル官能化PBLGの蛍光測定 THF(2mL)中1−ナフチル官能化PBLG(26.5mg)溶液を、キ
ュベットに入れた。サンプルを324nmの周波数で励起し、これは、390n
mで最大強度の発光を生じた。この発光は、1−ナフチル末端基に特徴的であっ
た。ポリマーの分子量を変化させたとき、対応する発光強度は、鎖長と逆に変化
することがわかったが、このことは、末端基の数が鎖数に比例していることを示
唆した。対照実験は、標識ポリマーからの発光が、非標識PBLGからのそれよ
り1桁大きいことを示していた(下記の表3を参照)。
Fluorescence measurement of 1-naphthyl functionalized PBLG A solution of 1-naphthyl functionalized PBLG (26.5 mg) in THF (2 mL) was placed in a cuvette. The sample was excited at a frequency of 324 nm, which was 390n
The maximum intensity of luminescence was produced at m. This emission was characteristic of the 1-naphthyl end group. When the molecular weight of the polymer was changed, the corresponding emission intensity was found to change inversely with chain length, suggesting that the number of end groups was proportional to the number of chains. Control experiments showed that the emission from the labeled polymer was an order of magnitude greater than that from the unlabeled PBLG (see Table 3 below).

【0146】[0146]

【表3】 [Table 3]

【0147】 4の反応からのシス−5−ノルボルネン−エンド−2−カルボン酸-3−カル
ボキシルL−バリンn−プロピルアミドの単離 THF(1mL)中シスー5−ノルボルネン−エンド−2,3−ジカルボン酸
無水物(6.0mg、0.037mmol)の溶液を、THF(1mL)中4(1
6mg、0.037mmol)の溶液に添加した。1780cm-1における無水
物ストレッチがFTIRによってもはや検出可能でなくなるまで、黄色の溶液を
40℃で2日間加熱した。水(0.5mL)中のHCl希釈溶液を、前記の反応
に添加すると、色は黄色から橙にすぐに変化した。混合物を2時間攪拌し、その
後、揮発性物質を真空中で除去した。残った固体をTHFで抽出し、ろ過後、E
2Oに添加し、ニッケル含有副生物を沈殿させた。その後、可溶性物質を真空
中で凝縮し、生成物を得た(11mg、92%)。FAB−MS:計算値323
.8、実測値323。
Cis-5-Norbornene-endo-2-carboxylic acid-3-cal from reaction 4
Isolation of Voxyl L-valine n-propylamide A solution of cis-5-norbornene-endo-2,3-dicarboxylic anhydride (6.0 mg, 0.037 mmol) in THF (1 mL) was added to a solution of 4 in THF (1 mL). (1
6 mg, 0.037 mmol) was added. The yellow solution was heated at 40 ° C. for 2 days until the anhydride stretch at 1780 cm −1 was no longer detectable by FTIR. A diluted solution of HCl in water (0.5 mL) was added to the above reaction and the color immediately changed from yellow to orange. The mixture was stirred for 2 hours then the volatiles were removed in vacuo. The remaining solid was extracted with THF, filtered, and then E
Addition to t 2 O precipitated the nickel-containing by-product. The soluble material was then condensed in vacuo to give the product (11 mg, 92%). FAB-MS: calculated value 323
.8, found 323.

【0148】 (S)depeNiNHC(H)R1−C(O)NR2、R1=−CH2CH(C 32、R2=−CH2CH2CH(CH3 2、7を用いた(S)−フェニルグリ
シンの重合 (S)−フェニルグリシンNCA(50mg、0.28mmol)を、乾燥ボ
ックス中でTHF(1.0mL)に溶解し、テフロン(登録商標)栓によって密
封できる25mLの試験管に入れた。7のアリコート(THF中50mM溶液の
560μL)を、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フラ
スコを密封し、乾燥ボックスから除去し、25℃恒温の浴で24時間攪拌した。
ポリマーは、この間に溶液から沈殿するのが観察された。反応混合物を、HCl
含有メタノール(1mM)に添加し、遠心分離によってこのポリマーを単離した
。ポリマーを過剰の水、メタノール、およびその後ジエチルエーテルによって洗
浄し、その後真空中で乾燥させ、白色固体(35mg、収率93%)として生成
物を得た。この物質の1H NMR(TFA−d)およびFTIRスペクトルは
、ポリ(S)−フェニルグリシンの信頼できるサンプルで見られたデータと同一
であった。ポリマーのMALDI質量分光分析は、約1000〜約4500Da
の質量分布を示し、フェニルグリシン繰返し体の質量(133.15Da)に等
しいピーク間分離が見られた。1000Da以下では、スペクトルは、多量のマ
トリックスピークの存在によって複雑になっていた。ピークの絶対的質量の分析
は、殆ど全ての鎖が開始剤のロイシン残基によって末端官能化されることを明確
に示した(図7)。鎖の一部は、無傷のロイシンイソアミルアミド末端基を含有
し(b−シリーズ)、一方、残りは、C−末端アミドが湿潤TFAに溶解された
後に加水分解によって切断されたロイシン末端基を含んでいた(a−シリーズ)
。例のピークとして、9a:予測MH+:1331.44Da;実測MH+:13
30.13Da。非官能化オリゴ(フェニルグリシン)が出現するはずの非常に
小さいピークのみが観察され(c−シリーズ)、これらのピークは、官能化鎖で
形成された付加物も含み得る。例えば、10c(1350.43Da)は、9a
+O(1347.44Da)に殆ど等しい質量を有していた[1347.53Da
でピーク観察]。c−シリーズのピークに対する、a−およびb−シリーズのピ
ーク(および、付加物)のピーク強度の比較から、鎖官能化の程度が98%を超
えていることが測定された。 上記の開始剤は、ビス−1,5−シクロオクタジエンニッケル(Ni(COD
2)をニッケル源として、種々のドナーリガンド成分類と結合させて用いて生
成された。我々は、また、ゼロ原子価ニッケルの他の源ならびに他のドナーリガ
ンド(例えば、PR3[R=Me、Et、Bu、シクロヘキシル、フェニル]、
2PCH2CH2PR2[R=Me、フェニル]、(α,α’−ジイミンリガンド
[1、10−フェナンスロリン、ネオクプロイン])、ジアミンリガンド[テト
ラメチルエチレンジアミン]、およびイソシアナートリガンド[tert−ブチ
ルイソシアニド]も首尾良く使用し、これらの開始剤を生成させた。ゼロ原子価
ニッケルの他の源(例えば、ニッケル−オレフィン錯体、ニッケル−カルボニル
錯体、ニッケル−イソシアニドまたはシアニド錯体、およびニッケル窒素または
リンドナーリガンド錯体)の使用は、本発明の概念を超えて解釈すべきではない
可能な改変物である。同様に、他のドナーリガンド(特に、窒素または燐に基づ
く)または反応溶媒の使用は、この研究の論理的拡張である。最後に、我々は、
他の遷移金属類、特にパラジウム、白金、コバルト、ロジウムおよびイリジウム
も、alloc−アミノ酸アミドとの反応に使用してアミド−アミデートメタラ
サイクル開始剤を形成できること、従って、本発明にとりもう1つの潜在的改変
物であることを見い出した。
(S) depeNiNHC (H) R 1 -C (O) NR 2 , R 1 = -CH 2 CH (CH 3 ) 2 , R 2 = -CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , 7 (S) -phenylglycol
Polymerization of Syn (S) -Phenylglycine NCA (50 mg, 0.28 mmol) was dissolved in THF (1.0 mL) in a dry box and placed in a 25 mL test tube that could be sealed with a Teflon plug. An aliquot of 7 (560 μL of a 50 mM solution in THF) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a 25 ° C. constant temperature bath for 24 hours.
The polymer was observed to precipitate out of solution during this time. The reaction mixture is treated with HCl
The polymer was isolated by addition to methanol containing (1 mM) and centrifugation. The polymer was washed with excess water, methanol and then diethyl ether, then dried in vacuo to give the product as a white solid (35 mg, 93% yield). 1 H NMR (TFA-d) and FTIR spectra of this material were identical to the data found in a reliable sample of poly (S) -phenylglycine. MALDI mass spectrometric analysis of the polymer shows about 1000 to about 4500 Da
And a separation between peaks equal to the mass of phenylglycine repeats (133.15 Da) was observed. Below 1000 Da, the spectrum was complicated by the presence of numerous matrix peaks. Absolute mass analysis of the peaks clearly showed that almost all chains were end-functionalized by the initiator leucine residue (FIG. 7). Some of the chains contain intact leucine isoamylamide end groups (b-series), while the rest contain leucine end groups that are hydrolytically cleaved after the C-terminal amide has been dissolved in wet TFA. Detached (a-series)
. As an example peak, 9a: predicted MH + : 1331.44 Da; measured MH + : 13
30.13 Da. Only very small peaks where the unfunctionalized oligo (phenylglycine) should appear are observed (c-series), these peaks may also contain adducts formed with functionalized chains. For example, 10c (1350.43 Da) is 9a
Had a mass almost equal to + O (1347.44 Da) [1347.53 Da
Observing peak]. Comparison of the peak intensities of the a- and b-series peaks (and adducts) to the c-series peaks determined that the degree of chain functionalization was greater than 98%. The above initiator is bis-1,5-cyclooctadiene nickel (Ni (COD
) 2 ) as a nickel source and combined with various donor ligand components. We also have other sources of zero-valent nickel as well as other donor ligands (eg PR 3 [R = Me, Et, Bu, cyclohexyl, phenyl],
R 2 PCH 2 CH 2 PR 2 [R = Me, phenyl], (α, α′-diimine ligand [1,10-phenanthroline, neocuproine]), diamine ligand [tetramethylethylenediamine], and isocyanate ligand [Tert-butyl isocyanide] has also been used successfully to generate these initiators. The use of other sources of zero-valent nickel, such as nickel-olefin complexes, nickel-carbonyl complexes, nickel-isocyanide or cyanide complexes, and nickel nitrogen or phosphorus donor ligand complexes, should be construed beyond the scope of this invention. Not a possible modification. Similarly, the use of other donor ligands (especially nitrogen or phosphorus based) or reaction solvents is a logical extension of this work. Finally, we
Other transition metals, especially palladium, platinum, cobalt, rhodium and iridium, can also be used in the reaction with alloc-amino acid amides to form amide-amidate metallacycle initiators, and thus another potential for the present invention. It was found to be an artificial modification.

【0149】実施例3−明確な構造のブロック・コポリペプチドの迅速合成 一般的実験プロトコルと試薬 赤外スペクトルは、ポリスチレンフィルムを用いて、校正されたPerkin
Elmer 1605 FTIR Spectrophotometerで記
録した。タンデム・ゲルろ過クロマトグラフィ/光分散(GPC/LS)を、W
yatt DAWN DSP光分散検出器およびWyatt Optilab
DSPを備えたSpectra Physics Isochrom液体クロマ
トグラフポンプ上で行った。分離は、溶離液としての60℃のDMF中0.1M
LiBrを用いて、105オングストロームおよび103オングストローム P
henomenex 5μカラムによって実施した。旋光度は、1mL容量のセ
ル(長さ1dm)を用いて、Perkin Elmer Model 141
Polarimeterで測定した。NMRスペクトルは、Bruker AM
X 500MHz分光計によって測定した。化学物質は市販業者から入手し、特
に言及がなければ精製することなく使用した。(COD)2Niは、Strem
Chemical Co.から入手し、131−L−ロイシンおよび13C−ホス
ゲンは、Cambridge Isotope Labs.から入手した。g−
ベンジル−L−グルタメートNCAは、文献の手順に従って調製した。ヘキサン
、THFおよびTHF−d8は、ナトリウムベンゾフェノンケチルから蒸留によ
って精製した。DMFおよびDMF−d7は、4オングストローム分子篩上での
乾燥および真空蒸留によって精製した。
Example 3-Rapid Synthesis of Well-Defined Block Copolypeptides General Experimental Protocols and Reagents Infrared spectra were calibrated using polystyrene film Perkin
Recorded on an Elmer 1605 FTIR Spectrophotometer. Tandem gel filtration chromatography / light dispersion (GPC / LS)
yatt DAWN DSP Optical Dispersion Detector and Wyatt Optilab
Performed on a Spectra Physics Isochrom liquid chromatograph pump equipped with a DSP. Separation was performed with 0.1M in DMF at 60 ° C as eluent.
Using LiBr, 10 5 Å and 10 3 Å P
Performed with a henomenex 5μ column. Optical rotation was performed using a 1 mL capacity cell (length 1 dm) using a Perkin Elmer Model 141.
It was measured with a Polarimeter. NMR spectra are from Bruker AM
Measured by X 500 MHz spectrometer. Chemicals were obtained from commercial suppliers and used without purification unless otherwise noted. (COD) 2 Ni is Strem
Chemical Co., 13 C 1 -L-leucine and 13 C-phosgene were obtained from Cambridge Isotope Labs. g-
Benzyl-L-glutamate NCA was prepared according to literature procedures. Hexane, THF and THF-d 8 was purified by distillation from sodium benzophenone ketyl. DMF and DMF-d 7 were purified by drying over 4 Å molecular sieves and vacuum distillation.

【0150】 132−L−ロイシンNCAと(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)の反
5当量の132−L−ロイシンNCA(14.5mg、0.091mmol)を
、乾燥ボックス中でTHF(1ml)中bipyNi(COD)(5.9mg、
0.018mmol)の溶液に添加した。この混合物はゆっくりと紫から赤に色
が変化し、16時間攪拌放置した。粗生成物を、溶媒を蒸発させることによって
単離し、赤色の油状固体を得た。粗反応混合物のFTIR分析により、(2,2
’−ビピリジルNi(CO)2[IR(THF):1978、1904cm-1
(nCO、vs)、ポリロイシン[IR(THF):1653cm-1 (nアミ
ドI、vs);1546cm-1(nアミドII、vs)ならびに12C−アミデー
ト末端基[IR(THF):n(CO)=1577cm-1]の存在を確認した。
同様に、この反応を他の点では同一の条件下で、DMF−d7(0.5mL)中で
実施した。13C[1H]NMR(DMF−d7):d126(s、13 2)。
Reaction of 13 C 2 -L-leucine NCA with (2,2′-bipyridyl) Ni (COD)
Response 5 equivalents of 13 C 2-L-leucine NCA (14.5 mg, 0.091 mmol) and in dry box THF (1 ml) Medium bipyNi (COD) (5.9mg,
0.018 mmol). This mixture slowly changed color from purple to red and was left stirring for 16 hours. The crude product was isolated by evaporating the solvent to give a red oily solid. By FTIR analysis of the crude reaction mixture, (2,2
'-Bipyridyl Ni (CO) 2 [IR (THF): 1978, 1904 cm -1
(NCO, vs), polyleucine [IR (THF): 1653 cm -1 (n amide I, vs); 1546 cm -1 (n amide II, vs) and 12 C-amidate end group [IR (THF): n ( CO) = 1577 cm -1 ].
Similarly, the reaction is otherwise the same conditions was performed in a DMF-d 7 (0.5mL). 13 C [1 H] NMR ( DMF-d 7): d126 (s, 13 C O 2).

【0151】 135−L−ロイシンNCAと(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)の反
5当量のC5−L−ロイシンNCA(14.5mg、0.091mmol)を、
乾燥ボックス中でTHF(1ml)中bipyNi(COD)(5.9mg、0.
018mmol)の溶液に添加した。この混合物は、ゆっくりと紫から赤に色が
変化し、16時間攪拌放置した。粗生成物を溶媒を蒸発させることによって単離
し、赤色の油状固体を得た。粗反応混合物のFTIR分析により、(2,2’−
ビピリジル)Ni(13CO)2[IR(THF):1933、1862cm-1
(nCO、vs)]ならびに13C標識ポリロイシン[IR(THF):1613
cm-1 (nアミドI、vs);1537cm-1(nアミドII、vs)]の存
在を確認した。同様に、この反応を他の点では同一の条件下で、DMF−d7
0.5mL)中で実施した。13 C{1H} NMR(DMF−d7):d 198(s,bipyNi(13
2);177(s,bipyNiN(H)C(H)R13C(O)N[CH(R
13 (O)−NH]nCH2R)),174(s,bipyNiN(H)C(H
)R13 (O)N[CHC(R)13C(O)NH]nCH2R)。
Reaction of 13 C 5 -L-leucine NCA with (2,2′-bipyridyl) Ni (COD)
Response 5 equivalents of C 5-L-leucine NCA (14.5 mg, 0.091 mmol) and
BipyNi (COD) (5.9 mg, 0.1 ml) in THF (1 ml) in a dry box.
018 mmol). The mixture slowly changed color from purple to red and was left to stir for 16 hours. The crude product was isolated by evaporating the solvent to give a red oily solid. By FTIR analysis of the crude reaction mixture, (2,2'-
Bipyridyl) Ni ( 13 CO) 2 [IR (THF): 1933, 1862 cm -1
(NCO, vs)] and 13 C-labeled polyleucine [IR (THF): 1613.
cm -1 (n amide I, vs); 1537cm -1 ( n amide II, vs) confirmed the presence of. Similarly, this reaction was carried out under otherwise identical conditions under DMF-d 7 (
0.5 mL). 13 C {1 H} NMR ( DMF-d 7): d 198 (s, bipyNi (13 C O
) 2 ); 177 (s, bipyNiN (H) C (H) R 13 C (O) N [CH (R
) 13 C (O) -NH] n CH 2 R)), 174 (s, bipyNiN (H) C (H
) R 13 C (O) N [CHC (R) 13 C (O) NH] n CH 2 R).

【0152】 Glu−NCAと(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)の重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でDMF(
0.5ml)に溶解させ、テフロン(登録商標)栓によって密封できる25mL
の試験管に入れた。bipyNi(COD)のアリコート(DMF中40mM溶
液を50ml)を、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フ
ラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し、恒温25℃の浴で16時間置いた。
反応混合物をHCl含有メタノール(1mM)に添加しポリマーを沈殿させるこ
とによって、ポリマーを単離した。ポリマーをその後THF中に溶解させ、メタ
ノールに添加することによって再沈殿させた。このポリマーを真空中で乾燥させ
、白色糸状固体PBLG(41mg、収率98%)を得た。この物質の13C[1
H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLGの信頼できる
サンプルで見られたデータと同一であった。前記ポリマーの60℃のDMF中0
.1M LiBrにおけるGPCは、Mn=22,000;Mw/Mn=1.05
であった。
Polymerization of (2,2′-bipyridyl) Ni (COD) with Glu-NCA Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was added to DMF (in a dry box).
25 mL which can be dissolved in 0.5 ml) and sealed with a Teflon stopper.
Put into a test tube. An aliquot of bipyNi (COD) (50 ml of 40 mM solution in DMF) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and placed in a constant temperature 25 ° C. bath for 16 hours.
The polymer was isolated by adding the reaction mixture to methanol containing HCl (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum to give a white filamentous solid PBLG (41 mg, 98% yield). 13 C [ 1 of this substance
1 H] NMR, 1 H NMR and FTIR spectra were identical to the data found in the authentic sample of PBLG. 0 of the polymer in DMF at 60 ° C
GPC in 0.1M LiBr is Mn = 22,000; Mw / Mn = 1.05.
Met.

【0153】 本発明の例示的態様として、アミノ酸成分g−ベンジル−L−グルタメートお
よびe−カルボベンジルオキシ−L−リシンから構成されるジブロック・コポリ
マーを合成した。ポリマーは、DMF中bipyNi(COD)に対してLys
−NCAを添加して調製し、さらに鎖生長が可能な有機金属末端基を有するリビ
ング・ポリ(e−カルボベンジルオキシ−L−リシン)PZLL鎖を得た。Gl
u−NCAをこれらのポリマー類に対して付加し、PBLG−PZLLブロック
・コポリペプチドを得た。モノマー付加の各段階を介した分子量の増加をゲルろ
過クロマトグラフィ(GPC)を用いて分析し、データを下記の表1に示す。分
子量は、コポリマーの各ブロックの生長により予測したとおりに増加し、一方、
多分散性は低いままであり、コポリマー形成の成功を示すことが見い出された。
A.Noshayら、Block Copolymers、Academic
Press、New York(1977)。 ブロック・コポリペプチドのクロマトグラムは、単一の鋭いピークを示し、鎖
長分布が狭いことを示す(図2を参照)。コポリペプチド組成物は、両方とも当
量であるモノマー供給組成を変化させることによって、容易に調整された。逆配
列(即ち、PZLL−PBLG)およびトリブロック構造(例えば、PBLG0. 39 −b−PZLL0.22−b−PBLG0.39;Mn=256,000、Mw/Mn
=1.15)のコポリペプチドの調製成功は、ニッケル開始剤を用いた配列制御
能力を示している。 ブロック共重合は、高溶解性ポリペプチドPBLGおよびPZLLに限定され
なかった。殆どの有機溶媒(例えば、DMF)に不溶性のホモポリマーを両方と
もに形成するL−ロイシンおよびL−プロリンを含むコポリペプチドを調製した
。これらの共重合のデータは、下記の表4に示す。PBLGおよびPZLLブロ
ックの可溶化効果のゆえに、生成物のすべてが反応媒体に可溶性であり、いかな
るホモポリマーの不純物も存在していないことを示唆する。L−ロイシン含有ブ
ロック・コポリマーは、PBLGおよびPZLLの良好な溶媒であるDMF中の
0.1M LiBrに強く会合することが見い出された。一旦、脱保護されると
、これらの材料のアセンブリ性質は、組織工学スキャホールド、薬物担体、およ
び生物模倣性複合材料形成における形態指示性成分としてそれらを有用にすると
予測される。
As an exemplary embodiment of the invention, a diblock copolymer composed of the amino acid components g-benzyl-L-glutamate and e-carbobenzyloxy-L-lysine was synthesized. Polymer is Lys vs. bipyNi (COD) in DMF
A living poly (e-carbobenzyloxy-L-lysine) PZLL chain having an organometallic terminal group capable of chain growth was further prepared by adding -NCA. Gl
u-NCA was added to these polymers to give PBLG-PZLL block copolypeptides. The increase in molecular weight through each step of monomer addition was analyzed using gel filtration chromatography (GPC) and the data are shown in Table 1 below. The molecular weight increases as predicted by the growth of each block of the copolymer, while
It was found that the polydispersity remained low, indicating successful copolymer formation.
A. Noshay et al., Block Copolymers, Academic.
Press, New York (1977). The chromatogram of the block copolypeptide shows a single sharp peak, indicating a narrow chain length distribution (see Figure 2). The copolypeptide composition was easily adjusted by varying the monomer feed composition, both equivalents. Conversely sequence (i.e., PZLL-PBLG) and triblock structures (e.g., PBLG 0. 39 -b-PZLL 0.22 -b-PBLG 0.39; Mn = 256,000, Mw / Mn
= 1.15) successful preparation of the copolypeptide demonstrates the ability to control sequences with nickel initiators. Block copolymerization was not limited to the highly soluble polypeptides PBLG and PZLL. Copolypeptides were prepared containing L-leucine and L-proline which both form homopolymers that are insoluble in most organic solvents (eg DMF). Data for these copolymerizations are shown in Table 4 below. Due to the solubilizing effect of the PBLG and PZLL blocks, all of the products are soluble in the reaction medium, suggesting that there are no homopolymer impurities present. The L-leucine-containing block copolymer was found to associate strongly with 0.1M LiBr in DMF, a good solvent for PBLG and PZLL. Once deprotected, the assembly properties of these materials are expected to make them useful as morphology-indicating components in tissue engineering scaffolds, drug carriers, and biomimetic composite material formation.

【0154】[0154]

【表4】 [Table 4]

【0155】 上記の開始剤は、ビス−1,5−シクロオクタジエンニッケル(Ni(COD
2)をニッケル源として、および2,2’−ビピリジル(bipy)をドナー
リガンドとして、テトラヒドロフラン(THF)溶媒中で用いて生成された。ゼ
ロ原子価ニッケルの他の源(例えば、Ni(CO)4)ならびに他のドナーリガ
ンド(例えば、PR3[R=Me、Et、Bu、シクロヘキシル、フェニル]、
2PCH2CH2PR2[R=Me、フェニル]、a,a’−ジイミンリガンド[
1,10−フェナンスロリン、ネオクプロイン])、ジアミンリガンド[テトラ
メチルエチレンジアミン]、およびイソシアニドリガンド[tert−ブチルイ
ソシアニド]も、これらの重合を開始させるために使用できる。ゼロ原子価ニッ
ケルの他の源(例えば、ニッケル−オレフィン錯体、ニッケル−カルボニル錯体
、ニッケル−イソシアニドまたはシアニド錯体、およびニッケル窒素またはリン
ドナーリガンド錯体)の使用は、本発明の概念を超えて解釈すべきではないもの
の可能な態様である。同様に、他のドナーリガンド(特に、窒素または燐に基づ
く)の使用または重合溶媒は、この研究の論理的拡張である。最後に、他の遷移
金属類、特にパラジウム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウムおよび鉄も、
NCAモノマーを重合できる。「VIII族」中の金属(即ち、Co、Rh、I
r、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os)の使用は、従って、本発明の追加的
な潜在的態様である。
The above-mentioned initiator is bis-1,5-cyclooctadiene nickel (Ni (COD
) 2 ) as a nickel source and 2,2′-bipyridyl (bipy) as a donor ligand in tetrahydrofuran (THF) solvent. Other sources of zero-valent nickel (eg Ni (CO) 4 ) as well as other donor ligands (eg PR 3 [R = Me, Et, Bu, cyclohexyl, phenyl],
R 2 PCH 2 CH 2 PR 2 [R = Me, phenyl], a, a′-diimine ligand [
1,10-phenanthroline, neocuproine]), diamine ligands [tetramethylethylenediamine], and isocyanide ligands [tert-butylisocyanide] can also be used to initiate their polymerization. The use of other sources of zero-valent nickel, such as nickel-olefin complexes, nickel-carbonyl complexes, nickel-isocyanide or cyanide complexes, and nickel nitrogen or phosphorus donor ligand complexes, should be construed beyond the scope of this invention. But not a possible aspect. Similarly, the use of other donor ligands (especially nitrogen or phosphorus based) or polymerization solvents is a logical extension of this work. Finally, other transition metals, especially palladium, platinum, cobalt, rhodium, iridium and iron,
NCA monomers can be polymerized. Metals in "Group VIII" (ie Co, Rh, I
The use of r, Ni, Pd, Pt, Fe, Ru, Os) is thus an additional potential aspect of the invention.

【0156】 例示的なジブロックおよびトリブロックのコポリペプチドおよびそれらの合成 1.ポリ(e−ベンジルオキシカルボニル−L−リシン−ブロック−g−ベン
ジル−L−グルタメート)、PZLL−b−PBLG、ジブロック・コポリマー Glu NCA(50mg、0.19mmol)を、乾燥ボックス中でジメチ
ルホルムアミド(DMF)(0.5ml)に溶解させ、テフロン(登録商標)栓
によって密封できる25mLの試験管に入れた。2,2’−ビピリジルとNi(
COD)2の等量を混合して調整された(2,2’−ビピリジル)Ni(COD
)のアリコート(DMF中40mM溶液を50ml)を、シリンジを介してフラ
スコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、その後、16時間攪拌し
た。アリコート(50mL)を重合から除去し、GPC分析を行った(Mn=2
8,500;Mw/Mn=1.12)。ジメチルホルムアミド(DMF)(0.5
mL)に溶解させたe−ベンジルオキシカルボニル−L−リシン−N−カルボン
酸無水物Lys−NCA(50mg、0.16mmol)を、その後で反応混合
物に添加した。さらに16時間攪拌した後、反応混合物をメタノール含有HCl
(1mM)に添加しポリマーを沈殿させ、ポリマーを単離した。その後、このポ
リマーをTHF中に溶解させ、メタノールに添加することによって再沈殿させた
。このポリマーを真空中で乾燥させ、白色固体PZLL−b−PBLG(79m
g、収率93%)を得た。この物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびF
TIRスペクトルは、PBLGおよびPZLLそれぞれの信頼できるサンプルで
見られたデータを組み合わせたものと同一であった。ブロック・コポリマーの6
0℃のDMF中0.1M LiBrにおけるGPCは、Mn=52,700;M
w/Mn=1.13であった。
Exemplary Diblock and Triblock Copolypeptides and Their Synthesis 1. Poly (e-benzyloxycarbonyl-L-lysine-block-g-ben
Dilu-L-glutamate), PZLL-b-PBLG, diblock copolymer Glu NCA (50 mg, 0.19 mmol) was dissolved in dimethylformamide (DMF) (0.5 ml) in a dry box and Teflon®. ) Placed in a 25 mL test tube that can be sealed by a stopper. 2,2'-bipyridyl and Ni (
(2,2′-bipyridyl) Ni (COD) prepared by mixing equal amounts of COD) 2.
Aliquot (50 ml of a 40 mM solution in DMF) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed and then stirred for 16 hours. An aliquot (50 mL) was removed from the polymerization and GPC analysis was performed (Mn = 2).
8,500; Mw / Mn = 1.12). Dimethylformamide (DMF) (0.5
e-benzyloxycarbonyl-L-lysine-N-carboxylic acid anhydride Lys-NCA (50 mg, 0.16 mmol) dissolved in (mL) was then added to the reaction mixture. After stirring for a further 16 hours, the reaction mixture was treated with HCl containing methanol.
The polymer was isolated by adding (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum to give a white solid PZLL-b-PBLG (79 m
g, yield 93%) was obtained. 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and F of this material
The TIR spectrum was identical to the combined data found in the reliable samples of PBLG and PZLL, respectively. Block copolymer 6
GPC in 0.1 M LiBr in DMF at 0 ° C. was Mn = 52,700; M
It was w / Mn = 1.13.

【0157】 2.(PMe34Coを用いるポリ(M−ベンジルオキシカルボニル−L−リ
シン−ブロック−K−ベンジル−L−グルタメート)、PZLL−b−PBLG 、ジブロック・コポリマー Glu NCA(50mg、0.19mmol)を、乾燥ボックス中でDMF
(0.5mL)に溶解させ、テフロン(TEFLONTM)(登録商標)栓によっ
て密封できる15mLの試験管に入れた。(PMe34)Coのアリコート(D
MF:THF(1:1)中40mM溶液を50TL)を、シリンジを介してフラ
スコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、その後、16時間攪拌し
た。アリコート(50TL)を重合から除去し、GPC分析を行った(Mn=2
1,500;Mw/Mn=1.12)。DMF(0.5mL)に溶解させたLys
−NCA(50mg、0.16mmol)を、その後で反応混合物に添加した。
さらに16時間攪拌した後、反応混合物をメタノール含有HCl(1mM)に添
加し、ポリマーを沈殿させ、ポリマーを単離した。その後、このポリマーをTH
F中に溶解させ、メタノールに添加することによって再沈殿させた。このポリマ
ーを真空中で乾燥させ、白色固体PZLL−b−PBLG(82mg、収率97
%)を得た。この物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペク
トルは、PBLGおよびPZLLの信頼できるサンプルで見られるデータを組み
合わせたものと同等であった。ブロック・コポリマーの60℃のDMF中0.1
M LiBrにおけるGPCは、Mn−44,700;Mw/Mn=1.13で
あった。
2. Poly (M-benzyloxycarbonyl-L-lyl) using (PMe 3 ) 4 Co
Syn-block-K-benzyl-L-glutamate), PZLL-b-PBLG , diblock copolymer Glu NCA (50 mg, 0.19 mmol) in a dry box in DMF.
(0.5 mL) and placed in a 15 mL test tube that can be sealed with a TEFLON plug. (PMe 3 ) 4 ) Co aliquot (D
A 40 mM solution in MF: THF (1: 1) at 50 TL) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed and then stirred for 16 hours. An aliquot (50TL) was removed from the polymerization and GPC analysis was performed (Mn = 2).
1,500; Mw / Mn = 1.12). Lys dissolved in DMF (0.5 mL)
-NCA (50 mg, 0.16 mmol) was then added to the reaction mixture.
After stirring for a further 16 hours, the reaction mixture was added to HCl containing methanol (1 mM) to precipitate the polymer and isolate the polymer. Then, this polymer is
It was dissolved in F and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum to give a white solid PZLL-b-PBLG (82 mg, 97% yield).
%) Was obtained. The 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and FTIR spectra of this material were comparable to the combined data found in the authentic samples of PBLG and PZLL. Block copolymer 0.1 in DMF at 60 ° C
GPC in M LiBr was Mn-44,700; Mw / Mn = 1.13.

【0158】 3.ポリ(a−ベンジル−L−グルタメート−ブロック−e−ベンジルオキシ
カルボニル−L−リシン−ブロック−a−ベンジル−L−グルタメート)トリブ ロック・コポリマー Glu NCA(250mg、0.95mmol)を、乾燥ボックス中でジメ
チルホルムアミド(DMF)(1.5mL)に溶解させ、テフロン(登録商標)
栓によって密封できる25mLの試験管に入れた。等量の2,2’−ビピリジル
とNi(COD)2を混合することによって調製した(2,2’−ビピリジル)
Ni(COD)のアリコート(DMF中40mM溶液を50mL)を、シリンジ
を介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、その後、1
6時間攪拌した。アリコート(50mL)を重合から除去し、GPC分析を行っ
た(Mn=100,100;Mw/Mn=1.11)。ジメチルホルムアミド(
DMF)(0.5mL)に溶解させたLys−NCA(125mg、0.42m
mol)をその後反応混合物に添加し、それを16時間攪拌した。第2のアリコ
ート(50mL)を重合から除去し、GPC分析を行った(Mn=156,20
0;Mw/Mn=1.12)。最終的に、ジメチルホルムアミド(DMF)(1.
5mL)に溶解させたGlu−NCA(250mg、0.95mmol)を、そ
の後この反応混合物に添加した。さらに16時間攪拌した後、反応混合物をメタ
ノール含有HCl(1mM)に添加してポリマーを沈殿させ、ポリマーを単離し
た。その後、このポリマーをTHF中に溶解させ、メタノールに添加することに
よって再沈殿させた。このポリマーを真空中で乾燥させ、白色固体PBLG−b
−PZLL−b−PBLG(505mg、収率96%)を得た。この物質の13
1H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLGおよびPZ
LLそれぞれの信頼できるサンプルで見られるデータを組み合わせたものと同一
であった。ブロック・コポリマーの60℃のDMF中0.1M LiBrにおけ
るGPCは、Mn=256,300;Mw/Mn=1.15であった。
3. Poly (a-benzyl-L-glutamate-block-e-benzyloxy
Carbonyl -L- lysine - block -a- benzyl -L- glutamate) tributyl locking copolymer Glu NCA (250 mg, a 0.95 mmol), dissolved in dimethylformamide (DMF) (1.5 mL) in a dry box, Teflon (Registered trademark)
Placed in a 25 mL test tube that can be sealed by a stopper. Prepared by mixing equal amounts of 2,2'-bipyridyl and Ni (COD) 2 (2,2'-bipyridyl)
An aliquot of Ni (COD) (50 mL of 40 mM solution in DMF) was added to the flask via syringe. Add a stir bar, seal the flask, then 1
Stir for 6 hours. An aliquot (50 mL) was removed from the polymerization and GPC analysis was performed (Mn = 100,100; Mw / Mn = 1.11). Dimethylformamide (
Lys-NCA (125 mg, 0.42 m) dissolved in DMF) (0.5 mL).
mol) was then added to the reaction mixture and it was stirred for 16 hours. The second aliquot (50 mL) was removed from the polymerization and GPC analysis was performed (Mn = 156,20).
0; Mw / Mn = 1.12). Finally, dimethylformamide (DMF) (1.
Glu-NCA (250 mg, 0.95 mmol) dissolved in 5 mL) was then added to the reaction mixture. After stirring for a further 16 hours, the reaction mixture was added to HCl containing methanol (1 mM) to precipitate the polymer and the polymer was isolated. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum to give a white solid PBLG-b
-PZLL-b-PBLG (505 mg, 96% yield) was obtained. 13 C of this substance
[ 1 H] NMR, 1 H NMR and FTIR spectra are PBLG and PZ
LL was identical to the combined data found in each reliable sample. The GPC of the block copolymer at 60 ° C. in 0.1 M LiBr in DMF was Mn = 256,300; Mw / Mn = 1.15.

【0159】 4.金属開始剤によるブロック・コポリペプチドの一般的調製 他のジブロックおよびトリブロック・コポリマーは、異なるモノマーまたは異
なる量のモノマーのいずれかを、それぞれの重合反応に使用したことを除いて、
PZLL−b-PBLGおよびPBLG−b−PZLL-b−PBLGのいずれか
について上記に述べたものと同一の手順により調製した。例を、表4(上記)お
よび表5(下記)に示す。アミノ酸モノマーの性質は、これらの重合の有効性の
限定という点で重要でないことが見い出された。試みた全てのアミノ酸NCAs
は、開始剤の添加順序により決められるあらゆる配列順序で、ブロック・コポリ
ペプチドに組み込まれた。代表的モノマーには、天然のL−アミノ酸、天然のD
−アミノ酸、a−ジ置換−a−アミノ酸、ラセミ体a−アミノ酸および合成のa
−アミノ酸が挙げられるが、これらに限定されない。ブロック・コポリペプチド
は、(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)以外の開始剤を用いて調製できた
。下記の表7および表8に示す開始剤(ポリマー収率を全く示さないものを除く
)は、全て、ブロック・コポリペプチドを調製できた。
4. General Preparation of Block Copolypeptides with Metal Initiators Other diblock and triblock copolymers except that either different monomers or different amounts of monomers were used in each polymerization reaction. hand,
Prepared by the same procedure as described above for either PZLL-b-PBLG and PBLG-b-PZLL-b-PBLG. Examples are shown in Table 4 (above) and Table 5 (below). It has been found that the nature of the amino acid monomer is not important in terms of limiting the effectiveness of these polymerizations. All amino acid NCAs tried
Were incorporated into the block copolypeptide in any sequence order determined by the order of addition of the initiators. Typical monomers include natural L-amino acids and natural D
-Amino acids, a-disubstituted-a-amino acids, racemic a-amino acids and synthetic a
-Including but not limited to amino acids. Block copolypeptides could be prepared using an initiator other than (2,2'-bipyridyl) Ni (COD). All of the initiators shown in Tables 7 and 8 below (except those which showed no polymer yield) were able to prepare block copolypeptides.

【0160】[0160]

【表5】 [Table 5]

【0161】実施例4−一般的開始剤の特徴:複数開始剤の評価と効率に及ぼす化学構造の効 果:重合に及ぼす反応条件の効果;および開始剤仲介ブロック・コポリペプチド 合成 一般的プロトコルおよび反応試薬 赤外スペクトルは、ポリスチレンフィルムを用いて、校正されたPerkin
Elmer 1605 FTIR Spectrophotometerで記
録した。旋光度は、1mL容量のセル(長さ1dm)を用いて、Perkin
Elmer Model 141 Polarimeterで測定した。NMR
スペクトルおよびバルク磁気感受性測定(Evans法)は、Bruker A
MX 500MHz分光計で測定した。D.F.Evans、J.Chem.Soc
.、2003−2009(1959);J.K.Becconsal、J.Mol.
Phys.15:129−135(1968)。C、H、N元素分析は、Mic
roanalytical Laboratory of the Unive
rsity of California、Berkeley Chemist
ry Departmentが実施した。金属分析は、Thermo Jarr
ell Ash IRIS HR ICP分析器を用いて実施した。化学物質は
市販業者から入手し、特に言及がなければ精製せずに使用した。(COD)2
iは、Strem Chemical CO.から入手し、さらに、131−L−
ロイシンおよび13C−ホスゲンは、Cambridge Isotope La
bs.から入手した。L−ロイシンイソアミルアミド塩酸塩、g−ベンジル−L
−グルタメートNCAおよびL−ロイシンNCAは、文献の手順に従って調製し
た。M.Bodanszkyら、The practice of Pepti
de Synthesis、第2版、Springer、Berlin/Hei
delberg、(1994);E.R.Bloutら、J.Am.Chem So
c.、78:941−950(1956);H.Kanazawaら、Bull.
Chem Soc.Jpn.、51:2205−2208(1978)。ヘキサン
、THFおよびTHF−d8は、ナトリウムベンゾフェノンケチルから蒸留によ
って精製した。DMFおよびDMF−d7は、4オングストローム分子篩上での
乾燥および真空蒸留によって精製した。
[0161] Features of Example 4 General initiator: effect of chemical structure on the evaluation and efficiency of multiple initiators: Effect of reaction conditions on the polymerization; and initiator mediated block copolypeptide synthesis general protocol and The infrared spectrum of the reaction reagent was calibrated using a polystyrene film.
Recorded on an Elmer 1605 FTIR Spectrophotometer. The optical rotation was measured using a 1 mL capacity cell (1 dm in length) using Perkin.
It measured with the Elmer Model 141 Polarimeter. NMR
Spectral and bulk magnetic susceptibility measurements (Evans method) are based on Bruker A
It was measured with an MX 500 MHz spectrometer. DF Evans, J. Chem. Soc
., 2003-2009 (1959); JK Becconsal, J. Mol.
Phys. 15: 129-135 (1968). C, H, N elemental analysis is Mic
roanalytical laboratory of the Uni
rsity of California, Berkeley Chemist
implemented by ry Department. For metal analysis, Thermo Jarr
It was carried out using an El Ash IRIS HR ICP analyzer. Chemicals were obtained from commercial suppliers and used without purification unless otherwise noted. (COD) 2 N
i was obtained from Strem Chemical CO., and further 13 C 1 -L-
Leucine and 13 C-phosgene are available from Cambridge Isotope La.
Obtained from bs. L-leucine isoamylamide hydrochloride, g-benzyl-L
-Glutamate NCA and L-leucine NCA were prepared according to literature procedures. M. Bodanszky et al., The practice of Pepti.
de Synthesis, Second Edition, Springer, Berlin / Hei
delberg, (1994); ER Blout et al., J. Am. Chem So.
C., 78: 941-950 (1956); H. Kanazawa et al., Bull.
Chem Soc. Jpn., 51: 2205-2208 (1978). Hexane, THF and THF-d 8 was purified by distillation from sodium benzophenone ketyl. DMF and DMF-d 7 were purified by drying over 4 Å molecular sieves and vacuum distillation.

【0162】 活性金属開始剤形成の一般的特徴 遷移金属化合物を用いるNCAsの効率的な制御された重合は、アミド含有5
員または6員メタラサイクル(図6)の一般的形成を必要とし、これは、前記重
合における活性中間体である。この開示に記載される結果に関して、これらのメ
タラサイクルは、1または2当量のNCAを、その原子価が明白に2だけ増加す
る酸化的付加反応を受け得る金属錯体と反応させることにより形成される。様々
なNCAsが、この反応に使用でき(即ち、L−ロイシン NCA、Glu−N
CAおよびL−フェニルアラニンNCA)、図6に示す一般構造のあらゆるNC
Aが、この反応のために作用しないであろうという理由は何もない。2電子酸化
的付加反応を最も一般的に受ける金属類は、VIII族のものであり(即ち、F
e、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt)、従って、これらは、
最もよく研究されている金属類である。Collman、J.P.;Roper、
W.R.、Adv.Orgmet.、Chem.、1968、7、53−94。アミ
ド含有メタラサイクルは、Fe、Co、Rh、IrおよびNiによって形成でき
、これらの錯体は、NCAsの制御された重合を生じる。PdおよびPt錯体も
、NCAsの重合を促進できる。実質的に、あらゆる低原子価遷移金属(即ち、
低酸化状態にある金属)が、電子ドナーリガンド(類)と適切に組み合わされる
とNCAsと反応し得、アミド含有メタラサイクル性中間体を生成し、これらは
活性な重合開始剤として作用できた。このカテゴリーに明らかに属する他の金属
類は、Au、Mn、Cr、Mo、WおよびVである。
General Features of Active Metal Initiator Formation Efficient and controlled polymerization of NCAs with transition metal compounds has been shown to include amide containing 5
Requires the general formation of a six- or six-membered metallacycle (FIG. 6), which is the active intermediate in the polymerization. With respect to the results described in this disclosure, these metallacycles are formed by reacting 1 or 2 equivalents of NCA with a metal complex capable of undergoing an oxidative addition reaction whose valence increases by an apparent 2 . Various NCAs can be used in this reaction (ie, L-leucine NCA, Glu-N
CA and L-phenylalanine NCA), any NC of the general structure shown in FIG.
There is no reason that A would not work for this reaction. The metals most commonly undergoing a two-electron oxidative addition reaction are those of group VIII (ie, F
e, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt), and thus these
It is the most studied metal. Collman, JP; Roper,
WR, Adv. Orgmet., Chem., 1968, 7, 53-94. Amide-containing metallacycles can be formed by Fe, Co, Rh, Ir and Ni, and these complexes result in the controlled polymerization of NCAs. Pd and Pt complexes can also accelerate the polymerization of NCAs. Virtually any low-valent transition metal (ie,
Metals in the low oxidation state), when properly combined with electron donor ligand (s), can react with NCAs to produce amide-containing metallacyclic intermediates, which could act as active polymerization initiators. Other metals obviously belonging to this category are Au, Mn, Cr, Mo, W and V.

【0163】 アミド含有メタラサイクル上に配置できる置換基(R)の範囲を検討した。こ
れらには、アミノ酸自体に見られる側鎖官能基(例えば、フェニルアラニン由来
R=CH265、g−ベンジルグルタメート由来R=CH2CH(CH32また
はR=CH2CH2CO2CH265)であり、従って、a−アミノ酸に結合する
任意の有機部分を含むべきである。
The range of substituents (R) that can be arranged on the amide-containing metallacycle was examined. These include side chain functional groups found in the amino acids themselves (e.g., phenylalanine derived R = CH 2 C 6 H 5 , g- benzyl glutamate-derived R = CH 2 CH (CH 3 ) 2 or R = CH 2 CH 2 CO a 2 CH 2 C 6 H 5) , therefore, it should include any organic moiety attached to the a- amino acids.

【0164】 開始剤効率の決定 効率は、生成物のポリマー分子量と分子量分布を測定すること、および重合反
応速度の測定によって、定量化した。ポリマー分子量および分子量分布は、Wy
att DAWN DSP光分散検出器およびWyatt Optilab D
SPインテロフェロメータ性屈折計を備えたSpectra Physics
Isochrom液体クロマトグラフポンプ上で行うタンデム・ゲルろ過クロマ
トグラフィ/光分散(GPC/LS)を用いて測定した。分離は、溶離液として
の60℃のDMF中0.1M LiBrを用いて、105オングストロームおよび
103オングストローム Phenomenex 5μカラムによって実施した
。重合反応速度は、Glu−NCAの恒温重合からアリコートを定期的に除去し
これらを無水クロロホルムで(10倍に)公知の容量まで希釈し、FTIR分光
学によって溶液中で1790cm-1で、未反応の無水物ストレッチの強度を記録
することにより測定した動態データから得られた。NCA濃度は、クロロホルム
中でのGlu−NCAの経験的校正曲線(透過率対濃度)を用いることによって
、求めた。log(濃度)対時間のプロットによって、種々の開始剤について偽
1次の重合速度が得られた。
Determination of Initiator Efficiency The efficiency was quantified by measuring the polymer molecular weight and molecular weight distribution of the product, and measuring the polymerization kinetics. The polymer molecular weight and molecular weight distribution are Wy
att DAWN DSP Light Dispersion Detector and Wyatt Optilab D
Spectra Physics with SP Interferometer Refractometer
It was measured using tandem gel filtration chromatography / light dispersion (GPC / LS) performed on an Isochrom liquid chromatograph pump. Separations were performed on 10 5 Å and 10 3 Å Phenomenex 5μ columns with 0.1 M LiBr in DMF at 60 ° C. as eluent. The polymerization reaction rate was determined by periodically removing aliquots from the isothermal polymerization of Glu-NCA, diluting them with anhydrous chloroform to a known volume (10-fold), and measuring 1790 cm −1 in solution by FTIR spectroscopy to obtain the unreacted amount. Obtained from the kinetic data measured by recording the strength of the anhydrous stretch of. NCA concentration was determined by using an empirical calibration curve for Glu-NCA in chloroform (transmittance versus concentration). Pseudo log (concentration) vs. time plots gave pseudo first-order polymerization rates for various initiators.

【0165】 (S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH2CH2C(O )OCH265;NiGlu2 Glu NCA(15mg、0.058mmol)を、乾燥ボックス中でTH
F(0.5mL)に溶解させ、THF(1.5mL)中のPPh3(31mg、0
.12mmol)および(COD)2Ni(16mg、0.058mmol)の攪
拌された均質な混合物に添加した。赤/茶色の溶液を24時間攪拌し、その後、
溶媒を真空中で除去し、暗赤色の油状固体が残った。これをヘキサン(3×5m
L)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および黄色固体を得た。ヘキサン溶液を
蒸発させると、(PPh32Ni(CO)2含有赤色油状固体[IR(THF)
:2000、1939cm-1 (nCO、vs);18mg、J.Chattら
、J.Chem.Soc.、1378−1389(1960)。IR(CH2ClC
2Cl):1994、1933cm-1]、この固体を乾燥させ、黄色粉末とし
て生成物を得た(10mg、収率75%)。1H NMRスペクトルはTHF−
8中で得られなかったが、錯体の常磁性が原因である可能性が高い(ベンジル
エステル基に関する広いラインのみ観察された)。meff=(THF、293K
)=1.08mB。THF中の浸透分子量(vs.フェロセン;約7mg/mL)
;910g/mol;これは、凝集度1.94に対応する。 IR(THF):3281cm-1(nNH,s br),1734cm-1(nC
O,エステル,vs),1577cm-1(nCO,アミデート,vs)。NiC 232525に関する計算値:58.87%C,5.59%H,5.96%N;
実測値:59.07%C,5.67%H,5.56%N。[a]D 20(THF,
c=0.0034)=−71。
[0165]   (S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R] x , R = -CH 2 CH 2 C (O ) OCH 2 C 6 H 5 ; NiGlu 2   Glu NCA (15 mg, 0.058 mmol) was added to TH in a dry box.
Dissolve in F (0.5 mL) and PPh in THF (1.5 mL)3(31 mg, 0
.12 mmol) and (COD)2Ni (16 mg, 0.058 mmol) was stirred.
Add to the stirred homogeneous mixture. Stir the red / brown solution for 24 hours, then
The solvent was removed in vacuo, leaving a dark red oily solid. Add this to hexane (3 x 5 m
Extraction with L) gave a red / brown hexane solution and a yellow solid. Hexane solution
When evaporated, (PPh3)2Ni (CO)2Containing red oily solid [IR (THF)
: 2000, 1939cm-1  (NCO, vs); 18 mg, J. Chatt et al.
, J. Chem. Soc., 1378-1389 (1960). IR (CH2ClC
H2Cl): 1994, 1933 cm-1], This solid is dried to give a yellow powder
The product was obtained (10 mg, yield 75%).11 H NMR spectrum is THF-
d8However, it is highly possible that the paramagnetic property of the complex is the cause (benzyl
Only a broad line for ester groups was observed). meff= (THF, 293K
) = 1.08mB. Permeation molecular weight in THF (vs. ferrocene; about 7 mg / mL)
910 g / mol; this corresponds to a degree of aggregation of 1.94. IR (THF): 3281 cm-1(NNH, s br), 1734 cm-1(NC
O, ester, vs), 1577 cm-1(NCO, amidate, vs). NiC twenty three Htwenty fiveN2OFiveCalculated for: 58.87% C, 5.59% H, 5.96% N;
Found: 59.07% C, 5.67% H, 5.56% N. [A]D 20(THF,
c = 0.0034) =-71.

【0166】 (S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH265;N
iPhe2 L−フェニルアラニンNCA(45mg、0.24mmol)を、乾燥ボック
ス中でTHF(0.5mL)に溶解させ、THF(1.5mL)中PPh3(12
4mg、0.48mmol)および(COD)2Ni(64mg、0.24mmo
l)の攪拌された均質な混合物に添加した。赤/茶色の溶液を24時間攪拌し、
その後、溶媒を真空中で除くと、暗赤色の油状固体が残った。これを冷ヘキサン
(0℃、3×2mL)で抽出し、赤/茶色のヘキサン溶液および淡橙色固体を得
た。ヘキサン溶液を蒸発させ、(PPh32Ni(CO)2含有赤色油状物[I
R(THF):2000、1939cm-1(nCO、vs)]を得、固体を乾燥
させると橙色粉末が得られ、これをTHF/ヘキサンから沈殿によって精製し、
(S)-[NiNHC(H)RC(O)NCH2R]x、R=-CH265を黄色
粉末として得た(31mg、収率80%)。1H NMRスペクトルはTHF−
8中で得られなかったが、錯体の常磁性が原因である可能性が高い。 IR(THF):3290cm-1(nNH,s br),1574cm-1(nC
O,アミデート,vs)。[a]D 20(THF,c=0.001)=−170。
(S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R] x , R = -CH 2 C 6 H 5 ; N
iPhe 2 L-phenylalanine NCA (45 mg, 0.24 mmol) was dissolved in THF (0.5 mL) in a dry box and PPh 3 (12 mL) in THF (1.5 mL).
4 mg, 0.48 mmol) and (COD) 2 Ni (64 mg, 0.24 mmo
l) was added to the stirred homogeneous mixture. Stir the red / brown solution for 24 hours,
The solvent was then removed in vacuo leaving a dark red oily solid. This was extracted with cold hexane (0 ° C., 3 × 2 mL) to give a red / brown hexane solution and a pale orange solid. The hexane solution was evaporated to give a red oil containing [PPh 3 ) 2 Ni (CO) 2 [I
R (THF): 2000, 1939 cm −1 (nCO, vs)] and drying the solid gave an orange powder which was purified by precipitation from THF / hexanes,
(S)-[NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R] x , R = -CH 2 C 6 H 5 was obtained as a yellow powder (31 mg, yield 80%). 1 H NMR spectrum is THF-
It was not obtained in d 8, likely caused by paramagnetic complexes. IR (THF): 3290 cm -1 (nNH, s br), 1574 cm -1 (nC)
O, Amidate, vs). [A] D 20 (THF, c = 0.001) = - 170.

【0167】 (S)-(2,2’-ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2R、R
=-CH2CH2C(O)OCH265;(2,2’-ビピリジル)NiGlu2 NiGlu2(40mg、0.085mmol)のDMF(0.5mL)中の黄
色溶液を、乾燥ボックス中で2,2’−ビピリジル(54mg、0.35mmo
l)のDMF(0.5mL)溶液に添加した。均質混合物を50℃で2日間攪拌
し、その間、色は黄色から血液の赤色に変化した。THF(1ml)およびトル
エン(5mL)をこの溶液上に層化し、その結果、赤色粉末が沈殿した。この粉
末は、DMF/THF/トルエン(1:2:10)からさらに2回再沈殿させ、
(2,2’−ビピリジル)NiGlu2を赤色粉末として得た(49mg、収率
92%)。1H NMRスペクトルはTHF−d8中で得られなかったが、錯体の
常磁性が原因である可能性が高い(ベンジルエステル基に関する広いラインのみ
観察された)。 IR(THF):3281cm-1(nNH,s br)、1732cm-1(nC
O,エステル,vs)、1597cm-1(nCO,アミデート,vs)。NiC 333445に関する計算値:63.37%C、5.49%H、8.95%N;
実測値:63.72%C、5.49%H、8.86%N。[a]D 20(THF,
c=0.001)=−135。
[0167]   (S)-(2,2′-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R
= -CH 2 CH 2 C (O ) OCH 2 C 6 H 5; (2,2'- bipyridyl) NiGlu 2   NiGlu2Yellow (40 mg, 0.085 mmol) in DMF (0.5 mL)
The color solution was mixed with 2,2'-bipyridyl (54 mg, 0.35 mmo in a dry box.
l) was added to a solution of DMF (0.5 mL). Stir the homogeneous mixture at 50 ° C for 2 days
During that time, the color changed from yellow to blood red. THF (1 ml) and torr
Ene (5 mL) was layered onto this solution, resulting in the precipitation of a red powder. This powder
The powder was reprecipitated from DMF / THF / toluene (1: 2: 10) two more times,
(2,2'-Bipyridyl) NiGlu2Was obtained as a red powder (49 mg, yield
92%).11 H NMR spectrum is THF-d8Was not obtained in the complex
Most likely due to paramagnetism (only wide line for benzyl ester groups
Observed). IR (THF): 3281 cm-1(NNH, s br), 1732 cm-1(NC
O, ester, vs), 1597 cm-1(NCO, amidate, vs). NiC 33 H34NFourOFiveCalculated for: 63.37% C, 5.49% H, 8.95% N;
Found: 63.72% C, 5.49% H, 8.86% N. [A]D 20(THF,
c = 0.001) =-135.

【0168】 他のL2NiGlu2およびL2NiPhe2開始剤の調製 これらの化合物の合成手順は、(2,2’−ビピリジル)の代わりに、種々の
リガンド(L2)を置換し、NiGlu2の代わりにNiPhe2を使用した以外
は、(2,2’−ビピリジル)NiGlu2の調製につき記載されたものと同一
であった。リガンドの範囲には、phen、LiCNおよびtmedaが含まれ
ていた。錯体の全てが、良好な分析を与えた。
Preparation of Other L 2 NiGlu 2 and L 2 NiPhe 2 Initiators The synthetic procedure for these compounds was to substitute various ligands (L 2 ) for NiGlu instead of (2,2′-bipyridyl). except for using NiPhe 2 to 2 instead, were identical to those described for the preparation of (2,2'-bipyridyl) NiGlu 2. The range of ligands included phen, LiCN and tmeda. All of the complexes gave good analysis.

【0169】 1. (PM32FePhe 2 L−フェニルアラニンNCA(32mg、0.16mmol)を、乾燥ボック
ス中でTHF(0.5mL)に溶解させ、Et2O(4mL)中(PMe34Fe
(30mg、0.083mmol)の攪拌された均質な溶液に添加した。淡橙色
の溶液を24時間攪拌し、その後生じたオフホワイトの沈殿物を遠心分離によっ
て単離した。この固体をEt2O(3×5mL)で洗浄し、その後乾燥させ、オ
フホワイトの粉末を得た。この粉末を、THF中に溶解させヘキサンによって沈
殿させ、精製した(36mg、91%)。1H NMRスペクトルはTHF−d8 中で得られなかったが、錯体の常磁性が原因である可能性が高い(ベンジルエス
テル基に関する広いラインのみ観察された)。 IR(THF):3296cm-1(nNH,s br)、1603cm-1(nC
O,アミデート,vs).
1. (PM 3 ) 2 FePhe 2 L-phenylalanine NCA (32 mg, 0.16 mmol) was dissolved in THF (0.5 mL) in a dry box and Et 2 O (4 mL) in (PMe 3 ). 4 Fe
(30 mg, 0.083 mmol) was added to the stirred homogeneous solution. The pale orange solution was stirred for 24 hours, after which the resulting off-white precipitate was isolated by centrifugation. The solid was washed with Et 2 O (3 x 5 mL) then dried to give an off-white powder. This powder was dissolved in THF, precipitated with hexane and purified (36 mg, 91%). 1 H NMR spectra were not obtained in THF-d 8 but are likely due to the paramagnetism of the complex (only a broad line for the benzyl ester group was observed). IR (THF): 3296 cm -1 (nNH, s br), 1603 cm -1 (nC)
O, Amidate, vs).

【0170】 2.(tBuNC)2FePhe2 (PMe32FePhe2(20mg、0.042mmol)を、乾燥ボックス
中でTHF(2mL)に溶解させ、THF(2mL)中のtBuNC(24mL
、0.252mmol)と混合した。溶液を一晩攪拌すると、その間にゆっくり
と茶色から黄色へと変化した。ヘキサンに添加することにより黄色粉末をTHF
から沈殿させることを繰り返し、生成物を単離した。乾燥して、黄色固体(19
mg、94%)を得た。 IR(THF):3289cm-1(nNH,s br)、2150cm-1(nN
C,tBuNC,vs)、1626cm-1(nCO,アミデート,vs)。
2. (tBuNC) 2 FePhe 2 (PMe 3 ) 2 FePhe 2 (20 mg, 0.042 mmol) was dissolved in THF (2 mL) in a dry box and tBuNC (24 mL) in THF (2 mL).
, 0.252 mmol). The solution was stirred overnight, during which time it slowly turned from brown to yellow. The yellow powder is added to hexane by adding THF
The product was isolated by repeatedly precipitating from. Dry to give a yellow solid (19
mg, 94%). IR (THF): 3289 cm -1 (nNH, s br), 2150 cm -1 (nN)
C, tBuNC, vs), 1626 cm -1 (nCO, amidate, vs).

【0171】 3.(2,2’−ビピリジル)FePhe2 (PMe32FePhe2(20mg、0.042mmol)を、乾燥ボックス
中でTHF(2mL)に溶解させ、THF(2mL)中のtBuNC(33mg
、0.168mmol)と混合した。この溶液を一晩攪拌すると、その間に、茶
色から深赤色へと変化した。ヘキサンに添加することによって、赤色粉末をDM
F:THF(1:1)から沈殿させることを繰り返し、生成物を単離した。乾燥
して、赤色固体(18mg、89%)を得た。 IR(THF):3291cm-1(nNH,s br)、1600cm-1(nC
O,アミデート,vs)。
3. (2,2′-Bipyridyl) FePhe 2 (PMe 3 ) 2 FePhe 2 (20 mg, 0.042 mmol) was dissolved in THF (2 mL) in a dry box and tBuNC in THF (2 mL). (33 mg
, 0.168 mmol). The solution was stirred overnight, during which time it changed from brown to deep red. DM the red powder by adding it to hexane.
The product was isolated by repeated precipitation from F: THF (1: 1). Drying gave a red solid (18 mg, 89%). IR (THF): 3291 cm -1 (nNH, s br), 1600 cm -1 (nC)
O, Amidate, vs).

【0172】 (2,2’−ビピリジル)Ni(COD)とのGlu−NCAの重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でテトラヒ
ドロフラン(THF)(0.5mL)に溶解させ、テフロン(登録商標)栓によ
って密封できる25mLの試験管に入れた。等量の2,2’−ビピリジルおよび
Ni(COD)2を混合することによって調製した(2,2’−ビピリジル)N
i(COD)のアリコート(THF中40mM溶液の50mL)を、シリンジを
介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、乾燥ボックス
から除去し、恒温25℃の浴で16時間攪拌した。この反応混合物を、HCl含
有メタノール(1mM)に添加しポリマーを沈殿させることによって、ポリマー
を単離した。ポリマーをその後THFに溶解させ、メタノールに添加することに
よって再沈殿させた。ポリマーを真空中で乾燥させ、白色固体PBLG(41m
g、収率98%)を得た。この物質の13C[1H]NMR、1H NMRおよびF
TIRスペクトルは、PBLGの信頼できるサンプルで見られたデータと同一で
あった。H.Block、Poly(g−benzyl−L−glutamat
e)and Other Glutamic Acid Containing
Polymers、Gordon and Breach、New York
、(1983)。60-℃のDMF中0.1M LiBrにおけるポリマーのGP
C:Mn=98,100;Mw/Mn=1.15。
Polymerization of Glu-NCA with (2,2′-bipyridyl) Ni (COD) Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran (THF) (0.5 mL) in a dry box, Placed in a 25 mL test tube that can be sealed by a Teflon plug. (2,2′-Bipyridyl) N prepared by mixing equal amounts of 2,2′-Bipyridyl and Ni (COD) 2.
An aliquot of i (COD) (50 mL of 40 mM solution in THF) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a constant temperature 25 ° C. bath for 16 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to methanol containing HCl (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum and white solid PBLG (41 m
g, yield 98%) was obtained. 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and F of this material
The TIR spectrum was identical to the data found in a reliable sample of PBLG. H. Block, Poly (g-benzyl-L-glutamat
e) and Other Glutamic Acid Containing
Polymers, Gordon and Break, New York
, (1983). GP of polymer in 0.1M LiBr in DMF at 60- ° C
C: Mn = 98,100; Mw / Mn = 1.15.

【0173】 種々の溶媒中での(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)とのGlu−NC Aの一般的重合 用いた手順は、THFの代わりに種々の溶媒を置換したこと以外は、THF中
(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)に使用したものと同一であった。他の
溶媒の範囲には、トルエン、ジオキサン、アセトニトリル、酢酸エチルおよびD
MFが含まれていた。これらの重合の結果は、下記の表6に示す。開始剤効率は
、ポリマー収率、理論値に対する実測分子量の近似性、および分子量分布の狭さ
を分析することによって、求めた。
General Polymerization of Glu-NC A with (2,2′-Bipyridyl) Ni (COD) in Various Solvents The procedure used was the same except that various solvents were substituted for THF. Identical to that used for (2,2'-bipyridyl) Ni (COD) in THF. Other solvent ranges include toluene, dioxane, acetonitrile, ethyl acetate and D
MF was included. The results of these polymerizations are shown in Table 6 below. Initiator efficiency was determined by analyzing the polymer yield, the closeness of the measured molecular weight to the theoretical value, and the narrow molecular weight distribution.

【0174】[0174]

【表6】 [Table 6]

【0175】 (L2)Ni(COD)開始剤とGlu−NCAとの一般的重合 用いた手順は、2,2’−ビピリジルの代わりに、種々のリガンド分子(L2
)を置換したこと以外は、(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)開始剤に使
用したものと同一であった。リガンド類(L2)の範囲には、トリシクロヘキシ
ルホスフィン(PCy3、1および2当量/金属)、tert−ブチルイソシア
ニド(tBuNC、2および4当量)、リチウムシアニド(2当量)、トリメチ
ルホスフィン(PMe3、2当量)、トリエチルホスフィン(PEt3、2当量)
、トリブチルホスフィン(PBu3、2当量)、トリフェニルホスフィン(PP
3、1および2当量)、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン(DI
PHOS)、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン(dmpe)、テトラ
メチルエチレンジアミン(tmeda)、(−)−スパルテイン、1,10−フ
ェナンスロリン(phen)、ネオクプロイン(ncp)、ならびに図5に示す
化合物が含まれる。これらの重合の結果は、下記の表7に示す。開始剤効率は、
ポリマー収率、理論値に対する実測分子量の近似性、および分子量分布の狭さを
分析することによって、求めた。
General Polymerization of (L 2 ) Ni (COD) Initiator with Glu-NCA The procedure used is that instead of 2,2′-bipyridyl, various ligand molecules (L 2
Was the same as that used for the (2,2′-bipyridyl) Ni (COD) initiator, except that The range of ligands (L 2 ) includes tricyclohexylphosphine (PCy 3 , 1 and 2 equivalents / metal), tert-butyl isocyanide (tBuNC, 2 and 4 equivalents), lithium cyanide (2 equivalents), trimethylphosphine ( PMe 3 , 2 eq), triethylphosphine (PEt 3 , 2 eq)
, Tributylphosphine (PBu 3 , 2 equivalents), triphenylphosphine (PP
h 3 , 1 and 2 equivalents), 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane (DI
PHOS), 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane (dmpe), tetramethylethylenediamine (tmeda), (−)-sparteine, 1,10-phenanthroline (phen), neocuproine (ncp), and figures The compounds shown in 5 are included. The results of these polymerizations are shown in Table 7 below. The initiator efficiency is
It was determined by analyzing the polymer yield, the closeness of the measured molecular weight to the theoretical value, and the narrowness of the molecular weight distribution.

【0176】[0176]

【表7】 [Table 7]

【0177】 他の遷移金属開始剤を用いたGlu−NCAの一般的重合 用いた手順は、(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)の代わりに、種々の
金属錯体を置換したこと以外は、(2,2’−ビピリジル)Ni(COD)に使
用したものと同一であった。金属錯体の範囲には、 (2,2’−ビピリジル)Ni(CO)2;(S)−[NiNHC(H)RC(
O)NCH2R]x,R=CH2CH2C(O)OCH265(NiGlu2);(
S)−(2,2’−ビピリジル)NiNHC(H)RC(O)NCH2R,R=
−CH2CH2C(O)OCH265(2,2’−ビピリジルNiGlu2);(
S)−Li2(CH)2NiNHC(H)RC(O)NCH2R,R=−CH2CH 2 C(O)OCH265(Li2(CH)2NiGlu2);(S)−(phen
)NiNHC(H)RC(O)NCH2R,R=−CH255(phenNiG
lu2);(S)−(phen)NiNHC(H)RC(O)NCH2R,R=−
CH255(phenNiPhe2);(S)−(tmeda)NiNHC(H
)RC(O)NCH2R,R=−CH265(tmedaNiPHe2);dm
peCoPhe2;(PMe32CoPhe2;(PMe34Co;dmpeRh
Cl;dmpeIrCl;h5−C55Co(CO)2(CpCo(CO)2);
(2,2’−ビピリジルCo(CO)22;((PPh32Co(CO)22
(Pme34Fe;(2,2’−bipyridyl)2Fe;(S)−(PM
32FeNHC(H)RC(O)NCH2R,R=−CH265((PMe3
2FePhe2);(S)−(tBuNC)2FeNHC(H)RC(O)NC
2R,R=−CH265((tBuNC)2FePhe2);(S)−(2,2
’−ビピリジル)FeNHC(H)RC(O)NCH2R,R=−CH265
(2,2’−ビピリジル)FePhe2);(PPh34Pd;トリス(ジベン
チリデンアセテート)ジパラジウム(Pd2(DBA)3)プラス4当量PEt3
;(PEt32Pt(COD);および(dmpe)2Coが含まれた。これら
の重合の結果を、下記の表8に示す。開始剤効率は、ポリマー収率、理論値に対
する実測分子量の近似性、および分子量分布の狭さを分析することによって、求
めた。
[0177]   General polymerization of Glu-NCA with other transition metal initiators   The procedure used was different from that of (2,2'-bipyridyl) Ni (COD).
Used for (2,2'-bipyridyl) Ni (COD) except that the metal complex was replaced.
It was the same as the one used. The range of metal complexes includes (2,2'-bipyridyl) Ni (CO)2; (S)-[NiNHC (H) RC (
O) NCH2R]x, R = CH2CH2C (O) OCH2C6HFive(NiGlu2); (
S)-(2,2'-Bipyridyl) NiNHC (H) RC (O) NCH2R, R =
-CH2CH2C (O) OCH2C6HFive(2,2'-bipyridyl NiGlu2); (
S) -Li2(CH)2NiNHC (H) RC (O) NCH2R, R = -CH2CH 2 C (O) OCH2C6HFive(Li2(CH)2NiGlu2); (S)-(phen
) NiNHC (H) RC (O) NCH2R, R = -CH2CFiveHFive(PhenNiG
lu2); (S)-(phen) NiNHC (H) RC (O) NCH2R, R =-
CH2CFiveHFive(PhenNiPhe2); (S)-(tmeda) NiNHC (H
) RC (O) NCH2R, R = -CH2C6HFive(TmedaNiPHe2); Dm
peCoPhe2; (PMe3)2CoPhe2; (PMe3)FourCo; dmpeRh
Cl; dmpeIrCl; hFive-CFiveHFiveCo (CO)2(CpCo (CO)2);
(2,2'-bipyridyl Co (CO)2)2; ((PPh3)2Co (CO)2)2;
(Pme3)FourFe; (2,2'-bipyridyl)2Fe; (S)-(PM
e3)2FeNHC (H) RC (O) NCH2R, R = -CH2C6HFive((PMe3
)2FePhe2); (S)-(tBuNC)2FeNHC (H) RC (O) NC
H2R, R = -CH2C6HFive((TBuNC)2FePhe2); (S)-(2,2
′ -Bipyridyl) FeNHC (H) RC (O) NCH2R, R = -CH2C6HFive(
(2,2'-Bipyridyl) FePhe2); (PPh3)FourPd; Tris (Given
Tylidene acetate) Dipalladium (Pd2(DBA)3) Plus 4 equivalent PEt3
; (PEt3)2Pt (COD); and (dmpe)2Co was included. these
The results of the polymerization of are shown in Table 8 below. Initiator efficiency is related to polymer yield and theoretical value.
By analyzing the closeness of the measured molecular weight and the narrowness of the molecular weight distribution.
I have

【0178】 Glu−NCAの(PMe34Coを用いた重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でDMF(
0.5mL)に溶解させ、TEFLONTM栓によって密封できる15mLの試験
管に入れた。(PMe34Coのアリコート(DMF:THF(1:1)中の4
0mM溶液の50TL)を、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追
加し、フラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し、恒温25℃の浴で16時間
攪拌した。反応混合物をHCl含有メタノール(1mM)に添加してポリマーを
沈殿させることによって、ポリマーを単離した。その後、ポリマーをTHF中に
溶解させ、メタノールに添加することによって再沈殿させた。ポリマーを真空中
で乾燥させ、白色固体PBLG(42mg、収率99%)を得た。この物質の13 C[1H]NMR、1H NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLGの信頼で
きるサンプルで見られたデータと同一であった。ポリマーの60℃のDMF中0
.1M LiBrにおけるGPCは、Mn=21,600;Mw/Mn=1.11
Polymerization of Glu-NCA with (PMe 3 ) 4 Co Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was added to DMF (in a dry box).
0.5 mL) and placed in a 15 mL tube that can be sealed with a TEFLON stopper. An aliquot of (PMe 3 ) 4 Co ( 4 in DMF: THF (1: 1)
50 mM of 0 mM solution) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a constant temperature 25 ° C. bath for 16 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to methanol containing HCl (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer was dried in vacuum to give a white solid PBLG (42 mg, 99% yield). The 13 C [ 1 H] NMR, 1 H NMR and FTIR spectra of this material were identical to the data found in the authentic sample of PBLG. Polymer in DMF at 60 ° C. 0
GPC in .1M LiBr is Mn = 21,600; Mw / Mn = 1.11.
.

【0179】 (S)-[CoNHC(H)RC(O)NCH2R]25、R=CH26 6;C
oPhe2 Phe NCA(9.0mg、0.046mmol)を、乾燥ボックス中でTH
F(0.5mL)に溶解させ、THF(1.5mL)中の(PPh33Co(N2
)(40mg、0.046mmol)の攪拌された均質な溶液に添加した。この
赤/茶色の溶液を24時間攪拌し、その後、溶媒を真空中で除去すると、赤/橙
色の油状固体が残った。これをヘキサン(3×5mL)によって抽出し、橙色ヘ
キサン溶液と淡褐色の固体を得た。ヘキサン溶液を蒸発させると、[(PPh3
3Co(CO)]2[IR(THF):1909、1875cm-1(nCO、v
s);15mg;文献:IR(KBr):1904、1877cm-1]を含む茶
色の油状物が得られ、この固体を乾燥させて、淡褐色粉末の生成物を得た(11
mg、収率74%)。1H NMRスペクトルはTHF−d8中で得られなかった
が、錯体の常磁性が原因である可能性が高い(フェニル環に関する広いラインの
み観察された)。 IR(THF):3310cm-1(nNH,s br),1600cm-1(nC
O,アミデート,vs)。
(S)-[CoNHC (H) RC (O) NCH 2 R] 25 , R = CH 2 C 6 H 6 ; C
oPhe 2 Phe NCA (9.0 mg, 0.046 mmol) was added to TH in a dry box.
Dissolve in F (0.5 mL) and (PPh 3 ) 3 Co (N 2 in THF (1.5 mL).
) (40 mg, 0.046 mmol) to a stirred homogeneous solution. The red / brown solution was stirred for 24 hours, after which the solvent was removed in vacuo leaving a red / orange oily solid. This was extracted with hexane (3 x 5 mL) to give an orange hexane solution and a light brown solid. When the hexane solution was evaporated, [(PPh 3
) 3 Co (CO)] 2 [IR (THF): 1909, 1875 cm -1 (nCO, v
s); 15 mg; literature: IR (KBr): 1904, 1877 cm -1 ] was obtained as a brown oil which was dried to give a light brown powder product (11).
mg, 74% yield). 1 H NMR spectra were not obtained in THF-d 8 but are likely due to the paramagnetism of the complex (only broad line observed for phenyl ring). IR (THF): 3310 cm -1 (nNH, s br), 1600 cm -1 (nC)
O, Amidate, vs).

【0180】 (S)−(dmpe)CoNHC(H)RC(O)NCH2R、R=-CH26 6dmpeCoPhe2 1(40mg、0.12mmol)の淡茶色のDMF(0.5mL)溶液を、乾
燥ボックス中でビス(ジメチルホスフィノ)エタン、dmpe(35TL、0.
21mmol)のDMF(0.5mL)溶液に添加した。この均質な混合物を5
0℃で2日間攪拌すると、その間に、色が黄色から橙/赤へと変化した。THF
(1mL)およびトルエン(5mL)をこの溶液上に層化すると、その結果、茶
色の油状物が分離した。この油状物をDMF/THF/トルエン(1:2:10
)からさらに2回単離し、生成物(49mg、収率86%)を得た。1H NM
RスペクトルはTHF−d8中で得られなかったが、錯体の常磁性が原因である
可能性が高い(フェニルおよびメチル基に関する広いラインのみ観察された)。
IR(THF):3295cm-1(nN11,s br),1603cm-1(n
CO,アミデート,vs)。
(S)-(dmpe) CoNHC (H) RC (O) NCH 2 R, R = -CH 2 C 6 H 6 dmpeCoPhe 2 1 (40 mg, 0.12 mmol) light brown DMF (0.5 mL) ) Solution in a dry box with bis (dimethylphosphino) ethane, dmpe (35TL, 0.
21 mmol) in DMF (0.5 mL). 5 of this homogeneous mixture
After stirring for 2 days at 0 ° C., the color changed from yellow to orange / red during that time. THF
(1 mL) and toluene (5 mL) were layered onto this solution resulting in the separation of a brown oil. This oil was added to DMF / THF / toluene (1: 2: 10).
2), the product (49 mg, yield 86%) was obtained. 1 H NM
Although R spectra were not obtained in THF-d 8, (observed only wide lines relating phenyl and methyl groups) paramagnetic is likely to be responsible for the complex.
IR (THF): 3295 cm -1 (nN11, s br), 1603 cm -1 (n
CO, amidate, vs).

【0181】 dmpeCoPh2を用いるGlu−NCAの重合 Glu NCA(50mg、0.2mmol)を、乾燥ボックス中でDMF(
0.5ml)に溶解させ、TEFLONTM栓によって密封できる15mLの試験
管に入れた。dmpeCoPhe2のアリコート(DMF中40mM溶液の50
TL)を、シリンジを介してフラスコに添加した。攪拌棒を追加し、フラスコを
密封し、乾燥ボックスから除去し、恒温25℃の浴で16時間攪拌した。反応混
合物をHCl含有メタノール(1mM)に添加してポリマーを沈殿させ、ポリマ
ーを単離した。その後、このポリマーをTHF中に溶解させ、メタノールに添加
することによって再沈殿させた。このポリマーを真空中で乾燥させ、白色固体P
BLG(41mg、収率98%)を得た。この物質の13C[1H]NMR、1
NMRおよびFTIRスペクトルは、PBLGの信頼できるサンプルで見られた
データと同一であった。ポリマーの60℃のDMF中0.1M LiBrにおけ
るGPCは、Mn=20,900;Mw/Mn=1.07。
Polymerization of Glu-NCA with dmpeCoPh 2 Glu NCA (50 mg, 0.2 mmol) was added to DMF (in a dry box).
0.5 ml) and placed in a 15 mL tube that can be sealed with a TEFLON stopper. Aliquot of dmpeCoPhe 2 (50 of 40 mM solution in DMF
TL) was added to the flask via syringe. A stir bar was added, the flask was sealed, removed from the dry box and stirred in a constant temperature 25 ° C. bath for 16 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to methanol containing HCl (1 mM) to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by adding to methanol. The polymer is dried in vacuum to give a white solid P
BLG (41 mg, yield 98%) was obtained. 13 C [ 1 H] NMR of this substance, 1 H
The NMR and FTIR spectra were identical to the data found in the PBLG authentic sample. GPC of the polymer for 0.1M LiBr in DMF at 60 ° C. was Mn = 20,900; Mw / Mn = 1.07.

【0182】[0182]

【表8】 [Table 8]

【0183】実施例5−オリゴ(エチレングリコール)官能化アミノ酸およびそれらのポリマ ーの調製方法:新規な水溶性の生物適合性ポリペプチド 下記の実験は、オリゴ(エチレングリコール)官能化リシン、セリン、システ
イン、およびチロシンNCAモノマーの合成、並びにその後のそれらのオリゴ(
エチレングリコール)官能化ポリペプチドへの重合を記載する。 一般的事項 テトラヒドロフラン(THF)、ヘキサン、N、N−ジメチルホルムアミド、
およびジエチルエーテルは、使用前に、窒素下のアルミナカラムを通過させるこ
とによって乾燥させた。全ての反応は、他に言及がなければ無水窒素雰囲気下で
実施した。前記の化学物質は市販業者から入手し、精製することなく使用した。
Co(PMe34は、Kleinら、[Kleinら、Methyltetra
kis(trimethylphosphin)kobalt und sei
ne Derivate、Chem Ber.、108:944−955(19
75);本明細書中に参考として援用]の手順に従って調製した。赤外スペクト
ルは、ポリスチレンフィルムを用いて、校正済みのPerkin Elmer
RX1 FTIR Spectrophotometerで記録した。1H N
MRスペクトルは、Bruker AVANCE 200 MHZ分光計で記録
し、内部溶媒共鳴を参考とした。タンデム・ゲルろ過クロマトグラフィ/光分散
(GPC/LS)は、Wyatt DAWN DSP光分散検出器およびWya
tt Optilab DSPを備えたSSIポンプで実施した。分離は、溶離
液としての60℃のDMF中0.1M LiBrを用いて、105オングストロー
ム、104オングストロームおよび103オングストローム Phenomene
x 5μカラムによって実施した。円状二色性測定は、室温でOlis Rap
id Scanning Monochromatorで実行した。石英セルの
パス長は1.0mmであり、ペプチド濃度は0.5mg/mLであった。MALD
ITOF質量スペクトルは、陽イオンモードで作動するThermo BioA
nalysis DYNAMO質量分光計を用いて、THF中分析物とTHF中
2、5−ジヒドロキシ安息香酸溶液を混合し、混合物を風乾することによって調
製したサンプルにより、集めた。
[0183] Example 5 oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid and methods for their preparation of the polymer over: novel water soluble biocompatible polypeptide following experiments, oligo (ethylene glycol) functionalized lysine, serine, Synthesis of cysteine and tyrosine NCA monomers and their subsequent oligos (
Polymerization to ethylene glycol) functionalized polypeptides is described. General items Tetrahydrofuran (THF), hexane, N, N-dimethylformamide,
And the diethyl ether was dried by passing through an alumina column under nitrogen before use. All reactions were performed under an anhydrous nitrogen atmosphere unless otherwise noted. The above chemicals were obtained from commercial vendors and used without purification.
Co (PMe 3 ) 4 is derived from Klein et al. [Klein et al.
kiss (trimethylphosphonate) kobalt und sei
ne Derivate, Chem Ber., 108: 944-955 (19).
75); incorporated herein by reference]. Infrared spectra are calibrated Perkin Elmer using polystyrene film
Recorded on RX1 FTIR Spectrophotometer. 1 H N
MR spectra were recorded on a Bruker AVANCE 200 MHZ spectrometer and referenced to internal solvent resonance. Tandem Gel Filtration Chromatography / Light Dispersion (GPC / LS) is a Wyatt DAWN DSP Light Dispersion Detector and Wya
Performed on an SSI pump equipped with a tt Optilab DSP. Separation using DMF in 0.1 M LiBr in 60 ° C. as eluent 10 5 Å, 10 4 Å and 10 3 Å Phenomene
x 5μ column. Circular dichroism is measured by Oris Rap at room temperature.
It was run on id Scanning Monochromator. The path length of the quartz cell was 1.0 mm and the peptide concentration was 0.5 mg / mL. MALD
The ITOF mass spectrum is Thermo BioA operating in positive ion mode.
Collected by a sample prepared by mixing the analyte in THF with a solution of 2,5-dihydroxybenzoic acid in THF using a nalysis DYNAMO mass spectrometer and air-drying the mixture.

【0184】 N−ヒドロキシスクシンイミジル2-[2-メトキシエトキシ]エトキシ]酢酸 。1 Nα-tert-ブチルオオキシカルボニル-O-(2-(2-メトキシエトキシ) エチル)-L-セリン。化合物1。スキームII。 Nα−tert−ブチルオキシカルボニル−L−セリン(4.59g、22.3
mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(100mL)に溶解し、この溶液
をその後0℃まで冷却し、水素化ナトリウム(1.97g、49.2mmol)を
用いて処理した。1−ブロモ−2−(2−メトキシエトキシ)エタン(10.0
g、49.2mmol)をこの溶液に添加し、反応混合物を室温で3時間攪拌し
た。溶媒をその後、減圧下40℃の浴温度で除去した。残渣を水(75mL)に
溶解し、ジエチルエーテル(各回30mL)で2回洗浄した。水層をその後、1
M HClによってpH3に酸性にし、その後、酢酸エチルによって抽出した。
有機層を無水MgSO4上で乾燥し、溶媒を真空中で除去し、黄色油状物として
化合物を得た(4.1g、63%)。化合物は、下記の特徴を有していた。 FTIR(CHCl3):1735(vCO,s)、1712(vCO,s)。1
NMR(CDCl3);δ5.63(d,(CH33COC(O)NCH(
CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3)C(O)OH,1H)、4.38(s
,(CH33COC(O)NHC(CH2OCH2CH2O−CH2CH2OCH3 )C(O)OH,1H)、4.14−3.53(m,(CH33COC(O)N
HCH(C 2OCH2CH2O−C 2 2OCH3)C(O)OH,10H)、
3.47(s,(CH33COC(O)NHCH(CH2OCH2CH2OCH2
CH2OC 3)C(O)OH,3H)、1.52(s,(C 33COC(O)
NHCH(CH2O−CH2CH2OCH2CH2−OCH3)C(O)OH,9H)
。 MALDITOF-MS:MH+:計算値307.34、実測値309.19。
N-Hydroxysuccinimidyl 2- [2-methoxyethoxy] ethoxy] acetic acid . 1 Nα-tert-Butyloxycarbonyl-O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-serine. Compound 1. Scheme II. Nα-tert-butyloxycarbonyl-L-serine (4.59 g, 22.3
mmol) was dissolved in N, N-dimethylformamide (100 mL) and the solution was then cooled to 0 ° C. and treated with sodium hydride (1.97 g, 49.2 mmol). 1-Bromo-2- (2-methoxyethoxy) ethane (10.0
g, 49.2 mmol) was added to this solution and the reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The solvent was then removed under reduced pressure at a bath temperature of 40 ° C. The residue was dissolved in water (75 mL) and washed twice with diethyl ether (30 mL each time). Water layer then 1
Acidified to pH 3 with M HCl and then extracted with ethyl acetate.
The organic layer was dried over anhydrous MgSO 4, the solvent was removed in vacuo to give the compound as a yellow oil (4.1g, 63%). The compound had the following characteristics: FTIR (CHCl 3): 1735 ( v CO, s), 1712 (v CO, s). 1 H
NMR (CDCl 3 ); δ5.63 (d, (CH 3 ) 3 COC (O) NH CH (
CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 ) C (O) OH, 1H), 4.38 (s)
, (CH 3) 3 COC ( O) NHC H (CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3) C (O) OH, 1H), 4.14-3.53 (m, (CH 3 ) 3 COC (O) N
HCH (C H 2 OCH 2 CH 2 O-C H 2 C H 2 OCH 3) C (O) OH, 10H),
3.47 (s, (CH 3) 3 COC (O) NHCH (CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 -
CH 2 OC H 3) C ( O) OH, 3H), 1.52 (s, (C H 3) 3 COC (O)
NHCH (CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 -OCH 3) C (O) OH, 9H)
. MALDITOF-MS: MH + : calculated 307.34, found 309.19.

【0185】 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)−L−セリンの調製。化合物2 。スキームII。 セリン誘導体Nα−tert−ブチルオキシカルボニル−O−(2−(2−メ
トキシ−エトキシ)エチル)−L−セリンを、さらに精製することなく使用した
。このセリン誘導体(4.13g、16.9mmol)を、濃縮酢酸(50mL)
に溶解させた。この溶液を氷浴に入れた後、1M HCl(34mL)をその後
添加し、この混合物を30分間攪拌した。攪拌を周囲温度で2時間継続し、溶液
をその後減圧下で濃縮し、黄色油状物を得た。この油状物をその後、Et3Nに
よって中和し、CH3CNによる抽出によってアミン塩を除去した。不溶性生成
物を白色固体として採取した(2.4g、58%)。1 H NMR(D2O):δ3.87(m,NH2(C 2OCH2CH2OCH 2 CH2OCH3)C(O)OH,3H)、3.67−3.60(m,NH2CH(
CH2OC 2 2OC 2 2OCH3)C(O)OH,8H)、3.34(s
,NH2CH(CH2OCH2CH2OC 2 2O−C 3)C(O)OH,3H
)。13C{1H}NMR(D2O):( 173.05(NH2CH(CH2OCH2 CH2OCH2−CH2OC 3(O)OH)、71.97、70.87、70
.64、70.48、69.80(NH2CH(22 22
23)C(O)OH)、59.10(NH2CH(CH2OCH2CH2OC
2−CH2OCH3)C(O)OH))、55.67(NH2CH(CH2OCH2 CH2OCH2−CH2OCH3)C(O)OH)。 MALDITOF-MS:MH+:計算値207.22、実測値208.48。 [a]D 23=−11.2(c=0.05,H2O)。
[0185]   Preparation of O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-serine. Compound 2 . Scheme II.   Serine derivative Nα-tert-butyloxycarbonyl-O- (2- (2-me
Toxy-ethoxy) ethyl) -L-serine was used without further purification
. This serine derivative (4.13 g, 16.9 mmol) was concentrated with acetic acid (50 mL).
Dissolved in. The solution was placed in an ice bath and 1M HCl (34 mL) was added.
The mixture was added and the mixture was stirred for 30 minutes. Stirring is continued for 2 hours at ambient temperature and the solution
Was then concentrated under reduced pressure to give a yellow oil. This oil is then Et3To N
So neutralize, CH3The amine salt was removed by extraction with CN. Insoluble formation
The material was collected as a white solid (2.4g, 58%).1 H NMR (D2O): δ3.87 (m, NH2CH(CH 2OCH2CH2OCH 2 CH2OCH3) C (O) OH, 3H), 3.67-3.60 (m, NH2CH (
CH2OCH 2CH 2OCH 2CH 2OCH3) C (O) OH, 8H), 3.34 (s
, NH2CH (CH2OCH2CH2OCH 2CH 2OCH 3) C (O) OH, 3H
).13C {1H} NMR (D2O): (173.05 (NH2CH (CH2OCH2 CH2OCH2-CH2OCH 3)C(O) OH), 71.97, 70.87, 70
. 64, 70.48, 69.80 (NH2CH (CH2OCH2 CH2OCH2C
H2OCH3) C (O) OH), 59.10 (NH2CH (CH2OCH2CH2OC
H2-CH2OCH3) C (O) OH)), 55.67 (NH2CH (CH2OCH2 CH2OCH2-CH2OCH3) C (O) OH).   MALDIOF-MS: MH+: Calculated value 207.22, measured value 208.48. [A]D twenty three= -11.2 (c = 0.05, H2O).

【0186】 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)−L−セリンNCAの調製。化 合物3。スキームII 。 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)−L−セリン(0.64g、2.
6mmol)に対してTHF(100mL)およびCOCl2(1.93Mトルエ
ン溶液の1.63mL)を添加し、この混合物を室温で5時間攪拌した。生成し
た溶液を濃縮して、粗生成物として黄色油状物を得た(0.49g、80%)。
この油状物をテトラヒドロフラン、トルエンおよびヘキサン混合物(1:4:4
)から−30℃で結晶化し、生成物を白色固体として採取した(0.27g、4
5%)。 FTIR(THF);1858cm-1(vCO,s)、1792cm-1、(vC
O,s),1H NMR(CDCl3):δ 7.53(s,RC(H)C(O)
OC(O)N,R=−CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3,1H)、4.
40(t,RC()C(O)OC(O)NH,R=−CH2OCH2CH2OC
2CH2OCH3,1H)、3.90(d,RC(H)C(O)OC(O)NH
,R=−C 2OCH2CH2OCH2−CH2OCH3,2H)、3.70−3.5
5(m,RC(H)C(O)OC(O)NH,R=−CH2OC 2 2OC 2 2OCH3,8H)、3.41(s,RC(H)C(O)OC(O)NH,R
=−CH2OCH2CH2OCH2−CH2OC 3,3H)。13C{1H}NMR(
CDC13):( 169.82(RC(H)(O)OC(O)NH,R=−C
2OCH2CH2OCH2−CH2OCH3)、153.63(RC(H)C(O)
(O)NH,R=−CH2OCH2CH2OCH2−CH2OCH3)、72.7
5、72.26、71.76、71.32、71.07(RC(H)C(O)O
C(O)NH,R=−22 222OCH3)、59.95
(R(H)C(O)OC(O)NH,R=−CH2OCH2CH2OCH2−CH 2 OCH3)、59.78(RC(H)C(O)OC(O)NH,R=−CH2
CH2CH2OCH2−CH23) [a]D 23=−37.6(c=0.017
、THF)。
[0186]   Preparation of O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-serine NCA. Conversion Compound 3. Scheme II .   O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-serine (0.64 g, 2.
6 mmol) against THF (100 mL) and COCl2(1.93M Torue
Solution (1.63 mL) was added and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Generate
The solution was concentrated to give a yellow oil as a crude product (0.49 g, 80%).
This oil was mixed with tetrahydrofuran, toluene and hexane (1: 4: 4).
) At -30 ° C and the product was collected as a white solid (0.27g, 4
5%). FTIR (THF); 1858cm-1(VCO, s), 1792cm-1, (VC
O, s),11 H NMR (CDCl3): Δ 7.53 (s, RC (H) C (O)
OC (O) NH, R = -CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3, 1H), 4.
40 (t, RC (H) C (O) OC (O) NH, R = -CH2OCH2CH2OC
H2CH2OCH3, 1H), 3.90 (d, RC (H) C (O) OC (O) NH
, R = -CH 2OCH2CH2OCH2-CH2OCH3, 2H), 3.70-3.5.
5 (m, RC (H) C (O) OC (O) NH, R = -CH2OCH 2CH 2OCH 2 CH 2OCH3, 8H), 3.41 (s, RC (H) C (O) OC (O) NH, R
= -CH2OCH2CH2OCH2-CH2OCH 3, 3H).13C {1H} NMR (
CDC13): (169.82 (RC (H)C(O) OC (O) NH, R = -C
H2OCH2CH2OCH2-CH2OCH3), 153.63 (RC (H) C (O)
OC(O) NH, R = -CH2OCH2CH2OCH2-CH2OCH3), 72.7
5, 72.26, 71.76, 71.32, 71.07 (RC (H) C (O) O
C (O) NH, R =-CH2OCH2 CH2OCH2CH2OCH3), 59.95
(RC(H) C (O) OC (O) NH, R = -CH2OCH2CH2OCH2-CH 2 OCH3), 59.78 (RC (H) C (O) OC (O) NH, R = -CH2O
CH2CH2OCH2-CH2OCH3) [A]D twenty three= -37.6 (c = 0.017)
, THF).

【0187】 ポリ(O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)−L−セリン)の調製。 化合物4。スキームII。 DMF(2mL)中O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)−L−セリ
ンNCA(120mg、0.52mmol)を、THF(0.5mL)中Co(P
Me34(3.8mg、0.010mmol)と混合し、18時間攪拌した。ヘキ
サン(20mL)を添加することによって、ポリマーをこの溶液から沈殿させた
。このポリマーをH2O(5mL)に溶解させ、透析して不純物を除き、その後
、凍結乾燥させ、生成物を白色固体(70mg、71%)として得た。 FTIR(KBr);1631cm-1(アミド l,s br),1523cm -1 、(アミド ll,s br)。1H NMR:δ8.45(d,−(N
H(CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3)−C(O))n-,1H)、4.6
1(m,−(NHC(CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3)C(O))n- ,1H)、3.80(br s,−(NHCH(C 2OCH2CH2OCH2CH 2 OCH3)C(O))n-,2H)、3.67−3.61(br m,−(NHC
H(CH2OC 2 2OC 2 2OCH3)C(O))n-,8H)、3.36
(s,−(NHCH(CH2OCH2CH2OCH2CH2OC 3)−C(O))n- ,3H)。13C{1H}NMR(CDC13):δ 174.23(−(NHCH
(CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3(O))n-)、72.06、71
.15、70.75、70.59(−(NHCH(22 22 2OCH3)C(O))n-)、59.15(−(NHH(CH2OCH2CH2
O−CH2CH2OCH3)C(O))n-、54.52(−(NCH(CH2OC
2CH2OCH2CH2OCH3)C(O))n-)。[a]D 23=−28.3(c=
0.012、H2O)。
[0187]   Preparation of poly (O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-serine). Compound 4. Scheme II.   O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -L-seri in DMF (2 mL)
NCA (120 mg, 0.52 mmol) in Co (P) in THF (0.5 mL).
Me3)Four(3.8 mg, 0.010 mmol) and stirred for 18 hours. Heki
The polymer was precipitated from this solution by adding sun (20 mL)
. This polymer is H2Dissolved in O (5 mL), dialyzed to remove impurities, then
Lyophilized to give the product as a white solid (70 mg, 71%). FTIR (KBr); 1631 cm-1(Amide 1, s br), 1523 cm -1 , (Amide 11l, s br).11 H NMR: δ 8.45 (d,-(NHC
H (CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3) -C (O))n-, 1H), 4.6
1 (m,-(NHCH(CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3) C (O))n- , 1H), 3.80 (br s,-(NHCH (CH 2OCH2CH2OCH2CH 2 OCH3) C (O))n-, 2H), 3.67-3.61 (br m,-(NHC
H (CH2OCH 2CH 2OCH 2CH 2OCH3) C (O))n-, 8H), 3.36.
(S,-(NHCH (CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH 3) -C (O))n- , 3H).13C {1H} NMR (CDC13): Δ 174.23 (-(NHCH
(CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3)C(O))n-), 72.06, 71
. 15, 70.75, 70.59 (-(NHCH (CH2OCH2 CH2OCH2 C H2OCH3) C (O))n-), 59.15 (-(NHCH (CH2OCH2CH2
O-CH2CH2OCH3) C (O))n-54.52 (-(NHCH (CH2OC
H2CH2OCH2CH2OCH3) C (O))n-). [A]D twenty three= -28.3 (c =
0.012, H2O).

【0188】 (2−(2−メトキシエトキシ)エチル)クロロホルメートの調製。化合物 5。スキームII 。 THF(30ml)中、ジ(エチレングリコール)モノメチルエーテル(5.
0g、42mmol)を0℃でCOCl2(トルエン中1.93M溶液の32.3
ml)と混合し、1時間攪拌した。その後、10℃でさらに2時間攪拌した。溶
媒および過剰のホスゲンを減圧下で除去し、透明な油状物を得た(7.0g、9
2%)。FTIR(CH2Cl2):1780cm-1。この化合物を、さらに精製
することなく使用した。
Preparation of (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) chloroformate. Compound 5. Scheme II . Di (ethylene glycol) monomethyl ether (5.
0 g, 42 mmol) at 0 ° C. with COCl 2 (32.3 of a 1.93 M solution in toluene).
ml) and stirred for 1 hour. Then, the mixture was stirred at 10 ° C. for 2 hours. The solvent and excess phosgene were removed under reduced pressure to give a clear oil (7.0 g, 9
2%). FTIR (CH 2 Cl 2 ): 1780 cm −1 . This compound was used without further purification.

【0189】 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−Nα-Cbz−L
−チロシンの調製。化合物6。スキームII。 Nα−Cbz−L−チロシン(5.00g、15.9mmol)を、水(10
0mL)中NaOH(0.634g、15.9mmol)に溶解した。(2−(2
−メトキシエトキシ)エチル)クロロホルメート(4.34g、23.8mmol
)および23.8mlの1M NaOHを同時に0℃で添加し、生成した混合物
をこの温度で1時間攪拌した。その後、この混合物をさらに3時間、周囲温度で
攪拌した。溶液を1M HClで酸性にし、酢酸エチルで抽出した。有機層をM
gSO4で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去し、黄色油状物として生成物を得た(
6.42g、91%)。この化合物は、さらに精製することなく使用した。 FTIR(CH2C12);1764、1725cm-11H NMR(CDC13 ):δ 3.39(s,3H)、3.57−3.79(in,8H)、4.38
(m,2H)、4.63(s,1H)、5.05(s,2H)、6.93−7.
57(m,9H)。
O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-Nα-Cbz-L
-Preparation of tyrosine. Compound 6. Scheme II . Na-Cbz-L-tyrosine (5.00 g, 15.9 mmol) was added to water (10
Dissolved in NaOH (0.634 g, 15.9 mmol) in 0 mL). (2- (2
-Methoxyethoxy) ethyl) chloroformate (4.34 g, 23.8 mmol)
) And 23.8 ml of 1 M NaOH were added simultaneously at 0 ° C. and the resulting mixture was stirred at this temperature for 1 h. The mixture was then stirred for another 3 hours at ambient temperature. The solution was acidified with 1M HCl and extracted with ethyl acetate. Organic layer is M
Dry over gSO 4 and remove the solvent under reduced pressure to give the product as a yellow oil (
6.42 g, 91%). This compound was used without further purification. FTIR (CH 2 C1 2); 1764,1725cm -1. 1 H NMR (CDC1 3): δ 3.39 (s, 3H), 3.57-3.79 (in, 8H), 4.38
(M, 2H), 4.63 (s, 1H), 5.05 (s, 2H), 6.93-7.
57 (m, 9H).

【0190】 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−チロシンNC Aの調製。化合物7。スキームII。 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−Nα−Cbz−L
−チロシン(6.43g、14.3mmol)をCH2Cl2(150mL)に溶解
し、さらに、(α,α−ジクロロメチルメチルエーテル(2.46g、21.5m
mol)を前記溶液に添加した。その後この混合物を40時間還流させ、その後
、溶媒を除去し、黄色油状物として生成物を得た(3.42g、70.1 %)。
FTIR(THF);1790,1855cm-11H NMR(CDC13):
δ 7.04(s,4H)、4.53(m,1H)、4.31(m,2H)、3
.71(m,2H)、3.59(m,2H)、3.50(m,2H)、3.30
(s,3H)、3.09−2.97(m,2H)。13C NMR(CDC13
:δ 169.64、153.73、152.07、150.55、132.3
0、130.74、121.60、71.84、70.52、68.89、67
.92、59.00、58.81、36.94。
Preparation of O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-L-tyrosine NCA . Compound 7. Scheme II. O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-Nα-Cbz-L
-Tyrosine (6.43 g, 14.3 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (150 mL) and further (α, α-dichloromethyl methyl ether (2.46 g, 21.5 m
mol) was added to the solution. The mixture was then refluxed for 40 hours, after which the solvent was removed to give the product as a yellow oil (3.42g, 70.1%).
FTIR (THF); 1790, 1855 cm -1 . 1 H NMR (CDC1 3):
δ 7.04 (s, 4H), 4.53 (m, 1H), 4.31 (m, 2H), 3
. 71 (m, 2H), 3.59 (m, 2H), 3.50 (m, 2H), 3.30
(S, 3H), 3.09-2.97 (m, 2H). 13 C NMR (CDC1 3)
: Δ 169.64, 153.73, 152.07, 150.55, 132.3
0, 130.74, 121.60, 71.84, 70.52, 68.89, 67
. 92, 59.00, 58.81, 36.94.

【0191】 ポリ(O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−チロシ ン)の調製。化合物8。スキームII 。 O−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−チロシンNC
A(3.42g、10.0mmol)を、THF(10mL)に溶解した。ナトリ
ウムt−ブトキシド(9.6mg、0.10mmol)をその後添加した。生成し
た溶液を一晩攪拌し、オフホワイトの沈殿物としてポリマーを得、それは、ジエ
チルエーテル(50mL)で洗浄することによって単離した(1.94g、65
%)。 FT−IR(THF):1660、1547cm-1
[0191] Preparation of Poly (O- (2- (2- methoxyethoxy) ethyl) carbonyl -L- tyrosine down). Compound 8. Scheme II . O- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-L-tyrosine NC
A (3.42 g, 10.0 mmol) was dissolved in THF (10 mL). Sodium t-butoxide (9.6 mg, 0.10 mmol) was then added. The resulting solution was stirred overnight to give the polymer as an off-white precipitate, which was isolated by washing with diethyl ether (50 mL) (1.94 g, 65
%). FT-IR (THF): 1660, 1547 cm -1 .

【0192】 S−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−システインの 調製。化合物9。スキームII 。 L−システイン塩酸塩(2.00g、12.7mmol)を1M 炭酸水素ナト
リウム水溶液(25.4mL)に溶解し、この溶液を水(75mL)で希釈した
。溶液を氷浴で冷却し、その後エーテル(50mL)で被覆した。この溶液に対
して(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)クロロホルメート(2.31g、
12.7mmol)を一度に添加し、0℃で1時間激しく攪拌した。温度を10
℃まで上昇させ、さらに2時間攪拌した。溶媒をその後減圧下で除去した。生成
した固体をメタノールで洗浄し、メタノール層を蒸発させ、白色油状物として生
成物を得た(2.21g、65%)。 FTIR:1709cm-11H NMR(D2O):δ 4.43(m,1H)
、4.24(m,2H)、3.83−3.47(m,8H)、3.41(s,3
H)。
Preparation of S- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-L-cysteine . Compound 9. Scheme II . L-Cysteine hydrochloride (2.00 g, 12.7 mmol) was dissolved in 1M aqueous sodium hydrogen carbonate solution (25.4 mL) and this solution was diluted with water (75 mL). The solution was cooled with an ice bath and then coated with ether (50 mL). (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) chloroformate (2.31 g,
(12.7 mmol) was added at once and stirred vigorously at 0 ° C. for 1 hour. Temperature 10
The temperature was raised to 0 ° C, and the mixture was further stirred for 2 hours. The solvent was then removed under reduced pressure. The solid formed was washed with methanol and the methanol layer was evaporated to give the product as a white oil (2.21 g, 65%). FTIR: 1709 cm -1 . 1 H NMR (D 2 O): δ 4.43 (m, 1H)
4.24 (m, 2H), 3.83-3.47 (m, 8H), 3.41 (s, 3)
H).

【0193】 S−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−システインN CAの調製。化合物10スキームII。 S−(2−(2−エトキシメトキシ)エトキシ)カルボニル−L−システイン
(2.21g、8.26mmol)を、THF(100mL)およびCOCl2
トルエン中1.93M溶液の5.13ml)と混合した。この混合物を周囲温度で
5時間攪拌し、その後、溶媒を減圧下で除去し、黄色油状物として生成物を得た
(1.94g、80.1%)。 FTIR:1791、1862cm-1
Preparation of S- (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) carbonyl-L-cysteine N CA. Compound 10 . Scheme II . S- (2- (2-Ethoxymethoxy) ethoxy) carbonyl-L-cysteine (2.21 g, 8.26 mmol) was added to THF (100 mL) and COCl 2 (.
5.13 ml of a 1.93M solution in toluene). The mixture was stirred at ambient temperature for 5 hours, then the solvent was removed under reduced pressure to give the product as a yellow oil (1.94 g, 80.1%). FTIR: 1791, 1862 cm -1 .

【0194】 ポリ(S−(2−(2−メトキシエトキシ)エチル)カルボニル−L−システ イン)の調製。化合物11。スキームII。 O−(2−(2−エトキシメトキシ)エトキシ)カルボニル−L−システイン
NCA(1.94g、6.61mmol)をTHF(10mL)に溶解し、その後
、ナトリウムt−ブトキシド(6.4mg、0.067mmol)を添加した。当
初均質であった溶液を一晩攪拌し、オフホワイト沈殿物としてポリマーを得て、
ジエチルエーテル(50mL)で洗浄することによって単離した(1.17g、
70.9%)。FTIR:1635、1517cm-1。 丸底フラスコ中の、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]酢酸(1
0g、58mmol)およびN−ヒドロキシスクシンイミド(7.5g、64m
mol)のTHF(約300mL)中溶解混合物を、氷水浴を用いて冷却した。
その後、ジシクロヘキシルカルボジイミド(12g、58mmol)を、攪拌し
ながら添加した。白色沈殿物が5分後に形成されるのが観察され、この反応混合
物をその後、冷蔵庫(4℃)で16時間放置した。白色沈殿物ジシクロヘキシル
尿素を、ろ過によって除去し、ろ液を真空中で濃縮して、油状物を得た。この粗
生成物をその後少量のTHF(約10mL)に溶解し、生成した懸濁液をろ過し
て沈殿物を除去した。この手順は、THF中に溶解することで透明溶液が得られ
るまで繰り返した。残留THFの真空除去によって、生成物油状物を得た(9.
0g、59%)。1 H NMR(CDCl3):δ 4.49(s,−OC(O)C 2O−,2H)
、3.77(m,−OC(O)CH2OC 2 2O−,2H)、3.65(m
,−OCH2 2CH 2 −,4H)、3.52(m,−OCH2 2OCH3,2
H)、3.34(s,−OCH2OC 3,3H)、2.82(s,−C(O)C 2 2C(O)−,4H)。
[0194] Preparation of poly (S- (2- (2- methoxyethoxy) ethyl) carbonyl -L- system in). Compound 11. Scheme II. O- (2- (2-Ethoxymethoxy) ethoxy) carbonyl-L-cysteine NCA (1.94 g, 6.61 mmol) was dissolved in THF (10 mL) and then sodium t-butoxide (6.4 mg, 0. 067 mmol) was added. The initially homogeneous solution was stirred overnight to give the polymer as an off-white precipitate,
Isolated by washing with diethyl ether (50 mL) (1.17 g,
70.9%). FTIR: 1635, 1517 cm -1 . In a round bottom flask, 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid (1
0 g, 58 mmol) and N-hydroxysuccinimide (7.5 g, 64 m
A dissolved mixture of (mol) in THF (about 300 mL) was cooled using an ice water bath.
Then dicyclohexylcarbodiimide (12 g, 58 mmol) was added with stirring. A white precipitate was observed to form after 5 minutes and the reaction mixture was then left in the refrigerator (4 ° C.) for 16 hours. The white precipitate dicyclohexylurea was removed by filtration and the filtrate was concentrated in vacuo to give an oil. The crude product was then dissolved in a small amount of THF (about 10 mL) and the resulting suspension was filtered to remove the precipitate. This procedure was repeated until a clear solution was obtained by dissolving in THF. Removal of residual THF in vacuo gave the product oil (9.
0 g, 59%). 1 H NMR (CDCl 3): δ 4.49 (s, -OC (O) C H 2 O-, 2H)
, 3.77 (m, -OC (O ) CH 2 OC H 2 C H 2 O-, 2H), 3.65 (m
, -OCH 2 C H 2 CH 2 -, 4H), 3.52 (m, -OCH 2 C H 2 OCH 3, 2
H), 3.34 (s, -OCH 2 OC H 3, 3H), 2.82 (s, -C (O) C H 2 C H 2 C (O) -, 4H).

【0195】 Nε−2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−Nα−CB Z−L−リシンの調製。化合物2。スキームIII。 Nα−CBZ−L−リシン(4.9g、17mmol)および(THF:H2O(
75mL:75mL))中NaHCO3(2.0g、23mmol)の混合物に対
して、THF(10mL)中1(3.2g、12mmol)を添加した。20℃
で1時間攪拌した後、THFを真空中で除去した。生成物を酢酸エチル(2×5
0mL)で抽出し、有機分画を混合し、溶媒を真空中で除去すると、白色固体が
残った。この粗生成物をMeOHおよびジエチルエーテルから再結晶し、白色結
晶として2を得た(3.0g、59%)。 MP=115−117(C。1H NMR(CDCl3):δ 7.25(m,−C
25 5,5H)、5.18(s,−C 255,2H)、4.65(t,−
NHC(R)C(O)OH,1H)、3.72(m,−NHCH((CH23 2C(O)R)C(O)− + − O(C 2CH2O)2 3,15H)
、1.70(m,−NHCH((C 23CH2C(O)R)C(O)−,6H
)。
Preparation of Nε-2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-Nα-CB ZL- lysine. Compound 2. Scheme III. Nα-CBZ-L- lysine (4.9 g, 17 mmol) and (THF: H 2 O (
75 mL: 75 mL)) with respect to the middle NaHCO 3 (2.0g, 23mmol) mixture was added THF (10 mL) in 1 (3.2g, 12mmol). 20 ° C
After stirring at rt for 1 h, THF was removed in vacuo. The product was converted into ethyl acetate (2 x 5
(0 mL), the organic fractions were combined and the solvent was removed in vacuo leaving a white solid. The crude product was recrystallized from MeOH and diethyl ether to give 2 as white crystals (3.0 g, 59%). MP = 115-117 (C. 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 7.25 (m, −C)
H 2 C 5 H 5, 5H ), 5.18 (s, -C H 2 C 5 H 5, 2H), 4.65 (t, -
NHC H (R) C (O ) OH, 1H), 3.72 (m, -NHCH ((CH 2) 3 C H 2 C (O) R) C (O) - + - O (C H 2 CH 2 O) 2 C H 3, 15H)
, 1.70 (m, -NHCH (( C H 2) 3 CH 2 C (O) R) C (O) -, 6H
).

【0196】 Nε−2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L−リシン −N−カルボン酸無水物の調製。化合物3。スキームIII。 窒素下で、無水CH2Cl2(125mL)中2(4.9g、11mmol)の
溶液に対して、1,1−ジクロロジメチルエーテル(1.5mL、17mmol
)を添加した。この溶液をその後20時間加熱還流し、その後、溶媒を真空中で
除去した。粗油状物は、THFおよびヘキサンから結晶化し、白色結晶として3
を得た(2.8g、75%)。1 H NMR(CDCl3):δ 7.68(br s,−N,1H)、7.3
5(br s,−N,1H)、4.30(t,−NHC(R)C(O)O−
,1H)、3.15(m,−NHCH((CH23 2C(O)R)C(O)
− + − O(C 2 2O)2 3,15H)、1.70(m,−NHCH
((C 23 2C(O)R)C(O)−,6H。FTIR(THF):18
56cm-1(vCO,無水物 s)、1789cm-1(vCO,無水物,vs)
,1677cm-1(vCO,アミド,s)。
Preparation of Nε-2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L-lysine -N-carboxylic acid anhydride. Compound 3. Scheme III. To a solution of 2 (4.9 g, 11 mmol) in anhydrous CH 2 Cl 2 (125 mL) under nitrogen was added 1,1-dichlorodimethyl ether (1.5 mL, 17 mmol).
) Was added. The solution was then heated at reflux for 20 hours, then the solvent was removed in vacuo. The crude oil was crystallized from THF and hexane to give 3 as white crystals.
Was obtained (2.8 g, 75%). 1 H NMR (CDCl 3): δ 7.68 (br s, -N H, 1H), 7.3
5 (br s, -N H, 1H), 4.30 (t, -NHC H (R) C (O) O-
, 1H), 3.15 (m, -NHCH ((CH 2) 3 C H 2 C (O) R) C (O)
- + - O (C H 2 C H 2 O) 2 C H 3, 15H), 1.70 (m, -NHCH
((C H 2) 3 C H 2 C (O) R) C (O) -, 6H. FTIR (THF): 18
56cm -1 (vCO, anhydrides s), 1789cm -1 (vCO, anhydrides, vs)
, 1677 cm -1 (vCO, amide, s).

【0197】 ポリ(Nε−2−[2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L−リシン )。化合物4。スキームIII。 3(730mg、2.2mmol)を、乾燥ボックス中でTHF(15mL)
に溶解し、テフロン(登録商標)栓で密封できる75mLの反応管に入れた。そ
の後2,2’−ビピリジル)Ni(1,5−シクロオクタジエン)のアリコート
(36mM THF溶液の600μL)を、シリンジを介してフラスコに添加し
た。攪拌棒を追加し、フラスコを密封し、乾燥ボックスから除去し、恒温25℃
の浴で24時間攪拌した。反応混合物をジエチルエーテルに添加してポリマーを
沈殿させ、ポリマーを単離した。その後、ポリマーをTHFに溶解し、ジエテル
エーテルに添加することによって再沈殿させた。このポリマーを真空中で乾燥さ
せ、白色繊維状固体として4を得た(550mg、収率87%)。ポリマーの6
0℃のDMF中0.1M LiBrにおけるGPCは、Mn=101,000;
Mw/Mn=1.21。 FTIR(THF):1672cm-1(vCO,アミド,s)、1650cm-1 (vCO,アミド l,br vs),1538cm-1(vCO,アミド ll
,br s)。
Poly (Nε-2- [2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L-lysine ). Compound 4. Scheme III. 3 (730 mg, 2.2 mmol) in a dry box with THF (15 mL).
And was placed in a 75 mL reaction tube which can be sealed with a Teflon stopper. An aliquot of 2,2′-bipyridyl) Ni (1,5-cyclooctadiene) (600 μL of 36 mM THF solution) was then added to the flask via syringe. Add stir bar, seal flask, remove from drying box, isothermal 25 ° C
The mixture was stirred in the bath for 24 hours. The polymer was isolated by adding the reaction mixture to diethyl ether to precipitate the polymer. The polymer was then dissolved in THF and reprecipitated by addition to diethyl ether. The polymer was dried in vacuum to give 4 as a white fibrous solid (550 mg, 87% yield). Polymer 6
GPC in 0.1M LiBr in DMF at 0 ° C. was Mn = 101,000;
Mw / Mn = 1.21. FTIR (THF): 1672cm -1 ( vCO, amides, s), 1650cm -1 (vCO , amide l, br vs), 1538cm -1 (vCO, amide ll
, Br s).

【0198】実施例6−生物医学的用途のための自己アセンブリ型両親媒性ブロック・コポリ ペプチドの合成 下記の実施例で、我々は、一般構造:(EG−Lys)x−(不溶性ブロック
yおよび(EG−Lys)x−(不溶性ブロック)y−(EG−Lys)z[式中
、x、y、およびzは、各ドメイン中のアミノ酸の数を示す]のジ−およびトリ
ブロック・コポリペプチドを調製した。
Example 6- Synthesis of Self-Assembled Amphiphilic Block Copolypeptides for Biomedical Applications In the following example, we describe the general structure: (EG-Lys) x- (insoluble block) y. And the (EG-Lys) x- (insoluble block) y- (EG-Lys) z , where x, y, and z represent the number of amino acids in each domain, and the di- and triblock copolyesters. The peptide was prepared.

【0199】 ポリ(Nε−2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L− リシン)−ブロック−(L−ロイシン/L−バリン)ジブロック・コポリマーの サンプル合成 Nε−2[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L−リシン)
−N−カルボン酸無水物、EG−Lys NCA、100mgを乾燥ボックス中
で無水THF(3mL)に溶解し、テフロン(登録商標)栓で密封できる15m
Lの反応管に入れた。攪拌棒を含む反応管に(PMe34)Coのアリコート(
THF1ml中2.37mg)を添加した。フラスコを密封し、一晩攪拌し、ポ
リ(EG−Lys)ブロックを形成させた。L−ロイシン−N−カルボン酸無水
物Leu NCA(5mg)、L−バリン−N−カルボン酸無水物Val NC
A(1mg)の混合物を無水THF(1mL)に溶解させ、その後、反応フラス
コに添加した。さらに16時間攪拌した後、ブロック・コポリマーを、溶媒を真
空中で反応混合物から除去し残渣を二重精製水に再懸濁し、分子量カットオフ1
000のSpectrapore透析膜を用いてこの溶液を二重精製水4リット
ルに対して8時間透析することによって、単離精製した。この透析を二回繰り返
し、溶液を凍結乾燥することによって、コポリマーを単離した(収率:76mg
)。このポリマーのGPC分析:Mn=39,000およびMw/Mn=1.2
。 FTIR(THF):1650cm-1(vCO,アミド l vs)、1540
cm-1(vCO,アミド ll,s)。
Sample synthesis of poly (Nε-2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L- lysine) -block- (L-leucine / L-valine) diblock copolymer Nε-2 [2 -(2-Methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L-lysine)
-N-carboxylic acid anhydride, EG-Lys NCA, 100 mg was dissolved in anhydrous THF (3 mL) in a dry box and sealed with a Teflon plug 15 m.
L was placed in a reaction tube. Add an aliquot of (PMe 3 ) 4 ) Co to a reaction tube containing a stir bar (
2.37 mg in 1 ml THF) was added. The flask was sealed and stirred overnight to form a poly (EG-Lys) block. L-Leucine-N-carboxylic acid anhydride Leu NCA (5 mg), L-valine-N-carboxylic acid anhydride Val NC
A mixture of A (1 mg) was dissolved in anhydrous THF (1 mL) and then added to the reaction flask. After stirring for an additional 16 hours, the block copolymer was removed from the reaction mixture by removing the solvent in vacuo and the residue was resuspended in double purified water to give a molecular weight cutoff of 1
This solution was isolated and purified by dialyzing this solution against 4 liters of double purified water for 8 hours using a 000 Spectrapore dialysis membrane. This dialysis was repeated twice, and the copolymer was isolated by freeze-drying the solution (yield: 76 mg.
). GPC analysis of this polymer: Mn = 39,000 and Mw / Mn = 1.2
. FTIR (THF): 1650 cm -1 (vCO, amide 1 vs), 1540
cm −1 (vCO, amide 11 s).

【0200】 ポリ(Nε−2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L− リシン)−ブロック−(L−ロイシン/L−バリン)−ブロック−(Nε−2− [2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L−リシントリブロック ・コポリマーのサンプル合成 Nε−2[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]アセチル−L−リシン)
−N−カルボン酸無水物、EG−Lys NCA、50mgを乾燥ボックス中で
無水THF(3mL)に溶解し、テフロン(登録商標)栓で密封できる15mL
の反応管に入れた。攪拌棒を含む反応管に(PMe34)Coのアリコート(T
HF1ml中2.37mg)を添加した。フラスコを密封し、一晩攪拌し、ポリ
(EG−Lys)ブロックを形成させた。L−ロイシン−N−カルボン酸無水物
Leu NCA(5mg)およびL−バリン−N−カルボン酸無水物Val N
CA(1mg)の混合物を、無水THF(1mL)に溶解させ、その後反応フラ
スコに添加し、中心ブロックを形成させた。さらに16時間攪拌した後、EG−
Lys NCA50mgを無水THF(1mL)中に溶解し、前記反応管に入れ
、さらに16時間攪拌して、完全トリブロック・コポリマーの最終ポリ(EG−
Lys)ブロックを形成させた。真空中で反応混合物から溶媒を除去し、残渣を
二重精製水に再懸濁し、分子量カットオフ1000のSpectrapore透
析膜を用いてこの溶液を二重精製水4リットルに対して8時間透析することによ
って、このコポリマーを単離精製した。この透析を二回繰り返し、溶液を凍結乾
燥することによって、コポリマーを単離した(収率:78mg)。このポリマー
のGPC分析:Mn=41、000およびMw/Mn=1.1。 FTIR(THF):1650cm-1(vCO,アミド l vs),1540
cm-1(vCO,アミド ll,s)。
Poly (Nε-2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L- lysine) -block- (L-leucine / L-valine) -block- (Nε-2- [2- ( 2-Methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L-lysine triblock copolymer sample synthesis Nε-2 [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetyl-L-lysine)
-N-carboxylic anhydride, EG-Lys NCA, 50 mg dissolved in anhydrous THF (3 mL) in a dry box and sealed with Teflon stopper 15 mL
It was put in the reaction tube of. An aliquot of (PMe 3 ) 4 ) Co (T
2.37 mg in 1 ml HF) was added. The flask was sealed and stirred overnight to form a poly (EG-Lys) block. L-Leucine-N-carboxylic acid anhydride Leu NCA (5 mg) and L-valine-N-carboxylic acid anhydride Val N
A mixture of CA (1 mg) was dissolved in anhydrous THF (1 mL) and then added to the reaction flask to form a center block. After stirring for another 16 hours, EG-
Lys NCA (50 mg) was dissolved in anhydrous THF (1 mL), placed in the reaction tube, and stirred for additional 16 hours to obtain the final poly (EG-
Lys) blocks were formed. Remove the solvent from the reaction mixture in vacuo, resuspend the residue in double purified water and dialyz this solution against 4 liters of double purified water for 8 hours using a Spectrapore dialysis membrane with a molecular weight cutoff of 1000. The copolymer was isolated and purified by. This dialysis was repeated twice, and the copolymer was isolated by freeze-drying the solution (yield: 78 mg). GPC analysis of this polymer: Mn = 41,000 and Mw / Mn = 1.1. FTIR (THF): 1650 cm -1 (vCO, amide 1 vs), 1540
cm −1 (vCO, amide 11 s).

【0201】 小胞形成 ジおよびトリブロック・コポリペプチドからの自発的な小胞形成は、最初に水
に溶解させてミルク状の懸濁液を得た後に、光学顕微鏡で観察した。小胞のサイ
ズは大きく変化し、直径は数ミクロンまでとなった。より小さい小胞は、脂質小
胞を操作する方法と同様に、大きい小胞の溶液を超音波処理することによって調
製した。ポリマーは、代表的には、濃度5mg/mLで二重精製水に溶解し、そ
の後、Via Cell ソニケータを用いて9分間、電力13ワットで超音波
処理した。超音波処理は3回繰り返し、その後、乳光色の懸濁液は透明な溶液に
なった。
Vesicle formation Spontaneous vesicle formation from di- and triblock copolypeptides was observed by light microscopy after first dissolving in water to give a milky suspension. The size of the vesicles varied greatly, with diameters up to a few microns. Smaller vesicles were prepared by sonicating a solution of large vesicles, similar to the method of manipulating lipid vesicles. The polymer was typically dissolved in double purified water at a concentration of 5 mg / mL and then sonicated with a Via Cell sonicator for 9 minutes at a power of 13 watts. The sonication was repeated 3 times, after which the opalescent suspension became a clear solution.

【0202】 小胞特性解析 光学顕微鏡検査は、Nikon Optiphot2−POLで行った。当初
のサンプルは二重精製水中で約5mg/mlであり、サンプル50μをガラスス
ライド上に置き、観察のためにカバースリップをかぶせた。 光分散は、レーザー出力30mwattで波長546nmのBrookhav
en Instruments Dynamic Light Scatter
ing(DLS)システムで行った。サンプルは、先に述べたように超音波処理
し、DLSキュベットに添加した。超音波処理された小胞は、コポリマー鎖長お
よびアミノ酸組成(例えば、下記の表9を参照)に応じて、50nm〜500n
mまでの平均直径を有していた。
[0202] Small胞特analysis optical microscopy was performed on Nikon Optiphot2-POL. The initial sample was approximately 5 mg / ml in double purified water and 50 μ of the sample was placed on a glass slide and covered with a coverslip for observation. The optical dispersion is a Brookhavev with a laser output of 30 mwatt and a wavelength of 546 nm.
en Instruments Dynamic Light Scatter
ing (DLS) system. Samples were sonicated as above and added to DLS cuvettes. The sonicated vesicles ranged from 50 nm to 500 n depending on the copolymer chain length and amino acid composition (see, eg, Table 9 below).
It had an average diameter of up to m.

【0203】[0203]

【表9】 [Table 9]

【0204】 本発明を、特定の好ましい態様を参照して、かなり詳細に記載したが、他の態
様も可能である。例えば、各ドメインの長さ、および不溶性ブロックドメインの
組成は、形成される自己アセンブリ構造を改変するよう、合成時に変化させるこ
とができる。さらに、アミノ酸のD−またはL−または立体混合物をこれらのブ
ロック・コポリマー中で使用し、ポリペプチドの2次構造を改変したり又は生物
学的安定性および相互作用を改変できる。従って、本発明の精神および範囲は、
本明細書中に含まれる好ましい態様の記載に限定されるべきではない。
Although the present invention has been described in considerable detail with reference to certain preferred embodiments, other embodiments are possible. For example, the length of each domain, and the composition of the insoluble block domain, can be altered synthetically to alter the self-assembly structure formed. In addition, D- or L- or stereomixtures of amino acids can be used in these block copolymers to alter the secondary structure of the polypeptide or alter biological stability and interactions. Accordingly, the spirit and scope of the present invention is
It should not be limited to the description of the preferred embodiments contained herein.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 Glu−NCA重合における開始剤濃度の関数としての、種々の開始剤のPB
LG分子量制御能力の比較。A、フェネチルアミン開始剤;B、bipyNi(
COD)開始剤;C、ナトリウムtert−ブトキシド開始剤;D、[M]0
[l]0から計算した理論的分子量。重合は全て、無水DMF中で25℃で1日
間、封管中で行った。分子量(Mn)は、60℃のDMF中0.1M LiBr
中のタンデムGPC/光分散によって求めた。
FIG. 1 PB of various initiators as a function of initiator concentration in Glu-NCA polymerization.
Comparison of LG molecular weight control ability. A, phenethylamine initiator; B, bipyNi (
COD) initiator; C, sodium tert-butoxide initiator; D, [M] 0 /
[L] Theoretical molecular weight calculated from 0 . All polymerizations were carried out in anhydrous DMF at 25 ° C for 1 day in a sealed tube. The molecular weight (Mn) is 0.1M LiBr in DMF at 60 ° C.
Determined by tandem GPC / light dispersion inside.

【図2】 DMF中bipyNi(COD)開始剤に、Lys−NCAおよびGlu−N
CAを順次添加することによって調製したPBLG0.78−b−PZLL0.22ジブ
ロック・コポリマーのクロマトグラムである。前記ポリマーは直接GPC中に注
入し、60℃のDMF中0.1M LiBrを用いて105オングストロームおよ
び103オングストロームのPhenomenex 5μmカラムを通して溶出
し、Wyatt DAWN DSP光分散検出器およびWyatt Optil
ab DSPによって検出した。
FIG. 2: Lys-NCA and Glu-N with bipyNi (COD) initiator in DMF.
2 is a chromatogram of PBLG 0.78 -b-PZLL 0.22 diblock copolymer prepared by sequentially adding CA. The polymer was directly injected into GPC and eluted through a 10 5 Å and 10 3 Å Phenomenex 5 μm column with 0.1 M LiBr in DMF at 60 ° C., using a Wyatt DAWN DSP light dispersion detector and Wyatt Optil.
Detected by ab DSP.

【図3】 ニッケル開始剤仲介ポリペプチド合成の中間体であるアミノ酸由来ニッケラサ
イクルに関連する、2つの化学反応スキームを示す。
FIG. 3 shows two chemical reaction schemes related to the amino acid-derived Nickela cycle, which is an intermediate in nickel initiator-mediated polypeptide synthesis.

【図4】 ニッケル開始剤仲介ポリペプチド合成の中間体であるアミノ酸由来ニッケラサ
イクルに関連する、4つの化学反応スキームを示す。
FIG. 4 shows four chemical reaction schemes associated with the amino acid-derived Nickela cycle, which is an intermediate in nickel initiator-mediated polypeptide synthesis.

【図5】 NCA重合反応で使用される幾つかのリガンドの化学構造を示す。[Figure 5]   1 shows the chemical structures of some ligands used in NCA polymerization reactions.

【図6】 NCAsと金属開始剤との反応による、アミド含有メタラサイクルの形成を示
す。
FIG. 6 shows the formation of amide-containing metallacycles by reaction of NCAs with metal initiators.

【図7】 ロイシルイソアミルアミド−C−末端オリゴ(フェニルグリシン)類のMAL
DI−MSを示す。スペクトルの部分的拡大を、右上に示した。質量シリーズは
、TFA中(a)末端アミドの加水分解から生じるロイシン−OH終止オリゴマ
ー、(b)無傷の末端官能化鎖から生じるロイシンイソアミルアミド終止オリゴ
マー、および(c)非官能化鎖について観察した。例えば、9aは、同様にラベ
ルしたシリーズa、シリーズbおよびシリーズcのノナ(フェニルグリシン)の
MH+イオンを示す。様々なシリーズのイオンは、O原子およびCO2と付加物も
形成し、そのようなものとして表示してある。
FIG. 7: MAL of leucylisoamylamide-C-terminal oligo (phenylglycine) s
DI-MS is shown. The partial broadening of the spectrum is shown in the upper right. Mass series were observed in TFA for (a) leucine-OH termination oligomers resulting from hydrolysis of terminal amides, (b) leucine isoamylamide termination oligomers resulting from intact end-functionalized chains, and (c) unfunctionalized chains. . For example, 9a represents the similarly labeled MH + ion of series a, series b, and series c of nona (phenylglycine). The various series of ions also form adducts with O atoms and CO 2 and are labeled as such.

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成13年6月18日(2001.6.18)[Submission date] June 18, 2001 (2001.6.18)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【特許請求の範囲】[Claims]

【化1】 [式中、Mは、電子2個の酸化的付加反応を受け得る任意の低原子価遷移金属
であり、Lは、ルイス塩基リガンドであり;R1およびR2の1つはアミノ酸側
基であり、他は水素であり;およびR3は、第一級アミン基に結合され得る任意
の官能末端基である]を有する、請求項1に記載の方法。
[Chemical 1] [Wherein M is any low-valent transition metal capable of undergoing a two-electron oxidative addition reaction, L is a Lewis base ligand; one of R1 and R2 is an amino acid side group, The others are hydrogen; and R3 is any functional end group that can be attached to a primary amine group.

【化2】 [式中、Mは、低原子価遷移金属であり; Lは、ルイス塩基リガンドであり; R1およびR2の1つはアミノ酸側基であり、他は水素であり;およびR3は
、第一級アミン基に結合され得る水素以外の任意の官能末端基、アミノ酸側基ま
たはポリアミノ酸鎖であり、ここで、少なくとも2個の連続的アミノ酸側基は同
一である]の分子を含む、5員のアミド含有メタラサイクル。
[Chemical 2] [Wherein M is a low-valent transition metal; L is a Lewis base ligand; one of R1 and R2 is an amino acid side group, the other is hydrogen; and R3 is a primary Any functional end group other than hydrogen that can be attached to an amine group, amino acid side groups or polyamino acid chains, wherein at least two consecutive amino acid side groups are the same] Amide-containing metallacycle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07F 17/02 C07F 17/02 (31)優先権主張番号 60/187,488 (32)優先日 平成12年3月7日(2000.3.7) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 60/193,054 (32)優先日 平成12年3月29日(2000.3.29) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ユ、 ミアウアー アメリカ合衆国 95164 カリフォルニア 州 サンノゼ ピー. オー. ボックス 640657 (72)発明者 カートン、 スコット、 エー. アメリカ合衆国 93101 カリフォルニア 州 サンタ バーバラ ラグナ ストリー ト 1515 アパートメント 6 (72)発明者 ホワン、 ジュンジョン アメリカ合衆国 93117 カリフォルニア 州 ゴレタ サイプレス ウォーク 766 ナンバー エム (72)発明者 ウィルスタ、 マイケル、 ディー. アメリカ合衆国 93117 カリフォルニア 州 ゴレタ アブレゴ ロード 6639 Fターム(参考) 4H006 AA01 AA03 AB46 AB82 AB84 BP10 BV11 BV22 4H050 AA01 AA03 AB82 AB84 WB11 WB14 WB16 WB21 4J001 DA01 DB01 DB02 DB04 DC12 DD01 DD07 DD14 DD15 EA24 GA12 JA20 JB50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C07F 17/02 C07F 17/02 (31) Priority claim number 60/187, 488 (32) Priority date 2000 March 7, 2000 (3.7.3) (33) Priority claiming country United States (US) (31) Priority claim number 60 / 193,054 (32) Priority date March 29, 2000 (2000. 3.29) (33) Priority claiming country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU , MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K) E, LS, MW, SD, SL, Z, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Yu, Miuer USA 95164 San Jose, California. Oh. Box 640657 (72) Inventor Carton, Scott, A .. United States 93101 Santa Barbara Laguna Street 1515 Apartment California 6 (72) Inventor Hwang, Junjung United States 93117 Goleta Cypress Walk, California 766 Number M (72) Inventor Vilasta, Michael, Dee. United States 93117 Goleta, California State Brego Road 6639 F Term (reference) 4H006 AA01 AA03 AB46 AB82 AB84 BP10 BV11 BV22 4H050 AA01 AA03 AB82 AB84 WB11 WB14 WB16 WB21 4J001 DA01 DB01 DB02 DB04 DC12 DD01 DD07 DD14 DD20 JEAB GA40

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ある量のalloc−アミノ酸アミドを低原子価遷移金属−
ルイス塩基リガンド錯体を含む開始剤分子と化合させ、アミド−アミデートメタ
ラサイクルが形成されるようにするアミド含有メタラサイクルの製造方法。
1. A quantity of alloc-amino acid amide is added to a low valent transition metal-
A method of making an amide-containing metallacycle which is combined with an initiator molecule containing a Lewis base ligand complex to form an amide-amidate metallacycle.
【請求項2】 前記アミド−アミデートメタラサイクルが一般式: 【化1】 (式中、Mは低原子価遷移金属であり、Lはルイス塩基リガンドであり;R1
およびR2の1つはアミノ酸側鎖基であり、他は水素であり;およびR3は、一
級アミン基に結合させることが可能なあらゆる官能末端基である)を有している
請求項1記載の方法。
2. The amide-amidate metallacycle has the general formula: Where M is a low valence transition metal and L is a Lewis base ligand; R1
And one of R2 is an amino acid side group and the other is hydrogen; and R3 is any functional end group capable of being attached to a primary amine group). Method.
【請求項3】 前記alloc−アミノ酸アミドが、R’がアミノ酸側鎖基
でありおよびR”が官能末端基である一般式Alloc−NH−CH(R’)C
(O)NHR”を有している請求項1記載の方法。
3. The alloc-amino acid amide has the general formula Alloc-NH—CH (R ′) C in which R ′ is an amino acid side group and R ″ is a functional end group.
The method of claim 1 having (O) NHR ".
【請求項4】 R’基がいずれかの天然L型アミノ酸の側鎖官能価(fun
ctionality)、いずれかの対応するD型アミノ酸の側鎖官能価、また
は非天然合成アミノ酸側鎖であり、ただし、前記側鎖基のいずれの反応性官能価
もそれらの反応性を排除するために適切に保護されている請求項3記載の方法。
4. The side chain functionality (fun) of a naturally occurring L-amino acid having any R ′ group.
cationality), the side chain functionality of any corresponding D-amino acid, or a non-naturally occurring synthetic amino acid side chain, provided that any reactive functionality of said side chain groups eliminates their reactivity. The method of claim 3, wherein the method is properly protected.
【請求項5】 R”基がペプチド、オリゴ糖、オリゴヌクレオチド、蛍光分
子、ポリマー鎖、前記ポリペプチドを別の分子に結合させる小分子の治療用また
は化学リンカーである請求項3記載の方法。
5. The method of claim 3, wherein the R "group is a peptide, oligosaccharide, oligonucleotide, fluorescent molecule, polymer chain, small molecule therapeutic or chemical linker that attaches the polypeptide to another molecule.
【請求項6】 前記低原子価遷移金属がゼロ原子価ニッケルであり、および
、前記のゼロ原子価ニッケル−ルイス塩基錯体がLNi(1、5−シクロオクタ
ジエン)であり、ここで、Lは、2、2’−ビピリジン(bpy)、1、10−
フェナンスロリン(phen)、1、2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン(
dmpe)、および1、2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン(depe)か
ら構成される群から選択される請求項1記載の方法。
6. The low-valent transition metal is zero-valent nickel, and the zero-valent nickel-Lewis base complex is LNi (1,5-cyclooctadiene), wherein L is 2,2'-bipyridine (bpy), 1,10-
Phenanthroline (phen), 1,2-bis (dimethylphosphino) ethane (
2. The method of claim 1 selected from the group consisting of dmpe) and 1,2-bis (diethylphosphino) ethane (depe).
【請求項7】 一般式: 【化2】 (式中、Mは低原子価遷移金属であり; Lはルイス塩基リガンドであり; R1およびR2の1つはアミノ酸側鎖基でありおよび他は水素であり;および
R3は、一級アミン基に結合させることが可能なあらゆる官能末端基である)の
分子を含む5員のアミド含有メタラサイクル。
7. A general formula: Wherein M is a low valent transition metal; L is a Lewis base ligand; one of R1 and R2 is an amino acid side chain group and the other is hydrogen; and R3 is a primary amine group. A 5-membered amide-containing metallacycle containing a molecule of any functional end group that can be attached.
【請求項8】 R1またはR2が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、
アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジ
ン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリ
ン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンまたはバリンから構成され
る群から選択されるアミノ酸の側鎖を含む請求項7記載のアミド含有メタラサイ
クル。
8. R1 or R2 is alanine, arginine, asparagine,
Claims containing side chains of amino acids selected from the group consisting of aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine or valine. Item 7. The amide-containing metallacycle according to Item 7.
【請求項9】 R1またはR2が、オリゴ(エチレングリコール)官能化(
EG−)システイン、EG−リシン、EG−セリン、およびEG−チロシンから
構成される群から選択されるアミノ酸の側鎖を含む請求項7記載のアミド含有メ
タラサイクル。
9. R1 or R2 is an oligo (ethylene glycol) functionalized (
An amide-containing metallacycle according to claim 7, comprising a side chain of an amino acid selected from the group consisting of EG-) cysteine, EG-lysine, EG-serine, and EG-tyrosine.
【請求項10】 R3がペプチド、オリゴ糖、オリゴヌクレオチド、蛍光分
子、ポリマー鎖、前記ポリペプチドを別の分子に結合する小分子の治療用または
化学リンカーである請求項7記載のアミド含有メタラサイクル。
10. An amide-containing metallacycle according to claim 7, wherein R3 is a peptide, oligosaccharide, oligonucleotide, fluorescent molecule, polymer chain, small molecule therapeutic or chemical linker that connects the polypeptide to another molecule. .
【請求項11】 (1)ある量のオリゴ(エチレングリコール)官能化アミ
ノ酸−N−カルボン酸無水物(EG−aa−NCA)モノマーを開始剤分子と化
合させることによって可溶性ブロックポリペプテドを生成すること;および(2
)前記可溶性ブロックを少なくとも1個の他のアミノ酸NCAモノマーからなる
組成物と化合させることによって不溶性ブロックを結合させることの工程を含む
両親媒性ブロック・コポリペプチドの製造方法。
11. A soluble block polypeptide is formed by combining (1) an amount of an oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid-N-carboxylic acid anhydride (EG-aa-NCA) monomer with an initiator molecule. To do; and (2
) A method for producing an amphipathic block copolypeptide comprising the step of attaching an insoluble block by combining the soluble block with a composition comprising at least one other amino acid NCA monomer.
【請求項12】 前記EG−aa−NCAのアミノ酸成分がリシン、セリン
、システイン、またはチロシンである請求項11記載の方法。
12. The method according to claim 11, wherein the amino acid component of EG-aa-NCA is lysine, serine, cysteine, or tyrosine.
【請求項13】 前記不溶性ブロックがアミノ酸類の混合物を含んでいる請
求項11記載の方法。
13. The method of claim 11, wherein the insoluble block comprises a mixture of amino acids.
【請求項14】 アミノ酸−N−カルボン酸無水物(NCA)モノマーを可
溶性ブロックポリペプチドに付加する方法で、前記NCAモノマーを前記可溶性
ブロックポリペプチドと化合させ前記NCAモノマーを前記ポリペプチドに付加
されるようにすることを含み、この可溶性ブロックが1個以上のオリゴ(エチレ
ングリコール)官能化アミノ酸残基類を有している方法。
14. A method of adding an amino acid-N-carboxylic acid anhydride (NCA) monomer to a soluble block polypeptide, combining the NCA monomer with the soluble block polypeptide and adding the NCA monomer to the polypeptide. Wherein the soluble block has one or more oligo (ethylene glycol) functionalized amino acid residues.
【請求項15】 1個以上のオリゴ(エチレングリコール)結合アミノ酸残
基類を有している可溶性ブロックポリペプチドと非イオン性アミノ酸残基類から
実質的に構成される不溶性ブロックを含む両親媒性ブロック・コポリペプチド。
15. An amphipathic composition comprising a soluble block polypeptide having one or more oligo (ethylene glycol) linked amino acid residues and an insoluble block consisting essentially of nonionic amino acid residues. Block copolypeptide.
【請求項16】 (1)EG−リシン残基類を有する可溶性ブロックポリペ
プチド;および(2)統計的にランダムな配列で2乃至3個の異なる種類のアミ
ノ酸成分類の混合物を含有する不溶性ブロックポリペプチドを含む両親媒性ブロ
ック・コポリペプチド。
16. An insoluble block containing (1) a soluble block polypeptide having EG-lysine residues; and (2) a mixture of 2-3 different types of amino acid components in a statistically random sequence. Amphiphilic block copolypeptides, including polypeptides.
【請求項17】 1個以上の前記ブロック類が可溶性ブロックポリペプチド
でありおよび別のブロックが不溶性ブロックポリペプチドである少なくとも3個
のブロック類から構成される両親媒性ブロック・コポリペプチド。
17. An amphipathic block copolypeptide composed of at least three blocks wherein one or more of said blocks is a soluble block polypeptide and another block is an insoluble block polypeptide.
【請求項18】 請求項15記載の前記両親媒性ブロック・コポリペプチド
類を水溶液に懸濁させ、前記コポリペプチド類が自発的に小胞に自己アセンブリ
する工程を含む小胞類の形成方法。
18. A method of forming vesicles, which comprises the step of suspending the amphipathic block copolypeptides of claim 15 in an aqueous solution and allowing the copolypeptides to spontaneously self-assemble into vesicles.
【請求項19】 さらに、前記懸濁小胞類を超音波処理し、直径約50nm
乃至約500nmを有する小さい小胞類を形成させる工程を含む請求項18記載
の方法。
19. The suspension vesicles are sonicated to obtain a diameter of about 50 nm.
19. The method of claim 18, comprising forming small vesicles having a size of from about 500 nm.
【請求項20】 請求項15記載の両親媒性ブロック・コポリペプチド類お
よび水を含む小胞含有組成物類。
20. Vesicle-containing compositions comprising the amphipathic block copolypeptides of claim 15 and water.
【請求項21】 エチレングリコール(EG)誘導体を反応性側鎖基を有す
るアミノ酸と化合させる工程を含むEG官能化アミノ酸モノマー類の製造方法。
21. A method for producing EG-functionalized amino acid monomers, which comprises a step of combining an ethylene glycol (EG) derivative with an amino acid having a reactive side chain group.
【請求項22】 前記EG誘導体が一般式(CH3OCH2CH2nX(式中
、nは約1乃至3であり、および、Xは、クロロホルメート、N−ヒドロキシス
クシンイミジル(succidimydyl)酢酸、およびハライドから構成される群から選
択される反応性基である)を有する請求項21記載の方法。
22. The EG derivative is of the general formula (CH 3 OCH 2 CH 2 ) n X, where n is about 1 to 3, and X is chloroformate, N-hydroxysuccinimidyl. 22. The method according to claim 21, having (succidimydyl) acetic acid and a reactive group selected from the group consisting of halides.
【請求項23】 前記アミノ酸がリシン、セリン、システイン、およびチロ
シンから構成される群から選択される請求項21記載の方法。
23. The method of claim 21, wherein the amino acid is selected from the group consisting of lysine, serine, cysteine, and tyrosine.
【請求項24】 さらに、前記EG官能化アミノ酸をNCAモノマーに変換
する工程を含む請求項21記載の方法。
24. The method of claim 21, further comprising converting the EG functionalized amino acid to an NCA monomer.
【請求項25】 ある量のEG官能化アミノ酸−N−カルボン酸無水物(N
CA)モノマーを低原子価遷移金属−ルイス塩基リガンド錯体と化合させEG官
能化ポリアミノ酸鎖が生成されるようにする工程を含む可溶性ブロックポリペプ
チドの製造方法。
25. An amount of EG-functionalized amino acid-N-carboxylic acid anhydride (N
CA) A method for producing a soluble block polypeptide comprising the step of combining a monomer with a low valent transition metal-Lewis base ligand complex to produce an EG-functionalized polyamino acid chain.
【請求項26】 前記低原子価遷移金属がニッケル、パラジウム、白金、コ
バルト、ロジウム、イリジウムおよび鉄から構成される群から選択される請求項
25記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein the low valent transition metal is selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, cobalt, rhodium, iridium and iron.
【請求項27】 前記ルイス塩基リガンドは、ピリジルリガンド類、ジイミ
ンリガンド類、ビスオキサゾリンリガンド類、アルキルホスフィンリガンド類、
アリールホスフィンリガンド類、3級アミンリガンド類、イソシアニドリガンド
類およびシアニドリガンド類から構成される群から選択される請求項25記載の
方法。
27. The Lewis base ligands are pyridyl ligands, diimine ligands, bisoxazoline ligands, alkylphosphine ligands,
26. The method of claim 25, selected from the group consisting of arylphosphine ligands, tertiary amine ligands, isocyanide ligands and cyanide ligands.
【請求項28】 前記EG官能化アミノ酸−N−カルボン酸無水物モノマー
がEG−システイン、EG−リシン、EG−セリン、およびEG−チロシンから
構成される群から選択される請求項25記載の方法。
28. The method of claim 25, wherein said EG-functionalized amino acid-N-carboxylic acid anhydride monomer is selected from the group consisting of EG-cysteine, EG-lysine, EG-serine, and EG-tyrosine. .
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