JP6324660B2 - Method for producing novel (2 → 3) -linked sialosugar chain - Google Patents
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Description
本発明は、新規シアロ糖鎖、その製造方法、及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a novel sialosugar chain, a production method thereof, and a production apparatus thereof.
シアロ糖鎖は、シアル酸をその非還元末端にもつ糖鎖の総称であり、糖脂質、ガングリオシドや様々な糖タンパク質糖鎖の重要な構成成分である。シアロ糖鎖の機能は多岐にわたり、細胞間認識、分化、及び増殖などの生命活動において必須の現象を司ると共に、ガン化、ウィルスの感染などにも関係している。例えば、ガン関連糖鎖抗原において、シアロ糖鎖が多く存在することが解明されており、またインフルエンザウィルスが宿主細胞表面に発現されているシアリルガラクトース部分(シアル酸とガラクトースが結合した2糖)を足場として感染することが解明されている。 A sialic sugar chain is a general term for a sugar chain having sialic acid at its non-reducing end, and is an important component of glycolipids, gangliosides and various glycoprotein sugar chains. The functions of sialoglycans vary widely and govern essential phenomena in life activities such as intercellular recognition, differentiation, and proliferation, and are also involved in canceration, virus infection, and the like. For example, in cancer-related sugar chain antigens, it has been elucidated that there are many sialo sugar chains, and the sialylgalactose moiety (disaccharide combined with sialic acid and galactose) that is expressed on the host cell surface It has been elucidated to infect as a scaffold.
このように、シアロ糖鎖は多様な現象に関わっているが故に、その応用範囲も非常に多分野に及び得る。そこで、多分野において利用できる構造を有するシアロ糖鎖の開発が求められている。 Thus, since sialo-sugar chains are involved in various phenomena, their application range can be very diverse. Therefore, development of a sialo-glycan having a structure that can be used in many fields is demanded.
また、通常、シアロ糖鎖の製造・精製方法は複雑であるため、シアロ糖鎖の製造・精製においては、極めて高度な技術、高価な機器及び試薬、並びに有害な試薬を必要とする。そこで、簡便且つ効率的に、シアロ糖鎖を大量に製造する方法の開発が求められている。 Further, since the production and purification methods of sialo-sugar chains are usually complicated, the production and purification of sialo-sugar chains require extremely advanced techniques, expensive equipment and reagents, and harmful reagents. Therefore, development of a method for producing a large amount of sialo-glycan simply and efficiently has been demanded.
シアロ糖鎖の製造例としては、ラクトースとシアル酸を、Arthrobacter ureafaciens由来のシアリダーゼの存在下で反応させて製造した例が知られている(非特許文献1)。しかしながら、この製造例は、簡便且つ効率的にシアロ糖鎖を製造するには不十分な点がある。具体例としては、シアロ糖鎖中のシアル酸が結合する、ラクトース中の非還元末端が異なる、複数のシアロ糖鎖が製造される点である。また、この製造例によって製造されたシアロ糖鎖は、単にシアル酸とラクトースを連結したものであり、多分野に応用することが困難である。 As an example of producing a sialo-sugar chain, there is known an example produced by reacting lactose and sialic acid in the presence of sialidase derived from Arthrobacter ureafaciens (Non-patent Document 1). However, this production example is insufficient to produce a sialo-glycan simply and efficiently. As a specific example, a plurality of sialo-glycan chains with different non-reducing ends in lactose to which sialic acid in the sialo-sugar chain binds are produced. Moreover, the sialosugar chain produced by this production example is simply a sialic acid and lactose linked together, and is difficult to apply in many fields.
シアロ糖鎖の別の製造例としては、各種糖誘導体とシアル酸供与体とを、シアリダーゼの存在下で反応させて製造した例が知られている(非特許文献2)。しかしながら、この製造例の収率は10〜20%程度であるため、収率の改善が求められている。 As another production example of a sialic sugar chain, an example in which various sugar derivatives and a sialic acid donor are reacted in the presence of sialidase is known (Non-patent Document 2). However, since the yield of this production example is about 10 to 20%, improvement of the yield is required.
本発明は、新規シアロ糖鎖、該シアロ糖鎖の製造方法、及び該シアロ糖鎖の製造装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel sialosugar chain, a method for producing the sialosugar chain, and an apparatus for producing the sialosugar chain.
本発明者等は、上記課題を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、反応性基で還元末端の水酸基を置換した糖(以下、「反応性基導入糖」と示すこともある)と、シアル酸供与体とを、シアリダーゼの存在下で反応させることにより、反応性基導入糖の特定の非還元末端にシアル酸が結合したシアロ糖鎖を、簡便且つ効率的に製造できることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors, as a result, a sugar in which the reducing end hydroxyl group is substituted with a reactive group (hereinafter also referred to as “reactive group-introducing sugar”), a sial It has been found that by reacting with an acid donor in the presence of sialidase, a sialo-sugar chain in which sialic acid is bound to a specific non-reducing end of a reactive group-introduced sugar can be easily and efficiently produced.
さらに、上記製造方法によって製造されたシアロ糖鎖(以下、反応性基導入シアロ糖鎖と示すこともある)は、多分野において非常に容易に利用できることを見出した。 Furthermore, the present inventors have found that the sialo sugar chain produced by the above production method (hereinafter sometimes referred to as a reactive group-introduced sialo sugar chain) can be used very easily in many fields.
また更に、シアル酸導入酵素を固定化した担体を含むカラムを使用することによって、反応性基導入シアロ糖鎖をより容易に製造できることを見出した。 Furthermore, it has been found that a reactive group-introduced sialo-sugar chain can be more easily produced by using a column containing a carrier on which a sialic acid-introducing enzyme is immobilized.
即ち、本発明は、下記の構成を包含するものである。 That is, the present invention includes the following configurations.
項1.一般式(5);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. And R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, and n is an integer of 1 to 10.
A compound represented by
項2.一般式(5)において、Xがグルコースの還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基である項1に記載の化合物。
項3.一般式(7a); Item 3. General formula (7a);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数であり、R1は有機基を示す]
、又は一般式(7b);
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. A group that acylates a group, R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, n is an integer of 1 to 10, and R 1 represents an organic group]
Or general formula (7b);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R10は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数であり、R1は有機基を示す]
で表される化合物。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. A group that acylates a group, R 10 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, n is an integer of 1 to 10, and R 1 represents an organic group]
A compound represented by
項4.一般式(5);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物の製造方法であって、
シアル酸供与体と、
一般式(3);
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. And R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, and n is an integer of 1 to 10.
A process for producing a compound represented by
A sialic acid donor;
General formula (3);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物とを、
シアリダーゼの存在下で反応させることを特徴とする製造方法。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and n is an integer of 1 to 10 Is]
A compound represented by
A production method comprising reacting in the presence of sialidase.
項5.前記シアリダーゼがSalmonella属に属する生物に由来する項4に記載の製造方法。
項6.Xがグルコースの還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基である項4又は5に記載の製造方法。
Item 6. Item 6. The production method according to
項7.一般式(5);
[式中、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnは前記に同じ]
で表される化合物の項4〜6のいずれかに記載の製造方法であって、
(工程1)一般式(1);
[Wherein X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n are the same as above]
The manufacturing method in any one of claim | item 4 -6 of the compound represented by these,
(Step 1) General formula (1);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示す]
で表される化合物と、
一般式(2);
[Wherein, X represents a single residue, or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end, and R 5 and R 6 are different. Represents hydrogen or a hydroxyl group, and R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group]
A compound represented by
General formula (2);
[式中、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物とを、
グリコシダーゼの存在下で反応させ、一般式(3);
[Wherein Y represents an ethynyl group, a vinyl group, an azide group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, and n is an integer of 1 to 10]
A compound represented by
Reacting in the presence of glycosidase, general formula (3);
[式中、X、Y、R5、R6、R7、及びnは前記に同じ]
で表される化合物を得る工程、及び
(工程2)シアル酸供与体と、
一般式(3);
[Wherein, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and n are the same as above]
A step of obtaining a compound represented by: and (Step 2) a sialic acid donor,
General formula (3);
[式中、X、Y、R5、R6、R7、及びnは前記に同じ]
で表される化合物とを、
シアリダーゼの存在下で反応させる工程を含むことを特徴とする製造方法。
[Wherein, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and n are the same as above]
A compound represented by
The manufacturing method characterized by including the process made to react in presence of sialidase.
項8.前記シアリダーゼが担体に固定化されたシアリダーゼである項4〜7のいずれかに記載の製造方法。
項9.前記シアル酸供与体が、一般式(4); Item 9. The sialic acid donor has the general formula (4);
[式中、R2は同一又は異なって置換基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、mは1〜3の整数である。]
で表される化合物及びコロミン酸からなる群から選択される少なくとも1種である
項4〜8のいずれかに記載の製造方法。
[Wherein, R 2 is the same or different and represents a substituent, R 8 represents hydrogen or a group for acylating an amino group, R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, m is It is an integer of 1-3. ]
Item 9. The production method according to any one of
項10.供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたグリコシダーゼを含むカラム(以下、カラムAと示す)を備えることを特徴とする装置。
項11.(A)カラムA、及び
(B)供給口及び排出口を有する逆相カラム(以下、カラムBと示す)を備え、
カラムAの排出口とカラムBの供給口が流路bで連結され、
流路bは流路切替え装置b’を備えることを特徴とする項10に記載の装置。
The discharge port of column A and the supply port of column B are connected by a flow path b,
項12.一般式(3); Item 12. General formula (3);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物の製造装置である項10又は11に記載の装置。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and n is an integer of 1 to 10 Is]
Item 12. The device according to
項13.供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラムを備えることを特徴とする装置。 Item 13. An apparatus comprising a column containing sialidase immobilized on a carrier and having a supply port and a discharge port.
項14.(C)供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム(以下、カラムCと示す)、
(D)供給口及び排出口を有する逆相カラム(以下、カラムDと示す)、及び
(E)供給口及び排出口を有するイオン交換カラム(以下、カラムEと示す)を備え、
カラムCの排出口とカラムDの供給口が流路dで連結され、
カラムDの排出口とカラムEの供給口が流路eで連結され、
流路dは流路切替え装置d’を備え、
流路eは流路切替え装置e’を備えることを特徴とする項13に記載の装置。
Item 14. (C) a column containing sialidase immobilized on a carrier having a supply port and a discharge port (hereinafter referred to as column C),
(D) a reverse phase column (hereinafter referred to as column D) having a supply port and a discharge port, and (E) an ion exchange column (hereinafter referred to as column E) having a supply port and a discharge port,
The discharge port of column C and the supply port of column D are connected by a flow path d,
The discharge port of column D and the supply port of column E are connected by a flow path e.
The channel d includes a channel switching device d ′,
Item 14. The apparatus according to Item 13, wherein the channel e includes a channel switching device e ′.
項15.項10に記載の装置(以下、装置1と示す)、及び項13に記載の装置(以下、装置2と示す)を備え、
装置1の排出口と装置2の供給口が流路cで連結されていることを特徴とする装置。
Item 15. The apparatus according to item 10 (hereinafter referred to as apparatus 1) and the apparatus according to item 13 (hereinafter referred to as apparatus 2),
A device characterized in that the discharge port of the
項16.項11に記載の装置(以下、装置1aと示す)、及び項14に記載の装置(以下、装置2aと示す)を備え、
装置1aの排出口と装置2aの供給口が流路cで連結され、
流路cは流路切替え装置c’を備えることを特徴とする装置。
Item 16. The apparatus according to item 11 (hereinafter referred to as apparatus 1a) and the apparatus according to item 14 (hereinafter referred to as apparatus 2a),
The discharge port of the device 1a and the supply port of the device 2a are connected by a flow path c,
The channel c is provided with a channel switching device c ′.
項17.一般式(5); Item 17. General formula (5);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物の製造装置である項13〜16のいずれかに記載の装置。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. And R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, and n is an integer of 1 to 10.
Item 17. The device according to any one of Items 13 to 16, which is a device for producing a compound represented by the formula:
項18.項10に記載の装置(以下、装置1と示す)を用いた、一般式(3); Item 18. General formula (3) using the apparatus according to item 10 (hereinafter referred to as apparatus 1);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物の製造方法であって、
(工程a)一般式(1);
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and n is an integer of 1 to 10 Is]
A process for producing a compound represented by
(Step a) General formula (1);
[式中、Xは単結合、又は単糖又はオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示す]
で表される化合物、及び
一般式(2);
[Wherein X represents a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from the hydroxyl group at the reducing end of a single bond or monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from the hydroxyl group at the non-reducing end, and R 5 and R 6 are different. Represents hydrogen or a hydroxyl group, and R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group]
And a compound represented by the general formula (2):
[式中、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物を
カラムAの供給口からカラムAに導入してカラムA内で反応させる工程
を含むことを特徴とする製造方法。
[Wherein Y represents an ethynyl group, a vinyl group, an azide group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, and n is an integer of 1 to 10]
A production method comprising a step of introducing a compound represented by formula (1) from the supply port of the column A into the column A and reacting in the column A.
項19.項11に記載の装置(装置1a)を用いた、一般式(3);
Item 19. General formula (3) using the apparatus (apparatus 1a) of claim |
[式中、X、Y、R5、R6、R7、及びnは前記に同じ]
で表される化合物の項18に記載の製造方法であって、
(工程a)一般式(1);
[Wherein, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and n are the same as above]
The production method according to Item 18, wherein the compound is represented by:
(Step a) General formula (1);
[式中、X、R5、R6、R7は前記に同じ]
で表される化合物、及び
一般式(2);
[Wherein, X, R 5 , R 6 and R 7 are the same as above]
And a compound represented by the general formula (2):
[式中、Y、及びnは前記に同じ]
で表される化合物を
カラムAの供給口からカラムA内に導入してカラムA内で反応させる工程、
(工程b)カラムA中の反応物を、カラムBの供給口に導入する工程、並びに
(工程c)カラムBから一般式(3)で表される化合物を精製する工程
を含むことを特徴とする製造方法。
[Wherein Y and n are the same as above]
A step of introducing a compound represented by the following formula into the column A from the supply port of the column A and reacting in the column A:
(Step b) including a step of introducing a reactant in column A into a supply port of column B, and (step c) a step of purifying the compound represented by general formula (3) from column B. Manufacturing method.
項20.項13に記載の装置(以下、装置2と示す)を用いた、一般式(5); Item 20. General formula (5) using the apparatus according to item 13 (hereinafter, referred to as apparatus 2);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物の製造方法であって、
(工程d)シアル酸供与体、及び
一般式(3);
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. And R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, and n is an integer of 1 to 10.
A process for producing a compound represented by
(Step d) sialic acid donor and general formula (3);
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物を、
カラムCの供給口からカラムC内に導入してカラムC内で反応させる工程
を含むことを特徴とする製造方法。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and n is an integer of 1 to 10 Is]
A compound represented by
A production method comprising a step of introducing into a column C from a supply port of the column C and reacting in the column C.
項21.項13に記載の装置を用いた、一般式(5)で表される化合物の項20に記載の製造方法であって、前記シアル酸供与体が一般式(4); Item 21. Item 20. The production method according to Item 20, wherein the compound represented by General Formula (5) is used using the apparatus according to Item 13, wherein the sialic acid donor is represented by General Formula (4);
[式中、R2は同一又は異なって置換基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、mは1〜3の整数である。]
で表される化合物及びコロミン酸からなる群から選択される少なくとも1種である製造方法。
[Wherein, R 2 is the same or different and represents a substituent, R 8 represents hydrogen or a group for acylating an amino group, R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, m is It is an integer of 1-3. ]
The manufacturing method which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of the compound represented by these, and colominic acid.
項22.項14に記載の装置(以下、装置2aと示す)を用いた、一般式(5); Item 22. General formula (5) using the apparatus of claim | item 14 (henceforth the apparatus 2a);
[式中、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnは前記に同じ]
で表される化合物の項20に記載の製造方法であって、
(工程d)シアル酸供与体、及び
一般式(3);
[Wherein X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n are the same as above]
The production method according to item 20, wherein the compound is represented by:
(Step d) sialic acid donor and general formula (3);
[式中、X、Y、R5、R6、R7、及びnは前記に同じ]
で表される化合物を、
装置2中のカラムCの供給口に導入して反応させる工程、
(工程e)カラムC中の反応物を、カラムDの供給口に導入する工程、
(工程f)カラムD中の内容物を、カラムEの供給口に導入する工程
(工程g)カラムEから一般式(5)で表される化合物を精製する工程
を含むことを特徴とする製造方法。
[Wherein, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and n are the same as above]
A compound represented by
Introducing into the supply port of column C in the
(Step e) A step of introducing the reactant in the column C into the supply port of the column D,
(Step f) Step of introducing the contents in column D into the supply port of column E (Step g) Production comprising the step of purifying the compound represented by general formula (5) from column E Method.
項23.項14に記載の装置を用いた、一般式(5)で表される化合物の項22に記載の製造方法であって、前記シアル酸供与体が一般式(4); Item 23. Item 23. The production method according to Item 22, wherein the sialic acid donor is represented by General Formula (4):
[式中、R2は同一又は異なって置換基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、mは1〜3の整数である。]
で表される化合物及びコロミン酸からなる群から選択される少なくとも1種である製造方法。
[Wherein, R 2 is the same or different and represents a substituent, R 8 represents hydrogen or a group for acylating an amino group, R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, m is It is an integer of 1-3. ]
The manufacturing method which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of the compound represented by these, and colominic acid.
本発明によれば、新規シアロ糖鎖、該シアロ糖鎖の製造方法、及び該シアロ糖鎖の製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel sialo-sugar chain, the manufacturing method of this sialo-sugar chain, and the manufacturing apparatus of this sialo-sugar chain can be provided.
本発明の新規シアロ糖鎖は、一般式(5)で表されるように、糖が反応性基で置換されている。従って、この反応性基を介して、多分野、例えば生化学分野や医療分野等において利用し得る様々な素材又はプローブなどに連結することができる。 In the novel sialosugar chain of the present invention, the sugar is substituted with a reactive group as represented by the general formula (5). Therefore, it is possible to link to various materials or probes that can be used in various fields, for example, the biochemical field and the medical field, through this reactive group.
また、本発明の製造方法は、一般式(3)で表される、反応性基で還元末端の水酸基が置換された糖と、シアル酸供与体とを、シアリダーゼの存在下で反応させることにより、保護及び脱保護等の複雑な工程を要さず、且つ高価な試薬類や危険な試薬類を使用することなく、簡便且つ効率的に、反応性基導入糖の特定の非還元末端にシアル酸が結合したシアロ糖鎖を製造することができる。 Further, the production method of the present invention comprises reacting a saccharide having a reactive group substituted with a hydroxyl group at the reducing end and a sialic acid donor represented by the general formula (3) in the presence of sialidase. Sialize a specific non-reducing end of a reactive group-introduced sugar easily and efficiently without the need for complicated steps such as protection and deprotection, and without using expensive or dangerous reagents. A sialo-sugar chain to which an acid is bonded can be produced.
更に、担体に固定化されたシアル酸導入酵素を含むカラムを使用することにより、より容易に、且つ低コストで、シアロ糖鎖を製造することができる。 Furthermore, by using a column containing a sialic acid-introducing enzyme immobilized on a carrier, a sialosugar chain can be produced more easily and at a low cost.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
1.シアロ糖鎖、及び有機基を連結したシアロ糖鎖
本発明の化合物は、一般式(5);
1. A sialo-sugar chain and a sialo-sugar chain linked with an organic group are represented by the general formula (5):
[式中、Xは単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示し、Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示し、R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示し、R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示し、R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示し、R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示し、nは1〜10の整数である]
で表される化合物である。
[Wherein, X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from a hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from a hydroxyl group at the non-reducing end; Y represents an ethynyl group, vinyl; A group, an azido group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group, R 5 and R 6 are different from each other and represent hydrogen or a hydroxyl group, R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group, and R 8 represents a hydrogen or amino group. And R 9 is the same or different and represents a hydrogen or hydroxyl protecting group, and n is an integer of 1 to 10.
It is a compound represented by these.
Xは、単結合、又は単糖若しくはオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる糖残基を示す。Xとして、好ましくは単結合又は単糖が挙げられ、より好ましくは単糖が挙げられる。 X represents a single bond or a sugar residue obtained by removing a hydroxyl group from the hydroxyl group at the reducing end of a monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from the hydroxyl group at the non-reducing end. X is preferably a single bond or a monosaccharide, and more preferably a monosaccharide.
Yは、エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基を示す。これらの中でも好ましくはエチニル基が挙げられる。 Y represents an ethynyl group, a vinyl group, an azide group, an epoxy group, an aldehyde group, or an oxylamino group. Among these, Preferably an ethynyl group is mentioned.
R5及びR6は異なって水素又は水酸基を示す。R5が水酸基でありR6が水素であることが好ましい。 R 5 and R 6 are different and represent hydrogen or a hydroxyl group. It is preferred that R 5 is a hydroxyl group and R 6 is hydrogen.
R7は水酸基又はアセチルアミノ基を示す。R7は水酸基であることが好ましい。 R 7 represents a hydroxyl group or an acetylamino group. R 7 is preferably a hydroxyl group.
R8は水素、又はアミノ基をアシル化する基を示す。R8として具体的には、水素、アセチル基、グリコリル基、レブリノイル基、クロロアセチル基、ブロモアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、ベンゾイル基、ピバロイル基、又はトロック基等を挙げることができる。これらの中でもアセチル基、又はグリコリル基が好ましく挙げられ、アセチル基がより好ましく挙げられる。 R 8 represents hydrogen or a group for acylating an amino group. Specific examples of R 8 include hydrogen, acetyl group, glycolyl group, levulinoyl group, chloroacetyl group, bromoacetyl group, trichloroacetyl group, trifluoroacetyl group, benzoyl group, pivaloyl group, and tlock group. it can. Among these, an acetyl group or a glycolyl group is preferable, and an acetyl group is more preferable.
R9は同一又は異なって水素又は水酸基の保護基を示す。R9として具体的には、水素、硫酸基、又はリン酸基等を挙げることができる。これらの中でも水素、又は硫酸基が好ましく挙げられ、水素がより好ましく挙げられる。 R 9 may be the same or different and each represents a hydrogen or hydroxyl protecting group. Specific examples of R 9 include hydrogen, a sulfate group, and a phosphate group. Among these, hydrogen or a sulfate group is preferable, and hydrogen is more preferable.
nは1〜10の整数である。好ましくは1〜5であり、より好ましくは1〜3であり、さらに好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。 n is an integer of 1-10. Preferably it is 1-5, More preferably, it is 1-3, More preferably, it is 1 or 2, Especially preferably, it is 1.
単糖としては、特に限定されず、公知の単糖を採用することができる。例えば、七炭糖、六炭糖、五炭糖、四炭糖、又は三炭糖等が挙げられ、これらの中でも六炭糖が好ましく挙げられる。六炭糖としては、ガラクトース、グルコース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、マンノース、フルクトース、アロース、タロース、グロース、アルトロース、イドース、プシコース、ソルボース、又はタガトースが挙げられ、これらの中でも、ガラクトース、グルコース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミンが好ましく挙げられ、ガラクトース又はグルコースがさらに好ましく挙げられ、グルコースが特に好ましく挙げられる。これらはD体又はL体のいずれでもよい。また、これらは一部の水酸基が還元されて水素原子に置換されていてもよいし、一部の水酸基が公知の保護基で保護されていても、硫酸基等の官能基で置換されていてもよい。 The monosaccharide is not particularly limited, and a known monosaccharide can be employed. For example, heptose sugar, hexose sugar, pentose sugar, tetrose sugar, or tricose sugar can be used, and among these, hexose sugar is preferred. Examples of the hexose include galactose, glucose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, mannose, fructose, allose, talose, gulose, altrose, idose, psicose, sorbose, and tagatose. Among these, galactose , Glucose, N-acetylglucosamine, and N-acetylgalactosamine are preferable, galactose or glucose is more preferable, and glucose is particularly preferable. These may be either D-form or L-form. In addition, in these, some of the hydroxyl groups may be reduced and substituted with hydrogen atoms, or some of the hydroxyl groups may be protected with a known protecting group, or may be substituted with a functional group such as a sulfate group. Also good.
オリゴ糖は、2分子以上の単糖がグリコシド結合により1分子に連結された糖である。オリゴ糖を構成する単糖の分子数としては、例えば2〜20が挙げられ、好ましくは2〜10が挙げられ、より好ましくは2〜5が挙げられ、更に好ましくは2〜3が挙げられる。オリゴ糖を構成する単糖の種類としては、特に限定されず、上記に示した単糖を採用することができる。またオリゴ糖を構成する単糖の組み合わせも特に限定されない。オリゴ糖の具体例としては、構成する単糖の分子数が2であるオリゴ糖(例えばラクトース、Galβ(1→3)GalNAc、Galβ(1→4)GlcNAc、Galβ(1→6)GlcNAc、スクロース、マルトース、トレハロース、ツラノース、又はセロビオース等)、構成する単糖の分子数が3であるオリゴ糖(例えばラフィノース、メレジトース、又はマルトトリオース等)、構成する単糖の分子数が4であるオリゴ糖(例えばアカルボース、又はスタキオース)、構成する単糖の分子数が5以上であるオリゴ糖が挙げられ、これらの中でも構成する単糖の分子数が2であるオリゴ糖が好ましく挙げられ、ラクトース、Galβ(1→3)GalNAc、Galβ(1→4)GlcNAc、又はGalβ(1→6)GlcNAcがより好ましく挙げられ、ラクトースが更に好ましく挙げられる。 An oligosaccharide is a sugar in which two or more monosaccharides are linked to one molecule by a glycosidic bond. Examples of the number of monosaccharide molecules constituting the oligosaccharide include 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and still more preferably 2 to 3. The type of monosaccharide constituting the oligosaccharide is not particularly limited, and the monosaccharides shown above can be employed. Further, the combination of monosaccharides constituting the oligosaccharide is not particularly limited. Specific examples of oligosaccharides include oligosaccharides having two monosaccharide molecules (eg lactose, Galβ (1 → 3) GalNAc, Galβ (1 → 4) GlcNAc, Galβ (1 → 6) GlcNAc, sucrose , Maltose, trehalose, turanose, cellobiose, etc.), oligosaccharides having a monosaccharide molecule number of 3 (for example, raffinose, melezitose, maltotriose, etc.), oligos having a monosaccharide molecule number of 4 Examples include sugars (for example, acarbose or stachyose), oligosaccharides having 5 or more monosaccharide molecules, and oligosaccharides having 2 monosaccharide molecules are preferable among these, lactose, Galβ (1 → 3) GalNAc, Galβ (1 → 4) GlcNAc, or Galβ (1 → 6) GlcNAc is more preferable, and lactose is more preferable.
糖残基とは、上記に示した単糖又はオリゴ糖の還元末端の水酸基から水酸基を除き、非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる、2価の基である。 The sugar residue is a divalent group obtained by removing the hydroxyl group from the hydroxyl group at the reducing end of the monosaccharide or oligosaccharide and removing hydrogen from the hydroxyl group at the non-reducing end.
※1で示される炭素原子は、Xの非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる酸素原子と結合している炭素原子であり、※2で示される酸素原子は、Xのアノマー性炭素原子と結合している酸素原子である。 * The carbon atom indicated by 1 is a carbon atom bonded to the oxygen atom obtained by removing hydrogen from the hydroxyl group at the non-reducing terminal of X, and the oxygen atom indicated by * 2 is an anomeric carbon atom of X. Is an oxygen atom bonded to
※1で示される炭素原子と結合している、Xの水素が除かれた非還元末端としては、たとえば3位4位、又は6位が挙げられ、3位又は4位が好ましく挙げられ、4位がより好ましく挙げられる。 * As the non-reducing terminal bonded with the carbon atom represented by X and from which hydrogen of X is removed, for example, 3-position, 4-position, or 6-position can be mentioned, and 3-position or 4-position is preferred. More preferably.
このような糖残基の具体例としては、
一般式(8a);
Specific examples of such sugar residues include
General formula (8a);
[式中、R7aは水酸基、又はアセチルアミノ基を示す。]
で表される糖残基、又は
一般式(8b);
[Wherein, R 7a represents a hydroxyl group or an acetylamino group. ]
A sugar residue represented by the general formula (8b);
[式中、R7aは水酸基、又はアセチルアミノ基を示す。]
で表される糖残基
などを挙げることができる。これらの中でも、好ましくは一般式(8a)で表される糖残基が挙げられる。
[Wherein, R 7a represents a hydroxyl group or an acetylamino group. ]
And the like. Among these, Preferably the sugar residue represented by general formula (8a) is mentioned.
一般式(8a)及び(8b)において、(3)、(4)、及び(6)の内のいずれか1つは一般式(5)における※1で示される炭素原子との結合部位を示し、その他の2つは水素を示す。好ましくは(3)又は(4)が一般式(5)における※1で示される炭素原子との結合部位を示し、より好ましくは(4)が一般式(5)における※1で示される炭素原子との結合部位を示す。 In General Formulas (8a) and (8b), any one of (3), (4), and (6) represents a bonding site with the carbon atom indicated by * 1 in General Formula (5). And the other two represent hydrogen. Preferably (3) or (4) represents the bonding site with the carbon atom indicated by * 1 in general formula (5), more preferably (4) is the carbon atom indicated by * 1 in general formula (5). The binding site is shown.
一般式(8a)、及び(8b)において、(※2)は、一般式(5)における※2で示される酸素原子との結合部位を示す。 In the general formulas (8a) and (8b), (* 2) represents a bonding site with the oxygen atom indicated by * 2 in the general formula (5).
一般式(5)中、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnの組み合わせとしては、
例えば、Xが単結合、グルコース、 ガラクトース、N−アセチルグルコサミン、又はN−アセチルガラクトサミンであり、Yがエチニル基であり、R5及びR6が異なって水素又は水酸基であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、又はグリコリル基であり、R9が同一又は異なって水素、又は硫酸基であり、nが1〜3であるという組み合わせが挙げられ、
好ましくは、Xが単結合、又はグルコースであり、Yがエチニル基であり、R5が水酸基であり、R6が水素であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、であり、R9が水素であり、nが1であるという組み合わせが挙げられる。
In the general formula (5), as a combination of X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n,
For example, X is a single bond, glucose, galactose, N-acetylglucosamine, or N-acetylgalactosamine, Y is an ethynyl group, R 5 and R 6 are different from each other, and hydrogen or a hydroxyl group, and R 7 is hydrogen. And R 8 is an acetyl group or a glycolyl group, R 9 is the same or different and is hydrogen or a sulfate group, and n is 1 to 3 in combination.
Preferably, X is a single bond or glucose, Y is an ethynyl group, R 5 is a hydroxyl group, R 6 is hydrogen, R 7 is hydrogen, and R 8 is an acetyl group, Examples include a combination in which R 9 is hydrogen and n is 1.
また、一般式(5)中、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnの別の組み合わせとしては、
例えば、Xが単結合、一般式(8a)で表される糖残基、又は一般式(8b)で表される糖残基であり、一般式(8a)及び一般式(8b)において(3)又は(4)が異なって水素又は一般式(5)における※1で示される炭素原子との結合部位であり、(6)が水素であり、R7aが水酸基又はアセチルアミノ基であり、Yがエチニル基であり、R5及びR6が異なって水素又は水酸基であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、又はグリコリル基であり、R9が同一又は異なって水素、又は硫酸基(好ましくは全て水素)であり、nが1〜3であるという組み合わせが挙げられ、
好ましくはXが単結合、又は一般式(8a)で表される糖残基であり、一般式(8a)において(4)が一般式(5)における※1で示される炭素原子との結合部位であり、(3)及び(6)が水素であり、R7aが水酸基であり、がエチニル基であり、R5が水酸基であり、R6が水素であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、であり、R9が水素であり、nが1であるという組み合わせが挙げられる。
Further, in the general formula (5), X, Y, as another combination of R 5, R 6, R 7 ,
For example, X is a single bond, a sugar residue represented by the general formula (8a), or a sugar residue represented by the general formula (8b). In the general formula (8a) and the general formula (8b), (3 ) Or (4) is different from hydrogen or a bonding site to the carbon atom indicated by * 1 in the general formula (5), (6) is hydrogen, R 7a is a hydroxyl group or an acetylamino group, Y Is an ethynyl group, R 5 and R 6 are different hydrogen or hydroxyl group, R 7 is hydrogen, R 8 is acetyl group or glycolyl group, and R 9 is the same or different, hydrogen or sulfuric acid A group (preferably all hydrogen) and a combination in which n is 1 to 3,
Preferably, X is a single bond or a sugar residue represented by the general formula (8a), and in the general formula (8a), (4) is the bonding site to the carbon atom indicated by * 1 in the general formula (5). (3) and (6) are hydrogen, R 7a is a hydroxyl group, is an ethynyl group, R 5 is a hydroxyl group, R 6 is hydrogen, R 7 is hydrogen, R A combination in which 8 is an acetyl group, R 9 is hydrogen, and n is 1 is mentioned.
一般式(5)で表される化合物は、シアル酸の2番目の炭素と、糖の3番目の炭素とが、グリコシド結合によって連結している構造を有している。糖がガラクトースの場合、この構造はNeu5Acα(2→3)Gal構造となる。ここで、トリインフルエンザウィルスは、トリの細胞膜の外側に存在している、Neu5Acα(2→3)Gal構造を有するシアロ糖鎖と特異的に結合することが知られている。従って、Neu5Acα(2→3)Gal構造又はその類似構造を有する一般式(5)で表される化合物は、トリインフルエンザウィルスと特異的に結合するという性質を有する点で優れている。 The compound represented by the general formula (5) has a structure in which the second carbon of sialic acid and the third carbon of sugar are linked by a glycosidic bond. When the sugar is galactose, this structure is Neu5Acα (2 → 3) Gal structure. Here, it is known that the avian influenza virus specifically binds to a sialo-sugar chain having a Neu5Acα (2 → 3) Gal structure existing outside the avian cell membrane. Therefore, the compound represented by the general formula (5) having a Neu5Acα (2 → 3) Gal structure or a similar structure is excellent in that it has a property of specifically binding to avian influenza virus.
上記した一般式(5)で表される化合物は反応性基(エチニル基、ビニル基、アジド基、エポキシ基、アルデヒド基、又はオキシルアミノ基)を有している。アルキニル基は、アジド基と1,3‐双極子付加環化反応することにより、1,2,3-トリアゾール環を形成することが知られている。ビニル基は、チオール基と反応して結合を形成する。エポキシ基はアミノ基やチオール基と反応し結合を形成する。アルデヒド基はアミノ基と反応し、シッフ塩基を形成し、それを還元すると結合を形成する。オキシルアミノ基はケトン基、アルデヒド基と反応し、オキシムを形成する。アジド基は、アルキニル基と1,3‐双極子付加環化反応することにより、1,2,3-トリアゾール環を形成することが知られている。そして、これら性質を利用して、反応性基を有する一般式(5)で表される化合物と、該反応性基と反応する基(例えば、アジド基、アミノ基、チオール基、ヒドロキシ基、ケトン基、アルデヒド基)を有する化合物とを、容易に連結させることができる。このように、一般式(5)で表される化合物は、反応性基と反応する基を有する化合物であればどのような化合物とも連結させることができる。 The compound represented by the above general formula (5) has a reactive group (ethynyl group, vinyl group, azide group, epoxy group, aldehyde group, or oxylamino group). An alkynyl group is known to form a 1,2,3-triazole ring by a 1,3-dipolar cycloaddition reaction with an azide group. The vinyl group reacts with the thiol group to form a bond. Epoxy groups react with amino groups and thiol groups to form bonds. The aldehyde group reacts with the amino group to form a Schiff base, which is reduced to form a bond. The oxylamino group reacts with a ketone group or an aldehyde group to form an oxime. An azide group is known to form a 1,2,3-triazole ring by a 1,3-dipolar cycloaddition reaction with an alkynyl group. And using these properties, a compound represented by the general formula (5) having a reactive group and a group that reacts with the reactive group (for example, an azide group, an amino group, a thiol group, a hydroxy group, a ketone) Group and an aldehyde group) can be easily linked. Thus, the compound represented by the general formula (5) can be linked to any compound as long as it has a group that reacts with a reactive group.
有機基と連結した一般式(5)で表される化合物としては、例えば一般式(7a); Examples of the compound represented by the general formula (5) linked to the organic group include the general formula (7a);
[式中、R1は有機基を示し、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnは前記に同じである]
、又は一般式(7b);
[Wherein R 1 represents an organic group, and X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n are the same as defined above]
Or general formula (7b);
[式中、R1は有機基を示し、X、Y、R5、R6、R7、R8、R9、及びnは前記に同じである]
で表される化合物が挙げられる。
[Wherein R 1 represents an organic group, and X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n are the same as defined above]
The compound represented by these is mentioned.
※3で示される酸素原子は、Xのアノマー性炭素原子と結合している酸素原子である。 * The oxygen atom indicated by 3 is an oxygen atom bonded to the anomeric carbon atom of X.
R1で示される有機基は、有機化合物から1つの水素が除かれた基であれば特に限定されない。有機化合物としては、反応性基と反応する基を有するものであれば特に限定されず、例えば、置換基を有していてもよい炭化水素、合成高分子、天然高分子等が挙げられる。 The organic group represented by R 1 is not particularly limited as long as one hydrogen is removed from the organic compound. The organic compound is not particularly limited as long as it has a group that reacts with a reactive group, and examples thereof include a hydrocarbon, a synthetic polymer, and a natural polymer that may have a substituent.
置換基を有していてもよい炭化水素としては、直鎖又は分枝鎖のいずれでも挙げることができ、例えば炭素数1〜40、好ましくは炭素数5〜30、より好ましくは炭素数8〜25、さらに好ましくは炭素数10〜20の置換基を有していてもよい炭化水素が挙げられる。炭化水素としては、例えば、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、鎖式炭化水素、環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素芳香族炭化水素等が挙げられる。置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、アリル基、アリール基、フェニル基、ナフチル基、アラアルキル基、ベンジル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、メトキシ基、又はエトキシ基等が挙げられる。 As the hydrocarbon which may have a substituent, either a straight chain or a branched chain can be mentioned, and for example, it has 1 to 40 carbon atoms, preferably 5 to 30 carbon atoms, more preferably 8 to carbon atoms. 25, more preferably a hydrocarbon which may have a substituent having 10 to 20 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon include saturated hydrocarbon, unsaturated hydrocarbon, chain hydrocarbon, cyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon, heteroaromatic hydrocarbon and the like. Examples of the substituent include an alkyl group, vinyl group, allyl group, aryl group, phenyl group, naphthyl group, araalkyl group, benzyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, methoxy group, and ethoxy group.
合成高分子としては、ポリエチレングリコール、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、シリコンゴム、シリコンオイル、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、又はポリエチレンテレフタラートビスコース繊維、銅アンモニア繊維、アセテート繊維、プロミックス繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニリデン系合成繊維、ポリ塩化ビニル系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、ポリアクリロニトリル系合成繊維、ポリエチレン系合成繊維、ポリプロピレン系合成繊維、ポリウレタン系合成繊維、ポリクラール系合成繊維、炭素繊維等が挙げられる。 Synthetic polymers include polyethylene glycol, polyvinyl chloride, phenolic resin, silicone rubber, silicone oil, nylon, vinylon, polyester, or polyethylene terephthalate viscose fiber, copper ammonia fiber, acetate fiber, promix fiber, nylon fiber, Vinylon fiber, polyvinylidene chloride synthetic fiber, polyvinyl chloride synthetic fiber, polyester synthetic fiber, polyacrylonitrile synthetic fiber, polyethylene synthetic fiber, polypropylene synthetic fiber, polyurethane synthetic fiber, polyclar synthetic fiber, carbon fiber Etc.
天然高分子としては、タンパク質、核酸、脂質、糖類、木綿、麻、リンネル、絹、毛等が挙げられる。なお、タンパク質及び核酸には、公知の遺伝子工学的手法により人工的に合成されたものも含まれる。例えば、宿主細胞に外来性DNAを導入し、該DNAから宿主細胞内で発現させたタンパク質等が挙げられる。 Examples of natural polymers include proteins, nucleic acids, lipids, sugars, cotton, hemp, linen, silk, and hair. Proteins and nucleic acids include those artificially synthesized by known genetic engineering techniques. Examples thereof include a protein obtained by introducing foreign DNA into a host cell and expressing the DNA in the host cell.
R1で示される有機基の具体例としては、例えば一般式(9); Specific examples of the organic group represented by R 1 include, for example, the general formula (9);
[式中、qは1〜40の整数である]
で表される基が挙げられる。一般式(9)で表される基は、直鎖又は分枝鎖でもよい。
[Wherein q is an integer of 1 to 40]
The group represented by these is mentioned. The group represented by the general formula (9) may be linear or branched.
qは、好ましくは5〜30、より好ましくは8〜25であり、更に好ましくは10〜20である。 q is preferably 5 to 30, more preferably 8 to 25, and still more preferably 10 to 20.
一般式(9)の好ましい態様としては、例えば一般式(9a); As a preferable aspect of General formula (9), for example, General formula (9a);
[式中、rは1〜39の整数である]
で表される基が挙げられる。
[Wherein r is an integer of 1 to 39]
The group represented by these is mentioned.
rは、好ましくは4〜29、より好ましくは7〜24であり、更に好ましくは9〜19である。 r is preferably 4 to 29, more preferably 7 to 24, and still more preferably 9 to 19.
R1で示される有機基の別の具体例としては、例えば一般式(10); Another specific example of the organic group represented by R 1 is, for example, the general formula (10);
[式中、Wは式(11a); Wherein W is the formula (11a);
(式中、R4は置換基を示し、uは1〜3の整数である)
で表される基、式(11b);
(Wherein R 4 represents a substituent and u is an integer of 1 to 3)
A group represented by formula (11b);
(式中、R4及びuは前記に同じ)
で表される基、又は式(11c);
(Wherein R 4 and u are the same as above)
Or a group represented by formula (11c);
(式中、vは1〜8の整数である)
で表される基であり、sは1〜4の整数であり、tは1〜30の整数であり、R3は置換基である。]
で表される基が挙げられる。
(Wherein v is an integer of 1 to 8)
S is an integer of 1 to 4, t is an integer of 1 to 30, and R 3 is a substituent. ]
The group represented by these is mentioned.
R3は置換基であり、例えばメチル基、アセチル基、エチル基、アリル基、フェニル基、ベンゾイル基、ベンジル基、アシル系保護基、エーテル系保護基、メタクリル基が挙げられる。 R 3 is a substituent, and examples thereof include a methyl group, an acetyl group, an ethyl group, an allyl group, a phenyl group, a benzoyl group, a benzyl group, an acyl protecting group, an ether protecting group, and a methacryl group.
R4は置換基であり、例えばメチル基若しくはエチル基などのアルキル基、ヒドロキシ基、メトキシル基、又はエトキシル基が挙げられる。 R 4 is a substituent, and examples thereof include an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a hydroxy group, a methoxyl group, or an ethoxyl group.
sは1〜4の整数であり、好ましくは2〜3の整数である。 s is an integer of 1-4, Preferably it is an integer of 2-3.
tは1〜30の整数であり、好ましくは4〜20、より好ましくは8〜16である。 t is an integer of 1 to 30, preferably 4 to 20, and more preferably 8 to 16.
uは1〜3の整数である。 u is an integer of 1 to 3.
vは1〜8の整数であり、好ましくは1〜3である。 v is an integer of 1 to 8, preferably 1 to 3.
上記した一般式(7a)又は(7b)で表される化合物を例とした、有機基と連結した一般式(5)で表される化合物は、有機基の種類に従って、非常に多分野において利用することが出来る。例えば、生化学分野、又は医療分野等、より具体的には糖鎖ワクチン、モノクローナル抗体の作成、ドラッグデリバリーシステム、TLC/virus binding assay、分子間相互作用解析、空気洗浄機フィルター、又はマスク等に利用することができる。 Taking the compound represented by the general formula (7a) or (7b) as an example, the compound represented by the general formula (5) linked to the organic group is used in various fields according to the kind of the organic group. I can do it. For example, in the biochemical field or the medical field, more specifically in sugar chain vaccines, production of monoclonal antibodies, drug delivery systems, TLC / virus binding assays, intermolecular interaction analysis, air cleaner filters, masks, etc. Can be used.
有機基が、ナイロン、_ビスコース繊維、銅アンモニア繊維、アセテート繊維、プロミックス繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニリデン系合成繊維、ポリ塩化ビニル系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、ポリアクリロニトリル系合成繊維、ポリエチレン系合成繊維、ポリプロピレン系合成繊維、ポリウレタン系合成繊維、ポリクラール系合成繊維、炭素繊維、木綿、麻、リンネル、絹、若しくは毛から1つの水素が除かれた基、又は一般式(10)で表される基のように、繊維状の素材の材料となる基である場合は、例えばシアロ糖鎖に結合する性質を有する物質(例えば、インフルエンザウィルスなどのウィルス)を除去することを目的とした、空気洗浄フィルター又はマスク等に利用することができる。また、有機基が適当な有機化合物から一つの水素が除かれた基である場合にも、シアロ糖鎖を連結した有機基を繊維に付着させ(具体的には例えばシアロ糖鎖を連結した有機基を含む水溶液を、繊維に吹き付け、その後乾燥する)ことにより、シアロ等差が付着した空気洗浄フィルターやマスク等)を製造することができる。 Organic group is nylon, _ viscose fiber, copper ammonia fiber, acetate fiber, promix fiber, nylon fiber, vinylon fiber, polyvinylidene chloride synthetic fiber, polyvinyl chloride synthetic fiber, polyester synthetic fiber, polyacrylonitrile series Synthetic fiber, polyethylene-based synthetic fiber, polypropylene-based synthetic fiber, polyurethane-based synthetic fiber, polyclar-based synthetic fiber, carbon fiber, cotton, hemp, linen, silk, or a group in which one hydrogen is removed from the hair, or a general formula ( In the case of a group that is a material of a fibrous material, such as a group represented by 10), for example, a substance having a property of binding to a sialo-sugar chain (for example, a virus such as influenza virus) can be removed. It can be used for an intended air cleaning filter or mask. In addition, when an organic group is a group obtained by removing one hydrogen from a suitable organic compound, an organic group linked with a sialosugar chain is attached to a fiber (specifically, for example, an organic group linked with a sialosugar chain). An aqueous solution containing a group is sprayed onto the fiber and then dried), whereby an air cleaning filter or a mask to which a difference in sialo or the like is attached can be produced.
有機基が、一般式(9)で表される化合物のように、炭化水素基である場合は、例えば炭化水素基付加によるシアロ糖鎖の免疫原性向上を利用して、糖鎖ワクチン、モノクローナル抗体の作成等に利用することができる。 When the organic group is a hydrocarbon group as in the compound represented by the general formula (9), for example, by utilizing the improved immunogenicity of the sialo-glycan by adding a hydrocarbon group, It can be used for antibody production.
一般式(7a)及び(7b)中、X、R5、R6、R7、R8、R9、n、及びR1の組み合わせとしては、
例えば、Xが単結合、グルコース、ガラクトース、N−アセチルグルコサミン、又はN−アセチルガラクトサミンであり、R5及びR6が異なって水素又は水酸基であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、又はグリコリル基であり、R9が同一又は異なって水素、又は硫酸基であり、nが1〜3であり、R1が炭化水素、合成高分子、又は天然高分子1つの水素が除かれた基であるという組み合わせが挙げられ、
好ましくは、Xが単結合ス、又はグルコースであり、R5が水酸基であり、R6が水素であり、R7が水素であり、R8がアセチル基、であり、R9が水素であり、nが1であり、R1がナイロン、ビスコース繊維、銅アンモニア繊維、アセテート繊維、プロミックス繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリ塩化ビニリデン系合成繊維、ポリ塩化ビニル系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、ポリアクリロニトリル系合成繊維、ポリエチレン系合成繊維、ポリプロピレン系合成繊維、ポリウレタン系合成繊維、ポリクラール系合成繊維、炭素繊維、木綿、麻、リンネル、絹、若しくは毛から1つの水素が除かれた基であるという組み合わせが挙げられる。
In the general formulas (7a) and (7b), as a combination of X, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , n, and R 1 ,
For example, X is a single bond, glucose, galactose, N-acetylglucosamine, or N-acetylgalactosamine, R 5 and R 6 are different from each other and are hydrogen or a hydroxyl group, R 7 is hydrogen, and R 8 is an acetyl group Or a glycolyl group, R 9 is the same or different and is hydrogen or a sulfate group, n is 1 to 3, and R 1 is a hydrocarbon, a synthetic polymer, or a natural polymer. The combination of
Preferably, X is a single bond or glucose, R 5 is a hydroxyl group, R 6 is hydrogen, R 7 is hydrogen, R 8 is an acetyl group, and R 9 is hydrogen , N is 1, and R 1 is nylon, viscose fiber, copper ammonia fiber, acetate fiber, promix fiber, nylon fiber, vinylon fiber, polyvinylidene chloride synthetic fiber, polyvinyl chloride synthetic fiber, polyester synthetic Fiber, polyacrylonitrile synthetic fiber, polyethylene synthetic fiber, polypropylene synthetic fiber, polyurethane synthetic fiber, polyclar synthetic fiber, carbon fiber, cotton, hemp, linen, silk, or hair-removed group The combination that is.
2.シアロ糖鎖、及び有機基を連結したシアロ糖鎖の製造方法
本発明のシアロ糖鎖、及び有機基を連結したシアロ糖鎖は、例えば下記反応式に示される、工程1、工程2、及び工程3によって製造することができる。
2. Method for producing sialo-sugar chain and sialo-sugar chain linked with organic group The sialo-sugar chain of the present invention and the sialo-sugar chain linked with an organic group are represented by the following reaction formulas, for example,
[式中、X、Y、n、R1、R5、R6、R7、R9、及びR10は前記に同じである]
以下に、工程1〜3について説明する。
[Wherein, X, Y, n, R 1 , R 5 , R 6 , R 7 , R 9 , and R 10 are the same as above]
Hereinafter, steps 1 to 3 will be described.
2‐1.工程1((1)+(2)→(3))
工程1は、一般式(3)で表される化合物の製造方法であって、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物とを、グリコシダーゼの存在下で反応させる工程である。
2-1. Step 1 ((1) + (2) → (3))
※4で示される水素原子は、Xの非還元末端の水酸基から水素を除いて得られる酸素原子と結合している水素原子であり、※5で示される酸素原子は、Xのアノマー性炭素原子と結合している酸素原子である。 * The hydrogen atom indicated by 4 is a hydrogen atom bonded to the oxygen atom obtained by removing hydrogen from the hydroxyl group at the non-reducing end of X, and the oxygen atom indicated by * 5 is an anomeric carbon atom of X. Is an oxygen atom bonded to
グリコシダーゼとして使用し得るものとしては、特に限定されず、エキソ型またはエンド型を問わず公知のグリコシダーゼが挙げられ、好ましくはエキソ型のグリコシダーゼが挙げられる。例えば、セルラーゼ、グルコシダーゼ、ラクターゼ、アミラーゼ、キチナーゼ、スクラーゼ、キシラナーゼ、マルターゼ、インベルターゼ、又はヒアルロニダーゼ等が挙げられる。 What can be used as a glycosidase is not specifically limited, Well-known glycosidase is mentioned regardless of an exo type or an endo type, Preferably an exo type glycosidase is mentioned. Examples include cellulase, glucosidase, lactase, amylase, chitinase, sucrase, xylanase, maltase, invertase, or hyaluronidase.
グリコシダーゼは、一般式(1)で表される化合物において、※5で示される酸素原子が結合するアノマー性炭素原子を有する糖残基の種類によって選択される。なお、Xが単糖残基である場合は、Xを認識する酵素を選択する。具体例としては、一般式(1)で表される化合物において、末端がグルコース残基である場合は、※5で示される酸素原子が結合するアノマー性炭素原子を有する糖残基はグルコース残基であるから、グルコース残基を認識するグリコシダーゼ、例えばセルラーゼ、又はグルコシダーゼ等、好ましくはセルラーゼを選択する。また、別の具体例としては、還元末端側の糖残基がガラクトース残基の場合はガラクトシダーゼを選択し、マンノース残基の場合はマンノシダーゼを選択し、キシロース残基の場合はキシラナーゼを選択し、N−アセチルグルコサミン残基の場合はN−アセチルグルコサミニダーゼを選択し、N−アセチルガラクトサミン残基の場合はN−アセチルガラクトサミニダーゼを選択し、N−アセチルラクトサミン残基の場合はセルラーゼを選択する。 The glycosidase is selected depending on the type of sugar residue having an anomeric carbon atom to which the oxygen atom represented by * 5 is bonded in the compound represented by the general formula (1). In addition, when X is a monosaccharide residue, an enzyme that recognizes X is selected. As a specific example, in the compound represented by the general formula (1), when the terminal is a glucose residue, the sugar residue having an anomeric carbon atom to which an oxygen atom is bonded as indicated by * 5 is a glucose residue. Therefore, a glycosidase that recognizes a glucose residue, such as cellulase or glucosidase, is preferably selected. As another specific example, when the sugar residue on the reducing end side is a galactose residue, galactosidase is selected, when it is a mannose residue, mannosidase is selected, and when it is a xylose residue, xylanase is selected. Select N-acetylglucosaminidase for N-acetylglucosamine residues, select N-acetylgalactosaminidase for N-acetylgalactosamine residues, and select cellulase for N-acetyllactosamine residues. .
Xがオリゴ糖の場合、グリコシダーゼを作用させることにより糖鎖の途中で切断が起こらないように、還元末端側以外の糖は、該糖を含まないことが好ましい。 When X is an oligosaccharide, it is preferable that sugars other than the reducing end side do not contain the sugar so that cleavage by glycosidase does not occur in the middle of the sugar chain.
グリコシダーゼは、担体に固定化されたグリコシダーゼであることが好ましい。グリコシダーゼを担体に固定化する方法は、公知の方法を採用することができる。担体は、グリコシダーゼを固定化できる限りにおいて特に限定されず、例えばグリコシダーゼに含まれるアミノ基とアミド結合できるカルボキシル基を有する担体が挙げられる。具体例としては、カルボキシル基をN‐ヒドロキシスクシンイミド(NHS)でエステル化したセファロース(担体)の活性化エステル基と、グリコシダーゼのアミノ基とをアミド結合させることにより、担体にグリコシダーゼを固定化することができる。また、他の具体例としては、担体を臭化シアンで活性化して、グリコシダーゼのアミノ基とアミド結合させる固定化方法等が挙げられる。 The glycosidase is preferably a glycosidase immobilized on a carrier. As a method for immobilizing glycosidase on a carrier, a known method can be employed. The carrier is not particularly limited as long as glycosidase can be immobilized, and examples thereof include a carrier having a carboxyl group capable of amide bonding with an amino group contained in glycosidase. As a specific example, the glycosidase is immobilized on the carrier by amide bonding the activated ester group of Sepharose (carrier) esterified with N-hydroxysuccinimide (NHS) to the amino group of glycosidase. Can do. Other specific examples include an immobilization method in which a carrier is activated with cyanogen bromide and an amide bond is formed with an amino group of glycosidase.
反応は、適当な溶媒中で行う。溶媒としては、一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物を溶解させることができ、且つグリコシダーゼが失活しない溶媒であれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、水、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、及び/又はリン酸緩衝生理食塩水などが挙げられ、好ましくは酢酸緩衝液が挙げられる。 The reaction is carried out in a suitable solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) and does not deactivate the glycosidase. Examples of such solvents include water, acetate buffer, phosphate buffer, citrate buffer, borate buffer, tartrate buffer, Tris buffer, and / or phosphate buffered saline. Preferably, an acetate buffer is used.
反応温度は、グリコシダーゼが失活しない温度であれば特に限定されず、グリコシダーゼの反応至適温度に従って適宜選択される。例えば、5℃〜70℃、好ましくは30〜50℃、より好ましくは34〜40℃が挙げられる。 The reaction temperature is not particularly limited as long as the glycosidase is not inactivated, and is appropriately selected according to the optimum reaction temperature for glycosidase. For example, 5 degreeC-70 degreeC, Preferably it is 30-50 degreeC, More preferably, 34-40 degreeC is mentioned.
反応時間は、グリコシダーゼ活性が十分に発揮できる限り特に限定されない。例えば、1〜100時間、好ましくは50〜80時間、より好ましくは65〜75時間が挙げられる。 The reaction time is not particularly limited as long as the glycosidase activity can be sufficiently exerted. For example, 1 to 100 hours, preferably 50 to 80 hours, more preferably 65 to 75 hours.
反応pHは、グリコシダーゼの活性が十分に発揮される限り特に限定されない。例えば、pH3〜10、好ましくはpH4〜6、より好ましくはpH4.5〜5.5が挙げられる。
The reaction pH is not particularly limited as long as glycosidase activity is sufficiently exerted. For example, pH 3 to 10, preferably
反応における、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物のモル比は、グリコシダーゼによる反応が起こる限り特に限定されないが、例えば、一般式(1)で表される化合物1モル対して、一般式(2)で表される化合物0.1〜100、好ましくは1〜50、より好ましくは3〜30、さらに好ましくは5〜15モルが挙げられる。 The molar ratio of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) in the reaction is not particularly limited as long as the reaction by glycosidase occurs, but for example, represented by the general formula (1) The compound represented by the general formula (2) is 0.1 to 100, preferably 1 to 50, more preferably 3 to 30, and still more preferably 5 to 15 mol per 1 mol of the compound.
上記反応は、担体に固定化されたグリコシダーゼの存在下で行うことが好ましい。この場合は、一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物が、担体に固定化されたグリコシダーゼと接触できる状態にし、カラムを適当な温度条件下に置くことによって反応を行えばよい。 The above reaction is preferably performed in the presence of glycosidase immobilized on a carrier. In this case, the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) can be brought into contact with the glycosidase immobilized on the carrier, and the column is placed under an appropriate temperature condition. The reaction may be performed according to
担体に固定化されているグリコシダーゼの量としては、担体1mLに対して0.1-10 mg好ましくは、0.5-3 mgが挙げられる。 The amount of glycosidase immobilized on the carrier is 0.1-10 mg, preferably 0.5-3 mg, per 1 mL of carrier.
上記反応後、反応によって得られた、一般式(3)で表される化合物を含む溶液を、さらに精製工程に供してもよい。精製手段は、公知の方法(分液、蒸留、クロマトグラフィー、再結晶等)を採用できる。 After the reaction, a solution containing the compound represented by the general formula (3) obtained by the reaction may be further subjected to a purification step. As a purification means, a known method (separation, distillation, chromatography, recrystallization, etc.) can be employed.
上記工程1により、簡便且つ効率的に、一般式(3)で表される化合物を大量に製造することができる。
By the said
このようにして得られた一般式(3)で表される化合物は、下記工程2において使用することができる。
The compound represented by the general formula (3) thus obtained can be used in the following
2‐2.工程2((3)+シアル酸供与体→(5))
工程2は、一般式(5)で表される化合物の製造方法であって、一般式(3)で表される化合物と、シアル酸供与体とを、シアリダーゼの存在下で反応させる工程である。一般式(3)で表される化合物を採用することにより、効率的に一般式(5)で表される化合物を製造することができる。
2-2. Step 2 ((3) + sialic acid donor → (5))
シアリダーゼとしては特に限定されず、エキソ型またはエンド型を問わず公知のシアリダーゼが挙げられ、好ましくはエキソ型のシアリダーゼが挙げられる。また、シアリダーゼとしては、種々の生物由来のシアリダーゼを使用することができる。例えば、Salmonella属に属する生物、Newcastle disease virus、Vibrio属に属する生物、Arthrobacter属に属する生物、又はClostridiumに属する生物由来のシアリダーゼが挙げられる。これらの中でも、一般式(5)で表される化合物をより効率的に製造できるという観点から、好ましくはSalmonella属に属する生物、又はNewcastle disease virus由来のシアリダーゼが挙げられ、より好ましくはSalmonella属に属する生物由来のシアリダーゼが挙げられ、さらに好ましくはSalmonella typhimurium由来のシアリダーゼが挙げられる。シアリダーゼは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The sialidase is not particularly limited, and may be a known sialidase regardless of exo-type or endo-type, and preferably an exo-type sialidase. As sialidase, sialidases derived from various organisms can be used. Examples include sialidases derived from organisms belonging to the genus Salmonella, Newcastle disease virus, organisms belonging to the genus Vibrio, organisms belonging to the genus Arthrobacter, or organisms belonging to Clostridium. Among these, from the viewpoint that the compound represented by the general formula (5) can be more efficiently produced, an organism belonging to the genus Salmonella or a sialidase derived from Newcastle disease virus is preferable, and a genus Salmonella is more preferable. Sialidase derived from the organism to which it belongs is mentioned, more preferably sialidase derived from Salmonella typhimurium. A sialidase may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
シアリダーゼは、担体に固定化されたシアリダーゼであることが好ましい。シアリダーゼを担体に固定化する方法は、上記したグリコシダーゼを担体に固定化する場合と同様である。 The sialidase is preferably a sialidase immobilized on a carrier. The method for immobilizing sialidase on a carrier is the same as that for immobilizing glycosidase on the carrier.
シアル酸供与体は、シアル酸骨格を有する化合物であり、例えば一般式(4): The sialic acid donor is a compound having a sialic acid skeleton, for example, the general formula (4):
[式中、R2は同一又は異なって置換基を示し、mは1〜3の整数であり、R8及びR9は前記に同じである。]
で表される化合物、コロミン酸、又は一般式(12):
[Wherein, R 2 is the same or different and represents a substituent, m is an integer of 1 to 3, and R 8 and R 9 are the same as defined above]. ]
A compound represented by the formula: colominic acid or general formula (12):
[式中、R8及びR9は前記に同じである。]
で表される化合物が挙げられる。
[Wherein, R 8 and R 9 are the same as defined above. ]
The compound represented by these is mentioned.
R2は同一又は異なって置換基を示す。置換基としては、特に限定されず、公知の置換基を採用することができる。例えば、ニトロ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又は低級アルキル基(炭素数1〜6)が挙げられ、ニトロ基、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素がより好ましく挙げられる。 R 2 is the same or different and represents a substituent. The substituent is not particularly limited, and a known substituent can be employed. For example, a nitro group, fluorine, chlorine, bromine, iodine, a hydroxy group, an alkoxy group, or a lower alkyl group (having 1 to 6 carbon atoms) can be mentioned, and a nitro group, fluorine, chlorine, bromine, or iodine is more preferable. .
mは置換されているR2の数を表しており、1〜3の整数であり、好ましくは1である。 m represents the number of R 2 substituted, and is an integer of 1 to 3, preferably 1.
R2の置換位置は、ベンゼン環に結合している酸素原子に対して、パラ、オルト、又はメタのいずれでもよいが、好ましくはパラである。 The substitution position of R 2 may be para, ortho, or meta with respect to the oxygen atom bonded to the benzene ring, but is preferably para.
一般式(4)中、R2、m、R2の置換位置、R8及びR9の組み合わせとしては、
例えば、R2がニトロ基、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であり、mが1であり、R2の置換位置がベンゼン環に結合している酸素原子に対してパラであり、R8がアセチル基、又はグリコリル基であり、R9が同一又は異なって水素、又は硫酸基であるという組み合わせが挙げられ、
好ましくは、R2がニトロ基であり、mが1であり、R2の置換位置がベンゼン環に結合している酸素原子に対してパラであり、R8がアセチル基であり、R9が水素であるという組み合わせが挙げられる。
In the general formula (4), the substitution positions of R 2 , m and R 2 and the combination of R 8 and R 9 are as follows:
For example, R 2 is a nitro group, fluorine, chlorine, bromine, or iodine, m is 1, the substitution position of R 2 is para to the oxygen atom bonded to the benzene ring, and R 8 is A combination of acetyl group or glycolyl group, and R 9 is the same or different and is hydrogen or sulfate group,
Preferably, R 2 is a nitro group, m is 1, the substitution position of R 2 is para to the oxygen atom bonded to the benzene ring, R 8 is an acetyl group, and R 9 is A combination of hydrogen is mentioned.
一般式(12)中、R8及びR9の組み合わせとしては、
例えば、R8がアセチル基、又はグリコリル基であり、R9が同一又は異なって水素、又は硫酸基であるという組み合わせが挙げられ、
好ましくは、R8がアセチル基であり、R9が水素であるという組み合わせが挙げられる。
In the general formula (12), as a combination of R 8 and R 9 ,
For example, a combination in which R 8 is an acetyl group or a glycolyl group, and R 9 is the same or different and is hydrogen or a sulfate group is exemplified.
Preferably, R 8 is acetyl group, and a combination of R 9 is hydrogen.
コロミン酸は、シアル酸又はその塩が重合した高分子化合物であり、特に限定されるものではない。シアル酸としては、ノイラミン酸のアミノ基やヒドロキシ基が置換された物質を広く採用することができる。具体的なシアル酸としては、N−アセチルノイラミン酸、N−グライコリルノイラミン酸等が挙げられる。シアル酸の塩としては、特に限定されず、例えば、シアル酸ナトリウム、シアル酸カリウムが挙げられる。コロミン酸の具体例としては、下記式; Colominic acid is a polymer compound obtained by polymerizing sialic acid or a salt thereof, and is not particularly limited. As sialic acid, substances in which the amino group or hydroxy group of neuraminic acid is substituted can be widely used. Specific examples of sialic acid include N-acetylneuraminic acid and N-glycolylneuraminic acid. The sialic acid salt is not particularly limited, and examples thereof include sodium sialic acid and potassium sialic acid. Specific examples of colominic acid include:
[式中、wは50〜100である]
に示すコロミン酸ナトリウムが挙げられる。
[Wherein w is 50 to 100]
Examples thereof include sodium colominate.
シアル酸供与体としては、好ましくは一般式(4)で表される化合物、又はコロミン酸が挙げられる。シアル酸供与体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The sialic acid donor is preferably a compound represented by the general formula (4) or colominic acid. A sialic acid donor may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
反応は、適当な溶媒中で行う。溶媒としては、一般式(3)で表される化合物、並びにシアル酸供与体を溶解させることができ、且つシアリダーゼのシアル酸導入活性が発揮される溶媒であれば特に限定されない。溶媒は、所望の反応pHに従って適宜選択することができる。溶媒としては、例えば水、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、及び/又はリン酸緩衝生理食塩水などが挙げられ、好ましくはトリス緩衝液が挙げられる。 The reaction is carried out in a suitable solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the compound represented by the general formula (3) and the sialic acid donor and can exhibit the sialic acid introduction activity of sialidase. The solvent can be appropriately selected according to the desired reaction pH. Examples of the solvent include water, acetate buffer, phosphate buffer, citrate buffer, borate buffer, tartrate buffer, Tris buffer, and / or phosphate buffered saline. Tris buffer may be mentioned.
反応温度は、シアリダーゼのシアル酸導入活性が発揮される温度であれば特に限定されず、適宜選択され、例えば、5〜60℃が挙げられる。一般式(5)で表される化合物をより効率的に製造できるという観点から、好ましくは20〜40℃、より好ましくは25〜35℃、さらに好ましくは27〜33℃が挙げられる。 The reaction temperature is not particularly limited as long as the sialic acid introduction activity of sialidase is exhibited, and is appropriately selected, and examples thereof include 5 to 60 ° C. From a viewpoint that the compound represented by General formula (5) can be manufactured more efficiently, Preferably it is 20-40 degreeC, More preferably, it is 25-35 degreeC, More preferably, 27-33 degreeC is mentioned.
反応時間は、シアリダーゼのシアル酸導入活性が発揮できる限り特に限定されない。例えば、1〜48時間、好ましくは12〜36時間、より好ましくは20〜28時間が挙げられる。 The reaction time is not particularly limited as long as the sialic acid introduction activity of sialidase can be exhibited. For example, 1 to 48 hours, preferably 12 to 36 hours, more preferably 20 to 28 hours.
反応pHは、シアリダーゼのシアル酸導入活性が発揮される限り特に限定されず、例えば、pH3〜10が挙げられる。一般式(5)で表される化合物をより効率的に製造できるという観点から、好ましくはpH6〜9、より好ましくはpH7.5〜8.5、さらに好ましくは7.8〜8.2が挙げられる。 The reaction pH is not particularly limited as long as the sialic acid introduction activity of sialidase is exhibited, and examples thereof include pH 3 to 10. From the viewpoint that the compound represented by the general formula (5) can be more efficiently produced, the pH is preferably 6 to 9, more preferably pH 7.5 to 8.5, and still more preferably 7.8 to 8.2. It is done.
反応における、一般式(3)で表される化合物と、シアル酸供与体とのモル比は、シアリダーゼによるシアル酸導入反応が起こる限り特に限定されないが、例えば、一般式(3)で表される化合物のモル数1モルに対して、シアル酸供与体に含まれるシアル酸残基(シアル酸から2つの水酸基を除いて得られる基)0.001モル〜3モルが挙げられる。一般式(3)で表される化合物のモル数1モルに対して、シアル酸供与体に含まれるシアル酸残基(シアル酸から2つの水酸基を除いて得られる基)のモル数は、一般式(5)で表される化合物をより効率的に製造できるという観点から、好ましくは0.001モル〜0.5モル、より好ましくは0.05〜0.4モル、より好ましくは0.01〜0.3モル、より好ましくは0.01〜0.2モル、より好ましくは0.01〜0.1モル、特に好ましくは0.01〜0.05モルが挙げられる。 The molar ratio of the compound represented by the general formula (3) and the sialic acid donor in the reaction is not particularly limited as long as the sialic acid introduction reaction by sialidase occurs. For example, the molar ratio is represented by the general formula (3). The sialic acid residue (group obtained by removing two hydroxyl groups from sialic acid) contained in the sialic acid donor is 0.001 mol to 3 mol with respect to 1 mol of the compound. The number of moles of the sialic acid residue (group obtained by removing two hydroxyl groups from sialic acid) contained in the sialic acid donor is generally 1 mole per mole of the compound represented by the general formula (3). From the viewpoint that the compound represented by the formula (5) can be produced more efficiently, it is preferably 0.001 mol to 0.5 mol, more preferably 0.05 to 0.4 mol, more preferably 0.01. -0.3 mol, More preferably, it is 0.01-0.2 mol, More preferably, it is 0.01-0.1 mol, Most preferably, 0.01-0.05 mol is mentioned.
上記反応は、担体に固定化されたシアリダーゼの存在下で行うことが好ましい。この場合は、一般式(3)で表される化合物、並びにシアル酸供与体が、担体に固定化されたシアリダーゼと接触できる状態にし、カラムを適当な温度条件下に置くことによって反応を行えばよい。この反応は、バッチ処理でもよいし、連続処理でもよい。 The above reaction is preferably performed in the presence of sialidase immobilized on a carrier. In this case, the reaction is carried out by bringing the compound represented by the general formula (3) and the sialic acid donor into contact with the sialidase immobilized on the carrier and placing the column under an appropriate temperature condition. Good. This reaction may be a batch process or a continuous process.
担体に固定化されたシアリダーゼの存在下で反応を行うことによって、反応終了後シアリダーゼの分離を、担体を遠心分離などにより除くことにより、容易に行うことができ、且つシアリダーゼの安定性が向上し、担体に固定化されたシアリダーゼを再利用することが出来る。このように、担体に固定化されたシアリダーゼを用いることにより、一般式(5)で表される化合物の製造がより簡便且つ効率的に、低コストで行うことができる。 By carrying out the reaction in the presence of sialidase immobilized on a carrier, sialidase can be easily separated by removing the carrier by centrifugation or the like after completion of the reaction, and the stability of sialidase is improved. The sialidase immobilized on the carrier can be reused. Thus, by using sialidase immobilized on a carrier, the production of the compound represented by the general formula (5) can be carried out more simply and efficiently at a low cost.
担体に固定化されているシアリダーゼの量としては、担体1mLに対して0.01mg〜10mg好ましく挙げられる範囲は0.1〜3mgが挙げられる。 The amount of sialidase immobilized on the carrier is preferably 0.01 mg to 10 mg with respect to 1 mL of the carrier, and 0.1 to 3 mg is preferable.
上記反応後、反応によって得られた、一般式(5)で表される化合物を含む溶液を、さらに精製工程に供してもよい。精製手段は、公知の方法(分液、蒸留、クロマトグラフィー、再結晶等)を採用できる。 After the reaction, a solution containing the compound represented by the general formula (5) obtained by the reaction may be further subjected to a purification step. As a purification means, a known method (separation, distillation, chromatography, recrystallization, etc.) can be employed.
上記工程2のように、糖と、シアル酸骨格を有する化合物との縮合反応おいて、糖として一般式(3)で示される化合物を採用し、シアリダーゼの存在下で反応を行うことにより、簡便且つ効率的に、一般式(5)で表される化合物を大量に製造することができる。
As in the
2‐3.工程3((5)+(6)→(7a)及び(7b))
工程3は、有機基と連結した一般式(5)で表される化合物の例である、一般式(7a)及び(7b)で表される化合物の製造方法の例であって、一般式(5)で表される化合物と、一般式(6)で表される化合物とを反応させる工程である。有機基と連結した一般式(5)で表される化合物は、工程3及び公知の方法に従って製造することができる。 ※3で示される酸素原子は、Xのアノマー性炭素原子と結合している酸素原子である。
2-3. Step 3 ((5) + (6) → (7a) and (7b))
Step 3 is an example of a method for producing the compounds represented by the general formulas (7a) and (7b), which is an example of the compound represented by the general formula (5) linked to an organic group. In this step, the compound represented by 5) is reacted with the compound represented by the general formula (6). The compound represented by the general formula (5) linked to an organic group can be produced according to Step 3 and a known method. * The oxygen atom indicated by 3 is an oxygen atom bonded to the anomeric carbon atom of X.
一般式(6)で表される化合物は、公知の方法で製造することができる。 The compound represented by the general formula (6) can be produced by a known method.
反応は、1,3‐双極子付加反応である。反応は溶媒存在下でも非存在下でも行うことができるが、溶媒存在下で行う場合、溶媒は、反応に悪影響を与えない限り特に限定されない。例えば、蒸留水、メタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、及び/又はジメチルスルフォキシドを使用することができる。好ましくは適当な触媒の存在下で反応を行うことが好ましい。触媒としては、例えば銅(I)触媒が挙げられる。銅(I)触媒を使用する場合は、例えば、硫酸銅などの2価の銅と、還元剤(例えばヒドロキノン、アスコルビン酸ナトリウム)を系内に導入し、一価の銅を反応させる方法が挙げられる。 The reaction is a 1,3-dipole addition reaction. The reaction can be performed in the presence or absence of a solvent, but when performed in the presence of a solvent, the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, distilled water, methanol, tetrahydrofuran, dioxane, and / or dimethyl sulfoxide can be used. The reaction is preferably carried out in the presence of a suitable catalyst. An example of the catalyst is a copper (I) catalyst. In the case of using a copper (I) catalyst, for example, a method in which divalent copper such as copper sulfate and a reducing agent (for example, hydroquinone or sodium ascorbate) are introduced into the system and monovalent copper is reacted. It is done.
反応温度は、溶媒の沸点以下であれば特に限定されないが、例えば15〜80℃、好ましくは20〜40℃、より好ましくは27〜33℃が挙げられる。 Although reaction temperature will not be specifically limited if it is below the boiling point of a solvent, For example, 15-80 degreeC, Preferably it is 20-40 degreeC, More preferably, 27-33 degreeC is mentioned.
反応時間は、特に限定されないが、例えば、1〜24時間、好ましくは6〜20時間、より好ましくは10〜14時間が挙げられる。 Although reaction time is not specifically limited, For example, 1 to 24 hours, Preferably it is 6 to 20 hours, More preferably, 10 to 14 hours is mentioned.
反応における、一般式(5)で表される化合物と、一般式(6)で表される化合物とのモル比は、特に限定されないが、例えば、一般式(5)で表される化合物1モルに対して、一般式(6)で表される化合物1モル〜5モル、好ましくは1モル〜3モル、より好ましくは1.25〜1.75モルが挙げられる。 The molar ratio of the compound represented by the general formula (5) and the compound represented by the general formula (6) in the reaction is not particularly limited. For example, 1 mol of the compound represented by the general formula (5) In contrast, 1 to 5 mol, preferably 1 to 3 mol, more preferably 1.25 to 1.75 mol of the compound represented by the general formula (6) may be mentioned.
上記反応後、反応によって得られた、一般式(5)で表される化合物を含む溶液を、さらに精製工程に供してもよい。精製手段は、公知の方法(分液、蒸留、クロマトグラフィー、再結晶等)を採用できる。 After the reaction, a solution containing the compound represented by the general formula (5) obtained by the reaction may be further subjected to a purification step. As a purification means, a known method (separation, distillation, chromatography, recrystallization, etc.) can be employed.
3.製造装置
本発明は、装置1(供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたグリコシダーゼを含むカラム(以下、カラムAと示す)を備えることを特徴とする装置)、装置2(供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム(以下、カラムCと示す)を備えることを特徴とする装置)、及び装置3(装置1及び装置2を備え、装置1の排出口と装置2の供給口が流路cで連結されていることを特徴とする装置)を提供する。以下に具体的に説明する。
3. Production device The present invention comprises a device 1 (a device comprising a column containing glycosidase (hereinafter referred to as column A) having a supply port and a discharge port, which is immobilized on a carrier), and a device 2 (supply port) And a device comprising a column containing sialidase immobilized on a carrier (hereinafter referred to as column C) having a discharge port, and a device 3 (equipped with the
3‐1.装置1
装置1は、必須の構成として、供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたグリコシダーゼを含むカラム(カラムA)を備えることを特徴とする装置である。従って、装置1は、グリコシダーゼの存在下で反応を行う、前述工程1による一般式(3)で表される化合物の製造に適している。すなわち、装置1は、好ましくは一般式(3)で表される化合物の製造用装置である。
3-1.
The
カラムAの供給口側には、流路切替え装置a’、例えば三方コック、又はインジェクターが備えられていてもよい。 On the supply port side of the column A, a flow path switching device a ′, for example, a three-way cock or an injector may be provided.
さらに、装置1は、供給口及び排出口を有する逆相カラム(以下、カラムBと示す)を備えていることが好ましい。また、カラムAの排出口とカラムBの供給口は、流路bで連結されていることが好ましく、流路bは、流路切替え装置b’を備えることがより好ましい。カラムB及び流路切替え装置b’を備える装置1を、装置1aと示す(図1)。
Furthermore, the
流路切替え装置b’は、流路bにおける流路を、カラムA側(図1中、「1」側)、カラムB側(図1中、「2」側)、装置1a外側(図1中、「3」側)の三方向に切替えできる機能、すなわち、3側の流路を閉じて1側の流路と2側の流路をつなぐ機能、2側の流路を閉じて1側の流路と3側の流路をつなぐ機能、及び1側の流路を閉じて2側の流路と3側の流路をつなぐ機能を有している。 The flow path switching device b ′ is configured so that the flow path in the flow path b includes the column A side (“1” side in FIG. 1), the column B side (“2” side in FIG. 1), and the outside of the apparatus 1a (FIG. 1). Middle, "3" side) function that can be switched in three directions, ie, the function that closes the flow path on the 3 side and connects the flow path on the 1 side and the flow path on the 2 side, and closes the flow path on the 2 side and closes the 1 side And a function of connecting the three-side flow path, and a function of closing the one-side flow path and connecting the two-side flow path and the three-side flow path.
流路b及びカラムBの排出口側には、流路切替え装置b’以外にも、種々の検出器、例えば吸光度検出器、旋光度検出器、又は蛍光検出器等が備えられていてもよい。 In addition to the channel switching device b ′, various detectors such as an absorbance detector, an optical rotation detector, or a fluorescence detector may be provided on the outlet side of the channel b and the column B. .
装置1を用いて、一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物を、カラムAの供給口からカラムAに導入してカラムA内で反応させる工程(以下、工程aと示す)を行うことによって、一般式(3)で表される化合物を製造することができる。この場合、カラムA内では、一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物が、カラムAに含まれる、担体に固定化されたグリコシダーゼの存在下で反応することにより、上述工程1が行われる。従って、工程aの反応温度等の条件は、上述工程1と同様に設定することができる。カラムA内の反応生成物、すなわち一般式(3)で表される化合物を含む反応生成物は、適当な溶媒、例えば工程(a)の反応を行った溶媒で溶出することにより、カラムAから溶出することができる。
A step of introducing the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) into the column A from the supply port of the column A and causing the reaction in the column A using the apparatus 1 (hereinafter referred to as “a”). By performing step a), the compound represented by the general formula (3) can be produced. In this case, in column A, the compound represented by general formula (1) and the compound represented by general formula (2) react in the presence of glycosidase contained in column A and immobilized on a carrier. Thereby, the above-mentioned
さらに、工程aによる、一般式(3)で表される化合物を含む反応生成物を、カラムAの排出口側に連結されたカラム(例えばカラムB)によって精製することが好ましい。例えば、工程aに続いて、カラムA中の反応物をカラムBの供給口に導入する工程(以下、工程bと示す)、及びカラムBから一般式(3)で表される化合物を精製する工程(以下、工程cと示す)を行うことにより、精製を行うことが好ましい。 Furthermore, it is preferable to purify the reaction product containing the compound represented by the general formula (3) by the step a by a column (for example, column B) connected to the outlet side of the column A. For example, following step a, the step of introducing the reactant in column A into the supply port of column B (hereinafter referred to as step b) and the compound represented by general formula (3) from column B are purified. It is preferable to carry out purification by carrying out a step (hereinafter referred to as step c).
カラムA中の反応物をカラムBの供給口に導入する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、カラムAの供給口から、溶媒(好ましくは、工程(a)の反応を行った溶媒が例示される)を供給することにより、カラムA内に存在する、工程(a)による反応溶液を、カラムAの排出口から押出し、カラムAの排出口に流路bを介して連結されているカラムBの供給口に導入する方法が挙げられる。 The method for introducing the reactant in the column A into the supply port of the column B is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, by supplying a solvent (preferably, the solvent in which the reaction of step (a) was performed) is supplied from the supply port of column A, the reaction solution of step (a) existing in column A can be obtained. And a method of extruding from the outlet of the column A and introducing it into the supply port of the column B connected to the outlet of the column A via the flow path b.
カラムBから一般式(3)で表される化合物を精製する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法に従って、溶媒の種類及び混合比を変えて、必要なものを精製することができる。例えば、カラムAの供給口から、又はカラムBの供給口から、好ましくは装置1の外側から流路切替え装置b’を介して、溶媒をカラムB内に通すことにより、カラムB内に存在している一般式(3)で表される化合物を溶出し、該化合物が含まれる画分を分画することにより行われる。この際に使用する溶媒としては、一般式(3)で表される化合物をカラムBから溶出することができる限り特に限定されないが、例えば水、アセトニトリル、メタノール、エタノール、及び/又はテトラヒドロフラン等が挙げられる。
The method for purifying the compound represented by the general formula (3) from the column B is not particularly limited, and according to a known method, the necessary types can be purified by changing the type and mixing ratio of the solvent. it can. For example, the solvent is present in the column B by passing the solvent into the column B from the supply port of the column A or from the supply port of the column B, preferably from the outside of the
この際、カラムB中には、主に、未反応の一般式(1)で表される化合物と、一般式(3)で表される化合物が存在している。そして、溶媒として水を使用した場合、未反応の一般式(1)で表される化合物が先に溶出され、その後に一般式(3)で表される化合物が溶出される。 At this time, in the column B, there are mainly the unreacted compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (3). When water is used as the solvent, the unreacted compound represented by the general formula (1) is eluted first, and then the compound represented by the general formula (3) is eluted.
装置1を用いて得られた、一般式(3)で表される化合物は、更に、公知の精製手段(クロマトグラフィー等)、乾燥工程(凍結乾燥等)に供してもよい。
The compound represented by the general formula (3) obtained using the
このように、装置1を用いることにより、一般式(3)で表される化合物を、簡便且つ効率的に、大量に製造することができるという優れた効果が奏される。具体的には、担体に固定化されたグリコシダーゼを含むカラム(カラムA)を用いることにより、グリコシダーゼの酵素活性の低下が起こりにくくなり、酵素を再利用することが出来る点、及びカラムAを用いることにより、反応後の酵素の除去が必要なくなる点において優れている。さらにカラムBを採用した場合は、反応後の精製が極めて容易に行うことができる点、及びカラムBによる精製で得られた一般式(1)で表される化合物を、再度、一般式(3)で表される化合物の製造に再利用できる点において優れている。
As described above, by using the
3‐2.装置2
装置2は、必須の構成として、供給口及び排出口を有する、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム(カラムC)を備えることを特徴とする装置である。従って、装置2は、シアリダーゼの存在下で反応を行う、前述工程2による一般式(5)で表される化合物の製造に適している。すなわち、装置2は、好ましくは一般式(5)で表される化合物の製造用装置である。
3-2.
The
カラムCの供給口側には、流路切替え装置c’、例えば三方コック、又はインジェクターが備えられていてもよい。 On the supply port side of the column C, a flow path switching device c ′, for example, a three-way cock or an injector may be provided.
装置2は、供給口及び排出口を有する逆相カラム(以下、カラムDと示す)、及び/又は供給口及び排出口を有するイオン交換カラム(以下、カラムEと示す)を備えていることが好ましい。また、カラムCの排出口とカラムDの供給口は、流路dで連結されていることが好ましく、流路dは、流路切替え装置d’を備えることがより好ましい。さらに、カラムDの排出口とカラムEの供給口は、流路eで連結されていることが好ましく、流路eは流路切替え装置e’を備えることがより好ましい。カラムD、カラムE、流路切替え装置d’、及び流路切替え装置e’を備える装置2を、装置2aと示す(図2)。
The
流路切替え装置d’は、流路dにおける流路を、カラムC側(図2中、「4」側)、カラムD側(図2中、「5」側)、装置2a外側(図2中、「6」側)の三方向に切替えできる機能、すなわち、6側の流路を閉じて4側の流路と5側の流路をつなぐ機能、5側の流路を閉じて4側の流路と6側の流路をつなぐ機能、及び4側の流路を閉じて5側の流路と6側の流路をつなぐ機能を有している。 The flow path switching device d ′ is configured such that the flow path in the flow path d is the column C side (“4” side in FIG. 2), the column D side (“5” side in FIG. 2), and the outside of the apparatus 2a (FIG. 2). Middle, "6" side) function that can be switched to three directions, that is, the function that closes the 6-side flow path and connects the 4-side flow path to the 5-side flow path, and closes the 5-side flow path to the 4-side And the function of connecting the 6-side channel and the function of connecting the 5-side channel and the 6-side channel.
流路切替え装置e’は、流路eにおける流路を、カラムD側(図2中、「7」側)、カラムE側(図2中、「8」側)、装置2a外側(図2中、「9」側)の三方向に切替えできる機能、すなわち、9側の流路を閉じて7側の流路と8側の流路をつなぐ機能、8側の流路を閉じて7側の流路と9側の流路をつなぐ機能、及び7側の流路を閉じて8側の流路と9側の流路をつなぐ機能を有している。 The flow path switching device e ′ includes a flow path in the flow path e on the column D side (“7” side in FIG. 2), the column E side (“8” side in FIG. 2), and the outside of the device 2a (FIG. 2). Middle, “9” side), a function that can be switched to three directions, that is, a function that closes the 9 side flow path and connects the 7 side flow path to the 8 side flow path, and closes the 8 side flow path to the 7 side. This function has a function of connecting the 9th flow path and the 9th flow path, and a function of closing the 7th flow path and connecting the 8th flow path and the 9th flow path.
カラムCの供給口側には、流路切替え装置c、例えばインジェクターが備えられていてもよい。また、流路d、流路e、及びカラムEの排出口側には、種々の検出器、例えば吸光度検出器、旋光度検出器、又は蛍光検出器等が備えられていてもよい。 On the supply port side of the column C, a flow path switching device c, for example, an injector may be provided. Various detectors such as an absorbance detector, an optical rotation detector, or a fluorescence detector may be provided on the outlet side of the channel d, the channel e, and the column E.
装置2を用いて、一般式(3)で表される化合物、並びにシアル酸供与体を、カラムCの供給口からカラムCに導入してカラムC内で反応させる工程(以下、工程dと示す)を行うことによって、一般式(5)で表される化合物を製造することができる。この場合、カラムC内では、一般式(3)で表される化合物及びシアル酸供与体が、カラムCに含まれる、担体に固定化されたシアリダーゼの存在下で反応することにより、上述工程2が行われる。従って、工程dの反応温度等の条件は、上述工程1と同様に設定することができる。カラムC内の反応生成物、すなわち一般式(5)で表される化合物を含む反応生成物は、適当な溶媒、例えば工程(d)の反応を行った溶媒で溶出することにより、カラムCから溶出することができる。
A step of introducing the compound represented by the general formula (3) and the sialic acid donor into the column C from the supply port of the column C and reacting in the column C using the apparatus 2 (hereinafter referred to as step d). ), The compound represented by the general formula (5) can be produced. In this case, in the column C, the compound represented by the general formula (3) and the sialic acid donor are reacted in the presence of sialidase contained in the column C and immobilized on the carrier, whereby the above-mentioned
さらに、工程dによる、一般式(5)で表される化合物を含む反応生成物を、カラムAの排出口側に連結されたカラム(例えばカラムD、又はカラムE)によって精製することが好ましい。例えば、工程dに続いて、カラムC中の反応物をカラムDの供給口に導入する工程(以下、工程eと示す)、カラムD中の内容物をカラムEの供給口に導入する工程(以下、工程fと示す)、及びカラムEから一般式(5)で示される化合物を精製する工程(以下、工程gと示す)を行うことにより、精製を行うことが好ましい。 Furthermore, it is preferable to purify the reaction product containing the compound represented by the general formula (5) in step d by a column (for example, column D or column E) connected to the outlet side of column A. For example, following the step d, a step of introducing the reactant in the column C into the supply port of the column D (hereinafter referred to as step e), a step of introducing the contents in the column D into the supply port of the column E ( Hereinafter, it is preferable to carry out the purification by carrying out a step (hereinafter referred to as step g) and a step of purifying the compound represented by the general formula (5) from the column E (hereinafter referred to as step g).
カラムC中の反応物をカラムDの供給口に導入する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、カラムCの供給口から、溶媒(好ましくは、工程(d)の反応を行った溶媒が例示される)を供給することにより、カラムC内に存在する、工程(d)による反応溶液を、カラムCの排出口から押出し、カラムCの排出口に流路dを介して連結されているカラムDの供給口に導入する方法が挙げられる。 The method for introducing the reactant in the column C into the supply port of the column D is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, by supplying a solvent (preferably exemplified by the solvent in which the reaction of step (d) was performed) from the supply port of the column C, the reaction solution according to the step (d) existing in the column C can be obtained. There is a method of extruding from the outlet of the column C and introducing it into the supply port of the column D connected to the outlet of the column C via the flow path d.
カラムD中の内容物をカラムEの供給口に導入する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。例えば、カラムDの供給口から、溶媒(例えば、水、アセトニトリル、メタノール、エタノール、及び/又はテトラヒドロフランを供給することにより、カラムD内に存在する、工程(d)による内容物を、カラムDから溶出し、カラムDの排出口に流路eを介して連結されているカラムEの供給口に導入する方法が挙げられる。カラムDを用いて精製することにより、未反応の一般式(3)で表される化合物、及び一般式(5)で表される化合物を、一般式(4)で表される化合物を使用した場合に生じるパラニトロフェノールと分離することができる(パラニトロフェノールはカラムD内に残る)。 The method for introducing the contents in the column D into the supply port of the column E is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, by supplying a solvent (for example, water, acetonitrile, methanol, ethanol, and / or tetrahydrofuran, from the supply port of the column D, the contents of the step (d) existing in the column D are removed from the column D. There is a method of elution and introduction to the supply port of the column E connected to the discharge port of the column D through the flow path e. By purifying using the column D, unreacted general formula (3) And the compound represented by the general formula (5) can be separated from the paranitrophenol produced when the compound represented by the general formula (4) is used (paranitrophenol is a column). D).
カラムEから一般式(5)で表される化合物を精製する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法に従って、溶媒の種類及び混合比を変えて、必要なものを精製することができる。公知の方法を採用することができる。例えば、カラムCの供給口から、カラムDの供給口から、又はカラムBの供給口から、好ましくは装置2の外側から流路切替え装置e’を介して、溶媒をカラムE内に通すことにより、カラムE内に存在している一般式(E)で表される化合物を溶出し、該化合物が含まれる画分を分画することにより行われる。この際に使用する溶媒としては、一般式(5)で表される化合物をカラムEら溶出することができる限り特に限定されないが、例えば塩化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、及び/又は塩化カルシウム水溶液等が挙げられる。これらの溶媒を使用する場合は、その塩濃度は例えば0.5〜2M程度に設定することが好ましい。
The method of purifying the compound represented by the general formula (5) from the column E is not particularly limited, and according to a known method, the necessary types can be purified by changing the type and mixing ratio of the solvent. it can. A known method can be employed. For example, by passing the solvent into the column E from the supply port of the column C, from the supply port of the column D, or from the supply port of the column B, preferably from the outside of the
好ましくは、水をカラムE内に導入することにより、カラムE内の一般式(3)で表される化合物を溶出し、その後、上記溶媒で溶出することにより一般式(5)で表される化合物を精製するとよい。得られた一般式(3)で表される化合物は、再度、一般式(5)で表される化合物の製造に再利用できる
装置1を用いて得られた、一般式(5)で表される化合物は、更に、公知の精製手段(クロマトグラフィー等)、乾燥工程(凍結乾燥等)に供してもよい。
Preferably, the compound represented by the general formula (3) in the column E is eluted by introducing water into the column E, and then the compound represented by the general formula (5) is eluted with the solvent. The compound may be purified. The obtained compound represented by the general formula (3) is represented by the general formula (5) obtained using the
このように、装置2を用いることにより、一般式(5)で表される化合物を、簡便且つ効率的に、大量に製造することができるという優れた効果が奏される。具体的には、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム(カラムC)を用いることにより、シアリダーゼの酵素活性の低下が起こりにくくなり、酵素を再利用することが出来る点、及びカラムCを用いることにより、反応後の酵素の除去が必要なくなる点において優れている。さらにカラムD及び/又はカラムEを採用した場合は、反応後の精製が極めて容易に行うことができる点、及びカラムEによる精製で得られた一般式(3)で表される化合物を、再度、一般式(3)で表される化合物の製造に再利用できる点において優れている。
As described above, by using the
3‐3.装置3
装置3は、前述のように、装置1及び装置2を備え、装置1の排出口と装置2の供給口が流路cで連結されていることを特徴とする装置(以下、装置3と示す)である。従って、装置3は、一般式(5)で表される化合物の製造に適している。すなわち、装置3は、好ましくは一般式(5)で表される化合物の製造用装置である。
3-3. Device 3
As described above, the device 3 includes the
装置1の排出口とは、装置1の最も排出口側に備えられるカラム又は装置の排出口を意味し、例えば装置1がカラムAのみからなる場合は、装置1の排出口はカラムAの排出口であり、装置1が、カラムA、カラムB、及び流路切替え装置b’を備える装置1aである場合は、装置1の排出口はカラムBの排出口を意味する。
The discharge port of the
装置2の供給口とは、装置2の最も供給口側に備えられるカラム、すなわちカラムCの供給口を意味する。
The supply port of the
流路cは、流路切替え装置c’、例えば三方コックを備えることが好ましい。 The channel c preferably includes a channel switching device c ', for example, a three-way cock.
装置3としては、装置1a及び装置2aを備えることが好ましい。 The device 3 preferably includes the device 1a and the device 2a.
装置1a、装置2a、及び流路切替え装置c’を備える装置3を、装置3aと示す(図3)。 The device 3 including the device 1a, the device 2a, and the flow path switching device c 'is referred to as a device 3a (FIG. 3).
流路切替え装置c’は、流路cにおける流路を、カラムB側(図3中、「10」側)、カラムC側(図3中、「11」側)、装置3a外側(図3中、「12」側)の三方向に切替えできる機能、すなわち、12側の流路を閉じて10側の流路と11側の流路をつなぐ機能、11側の流路を閉じて10側の流路と12側の流路をつなぐ機能、及び10側の流路を閉じて11側の流路と12側の流路をつなぐ機能を有している。 The flow path switching device c ′ includes a flow path in the flow path c on the column B side (“10” side in FIG. 3), the column C side (“11” side in FIG. 3), and the apparatus 3a outside (FIG. 3). (12) side), that is, the function of closing the 12-side flow path to connect the 10-side flow path and the 11-side flow path, and closing the 11-side flow path to the 10-side And the 12 side channel and the 10 side channel are closed and the 11 side channel and the 12 side channel are connected.
流路cには、種々の検出器、例えば吸光度検出器、旋光度検出器、又は蛍光検出器等が備えられていてもよい。 Various detectors such as an absorbance detector, an optical rotation detector, or a fluorescence detector may be provided in the channel c.
上記「3‐1.装置1」に記載のように装置1を用いることにより、一般式(3)で表される化合物を得て、上記「3‐2.装置2」に記載のように装置2を用いることにより、一般式(5)で表される化合物を製造することができる。例えば、装置3に包含される装置3aを用いて、上述工程(a)〜(g)を行うことによって、一般式(5)で表される化合物を製造することができる。
By using the
このように、装置3を用いることにより、装置1及び装置2をそれぞれ単独で用いるよりも簡便且つ効率的に、一般式(5)で表される化合物を大量に製造することができるという優れた効果が奏される。
Thus, by using the apparatus 3, it was possible to produce a large amount of the compound represented by the general formula (5) more simply and efficiently than using the
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1.担体に固定化されたセルラーゼを含むカラムの調製
下記ステップ(1)〜(10)により、HiTrap NHS-activated HPカラム(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)中の担体に、セルラーゼ(和光社製、商品名:Cellulase、Aspergillus niger由来)を固定化した。
Example 1. Preparation of Column Containing Cellulase Immobilized on Carrier Cellulase (manufactured by Wako Co., Ltd.) was prepared on the carrier in HiTrap NHS-activated HP column (GE Healthcare Biosciences) by the following steps (1) to (10). (Product name: Cellulase, derived from Aspergillus niger) was immobilized.
(1)氷冷した1mM HCl (5 mL)をシリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。 (1) Ice-cooled 1 mM HCl (5 mL) was passed through the column using a syringe pump at a flow rate of 0.5 ml / min.
(2) 1.8 U(ユニット)のセルラーゼ溶液 [50 mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH = 5 (1 mL)にセルラーゼを溶解したもの] をシリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。次にカラムを4℃で12時間放置した。 (2) A 1.8 U (unit) cellulase solution [50 mM sodium acetate buffer, pH = 5 (1 mL) dissolved in cellulase] was passed through the column at a flow rate of 0.5 ml / min using a syringe pump. The column was then left at 4 ° C. for 12 hours.
(3) 0.2 M炭酸水素ナトリウム溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (3 mL) シリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。 (3) 0.2 M sodium hydrogen carbonate solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (3 mL) It was passed through the column at a flow rate of 0.5 ml / min using a syringe pump.
(4) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (4) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(5) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (5) 0.1 M sodium acetate buffer, containing 0.5 M NaCl, pH = 4 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(6) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。そのあとカラムを4℃で4時間放置した。 (6) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump. The column was then left at 4 ° C. for 4 hours.
(7) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (7) 0.1 M sodium acetate buffer, containing 0.5 M NaCl, pH = 4 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(8) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (8) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(9) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (9) 0.1 M sodium acetate buffer, containing 0.5 M NaCl, pH = 4 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(10) 50 mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH = 5 (2 mL) をシリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (10) 50 mM sodium acetate buffer, pH = 5 (2 mL) was passed through the column using a syringe pump at a flow rate of 1 ml / min.
以上のステップ(1)〜(10)で得られたカラムを、「担体に固定化されたセルラーゼを含むカラム」として、「実施例3.プロパルギル基導入ラクトースの製造」及び「実施例8.反応性基導入糖製造装置1の製造」において使用した。
The column obtained in the above steps (1) to (10) is referred to as “a column containing cellulase immobilized on a carrier” as “Example 3. Production of propargyl group-introduced lactose” and “Example 8. Reaction. It was used in “Production of sex group-introducing
実施例2.担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラムの調製
下記のステップ(11)〜(20)により、HiTrap NHS-activated HPカラム(GEヘルスケア バイオサイエンス株式会社製)中の担体に、シアリダーゼ(New England Biolabs社製、salmonella typhimurium)を固定化した。
Example 2 Preparation of Column Containing Sialidase Immobilized on Carrier The sialidase (New England Biolabs) was prepared on the carrier in the HiTrap NHS-activated HP column (GE Healthcare Biosciences) by the following steps (11) to (20). (Salmonella typhimurium) was immobilized.
(11) 氷冷した1mM HCl (5 mL)をシリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。 (11) Ice-cooled 1 mM HCl (5 mL) was passed through the column at a flow rate of 0.5 ml / min using a syringe pump.
(12) 1U(ユニット)のシアリダーゼ溶液(市販調整済みのもの)(1 mL)をシリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。次にカラムを4℃で12時間放置した。 (12) 1 U (unit) of sialidase solution (commercially prepared) (1 mL) was passed through the column using a syringe pump at a flow rate of 0.5 ml / min. The column was then left at 4 ° C. for 12 hours.
(13) 0.2 M炭酸水素ナトリウム溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (3 mL) シリンジポンプを用いて流速0.5 ml/minにてカラムに通じた。 (13) 0.2 M sodium hydrogen carbonate solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (3 mL) It was passed through the column at a flow rate of 0.5 ml / min using a syringe pump.
(14) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (14) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(15) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (15) 0.1 M sodium acetate buffer, 0.5 M NaCl contained, pH = 4 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(16) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。そのあとカラムを4℃で4時間放置した。 (16) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump. The column was then left at 4 ° C. for 4 hours.
(17) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (17) 0.1 M sodium acetate buffer, containing 0.5 M NaCl, pH = 4 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(18) 0.5 Mモノエタノールアミン溶液、0.5 M NaCl含有、pH = 8.3 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (18) 0.5 M monoethanolamine solution, containing 0.5 M NaCl, pH = 8.3 (6 mL) It was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(19) 0.1 M 酢酸ナトリウムバッファー、0.5 M NaCl含有、pH = 4 (6 mL) シリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (19) 0.1 M sodium acetate buffer, containing 0.5 M NaCl, pH = 4 (6 mL) The column was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
(20) 100 mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH = 5.5 (2 mL) をシリンジポンプを用いて流速1 ml/minにてカラムに通じた。 (20) 100 mM sodium acetate buffer, pH = 5.5 (2 mL) was passed through the column at a flow rate of 1 ml / min using a syringe pump.
以上のステップ(11)〜(20)で得られたカラムを、「担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム」として、「実施例5.プロパルギル基導入シアリルラクトースの製造」(カラム)及び「実施例9.反応性基導入シアロ糖製造装置2の製造」において使用した。
The column obtained in the above steps (11) to (20) is referred to as “a column containing sialidase immobilized on a carrier” as “Example 5. Production of propargyl group-introduced sialyl lactose” (column) and “Implementation”. Example 9 “Production of reactive group-introduced
実施例3.プロパルギル基導入ラクトースの製造
下記反応式に従って、プロパルギル基導入ラクトース(化合物3)を製造した。詳細を以下に説明する。
Example 3 FIG. Production of Propargyl Group-Introduced Lactose Propargyl group-introduced lactose (Compound 3) was produced according to the following reaction formula. Details will be described below.
ラクトース(化合物1)(1 M, 500 μL)、プロパルギルアルコール(化合物2)(250 μL)、及び酢酸ナトリウムバッファー(50 mM, pH = 5.0, 250 μL)の混合溶液を、実施例1で製造した担体に固定化されたセルラーゼを含むカラムへ通じた。 A mixed solution of lactose (compound 1) (1 M, 500 μL), propargyl alcohol (compound 2) (250 μL), and sodium acetate buffer (50 mM, pH = 5.0, 250 μL) was prepared in Example 1. The column was passed through a column containing cellulase immobilized on a carrier.
カラムの両端をキャップし、カラムを37℃に加温した恒温槽に入れ、70時間インキュベートした。 Both ends of the column were capped, and the column was placed in a thermostatic bath heated to 37 ° C. and incubated for 70 hours.
次いで酢酸ナトリウムバッファー(50 mM, pH = 5.0) (2 mL)をカラムに通液して反応液をカラムより流出させた。 Next, sodium acetate buffer (50 mM, pH = 5.0) (2 mL) was passed through the column, and the reaction solution was allowed to flow out of the column.
その反応液を逆相カラム(BONDESIL-C18, L= 6 cm)に供し水で溶出することにより化合物3(49.5 mg)を得た。NMRデータを下記に示す。 The reaction solution was applied to a reverse phase column (BONDESIL-C18, L = 6 cm) and eluted with water to obtain Compound 3 (49.5 mg). NMR data is shown below.
1H-NMR (D2O)δ4.96 (d, 1 H, J = 3.6 Hz), 4.54 (d, 1 H, J = 8.4 Hz), 4.34 (s, 2 H), 4.32 (d, 1 H, J = 8.0 Hz), 3.86 (d, 1 H, J= 11.6 Hz), 3.69‐3.52 (m, 4 H), 3.42 (dd, 1 H, J = 8.4, J = 9.2 Hz), 3.22 (br-t, 1 H), 2.78 (s, 1 H)。 1 H-NMR (D 2 O) δ4.96 (d, 1 H, J = 3.6 Hz), 4.54 (d, 1 H, J = 8.4 Hz), 4.34 (s, 2 H), 4.32 (d, 1 H, J = 8.0 Hz), 3.86 (d, 1 H, J = 11.6 Hz), 3.69-3.52 (m, 4 H), 3.42 (dd, 1 H, J = 8.4, J = 9.2 Hz), 3.22 (br-t, 1 H), 2.78 (s, 1 H).
なお、上記方法において、化合物2に替えて、化合物2のエチニル基が他の反応性基(例えば、ビニル基又はアジド基など)に置換された化合物を用いることにより、種々の反応性基が導入されたラクトースを作ることができる。
In the above method, various reactive groups are introduced by using a compound in which the ethynyl group of
実施例4.プロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトースの製造
下記反応式に従って、プロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトース(化合物5)を製造した。詳細を以下に説明する。
Example 4 Production of Propargyl Group-Introduced Sialyl (2 → 3) Lactose According to the following reaction formula, propargyl group-introduced sialyl (2 → 3) lactose (Compound 5) was produced. Details will be described below.
化合物3、Volker Eschenfelderらの文献(Cabohydr. Res. 162, 294-297, 1987)に従って調製したパラニトロフェニルシアル酸(化合物4)、及びsalmonella typhimurium由来のシアリダーゼ(0.25U)(New England Biolabs)を、酢酸ナトリウムバッファー(100 mM 酢酸ナトリウム、pH = 5.5)に溶解して反応液を調製し、30℃にて20時間インキュベートした。反応液中に溶解した化合物3及び化合物4の量は下記1のとおりである。
Compound 3, paranitrophenyl sialic acid (compound 4) prepared according to Volker Eschenfelder et al. (Cabohydr. Res. 162, 294-297, 1987), and sialidase (0.25 U) from Salmonella typhimurium (New England Biolabs) A reaction solution was prepared by dissolving in sodium acetate buffer (100 mM sodium acetate, pH = 5.5), and incubated at 30 ° C. for 20 hours. The amounts of Compound 3 and
インキュベート後の反応液をNMR分析したところ、シアル酸の2位の炭素とプロパルギル基導入ラクトース(化合物3)の3位の炭素とが酸素原子を解して連結した化合物(プロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトース(化合物5))が生成していた。なお、プロパルギル基導入ラクトース(化合物3)の3位以外の炭素にシアル酸が結合した化合物は生成していなかった。NMRデータを下記に示す。 The reaction solution after the incubation was analyzed by NMR. As a result, a compound (propargyl group-introduced sialyl (2) having a carbon atom at the 2-position of sialic acid and a carbon atom at the 3-position of propargyl group-introduced lactose (compound 3) dissolved through an oxygen atom) was obtained. → 3) Lactose (compound 5)) was produced. In addition, the compound which sialic acid couple | bonded with carbons other than the 3rd-position of propargyl group introduction | transduction lactose (compound 3) was not produced | generated. NMR data is shown below.
1H−NMR(D2O)δ 5.03 (d, 1 H, J 3.6 Hz), 4.48 (d, 1 H, J 8.4 Hz), 4.34 (d, 1 H,
J 7.6 Hz), 3.93 (m), 3.78−3.36 (m), 3.11 (t, 1 H, J 9.2 Hz), 2.80 (br-d, 1 H), 2.57 (dd, 1 H, J 4.4, J 12.0 Hz), 1.83 (s, 3 H), 1.63 (t, 1 H, J 12.0 Hz)。
1 H-NMR (D 2 O) δ 5.03 (d, 1 H, J 3.6 Hz), 4.48 (d, 1 H, J 8.4 Hz), 4.34 (d, 1 H,
J 7.6 Hz), 3.93 (m), 3.78−3.36 (m), 3.11 (t, 1 H, J 9.2 Hz), 2.80 (br-d, 1 H), 2.57 (dd, 1 H, J 4.4, J 12.0 Hz), 1.83 (s, 3 H), 1.63 (t, 1 H, J 12.0 Hz).
また、インキュベート後の反応液をHPLC分析し(カラム:YMC-Pack PolyaminII(φ4.6 × 250 mm)、カラム温度:40℃、流速:1.0 ml / min、検出波長:210 nm、溶出溶媒:65 % MeCN-20 mM KH2PO4水溶液)、プロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトース(化合物5)のピーク面積に基づいて、化合物5の生成量を測定した。該測定量に基づいて、化合物5の収率を下記式に従って求めた。その結果、収率は、実施例4-1は40%、実施例4-2は63%、実施例4-3は78%、実施例4-4は90%であった。
The reaction mixture after incubation was analyzed by HPLC (column: YMC-Pack Polyamin II (φ4.6 × 250 mm), column temperature: 40 ° C, flow rate: 1.0 ml / min, detection wavelength: 210 nm, elution solvent: 65 % MeCN-20 mM KH 2 PO 4 aqueous solution) and propargyl group-introduced sialyl (2 → 3) lactose (compound 5) peak area was measured. Based on the measured amount, the yield of
実施例5.プロパルギル基導入シアリルラクトースの製造(カラム)
実施例4に記載の反応式に従って、プロパルギル基導入シアリルラクトース(化合物5)を製造した。詳細を以下に説明する。
Example 5 FIG. Production of propargyl group-introduced sialyl lactose (column)
Propargyl group-introduced sialyl lactose (Compound 5) was produced according to the reaction formula described in Example 4. Details will be described below.
化合物3 (223.5 nmol)とVolker Eschenfelderらの文献(Cabohydr. Res. 162, 294-297, 1987)に従って調製したパラニトロフェニルシアル酸(化合物4)(6.9 nmol)とをTris-HClバッファー(100 mM Tris-HCl、pH = 8.0)に溶解して得られた反応液(540μL)を、シアリダーゼを固定化したカラムへ通じた。 Compound 3 (223.5 nmol) and paranitrophenylsialic acid (compound 4) (6.9 nmol) prepared according to Volker Eschenfelder et al. (Cabohydr. Res. 162, 294-297, 1987) were mixed with Tris-HCl buffer (100 mM). A reaction solution (540 μL) obtained by dissolving in Tris-HCl, pH = 8.0) was passed through a column immobilized with sialidase.
カラムの両端をキャップし、カラムを30℃に加温した恒温槽に入れ、24時間インキュベートした。 Both ends of the column were capped, and the column was placed in a constant temperature bath heated to 30 ° C. and incubated for 24 hours.
次いで100 mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH = 5.5 (2 mL)をカラムに通液して反応液をカラムより流出させた。 Subsequently, 100 mM sodium acetate buffer, pH = 5.5 (2 mL) was passed through the column, and the reaction solution was allowed to flow out of the column.
その反応液を逆相カートリッジカラムSep pack C18に供し、水画分(4 mL)にて未反応の化合物3、シアル酸、及び化合物5を混合物として得た。
The reaction solution was applied to a reverse phase cartridge column Sep pack C18, and unreacted compound 3, sialic acid, and
ついでその水画分をイオン交換カートリッジカラム(アクロセップQ Ceramic Hyper DF)に供し水画分(5 mL)にて化合物3を回収し、2 M NaCl画分(1 mL)にてシアル酸と目的とした化合物5を混合物として得た。なお、プロパルギル基導入ラクトース(化合物3)の3位以外の炭素にシアル酸が結合した化合物は生成していなかった。NMRデータを下記に示す。
Then, the water fraction was applied to an ion exchange cartridge column (Acrosep Q Ceramic Hyper DF), and compound 3 was recovered in the water fraction (5 mL), and sialic acid and the target were collected in the 2 M NaCl fraction (1 mL).
1H−NMR(D2O)δ 5.03 (d, 1 H, J 3.6 Hz), 4.48 (d, 1 H, J 8.4 Hz), 4.34 (d, 1 H,
J 7.6 Hz), 3.93 (m), 3.78−3.36 (m), 3.11 (t, 1 H, J 9.2 Hz), 2.80 (br-d, 1 H), 2.57 (dd, 1 H, J 4.4, J 12.0 Hz), 1.83 (s, 3 H), 1.63 (t, 1 H, J 12.0 Hz)。
1 H-NMR (D 2 O) δ 5.03 (d, 1 H, J 3.6 Hz), 4.48 (d, 1 H, J 8.4 Hz), 4.34 (d, 1 H,
J 7.6 Hz), 3.93 (m), 3.78−3.36 (m), 3.11 (t, 1 H, J 9.2 Hz), 2.80 (br-d, 1 H), 2.57 (dd, 1 H, J 4.4, J 12.0 Hz), 1.83 (s, 3 H), 1.63 (t, 1 H, J 12.0 Hz).
また、実施例4と同様にして化合物5の収率を求めた。その結果、収率は、92%であった。
Further, the yield of
実施例6.ポリエチレングリコールを導入したプロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトースの製造
下記反応式に従ってポリエチレングリコールを導入したプロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトース(化合物7a)を製造する。詳細を以下に説明する。
Example 6 Production of propargyl group-introduced sialyl (2 → 3) lactose into which polyethylene glycol has been introduced Propargyl group-introduced sialyl (2 → 3) lactose into which polyethylene glycol has been introduced (compound 7a) is produced according to the following reaction formula. Details will be described below.
K. B. Sharplessらの文献(Angew. Chem.. Int. Ed. 41, 2596-2599, 2002)に従い、窒素気流下において化合物5の水溶液(50 μL)に、M. Yamaguchiらの文献(Tetrahedron Lett. 47, 7455-7458, 2006)に従って調製した化合物6a(30 μL; 90 μM in DMSO)、10 mM硫酸銅水溶液(50 μL)、10 mMアスコルビン酸ナトリウム水溶液(50 μL)を順に加え、30℃にて12時間インキュベートする。 According to KB Sharpless et al. (Angew. Chem. Int. Ed. 41, 2596-2599, 2002), an aqueous solution of compound 5 (50 μL) was added to M. Yamaguchi et al. (Tetrahedron Lett. 47 , 7455-7458, 2006), compound 6a (30 μL; 90 μM in DMSO), 10 mM aqueous copper sulfate solution (50 μL), and 10 mM aqueous sodium ascorbate solution (50 μL) were added in that order at 30 ° C. Incubate for 12 hours.
反応液を減圧濃縮し、その残渣を蒸留水に溶解し、逆相カートリッジカラムSep pack C18に供し、水(2 mL)を用いてシアル酸、未反応の化合物5を溶出させて除去した後、溶出溶媒として水:メタノール=1:1の混合溶媒(2 mL)を用いて目的とした化合物7aを含む溶出液を得、これを減圧濃縮することにより目的化合物7aを得る。
The reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in distilled water, applied to a reverse phase cartridge column Sep pack C18, and sialic acid and
製造例1.アジド基を有する脂質の製造
下記反応式に従ってアジド基を有する脂質(化合物6b)を製造した。詳細を以下に説明する。
Production Example 1 Production of lipid having azide group A lipid having azide group (compound 6b) was produced according to the following reaction formula. Details will be described below.
l-テトラデカノール (1 g, 4.66 mmol)をピリジン(3 mL)に溶解した。そこにp-トルエンスルホニルクロリド(1.3 g, 6.82 mmol)を添加し室温にて4時間撹拌しながら反応を行った。 l-Tetradecanol (1 g, 4.66 mmol) was dissolved in pyridine (3 mL). P-Toluenesulfonyl chloride (1.3 g, 6.82 mmol) was added thereto, and the reaction was carried out with stirring at room temperature for 4 hours.
その後反応液をクロロホルムで抽出し、2 Mの塩酸水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥してから減圧濃縮した。 Thereafter, the reaction solution was extracted with chloroform, washed with a 2 M aqueous hydrochloric acid solution, dried by adding magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure.
得られたシラップをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに供し、溶出溶媒として酢酸エチル:ヘキサン=1:10にて精製し、パラトルエンスルホニルテトラデカノール(1.7 g, 収率99 %)を得た。 The obtained syrup was subjected to silica gel column chromatography and purified with ethyl acetate: hexane = 1: 10 as an elution solvent to obtain paratoluenesulfonyltetradecanol (1.7 g, yield 99%).
次いで、得られたパラトルエンスルホニルテトラデカノール(1.7 g, 4.61 mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(3 mL)に溶解した。 Next, the obtained paratoluenesulfonyltetradecanol (1.7 g, 4.61 mmol) was dissolved in N, N-dimethylformamide (3 mL).
そこにアジ化ナトリウム(1.4 g, 21.5 mmol)を室温にて添加し、40℃にて24時間撹拌しながら反応を行った。 Sodium azide (1.4 g, 21.5 mmol) was added thereto at room temperature, and the reaction was carried out with stirring at 40 ° C. for 24 hours.
その後反応液をクロロホルムで抽出し、蒸留水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥してから減圧濃縮した。 Thereafter, the reaction solution was extracted with chloroform, washed with distilled water, dried by adding magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure.
得られたシラップをシリカゲルカラムクロマトグラフィーに供し、溶出溶媒として酢酸エチル:ヘキサン=1:10にて精製し、化合物6b(1.1 g)を定量的に得た。NMRデータを下記に示す。 The obtained syrup was subjected to silica gel column chromatography, and purified with ethyl acetate: hexane = 1: 10 as an elution solvent to obtain Compound 6b (1.1 g) quantitatively. NMR data is shown below.
1H-NMR (CDCl3) δ3.25 (t), 1.63-1.56 (m), 1.37-1.26 (m), 0.88 (t)。 1 H-NMR (CDCl 3 ) δ 3.25 (t), 1.63-1.56 (m), 1.37-1.26 (m), 0.88 (t).
実施例7.アジド基を有する脂質を導入したプロパルギル基導入シアリル(2→3)ラクトースの製造
下記反応式に従ってアジド基を有する脂質を導入したプロパルギル基導入シアリルラクトース(化合物7b)を製造する。詳細を以下に説明する。
Example 7 Production of Propargyl Group-Introduced Sialyl (2 → 3) Lactose Introduced With Lipid Having Azide Group Propargyl group-introduced sialyl lactose (compound 7b) into which a lipid having azide group is introduced is produced according to the following reaction formula. Details will be described below.
K. B. Sharplessらの文献(Angew. Chem.. Int. Ed. 41, 2596-2599, 2002)に従い、窒素気流下において化合物5水溶液(50 μL)に、化合物6b(30 μL; 90 μM in DMSO)、10 mM硫酸銅水溶液(50 μL)、10 mMアスコルビン酸ナトリウム水溶液(50 μL)を順に加え、30℃にて12時間インキュベートする。
According to KB Sharpless et al. (Angew. Chem .. Int. Ed. 41, 2596-2599, 2002), Compound 5b (30 μL; 90 μM in DMSO) was added to
反応液を減圧濃縮し、その残渣を蒸留水に溶解し、逆相カートリッジカラムSep pack C18に供し、水(2 mL)を用いてシアル酸、未反応の化合物5を溶出させて除去した後、溶出溶媒として水:メタノール=1:1の混合溶媒(2 mL)を用いて目的とした化合物7bを含む溶出液を得、これを減圧濃縮することにより目的化合物7bを得る。
The reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in distilled water, applied to a reverse phase cartridge column Sep pack C18, and sialic acid and
実施例8.反応性基導入糖製造装置1の製造
実施例3において製造された化合物3に代表される、一般式(3);
Example 8 FIG. General formula (3) represented by compound 3 produced in Production Example 3 of the reactive group-introducing
[式中、X、Y、R5、R6、R7、及びnは前記に同じ]
で表される化合物の製造に適した装置を製造した。この装置の全体像を示した図4を参照して、詳細を以下に示す。
[Wherein, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and n are the same as above]
The apparatus suitable for manufacture of the compound represented by these was manufactured. Details are given below with reference to FIG.
実施例1で製造された、担体に固定化されたセルラーゼを含むカラム(セルラーゼ固定化カラムA)の供給口側(上流側)に三方コックaを、排出口側(下流側)に三方コックbを取り付けた。 The three-way cock a on the supply port side (upstream side) and the three-way cock b on the discharge port side (downstream side) of the column containing cellulase immobilized on the carrier (cellulase-immobilized column A) manufactured in Example 1 Attached.
更に、三方コックbの下流側に逆相カラム(BONDESIL-C18, L= 6 cm)(逆相カラムB)を取り付けた。 Further, a reverse phase column (BONDESIL-C18, L = 6 cm) (reverse phase column B) was attached to the downstream side of the three-way cock b.
実施例9.反応性基導入シアロ糖製造装置2の製造
実施例4及び5において製造された、化合物5に代表される、一般式(5);
Example 9 General formula (5) represented by
[式中、X、Y、R5、R6、R7、R8,R9、及びnは前記に同じ]
で表される化合物の製造に適した装置を製造した。この装置の全体像を示した図5を参照して、詳細を以下に示す。
[Wherein X, Y, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , and n are the same as above]
The apparatus suitable for manufacture of the compound represented by these was manufactured. Details are given below with reference to FIG.
実施例2で製造された、担体に固定化されたシアリダーゼを含むカラム(シアリダーゼ固定化カラムC)の供給口側(上流側)に三方コックcを、排出口側(下流側)に三方コックdを取り付けた。 The three-way cock c on the supply port side (upstream side) and the three-way cock d on the discharge port side (downstream side) of the column containing sialidase immobilized on the carrier (sialidase-immobilized column C) produced in Example 2 Attached.
そして、三方コックdの下流側に逆相カートリッジカラム(Sep pack C18)2つ(上流側から逆相カラムD1、逆相カラムD2と示す)連結したもの(逆相カラムD1と逆相カラムD2を連結したものを逆相カラムDと示す)を取り付けた。 Then, two reverse-phase cartridge columns (Sep pack C18) connected to the downstream side of the three-way cock d (shown as reverse-phase column D1 and reverse-phase column D2 from the upstream side) (reverse-phase column D1 and reverse-phase column D2 are connected) The connected product is shown as reverse phase column D).
さらに、逆相カラムD2の下流側に三方コックeを取り付けた。 Further, a three-way cock e was attached to the downstream side of the reverse phase column D2.
そしてさらに、三方コックeの下流側にイオン交換カートリッジカラム(アクロセップQ Ceramic Hyper DF)(イオン交換カラムE)を取り付けた。 Further, an ion exchange cartridge column (Acrosep Q Ceramic Hyper DF) (ion exchange column E) was attached to the downstream side of the three-way cock e.
実施例10.反応性基導入糖製造装置1を使用した、プロパルギル基導入ラクトース(化合物3)の製造
下記反応式に従って、プロパルギル基導入ラクトース(化合物3)を、実施例8で製造した装置(図4)を用いて製造した。詳細を以下に説明する。
Example 10 Production of Propargyl Group-Introduced Lactose (Compound 3) Using Reactive Group-Introduced
ラクトース(化合物1)水溶液(1 M, 500 μL)、プロパルギルアルコール(化合物2)(250 μL)、及び酢酸ナトリウムバッファー(50 mM, pH = 5.0, 250 μL)の混合溶液をシリンジを用いて三方コックaを介してセルラーゼ固定化カラムAに通じた。 A mixed solution of lactose (compound 1) aqueous solution (1 M, 500 μL), propargyl alcohol (compound 2) (250 μL), and sodium acetate buffer (50 mM, pH = 5.0, 250 μL) is added to the three-way cock using a syringe. A was passed through the cellulase immobilization column A through a.
その際、セルラーゼ固定化カラムAの排出口から溶出してくる溶液が、三方コックbを通じて逆相カラムBを通らずに装置外に排出されるように、三方コックbの流路を装置外に通じておいた。 At that time, the flow path of the three-way cock b is outside the apparatus so that the solution eluted from the outlet of the cellulase-immobilized column A is discharged out of the apparatus through the three-way cock b without passing through the reverse-phase column B. I was able to communicate.
セルラーゼ固定化カラムAの供給口及び排出口を閉じて、セルラーゼ固定化カラムA部分を37℃に加温した恒温槽に入れ、70時間インキュベートした(カラム内での糖転移反応の実施)。 The supply port and the discharge port of the cellulase-immobilized column A were closed, and the cellulase-immobilized column A portion was placed in a thermostatic bath heated to 37 ° C. and incubated for 70 hours (implementation of sugar transfer reaction in the column).
三方コックaから酢酸ナトリウムバッファー(50 mM, pH = 5.0)を2 mL通じた。この時の溶出液は反応物をカラム内から押し出す役割と、セルラーゼが安定化するバッファーでカラム内を置換する意味をもつ。 2 mL of sodium acetate buffer (50 mM, pH = 5.0) was passed through the three-way cock a. The eluate at this time has a role of pushing the reaction product out of the column and a meaning of substituting the column with a buffer for stabilizing cellulase.
その際、セルラーゼ固定化カラムAカラムから溶出されてくる溶液が逆相カラムBへ導入されるように、三方コックbの流路を逆相カラムBに通じておいた。 At that time, the flow path of the three-way cock b was connected to the reverse phase column B so that the solution eluted from the cellulase-immobilized column A column was introduced into the reverse phase column B.
三方コックbより逆相カラムBへ蒸留水(6 mL)を通じ、未反応のラクトース(化合物1)とプロパルギル基導入ラクトース(化合物3)を分離する。通じた蒸留水の前半(3 mL)で未反応のラクトース(化合物1)が溶出された。これは減圧濃縮の後に次回の反応に再利用できる。後半の(3 mL)でプロパルギル基導入ラクトース(化合物3)が回収された。化合物3の水溶液を減圧濃縮した。 Unreacted lactose (compound 1) and propargyl group-introduced lactose (compound 3) are separated from the three-way cock b into the reverse phase column B through distilled water (6 mL). Unreacted lactose (compound 1) was eluted in the first half (3 mL) of the distilled water that passed through. This can be reused in the next reaction after vacuum concentration. In the latter half (3 mL), propargyl group-introduced lactose (compound 3) was recovered. The aqueous solution of compound 3 was concentrated under reduced pressure.
目的物回収後、逆相カラムは三方コックから順に、水:メタノール=1:1溶液(5 mL)、メタノール(5 mL)、蒸留水(5 mL)を順に通じ再生して次回の反応に備えることができる。 After recovering the target product, the reverse-phase column is regenerated in order from the three-way cock through water: methanol = 1: 1 solution (5 mL), methanol (5 mL), and distilled water (5 mL) in order to prepare for the next reaction. be able to.
NMRデータ:1H-NMR (D2O) δ4.96 (d, 1 H, J = 3.6 Hz), 4.54 (d, 1 H, J = 8.4 Hz), 4.34 (s, 2 H), 4.32 (d, 1 H, J = 8.0 Hz), 3.86 (d, 1 H, J= 11.6 Hz), 3.69‐3.52 (m, 4 H), 3.42 (dd, 1 H, J = 8.4, J = 9.2 Hz), 3.22 (br-t, 1 H), 2.78 (s, 1 H)。 NMR data: 1 H-NMR (D 2 O) δ4.96 (d, 1 H, J = 3.6 Hz), 4.54 (d, 1 H, J = 8.4 Hz), 4.34 (s, 2 H), 4.32 (d, 1 H, J = 8.0 Hz), 3.86 (d, 1 H, J = 11.6 Hz), 3.69-3.52 (m, 4 H), 3.42 (dd, 1 H, J = 8.4, J = 9.2 Hz), 3.22 (br-t, 1 H), 2.78 (s, 1 H).
なお、上記方法において、化合物2に替えて、化合物2のエチニル基が他の反応性基(例えば、ビニル基又はアジド基など)に置換された化合物を用いることにより、種々の反応性基が導入されたラクトースを作ることができる。
In the above method, various reactive groups are introduced by using a compound in which the ethynyl group of
実施例11.反応性基導入シアロ糖鎖製造装置2を使用した、プロパルギル基導入シアリルラクトース(化合物5)の製造
下記反応式に従って、プロパルギル基導入シアリルラクトース(化合物5)を、実施例8で製造した装置(図5)を用いて製造する。詳細を以下に説明する。
Example 11 Production of Propargyl Group-Introduced Sialyl Lactose (Compound 5) Using Reactive Group-Introduced Sialo Sugar
化合物3 (223.5 nmol)とパラニトロフェノールシアル酸(化合物4)(6.9 nmol)もしくは下記式で表されるコロミン酸ナトリウム(10 mg)(平均重合度:100)をTris-HClバッファー(100 mM Tris-HCl、0.5 mM, CaCl2含有, pH = 8.0, 1 mL)に溶解しシリンジを用いて三方コックcを介してシアリダーゼ固定化カラムCに通じる。その際、シアリダーゼ固定化カラムCの排出口から溶出してくる溶液が、三方コックdを通じて逆相カラムDを通らずに装置外に排出されるように、三方コックdの流路を装置外に通じておく。 Compound 3 (223.5 nmol) and paranitrophenol sialic acid (compound 4) (6.9 nmol) or sodium colominate (10 mg) (average polymerization degree: 100) represented by the following formula were mixed with Tris-HCl buffer (100 mM Tris -HCl, 0.5 mM, containing CaCl 2 , pH = 8.0, 1 mL), and is passed to sialidase-immobilized column C through a three-way cock c using a syringe. At that time, the flow path of the three-way cock d is outside the apparatus so that the solution eluted from the outlet of the sialidase-immobilized column C is discharged outside the apparatus through the three-way cock d without passing through the reverse phase column D. Keep in touch.
シアリダーゼ固定化カラムCの供給口及び排出口を閉じて、三方コックc及び三方コックdの流路をシアリダーゼ固定化カラムC側に向け、シアリダーゼ固定化カラムC部分を30℃に加温した恒温槽に入れ、24時間インキュベートする(カラム内での糖転移反応の実施)。 A thermostatic bath in which the supply port and the discharge port of the sialidase-immobilized column C are closed, the flow paths of the three-way cock c and the three-way cock d are directed to the sialidase-immobilized column C side, and the sialidase-immobilized column C portion is heated to 30 ° C. And incubate for 24 hours (perform transglycosylation in the column).
三方コックcから100 mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH = 5.5 (2 mL)を通じる。この時の溶出液は反応物をカラム内から押し出す役割と、シアリダーゼが安定化するバッファーでカラム内を置換する意味をもつ。その際、シアリダーゼ固定化カラムCから溶出されてくる溶液が逆相カラムDへ導入されるように、三方コックdの流路を逆相カラムDに通じておく。 Pass the 3-way cock c through 100 mM sodium acetate buffer, pH = 5.5 (2 mL). The eluate at this time has the role of pushing the reaction product out of the column and the meaning of replacing the column with a buffer stabilized by sialidase. At that time, the flow path of the three-way cock d is connected to the reverse phase column D so that the solution eluted from the sialidase-immobilized column C is introduced into the reverse phase column D.
三方コックdより逆相カラムDへ蒸留水(3 mL)を通じ、糖鎖を疎水性成分(反応の際に遊離したパラニトロフェノール)から分離する(※コロミン酸をドナーとして用いる場合は逆相カラムのステップは省くことができる)。通じた蒸留水 (3 mL)で目的物を含む糖鎖は逆相カラムDから完全に溶出される。その際この溶出液が次に連結されているイオン交換カラムEへ直接流れ込むように逆相カラムの下方に設置した三方コックeの流路をイオン交換カラムEに通じておく。 Separating sugar chains from hydrophobic components (paranitrophenol released during the reaction) from three-way cock d to reversed-phase column D through distilled water (3 mL) (* Reverse-phase column when colominic acid is used as a donor) Step can be omitted). The sugar chain containing the target compound is completely eluted from the reverse phase column D with the distilled water (3 mL) passed through. At this time, the flow path of the three-way cock e installed below the reverse phase column is connected to the ion exchange column E so that the eluate flows directly into the ion exchange column E connected next.
三方コックdから順に、水:メタノール=1:1溶液(10 mL)、メタノール(10 mL)、蒸留水(10 mL)を順に通じ逆相カラムDを再生して次回の反応に備えることができる。その際、逆相カラムDから溶出される溶液が全て三方コックeより装置外へ排出されるように、三方コックeの流路を装置外に通じておく。 In order from the three-way cock d, water: methanol = 1: 1 solution (10 mL), methanol (10 mL), distilled water (10 mL) are passed in order to regenerate the reverse phase column D and prepare for the next reaction. . At that time, the flow path of the three-way cock e is connected to the outside of the apparatus so that all the solution eluted from the reverse phase column D is discharged from the three-way cock e to the outside of the apparatus.
三方コックeよりイオン交換カラムEへ蒸留水(5 mL)を通じ、化合物3を回収する。これは、減圧濃縮の後、次回の反応に再利用できる。ついで、三方コックeよりイオン交換カラムEへ2 Mの塩化ナトリウム水溶液(2 mL)を通じ、プロパルギル基導入シアリルラクトース(化合物5)と遊離のシアル酸を混合物として得る。 Compound 3 is recovered by passing distilled water (5 mL) from the three-way cock e to the ion exchange column E. This can be reused in the next reaction after concentration under reduced pressure. Next, a propargyl group-introduced sialyl lactose (compound 5) and free sialic acid are obtained as a mixture through a 2 M sodium chloride aqueous solution (2 mL) from the three-way cock e to the ion exchange column E.
イオン交換カラムは、三方コックeより蒸留水(10 mL)を通じることにより、再生して次回の反応に備えることができる。 The ion exchange column can be regenerated and prepared for the next reaction by passing distilled water (10 mL) from the three-way cock e.
Claims (7)
で表される化合物の製造方法であって、
(工程1)一般式(1);
で表される化合物と、
一般式(2);
で表される化合物とを、
グリコシダーゼの存在下で反応させ、一般式(3);
で表される化合物を得る工程、及び
(工程2)シアル酸供与体と、
一般式(3);
で表される化合物とを、
シアリダーゼの存在下で反応させることを特徴とする製造方法。 General formula (5);
A process for producing a compound represented by
(Step 1) General formula (1);
A compound represented by
General formula (2);
A compound represented by
Reacting in the presence of glycosidase, general formula (3);
A step of obtaining a compound represented by:
(Step 2) a sialic acid donor;
General formula (3);
A compound represented by
A production method comprising reacting in the presence of sialidase.
で表される化合物及びコロミン酸からなる群から選択される少なくとも1種である
請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。 The sialic acid donor has the general formula (4);
At least one a method according to any one of claims 1 to 3, which is selected in the compounds and the group consisting of colominic acid represented.
、又は一般式(7b);
で表される化合物の製造方法であって、
(工程1)一般式(1);
で表される化合物と、
一般式(2);
で表される化合物とを、
グリコシダーゼの存在下で反応させ、一般式(3);
で表される化合物を得る工程、
(工程2)シアル酸供与体と、
一般式(3);
で表される化合物とを、
シアリダーゼの存在下で反応させ、一般式(5);
で表される化合物を得る工程、及び
(工程3)
一般式(5);
で表される化合物と、一般式(6);
で表される化合物とを反応させる工程を含むことを特徴とする製造方法。 General formula (7a);
Or general formula (7b);
A process for producing a compound represented by
(Step 1) General formula (1);
A compound represented by
General formula (2);
A compound represented by
Reacting in the presence of glycosidase, general formula (3);
Obtaining a compound represented by:
(Step 2) a sialic acid donor;
General formula (3);
A compound represented by
Reacting in the presence of sialidase, general formula (5);
A step of obtaining a compound represented by:
(Process 3)
General formula (5);
A compound represented by general formula (6);
The manufacturing method characterized by including the process with which the compound represented by these is made to react .
で表される化合物の製造用装置。 A general formula (5) comprising a column containing sialidase immobilized on a carrier (hereinafter referred to as column C) having a supply port and a discharge port ;
The apparatus for manufacture of the compound represented by these .
(B)供給口及び排出口を有する逆相カラム(以下、カラムDと示す)、及び
(C)供給口及び排出口を有するイオン交換カラム(以下、カラムEと示す)を備え、
カラムCの排出口とカラムDの供給口が流路dで連結され、
カラムDの排出口とカラムEの供給口が流路eで連結され、
流路dは流路切替え装置d’を備え、
流路eは流路切替え装置e’を備えることを特徴とする請求項6に記載の装置。 (A) Column C,
(B) a reverse phase column (hereinafter referred to as column D) having a supply port and a discharge port, and (C) an ion exchange column (hereinafter referred to as column E) having a supply port and a discharge port,
The discharge port of column C and the supply port of column D are connected by a flow path d,
The discharge port of column D and the supply port of column E are connected by a flow path e.
The channel d includes a channel switching device d ′,
The apparatus according to claim 6 , wherein the channel e includes a channel switching device e ′.
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