DE2150267C3

DE2150267C3 - Verfahren zur Herstellung von Peptiden

Info

Publication number: DE2150267C3
Application number: DE2150267A
Authority: DE
Inventors: T Mukaiyama; M Suzuki; M Ueki
Original assignee: Sankyo Co Ltd
Current assignee: Sankyo Co Ltd
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2150267B2; FR2144177A5; JPS5133884B1; GB1343089A; NL7113686A; DE2150267A1; CH562781A5; US3786038A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Peptiden uus schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden mit freier Carboxylgruppe und schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden mit freier Aminogruppe.

Unter schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden sind Aminocarbonsäuren oder Peptide zu versehen, bei denen zusätzlich zu den freien Carboxylgruppen bzw. Aminogruppen, die sich an der erfind'jfigsgemäßen Peptidbildungsreaktion beteiligen, vorhandene, andere aktive, funktionell Gruppen, die sich nicht an der erfindungsgemäßen Reaktion beteiligen sollen, durch Schutzgruppen geschützt sind, die üblicherweise bei Peptidsynthesen eingesetzt werden.

E sind zahlreiche Verfahren für die Herstellung von Carbonsäureamiden, insbesondere für die Herstellung vor Carbonsäureamiden wie z. B. Peptiden, bei denen keit e Racemisierung als Nebenreaktion auftritt, bekamt. Aus der DE-OS 20 57 702 ist ein Verfahren zur Her .teilung von Carbonsäureamiden durch Umsetzung einer Carbonsäure mit einem organisdchen Amin oder einen Sulfensäureamid davon in Gegenwart eines tertiären Phosphins und eines Disulfids, dessen Disulfid-Brücke zwei, in <x- oder y-Stellung mindestens ein N-Atom enthaltende heteoaromatische Ringe verknüpft, bekannt. Aus der DE-OS 20 57 718 ist ein Verfahren zur Herstellung aktivierter Aminocarbonsäureester durch Umsetzung einer schutzgruppenhaltigen Arrinocarbonsäure mit einer organischen Hydroxylverbindung in Gegenwart mindestens äquimolarer Mengen eines tertiären Phosphins und eines Disulfids, dessen Disulfid-Brücke zwei, in λ- oder y-Stellung mindestens ein N-Atom enthaltende heteoaromalische Ringe verknüpft, bekannt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Verwendung des tertiären Phosphins relativ unwirtschaftlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes und wirtschaftlich vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Peptiden aus schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Peptiden aus schtitzgruppenhaltigcn Aminocarbonsäuren oder Peptiden mit freier Carboxylgruppe und schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren

JO oder Peptiden mit freier Aminogruppe in Gegenwart mindestens äquimolarer Mengen eines Disulfids, dessen Disulfid-Brücke zwei, in α- oder y-Stellung mindestens ein N-Atom enthaltende heteroaromatische Ringe verknüpft, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung außerdem in Gegenwart mindestens äquimolarer Mengen eines Triarylphosphis durchführt.

Dieses Verfahren ist durch die Verwendung von Phosphiten wirtschaftlich besonders vorteilhaft

Bei der Ausführungs des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Reaktion vorteilhafterweise durch inniges Zusammenbringen der vorstehend erwähnten vier Reaktionspartner, nämlich der Aminokomponente, der Carboxylkomponente, des Disulfids und des Phosphits in einem geeigneten Lösungsmittel bewirkt werden. Die Reihenfolge, in der die vier Reaktionspartner hinzugefügt werden, ist kein entscheidendes Merkmal, jedoch werden geeigneterweise die vier Reakiionspartner gleichzeitig in das Reaktionssystem eingemischt, oder drei Reaktionspartner mit Ausnahme des Phosphits werder. gelöst und danach wird das Phosphit zu der erhaltgenen Lösung hinzugefügt.

Die Carboxyl- und Aminokomponenten, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsstoffe verwendet werden können, können irgendwelche Vertreter der Aminosäuren und Peptide sein, die allgemein bei einer Peptidsynthese verwendet werden (beispielsweise wird auf »Chemistry of Proteins«, Vol. 1, (1969), herausgegeben von S. Akabori.T. Kaneko &K. N a r i t a, Kyoritsu Shuppan Co. Ltd., Japan verwiesen). Die Amino- und Carboxylkomponenten, die erfindungsgemäß zu verwenden sind, sind solche spezifisch geschützten Aminosäuren oder Peptide.

Nachstehend werden Beispiele für Schutzgruppen für die vorstehend erwähnten, anderen aktiven, funktioneilen Gruppen, die sich nicht an der erfindungsgemäßen Reaktion beteiligen sollen, angegeben. Schutzgruppen für die Aminogruppe sind z. B. eine substituierte oder unsubstituierte Benzyloxycarbonylgruppe, eine tert. Alkoxycarbonylgruppe, Formylgruppe, Trifluoracetylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Triarylmethylgruppe, eine substituierte Thiocarbonylgruppe, oNitrophenoxyacetylgruppe, eine Trialkylsilylgruppe, eine Arylidengruppe und eine Acetoacetylgruppe; Schutzgruppen für die Carboxylgruppe sind z. B. eine Alkylestergruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Benzylestergruppe, Phthalimidomethylestergruppe, Benzhydrylestergruppe und eine substituierte Hydrazinogruppe; Schutzgruppen für die Guanidylgruppe sind z. B. die Benzyloxycarbonylgruppe und die Nitrogruppe und Schutzgruppen für das Stickstoffatom im Imidazolteil und die Sulfhydrylgruppe sind z. B. die Benzyloxycarbonylgruppe und die Benzylgruppe, jedoch können auch andere Schutzgruppen, soweit sie für die Peptidsynthese verwendbar sind, in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise angewendet werden.

Die Triarylphosphite, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden können, enthalten als Arylgruppe eine Phenyl- oder Napthylgruppe, die mit Chlor, Brom, Fluor oder )od, einer Alkylgruppe. vorteilhafterwcise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Äthyl, Propyl und Butyl, und einer Alkoxygruppe, vorteilhafterweise mit I bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methoxy, Äthoxy, Propoxy und Btitoxy substituiert sein können.

Im Hinblick auf ihre Erhiiltliehkeit im Handel sind symmetrische Triphcnylphosphitc, in denen die Phenyl-

gruppe mit irgendeinem der vorstehend angegebnen Substituenten, z, B_t Tripbenylkpbospbit, Tris-(ch|orphenyl)-phosphit, Tris-(methoxypbenyl)-phosphit oder Tris-(methylphenyl-phosphit, substituiert sein kann, bevorzugte Beispiele für die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Triarylphosphite.

Das Disulfid, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann symmetrisch oder asymmetrisch sein. Beispiele für diese Disulfide sind Disulfide von 5- und/oder 6gliedrigen heteoraromatischen Ringen mit einem oder mehreren Stickstoffatomen als Heteroatom und zweckmäßigerweise mit einem Substituenten, wie Brom, Chlor, Fluor oder Jod, einer niederen Alkoxygruppe wie Methoxy, Äthoxy, Propoxy und Butoxy und einer niederen Alkylgruppe wie Meuhyl, π Äthyl, Propyl und Butyl, und Derivate davon, die ein kondensiertes Ringsystem enthalten, beispielsweise

2^'-Dipyridyldisulfid,

2,2'-Diprimkünyldisulfid, 4,4'-Dipyridyfdisulfid,

2,2'-DichinolyIdisuIfid,

2,2'-Dipyrazinyldisulfid,

2,2'-DichinoxalinyldisuIfid,

4,4'-Dichinazolinyldisulfid, e.e'-Diacridinyldisulfid,

2,2'-Diimidazolyldisulfid,

2,2'-Dibenzimidazolyldisulfid,

2,2'-Dibenzothiazolyldisulfid,

2,2'-DipurinyldisuIfid und jo

2,2'-Bis-(1-az?azulenyl)-disulfid.

Substituierte oder unsubstituiertc Dipyridyldisulfide werden bevorzugt, weil sie im \ laadel erhältlich sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Vt. fahren kann in r> zufriedenstellender Weise irgendein Lösungsmittel verwendet werden, das die Reaktion nicht nachteilig beeinflußt. Beispiele für Lösungsmittel, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind in einem weiten Bereich inerte organische Lösungsmittel, beispielswise Äther wie Dioxan und Tetrahydrofuran; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Chloroform und Methylenchlorid; Ester von Carbonsäuren wie Äthylacetat und Butylacetat und Amide wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid. Im Hinblick auf die Art des verwendeten Ausgangsmaterials, das Auflösungsvermögen des Lösungsmittels und andere Faktoren ist es jedoch erwünscht, in der vorliegenden Reaktion irgendeines der vorstehend angegebenen Amide als Lösungsmittel zu verwenden.

Die Reaktion des erfindungsgemäßen Verfahrens kann geeigneterweise auch in Gegenwart einer geringen Menge Wasser bewirkt werden.

Die Reaktionstemperawr ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren kein entscheidendes Merkmal, jedoch wir die Reaktion üblicherweise und bevorzugt bei Raumtgemeratur oder darunter Durchgeführt. Eine extrem hohe Temperatur ist wegen der Möglichkeit des Auftretens von Nebenreaktionen nicht vorteilhaft.

Die Reaktionsdauer ist ebenfalls kein entscheidendes Merkmal und kann hauptsächlich in Abhängigkeit von den Ausgangsstoffen und den verwendeten Reagenzien sowie von der Art des verwendeten Lösungsmittels und der angewandten Reaktionstemperatur variieren; im allgemeinen ist die Reaktion innerhalb von etwa 2 bis etwa 16 h beendet.

Nach Beendigung der Reaktion kann das gewünschte Produkt aus dem Reaktionsgemisch durch eine der üblichen Methoden gewonnen werden. Beispielsweise kann nach Beendigung der Reaktion ein geeignetes Lösungsmittel, in dem das gewünschte Produkt nicht löslich ist, entweder zu dem Reaktionsgemisch oder zu dem Rückstand, der nach Entfernen des Lösungsmittels von dem Reaktionsgemisch erhalten wird, hinzugefügt werden, wodurch sich das gewünschte Produkt als kristalline Substanz in situ abschneidet, und dann können die so abgeschiedenen Substanzen durch Filtration gewonnen werden. Das so erhaltene Produkt kann, falls erwünscht, durch eine der üblichen Methoden, wie Umkristallisation und Säulenchromatographie, wieter gereinigt werden, jedoch liegt das so gewonnene Produkt oft schon in reiner Form vor.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1
N-Benzoyl-L-leucylglycinäthylester

(a) In 5 ml Dimethylformamid wurden 467 mg (2 mmol) N-Benzoyl-L-Ieucin, 206 mg '2 mmol) Glycinäthylester und 485 mg (2,2 mmol) 2,2'-Dipyridyldisulfid gelöst, und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (2,2 mmol) Tris-(p-chlorphenyl)-phosphit hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde 15 h lang bei 30°C gerührt. Danach wurde das Lösungsmittel von dem Reaktionsgemisch abdestilliert und der Rückstand der Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von Silicagel unterworfen, wobei man 572 mg des gewünschten Produktes erhielt;Schmelzpunkt: 154°C;

[«]o-32,3°(C = 3, i; Äthanol).

(b) bis (e) Das gleiche Verfahren wie bei 1 (a) beschrieben wurde unter den in der folgenden Tabelle angegebenen Bedingungen, gegebenenfalls mit einem anderen Disulfid bzw. Phosphit, wiederholt.

Tabelle

Bei	Disulfid	Phosphil	Reaktion	unter	Aus	Schmelz	Mn
spiel	(2,2 mmol)	(2,2 mmol)	Rühren		beute	punkt	(C = 3,1;
			Zeitdauer	Temperatur			Äthanol)
			(h)	( C)	mg (%)	( C)

Kb) 2,2'-Dipyridyl-disullld

(485 mg)
1 (c) 2,2'-Dipyridyl-disulfid

Triphenylphosphit 15

(683 mg)

Tris-(p-methoxy- 3

phcnyl)-phosphit

(874 mg)

567(89) 153,5-154 -32°
507(78) 154 -}2,>°

Fortsetzung

Hei	DiSi)IIiU	Phosphit	Reaktion	unter	Aus	Schmelz	M/.
spiel	(2,2 mmoli	(2,2 mmol)	Röhren		heule	punkt	(C = 3,1;
			/.eildiiiier	Temperatur			Äthanol)
			Ib)	( O	mg (%)

1 (d) 2,2'-Bis(5-nitropyridyI)-disulfid (683 rag)

1 (e) 2,2'-Bis(5-methylpyridyl)-disulfid (547 mg)

Tris-(p-meUioxyphenyl)-phosphit (874 mg)

Tris-(p-chlorphenyl)-pho£phit(910g)

30

254 (40) 153,5

534 (84) 154

-32,7°
-32,3°

Beispiel 2

N-Benzyloxycarbonyl-L-asparaginyl-S-benzyl-L-cysteinmethylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 533 mg ( 2 remol) N-Benzyloxycarbonyl-L-asparagin, 451 mg ( 2 mmol) S-Benzyl-L-cysteinmethylester und 485 mg (2,2 mmol) 2,2'-DipyridyIdisuind gelöst, und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (2,2 mmol) Tris-(p-chlorphenyl)-phosphit hinzugefügt Das Gemisch wurde dann 2 h lang bei 15^CC gerührt. Danach wurden 50 ml Äther zu dem Reaktionsgemisch gegeben, um kristalline Substanzen auszuscheiden, die dann durch Filtration gewonnen wurden, wobei man 610 mg des gewünschten Produktes erhielt; Schmelzpunkt: 195° C -196° C

[«]_D-31_f7° (C = 2,4; Pyridin).

Beispiel 5

N^a-BenzyIoxycarbonyI-N^G-nitro-L-arginyl-L-leucinmethyler:;r

In 5 ml Dimethylformamid wurden /07 mg (2 mmol) N<*-Benzyloxycarbonyl-N^G-nitro-L-arginin, 290 mg (2 mmol) L-Leucinmethylester und 485 mg (22 mmol) 2£'-Dipyridyldisulfid gelöst, und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (2,2 mmol) Tris-(p-chlorphenyl)-phosphit hinzugefügt Das erhaltene Gemisch wurde 2 h lang bei 15°C gerührt Danach wurden 50 ml Äther zu dem erhaltenen Gemisch hinzugefügt um kristalline Substanzen auszuscheiden, die dann durch Filtration gewonnen wurden, wobei man 562 mg des gewünschten Produktes erhielt;Schmelzpunkt: 162°Cbis 163°C).

[λ]ο-23,5° (C = 1; Methanol).

Beispiel 3 N-Benzyloxycarbonyl-L-asparaginylglycinäthylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 533 mg (2 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-asparagin, 206 mg (2 mmol) Glycinäthylester und 485 mg (2,2 mmol) 2,2'-DipyridyI-disulfid gelöst und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (2,2 mmol) Tris-(p-chlorphenyl)-phosphit hinzugefügt Das Gemisch wurde 2 h lang bei 40°C gerührt Danach wurden 50 ml Äther zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt, um kristalline Substanzen auszuscheiden, die dann durch Filtration gewonnen wurden, wobei man 680 mg des gewünschten Produktes erhielt; Schmelzpunkt: 184°C bis 185°C.

[λ]ο-5,5° (C = 1; Dimethylformamid).

Beispiel 4

N-Benzyloxycarbonyl-L-glutaminyl-S-benzyl-L-cysteinmethylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 561 mg (2 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-glutamin, 4.51 mg (2 mmol) S-Benzyl-L-cysteinmethylester und 485 mg (2,2 mmol) 2,2'-Dipyridyldisulfid gelöst, und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (2,2 mmol) Tris-(p-Qhlorphenyl)-phosphit hinzugefügt. Das Gemisch wurde dann 2 h lang bei 15°C gerührt. Danach wurden 50 ml Äther zu dem erhaltenen Gemisch hinzugefügt, um kristalline Substanzen auszuscheiden, die dann durch Filtration gewonnen wurden, wobei man 570 mg des gewünschten Produktes erhielt; Schmelzpunkt: 20rC.

[λ]ο-303° (C ■= 2,4, Essigsäure).

Beispiel 6 N-Benzyloxycarbonyl-L-valylglycinäthylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 503 mg (2 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-valin, 206 mg (2 mmol) Glycinäthylester und 485 mg (22 mmol) 2,2'-DipyridyIdisulfid gelöst und zu der erhaltenen Lösung wurden 910 mg (22 mmol) Tris-(p-chlorphenyl)-phosphit hinzugefügt. Das Gemisch wurde dann 5 h lang bei 40°C gerührt. Das Lösungsmittel wurde von dem Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck abdestilliert, und zu dem Rückstand wurde Benzol hinzugefügt, um kristalline Substanzen abzuscheiden, die dann durch Filtration gewonnen wurden, wobei man 637 mg des gewünschten Produktes erhielt; Schmelzpunkt: 166° C.

Md-31.8°(C = 1,0; Methanol).

Beispiel 7 N-Benzyloxycarbonyl-L-seryl-L-tyrosinjrnethylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 478 mg (2 mmol) Benzyloxycarbonyl-L-serin, 390 mg (2 mmol) Tyrosinmethylester, 485 mg (22 mmol) 2,2'-Dipyridyldisulf;d und 681 mg (2U mmol) Triphenylphosphit gelöst, und das erhaltene Gemisch wurde 12 h lang bei 20° C gerührt Das Lösungsmittel wurde von dem P.eaktionsgemisch unter vermindertem Druck aodestilliert, und der Rückstand wurde der Säulenchromatographie unter Verwendung von Silicagel unterworfen, wobei man 531 mg des gewünschtgen Produktes erhielt; Schmelzpunkt: 115°C bis 116° C. [k]V +13,5° (C - 2; Dimethylformamid).

Beispiel 8

N-Benzyloxycarbonyl-S-benzyl-l.-cysteinyl-L-tyrosyl-L-isoleucyl-L-glutaminyl-

L-asparagin-tcrt.-butylester

In 5 ml Dimethylformamid wurden 501 mg(1 mmolJN-Benzyloxycarbonyl-S-bcnzyl-

L-cycsteinyl-L-tyrosin,
429 mg (I mmol) L-lsoleucyl-L-glutaminyl-

L-asparagin-teri.-buty tester, 242 mg(1,t mmol) 2,2'-Dipyridyldisulfid und 455 mg (I,I mmol)Tris-p-chlorphenyl)phosphil gelöst, und das erhaltene Gemisch wurde dann 12 h l;ing

bei 15⁰C gerührt. Das Lösungsmittel wurde von der Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck abdestil liert, und zu dem Rückstand wurde ein Gemisch voi Methylenchlorid mit Äther hinzugefügt, um kristallin^ Substanzen zu erhalten. Die Substanzen wurden dam durch F'illraiion gewonnen und nacheinander mit den vorstehend angegebenen Gemisch, 0,2 n-Salzsäurc Wasser, einer 5%igen wäBrigen Lösung von Natriumbi carbonat und dann mit Wasser gewaschen um anschließend luftgetrocknet. Man erhielt 732 mg de gewünschten Produktes; Schmelzpunkt: 230"C.
[λ] 1-20.0 (C = 0.5: Dimethylformamid).

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von Peptiden aus schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden mit freier Carboxylgruppe und schutzgruppenhaltigen Aminocarbonsäuren oder Peptiden mit freier Aminogruppe in Gegenwart mindestens äquimolarer Mengen eines Disulfide, dessen Disulfid-Brücke zwei, in α- oder y-Stellung mindestens ein N-Atom enthaltende heteroaromatische Ringe verknüpft, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung außerdem in Gegenwart mindestens äquimolarer Mengen eines Triarylphosphits durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses in Gegenwart von Triphenylphosphit oder eines Tris-(chlorphenyl)-, Tris-(methoxyphenyl)- oder Tris-(methyl-phenyl)-phosphits durchführt. m