JP2001518946A

JP2001518946A - 有機分子の固相有機合成のためのＲｉｎｋ−クロライドリンカー

Info

Publication number: JP2001518946A
Application number: JP54176998A
Authority: JP
Inventors: ガリギパティ，ラビ・エス
Original assignee: SmithKline Beecham Corp
Current assignee: SmithKline Beecham Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2001-10-16
Also published as: CA2285175A1; WO1998044329A3; EP0971947A4; WO1998044329A2; EP0971947A2

Abstract

(57)【要約】本発明は固相化学に用いるための新規リンカー、その製造およびリンカーの使用方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】有機分子の固相有機合成のためのＲｉｎｋ−クロライドリンカー発明の分野本発明は固相化学において使用するための新規なリンカー、その製造およびリンカーの使用方法に関する。発明の背景種々の生物学的工程を効果的に調節することができる新規な化学的な基についての継続的な探索において、探索を行うための標準的な方法は、既に存在する化合物、例えば天然に存在する化合物または合成ライブラリーもしくはデータバンクに存在する化合物をスクリーニングすることである。既に存在する化学的な基の生物学的活性は、その基を、スクリーニングされる化学的な基のある特性を試験するように設計されたアッセイ、例えば、その基のある種の受容体部位に結合する能力を試験する受容体結合アッセイに適用することにより測定される。多数の無作為に選択された化合物を生物学的活性についてスクリーニングするのに要する時間および費用を減少させる試みにおいて、いくつかの手段が開発され、リード化合物を発見するための化合物のライブラリーが提供された。新規なリード構造物の探索には、分子多様性の化学的生成が主たる手段となっている。現在、特にペプチドおよびペプチドライブラリーを合成し、同定するための、多くの分子的に多様な化合物を化学的に生成する既知方法は、一般に、固相合成を用いるものである。例えば、いくらかのペプチドがなお樹脂に結合したままであり、配列決定することができるが、ある量のペプチドを樹脂から遊離させ、可溶形態にてアッセイできるように、ペプチドと樹脂の間を選択的に切断できるリンカーを得る方法を開示する、Leblらの、Int.J.Pept.Prot.Res.41：201（1993）；ポリスチレンまたはポリアクリルアミド樹脂などの固体支持体上で直鎖ペプチドを合成する方法を開示する、Lamらの、Nature,354：82（1991）および（ＷＯ９２／０００９１）：９６−ウェルのマイクロタイタープレートのウェルの配列に対応するようにブロック上に配列されたポリスチレン誘導体のピン上でのペプチド合成を開示する、Geysenらの、J.Immunol.Meth.102：259（1987）；および可溶性ペプチドのプールを含む抗体または受容体結合配列を新たに決定する解決方法を開示する、Houghtenらの、Nature,354：84（1991）およびＷＯ９２／０９３００を参照のこと。技術的な考察は別として、リード化合物を作成するためのこれらすべての方法が有する主たる欠点は、リード化合物の品質にある。直鎖ペプチドは、歴史的に、医薬品を設計するには相対的に貧相なリード化合物であった。とりわけ、直鎖ペプチドを非ペプチドリード化合物に変換する合理的な方法はない。前記したように、ペプチド受容体に対する非ペプチドリード化合物を決定するために、ラージデータバンクの化合物をスクリーニングし、各化合物を個々に試験しなけらばならない。この点に関して、とりわけコンビナトリアルケミストリーおよび多段階同時合成（multiple simultaneous synthesis）またはパラレル合成において、固相合成を有機化合物の製造に適用することに関心が高まってきている。一般に、固相方法を制限する一つの原因は、有機分子を固相支持体に結合させるリンカーにある。使用が容易であり、ライブラリーの構成成分を遊離する条件が穏やかであるという理由から、Ｒｉｎｋリンカー(Rink,H.、Tetrahedron Lett.28:3787-3790( 1987))がいくつかの化学ライブラリーの合成に効果的に適用されている(Gordeev ,M.F.、Patel,D.V.およびGordon,E.M.、J.Org.Chem.61:924-928（1996）；Norma n,T.C.、Gray,N.S.、Koh,J.T.およびSchultz,P.G.、J.Am.Chem.Soc．p118：7430 -7431（1996）;Ward,Y.D.およびFarina,V.、Tetrahedron Lett.37:6993-6996（1 996）)。しかしながら、Ｒｉｎｋリンカーは、現在、アミドおよびカルボン酸の製造における使用に限定されている。従って、広範囲に及ぶ固相化学に有用なＲｉｎｋリンカーに対する要求がある。本明細書において、本発明者らは、とりわけアミン、アルコールおよびチオールを固体支持担体に結合させるための極めて一般的で実質的な方法を可能とする、Ｒｉｎｋ−クロライドリンカーの製造を記載する。発明の要約本発明は、式（Ｉ）で示される新規な固相Ｒｉｎｋリンカー（以下、樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーまたはＲｉｎｋ−クロライドリンカーという）に関する。このリンカーは、現在使用されているＲｉｎｋ−酸リンカーと比べて顕著に改良されている。現在のところ、既知のＲｉｎｋ−酸リンカーの使用はアミドおよびカルボン酸の製造に限定されている。本発明の式（Ｉ）で示される改良されたＲｉｎｋ−クロライドリンカーを用いることにより、Ｒｉｎｋ法を多数の官能基結合に利用できるようになる。Ｒｉｎｋ−クロライドリンカーを使用することにより、アミン、アルコールおよびチオール（フェノールおよびチオフェノールを含む）を固体支持担体に結合する方法が、極めて一般的かつ実質的になる。従って、本発明の別の態様は、固相合成において、Ｒｉｎｋ−クロライドリンカーを用いる樹脂結合合成により化合物を製造する方法にある。この方法は固相コンビナトリアルケミストリーまたは多段階同時合成（「パラレル合成」）の既知の方法を用いてコア分子構造の周辺に設計される化合物のコンビナトリアルライブラリーの創製に適用できる。薬物療法に有用である可能性のある特定の物理学的特性を試験するために設計された生物学的検定において、このリンカーを用いて生成された化合物または化合物のライブラリーを試験できる。発明の詳細な記載「樹脂」、「固体支持担体」、「不活性樹脂」、「重合性樹脂」または「重合体樹脂支持体」なる語は、本明細書においてあるとすればすべて、ビーズ、ペレット、ディスク、キャピラリー、中空ファイバー、針、固体ファイバー、セルロースビーズ、多孔性ガラスビーズ、シリカゲル、グラフト共重合ビーズ、ポリアクリルアミドビーズ、ラテックスビーズ、Ｎ,Ｎ'-ビス-アクリロイルエチレンジアミンで架橋されていてもよいジメチルアクリルアミドビーズ、疎水性重合体で被覆されたガラス粒子等、すなわち剛性または半剛性表面を有する物質などのビーズまたは他の固体支持担体を意味するのに用いられる。固体支持担体は、例えば、架橋ポリスチレン樹脂、ポリエチレングリコール−ポリスチレン樹脂、およびそれ自体用いることができ、当業者に公知または明らかである他のいずれかの物質からなるのが適当である。「置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体」なる語は、本明細書にてあるとすればすべて、求核物質がＲｉｎｋリンカーを介して樹脂に結合するように、樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質と（Ｒｉｎｋリンカーの塩化物の置換体と）カップリングさせることで生成された中間体を意味するのに用いる。「付加的な合成化学」なる語は、本明細書にあるとすればすべて、求核物質をポリマー樹脂から切断する前に、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対してなされる化学反応を意味するのに用いられ、ここでその化学反応はＲｉｎｋ−クロライドリンカーと和合的であって、かつ非反応性であり、求核物質の誘導体を製造するのに用いることができる。置換された樹脂結合のＲｉｎｋ −クロライド中間体上でなされる付加的な合成化学が、誘導化求核物質を切断する前になされることは当業者であれば理解されよう。求核物質／Ｒｉｎｋ−クロライド結合と不和合的である、すなわち求核物質をＲｉｎｋ−クロライドリンカーから切断させる化学反応は、本発明の方法に用いることができる付加的な合成化学には含まれない。「樹脂結合合成」および「固相合成」なる語は、本明細書において、互換的に、単一の分子／化合物かまたは分子的に多様な化合物のライブラリーのいずれかを製造するために用いられる一連の化学反応を意味するのに用いられ、ここで化学反応は結合、とりわけＲｉｎｋ−クロライド結合を介してポリマー樹脂に結合する化合物に対してなされる。固体支持担体上での化学的合成は、小型有機分子のコンビナトリアルライブラリーの作成における基礎となっている。すなわち、リンカー技法を介して出発物資を固体支持担体に結合させる信頼性のある一般的な方法が、成功したいずれの固相合成法よりも優れている。かかるリンカー技法はまた、反応生成物の構造を傷つけることなく、比較的穏やかな反応条件下で反応生成物を容易に切断しやすいものでなくてはならない。使用が容易であり、ライブラリーの構成成分を固体支持担体から放出させるための条件が穏やかであるという理由から、Ｒｉｎｋリンカーはある化学ライブラリーの合成に効果的に使用されてきた。しかしながらＲｉｎｋ技法は、現在、アミドおよびカルボン酸の製造に限定されている。本明細書において、本発明者らは、Ｒｉｎｋ−クロライドリンカーの製造および有用性を記載する。このリンカーは、アミン、アルコールおよびチオールの固体支持担体への結合、これらの樹脂結合の化合物の誘導化およびトリフルオロ酢酸を用いる樹脂からの実際的な放出に関する極めて一般的かつ実用的な方法を可能とするものである。樹脂結合のＲｉｎｋ−酸リンカーをトリフェニルホスフィンおよびヘキサクロロエタンと反応させることにより、樹脂結合のＲｉｎｋ−酸リンカー、１-スキーム１を本発明の樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド樹脂、２-スキーム１に変換できる。このようにして得られた２-スキーム１は室温で数日間安定しており、活性をなんら損失することなく使用することができる。スキーム１穏やかな反応条件下で、２-スキーム１を種々の求核物質（「Ｎｕ」）と簡単に反応させることができる（以下のスキーム２および表Ｉを参照のこと）。本明細書に記載する求核物質は市販されているかまたは公知方法を用いて製造することができる。スキーム２Ｒｉｎｋ−クロライドは一級および二級アミン、アニリン、アルコール、フェノール、チオール、チオフェノールならびにカルボン酸と効率的に反応する。そのカップリングは、通常、不活性環境下、室温で１８-２６時間、Hunig塩基の存在下、ジクロロエタン中で行う。カップリング効率度をＭＳＡＮＭＲでモニター観察し、ついでジクロロメタン中３−５％ＴＦＡを用いて生成物を樹脂から切断する。リガンドの樹脂からの放出は、残りの樹脂のＭＡＳＮＭＲにより明らかにされるように３０分以内に完了する。表Ｉから明らかなように、カップリングは一般的であり、効率が高い。樹脂からの切断は容易であるが、小型分子ライブラリーの構築に一般に用いられる広範な化学反応を行うのに十分安定である。いくつかの例をスキーム３に示す。スキーム３置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を作成した後、ＴＦＡで切断する前に、求核物質のコアを誘導するために、その中間体に付加的な合成化学を行ってもよいことが解るであろう。従って、本発明の別の態様は（ａ）樹脂結合のＲｉｎｋ−酸リンカーを式（Ｉ）で示される樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーに変換する工程；（ｂ）適当な条件下で樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質とカップリングさせ、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る工程；および（ｃ）付加的な合成化学を置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対して行い、樹脂結合の誘導化求核物質を得る工程；からなる樹脂結合の合成法により化合物を合成する方法である。樹脂結合の誘導化求核物質を貯蔵および／またはさらなる誘導化のために樹脂に結合させたままとすることができ、または約３から５％ＴＦＡを用いて樹脂から切断してもよい。さらに別の態様では、本発明は、（ａ）樹脂結合のＲｉｎｋ−酸リンカーを、式（Ｉ）：で示される樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーに変換する工程；（ｂ）適当な条件下で樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質とカップリングさせ、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る工程；（ｃ）所望によりその置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を複数の部分に分割する工程；（ｄ）付加的な合成化学を置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対して行い、樹脂結合した誘導化求核物質を得る工程；および（ｅ）所望によりその部分を再び組み合わせてもよい工程；からなる樹脂結合した合成による分子的に多様な化合物のライブラリーを合成する方法である。本明細書の開示に基づいて、本発明のライブラリーを創製するのに多くの可能性のある合成法があることが当業者には理解できよう。例えば、スプリットおよび混合技法またはパラレル合成技法を用いてライブラリーを作成することができる。その合成法のいずれかより作成したライブラリーは分子的に多様であり、同時に作成できる。本明細書に記載するＲｉｎｋ−クロライドリンカーを用いて、ライブラリーをポリマー樹脂上に調製する。例えば、誘導化すべき化合物(適当な求核物質)をＲｉｎｋ−クロライドリンカーを介してポリマー樹脂に結合させ、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る。一つの具体例では、樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を試薬混合物と反応させることで置換基（複数でも可）を修飾する。別の具体例では、樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライド中間体のアリコートを、その各々が樹脂結合した求核物質のコア上の一の位置を修飾するであろう個々の試薬と反応させ、ついで得られた生成物を一緒に混合して誘導化した樹脂結合の中間体のライブラリーを形成する。ついで、付加的な合成化学により形成された中間体を分割し、再び組み合わせる工程を繰り返すことにより、このライブラリーをさらに誘導化してもよい。本発明のライブラリーを本明細書に従って作成する場合、各ポリマー支持担体が、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対してなされた付加的な合成化学により形成された単一の種を担持することは当業者に明らかであろう。所望により樹脂結合したアリールシラン中間体を部分的に分割および再び組み合わせてもよい工程が、コンビナトリアル合成により得られる樹脂結合の求核物質上の誘導化を変えることを目的とするのは当業者には明らかであろう。もちろん、合成経路の間のいずれの点でも樹脂結合した求核物質中間体を部分的に分割できることは当業者には明らかであろう。その経路の間のいずれの点でも部分的に再び組み合わせることができ、またはもっと誘導化する必要がある場合、さらに繰り返すことができる。従って、製造される最終生成物のライブラリーに必要な多様性の種類に応じて、部分的に分割し、付加的な合成化学を行い、部分的に再び組み合わせる工程を、各々、１回以上行ってもよいことは当業者に明らかである。本発明により、樹脂結合したアリールシラン中間体に対して付加的な合成化学を行い、分子的に多様な化合物のライブラリーを創製した後、化合物を分離し、当業者に公知の慣用的な分析技術により、例えば赤外線分光測定法または質量分光測定法により特性化できる。樹脂に結合したままで化合物を特性化するか、または前記した条件を用いて樹脂から切断し、次いで分析してもよい。加えて、ライブラリーの化合物のアレイを、一部、樹脂に結合させたままで、ライブラリーの化合物のアレイを、一部、樹脂から切断し、特性化し、分析してもよい。実施例Ｒｉｎｋ−クロライド（２-スキーム１）の製造樹脂結合Ｒｉｎｋ−酸、１-スキーム１（１.０ｇ、１.６ミリモル）のＴＨＦ（２５ｍｌ）中懸濁液に、トリフェニルホスフィン（２.３２ｇ、８.８ミリモル）およびヘキサクロロエタン（２.１３ｇ、８.８ミリモル）を加えた。反応混合物を一定のアルゴン流で６時間かきまぜた。樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド、２-スキーム１を濾過し、ＴＨＦおよびアセトンで洗浄した。塩素分析およびＭＡＳＮＭＲ(δ５.８５でのＣＨ(ＯＨ)のシグナルが完全に消失する)により反応が完了したことを確認した。塩素分析は、化学量論的な塩素の量を示した。Ｒｉｎｋ−クロライドと種々の求核物質との反応２-スキーム１（０.９６ｇ、１.６ミリモル）のジクロロエタン（２５ｍｌ）中懸濁液に、Hunig塩基（１ｍｌ）および必要な求核物質（１０ミリモル）を加えた。反応混合物を一定のアルゴン流で６-１２時間かきまぜた。樹脂を濾過し、ジクロロメタン、ＭｅＯＨ、Ｈ₂Ｏ、ＥｔＯＨ、ＣＨ₂Ｃｌ₂およびＭｅＯＨで洗浄した。ＭＡＳＮＭＲ、ＩＲまたは元素分析により反応が完了したことを確認した。元素分析は、塩素が存在せず、適当な化合物についての化学量論量の窒素または硫黄を示した。Ｒｉｎｋ−結合リガンドからの切断個々のビーズとして、または大量の置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド部に３％ＴＨＦ／ＣＨ₂Ｃｌ₂を加えた。３０分間切断を行い、ＭｅＯＨ：ＭｅＣＮ／１：１で抽出して生成物を単離した。その化合物を出発物質（求核物質）の標体と比較して表Ｉのすべての切断生成物を同定した。上の記載は、その好ましい態様を含め、本発明を十分に開示するものである。本明細書中に具体的に開示された態様の修飾および改良は以下の請求の範囲内にある。さらに工夫することなく、当業者は上の記載を用いて本発明を最大限利用することができると考えられる。従って、いずれの実施例も単なる例示を意図するものであって、何ら本発明の範囲を限定するものではない。独占権または特権を請求する本発明の具体例を以下に規定する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｆ 8/30 Ｃ０８Ｆ 8/30

Claims

【特許請求の範囲】１．式（Ｉ）：で示される樹脂結合した化合物。２．樹脂結合したＲｉｎｋ−酸リンカーをトリフェニルホスフィンおよびヘキサクロロエタンと反応させる方法により製造した、請求項１に記載の式（Ｉ）で示される樹脂結合した化合物。３．樹脂結合合成による化合物の合成法であって、（ａ）樹脂結合したＲｉｎｋ−酸リンカーを、式（Ｉ）：で示される樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーに変換する工程；（ｂ）適当な条件下、樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質とカップリングさせて、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る工程；および（ｃ）付加的な合成化学を置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対して行い、樹脂結合した誘導化求核物質を得る工程；からなることを特徴とする方法。４．さらに、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体から誘導化求核物質を切断する工程を含む請求項３記載の方法。５．樹脂結合合成による化合物の合成法であって、（ａ）樹脂結合したＲｉｎｋ−酸リンカーを、式（Ｉ）：で示される樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーに変換する工程；（ｂ）適当な条件下、樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質にカップリングさせて、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る工程；（ｃ）付加的な合成化学を置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対して行い、樹脂結合した誘導化求核物質を得る工程；および（ｄ）樹脂結合した誘導化求核物質を切断する工程；からなることを特徴とする方法。６．樹脂結合合成による多様的化合物のライブラリーの合成法であって、（ａ）樹脂結合したＲｉｎｋ−酸リンカーを、式（Ｉ）：で示される樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーに変換する工程；（ｂ）適当な条件下、樹脂結合したＲｉｎｋ−クロライドリンカーを適当な求核物質にカップリングさせて、置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を得る工程；（ｃ）その置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体を複数の部分に分割してもよい工程；（ｄ）付加的な合成化学を置換された樹脂結合のＲｉｎｋ−クロライド中間体に対して行い、樹脂結合した誘導化求核物質を得る工程；および（ｅ）その部分を再び組み合わせてもよい工程；からなることを特徴とする方法。７．（ｃ）のその部分を分割する工程、（ｄ）の付加的な合成化学を行う工程、および（ｅ）のその部分を再び組み合わせる工程を、１回以上行う請求項６記載の方法。８．約３ないし５％ＴＦＡと反応させることにより、樹脂結合したＲｉｎｋ− クロライド中間体から誘導化求核物質を切断する請求項５記載の方法。