JP2005538122A - 薬物発見のための単糖の誘導体 - Google Patents
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Abstract
潜在的に生物学的に活性な化合物のコンビナトリアルライブラリーの調製のための新しい化合物および方法は、単糖のフラノースまたはピラノースの誘導体である式(I)の単糖に基づく。
Description
発明の分野
本発明は、天然および非天然の単糖に基づく、潜在的に生物学的に活性な化合物のコンビナトリアルライブラリーの調製のための新しい化合物および方法に関する。これらの化合物は、脂溶性、サイズ、機能および他の特性を変化させる観点から、新規な薬物もしくは薬物様化合物、または有用な特性を有する化合物を発見する特別の目的で、官能化される。本発明は、芳香族性および電荷の付加を含む糖環について種々に官能化された、単糖の溶液または固相合成、ファーマコフォア(pharmacophoric)基の付加、ならびにアミノ酸およびペプチド側鎖ユニットまたはそのアイソステア(isostere)の配置のための、中間体、プロセス、および合成ストラテジーを提供する。
本発明は、天然および非天然の単糖に基づく、潜在的に生物学的に活性な化合物のコンビナトリアルライブラリーの調製のための新しい化合物および方法に関する。これらの化合物は、脂溶性、サイズ、機能および他の特性を変化させる観点から、新規な薬物もしくは薬物様化合物、または有用な特性を有する化合物を発見する特別の目的で、官能化される。本発明は、芳香族性および電荷の付加を含む糖環について種々に官能化された、単糖の溶液または固相合成、ファーマコフォア(pharmacophoric)基の付加、ならびにアミノ酸およびペプチド側鎖ユニットまたはそのアイソステア(isostere)の配置のための、中間体、プロセス、および合成ストラテジーを提供する。
発明の背景
薬物発見の分野において、潜在的に生物活性分子の合理的な設計を可能にする新規な足場についての一定の必要性が存在する。炭水化物は、高度の置換を可能にする足場の供給源を提供するような調査下で、近年到来し、そして機能的および構造的の両方の多様性へのアクセスを提供する。単糖分子の性質は、薬物発見において現在使用されている足場よりも大きい程度の分子空間へのアクセスを提供し得る、利用可能な多数の異なる立体異性体が存在するようなものである。
薬物発見の分野において、潜在的に生物活性分子の合理的な設計を可能にする新規な足場についての一定の必要性が存在する。炭水化物は、高度の置換を可能にする足場の供給源を提供するような調査下で、近年到来し、そして機能的および構造的の両方の多様性へのアクセスを提供する。単糖分子の性質は、薬物発見において現在使用されている足場よりも大きい程度の分子空間へのアクセスを提供し得る、利用可能な多数の異なる立体異性体が存在するようなものである。
炭水化物モノマーは、ヒドロキシル基を主に含み得るが、アミノ酸および/またはカルボキシレート官能基のような他の官能基を含み得る。要するに、炭水化物ベースの分子および構造多様性を介する薬物発見に関与するコンセプトは、2要素からなる:(1)第1のコンセプトは、生物学的関連性があるいくつかの異なる部分を表示するために炭水化物環全体にわたって見出される高い官能基密度の利用を含む。この置換に対しては、以下において、2重の重要性が存在する;(i)環周囲の置換基の相対位置は、お互いに関連して変化し得、(ii)各々の個々の部分は、このような部分の1つのクラスについて置換され得、従って、これら自体が変化し得る(例えば、アルギニン模倣物は、他のペプチド模倣物に関連して、環の周りに1,2,3,4または5位で置換され得、同じ徴候により、アルギニン模倣物は、全てが同様に置換され得るあるクラスの異なるアルギニンバイオアイソステアを示し得る)。(2)第2のコンセプトは、炭水化物アイソマーに固有の構造多様性を利用することを含む。炭水化物環周囲の置換基の各々は、理論的に非常に多様な分子空間へのアクセスを可能にするアキシャルまたはエカトリアルコンフィギュレーションのいずれかで存在し得る。多数の単糖は、天然に存在し、これは、それら自体の権利において有用であることとは別に、より標準的でないコンフィギュレーションへアクセスするために、安い出発材料としてそれら自体を提供する。
薬物発見のための有用な構築ブロックとして炭水化物を促進する他の因子が存在する。例えば、糖環上の官能基の相対位置は、これらが例えばペプチドターンおよびループのようなペプチドモチーフならびに環式ペプチドの模倣を効果的に可能にするように、従来空間が開いている。
足場のような単糖を使用する試みにおいて出くわす主要な困難は、単糖化学反応に関連する。過去において、炭水化物化学反応は、困難な、時間のかかる、そして費用効率的でないと考えられた。特に、単糖の官能基(通常5つ)のいずれか1つへの自由なアクセスを可能にするために要求される直交保護基化学反応の程度は、高すぎるので、今までに商業的に実現可能な様式でなされないと見なされていた。推論として、より容易になされるペプチド合成は、最大3つの直交保護基を必要とするのみであり、さらに、ペプチド合成について要求される条件はしばしばより穏やかであり、従って、ペプチド合成は、今までのところ、炭水化物合成よりも容易になされ得る。幸運なことに、合成炭水化物化学反応における最近の発展により、分子足場としての炭水化物への定期的なアクセスが可能となった。最近の特許出願(PCT AU00/00025)において、本発明者らは、オリゴ糖合成に適した一連の直交保護構築ブロックを開示した。この出願において提供される構築ブロックはまた、本発明の化合物の合成において中間体としての使用に適しており、技術水準を規定する化合物および方法を示す。
多数の炭水化物ベースのテンプレートおよび足場は、現在、科学文献において公開されている。Gruner et. al.,(Chem. Rev., 2002, 102, p491-514)による主要な貢献のレビューは、この活性を強調する。一般的な文献中に、2つの別個の型の炭水化物テンプレート(i)糖アミノ酸および(ii)炭水化物足場が存在する。
糖アミノ酸は、アミン官能基およびカルボン酸官能基の両方を有し、ペプチド型合成においてアミノ酸の代わりに使用される炭水化物である。この目的のための単糖の合成は、フラノイド糖についてFleet(Tetrahedron, 1996, 52, p10711;Tetrahedron Assym., 1996, 7, p387; Tetrahedron Assym., 1996, 7, p157)およびLe Merrer(Tet. Lett., 1995, 36, p6887)の研究によって、ピラノイド糖についてDondoni(J. Org. Chem., 1994, 59, p6404)、Vogel(J. Carbohyd. Chem., 1994, 13, p37)およびKessler(上のChem. Rev.を参照のこと)によって例示されている。
糖アミノ酸は、ペプチド合成において、そして種々の生物学的目的(上のChem Reviewsを参照のこと)についての直鎖状オリゴマーの形成において使用されている。重要なことには、これらの化合物の全てが、炭水化物環に直接結合したアミノ官能基およびカルボキシレート官能基を含み、これらの官能基は、それらの使用における中心コンセプトであるアミド結合形成プロセスに関与する。この型の化合物は、本発明の化合物とは明確に異なる。
炭水化物足場はまた、少なくとも切実な要求によって、科学技術文献においてかなりの注目を集めている。コンセプトにおいて、これらの化合物は、薬学的に活性な部分が存在するキラル足場を提供する。これは、技術水準に追加するものであり、かつこれとは別個のものである本発明の分野である。
足場としての炭水化物の使用は、強力なNK−1レセプターアンタゴニスト(Hirschmann et al., J. Am. Chem. Soc., 115, 12550-12568, 1993), (Hirschmann et al., J. Med. Chem., 39, 2441-2448, 1996)を開発するためにこのコンセプトを使用するHirschmannおよび共同研究者(Hirschmann et al., J. Am. Chem. Soc., 114, 9217-9218, 1992)によって公表された。この研究の基礎はまた、Hirschmann et al.(PCT/US1994/012233)によって特許されている。
同様の様式で、Papageorgiouらは、フラノイド構造にこのコンセプトを適用して、プロセスにおける弱いソマトスタチンインヒビターを開発した(Papageorgiou et. al, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2, 135-140, 1992)。
インテグリンレセプターおよびエンドセリンレセプターの弱いインヒビターはまた、このコンセプトを適用することによって開発された(Nicolaou, K.C., et al., Tetrahedron, 1997, 53, p8751; Moitessier, N., et al., Lett. Pep. Sci., 1998, 5, p75; Moitessier, N., et al., Bioorg. Med. Chem., 2001, 9, p511)。
多数の他の研究グループは、この足場原則に基づいて化合物のライブラリーを開発し、これらのグループは、Grunerのレビュー(上述)において参照される。現在までの多数の研究にもかかわらず、上に開示された化合物は、現在の研究からこれらを区別する3つの共通の特徴を有する:(i)全ての置換基は、酸素結合を介して足場に結合し、(ii)アノマー位置は、常にOグリコシドであり、そして(iii)利用可能なヒドロキシル位置の全てが置換される。
これらの特徴は、一緒に採用される場合、化合物の利用性に重大な制限を課す。例えば、エーテル結合は、かなりの回転自由を提供し、回転自由は、しばしば減少した生物学的活性を生じることが一般に受け入れられている(Murphy et. al., J. Org. Chem., 68, 5692-5704, 2003)。この目的に対して、本発明は、炭水化物環に直接結合した1つまたは2つのアミンを有する炭水化物テンプレートに関し、これは、例えば、有意に減少した回転自由およびしばしば優れた物理的特性を有する、アミド結合、スルホンアミド結合、尿素結合およびカルバモイル結合部分の導入を可能にする。
同様の様式で、全ての位置が置換される要件は、より大きい生物学的活性を与えることなく、より高い親油性、より高い分子量およびより低い溶解度の化合物を導き得る。本発明において、本発明者らは、置換されていない1つまたは2つのヒドロキシル位置を有する化合物を開示し、これは、対応する完全に置換された分子について予想される、一般的に改善された溶解度特徴およびより低い分子量を可能にする。
これら2つの特徴は、文献中に記載される化合物に対する有意な改善を示し、そして本発明者らによるかなりの新しい方法の開発の結果である。
現在までの科学および特許文献において報告された全ての炭水化物足場研究のうちで、本発明者らは、糖アミノ酸クラスの外側に足場を含むアミンのいくつかの例を見出した。Kunzら(WO99/07718)は、薬物発見のための足場として2−デオキシ2−アミノ糖を特許請求の範囲としている。この引用は、2つの位置または任意の他の位置における環に直接結合したアミン基を有する化合物を教示しないかまたは例示しない。
Kunzにおける開示は、足場としてのグルコース、ガラクトースおよびマンノースの使用に詳細に関連しており、記載される方法は、一般的に、他の単糖足場には適用可能でない。対照的に、本発明の化合物はすべて、開示される合成条件下で、糖ヒドロキシルの低反応性によって示される狭い範囲の非置換の置換基によってさらに制限される全てのOグリコシドである。この技術は、本発明に対して重大な不利益を示すことが明らかである;変換の効率、可能性のある置換基の範囲、代替的なオキシおよびアミノの両方の立体化学的配向を導入する種々の反転化学反応、およびKunzの出願の方法を越える有意な改善を示す本発明の揮発性アルキル化(alkylative)化学反応。特に、本発明は、単糖またはテトラヒドロフラノ/ピラノ環系の3,4,5および6位において環に結合した窒素または炭素原子を有する単糖のステレオアイソマーを提供する。薬化学者にとって特に興味深いのは、薬物が所望の標的にインタクトまたは活性形態で到着することを可能にする生理学的条件に対して安定であるような結合官能基の含有である。
文献において、一般的な少数のアミンは炭水化物足場を含むにもかかわらず、オリゴ糖合成について使用される単糖構築ブロックおよび保護アミノ糖の多数の例示が存在する。例えば、US4818816は、合成ヘパリノイドオリゴマーの合成において使用される化合物、1−メチル−2−カルボベンジルオキシ、3−ベンジルグルコサミン、および単糖構築ブロックを開示する。本発明の化合物は、達成可能な多様性および複雑さの両方において、単純な構築ブロック型アミノ糖からの重要な出発を示す。本発明の化合物を先行技術とさらに区別するために、炭水化物合成における標準的なアミン保護基の使用は、特に除外される。
Sabesan(米国特許第5,220,008号)は、インフルエンザに対するインヒビターとしてより高次の一連のオリゴ糖を開示する。この特許の請求の範囲内に、部分的に保護された単糖(構造IV)がまた開示されている。この構造の化合物は、当該分野で公知であるオリゴ糖合成について保護された単糖であり、薬物発見のための化合物を示さない。
同様に、Akchemia Pty Ltdは、PCT/AU01/01307において、構築ブロック、合成方法、および薬物様分子のような単糖化合物の使用に関する最終生成物を開示する。PCT/AU01/01307の化合物は、酵素のムラミルカスケードのインヒビターに特に関し、本明細書中で、この参考文献の援用により明細書から除外される。ムラミール型化合物に関連する多数の他の刊行物が文献中に出現する。Liuら(Biorg. Med Chem Lett., 10, 2000, 1361-1363)は、グルコサミン足場のアノマー位置でベンジルグリコシド、C−2でアセテート、およびC−3でペプチドホモログ化ラクテートを含む一連の化合物を提供する。これらの化合物およびXiao(Peptides: Biol and Chem., Proc. 5th Int. Chinese Peptide Symp., 1998 CA: 134:178795)によって開示されるものは、炭水化物化学反応の技術水準を規定するのを助けるが、本発明に直接関連しない、化合物および方法を示す。
先行技術文献が本明細書中に参照される場合、この参照は、刊行物がオーストラリアまたは任意の他の国において当該分野における共通の一般的な知識の一部を形成するという許可を構成しないことが明確に理解される。
発明の目的
第1の局面において、本発明は、単糖のフラノースまたはピラノース形態の誘導体である式I
第1の局面において、本発明は、単糖のフラノースまたはピラノース形態の誘導体である式I
R1はXRであり、ここで、
Xは、O;S;S=OおよびSO2より選択され、
Rは、必要に応じて置換される環式または非環式、分枝および/または直鎖状の、C1〜C9アルキル、C1〜C15アルケニル、C1〜C15アルキニル、C1〜C15ヘテロアルキル、C6〜C15アリール、C6〜C15ヘテロアリール、C6〜C15アリールアルキルまたはC6〜C15ヘテロアリールアルキルからなる群より選択され、
R2〜R5基は、OH、ORおよびN(Y)Zより選択され、その結果:
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がOHであり、
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がORであり、ここで、Rは上に定義される通りであり、ただし、R2〜R5基の2つがORである場合、R基は共にメチルまたは非置換ベンジルでなく、
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がN(Y)Zであり、ここで、Zは、水素またはRより選択され、そしてYは、以下より選択され、ここで、Gは、N(Y)Z中の窒素原子への結合点を意味し、N(Y)Z部分は同じでなく;
ZおよびY基は、結合して環を形成し得、
R1〜R5基は一緒に結合して環を形成しない〕
の化合物を含む。
より詳細な形態において、本発明は、上に記載されるような化合物にあり、ただし、式Iの化合物中の2つの基がN(Y)Zである場合、これらの基は異なり、ただし、さらに、R2またはR5のいずれかがN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、アジド、アセチル、ベンジルオキシカルボニルまたはt−ブトキシカルボニルでなく、ただし、さらに、R2がN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、フタルイミド、4−[N−[1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロ−ヘキシリデン)−3−メチルブチル]−アミノ]ベンジルエステル(ODmab)、N−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル(Troc)、9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、または5−アシル−1,3−ジメチルバルビツレート型保護基(DTPM)でなく、ただし、さらに、足場が2−デオキシ−2−アミノグルコースコンフィギュレーションであり、R5およびR4が共にヒドロキシルである場合には、R3は、グリコレート[−CH2−CO2H]またはラクテートエーテル[−CH(CH3)−CO2H]またはそのエステルもしくはアミド誘導体でない。
適切には、化合物は、単糖のフラノース形態の誘導体であり、nが0である。
適切には、化合物は、単糖のフラノース形態の誘導体であり、nが0である。
適切には、化合物は、n=1を有し、R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がN(Y)Zであり、ここで、Zは、水素またはRより選択され、そしてYは、以下より選択され、ここで、Gは、N(Y)Z中の窒素原子への結合点を示し、N(Y)Z部分は同じでなくてもよく;
適切には、ヘテロアリールアルキルは、さらに置換され得る、OH、NO、NO2、NH2、N3、ハロゲン、CF3、CHF2、CH2F、ニトリル、アルコキシ、アリールオキシ、アミジン、グアニジニウム、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アリール、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロアリール、アミノアルキル、アミノジアルキル、アミノトリアルキル、アミノアシル、カルボニル、置換または非置換のイミン、サルフェート、スルホンアミド、ホスフェート、ホスホルアミド、ヒドラジド、ヒドロキサメート、ヒドロキサム酸、ヘテロアリールオキシ、アミノアルキル、アミノアリール、アミノへテロアリール、チオアルキル、チオアリールまたはチオへテロアリールからなる群からの部分によって置換され、ただし、R基は別の糖部分、ペプチド、タンパク質またはアミノ酸でなく、これを含まない。
化合物は、支持体に固定され得る。支持体は、可溶性または不溶性であり得る。不溶性支持体の非制限的な例としては、誘導体化されたポリスチレン、タンタゲル(tantagel)、ワング樹脂(wang resin)、MBHA樹脂、アミノメチルポリスチレン、リンクアミド樹脂などが挙げられる。可溶性支持体の非制限的な例としては、DOX−mpeg、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
詳細な説明
本発明の実施形態は、以下の実施例を参照して記載される。適切な場合には、以下の省略形が使用される。
Ac アセチル
DTPM 5-アシル-1,3-ジメチルバルビツレート
Ph フェニル
TBDMS t-ブチルジメチルシリル
TBDPS t-ブチルジフェニルシリル
Bn ベンジル
Bz ベンゾイル
Me メチル
DCE 1,2-ジクロロエタン
DCM ジクロロメタン, メチレンクロライド
Tf トリフルオロメタンスルホニル
Ts 4-メチルフェニルスルホニル, p-トルエンスルホニル
DMF N,N-ジメチルホルムアミド
DMAP N,N-ジメチルアミノピリジン
□□-DMT □□-ジメトキシトルエン, ベンズアルデヒドジメチルアセタール
DMSO ジメチルスルホキシド
DTT ジチオスレイトール
DMTST ジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフルオロ-メタンスルホネート
TBAF テトラ-n-ブチルアンモニウムフルオライド
パートA:構築ブロックの調製:
本発明を十分に可能にするために、本発明者らは、本発明の化合物の調製において使用される特定の構築ブロックの調製のための方法を以下に詳述する。記載される構築ブロックは、本発明の化合物の液相および固相合成の両方について適している。
本発明の実施形態は、以下の実施例を参照して記載される。適切な場合には、以下の省略形が使用される。
Ac アセチル
DTPM 5-アシル-1,3-ジメチルバルビツレート
Ph フェニル
TBDMS t-ブチルジメチルシリル
TBDPS t-ブチルジフェニルシリル
Bn ベンジル
Bz ベンゾイル
Me メチル
DCE 1,2-ジクロロエタン
DCM ジクロロメタン, メチレンクロライド
Tf トリフルオロメタンスルホニル
Ts 4-メチルフェニルスルホニル, p-トルエンスルホニル
DMF N,N-ジメチルホルムアミド
DMAP N,N-ジメチルアミノピリジン
□□-DMT □□-ジメトキシトルエン, ベンズアルデヒドジメチルアセタール
DMSO ジメチルスルホキシド
DTT ジチオスレイトール
DMTST ジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフルオロ-メタンスルホネート
TBAF テトラ-n-ブチルアンモニウムフルオライド
パートA:構築ブロックの調製:
本発明を十分に可能にするために、本発明者らは、本発明の化合物の調製において使用される特定の構築ブロックの調製のための方法を以下に詳述する。記載される構築ブロックは、本発明の化合物の液相および固相合成の両方について適している。
実施例A:2,4−二窒素含有ガラクトピラノシド構築ブロックの合成
アセトニトリル (MeCN), 760C, 85%; (ii) ベンゾイルクロライド (BzCl), トリエチルアミン; DCM, 99%; (iii) メタノール (MeOH)/MeCN/水, TsOH, 75℃, 98%; (iv) t-ブチルジフェニルシリルクロライド (TBDPS-Cl), イミダゾール, ピリジン, 1200C, 99% ; (v) Tf2O, ピリジン, DCM, 0℃, 100%;(b) NaN3, DMF, 16hr, RT, 99%。
実施例B:3−窒素含有グルコピラノシド構築ブロックの合成
実施例C:2,6−二窒素置換グルコピラノシド構築ブロックの合成
実施例D:2−窒素含有タロピラノシド構築ブロックの合成
実施例E:2つの3−窒素含有アルトロピラノシド構築ブロックの合成
実施例F:2−窒素含有グルコピラノシド構築ブロックの合成
N; (iv) TBDPS-Cl, DMAP, 1,2-DCE.
実施例G:2−窒素含有アロピラノシド構築ブロックの合成
実施例H:3−窒素含有アロピラノシド構築ブロックの合成
1,2-DCE, ピリジン, DMAP; (viii) TsOH, MeOH, H2O, MeCN; (ix) TBDPS-Cl, イミダゾール, 1,2-DCE。
実施例I:3または4位にヒドロキシルを有する2つの2−窒素含有タロピラノシド構築ブロックの合成
実施例J:窒素含有フラノシド構築ブロックの合成
実施例K:3−窒素含有グルコピラノシド構築ブロックの合成
パートB:固体支持体への固定およびグリコシル化:
本発明の化合物は、液相中または固体支持体上で従来調製され得る。遊離ヒドロキシル基は、常に、本発明の化合物中に存在するので、最終化合物中の遊離ヒドロキシル基となるヒドロキシル官能基を介して固体支持体に構築ブロックを固定することは便利である。上に記載される構築ブロックの多くは、固定化に適した4位における遊離ヒドロキシル基を有する。遊離ヒドロキシルが異なる位置で所望される場合、保護/脱保護シーケンスが最初に行われる。
本発明の化合物は、液相中または固体支持体上で従来調製され得る。遊離ヒドロキシル基は、常に、本発明の化合物中に存在するので、最終化合物中の遊離ヒドロキシル基となるヒドロキシル官能基を介して固体支持体に構築ブロックを固定することは便利である。上に記載される構築ブロックの多くは、固定化に適した4位における遊離ヒドロキシル基を有する。遊離ヒドロキシルが異なる位置で所望される場合、保護/脱保護シーケンスが最初に行われる。
実施例L:代替的な固定化位置
実施例M:アノマー位置のグリコシル化
ほとんどの場合、1つの遊離ヒドロキシル基を含むチオメチルグリコシド構築ブロックは、遊離ヒドロキシルの保護に訴えることなく、グリコシル化反応において使用され得る。過剰のアルコールアクセプターが代表的に使用される。チオールがグリコシル化されるべき場合、アクセプターアルコールは不足するかまたは結果が満足のいくものではなく、チオメチルグリコシドドナーは、ブロモ糖またはイミデートに最初に変換され得、そしてこれらのドナーは、グリコシル化のために使用される。あるいは、遊離ヒドロキシ基ドナー(例えば、K−3、K−4、G−4)との有意な副反応が観察される場合、グリコシル化は、完全に保護された前駆体(例えば、K−2)で行われ得る。
ほとんどの場合、1つの遊離ヒドロキシル基を含むチオメチルグリコシド構築ブロックは、遊離ヒドロキシルの保護に訴えることなく、グリコシル化反応において使用され得る。過剰のアルコールアクセプターが代表的に使用される。チオールがグリコシル化されるべき場合、アクセプターアルコールは不足するかまたは結果が満足のいくものではなく、チオメチルグリコシドドナーは、ブロモ糖またはイミデートに最初に変換され得、そしてこれらのドナーは、グリコシル化のために使用される。あるいは、遊離ヒドロキシ基ドナー(例えば、K−3、K−4、G−4)との有意な副反応が観察される場合、グリコシル化は、完全に保護された前駆体(例えば、K−2)で行われ得る。
代表的な手順において、1mmolのドナー(例えば、G−4,K−2,K−3,K−4,A−6,B−4,C−1など)は、無水ジクロロメタン8mL中に溶解され、等重量の乾燥4Aモレキュラーシーブが添加される。混合物は、室温で30分間撹拌され、次いで、4mmolのアクセプターアルコールが添加され、続いてDMTST溶液(12mlのDCM中6当量)を添加する。反応をt.l.c.によってモニターする。反応が完了する時に、トリエチルアミン(1.2mmol)を添加する。混合物を、100mLジクロロメタンで希釈し、重炭酸ナトリウム(10%水性)、クエン酸(10%水性)、および塩化ナトリウム(飽和溶液)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除去する。粗物質を、固定化の前、またはK−2の場合アルコール保護基の1つの除去前に、シリカゲルでクロマトグラフィーにかける。
代替的な手順において、ジクロロメタン8mL中の1mmolのドナーを最初に臭素で処理して、粗糖ハロゲン化物を生じる。この溶液を5%チオ硫酸ナトリウムで簡単に洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で溶媒を除去する。粗糖ハロゲン化物を、DMTSTの代わりに活性化剤として銀トリフラートで、上のように直接使用する。アルコールおよびチオールの両方は、この方法によってグリコシル化されやすい。
実施例N:固相への固定化
Wang樹脂(13.3g;0.85mmol/g、p−ベンジルオキシベンジルアルコールポリスチレン−ジビニルベンゼン樹脂)を、500ml丸底フラスコ中で、減圧オーブン中で一晩乾燥した。フラスコを窒素雰囲気下に配置し、次いで、乾燥DCM(133ml)およびトリクロロアセトニトリル(20ml)を添加した。混合物を、ゆっくりと撹拌しながら、氷浴で冷却した。15分の冷却後、DBU(1.3ml)を15分で滴下し、得られた混合物を氷浴冷却して、1時間撹拌した。樹脂をろ過によって回収し、DMF,THFおよびDCM(各々3回)で洗浄した。樹脂を、P2O5で減圧オーブン中で24時間乾燥し、15グラムのトリクロロアセトイミデートWang(TCA−Wang)樹脂を得た。樹脂を窒素下でパッケージングし、4℃で貯蔵した。
収率100%;ローディング約0.754mmol/g。
(代替的な樹脂が使用され得る)。
Wang樹脂(13.3g;0.85mmol/g、p−ベンジルオキシベンジルアルコールポリスチレン−ジビニルベンゼン樹脂)を、500ml丸底フラスコ中で、減圧オーブン中で一晩乾燥した。フラスコを窒素雰囲気下に配置し、次いで、乾燥DCM(133ml)およびトリクロロアセトニトリル(20ml)を添加した。混合物を、ゆっくりと撹拌しながら、氷浴で冷却した。15分の冷却後、DBU(1.3ml)を15分で滴下し、得られた混合物を氷浴冷却して、1時間撹拌した。樹脂をろ過によって回収し、DMF,THFおよびDCM(各々3回)で洗浄した。樹脂を、P2O5で減圧オーブン中で24時間乾燥し、15グラムのトリクロロアセトイミデートWang(TCA−Wang)樹脂を得た。樹脂を窒素下でパッケージングし、4℃で貯蔵した。
収率100%;ローディング約0.754mmol/g。
(代替的な樹脂が使用され得る)。
1つの遊離ヒドロキシルを含むグリコシル化構築ブロックをTCA−Wang樹脂に固定化する。代表的な手順において、TCA Wang樹脂(3.6グラム)を減圧オーブン中で一晩乾燥し、次いで、窒素雰囲気下で無水THF(3×36ml)で洗浄した。構築ブロック(3当量)を添加し、続いて無水DCM(18ml)を添加した。反応混合物を5分間振盪し(全てのアルコールが溶解するまで)、そしてBF3.ET2O(0.35ml、1当量)を添加した。反応混合物を10分間激しく振盪し、排液した;樹脂をDCM(3×30ml)、DMF(3×30ml)、THF(3×30ml)で洗浄し、乾燥した。
パートC:ライブラリー調製:
本発明の化合物を、固体支持体上または液相中のいずれかで、連続的な脱保護および連結化学反応によって調製する。以下の代表的な化学反応は、必要な場合に使用され得る。
本発明の化合物を、固体支持体上または液相中のいずれかで、連続的な脱保護および連結化学反応によって調製する。以下の代表的な化学反応は、必要な場合に使用され得る。
Tert−ブチルジフェニルシリルの除去
樹脂結合構築ブロックを、10当量のテトラ−n−ブチルアンモニウムフルオライドを含む乾燥THF/メタノール(20/1 v/v)混合物中で懸濁する。混合物を65℃で24時間撹拌し、排液する;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。代替的な手順において、TBAFはHF.ピリジンによって好都合に置換され得、反応はプラスチックウェア中で行われる。TBAFはまた、優れた結果を有するHF.“プロトンスポンジ”複合体によって置換され得る。
樹脂結合構築ブロックを、10当量のテトラ−n−ブチルアンモニウムフルオライドを含む乾燥THF/メタノール(20/1 v/v)混合物中で懸濁する。混合物を65℃で24時間撹拌し、排液する;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。代替的な手順において、TBAFはHF.ピリジンによって好都合に置換され得、反応はプラスチックウェア中で行われる。TBAFはまた、優れた結果を有するHF.“プロトンスポンジ”複合体によって置換され得る。
ベンゾエート、p−クロロベンゾエート、または他のエステル保護基の除去:
樹脂結合構築ブロックを乾燥THFおよびメタノール(3/1 v/v)混合物中で懸濁し、ソディウムメトキシド(0.5当量)を添加する。混合物を24時間振盪し、排液し、そして新しい試薬でさらにさらに24時間再処理する。樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックを乾燥THFおよびメタノール(3/1 v/v)混合物中で懸濁し、ソディウムメトキシド(0.5当量)を添加する。混合物を24時間振盪し、排液し、そして新しい試薬でさらにさらに24時間再処理する。樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
p−メトキシベンジル基の除去:
樹脂結合構築ブロックをDCM中に懸濁し、少量の水を添加し(約1%)、続いて2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノベンゾキノン(10当量)を添加する。混合物を3時間振盪し、排液し、新しい試薬でさらに3時間再処理する。樹脂をろ過し、THF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックをDCM中に懸濁し、少量の水を添加し(約1%)、続いて2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノベンゾキノン(10当量)を添加する。混合物を3時間振盪し、排液し、新しい試薬でさらに3時間再処理する。樹脂をろ過し、THF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
ヒドロキシル位置のエーテル化:
以前にヒドロキシル基が脱保護された樹脂結合構築ブロックを3回洗浄し、次いで、無水DMF中で懸濁し、3当量のカリウムt−ブトキシドを添加し(代替的な塩基が使用され得る)、振盪し、5分後に排液し、続いてDMF中アルキル化剤(3当量)を添加する。混合物を10分間振盪し、排液し、上のように新しい試薬でさらに2回再処理した。樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄した。
以前にヒドロキシル基が脱保護された樹脂結合構築ブロックを3回洗浄し、次いで、無水DMF中で懸濁し、3当量のカリウムt−ブトキシドを添加し(代替的な塩基が使用され得る)、振盪し、5分後に排液し、続いてDMF中アルキル化剤(3当量)を添加する。混合物を10分間振盪し、排液し、上のように新しい試薬でさらに2回再処理した。樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄した。
アジドの還元:
樹脂結合構築ブロックを乾燥DMF中に懸濁する;5当量のDTT(1,4−ジチオ−DL−スレイトール)および3当量のカリウムtert-ブトキシド(代替的な塩基が使用され得る)を添加する。混合物を窒素雰囲気下で24時間撹拌し、排液し、樹脂を、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックを乾燥DMF中に懸濁する;5当量のDTT(1,4−ジチオ−DL−スレイトール)および3当量のカリウムtert-ブトキシド(代替的な塩基が使用され得る)を添加する。混合物を窒素雰囲気下で24時間撹拌し、排液し、樹脂を、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
DTPM基の除去:
樹脂結合構築ブロックをDMFおよびヒドラジンヒドレート(50/1 v/v)混合物中で懸濁し、2時間撹拌し、排液し、樹脂を、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックをDMFおよびヒドラジンヒドレート(50/1 v/v)混合物中で懸濁し、2時間撹拌し、排液し、樹脂を、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
アミド形成:
乾燥DMF中の適切なカルボン酸(10当量)の溶液をHBTU(10当量)およびジ−イソプロピルエチルアミン(10当量)で処理し、5分間振盪する。次いで、この溶液を、樹脂結合構築ブロックの懸濁液(これは、以前にDMF中でアミン基を脱保護した)に添加し、混合物を30分間振盪する。この時間後、樹脂を排液し、新しい試薬でさらに1回、30分間処理する。樹脂をろ過し、DMF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。所望の場合、定量的なニンヒドリンアッセイを行い、反応が完了したことを決定し得る。HOAT、EDC/NHSまたはアンハイドライドを含む代替的なカップリング系が、同様の効果のために使用され得る。
乾燥DMF中の適切なカルボン酸(10当量)の溶液をHBTU(10当量)およびジ−イソプロピルエチルアミン(10当量)で処理し、5分間振盪する。次いで、この溶液を、樹脂結合構築ブロックの懸濁液(これは、以前にDMF中でアミン基を脱保護した)に添加し、混合物を30分間振盪する。この時間後、樹脂を排液し、新しい試薬でさらに1回、30分間処理する。樹脂をろ過し、DMF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。所望の場合、定量的なニンヒドリンアッセイを行い、反応が完了したことを決定し得る。HOAT、EDC/NHSまたはアンハイドライドを含む代替的なカップリング系が、同様の効果のために使用され得る。
ウレアおよびチオウレア形成:
イソシアネートおよびチオイソシアネートは、購入しても良いし、"Organic Functional Group Preparation" Vol I, 2nd Ed., Sandler and Karo, Academic Press, ISBN:0-12-618601-4 pp 359 to 375において概略されるように、標準的な手順に従って、適切な場合に、トリホスゲン(triphosgene)、ジホスゲン、ホスゲンまたはチオホスゲンと対応するアミンの反応によって調製してもよい。
イソシアネートおよびチオイソシアネートは、購入しても良いし、"Organic Functional Group Preparation" Vol I, 2nd Ed., Sandler and Karo, Academic Press, ISBN:0-12-618601-4 pp 359 to 375において概略されるように、標準的な手順に従って、適切な場合に、トリホスゲン(triphosgene)、ジホスゲン、ホスゲンまたはチオホスゲンと対応するアミンの反応によって調製してもよい。
以前にアミン基を脱保護した樹脂結合構築ブロックは、無水THF中で懸濁され、2当量のイソシアネートまたはチオイソシアネートを添加し、続いてすぐにトリエチルアミン(1当量)を添加する。混合物を2時間振盪し、使用されるイソシアネートまたはチオイソシアネートのスケールおよび反応性に依存して発熱性であり、排液し、新しい試薬でさらに2時間再処理する。樹脂をろ過し、THF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
カーバメート形成:
クロロホルメートおよびイミドイルホルメートは、購入しても良いし、"Organic Functional Group Preparation" Vol I, 2nd Ed., Sandler and Karo, Academic Press, ISBN:0-12-618601-4 pp 359 to 375.において概略されるように、標準的な手順に従って、適切な場合に、ホスゲンまたはカルボニルビスイミダゾールと対応するアルコールの反応によって調製しても良い。
クロロホルメートおよびイミドイルホルメートは、購入しても良いし、"Organic Functional Group Preparation" Vol I, 2nd Ed., Sandler and Karo, Academic Press, ISBN:0-12-618601-4 pp 359 to 375.において概略されるように、標準的な手順に従って、適切な場合に、ホスゲンまたはカルボニルビスイミダゾールと対応するアルコールの反応によって調製しても良い。
以前にアミン基を脱保護した樹脂結合構築ブロックを、無水THF中で懸濁し、2当量のクロロホルメートまたはイミドイルホルメートを添加し、続いてすぐにトリエチルアミン(1当量)を添加した。混合物を2時間振盪し、使用されるイソシアネートまたはチオイソシアネートのスケールおよび反応性に依存して発熱性であり、排液し、新しい試薬でさらに2時間再処理する。樹脂をろ過し、THF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
スルホンアミド形成:
以前にアミン基を脱保護した樹脂結合構築ブロックを、無水THFまたはDMF中に懸濁し、2当量のスルホニルクロライドを添加し、続いてすぐに、トリエチルアミン(2当量)を添加する。混合物を2時間振盪し、排液し、新しい試薬でさらに2時間再処理する。樹脂をろ過し、THFまたはDMF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
以前にアミン基を脱保護した樹脂結合構築ブロックを、無水THFまたはDMF中に懸濁し、2当量のスルホニルクロライドを添加し、続いてすぐに、トリエチルアミン(2当量)を添加する。混合物を2時間振盪し、排液し、新しい試薬でさらに2時間再処理する。樹脂をろ過し、THFまたはDMF、続いてメタノール、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
Fmocの除去:
樹脂結合構築ブロックを、ピペリジン/DMF(1/4、v/v)混合物中で懸濁し、1時間撹拌し、排液し、さらに1回繰り返す;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミドで洗浄し、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックを、ピペリジン/DMF(1/4、v/v)混合物中で懸濁し、1時間撹拌し、排液し、さらに1回繰り返す;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミドで洗浄し、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
グアニジン形成:
樹脂結合構築ブロックを、3当量の3,5−ジメチルピラゾリルホルムアミジニウムニトレートおよび15当量のDIPEAを含む乾燥DMF中に懸濁する。混合物を65℃で24時間撹拌し、排液する;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合構築ブロックを、3当量の3,5−ジメチルピラゾリルホルムアミジニウムニトレートおよび15当量のDIPEAを含む乾燥DMF中に懸濁する。混合物を65℃で24時間撹拌し、排液する;樹脂をろ過し、ジメチルホルムアミド、続いてTHF、最終的にジクロロメタンで洗浄する。
樹脂結合生成物の切断:
樹脂結合化合物を、20%TFAおよび20%Et3SiHを含む乾燥DCM中で懸濁する。混合物を室温で3時間撹拌し、アリコートを回収する;樹脂を乾燥DCMで洗浄し、全てのDCM溶液を合わせて、減圧下で乾燥するまで蒸発させ、所望の生成物を提供した。
樹脂結合化合物を、20%TFAおよび20%Et3SiHを含む乾燥DCM中で懸濁する。混合物を室温で3時間撹拌し、アリコートを回収する;樹脂を乾燥DCMで洗浄し、全てのDCM溶液を合わせて、減圧下で乾燥するまで蒸発させ、所望の生成物を提供した。
本発明の化合物のライブラリーを、以下の足場に基づいて調製した:
LCMS法:
時間 水% アセトニトリル% フロー(ml/分)
0.00 95.0 5.0 2.000
1.00 95.0 5.0 2.000
7.00 0.0 100.0 2.000
12.00 0.0 100.0 2.000
M+H = 557.3; Rt = 3.98 分
液相における化合物159(W6−Z17−Y8−Y3−OH)の例示的な合成
種々の変化および改変が、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、実施形態になされ得ることが理解されるべきである。
Claims (27)
- 単糖のフラノースまたはピラノース形態の誘導体である式I
R1はXRであり、ここで、
Xは、O;S;S=OおよびSO2より選択され、
Rは、必要に応じて置換される環式または非環式、分枝および/または直鎖状の、C1〜C9アルキル、C1〜C15アルケニル、C1〜C15アルキニル、C1〜C15ヘテロアルキル、C6〜C15アリール、C6〜C15ヘテロアリール、C6〜C15アリールアルキルまたはC6〜C15ヘテロアリールアルキルからなる群より選択され、
R2〜R5基は、OH、ORおよびN(Y)Zより選択され、その結果:
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がOHであり、
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がORであり、ここで、Rは上に定義される通りであり、ただし、R2〜R5基の2つがORである場合、R基は共にメチルまたは非置換ベンジルでなく、
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がN(Y)Zであり、ここで、Zは、水素またはRより選択され、そしてYは、以下より選択され、ここで、Gは、N(Y)Z中の窒素原子への結合点を意味し、N(Y)Z部分は同じでなく;
ZおよびY基は、結合して環を形成し得、
R1〜R5基は一緒になって結合して環を形成しない、
ただし、式Iの化合物中の2つの基がN(Y)Zである場合、これらの基は異なり、
ただし、さらに、R2またはR5のいずれかがN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、アジド、アセチル、ベンジルオキシカルボニルまたはt−ブトキシカルボニルでなく、
ただし、さらに、R2がN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、フタルイミド、4−[N−[1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロ−ヘキシリデン)−3−メチルブチル]−アミノ]ベンジルエステル(ODmab)、N−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル(Troc)、9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、または5−アシル−1,3−ジメチルバルビツレート型保護基(DTPM)でなく、
ただし、さらに、足場が2−デオキシ−2−アミノグルコースコンフィギュレーションであり、R5およびR4が共にヒドロキシルである場合には、R3は、グリコレート[−CH2−CO2H]またはラクテートエーテル[−CH(CH3)−CO2H]またはそのエステルもしくはアミド誘導体でない〕
の化合物。 - 単糖のピラノース形態の誘導体であり、nが1である、請求項1に記載の化合物。
- 単糖のフラノース形態の誘導体であり、nが0である、請求項1に記載の化合物。
- nは1であり、
R2〜R5基の少なくとも1つおよびR2〜R5基の2以下がN(Y)Zであり、ここで、Zは、水素またはRより選択され、そしてYは、以下より選択され、ここで、Gは、N(Y)Z中の窒素原子への結合点を意味し、N(Y)Z部分は同じでなくてもよく;
ZおよびY基は、結合して環を形成し得、
R1〜R5基は、結合して一緒になって環を形成することはなく、
ただし、式Iの化合物中の2つの基がN(Y)Zである場合、これらの基は異なり、
ただし、さらに、R2またはR5のいずれかがN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、アジド、アセチル、ベンジルオキシカルボニルまたはt−ブトキシカルボニルでなく、
ただし、さらに、R2がN(Y)Zである場合、N(Y)Zは、フタルイミド、4−[N−[1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロ−ヘキシリデン)−3−メチルブチル]−アミノ]ベンジルエステル(ODmab)、N−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル(Troc)、9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、または5−アシル−1,3−ジメチルバルビツレート型保護基(DTPM)でなく、
ただし、さらに、足場が2−デオキシ−2−アミノグルコースコンフィギュレーションであり、R5およびR4が共にヒドロキシルである場合には、R3は、グリコレート[−CH2−CO2H]またはラクテートエーテル[−CH(CH3)−CO2H]またはそのエステルもしくはアミド誘導体でない;
請求項2に記載の化合物 - さらに置換され得る、OH、NO、NO2、NH2、N3、ハロゲン、CF3、CHF2、CH2F、ニトリル、アルコキシ、アリールオキシ、アミジン、グアニジニウム、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アリール、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロアリール、アミノアルキル、アミノジアルキル、アミノトリアルキル、アミノアシル、カルボニル、置換または非置換のイミン、サルフェート、スルホンアミド、ホスフェート、ホスホルアミド、ヒドラジド、ヒドロキサメート、ヒドロキサム酸、ヘテロアリールオキシ、アミノアルキル、アミノアリール、アミノへテロアリール、チオアルキル、チオアリールまたはチオへテロアリールからなる群からの部分により、ヘテロアリールアルキルが置換され、ただし、R基は別の糖部分、ペプチド、タンパク質またはアミノ酸でなく、これを含まない、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物。 - 支持体に固定された請求項1に記載の化合物。
- 化合物がヒドロキシル基を介して支持体に固定された請求項22に記載の化合物。
- 支持体が、誘導体化されたポリスチレン、タンタゲル(tantagel)、ワング樹脂(wang resin)、MBHA樹脂、アミノメチルポリスチレン、リンクアミド樹脂、DOX−mpeg、およびポリエチレングリコールからなる群より選択される、請求項23に記載の化合物。
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