JP2017517475A - 化合物ライブラリーの製造方法 - Google Patents

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Abstract

少なくとも1つのイニシエータ(I)の混合物を、少なくとも1つのモノマー(M)と反応させて、アミド結合を形成して、イニシエータ(I)とモノマー(M)のダイマー、イニシエータ(I)が1より多いモノマー(M)鎖に結合したオリゴマー前駆体、又はこれらの混合物を形成する工程1)と、少なくとも1つのターミネータ(T)を添加して、アミド結合形成による鎖状オリゴマー(I−M−T,I−M−M−T,...)又は鎖状オリゴマーの混合を製造し;又は工程1)で製造したダイマー又はオリゴマー前駆体の、少なくとも1つのイニシエータ(I)と好ましくは各末端モノマー(M)の間に連結共有結合を形成するように工程1)に対する反応条件を変更して、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合を製造する工程2)を含む、オリゴマー又はオリゴマー混合物を生成して、アミド形成オリゴマー化により化合物ライブラリーを生成する方法。

Description

本発明は、オリゴマー又はオリゴマー混合物の生成方法、特に、活性スクリーニング用の化合物ライブラリーの提供方法に関する。本発明は、さらに、このようなライブラリーから、状況に応じたスクリーニングプロセスを用いて、活性化合物を同定する方法に関する。
近代薬化学の現在のプラックティスは、ヒット同定、ヒット・トゥ・リード及びリード最適化の十分に確立された戦略による。この方法は、有機化合物の膨大なライブラリーの製造とハイスループットスクリーニングに基づく。ヒット同定では、ハイスループット生物学アッセイにおいて百万以上の化合物をスクリーニングすることも珍しくはない。このような膨大な数の化合物のスクリーニングには、ロボット工学、化合物精製、化合物保存の複雑な基盤を必要とする。典型的には、各々の化合物が、1つの分子体として、製造、精製、保存及びスクリーニングされる。これは、アクティブヒットの同定をシンプルにして偽陽性を減らすが、数百万を超える化合物ライブラリーの拡大を効果的に防ぐ。現在では、1施設では、数百万を超える有機化合物を保存し、取り扱い、スクリーニングすることが不可能であることが、広く認められている。
この物理的な限界を回避するために、化合物の混合物をスクリーニングできる。最初の試みは、化合物の非精製の組合せ混合物を合成しスクリーニングすることであるが、これは、再現性と生物学的活性不純物の問題が障害となっていた。代わりに、標識化合物(ファージ表示、リポソーム表示、DNAエンコードライブラリー等)の大量の混合物をスクリーニングする方法は、強力な高い成功率の方法を提供する。これらの方法の主要な限界は、生物学的方法で製造できるこの種の化合物の殆どが、天然L−アミノ酸からなるオリゴペプチドに限定されてしまうことである。非天然ユニットからなる分子を迅速に合成し、スクリーニングし、デコンボリューションできる方法が強く求められている。
Ying−Ling Chiangの論文「β3−ペプチドのシークエンス制御合成:固相合成とDNAテンプレート合成」(ペンシルバニア大学、2013)は、α−ケト酸と単一のイソオキサゾリジンモノマーの生体ホモポリマー化について記載しているが、これは仮説で、反応結果に基づいたものではなく、さらに深刻な分解とフラグメント化の問題と共に、溶解性と反応性の問題が指摘されている。この論文のこれらに基づいて、異なる合成アプローチがとられる。ターミネーションは検討されていない。
イシダヒロシ等は、α−ケト酸−ヒドロキシアミンアミドの化学選択的生成を介して化学選択的にβ−オリゴペプチドを合成する際に、β−アスパラギン酸を得るために、エナンチオピュアなイソオキサゾリジンモノマーを合成する新しい方法を提案した(Tetrahedron Letters 50(2009)3258−3260)。提案されたルートには、3−チオフェニルプロパノールのニトロン環状付加が含まれ、他の可能性のある出発物質の制限は回避している。
Ying−Ling Chiang等は、α−ケト酸−ヒドロキシアミン(KAHA)連結反応を介してβ−オリゴペプチドを合成するために、鏡像異性的に純粋なイソオキサゾリジンモノマーの新規な合成方法を提案した(Helvetica Chimica Acta,95巻(2012),2481)。このワンポット合成方法はメチル2−メトキシチクリレートとの非対称1,3−双極性環状付加のためのグロース誘導キラル補助基を生じる原位置生成ニトロンを用いる。得られる多様な側鎖(プロテイン性及び非プロテイン性)を有する鏡像異性的に純粋なイソオキサゾリジンモノマーは、各構造で合成できる(類似及び非類似構造)。イソオキサゾリジンモノマーの拡張可能で鏡像選択的な合成は、反復α−ケト酸−ヒドロキシアミン(KAHA)連結反応を介してβ−オリゴペプチドの合成の利用を可能とする。
Nancy Carrillo等は、イソオキサゾリジンアセタールと試薬をカップリングしないα−オリゴペプチドの反復水性合成を提案した(JACS 2006,128,1452−1453)。
生物学的ターゲットに対するハイスループットスクリーニングを用いて数千又は数百万の有機化合物を製造することは、新薬開発のための普及された方法である。従って、簡単な操作で、最小の無駄で、容易に精製できる、複雑な官能基を有する化合物ライブラリーを迅速に製造する方法は、強く求められている。この要求に応じるために、化合物ライブラリーの「on−demand」合成のための新しいアプローチが、水性バッファ内でモノマー構成ブロックを組合わせることにより、開発された。この新しく提案する方法は、特に、核心の技術として、化学選択的α−ケト酸−ヒドロキシアミン(KAHA)アミド生成連結反応を利用し、標準的なピヘット操作又は液体取扱い技術以外の何も用いずに、化合物ライブラリーを製造し、スクリーニングし、デコンボリューションすることを可能とする。化合物のモジュール的性質は、構造活性相関(SAR)研究に容易に合わせられる。プルーフ・オブ・コンセプトスタディとして、C型肝炎ウィルス(HCV)プロテアーゼ阻害剤ライブラリーを、構成ブロックを直接マルチウェルプレートで混合することにより、合成した。この反応は試薬を必要とせず、副生成物としてCOとシクロヘキサノンだけを生じた。各反応ウェルは、β−ペプチドα−ケトアミド生成物を含んでいた。これを、検査や精製することなく、希釈しHCVプロテアーゼアッセイにかけた。活性HCVプロテアーゼ阻害剤を含むウェルは、フォーカストライブラリーを製造してデコンボリューションし、全て水性条件下で、簡単な操作で活性化合物を合成し確認した。最終的に提案された阻害剤を、同じアプローチで再度合成し、単離し、十分に特性を明らかにし(full characterize)、HCVプロテアーゼに対する活性としてIC50が1.0μMであることを確認した。
薬剤開発のために化合物ライブラリーを合成することは、しばしば、有毒な試薬、有機溶媒、煩雑な精製、及び膨大な単離した個々の化合物の複雑な取扱いを伴う。単に構成ブロックを水溶液中で組み合わせるだけの、「on−demand」な大きな化合物ライブラリーの製造方法が、提案される。得られるライブラリーは、精製や追加の操作無しで、エンザイムアッセイにおいてハイスループットスクリーニングにかけられる。デコンボリューション、再合成及び単離により、活性混合物から活性化合物を同定できる。この方法によれば、シンプルな操作、最小の無駄、再度製造可能な「on−demand」ライブラリーの製造が可能であり、数千の個々の化合物を保存する必要が無い。試薬又は保護基は必要ではなく、少量の無害の副生成物が生成される。この化学は、β−ペプチドα−ケトアミドの組み合わさった混合物を迅速に準備でき、スクリーニングでき、デコンボリューションできる。構成ブロックが得られたなら、ライブラリーの製造に必要な唯一の技術は、マイクロリッターピペットを使う液体操作である。得られたライブラリーは、エンザイムアッセイを利用して、直接マルチウェルプレートでスクリーニングできる。ライブラリー自体は保存の必要はなく、廃棄でき、必要な時は速やかに再構築できる。我々は、たったの23の構成ブロックから形成される6000を超える化合物のライブラリーを製造し、反応混合物から直接にライブラリーをスクリーニングし、デコンボリューションして、1.0μMのC型肝炎ウィルス(HCV)プロテアーゼ阻害剤を同定することに成功した。
溶液内で、イソオキサゾリジンモノマーを用いて、β−ペプチドを合成できる(図1A)。このモノマーは化学選択的にα−ケト酸と反応してアミド結合を形成する。モノマーカップリングとメチルケトエステル加水分解が連続して繰り返されることにより、β−ペプチドが得られる。この方法により、シークエスがコントロールされた官能化オリゴマーを形成する段階的な様式が提供される。しかしながら、化合物ライブラリーを合成するためには、ワンポット様式で大量の様々な化合物を生成できる方法が必要である。従って、連結反応により新規なα−ケト酸を生成する別のタイプのイソオキサゾリジンモノマー(M)が設計された(図1B)。このα−ケト酸も、Mとカップリングして、長さとシークエンスが異なるオリゴマーを生成できる。ターミネータ(T)を添加するとオリゴマー化が止まる。プロテアーゼ阻害剤のライブラリーを製造するために、セリンプロテアーゼやシスティンプロテアーゼ等の幾つかのクラスのプロテアーゼに対して優れた薬理作用団であることが知られているC末端α−ケトアミドを形成するターミネータが設計された。
ペプチドオリゴマーと少量のターミネータ(T)(過剰に使用)だけを含む非精製の混合物を精製することなく、直接生物学的アッセイにかけることができる。重要なことは、反応混合物の中で、α−ケト酸イニシエータ(I)、モノマー(M)及びターミネータ(T)の種類が増えると共に、生成物の数が飛躍的に増すことである(図1C)。ライブラリーに使用する各コンポーネントの数を増やすだけで、形成され得る分子の数を劇的に増やすことが可能となる。参考として、ほんの50の異なるイニシエータ(I)、モノマー(M)及びターミネータ(T)の使用で、単にI−T,I−M−T,I−M−M−Tだけを考えて、3億を優に超える分子を形成できる。もしI−M−M−M−Tとそれ以上の高重合オリゴマーを考えれば、その数は直ぐに数億まで到達する。このコンセプトを示すために、以下に、かなり少ない数のコンポーネントと可能な生成物を分析する(6イニシエータ、8モノマー、9ターミネータで、約30,000の化合物)。もちろんさらに多い数の化合物は、生物学的な方法で容易に得られるが、現在、比較的少ない出発物質から水溶液で単にコンポーネントを混合するだけで、その後直接生物学的アッセイできる、この様に大きなライブラリーを得る合成方法は無い。このアプローチのプルーフ・オブ・コンセプトは、詳細な説明で行う。
概略すると、本発明は、請求項1に記載の方法に関し、その方法を提示する。即ち、オリゴマー又はオリゴマー混合物を生成して、アミド形成オリゴマー化により化合物ライブラリーを生成する方法である。この方法は、以下の工程をこの順に有する。
1)少なくとも1つのイニシエータ(I)の混合物を、少なくとも1つのモノマー(M)と反応させて、アミド結合を形成して、イニシエータ(I)とモノマー(M)のダイマー(I−M)、イニシエータ(I)が1より多いモノマー(M)鎖に結合したオリゴマー前駆体(I−M−M,I−M−M−M,...)、又はこれらの混合物を形成する。
2)少なくとも1つのターミネータ(T)を添加して、アミド結合形成による鎖状オリゴマー(I−M−T,I−M−M−T,I−M−M−M−T...)又は鎖状オリゴマーの混合を製造し;又は
工程1)で製造したダイマー又はオリゴマー前駆体の、少なくとも1つのイニシエータ(I)とモノマー(M)(好ましくは各末端モノマー)の間に連結共有結合を形成するように工程1)に対する反応条件を変更して、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合を製造する。
工程1)において、単一のイニシエータを使用するなら、単一のタイプのダイマーを製造でき、単一のイニシエータと幾つかの異なるモノマーを組み合わせて使用するなら、1つのイニシエータと異なるモノマーの1つと良くコントロールされたダイマーのセットを製造できる。単一のイニシエータを使用するとき、反応条件と反応物質濃度を対応させて、イニシエータとモノマー鎖が組み合わさったオリゴマーも得ることができる。幾つかのイニシエータを使用する場合、異なるイニシエータが対応するモノマー鎖に結合した対応する混合物を得ることができる。従って、提案される反応スキームは副反応がほぼなく、続いて鎖を構築する必要は無く、反応生成物の分布に関してコントロールできる。さらに、良くコントロールされた無害の反応スキームにより、化合物ライブラリーの意味において、個々のシステム又はシステムの混合が得られる。システムの分布を調整することにより、対応する化合物ライブラリーの混合物は、分離/同定の努力を減らして、化学的及び/又は生物学的に活性なシステムを同定する、不完全な設計において非常に効率的に使用できる。
さらに、ターミネータを用いる反応を省略して、(I−M,I−M−M,I−M−M−M,...)のタイプの構造の最終鎖状オリゴマーを得ることができる。しかしながら、好ましくは最終鎖状オリゴマーはターミネータ構造で終わる。
好ましくは、(イニシエータ及び/又はモノマー及び/又はターミネータに、)ほぼエナンチオピュアな構成ブロックを使用する。
鎖状と環状が混ざっているシステムを同時に製造することも可能である。例えば、鎖状システムを形成するためのイニシエータを、環状システムを形成するためのイニシエータと混ぜて使用し、工程2)を鎖状システムの形成と環状システムの閉環を共に実施する。
迅速で合理的コストで化合物の大きな群を製造する重要性が認識されている。提案される方法では、化合物ライブラリーを効率的に提供し、工業的及び学術的にルーチンで実施できる。複雑な実験手続き、高価な立体特異的試薬、官能基の保護の必要性、偽陽性の発生、無駄なコストを生じる取扱い、時間のかかる精製、純粋で単離された化合物の製造と保存を必要とするライブラリー合成の主な障害等の通常の懸念は避けられる。
また、試薬や保護基を必要としない水性条件下のβペプチドライブラリー合成のための自己組立プロセスが提案される。得られる生成物混合物は、直接生物学的アッセイでスクリーニングでき、ライブラリーは、最適化やデコンボリーションのために、単にモノマーの組成又は添加の順序を変えるだけで、速やかに調整できる。ライブラリーは、必要に応じて迅速に再現可能に再合成でき、各成分の単離や精製の必要をなくす。必要な構成ブロックは鏡像異性的に純粋な形態で容易に合成され、長期間の保存で安定である。マイクロプレートで、単に構成ブロックを混合し、反応溶液を加熱するだけで、化合物ライブラリーは「on−demand」合成される。特定の物理化学的性質を有するオリゴマーライブラリーを、自己組立プロセスのモジュール的性質のため、設計した構成ブロックを用いることにより、容易に得ることができる。天然の20のアミノ酸を用いたペプチド及びタンパク質ライブラリー合成のための強力なファージ表示方法と同様に、使用される構成ブロックは、真直ぐに進む合成により、様々な官能基を取り込むことができ、マイルドな自己組立プロセス条件に耐える。
詳細な説明に記載するプルーフ・オブ・コンセプトとして、HCVプロテアーゼ阻害剤ライブラリーを合成した。目的分子を見い出すプロセスは、4段階に分けられる(図8)。(1)発見段階:様々な構成ブロックをライブラリー合成に使用する。不活性オリゴペプチドをもたらすコンポーネントは排除する。(2)最適化段階:選択する部分からフォーカストライブラリーを構築する。活性混合物を同定する。(3)デコンボリューション段階:フォーカストライブラリーの活性ウェルをデコンボリューションし、可能性のあるリード構造を提案する(4)同定段階:可能性のあるリード構造を、さらにHPLC分離にかける。これら化合物の合成、精製、生物学的活性測定を実施する。予備リード化合物に基づいて、さらに最適化した構成ブロックを用いたライブラリーを合成できる。この方法により、新規なIC50が1.0μMのHCVプロテアーゼ阻害剤が単離され、十分に特性を明らかにした。これは単に中程度の阻害剤であり得られた分子は理想の経口投与の性質は有していないが、水性条件において少ない数のモノマーを単に組み合わせて見い出したという事実が、このアプローチがリード同定の有望な方法であることを示している。
提案された方法は、低コストの操作で、有害な有機化合物を使用しないで、工業的に使用できる。精製工程を伴わない水性ライブラリー合成は、浪費する有機溶剤の利用を最小にする。自己組立反応は、高価な試薬や金属触媒を使用しないで、穏やかな温度で容易に生じ、無害な副生成物しか生成しない。生物学的サンプルの扱いに慣れている研究所なら、構成ブロックからライブラリーを設計して製造できる。この方法は、オートメーションマイクロ流体装置を用いて改良できる。保存される構成ブロックを用いて、ライブラリー合成をオートメーションシステムによりプログラム化できる。
この方法は、出発物質の量を減らし、液体操作の正確さを確保し、ハイスループットスクリーニングを可能とする。新たに製造されたライブラリーは、追加に処理することなく直接容易に生物学的評価にかけられ、古い保存化合物ライブラリーに見られた予期できない分解の問題も回避できる。結論として、迅速に化合物ライブラリーを合成する新規な方法が提案される。この方法は、様々な目的のための化合物ライブラリー生成において、代替的概念的操作を提供する。異なる側鎖を有する膨大な数のβ−ペプチドを、α−ケト酸とイソオキサゾリジン構成ブロックの間の化学選択的な反応により、ワンポット様式で生成できる。得られるライブラリーは、精製することなく直接HCVプロテアーゼアッセイにかけた。デコンボリューションと最適化のための戦略がとられた。この方法で新規なHCVプロテアーゼ阻害剤が同定された。
具体的には、好適なイニシエータ(I)は下記からなる群から選択される。
アミド結合形成による鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物の製造のためには、Rは、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、−C(NH)R、−C(NH){R−CO−C(NH)}(式中、nは1又は2であり、RはH又はアミノ酸側鎖である)、蛍光色素、核酸又はこれらの誘導体、ペプチド核酸、フラッグオクタペプチド(DYKDDDDK)、ビオチン又はアフニティー標識からなる群から選択される。好適な残基Rの炭素原子は1〜10であり、より好ましくは、ベンジル、NO、置換ベンジル、エチル、カルボキシエチル、ヘキシル、tブチルからなる群から選択される。
アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためには、Rは、好ましくは、−{(CH)},−{(CHCH)},−{(CH(1,1−ジメチルエチル))},−{(CH(ベンジル))}(式中、nは1又は2であり、Rは、工程1)で製造されるダイマー又はオリゴマーの各末端モノマーに連結共有結合アミド結合を形成できる連結構造である)からなる群から選択される。
(鎖状オリゴマーと環状オリゴマーを製造する)両方の場合、好ましくは以下の定義が適用される。
は、K,Cs,Li,Na,R,R又はRからなる群から選択される対イオンである。Rは有機基又はHであり、好ましくは置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、好適な残基Rの炭素原子は1〜10である。
X,Y,Zは、それぞれ独立して、F,OR,N,NOR,NSR,及びNNRからなる群から選択され、任意に単環又は二環構造を形成する。Rは有機基又はHであり、好ましくは置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、好適な残基Rの炭素原子は1〜10である。
好適な実施形態では、アミド結合形成による鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)は、下記からなる群から選択される。
ここで、Meは−CHである。
他の好適な実施形態では、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)において、連結構造は、アミノ酸、−CO((CHNH−の群から選択される1又は2の要素の鎖からなる群から選択される。この鎖は、好ましくは、下記から選択される基でターミネーションする。
これらの基の1つは、前記段落で示した要素無しで、直接連結基となることができ、上記のイニシエータの残基Rとなることができる。
さらに、好ましくは、イニシエータ(I)の例として、必須ではないが、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のために、上記構造の共有結合ダイマー又はトリマーが挙げられる。この場合、残基Rは共通の連結要素である。前記連結要素により連結された、下記からなる構造から選択される少なくとも2つのイニシエータ部分を含む構造も可能である。
ここで、Rは連結要素である。
は、K,Cs,Li,Na,R,R又はRからなる群から選択される対イオンである。Rは有機基又はHである。
X,Y,Zは、それぞれ独立して、F,OR,N,NOR,NSR,及びNNRからなる群から選択され、任意に単環又は二環構造を形成する。Rは有機基又はHである。
このようなイニシエータ(I)のためのダイマー又はトリマーは、以下の構造を有することができる。
式中、Rは連結要素であり、
Yは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZ(X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記した通りである)からなる群から選択される。
アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)の例として、下記に示すような少なくとも1つのターミネータ部分と、上記に示すような少なくとも1つのイニシエータ部分を含む構造を挙げられる。一般に、好適な、環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためイニシエータ(I)の例として、一端がヒドロキシアミンであり他端がケト酸又はアシルボロネートである構造を挙げられる。
好ましくは、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)は、下記からなる群から選択される。
式中、Rは連結要素であり、
は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−C−,−CH−C−,−CHR−C−,−(CH−C−,−−(CHR−C−,−(CH)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CHR)−,−(CH−C(式中、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択される。
は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−CR−,−CH−CR−,−CHR−CR−,−(CH−CR−,−(CHR−CR−,−(CH)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CHR)−,−(CH−CR(式中、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択される。
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択される。
Rは、O,S,NR,SiR,CRからなる群から選択され、RとRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される。
Yは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記した通りである。
他の好適な実施形態では、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)は、下記からなる群から選択される。
式中、bocはt−ブチロキシカルボニルであり、Phはフェニルであり、Bzはベンジルであり、Fmocはフルオレニルメチレンオキシカルボニルであり、Meはメチルである。
モノマー(M)は、好ましくは、下記からなる群から選択される。
好ましい定義は以下の通りである。
Xは、ハロゲン,−OH,−COOH,−NH,−O−アルキル(例えば−OEt,−OiPr,−OBn),−O−アリール(例えば−OPh,−OBz),−O−CO−アルキル,−O−CO−アリール,−SH,S−アルキル(例えば−S−Me),−S−アリール(例えば−S−Ph),N−アシル,−NH−アルキル,−NH−アリール,−N(アルキル),−N(アリール),−N(アルキル)(アリール),−CO−NH−アルキル,−CO−NH−アリール,−CO−N(アルキル),−CO−N(アリール),−CO−N(アルキル)(アリール),−CN,−NO,−N,−S(O)アリール,−S(O)アリールからなる群から選択される。
Yは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記した通りである。
Zは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記したもの及びこれらの誘導体であり、XとZが崩壊したとき又はNO結合が分裂したときYとなる。
Rは、O,S,NR,Si,CHR(RとRは以下のR〜Rの定義と同様である)からなる群から選択される。
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、互いに結合して形成された環からなる群から選択される。好ましくは残基の炭素原子数は1〜20である。
Qは、O,S,Si,NR11からなる群から選択され、R11は有機基又はHであり、好ましくは上記R〜Rの定義と同様である。
好ましくは、モノマーは下記からなる群から選択され、定義は上記の通りである。
下記のタイプのモノマーについて
これらの合成方法の概略は、実施例で詳細に記載する。
上記の基の他のモノマーについては、以下の番号で表される。
当業者は、以下の合成ルートを容易に用いることができる。
式(V)のモノマーは、以下に示すように、Org.Process.Res.Dev.,2012,16,687−696に記載の方法と同様の方法で製造できる。
式(VII)のモノマーは、以下に示すように、Helv.Chim.Acta,2012,95,2481に記載の方法と同様の方法で製造できる。
式(VIII)のモノマーは、以下に示すように、式(VII)の化合物を、適当な溶媒(メタノール等)中で適当な塩基(NaOMe等)で処理することにより、製造できる。
式(XIII)のモノマーは、以下に示すように製造できる。式(IX)の化合物を、適当な溶剤(メタノール/テトラヒドロフラン等)中で、還元剤(SmI等)で処理することにより、式(X)の化合物が得られる。式(X)の化合物を、適当な溶剤(ジクロロメタン等)中で、カルボン酸活性化剤(AcO/AcONa又はDCC等)で処理することにより、式(XI)の化合物が得られる。式(XI)の化合物から式(XII)の化合物への変換は、適当な溶剤(テトラヒドロフランやDMPU等)中で、トリフラート剤(TfO又はPhNTf等)と適当な塩基(EtN又はKHMDS等)を用いて実施する。式(XII)の化合物を、適当な溶剤(DMF等)中で、適当な触媒(Pd(PPh等)と適当な塩基(EtN等)の存在下で、COで処理することにより、式(XV)の化合物が得られる。
式(XII)の化合物を、高温で、適当な溶剤(1,4−ジオキサン等)中で、適当な塩基(AcOK等)の存在下で、適当な触媒(PdCldppf等)と適当なボロン試薬(B(pin)等)で処理することにより、式(XIV)のモノマーが得られる(下記スキーム参照)。XIVを、適当な溶剤(アセトン/水等)中で、適当なフッ素化剤(KHF等)でさらに処理すると、式(XV)のモノマーとなる。
式(XIX),(XX)のモノマーは、それぞれ、上記したモノマー(XV),(XIII)と同様の方法で製造できる。
式(XVIII)のモノマー(Rは例えばCRである)は、適当な溶剤(キシレン等)中で、式(XVI)の化合物と式(XVII)の化合物間の付加環化反応することにより製造できる(下記スキーム参照)。Y官能性の相互変換は、当業者に公知の方法で実施できる。
好適な実施形態では、モノマー(I)は下記群から選択される。
式中、Meは−CHであり、Buは1,1−ジメチルエチルであり、Cbzはベンジルオキシカルボニルであり、iPrはイソプロピルであり、Phはフェニルである。
鎖状生成物の場合のようにターミネータ(T)を使用するときは、下記群から選択される。
好ましい定義は以下の通りである。
Rは、CH,(CH,CHR,CHCHR,(CH,(CHCHR,CHCHRCH,(CHからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、好ましくは残基の炭素原子数は1〜20であり、より好ましくは1〜10である。
は、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリルからなる群から選択され、好ましくは残基の炭素原子数は1〜20であり、より好ましくは1〜10である。
〜Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択される。
好適な実施形態では、ターミネータ(T)は過剰に用い、さらに好ましくは下記からなる群から選択される。
特に以下のタイプの構造のターミネータ(T)を使用できる。
ここで、Meは−CHであり、Buは1,1−ジメチルエチルである。
ターミネータ(T)は、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためには必要ではないが、他のターミネータ(T)として、上記構造の共有結合ダイマー又はトリマー(RとR又はRが共通連結要素である)が挙げられる。ターミネータとして、下記からなる群から選択される少なくとも2つのターミネータ部分を含む構造も挙げられる。
ここで、
Rは、CH,(CH,CHR,CHCHR,(CH,(CHCHR,CHCHRCH,(CHからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される。
は、共通の連結要素である。
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択される、ただし、R又はRの少なくとも1つは共通の連結要素である。
ターミネータ(T)として、以下のタイプのダイマー又はトリマー構造も可能である。
式中、Rは連結要素であり、
は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−C−,−CH−C−,−CHR−C−,−(CH−C−,−−(CHR−C−,−(CH)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CHR)−,−(CH−C(式中、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択される。
は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−CR−,−CH−CR−,−CHR−CR−,−(CH−CR−,−(CHR−CR−,−(CH)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CHR)−,−(CH−CR(式中、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択される。
〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択される。
Rは、O,S,NR,SiR,CRからなる群から選択され、RとRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される。
(A−D)又は(D−A)は、それぞれ、点線ボックス内に示される構造の1つを示す。
好適な実施形態では、単一のイニシエータ(I)を工程1)で使用でき、アミド結合形成により鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物を製造する場合は、単一のターミネータ(T)を工程2)で使用できる。
工程1)及び/又は工程2)は、他のいかなる化学試薬や触媒を添加することなく、溶剤から離れて実施できる、このため、操作を簡略化でき、毒性の問題を低減できる。工程1)及び/又は工程2)では、有機溶剤、水、水性バッファ又はこれらの組合せを使用できる。
他の好適な実施形態では、工程1)では、1より多い、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4の異なるモノマーを使用できる。
工程1)では、反応を実施して、少なくとも2つの、好ましくは2〜10の、より好ましくは2〜6の、内部連結したモノマーを含むオリゴマーを得ることができる。
工程1)では、反応条件を、好ましくは温度及び/又は圧力、及び/又は反応物質濃度及び/又は反応物質添加順序及び/又は反応物質添加時間を、選択して、混合物において、異なるバッチ間で、目的とする異なるオリゴマーの異なる分布を得ることができる。
工程1)で、単一のイニシエータ(I)、単一のモノマー(M)を用い、鎖状オリゴマーを生成する場合は、工程2)で単一のターミネータ(T)を、用いることができる。工程1)及び/又は2)の反応条件は、所定のトリマー構造を形成するように、調整できる。
さらに、本発明は、化合物ライブラリーから、好ましくは上記の方法を用いて製造したオリゴマーの少なくとも1つの混合物に基づき、生物学的及び/又は化学的活性システムの同定方法に関する。ここで、好ましくは、混合物から化合物を精製又は分離する前に、オリゴマー混合物の活性をスクリーニングする。
この方法の好適な実施形態では、上記の方法で製造した膨大な様々な混合物を使用し、生物学的及び/又は化学的活性について混合物を検査し、活性パターンから活性を含むイニシエータ及び/又はモノマー及び/又はターミネータを推測し、任意に、同定した活性イニシエータ及び/又はモノマー及び/又はターミネータだけに基づき、上記の方法でさらに混合物を製造する、このようにして、活性オリゴマーの数を減らすことができる。この方法は同様にして効率よくインコプリート要因計画スクリーニングプロセスに使用できる。
本発明のさらなる実施形態は従属クレームに記載される。
図1は、α−ケト酸イニシエータ(I)とイソオキサゾリジンモノマー(M)の化学選択的カップリングを示す。(A)はβ−ペプチドの反復合成を示し、(B)はワンポット化合物ライブラリー合成を示し、(C)は構成ブロックの数を増すと劇的に生成物が増加することを示す。 図2は、構成ブロックとしてI(1.0当量),M(0.50当量),M(0.50当量)及びT(2.0当量)を用いた生成物分布のHPLCトレースを示す。MとMは異なる順序で添加され、(A)はMを最初に添加し、(B)はMを最初に添加した。 図3は、予備ライブラリー、ライブラリー1(A)とライブラリー2(B)を示す。各ウェルは、1つのイニシエータ(1.0当量)、3つのモノマー(計2.0当量)及び1つのターミネータ(2.0当量)を含む。行と列は所定のイニシエータ/ターミネータが割り当てられる。例えば、ライブラリー1(A)では、A1〜A8ウェルはイニシエータIを含み、A3〜H3ウェルはターミネータTを有し、各予備ライブラリーは4つのセクターに分けられ、各セクターはモノマー混合(4種のモノマーから3つ)についてのみ異なる。例えば、ライブラリー1(A)では、ウェルA1はイニシエータI、モノマーM,M,M及びターミネータTを有し、ウェルE5はイニシエータI、モノマーM,M,M及びターミネータTを有する。活性ウェルは黒で表している(選択基準については、好適な実施形態の記載を参照のこと)。 図3は、予備ライブラリー、ライブラリー1(A)とライブラリー2(B)を示す。各ウェルは、1つのイニシエータ(1.0当量)、3つのモノマー(計2.0当量)及び1つのターミネータ(2.0当量)を含む。行と列は所定のイニシエータ/ターミネータが割り当てられる。例えば、ライブラリー1(A)では、A1〜A8ウェルはイニシエータIを含み、A3〜H3ウェルはターミネータTを有し、各予備ライブラリーは4つのセクターに分けられ、各セクターはモノマー混合(4種のモノマーから3つ)についてのみ異なる。例えば、ライブラリー1(A)では、ウェルA1はイニシエータI、モノマーM,M,M及びターミネータTを有し、ウェルE5はイニシエータI、モノマーM,M,M及びターミネータTを有する。活性ウェルは黒で表している(選択基準については、好適な実施形態の記載を参照のこと)。 図4は、フォーカストライブラリー、ライブラリー3を示す。セクター1において、各ウェルは、割り当てられたイニシエータ(1.0当量)、モノマーM,M,M(計2.0当量)及びターミネータ(2.0当量)を含む。オリゴマー化とターミネーションが完了した後、セクター1を10倍希釈してセクター2とした。活性ウェルは黒で表している(選択基準については、好適な実施形態の記載を参照のこと)。 図5は、デコンボリューションライブラリー1と2、ライブラリー4と5を示す。活性ウェルは黒で表している。行B〜Eの活性ウェルのうち、最良の結果のウェルはハイライトで示している(選択基準については、好適な実施形態の記載を参照のこと)。 図5は、デコンボリューションライブラリー1と2、ライブラリー4と5を示す。活性ウェルは黒で表している。行B〜Eの活性ウェルのうち、最良の結果のウェルはハイライトで示している(選択基準については、好適な実施形態の記載を参照のこと)。 図6は、ライブラリー5における、ウェルA5,C5,E4のHCVアッセイから読める蛍光とHPLCトレースを示す。27.5分のフラクションが、HCVアッセイにおいて活性であった。 図7は、a)でリード化合物I−M−M−M−Tの合成を示す。b)では、この化合物のHPLCトレースとHCVプロテアーゼに対する用量反応曲線を示す。この化合物は、IC50が1.0μMで、HCVプロテアーゼを阻害した。 図8は、「on−demand」化合物ライブラリー合成の標準操作手順を示す。 図9は、構成ブロックとしてI(1.0当量)、M1(各1.0,2.0,3.0当量)及びT(2.0当量)を用いた生成物分布のHPLCトレースを示す。 図10は、ライブラリー合成の実験操作を示す。
好適な実施形態の説明
本発明の好適な実施形態を、図面を参照して以下に説明する。これは本発明の好適な実施形態を示すためであり、本発明を限定するためではない。
プルーフ・オブ・コンセプトとして、「on−demand」ライブラリー合成を用いて、HCVプロテアーゼ阻害剤を製造しスクリーニングした。ライブラリー合成は、96ウェルプレートで直接実施した。従来の「1ウェル1化合物」技術と対照的に、生成物の混合を含む各ウェルは希釈して直接スクリーニングした。
活性化合物は、シンプルなデコンボリューション戦略で同定した。この方法は、プロテアーゼ阻害剤ライブラリーを製造し有望なリードを同定する迅速で簡単な方法である。モノマー(M)とターミネータ(T)の反応性を調べるために、2つの初期実験を実施した。第1に、生成物分布が自己組立プロセスで使用するモノマーの量を反映するかを調べた。1当量のモノマーMは、主要な生成物として、I−M−Tを生成した。Mを多く使用するほど、生成物分布は高重合オリゴマーにシフトした(下記参照)。モノマーの量を単に変えるだけで、生成物分布を変えられた。結果の再現性は、異なるモノマーを用いた実験と共に繰返しにより確認した。第2に、生成物シークエンスが添加順により偏りうることを示した。MとMを異なる順序で添加した実験をした。図2Aでは、Mを添加して2時間イニシエータIと反応させ、その後、Mを添加して、最後にTでターミネーションした。I−M−M−T生成物のうち、I−M−M−Tが主要生成物であり、I−M−M−Tは検出されなかった。高重合生成物I−M−M−M−TとI−M−M−M−Tも形成された。生成物は、MS/MSにより単離し特性を明らかにした。その結果、生成物がMとMを共に含むとき、Mは、最初に添加されているので、Mより前に取り込まれた。Mを最初に添加したとき(図2B)、同じ傾向が実験で観察され、MとMを異なる順序で添加したとき、生成物分布がかなり変わった。
生成物分布をモノマー量を変えることと添加順序を変えることにより体系的にコントロールできるという発見により、モノマーの種類が増えたとき、反応混合物における主要生成物を予見することが可能となった。この自己組立方法を、プロテアーゼ阻害剤ライブラリー合成に使用し、市販のHCVプロテアーゼアッセイを選んでスクリーニングした。HCVプロテアーゼは、その活性部位において、明確なポケットがない。報告されている阻害剤と浅い酵素ポケットの間の主要な相互作用は、触媒三残基のプロテアーゼセリンの阻害剤のα−ケトアミドへの求核攻撃からの可逆的な共有結合の形成と、残りの分子との疎水性相互作用である。トータルサイズ6000までの化合物(40までの化合物/ウェル)の2つの予備ライブラリー(ライブラリー1,2)を合成してスクリーニングした。報告された阻害機構に基づき、使用したモノマーとターミネータは共に疎水性側鎖を有し、ターミネーション工程で重要なα−ケトアミド官能基が生成した。
予備ライブラリーにおけるイニシエータ、モノマー、ターミネータを図3に示す。(1)行/列には特定のイニシエータ/ターミネータが割り当てられる。活性イニシエータとターミネータを含むウェルが、活性ウェルの高い発生に基づき認識された。例えば、ライブラリー1では、イニシエータIとターミネータTが同定された。(2)各ライブラリーは4つのセクターに分割され、同一のセクターのウェルには4つのモノマーから3つを割り当てた。同じアプローチを、大量のモノマー、イニシエータ又はターミネータについて用いることができる。それにより、各ウェルで形成できる生成物の数を増やせる。この設定は、モノマー選択プロセスを容易にするよう設計された。活性ウェルの数が最も少ないセクターの3つのモノマーは不活性と考え、排除した。例えば、ライブラリー1では、Mを含みMは含まないセクターが活性ウェルが最も少なかった。ベンジルモノマーMを次の研究に選択した。同じ原理に従い、ライブラリー2では、イニシエータI、モノマーM及びターミネータTを選択した。この評価標準により、迅速に劣った部分を排除でき、続くフォーカストライブラリーのための構成ブロックを選択できた。
5×4ウェルフォーカストライブラリー(ライブラリー3、セクター1)は、選択したイニシエータI、モノマーM及びターミネータTを含んだ。(MとMは両方ともライブラリー1の2番目に良いモノマーであるが、Mは、モノマー選択に多様性を提供し得るエステル官能性を有するため、Mより好ましかった。)選択は、生物学的アッセイに基づいて行った。この場合、蛍光基質を用いた市販のキットにより測定されるHCVプロテアーゼ阻害剤であった。フォーカストライブラリーのサイズは、800までの化合物に限定した。ライブラリー配列を図4に示す。ライブラリーを合成した後、希釈してセクター2を作った(10倍希釈)。ウェルC2は、最初の濃度と10倍希釈の濃度で、ポジティブな結果を示したが、ウェルC5は最初の濃度でのみ反応性を示した。従って、ウェルC2をデコンボリューションに選択した。イニシエータI、モノマーM及びターミネータTを含む、ライブラリー3におけるウェルC2のデコンボリューションを簡単にするために、活性化合物がモノマー3分子を含んで構成されるなら、モノマーを1又は2当量しか含まない反応ウェルは活性が低いと仮定した。
この判定に基づき、ライブラリー4を合成した。ライブラリー設定を図5に示す。(1)ウェルA1,A2,A3,A4,B1及びB2:各ウェルは1タイプのモノマーだけを含んだ。ウェルA1,A4は共にモノマーMを含んだが、生成物分布範囲を異ならせるため、異なる量で含んだ。ウェルA2/B1とA3/B2は、同じである。(2)ウェルB3,B4,C1:ウェルは、異なる順序で添加した2タイプのモノマーから構成された。(3)ウェルC2,C3,C4:(2)と同様に、ただしモノマーは同時に添加した。(2)と(3)のウェルの重なった又は重ならない生成物を比較すると、有望なリード構造をさらに限定できた。HCVアッセイ結果から、ウェルB2,C4が活性を示した。B2の活性化合物は、I−M−M−T又はI−M−M−M−Tの可能性があった。C1では阻害が無かったので、C4の活性分子は、I−M−M−T,I−M−M−T,I−M−M−M−T,I−M−M−M−T又はI−M−M−M−Tである可能性が高い。これら限定されたリード候補をさらにデコンボリューションした。ライブラリー4のウェルB2において、異なる量のMを用いて、活性化合物をデコンボリューションした。ライブラリー5行A(図5)では、Mを1当量より多く含むウェルで、ポジティブな結果が観察された。I−M−M−TとI−M−M−M−Tでは、I−M−M−M−Tの方が阻害剤の可能性が高い。行B〜Eは、ライブラリー4のC4をデコンボリューションするために設計された。MとMを異なる比率と量で同時に添加した。M/Mの比が1より大きくなるとポジティブな傾向が見られた。この結果は、リード化合物がMよりMを取り込んでいることを意味する。従って、可能性のある活性構造はI−M−M−M−TとI−M−M−M−Tに限定された。この段階で、可能性のあるリード構造が既に限定された。しかし各候補化合物の有機合成と精製の前に、HPLC分析を実施した。ライブラリー5におけるウェルA5,C5,E4のHPLCトレースを図6に示す。フラクションを集め、凍結乾燥し、DMSOに再度溶かし、HCVプロテアーゼアッセイにかけた。結果から、これら3つのウェル全てで27.5分のフラクションにHCVプロテアーゼ阻害作用があり、I−M−M−M−Tに対応することが分った。化合物I−M−M−M−Tを、1.0当量のIと3.6当量のMを組み合わせて、2時間水性条件下で合成した後、2.0当量のTを添加した。生成物をHPLCで単離して十分に特性を明らかにした。精製したものをHCVプロテアーゼアッセイにかけ、1.0μMのIC50を測定した(図7)。これにより、フォーカストライブラリー、ライブラリー3において、最も活性な化合物として同定した。
実験の詳細:
ライブラリーの合成、初期スタディ:
(a)様々な量のMを用いた生成物分布
5:1BuOH/50mMトリス−HClバッファ、pH7.0(以下、バッファと略す)(v/v)(80μL)溶液に、イニシエータI(1.3mg,8.1μmol,1.0当量)及びモノマーM(2.5mg,8.1μmol,1.0当量)を添加した。混合物を45℃で2時間撹拌した。この溶液を室温まで冷却して、16μLの5:1BuOH/バッファ中のターミネータT(3.3mg,16μmol,2.0当量)を添加し、混合物を45℃で2時間加熱した。この他に、同じ操作で、別々に、モノマーM(5.0mg,2.0当量と7.5mg,3.0当量)を用いた2つの実験をした。反応混合物をHPLCで分析した(0.1%TFAを用いたCHCN勾配10%から90%、20分)。結果を図9に示す。
(b)MとMを異なる順序で添加した生成物分布
5:1BuOH/バッファ(60μL)溶液に、イニシエータI(1.0mg,6.1μmol,1.0当量)及びモノマーM(0.93mg,3.1μmol,0.50当量)を添加した。混合物を45℃で2時間撹拌した。この溶液を室温まで冷却して、モノマーM(1.2mg,3.1μmol,0.50当量)を添加した。混合物を45℃で2時間撹拌した。この溶液を室温まで冷却して、ターミネータTを添加し、混合物を45℃で2時間加熱した。MとMを逆の順序で添加した実験を同じ操作で実施した。反応混合物をHPLCで分析した(0.1%TFAを用いたCHCN勾配10%から90%、20分)。結果を図2に示す。
ライブラリーの「on−demand」合成の一般的方法:
(a)液体取扱い
ライブラリー合成を、96−ウェルプレートで実施した(Thermofast AB−1100)。イニシエータとモノマーの必要量を、5:1BuOH/バッファ溶液に溶解し、マイクロピペット(エッペンドルフ・リサーチ)で対応するウェルに添加した。(詳細は各ライブラリーの合成に記載する。)
(b)オリゴマー化とターミネーションの条件
イニシエータとモノマーの添加が完了した後、96−ウェルプレートにキャップをして2分2000rpmで遠心分離し、PCR機械(キャップ上で溶媒濃縮を防ぐため110℃で加熱した蓋を備える)で45℃で2時間加熱した。プレートを室温まで冷却して、マイクロピペットで保存溶液から対応するターミネータを各ウェルに添加した。プレートにキャップをして遠心分離し、45℃で2時間加熱した。
(c)希釈
得られた粗混合物を5:1BuOH/バッファで連続して希釈して、生物学的アッセイに最適な濃度にした。(詳細は各ライブラリーの合成に記載する。)
(d)HCVプロテアーゼFRETアッセイ
HCVプロテアーゼアッセイキットを、プロテインワンから購入し、実験を備え付けのマニュアルに従い実施した。阻害剤無しで、HCVプロテアーゼはFRET基質を分解し、530nmで蛍光シグナルを発した(励起波長490nm)。
1.0μLの最適な濃度の希釈粗混合物を、各ウェルからアッセイプレート(Sigma NUNC Maxisorp)に移した。アッセイ溶液(100μL)をマルチチェンネルピペット(エッペンドルフ・リサーチ)で各ウェルに添加し、蛍光シグナルを直ちに記録した。シグナルは5分ごとに2時間記録し、蛍光の減少により活性阻害剤を同定した。コントロール実験で、全てのイニシエータ、モノマー及びターミネータが10μMで不活性であることが証明された。同様に、溶媒、5:1BuOH/バッファ溶液及びDMSOも、結果に影響は与えなかった。
ライブラリー
(a)ライブラリー1,2:予備ライブラリー1,2
ライブラリー1,2のイニシエータ、モノマー、ターミネータを、図3A,3Bに示す。同じ行のウェルは、同じイニシエータが割り当てられ、同じ例のウェルは同じターミネータが割り当てられた。各予備ライブラリーでは、トータルで4タイプのモノマーを使用した。プレートを、4つのセクタ―に分け、各々、4タイプのモノマーのうち3タイプを含んだ。オリゴマー化プロセスの間、各ウェルは、トータルで5μLの5:1BuOH/バッファ溶液中に、1つのイニシエータ(0.5μmol,1.0当量)と割り当てられた3つのモノマー(トータルで1.0μmol,2.0当量)を含んでいた。3つのモノマーは、1:1:1の比であった(即ち、各モノマー0.67μmol)。例えば、ライブラリー1のウェルA1は、イニシエータI(0.5μmol,1.0当量)、モノマーM(0.33μmol,0.67当量)、モノマーM(0.33μmol,0.67当量)及びモノマーM(0.33μmol,0.67当量)を含んでいた。オリゴマー化プロセスが終了したとき、ターミネータT(1.0μmol,2.0当量)を添加した。
反応が完了した後、各ウェルは5:1BuOH/バッファで希釈されて35μLとし、この粗溶液の1.0μLをHCVアッセイに使用した。最も高い値を100として、アッセイ結果から得られた相対蛍光単位(RFU)値を正規化した。正規化RFU値が65未満の活性ウェルを同定した(表1)。
(b)ライブラリー3:フォーカストライブラリー
図4は、ライブラリー3のイニシエータ、モノマー及びターミネータを示す。セクター1では、同じ行のウェルには同一のイニシエータが割り当てられ、同じ列のウェルには同一のターミネータが割り当てられ、各ウェルは全て3つのモノマーを含んだ。
オリゴマー化プロセスの間、セクター1の各ウェルは、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、1つのイニシエータ(0.5μmol,1.0当量)及び3つのモノマー(トータルで1.0μmol,2.0当量)を含んだ。3つのモノマーは、1:1:1の比であった(即ち、各モノマー0.67μmol)。例えば、ウェルA1は、イニシエータI(0.5μmol,1.0当量)、モノマーM(0.33μmol,0.67当量)、モノマーM(0.33μmol,0.67当量)及びモノマーM(0.33μmol,0.67当量)を含んでいた。オリゴマー化プロセスが終了したとき、ターミネータT(1.0μmol,2.0当量)を添加した。反応が完了した後、各ウェルを5:1BuOH/バッファで希釈して35μLとした。セクター1は、5:1BuOH/バッファ溶液で希釈してセクター2,3,4とした。各ウェルの1.0μLをHCVアッセイに使用した。アッセイ結果(表2)から、ウェルC2を選択した。
図5Aは、ライブラリー4のイニシエータ、モノマー及びターミネータを示す。オリゴマー化プロセスの間、各ウェルは、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、イニシエータI(0.5μmol,1.0当量)及びモノマー(図示の通り)を含んだ。例えば、ウェルA1は、イニシエータI(0.50μmol,1.0当量)、モノマーM(0.5μmol,1.0当量)を含んだ。ウェルC3は、イニシエータI(0.50μmol,1.0当量)、モノマーM(0.50μmol,1.0当量)及びモノマーM(0.50μmol,1.0当量)を含んだ。
2つのモノマーを続けて添加したウェル(ウェルB3,B4,C1)は、最初のモノマー(0.50μmol,1.0当量)を、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液で、イニシエータ(0.5μmol,1.0当量)と2時間反応させた。2.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液中の2番目のモノマー(0.50μmol,1.0当量)を、この溶液に添加し、反応混合物をさらに2時間反応させた。例えば、ウェルC1は、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、イニシエータI(0.50μmol,1.0当量)とモノマーM(0.50μmol,1.0当量)を含んだ。2時間の反応時間の後、2.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液中のモノマーM(0.50μmol,1.0当量)を添加した。
オリゴマー化プロセスが終了したとき、ターミネータT(1.0μmol,1.0μL,2.0当量)を各ウェルに添加した。反応が完了した後、各ウェルを5:1BuOH/バッファで希釈して50μLとした(1回目の希釈)。希釈した溶液から10μLを取り出し、さらに5:1BuOH/バッファで希釈して100μLとした(2回目の希釈)。1マイクロリットルの2回目の希釈溶液をHCVアッセイに使用した。アッセイ結果(表3)から、最もRFUの低いウェルB2,C4を活性と考えた。
図5Bは、ライブラリー5のイニシエータ、モノマー及びターミネータを示す。行Aはライブラリー4のB2の、行B〜Eはライブラリー4のC4のデコンボリューションのために設計された。
オリゴマー化プロセスの間、各ウェルは、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、イニシエータI(0.5μmol,1.0当量)及びモノマー(図示の通り)を含んだ。例えば、ウェルA4は、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、イニシエータI(0.50μmol,1.0当量)とモノマーM(2.0μmol,4.0当量)を含んだ。ウェルC2は、トータルで5.0μLの5:1BuOH/バッファ溶液に、イニシエータI(0.50μmol,1.0当量)、モノマーM(1.0μmol,2.0当量)及びモノマーM(0.50μmol,1.0当量)を含んだ。
オリゴマー化プロセスが終了したとき、ターミネータT(1.0μmol,1.0μL,2.0当量)を各ウェルに添加した。反応が完了した後、各ウェルを5:1BuOH/バッファで希釈して50μLとした(1回目の希釈)。希釈した溶液から10μLを取り出し、さらに5:1BuOH/バッファで希釈して100μLとした(2回目の希釈)。1マイクロリットルの2回目の希釈溶液をHCVアッセイに使用した。正規化RFUが65未満の活性ウェルを同定した。ライブラリー4のウェルC4のデコンボリューションライブラリーでは(行B〜E)、ハイライトのウェルが正規化RFUが40以下であった(表4)。
(e)HPLC分離:ライブラリー5におけるウェルA5,C5,E4のデコンボリューション
ライブラリー5の選択したウェルA5,C5,E4から、10μLの1回目の希釈溶液をとり、分析HPLC分離にかけた(0.1%TFAを用いたCHCN勾配10%から90%、30分)。主なフラクションを集め、凍結乾燥により溶媒を除いた。各フラクションを50μLのDMSOに再度溶かし、1mLをHCVプロテアーゼアッセイに用いた。
A5の場合、4つのフラクション(1,2,3,4)を集めた。フラクション3(保持時間27.5分)だけHCVプロテアーゼ阻害を示した(図6上部)。
C5の場合、5つのフラクション(1,2,3,4,5)を集めた。フラクション5(保持時間27.5分)だけHCVプロテアーゼ阻害を示した(図6真中)。
E4の場合、5つのフラクション(1,2,3,4,5)を集めた。フラクション4(保持時間27.5分)だけHCVプロテアーゼ阻害を示した(図6下部)。
リード阻害剤合成、単離及び特性解明:
α−ケトグルタル酸の5:1BuOH/バッファ溶液(0.30mL,0.1M)に、I(4.4mg,0.030mmol,1.0当量)及びモノマーM(40mg,0.12mmol,3.6当量)を添加した。混合物を45℃で2時間撹拌した。この溶液を室温まで冷却して、ターミネータT(24mg,0.060mmol,2.0当量)を添加し、混合物を45℃でさらに2時間反応させた。粗反応混合物を分取HPLC(0.1%TFAを用いたCHCN勾配55%から75%、30分)で28分精製した。集めたフラクションを凍結乾燥して白色固体を得た(6.6mg,0.0071mmol,24%)。
[α] 25(c=0.055,HFIP)=−5.2;mp>200C;HNMR(600MHz,d−DMSO)δ12.04(brs,1H),9.07(t,J=6.4Hz,1H),7.74(d,J=8.1Hz,1H),7.53(d,J=9.1Hz,1H),7.48(d,J=8.7Hz,2H),7.35(d,J=8.5Hz,2H),7.30(d,J=8.5Hz,2H),4.29(d,J=6.4Hz,2H),4.14−4.07(m,1H),4.03−3.95(m,3H),3.00(dd,J=5.8,16.7Hz,1H),2.84(dd,J=7.5,16.7Hz,1H),2.45−2.00(m,12H),1.73−1.60(m,10H),1.60−1.47(m,7H),1.38(s,9H),1.36−1.27(m,3H),1.16−1.00(m,9H),0.97−0.86(m,6H);13CNMR(150MHz,d−DMSO)δ196.4,173.9,171.9,170.2,169.8,169.5,169.5,160.9,137.7,131.4,129.2,128.2,79.5,50.3,50.2,50.0,44.2,42.2,41.4,40.9,40.8,40.5,38.6,38.4,38.2,31.3,30.2,29.5,29.4,29.2,27.7,27.1,27.1,27.1,27.0,26.0,26.0,25.9,25.8,25.7;IR(薄層)γ3303,2925,2852,1644,1539cm−1;HRMS(ESI)C4975ClN10[M+H],計算値928.5197,実測値928.5204
IC50:I−M−M−M−Tの異なる10の濃度(DMSO中10,5.0,2.5,1.0,0.75,0.50,0.30,0.25,0.080,0.050μM)を、HCVプロテアーゼアッセイで測定した。蛍光シグナルを90分記録した。実験を3回繰り返した。IC50を、ソフトウェアパッケージGraphPad Prism 5を用いて非線形回帰により計算した。
一般的方法:
化学品はアクロス,シグマ−アルドリッチ又はABCRから購入し、さらに精製することなく用いた。薄層クロマトグラフィー(TLC)を、シリカゲルでプレコートしたガラス支持プレート(メルク、シリカゲル60 F254)で実施し、UV光照射下で蛍光消光により、又は硫酸セリウムや過マンガン酸カリウムによる染色により視覚化した。フラッシュカラムクロマトグラフィーをシリサイクル・シリカ・フラッシュF60(230−400メッシュ)で0.5〜1.0バールで空気の強制流を用いて実施した。NMRスペクトルを、VARIAN Mercury 300MHz,75MHz,Bruker Avance 400MHz,100MHz又はBruker AV−II 600MHz,150MHzで、クライオプルーブを用いて測定した。化学シフトはパーツ・パー・ミリオン(ppm)で表し、CDCl7.26ppm,77.0ppm;CDOD3.31ppm,49.0ppm;d−DMSO2.50ppm,39.5ppmを基準とした。カップリング定数はヘルツ(Hz)で記載する。分裂パターンは以下のように示す。br,ブロード;s,シングレット;d,ダブレット;t,トリプレット;dd,ダブレットのダブレット;dt,トリプレットのダブレット;m,マルチレット。赤外線(IR)スペクトルはJASCO FT/IR−4100分光光度計で記録し波長(cm−1)で記載する。旋光性は、Jasco P−2000旋光計で、100mm路長セルを用いて、ナトリウムD線(589nm)で測定し、[α] 25(濃度g/100mL,溶媒),T=温度(℃)で記録した。高解像マススペクトルとMS/MSスペクトルを、Bruker Daltonics maXis ESI−QTOFで、ETHチューリッヒのLaboratorium fuer Organische Chemieのマススペクトルサービスにより測定した。融点は、オープングラスキャピラリーを用いて電熱Mel−Temp融点装置で測定し修正はしなかった。HPLC(高性能液体クロマトグラフィ−)は、JASCO分析分取装置で実施した。分析分取HPLCに使用したカラムは、Shiseido CAPCELL PAK C18 UG120(4.6mm,I.D.×250mm)とShiseido Capcell Pak C18 MG II(10mm,I.D.×250mm)であり、流速はそれぞれ1.0mL/minと10mL/minであった。移動相は、0.1%TFA(溶離液A)を用いたMQ−HOと0.1%TFA(溶離液B)を用いたHPLCグレードCHCNであった。シグナルを220,254,301nmでモニターした。ライブラリー合成はTechne PCR機械で実施した。蛍光をモルキュラーデバイスとサーモプレートリーダーで記録した。
モノマーとターミネータの合成
一般的手順、(A)モノマーの合成と(B)ターミネータの合成:
(a)3−メチレン−1,4−ジオキサスピロ[4.5]デカン−2−オン(2)の製造
5−クロロメチル−2,2−ペンタメチレン−1,3−ジオキソラン−4−オン(1)(1.0当量)のCHCl(0.50M)溶液に撹拌しながら、NEt(2.0当量)を添加し、溶液を加熱して18時間還流した。この溶液を室温まで冷却して、CHClを減圧下除いて、アクリレート(2)を得た。これを精製することなく使用した。
(b)メチル2−メトキシアクリレート(8)の製造
文献に記載の方法で、メチル2−メトキシアクリレート(8)を製造した。
(c)付加環化
2,3:5,6−O−ジイソプロピリデン−D−グルコースオキシム(3)(1.0当量)、アルデヒド4(1.0当量)とアクリレート2又は8(1.0〜2.0当量)のトルエン溶液(0.20〜0.50M)を、還流濃縮器を備えたディーン・スターク装置で24時間加熱した。溶液を室温まで冷却してトルエンを減圧下除去した。粗付加環化物D−グルコース−イソオキサゾリジン5又は9を、フラッシュクロマトグラフィと再結晶で精製した。
(d)キラル補助基の開裂
付加環化物5又は9(1.0当量)のCHCN溶液(0.10M)に、HClO(70%w/w,3.0当量)を添加し、混合物を室温で5時間撹拌した。反応混合物を飽和NaHCOで中和し、EtOAcで3回抽出した。組み合わせた有機相を塩水で2回洗浄し、NaSOで乾燥し、ろ過した。溶媒を減圧下除去し、粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィーで精製し、保護されていないイソオキサゾリジン6又は10を得た。
(e)モノマーHCl塩の製造
保護されていないイソオキサゾリジン6(1.0当量)をEtOに溶解し(0.1M)、ジオキサン中の4MHCl(1.1当量)を添加した。溶液を室温で15分撹拌し、白色沈殿が形成された。この沈殿物をろ取し真空乾燥し、白色固体の所望のイソオキサゾリジン塩酸塩7を得た。
(f)ターミネータの製造
対応するアミン(5.0〜10当量)をイソオキサゾリジン10(1.0当量)に添加し、混合物を室温で12時間撹拌した。反応混合物をEtOAcで希釈し飽和NaHCOで2回洗浄した。組み合わせた有機相を塩水で2回洗浄し、NaSOで乾燥し、ろ過し、減圧下濃縮し、生成物を得た。必要に応じ、フラッシュクロマトグラフィーで精製した。
モノマー合成の実験手順と特性データ
D−グルコース−βh−(チオフェン2−イル)−イソオキサゾリジン(12):
アクリレート2を、一般的手順(a)に従い、CHCl(1.5mL)中で、5−クロロメチル−2,2−ペンタメチレン−1,3−ジオキソラン−4−オン(1)(0.15g,0.73mmol,1.0当量)とNEt(0.19mL,1.5mmol,2.1当量)から、製造した。一般的手順(c)に従い、トルエン(1.5mL)中で、粗アクリレート2、D−グルコースオキシム3(0.20g,0.73mmol,1.0当量)及びチオフェン2−カルボキシアルデヒド(68μL,0.73mmol,1.0当量)を用いて、付加環化を実施した。付加環化物を、フラッシュクロマトグラフィ(9:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、ヘキサン/EtOAcから再結晶して、白色固体(0.19g,0.35mmol,48%)として生成物を得た。
[α] 25(c=0.3,CHCl)=+15.0;mp=162−164℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.24(dd,J=1.2,5.1Hz,1H),7.16−7.04(m,1H),6.95(dd,J=3.5,5.1Hz,1H),5.13(dd,J=3.6,8.1Hz,1H),4.93(d,J=6.0Hz,1H),4.84(s,1H),4.67(d,J=4.0,6.0Hz,1H),4.35(dt,J=6.8,8.5Hz,1H),4.18(dd,J=6.8,8.5Hz,1H),4.07(dd,J=4.0,8.5Hz,1H),3.68(dd,J=6.8,8.5Hz,1H),3.19(dd,J=8.1,14.0Hz,1H),2.71(dd,J=3.6,14.0Hz,1H),1.91−1.58(m,8H),1.50−1.42(m,5H),1.40(s,3H),1.37(s,3H),1.29(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.9,142.9,126.8,125.5,125.3,112.9,112.1,109.8,105.5,97.1,84.6,83.7,80.3,75.6,66.0,60.2,43.1,37.4,36.3,26.7,26.1,25.3,24.8,24.3,22.9,22.8;IR(薄層)γ2984,2938,1866,1801,1372,1209,1090cm−1;HRMS(ESI)C2636NOS[M+H],計算値538.2105,実測値538.2098.
βh−(チオフェン2−イル)−イソオキサゾリジン塩酸塩(M):
一般的手順(d)に従い、CHCN(7.4mL)中で、D−グルコース−βh−(チオフェン2−イル)−イソオキサゾリジン(12)(0.40g,0.74mmol,1.0当量)とHClO(0.19mL,2.2mmol,3.0当量)から、補助基を開裂をした。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(3:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、保護されていないβh−(チオフェン2−イル)−イソオキサゾリジンを、無色の液体として得た(0.21g,0.71mmol,96%)。一般的手順(e)に従い、保護されていないイソオキサゾリジンをEtO(7.0mL)に再度溶解し、ジオキサン中の4MHCl(0.20mL,0.81mmol,1.1当量)で処理して、白色固体として、塩酸塩Mを得た(0.20g,0.60mmol,85%)。
[α] 25(c=0.3,CHCl)=+30.0;mp=115−116℃;HNMR(300MHz,CDOD)δ7.55(dd,J=1.2,5.1Hz,1H),7.43−7.27(m,1H),7.11(d,J=3.6,5.1Hz,1H),5.40−5.09(m,1H),3.46−3.24(m,1H),2.90(dd,J=8.2,14.2Hz,1H),2.0−1.45(m,10H);13CNMR(100MHz,CDOD)δ168.1,136.4,129.3,128.5,128.4,113.9,108.4,60.9,44.5,38.2,36.9,25.2,24.0,24.0;IR(薄層)γ3208,2940,2864,1801,1449,1373,1269,1177,931,703cm−1;HRMS(ESI)C1418NOS[M+H],計算値296.0951,実測値296.0945.
D−グルコース−βh−(2−フルオロフェニル)−イソオキサゾリジン(13):
アクリレート2を、一般的手順(a)に従い、CHCl(15mL)中で、5−クロロメチル−2,2−ペンタメチレン−1,3−ジオキソラン−4−オン(1)(1.5g,7.4mmol,1.0当量)とNEt(2.0mL,15mmol,2.0当量)から、製造した。一般的手順(c)に従い、トルエン(157.9mL)中で、粗アクリレート2、D−グルコースオキシム3(2.0g,7.4mmol,1.0当量)及び2−フルオロベンジルアルデヒド(0.78mL,7.4mmol,1.0当量)を用いて、付加環化を実施した。付加環化物を、フラッシュクロマトグラフィ(5:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、ヘキサンから再結晶して、白色固体として生成物を得た(2.2g,3.9mmol,53%)。
[α] 25(c=0.5,CHOH)=+24.1;mp=105−106℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.67−7.62(m,1H),7.35−7.20(m,1H),7.15−7.09(m,1H),7.06−6.99(m,1H),5.16(dd,J=8.2,3.6Hz,1H),4.97(d,J=6.0Hz,1H),4.85(s,1H),4.67(dd,J=6.0,4.0Hz,1H),4.32(dt,J=6.6,8.5Hz,1H),4.14(dd,J=6.6,8.5Hz,1H),3.94(dd,J=4.0,8.5Hz,1H),3.64(dd,J=6.6,8.5Hz,1H),3.22(dd,J=8.2,13.9Hz,1H),2.55(dd,J=3.6,13.9Hz,1H),1.92−1.80(m,2H),1.80−1.54(m,6H),1.50−1.37(m,5H),1.33(s,3H),1.30(s,3H),1.29(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.9,160.3(d,J=247Hz),129.1(d,J=8.2Hz),128.6(d,J=3.6Hz),126.7(d,J=12.7Hz),124.0(d,J=3.6Hz),115.2(d,J=21.4Hz),112.9,111.9,109.7,105.2,97.1,84.4,83.7,80.3,75.6,66.0,57.8,42.7,37.4,36.2,26.6,26.1,25.3,24.9,24.2,22.9,22.8;IR(薄層)γ2986,2866,1802,1490,1454,1156,1036,849cm−1;HRMS(ESI)C2837FNO[M+H],計算値550.2447,実測値550.2441.
βh−(2−フルオロフェニル)−イソオキサゾリジン塩酸塩(M):
一般的手順(d)に従い、CHCN(18mL)中で、D−グルコース−βh−(2−フルオロフェニル)−イソオキサゾリジン(13)(1.0g,1.8mmol,1.0当量)とHClO(0.47mL,5.5mmol,3.1当量)から、補助基を開裂をした。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(5:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、保護されていないβh−(2−フルオロフェニル)−イソオキサゾリジンを、無色の液体として得た(0.51g,1.7mmol,94%)。一般的手順(e)に従い、保護されていないイソオキサゾリジンをEtO(17mL)に再度溶解し、ジオキサン中の4MHCl(0.48mL,1.9mmol,1.1当量)で処理して、白色固体として、塩酸塩Mを得た(0.40g,1.2mmol,71%)。
[α] 25(c=0.5,CHOH)=+15.2;mp=137−138℃;HNMR(400MHz,CDOD)δ7.70−7.63(m,1H),7.54−7.45(m,1H),7.33−7.20(m,2H),5.31(m,1H),3.40−3.32(m,1H),2.93(dd,J=7.3,14.2Hz,1H),1.97−1.80(m,4H),1.79(m,4H),1.60−1.34(m,2H);13CNMR(100MHz,CDOD)δ167.9,162.3(d,J=246.5Hz),132.7(d,J=8.5Hz),130.1(d,J=3.1Hz),126.0(d,J=3.6Hz),122.0(d,J=13.7Hz),116.8(d,J=21.6Hz),114.0,108.1,59.13(d,J=3.4Hz),42.6,38.2,36.8,25.2,24.0,24.0;IR(薄層)γ3398,2940,2864,1798,1682,1454cm−1;HRMS(ESI)C1619FNO[M−Cl],計算値308.1293,実測値308.1287.
ターミネータ合成の実験手順と特性データ
(3S,5R)−3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、水酸化アンモニウム溶液(25%w/w,0.50mL,3.3mmol,8.3当量)と(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(86mg,0.40mmol,1.0当量)から、製造した。生成物を白色固体として単離した(73mg,0.36mmol,90%)。
[α] 25(c=0.4,CHOH)=+118.0;mp=136−138℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ6.68(brd,1H),6.51(brd,1H),5.59(brd,1H),3.50−3.36(m,1H),3.28(s,3H),2.63(dd,J=8.2,13.6Hz,1H),1.98(dd,J=8.4,13.6Hz,1H),1.70−1.55(m,1H),1.53−1.27(m,2H),0.94−0.83(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ170.5,109.0,59.2,51.6,48.4,40.4,26.5,22.6,22.6;IR(薄層)γ3399,3220,3145,2952,2875,1666,1227,1047cm−1;HRMS(ESI)C19[M+H],計算値203.1390,実測値203.1381.
(3S,5R)−N−シクロプロピル−3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、シクロプロピルアミン(0.20mL,2.9mmol,4.8当量)と(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(0.13g,0.60mmol,1.0当量)から、製造した。生成物を無色液体として単離した(92mg,0.38mmol,63%)。
[α] 25(c=0.8,CHOH)=+67.4;HNMR(400MHz,CDCl)δ6.66(brd,1H),5.55(brd,1H),3.47−3.30(m,1H),3.24(s,3H),2.84−2.72(m,1H),2.58(dd,J=8.2,13.6Hz,1H),1.98(dd,J=8.3,13.6Hz,1H),1.70−1.55(m,1H),1.50−1.27(m,2H),0.95−0.85(m,6H),0.85−0.70(m,2H),0.55−0.45(m,2H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.8,109.1,59.3,51.5,48.1,40.5,26.5,22.7,22.6,22.3,6.6,6.3;IR(薄層)γ3318,2956,1678,1519,1074,1035cm−1;HRMS(ESI)C1223[M+H],計算値243.1703,実測値243.1696.
((3S,5R)−3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−イル)(モルホリノ)メタノン(T):
モルホリン(0.30mL,3.4mmol,6.2当量)、1,2,4−トリアゾール(8.0mg,0.12mmol,0.22当量)及び1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデス−7−エン(16μL,0.11mmol,0.20当量)を、(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(0.12g,0.55mmol,1.0当量)に添加した。この混合物を60℃で12時間撹拌した。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(1:3 ヘキサン/EtOAc)で精製し、生成物を無色液体として単離した(89mg,0.33mmol,60%)。
[α] 25(c=0.6,CHCl)=+71.7;HNMR(400MHz,CDCl)δ5.50(brd,1H),3.93−3.42(m,9H),3.28(s,3H),2.88(dd,J=8.0,12.9Hz,1H),1.90(dd,J=8.0,12.9Hz,1H),1.75−1.56(m,1H),1.47(dd,J=6.9,13.8Hz,1H),1.36(dd,J=7.0,13.8Hz,1H),0.96−0.58(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ165.3,110.2,67.0,66.9,59.3,51.4,46.7,45.8,43.1,40.9,26.5,22.7,22.7;IR(薄層)γ3203,2956,2867,1651,1434,1253,1116,1068,1029cm−1;HRMS(ESI)C1324NaO[M+Na],計算値295.1628,実測値295.1613.
t−ブチル 3−((3S,5R)−5−((4−クロロベンジル)カルバモイル)−5−メトキシイソオキサゾリジン−3−イル)プロパノエート(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、4−クロロベンジルアミン(1.5mL,12mmol,8.6当量)とt−ブチル 3−((3S,5R)−5−((4−クロロベンジル)カルバモイル)−5−メトキシイソオキサゾリジン−3−イル)プロパノエート(0.40g,1.4mmol,1.0当量)から、製造した。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(1:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、生成物を白色固体として単離した(0.48g,1.2mmol,86%)。
[α] 25(c=0.5,CHCl)=+51.0;mp=65−67℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.29(d,J=8.5Hz,2H),7.18(d,J=8.5Hz,2H),6.95(brt,1H),5.68(brd,1H),4.50−4.35(m,2H),3.42−3.30(m,1H),3.26(s,3H),2.60(dd,J=8.2,13.6Hz,1H),2.30(t,J=7.4Hz,2H),2.05(dd,J=8.1,13.6Hz,1H),1.88−1.75(m,2H),1.42(s,9H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ171.9,167.4,136.1,133.5,129.1,128.9,109.1,80.7,60.5,51.5,47.6,42.6,32.9,28.0,26.4;IR(薄層)γ3353,2978,2936,1726,1681,1523,1154,1089cm−1;HRMS(ESI)C1927ClNNaO[M+Na],計算値421.1501,実測値421.1490.
(3S,5R)−N−アリル−3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、アリルアミン(0.35mL,4.6mmol,5.9当量)と(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(0.17g,0.78mmol,1.0当量)から、製造した。生成物を白色固体として単離した(0.18g,0.74mmol,95%)。
[α] 25(c=2.0,CHCl)=+95.3;mp=33−35℃;HNMR(300MHz,CDCl)δ6.75(brt,1H),5.88−5.73(m,1H),5.59(brd,1H),5.21−5.09(m,2H),4.01−3.79(m,2H),3.50−3.32(m,1H),3.25(s,3H),2.60(dd,J=8.1,13.6Hz,1H),1.99(dd,J=8.4,13.6Hz,1H),1.72−1.53(m,1H),1.54−1.27(m,2H),0.93−0.85(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ167.4,133.4,116.7,109.2,59.3,51.5,48.2,41.5,40.5,26.5,22.7,22.6;IR(薄層)γ2957,2871,2837,1672,1645,1526,1261,1148,991,919cm−1;HRMS(ESI)C1223[M+H],計算値243.1703,実測値243.1697.
D−グルコース−βh−(4−メトキシフェニル)−イソオキサゾリジン(14):
続いて、一般的手順(c)に従い、トルエン(35mL)中で、メチル 2−メトキシアクリレート8(1.7g,15mmol,2.1当量)、D−グルコースオキシム3(2.0g,7.3mmol,1.0当量)及び4−メトキシベンズアルデヒド(1.0g,7.3mmol,1.0当量)を用いて、付加環化を実施した。付加環化物を、フラッシュクロマトグラフィ(3:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、ヘキサンから再結晶して、白色固体として生成物を得た(2.5g,4.9mmol,67%)。
[α] 25(c=0.3,CHCl)=+54.0;mp=58−60℃;HNMR(300MHz,CDCl)δ7.36(d,J=8.7Hz,2H),6.83(d,J=8.7Hz,2H),5.08(d,J=6.0Hz,1H),4.74(s,1H),4.67(dd,J=4.2,6.0Hz,1H),4.32−4.18(m,2H),4.18−4.06(m,1H),3.92−3.81(m,4H),3.77(s,3H),3.60(dd,J=7.0,8.3Hz,1H),3.41(s,3H),2.95(dd,J=8.4,13.6Hz,1H),2.56(dd,J=8.0,13.6Hz,1H),1.61(s,3H),1.42(s,3H),1.31(s,3H),1.28(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.8,159.2,130.2,128.8,114.0,112.6,109.5,104.4,98.2,84.4,82.5,80.7,75.8,66.2,65.9,55.2,52.9,51.8,48.7,26.6,26.0,25.3,24.8;IR(薄層)γ2986,2937,1750,1515,1456,1372,1251,1067cm−1;HRMS(ESI)C2536NO10[M+H],計算値510.2334,実測値510.2332.
βh−(4−メトキシフェニル)−イソオキサゾリジン(15):
一般的手順(d)に従い、CHCN(50mL)中で、D−グルコース−βh−(4−メトキシフェニル)−イソオキサゾリジン14(2.6g,5.1mmol,1.0当量)とHClO(1.3mL,15mmol,2.9当量)から、補助基を開裂をした。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(1:1 ヘキサン/EtOAc)で精製し、生成物を白色固体として得た(0.96g,3.6mmol,71%)。
[α] 25(c=0.5,CHCl)=+42.2;mp=92−93℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.35(d,J=8.7Hz,2H),6.89(d,J=8.7Hz,2H),5.70(brd,1H),4.48−5.57(m,1H),3.87(s,3H),3.80(s,3H),3.42(s,3H),2.91(dd,J=9.3,13.5Hz,1H),2.52(dd,J=7.4,13.5Hz,1H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.0,159.7,129.0,128.0,114.2,108.3,63.7,55.2,52.8,51.7,48.4;IR(薄層)γ2951,2838,1749,1516,1437,1059,811cm−1;HRMS(ESI)C1318NO[M+H],計算値268.1179,実測値268.1183.
(3R,5R)−N−(3−(ジエチルアミノ)プロピル)−5−メトキシ−3−(4−メトキシフェニル)イソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、DMF(0.60mL)中で、N,N−ジエチル−1,3−ジアミノプロパン(0.60mL,3.7mmol,4.7当量)とβh−(4−メトキシフェニル)−イソオキサゾリジン15(0.17g,0.78mmol,1.0当量)から、製造した。生成物を無色液体として単離した(0.21g,0.58mmol,74%)。
[α] 25(c=0.5,CHCl)=+26.1;HNMR(400MHz,CDCl)δ8.11(brt,1H),7.32(d,J=8.5Hz,2H),6.85(d,J=8.5Hz,2H),5.71(brd,1H),4.43−4.34(m,1H),3.76(s,3H),3.48−3.30(m,2H),3.30(s,3H),2.78(dd,J=8.4,13.6Hz,1H),2.60−2.43(m,7H),1.70−1.62(m,2H),1.03(t,J=7.1Hz,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ167.0,159.6,128.9,128.0,114.2,109.3,63.6,55.2,52.0,51.2,48.0,46.7,39.3,25.6,11.4;IR(薄層)γ2967,2936,2811,1679,1515,1251,1034,830cm−1;HRMS(ESI)C1932[M+H],計算値366.2387,実測値366.2397.
(3S,5R)−3−ベンジル−5−メトキシ−N−(2−(ピロリジン−1−イル)エチル)イソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、2−シクロペンチルエタンアミン(0.47mL,3.7mmol,10当量)と(3S,5R)−メチル 3−ベンジル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(87mg,0.35mmol,1.0当量)から、製造した。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(9:1 CHCl/CHOH)で精製し、生成物を無色液体として単離した(87mg,0.26mmol,73%)。
[α] 25(c=1.0,CHCl)=+58.4;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.35−7.13(m,5H),7.06(brt,1H),5.75(brd,1H),3.76−3.57(m,1H),3.54−3.31(m,2H),3.28(s,3H),2.98(dd,J=6.0,13.7Hz,1H),2.76(dd,J=7.9,13.6Hz,1H),2.66−2.45(m,7H),2.16(dd,J=7.9,13.6Hz,1H),1.87−1.61(m,4H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ167.5,137.4,128.7,128.7,126.7,109.2,61.8,54.5,53.9,51.5,47.2,38.0,37.4,23.5;IR(薄層)γ3370,2937,2800,1677,1527,1455,1150,1085,701cm−1;HRMS(ESI)C1828[M+H],計算値334.2125,実測値334.2132.
(3S,5R)−3−イソブチル−5−メトキシ−N−(ピリジン−4−イルメチル)イソオキサゾリジン−5−カルボキアミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、4−(アミノメチル)ピリジン(0.40mL,4.0mmol,5.1当量)と(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(0.17g,0.78mmol,1.0当量)から、製造した。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(9:1 CHCl/CHOH)で精製し、生成物を白色固体として単離した(0.18g,0.61mmol,78%)。
[α] 25(c=1.0,CHCl)=+68.6;mp=82−84℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ8.53(d,J=4.9Hz,2H),7.13−7.20(m,3H),5.59(brd,1H),4.57−4.37(m,2H),3.47−3.37(m,1H),3.26(s,3H),2.61(dd,J=8.2,13.6Hz,1H),2.02(dd,J=8.3,13.6Hz,1H),1.69−1.57(m,1H),1.50−1.32(m,2H),0.93−0.86(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ168.0,150.1,146.6,122.1,109.1,59.4,51.5,48.0,42.0,40.5,26.5,22.6,22.6;IR(薄層)γ3204,2955,1679,1523,1220,1030cm−1;HRMS(ESI)C1524[M+H],計算値294.1812,実測値294.1812.
(3S,5R)−3−イソブチル−5−メトキシ−N−(4−スルファモイルフェネチル)イソオキサゾリジン−5−カルボキサミド(T):
一般的手順(f)に従い、ターミネータTを、DMF(2.0mL)中で、4−(2−アミノエチル)ベンゼンスルホンアミド(0.79g,4.0mmol,5.1当量)と(3S,5R)−メチル 3−イソブチル−5−メトキシイソオキサゾリジン−5−カルボキシレート(0.17g,0.78mmol,1.0当量)から、製造した。粗反応混合物をフラッシュクロマトグラフィ(19:1 CHCl/CHOH)で精製し、生成物を白色固体として単離した(0.26g,0.68mmol,87%)。
[α] 25(c=0.4,CHCl)=+55.0;mp=68−70℃;HNMR(400MHz,CDCl)δ7.85(d,J=8.4Hz,2H),7.34(d,J=8.4Hz,2H),6.78(brt,1H),5.58(brd,1H),4.98(s,2H),3.76−3.61(m,1H),3.61−3.50(m,1H),3.41−3.28(m,1H),3.17(s,3H),2.93(t,J=7.0Hz,2H),2.51(dd,J=8.1,13.6Hz,1H),1.97(dd,J=8.5,13.6Hz,1H),1.70−1.55(m,1H),1.50−1.31(m,2H),0.94−0.88(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl)δ167.8,143.8,140.6,129.4,126.6,109.1,59.2,51.5,48.3,40.4,39.8,35.3,26.5,22.7,22.6;IR(薄層)γ2938,2866,1803,1451,1372,1230,1089,849cm−1;HRMS(ESI)C1727NaOS[M+Na],計算値408.1564,実測値408.1550.
略称は以下の通りである。
I イニシエータ
T ターミネータ
M モノマー
Me メチル
Ph フェニル
tBu ターシャリーブチル
Boc ターシャリーブチルオキシカルボニル
Bz ベンジル
Et エチル
iPr イソプロピル

Claims (15)

  1. オリゴマー又はオリゴマー混合物を生成して、アミド形成オリゴマー化により化合物ライブラリーを生成する方法であって、この方法は、以下の工程を含む:
    1)少なくとも1つのイニシエータ(I)の混合物を、少なくとも1つのモノマー(M)と反応させて、アミド結合を形成して、イニシエータ(I)とモノマー(M)のダイマー(I−M)、イニシエータ(I)が1より多いモノマー(M)鎖に結合したオリゴマー前駆体(I−M−M,I−M−M−M,...)、又はこれらの混合物を形成する、
    2)少なくとも1つのターミネータ(T)を添加して、アミド結合形成による鎖状オリゴマー(I−M−T,I−M−M−T,...)又は鎖状オリゴマーの混合を製造し;又は
    工程1)で製造したダイマー又はオリゴマー前駆体の、少なくとも1つのイニシエータ(I)とモノマー(M)の間に連結共有結合を形成するように工程1)に対する反応条件を変更して、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合を製造する、
    ただし、工程2)を省略して、アミド結合形成による鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合として、イニシエータ(I)とモノマー(M)のダイマー(I−M)、イニシエータ(I)が1より多いモノマー(M)鎖に結合したオリゴマー前駆体(I−M−M,I−M−M−M,...)、又はこれらの混合物を形成でき、
    前記イニシエータ(I)は、下記からなる群から選択され、
    (ここで、アミド結合形成による鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物の製造のために、
    Rは、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、−C(NH)R、−C(NH){R−CO−C(NH)}(ここで、nは1又は2であり、RはH又はアミノ酸側鎖である)、蛍光色素、核酸又はこれらの誘導体、ペプチド核酸、フラッグオクタペプチド(DYKDDDDK)、ビオチン又はアフニティー標識からなる群から選択され、又は
    アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のために、
    Rは、−{(CH)},−{(CHCH)},−{(CH(1,1−ジメチルエチル))},−{(CH(ベンジル))}(ここで、nは1又は2であり、Rは、工程1)で製造されるダイマー又はオリゴマーの各末端モノマーに連結共有結合アミド結合を形成できる連結構造である)からなる群から選択され、
    両方の場合、
    は、K,Cs,Li,Na,R,R又はRからなる群から選択される対イオンであり(Rは有機基又はHである)、
    X,Y,Zは、それぞれ独立して、F,OR,N,NOR,NSR,及びNNRからなる群から選択され、任意に単環又は二環構造を形成する(Rは有機基又はHである)。)
    又は、これらの共有結合ダイマー又はトリマーであり、この場合、Rは共通の連結要素である、
    モノマー(M)は、下記からなる群から選択され、
    (ここで、Xは、ハロゲン,−OH,−COOH,−NH,−O−アルキル,−O−アリール,−O−CO−アルキル,−O−CO−アリール,−SH,S−アルキル,−S−アリール,N−アシル,−NH−アルキル,−NH−アリール,−N(アルキル),−N(アリール),−N(アルキル)(アリール),−CO−NH−アルキル,−CO−NH−アリール,−CO−N(アルキル),−CO−N(アリール),−CO−N(アルキル)(アリール),−CN,−NO,−N,−S(O)アリール,−S(O)アリールからなる群から選択され、
    Yは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記した通りであり、
    Zは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記したもの及びこれらの誘導体であり、XとZが崩壊したとき又はNO結合が分裂したときYとなり、
    Rは、O,S,NR,Si,CHRからなる群から選択され、
    〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、互いに結合して形成された環からなる群から選択され、
    Qは、O,S,Si,NRからなる群から選択され、Rは有機基又はHである。)
    ターミネータ(T)を使用するときは、下記からなる群から選択され、
    (ここで、Rは、CH,(CH,CHR,CHCHR,(CH,(CHCHR,CHCHRCH,(CHからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、
    は、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリルからなる群から選択され、
    〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択される。)
    又は、これらの共有結合ダイマー又はトリマーであり、この場合、R及び/又はRとRの少なくとも1つは共通の連結要素である。
  2. 以下の工程を用いて、オリゴマー又はオリゴマー混合物を生成する請求項1記載の方法:
    1)少なくとも1つのイニシエータ(I)の混合物を、少なくとも1つのモノマー(M)と反応させて、アミド結合を形成して、イニシエータ(I)とモノマー(M)のダイマー(I−M)、イニシエータ(I)が1より多いモノマー(M)鎖に結合したオリゴマー前駆体(I−M−M,I−M−M−M,...)、又はこれらの混合物を形成する、
    2)少なくとも1つのターミネータ(T)を添加して、アミド結合形成による鎖状オリゴマー(I−M−T,I−M−M−T,...)又は鎖状オリゴマーの混合を製造し;又は
    工程1)で製造したダイマー又はオリゴマー前駆体の、少なくとも1つのイニシエータ(I)と好ましくは各末端モノマー(M)の間に連結共有結合を形成するように工程1)に対する反応条件を変更して、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合を製造する。
  3. 工程1)で単一のイニシエータ(I)を用い、アミド結合形成により鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物を製造する場合は、工程2)で単一のターミネータ(T)を用いる請求項1又は2記載の方法。
  4. アミド結合形成による鎖状オリゴマー又は鎖状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)が、下記からなる群から選択される請求項1〜3のいずれか記載の方法。
    (ここで、Meは−CHである。)
  5. アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)において、連結構造が、アミノ酸、−CO((CHNH−の群から選択される1又は2の要素の鎖からなる群から選択され、この鎖は、下記から選択される基でターミネーションされる請求項1〜4のいずれか記載の方法。
    (ここで、Bzはベンジルであり、Bocはt−ブチロキシカルボニルである。)
  6. アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)が、下記からなる群から選択される少なくとも1つのイニシエータ部分を含む構造であり、

    (ここで、Rは連結要素であり、
    は、K,Cs,Li,Na,R,R又はRからなる群から選択される対イオンであり、Rは有機基又はHであり、
    X,Y,Zは、それぞれ独立して、F,OR,N,NOR,NSR,及びNNRからなる群から選択され、任意に単環又は二環構造を形成し、Rは有機基又はHである。)
    少なくとも1つのターミネータ部分は、下記からなる群から選択され、
    (ここで、Rは、CH,(CH,CHR,CHCHR,(CH,(CHCHR,CHCHRCH,(CHからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、
    は、連結要素であり、
    〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択され、ただし、RとRの少なくとも1つは連結要素であり、
    イニシエータ部分のR又はターミネータ部分のR又はR又はRによる共通の連結要素により、連結される。)
    好ましくは、アミド結合形成による環状オリゴマー又は環状オリゴマーの混合物の製造のためのイニシエータ(I)は、下記からなる群から選択され、
    (ここで、Rは連結要素であり、
    は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−C−,−CH−C−,−CHR−C−,−(CH−C−,−−(CHR−C−,−(CH)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CH)−,−(CHR)−C−(CHR)−,−(CH−C(ここで、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択され、
    は、4,5,6又は7員環を補完する構造要素であり、好ましくは、−CR−,−CH−CR−,−CHR−CR−,−(CH−CR−,−(CHR−CR−,−(CH)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CH)−,−(CHR)−CR−(CHR)−,−(CH−CR(ここで、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、Rは、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択される)からなる群から選択され、
    〜Rは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、互いに連結して形成される環、カルボニル、イミデート、チオミデートからなる群から選択され、
    Rは、O,S,NR,SiR,CRからなる群から選択され、RとRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニルからなる群から選択され、
    Yは、−POH,−COOH,−BF ,−BXYZからなる群から選択され、X,X,Y,Zはイニシエータ(I)の記載で上記した通りである。)
    さらに好ましくはこの構造は、下記からなる群から選択され、
    (ここで、bocはt−ブチロキシカルボニルであり、Phはフェニルであり、Fmocはフルオレニルメチレンオキシカルボニルであり、Meは−CHであり、Bzはベンジルである。)
    請求項1〜5のいずれか記載の方法。
  7. モノマー(I)が下記からなる群から選択される請求項1〜6のいずれか記載の方法。
    (ここで、Meは−CHであり、Buは1,1−ジメチルエチルであり、Cbzはベンジルオキシカルボニルであり、iPrはイソプロピルであり、Phはフェニルである。)
  8. ターミネータ(T)が下記からなる群から選択される請求項1〜7のいずれか記載の方法。
    (ここで、Rは、置換又は無置換のアルキル、ヘテロアルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アルキルアリール、ヘテロアルキルアリール、アルケニル、ヘテロアルケニル、アルキニル、ヘテロアルキニル、エステル、カルバメート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、シリルからなる群から選択され、
    Meは−CHであり、Etはエチルであり、Phはフェニルである。)
  9. 工程1)及び/又は工程2)を、追加の化学試薬と触媒を添加することなく、溶剤から離れて実施する請求項1〜8のいずれか記載の方法。
  10. 工程1)及び/又は工程2)では、有機溶剤、水、水性バッファ又はこれらの組合せを使用する請求項1〜9のいずれか記載の方法。
  11. 工程1)では、1より多い、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4の異なるモノマーを使用する、及び/又は、工程1)では、反応を実施して、少なくとも2つの、好ましくは2〜10の、より好ましくは2〜6の、内部連結したモノマーを含むオリゴマーを得る請求項1〜10のいずれか記載の方法。
  12. 工程1)では、反応条件を、好ましくは温度及び/又は圧力、及び/又は反応物質濃度及び/又は反応物質添加順序及び/又は反応物質添加時間及び/又は反応物質キラリティを、選択して、混合物において、異なるバッチ間で、目的とする異なるオリゴマーの異なる分布を得る請求項1〜11のいずれか記載の方法。
  13. 工程1)で、単一のイニシエータ(I)、単一のモノマー(M)を用い、鎖状オリゴマーを生成する場合は、工程2)で単一のターミネータ(T)を用い、工程1)及び/又は2)の反応条件を、所定のトリマー構造を形成するように、調整する請求項1〜12のいずれか記載の方法。
  14. 請求項1〜13のいずれか記載の方法を用いて製造した少なくとも1つのオリゴマー混合物に基づく化合物ライブラリーから、生物学的及び/又は化学的活性システムを同定する方法であって、前記オリゴマー混合物を、混合物から化合物を精製又は単離する前に、活性スクリーニングする方法。
  15. 請求項10及び/又は11記載の方法で製造した多量の異なる混合物を用いて、これら混合物の生物学的及び/又は化学的活性を検査し、活性パターンからイニシエータ及び/又はモノマー及び/又はターミネータ誘導活性を推測し、同定された活性イニシエータ及び/又はモノマー及び/又はターミネータだけに基づき、請求項1〜12のいずれか記載の方法を用いてさらなる混合物を製造し、可能性ある活性オリゴマーの数を減らす請求項14記載の方法。
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M. ELISA JUAREZ-GARCIA, SHOUYUN YU, JEFFREY W. BODE: "Asymmetric synthesis of enantiopure isoxazolidinone monomers for the synthesis of b3-oligopeptides b", TETRAHEDRON, vol. Vol. 66, JPN6018032272, 2010, pages 4841 - 4853 *
NANCY CARRILLO, ERIC A. DAVALOS, JUSTIN A. RUSSAK, AND JEFFREY W. BODE: "Iterative, Aqueous Synthesis of, 3-Oligopeptides without Coupling Reagents", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. Vol. 128, JPN6018032269, 2006, pages 1452 - 1453 *
YING-LING CHIANG; BODE JEFFREY W; MOLANDER GARY A; CHENOWETH DAVID M; PERCEC VIRGIL, ET AL.: "SEQUENCE-CONTROLLED SYNTHESIS OF β^3 -PEPTIDES: SOLID-PHASE SYNTHESIS AND DNA-TEMPLATED SYNTHESIS", [ONLINE], JPN5017001557, 2013 *

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