JP2019501188A - ヘテロアリール含有大環状化合物のライブラリならびにその製造方法および使用方法 - Google Patents

ヘテロアリール含有大環状化合物のライブラリならびにその製造方法および使用方法 Download PDF

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Abstract

本開示は創薬の試みのための研究ツールとして有用である、ヘテロアリール部分を含む新規大環状化合物およびそのライブラリに関する。本開示はまた、これらの化合物およびライブラリを調製する方法、ならびに、例えばハイスループットスクリーニングにおいて、これらのライブラリを使用する方法に関する。特に、これらのライブラリは、既存の、および新たに同定された薬理学的に関連する標的、例えば、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、酵素、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用および核酸−タンパク質相互作用での生理活性の評価のために有用である。そういうものとして、これらのライブラリは、ある範囲の医学的状態の治療および防止のための新規医薬品の探索に適用することができる。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は2015年9月24日に出願された米国特許出願第62/222,995号に対し優先権を主張する。
開示の分野
本文書は医薬品化学の分野に関する。より特定的には、これは、創薬の試みのための研究ツールとして有用である、ヘテロアリール部分を含む新規大環状化合物およびそのライブラリに関する。本開示はまた、これらの化合物およびライブラリを調製する方法、および、例えばハイスループットスクリーニングにおいて、これらのライブラリを使用する方法に関する。特に、これらのライブラリは、既存の、および新たに同定された薬理学的に関連する標的、例えば、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、酵素、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用および核酸−タンパク質相互作用での生理活性の評価に有用である。そういうものとして、これらのライブラリは、ある範囲の医学的状態の治療および防止のための新規医薬品のための探索に適用することができる。
1990年代におけるその開始から、化学化合物ライブラリのハイスループットスクリーニング(HTS)が創薬プロセスの必須部分となっており、多くのリード分子、臨床候補および市販医薬品の生成に成功している(Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 273−284; Curr. Opin. Chem. Biol. 2003, 7, 308-325; J. Biomol. Screen. 2006, 11, 864−869; Drug Disc. Today 2006, 11, 277−279; Nat. Rev. Drug Disc. 2011, 10, 188−195)。しかしながら、HTSのための分子の現在のコレクションはしばしば、公知の医薬品に関連する化合物により過剰となっており、化学的多様性を拡大し、スクリーニングコレクションの内容を改善することが引き続き必要とされている(Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 289-298; Drug Disc. Today 2013, 18, 298−304)。実際、HTSのために使用されるライブラリコレクションにおいて利用できる分子構造の多様性は、劇的に改善される必要があるエリアとして同定されている(Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 289−298; Biochem. Pharmacol. 2009, 78, 217−223; Curr. Med. Chem. 2009, 16, 4374−4381)。スクリーニングライブラリを構築する時の最初の努力は、主として化合物の数に焦点が当てられたが、その焦点は、より高品質の分子を提供することにシフトしており(Fut. Med. Chem. 2014, 6, 497−502)、これにより、「ケミカルスペース」のより完全なサンプリングが可能になっている。幸運にも、このスペースの推定される果てしない広がりが与えられると(J. Chem. Info. Model. 2007, 47, 342−353)、望ましい生物活性について、新規または未開の化合物クラスを見出し、調査するための著しい機会が存在する。
さらなる考慮として、HTSは伝統的に、調べられる標的の型によって成功率がかなり変動し、ある一定の標的クラスが、特に挑戦的であるとして同定され、例えばタンパク質−タンパク質相互作用(PPI)である。そのような困難な標的に対処するために、より広い範囲の化合物および化学種が調査される必要がある。ゲノミクスおよびプロテオミクスにおける進歩により、多数の新規の可能性のある薬理学的標的の同定および特徴付けにつながると共に、この状況は悪化しており(Nat. Rev. Drug Disc. 2002, 1, 727-730; Drug Disc. Today 2005, 10, 1607−1610; Nat. Biotechnol. 2006, 24, 805−815)、それらの多くはこれらの困難なクラスに入る。
最近では、大環状分子は、これらのより困難な標的に適している特性を有する、未開のクラスの生物学的に関連した合成分子として同定されている(Nat. Rev. Drug Disc. 2008, 7, 608−624; J. Med. Chem. 2011, 54, 1961−2004; Fut. Med. Chem. 2012, 4, 1409−1438; Molecules 2013, 18, 6230−6268; J. Med. Chem. 2014, 57, 278−295; Curr. Pharm. Design 2016, 22, 4086−4093)。そのような構造は天然産物では広く行き渡っているが、合成到達性のかなりの難関により、今日まで、スクリーニングコレクションにおいてそれらの存在は制限されてきた。
大環状分子への関心は一部には、従来の小分子とタンパク質、ヌクレオチドおよび抗体などの生体分子の間のギャップを埋めるそれらの能力に起因する。それらは、これらの2つのブロードなクラス間の中間ケミカルスペースを満たすと考えられるが、各々の好ましい特徴を有する:製造および製剤の容易さを伴う生体分子の高い効力および並外れた選択性、有利な薬物様特性および小分子の魅力的な商品原価。よって、大環状分子は、既存のスクリーニングコレクションが有効であると証明されていない標的に対処する新規アプローチを提供する。
実際、大環状分子はかなりコンパクトな構造フレームワーク内で高密度官能性を示すが、依然としてPPIおよび他の困難な標的にしばしば存在する異種結合部位での相互作用を可能にする十分大きな位相的表面積を占めている。加えて、大環状分子は規定された立体構造を有し、それは、相互作用する官能性を3次元空間の適切な領域に予め組織化することができ、よって、初期ヒットであっても、高い選択性および効力の達成が可能になる。興味深いことに、ライブラリの設計における空間または形状多様性は、ブロードな生物活性のための重要な因子として同定されている(J. Chem. Info. Comput. Sci. 2003, 43, 987−1003)。
合成および生合成起源両方の環状ペプチドライブラリが調製され、多少深いところまで研究されている(J. Comput. Aided. Mol. Des. 2002, 16, 415−430; Curr. Opin. Struct. Biol. 2013, 23, 571−580)が、大環状非ペプチド性または半ペプチド性構造のライブラリは構築するにはより問題のあるままであり、それらの生理活性はなおざりにしか調査されていない(J. Med. Chem. 2011, 54, 1961−2004; Macrocycles in Drug Discovery, J. Levin, ed., RSC Publishing, 2015, pp 398−486, ISBN 978−1−84973−701−2)。
チアゾール、オキサゾールおよび、より程度は低いが、イミダゾールは、天然産物、特に海洋起源のものの一般的な構造的特徴であることが見出された(Marine Drugs. 2010, 8, 2755−2780; Nat. Prod. Rep. 2011, 28, 1143−1191; Nat. Prod. Rep. 2013, 30, 869−915)。実のところ、多くのそのような生成物は複数のアゾール環を含む。加えて、チアゾール環を含む化合物は、著しい薬理学的および治療的影響を有することが見出された(Curr. Top. Med. Chem. 2016, 16, 284 −2862)。さらに、イミダゾール環(一部には天然アミノ酸ヒスチジン中でのその存在に由来する)は、その塩基性および芳香族性特徴の特有の組み合わせのために、多くの生物学的相互作用において極めて重要な役割を果たす(Curr. Med. Chem. 2006, 13, 1−23; Med. Chem. Res. 2011, 20, 1119−1140)。
しかしながら、これらのヘテロ芳香族成分の合成大環状分子およびライブラリの環バックボーン中への組み入れ、ならびに得られた分子についての生理活性の評価は、広く調査されていない(Org. Lett. 2003, 5, 4567-4570; J. Med. Chem. 2009, 52, 7014-7028; J. Org. Chem. 2010, 75, 7939−7941; Intl. Pat. Appl. Publ. WO 2012/062777号; Tetrahedron 2012, 68, 1029−1051; Chem. Biodivers. 2012, 9, 2473−2484; J. Org. Chem. 2012, 77, 11079-11090; Chem. Rec. 2013, 13, 539−548; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, E3753−E3760; ACS Comb. Sci. 2014, 16, 71−77)。
よって、本開示の大環状化合物およびライブラリはこれらのヘテロアリール部分を含み、以前に知られているものから、明確な構造的足場を提供する。そのように、それらは、多種多様の疾患状態の防止または治療のための新規治療薬についての探索において有用である新規化合物およびライブラリに対する当技術分野における著しい必要性を満たす。
1つの態様によれば、本開示で規定される、式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)および(Ie)ならびにそれらの塩の2つ以上の大環状化合物のライブラリが提供される。
別の態様によれば、二(2)〜一万(10,000)超の大環状化合物を含むライブラリが提供される。
他の態様によれば、個々の大環状化合物を含むライブラリおよび大環状化合物の混合物を含むライブラリが提供される。
さらなる態様によれば、そのようなライブラリは生物学的標的を調節する大環状化合物の同定に有用となり得ることが見出された。
さらに他の態様によれば、溶媒に溶解されたライブラリおよび1つ以上の多試料ホルダーに分配されたライブラリが提供される。
さらに別の態様によれば、本開示で規定されるライブラリおよび1つ以上の多試料ホルダーを含むキットが提供される。
さらなる態様によれば、本開示で規定される大環状化合物およびそれらの薬学的に許容される塩が提供される。
もう一つの態様によれば、本開示で規定される大環状化合物およびそのライブラリを調製するためのプロセスが提供される。
大環状化合物のそのようなライブラリは、ある範囲の疾患を治療または防止する新規治療薬のための創薬の試みにおいて研究ツールとして有用であることが見出された。
スキームの簡単な説明
本開示のさらなる特徴および利点は、説明の最後の数ページで見出されるスキームにおいて例として示される、特定の実施形態の下記説明からより容易に明らかになるであろう。
スキーム1は、本開示のライブラリのための大環状化合物の合成のための一般合成スキームを示す。
スキーム2は、本開示の式(Ib)の大環状化合物の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム3は、本開示の式(Ic)の大環状化合物の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム4は、本開示の式(Ia)の大環状化合物の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム5は、本開示の式(Ie)の大環状化合物の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム6は、本開示の式(Ie)の大環状化合物の別の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム7は、本開示の式(Ie)の大環状化合物の第3の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
スキーム8は、本開示の式(Id)の大環状化合物の代表的なライブラリのための合成スキームを示す。
発明者らは、ある範囲の疾患のための新規医薬品の発見のための研究ツールとして有用である、特定的にヘテロアリール成分を環骨格内に組み込んだ新規大環状化合物、およびそのライブラリを発見した。特に、それらはオキサゾール、チアゾールおよびイミダゾール環を含む。これらの化合物およびライブラリを調製するためのプロセスもまた開発されており、この開示の一部を成す。
よって、第1の態様では、本開示は式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)、式(Ie)の化合物およびその塩からなる群より選択される少なくとも2つの大環状化合物を含むライブラリに関し:
Figure 2019501188
式中:
、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQは、CHまたはC=Oからなる群より独立して選択され、ここで、式(Id)では、Q、QおよびQの少なくとも1つはCHであり、式(Ie)では、Q、QおよびQの少なくとも1つはCHであり;
、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19は、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQがそれぞれ、C=Oである場合、OおよびNR20aからなる群より独立して選択され、ここで、R20aは、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
、X12、X13、X14、X15、X17、X18またはX19がNR20aである場合、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19はまた、それぞれ、R、R11、R13、R14、R15、R17、R18およびR19と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQがCHである場合、X、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19はまた、それぞれ、S(O)q1およびNR20bからなる群より独立して選択することができ、ここで、q1は0−2であり;およびR20bは、ホルミル、アシル、アミノアシル、アミド、アミジノ、カルボキシアルキル、カルボキシアリールおよびスルホンアミドからなる群より選択され、およびそのXはまたNとすることができ、Bと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
、X、X、X、X、X11およびX16は、OおよびNR21からなる群より独立して選択され、ここで、R21は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され、X、X、X、XまたはX16がNR21である場合、X、X、X、XおよびX16はまた、それぞれ、R、R、R、R10およびR16と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ、XおよびXはまた、独立してNとすることができ、それぞれ、AおよびDと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
、XおよびX10は、O、S(O)q2およびNR22からなる群より独立して選択され、ここで、q2は0−2であり、およびR22は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され、XまたはXがNR22である場合、XおよびXはまた、それぞれ、RおよびRと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
、Z、Z、ZおよびZは、O、SおよびNR23からなる群より独立して選択され、ここで、R23は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリール、またはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
、Z、Z、ZおよびZ10は、N、N−OおよびCR24からなる群より独立して選択され、ここで、R24は、水素、ハロゲン、アミノ、ニトロ、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、トリフルオロメチル、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリールからなる群より選択され;
、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびR19は、下記からなる群より独立して選択され:
Figure 2019501188
ここで、(#)は、その基の、構造の残りへの結合部位を示し;p1、p2、p3、p4およびp5は独立して0−5であり;p6およびp7は独立して0−6であり;
は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、アミド、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、アシル、アミノアシルおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
およびWは、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリールおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より独立して選択され;
は、水素、ハロゲン、トリフルオロメチル、ヒドロキシおよびメチルからなる群より選択され;
は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミドおよびスルホニルからなる群より選択され;ならびに
は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
ここで、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18またはX19がNR20aである場合、R、R11、R13、R14、R15、R17、R18およびR19はまた、NR20aと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ、
ここで、X、X、X、XまたはX16が、それぞれ、NR21である場合、R、R、R、R10およびR16はまた、NR21と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ、
ここで、XまたはXが、それぞれ、NR22である場合、RおよびRはまた、NR22と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
、RおよびR12は、水素、C−CアルキルおよびC−C15アリールからなる群より独立して選択され;ならびに
A、BおよびDは、下記からなる群より独立して選択され:
(X)−(CHn1a−(C)、(X)−(CHn1b−X20−(CHn1c−(C)、
Figure 2019501188
、X、またはXがNである場合、A、BおよびDはまた、それぞれ、下記からなる群より独立して選択することができ:
Figure 2019501188
ここで、n1aは0−5であり;n1bおよびn1cは独立して1−3であり;n2、n3、n4、n5、n6、n7、n10およびn13は独立して0−4であり;n8、n9、n11およびn12は独立して0−4であり、ここで、n8とn9の和は少なくとも2であり、n11とn12の和は少なくとも2であり;
20はO、NR26、CH=CHおよびC≡Cから選択され、ここで、R26は、水素、C−Cアルキル、アシルおよびスルホニルからなる群より選択され;
21、X22、X23、X24、X25およびX26は、(CHm1、O、S(O)q3およびNR27からなる群より独立して選択され、ここで、m1は0−4であり、q3は0−2であり、およびR27は、水素、C−Cアルキル、アシルおよびスルホニルからなる群より選択され;
11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21およびZ22は、N、N−OおよびCR28からなる群より独立して選択され、ここで、R28は、水素、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、アミド、アミジノ、グアニジノ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、トリフルオロメチル、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリールから選択され、ここで、Z11、Z12、Z13およびZ14の群では、その群内の3つ以下はNであり;ここで、Z15、Z16、Z17およびZ18の群では、その群内の3つ以下はNであり;ならびにここで、Z19、Z20、Z21およびZ22の群では、その群内の3つ以下はNであり;ならびに
(X)は、Aについては式(Ia)のXへの、Bについては式(Ib)のXへの、およびDについては式(Ic)のX11への1つまたは複数の結合部位を示し、(C)は、Aについては式(Ia)のCHRへの、Bについては式(Ib)のCHRへの、およびDについては式(Ic)のCHR12への結合部位を示す。
1つの実施形態では、本開示のライブラリは式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)のたった1つ、前記式の2つ、前記式の3つ、前記式の4つまたは前記式の5つ全てから選択される少なくとも2つの大環状化合物から構成され得る。
さらなる実施形態では、本開示のライブラリはわずか二(2)〜一万(10,000)超のそのような大環状化合物を含み得る。
別の実施形態では、式(Ia)中のA、式(Ib)中のBおよび式(Ic)中のDは、下記からなる群より独立して選択され:
Figure 2019501188
ここで、(X)は、Aについては式(Ia)のXへの、Bについては式(Ib)のXへの、およびDについては式(Ic)のX11への結合部位を示し、(C)は、Aについては式(Ia)のCHRへの、Bについては式(Ib)のCHRへの、およびDについては式(Ic)のCHR12への結合部位を示す。
追加の実施形態では、Z、Z、Z、ZおよびZは、OおよびSからなる群より独立して選択され;およびZ、Z、Z、ZおよびZ10はCHである。
他の実施形態では、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21およびZ22は独立してCR27であり、およびR27は、水素またはハロゲンからなる群より選択される。
さらに追加的な実施形態では、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびR19は、下記からなる群より独立して選択され:
Figure 2019501188
ここで、(#)は、その基の、構造の残りへの結合部位を示す。
さらに別の実施形態では、R、RおよびR12は、水素、メチルまたはフェニルからなる群より独立して選択される。
追加の実施形態では、X、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18およびX19はNHおよびNCHからなる群より独立して選択される。
さらなる実施形態では、X21、X22、X23、X24、X25およびX26はCH、CHCH、O、NHおよびNCHからなる群より独立して選択される。
追加の実施形態では、ライブラリは、本明細書で規定される構造1−1334を有するものから選択される大環状化合物から構成される。
さらに別の実施形態では、ライブラリは、本明細書で規定される構造1335−1467を有するものから選択される大環状化合物から構成される。
好ましい実施形態では、ライブラリは、本明細書で記載される技術を使用して、別々の個々の大環状化合物として合成することができる。
さらに別の実施形態では、ライブラリは少なくとも2つの大環状化合物の混合物として合成される。
さらなる実施形態では、ライブラリ内の大環状化合物は、それらが本開示で記載される調製方法から得られるように、固体(粉末、塩、結晶、アモルファス材料など)、シロップまたは油として提供される。
異なる実施形態では、ライブラリ内の大環状化合物は、適切な有機、水性または混合溶媒、溶媒系または緩衝液中に溶解して提供される。
好ましい実施形態では、ライブラリ内の大環状化合物を溶解させるのに使用される有機溶媒はDMSOである。DMSO中の化合物の得られた濃度は0.001〜100mMであってもよい。
ライブラリの使用に関する一実施形態では、大環状化合物は、少なくとも1つの多試料ホルダー、例えばマイクロタイタープレートまたは小型チップ中に分配される。ほとんどの用途では、この分配は、HTSにおいて使用される自動化システムと適合性のアレイ形式で実施される。
関連する実施形態では、この分配は、少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の単一の別々の化合物として、または少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の混合物として実施され得る。
さらなる実施形態では、少なくとも1つの多試料ホルダーは、96、384、1536、3456、6144または9600ウェルを含むマイクロタイタープレートであり、それらは、典型的にはHTSで使用されるサイズであるが、他のウェル数が特殊なアッセイまたは機器のために使用され得る。
別の態様では、本開示は本明細書で記載される大環状化合物のライブラリおよび少なくとも1つの多試料ホルダーを含むキットに関する。
一実施形態では、キット中の1つの多試料ホルダーは、96、384、1536、3456、6144または9600ウェルを含むマイクロタイタープレートまたは小型チップである。
他の実施形態では、キット中のライブラリは、少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の個々の化合物としてまたは少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の1を超える化合物として分配される。
追加の態様では、本開示は式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)により表される大環状化合物ならびにその塩に関する。
特定の実施形態では、本開示で規定される構造1−1334を有する大環状化合物およびそれらの薬学的に許容される塩が提供される。
別の特定の実施形態では、本開示で規定される構造1335−1467を有する大環状化合物およびそれらの薬学的に許容される塩が提供される。
さらなる態様では、本開示は、ライブラリの化合物を前記標的と接触させることによる、生物学的標的を調節する特定の化合物の同定のために、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)の大環状化合物ならびにそれらの塩のライブラリを使用する方法に関する。これは、ほとんどの場合、HTSアッセイを使用して実施されるが、低または中スループットアッセイにおいても実施され得る。本開示のライブラリはこれらのアッセイにおいて全体として、または一部分において試験され得、他の化合物およびライブラリの試験と別々に、またはこれと同時に試験され得る。
一実施形態では、生物学的標的は、任意の公知のクラスの薬理学的標的から選択され、酵素、Gタンパク質共役受容体(GPCR)、核内受容体、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用および核酸−タンパク質相互作用が挙げられる。酵素としては、プロテアーゼ、キナーゼ、エステラーゼ、アミダーゼ、デヒドロゲナーゼ、エンドヌクレアーゼ、ヒドロラーゼ、リパーゼ、ホスファターゼ、コンバターゼ、シンテターゼおよびトランスフェラーゼが挙げられるが、それらに限定されない。HTSアッセイはこれらの標的クラスの全てのために開発されたので、標的の性質は本開示のライブラリの使用における制限因子とはならない。さらに、このレベルの経験を仮定すると、創薬プログラムにおいて使用するために同定され、特徴付けられる新規標的のためのそのようなアッセイを開発することは当業者の範囲内である。
さらなる実施形態では、ライブラリを使用する方法における調節は、特異標的および関連疾患状態によって対象となり得るこれらの型の活性の各々のアゴニズム、拮抗作用、受容体逆活性化作用、活性化、阻害または部分変形である。
他の実施形態では、ライブラリを使用する方法において研究される調節および生物学的標的は、幅広い医学的状態の治療および防止と関連する可能性がある。そういうものとして、本開示のライブラリは、新規医薬品の発見に対して広い適用性を有する。
さらなる実施形態では、生物学的標的を調節する化合物の同定のための、本開示によるライブラリまたは本開示による少なくとも1つの化合物の使用が提供される。例えば、同定は、ハイスループット様式で実施される。例えば、生物学的標的は、酵素、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用または核酸−タンパク質相互作用である。例えば、調節は、アゴニズム、拮抗作用、活性化、阻害または受容体逆活性化作用である。
追加の態様では、本開示は、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)の大環状化合物ならびにそのような大環状化合物のライブラリを調製するためのプロセスを提供する。
特定の実施形態では、プロセスは下記工程を含む:
個々の多官能性、保護ビルディングブロックの合成;
3〜6のビルディングブロックの逐次様式での、反応性官能基の選択的脱保護、続いて付着のサイクルを用いた構築であって、ここで、ビルディングブロックの1つはオキサゾール、チアゾールまたはイミダゾール環を含む、構築;
構築されたビルディングブロック構造の2つの反応性官能基の選択的脱保護、続いて環化;
環化生成物からの残りの保護基全ての除去;ならびに
任意で、精製。
ライブラリに適用可能な別の実施形態では、プロセスは、最終大環状分子化合物のスクリーニングに好適な形式への分配をさらに含む。
追加の実施形態では、上記工程の1つ以上は、固相上で実施される。特に、ビルディングブロックの構築は固相上で優先的に実施される。
さらなる実施形態では、各個々のビルディングブロックの付着は、アミド結合形成、還元的アミノ化、光延反応およびその変形、例えば福山−光延反応、および求核置換から独立して選択される反応を用いて実施される。
別に規定されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、この開示が属する当分野の当業者により普通に理解されるものと同じ意味を有する。
「アルキル」という用語は、1〜20個の炭素原子、場合によっては1〜8個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖飽和または部分不飽和炭化水素基を示す。アルキル基の例としては、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、3−ヘキセニル、および2−ブチニルが挙げられるが、それらに限定されない。「不飽和」により、1、2または3つの二重または三重結合、またはその2つの組み合わせの存在が意味される。そのようなアルキル基はまた、以下で記載されるように任意で置換され得る。
添字が、アルキルまたは本明細書で規定される他の炭化水素基に関して使用される場合、添字は、その基が含み得る炭素原子の数を示す。例えば、「C−Cアルキル」は、2、3または4個の炭素原子を有するアルキル基を示す。
「シクロアルキル」という用語は、環内に3〜15個の炭素原子、場合によっては3〜7個を有する飽和または部分不飽和環状炭化水素基、および前記環状炭化水素基を含むアルキル基を示す。シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル、シクロプロピルメチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、2−(シクロヘキシル)エチル、シクロヘプチル、およびシクロヘキセニルが挙げられるが、それらに限定されない。本明細書で規定されるシクロアルキルはまた、複数の炭素環を有する基を含み、その各々は、飽和または部分不飽和であってもよく、例えばデカリニル、[2.2.1]−ビシクロヘプタニルまたはアダマンタニルである。全てのそのようなシクロアルキル基はまた、以下で記載されるように任意で置換され得る。
「芳香族」という用語は、4n+2電子を含む共役π電子系を有する不飽和環状炭化水素基を示し、ここで、nは1以上の整数である。芳香族分子は典型的には安定であり、交互の二重結合および単結合からなる共鳴構造を有する原子の平面環として描写され、例えばベンゼンまたはナフタレンである。
「アリール」という用語は、6〜15個の環原子、場合によっては6〜10個を有する単一または縮合炭素環系の芳香族基、および前記芳香族基を含むアルキル基を示す。アリール基の例としては、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチルおよびベンジルが挙げられるが、それらに限定されない。本明細書で規定されるアリールはまた、複数のアリール環を有する基を含み、これは、ナフチルおよびアントラセニルのように縮合されてもよく、または、ビフェニルおよびテルフェニルのように縮合されていなくてもよい。アリールはまた、二環式または三環式炭素環を示し、ここで、環の1つは芳香族であり、その残りは飽和、部分不飽和または芳香族であってもよく、例えば、インダニルまたはテトラヒドロナフチル(テトラリニル)である。全てのそのようなアリール基はまた、以下で記載されるように任意で置換され得る。
「複素環」または「複素環式」という用語は、3〜15個の原子、場合によっては3〜7個を有し、少なくとも1つの環中に少なくとも1つのヘテロ原子を有する非芳香族飽和または部分不飽和環または環系を示し、前記ヘテロ原子は、O、SまたはNから選択される。複素環基の各環は1または2つのO原子、1または2つのS原子、1〜4つのN原子を含むことができ、ただし、各環内のヘテロ原子の総数は4以下であり、各環は少なくとも1つの炭素原子を含むことを条件とする。複素環基を達成する縮合環は炭素原子のみを含んでもよく、飽和または部分不飽和であってもよい。NおよびS原子は任意で酸化されてもよく、N原子は、任意で四級化されてもよい。非芳香族複素環基の例としては、非制限的様式で、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、およびイミダゾリジニルが挙げられる。全てのそのような複素環基はまた、以下で記載されるように任意で置換され得る。
「ヘテロアリール」という用語は、5〜15個の環原子、場合によっては5〜10個を有し、少なくとも1つの環内に少なくとも1つのヘテロ原子を有する、単一または縮合環系の芳香族基を示し、前記ヘテロ原子は、O、SまたはNから選択される。ヘテロアリール基の各環は1または2つのO原子、1または2つのS原子、1〜4つのN原子を含むことができ、ただし、各環内のヘテロ原子の総数は4以下であり、各環は少なくとも1つの炭素原子を含むことを条件とする。二環式または三環式基を達成する縮合環は炭素原子のみを含んでもよく、飽和、部分不飽和または芳香族であってもよい。窒素原子の孤立電子対が芳香族π電子系を達成するのに関与しない構造では、N原子は任意で四級化されてもよく、またはN−オキシドに酸化されてもよい。ヘテロアリールはまた、前記環状基を含むアルキル基を示す。単環式ヘテロアリール基の例としては、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾリニル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、フラニル、チエニル、オキサジアゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルが挙げられるが、それらに限定されない。二環式ヘテロアリール基の例としては、インドリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、ベンゾチエニル、キノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾピラニル、インドリジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロモニル、クマリニル、ベンゾピラニル、シノリニル、キノキサリニル、インダゾリル、プリニル、ピロロピリジニル、フロピリジニル、チエノピリジニル、ジヒドロイソインドリル、およびテトラヒドロキノリニルが挙げられるが、それらに限定されない。三環式ヘテロアリール基の例としては、カルバゾリル、ベンズインドリル、フェナントロリニル、アクリジニル、フェナントリジニル、およびキサンテニルが挙げられるが、それらに限定されない。全てのそのようなヘテロアリール基はまた、以下で記載されるように任意で置換され得る。
「アルコキシ」または「アルコキシル」という用語は、−OR基を示し、ここで、Rはアルキル、シクロアルキルまたは複素環である。例としてはメトキシ、エトキシ、tert−ブトキシ、シクロヘキシルオキシおよびテトラヒドロピラニルオキシが挙げられるが、それらに限定されない。
「アリールオキシ」という用語は、−OR基を示し、ここで、Rはアリールまたはヘテロアリールである。例としてはフェノキシ、ベンジルオキシおよび2−ナフチルオキシが挙げられるが、それらに限定されない。
「アシル」という用語は、−C(=O)−R基を示し、ここで、Rはアルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールである。例としては、アセチル、ベンゾイルおよびフロイルが挙げられるが、それらに限定されない。
「アミノアシル」という用語は、後で規定されるアミノ酸から誘導されたアシル基を示す。
「アミノ」という用語は、−NR基を示し、ここで、RおよびRは、水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールおよびヘテロアリールからなる群より独立して選択される。あるいは、RおよびRは一緒に、任意で、非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換され、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「アミド」という用語は、−C(=O)−NR基を示し、ここで、RおよびRは、水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールおよびヘテロアリールからなる群より独立して選択される。あるいは、RおよびRは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「アミジノ」という用語は、−C(=NR)NR基を示し、ここで、Rは、水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールおよびヘテロアリールからなる群より選択され;ならびにRおよびRは、水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールおよびヘテロアリールからなる群より独立して選択される。あるいは、RおよびRは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「カルボキシアルキル」という用語は、−CO基を示し、ここで、Rはアルキル、シクロアルキルまたは複素環である。
「カルボキシアリール」という用語は、−CO基を示し、ここで、Rはアリールまたはヘテロアリールである。
「オキソ」という用語は、二価基=Oを示し、これは同じ炭素上の2つの水素原子の代わりに置換されカルボニル基を形成する。
「メルカプト」という用語は、−SR基を示し、ここで、Rは水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールである。
「スルフィニル」という用語は、−S(=O)R基を示し、ここで、Rはアルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールである。
「スルホニル」という用語は、−S(=O)−Rq1基を示し、ここで、Rq1はアルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールである。
「アミノスルホニル」という用語は、−NRq2−S(=O)−Rq3基を示し、ここで、Rq2は水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールであり;およびRq3はアルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールである。
「スルホンアミド」という用語は、−S(=O)−NR基を示し、ここで、RおよびRは、水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールからなる群より独立して選択される。あるいは、RおよびRは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「カルバモイル」という用語は、式−N(R)−C(=O)−ORの基を示し、ここで、Rは水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールから選択され;およびRは、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールから選択される。
「グアニジノ」という用語は、式−N(R)−C(=NR)−NRの基を示し、ここで、R、R、RおよびRは水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールから独立して選択される。あるいは、RおよびRは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「ウレイド」という用語は、式−N(R)−C(=O)−NRaabbの基を示し、ここで、R、RaaおよびRbbは水素、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリールから独立して選択される。あるいは、RaaおよびRbbは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。
「任意で置換された」という表現は、特定の基は非置換であり、または、任意的な置換基が明確に特定されない限り(その場合、その用語はその基が非置換であり、または特定の置換基により置換されていることを示す)、1つ以上の好適な置換基により置換されていることを示すことが意図される。以上で規定されるように、様々な基は、本明細書で別記されない限り(例えば、特定の基が非置換であることを示すことにより)、非置換であっても、または置換されてもよい(すなわち、それらは任意で置換されている)。
「置換された」という用語は、アルキル、シクロアルキル、複素環、アリールおよびヘテロアリールという用語と共に使用される場合、基の1つ以上の水素原子が、非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、ハロ、オキソ、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノ、ウレイドおよび式−NRccC(=O)Rdd、−NReeC(=NRff)Rgg、−OC(=O)NRhhii、−OC(=O)Rjj、−OC(=O)ORkk、−NRmmSOnn、または−NRppSONRqqrrの基から独立して選択される置換基により置き換えられたアルキル、シクロアルキル、複素環、アリールまたはヘテロアリール基を示し、ここで、Rcc、Rdd、Ree、Rff、Rgg、Rhh、Rii、Rjj、Rmm、Rpp、RqqおよびRrrは水素、非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリールまたは非置換ヘテロアリールから独立して選択され;ならびに、RkkおよびRnnは、非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリールまたは非置換ヘテロアリールから独立して選択される。あるいは、RggおよびRhh、RjjおよびRkkまたはRppおよびRqqは一緒に、任意で非置換アルキル、非置換シクロアルキル、非置換複素環、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、グアニジノまたはウレイドにより置換されており、および、任意で、O、SまたはNから選択される1〜3つの追加のヘテロ原子を含む、3〜8員の複素環を形成する。加えて、アリールおよびヘテロアリール基に対する「置換された」という用語は、選択肢として、基の水素原子の1つがシアノ、ニトロまたはトリフルオロメチルにより置き換えられたことを含む。
置換は、任意の原子の標準原子価を超えず、置換により安定化合物が得られるという条件で行われる。一般に、基の置換形態が存在する場合、そのような置換された基は好ましくは、さらに置換されず、または置換される場合、置換基は限られた数のみの置換された基、場合によっては1、2、3または4つのそのような置換基を含む。
任意の変数が、本明細書における任意の構成物または任意の式において1回を超えて起こる場合、各発生についてのその定義は、他の全ての発生でのその定義とは独立している。また、置換基および/または変数の組み合わせは、そのような組み合わせにより安定化合物が得られる場合にのみ許容される。
「安定化合物」または「安定構造」は、有用な程度の純度までの単離および有効な治療薬への製剤化を生き残るのに十分頑強な化合物を示す。
「アミノ酸」という用語は、当業者に知られている、一般的な天然(遺伝学的にコードされる)または合成アミノ酸およびそれらの一般的な誘導体を示す。アミノ酸に適用される場合、「標準」または「タンパク質原性」は、それらの天然立体配置の、遺伝学的にコードされる20のアミノ酸を示す。同様に、アミノ酸に適用される場合、「非標準」「非天然」または「異常」は、幅広い、非天然、まれなまたは合成アミノ酸、例えば、Hunt, S. in Chemistry and Biochemistry of the Amino Acids, Barrett, G.C., ed., Chapman and Hall: New York, 1985により記載されるものを示す。
「アミノ酸側鎖」という用語は、標準または非天然アミノ酸由来の任意の側鎖を示し、RAAで示される。例えば、アラニンの側鎖はメチルであり、バリンの側鎖はイソプロピルであり、トリプトファンの側鎖は3インドリルメチルである。
「アクチベーター」という用語は、タンパク質、受容体、酵素、相互作用、などの正常活性を増加させる化合物を示す。
「アゴニスト」という用語は、タンパク質、受容体、酵素、相互作用、などの内在性リガンドの効果の少なくともいくらかを2倍にする化合物を示す。
「アンタゴニスト」という用語は、タンパク質、受容体、酵素、相互作用、などの内在性リガンドの効果の少なくともいくらかを低減させる化合物を示す。
「阻害剤」という用語は、タンパク質、受容体、酵素、相互作用、などの正常活性を低減させる化合物を示す。
「インバースアゴニスト」という用語は、構成的活性型受容体の活性をその基礎レベル未満に低減させる化合物を示す。
「ライブラリ」という用語は、化学化合物のコレクションを示す。
「モジュレーター」という用語は、生物学的もしくは化学的プロセスまたはメカニズムへの効果を付与する化合物を示す。例えば、モジュレーターは、生物学的もしくは化学的プロセスまたはメカニズムを、増加させ、促進し、上方制御し、活性化し、阻害し、減少させ、ブロックし、防止し、遅延させ、脱感作させ、非活性化し、下方制御し、などしてもよい。したがって、モジュレーターは「アゴニスト」または「アンタゴニスト」とすることができる。モジュレーターにより影響される例示的な生物学的プロセスまたはメカニズムとしては、酵素結合、受容体結合およびホルモン放出または分泌が挙げられるが、それらに限定されない。モジュレーターにより影響される、例示的な化学的プロセスまたはメカニズムとしては、触媒作用および加水分解が挙げられるが、それらに限定されない。
「ペプチド」という用語は、アミド結合を用いて、共有結合により一緒に結合された少なくとも2つのアミノ酸を含む化学化合物を示す。
「ペプチド模倣物」という用語は、ペプチドを模倣するように設計されているが、その活性または他の特性、例えば溶解度、代謝安定性、経口バイオアベイラビリティ、親油性、透過性、などを調節するために、ペプチドの1つ以上の官能基の付加または置き換えによる構造的差異を含む化学化合物を示す。これは、ペプチド結合の置き換え、側鎖修飾、トランケーション、官能基の付加、などを含むことができる。化学構造がペプチド由来でないが、その活性を模倣する場合、それはしばしば、「非ペプチドペプチド模倣物」と呼ばれる。
「ペプチド結合」という用語は、アミド[−C(=O)−NH−]官能性を示し、これにより、個々のアミノ酸は、典型的には共有結合により、ペプチド内で互いに結合される。
「保護基」という用語は、化学変化が分子内のどこか他で起こる間、分子上の、潜在的に反応性の官能基、例えばアミン、ヒドロキシルまたはカルボキシルが化学反応を受けないように防止するために使用され得る任意の化学化合物を示す。多くのそのような保護基は当業者に知られており、例は、Protective Groups in Organic Synthesis, T. W. Greene and P. G. Wuts,編, John Wiley & Sons, New York, 第4版, 2006, 1082 pp, ISBN 9780471697541において見出すことができる。アミノ保護基の例としては、フタルイミド、トリクロロアセチル、ベンジルオキシカルボニル、tertブトキシカルボニル、およびアダマンチル−オキシカルボニルが挙げられるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、アミノ保護基はカルバメートアミノ保護基であり、それらは、アミノ基に結合されると、カルバメートを形成するアミノ保護基として規定される。他の実施形態では、アミノカルバメート保護基はアリルオキシカルボニル(Alloc)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、9フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、tert−ブトキシカルボニル(Boc)およびα,αジメチル−3,5ジメトキシベンジルオキシカルボニル(Ddz)である。より新しい窒素保護基の最近の議論については、下記を参照されたい:Tetrahedron 2000, 56, 2339−2358。ヒドロキシル保護基の例としては、アセチル、tert−ブチルジメチルシリル(TBDMS)、トリチル(Trt)、tert−ブチル、およびテトラヒドロピラニル(THP)が挙げられるが、それらに限定されない。カルボキシル保護基の例としては、メチルエステル、tert−ブチルエステル、ベンジルエステル、トリメチルシリルエチルエステル、および2,2,2−トリクロロエチルエステルが挙げられるが、それらに限定されない。保護基は本明細書ではPGと指定され、1を超えて同じ分子内に存在する場合添字を有する。
「固相化学」という用語は、反応の1つの成分が共有結合によりポリマ材料(以下で規定される固体支持体)に結合された場所での化学反応の遂行を示す。固相上で化学を実施するための反応方法はより広く知られており、ペプチドおよびオリゴヌクレオチド化学の伝統的な分野の外で確立されている(Solid−Phase Synthesis: A Practical Guide, F. Albericio, 編, CRC Press, 2000, 848 pp, ISBN: 978−0824703592; Organic Synthesis on Solid Phase, 第2版, Florencio Zaragoza Dorwald, Wiley−VCH, 2002, 530 pp, ISBN: 3−527−30603−X; Solid−Phase Organic Synthesis: Concepts, Strategies, and Applications, P. H. Toy, Y. Lam, 編, Wiley, 2012, 568 pp, ISBN: 978−0470599143)。
「固体支持体」、「固相」または「樹脂」という用語は、固相化学を実施するために使用される機械的に、および化学的に安定なポリママトリクスを示す。これは「樹脂」、「P−」または下記シンボルにより示される:
Figure 2019501188
適切なポリマ材料の例としては、下記が挙げられるが、それらに限定されない:ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレングリコール(PEG、例えば、限定はされないが、ChemMatrix(登録商標)(Matrix Innovation, Quebec, Quebec, Canada; J. Comb. Chem. 2006, 8, 213−220))、ポリスチレンにグラフトされた、または共有結合により結合されたポリエチレングリコール(PEG−ポリスチレンとも呼ばれる、TentaGel(商標)、Rapp, W.; Zhang, L.; Bayer, E. In Innovations and Perspectives in Solid Phase Synthesis. Peptides, Polypeptides and Oligonucleotides; Epton, R., ed.; SPCC Ltd.: Birmingham, UK; p 205)、ポリアクリレート(CLEAR(商標))、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、PEGA[ポリエチレングリコールポリ(N,Nジメチル−アクリルアミド)コ−ポリマ、Tetrahedron Lett. 1992, 33, 3077−3080]、セルロース、など。これらの材料は任意で、構造を機械的に安定化させるために架橋結合を形成するための追加の化学薬品を含むことができ、例えばジビニルベンゼン(DVB、通常0.1−5%、好ましくは0.5−2%)と架橋されたポリスチレンである。この固体支持体は非限定的な例として、アミノメチルポリスチレン、ヒドロキシメチルポリスチレン、ベンズヒドリルアミンポリスチレン(BHA)、メチルベンズヒドリルアミン(MBHA)ポリスチレン、およびさらなる誘導体化または反応のための、遊離化学官能基、最も典型的には、NHまたは−OHを含む他のポリマバックボーンを含むことができる。この用語はまた、高い割合(「ローディング」)のこれらのこれらの官能基を有する「ウルトラレジン(Ultraresin)」、例えばポリエチレンイミンおよび架橋分子から調製されたもの(J. Comb. Chem. 2004, 6, 340−349)を含むことが意味される。合成の終わりに、樹脂は典型的には廃棄されるが、それらはリサイクルすることができることも示されている(Tetrahedron Lett. 1975, 16, 3055)。
一般に、樹脂として使用される材料は不溶性ポリマであるが、ある一定のポリマは溶媒によって異なった溶解度を有し、これらもまた固相化学のために使用することができる。例えば、ポリエチレングリコールは、化学反応を実施することができる多くの有機溶媒中で可溶性であるが、ジエチルエーテルなどの他の有機溶媒中では不溶性であるので、このようにして使用することができる。よって、反応は溶液中で均質に実施することができ、その後、ポリマ上の生成物はジエチルエーテルの添加により沈殿され、固体として処理することができる。これは「液相」化学と呼ばれている。
「リンカー」という用語は、固相化学に関して使用される場合、固体支持体に共有結合により結合され、典型的には、固体支持体からの基質の放出(開裂)を可能にするために支持体と基質の間に付着される化学基を示す。しかしながら、これはまた、固体支持体への結合に安定性を付与するために、または単にスペーサ要素として使用することができる。多くの固体支持体はリンカーがすでに付着されて市販されている。
アミノ酸のために使用される略語およびペプチドの命名は、J. Biol. Chem. 1972, 247, 977−983における生化学命名法IUPAC−IUB委員会の規則に従う。この文書は更新されている:Biochem. J., 1984, 219, 345−373; Eur. J. Biochem., 1984, 138, 9−37; 1985, 152, 1; Int. J. Pept. Prot. Res., 1984, 24, p 84以降; J. Biol. Chem., 1985, 260, 14−42; Pure Appl. Chem. 1984, 56, 595−624; Amino Acids and Peptides, 1985, 16, 387−410;ならびにBiochemical Nomenclature and Related Documents, 第2版, Portland Press, 1992, pp 39−67。規則への拡張は、JCBN/NC−IUB Newsletter 1985, 1986, 1989において公開された;Biochemical Nomenclature and Related Documents, 第2版, Portland Press, 1992, pp 68−69を参照されたい。
本文書で使用される「本開示の化合物(複数可)および/または組成物(複数可)」という表現は、本開示で提示される式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)および(Ie)の化合物、その異性体、例えば立体異性体(例えば、鏡像異性体、ジアステレオ異性体、ラセミ混合物を含む)または互変異性体、またはこれらの化合物の薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物および/またはプロドラッグ、これらの後者の化合物の異性体、またはこれらの後者の化合物のラセミ混合物、および/または本開示において前に示されたそのような化合物(複数可)と共に作製された組成物(複数可)を示す。「本開示の化合物(複数可)」という表現はまた、本段落で言及される様々な化合物または変形の混合物を示す。
本開示は、その中で記載される化合物の異性体、ラセミ混合物、薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物およびプロドラッグならびにそのような実体の少なくとも2つを含む混合物を含むことは明らかである。
本開示のライブラリを構成する大環状化合物は、少なくとも1つの不斉中心を有し得る。本文書による化合物が1を超える不斉中心を有する場合、それらはジアステレオマーとして存在し得る。全てのそのような異性体および任意の割合のそれらの混合物は本開示の範囲内に包含されることが理解されるべきである。本開示の化合物の立体化学は、本明細書で列挙される任意の所定の化合物において提供される通りであってもよいが、本開示のそのような化合物はまた、ある一定の量(例えば、30%未満、20%未満、10%未満、または5%未満)の、別の立体化学を有する、本開示の化合物を含み得ることが理解されるべきである。
「薬学的に許容される」という表現は、動物またはヒトなどの被験体の治療と適合することを意味する。
「薬学的に許容される塩」という表現は、動物またはヒトなどの被験体の治療に好適である、またはこれと適合する酸付加塩または塩基付加塩を意味する。
「薬学的に許容される酸付加塩」という表現は、本明細書では、本開示の任意の化合物、またはその中間体のいずれかの任意の無毒性有機または無機塩を意味する。好適な塩を形成する例示的な無機酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸およびリン酸、ならびに金属塩、例えばオルトリン酸一水素ナトリウムおよび硫酸水素カリウムが挙げられる。好適な塩を形成する例示的な有機酸としては、モノ、ジ、およびトリカルボン酸、例えばグリコール酸、乳酸、ピルビン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン性、アスコルビン酸、マレイン酸、安息香酸、フェニル酢酸、桂皮酸およびサリチル酸、ならびにスルホン酸、例えばp−トルエンスルホン酸およびメタンスルホン酸が挙げられる。一または二酸塩のいずかが形成され得、そのような塩は、水和、溶媒和または実質的に無水形態のいずれかで存在し得る。一般に、本開示の化合物の酸付加塩は水および様々な親水性有機溶媒中でより可溶性であり、一般に、それらの遊離塩基形態と比べてより高い融点を示す。適切な塩の選択は当業者に知られている。他の非薬学的に許容される塩、例えばシュウ酸塩が、例えば、本開示の化合物の単離において、実験用に、または薬学的に許容される酸付加塩へのその後の変換のために使用され得る。
「薬学的に許容される塩基付加塩」という用語は本明細書では、本開示の任意の酸化合物、またはその中間体のいずれかの任意の無毒性有機または無機塩基付加塩を意味する。塩基付加塩を形成し得る本開示の酸性化合物としては、例えば、COHが官能基であるものが挙げられる。好適な塩を形成する例示的な無機塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムまたは水酸化バリウムが挙げられる。好適な塩を形成する例示的な有機塩基としては、脂肪族、脂環式または芳香族有機アミン、例えばメチルアミン、トリメチルアミンおよびピコリンまたはアンモニアが挙げられる。適切な塩の選択は当業者に知られている。他の非薬学的に許容される塩基付加塩は、例えば、本開示の化合物の単離において、実験用に、または薬学的に許容される酸付加塩へのその後の変換のために使用され得る。
所望の化合物塩の形成は標準技術を使用して達成される。例えば、中性化合物は、酸または塩基により、好適な溶媒中で処理され、形成された塩は濾過、抽出または任意の他の好適な方法により単離される。
所望の化合物塩の形成は標準技術を使用して達成される。例えば、中性化合物は、酸または塩基により、好適な溶媒中で処理され、形成された塩は濾過、抽出または任意の他の好適な方法により単離される。
「溶媒和物」という用語は本明細書では、好適な溶媒の分子が結晶格子中に組み入れられている、本開示の化合物を意味する。好適な溶媒は投与される投与量で生理的に容認できる。好適な溶媒の例はエタノール、水などである。水が溶媒である場合、分子は「水和物」と呼ばれる。本開示の化合物の溶媒和物の形成は化合物および溶媒和物によって変動する。一般に、溶媒和物は、化合物を適切な溶媒に溶解し、冷却またはアンチソルベントを使用することにより溶媒和物を単離することにより形成される。溶媒和物は典型的には、周囲条件下で乾燥または共沸される。
「適切な」および「好適な」という用語は、特定の基または条件の選択は実施される特定合成操作および分子のアイデンティティに依存するが、選択は十分当技術分野における熟練者の技能の範囲内であることを意味する。本明細書で記載される全てのプロセス工程は、示される生成物を提供するのに好適な条件下で実施される。当業者であれば、例えば、反応溶媒、反応時間、反応温度、反応圧力、反応物比および反応が無水または不活性雰囲気下で実施されるべきかどうかを含む、全ての反応条件は、所望の生成物の収率を最適化するために変更させることができ、そうすることは発明者の技能の範囲内であることを理解するであろう。
本開示の化合物は、プロドラッグを含む。一般に、そのようなプロドラッグはこれらの化合物の官能性誘導体であり、それらは容易にインビボで、名目上それらがそれから誘導された化合物に変換可能である。本開示の化合物のプロドラッグは、使用可能なヒドロキシ、またはアミノ基と形成された従来のエステルであってもよい。例えば、本開示の化合物における使用可能なOHまたは窒素は、塩基の存在下、任意で、不活性溶媒中にて活性化された酸を用いて(例えば、ピリジン中の酸塩化物)アシル化されてもよい。プロドラッグとして使用されているいくつかの一般的なエステルはフェニルエステル、脂肪族(C−C24)エステル、アシルオキシメチルエステル、カルバメートおよびアミノ酸エステルである。場合によっては、本開示の化合物のプロドラッグは、化合物中の1つ以上のヒドロキシ基が、インビボでヒドロキシ基に変換させることができる基としてマスクされたものである。好適なプロドラッグの選択および調製のための従来の手順は、例えば、“Design of Prodrugs” ed. H. Bundgaard, Elsevier, 1985において記載される。
本開示の化合物は、放射標識形態、例えば、構造内にH、H、14C、15N、または放射性ハロゲン、例えば125Iを組み入れることにより標識された化合物を含む。本開示の化合物の放射標識された化合物は、当技術分野で知られている標準方法を用いて調製され得る。
「被験体」という用語は本明細書では、ヒトを含む動物界の全てのメンバーを含む。
本開示の化合物または組成物の「治療的有効量」、「有効量」または「十分な量」という表現は、哺乳類、例えばヒトを含む被験体に投与された場合、有益または所望の結果(臨床結果を含む)をもたらすのに十分な数量であり、そういうものとして、「有効量」またはその同義語は、それが適用される文脈に依存する。例えば、癌治療との関連では、例えば、それは、化合物または組成物の投与なしで得られる応答と比べて、癌のそのような治療を達成するのに十分な化合物または組成物の量である。有効量に対応する本開示の所定の化合物または組成物の量は、様々な因子、例えば与えられた薬物または化合物、医薬製剤、投与経路、疾患または障害の型、治療される被験体または宿主のアイデンティティ、などによって変動するが、それにもかかわらず、当業者によりルーチン的に決定することができる。また、本明細書では、本開示の化合物または組成物の「治療的有効量」、「有効量」または「十分な量」は、対照と比べて被験体において、癌を阻害し、抑制し、または低減させる量である(例えば、臨床症状または癌性細胞の量により決定される)。
本明細書では、および、当技術分野においてよく理解されるように、「治療」または「治療する」は有益なまたは所望の結果(臨床結果を含む)を得るためのアプローチである。有益なまたは所望の臨床結果としては、1つ以上の症状または病状の軽減または寛解、疾患の程度の減少、疾患の状態の安定化(すなわち、悪化なし)、疾患の蔓延の防止、疾患進行の遅延または減速、疾患状態の寛解または緩和、および、検出可能または検出不能に関係なく、緩解(部分的または全体的に関係なく)が挙げられるが、それらに限定されない。「治療」または「治療する」はまた、治療を受けてない場合に予測される生存と比べて生存を延長せることを意味することができる。
疾患または障害を「緩和する」は、障害の治療なしと比べて、障害または疾患状態の程度および/または望ましくない臨床症状が軽減される、および/または進行の時間経過が減速されもしくは延長されることを意味する。
「その誘導体」という表現は本明細書では、化合物に言及する場合、同様の反応性を有し、同じ所望の結果を得るためにその化合物の代わりとして使用することができる、化合物の誘導体を意味する。
本開示の範囲の理解において、「含んでいる」という用語およびその派生語は、本明細書では、表明された特徴、要素、成分、基、整数、および/または工程の存在を明記するが、他の表明されていない特徴、要素、成分、基、整数および/または工程の存在を排除しない、制約のない用語であることが意図される。前記はまた、同様の意味を有する単語、例えば、「含有する」、「有する」という用語およびそれらの派生語に当てはまる。最後に、程度の用語、例えば「実質的に」、「約」および「およそ」は本明細書では、修飾された用語の逸脱の合理的な量を意味し、そのため最終結果は有意に変化されない。これらの程度の用語は、この逸脱が、これが修飾する単語の意味を打ち消さない場合、修飾された用語の少なくとも±5%の逸脱を含むものとして解釈されるべきである。
本開示の大環状化合物およびライブラリのさらなる特徴および利点は、合成方法、分析手順および使用方法の下記説明からより容易に明らかになるであろう。
1.合成方法
A.一般合成情報
試薬および溶媒は試薬品質またはそれ以上を有し、別記されない限り、様々な商業的供給元から得たまま使用した。ある一定の試薬については、供給元の数が限られる場合、供給源が示され得る。溶媒、例えばDMF、DCM、DMEおよびTHFは、DriSolv(登録商標)、OmniSolv(登録商標)(EMD Millipore, Darmstadt,ドイツ)、または、(i)脱保護、(ii)樹脂キャッピング反応および(iii)洗浄を除き、等価の合成グレード品質を有する。カップリング反応のために使用されるNMPは分析グレードを有する。DMFは、真空下に使用前最低30分間置くことにより十分脱気させた。エーテルは、ジエチルエーテルを示す。アミノ酸、Boc−、Fmoc−およびAlloc−保護および側鎖−保護誘導体(N−メチルおよび非天然アミノ酸のものを含む)は、商業的供給元から入手し(AAPPTec(Louisville, KY, USA)、Advanced ChemTech(CreoSalusの一部, Louisville, KY)、AstaTech(Bristol, PA, USA)、Bachem(Bubendorf、スイス)、Chem−Impex International((Wood Dale, IL, USA)、Iris Biotech(Marktredwitz、ドイツ)、Novabiochem(EMD Millipore)、PepTech(Bedford, MA, USA)を含む)、または当業者に知られている標準方法により合成した。アミノアルコールは、商業的に入手し、または対応するアミノ酸またはアミノエステルから、文献から確立された手順を使用して合成した(例えば、Tet. Lett. 1992, 33, 5517-5518; J. Org. Chem. 1993, 58, 3568−3571; Lett. Pept. Sci. 2003, 10, 79−82; Ind. J. Chem. 2006, 45B, 1880−1886; Synth. Comm. 2011, 41, 1276−1281)。ヒドロキシ酸は、商業的供給元から入手し、または対応するアミノ酸から、文献で記載されるように合成した(Tetrahedron 1989, 45, 1639−1646; Tetrahedron 1990, 46, 6623−6632; J. Org. Chem. 1992, 57, 6239−6256.; J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6197−6205; Org. Lett. 2004, 6, 497−500; Chem. Comm. 2015, 51, 2828−2831)。チアゾール、イミダゾールおよびオキサゾール含有アミノ酸の合成は文献(J. Pept. Sci. 1999, 5, 392−398; Org. Lett. 2006, 8, 2417−2420; ACS Comb. Sci. 2014, 16, 1−4; ACS Comb. Sci. 2014, 16, 39−45)ならびに実施例1I、1M、1N、1O、1Pおよび1Qに記載されるように実施される。固相合成のための樹脂は、商業的供給元から入手した(AAPTech、NovabiochemおよびRapp Polymere(Tubingen、ドイツ)を含む)。分析TLCを、シリカゲルのプレコートプレート、例えば蛍光指示薬を含む60F254(0.25mm厚)上で実施した。
NMRスペクトルをBruker 400MHzまたは500MHz分光計で記録し、溶媒の残留プロトンシグナルに関して内部参照する。溶液中の分子の立体構造についての追加の構造情報または洞察は、当業者に知られている適切な二次元NMR技術を使用して得ることができる。
HPLC分析を、1mL/分で実行するWaters Allianceシステム上で、Zorbax SB−C18(4.6mm×30mm、2.5μm)、Xterra MS C18カラム(4.6mm×50mm、3.5μm)、または相当物を使用して実施した。Waters 996 PDAは純度評価のためのUVデータを提供した。データを獲得し、機器ソフトウェアパッケージを使用して処理した。MSスペクトルをWaters ZQまたはPlatform IIシステム上で記録した。
分取HPLC精製を、脱保護した大環状分子について、下記計測手段配置(または相当物):Waters 2767サンプルマネジャー、Waters 2545バイナリーグラジエントモジュール、Waters 515HPLCポンプ(2)、Watersフロースプリッタ、30−100mL、5000:1、Waters 2996フォトダイオード検出器、Waters Micromass ZQ.を用いて、Atlantis Prep C18 OBD(19×100mm、5μm)、Xterra MS C18カラム(19×100mm、5μm)上で実施した。質量分析計、HPLC、および質量に基づく分取は、FractionLynxと共に、MassLynxソフトウェアバージョン4.0により制御される。MS分析により、所望の純粋生成物を含むことが示される画分を、通常遠心エバポレータシステム[Genevac(SP Scientific)、SpeedVac(商標)(Thermo Scientific、Savant)または相当物]上で、減圧下で蒸発させ、または、その代わりに凍結乾燥した。化合物をその後、純度評価およびアイデンティティ確認のために、LC−MS−UV分析により分析した。自動化中圧クロマトグラフィー精製をBiotage Isoleraシステム上で使い捨てのシリカまたはC18カートリッジを用いて実施した。精製される化合物のために、必要に応じて、PoraPak(商標)(Sigma−Aldrich (Supelco), St. Louis, MO, USA)、SiliaSep(商標)、SiliaPrep(商標)およびSiliaPrepX(商標)(SiliCycle, Quebec, Quebec,カナダ)または相当カラム、カートリッジ、プレートまたは媒体を用いて、固相抽出を実施した。
「減圧下または真空で濃縮された/蒸発された/除去された」という表現は、必要に応じて、除去される溶媒のために、ロータリー・エバポレーターを使用した、水流吸引器圧力または機械式オイル真空ポンプにより提供されるより強い真空下での蒸発、または、複数の試料のために同時に、遠心エバポレータシステムを用いる溶媒の蒸発を示す。「フラッシュクロマトグラフィー」は、そういうものとして文献において記載される方法を示し(J. Org. Chem. 1978, 43, 2923)、不純物(それらのいくつかはRが所望の材料に近い可能性がある)を除去するために使用される、シリカゲル(230−400メッシュ、EMD Milliporeまたは等価物)でのクロマトグラフィーに適用される。
本明細書で記載される合成手順の大半は固相用(すなわち、樹脂上)である。というのも、これは本開示のライブラリを作成するのにより適切であるからであるが、これらの同じ変換はまた、伝統的な溶液相プロセスにも同様に適用可能となるように改変させることができることは当業者に認識されるであろう。主な改変は連続樹脂洗浄工程のための標準水性有機ワークアッププロセスの置換および固相と比べて試薬についてより低い当量の使用である。
下記合成方法は、本開示のどこかで、数字1続いて、方法または手順に言及する文字、すなわちFmoc脱保護のための方法1Fを用いることにより言及されるであろう。
B.大環状化合物のライブラリの合成のための一般的方法
本開示の大環状化合物のライブラリを調製するために、溶液および固相技術を含む異なる合成戦略が使用される。本開示の化合物のライブラリの合成のための一般的戦略の概略が、スキーム1で提供される。より大きなライブラリの合成については、固相手順の使用が典型的には好ましく、より効率的となることは、当業者に認識されるであろう。さらに、大環状化合物は、混合物でまたは別々の化合物として製造することができる。どちらの場合にも、合成を追跡するための特定の戦略の利用が有利となり得、例えば、タギング法の使用(すなわち、無線周波数、色分けまたは特定の化学官能性、見直しのために、J. Receptor Signal Transduction Res. 2001, 21, 409−445を参照されたい)およびポリプロピレンメッシュ「ティー」バッグ(Proc.Natl.Acad.Sci.USA1985、82、5131−5135)またはフロースルーカプセル(MiniKan(商標)、Biotechnol. Bioengineer. 2000, 71, 44−50)を使用した単一化合物を含む樹脂の隔離(これにより、同じ反応槽中で複数の異なる個々の化合物の同時変換が可能になる)である。混合物では、そのようなタグはまた、混合物から、スクリーニング中にヒットであることが見出された活性構造(複数可)の「デコンボリューション」または同定を促進するために、効果的に使用することができる。
ライブラリの大環状化合物の構成は下記相を含む:(i)個々の多官能性の、適切に保護された、ビルディングブロックの合成(立体構造の制御および定義のための生物学的標的および断片での相互作用のための要素、ならびに両方の機能を実施することができる部分を含む);(ii)典型的には逐次様式で、選択的脱保護および付着のサイクルを用いた、ビルディングブロックの構築(この工程はまた、収束様式で、標準化学変換ならびに一般的/標準手順およびこの明細書の実施例においてより詳細に記載されるもの、例えばアミド結合形成、還元的アミノ化、光延反応およびその変形、ならびに求核置換反応を用いて実施することができる);(iii)2つの官能基の選択的脱保護、続いて、大環状構造を形成するための構築された直線化合物の環化(1つ以上の工程を含むことができる);(iv)任意で、1つ以上の保護基の選択的除去を実施することができ、その後、大環状分子はさらに1つ以上の追加のビルディングブロックと反応させることができ、保護されていない官能基(複数可)で構造が延長される;ならびに(v)必要に応じて、残りの保護基全ての除去、および、任意で、所望の最終大環状分子を提供するための精製。
構築反応では、副反応を回避するために官能基の保護が必要とされる。アミノ酸は使用されるビルディングブロックの型の1つにすぎないが、ペプチド化学の確立された戦略は、本開示の大環状化合物およびライブラリに対して同様に有用性を有する(Meth. Mol. Biol. 2005, 298, 3−24)。特に、これらはFmoc/tBu戦略(Int. J. Pept. Prot. Res. 1990, 35, 161−214)およびBoc/Bzl戦略(Meth. Mol. Biol. 2013, 1047, 65−80)を含むが、当業者は、多官能性ビルディングブロック中の特定の部位での選択的反応を可能にするために、他のオルソゴナル戦略、例えば、アリル系保護基の使用が必要となる可能性があることを認識するであろう。
固相プロセスでは、環化は、2つの反応基を選択的に脱保護し、環化に適切な試薬を添加した後、樹脂上で直鎖前駆体を用いて実施することができる。これに樹脂からの開裂が続き、これはまた、適切な条件の使用により側鎖保護基を開裂させることができる。しかしながら、このいわゆる「環化−放出」プロセスを促進する特別なリンカー(Comb. Chem. HTS 1998, 1, 185−214)が使用される場合、樹脂開裂と同時に環化させることもまた可能である。あるいは、構築された直鎖前駆体は溶液中で、樹脂から開裂させ、それから環化させることができる。これには、同時の保護基脱保護なしで、結合された基質の除去を可能にする樹脂の使用が必要である。Fmoc戦略では、2−クロロトリチル樹脂(Tetrahedron Lett. 1989, 30, 3943−3946; Tetrahedron Lett. 1989, 30, 3947−3950)および誘導体がこのために有効であるが、一方、Bocアプローチでは、オキシム樹脂が同様に使用されている(J. Org. Chem. 1980, 45, 1295−1300)。あるいは、「セーフティキャッチ」リンカーまたは樹脂と呼ばれる、前駆体構築後のみに、手軽な開裂のために特別に活性化されるが、そうでなければかなり安定である樹脂を使用することができる(Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 585−599)。溶液相での環化では、構築された直鎖前駆体は、2つの反応官能基で選択的に脱保護され、その後、環化のための適切な反応条件に供される。
単離および特徴付けで、ライブラリ化合物は、個々にこのように得られた形態で(固体、シロップ、液体)で保存することができ、または適切な溶媒、例えばDMSOに溶解させることができる。溶液中であれば、化合物はまた、自動化スクリーニングアッセイにおいて、例えば、マイクロプレート中または小型チップ上で、使いやすさのために適切なアレイ形式に分配させることができる。使用前に、ライブラリ化合物は、固体または溶液のいずれかとして、典型的には低温で保存され、確実に、化合物の完全性が時間と共に維持される。一例として、ライブラリは−70℃以下で100%DMSO中10mM溶液として保存され、周囲温度まで温められ、緩衝液で希釈され、最初に実用的な原液とされ、その後さらに、HTSまたは他のアッセイにおいて使用するための適切な試験濃度とされる。
C.固相化学のための一般的方法
これらの方法は、化合物の混合物のコンビナトリアル合成または複数の個々の化合物のパラレル合成に同様に良好に適用することができ、本開示の大環状化合物のライブラリが提供される。混合物のコンビナトリアル合成の場合には、ライブラリのHTSから得られるデータをデコンボリューションするために、いくつかの型のエンコーディングまたはトラッキングメカニズムを含む必要があり、そのため、得られた活性化合物のアイデンティティは確認することができる(Curr. Opin. Biotechnol. 1995, 6, 632−639; Curr. Opin. Drug Discov. Develop. 2002, 5, 580−593; Curr. Opin. Chem. Biol. 2003, 7, 374−379)。
固相化学では、溶媒選択は、溶液化学のように反応物を可溶化させるためだけでなく、その上の反応性部位全てにアクセスすることができるように樹脂を膨潤させるために重要である。ある一定の溶媒は、その性質によってポリママトリクスと異なるように相互作用し、この膨潤特性に影響を与えることができる。一例として、ポリスチレン(DVB架橋結合を有する)はDCMおよびトルエンなどの非極性溶媒中で最もよく膨潤するが、アルコールのような極性溶媒に曝露されると収縮する。対照的に、PEG(例えば、ChemMatrix)およびPEG−グラフトされたもの(例えば、TentaGel)などの他の樹脂は、極性溶媒中であってもそれらの膨潤を維持する。本開示の反応では、適切な選択が当業者によってなされ得る。一般に、ポリスチレン−DVB樹脂は、DMF、DCMおよびNMP共通溶媒と共に使用される。必要とされる反応溶媒の体積は一般に3−5mL/100mg樹脂である。「適切な量の溶媒」という用語が合成方法において使用される場合、それはこの数量を示す。溶媒の推奨される数量は大体、ビルディングブロックの0.2M溶液に達する(アミノ酸、ヒドロキシ酸、アミノアルコール、二酸、ジアミン、およびその誘導体、典型的には樹脂の最初のローディングに対して5eqで使用される)。反応化学量論を、開始樹脂の「ローディング」(典型的にはmmol/gとして、供給者により提供される、活性官能部位の数を表す)に基づき決定した。
反応は任意の適切な容器、例えば丸底フラスコ、フリットフィルタおよび止め栓が取り付けられた固相反応槽、またはテフロンキャップジャー内で実施することができる。容器サイズは、溶媒のための十分な空間があり、ある一定の樹脂が有機溶媒で処理された時に十分膨潤できることを考慮して、樹脂が効果的に撹拌されるのに十分な余地があるようなものとすべきである。溶媒/樹脂混合物は、容器の約60%を満たすべきである。固相化学のための撹拌は、スケールが十分な混合(樹脂上での成功した反応のために重要であると一般に容認される因子)を確保するのにより好適な、穏やかな機械的撹拌を使用する反応を除き、手動で、またはオービタルシェーカー(例えば、Thermo Scientific、Forma Model416または430)を用いて150−200rpmにて実施することができる。
樹脂洗浄のために使用される溶媒の体積は最低、反応のために使用されるものと同じ体積であるが、過剰試薬および他の可溶性残留副産物(最低0.05mL/mg樹脂)の完全除去を確保するために、より多くが一般に使用される。一般/標準手順および実施例において特定される樹脂洗浄の各々は、少なくとも5分の持続期間の間、撹拌しながら(他に特に規定がなければ)、列挙される順序で実施されるべきである。洗浄の数は「n×」により溶媒または溶液と一緒に示され、ここでnは整数である。混合溶媒洗浄システムの場合、それらは一緒に列挙され、溶媒1/溶媒2と示される。洗浄後、「通常様式で乾燥」という表現および類似の表現は、樹脂が最初に、空気または窒素流において20分−1時間の間(樹脂上での基質の酸化に対する懸念がある場合は後者を使用して)、およびその後真空下(通常オイルポンプ)で、完全乾燥が得られるまで(最低2時間〜一晩(o/n))乾燥されることを意味する。
本明細書で開示され、使用される代表的な大環状化合物のために使用される一般および特定合成方法および手順が以下で提示される。記載される方法は、特定の保護基を示しているかもしれないが、当技術分野で知られている他の好適な保護もまた、使用され得る。
D.樹脂への第1のビルディングブロックのローディングのための一般的手順
ある一定の樹脂はすでに付着された第1のビルディングブロック、特にアミノ酸ビルディングブロックと共に得ることができる。固体支持体上での他の場合については、ビルディングブロックは当技術分野で知られている方法を使用して付着させることができる。一例として、2−クロロトリチルクロライド樹脂では下記手順に従う。
樹脂をDCM(2×)で予洗し、その後、通常様式で乾燥させる。好適な反応槽において、Fmoc−BB(2eq)をDCM(0.04mL/mg樹脂)に溶解させ、DIPEA(4eq)を添加し、短時間撹拌し、その後、樹脂を添加する。o/n、オービタルシェーカー上で撹拌し、溶媒を除去し、DMF(2×)で洗浄し、その後、任意の残りの反応性部位を、MeOH/DIPEA/DCM(2:1:17)(3×)を用いてキャッピングする。樹脂をその後、順次、DCM(1×)、IPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
溶液相化学の場合、第1のビルディングブロックは典型的には、その後の反応に対して遊離の1つの官能基を有する好適に保護された誘導体として使用される。
E.固相上での反応の進行をモニタするための標準手順
反応の進行をモニタするために通常使用される方法(TLC、直接GCまたはHPLC)は固相反応には使用可能ではないので、そのような変換の進行を決定するために下記を実施する必要がある。少量の樹脂(数ビーズで通常十分である)を反応槽から取り出し、その後、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で連続して洗浄し、乾燥させ、その後、200μLの20%ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)/DCMで、10−20分間処理し、空気または窒素流を用いて濃縮する。得られた粗残渣に、200−400μLのMeOHを添加し(または、DMSOもしくはTHFを使用して、完全に保護された中間化合物を可溶化する)、45μmHPLCフィルタまたは綿栓に通して濾過し、濾液をHPLCまたはHPLC−MSにより分析する。
F.Fmoc脱保護のための一般的手順
適切な容器内で、20%ピペリジン(Pip)を含むDMF(0.04mL/mg樹脂)の溶液を調製した。樹脂を、溶液に添加し、混合物を30分間撹拌した。反応溶液を除去し、その後、この処理を繰り返した。この後、樹脂を、順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、樹脂を通常様式で乾燥させた。
N−アルキル化−アミノ酸が、BB位置に存在する場合、ジケトピペラジン形成の可能性を最小限に抑えるために、50%Pip/DMFがBBのFmoc−脱保護のために使用され、手順が下記の通りに改変されることに注意されたい:溶液を樹脂に添加し、ほんの5−7分間撹拌し、溶媒を除去し、DMFを添加し、直ちに撹拌し、溶媒を除去し、その後、残りの洗浄を以上で記載される通り再開する。
G.アミンの酸への付着のための一般的手順
適切な反応槽に、酸ビルディングブロック(2.5−3.5eq)、カップリング剤(2.5−3.5eq)およびNMP(0.04mL/mg樹脂)、続いてDIPEA(5−7eq)を添加する。混合物を数秒間、激しく撹拌し、その後、アミン含有樹脂を添加する。あるいは、別に、カップリング剤(3.5eq)を含むNMPの溶液を調製し、その後、この溶液を酸ビルディングブロック(2.5−3.5eq)に添加し、激しく撹拌する。DIPEA(5−7eq)を添加し、数秒撹拌し、その後、樹脂を添加する。HATU(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム3−オキシドヘキサフルオロホスフェート)およびDEPBT(3−(ジエトキシホスホリルオキシ)−1,2,3−ベンゾトリアジン−4(3H)−オン)は使用される典型的なカップリング剤であるが、多くの他の好適なものが知られており、それらもまた、使用することができる(Chem. Rev. 2011, 111, 6557-6602)。反応混合物をo/n撹拌し、溶液を除去し、脱保護が直ちに実施される場合、樹脂を順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(2×)で洗浄し、その後乾燥させる。脱保護が直ちに実施されない場合、順次、DMF(2×);iPrOH(1×);DMF(1×);iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
BBの付着およびその後については、5eqの酸ビルディングブロックおよびカップリング剤を10eqのDIPEAと共に使用する。酸ビルディングブロックが最適結果のために繰返し処理を必要とすることが知られているもの、例えばN−アルキル化および他のヒンダードアミノ酸である場合、2つの処理の各々について示された当量の半分を使用すること。
上記では、樹脂上のアミンおよび添加される新規ビルディングブロックとしての酸が記載されるが、逆もまた同様に実施することができ、固相上の酸成分および添加成分であるアミンが用いられることが、当業者には認識されるであろう。
ビルディングブロックとしての酸の使用に加えて、特に困難な付着のための代替案として、Fmoc酸フッ化物(酸からフッ化シアヌルを用いて形成される、J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9651−9652)およびFmoc酸塩化物(酸からトリホスゲンを用いて形成される、J. Org. Chem. 1986, 51, 3732−3734)を使用することもまた可能である。
H.アルコールビルディングブロックのアルデヒドへの酸化のための一般的手順
還元的アミノ化によるビルディングブロックの付着において使用するために、多くの異なる酸化方法が、アルコールをアルデヒドに変換するために使用することができる。下記は本開示の化合物のための最も適切な方法、およびそれらが適用されるビルディングブロックの型を列挙する、
1)ベンジルアルデヒドのために使用されるMnO酸化(さらなる詳細については実施例1Lを参照されたい)。
2)ベンジルおよびアルキルアルデヒドの両方のために使用されるスワーン酸化(DMSO、塩化オキサリル)。(Synthesis 1981, 165−185)
Figure 2019501188
3)ベンジルおよびアルキルアルデヒドの両方のために使用されるピリジン・SO(さらなる詳細については実施例1Kを参照されたい)。
4)アルキルアルデヒドために使用されるデス・マーチン・ペルヨージナン(DMP、1,1,1−トリアセトキシ−1,1−ジヒドロ−1,2−ベンズヨードキソール−3(1H)−オン)(J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 7277−7287)
Figure 2019501188
下記は、対応するアルコールの酸化により形成される、または実施例において記載されるように調製される、本開示の代表的なアルデヒドビルディングブロックの構造である。
Figure 2019501188
生成物は、H NMR(診断ツールとしてアルデヒドCOを使用する)およびLC−MSにより特徴付けられる。
I.BAPを使用する還元的アミノ化によるビルディングブロックの付着のための一般的手順
N−保護アルデヒド(1.5eq)を、MeOH/DCM/TMOF(オルトギ酸トリメチル)(2:1:1)またはMeOH/TMOF(3:1)(0.04mL/mg樹脂)に溶解させ、得られた溶液を樹脂に添加し、0.5−1時間の間撹拌した。溶解度が問題となる場合、THFを、第1の溶媒混合物においてDCMの代わりに使用することができる。ボラン−ピリジン錯体(BAP、3eq)を添加し、15分間撹拌し、その後、注意深く高くなった圧力を解放し、撹拌をo/n続ける。反応が完了していなければ、さらにBAP(2eq)を添加し、ふたたびo/n撹拌する。溶媒の除去後、樹脂を、順次、DMF(2×)、THF(1×)、iPrOH(1×)、DCM(1×)、THF/MeOH(3:1、1×)、DCM/MeOH(3:1、1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させた。
アルキルアルデヒドについては、反応物の数量は、MeOH/DCM/TMOF(2:1:1)中、1.4−1.5eqのアルデヒドおよび2−3eqのBAPに少し調整することができる。しかしながら、ヒンダードアミンを用いて完了させるために、反応にはしばしば、3eqまでの還元剤が必要とされることに注意されたい。ベンジルアルデヒドについては、3eqのBAPを含む3:1のMeOH/TMOFの混合物を添加する。反応が完了していなければ、さらに2eqのBAPを添加し、ふたたびo/n撹拌する。Glyなどのある一定のアミノ酸は二重アルキル化を容易に受ける(そのような場合については、Nos−Glyを使用し、ビルディングブロックを、方法1Lを使用して付着させる)が、Aibなどのヒンダードアミノ酸は完了まで進行しない。後者の場合、Fmoc脱保護に進む前に反応を入念にモニタし、完了しなければ、第2の処理を実施する。
J.ナトリウムトリアセトキシボロヒドリドを使用する還元的アミノ化によるビルディングブロックの付着のための一般的手順
ベンジルアルデヒドについて特に有用であると見出された、別の方法として、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリドを下記の通り還元的アミノ化プロセスにおいて使用することができる。1.5−3eqのアルデヒドをDCM(0.4mL/mg樹脂)に溶解させ、アミン含有樹脂を添加し、その後、2時間の間撹拌する。混合物に、NaBH(OAc)(4−5eq)を添加し、o/n撹拌する。反応が完了するとすぐに、溶媒を除去し、その後、樹脂を順次、DMF(2×)、THF(1×)、iPrOH(1×)、DCM(1×)、THF/MeOH(3:1、1×)、DCM/MeOH(3:1、1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、通常様式で乾燥させる。還元的アミノ化が完了していない場合、例えばProまたはN−アルキルアミノ酸を用いるとしばしば見られる場合、追加のアルデヒドが第2の処理の一部として含められなければならないことに注意されたい。
K.逐次シアノ水素化ホウ素ナトリウムおよびBAP処理を使用する還元的アミノ化によるビルディングブロックの付着のための一般的手順
ある一定のベンジルアルデヒドについては、逐次BorchおよびBAP還元プロセスが下記で記載されるように有益となり得る。第1の工程において、0.5%氷酢酸を含むNMP/TMOF(1:1)中のFmoc−保護アルデヒド(3eq)(0.4mL/mg樹脂)を、適切な反応槽中の樹脂に添加し、30分間撹拌する。混合物に、NaBHCN(10eq)を添加し、10分間撹拌し、その後、圧力を解放し、撹拌をo/n続ける。溶媒を除去し、樹脂を順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄する。インプロセスQC(方法1E)が不完全反応を示す場合、樹脂をMeOH/DCM/TMOF(2:1:1)に懸濁させるように進め、BAP(2−3eq)を添加し、4時間の間撹拌する。溶媒を除去し、樹脂を順次、DMF(2×)、THF(1×)、iPrOH(1×)、DCM(1×)、THF/MeOH(3:1、1×)、DCM/MeOH(3:1、1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。ピリジン部分を含むビルディングブロックについては、第2の処理のために、MeOH/DCM(1:1)を使用し、TMOFを使用しない。
代表的なビルディングブロックについての還元的アミノ化条件および試薬は下記の通りである:
Figure 2019501188
還元的アミノ化の上記手順は樹脂成分であるアミンおよび添加される新規ビルディングブロックとしてのアルデヒドを記載するが、逆もまた同様に実施することができ、固相上でのアルデヒド成分および添加成分であるアミンが用いられることが、当業者には認識されるであろう。
L.光延反応を使用するビルディングブロック付着のための標準手順。
工程1L−1.HATU(5eq)、または他の適切なカップリング剤の溶液をNMP(0.04mL/mg樹脂)中で、pHをモニタし、pH8あたりで維持するように調整して調製し、その後、ノシル含有ビルディングブロック(5eq、下記方法1Mを参照されたい)に添加し、激しく撹拌する。この溶液に、DIPEA(10eq)を添加し、短時間撹拌し、その後、樹脂に添加し、o/n撹拌する。繰り返し処理が計画され、または見込まれる場合、示される数量の50%を使用する。完了すると、次の工程が直ちに実施される場合、樹脂を順次、DMF(2×)、i−PrOH(1×)、DMF(2×)で洗浄し、その後、続行する。そうでなければ、DMF(2×);i−PrOH(1×);DMF(1×);DCM(2×)で洗浄し、最後の洗浄サイクルはその代わりにDCM(1×)、エーテル(1×)として実施することができ、その後樹脂を通常様式で乾燥させる。
工程1L−2.反応性ヒドロキシ成分(アルコール、フェノール)(5eq)をTHF(0.04mL/mg樹脂、0.2M)に溶解させ、PPh−DIAD付加物(5eq、下記方法1Oを参照されたい)を添加し、非常に短時間、撹拌する(10−15秒)。あるいは、PPh(5eq)およびアルコール(5eq)を含むTHFの溶液を調製し、0℃まで冷却し、DIAD(5eq)を1滴ずつ添加する。15分間、0℃で撹拌し、ノシル含有樹脂を添加し、o/n撹拌する。樹脂を濾過し、順次、THF(2×)、トルエン(1×)、EtOH(1×)、トルエン(1×)、THF(1×)、iPrOH(1×)、THF(1×)、THF/MeOH(3:1、1×)、DCM/MeOH(3:1、1×)、DCM(2×)で洗浄し、その後樹脂を通常様式で乾燥させる。添加の順序は最良の結果のために重要であることに注意されたい。
光延反応を優先的に使用し、下記ビルディングブロックを付着させる(第2の処理を必要とするものがある場合があることに注意されたい):PG−S7、PG−S8、PG−S9、PG−S10、PG−S13、PG−S15。
上記手順では、ビルディングブロックがその2−ニトロベンゼンスルホニル−誘導体(Nos、ノシル)として付着され、その後、福山−光延反応条件(Tet. Lett. 1995, 36, 6373−6374)が、次のビルディングブロックの付着ために使用されることが記載される。しかしながら、ビルディングブロックはまた、そのFmoc、Bocまたは他のN−保護誘導体として付着させることができる。そのような場合、その保護は最初に、適切な方法を用いて除去されなければならず、その後、ノシル基が導入され、アルキル化(alkyation)が、下記方法1Pで記載されるように実施される。電子求引性置換基を含む他のスルホンアミドもまた、この変換のために使用することができ、限定はされないが、4−ニトロ−ベンゼンスルホニル、2,4−ジニトロベンゼンスルホニル(Tet. Lett. 1997, 38, 5831−5834)およびBts(ベンゾチアゾリルスルホニル)(J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9796−9797; Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 4731−4735)基が挙げられる。
さらに、上記手順はノシル化アミンが樹脂上にあり、ヒドロキシ/フェノール含有成分が添加される新規ビルディングブロック上に存在することを記載するが、逆の配列もまた同様に使用することができ、ヒドロキシ/フェノール含有成分は固相上に、ノシル化アミンは添加されるビルディングブロック上に存在することができることが、当業者には認識されるであろう。
M.ノシル保護のための標準手順
アミン基質を、2−ニトロ−ベンゼンスルホニルクロリド(Nos−Cl、4eq)および2,4,6−コリジン(10eq)を含むNMP(0.04mL/mg樹脂)の溶液に添加し、その後、反応物を1−2時間の間撹拌する。溶液を除去し、樹脂を、順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、iPrOH(1×)、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄した。一級アミンの保護のために、Nos−Cl(1eq)および2,4,6−コリジン(2.5eq)を含むNMP(0.04mL/mg樹脂)を、30−45分間撹拌しながら使用した。より多くのヒンダードアミンを用いる場合、第2の処理が必要とされる。
N.ノシル脱保護のための標準手順
2−メルカプトエタノール(10eq)、DBU(1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0.]ウンデク−7−エン、5eq)を含むNMP(0.04mL/mg樹脂)の溶液を調製し、樹脂に添加し、その後、混合物を8−15分間撹拌した。より多くのヒンダード基質についてはより長い反応時間が必要とされる。樹脂を濾過し、NMPで洗浄し、その後、処理を繰り返した。樹脂を再び濾過し、順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(1×)、iPrOH(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄した。
O.PPh −DIAD付加物の合成のための標準手順
この試薬を本質的にWO2004/111077号において記載されるように調製した。丸底フラスコにおいて窒素下、DIAD(1eq)を、PPh(1eq)を含むTHF(0.4M)の溶液に0℃で1滴ずつ添加し、その後、反応物を、30分間その温度で撹拌した。固体沈殿物を中多孔度ガラスフリットフィルタ上で収集し、固体を冷THF(DriSolvグレードまたは等価物)で洗浄し色を除去し、その後、無水エーテルで洗浄した。得られた白色粉末を真空下で乾燥させ、窒素下、フリーザー中で保存した。これを意図される使用少し前に取り出す。
P.N−アルキル化のための標準手順
Figure 2019501188
ビルディングブロックが、そのFmoc(図示)、Bocまたは他のN−保護誘導体として付着される場合、最初に、適切な脱保護方法を使用してその保護を除去し、方法1Mを使用して、ノシル基の導入を実行する。適当な位置のNos基を用いて、上記工程1K−2の手順を使用して、窒素を福山−光延条件下でアルキル化する(Tet. Lett. 1995, 36, 6373-6374)。ノシル基をその後、方法1Nを用いて除去し、その後、次のビルディングブロックを付加し、または、ビルディングブロック構築が完結された場合、前駆体を樹脂から開裂させ(または、溶液相の場合、第1のビルディングブロック上の適切な官能性を脱保護し)、大環状化反応に供する(方法1R)。
本開示において使用される一例として、ある一定のN−メチルアミノ酸は市販されておらず、一方、他のものは利用するのが困難であり、または高価である。しかしながら、この手順は、メタノール(MeOH)をアルコール成分として使用し、その別のビルディングブロックとの反応前に、窒素上でのN−メチル基の導入を可能にする。
Q.2−クロロトリチル樹脂からの開裂のための一般的手順
20%HFIP(ヘキサフルオロ−2−プロパノール)を含むDCM(0.03mL/mg樹脂)の溶液を樹脂に添加し、2時間の間撹拌する。樹脂を濾過し、これを、20%HFIPを含むDCM(0.01mL/mg樹脂、2×)およびDCM(0.01mL/mg樹脂、1×)で洗浄する。濾液を真空下で蒸発乾固させる。
R.大環状化のための一般的手順
DEPBT(1.0−1.2eq)およびDIPEA(2.0−2.4eq)を含む25%NMP/THF(0.03mL/mg元々の樹脂)の溶液を調製し、前の工程からの残渣に添加する。化合物が溶解されにくいある一定の場合に、残渣を最初にNMPに溶解させ、その後、DEPBTおよびDIPEAを含むTHFを溶液に添加する。粗反応混合物を1つ以上の固相抽出(SPE)カートリッジ(例えば、PoraPak、PS−トリスアミン、Si−トリアミン、Si−カーボネート)に通して濾過し、その後、フラッシュクロマトグラフィーまたは分取HPLCによりさらに精製する。
S.最終保護基脱保護のための標準手順
脱保護の方法は、下記ガイドラインを用いて脱保護される大環状分子(複数可)の側鎖上の保護基の性質に依存する。
1)BocおよびtBu基のみの除去のために、下記混合物を使用し:50%TFA/3%トリイソプロピルシラン(TIPS)/47%DCMまたは50%TFA/45%DCM/5%HO(2mL/cpd)、2時間の間撹拌し、その後、真空で濃縮する。二重結合を含むビルディングブロックでは、50%TFA/45%DCM/5%HOが、アルケンの還元を回避するために、開裂溶液として使用されるべきである。
2)tBuエステル/エーテルおよびトリチル基の除去のために、75%TFA/22%DCM/3%TIPS(2mL/cpd)を使用し、2時間の間撹拌し、その後、真空で濃縮する。あるいは、75%4N HCl/ジオキサン/20%DCM/5%HO混合物を使用することができ、これは特によく作用し、完全Ser(But)脱保護が確保される。また、大環状分子がThr、Ser、His、AsnまたはGlnビルディングブロック成分を含まない場合、75%TFA/20%DCM/5%HO(2mL/cpd)を代わりの開裂混合物として使用することができる。
3)Pbf基の除去のために、91%TFA/2%DCM/5%HO/2%TIPS(2mL/cpd)の混合物を使用し、2時間の間、周囲光から保護して撹拌し、その後、真空で濃縮する。
4)トリエチルシラン(TES)もまた、上記脱保護手順ために、TIPSの代わりに使用することができるが、Trpを含む化合物と共に使用すべきではない。というのも、これはインドール部分を還元する可能性があるからである。
T.固相での側鎖官能基の反応のための標準手順
側鎖上のオルソゴナル保護基を用いると、遊離基(複数可)の選択的脱保護および反応が可能になり、大環状化合物のライブラリがさらに多様化される。下記1つ以上の手順を用いて誘導体化させることができる代表的な基はアミン、アルコール、フェノールおよび酸である。これは、典型的には、構造が依然として樹脂に結合されているままである間、環化前に実施される。下記は実施された代表的な変換の型である:
1)酸塩化物を用いる
酸塩化物(3.5eq)を含むTHF、2,4,6−コリジン(5eq)の溶液を調製し、基質を樹脂上に添加し、rtでo/n撹拌する。反応混合物は約5分後に乳白色になる。o/n後、溶液を除去し、樹脂をDMF(2×)、DCM(1×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
2)スルホニルクロリドを用いる
スルホニルクロリド(アリールスルホニルクロリドについては4eqおよびアルキルスルホニルクロリドについては8eq)を、樹脂およびコリジン(2.5×スルホニルクロリドeq)を含むNMPの懸濁液に添加し、その後、1−2時間の間撹拌する。溶液を除去し、樹脂を順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄する、その後樹脂を通常様式で乾燥させる。
3)カルボン酸を用いる
カルボン酸(5eq)、DIPEA(10eq)、HATU(5eq)を含むNMPの溶液に、樹脂を添加し、o/n撹拌する。溶液を除去し、樹脂を順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後樹脂を通常様式で乾燥させる。
4)還元的アミノ化
たった1eqのアルデヒドを使用して、二重アルキル化副産物を回避することを除き、以上で記載される標準手順(方法1I、1Jおよび1K)を還元的アミノ化のために使用する。
5)アミンを用いる
6−Cl−HOBt(1eq)、EDAC(3−(((エチルイミノ)−メチレン)アミノ)−N,N−ジメチルプロパン−1−アミン塩酸塩、5eq)、およびDIPEA(1eq)を含むNMPの溶液を調製する。樹脂を添加し、15分間撹拌する。これに、アミン(5eq)を添加し、反応混合物をo/n撹拌する。溶液を除去し、樹脂を順次、DMF(2×);iPrOH(1×);DMF(1×);DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
U.Boc保護のための標準手順
二炭酸ジ−tert−ブチル(5eq)を、樹脂上のアミン基質およびトリエチルアミン(5eq)を含むDCM(0.04mL/mg樹脂)に添加し、その後、混合物を4時間の間撹拌した。溶媒を除去し、樹脂を、順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、樹脂を通常様式で乾燥させた。類似の方法を溶液相において使用することができる。
V.Boc脱保護のための標準手順
樹脂上のBoc含有基質を、25%TFAを含むDCM(0.04mL/mg樹脂)で処理し、30分間撹拌した。樹脂を、順次、DMF(2×);iPrOH(1×);DMF(1×);DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させた。
W.Alloc脱保護のための標準手順
樹脂をDCMに懸濁させ、窒素ガスを混合物に10分間通気させ、その後、フェニルシラン(PhSiH)(10−24eq)を添加し、窒素を懸濁液に再び5分間通気させる。Pd(PPh(0.1eq)を添加し、窒素流をさらに5分間維持し、その後、反応物を4時間の間、光から保護して撹拌する。溶媒を除去し、樹脂を順次、DMF(2×)、iPrOH(1×)、DCM(1×)、DMF(1×)、0.5%ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを含むDMF(3×)、DMF(1×)、iPrOH(1×)、DMF(1×)、DCM(2×)、エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
X.Allyエステル脱保護のための標準手順
窒素を、樹脂を含むDCMに5分間通気させ、その後、排気し、窒素でフラッシングし(3×)、窒素をさらに5分間通気させる。フェニルシラン(10−24eq)を添加し、窒素を5分間通気させ、その後、Pd(PPh(0.1eq)を添加し、さらに5分間窒素の通気を維持する。反応槽を密閉し、5時間の間光から保護して撹拌する。溶液を除去し、樹脂を順次、DMF(2×);iPrOH(1×);DCM(1×);DMF(1×);0.5%ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを含むDMF(3×);DMF(1×);iPrOH(1×);DMF(1×);DCM(2×);エーテル(1×)で洗浄し、通常様式で乾燥させる。
Y.Allyエーテル脱保護のための標準手順
窒素を、樹脂を含むDCMに5分間通気させ、その後、排気し、窒素でフラッシングし(3×)、窒素をさらに5分間通気させる。フェニルシラン(24eq)を添加し、窒素を5分間通気させ、その後、Pd(PPh(0.10−0.25eq)を添加し、窒素の通気をさらに5分間維持し、反応槽を密閉し、rtで16時間の間(o/n)光から保護して撹拌する。溶液を除去し、樹脂を順次、DMF(2×);iPrOH(1×);DCM(1×);DMF(1×);0.5%ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを含むDMF(3×);DMF(1×);iPrOH(1×);DMF(1×);DCM(2×);エーテル(1×)で洗浄し、その後、通常様式で乾燥させる。
2.分析方法
本開示のライブラリを構成する大環状化合物の定性および定量分析ならびに特徴付けのための下記方法は、反応の進行をモニタするため、ならびに得られた最終生成物を評価するためにルーチン的に実施される。これらの分析方法は、本開示のどこかで、数字2続いて、方法または手順に言及する文字を用いることにより言及され、すなわち分取的精製のための方法2Bである。
A.純度分析のための標準HPLC方法
カラム:Zorbax SB−C18、4.6mm×30mm、2.5μm
溶媒A:水+0.1%TFA
溶媒B:CHCN+0.1%TFA
λ=220、254、280nmでのUVモニタリング
勾配方法A1
Figure 2019501188
勾配方法A2
Figure 2019501188
下記方法を、本開示のライブラリを構成する大環状化合物の分取HPLC精製のために使用する。
B.分取的精製のための標準HPLC方法
カラム:Atlantis Prep C18 OBD、19mm×100mm、5μm
溶媒A:緩衝水溶液(10mMギ酸アンモニウム、pH4)
溶媒B:MeOH
勾配方法P1
Figure 2019501188
勾配方法P2
Figure 2019501188
勾配方法P3
Figure 2019501188
勾配方法P4
Figure 2019501188
勾配方法P5
Figure 2019501188
勾配方法P6
Figure 2019501188
勾配方法P7
Figure 2019501188
勾配方法P8
Figure 2019501188
典型的には、方法P5、P6、P7およびP8は、試料が最初の精製実行後に追加の精製を必要とする場合に使用される。
より低い流速(すなわち20−25mL/分)は勾配ランタイムの同時延長と共に使用することができることに注意されたい。
ギ酸アンモニウム緩衝液の使用により、大環状化合物は、典型的には、それらのギ酸塩形態として得られる。
3.使用方法
本開示の大環状化合物のライブラリは、治療利益の多種多様の標的についてのハイスループットスクリーニング(HTS)における適用に有用である。知られている、ならびに新たに同定された標的のための適切なHTSアッセイの設計および開発は、当技術分野において確立されたプロセスであり(Methods Mol. Biol. 2009, 565, 1−32; Mol. Biotechnol. 2011, 47, 270−285)、そのようなアッセイは、任意の薬理学的標的クラスからの標的の照合に適用可能であることが見出されている。これらとしては、Gタンパク質共役受容体(GPCR)、核内受容体、酵素、イオンチャネル、トランスポーター、タンパク質−タンパク質相互作用および核酸−タンパク質相互作用が挙げられる。これらの標的クラスのHTSのための方法は、当業者に知られている(High Throughput Screening in Drug Discovery, J. Huser, ed., Wiley−VCH, 2006, pp 343, ISBN 978−3−52731−283−2; High Throughput Screening : Methods and Protocols,第2版, W.P. Janzen, P. Bernasconi, eds., Springer, 2009, pp 268, ISBN: 978−1−60327−257−5; Cell−Based Assays for High−Throughput Screening: Methods and Protocols, P.A. Clemons, N.J. Tolliday, B.K. Wagner, eds., Springer, 2009, pp 211, ISBN 978−1−60327−545−3)。これらの方法は、任意の型のモジュレーター、例えば、アゴニスト、アクチベーター、阻害剤、アンタゴニスト、およびインバースアゴニストを同定するのに使用することができる。実施例は、本開示のライブラリが有用である代表的なHTSアッセイを記載する。標的としては、酵素、Gタンパク質共役受容体およびタンパク質−タンパク質相互作用が挙げられる。使用前に、ライブラリは典型的には−70℃以下で、100%DMSOに溶解させた10mM原液として保存され、その後、適切な試験濃度、例えば10μMに緩衝液中で希釈される。
本開示のライブラリの化合物はこのように、ある範囲の医学的状態の防止および治療のための新規治療薬に向けられた創薬の試みを開始するように、今度は機能する、HTSからの生理活性ヒットの同定のための研究ツールとして使用される。本明細書では、「治療」は、障害またはこれと関連する症状の治癒または完全消滅を暗示することを必ずしも意味しない。
本開示のさらなる実施形態を以下、下記実施例を参照して記載する。これらの実施例は、本開示の実施形態を説明する目的のためのものであり、本開示の範囲を制限しないことが認識されるべきである。
実施例1
ビルディングブロックの調製
保護ビルディングブロックS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7およびS8を、それぞれ、当業者に知られている方法および条件、例えばN−Boc誘導体のためのBocOおよびKCO、およびN−Fmoc誘導体のためのFmoc−OSu(実施例1Aにおいて示される)またはFmoc−Clおよび塩基を用いた、容易に商業的に入手可能な材料2−アミノエタノール、2−メチルアミノエタノール、L−アラニノール、L−ロイシノール、3−アミノプロパン−1−オール、4−アミノブタン−1−オール、5−アミノペンタン−1−オール、6−アミノヘキサン−1−オールのN−保護により調製した。同様に、S9、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S23、S24およびS28の保護誘導体は、示される市販開始材料から直接調製することができる:
S9:2−(2−アミノエトキシ)エタノール(Alfa Aesar(Ward Hill、MA)、Cat.No.L18897);
S11:3−(ヒドロキシメチル)アゼチジン(SynQuest Laboratories(Alachua, FL)、Cat.No.4H56−1−NX);
S12:4−ピペリジニル−メタノール(Alfa AesarCat.No.17964);
S13:[2−(アミノメチル)フェニル]メタノール(Ark Pharm(Libertyville, IL)Cat.No.AK138281、asHCl塩);
S14:[3−(アミノメチル)フェニル]メタノール(Combi−Blocks(San Diego, CA)Cat.No.QB−3285);
S15:2−(2−アミノエチル)安息香酸(Ark PharmCat.No.AK100976);
S16:3−(2−アミノエチル)安息香酸(Ark PharmCat.No.AK100975);
S23:2−[2−(アミノメチル)フェニルチオ]ベンジルアルコール(Aldrich(Milwaukee, WI)、Cat.No.346314);
S24:cis−4−アミノシクロヘキシルメタノール(エナミン(Monmouth Junction, NJ)、Cat.No.EN300−105832);
S28:trans−4−アミノシクロヘキシルメタノール(エナミン)、Cat.No.EN300−106767);
ビルディングブロックS10およびS21を、文献で記載されるように合成した(それぞれ、J. Med. Chem. 2006, 49, 7190−7197, Supplementary Information; compounds 4g and 4b)。
それらのN−保護誘導体、使用される通常種として提示される、本開示の代表的なアミノアルコールビルディングブロックの構造は、下記である:
Figure 2019501188
A.Fmoc保護のための代表的な手順
Figure 2019501188
Fmoc−OSu(38.6g、115mmol)を、[3−(アミノ−メチル)フェニル]メタノール(S14)(16.5g、121mmol)を含むTHF(150mL)、水(75mL)および重炭酸ナトリウム(20.3g、241mmol)の溶液に室温(rt)で添加し、反応物を一晩(o/n)撹拌した。その時点で、少量の試料を、MeOHで希釈し、一滴のHOAcで酸性化し、LC−MSにより分析し、これにより、Fmoc−OSu試薬のない所望の生成物が示された。反応物を1M HClで酸性化し、酢酸エチル(EtOAc)で希釈し、2時間の間撹拌した。白色固体を濾過して取り出し、水、その後EtOAcでよく洗浄し、3時間の間一定重量が得られるまで、空気乾燥させた。このように得られた生成物、Fmoc−S14(15.3g)はLC−MSにより、同定可能な有機不純物を含まないことを見出した。水層を、EtOAc(2×)で抽出した。有機層を組み合わせ、HO(2×)およびブラインで洗浄し、その後、無水MgSO上で乾燥させた。乾燥剤を濾過により除去し、濾液を減圧下で濃縮して、追加の量の所望の生成物を白色固体として得た(34.1g)。組み合わせた固体を酢酸エチルで、還流しながら数分間、その後o/n、rtでトリチュレートし、Fmoc−S14を88%収率で得た(38.1g)。
B.ビルディングブロックS14の合成のための別の手順
Figure 2019501188
3−ブロモベンズアルデヒド(14−1)のニトリルへの変換を、シアン化銅(I)を用いた求核芳香族置換により達成した。カルボニルおよびニトリルの両方の水素化アルミニウムリチウム(LAH)によるその後の還元により、適切なワークアップ後にアミノアルコールが得られ、これをその後、標準条件を使用してFmocで保護した(実施例1A)。対応するBoc誘導体は最後の工程において、BocOおよびKCOを代わりに使用することにより到達される。
C.ビルディングブロックS15およびS16の合成のための標準手順
Figure 2019501188
類似の手順を使用して、それぞれ、2−(2−アミノエチル)安息香酸(15−1、Ark Pharm、Cat.No.AK−32693)および3−(2−アミノエチル)安息香酸(16−1、Ark Pharm、Cat.No.AK−34290)から開始して、S15およびS16の保護誘導体に到達する。アミンは、Boc(方法1U)またはFmoc(方法1W、実施例1A)により標準様式で保護され、15−2および16−2が得られる。その後、混合無水物により酸をアルコールに還元させ(実施例1Iを参照されたい)、PG−S15およびPG−S16を得た。
D.保護ビルディングブロックS17およびS19の合成のための標準手順
Figure 2019501188
S17およびS19の保護ビルディングブロックの調製のために、同一の戦略を使用する。前者は、2−(2−アミノメチル)−フェノール(Combi−Blocks Cat.No.A−3525、HCl塩として)から始まり、一方、後者は2−(2−アミノエチル)フェノール(Ark PharmCat.No.114741)から進行する。各々のアミンは、Bocにより通常様式で(BocO、NaCO)保護され、それぞれ、17−1および19−1を与える。各々について、遊離フェノールがその後、光延反応を使用し、トリフェニルホスフィンおよびジイソプロピルアゾジカルボキシレート(DIAD)を、エチレングリコール(17−A)のモノ−t−ブチルジメチルシリル(TBDMS)エーテルと共に用いて誘導体化され、続いて、シリル保護基のテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF、1M THF溶液)による除去により、Boc−S17およびBoc−S19が得られる。これらは、示される脱保護−保護シーケンスにより、対応するFmoc類似体に変換することができる。
これらの2つの分子への別のアプローチとして、フェノールは、塩基(例えば、KCO、NaH)およびヒドロキシルの代わりに脱離基(すなわちハロゲン化物、メシレート、トシレート、トリフレート)を含む17−Aの好適な誘導体(17−Aから当業者に知られている手順を用いて調製することができる)を用いて、置換反応によりアルキル化することができる。
E.保護ビルディングブロックS18およびS20の合成のための標準手順
Figure 2019501188
本質的に同一の戦略を、保護ビルディングブロックS18およびS20の合成ために使用する。前者はサルチル酸メチル(18−1)から開始し、後者は2−(2−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル(20−1、Ark Pharm Cat.No.AK−76378)から開始する。これら2つの材料のフェノールのBoc−2−アミノエタノール(Boc−S1)との光延条件下での反応により、それぞれ、18−2および20−2が得られる。エステル基の水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)による還元によりBoc−保護標的化合物が得られる。保護基のBocからFmocへの変換は、Fmoc−S17およびFmoc−S19を与えるためにすでに記載されるように実施することができる。
F.ビルディングブロックS22およびS27の合成のための標準手順
Figure 2019501188
カテコール(22−1)またはレゾルシノール(27−1)の2つのフェノールを、光延条件下、最初に1eqのモノ−保護ジオール17−A、続いて1eqの適切なN−保護−2−アミノ−エタノール(PG−S1)を用いて、順次反応させた。完全に反応しない材料は、水性塩基で抽出することができる(よって、選択されたPGはそのような条件と適合可能でなければならない)。1M TBAFのTHF溶液によるシリルエーテルの標準脱保護によりPG−S22およびPG−S27が提供される。N−保護基は、必要に応じて、すでに記載されるように交換することができる。
G.ビルディングブロックS25の合成のための標準手順
Figure 2019501188
3−ヒドロキシベンズアルデヒド(25−1、100mg、0.819mmol)、PhP(215mg、0.819mmol)およびFmoc−3−アミノ−1−プロパノール(Fmoc−S5、256mg、0.860mmol)を含むTHF(30mL)の溶液にrtでDIAD(0.159mL、0.819mmol)を1滴ずつ添加した。混合物をrtで2日間撹拌し、その後、真空で蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc:14分にわたって95:5〜50:50)により精製した。生成物含有画分を減圧下で濃縮させ、所望のカップリング生成物、Fmoc−S45を、白色固体として残した。H NMRおよびMSは構造と一致。アルデヒドの水素化ホウ素ナトリウムによる標準条件下での還元によりFmoc−S25が得られた。
H.ビルディングブロックS26の合成のための標準手順
Figure 2019501188
PG−S22およびPG−S27について以上で記載されるものと同様の様式で、4−フルオロ−カテコール(26−1、Fluorochem Cat.No.306910)の2つのフェノール部分を順次、光延条件下で、最初に17−Aと、その後、PG−S1と反応させた。最初の変換はフッ素置換基に対してパラのフェノールについて位置選択的であるが、第1の反応は、副産物の形成を最小限に抑えるために、単一当量の17−Aしか使用しない。シリルエーテルの1M TBAFのTHF溶液による標準脱保護によりPG−S26が得られる。
I.オキサゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
合成アプローチは、Nefzi(ACS Comb. Sci. 2014, 16, 39−45)による文献において記載され、一般的オキサゾールアミノ酸について上記で示されるものに従った。Boc−保護アミノ酸I−1のL−セリンメチルエステルとの標準カップリングにより、ジペプチド(I−2)が得られた。オキサゾール(I−3)を形成する環化を、2工程文献法を使用して、中間体オキサゾリンを介して実施した(Org. Lett. 2000, 2, 1165−1168)。メチルエステルのその後の開裂および酸性化により、オキサゾールアミノ酸(I−4)が得られた。このように得られたBoc誘導体は、対応するFmoc誘導体(I−5)に標準変換を使用して変換させることができる。この方法を使用して調製された代表的な化合物を、I−1からI−5の全収率と共に以下に示す。H NMRおよびLC−MSは、示される構造と一致した。
Figure 2019501188
改善された手順(Org. Proc. Res. Develop. 2009, 13, 310−314)を最初の工程に適用すると、代表的なアミノ酸基質について記載されるある一定の誘導体に対しより良好な収率が得られた。
Figure 2019501188
Boc−Ala(6g、31.7mmol)、H−Ser−OMe・HCl(5.08g、32.7mmol)、および6−Cl−HOBt(1.613g、9.51mmol)を含むEtOH(81mL)の溶液に、DIPEA(11.60ml、66.6mmol)を添加し、混合物を氷浴中、窒素下で冷却した。EDC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、6.69g、34.9mmol)を、冷反応混合物に添加した。反応物を氷浴中で1.5時間の間、その後、1時間の間rtで撹拌し、その後、これを40℃まで16時間の間加熱した。試料のLC/MSは所望の生成物を示した。溶媒を減圧下で除去し、その後、EtOAcを残渣に、続いてNaHCO3(sat.)水溶液を添加した。有機層を分離し、水、その後、1N HCl、続いてブライン(2×)で洗浄し、MgSO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮し、生成物を透明油として残した(7.66g、83%)。この手順を標準プロセスにおける他の工程と併用して、下記オキサゾールビルディングブロックを示される収率で得た。対応する鏡像異性体は、適切なFmoc−D−アミノ酸から開始して同様に到達される。
Figure 2019501188
J.酸ビルディングブロックのアルコールへの還元のための代表的な手順
Figure 2019501188
アミノ酸ビルディングブロック(J−1)の対応するアミノアルコール(J−2)成分への変換の一例として、Fmoc−OX−1(6.55g、15.6mmol)を含むTHF(100mL)の溶液を窒素下、氷−塩浴中で冷却し、その後、クロロギ酸イソブチル(IBCF、2.04mL、15.6mmol)および4−メチルモルホリン(NMM、1.71mL、15.6mmol)を1滴ずつ同時にシリンジにより5分にわたって添加した。混合物を0℃で30分間、その後rtでさらに30分間撹拌した。形成した白色沈殿物を500mLフラスコ中に、予洗したセライト(登録商標)パッドに通して濾過し、無水エーテル(71.4mL)ですすいだ。フラスコを窒素下氷浴中に置き、水素化ホウ素ナトリウム(0.884g、23.4mmol)を含む水(10mL)の混合物を一気にフラスコの首を開いたままにして添加した。著しいガス発生が観察され、反応混合物は懸濁液を形成した。さらに水(20mL)を添加し、氷浴を除去し、反応物を、LC−MSおよびTLCによりモニタしながら急速撹拌した。周囲温度で1時間後、LC−MS分析により、反応が完了したことが示された。その後、さらに水を添加し、有機層を、EtOAc(2×150mL)で抽出した。有機層を組み合わせ、順次、1Mクエン酸、NaHCO(sat.)、水、ブラインで洗浄し、無水MgSO上で乾燥させた。混合物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、Fmoc−OX−7を71.4%収率で得た(4.52g)。生成物は、その後の反応にさらなる精製なしで使用するのに十分純粋であった。この変換からの化合物の他の非限定的な例を以下に示す:
Figure 2019501188
Figure 2019501188
この同じ手順を、標準保護アミノ酸誘導体の対応するアルコールへの変換に使用することができる。
あるいは、N−保護アミノ酸エステルは、例えば、水素化ホウ素リチウムまたはDIBALを用いて、直接、N−保護アミノアルコールに還元することができ、これにより、ある一定の場合に、これらのビルディングブロックへのより効率的な経路を提供することができる。
K.三酸化硫黄ピリジン錯体を用いた、アルコールビルディングブロックのアルデヒドへの酸化のための代表的な手順
Figure 2019501188
下記手順は、アミノアルコールビルディングブロック、例えばK−1の、還元的アミノ化付着手順において使用するための対応するアミノアルデヒド成分(K−2)への変換の一例として提供される。250mL丸底フラスコにおいて、Fmoc−OX−7(3.95g、9.72mmol)をCHCl(46.3mL)およびDMSO(10mL)に溶解させた。トリエチルアミン(TEA、5.42mL、38.9mmol)を添加し、溶液を0℃まで窒素下で冷却した。三酸化硫黄ピリジン錯体(pyr・SO、4.64g、29.2mmol)をDMSO溶液(15.8mL)として20分にわたって添加し、反応を、完了するまでTLCおよびLC−MSによりモニタした。4時間後、反応物を0℃まで氷浴中で冷却し、EtOAc/エーテル(1:1、150mL)を添加し、有機層を飽和NaHCO(1×150mL)で洗浄した。必要に応じてさらに水を添加し、不溶性材料を溶解させた。水層を、EtOAc/エーテル(1:1、3×150mL)で抽出した。有機抽出物を組み合わせ、順次、1M KHSO(1×150mL)、飽和NHCl(2×120mL)、水(200mL)、ブライン(2×200mL)で洗浄し、無水MgSO上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、Fmoc−OX−13を95%収率で(3.72g)透明半固体として得た。このように得られた生成物は、さらなる精製なしで、さらなる変換における使用に容認された。この変換からの化合物の他の非限定的な例を、選択された収率と共に、下記に示す:
Figure 2019501188
L.二酸化マンガンを用いたビルディングブロックのアルデヒドへの酸化のための代表的な手順
Figure 2019501188
Fmoc−S14(38g、106mmol)を、DCM(151mL)およびTHF(151mL)に懸濁させた。二酸化マンガン(Strem(Newburyport、MA、USA)Cat.No.25−1360、92g、1.06mol)を添加し、反応物をオービタルシェーカー上で、200rpmにてo/n撹拌した。少量の試料をTHFと共にMgSOに通して濾過し、LC−MSにより分析すると、87%変換が示された。さらにMnO(23.0g、264mmol)を添加し、反応物をもう16時間撹拌させ、その時点で、反応は90%変換まで進んだことが見出された。もう一回量のMnO(23.0g、264mmol)を添加し、撹拌をさらに16時間の間続け、その後、LC−MSにより、反応の完了が示された。反応混合物を、上面に濾紙を有するMgSOに通して濾過し、トラップされた固体をTHFですすいだ。残留MnOを、THFと共に撹拌させ、濾過し、THFで洗浄した。濾液を再び、MgSOおよび濾紙のいくつかの層に通し、濾液は淡黄色となりMnOはなかった。減圧下での濾液の蒸発により淡黄色固体が残った。固体を、エーテルでトリチュレートし、加熱して還流させ、徐々に、撹拌しながら冷却させた。4時間の間撹拌した後、形成した白色固体を濾過し、Fmoc−S37を白色固体として得た(28.6g、80mmol、76.0%収率)。H−NMRおよびLC−MSは、予測生成物と一致した。MnOを再び、THF(300mL)で洗浄し、o/n撹拌し、続いて濾過し、濾液を真空で濃縮し、1.0gの粗生成物を得、これを上記トリチュレーションの母液から回収した2.0gと組み合わせ、この組み合わせた固体をエーテルでトリチュレートした。所望の生成物の第2の収穫物を、オフホワイト固体として単離した(1.60g、4.48mmol、4.2%追加収率)。
M.オキサゾールおよびチアゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
文献手順(Org. Lett. 2006, 8, 2417−2420)で記載される経路の変更により、オキサゾールおよびチアゾール含有ビルディングブロックの両方が、一般的な中間体から到達される。第一に、N−保護アミノ酸(AA)のカルボキシ−保護Thrへの標準カップリングからのジペプチド(M−3)をケトンM−4に酸化させ、これは示された試薬を使用する、オキサゾール(M−5)またはチアゾール(M−6)のいずれかへの脱水環化を受けた。対照的に、AA−Serジペプチド(M−3)は、Burgess試薬で処理して、オキサゾリン(M−7)への脱水環化を実施し、これはその後、さらに酸化させて、オキサゾール(M−8)とすることができた。2段階プロセスは、この基質を用いるとより効率的になることを証明した。
N.チアゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
工程1N−1.保護チアゾールビルディングブロック(N4)の構成を、文献法(J. Pept. Sci. 1999, 5, 392−398)に基づき、N−保護アミノ酸(N−1)から開始して、Hantzsch環化縮合を主要工程として使用して実施した。N−1(1eq)、ピリジン(0.05mL/eq)およびジ−t−ブチル−ジカーボネート(BocO、1.3eq)を含む適切な溶媒(10−15mL)の撹拌溶液に、炭酸水素アンモニウム(1.25eq)を添加し、混合物を4−16時間の間撹拌した。完了すると、EtOAcまたはCHCl:1−プロパノール(9:1)の混合物を添加し、有機層を水および5%HSO(aq)で洗浄し、その後、無水MgSO上で乾燥させた。溶液を濾過し、濾液を真空で蒸発させ、得られた生成物をエーテルでトリチュレートした。あるいは、反応混合物を、水(30−40mL)で希釈し、その後、結晶化が完了するまで撹拌した。固体アミド(N−2)を、濾過により収集し、水で洗浄し、真空で乾燥させ、必要に応じて再結晶化させた。
工程1N−2.Lawesson試薬(0.75mmol/mmolのN−2)およびN−2(1eq)を含むジメトキシエタン(DME、20mL/mmol)の溶液をrtで、TLCまたはHPLCにより示されるように開始材料が消費されるまで撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、残渣を適切な溶媒から再結晶化させ、中間体チオアミドを得た(N−3)。
工程1N−3.無水EtOH(30mL/mmol)中で、N−3(1eq)、3−ブロモ−2−オキソ−プロピオン酸(ブロモピルビン酸、1.5eq)、およびCaCO(5.5eq)を溶解させ、得られた混合物を不活性雰囲気下、rtで、24時間の間撹拌した。反応が完了すると、水および酢酸エチルを添加し、有機層を、順次、水および5%HSO(aq)で洗浄し、その後、無水MgSO上で乾燥させた。溶液を濾過し、濾液を真空で蒸発させ、得られた残渣を適切な溶媒または溶媒混合物からの結晶化により精製し、所望の生成物を得た(N−4)。
保護チアゾールアミノ酸(N−4)はそれらの対応するアルコールおよびアルデヒドに、実施例1Jおよび1Kにおいてオキサゾールアミノ酸について記載されるものと同様に、変換させることができる。
O.三官能性チアゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
実施例1Nのものと類似の戦略を、AsnおよびGlnの保護誘導体から三官能性チアゾールビルディングブロックを構成するために示されるように使用することができる(AACS Comb. Sci. 2014, 16, 1−4)。代わりに適切なオルソゴナル保護戦略を用いると、これらの化合物は、3つの反応基のいずれかにより、次のビルディングブロックの付着または環化に供することができる。
工程1O−1.(ビス)保護アミノ酸(O−1、1eq)をTHF(9mL/mmol)に溶解させ、その後、五硫化二リン(0.5eq)を直ちに添加する。反応槽を密閉し、混合物を超音波処理浴に1−2時間の間、変換が完了したことをTLCが示すまで入れる。氷を、浴に添加し、発熱反応を冷却する。形成した黄色沈殿物を濾過により分離し、廃棄する。濾液を真空で濃縮し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、100%DCMまたはDCM続いてEtOAcを使用して精製すると、所望のチオアミド(O−2)が70−80%収率で得られる。
工程1O−2.O−2(1eq)を含むTHF(3mL/mmol)にブロモピルビン酸(1.1eq)を添加し、反応物を加熱浴中で還流に供し、18時間の間維持する。rtまで冷却した後、溶媒を真空で除去し、その後、残渣をDCMに溶解させ、木炭のパッドに通して濾過し、暗色を除去する。濾液を減圧下で蒸発させ、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。このように得られた生成物を再結晶化させると、O−3が白色固体として50−55%収率で得られる。
P.チアゾールおよびイミダゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
文献報告(Org. Lett. 2006, 8, 2417−2420)に基づき、同様のプロセスを使用して、チアゾールおよびイミダゾールビルディングブロックを溶液中または固相上のいずれかで調製することができる。標準条件下でのジペプチド(P−2、P−3)の形成後、続いて、インサイチューでトリフェニルホスフィンオキシドおよびトリフルオロメタンスルホン酸無水物から生成されたビス(トリフェニル)オキソジホスホニウムトリフルオロ−メタンスルホネートを使用して、チアゾリン(P−4)またはイミダゾリン(P−5)への脱水環化を実施する。その後、BrCCl/DBUによる酸化により、チアゾール(P−6)またはイミダゾール(P−7)生成物が得られた。
Q.イミダゾールアミノ酸の合成のための標準手順
Figure 2019501188
N−保護アミノ酸アミド(Q−2)を確立された方法を用いて対応するエステル(Q−1)から調製し、その後、イミダゾールアミノ酸エステル(Q−5)を文献法に基づき合成した(J. Pept. Sci. 1999, 5, 392−398)。Meerwein試薬(トリエチルオキソニウムテトラフルオロボラート)または類似のヘキサフルオロホスフェートによる処理によりO−アルキル化中間体(Q−3)が得られ、過剰(1.3eq)のこれをL−2,3−ジアミノプロピオン酸メチルエステル(1eq、そのHCl塩として)と、MeOHまたはCHCl(4mL/mmol)を還流させながら反応させると、イミダゾリン(Q−4)が得られる。Q−4の酸化を、DBU(3eq)を含むCCl(5mL/mmol)、ピリジン(3mL/mmol)およびアセトニトリル(5mL/mmol)の混合物を添加することにより実施する。rtで3時間後に、溶媒を真空で除去し、残渣をEtOAcに溶解させる。有機物を、0.5N HClで抽出し、その後、水相を、EtOAc(2×)で逆抽出する。有機相を組み合わせ、ブラインで洗浄し、無水MgSO上で乾燥させる。乾燥剤を濾過により除去し、濾液を真空で蒸発させ、残渣を再結晶化させる。Q−5の他の保護基と適合可能な方法を用いたメチルエステルの開裂により、イミダゾールアミノ酸Q−6が得られる。
イミダゾールアミノ酸は、オキサゾールアミノ酸について記載されるものと同様に(実施例1Jおよび1K)、それらの対応するアルコールおよびアルデヒドに変換することができるが、イミダゾールNHのBoc、Trtまたは他の適切な除去可能な部分による保護が、副反応を最小限に抑えるために必要とされる。
R.ビルディングブロックS50の合成のための標準手順
Figure 2019501188
工程S50−1.2−ヒドロキシベンズアルデヒド(50−1、10.0g、82mmol)を含むMeOH(100mL)の溶液にrtで7N水酸化アンモニウム(29.2mL、205mmol)を含むMeOHを添加した。溶液は色が黄色に変わった。均一溶液をrtで3時間の間撹拌し、その時点で、TLCは新規の、より極性の生成物を示した。固体水素化ホウ素ナトリウム(1.73g、45.7mmol)を、反応物に少量ずつ添加し、撹拌をrtで2時間の間続けた。反応を、10%NaOHで停止させ、その後、メタノールを真空で蒸発させた。得られた水溶液を、EtOAc(50mL)で希釈し、層を分離させた。有機層を10%HCl(3×)で洗浄した。水性洗浄液を元の水層と組み合わせ、pHを10%NaOHで9に調整した。白色固体が形成し、これを濾過により単離し、洗浄し、空気中で乾燥させた。この材料を、BocO(19.0mL、82.0mmol)を含むDCMで処理し、rtで24時間の間撹拌した。反応混合物を、水で希釈し、EtOAcで抽出し、有機層をMgSO上で乾燥させ、濾過し、その後、真空で蒸発させると、油が残り、これをフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc、9:1〜1:1)により精製し、50−2を無色油として得た(65%収率)。
Figure 2019501188
工程S50−2.50−2(3.86g、17.29mmol)およびAlloc−S1(3.76g、25.9mmol)を含むTHF(200mL)の溶液に、rtでPhP(6.80g、25.9mmol)、その後、DIAD(5.04mL、25.9mmol)を添加した。混合物をrtでo/n撹拌し、その時点でTLCは反応完了を示した。溶媒を真空で蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(100gシリカ、ヘキサン:EtOAc:13分にわたって90:10〜70:30)により精製し、2つの画分を得た。主画分は主として所望の生成物を含んだが、微量画分はかなりの量の固体ヒドラジン副産物で汚染された。微量画分を、エーテル/ヘキサン混合物でトリチュレートし、その後、濾過した。この濾過からの母液の真空での濃縮からの残渣を主画分と組み合わせ、第2のフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc:14分にわたって90:10〜60:40)に供し、二保護生成物、Alloc−S50(Boc)を無色油として得た(46%収率)。これを、1%TFAで処理し、Boc基を除去し、Alloc−S50を得た。
S.ビルディングブロックS50の合成のための別の手順
Figure 2019501188
2−ヒドロキシベンズアルデヒド(50−1、605mg、4.96mmol)および(9H−フルオレン−9−イル)メチルカルバメート(593mg、2.48mmol)を含むトルエン(30mL)に、TFA(0.955mL、12.4mmol)を添加した。混合物を80℃で2日間撹拌し、その後、rtまで冷却させ、真空で蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc:14分にわたって95:5〜50:50)により精製した。生成物含有画分を減圧下で濃縮させ、50−3を固体として残した。H NMRおよびLC−MSは構造と一致、0.39mg、推定46%収率。
別の代替案として、2−(アミノメチル)フェノールが市販されており(Matrix Scientific Cat.No.009264; Apollo Scientific Cat.No.OR12317;Oakwood Cat.No.023454)、標準方法を使用してFmocで保護することができる(方法1W、実施例1A)。
50−2についての記載と類似して、50−3は、光延カップリング、続いて標準Fmoc脱保護を含む反応順序によりAlloc−S50に変換することができる(方法1F)。
Figure 2019501188
T.ビルディングブロックS51の合成のための標準手順
Figure 2019501188
2−(2−ヒドロキシフェニル)アセトアミド(50−1、Fluorochem Cat.No.375417、50.0mg、0.331mmol)、PhP(104mg、0.397mmol)およびFmoc−2−アミノエタノール(Fmoc−S1、122mg、0.430mmol)を含むTHF(4mL)溶液に、rtでDIAD(0.077ml、0.397mmol)を1滴ずつ添加した。混合物をrtで一晩撹拌し、その後、真空で蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(flashchroatography)により精製した。中間体アミド51−2をその後、ボラン−ジメチルスルフィドで0℃にて2時間の間処理し、その後、注意深く水、続いて希酸で反応停止させた。生成物Fmoc−S51を標準ワークアップ後に単離した。2−アミノエタノール上での他の適切な窒素保護基の使用によりS51の別の保護誘導体が得られる。
Figure 2019501188
同様に、これらの材料への別の経路としてサリチルアミド(50−3)から開始して、S50の様々な保護誘導体に到達することができる。
U.ビルディングブロックS52の合成のための標準手順
Figure 2019501188
商業的供給元から購入した、または非保護前駆体から、標準条件下でのBocOを用いた処理により調製した、Boc−L−フェニルアラニンアミド((S)−52−1)を、ボラン−ジメチルスルフィドにより還元させ、モノ保護ジアミン(S)−S52(Boc)を得た。一級アミンを通常様式でAlloc基により保護し、その後Boc基を、標準条件を使用して除去し、Alloc−(S)−S52を得た。鏡像異性体を同様にD−フェニルアラニンアミドから合成した。そのような手順はまた、α−N−保護アミノ酸アミドからの他のジアミンの合成に適用可能である。
実施例2
式(Ib)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
固体支持体上で大環状化合物1−289のライブラリを調製するために、スキーム2で提示される合成スキームに従った。オキサゾールアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後、次の2つのビルディングブロック(BB、BB)を、前のビルディングブロック上でのFmoc保護の除去後(方法1F)、順次カップリングさせた(方法1G)。最終ビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化を使用して付着させ(方法1Iまたは1J)、続いて選択的N末端脱保護(方法1F)および大環状化(方法1R)を実施した。側鎖保護基をその後除去し(方法1S)、得られた粗生成物を分取HPLCにより精製した(方法2B)。得られた各大環状分子の量、それらのHPLC純度および質量分析(MS)によるそれらのアイデンティティの確認が表1Aにおいて提供される。このように調製された化合物の個々の構造が表1Bで提示される。
Figure 2019501188
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
Figure 2019501188
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実施例3
式(Ic)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
固体支持体上で大環状化合物301−597のライブラリを調製するために、スキーム3で提示される合成スキームに従った。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後、Fmoc保護の除去後(方法1F)、オキサゾールビルディングブロック(BB)をアミド結合形成(方法1G)または還元的アミノ化(方法1J)により付着させた。次のアミノ酸ビルディングブロック(BB)を、Fmoc−脱保護後(方法1F)、カップリングさせ(方法1G)、中間体鎖を延長させ、その後、最後のビルディングブロック成分を、還元的アミノ化を使用して付加させ(方法1Iまたは1J)、環化前駆体を完了させた。N末端Fmoc脱保護(方法1F)、大環状化(方法1R)および側鎖保護基の除去(方法1S)により、減圧下蒸発後に粗生成物が得られた。分取HPLCによる精製(方法2B)後の、得られた各大環状分子の数量、それらのHPLC純度および質量分析(MS)によるそれらのアイデンティティの確認は表2Aに含められる。個々の化合物構造が表2Bで提供される。
Figure 2019501188
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
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全ての化合物についてR=HおよびR=Hであるが、下記を除く:Fmoc−ProまたはFmoc−D−ProがBBである化合物(ここで、Rおよび(N)Rは窒素原子を含む環状5員環を形成し、表2BにおいてRについて示される)およびBBがFmoc−S35である化合物(ここで、(N)RおよびRは、窒素原子を含む6員環の部分であり、表2BにおいてRについて示される)。
実施例4
式(Ia)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
固体支持体上で大環状化合物601−948のライブラリを調製するために、スキーム4で提示される合成スキームに従った。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後、Fmoc保護の除去後(方法1F)、第2のアミノ酸ビルディングブロック(BB)をアミド結合形成により付着させた(方法1G)。Fmoc基を開裂させ(方法1F)、その後、オキサゾールビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミドカップリング(方法1G)により付着させ、中間体鎖を延長させた。脱保護後(方法1F)、最終ビルディングブロックをその後、還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)を使用して付加し、環化前中間体を完了した。N末端Fmoc基の脱保護(方法1F)、樹脂からの開裂(方法1Q)、大環状化(方法1R)および側鎖保護基の除去(方法1S)、続いて減圧下蒸発により粗大環状分子が得られた。分取HPLCによる精製後の結果(方法2B)は表3Aに含められ、各化合物についての、得られた量、HPLC純度およびMSによるアイデンティティの確認が含まれる。大環状構造が表3Bで提供される。
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
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全ての化合物についてR=Hであるが、下記を除く:Fmoc−ProまたはFmoc−D−ProがBB成分である化合物(ここで、Rおよび(N)Rは、窒素原子を含む5員環を形成し、表3BにおいてRについて示される)。同様に、BBがFmoc−ProまたはFmoc−D−Proである化合物は(N)RおよびRを有し、これらは窒素原子を含む5員環の部分であり、表3Bにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
実施例5
式(Ie)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
スキーム5、6および7における一連の合成スキームを、それぞれ、大環状化合物1001−1065、1066−1142および1143−1189の固相構成のために使用した。全ての化合物について、第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードした(方法1D)。化合物1001−1065および1143−1189では、第2のアミノ酸ビルディングブロック(BB)を、Fmoc脱保護後に(方法1F)、ペプチドカップリングにより付着させた(方法1G)。残りの化合物のために(1066−1142)、BBを、還元的アミノ化を使用して付加した(方法1Iまたは1J)。この後者の組の大環状分子(1066−1142)、ならびに化合物1001−1065については、第3のビルディングブロック(BB)をFmoc脱保護後(方法1F)アミド結合形成(方法1G)により導入したが、1143−1189では、還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)を、BBに対して使用した。Fmoc除去後((方法1F)、全ての化合物についてオキサゾールビルディングブロック(BB)の付加を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミド結合形成(方法1G)を使用して実施した。各スキームを用いて、Fmoc部分の脱保護(方法1F)、樹脂開裂(方法1Q)、大環状分子形成(方法1R)および側鎖保護の除去(方法1S)、続いて真空で蒸発させると、粗大環状分子が得られた。分取HPLCにより精製すると(方法2B)、所望の大環状ライブラリ化合物が得られた。各大環状分子について、数量、純度(HPLC)およびアイデンティティ立体構造(MS)が表4Aで提示され、構造は表4B、4Cおよび4Dにおいて示される。
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
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全ての化合物についてR=Hであるが、下記を除く:Fmoc−ProまたはFmoc−D−ProがBB成分である化合物(ここで、Rおよび(N)Rは窒素原子を含む5員環を形成し、表4Bにおける化合物1026−1033におけるRについて示される)。
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化合物1110−1141については、BBはFmoc−S35であり、(N)RおよびRは、窒素原子を含む6員環の部分を形成し、表4Cにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
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全ての化合物について、R=Hであるが、下記を除く:化合物1189(ここで、R=CHである)。化合物1156では、Fmoc−ProがBB成分であり、Rおよび(N)Rは窒素原子を含む環状5員環を形成し、表4Dにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
実施例6
式(Id)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
スキーム8で図示された合成スキームを使用して、固体支持体上で大環状化合物1201−1334のライブラリを合成した。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂に付着させ(方法1D)、その後、Fmoc脱保護後(方法1F)、第2のビルディングブロック(BB)をアミド結合形成(方法1G)または還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)により付加した。N−保護を開裂させ(方法1F)、オキサゾールビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミドカップリング(方法1G)により付着させ、大環状分子前駆体足場を得た。粗生成物をFmocの逐次除去(方法1F)、樹脂からの酸分解(方法1Q)、環化(方法1R)および側鎖保護基の開裂(方法1S)、続いて真空での濃縮後に得た。精製大環状分子が分取HPLC後に得られた(方法2Bが量、純度およびアイデンティティの確認と共に表5Aで提示される)。ライブラリにおける個々の化合物の構造が表5Bで提供される。
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
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実施例7
C型肝炎ウイルスNS3プロテアーゼ阻害剤の同定のためのハイスループットスクリーニングアッセイ
C型肝炎ウイルス(HCV)による感染は慢性肝炎、肝硬変および肝細胞がんを引き起こす世界的な健康上の問題である。非構造ウイルスタンパク質は前駆体タンパク質から、隣接するNS4Aコファクターを必要とするHCV NS3セリンプロテアーゼにより切断される。NS3プロテアーゼは、NS3/4A、NS4A/4B、NS4B/5A、およびNS5A/5B接合部でのタンパク質切断を指揮するのでタンパク質プロセシングにおいて極めて重要な役割を果たし、よって、ウイルスの複製および感染性に必須である。
新規HCV NS3プロテアーゼ阻害剤を同定するために、HTSのために最適化したシンチレーション近接アッセイ(SPA)を、文献で記載されるように実施する(J. Biomol. Screen. 2000, 5, 153−158)。アッセイのために使用される緩衝液は62.5mM HEPES(pH7.5)、30mMジチオトレイトール、18.75%(v/v)グリセロール、0.062%(v/v)トリトンX−100である。HCV NS3プロテアーゼを、アッセイ緩衝液中、5分間周囲温度で、穏やかに撹拌しながら、NS4Aコファクターとのインキュベーションにより活性化させる(1000:1コファクター:プロテアーゼ比)。アッセイを、96または384−ウェルマイクロタイタープレートにおいて、50μLアッセイ緩衝液、15nMデュアルビオチンおよびトリチウム−標識プロテアーゼ基質(ビオチン−DRMEECASHLPYK[プロピオニル−H]−NH)、6mMビオチニル−プロテアーゼ基質、25nM HCV NS3プロテアーゼ、25μM NS4Aコファクターペプチド(HKKKGSVVIVGRIILSG−NH2)、およびライブラリ試験化合物を含む2.5μL DMSOを用いて実施する。反応を、10μLの酵素およびコファクターの添加により開始させる。プレートを30分間周囲温度で穏やかに撹拌しながらインキュベートし、その後100μLの適切な停止液(例えば、ストレプトアビジンコートYSi−SPAビーズを含むPBS)の添加により停止させる。SPAビーズに結合された放射能の測定を適切なマイクロプレートシンチレーションカウンターを用いて(典型的には、1分カウントタイムを使用して)実施する。このように得られたデータを、適切なソフトウェアパッケージ、例えばGraphPad Prism(La Jolla、CA)を用いて分析する。
実施例8
5−ヒドロキシトリプタミン受容体サブタイプ2A(5−HT2A)インバースアゴニストの同定のためのハイスループットスクリーニングアッセイ
臨床的に重要な抗精神病薬の大半は、ドパミンD2受容体でのそれらの拮抗作用に加えて、5−HT2A受容体で強力なインバースアゴニストとなることが見出されている。新規のそのようなCNS治療薬の同定のために、文献で記載される受容体選択および増幅アッセイ(J. Pharm. Exp.Ther.2001, 299, 268-276)を実施する。
細胞培養
アッセイのための準備において、適切な細胞(NIH−3T3またはその他)を70−80%コンフルエンスまで、ローラーボトルまたは標準96−ウェル組織培養プレートにおいて、10%子ウシ血清および1%PSG(ペニシリン/ストレプトマイシン/グルタミン)が補充されたダルベッコ変法基本培地(DMEM)にて増殖させる。細胞のプラスミドDNA(クローン化受容体)による、標準方法を用いた12−16時間(o/n)の間のトランスフェクションが続いた。5−HT2A受容体恒常的活性を増大させるために、Gqの同時発現を使用した。プレートにおける場合、アッセイは1〜50ng/ウェルのクローン化受容体および20ng/ウェルのβ−ガラクトシダーゼプラスミドDNAを用いて実施される。5−HT2A恒常的活性を補助するために、4−20ng/ウェルのGタンパク質もまた添加した。ローラーボトルにおけるトランスフェクション後、細胞をトリプシン処理し、収集し、凍結させ、またはアッセイにおいて直ちに使用することができたであろう。
アッセイ
アッセイでは、細胞を、0.5%子ウシ血清および2% cyto−sf3(Kemp Biotechnologies, Frederick, MD, USA)を有するDMEM中に置き(または、前に凍結された場合、急速に解凍させ)、その後、ライブラリからの試験化合物、陰性対照または陽性対照(リタンセリン)を含むアッセイプレート(典型的には96−または384−ウェル)に添加した。あるいは、プレートでのo/nトランスフェクション後、培地を2%cyto−sf3および1%PSGならびに1(またはそれ以上)の濃度の試験ライブラリ化合物または対照を含む無血清DMEMと交換した。全ての場合において、細胞を、5%周囲COを有する加湿雰囲気において4−6日間増殖させた。培地の除去後、プレートにおけるβ−ガラクトシダーゼ活性を、標準方法を使用して、例えば、o−ニトロフェニルβ−D−ガラクトピラノシドを含むリン酸緩衝生理食塩水を添加して測定する。得られた比色反応をその後、分光光度プレートリーダーを用いて、使用するβ−ガラクトシダーゼ法に適切な波長(この例では420nm)で測定した。データの分析は、適切なソフトウェアパッケージ、例えばGraphPad Prismを用いて実施する。
実施例9
p53−MDM2相互作用の阻害剤の同定のための細胞ベースハイスループットスクリーニングアッセイ
p53転写因子は、DNA修復、分化、細胞周期阻害およびアポトーシスに関与する様々な遺伝子の発現を調節する強力な腫瘍抑制因子である。p53の機能はMDM2腫瘍性タンパク質により、その転写活性の直接阻害を介して、およびまた、ユビキチン−プロテオソーム(proteosome)経路を介するその分解の増強により抑制される。多くのヒト腫瘍は、MDM2を過剰発現し、効果的にp53媒介アポトーシスを損なう。よって、p53−MDM2相互作用を阻害することによるp53の安定化は、癌化学療法のためのアプローチを提供する。そのような阻害剤の同定では、文献で記載される有効な細胞アッセイが使用される(J. Biomol. Screen. 2011, 16, 450-456)。これは、化合物に対する細胞毒性からの偽ヒットを排除するためにデュアルルシフェラーゼレポーターシステムを使用する哺乳類ツーハイブリッド技術に基づく。
細胞培養
適切な細胞(例えばHEK293、U2OS、MDA−MB−435)をATCC(Manassas、VA、USA)から入手し、10%ウシ胎仔血清(FBS)、100mg/Lペニシリン、および100mg/Lストレプトマイシンを有するDMEM中、37℃で、5%COの加湿雰囲気において維持した。約1×10細胞をプラスミド(2−4μg)とトランスフェクション緩衝液(200μL)中で組み合わせて、電気穿孔を一過性トランスフェクションのために実行した。
アッセイ
哺乳類ツーハイブリッドシステム(Stratagene, La Jolla, CA)を、p53−MDM2相互作用を評価するために開発された細胞アッセイのために使用した。この戦略を実行するために、全長p53またはMDM2をGAL4のDNA結合ドメイン(BD)またはNFκBの転写活性化ドメイン(AD)のC末端で挿入した。p53とMDM2の相互作用により、2つのドメイン(BDおよびAD)は近接し、これにより、下流ホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子が活性化される。特定的には、ヒトp53およびMDM2をコードする全長cDNAを、インフレームでADまたはBDと共にN末端で、pCMV−ADおよびpCMV−BDベクターにクローン化させた。シングル−ルシフェラーゼ分析では、細胞を、pCMV−AD−MDM2(または−p53)、pCMV−BD−p53(または−MDM2)、およびpFR−Lucホタルルシフェラーゼレポータープラスミドで1:1:1の当量比にてコトランスフェクトさせた。デュアル−ルシフェラーゼ分析では、内部標準、ウミシイタケルシフェラーゼをコードするpRL−TKプラスミドを含めた。トランスフェクション後、細胞の播種をおよそ3×10細胞/ウェルの密度でマイクロプレート(96ウェル)上で実施する。様々な濃度のライブラリ試験化合物をトランスフェクション後16時間に添加する。ルシフェラーゼ活性をさらに24時間後に、Dual−Gloルシフェラーゼシステム(Promega, Madison, WI, USA)および適切なマルチプレートリーダーを使用して測定した。化合物は、典型的には、10μM、20μMまたは50μMの単一濃度で最初にスクリーニングされ、その後、用量反応曲線が以下で規定されるヒットであると見出された化合物に対して得られる。各96−ウェルプレートにおいて、8ウェルを陽性対照として使用し(10μMの公知の阻害剤、例えばヌチリン(nutilin)−3、1%DMSO中)、別の8ウェルを陰性対照として使用した(1%DMSO)。ルシフェラーゼ活性を、それぞれ、DMSOおよび公知の阻害剤で処理したウェルで100%および0に対して正規化した。ルシフェラーゼ活性を30%未満まで低減させる化合物は一次スクリーニングにおいて「ヒット」と考えることができるが、他の値もまた選択することができる。GraphPad Prismソフトウェア、または他の適切なパッケージを使用して、データを分析し、非線形回帰分析を実施し、用量反応曲線を作成し、IC50値を計算する。
実施例10
式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)および(1e)の大環状化合物の代表的なライブラリの合成
BBをFmoc−NR−CHR−COHとしたことを除き、スキーム8で図示された合成スキームを使用して、大環状化合物1335−1383のライブラリを固体支持体上で合成した。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂に付着させ(方法1D)、その後、Fmoc脱保護後(方法1F)、第2のビルディングブロック(BB)をアミド結合形成(方法1G)または還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)により付加した。N−保護を開裂させ(方法1F)、オキサゾールビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミドカップリング(方法1G)により付着させ、大環状分子前駆体足場を得た。粗生成物を、Fmocの逐次除去(方法1F)、樹脂からの酸分解(方法1Q)、環化(方法1R)および側鎖保護基の開裂(方法1S)続いて真空での濃縮後に得た。化合物1343、1365および1377では、大環状化前に、BB上のN−メチル基(Hの代わりにRを付加)を、方法1Pにおいて記載される一連の反応により、メタノールをアルコール成分として使用して導入する。分取HPLC(方法2B)後に得られた精製大環状分子が表6Aで、量、純度およびアイデンティティの確認と共に提示される。ライブラリにおける個々の化合物の構造が表6Bで提供される。
Figure 2019501188
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
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全ての化合物についてRおよびR=Hであるが、下記を除く:化合物1341および1375(ここで、R=CH)ならびに化合物1343、1365および1377(ここで、R=CH)。
さらなるライブラリ多様化のために、下記化合物1399−1400に関連するBBの付着における改変を除き、固体支持体上で大環状化合物1384−1414を調製するためにスキーム3で提示した合成スキームに従った。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後、Fmoc保護の除去後(方法1F)、オキサゾールビルディングブロック(BB)をアミド結合形成(方法1G)または還元的アミノ化(方法1J)により付着させた。次のアミノ酸ビルディングブロック(BB)をFmoc−脱保護後(方法1F)カップリングさせ(方法1G)、中間体鎖を延長させ、その後、最後のビルディングブロック成分(BB)を還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)を使用して付加させ、環化前駆体を完了させた。N末端Fmoc脱保護(方法1F)、大環状化(方法1R)および側鎖保護基の除去(方法1S)により、減圧下蒸発後に粗生成物が得られた。分取HPLCによる精製(方法2B)後の、得られた各大環状分子の数量、それらのHPLC純度および質量分析(MS)によるそれらのアイデンティティの確認は表6Cに含められる。個々の化合物構造が表6Dで提供される。
化合物1399−1400のみでは、アミド結合形成(方法1G)を使用してBBを付着させ、これにより、メチレンではなく構造内でカルボニルが得られる。また、化合物1404および1407では、BBは光延反応により方法1Lを用いて付加される。化合物1392では、BB上のN−メチル基(Hの代わりにRを付加)は、BBの付加前に、方法1Pで記載される一連の反応によりメタノールをアルコール成分として使用して導入される。同様に、化合物1406、1407および1409では、大環状化前に、BB上のN−メチル基(R)が方法1Pで記載される一連の反応によりメタノールをアルコール成分として使用して導入される。
Figure 2019501188
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na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
Fmoc−Pipは、
Figure 2019501188
(市販、Sigma−Aldrich Cat.No.09777)である。
**Fmoc−SP1は、
Figure 2019501188
[対応する市販のアルコール[L−プロリノール(ChemImpex Cat.No.03218)]から方法1Hを使用して調製された(S)−異性体、一方、(R)−異性体はFmoc−D−Proから、還元により実施例1Jの手順を用いて、続いて酸化により方法1Hを用いて合成される]である。
***Fmoc−S6bは、
Figure 2019501188
(化合物Fmoc−S6から方法1Hを使用して調製)である。
Figure 2019501188
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全ての化合物について、R、RおよびR=Hであるが、下記を除く:化合物1391(ここで、R=CH)および化合物1392(ここで、R=CH
BBがFmoc−S35またはFmoc−Pipである化合物では、(N)RおよびRは、窒素原子を含む6員環の部分を形成し、表6Bにおいて組み合わされたR−Rについて示される。同様に、BBがFmoc−(S)−SP1またはFmoc−(R)−SP1である化合物では、(N)RおよびRは、窒素原子を含む5員環の部分を形成し、表6Dにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
化合物1399−1400では、カルボニル基(C=O)は、大環状分子構造におけるNRとRの間のメチレン基(CH)にとって代わる。
加えて、BBがFmoc−NR−R−CHOであることを除き、固体支持体で大環状化合物1415−1416を調製するためにスキーム4で提示される合成スキームに従った。第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後、Fmoc保護の除去後(方法1F)、第2のアミノ酸ビルディングブロック(BB)をアミド結合形成(方法1G)により付着させた。Fmoc基を開裂させ(方法1F)、その後オキサゾールビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミドカップリング(方法1G)により付着させ、中間体鎖を延長させた。脱保護後(方法1F)、最終ビルディングブロックをその後、還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)を使用して付加し、環化前中間体を完了した。N末端Fmoc基の脱保護(方法1F)、樹脂からの開裂(方法1Q)、大環状化(方法1R)および側鎖保護基の除去(方法1S)、続いて減圧下蒸発により粗大環状分子が得られた。分取HPLCによる精製(方法2B)後の結果は、表6Eに含められ、各化合物についての、得られた量、HPLC純度およびMSによるアイデンティティの確認が含まれる。大環状構造が表6Fで提供される。
Figure 2019501188
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
Fmoc−SP1は、
Figure 2019501188
[対応する市販のアルコール[L−プロリノール(ChemImpex Cat.No.03218)]から方法1Hを使用して調製された(S)−異性体、一方、(R)−異性体はFmoc−D−Proから還元により実施例1Jの手順を用いて、続いて酸化により方法1Hを用いて合成される]である。
Figure 2019501188
両方の化合物について、Rおよび(N)Rは窒素原子を含む5員環を形成し、表6FにおいてR−Rについて示される。
ライブラリにさらにいっそう多様な化合物を追加するために、スキーム5において、BBはFmoc−NR−CHR−COHであったことを除き、スキーム5、6および7における一連の合成スキームを、それぞれ、大環状化合物1417−1440、1441および1442−1465の固相構成のために使用した。化合物の全てについて、第1のアミノ酸ビルディングブロックアミノ酸(BB)を樹脂上にロードした(方法1D)。化合物1417−1440および1442−1465では、第2のアミノ酸ビルディングブロック(BB)を、Fmoc脱保護後に(方法1F)、ペプチドカップリング(方法1G)により付着させた。化合物1441では、BBを、還元的アミノ化を使用して付加した(方法1Iまたは1J)。化合物1417−1441では、第3のビルディングブロック(BB)を、Fmoc脱保護後(方法1F)、アミド結合形成(方法1G)により導入したが、一方、1442−1465では、還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)を、BBに対して使用した。Fmoc除去後((方法1F)、全ての化合物について、オキサゾールビルディングブロック(BB)の付加を、還元的アミノ化(方法1J)またはアミド結合形成(方法1G)を用いて実施した。各スキームを用いて、Fmoc部分の脱保護(方法1F)、樹脂開裂(方法1Q)、大環状分子形成(方法1R)および側鎖保護の除去(方法1S)、続いて真空での蒸発により、粗大環状分子を得た。分取HPLCにより精製すると(方法2B)、所望の大環状ライブラリ化合物が得られた。各大環状分子について、数量、純度(HPLC)およびアイデンティティ立体構造(MS)が表6Gで提示され、構造は、表6H、6Iおよび6Jで示される。
化合物1425−1427では、BB上のN−メチル基(R)は、BBの付加前に、方法1Pで記載される一連の反応によりメタノールをアルコール成分として使用して導入される。同様に、化合物1423では、大環状化前に、BB上のN−メチル基(Hの代わりにRを付加)が方法1Pで記載される一連の反応によりメタノールをアルコール成分として使用して導入される。
Figure 2019501188
Figure 2019501188
Figure 2019501188
na=入手不能
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
Fmoc−SP2は、
Figure 2019501188
[Fmoc−Trp(Boc)から調製された(S)−異性体、一方、(R)−異性体はFmoc−D−Trp(Boc)から、第1の還元により実施例1Jの手順を用いて、続いて酸化により方法1Hを用いて合成される]である。
Figure 2019501188
Figure 2019501188
全ての化合物について、R、RおよびR=Hであるが、下記を除く:化合物1421(ここで、R=CH)化合物1422(ここで、R=CH)および化合物1423(ここで、R=CH)。加えて、Fmoc−ProがBB成分であるそれらの化合物(1438−1439)では、Rおよび(N)Rは、窒素原子を含む5員環の部分を形成し、表6HにおいてRについて示される。
BBがFmoc−S35である化合物1437では、Rおよび(N)Rは、窒素原子を含む6員環の部分を形成し、表6Hにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
Figure 2019501188
加えて、この化合物では、R=Hである。
Figure 2019501188
Figure 2019501188
Figure 2019501188
全ての化合物について、R=Hであるが、下記を除く:化合物1457(ここで、R=CH)、Fmoc−ProまたはFmoc−D−ProがBB成分である化合物では、Rおよび(N)Rは、窒素原子を含む5員環の部分を形成し、表6JにおいてRについて示される。
最後に、固体支持体上で大環状化合物1466−1467を調製するために、BBはFmoc−NR−CHR−CHOであり、異なる化学を用いて付着されたことを除き、スキーム2で提示される合成スキームに従った。オキサゾールアミノ酸(BB)を樹脂上にロードし(方法1D)、その後次の2つのビルディングブロック(BB、BB)を、各々、前のビルディングブロック上でのFmoc保護の除去後(方法1F)、それぞれ、カップリング(方法1G)および還元的アミノ化(方法1Iまたは1J)により付着させた。最終ビルディングブロック(BB)を、還元的アミノ化を使用して付着させ(方法1Iまたは1J)、続いて選択的N末端脱保護(方法1F)および大環状化(方法1R)を実施した。側鎖保護基をその後除去し(方法1S)、得られた粗生成物を分取HPLCにより精製した(方法2B)。得られた各大環状分子の量、それらのHPLC純度および質量分析(MS)によるそれらのアイデンティティの確認が表6Kで提供される。このように調製された化合物の個々の構造が表6Lで提示される。
Figure 2019501188
全ての合成は固相上で、70−80mgの2−クロロトリチルクロライド樹脂から開始して実施した(典型的なローディング1.0mmol/g)。
純度はLC−UVを用いた220nmでの分析により決定される。
Fmoc−SP2は、
Figure 2019501188
[Fmoc−Trp(Boc)から調製された(S)−異性体、一方、(R)−異性体はFmoc−D−Trp(Boc)から、第1の還元により実施例1Jの手順を用いて、続いて酸化により方法1Hを用いて合成される]である。
Figure 2019501188
両方の化合物について、Rおよび(N)Rは、窒素原子を含む6員環の部分を形成し、表6Lにおいて組み合わされたR−Rについて示される。
スキーム1
Figure 2019501188
スキーム2
Figure 2019501188
スキーム3
Figure 2019501188
スキーム4
Figure 2019501188
スキーム5
Figure 2019501188
スキーム6
Figure 2019501188
スキーム7
Figure 2019501188
スキーム8
Figure 2019501188
本開示について、その特定の実施形態と関連させて記載してきたが、さらなる改変が可能であり、本出願は一般に、本開示の原理に従う本開示の任意の変更、使用または適応を含むことが意図され、本開示が関連する技術分野内の知られている実践または慣行の範囲にある、および、以上で明記された必須特徴に適用可能である、および、添付の特許請求の範囲に従う、本開示からのそのような逸脱を含むことが理解されるであろう。

Claims (53)

  1. 式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)、式(Ie)の化合物およびその塩からなる群より選択される少なくとも2つの大環状化合物を含むライブラリ:
    Figure 2019501188
    式中:
    、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQは、CHまたはC=Oからなる群より独立して選択され、ここで、式(Id)では、Q、QおよびQの少なくとも1つはCHであり、式(Ie)では、Q、QおよびQの少なくとも1つはCHであり;
    、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19は、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQがそれぞれ、C=Oである場合、OおよびNR20aからなる群より独立して選択され、ここで、R20aは、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C14シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    、X12、X13、X14、X15、X17、X18またはX19がNR20aである場合、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19はまた、それぞれ、R、R11、R13、R14、R15、R17、R18およびR19と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    、Q、Q、Q、Q、Q、Q、QおよびQがCHである場合、X、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18およびX19はまた、それぞれ、S(O)q1およびNR20bからなる群より独立して選択することができ、ここで、q1は0−2であり;およびR20bは、ホルミル、アシル、アミノアシル、アミド、アミジノ、カルボキシアルキル、カルボキシアリールおよびスルホンアミドからなる群より選択され、およびそのXはまたNとすることができ、ならびに、Bと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    、X、X、X、X、X11およびX16は、OおよびNR21からなる群より独立して選択され、ここで、R21は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され、X、X、X、XまたはX16がNR21である場合、X、X、X、XおよびX16はまた、それぞれ、R、R、R、R10およびR16と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ、XおよびXはまた、独立してNとすることができ、ならびに、それぞれ、AおよびDと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    、XおよびX10は、O、S(O)q2およびNR22からなる群より独立して選択され、ここで、q2は0−2であり、およびR22は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、メルカプト、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、グアニジノ、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され、XまたはXがNR22である場合、XおよびXはまた、それぞれ、RおよびRと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    、Z、Z、ZおよびZは、O、SおよびNR23からなる群より独立して選択され、ここで、R23は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリール、またはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    、Z、Z、ZおよびZ10は、N、N−OおよびCR24からなる群より独立して選択され、ここで、R24は、水素、ハロゲン、アミノ、ニトロ、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、トリフルオロメチル、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリールおよびC−C14ヘテロアリールからなる群より選択され;
    、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびR19は、下記からなる群より独立して選択され:
    Figure 2019501188
    ここで、(#)は、その基の、前記構造の残りへの結合部位を示し;p1、p2、p3、p4およびp5は独立して0−5であり;p6およびp7は独立して0−6であり;
    は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、アミノアシル、アミド、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、アシル、アミノアシルおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    およびWは、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリールおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より独立して選択され;
    は、水素、ハロゲン、トリフルオロメチル、ヒドロキシおよびメチルからなる群より選択され;
    は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニル、スルホンアミドおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミドおよびスルホニルからなる群より選択され;ならびに
    は、水素、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリール、スルホニルおよびC−C15シクロアルキル、C−C15アリールまたはC−C14ヘテロアリールで置換されたC−Cアルキルからなる群より選択され;
    ここで、X、X12、X13、X14、X15、X17、X18またはX19がNR20aである場合、R、R11、R13、R14、R15、R17、R18およびR19はまた、NR20aと共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    ここで、X、X、X、XまたはX16が、それぞれ、NR21である場合、R、R、R、R10およびR16はまた、NR21と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ、
    ここで、XまたはXが、それぞれ、NR22である場合、RおよびRはまた、NR22と共に、任意で置換された4、5、6または7員環を形成することができ;
    、RおよびR12は、水素、C−CアルキルおよびC−C15アリールからなる群より独立して選択され;ならびに
    A、BおよびDは、下記からなる群より独立して選択され:
    (X)−(CHn1a−(C)、(X)−(CHn1b−X20−(CHn1c−(C)、
    Figure 2019501188
    、X、またはXがNである場合;A、BおよびDはまた、それぞれ、下記からなる群より独立して選択することができ:
    Figure 2019501188
    ここで、n1aは0−5であり;n1bおよびn1cは独立して1−3であり;n2、n3、n4、n5、n6、n7、n10およびn13は独立して0−4であり;n8、n9、n11およびn12は独立して0−4であり、ここで、n8とn9の和は少なくとも2であり、n11とn12の和は少なくとも2であり;
    20は、O、NR26、CH=CHおよびC≡Cからなる群より選択され、ここで、R26は、水素、C−Cアルキル、アシルおよびスルホニルからなる群より選択され;
    21、X22、X23、X24、X25およびX26は、(CHm1、O、S(O)q3およびNR27からなる群より独立して選択され、ここで、m1は0−4であり、q3は0−2であり、およびR27は、水素、C−Cアルキル、アシルおよびスルホニルからなる群より選択され;
    11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21およびZ22は、N、N−OおよびCR28からなる群より独立して選択され、ここで、R28は、水素、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、アミド、アミジノ、グアニジノ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、カルボキシ、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、トリフルオロメチル、C−C20アルキル、C−C15シクロアルキル、C−C14複素環、C−C15アリール、C−C14ヘテロアリールからなる群より選択され、ここで、Z11、Z12、Z13およびZ14の群では、その群内の3つ以下はNであり;ここで、Z15、Z16、Z17およびZ18の群では、その群内の3つ以下はNであり;ならびにここで、Z19、Z20、Z21およびZ22の群では、その群内の3つ以下はNであり;ならびに
    (X)は、Aについては式(Ia)のXへの、Bについては式(Ib)のXへの、およびDについては式(Ic)のX11への1つまたは複数の結合部位を示し、(C)は、Aについては式(Ia)のCHRへの、Bについては式(Ib)のCHRへの、およびDについては式(Ic)のCHR12への結合部位を示す。
  2. A、BおよびDは、下記からなる群より独立して選択される、請求項1に記載のライブラリ:
    Figure 2019501188
    式中、(X)は、Aについては式(Ia)のXへの、Bについては式(Ib)のXへの、およびDについては式(Ic)のX11への結合部位を示し、(C)は、Aについては式(Ia)のCHRへの、Bについては式(Ib)のCHRへの、およびDについては式(Ic)のCHR12への結合部位を示す。
  3. 、Z、Z、ZおよびZは、OおよびSからなる群より独立して選択され;ならびにZ、Z、Z、ZおよびZ10はCHである、請求項1に記載のライブラリ。
  4. 11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、Z21およびZ22は、独立してCR27であり、ならびにR27は、水素およびハロゲンからなる群より選択される、請求項1に記載のライブラリ。
  5. 、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびR19は、下記からなる群より独立して選択される、請求項1に記載のライブラリ:
    Figure 2019501188
    式中、(#)は、その基の、前記構造の残りへの結合部位を示す。
  6. 、RおよびR12は、水素、メチルおよびフェニルからなる群より独立して選択される、請求項1に記載のライブラリ。
  7. 、X、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18およびX19は、NHおよびNCHからなる群より独立して選択される、請求項1に記載のライブラリ。
  8. 21、X22、X23、X24、X25およびX26は、CH、CHCH、O、NHおよびNCHからなる群より独立して選択される、請求項1に記載のライブラリ。
  9. 前記少なくとも2つの大環状化合物は、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)からなる群より選択されるたった1つの式から選ばれる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のライブラリ。
  10. 前記少なくとも2つの大環状化合物は、式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)および式(Ie)からなる群より選択される少なくとも2つの異なる式から選ばれる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のライブラリ。
  11. 2〜25の大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  12. 25〜250の大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  13. 250〜1,000の大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  14. 1,000〜10,000の大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  15. 10,000を超える大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  16. 構造1−1334を有するものから選択される大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  17. 構造1335−1467を有するものから選択される大環状化合物を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のライブラリ。
  18. 個々の大環状化合物として合成される、請求項1〜17のいずれか一項に記載のライブラリ。
  19. 少なくとも2つの大環状化合物の混合物として合成される、請求項1〜17のいずれか一項に記載のライブラリ。
  20. 前記大環状化合物は、未溶解固体、シロップまたは油として提供される、請求項1〜17のいずれか一項に記載のライブラリ。
  21. 前記大環状化合物は、有機溶媒、水または緩衝液系に溶解されて提供される、請求項1〜17のいずれか一項に記載のライブラリ。
  22. 前記大環状化合物は、DMSOに溶解されて提供される、請求項1〜17のいずれか一項に記載のライブラリ。
  23. 前記大環状化合物は、0.001−100mMのDMSO溶液として提供される、請求項22に記載のライブラリ。
  24. 前記大環状化合物は、0.01−10mMのDMSO溶液として提供される、請求項22に記載のライブラリ。
  25. 少なくとも1つの多試料ホルダーにおいて配列される、請求項1〜24のいずれか一項に記載のライブラリ。
  26. 前記少なくとも1つの多試料ホルダーは、96、384、1536、3456、6144もしくは9600ウェルを含むマイクロタイタープレートまたは小型チップである、請求項25に記載のライブラリ。
  27. 前記化合物は、前記少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の個々の化合物として分配される、請求項25に記載のライブラリ。
  28. 前記化合物は、前記少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の1を超える化合物として分配される、請求項25に記載のライブラリ。
  29. 請求項1〜24のいずれか一項に記載のライブラリ;ならびに
    少なくとも1つの多試料ホルダー
    を含むキット。
  30. 前記少なくとも1つの多試料ホルダーは、96、384、1536、3456、6144もしくは9600ウェルを含むマイクロタイタープレートまたは小型チップである、請求項29に記載のキット。
  31. 前記化合物は、前記少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の個々の化合物として分配される、請求項29に記載のキット。
  32. 前記化合物は、前記少なくとも1つの多試料ホルダーの各試料中の1を超える化合物として分配される、請求項29に記載のライブラリ。
  33. 請求項1に記載の式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)、または式(Ie)により表される大環状化合物、またはその塩。
  34. 構造1−1334および薬学的に許容される塩からなる群より選択される、請求項33に記載の大環状化合物。
  35. 構造1335−1467および薬学的に許容される塩からなる群より選択される、請求項33に記載の大環状化合物。
  36. 生物学的標的を調節する化合物の同定のための、請求項1〜28のいずれか一項に記載のライブラリまたは請求項33、34または35に記載の少なくとも1つの化合物の使用。
  37. 前記同定は、ハイスループット様式で実施される、請求項36に記載の使用。
  38. 前記生物学的標的は、酵素、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用または核酸−タンパク質相互作用である、請求項36または37に記載の使用。
  39. 前記調節はアゴニズム、拮抗作用、活性化、阻害または受容体逆活性化作用である、請求項36、37または38に記載の使用。
  40. 生物学的標的を調節する化合物の同定において使用するための、請求項1〜28のいずれか一項に記載のライブラリまたは請求項33、34または35に記載の少なくとも1つの化合物。
  41. 前記同定は、ハイスループット様式で実施される、請求項40に記載のライブラリ。
  42. 前記生物学的標的は、酵素、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用または核酸−タンパク質相互作用である、請求項40または41に記載のライブラリ。
  43. 前記調節は、アゴニズム、拮抗作用、活性化、阻害または受容体逆活性化作用である、請求項40、41または42に記載のライブラリ。
  44. 請求項1〜28のいずれか一項に記載のライブラリまたは請求項33、34または35に記載の少なくとも1つの化合物の前記化合物を生物学的標的と接触させ、前記生物学的標的を調節する化合物の同定を得ることを含む、請求項1〜28のいずれか一項に記載の前記ライブラリまたは請求項33、34または35に記載の前記少なくとも1つの化合物を使用する方法。
  45. 前記同定は、ハイスループット様式で実施される、請求項44に記載の方法。
  46. 前記生物学的標的は、酵素、Gタンパク質共役受容体、核内受容体、イオンチャネル、トランスポーター、転写因子、タンパク質−タンパク質相互作用または核酸−タンパク質相互作用である、請求項44または45に記載の方法。
  47. 前記調節は、アゴニズム、拮抗作用、活性化、阻害または受容体逆活性化作用である、請求項44、45または46に記載の方法。
  48. 前記方法は、エクスビボで実施される、請求項44〜47のいずれか一項に記載の方法。
  49. 前記方法は、インビトロで実施される、請求項44〜47のいずれか一項に記載の方法。
  50. 個々の多官能性、保護ビルディングブロックの合成;
    3〜6のビルディングブロックの逐次様式での、反応性官能基の選択的脱保護、続いて付着のサイクルを用いた構築であって、前記ビルディングブロックの1つはオキサゾール、チアゾールまたはイミダゾール環を含む、構築;
    前記構築されたビルディングブロック構造の2つの反応性官能基の選択的脱保護、続いて環化;
    前記環化生成物からの残りの保護基全ての除去;ならびに
    任意で、精製
    を含む、請求項1〜28のいずれか一項に記載のライブラリを調製するプロセス。
  51. 前記最終大環状分子化合物の、スクリーニングに好適な形式への分配をさらに含む、請求項50に記載のプロセス。
  52. 前記ビルディングブロックの構築は、固相上で実施される、請求項50または51に記載のプロセス。
  53. 各個々のビルディングブロックの前記付着は、アミド結合形成、還元的アミノ化、光延反応およびその変形、ならびに求核置換から独立して選択される反応を用いて実施される、請求項50、51または52に記載のプロセス。
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