JP2023173908A - Method and device for producing peptide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ペプチドの製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing peptides.
アミノ酸のポリマーであるペプチドは、医薬品、機能性材料等として利用価値が高く、近年、最も注目されている化合物群である。 Peptides, which are polymers of amino acids, have high utility as pharmaceuticals, functional materials, etc., and are a group of compounds that have received the most attention in recent years.
ペプチドの化学合成方法として、固相合成法が知られている。固相合成法では、伸長させるペプチド鎖の他端を、樹脂担体に結合させた上で、伸長中のペプチド鎖のアミノ基に、新たに添加されたアミノ酸のカルボキシ基を連結させてアミド結合を形成し、ペプチド鎖を伸長させていく。そして、目的のペプチドが得られた後に、ペプチドを担体から分離させる。 Solid phase synthesis is known as a method for chemically synthesizing peptides. In the solid-phase synthesis method, the other end of the peptide chain to be elongated is bonded to a resin carrier, and then the carboxy group of the newly added amino acid is linked to the amino group of the peptide chain being elongated to form an amide bond. formation and elongation of the peptide chain. After the desired peptide is obtained, the peptide is separated from the carrier.
伸長反応の際には、アミド結合に使用される官能基以外の反応性の官能基を、保護基により保護しておくことで、副反応を抑えながらペプチド鎖を伸長させる。より詳細には、新たに添加されるアミノ酸のアミノ基を保護基で保護しておき、そのアミノ酸がペプチド鎖と連結した後に、保護基を除去する(脱保護)。このようにして露出されたアミノ基が、次に添加される新たなアミノ酸のカルボキシ基と連結される。これを繰り返すことによりペプチド鎖を伸長させていく。 During the elongation reaction, reactive functional groups other than those used for the amide bond are protected with protective groups, thereby elongating the peptide chain while suppressing side reactions. More specifically, the amino group of the newly added amino acid is protected with a protecting group, and after the amino acid is linked to the peptide chain, the protecting group is removed (deprotection). The amino group thus exposed is linked to the carboxy group of a new amino acid that is subsequently added. By repeating this process, the peptide chain is elongated.
このようなペプチドの合成を実験室等で手動で行う場合には、ペプチド鎖末端のアミノ基と添加されたアミノ酸のカルボキシ基との縮合反応が終了しているかどうかを、カイザーテストと呼ばれる方法で確認することができる。カイザーテストとは、固相上でニンヒドリン反応を行い、末端アミノ基の残存を検出するという分析法である。ニンヒドリンは、末端アミノ基と反応してルーエマン紫という色素を生成するが、反応が終了している場合には、その色素が生成されないため、ニンヒドリンを加えても無色である場合には、反応が完了している目安となる。 When synthesizing such peptides manually in a laboratory, etc., a method called the Kaiser test is used to check whether the condensation reaction between the amino group at the end of the peptide chain and the carboxy group of the added amino acid has been completed. It can be confirmed. The Kaiser test is an analytical method that performs a ninhydrin reaction on a solid phase and detects the residual terminal amino group. Ninhydrin reacts with the terminal amino group to produce a dye called Luhemann purple, but if the reaction has finished, the dye will not be produced, so if the reaction is colorless even after adding ninhydrin, the reaction has stopped. This is an indication of completion.
このカイザーテストは、検査試薬であるニンヒドリンが第一級アミノ基と特定の第二級アミノ基としか反応できず、プロリン、N-メチルアミノ酸等の第二級アミノ基には反応させることができない。また、カイザーテストは、ニンヒドリンを反応させるのに高温に加熱して5分程度の時間が必要であり、かつ使用したサンプルを再利用できない破壊試験であるという課題がある。カイザーテストが破壊試験となるのは、ニンヒドリンをペプチドの末端アミノ基に共有結合させる必要があり、その結合は可逆的には反応しないためである。 In this Kaiser test, the test reagent ninhydrin can only react with primary amino groups and specific secondary amino groups, and cannot react with secondary amino groups such as proline and N-methyl amino acids. . In addition, the Kaiser test requires heating to a high temperature for about 5 minutes to react with ninhydrin, and is a destructive test in which the used sample cannot be reused. The Kaiser test is a destructive test because it requires covalent bonding of ninhydrin to the terminal amino group of the peptide, and this bond does not react reversibly.
それに対して、近年、カイザーテストに変わる新たな試験方法が提案された(非特許文献1)。この方法で用いる検査試薬によれば、第一級アミノ基及び第二級アミノ基のすべてと反応できるだけではなく、第三級アミノ基とも反応することができる。また、この試薬は、ペプチドと可逆的に反応することができるため、この試験方法は、試験に用いたペプチドを再利用することができる非破壊試験となり、その結果、カイザーテストと比較して、ペプチドの収率を高めることができる。ペプチドは、非常に高価であるため、この試験方法は、非常に有効である。 On the other hand, in recent years, a new test method has been proposed to replace the Kaiser test (Non-Patent Document 1). The test reagent used in this method is capable of reacting not only with all primary and secondary amino groups, but also with tertiary amino groups. Additionally, since this reagent can react reversibly with peptides, this test method is a non-destructive test in which the peptides used in the test can be reused, resulting in The yield of peptides can be increased. This testing method is very effective because peptides are very expensive.
ペプチドの合成を手動で行うのは実験室レベルの場合であり、ペプチドの合成は、通常は、市販されているペプチドの自動合成装置を用いて行われる。自動合成装置は、上記のような反応を短時間、高精度、かつ簡単な操作で行うことができる。 Peptide synthesis is performed manually at the laboratory level, and peptide synthesis is usually performed using a commercially available automatic peptide synthesizer. Automatic synthesis equipment can perform the above reactions in a short time, with high precision, and with simple operation.
ペプチドの自動合成装置では、アミノ酸の縮合反応の都度、内部からペプチドを取り出してカイザーテストを行ってはいない。そのため、自動合成装置では、脱保護時に生じる保護基をUV検出して、縮合反応を間接的にモニタリングしている。したがって、現行の自動合成装置では、アミノ酸とペプチドとの縮合反応のモニタリングを高い精度で定量的に行うことができず、大量の反応試薬を用いて、マイクロ波加熱で反応を進行させることによって、収率の向上を図っている。 Automatic peptide synthesizers do not extract the peptide from the inside and perform the Kaiser test each time the amino acid condensation reaction occurs. Therefore, in automatic synthesizers, the protecting groups generated during deprotection are detected by UV to indirectly monitor the condensation reaction. Therefore, with current automatic synthesis equipment, it is not possible to quantitatively monitor the condensation reaction between amino acids and peptides with high precision. Efforts are being made to improve yield.
本発明は、大量の反応試薬を用いる必要がなく、かつ高い収率でペプチドを製造することができる製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a production method and a production apparatus that can produce peptides in high yield without using a large amount of reaction reagents.
本発明者らは、以下の態様により、上記課題を解決できることを見出した。
《態様1》
自動合成装置を用いた固相合成法によるペプチドの製造方法であって、
保護基を有するアミノ酸を反応系内に供給して、ペプチドの末端アミノ基と反応させる、ペプチド伸長工程、
前記ペプチド伸長工程の後に、前記ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応して着色させることができる検査試薬を前記反応系内に供給する、反応確認工程、及び
前記反応確認工程後に、脱保護剤を前記反応系内に供給する、脱保護工程
を繰り返すことを含む、ペプチドの製造方法。
《態様2》
前記ペプチド伸長工程において、前記反応の化学量論量の3.0倍以下の量で、前記アミノ酸を供給する、態様1に記載のペプチドの製造方法。
《態様3》
前記反応確認工程の後に反応液が着色していたら、前記ペプチド伸長工程をさらに繰り返す、態様1又は2に記載のペプチドの製造方法。
《態様4》
前記ペプチド伸長工程の後で、かつ前記反応確認工程の前に、前記反応系内を洗い出す第1の洗浄工程を含み、かつ
前記反応確認工程の後で、かつ前記脱保護工程の前に、前記反応系内を洗い出す第3の洗浄工程を含まない、態様1~3のいずれか一項に記載のペプチドの製造方法。
《態様5》
前記脱保護工程の後に、前記反応系内を洗い出す第4の洗浄工程を含み、かつさらに前記ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応して着色させることができる検査試薬を前記反応系内に供給する、脱保護確認工程を含む、態様1~4のいずれか一項に記載のペプチドの製造方法。
《態様6》
Fmoc法である、態様1~5のいずれか一項に記載のペプチドの製造方法。
《態様7》
前記検査試薬が、N-ヒドロキシ環状イミド骨格を有する化合物である、態様1~6のいずれか一項に記載のペプチドの製造方法。
《態様8》
態様1~7のいずれか一項に記載の製造方法を実行するためのペプチドの自動合成装置であって、
光学的に透明な窓を有する反応容器、
前記反応容器に試薬を供給する複数の試薬供給容器、
前記窓から反応容器の内部の色を観察するための光学機器、及び
これらを制御するための制御機器、
を具備する、ペプチドの自動合成装置。
《態様9》
前記反応容器が、前記検査試薬の供給位置に対応する位置に前記窓を有する、態様8に記載の装置。
The present inventors have discovered that the above problem can be solved by the following aspects.
《Aspect 1》
A method for producing a peptide by solid phase synthesis using an automatic synthesizer, the method comprising:
a peptide elongation step in which an amino acid having a protecting group is supplied into the reaction system and reacted with the terminal amino group of the peptide;
After the peptide extension step, a reaction confirmation step of supplying a test reagent capable of reversibly reacting with the terminal amino group of the peptide to cause coloration into the reaction system, and after the reaction confirmation step, a deprotecting agent A method for producing a peptide, comprising repeating a deprotection step of supplying peptide into the reaction system.
《Aspect 2》
The method for producing a peptide according to aspect 1, wherein in the peptide elongation step, the amino acid is supplied in an amount that is 3.0 times or less the stoichiometric amount of the reaction.
《Aspect 3》
The method for producing a peptide according to aspect 1 or 2, wherein if the reaction solution is colored after the reaction confirmation step, the peptide extension step is further repeated.
《Aspect 4》
After the peptide extension step and before the reaction confirmation step, a first washing step of washing out the inside of the reaction system, and After the reaction confirmation step and before the deprotection step, the The method for producing a peptide according to any one of aspects 1 to 3, which does not include a third washing step for washing out the inside of the reaction system.
《Aspect 5》
After the deprotection step, a fourth washing step of washing out the inside of the reaction system is included, and a test reagent that can be colored by reversibly reacting with the terminal amino group of the peptide is supplied into the reaction system. The method for producing a peptide according to any one of aspects 1 to 4, comprising a step of confirming deprotection.
《Aspect 6》
A method for producing a peptide according to any one of aspects 1 to 5, which is the Fmoc method.
《Aspect 7》
The method for producing a peptide according to any one of aspects 1 to 6, wherein the test reagent is a compound having an N-hydroxy cyclic imide skeleton.
《Aspect 8》
An automatic peptide synthesizer for carrying out the production method according to any one of aspects 1 to 7, comprising:
a reaction vessel with an optically transparent window;
a plurality of reagent supply containers for supplying reagents to the reaction containers;
an optical device for observing the color inside the reaction container through the window, and a control device for controlling these;
An automatic peptide synthesis device comprising:
《Aspect 9》
9. The apparatus according to aspect 8, wherein the reaction container has the window at a position corresponding to a supply position of the test reagent.
本発明によれば、大量の反応試薬を用いる必要がなく、かつ高い収率でペプチドを製造することができる製造方法及び製造装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a production method and production apparatus that do not require the use of large amounts of reaction reagents and can produce peptides in high yield.
《ペプチドの製造方法》
本発明の方法は、自動合成装置を用いた固相合成法によるペプチドの製造方法であって、保護基を有するアミノ酸を反応系内に供給して、ペプチドの末端アミノ基と縮合反応させる、ペプチド伸長工程、前記ペプチド伸長工程の後に、前記ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応して着色させることができる検査試薬を前記反応系内に供給する、反応確認工程、及び前記着色試薬供給工程後に、反応液が着色していない状態で脱保護剤を供給する、脱保護工程を繰り返すことを含む。
《Peptide production method》
The method of the present invention is a method for producing peptides by solid-phase synthesis using an automatic synthesizer, in which an amino acid having a protecting group is supplied into a reaction system and the peptide is subjected to a condensation reaction with the terminal amino group of the peptide. After the elongation step, the peptide elongation step, a reaction confirmation step of supplying a test reagent capable of reversibly reacting with the terminal amino group of the peptide to cause coloration into the reaction system, and after the coloring reagent supply step. , including repeating the deprotection step of supplying the deprotecting agent in a state where the reaction solution is not colored.
本発明の方法によれば、ペプチドの自動合成装置において、アミノ酸とペプチドとの縮合反応の反応率を定量的にモニタリングすることができる。上記のような検査試薬を反応系内に供給すると、縮合反応が終わっていれば、ペプチドの末端アミノ基には保護基が結合しているため、末端アミノ基が存在していないためペプチドは着色しない。一方で、縮合反応が終わっていない場合には、ペプチドの末端にはアミノ基が存在しているため、検査試薬によってペプチドが着色される。ここで、検査試薬と供給されるアミノ酸との反応率(カイザーテストによる反応率)と色(光の反射率又は透過率)との検量線を事前に作成しておくことで、反応系内の色調を調べれば、反応率を定量的に観測することができる。 According to the method of the present invention, the reaction rate of the condensation reaction between an amino acid and a peptide can be quantitatively monitored in an automatic peptide synthesizer. When the above test reagent is supplied into the reaction system, if the condensation reaction has finished, the terminal amino group of the peptide is bound to a protecting group, so the peptide is colored because there is no terminal amino group. do not. On the other hand, if the condensation reaction is not completed, the peptide is colored by the test reagent because an amino group is present at the end of the peptide. By creating a calibration curve in advance between the reaction rate of the test reagent and the supplied amino acid (reaction rate by Kaiser test) and color (light reflectance or transmittance), it is possible to By examining the color tone, the reaction rate can be observed quantitatively.
しかも、この検査試薬は、溶剤を反応系に供給することによって簡単に洗い出すことができ、市販の自動合成装置でこの工程を簡単に組み込むことができる。 Moreover, this test reagent can be easily washed out by supplying a solvent to the reaction system, and this step can be easily incorporated into commercially available automatic synthesis equipment.
さらに、従来の自動合成装置では、アミノ酸等の反応試薬を、縮合反応の化学量論量の5~10倍程度投入し、数分間のマイクロ波加熱を行うことによって、縮合反応を完了させていたが、本発明の方法によれば、アミノ酸等の反応試薬を大量に使用しないで、初期には反応試薬の量を化学量論量の1.0倍~3.0倍程度の量にしておいて、反応率をモニタリングして反応が完了していない場合には、さらに反応試薬を投入してペプチド伸長工程を行うということが可能になった。 Furthermore, in conventional automatic synthesis equipment, the condensation reaction was completed by adding reaction reagents such as amino acids 5 to 10 times the stoichiometric amount of the condensation reaction and heating them with microwaves for several minutes. However, according to the method of the present invention, large amounts of reaction reagents such as amino acids are not used, and the amount of reaction reagents is initially set to about 1.0 to 3.0 times the stoichiometric amount. It is now possible to monitor the reaction rate and, if the reaction is not completed, add more reaction reagents to carry out the peptide extension step.
これにより、本発明の方法は、未反応の反応試薬を大量に廃棄する従来の方法と比較して、大幅なコスト削減が可能になった。具体的には、アミノ酸残基数が10のペプチドの場合で、本発明の方法を用いれば、従来の方法と比較して、合成にかかるコストを約80%削減という大幅なコストダウンが可能となることが分かった。ペプチドの合成は、コストが非常に掛かるというのが従来の大きな課題であったが、本発明の方法は、その極めて重要なブレイクスルーとなることが分かった。 As a result, the method of the present invention enables a significant cost reduction compared to the conventional method of discarding a large amount of unreacted reaction reagents. Specifically, in the case of a peptide with 10 amino acid residues, using the method of the present invention can significantly reduce the cost of synthesis by approximately 80% compared to conventional methods. I found out that it will happen. Conventionally, peptide synthesis has been extremely expensive, which has been a major problem, but the method of the present invention has been found to be an extremely important breakthrough.
本明細書において、ペプチドとは、一方のアミノ酸のカルボキシ基と他方のアミノ酸のアミノ基とを結合させた3つ以上のアミノ酸からなる小さなタンパク質をいう。ペプチドの合成は、アミノ酸分子を反応系に繰り返し添加する工程を含み、例えば、ペプチド医薬品は、アミノ酸分子を5~30回、特に10~20回程度、繰り返して反応させて製造されることが通常である。本明細書において、自動合成装置とは、アミノ酸の添加を自動で制御して行う装置をいい、自動合成装置は、溶媒等も自動で添加して反応系内の洗浄を自動で行うことができることが好ましい。 As used herein, a peptide refers to a small protein consisting of three or more amino acids in which the carboxy group of one amino acid is bonded to the amino group of the other amino acid. Peptide synthesis involves the process of repeatedly adding amino acid molecules to a reaction system. For example, peptide drugs are usually manufactured by repeatedly reacting amino acid molecules 5 to 30 times, especially 10 to 20 times. It is. In this specification, an automatic synthesis device refers to a device that automatically controls the addition of amino acids, and an automatic synthesis device is capable of automatically adding solvents and the like and automatically cleaning the inside of the reaction system. is preferred.
本明細書において、固相合成法とは、本分野において周知のペプチド合成法のとおりであり、固体担体にリンカー分子を介して固定されているペプチドの末端アミノ基に対して、アミノ酸を添加して反応させる合成法をいう。 As used herein, the solid phase synthesis method refers to a peptide synthesis method well known in the art, in which an amino acid is added to the terminal amino group of a peptide that is fixed to a solid support via a linker molecule. A synthetic method that involves a reaction.
図1に本発明の方法の概略的なフローチャートを示す。 FIG. 1 shows a schematic flowchart of the method of the invention.
〈開始〉
ペプチドの合成開始時では、出発アミノ酸を、必要に応じてリンカー分子を介して固体担体に結合させることができる。これにより、ペプチドのいわゆるC末端が保護される。この固体担体-(リンカー分子-)出発アミノ酸の組合せは、市販されており、それを用いてもよい。この製法方法の開始時においては、このペプチド伸長工程は、ペプチドの末端アミノ基ではなく、固体担体-(リンカー分子-)出発アミノ酸のアミノ基と反応させることができる。また、ペプチド伸長工程に移る前に、固体担体を溶媒で膨潤させる等の本分野で周知の準備工程を含むことができる。
<start>
At the beginning of peptide synthesis, the starting amino acids can be attached to a solid support, optionally via a linker molecule. This protects the so-called C-terminus of the peptide. This solid support-(linker molecule-) starting amino acid combination is commercially available and may be used. At the beginning of the process, the peptide extension step can react with the amino groups of the solid support (linker molecule) starting amino acid rather than the terminal amino groups of the peptide. Additionally, preparatory steps well known in the art, such as swelling the solid support with a solvent, can be included before proceeding to the peptide extension step.
固体担体としては、ペプチドの固相合成に用いられる周知の固体担体を用いることができ、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂、ガラス、多糖(例えば、セルロース、アガロース)等を挙げることができる。固体担体は、多孔質であることができ、例えば、ビーズ、粒子、繊維の形態または他のいずれかの適した形態となることができる。 As the solid carrier, well-known solid carriers used in solid-phase synthesis of peptides can be used, such as polystyrene resins, polyacrylamide resins, polyethylene glycol resins, glass, polysaccharides (e.g., cellulose, agarose), etc. can be mentioned. The solid support can be porous, for example in the form of beads, particles, fibers or any other suitable form.
リンカー分子も、ペプチドの固相合成に用いられる周知のリンカー分子を用いることができる。例えば、リンカー分子は、最終的にペプチドが固体担体から脱離することにより、C末端において遊離酸又は遊離アミドを提供するように設計される。リンカー分子は、4-ヒドロキシメチルフェノキシアセチル-4’-メチルベンジヒドリルアミンのようなペプチド酸、又はベンズヒドリルアミン誘導体のようなペプチドアミド、2-クロロトリルクロライド、4-(α-[2,4-ジメトキシフェニル]Fmoc-アミノメチル)フェノキシ等が挙げられる。 As the linker molecule, well-known linker molecules used in solid phase synthesis of peptides can be used. For example, the linker molecule is designed such that the peptide eventually detaches from the solid support, thereby providing a free acid or free amide at the C-terminus. The linker molecule can be a peptide acid such as 4-hydroxymethylphenoxyacetyl-4'-methylbendihydrylamine, or a peptide amide such as a benzhydrylamine derivative, 2-chlorotolyl chloride, 4-(α-[2,4 -dimethoxyphenyl]Fmoc-aminomethyl)phenoxy, and the like.
出発アミノ酸については、下記のペプチド伸長工程で用いるアミノ酸と同様のものを使用することができる。 As for the starting amino acid, the same amino acids as those used in the peptide extension step described below can be used.
〈ペプチド伸長工程〉
本発明の方法は、保護基を有するアミノ酸を反応系内に供給して、ペプチドの末端アミノ基と反応させる、ペプチド伸長工程を含む。アミノ酸のカルボキシ基とアミノ基とを縮合反応させて、ペプチド結合を形成することができる。
<Peptide extension step>
The method of the present invention includes a peptide elongation step in which an amino acid having a protecting group is supplied into the reaction system and reacted with the terminal amino group of the peptide. A peptide bond can be formed by a condensation reaction between the carboxy group and amino group of an amino acid.
アミノ酸は、ペプチドの合成に用いられる周知のアミノ酸を用いることができ、アミノ末端において保護基(主鎖保護基)を有しており、また側鎖においても側鎖保護基を有していてもよい。 As the amino acid, well-known amino acids used in peptide synthesis can be used, and even if the amino terminal has a protecting group (main chain protecting group) and the side chain also has a side chain protecting group. good.
保護基とは、例えばアミノ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基等の反応性の高い官能基を一時的に保護する目的で使用される原子団をいう。保護基としては、例えば、フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)基、アセチル基、ベンジル基、ベンゾイル基、t-ブトキシカルボニル(Boc)基、t-ブチル基、t-ブチルジメチル基、シリル基、トリメチルシリルエチル基、N-フタルイミジル基、トリメチルシリルエチルオキシカルボニル基、カルバメート基等を挙げることができる。当業者は、反応の条件及び目的に応じ、種々の保護基を使い分けることができる。 The term "protecting group" refers to an atomic group used for the purpose of temporarily protecting a highly reactive functional group such as an amino group, a carboxy group, or a hydroxy group. Examples of the protecting group include fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) group, acetyl group, benzyl group, benzoyl group, t-butoxycarbonyl (Boc) group, t-butyl group, t-butyldimethyl group, silyl group, trimethylsilyl group. Examples include ethyl group, N-phthalimidyl group, trimethylsilylethyloxycarbonyl group, and carbamate group. Those skilled in the art can use various protecting groups depending on the reaction conditions and purpose.
保護基が結合するアミノ酸残基としては、例えば、グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、バリン、ロイシン、チロシン、イソロイシン、フェニルアラニン、ヒスチジン、システイン、メチオニン、リシン、アルギニン、プロリン、チロシン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、トリプトファン等を挙げることができるが、その種類は限定されない。また、アミノ酸残基と糖残基とが、グリコシド結合、アミド結合又は炭素-炭素結合により結合している糖アミノ酸を用いることもでき、その場合、糖残基としては、N-アセチルグルコサミン、N-アセチルガラクトサミン、キシロース、マンノース、ガラクトース、グルコース、フコース、シアル酸、イズロン酸、グルクロン酸、これらの構成糖単位を含むオリゴ糖等を挙げることができる。 Examples of amino acid residues to which the protecting group is attached include glycine, alanine, serine, threonine, valine, leucine, tyrosine, isoleucine, phenylalanine, histidine, cysteine, methionine, lysine, arginine, proline, tyrosine, asparagine, aspartic acid, Examples include glutamine, glutamic acid, tryptophan, etc., but the type thereof is not limited. Furthermore, a sugar amino acid in which an amino acid residue and a sugar residue are bonded through a glycosidic bond, an amide bond, or a carbon-carbon bond can also be used. In that case, the sugar residue may be N-acetylglucosamine, N-acetylglucosamine, - Acetylgalactosamine, xylose, mannose, galactose, glucose, fucose, sialic acid, iduronic acid, glucuronic acid, oligosaccharides containing constituent sugar units of these, and the like.
この工程において、アミノ酸を反応させるために、さらにカップリング剤を用いることができる。そのようなカップリング剤は、本分野で周知であり、例えば、ホスホニウム系縮合剤、ウロニウム系縮合、In-Situ活性化剤(例えば、BOP、HATU、HOBt、HBTU、PyBOP、PyAOP等)等を挙げることができる。これらのカップリング剤は、組み合わせて用いられることが知られており、例えばFmoc法の場合には、さらにジイソプロピルエチルアミン等の有機塩基を組み合わせて用いることができる。 In this step, a coupling agent can further be used to react the amino acids. Such coupling agents are well known in the art and include, for example, phosphonium-based condensing agents, uronium-based condensing agents, in-situ activators (e.g., BOP, HATU, HOBt, HBTU, PyBOP, PyAOP, etc.), and the like. can be mentioned. It is known that these coupling agents are used in combination; for example, in the case of the Fmoc method, an organic base such as diisopropylethylamine can be further used in combination.
また、アミノ酸を反応させるために、反応系内を加熱することができ、特にマイクロ波加熱を行うことで反応時間を短縮化することができる。 Furthermore, in order to react the amino acids, the inside of the reaction system can be heated, and in particular, the reaction time can be shortened by performing microwave heating.
本発明の方法においては、ペプチド伸長工程において、従来のようなアミノ酸の大過剰な供給を行う必要がない。例えば、アミノ酸の供給量は、ペプチドのアミノ基との反応の化学量論量の5.0倍以下、4.0倍以下、3.0倍以下、2.5倍以下、2.0倍以下、1.5倍以下、又は1.2倍以下であってもよい。また、カップリング剤も同様の量にすることができる。 In the method of the present invention, there is no need to supply a large excess of amino acids in the peptide elongation step as in the conventional method. For example, the amount of amino acid supplied is 5.0 times or less, 4.0 times or less, 3.0 times or less, 2.5 times or less, 2.0 times or less of the stoichiometric amount for reaction with the amino group of the peptide. , 1.5 times or less, or 1.2 times or less. Further, the coupling agent can also be used in a similar amount.
〈第1の洗浄工程〉
ペプチド伸長工程の後に、反応系内を洗い出す第1の洗浄工程を行うことができる。洗い出しには、ペプチドの合成に用いられる周知の溶媒を用いることができ、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、メチレンクロライド、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド等の溶媒を用いることができる。本発明の方法において用いられる溶媒としては、この中でも特に、検査試薬の発色性を踏まえると、DMFが好ましい。
<First cleaning step>
After the peptide extension step, a first washing step for washing out the inside of the reaction system can be performed. For washing out, well-known solvents used in peptide synthesis can be used, such as N,N-dimethylformamide (DMF), methylene chloride, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and the like. Among these, DMF is particularly preferable as the solvent used in the method of the present invention, taking into account the coloring properties of the test reagent.
なお、本明細書に記載の他の洗浄工程も、第1の洗浄工程と同様の方法で行うことができる。これにより、未反応のアミノ酸、カップリング剤等を洗い出すことができる。第1の洗浄工程を行うことによって、次の反応確認工程の色調の確認を確実に行うことができる。 Note that the other cleaning steps described in this specification can also be performed in the same manner as the first cleaning step. This allows unreacted amino acids, coupling agents, etc. to be washed out. By performing the first washing step, it is possible to reliably confirm the color tone in the next reaction confirmation step.
〈反応確認工程〉
本発明の方法は、上記工程の後に、検査試薬を反応系内に供給する、反応確認工程を含む。ここで用いる検査試薬は、ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応して着色させることができる試薬であり、例えば非特許文献1に記載のような試薬を用いることができる。
<Reaction confirmation process>
The method of the present invention includes a reaction confirmation step of supplying a test reagent into the reaction system after the above steps. The test reagent used here is a reagent that can be colored by reversibly reacting with the terminal amino group of the peptide, and for example, a reagent as described in Non-Patent Document 1 can be used.
この試薬を添加すると、ペプチドに末端アミノ基が存在している場合には、例えば茶褐色に着色するが、(ペプチドの末端に保護基を有するアミノ酸が結合したことで)ペプチドに末端アミノ基が存在していない場合には、着色しない。また、この着色は、ペプチドの末端アミノ基の残存量に応じて濃い色又は薄い色になるため、検査試薬と供給されるアミノ酸との反応率(カイザーテストによる反応率)と色(光の反射率又は透過率)との検量線を事前に作成しておくことで、反応系内の色調を調べれば、反応率を定量的に観測することができる。 When this reagent is added, if the peptide has a terminal amino group, it will turn brown, for example. If not, do not color. In addition, this coloring becomes dark or light depending on the amount of the terminal amino group of the peptide remaining, so it is important to note that the reaction rate between the test reagent and the supplied amino acid (reaction rate by Kaiser test) and the color (reflection of light) By preparing a calibration curve in advance with respect to the reaction rate or transmittance, the reaction rate can be quantitatively observed by examining the color tone within the reaction system.
したがって、反応確認工程を行って反応率が低かった場合には、同一のアミノ酸を用いたペプチド伸長工程を繰り返すことによって、目的のペプチドの収率を向上させることができる。なお、自動合成装置においては、例えば光源、CCDカメラ及び画像処理装置等によって色調を判別し、ペプチド伸長工程を繰り返すか、又は次の工程に進むかの判定を制御機器に行わせることができる。 Therefore, if the reaction rate is low after performing the reaction confirmation step, the yield of the target peptide can be improved by repeating the peptide elongation step using the same amino acid. In addition, in an automatic synthesis apparatus, the color tone can be determined using, for example, a light source, a CCD camera, an image processing device, etc., and a control device can be made to determine whether to repeat the peptide extension step or proceed to the next step.
ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応する検査試薬は、そのアミノ基とは共有結合では結合せずに、例えばイオン結合によって結合することができ、ペプチドの末端アミノ基と結合して着色したとしても溶媒で洗い出すことでペプチドの末端アミノ基から脱離して脱色することができる。そのような、検査試薬としては、N-ヒドロキシ環状イミド骨格を有する化合物を挙げることができる。そのような化合物としては、例えばN-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)系化合物、N-ヒドロキシナフタルイミド系化合物等を挙げることができる。 A test reagent that reversibly reacts with the terminal amino group of a peptide can be bound to the amino group not by a covalent bond but by, for example, an ionic bond, and may be colored by binding to the terminal amino group of the peptide. By washing out the peptide with a solvent, it can be removed from the terminal amino group of the peptide and decolorized. Examples of such test reagents include compounds having an N-hydroxy cyclic imide skeleton. Examples of such compounds include N-hydroxyphthalimide (NHPI) compounds and N-hydroxynaphthalimide compounds.
NHPI系化合物としては、NHPI及びそれに置換基を有する化合物を挙げることができ、例えば、以下の化学式を有する化合物及びこの化学式の構造をその一部に含む化合物を挙げることができる。 Examples of NHPI-based compounds include NHPI and compounds having substituents thereon, such as compounds having the following chemical formula and compounds containing the structure of this chemical formula as a part thereof.
ここで、R1~R4は、それぞれ水素;アルキル基;脂環式基;芳香族基;複素環基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;チオール基;スルホン酸基;ホスホン酸基等;ニトロ基;アルキルアミノ基;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子からそれぞれ選択することができ、またこれらは共同して、上記のような置換基又は置換元素を含む環状基を形成することができ、例えば、R2及びR3が共同して芳香環、脂肪族環、又は複素環を形成することができ、またN-ヒドロキシコハク酸イミド基となってもよい。 Here, R1 to R4 are hydrogen; alkyl group; alicyclic group; aromatic group; heterocyclic group; hydroxy group; carboxy group; thiol group; sulfonic acid group; phosphonic acid group, etc.; nitro group; alkylamino Groups; each can be selected from halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine, and these can jointly form a cyclic group containing a substituent or substituent element as described above, for example, R2 and R3 can jointly form an aromatic ring, an aliphatic ring, or a heterocycle, and may also be an N-hydroxysuccinimide group.
〈第2の洗浄工程〉
反応確認工程によって、ペプチド伸長工程が完了していないと判断されたら、検査試薬を洗い出すために第2の洗浄工程を行うことができる。ただし、この洗浄工程は行わなくてもよいことがわかった。ペプチドの合成においては、洗浄工程を非常に多く繰り返すのが通常であり、それにより廃液が多く出てコストが掛かる。特に、ペプチドの合成で用いる通常の溶媒は、そのまま廃棄すれば環境汚染の原因となる有害物質であり、その回収処理にも多額のコストがかかる。しかし、本発明者らの検討によれば、検査試薬の存在下であっても、アミノ酸の種類によってはペプチド伸長工程を行うことができた。洗浄工程を実施する必要がないという点は、目的のペプチドを製造するために、ペプチド伸長工程~脱保護工程を場合によっては数十回行う必要があることを考慮すれば、非常に有利である。
<Second cleaning process>
If the reaction confirmation step determines that the peptide extension step is not complete, a second washing step can be performed to wash out the test reagent. However, it has been found that this washing step does not have to be performed. In the synthesis of peptides, it is common to repeat a large number of washing steps, which generates a large amount of waste liquid and increases costs. In particular, ordinary solvents used in peptide synthesis are harmful substances that cause environmental pollution if discarded as is, and their recovery process also requires a large amount of cost. However, according to studies by the present inventors, the peptide elongation step could be performed depending on the type of amino acid even in the presence of a test reagent. The fact that there is no need to carry out a washing step is very advantageous considering that it is necessary to carry out the peptide extension step to deprotection step several dozen times in order to produce the desired peptide. .
第2の洗浄工程を行わずにペプチド伸長工程を行う場合、着色していた反応系内が反応率の向上にともなって色が失われていくということが分かった。ペプチドの合成は、各工程で徹底的に洗浄をして慎重に反応を進めるのが通常であるため、ペプチド伸長工程が、検査試薬の存在下であっても問題なく実行できたというのは非常に予想外であった。 It has been found that when the peptide extension step is performed without performing the second washing step, the colored reaction system loses its color as the reaction rate improves. Peptide synthesis usually requires thorough washing and careful reaction at each step, so it is extremely surprising that the peptide extension step was carried out without any problems even in the presence of test reagents. It was unexpected.
〈第3の洗浄工程〉
反応確認工程によって、ペプチド伸長工程が完了していることを確認したら、検査試薬を洗い出すために第3の洗浄工程を行うことができる。ただし、この洗浄工程は行わなくてもよい。洗浄工程を実施する必要がないという点は、上述のように非常に有利である。本発明者らの検討によれば、第3の洗浄工程を行わなくても、脱保護工程を問題なく行うことができたが、これも非常に予想外であった。なお、第3の洗浄工程を行わない場合、次の工程で投入される脱保護剤と検査試薬とが反応して反応系内が着色するが、第4の洗浄工程を行えば、反応系内も無色化できることがわかった。
<Third cleaning process>
Once it is confirmed through the reaction confirmation step that the peptide extension step has been completed, a third washing step can be performed to wash out the test reagent. However, this cleaning step may not be performed. The fact that there is no need to carry out a cleaning step is, as mentioned above, very advantageous. According to the studies conducted by the present inventors, the deprotection step could be carried out without any problem without performing the third washing step, but this was also very unexpected. Note that if the third washing step is not performed, the deprotecting agent and test reagent introduced in the next step will react and the reaction system will be colored, but if the fourth washing step is performed, the reaction system will be colored. It was also found that it can also be made colorless.
〈脱保護工程〉
本発明の方法は、上記工程の後に、脱保護剤を反応系内に供給する、脱保護工程を含む。これにより、ペプチド伸長工程によってアミノ酸由来の保護基を末端に含むペプチドの保護基を脱離させて、次のペプチド伸長工程の準備を行う。
<Deprotection process>
The method of the present invention includes a deprotection step of supplying a deprotecting agent into the reaction system after the above steps. Thereby, the protecting group of the peptide containing an amino acid-derived protecting group at the terminal is removed in the peptide elongation step, thereby preparing for the next peptide elongation step.
脱保護剤としては、ペプチドの合成に用いられる周知の脱保護剤を用いることができ、保護基の種類に応じて脱保護剤の種類も選択される。例えば、保護基がFmoc基である場合には、脱保護剤としてピペリジン等の弱塩基を選択することができ、保護基がBoc基である場合には、脱保護剤としてトリフルオロ酢酸(TFA)等の強酸を用いることができる。 As the deprotecting agent, a well-known deprotecting agent used in peptide synthesis can be used, and the type of deprotecting agent is selected depending on the type of protecting group. For example, when the protecting group is an Fmoc group, a weak base such as piperidine can be selected as the deprotecting agent, and when the protecting group is a Boc group, trifluoroacetic acid (TFA) can be selected as the deprotecting agent. A strong acid such as can be used.
〈第4の洗浄工程〉
脱保護工程の後、脱保護剤を洗い出すために第4の洗浄工程を行うことができる。脱保護確認工程を行う場合には、この洗浄工程を行うことによって、次の脱保護確認工程の色調の確認を確実に行うことができる。
<Fourth cleaning step>
After the deprotection step, a fourth washing step can be performed to wash out the deprotecting agent. When performing the deprotection confirmation step, by performing this washing step, the color tone in the next deprotection confirmation step can be reliably confirmed.
〈脱保護確認工程〉
本発明の方法は、上記工程の後に、検査試薬を反応系内に供給する、脱保護確認工程を含むことができる。一般的に、ペプチドの合成においては、適切な脱保護剤を選択することで、ペプチド末端の脱保護を完全にできると考えられているため、脱保護確認工程をすることなく、次のペプチド伸長工程等に進むこともできるが、脱保護が確実に行われているかを確認することが好ましい。ここで用いる検査試薬は、上記の反応確認工程で用いられる試薬と同一とすることができる。
<Deprotection confirmation process>
The method of the present invention can include, after the above steps, a deprotection confirmation step of supplying a test reagent into the reaction system. Generally, in peptide synthesis, it is believed that by selecting an appropriate deprotecting agent, complete deprotection of the peptide terminus can be achieved, so the next peptide extension can be carried out without a step to confirm deprotection. Although it is possible to proceed to other steps, it is preferable to confirm whether deprotection has been performed reliably. The test reagent used here can be the same as the reagent used in the reaction confirmation step described above.
この試薬を添加すると、(脱保護によってペプチド末端の保護基が脱離したことで)ペプチドに末端アミノ基が存在している場合には、例えば茶褐色に着色するが、脱保護が終わっておらずペプチドの末端に保護基が存在している場合には、着色しない。この工程でも、検査試薬と供給されるアミノ酸との反応率(カイザーテストによる反応率)と色(光の反射率又は透過率)との検量線を事前に作成しておくことで、反応系内の色調を調べれば、脱保護されている割合を定量的に観測することができる。 When this reagent is added, if the terminal amino group is present in the peptide (due to removal of the protective group at the terminal end of the peptide), the peptide will be colored brown, for example, but the deprotection has not yet been completed. If a protecting group is present at the end of the peptide, it will not be colored. In this process, a calibration curve between the reaction rate of the test reagent and the supplied amino acid (reaction rate by Kaiser test) and color (light reflectance or transmittance) can be created in advance to ensure that the reaction system is By examining the color tone, the degree of deprotection can be quantitatively observed.
脱保護確認工程において、脱保護が不十分であったことが確認された場合には、再度、脱保護工程を行うことができる。脱保護確認工程から脱保護工程に戻る際には、洗浄工程を含む必要がない。 In the deprotection confirmation step, if it is confirmed that the deprotection is insufficient, the deprotection step can be performed again. There is no need to include a washing step when returning from the deprotection confirmation step to the deprotection step.
〈第5の洗浄工程〉
脱保護確認工程によって、脱保護工程が完了していることを確認したら、検査試薬を洗い出すために第5の洗浄工程を行うことができる。ただし、次のペプチド伸長工程に用いるアミノ酸の種類によっては、この洗浄工程は行わなくてもよい。本発明者らの検討によれば、検査試薬の存在下であっても、ペプチド伸長工程を行うことができた。洗浄工程を実施する必要がないという点は、上述のように非常に有利である。
<Fifth cleaning step>
Once the deprotection confirmation step confirms that the deprotection step is complete, a fifth washing step can be performed to wash out the test reagent. However, depending on the type of amino acid used in the next peptide extension step, this washing step may not be performed. According to the studies conducted by the present inventors, the peptide elongation step could be performed even in the presence of a test reagent. The fact that there is no need to carry out a cleaning step is, as mentioned above, very advantageous.
〈終了〉
ペプチドの合成終了時には、ペプチドの末端の脱保護だけではなく、側鎖保護基も脱離させる。また、同様にして、固体担体からも強酸等によって脱離させる。この工程は、用いられる保護基及び固体担体の種類に応じて、本分野で周知の方法によって行うことができる。ペプチドの回収についても、本分野で周知の方法によって行うことができる。
<end>
At the end of peptide synthesis, not only the terminal end of the peptide is deprotected, but also the side chain protecting group is removed. In addition, in the same manner, it is also removed from the solid carrier using a strong acid or the like. This step can be carried out by methods well known in the art, depending on the type of protecting group and solid support used. Recovery of peptides can also be performed by methods well known in the art.
《ペプチドの自動合成装置》
本発明のペプチドの自動合成装置は、例えば、上記のペプチドの製造方法を実行するための装置である。したがって、本発明のペプチドの自動合成装置において用いられる各構成については、上記のペプチドの製造方法に関して説明した構成を参照することができる。また、ペプチドの自動合成装置は市販されており、本発明のペプチドの自動合成装置の非特徴部分について、本明細書において各機器、機構、手段等について特に詳細な言及がない場合には、これらについては当業者であれば周知の自動合成装置からその構成を採用することができる。
《Automatic peptide synthesizer》
The automatic peptide synthesis apparatus of the present invention is, for example, an apparatus for carrying out the above-described peptide production method. Therefore, for each configuration used in the automatic peptide synthesis apparatus of the present invention, reference can be made to the configurations described regarding the above-mentioned peptide manufacturing method. In addition, automatic peptide synthesizers are commercially available, and with respect to non-characteristic parts of the automatic peptide synthesizer of the present invention, unless there is any particular detailed mention of each device, mechanism, means, etc. in this specification, Those skilled in the art can adopt the configuration from a well-known automatic synthesis apparatus.
ペプチドの自動合成装置の1つの実施形態を、図2に示す。 One embodiment of an automated peptide synthesizer is shown in FIG. 2.
このペプチドの自動合成装置100は、光学的に透明な窓11を有する反応容器10、前記反応容器10に試薬を供給する複数の試薬供給容器20、前記窓11から反応容器の内部の色を観察するための光学機器30、及びこれらを制御するための制御機器40を具備する。 This peptide automatic synthesis apparatus 100 includes a reaction container 10 having an optically transparent window 11, a plurality of reagent supply containers 20 for supplying reagents to the reaction container 10, and observation of the color inside the reaction container through the window 11. The optical device 30 is equipped with an optical device 30 for controlling the optical device 30, and a control device 40 for controlling the optical device 30.
反応容器10には、アミノ酸が結合した固体担体が充填されている。反応容器10には、光学的に透明な窓11が存在しており、それにより光学機器30によって、内部の着色状態を観察できるようになっている。 The reaction vessel 10 is filled with a solid carrier to which amino acids are bound. An optically transparent window 11 is present in the reaction container 10, so that the colored state inside can be observed using an optical device 30.
反応容器10の窓11は、反応容器10の検査試薬が供給される位置に対応する位置に存在していることが好ましい。本発明者らの検討によれば、反応系内の全体に着色状態が拡がるには多少の時間がかかることが判明した。これは、検査試薬が反応容器10内に供給された場合、検査試薬が反応系に接触した直後に反応系が着色されるのに対して、内部の撹拌状態次第では、着色の拡がりに時間がかかるためと考えられる。それに対して、この実施形態では、検査試薬が供給される位置付近に窓11を設置する、又は窓11の付近に検査試薬を供給することによって、検査試薬の供給直後から、内部の色調を判別可能となるため好ましい。 The window 11 of the reaction vessel 10 is preferably located at a position corresponding to the position of the reaction vessel 10 to which the test reagent is supplied. According to studies conducted by the present inventors, it has been found that it takes some time for the colored state to spread throughout the reaction system. This is because when a test reagent is supplied into the reaction container 10, the reaction system becomes colored immediately after the test reagent comes into contact with the reaction system, but depending on the internal stirring state, it takes time for the coloring to spread. This is thought to be due to this. In contrast, in this embodiment, by installing the window 11 near the position where the test reagent is supplied or by supplying the test reagent near the window 11, the internal color tone can be determined immediately after the test reagent is supplied. This is preferable because it makes it possible.
反応容器10は、廃液容器12とも接続することができ、各洗浄工程の際には、反応容器10内から溶媒等が廃液容器12に洗い出される。 The reaction vessel 10 can also be connected to a waste liquid container 12, and during each washing process, solvents and the like are washed out from inside the reaction vessel 10 into the waste liquid container 12.
反応容器10は、不活性ガスを内部に供給するためのガス供給管13とも接続することができ、これにより反応容器10の内部に不活性ガスを供給して、内部を撹拌することができる。 The reaction container 10 can also be connected to a gas supply pipe 13 for supplying an inert gas to the inside, and thereby the inert gas can be supplied to the inside of the reaction container 10 and the inside can be stirred.
複数の試薬供給容器20は、例えば、アミノ酸用供給容器20a、カップリング剤用供給容器20b、溶剤用供給容器20d、検査試薬用供給容器20dを含むことができ、さらに脱保護剤用供給容器を含むほか、例えばアミノ酸用供給容器もアミノ酸の種類に応じた個数を含むことができる。これらの試薬供給容器20から反応容器10には、試薬供給管21a~21dを通じて試薬を投入することができ、試薬供給管は、図示されていないが、試薬供給装置の数だけ存在することができる。 The plurality of reagent supply containers 20 can include, for example, an amino acid supply container 20a, a coupling agent supply container 20b, a solvent supply container 20d, and a test reagent supply container 20d, and further include a deprotection agent supply container. In addition to this, for example, amino acid supply containers can also include the number of amino acids depending on the type of amino acid. Reagents can be introduced from these reagent supply containers 20 into the reaction container 10 through reagent supply pipes 21a to 21d, and although not shown, there can be as many reagent supply pipes as there are reagent supply devices. .
また、試薬供給容器20は、制御機器40とも接続されており、制御機器40によって制御されたタイミング及び供給量で、自動で薬液が反応容器10に供給できるようになっている。 The reagent supply container 20 is also connected to a control device 40, so that the chemical solution can be automatically supplied to the reaction container 10 at a timing and supply amount controlled by the control device 40.
光学機器30としては、例えば、光源及びCCDカメラが組み合わされて用いられる。光学機器30は、制御機器40と接続されており、必要なタイミングで内部の色調を判別し、ペプチド伸長工程を繰り返すか、又は次の工程に進むかの判定を制御機器に行わせることができる。 As the optical device 30, for example, a combination of a light source and a CCD camera is used. The optical device 30 is connected to the control device 40, and can determine the internal color tone at necessary timing and cause the control device to determine whether to repeat the peptide extension step or proceed to the next step. .
光学機器30は、さらにカメラで撮影した画像を処理する画像処理装置を含むことができる。画像処理装置は、制御機器40と共通していてもよく、独立した部品であってもよい。 The optical device 30 can further include an image processing device that processes images taken by the camera. The image processing device may be common to the control device 40 or may be an independent component.
制御機器40は、ペプチドの自動合成装置の各機器を制御して、上記のペプチドの製造方法を実行する。制御機器40は、電子制御ユニット(ECU)であってもよく、これはCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備えることができる。これにより、制御機器40は、各機器の制御を実行することができる。 The control device 40 controls each device of the automatic peptide synthesizer to execute the above-described peptide manufacturing method. The control device 40 may be an electronic control unit (ECU), which is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, a ROM that stores processing programs and a ROM that temporarily stores data. It can be equipped with a RAM, an input/output port, and a communication port. Thereby, the control device 40 can control each device.
このペプチドの自動合成装置100は、反応容器10の内部温度を調整するための反応促進システム50を有する。反応促進システム50は、単に温度調整機能を有するだけであってもよいが、好ましくは本分野で周知のマイクロ波加熱装置であることができる。また、この反応促進システム50は、反応容器10の周囲のジャケット52に冷却水を循環させるための冷却水循環装置51、及び光ファイバー等を用いた温度計測装置53と組み合わせて用いられることが好ましい。これらと制御機器40によって反応を制御することができる。 This automatic peptide synthesis apparatus 100 has a reaction promotion system 50 for adjusting the internal temperature of the reaction vessel 10. The reaction acceleration system 50 may merely have a temperature regulating function, but preferably can be a microwave heating device as is well known in the art. Further, this reaction promotion system 50 is preferably used in combination with a cooling water circulation device 51 for circulating cooling water through the jacket 52 around the reaction vessel 10, and a temperature measuring device 53 using an optical fiber or the like. The reaction can be controlled by these and the control device 40.
本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
実験1:本発明の方法による収率の確認
以下の化学式のペプチドをFmoc法による固相合成法によって合成した。
Experiment 1: Confirmation of yield by the method of the present invention A peptide having the following chemical formula was synthesized by solid phase synthesis using the Fmoc method.
ここで、実施例1の方法では、各アミノ酸の反応終了時に、NHPIを反応系に添加して無色となっていることを確認した上で、脱保護工程、洗浄工程、及び次のペプチド伸長工程へと進み、これを繰り返すことで上記ペプチドを合成した。得られた収量は、16mgであり、収率は25%であった。この例においては、手動で合成を実行したが、自動合成装置で同様の方法で行えば、同様の収量及び収率が得られることが示唆された。また、ここでは、アミノ酸等の試薬量を、化学量論量の3.0倍用いて合成をした。 Here, in the method of Example 1, at the end of the reaction of each amino acid, NHPI is added to the reaction system and after confirming that the reaction system is colorless, the deprotection step, the washing step, and the next peptide extension step are carried out. By repeating this process, the above peptide was synthesized. The obtained yield was 16 mg, and the yield was 25%. In this example, the synthesis was carried out manually, but it was suggested that similar yields and yields could be obtained in a similar manner on an automated synthesizer. Moreover, here, the synthesis was performed using 3.0 times the stoichiometric amount of reagents such as amino acids.
比較例1の方法では、各アミノ酸の反応終了時に、カイザーテストによって反応が終了していることを確認したこと以外は、実施例1と同様にして上記ペプチドを合成した。得られた収量は、13mgであり、収率は20%であった。 In the method of Comparative Example 1, the above peptide was synthesized in the same manner as in Example 1, except that at the end of the reaction of each amino acid, the completion of the reaction was confirmed by Kaiser test. The amount obtained was 13 mg, which was a yield of 20%.
比較例2の方法では、市販の自動合成装置(EYELA GPS-1000CP、東京理化器械株式会社)を用いて、上記のペプチドを合成した。ここでは、出発アミノ酸の量は、実施例1と同量としたものの、各アミノ酸等の試薬量を、化学量論量の10倍用いて合成をする。得られる収量は、最大で16mgであり、収率は最大で25%となる。 In the method of Comparative Example 2, the above peptide was synthesized using a commercially available automatic synthesizer (EYELA GPS-1000CP, Tokyo Rikakikai Co., Ltd.). Here, although the amount of starting amino acids was the same as in Example 1, synthesis was performed using 10 times the stoichiometric amount of reagents for each amino acid, etc. The yield obtained is at most 16 mg, and the yield is at most 25%.
実験2:各検査試薬による着色の参考的検討
表1に示した検査試薬1のNHPIと、NHPIと比較的類似の構造を有する検査試薬2~8を用いて、Leu残基を有する各ペプチドの脱保護工程後に着色するかどうかの検討を行った。
Experiment 2: Reference study of coloring by each test reagent Using NHPI, test reagent 1 shown in Table 1, and test reagents 2 to 8, which have a relatively similar structure to NHPI, each peptide having a Leu residue was We investigated whether coloring should occur after the deprotection step.
検査試薬2~8では、アミノ酸を反応させてペプチドのN末端に保護機がある状態と、脱保護後の状態とで、着色に大きな違いが見られなかったが、検査試薬1(NHPI)では、脱保護後でのみ鮮やかなオレンジ色に着色した。 In test reagents 2 to 8, there was no significant difference in coloring between the state in which the amino acid was reacted and the peptide had a protector at its N-terminus, and the state after deprotection, but in test reagent 1 (NHPI), , colored bright orange only after deprotection.
さらに、表2に示した検査試薬1のNHPIと、NHPIと比較的類似の構造を有する検査試薬9~17を用いて、Leu残基を有する各ペプチドの脱保護工程後に着色するかどうかの検討を行った。
検査試薬9~17では、アミノ酸を反応させてペプチドのN末端に保護機がある状態と、脱保護後の状態とで、着色に大きな違いが見られた。検査試薬9~12では、脱保護後では薄いオレンジ色に着色し、検査試薬13~17では、脱保護後に茶褐色~黒に着色した。 For test reagents 9 to 17, a large difference in coloration was observed between the state in which a protector was present at the N-terminus of the peptide by reacting with amino acids and the state after deprotection. Test reagents 9 to 12 were colored pale orange after deprotection, and test reagents 13 to 17 were colored brown to black after deprotection.
これらの結果からは、検査試薬として機能するためには、芳香環とイミドのカルボニル部分との間の電子共鳴が重要であることが示唆された。 These results suggested that electronic resonance between the aromatic ring and the carbonyl moiety of the imide is important for the imide to function as a test reagent.
10 反応容器
11 窓
12 廃液容器
13 ガス供給管
20 試薬供給容器
21 試薬供給管
30 光学機器
40 制御機器
50 反応促進システム
51 冷却水循環装置
52 ジャケット
53 温度計測装置
100 自動合成装置
10 Reaction container 11 Window 12 Waste liquid container 13 Gas supply pipe 20 Reagent supply container 21 Reagent supply pipe 30 Optical equipment 40 Control equipment 50 Reaction promotion system 51 Cooling water circulation device 52 Jacket 53 Temperature measurement device 100 Automatic synthesis device
Claims (9)
保護基を有するアミノ酸を反応系内に供給して、ペプチドの末端アミノ基と反応させる、ペプチド伸長工程、
前記ペプチド伸長工程の後に、前記ペプチドの末端アミノ基と可逆的に反応して着色させることができる検査試薬を前記反応系内に供給する、反応確認工程、及び
前記反応確認工程後に、脱保護剤を前記反応系内に供給する、脱保護工程
を繰り返すことを含む、ペプチドの製造方法。 A method for producing a peptide by solid phase synthesis using an automatic synthesizer, the method comprising:
a peptide elongation step in which an amino acid having a protecting group is supplied into the reaction system and reacted with the terminal amino group of the peptide;
After the peptide extension step, a reaction confirmation step of supplying a test reagent capable of reversibly reacting with the terminal amino group of the peptide to cause coloration into the reaction system, and after the reaction confirmation step, a deprotecting agent A method for producing a peptide, comprising repeating a deprotection step of supplying peptide into the reaction system.
前記反応確認工程の後で、かつ前記脱保護工程の前に、前記反応系内を洗い出す第3の洗浄工程を含まない、請求項1に記載のペプチドの製造方法。 After the peptide extension step and before the reaction confirmation step, a first washing step of washing out the inside of the reaction system, and After the reaction confirmation step and before the deprotection step, the The method for producing a peptide according to claim 1, which does not include a third washing step of washing out the inside of the reaction system.
光学的に透明な窓を有する反応容器、
前記反応容器に試薬を供給する複数の試薬供給容器、
前記窓から反応容器の内部の色を観察するための光学機器、及び
これらを制御するための制御機器、
を具備する、ペプチドの自動合成装置。 An automatic peptide synthesizer for carrying out the production method according to any one of claims 1 to 7, comprising:
a reaction vessel with an optically transparent window;
a plurality of reagent supply containers for supplying reagents to the reaction containers;
an optical device for observing the color inside the reaction container through the window, and a control device for controlling these;
An automatic peptide synthesis device comprising:
9. The apparatus according to claim 8, wherein the reaction container has the window at a position corresponding to a supply position of the test reagent.
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