JP4271658B2 - 固相結合ｃｔｃ樹脂のリサイクル方法 - Google Patents
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Description
トリチル樹脂は、有用な固相結合保護基であり、元々は、固相ペプチド合成に対して開発され、さらに、固相有機合成にも使用されている。固相結合塩化２−クロロトリチル（２−ＣＴＣ樹脂）は、市販されており［ＣＢＬ Patras］、架橋ポリスチレン（Ｐｓ）または改質ポリスチレン（例えば、tentagel, ポリエチレングリコールでグラフトされたポリスチレン）［１：カタログＡＣＴ、Noviabiochem］に基づいている。２−ＣＴＣリンカーは酸不安定性樹脂であり、その優れた特性のゆえに、新規なリンカー技術において重要な役割を果たしている［２：THL 1997, 6347, 2629; Int. J. Pep. Prot. Res. 37 (1991) 513］。２−ＣＴＣ樹脂からのペプチドの切断は、非常に温和な酸性条件下で処理することにより達成できる（例えば、希ＴＦＡ／ＤＣＭ、ＡｃＯＨ／ＤＣＭ、ＨＦＩＰ）［１，３：Liebigs A. 1988, 1079, THL 1997, 7299］。高価［１］で有益な合成手段であるにもかかわらず、固相合成における「使用済み２−ＣＴＣ樹脂」のリサイクルに対する、活性の損失が全くない、簡単で、効率がよく、穏やかで、再現性のある実験的記述は、これまでに、文献中で知られていない。
２−ＣＴＣ樹脂を２−クロロトリフェニルカルビノール樹脂（２−ＣＴ−ＯＨ樹脂）から合成するためには、類似の方法でのトリフェニルメタノール樹脂からの親の塩化トリチル樹脂の実験手法［４：THL 1989, 3943; Can J. Chem. 54 (1976) 926］、またはより詳細には［１，５：THL 1998, 3241; ６：React. Funct. Polym. 41(1999) 111］を参照されたい。
ＷＯ０１／８５７５８Ａ２［７］は、ＣＨ2Ｃｌ2中のＨＣｌでのカルボン酸（例えば、好ましくはトリフルオロ酢酸）トリチルエステル樹脂のリサイクルを開示している。トリフルオロ酢酸トリチルエステルは加水分解を受けやすく［８：Z. Phy. Chem. 113 (1978) 199］、それ故、取り扱いが難しいという事実は別にして、［７］に記載の実施例の再実験では、使用前活性塩化物［６］の含量は７７％が達成されたのみであった。
２−ＣＴＣ樹脂にＦｍｏｃ−アミノ酸をロードした後、未反応活性部位をアルコール、特にメタノールで末端封止し、Ｆｍｏｃ保護基をアミン、特にピペリジンで脱保護し［１，９：Ｆｍｏｃ固相ペプチド合成におけるW. C. Chan, P. D. White］、樹脂中で一定の量のメチルエーテルとアミン構造に導かれる。これらのサブ構造は、リサイクル工程の収率、ひいてはリサイクルされた樹脂の活性（活性塩化物の含量）を減少させる。
驚くことに、使用済み２−ＣＴＣ樹脂（式IIの化合物を含む）の反応を塩素化剤と有機溶媒の存在下に行うことにより、再生された２−ＣＴＣ樹脂は、予期しないことに、使用前活性塩化物［６］の含量を達成することがここに見出された。さらに、「使用済み樹脂」の上記のリサイクルは、式IIの化合物（ここでＲは下で定義されるとおりである）が２−ＣＴＣ樹脂へ変換されるため、驚くことに、定量的に起こることが見出された。リサイクルされた２−ＣＴＣ樹脂は、成功裡に、Ｆｍｏｃ−Ｔｒｐ（Ｂｏｃ）またはＦｍｏｃ−Ｌｅｕ［９：p.217］をロードした。有機溶媒存在下でのＨＣｌによる塩素化は、同じく、２−ＣＴ−ＯＨ樹脂の２−ＣＴＣ樹脂への変換に適用可能である。
本発明は、式Ｉ：
（式中、Ｐｓは、ポリマー状支持体であり、ｎは、以下の意味：１≧ｎ＞０を有する）
の固相結合塩化２−クロロトリチル（２−ＣＴＣ樹脂）の製造方法であって、塩素化剤と有機溶媒の存在下における式II：
の固相結合塩化２−クロロトリチル（２−ＣＴＣ樹脂）の製造方法であって、塩素化剤と有機溶媒の存在下における式II：
（式中、Ｒは、ＯＨまたは／およびＯＣ1-4アルキルまたは／およびＮＲ’Ｒ”であり、ここでＲ’およびＲ”は、互いに独立に、Ｃ1-4アルキルを表すか、あるいはＲ’およびＲ”は、それらが結合している窒素と一緒になって、５〜８員環のヘテロ環基を表す）
の固相結合２−クロロトリチルの反応を含む、製造方法を記述する。
の固相結合２−クロロトリチルの反応を含む、製造方法を記述する。
さらなる実施態様において、反応は、ＲがＯＨ、ＯＣＨ3、ＯＣ2Ｈ5、ＯＣ3Ｈ7であって、Ｒ’およびＲ”が互いに独立に、メチル、エチルを表すか、またはＲ’およびＲ”がそれらが結合している窒素と一緒になってピペリジンを表す場合、最も好ましくは、ＲがＯＨまたは／およびＯＣＨ3または／およびピペリジンである場合に、ＨＣｌと有機溶媒の存在下に行われる。
本発明内において、用語「ポリマー状支持体」は、固相合成において使用するのに好適なポリマー樹脂、またはこれらのポリマー樹脂に類似の合成特性を有するポリマーが固体支持体もしくは固相合成に使用するのに好適な改質シリカゲルに結合している表面、好ましくは（０〜２５％ジビニルベンゼンで架橋された）ポリスチレン、より好ましくは０〜１０％ジビニルベンゼンで架橋されたもの、最も好ましくは１％ジビニルベンゼンで架橋されたものを意味する。
本発明内において、用語「固相結合２−クロロトリチル」は、上記のポリマー状支持体に結合した２−クロロトリチルを意味する。
本発明内において、値「ｎ」は、以下の意味：１≧ｎ＞０を有し、したがって、値「ｎ」は、０〜１の間であり、１を含む。好ましい実施態様において、値「ｎ」は、以下の意味：０．９≧ｎ≧０．５を有する。
本明細書で使用する用語「アルキル」は、１〜４個の炭素原子を含む、場合により置換されていてもよい、直鎖または分枝鎖の炭化水素残基を意味し、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、１−ｓｅｃ−ブチル、イソブチルおよびｔｅｒｔ−ブチルである。好ましくは、用語「アルキル」は、１〜３個の炭素原子を含む、場合により置換されていてもよい、直鎖または分枝鎖の炭化水素残基を意味する。より好ましくは、用語「アルキル」は、メチルまたはエチル基を意味する。最も好ましくは、用語「アルキル」は、メチル基を意味する。
本発明内において、ＲがＯＨまたは／およびＯＣ1-4アルキルまたは／およびＮＲ’Ｒ”であり、ここでＲ’およびＲ”は、互いに独立に、Ｃ1-4アルキルを表すか、あるいはＲ’およびＲ”は、それらが結合している窒素と一緒になって、５〜８員環のヘテロ環基を表す（好ましくは、ＲがＯＨ、ＯＣＨ3、ＯＣ2Ｈ5、ＯＣ3Ｈ7、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミンまたは／およびピペリジンであり；最も好ましくは、ＲがＯＨまたは／およびＯＣＨ3または／およびピペリジンである）、式IIの化合物が使用される。
ＯＨとＯＣ1-4アルキルとＮＲ’Ｒ”の比は、１００：０：０〜０：１００：０〜０：０：１００の間である。好ましい実施態様においては、ＲがＯＨである式IIの化合物が多く含まれる。
本発明内で、用語ＮＲ’Ｒ”に関する５〜８員環のヘテロ環基は、以下のもの：ピロリジニル、ピペリジニルである。
本発明に従うと、ペプチド切断［１，３］後に、例えば、Ｔ−２０またはＴ−１２４９［１０：US 5,464,933, US 6258782］の場合において、ピリジン（痕跡量の水）でクエンチして得られる「使用済み樹脂」（式II）は、塩素化剤と有機溶媒の存在下での洗浄（例えば、ジオキサン）の後にリサイクルされる。「使用済み樹脂」中のカルビノールサブ構造は、ＩＲスペクトル法（νOH＝３５６６cm-1）により確認できた。痕跡量のメタノール（「使用済み樹脂」中の最小−ＯＣＨ3含有の証拠）は、リサイクル実験の濾液中においてＧＣにより、また「使用済み樹脂」の元素分析による窒素含量により検出可能であった。リサイクル反応は、有機溶媒：例えば、トルエン、クロロベンゼン、ＣＨ2Ｃｌ2、ＤＭＳＯ、ＮＭＰ（１−メチル−２−ピロリジノン）、ＤＭＦ、ＨＣｌガスの高吸収容量を有するエーテルまたは環状エーテル（例えば、アルキルエーテル、ＤＭＥ、ジグリム、ＴＨＦまたはジオキサン）中で行うことができる。リサイクル反応は、好ましくは、ＴＨＦまたはジオキサン存在下、最も好ましくは、ジオキサン存在下で行われる。
さらに、リサイクル反応は、有機化学についての教科書（例えば、J. March (1992), "Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure", 4th ed. John Wiley & Sons）から公知の塩素化剤、例えば、ＰＣｌ5、ＰＣｌ3、ＰＯＣｌ3、ＳＯＣｌ2、ＣＨ3ＣＯＣｌ、ＣＯ2Ｃｌ2、（ＣＨ3）3ＳｉＣｌまたはＨＣｌで行われる。好ましい塩素化剤は、ＰＣｌ5、ＰＣｌ3、ＰＯＣｌ3またはＨＣｌであり、最も好ましい塩素化剤はＨＣｌである。
さらなる実施態様において、本発明は、単回パーコレーションまたは反復パーコレーションで行われる。
より好ましい実施態様において、方法は、過剰のＨＣｌで行われる。
反応は、０℃〜１１０℃の間の温度で、好ましくは、０〜５０℃の間の温度で、最も好ましくは、１０℃〜２５℃の間の温度で行われる。
反応は、ＨＣｌ含量が約１０〜２０ｇ／１００ml、最も好ましくは、２０ｇ／１００mlを超える、有機溶媒（好ましくは、ジオキサンまたはＴＨＦ、最も好ましくはジオキサン）中で行われる。
本発明のより好ましい実施態様において、反応は、ＨＣｌ含量が０を超え約４０ｇ／１００ml、好ましくは、１０〜３５ｇ／１００ml、最も好ましくは、２０〜３０ｇ／１００mlである、有機溶媒（好ましくは、ジオキサンまたはＴＨＦ、最も好ましくはジオキサン）中で行われる。
反応は、６〜９６時間、好ましくは、１７〜９６時間、最も好ましくは２１〜２４時間で行われる。
実験の部
ガラスフリットボトムを有する二重壁ジャケット反応器において、５ｇの純粋な「使用済み樹脂」（式II）を、場合により有機溶媒中での前処理（表１）と溶媒の吸引の後、特定の反応温度（Ｔ：表１）で、特定の反応時間（ｔ：表１）、溶解された塩素化剤（表１）を有する有機溶媒（表１）中でゆっくりと攪拌した。反応溶媒のパーコレーションと吸引が完結した後、残存樹脂を反応溶媒で洗浄し、ヘキサンで処理し、真空下、３５℃で乾燥した。リサイクルされた２−ＣＴＣ樹脂（式Ｉ）の活性塩化物の含量（表１）を測定し［６］、元素分析によるその窒素含量は、検出限界以下であった。未使用の２−ＣＴＣ樹脂（式Ｉ）は、使用前活性塩化物含量：〜１．２７mol/kgを有していた。「使用済み樹脂」（式II）は、使用前活性塩化物［６］を全く有さず、ＲがＯＣ1-4アルキルである式IIの化合物の含量は、５％未満で、０％より多く、窒素含量は、０．２％未満で、０％より多かった。
ガラスフリットボトムを有する二重壁ジャケット反応器において、５ｇの純粋な「使用済み樹脂」（式II）を、場合により有機溶媒中での前処理（表１）と溶媒の吸引の後、特定の反応温度（Ｔ：表１）で、特定の反応時間（ｔ：表１）、溶解された塩素化剤（表１）を有する有機溶媒（表１）中でゆっくりと攪拌した。反応溶媒のパーコレーションと吸引が完結した後、残存樹脂を反応溶媒で洗浄し、ヘキサンで処理し、真空下、３５℃で乾燥した。リサイクルされた２−ＣＴＣ樹脂（式Ｉ）の活性塩化物の含量（表１）を測定し［６］、元素分析によるその窒素含量は、検出限界以下であった。未使用の２−ＣＴＣ樹脂（式Ｉ）は、使用前活性塩化物含量：〜１．２７mol/kgを有していた。「使用済み樹脂」（式II）は、使用前活性塩化物［６］を全く有さず、ＲがＯＣ1-4アルキルである式IIの化合物の含量は、５％未満で、０％より多く、窒素含量は、０．２％未満で、０％より多かった。
表１に示されたデータから、本発明に従う反応を行うことにより、再生された２−ＣＴＣ樹脂は、予期せぬことに、使用前活性塩化物の含量を達成した。
Claims (6)
- 式Ｉ：
の固相結合塩化２−クロロトリチル（２−ＣＴＣ樹脂）の製造方法であって、ＨＣｌと有機溶媒の存在下における式II：
の固相結合２−クロロトリチルの反応を含む、製造方法。 - 有機溶媒が、トルエン、クロロベンゼン、ＣＨ2Ｃｌ2、ＤＭＳＯ、ＮＭＰ、ＤＭＦ、アルキルエーテル、ＤＭＥ、ジグリム、ＴＨＦまたはジオキサンである、請求項１記載の方法。
- ｎが、以下の意味：０．９≧ｎ≧０．５を有する、請求項１または２記載の方法。
- 反応温度が、０〜１１０℃の間である、請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
- ジオキサン中のＨＣｌ含量が、０を超え４０ｇ／１００mlまでである、請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
- 反応時間が、６〜９６時間である、請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
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