JP4463515B2 - L−アンセリンの合成法 - Google Patents
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Description
この文献は、3−メチル−L−ヒスチジンから出発し、メチルエステル化後、アミノ基がベンジルオキシカルボニル基で保護されたβ−アラニンの酸アジドと反応させてアミノ基が保護されたN−β−アラニル−L−ヒスチジンとし、加水分解によりアミノ基を脱保護してアンセリンを29%の収率で得たと報告している。
この文献は、3−メチル−L−ヒスチジンのリチウム塩に、フタリル−β−アラニンとエチルクロロカーボネートとを反応させてフタリル−β−アラニル−3−メチル−L−ヒスチジンとし、ヒドラジンとの反応によりフタリル基を外し、収率36%でアンセリンを合成したと報告している。
実施例12および13がアンセリンの合成法に関する。やはり3−メチル−L−ヒスチジンから出発し、これにシアン酢酸エチルエステルを反応させてN−シアノアセチル−3−メチル−L−ヒスチジンとし、ロジウムを触媒として接触還元し、粗収率約29%でアンセリンを合成している。
a)フタリル−L−カルノシンのカルボキシル基をアルキルエステル化して保護するステップ、
b)フタリル−L−カルノシンエステルのイミダゾール環の1位の窒素をアシル化により保護するステップ、
c)アシル化フタリル−L−カルノシンエステルのイミダゾール環の3位のへメチル基を導入し、同時に脱アシル化するステップ、
d)生成したフタリル−L−アンセリンアルキルエステルをフタリル−L−アンセリンへ加水分解するステップ、および
e)生成したフタリル−L−アンセリンからフタリル保護基を除去し、L−アンセリンを得るステップを含む。
先に述べたように、フタリル−L−カルノシンはL−カルノシン合成のための中間体として既知物質である。この化合物は通常塩酸塩として得られる。この化合物のカルボキシル基のエステル化は、炭素数6以下の低級アルカノールに懸濁し、酸触媒の存在下還流加熱するエステル化の常法によって行うことができる。エステル化の目的はカルボキシル基の一時的保護であるから、沸点が低く加水分解の容易なメタノールまたはエタノールが好ましい。触媒はp−トルエンスルホン酸のような有機スルホン酸が好ましい。
ステップb)においては、フタリル−L−カルノシンエステルのイミダゾール環の1位のN原子をアシル化し、副反応から保護する。アシル保護基としては、メチル化と同時におこる脱保護の容易さからベンゾイル基が好ましい。ペプチド合成の分野で同じ目的に使用されるt−ブトキシカルボニル基や、ベンジルオキシカルボニル基およびエトキシカルボニル基、さらにアセチル基のような他のアシル基で保護することも勿論可能である。
アシル化したフタリル−L−カルノシンエステルをDMFのような不活性有機溶媒に溶解し、メチル化試薬を添加し、反応終了まで常温で攪拌する。その後反応混合物を減圧濃縮し、残渣を水に溶解し、不純物を酢酸エチルのような有機溶媒で抽出して除去し、水層に炭酸水素ナトリウムのようなアルカリを添加し、析出する結晶を採取する。メチル化と同時にアシル保護基は脱保護され、得られる結晶はフタリル−L−アンセリンアルキルエステルである。
これらのステップは同一反応器内で連続して実施するのが有利である。
攪拌機つきフラスコに水84mlと、炭酸水素ナトリウム22.4gと、L−ヒスチジン塩酸塩モノヒドラート14.0gを加え、均一に溶解する。これへN−フタリル−β−アラニルクロライドの理論量を含むトルエン溶液を滴下し、1時間攪拌する。攪拌を停止して静置し、トルエン層を傾しゃして除去し、水層へ6N HCl 12mlとMIBK 98mlを加え攪拌する。攪拌を停止して静置し、MIBK層を除去し、残った水層を酸性にし、冷却して結晶を分離する。60℃で乾燥し、題記化合物28.3gを得た。収率は殆んど100%であった。
還流冷却器と攪拌機を備えたフラスコに、メタノール283mlを入れ、参考例1のフタリル−L−カルノシン結晶28.3gを懸濁する。これへp−トルエンスルホン酸一水塩2.5g を添加し、5時間還流する。反応終了後反応液を減圧濃縮し、水108mlを加えて残渣を溶解し、水溶液へ酢酸エチル34mlを加えて攪拌し、静置して分離した有機層を除去し、残った水層へ酢酸エチル17mlを再び加え、攪拌し、静置して分離した有機層を除去する。残った水層へ炭酸水素ナトリウム10.1gを加えて溶解し、10〜20℃で静置して結晶を析出させ、分離して水28mlで洗浄し、60℃で乾燥し、題記化合物20.5gを得た。収率は理論の83.1%であった。
上と同様なフラスコにTHF78mlを入れ、上で得たフタリル−L−カルノシンメチルエステル20.5gを溶解し、トリエチルアミン6.7gを添加した後、塩化ベンゾイル9.0gを滴下する。滴下終了後室温で4時間攪拌し、その後水358mlを加え、20〜25℃で0.5時間攪拌を続ける。析出した結晶を分離し、水78ml、次いでイソプロピルアルコール78mlの順で結晶を洗い、60℃で乾燥して題記化合物25.7gを得た。収率は理論の97.9%であった。
C25H22N4O5 MW:474.47
融点 176−177°
化学純度 99.7% HPLC法
元素分析 Caled.C:63.29 H:4.67 N:11.81
Found.C:63.09 H:4.79 N:11.49
1H−NMR(CDCl 200MHz):
δ 2.70(2H,brt,J=7.2Hz,−COCH2)
3.06(C:49.99 H:6.71 N:23.3 2
3.12(1H,d of a pair of ABX,JAB=15.OH z,JBX=4.9Hz,one of CH2 next to the imidazloe ring)
4.02(2H,t,J=7.2Hz,NCH2)
4.89(1H,d,J=7.9Hz and 4.9Hz,α−H of His)
7.04(1H,brd,J=7.9Hz,5−H of the imidazole ring)
7.30(1H,d,J=1.3Hz 2H of the imidazole ring)
7.56−7.84(9H,m)
7.89(1H,d,J=1,N=CH−N)
上と同様なフラスコにDMF77mlを入れ、フタリル−N−ベンゾイル−L−カルノシンメチルエステル25.7gを溶解する。この溶液へヨウ化メチル21.5gを滴下し、20〜30℃で4時間攪拌する。反応終了後反応液を減圧濃縮し、水108mlを加えて残渣を溶解する。不純物を除去するためこの水溶液へ酢酸エチル33mlを加え、攪拌し、静置して分離した有機層を捨て、水層へ再び酢酸エチル17mlを加え、攪拌、静置し、分離した有機層を捨て、水層を残す。これへ炭酸水素ナトリウム5.9gを溶解し、20〜30℃で放置し、析出する結晶を回収し、水21mlで洗浄し、題記化合物の湿った結晶を得た。これはそのまま次工程で用いる。
還流冷却器と攪拌機を備えたフラスコにTHF8ml中1.0gのフタリル−L−カルノシンメチルエステルの溶液を入れ、トリエチルアミン0.35gを添加した後、塩化アセチル0.29gを20〜50℃で滴下し、室温で4時間攪拌する。反応週終了後水50mlと酢酸エチル30mlを加えて振とうし、有機層を分離し、これを硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮し、得られた結晶を分離し、風乾してフタリル−N−アセチルカルノシンメチルエステル0.85gをm.p.173−174℃の結晶として得た。収率は理論の79.4%。NMRによって構造を確認した。
次に上で得たフタリル−N−アセチルカルノシンメチルエステル0.2gをDMF3mlに溶解し、これに沃化メチル0.2gを添加し、20〜30℃で2日間攪拌する。反応終了後反応液中のフタリル−L−アンセリンメチルエステルの生成量をHPLCで定量したところ、155.5mg(理論の84.8%)であった。このものは実施例3と同様に処理し、次工程に用いることができる。
実施例4と同様に、フタリル−L−カルノシンメチルエステル1.0gをTHF10mlに溶解し、トリエチルアミン0.35gを添加した後、クロロ炭酸エチル0.40gを20〜50℃で滴下し、室温で4時間攪拌する。反応終了後水50mlを加え、得られた結晶を分離し、酢酸エチル10mlで洗った後風乾してm.p.182−183℃の結晶としてフタリル−N−エトキシカルボニルカルノシンメチルエステル0.92g(理論の79.3%)を得た。NMRにより構造を確認した。
次に上で得られたエトキシカルボニル体0.2gをDMF3mlに溶解し、これに沃化メチル0.2gを添加し、20〜30℃で2日間攪拌する。反応液中のフタリル−L−アンセリンメチルエステルの生成量をHPLCで定量したところ、103.7mg(理論の59.7%)であった。
次にベンジルオキシカルボニル体0.2gをDMF3mlに溶解し、これに沃化メチル0.2gを添加し、20〜30℃で2日間攪拌する。反応液中のフタリル−L−アンセリンメチルエステルの生成量をHPLCで定量したところ、6.1mg(理論の4.0%)であった。
次に上のt−BOC体0.2gをDMF3mlに溶解し、これに沃化メチル0.2gを添加し、20〜30℃で2日間攪拌する。反応液中のフタリル−L−アンセリンメチルエステルの生成量をHPLCで定量したことろ、64.3mg(39.4%)であった。
前と同様なフラスコに1N HCl 70mlを入れ、実施例4で得た湿晶全量(乾燥品20.8gに相当)を溶解し、80%ヒドラジンヒドラート6mlを加え、約5時間還流する。反応終了後反応混合液に4N HCl 1mlを加え、析出物を濾過して除去する。別にアニオン交換樹脂SK−1B 100mlを詰めたカラムを用意し、上の濾液を通液する。カラムを水200mlで2回洗浄し、2.8%アンモニア水200mlを通液する。目的物の溶出分画(約100ml)を集め、減圧濃縮し、残渣にエタノール100mlを加えて放置し、析出する結晶を分離し、エタノール25mlで洗い、60℃で乾燥してL−アンセリン9.7gを得た。収率は理論の73.8%であった。
融点 238−241°(分解)
Merck Index 240−242°(分解)
旋光度〔D〕20 D +11.2°(C=5%,H2O)
水分 0.44%
化学純度 Anserine99.7%
Camosine0.26% HPLC法
光学純度 100% D−Anserineは検出されない。HPLC法
元素分析 Caled.C:49.99 H:6.71 N:23.32
Found.C:49.86 H:6.81 N:23.11
1H−NMR(D2O,200MHz):
δ 2.62(1H,t of a pair of ABq(ABX2systc m),JAB=16.1Hz,JAX=6.7Hz,one of COCH2)
2.70(1H,t of a pair of ABq(ABX2systc m),JAB=16.1Hz,JAX=6.7Hz,one of COCH2)
2.96(1H,t of a pair of ABq(ABXX1systcm),JAB=15.5Hz,JAX=9.3Hz,JAX=0,one of CH2 next to the imidazloe ring)
3.13(1H,t of a pair of ABq(ABXX1systcm),JAB=15.5Hz,JAX=4.9Hz,JBx=0.7Hz,one of CH2 next to the imidazloe ring)
3.19(2H,t,J=6.7Hz,NCH2)
3.65(3H,s,3−Me of the imidazloe ring)
4.47(1H,dd,J=9.3 and 4.9Hz,α−H of Hi s)
6.82(1H,br,5−H of the imidazole ring)
7.62(1H,d,J=0.6HZ,2−H of the imidazole ring)
Claims (4)
- a)フタリル−L−カルノシンのカルボキシル基をアルキルエステル化するステップ、
b)フタリル−L−カルノシンアルキルエステルのイミダゾール環の1位へアシル基を導入するステップ、
c)アシル化フタリル−L−カルノシンアルキルエステルをメチル化試薬と反応させ、イミダゾール環3位へメチル基を導入し、同時に脱アシル化するステップ、
d)生成したフタリル−L−アンセリンアルキルエステルをフタリル−L−アンセリンへ加水分解するステップ、および
e)フタリル−L−アンセリンからフタリル保護基を脱保護するステップ、
を含むL−アンセリンの合成法。 - ステップa)に代って、L−ヒスチジンアルキルエステルにフタリル−β−アラニンを反応させることによってフタリル−L−カルノシンアルキルエステルを合成するステップを含む請求項1の方法。
- ステップb)において導入されるアシル基は、ベンゾイル、アセチル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、またはt−ブトキシカルボニル基である請求項1または2の方法。
- ステップd)およびe)は同じ反応器内で連続して実施される請求項1または3のいずれかの方法。
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