JP4794735B2 - ビタミンb12誘導体及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、一般的には、ビタミンB12(VB12)又はその類似体と結合させた治療物質を含む複合体を投与することにより治療物質を供給するためのビタミンB12担体分子の新規な誘導体に関する。また、本発明は、一般的にVB12誘導体の新規な製造方法に関する。より詳細には、本発明は、VB12の5’OH基を求電子剤と反応させることによるこれらのVB12誘導体の製造に関する。
【0002】
【背景技術】
ペプチド用経口供給機構が、本発明者の一人により着手された最近の研究に基づく国際出願PCT/AU86/0299(WO87/02251)に記載されている。この機構では、少なくとも一種の担体分子であって、これに活性物質を結合させて前記活性物質を腸内腔から循環系に輸送させるようにしたものを利用している。VB12及びその類似体は、内因子(IF)に対するVB12の結合が介在する天然VB12摂取系を使用して活性物質/VB12複合体を輸送することにより理想的な担体分子として作用する。リンパドレナージ系又は血清に一旦排出されたとき、この複合体は、在来活性物質の生物活性を実質的に保持している。
【0003】
より最近では、VB12と薬剤、細胞毒及びMRI剤との共役系が、腫瘍細胞の検出及び治療に使用されてきた。ビタミンB12(コバルアミン、Cbl、VB12)が正常に細胞摂取されるには、ビタミンは、まず血漿タンパク質トランスコバルアミンII(TCII)に結合しなければならない。CblのTCIIへの結合に続いて、得られたTCII−Cbl複合体は、細胞表面上のレセプターに親和性良く結合し、レセプター介在エンドサイトーシス(RME)と称されるプロセスを介して細胞により吸収される。細胞内部において、Cblが酵素により変更されて2種のコエンザイムが形成されると、これら2種のコエンザイムが次に2つの必須の代謝経路に使用される。一つの経路には、メチオニンのデノボ(de novo)合成におけるホモシステインのメチル化が含まれ、メチオニンシンターゼが触媒として働く。他の経路には、メチルマロニルCoAのスクシニルCoAへの再配列を含み、メチルマロニルCoAムターゼが触媒として働く。ヒト及びネズミの白血病細胞の生体外増殖が、TCIIとCblとの両方に依存することが最近示された(McLean,G.R.、Quadros,E.B.、Rothenberg,S.P.、Morgan,A.C.、Schrader,J.W.及びZiltener,H.J.、1997 Antibodies to transcobalamin II block in vitro proliferation of leukemic cells(白血病細胞のトランスコバルアミンIIブロック生体外増殖に対する抗体)、Blood、89、235−242)。何人かの研究者は、今般、放射線像形成と標的癌化学療法の両方にCbl共役系を利用することについて鋭意研究した(Smeltzer,C.C.、Pinson,P.R.、Munger,J.M.、West,F.G.及びGrissom,C.B.、1999 Cytotoxicities of two new cobalamin bioconjugates(2種の新規なコバルアミン生物共役系の細胞毒性作用)。Proceedings Ninth International Symposium on Recent Advances in Drug Delivery Systems、pp232−3;Canon,M.J.、Munger,J.M.、West,F.G.及びGrissom,C.B.、1999 Synthesis and uptake of radiolabeled cobalamin bioconjugate(放射線標識コバルアミン生物共役系の合成及び取り込み)、Proceedings Ninth International Symposium on Recent Advances in Drug Delivery Systems、pp230−1;Pinson,P.R.、Munger,J.M.、West,F.G.及びGrissom,C.B.、1999 Synthesis of two doxorubicin−cobalamin bioconjugates(2種のドキソルビシン−コバルアミン生物共役系の合成)、Proceedings Ninth International Symposium on Recent Advances in Drug Delivery Systems、pp228−9)。
【0004】
VB12が薬剤を腸上皮細胞層を横切り、循環系に共輸送するためには、薬剤は、まずVB12分子に共有結合しなければならない。同様に、VB12により抗腫瘍剤が腫瘍を攻撃するようにするためには、抗腫瘍剤は、さらにVB12分子に共有結合しなければならない。このために、VB12分子自体を、まず変更して共役するのに好適な官能基を提供しなければならない。VB12のカルボン酸誘導体は、コリン環構造1のプロピオンイミド側鎖の穏やかな酸加水分解により容易に得られる(図1参照)。この加水分解により、VB12の「b」、「d」及び「e」モノカルボン酸が形成される。2 次に、単離されたモノカルボン酸誘導体を、工業用カルボジイミド、例えば、1−エチル−3−(3−(ジメチルアミノ)プロピル)カルボジイミド(EDAC)又はジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を用いて、タンパク質又はペプチドのアミノ基に直接共役することができる。これにより、ペプチドがペプチド結合を介してVB12に結合される。1,3
【0005】
ペプチドがVB12へ共役する第二方法は、VB12分子のコリン環のCo原子上への官能基の軸置換によるものである(式1参照)。この方法において、VB12の軸CNリガンドを、官能化アルキル鎖で置き換えることができる。次に、この置換官能基を、通常の化学的方法を用いてペプチド又はタンパク質へ共役させるのに使用できる。しかしながら、この方法の一つの主要な欠点は、得られた共役系が感光性Co−C結合を含有することである。したがって、アルキルコバルアミンの溶液を可視光に当てないように注意しなければならない。
【0006】
Toraya及びFukui4による初期の研究では、ヌクレオチドリガンドのリボース成分の5’OHへのエステル結合を介してVB12に共役することができることが示された。この研究で、Toraya及びFukuiは、ジオールデヒドラーゼの精製のためのアフィニティリガンドを形成するのに、この化学的性質を利用することができるどうかを検討した。5’O−エステル結合を形成するために、著者等は、VB12と54倍過剰の無水コハク酸とを、大容量のDMSO(VB12=5mg/ml)+大過剰のピリジン(128倍w/w)中で反応させた。その結果、著者等は、形成された結合は、塩基性pHで不安定であるばかりでなく、酵素を精製するのにも有効でないことを見いだした。Annunziato等5は、リボースの5'OHへの別の結合方法を記載している。これらの研究者は、p−マレイミドフェニルイソシアネートをVB12とを反応させ、続いて活性化VB12分子を使用してチオール化アルカリ性ホスファターゼと反応させる分続いて、Habberfield等は、Toraya及びFukui4の研究をAnnunziato等5の研究、さらにはRussell−Jones等3、6の研究とを組み合わせて、G−CSF、EPO及びコンセンサスインターフェロンをVB12の5’O−グルタロイル誘導体へ共役させた。記載によれば、得られた共役系は、ラットIFに予備複合された共役系のラットへの十二指腸内ポンプ投与後に活性状態となる。Habberfield等により記載されている方法では、シアノコバルアミン(VB12−1356MW)5mgをDMSO1,000mlに溶解し、無水グルタル酸(116MW)200mgをピリジン160mlに添加した。生成物収量は、約65%であった。これは、VB12に対して無水グルタル酸が468モル過剰であることを示す。Toraya及びFukui4の研究において、これらの研究者は、シアノコバルアミン200mgをDMSO40ml+無水コハク酸(100MW)8gに溶解して使用し、ヒドロキシル基にカップリングさせた。これは、無水物が54倍モル過剰であることを示しており、生成物収量は90%であった。Russell−Jones等3、6により記載されている共役方法では、VB12一塩基酸を酸による72時間処理により調製し、続いてDowex 1X8及びDowex1X2により精製しており、この場合の収量は約5%でしかなかった。VB12一塩基酸をある種のペプチド及びタンパク質に結合するために、カルボキシル基のさらなる誘導化がしばしば必要であった。
【0007】
Toraya及びFukui4並びにHabberfield等7並びにAnnunziato等5により記載されている方法とは別に、VB12の5’OH基に対して共有結合を形成する他の方法がある。これらの方法では、一般的にアガロースに存在する糖残基を変更することによりアフィニティ樹脂を調製することができる。これらの方法では、オキシラン(1,4ブタン−ジオールジグリシジルエーテル)、ベンゾキノン又はシアヌリッククロリドとの反応を含む。これらの方法は、VB12誘導体の合成で試みられたが、収量が低すぎてプロセスを工業化するには不適当であったり、試薬の使用量が多すぎて同様に工業化には不適当であるものであった。
【0008】
したがって、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点の一つ以上を克服又は少なくとも軽減することである。特に、本発明の目的は、スペーサ分子との化学結合にVB12の5'OH基を利用するVB12担体分子の誘導体の新規な製造方法を提供することである。本発明の好ましい目的は、製造が容易であり、高収量で得られ、且つ容易に精製されることができるVB12誘導体を提供することである。
【0009】
(発明の開示)
驚くべきことに、本発明者等により、ポリマー、ナノ粒子及び薬学的に活性な薬剤へ共役するのに好適であるVB12誘導体が、VB12のリボース成分上の5'OH基とカルボニル求電子剤との反応により容易に調製されることが分かった。
【0010】
本発明の一態様によれば、ポリマー、ナノ粒子若しくは治療剤、又はタンパク質若しくはペプチドへの結合に好適なVB12誘導体の製造方法であって、VB12の5'OH基又はその類似体を二官能カルボニル求電子剤と反応させて活性中間体を形成する工程と、続いて前記中間体を求核性スペーサ分子と反応させて前記VB12誘導体を得る工程と、を含む方法が提供される。
【0011】
本発明の別の態様によれば、ポリマー、ナノ粒子若しくは治療剤、又はタンパク質若しくはペプチドへの結合に好適なVB12誘導体の製造方法であって、カルボン酸スペーサ分子を二官能カルボニル求電子剤と反応させて活性中間体を形成する工程と、続いてVB12の5'OH基を前記活性中間体と反応させて前記VB12誘導体を得る工程と、を含む方法が提供される。
【0012】
また、本発明の方法により調製されるVB12の誘導体も提供される。これらの誘導体は、理想的には生物適合性ポリマーに結合されるか、ナノ粒子と関連している。これらのポリマー及びナノ粒子を、薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤と混合して被験者への治療投与用医薬組成物を調製できる。
【0013】
本明細書及び請求の範囲全体を通して、特記のない限りは、用語「含む」及び「含有する」とは、記載された完全体、工程又は完全体若しくは工程の群を含むが、他の完全体、工程又は完全体若しくは工程の群を含むことを排除するものではない。
【0014】
(発明を実施するための最良の形態)
図面を参照して、ここで本発明を詳細に説明する。
本発明のVB12誘導体は、ポリマー、ナノ粒子、治療剤、タンパク質及びペプチド並びに他のこのような薬学的に活性な薬剤へ共役する又は結合するのに好適である。これらのVB12誘導体の製造方法により、一般的に高収量で且つ純度がよい誘導体を得ることができる。
【0015】
一般的に、これらの誘導体は、VB12又はその類似体を溶媒、好ましくは好適な非水性溶媒、例えば、乾燥DMF、乾燥THF又は乾燥DMSO等に溶解し、カルボニル求電子剤、好ましくは1,1'−カルボニルジイミダゾール(1〜5モル過剰)との反応によりVB12の5'OH基を活性化することにより得られる。5モル過剰以上の量を使用できるが、一般的には必要としない。好ましくは、VB12を、DMSOに高濃度で溶解させる。次に、活性化VB12中間体を、ペプチド又はタンパク質に直接カップリングさせてもよいし、ジアミノ−スペーサ若しくはアミノ−スペーサー酸又はアミノ−アルキル鎖と反応させて、ミクロ粒子若しくはナノ粒子の疎水性表面又は脂質若しくはリポソームに挿入させるのに好適なVB12の疎水性誘導体を形成してもよい。
【0016】
また、本発明の別法によれば、VB12の5'OHエステル誘導体の製造にVB12の5'OH基を利用する。5'OHエステル誘導体の合成において、まず、カルボン酸スペーサ分子を二官能カルボニル求電子剤と反応させて活性求電子中間体を調製する。次に、VB12又はその類似体を、求電子中間体との反応に附することにより、VB12の5'OH基が、カルボニル求電子剤を攻撃し、離脱基に取って代わってVB12誘導体が得られる。好ましくは、VB12の5'OHエステル誘導体の調製において、VB12をアミノ酸スペーサ又は酸脂質に結合させる。これらの誘導体は、製造が容易であり、且つ血清エステラーゼにより容易に開裂されて生体内で在来VB12を再生するスペーサ又は結合をこれらの誘導体から生成するのが容易であるという更なる利点がある。
【0017】
本発明者等は、カルボニル求電子剤を利用して、強陽性カルボニル基を、カルボニル基に結合した良好な離脱基と組み合わせることにより弱い5'OH求核剤の攻撃を可能にした。これらの方法により、強塩基性(強塩基によりVB12が変性されることがある)を使用して架橋剤をVB12分子に結合させていた従来技術の問題を克服できる。
【0018】
好ましい実施態様によれば、前記カルボニル求電子剤が、カルボニルジイミダゾール、ホスゲン、トリホスゲン、N,N'−ジスクシンイミジルカーボネート、カルボニルジピペリジン、1,1'−カルボニルジ(1,2,4−トリアゾール)、ジ(2−ピリジル)ケトン又はジ(1−ベンゾトリアゾリル)カーボネート、より好ましくはカルボニルジイミダゾールから選択される二官能カルボニル求電子剤である。
【0019】
また、本発明によれば、式(I)で表されるVB12誘導体、又はその塩が提供される:
VB12−5'O−CO−NH−R1 (I)
(式中、
R1は、C1-24アルキル、C2-24アルケニル、C2-24アルキニル、C3-8シクロアルキル、(C3-8シクロアルキル)アルキル、アミノ、−(C1-12アルキル)C(O)R2、−(C2-12アルケニル)C(O)R2、−NHC(O)−C1-8アルキル−C(O)NHNH2又は−CH(R3)C(O)R4(これらの全ては、任意にアミノ、アミド、ヒドロキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、カルボキシ、アルコキシカルボニル、アセトキシ、スルファニル、アリール、アリールアルキル及びアルキルアリールアルキルから選択される一つ以上の基により置換されていてもよい)であり、
R2は、アミノ、ヒドロキシ、C1-6アルコキシ又はC2-6アルケニルオキシであり、
R3は、アミノ酸側鎖又はその誘導体であり、
R4は、ヒドロキシ、C1-6アルコキシ、アミノ酸又はペプチドである)。
【0020】
好ましくは、R1が、ヘキシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、アミノエチル、アミノブチル、アミノヘキシル、アミノドデカニル、t−ブチル−Phe、スクシニルヒドラジジル、アジピルヒドラジジル、Gly−OMe又はGly−OHである。
【0021】
また、本発明によれば、式(II)で表されるVB12誘導体、又はその塩が提供される:
VB12−5'O−CO−R1 (II)
(式中、
R1は、C1-24アルキル若しくはC2-24アルケニル(任意にアミノ、アミド、ヒドロキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、カルボキシ、アルコキシカルボニル、アセトキシ、スルファニル、アリール、アリールアルキル及びアルキルアリールアルキルから選択される一つ以上の基により置換されていてもよい)であるか、又は
R1は、−CH(R2)−NHR3であり、
R2は、アミノ酸側鎖又はその誘導体であり、
R3は、水素、アミン保護基、アミノ酸又はペプチドである)。
【0022】
好ましくは、R1はC8-24アルキル、C8-24アルケニル又は−CH(R2)−NHR3(式中、R2はグリシンであり且つR3はBoc又は水素であるか、又はR2はフェニルアラニンであり且つR3はBoc又は水素である)である。当業者には、他のアミノ酸又はタンパク質を使用してVB12分子又はその類似体を誘導化できることが明らかであろう。さらに、アミノ酸又はタンパク質が、これらの反応剤を本発明のカップリング反応に附する前に、ペンダント官能基の保護又は他のこのようなマスキングを必要とする場合があることが明らかであろう。
【0023】
本発明のVB12誘導体を、当業者には公知であり、且つ特許又は科学文献に公表されている標準的方法に準じてポリマーに結合させるか、ナノ粒子等と関連させてビタミン複合体を調製できる。このような方法は、例えば、欧州特許第0 220 030号、オーストラリア特許第664365号、米国特許第5449720号及び第5548064号に記載されている。
【0024】
ビタミン複合体は、薬剤又は活性物質、特にホルモン、薬剤、プロドラッグ、酵素、タンパク質、ペプチド、トキシン、免疫抗原又はDNA若しくはRNA類似体を被験者に導出するのに使用される。被験者は、好ましくは脊椎動物宿主、より好ましくは獣、家畜、農業用動物及びヒトである。
【0025】
本発明のVB12誘導体から調製されるポリマー又はナノ粒子は、当業者に公知の標準的配合方法に準じてポリマー又はナノ粒子を薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤と組み合わせることにより、医薬組成物として配合できる。医薬組成物は、当業者により決定される所望の投与形態を満たすようにいずれかの許容できる方法で配合してよい。
【0026】
本明細書で教示される方法の主要な利点には、VB12誘導体の収量の増加、及びVB12の活性化の間に使用される化学薬品の減少又は活性化される酸の増加によるコストの低下などがある。
【0027】
(実施例)
以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。
【0028】
実施例1:5'OH−(ヘキシル)−VB12の調製
材料:VB12は、Rousell−Uclafから入手した。
【0029】
【化1】
【0030】
VB12 FW 1355.4
CDI FW 162.2
DMSO
【0031】
固形1,1'−カルボニルジイミダゾール(CDI、260mg)を、シアノコバルアミン(1.0g、0.74mmol)を予めジメチルスルホキシド(12mL)に溶解したものに30℃で添加し、混合物を25分間攪拌した。ヘキシルアミン(2.7mmol)を一度に加え、攪拌を、室温でさらに24時間継続した。混合物を、フェノール/ジクロロメタン(1:1、2×20mL)で抽出し、水(1:4フェノール/ジクロロメタンから;2×20mL)で逆抽出した。混合物を、フェニルセファロース(50g)カラムクロマトグラフィーにおいて、未変更VB12を25%エタノールで溶出させ且つ生成物を60%エタノールで溶出させることにより精製した。溶媒を減圧除去し、残留物を、5分間音波破砕することによりアセトン(50mL)に再懸濁させた。混合物を濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄し、風乾した:収率60%;融点213〜215℃(分解);C70H101N15O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1482、実測値1505(M+23)+;UV(H2O)λ361(ε=10500)。
【0032】
実施例2:5'OH−(ドデシル)−VB12の調製
固形1,1'−カルボニルジイミダゾール(CDI、260mg)を、シアノコバルアミン(1.0g、0.74mmol)を予めジメチルスルホキシド(12mL)に溶解したものに30℃で添加し、混合物を25分間攪拌した。ドデシルアミン(2.7mmol)を一度に加え、攪拌を、室温でさらに24時間継続した。混合物を、フェノール/ジクロロメタン(1:1、2×20mL)で抽出し、水(1:4フェノール/ジクロロメタンから;2×20mL)で逆抽出した。混合物を、フェニルセファロース(50g)カラムクロマトグラフィーにおいて、未変更VB12を25%エタノールで溶出させ且つ生成物を60%エタノールで溶出させることにより精製した。溶媒を減圧除去し、残留物を、5分間音波破砕することによりアセトン(50mL)に再懸濁させた。混合物を濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄し、風乾した:収率52%;融点215〜218℃(分解);C76H113N15O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1566、実測値1589(M+23)+;UV(H2O)λ361(ε=16900)。
【0033】
実施例3:5'OH−(テトラデシル)−VB12の調製
固形1,1'−カルボニルジイミダゾール(CDI、260mg)を、シアノコバルアミン(1.0g、0.74mmol)を予めジメチルスルホキシド(12mL)に溶解したものに30℃で添加し、混合物を25分間攪拌した。テトラデシルアミン(2.7mmol)を一度に加え、攪拌を、室温でさらに24時間継続した。混合物を、フェノール/ジクロロメタン(1:1、2×20mL)で抽出し、水(1:4フェノール/ジクロロメタンから;2×20mL)で逆抽出した。混合物を、フェニルセファロース(50g)カラムクロマトグラフィーにおいて、未変更VB12を25%エタノールで溶出させ且つ生成物を60%エタノールで溶出させることにより精製した。溶媒を減圧除去し、残留物を、5分間音波破砕することによりアセトン(50mL)に再懸濁させた。混合物を濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄し、風乾した:収率46%;融点228〜233℃(分解);C78H119N15O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1595、実測値1618(M+23)+;UV(H2O)λ361(ε=13000)。
【0034】
実施例4:5'OH−(ヘキサデシル)−VB12の調製
固形1,1'−カルボニルジイミダゾール(CDI、260mg)を、シアノコバルアミン(1.0g、0.74mmol)を予めジメチルスルホキシド(12mL)に溶解したものに30℃で添加し、混合物を25分間攪拌した。ヘキサデシルアミン(2.7mmol)を一度に加え、攪拌を、室温でさらに24時間継続した。混合物を、フェノール/ジクロロメタン(1:1、2×20mL)で抽出し、水(1:4フェノール/ジクロロメタンから;2×20mL)で逆抽出した。混合物を、フェニルセファロース(50g)カラムクロマトグラフィーにおいて、未変更VB12を25%エタノールで溶出させ且つ生成物を60%エタノールで溶出させることにより精製した。溶媒を減圧除去し、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄し、風乾した:収率48%;融点223〜227℃(分解);C80H121N15O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1623、実測値1646(M+23)+;UV(H2O)λ361(ε=20000)。
【0035】
実施例5:5'OH−(オクタデシル)−VB12の調製
材料:VB12は、Rousell−Uclafから入手した。
【0036】
【化2】
【0037】
VB12 FW 1355.4
CDI FW 162.2
DMSO
【0038】
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温で乾燥DMSO(20ml)に溶解させた。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した。反応混合物を、4等分し、オクタデシルアミン(Aldrich)500mgをアセトン、エタノール、ジクロロメタン又はクロロホルムに溶解したものに添加した。2時間反応させた後、反応を、TLC及びRP−HPLCにより監視して、生成物(5'OH−(オクタデシル)−VB12)の量を求めた。
【0039】
次に、等容積の水とDCMを添加することにより生成物を未反応VB12から分離した後、Beckman高速遠心分離機で遠心分離した(5K、10分)。DCM相を除去し、生成物を、フラッシュカラムクロマトグラフィー(イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)により未変更VB12から分離した後、凍結乾燥した:収率66%;融点220〜223℃(分解);C82H125N15O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1651、実測値1674(M+23)+;UV(H2O)λ361(ε=17500)。
【0040】
実施例6:5'OH−(アミノエチル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温で乾燥DMSO(20ml)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した。ジアミノエタン(3.3当量)を、反応混合物に添加した。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、5分間音波破砕することによりアセトン(50mL)に再懸濁させた。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%を用いてシリカカラムによるフラッシュクロマトグラフィで精製した。次に、得られた生成物を、凍結乾燥した:収率63%;融点206〜210℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.22;C66H94N16O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1441、実測値1441(M)+;UV(H2O)λ361(ε=19900)。
【0041】
実施例7:5'OH−(アミノブチル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温でDMSO(35mL)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した。ジアミノブタン(3.3当量)を一度に加えた。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、カラムクロマトグラフィ(シリカ、イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)で精製した後、凍結乾燥した:収率70%;融点242〜244℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.08;C68H98N16O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1469、実測値1469(M)+;UV(H2O)λ361(ε=15500)。
【0042】
実施例8:5'OH−(t−ブチル−Phe)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温でDMSO(35mL)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した。固形t−ブチル−Phe(3.3当量)を一度に加えた。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、フラッシュカラムクロマトグラフィ(シリカ、イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)で精製した後、凍結乾燥した。
【0043】
実施例9:5'OH−(アミノヘキシル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温で乾燥DMSO(20ml)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した。ジアミノヘキサン(3.3当量)を反応混合物に加えた。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、カラムクロマトグラフィ(イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)で精製した後、凍結乾燥した:収率98%;融点230〜233℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.11;C70H102N16O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1497、実測値1497(M)+;UV(H2O)λ361(ε=17000)。
【0044】
実施例10:5'OH−(アミノドデカニル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温でDMSO(35mL)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した後、ジアミノドデカン(3.3当量)を一度に添加した。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)に再懸濁し、5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、フラッシュカラムクロマトグラフィ(イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%を用いたシリカ樹脂)で精製した後、凍結乾燥した:収率68%;融点156〜158℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.27;C76H114N16O15CoPのMS(ESI)質量、理論値1581、実測値1581(M)+;UV(H2O)λ361(ε=33000)。
【0045】
実施例11:5'OH−(スクシニルヒドラジジル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温でDMSO(35mL)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した後、固形スクシニルジヒドラジド(3.3当量)を一度に添加した。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、フラッシュカラムクロマトグラフィ(イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)で精製した後、凍結乾燥した:収率68%;融点206〜208℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.36;C68H96N18O17CoPのMS(ESI)質量、理論値1581、実測値1581(M)+;UV(H2O)λ361(ε=15700)。
【0046】
実施例12:5'OH−(アジピルヒドラジジル)−VB12の調製
VB12(1.0g、1.0当量)を、室温でDMSO(35mL)に溶解した。固形カルボニルジイミダゾール(CDI:400mg、3.3当量)を添加し、得られた混合物を、室温で1時間攪拌した後、固形アジピルジヒドラジド(3.3当量)を一度に添加した。混合物を、12時間攪拌した後、アセトン/酢酸エチル(1:1,200mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を焼結ガラス漏斗で濾過し、得られた固形物をアセトンで洗浄した。生成物を、シリカカラムフラッシュクロマトグラフィ(イソプロパノール50%、アンモニア2%、水48%)で精製した後、凍結乾燥した:収率73%;融点208〜210℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.33;C70H100N18O17CoPのMS(ESI)質量、理論値1555、実測値1555(M)+;UV(H2O)λ361(ε=21100)。
【0047】
実施例13:エステル結合VB12−フェニルアラニンの調製
Boc−フェニルアラニン(1.57g、0.0059mol)及びカルボニルジイミダゾール(1.01g、0.0062mol)をDMF(6ml)に溶解し、得られた溶液をCO2の激しい発生をともないながら室温で1時間攪拌した。VB12(1.0g)をDMSO(10ml)に添加して調製した溶液を、活性エステル溶液に滴下した後、DIEA(1.2ml、0.89g、0.0069mol)を加え、攪拌を、室温で一晩継続した。アセトン90mlを添加してVB12を沈殿させることにより、未反応Boc−Phe、CDI及びDIEAを除去した。次に、生成物を、ブタノール45%と、プロパン−2−オール30%と、DW23%と、NH4OH2%との溶媒混合物を用いた、シリカカラム(2.5×50cm)によるフラッシュクロマトグラフィにより精製した。精製した生成物を凍結乾燥し、乾燥粉末を、純粋TFA(1ml/100mg)を添加することにより10分間で脱保護した。次に、生成物を、酢酸エチルの添加により沈殿させ、乾燥させた。
【0048】
実施例14:エステル結合VB12−グリシンの調製
Boc−グリシン(1.57g、0.0059mol)及びカルボニルジイミダゾール(1.01g、0.0062mol)をDMF(6ml)に溶解し、得られた溶液をCO2の激しい発生をともないながら室温で1時間攪拌した。VB12(1.0g)をDMSO(10ml)に添加して調製した溶液を、活性エステル溶液に滴下した後、DIEA(1.2ml、0.89g、0.0069mol)を加え、攪拌を、室温で一晩継続した。アセトン90mlを添加してVB12を沈殿させることにより、未反応Boc−Gly、CDI及びDIEAを除去した。次に、生成物を、ブタノール45%と、プロパン−2−オール30%と、DW23%と、NH4OH2%との溶媒混合物を用いた、シリカカラム(2.5×50cm)によるフラッシュクロマトグラフィにより精製した。精製した生成物を凍結乾燥し、乾燥粉末を、純粋TFA(1ml/100mg)を添加することにより10分間で脱保護した。次に、生成物を、酢酸エチルの添加により沈殿させ、乾燥させた。
【0049】
実施例15:VB12−グリシン酸の 調製
シアノコバルアミン(1.0g、0.74mmol)及び1,1'−カルボニルジイミダゾール(CDI、260mg)を、30℃のジメチルスルホキシド(12mL)に順次添加し、混合物を20分間攪拌した。OMe−Gly(2.7mmol)を一度に添加した後、トリエチルアミン(200μL)を添加し、得られた混合物を、室温で24時間攪拌した。混合物を、酢酸エチル(30mL)に注ぎ、放置した。上清を捨て、残留物を、アセトン(50mL)中で5分間音波破砕した。混合物を濾過し、固形物を、アセトンで洗浄した。次に、残留物を0.1M HCl溶液に溶解し、30分間攪拌した。次に粗製酸を、Dowex 1X4樹脂において、2%酢酸で溶出させて精製した:収率95%;融点239〜242℃(分解);TLC(iPrOH 30/n−BuOH 45/H2O 25/NH4OH 2)Rf=0.41;C66H90N15O17CoPのMS(ESI)質量、理論値1456、実測値1456(M)+;UV(H2O)λ361(ε=19800)。
【0050】
実施例16:種々の5'O−VB12誘導体の相対的IFアフィニティの測定
試薬
IF緩衝液:BSA(VB12及びIF欠失)BSA(Sigma A−3902)を、0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)に1mg/mlで溶解した。
【0051】
57CoVB12:57Coストック(50μl)(Kodak)を、ストック50μlをIF緩衝液25mlに添加したものに希釈して、1ng57CoVB12/25ml溶液を得た。冷VB12250ngを、熱57CoVB12溶液25mlに添加して10ng/ml溶液を得た。
【0052】
ブタ内因子:ブタIF(シグマ)を、IF緩衝液に200単位/mlで溶解し、必要となるまで500μlロット(100IUアリコット)で凍結させた。
【0053】
BSA塗布チャコール:BSA(1%)を、等容積の0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)の5%チャコール溶液に添加し、30分間穏やかに攪拌した。
【0054】
手順:
VB12又はVB12誘導体の10倍順次希釈液を、IF緩衝液で1ng/mlまで調製した。等容積の希釈IFを、各試料に添加し、室温で20分間インキュベーションした。等容積のBSA塗布チャコールを、各試料に添加し、混合してから遠心分離した。遠心分離後、上清と各試料のペレットとを分離し、57CoVB12を、ガンマカウンターでカウントすることにより求めた。データは、未変更VB12と比較したときの57CoVB12結合の阻害%として表す。
【0055】
【表1】
【0056】
当業者は、ここに記載の本発明は、具体的に記載以外の修正及び変更をおこなうことが分かるであろう。また、本発明は、全てのこのような修正及び変更を含む。また、本発明は、本明細書で個々に又はまとめて言及又は示した工程、特徴、組成物及び化合物の全て並びに前記工程又は特徴のいずれかの2以上の組み合わせのいずれか及び全てを含む。
【0057】
参考文献
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7.Habberfield, A.D., Kinstler, O.B., and Pitt, C.G. Conjugates of VB12 and proteins(VB12とタンパク質との共役系).(米国特許第5,574,018号)1996.
【図面の簡単な説明】
【図1】薬剤及びペプチドがVB12に共役する可能性のある3つの部位を持つVB12分子を示す。これらの共役する部位は以下の通りである:a)コリン環のCo原子上の置換を介した軸で共役する;b)eプロピアンイミド側鎖の酸修飾により直接共役する;及びc)ヌクレオチド残基のリボース成分が5'OH基へ共役する。
Claims (15)
- ポリマー、ナノ粒子若しくは治療剤、又はタンパク質若しくはペプチドへの結合に好適に用いられる下記式(I)で表される化合物又はその塩の製造方法であって、VB12の5’OH基をカルボニルジイミダゾール、ホスゲン、トリホスゲン、N,N’−ジスクシンイミジルカーボネート、カルボニルジピペリジン、1,1’−カルボニルジ(1,2,4−トリアゾール)、ジ(2−ピリジル)ケトン又はジ(1−ベンゾトリアゾリル)カーボネートからなる群から選択される二官能カルボニル求電子剤と反応させて活性中間体を形成する工程と、続いて前記活性中間体をR 1 −NH 2 で表されるアミノ置換又はヒドラジジル置換求核性スペーサ分子と反応させて前記式(I)で表される化合物又はその塩を得る工程と、を含む方法。
VB 12 −5’O−CO−NH−R 1 (I)
(式中、
R 1 は、C 1−24 アルキル、C 2−24 アルケニル、C 2−24 アルキニル、C 3−8 シクロアルキル、(C 3−8 シクロアルキル)アルキル、アミノ、−(C 1−12 アルキル)C(O)R 2 、−(C 2−12 アルケニル)C(O)R 2 、−NHC(O)−C 1−8 アルキル−C(O)NHNH 2 、及び−CH(R 3 )C(O)R 4 からなる群から選択され、
各R 1 基は、適宜、アルキル、ハロ、ハロアルキル、カルボキシ、アルコキシカルボニル、アセトキシ、スルファニル、アリール、アリールアルキル及びアルキルアリールアルキルから選択される一つ以上の基により置換されていてもよく、
R 2 は、アミノ、ヒドロキシ、C 1−6 アルコキシ又はC 2−6 アルケニルオキシであり、
R 3 は、アミノ酸側鎖であり、
R 4 は、ヒドロキシ、C 1−6 アルコキシ、アミノ酸又はペプチドである)。 - 前記二官能カルボニル求電子剤が、カルボニルジイミダゾールである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、オクタデシルアミンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、ジアミノエタンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、ジアミノブタンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、ジアミノヘキサンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、ジアミノドデカンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、ジアミノオクタデカンである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、アミノ酸又はペプチドである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、コハク酸ジヒドラジドである、請求項1に記載の方法。
- 前記スペーサ分子が、アジピン酸ジヒドラジドである、請求項1に記載の方法。
- ポリマー、ナノ粒子若しくは治療剤、又はタンパク質若しくはペプチドへの結合に好適に用いられる下記式(II)で表される化合物又はその塩の製造方法であって、R 1 −COOHで表されるカルボン酸スペーサ分子をカルボニルジイミダゾール、ホスゲン、トリホスゲン、N,N’−ジスクシンイミジルカーボネート、カルボニルジピペリジン、1,1’−カルボニルジ(1,2,4−トリアゾール)、ジ(2−ピリジル)ケトン又はジ(1−ベンゾトリアゾリル)カーボネートからなる群から選択される二官能カルボニル求電子剤と反応させて活性中間体を形成する工程と、続いてVB12の5’OH基を前記活性中間体と反応させて前記式(II)で表される化合物又はその塩を得る工程と、を含む方法。
VB 12 −5’O−CO−R 1 (II)
(式中、
R 1 は、C 1−24 アルキル、又はC 2−24 アルケニル(各R 1 基は、適宜、アミノ、ヒドロキシ、アルキル、ハロ、ハロアルキル、カルボキシ、アルコキシカルボニル、アセトキシ、スルファニル、アリール、アリールアルキル及びアルキルアリールアルキルから選択される一つ以上の基により置換されていてもよい)、又は
R 1 は、−CH(R 2 )−NHR 3 であり、
R 2 は、アミノ酸側鎖であり、
R 3 は、水素、アミン保護基、アミノ酸又はペプチドである)。 - 前記二官能カルボニル求電子剤が、カルボニルジイミダゾールである、請求項12に記載の方法。
- 前記カルボン酸スペーサ分子が、N−Boc−Pheである、請求項12に記載の方法。
- 前記カルボン酸スペーサ分子が、N−Boc−Glyである、請求項12に記載の方法。
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