JP5787278B2 - ペプチドの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、イオン液体を利用してペプチドを高い収率で合成する製造方法、特に工業的に製造する方法に関する。
ペプチドは、医薬品の活性成分などとして幅広い需要が見込めるから、種々の方法で合成されてきた。近年では、イオン液体を利用するペプチドの合成方法が提案され、着目されている。例えば、特許文献1には、イオン液体とオリゴペプチド、オリゴサッカライド、オリゴヌクレオチドを結合させて、有機溶媒への溶解度を向上するとともに保護基としても使用する方法が開示されているが、この方法では、各反応の重合には保護基および縮合剤を使用している。非特許文献1には、イオン液体(BP6(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoro phosphate))中でのZ-Asp + PM→Z-APM反応を酵素(Thermolysin)を用いて実施し、イオン液体中でも酵素反応が行えることを実証している。この反応における収率は90%と高いが、著しく低濃度であり、ここに開示の反応方法は、単なる有機溶媒中での酵素反応の溶媒置換にすぎないものである。又、特許文献2には、イオン液体(4-メチル-N-ブチルピリニジウムテトラフルオロボレート)中でのペプチド合成が開示されている。ここに記載の合成方法は、非特許文献1と同様に単なる有機溶媒中での酵素反応の溶媒置換であり、20mMとかなり低濃度での反応で、しかも保護基を使用している。
非特許文献2では、アミノ酸をイオン液体残基とイオン結合により結合させ、アミノ酸がイオン液体化できることを実証しており、特に、その用途を論じていないが、当初燃料電池の電解質としての利用を検討している。非特許文献3には、イオン液体を用いたポリペプチド、オリゴ糖、その他有機合成についてのレビューが記載されており、要旨の中に、基質-イオン液体を反応中間体として用いるという記載があるが、具体的なデータは示されていない。非特許文献4には、アミノ酸結合イオン液体に関する紹介のようなレビューが記載されており、具体的なデータはないが、溶媒あるいは触媒としての将来的な利用について言及している。
しかしながら、これまでに提案されているイオン液体を利用したペプチドの合成方法は、得られるペプチドの収率が低く、工業的なペプチド製造方法として十分なものではなかった。
特表2008−537733号公報 特開2008−301829号公報
Biotechnol. Prog. 2000, 16, 1129-1131 Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1122-1129 機能性イオン液体を担体とする液相有機合成に関する研究の発展(日本語訳:南京工業大、胡いつ(Yi Hu) 李恒 黄和 韋萍、2007年3月発行) アミノ酸イオン液体研究の進展(日本語訳:遼寧大学、呉陽 張甜甜 宋渓明、2008年3月発行)
本発明は、イオン液体を利用してペプチドを高濃度で、かつ高収率で合成する製造方法、特に工業的に製造する方法を提供することを目的とする。
本発明は、イオン結合によりイオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒でかつ反応原料として用い、これを、特定量以下の水分の存在下で、第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルと反応させると、ペプチド加水分解酵素を用いることなく、ペプチドを高濃度で、かつ高収率で合成することができるとの知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、ペプチド加水分解酵素又は縮合剤の不存在下、(A)イオン結合によりイオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒でかつ反応原料として用い、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルと、反応系の全質量に対して20質量%以下(好ましくは10質量%以下)の水の存在下で反応させて、当該第一のアミノ酸又はペプチドと当該第二のアミノ酸又はペプチド間にペプチド結合を形成させることを特徴とするペプチドの製造方法を提供する。
本発明によると、ペプチド加水分解酵素を用いることなく、ペプチドを高濃度で、かつ高収率で合成することができる。従って、ペプチド加水分解酵素を分離する工程を省略できるという工業上の大きな利点がある。
本発明では、先ず、(A)イオン結合によりイオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒でかつ反応原料として用いる。ここで、当該イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドが、4級化ヘテロ原子を有する化合物、例えば、4級ホスホニウム塩、4級アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩やピぺリジニウム塩などを構成するカチオンと第一のアミノ酸又はペプチドがイオン結合しているものを用いるのが好ましい。具体的には、第一のアミノ酸又はペプチドが、アルキルホスホニウムイオン、アルキルイミダゾリウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン、アルキルピロリジニウムイオン及びアルキルピぺリジニウムイオンから選ばれる少なくとも1種であるカチオンと、イオン結合しているものを用いるのが好ましい。ここで用いるアルキルホスホニウムイオンなどにおけるアルキル基の炭素数は1〜12であるのが好ましく、より好ましくは1〜6であり、最も好ましくは1〜4である。複数あるアルキル基は同一でも異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。より具体的には、テトラブチルフォスフォニウムイオン、テトラエチルフォスフォニウムイオン、テトラメチル4級アンモニウムイオン、テトラエチル4級アンモニウムイオン、テトラブチル4級アンモニウムイオン、ヘキシルトリエチル4級アンモニウムイオン、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムイオン、1,3-ジメチルイミダゾリウムイオン、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムイオン、1-ブチル-3-メチルピリジニウムイオン、1-ブチルピリジニウムイオン、1-メチル-1-ブチルピロリジニウムイオンなどがあげられる。これらは塩酸塩、臭酸塩、水酸化物塩などとして、東京化成工業株式会社、北興化学株式会社や東洋合成株式会社などから容易に入手することができる。
ここで、イオン液体とは、塩融解物ではなくて100℃以下の低温で融解するイオンからなる塩である。従って、水はイオン液体に該当しない。
本発明において、イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドとしては、プロリン(Pro)、チロシン(Tyr)、フェニルアラニン(Phe)、ロイシン(leu)、グリシン(Gly)、メチオニン(Met)、セリン(Ser)、アラニン(Ala)、アスパラギン酸(Asp)、グルタミン(Gln)、グルタミン酸(Glu)、ヒスチジン(His)、リシン(Lys)やバリン(Val)などの必須アミノ酸、その類縁体及びこれらのオリゴマーや重合体(ポリマー)があげられる。これらのうち、分子中に芳香族環や複素環を有するアミノ酸やこれを構成成分とするオリゴマーが好ましく、特に分子内に2級アミノ基を有するものが好ましい。
これらのアミノ酸又はペプチドにおけるアミノ基は、ホルミル基、ベンジルオキシカルボニル基やブトキシカルボニル基などのアミノ保護基により保護されていてもよいが、本発明では保護されていないものを用いるのが好ましい。
本発明では、上記4級化ヘテロ原子を有する化合物と第一のアミノ酸又はペプチドを略等モルで混合し、非減圧下、もしくは減圧下(好ましくは20〜150mmHg)で加熱し(好ましくは40〜70℃)、水を蒸発させて脱水縮合して、イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを調製することができる。
本発明では、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドが、カルボキシラート、つまり、第一のアミノ酸又はペプチド中のカルボキシル基により、上記4級化ヘテロ原子を有する化合物とイオン結合を形成しているものが好ましい。
4級化ヘテロ原子を有する化合物、アミノ酸及びペプチド、イオン液体化されたアミノ酸又はペプチドについての非特許文献2(Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1122-1129)の記載は、本件明細書の記載に含まれるものとする。
本発明では、上記(A)成分と反応させる第2の成分として、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルを用いる。ここで用いるアミノ酸エステル又はペプチドのエステルは、プロリン(Pro)、チロシン(Tyr)、フェニルアラニン(Phe)、ロイシン(leu)、グリシン(Gly)、メチオニン(Met)、セリン(Ser)、アラニン(Ala)、アスパラギン酸(Asp)、グルタミン(Gln)、グルタミン酸(Glu)、ヒスチジン(His)、リシン(Lys)やバリン(Val)などの必須アミノ酸、その類縁体及びこれらのオリゴマーや重合体(ポリマー)が有するカルボキシル基がアルキル基などによりエステル化されているものである。アルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜6、特に好ましくは炭素数1〜4である。これらのエステルは1種又は複数の混合物として用いてもよい。又、(B)成分としては、塩酸塩などの無機酸が付加した酸付加塩を用いてもよい。
これらのうち、特にアラニン(Ala)メチルエステル、グリシン(Gly)メチルエステル、アルギニン(Arg)メチルエステルなどが好ましく、なかでも、これらの塩酸塩などの無機酸が付加した酸付加塩が好ましい。
本発明では、第二のアミノ酸又はペプチドのアミノ基が保護されていないものを用いるのが好ましいが、第二のアミノ酸又はペプチドのアミノ基が保護されているものを用いることもできる。
本発明では、上記(A)イオン結合によりイオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒でかつ反応原料として用いて、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルと反応させることを特徴とする。すなわち、本発明では、本質的に、イオン液体化した(A)成分以外の成分を反応溶媒としてもちいない。換言すると、本発明では、イオン液体化した(A)成分に、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルが溶解して、反応が行われる。従って、本発明では、イオン液体化(A)成分を、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルに対して等当モル以上の量で、好ましくは、第一のアミノ酸:第二のアミノ酸のモル比が、20:1〜1:1で、より好ましくは10:1〜2:1で使用する。しかしながら、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルのイオン液体化した(A)成分への溶解性が低い場合には、溶解している部分の反応の進行により、順次、未溶解の(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルがイオン液体化した(A)成分に溶解していくので、量の過剰の程度は、(A)成分と(B)成分の特性によって決定されるものである。
本発明では、上記反応において、イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒かつ基質として用いることにより、第一のアミノ酸又はペプチドが大過剰である環境下で、添加する第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルと第一のアミノ酸またはペプチドのアミノ基とを反応させることにより、第二のアミノ酸に保護基を導入しなくとも、選択的に目標とするペプチドを生成する。また、当該反応場において、酵素あるいはペプチド縮合剤といったペプチド生成を促す添加剤あるいは触媒を添加することなく反応が進行する点も本発明の特徴である。
本発明では、上記反応により、当該第一のアミノ酸又はペプチドのアミノ基と当該第二のアミノ酸又はペプチドのカルボキシル基との間にペプチド結合を形成させるのがよい。この際、当該第二のアミノ酸又はペプチドのエステルが開裂して、エステルを構成しているアルコール残基からアルコールも生成する。
本発明では、ペプチド加水分解酵素又は縮合剤の不存在下、反応系の全質量に対して20質量%以下(好ましくは10質量%以下)の水の存在下で(A)成分と(B)成分を反応させて、当該第一のアミノ酸又はペプチドと当該第二のアミノ酸又はペプチド間にペプチド結合を形成させることを特徴とする。従来技術においては、ペプチド加水分解酵素の使用が必須となっているが、本発明では、ペプチド加水分解酵素を使用しないので、製造コストが低いだけではなくて、ペプチド加水分解酵素を分離する工程を省略できるという工業上の大きな利点がある。
本発明では、反応系の水は、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドである反応溶媒中に溶解しており、(B)第二のアミノ酸又はペプチドの少なくとも一部が該反応溶媒中に溶解した状態で、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドと(B)第二のアミノ酸又はペプチドが反応するのが好ましい。
水の量は、反応系の全質量に対して20質量%以下であることが必要であるが、好ましくは10質量%以下、より好ましくは0〜5質量%であり、実質的に水が存在しない状態であるのが好ましい。
本発明では、反応系に水が少なく、好ましくはほとんど存在しないか、全く存在しないので、pH調製することなく、反応を行うことができる。
ペプチド加水分解酵素としては、プロテアーゼ、ペプチダーゼ及びヒドロラーゼからなる群から選ばれる少なくとも1種である場合が多く、特にサーモライシンであるのが好ましい。このような酵素は、Sigma-Aldrich Corporationから容易に入手することができる。
化学合成における縮合剤としては、N,N’-Carbonyldiimidazole、N,N’-Dicyclohexylcarbodiimide及び1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochlorideなどが汎用的に使用されており、このような縮合剤は、関東化学(株)、和光純薬工業(株)などから容易に入手することができる。
本発明では、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドと(B)第二のアミノ酸又はペプチドの反応は、両者を混合し、0〜100℃の温度、好ましくは、室温(20℃)〜70℃の温度に保持して行うのが好ましい。反応の終了はHPLCによるペプチド生成反応の停止により確認するのが好ましく、最終反応生成物は、樹脂、有機溶媒、および晶析の方法により単離するのがよく、その同定はHPLCにより行うのがよい。
HPLCは、常法により行うことができるが、以下の条件で行うのがよい。
columnとして、GL Sciences Inertsil ODS-3:4.6mm I.D.×250mmを用いるのがよい。そして、温度40℃、Flow rate 1.5ml/min、Mobile Phase A: KH2PO4 100mM, 1−オクタンスルホン酸ナトリウム 5mM: B: acetonitrile 100%: Isocratic, A:B = 200:1、pH2.2、Detection 210nm、Stop Time 39min.、Injection Volume 10.0μlの条件で行うのがよい(条件1)。又は、条件1において、A:B = 200:1の代わりに、A:B = 90:10に代えた条件で行うのがよい(条件2)。さらに、温度40℃、Flow rate 1.5ml/min、Mobile Phase A: NaH2PO4 50mM, 1−オクタンスルホン酸ナトリウム 5mM: B: MetOH 100%: Isocratic, A:B = 5:1、pH2.1、Detection 210nm、Stop Time 39min.、Injection Volume 10.0μlの条件(条件3)で行うこともできる。
尚、アミノ基又はカルボキシル基が保護されている第一や第二のアミノ酸又はペプチドを反応原料として用いた場合には、これらの保護基を、常法により、例えば、接触還元法等により、脱離(脱保護)させることができる。
本発明の合成方法により得られたペプチド(オリゴペプチドやポリペプチド)は、機能性食品や調味料などを含む食品、輸液などの栄養組成物や飼料などの有効成分として、医薬品の活性成分として、又、各種試薬の有効成分などとして、幅広く使用することができる。
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 ジペプチド生成反応におよぼすアミノ酸基質プロリン(L−Pro)のイオン液体化による基質アミノ酸の高濃度化および反応溶媒化の影響
市販のL−Proと40質量%水酸化テトラブチルフォスフォニウム(以下TBP−OH)を等モル(L−Pro:TBP−OH=1:1)で混合し(合計50g)、50mmHgに減圧しながら60℃に加温した水浴中で攪拌し、水を蒸発させることで脱水縮合を行った(水分含量2質量%)。このようにして調製したL−プロリン−テトラブチルフォスフォニウム(以下L−Pro−TBP)は無色透明の液体であった。
このようにしてイオン液体化したL−Pro−TBPに対し1000mmol/kg−L−Pro−TBPとなるようL−アラニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Ala−OMe・HCl)を溶解させた(反応系全体に対する水の量2質量%)。L−Ala−OMe・HClを添加し、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら37℃に加温して反応を開始した。反応開始後72時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−アラニルプロリン(L−Ala−Pro)の生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸L−ProおよびL−Ala−OMe・HClは市販品であり、Sigmaより購入した。また、TBP−OHは北興化学より購入した。
72時間後のL−Ala−Pro収率は反応開始時に添加したL−Ala−OMe・HCl換算で31.0モル%となった。
実施例2 L−Ala−Pro反応におよぼす反応温度の影響
実施例1に記載のL−Proのイオン液体化により調製したL−Pro−TBPに対し、1000mmol/kgとなるようL−Ala−OMe・HClを加えた(反応系全体に対する水の量2質量%)。その後、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら37℃あるいは50℃に加温して、反応を開始した。反応開始後72時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−Ala−Proの生成確認を行った。結果を表1に示す。
表1
Figure 0005787278
実施例3 L−Ala−Pro反応におよぼすL−Ala−OMe・HCl濃度の影響
実施例1に記載のL−Proのイオン液体化により調製したL−Pro−TBPに対し、500mmol/kg−Pro−TBPあるいは1000mmol/kg−Pro−TBPとなるようL−Ala−OMeを溶解させた(反応系全体に対する水の量2質量%)。その後、水浴中で攪拌しながら50℃に加温して反応を開始した。反応開始後72時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−Ala−Proの生成確認を行った。結果を表2に示す。
表2
Figure 0005787278
実施例4 ジペプチド生成反応におよぼすアミノ酸基質チロシン(L−Tyr)のイオン液体化による基質アミノ酸の高濃度化および反応溶媒化の影響
市販のL−TyrとTBP−OHをL−Tyr:TBP−OH=1:1.2(モル比)の割合で混合し、50mmHgに減圧しながら60℃に加温した水浴中で攪拌し、水を蒸発させることで脱水縮合を行った。このようにして調製したL−チロシン−テトラブチルフォスフォニウム(以下L−Tyr−TBP)は無色透明の液体であった(水分含量2質量%)。
上記の方法でイオン液体化したL−Tyr−TBPに対し1000mmol/kg−L−Tyr−TBPとなるようグリシンメチルエステル塩酸塩(以下Gly−OMe・HCl)を加えた。Gly−OMe・HClを添加し、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら37℃に加温して反応を開始した(反応系全体に対する水の量2質量%)。反応開始後48時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、グリシルチロシン(Gly−Tyr)の生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸L−TyrおよびGly−OMe・HClは市販品であり、Sigmaより購入した。
48時間後のGly−Tyr収率は反応開始時に添加したGly−OMe・HCl換算で3.9%となった。
実施例5 Gly−Tyr反応におよぼす反応温度の影響
実施例4に記載のL−Tyrのイオン液体化により調製したL−Tyr−TBPに対し、1000mmol/kg−L−Tyr−TBPとなるようGly−OMe・HClを加えた(反応系全体に対する水の量2質量%)。その後、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら37℃あるいは60℃に加温した。反応開始後48時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−Gly−Tyrの生成確認を行った。結果を表3に示す。
表3
Figure 0005787278
表1及び3の結果から、温度が30〜70℃の範囲内であれば、収率に差違が無いことがわかる。
実施例6 Gly−Tyr反応におよぼすGly−OMe・HCl濃度の影響
実施例4に記載のL−Tyrのイオン液体化により調製したL−Tyr−TBPに対し、500mmol/kg−L−Tyr−TBPあるいは1000mmol/kg−L−Tyr−TBPとなるようGly−OMe・HClを加えた(反応系全体に対する水の量2質量%)。よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら37℃あるいは60℃に加温した。反応開始後48時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、Gly−Tyrの生成確認を行った。37℃の結果を表4、60℃の結果を表5にそれぞれ示す。
表4
Figure 0005787278
表5
Figure 0005787278
表2、表4及び表5の結果から、第一のアミノ酸:第二のアミノ酸のモル比が、
2:1〜1:1であるのが好ましいことがわかる。
実施例7 ジペプチドGly−Glyの合成
市販のGlyと40質量%TBP−OHを等モル(Gly:TBP−OH=1:1)で混合し(合計50g)、50mmHgに減圧しながら60℃に加温した水浴中で攪拌し、水を蒸発させることで脱水縮合を行った(水分含量16質量%)。このようにして調製したグリシン−テトラブチルフォスフォニウム(以下Gly−TBP)は無色透明の液体であった。
このようにしてイオン液体化したGly−TBPに対し1000mmol/kg−Gly−TBPとなるようグリシンメチルエステル塩酸塩(以下Gly−OMe・HCl)を溶解させた(反応系全体に対する水の量16質量%)。Gly−OMe・HClを添加し、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら60℃に加温して反応を開始した。反応開始後3時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、グリシジルグリシン(Gly−Gly)の生成確認を行った。
又、60℃に加温及び3時間反応の代わりに、37℃に加温及び17時間反応の条件を採用した以外は、同様にして、Gly−Glyの生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸GlyおよびGly−OMe・HClは市販品であり、それぞれSigma及び渡辺化学工業(株)より購入した。また、TBP−OHは北興化学(株)より購入した。
60℃に加温及び3時間反応におけるGly−Gly収率は反応開始時に添加したGly−OMe・HCl換算で73.0モル%となった。
又、37℃に加温及び17時間反応におけるGly−Gly収率は反応開始時に添加したGly−OMe・HCl換算で58.0モル%となった。
実施例8 ジペプチドL-Ala−Glnの合成
市販のL−Glnと40質量%TBP−OHを等モル(L−Gln:TBP−OH=1:1)で混合し(合計50g)、50mmHgに減圧しながら60℃に加温した水浴中で攪拌し、水を蒸発させることで脱水縮合を行った(水分含量7質量%)。このようにして調製したL−グルタミン−テトラブチルフォスフォニウム(以下L−Gln−TBP)は無色透明の液体であった。
このようにしてイオン液体化したL−Gln−TBPに対し200mmol/kg−L−Gln−TBPとなるようL−アラニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Ala−OMe・HCl)を溶解させた(反応系全体に対する水の量7質量%)。L−Ala−OMe・HClを添加し、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら60℃に加温して反応を開始した。反応開始後23時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−アラニルグルタミン(L−Ala−Gln)の生成確認を行った。
又、60℃に加温及び23時間反応の代わりに、37℃に加温及び3時間反応の条件を採用した以外は、同様にして、L−Ala−Glnの生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸L−GlnおよびL−Ala−OMe・HClは市販品であり、それぞれSigma及び東京化成工業(株)より購入した。また、TBP−OHは北興化学(株)より購入した。
60℃に加温及び23時間反応におけるL−Ala−Gln収率は反応開始時に添加したL−Ala−OMe・HCl換算で2.0モル%となった。
又、37℃に加温及び3時間反応におけるL−Ala−Gln収率は反応開始時に添加したL−Ala−OMe・HCl換算で3.8モル%となった。
実施例9 ジペプチドL−Arg−Glnの合成
市販のL−Glnと40質量%TBP−OHをL−Gln:TBP−OH=1:1.2で混合し(合計50g)、50mmHgに減圧しながら60℃に加温した水浴中で攪拌し、水を蒸発させることで脱水縮合を行った(水分含量14質量%)。このようにして調製したL−グルタミン−テトラブチルフォスフォニウム(以下L−Gln−TBP)は無色透明の液体であった。
このようにしてイオン液体化したL−Gln−TBPに対し800mmol/kg−L−Gln−TBPとなるようL−アルギニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Arg−OMe・HCl)を溶解させた(反応系全体に対する水の量14質量%)。L−Arg−OMe・HClを添加し、よく攪拌して均一になったことを確認後、水浴中で攪拌しながら60℃に加温して反応を開始した。反応開始後20時間で反応を終了し、各経時サンプルをHPLCで分析し、L−Arg−Glnの生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸L−GlnおよびL−Arg−OMe・HClは市販品であり、それぞれSigma及びBACHEMより購入した。また、TBP−OHは北興化学(株)より購入した。
60℃に加温及び20時間反応におけるL−Arg−Gln収率は反応開始時に添加したL−Arg−OMe・HCl換算で1.0モル%となった。
実施例10 ジペプチドGly−Glnの合成
実施例9と同様にしてイオン液体化したL−Gln−TBPに対し900mmol/kg−L−Gln−TBPとなるようグリシンメチルエステル塩酸塩(以下Gly−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量14質量%)、反応時間を20時間から23時間に変更した以外は、実施例9と同様にして、グリシジルグルタミン(Gly−Gln)を合成し、HPLCで分析し、Gly−Glnの生成確認を行った。
上記で使用したアミノ酸L−GlnおよびGly−OMe・HClは市販品であり、それぞれSigma及び渡辺化学工業(株)より購入した。
60℃に加温及び23時間反応におけるGly−Glnの収率は反応開始時に添加したL−Gly−OMe・HCl換算で2.0モル%となった。
実施例11 ジペプチドL-Arg−Alaの合成
L−Gln−TBPの代わりに、片山製薬所から購入したイオン液体化したL−Ala−TBPを用い、イオン液体化したL−Ala−TBPに対し200mmol/kg−L−Ala−TBPとなるようL−アルギニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Arg−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量1質量%未満)、反応時間を20時間から50時間に変更した以外は、実施例9と同様にして、L−アルギニルアラニン(L−Arg−Ala)を合成し、HPLCで分析し、L−Arg−Alaの生成確認を行った。
上記で使用したL−Arg−OMe・HClは市販品であり、BACHEMより購入した。
60℃に加温及び50時間反応におけるL−Arg−Alaの収率は反応開始時に添加したL−Arg−OMe・HCl換算で80.0モル%となった。
実施例12 ジペプチドL-Ala−Hisの合成
L−Gln−TBPの代わりに、片山製薬所から購入したイオン液体化したL−His−TBPを用い、イオン液体化したL−His−TBPに対し200mmol/kg−L−His−TBPとなるようL−アラニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Ala−OMe・HCl)を溶解させた(反応系全体に対する水の量1質量%未満)以外は、実施例9と同様にして、L−アラニルヒスチジン(L−Ala−His)を合成し、HPLCで分析し、L−Ala−Hisの生成確認を行った。
上記で使用したL−Ala−OMe・HClは市販品であり、東京化成工業(株)より購入した。
60℃に加温及び20時間反応におけるL−Ala−Hisの収率は反応開始時に添加したL−Ala−OMe・HCl換算で3.3モル%となった。
実施例13 ジペプチドL-Arg−Glyの合成
L−Alaの代わりにL−Glyを用いた以外は実施例8と同様にして脱水縮合を行い(水分含量16質量%)、グリシン−テトラブチルフォスフォニウム(以下Gly−TBP)の無色透明の液体を得た。
このようにしてイオン液体化したGly−TBPに対し200mmol/kg−Gly−TBPとなるようL−アルギニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Arg−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量16質量%)、反応時間を23時間から24時間に変更した以外は、実施例8と同様にして、L−アルギニルグリシン(L−Arg−Gly)を合成し、HPLCで分析して、L−Arg−Glyの生成を確認した。
上記で使用したアミノ酸L−GlyおよびL−Arg−OMe・HClは市販品であり、それぞれSigma及びBACHEMより購入した。
60℃に加温及び24時間反応におけるL−Arg−Glyの収率は反応開始時に添加したL−Arg−OMe・HCl換算で94.0モル%となった。
実施例14 ジペプチドGly−Cysの合成
Gly−TBPの代わりに、片山製薬所から購入したイオン液体化したL−シスチン−テトラブチルフォスフォニウム(以下L−Cys−TBP)を用い、イオン液体化したL−Cys−TBPに対し200mmol/kg−L−Cys−TBPとなるようグリシンメチルエステル塩酸塩(以下Gly−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量1質量%未満)、反応時間を23時間から2時間に変更した以外は、実施例8と同様にして、グリシルシステイン(L−Gly−Cys)を合成し、HPLCで分析して、Gly−Cysの生成を確認した。
上記で使用したGly−OMe・HClは市販品であり、渡辺化学工業(株)より購入した。
60℃に加温及び2時間反応におけるGly−Cysの収率は反応開始時に添加したGly−OMe・HCl換算で90.0モル%となった。
実施例15 ジペプチドL-Arg−Alaの合成
Gly−TBPの代わりに、片山製薬所から購入したイオン液体化したL−アラニン−1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(以下L−Ala−EMIM)を用い、イオン液体化したL−Ala−EMIMに対し200mmol/kg−L−Ala−EMIMとなるようL−アルギニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Arg−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量0.12質量%)、反応時間を23時間から95時間に変更した以外は、実施例8と同様にして、L−アルギニルアラニン(L−Arg−Ala)を合成し、HPLCで分析して、L−Arg−Alaの生成を確認した。
上記で使用したL−Arg−OMe・HClは市販品であり、BACHEMより購入した。
60℃に加温及び95時間反応におけるL−Arg−Alaの収率は反応開始時に添加したL−Arg−OMe・HCl換算で82.9モル%となった。
実施例16 ジペプチドL-Arg−Glyの合成
Gly−TBPの代わりに、片山製薬所から購入したイオン液体化したグリシン−1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(以下Gly−EMIM)を用い、イオン液体化したGly−EMIMに対し200mmol/kg−Gly−EMIMとなるようL−アルギニンメチルエステル塩酸塩(以下L−Arg−OMe・HCl)を溶解させ(反応系全体に対する水の量0.50質量%)、反応時間を23時間から95時間に変更した以外は、実施例8と同様にして、L−アルギニルグリシン(L−Arg−Gly)を合成し、HPLCで分析して、L−Arg−Glyの生成を確認した。
上記で使用したL−Arg−OMe・HClは市販品であり、BACHEMより購入した。
60℃に加温及び95時間反応におけるL−Arg−Glyの収率は反応開始時に添加したL−Arg−OMe・HCl換算で102.5モル%となった。

Claims (12)

  1. ペプチド加水分解酵素及び縮合剤の不存在下、(A)イオン結合によりイオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドを反応溶媒でかつ反応原料として用い、(B)第二のアミノ酸エステル又はペプチドのエステルと、反応系の全質量に対して20質量%以下の水の存在下で反応させて、当該第一のアミノ酸又はペプチドと当該第二のアミノ酸又はペプチド間にペプチド結合を形成させることを特徴とするペプチドの製造方法。
  2. 前記第一のアミノ酸又はペプチドが、イオン液体を構成するカチオンとイオン結合することによりイオン液体化されている、請求項1に記載の方法。
  3. 反応系の水は、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドである反応溶媒中に溶解しており、(B)第二のアミノ酸又はペプチドの少なくとも一部が該反応溶媒中に溶解した状態で、(A)イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドと(B)第二のアミノ酸又はペプチドが反応する請求項1又は2記載の方法。
  4. 第一のアミノ酸:第二のアミノ酸のモル比が、20:1〜1:1である請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 第一のアミノ酸又はペプチドが、分子内に2級アミノ基を有するものである請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  6. 第二のアミノ酸又はペプチドのアミノ基が保護されていないものである請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  7. 第二のアミノ酸又はペプチドのアミノ基が保護されているものである請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  8. 第二のアミノ酸又はペプチドが1種以上の第二のアミノ酸及び/又はペプチドである請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  9. 当該第一のアミノ酸又はペプチドのアミノ基と当該第二のアミノ酸又はペプチドのカルボキシル基との間にペプチド結合を形成させる請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  10. 当該イオン液体化された第一のアミノ酸又はペプチドが、アルキルホスホニウムイオン、アルキルイミダゾリウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン、アルキルピロリジニウムイオン及びアルキルピぺリジニウムイオンから選ばれる少なくとも1種であるカチオンとイオン結合している請求項1〜のいずれか1項記載の方法。
  11. ペプチド結合の形成を0〜100℃の温度で行う請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
  12. 反応系の全質量に対して10質量%以下の水の存在下で反応させる請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
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