JP6526692B2 - 髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)血清型Xの新規の合成オリゴマー及びその調製方法 - Google Patents
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Description
従って、本発明の主な目的は新規のMen−X莢膜オリゴマー、好ましくはMen−X四量体の合成である。
従って、本発明は、新規のMen−X莢膜オリゴマーの合成、及びMen−Xオリゴ糖の主鎖の構築のために2つの構成要素を組み合わせることによって前記Men−X莢膜オリゴマーを合成する方法に関する。2つの構成要素は増殖ユニットと末端ユニットと名付けられる。増殖ユニットはいずれかの末端で鎖を終結させる末端ユニットに付加される。
(1)スキーム1で示すようなヘミアセタール(化合物10)の合成と、
(2)スキーム2で示すような増殖ユニット(化合物12)及び末端ユニット(化合物14)の合成と
(3)スキーム3で示すような高次オリゴマーの合成とにおいて達成される。
本発明の実施形態の1つでは、スキーム1はヘミアセタール(10)の合成を示す。Men−X莢膜オリゴ糖類の合成で使用される出発物質はグルコサミンHCl、さらに具体的には、しかし、それに限定されないD(±)グルコサミンHCl化合物(化合物2)から選択される糖である。
スキーム1.ヘミアセタールユニット(化合物10)の合成
4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α,β−D−グルコピラノース
いったん増殖ユニット及び末端ユニットが調製されると、その後、以下に言及される方法によって及びスキーム3にて示すように、それに続くオリゴマーを調製することができる。
スキーム3:高次オリゴマー(二量体、三量体及び四量体)の合成
Men−X四量体1
HPSEC純度:98%.正確な質量:1235.84.観察された質量:(M−Na)−1212.34.
IR:3436,2517,1632,1383,1443,1204.
1H−NMR(500MHz,D2O)δ5.55−5.44(m,3H),4.10−3.96(m,4H),3.96−3.83(m,11H),3.82−3.56(m,12H),3.50(t,J=9.8Hz,1H),3.45−3.42m,1H),2.93(s,2H),2.10−1.92(m,12H),1.69−1.48(m,4H),1.43−1.27(m,4H)
正確な質量:1235.28;単離された収量:38mg,71%,HPSEC純度:98%.
IR:3434,2067,1634,1383,1221,1043.
1H−NMR(500MHz,D2O):δΗ5.41(bs,3H),4.39(bs,1H),3.63−3.91(m,26H),3.43(bs,4H),2.86(bs,2H),1.94(s,12H),1.45−1.53(m,4H),1.25(bs,4H).
合成Men−X四量体(Men−X四量体−TT結合体)を用いて調製されたオリゴマー及び結合体の抗原特性の測定
合成Men−X四量体及び破傷風トキソイドとのその結合体(Men−X四量体−TT結合体)の抗原性を競合酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)にて抗原なしの対照に関連して細菌性の多糖類と比較した。このアッセイでは、96穴のマイクロタイタープレート(プレートA)における0.1%v/vのBrij35及び5%FBSを含有するリン酸緩衝生理食塩水で希釈した10〜1000μgのオリゴ糖にて様々な抗原(すなわち、細菌性多糖類、Men−X四量体(1及び1A)及び合成Men−X四量体を用いて調製した結合体(1−TT及び1A−TT)と共に髄膜炎菌血清型Xに対する8000倍希釈したウサギ抗血清(228801;BD)を37℃で1時間インキュベートした。別のプレート(プレートB)をMen−X細菌性多糖類(PS)とメチル化ヒト血清アルブミン(m−HSA)の混合物でコーティングし、その後、2〜8℃での一晩のインキュベートの後、5%FBSでブロックした。このプレートBにプレートAの抗血清/抗原のミックスを加え、37℃で1時間及び室温で1時間インキュベートした。0.1%Brij35を含有するリン酸緩衝生理食塩水、pH7.4でプレートを洗浄した。PBS、0.1%Brij35及び5%FBSにおけるペルオキシダーゼ標識した抗ウサギIgG抗体と共に室温で60分間プレートをインキュベートした。プレートを再び洗浄し、酢酸ナトリウム緩衝液における100μLのペルオキシダーゼ基質、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン−H2O2と共に室温で10分間インキュベートした。50μLの2MのH2SO4を加えることによって反応を止めた。ELISAリーダー(Tecanマイクロプレートリーダー)にてA450を記録した。各抗原による抗血清における抗体の阻害比率は以下のように算出した。
阻害%=(ODNAC−ODA)/(ODNAC−ODB)×100
式中、ODNACは抗原なし対照についての光学密度であり、ODBはブランクウェルの光学密度である。試験抗原(Men−X四量体及びMen−X四量体−TT結合体)及び陽性対照の光学密度はODAと呼ばれる。αアノマー(1)についてのデータは図1にて3つ組で行われた測定値の平均値±SDとして提示され、類似のデータがβアノマー(1A)について観察された。
Claims (21)
- 化学式:
(nは3ないし11である。)
の髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)血清型Xオリゴマーの新規の合成法であって、前記方法が、
・化学式:
のヘミアセタール化合物(10)[4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α,β−D−グルコピラノース]を合成する工程と、
・前記ヘミアセタール化合物(10)をホスフィチル化試薬に供して、化学式:
の化合物(11)を得て、前記化合物(11)をアノマー化して、化学式:
の増殖ユニット(12)[4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシル ホスホン酸水素]を得、
・化学式:
の末端ユニット(14)[6−(ベンジルオキシカルボニル)アミノヘキシル 2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド]と、末端ユニット(14A)[6−(ベンジルオキシカルボニル)アミノヘキシル 2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド]を合成する工程と、
・カップリング試薬の存在下で、前記増殖ユニット(12)を前記末端ユニット(14)に結合し、且つ前記増殖ユニット(12)を前記末端ユニット(14A)に結合して、それぞれ化学式:
の化合物(15)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,トリエチルアンモニウム塩]及び化合物(15A)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,トリエチルアンモニウム塩]を得る工程と、
・前記化合物(15)及び化合物(15A)を脱アセチル化試薬と反応させて化学式:
の化合物(16)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,トリエチルアンモニウム塩]及び化合物(16A)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,トリエチルアンモニウム塩]を得る工程と、
・前記カップリング試薬を用いて前記化合物(16)を前記増殖ユニット(12)に結合し、且つ前記化合物(16A)を前記増殖ユニット(12)に結合して化学式:
の三量体化合物(17)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,ビス−トリエチルアンモニウム塩]及び三量体化合物(17A)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,ビス−トリエチルアンモニウム塩]を得る工程と、
・脱アセチル化試薬の存在下で前記三量体化合物(17)と三量体化合物(17A)を反応させて化学式:
の三量体化合物(18)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,ビス−トリエチルアンモニウム塩]及び三量体化合物(18A)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,ビス−トリエチルアンモニウム塩]を得る工程と、
・前記カップリング試薬の存在下で前記三量体化合物(18)を前記増殖ユニット(12)に結合し、前記三量体化合物(18A)を前記増殖ユニット(12)に結合し、化学式:
の四量体化合物(19)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,トリス−トリエチルアンモニウム塩]及び三量体化合物(19A)[6−(カルボベンジルオキシ)アミノヘキシル(4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,トリス−トリエチルアンモニウム塩]を得る工程と、
・場合により、前記脱アセチル化試薬と前記カップリング試薬の存在下で反復反応を行い、新規の合成高次オリゴマーを得る工程と、
・還元性N−アセチル化試薬による一工程還元工程、前記脱アセチル化試薬を用いた脱アセチル化工程、及び水素化によるベンジルとCbzの最終的な脱保護工程とを含み、
前記方法が、髄膜炎菌血清型Xによる髄膜炎に対する結合型ワクチンの形成に用いられる新規の高次合成オリゴマーを生じる、新規のオリゴマー合成法。 - 前記新規の高次合成オリゴマーが四量体である請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記四量体を合成するのにかかる時間が225時間〜276時間の範囲である請求項2に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記四量体を合成するのにかかる時間が257時間である請求項2に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記ヘミアセタール化合物(10)が
(a)化学式:
の化合物(2)[D(±)グルコサミンHCl化合物]の糖をジアゾ転移試薬に供し、次いでアセチル化を行って化学式:
の化合物(3)[l,3,4,6−テトラ−O−アセチル−2−アジド−2−デオキシ−D−グルコピラノース]を得ることと、
(b)前記化合物(3)をドナー基と反応させて化学式:
の化合物(4)[4−メチルフェニル 3,4,6−トリ−O−アセチル−2−アジド−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を得ることと、
(c)有機溶媒にて前記化合物(4)を脱アセチル化試薬と反応させて化学式:
の化合物(5)[4−メチルフェニル 2−アジド−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を得ることと、
(d)前記化合物(5)をベンジリデン保護反応に供して化学式:
の化合物(6)[4−メチルフェニル 2−アジド−4,6−O−ベンジリデン−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を生じることと、
(e)前記化合物(6)をベンジル保護反応に供して化学式:
の化合物(7)[4−メチルフェニル 2−アジド−4,6−O−ベンジリデン−3−O−ベンジル−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を得ることと、
(f)そのように得られた前記化合物(7)を位置選択的なベンジリジン開環試薬に供して化学式:
の化合物(8)[4−メチルフェニル 2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を得、それをアシル化試薬に供して化学式:
の化合物(9)[4−メチルフェニル 4−O−アセチル−2−アジド−3,6−ジ−O−ベンジル−2−デオキシ−l−チオ−α,β−D−グルコピラノシド]を得ることと、
(g)前記化合物(9)を0℃〜室温にてチオトリル脱保護反応に供して前記ヘミアセタール化合物(10)を得ることと、
によって合成される、請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法。 - 前記カップリング試薬が、ピリジンの存在下での塩化ピバロイル、塩化1−アダマンタンカルボニルから選択される請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記脱アセチル化試薬が、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドから選択される請求項1、5及び6に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記最終的な脱保護工程に用いられる試薬が、Pd(OH)2−H2、炭素−H2上のPdから選択される請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記ジアゾ転移試薬が、1H−イミダゾール−1−スルホニルアジド、トリフルオロメタンスルホニルアジド(TfN3)から選択される請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記ベンジリデン保護反応が、ベンズアルデヒドジメチルアセタール[PhCH(OMe)2]、ベンズアルデヒドから選択される試薬と反応させることによって行われる請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記ベンジル保護反応が、臭化ベンジル、水酸化ナトリウムから選択される試薬と反応させることによって行われる請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記位置選択的なベンジリジン開環試薬が、トリエチルシラン[Et3SiH]、BF3・OEt2、ボランテトラヒドロフラン錯体[BH3.THF]及び銅トリフラート[Cu(OTf)2]の組み合わせから選択される請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記アシル化試薬が、ピリジン中の無水酢酸[Ac2O]、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)である請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記チオトリル脱保護反応が、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、N−ヨードスクシンイミド(NIS)、及び銀トリフラート[AgOTf]からなる群より選択される試薬と反応させることによって行われる請求項5に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 前記ホスフィチル化試薬が、ジ−フェニルホスフィトピリジン、三塩化リン、イミダゾール、サリチルクロロホスフィト、及び亜リン酸からなる群より選択される請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法。
- 新規の高次合成オリゴマーであって、前記新規の高次合成オリゴマーである化学式:
の高次合成オリゴマー(1)[6−アミノヘキシル(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド,トリス−ナトリウム塩]及び(1A)[6−アミノヘキシル(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−(2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシルホスフェート)−(l→4)−2−アセトアミド−2−デオキシ−β−D−グルコピラノシド,トリス−ナトリウム塩]が、四量体である高次合成オリゴマー。 - 前記新規の高次合成オリゴマー(1)及び(1A)が、95%を超える純度の四量体である請求項17に記載の新規の高次合成オリゴマー。
- 前記新規の高次合成オリゴマー(1)及び(1A)の糖環が請求項6に記載の前記リンカーに直接連結されている請求項17または請求項18に記載の新規の高次合成オリゴマー。
- 請求項1に記載の新規のオリゴマー合成法であって、前記オリゴマーが、請求項17〜19のいずれかに記載の高次合成オリゴマー(1)及び(1A)であり、前記水素化によるベンジルとCbzの最終的な脱保護工程に要する時間が、前記高次合成オリゴマー(1)については10時間〜15時間であり、前記高次合成オリゴマー(1A)については6時間〜8時間である、請求項1記載の新規のオリゴマー合成法。
- 請求項17〜19のいずれかに記載の新規の高次合成オリゴマーであって、前記オリゴマーが、請求項17〜19のいずれかに記載の高次合成オリゴマー(1)または(1A)であり、そのまま、または誘導体化された形態で、またはキャリアタンパク質との結合で使用されて、髄膜炎菌血清型Xによる髄膜炎に対するワクチンを形成することができる、請求項17〜19のいずれかに記載の新規の高次合成オリゴマー。
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