JP6677687B2 - 高温でのペプチド合成のための過剰カルボジイミドの使用 - Google Patents
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Description
[0003]EtOH:エタノール
[0004]HBTU:2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート
[0005]HATU:1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム 3−オキシドヘキサフルオロホスフェート
[0006]HCTU:1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−5−クロロベンゾトリアゾリウム 3−オキシドヘキサフルオロホスフェート
[0007]PyBOP:ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート
[0008]PyAOP:7−アザベンゾトリアゾール−1−イルオキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート
[0009]DIEA:ジイソプロピルエチルアミン
[0010]NMM:N−メチルモルホリン
[0011]Cys(Trt):システイン(トリチル)
[0012]DMAP:4−ジメチルアミノピリジン
[0013]NMP:N−メチル−2−ピロリドン
[0014]TIS:トリイソプロピルシラン
[0015]DODt:3,6−ジオキサ−1,8−オクタン−ジチオール
[0016]MBHA:(4−メチルベンズヒドリルアミン)
[0017]おそらく、ペプチド合成のために最も一般的に使用され研究されている活性化法は、カルボジイミドを利用する方法であろう。ペプチド合成におけるそれらの使用は、アミド結合の形成を促進するためにN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)が使用された1955年に遡る。カルボジイミドは、2個のわずかに塩基性の窒素原子を含有し、これが、図1に示されているように、アミノ酸誘導体のカルボン酸と反応して、高反応性のO−アシルイソ尿素化合物を形成する。形成されたO−アシルイソ尿素は、次いで直ちにアミンと反応し、ペプチド結合を形成できるか又は他の反応性種に変換されうる。
[0022]N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)が、ペプチド活性化のための好適なカルボジイミドとして、DCCに大きく取って代わっている。DCCは、望ましくないことに、TFAにしか溶解しない尿素を生成するので、このことがFmoc化学でのその使用を困難にしている。さらに、DCCは、取扱いが困難となりうるワックス状固体であるほか、アレルギー反応を引き起こすことも報告されている。これに代わり、DICは、その生成尿素の有機溶媒中での改良された溶解性、アレルギー反応報告の低発生率、及びDCCと同じくらい低コストであることのために有益である。今日なお使用されている最も人気の高いカップリング法の一つは、日常的に効果的なカップリングを提供しながらもそのコスト及び副反応の低さから、DIC/HOBtを基にしたものである。
[0036]一部の態様において、方法は10分未満の総カップリング時間に制限される。
[0038]一部の態様において、方法は10分未満の総カップリング時間に限定され、30℃を超える温度で実施される。
[0040]一部の態様において、方法は10分未満の総カップリング時間に限定され、70℃を超える温度で実施される。
[0042]一部の態様において、付け加えられる酸の少なくとも一つは最初にFmoc保護される。
[0051]ペプチド配列(チモシン)=SDAAVDTSSEITTKDLKEKKEVVEEAEN−NH2
[0052]合成規模=0.1mmol
[0053]樹脂=Rink Amide MBHA ポリスチレン樹脂(0.38mmol/g)
[0054]装置=Liberty Blue マイクロ波ペプチド合成機(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)
[0055]脱保護=EtOH:NMP(1:9)中10%(w/v)ピペラジン3mL
[0056]マイクロ波脱保護法=90℃で1分間
[0057]洗浄=脱保護後(2mL、2mL、3mL−DMF);カップリング後=なし
[0058]カップリング=4mL溶液中5倍過剰のAA/DIC/Oxyma
[0059]切断(切り出し)=Accent MW 切断装置(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)中38℃で30分間、5mLのTFA/TIS/H2O/DODt(92.5:2.5:2.5:2.5)
[0060]分析=ペプチドは、3100シングル四重極MSを備えたWaters社製UPLC ACQUITY H−Classにて、溶媒系として0.1%TFA入りアセトニトリル/水を用い、C18カラム(1.7mm、2.1×100mm)で分析された
[0061]表2 様々な量のカルボジイミドを用いたGRPの合成
[0063]ペプチド配列(GRP)=VPLPAGGGTVLTKMYPRGNHWAVGHLM−NH2
[0064]合成規模=0.1mmol
[0065]樹脂=Rink Amide MBHA ポリスチレン樹脂(0.35mmol/g)
[0066]装置=Liberty Blue マイクロ波ペプチド合成機(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)
[0067]脱保護=EtOH:NMP(1:9)中10%(w/v)ピペラジン3mL
[0068]マイクロ波脱保護法=90℃で1分間
[0069]洗浄=脱保護後(2mL、2mL、3mL−DMF);カップリング後=なし
[0070]カップリング=4mL溶液中5倍過剰のAA/DIC/Oxyma
[0071]切断(切り出し)=Accent MW 切断装置(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)中38℃で30分間、5mLのTFA/TIS/H2O/DODt(92.5:2.5:2.5:2.5)
[0072]分析=ペプチドは、3100シングル四重極MSを備えたWaters社製UPLC ACQUITY H−Classにて、溶媒系として0.1%TFA入りアセトニトリル/水を用い、C18カラム(1.7mm、2.1×100mm)で分析された
[0073]表3 様々な量のカルボジイミドを用いたユビキチンの合成
[0075]ペプチド配列(ユビキチン)=MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLSDYNIQKESTLHLVLRLRGG−NH2
[0076]合成規模=0.1mmol
[0077]樹脂=Fmoc−PAL−PEG−PS樹脂(0.20mmol/g)
[0078]装置=Liberty Blue マイクロ波ペプチド合成機(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)
[0079]脱保護=EtOH:NMP(1:9)中10%(w/v)ピペラジン4mL+0.1M HOBt
[0080]マイクロ波脱保護法=90℃で1分間
[0081]洗浄=脱保護後(4×4mL DMF);カップリング後=なし
[0082]カップリング=4mL溶液中5倍過剰のAA/DIC/Oxyma
[0083]切断(切り出し)=Accent MW 切断装置(CEM Corp.社製、ノースカロライナ州マシューズ)中38℃で30分間、5mLのTFA/TIS/H2O/DODt(92.5:2.5:2.5:2.5)
[0084]分析=ペプチドは、3100シングル四重極MSを備えたWaters社製UPLC ACQUITY H−Classにて、溶媒系として0.1%TFA入りアセトニトリル/水を用い、C18カラム(1.7mm、2.1×100mm)で分析された
[0085]表1に示されているように、カルボジイミドをアミノ酸に対して過剰に増加させることにより、純度の顕著な増大が観察された(75%対63%)。同様の改良は、表2及び3に示されているように合成された他のペプチドからも観察された。これらの結果を合わせると、カップリング効率が増大したのみならず、カルボジイミド由来のキャッピングの可能性も回避されたことを示している。これはおそらくキャッピングと比べてアシル化の反応速度(kinetics)が増大したことにより、この可能性ある副反応が回避されるためであろう。さらに、カップリング反応の温度増大も、カルボジイミドから形成された尿素が完全に溶解し、その後の排液(draining)及び洗浄工程中に除去されることを確実にするために役立つ。従って、高温は、1当量を超えるカルボジイミドの使用を通じて生成する多量の尿素に由来する潜在的溶解性の問題に対する保護策を提供する。
態様1 アミノ酸をカップリングしてペプチド又はペプチドミメティックを製造する方法において、改良が、
活性化添加剤の存在下;及び
30℃を超える温度で
活性化及びカップリングを同じ容器内で実施し;
アミノ酸に対して1当量を超える量のカルボジイミドを配合する
ことを含む方法。
態様2 活性化された酸が、固相樹脂に連結された少なくとも一つの他のアミノ酸とカップリングされる、態様1に記載の固相ペプチド合成(SPPS)法。
態様3 付け加えられる酸の少なくとも一つが最初にFmoc保護されている、態様2に記載の固相ペプチド合成(SPPS)法。
態様4 カルボジイミドがアミノ酸に対して1.5〜4当量の量で存在する、態様1に記載の方法。
態様5 70℃を超える温度で実施される、態様1に記載の方法。
態様6 10分未満の総カップリング時間に制限される、態様1に記載の方法。
態様7 15分未満の総カップリング時間に制限される、態様1に記載の方法。
態様8 活性化添加剤がアミノ酸に対して1〜1.5当量の量で存在する、態様1に記載の方法。
態様9 カルボジイミドがアミノ酸に対して1.5〜4当量の量で存在する、態様8に記載の方法。
態様10 アミノ酸をカップリングしてペプチド又はペプチドミメティックを製造するための組成物であって、
アミノ酸と;
有機溶媒と;
前記アミノ酸に対して1当量を超える量のカルボジイミドと;そして
活性化添加剤と
を含む組成物。
態様11 前記組成物がさらに、前記アミノ酸に対して1〜1.5当量の前記活性化添加剤を含む、態様10に記載の組成物。
態様12 前記組成物がさらに、前記アミノ酸に対して1.5〜4当量の前記カルボジイミドを含む、態様10に記載の組成物。
態様13 前記アミノ酸が最初にFmoc保護されたアミノ酸である、態様10に記載の組成物。
態様14 前記アミノ酸と前記カルボジイミドのO−アシルイソ尿素中間体をさらに含む、態様10に記載の組成物。
態様15 DIC又はOxyma活性化剤をさらに含む、態様14に記載の組成物。
態様16 前記アミノ酸と前記カルボジイミドの前記O−アシルイソ尿素のエステルをさらに含む、態様15に記載の組成物。
態様17 固相樹脂に連結された少なくとも一つのアミノ酸を含む、態様10に記載の組成物。
態様18 固相ペプチド合成樹脂に連結されたペプチド鎖をさらに含む、態様10に記載の組成物。
[0090]表6 高温でのペプチドカップリングに関するカルボジイミド活性化戦略の比較
[0091]本明細書において、本発明の好適な態様を示し、そして特定の用語を使用してきたが、それらは一般的及び説明的意味でのみ使用されたものであり、制限を目的としたものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲において定義されている。
Claims (16)
- アミノ酸をカップリングしてペプチド又はペプチドミメティックを製造する方法において、改良が、
活性化添加剤の存在下;
塩基の存在なしで;及び
70℃を超える温度で
活性化及びカップリングを同じ容器内で実施し;
アミノ酸に対して2〜4当量の量のカルボジイミドを配合する
ことを含む方法。 - 固相ペプチド合成(SPPS)法である、請求項1に記載の方法。
- 添加アミノ酸の少なくとも一つが最初にFmoc保護されている、請求項1または2に記載の方法。
- 10分未満の総カップリング時間に制限される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 15分未満の総カップリング時間に制限される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 活性化添加剤がアミノ酸に対して1〜1.5当量の量で存在する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 活性化添加剤がアミノ酸に対して1〜1.5当量の量で存在し、カップリング工程が10分未満に制限される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 活性化添加剤がアミノ酸に対して1〜1.5当量の量で存在し、カップリング工程が15分未満に制限される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- アミノ酸をカップリングしてペプチド又はペプチドミメティックを製造するための組成物であって、
アミノ酸と;
有機溶媒と;
前記アミノ酸に対して2〜4当量の量のカルボジイミドと;そして
活性化添加剤とを、
塩基の存在なしで、含む組成物。 - 活性化添加剤がアミノ酸に対して1〜1.5当量の量で存在する、請求項9に記載の組成物。
- 前記アミノ酸がFmoc保護されたアミノ酸である、請求項9または10に記載の組成物。
- 前記アミノ酸と前記カルボジイミドのO−アシルイソ尿素中間体をさらに含む、請求項9〜11のいずれか1項に記載の組成物。
- DIC又はOxyma活性化剤をさらに含む、請求項12に記載の組成物。
- 前記アミノ酸の前記O−アシルイソ尿素と前記活性化添加剤とのエステルをさらに含む、請求項13に記載の組成物。
- 固相樹脂に連結された少なくとも一つのアミノ酸を含む、請求項9〜14のいずれか1項に記載の組成物。
- 固相ペプチド合成樹脂に連結されたペプチド鎖をさらに含む、請求項9〜15のいずれか1項に記載の組成物。
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