JP7238123B2 - ペプチド化合物の製造方法、保護基形成用試薬、及び、縮合多環芳香族炭化水素化合物 - Google Patents
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Description
固相法は、反応後の単離及び精製をレジンの洗浄だけで行える点で有利ではあるが、本質的に不均一相の反応であり、低い反応性を補うために反応試薬を過剰量用いる必要があったり、反応の追跡及び担体に担持された状態での反応生成物の解析の点で問題点がある。
一方、液相法は、反応性が良好で、縮合反応の後に抽出洗浄、単離等により中間体ペプチドの精製ができる。しかし、液相法には、カップリング反応及び脱保護の各工程における課題が未だ存在する。
特許文献2:国際公開第2010/113939号
また、本発明の他の一実施形態が解決しようとする課題は、収率に優れる保護基形成用試薬を提供することである。
また、本発明の更に他の一実施形態が解決しようとする課題は、新規な縮合多環芳香族炭化水素化合物を提供することである。
<1> 下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を用いる工程を含む
ペプチド化合物の製造方法。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、aは0~5の整数を表し、cは0~5の整数を表し、a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
(RA、RB及びRCの)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
<3> 上記C末端保護工程におけるアミノ酸化合物又はペプチド化合物が、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物である<2>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<4> 上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、及び、
上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程
を更に含む<3>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<5> 上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含む<4>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<6> 上記沈殿工程の後に、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、
得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程
をこの順で1回以上更に含む<5>に記載のペプチド化合物の製造方法。
<7> C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含む<1>~<6>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
<8> 上記環Aが、ナフタレン環である<1>~<7>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
<9> 全てのRA、RB及びRCが有する全ての脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、36~80である<1>~<8>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
<10> 上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物が、下記式(10)又は式(20)のいずれかで表される化合物である<1>~<9>のいずれか1つに記載のペプチド化合物の製造方法。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsはそれぞれ独立に、置換基、又は、RAを表し、
n10は0~5の整数を表し、
隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10-A)で表される基であり、
*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ(少なくとも1つのRAが有する)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201はアルキル基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rr201が炭素数12以上であるか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ(少なくとも1つのRAが有する)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
<14> 下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を含む
保護基形成用試薬。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
(RA、RB及びRCの)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
<16> 上記保護基形成用試薬が、アミノ酸化合物又はペプチド化合物のC末端保護基形成用試薬である<14>又は<15>に記載の保護基形成用試薬。
<17> 下記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
(RA、RB及びRCの)少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上であり、
RBが1価の脂肪族炭化水素基である場合、炭素数18以上である直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含む。
<19> 上記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物が、下記式(10a)又は式(20a)のいずれかで表される化合物である<17>又は<18>に記載の縮合多環芳香族炭化水素化合物。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsはそれぞれ独立に、置換基、又は、RAを表し、n10は0~5の整数を表し、隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10a-A)で表される基であり、
*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ(少なくとも1つのRAが有する)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201は脂肪族炭化水素基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20a-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
RBが脂肪族炭化水素基の場合、炭素数18以上で直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含むか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。
式(f1)中、波線部分は他の構造との結合位置を表し、m9は1~3の整数を表し、X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、m10は、1~3の整数を表し、X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
また、本発明の他の一実施形態によれば、収率に優れる保護基形成用試薬を提供することができる。
また、本発明の更に他の一実施形態によれば、新規な縮合多環芳香族炭化水素化合物を提供することができる。
本明細書において、特に断らない限り、各用語は次の意味を有する。
「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
アルキル基は、鎖状でも分岐状でもよく、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。炭素数(「炭素原子数」ともいう。)1~6のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル等が挙げられる。
炭素数2~6のアルケニル基としては、1-プロぺニルが挙げられる。
アリール基としては、炭素数6~14のアリール基が好ましく、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、ビフェニリル基、2-アンスリル基等が挙げられる。中でも、炭素数6~10のアリール基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
シリル基としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ジメチルフェニルシリル、tert-ブチルジメチルシリル、tert-ブチルジエチルシリル等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
炭素数1~6のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等が挙げられる。
炭素数7~10のアラルキル基としては、ベンジルが挙げられる。
炭素数1~6のアシル基としては、アセチル、プロピオニルが挙げられる。
炭素数7~10のアラルキル-カルボニル基としは、ベンジルカルボニルが挙げられる。
炭素数1~6のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、Boc基が挙げられる。Boc基は、tert-ブトキシカルボニル基を意味する。
炭素数7~14のアラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル、Fmoc基が挙げられる。Fmoc基は、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を意味する。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を用いる工程を含む。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又はFmoc基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、aは0~5の整数を表し、cは0~5の整数を表し、a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、(RA、RB及びRCの)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
また、一置換又は二置換メチレン基を介して縮合多環芳香族炭化水素環に結合するYAを有することにより、脱保護速度に優れる。これは縮合多環芳香族炭化水素環が電子供与性又はカチオン安定化に寄与していると考えている。
更に、副反応が生じ易い非天然アミノ酸を含む非天然ペプチドのような難合成ペプチドでも、副反応を抑制し高純度で合成できる。
本開示の製造方法では、弱酸条件でもC末端保護基の脱保護が可能であり、得られるペプチドの副反応を抑制することが可能であり、酸に弱いペプチド、例えば、N-アルキルアミド構造を有するペプチド合成に好適である。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法において、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物は、保護基の形成だけでなく、ペプチド化合物の変性、水又は有機溶媒等への溶解度の調整、結晶化性の改良、多量体化等に用いることができる。
中でも、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物は、保護基の形成に用いることが好ましく、アミノ酸化合物又はペプチド化合物におけるC末端保護基の形成に用いることがより好ましい。
本開示に係る式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物(以下、単に「式(1)で表される化合物」ともいう。)を、以下に示す。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又はFmoc基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、aは0~5の整数を表し、cは0~5の整数を表し、a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、(RA、RB及びRCの)少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。炭素数12以上の脂肪族炭化水素基は、化合物中に少なくとも1つあればよい。例えば、化合物中にRAが複数存在するときは、そのうちの少なくとも1つが炭素数12以上の脂肪族炭化水素基を有していればよい。
環Aは、脱保護速度、晶析性、及び、収率の観点から、2環~4環の縮合多環芳香族炭化水素環であることが好ましく、2環又は3環の縮合多環芳香族炭化水素環であることがより好ましく、2環の縮合多環芳香族炭化水素環であることが特に好ましい。
中でも、環Aは、脱保護速度、晶析性、及び、収率の観点から、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、トリフェニレン環、ピレン環、又は、クリセン環であることが好ましく、ナフタレン環、アントラセン環、又は、フェナントレン環であることがより好ましく、ナフタレン環であることが特に好ましい。
また、環Aは、収率の観点から、ナフタレン環構造を少なくとも有する環であることが好ましい。
更に、環Aは、置換基を有していてもよく、後述するように、2以上の置換基が結合して環構造を形成していてもよく、環Aに脂肪族炭化水素環、脂肪族複素環、複素芳香環等が更に縮環した構造であってもよい。
Rにおけるアルキル基としては、炭素数(「炭素原子数」ともいう。)1~30のアルキル基が挙げられ、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~6のアルキル基であることがより好ましい。中でも、メチル基、及び、エチル基がより好ましく挙げられる。
Rにおける芳香族基置換アルキル基としては、炭素数7~30の芳香族基置換アルキル基が挙げられ、炭素数7~20の芳香族基置換アルキル基であることが好ましく、炭素数7~16のアラルキル基(例えば、炭素数6~10の芳香族基(アリール基)に炭素数1~6のアルキレン基が結合した基)がより好ましく挙げられる。好適な具体例としては、ベンジル基、1-フェニルエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、1-ナフチルエチル基、1-ナフチルプロピル基等が挙げられ、ベンジル基がより好ましく挙げられる。
Rにおけるヘテロ芳香族基置換アルキル基としては、炭素数5~30のヘテロ芳香族基置換アルキル基が挙げられ、炭素数5~20のヘテロ芳香族基置換アルキル基であることが好ましく、炭素数5~16のヘテロ芳香族基置換アルキル基(例えば、炭素数4~10のヘテロ芳香族基(ヘテロアリール基)に炭素数1~6のアルキレン基が結合した基)がより好ましく挙げられる。好適な具体例としては、インドリルメチル基、フルフリル基、ベンゾフラニルメチル基、チオフェニルメチル基、ベンゾチオフェニルメチル基等が挙げられる。
中でも、Rは、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数7~16の芳香族基置換アルキル基又はFmoc基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基又はFmoc基であることがより好ましく、水素原子、又はFmoc基であることが更に好ましい。RがFmoc基の場合、後述する1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン(DBU)などの塩基でFmoc基を脱保護することで、YAが-NH2になることから、RがFmoc基のときとRが水素原子のときは等価であると見なすことができる。
また、式(1)で表される化合物は、環A上に有する置換基、RB上に有する置換基又はRAとして、YA及びRBが連結したメチレン基を有する環Aを有する基、又は、YA及びRBが連結したメチレン基を有する環A及びYAを有する基を有していてもよい。すなわち、式(1)で表される化合物は、2量体等の多量体であってもよい。多量体としては、合成のし易さの観点から2量体~6量体であることが好ましく、2量体~4量体であることがより好ましく、2量体であることが特に好ましい。
また、式(1)におけるRB上のRCの置換数であるcは、脱保護速度、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、0~4の整数であることが好ましく、0~2の整数であることがより好ましく、0又は1であることが更に好ましく、0であることが特に好ましい。
更に、式(1)におけるa+cの値は、0以上であり、脱保護速度、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、1~6の整数であることが好ましく、1~4の整数であることがより好ましく、1~3であることが更に好ましく、1であることが特に好ましい。
また、RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を表す。
本明細書中、「脂肪族炭化水素基を有する有機基」とは、その分子構造中に脂肪族炭化水素基を有する一価(結合手が1つ)の有機基である。
「脂肪族炭化水素基」とは、直鎖、分岐状、若しくは環状の飽和又は不飽和の炭素数5以上の脂肪族炭化水素基であり、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、炭素数5~60の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数5~30の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数10~30の脂肪族炭化水素基が特に好ましい。
また、「脂肪族炭化水素基」は、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、炭素数12以上であることが好ましく、炭素数14以上であることがより好ましく、炭素数16以上であることが更に好ましく、炭素数18以上であることが特に好ましい。
脂肪族炭化水素基を有する有機基における脂肪族炭化水素基の部位は、特に限定されず、末端に存在しても(一価基)、それ以外の部位に存在してもよい(例えば二価基)。
「脂肪族炭化水素基」としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられ、具体的には、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、オレイル基、イソステアリル基等の一価の基、及び、それらから誘導される二価の基(上記一価の基から水素原子を1つ除いた二価の基)や、各種ステロイド基からヒドロキシ基などを除外した基などが挙げられる。
また、「アルキル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルキル基等が好ましく、例えば、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、イソステアリル基等が挙げられ、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、又は、テトラコシル基が好ましく、イコシル基、ドコシル基、又は、テトラコシル基がより好ましい。
「シクロアルキル基」としては、例えば、炭素数5~30のシクロアルキル基等が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、イソボルニル基、トリシクロデカニル基等が挙げられる。また、これらが繰り返し連結してもよく、2環以上の縮環構造であってもよい。
「アルケニル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルケニル基等が好ましく、例えば、ペンテニル基、ヘキセニル基、オレイル基等が挙げられる。
「アルキニル基」としては、例えば、炭素数5~30のアルキニル基等が好ましく、例えば、4-ペンチニル基、5-ヘキセニル基等が挙げられる。
「ステロイド基」としては、例えば、コレストロール構造を有する基やエストラジオール構造を有する基等が好ましい。
上記有機基は更にシリル基、シリルオキシ構造を有する炭化水素基、パーフルオロアルキル構造を有する有機基で置換されてもよい。
上記シリルオキシ構造を有する炭化水素基におけるシリルオキシ構造としては、トリアルキルシリルオキシ構造であることが好ましく、炭素数1~3のアルキル基を3つ有するシリルオキシ構造であることがより好ましい。
また、上記シリルオキシ構造を有する炭化水素基は、シリルオキシ構造を1~3個有することが好ましい。
更に、上記シリルオキシ構造を有する炭化水素基の炭素数は、10以上であることが好ましく、10~100であることがより好ましく、16~50であることが特に好ましい。
上記パーフルオロアルキル構造を有する有機基は、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルキル構造を有するアルキル基、又は、パーフルオロアルキル構造及びアルキル鎖中にアミド結合を有するアルキル基であることが好ましい。
上記パーフルオロアルキル構造を有する有機基の炭素数は、5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、10~100であることが更に好ましく、16~50であることが特に好ましい。
上記パーフルオロアルキル構造を有する有機基としては、例えば、下記に示す基が好ましく挙げられる。
脂肪族炭化水素基以外の炭化水素基としては、例えば、炭素数1~4の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられ、具体的には、例えば、炭素数1~4のアルキル基及びアリール基等の一価の基、並びに、それらから誘導される二価の基が用いられる。
「アリール基」は、例えば、炭素数6~14のアリール基等が好ましく、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、ビフェニリル基、2-アンスリル基等が挙げられる。中でも、炭素数6~10のアリール基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
また、上記脂肪族炭化水素基、上記脂肪族炭化水素基以外の炭化水素基は、ハロゲン原子、オキソ基等から選択される置換基で置換されていてもよい。
また、本開示に係る式(1)で表される化合物において、全てのRAが有する全ての脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、24以上であることが好ましく、24~200であることがより好ましく、32~100であることが更に好ましく、34~80であることが特に好ましく、36~80であることが最も好ましい。
また、本開示に係る式(1)で表される化合物は、RA、RB及びRCの少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が炭素数12以上である化合物であり、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、少なくとも1つのRA又はRCにおいて炭素数12以上の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることが好ましく、少なくとも1つのRAにおいて、炭素数12~100の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることがより好ましく、炭素数18~40の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることが更に好ましく、炭素数20~36の脂肪族炭化水素基を少なくとも1つ有する化合物であることが特に好ましい。
本開示に係る式(1)で表される化合物は、RA、RB及びRCの少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、好ましくは14以上、より好ましくは16以上、更に好ましくは18以上、特に好ましくは20以上であると、より優れた効果を発揮する。その理由は炭素数が増加することで分子全体に占める疎水性の寄与率が大きくなり、疎水性溶剤に溶解しやすくなり、また、親水性溶媒に対しては、炭素数が増加することで凝集力がより増加し、晶析しやすくなるためと考えられる。
更に、上記脂肪族炭化水素基は、晶析性、及び、収率の観点から、アルキル基であることが好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。
また、1つのRA、RB、又はRCの炭素数はそれぞれ独立に、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、12~200であることが好ましく、18~150であることがより好ましく、18~100であることが更に好ましく、20~80であることが特に好ましい。
更にまた、本開示に係る式(1)で表される化合物が有する炭素数12以上の脂肪族炭化水素基は、RA、RB及びRCの少なくとも1つに含まれており、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、RA及びRCの少なくとも1つに含まれていることが好ましく、RAの少なくとも1つに含まれていることがより好ましい。
式(1)におけるRBはそれぞれ独立に、溶剤溶解性、晶析性、及び、収率の観点から、一価の脂肪族炭化水素基、又は、(1+c)価の芳香族基であることが好ましく、炭素数1~30の一価のアルキル基、又は、炭素数6~30の(1+c)価の芳香族基であることがより好ましく、炭素数1~26の一価のアルキル基、又は、炭素数6~20の(1+c)価の芳香族基であることが更に好ましく、炭素数1~22の一価のアルキル基、又は、炭素数6~10の(1+c)価の芳香族基であることが特に好ましい。
RBにおける一価のアルキル基、(1+c)価の芳香族基及び(1+c)価のヘテロ芳香族基は、置換基を有していてもよい。上記置換基としては、特に制限はないが、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、Rst-CO-NRst-、-CON(Rst)2、ジアルキルアミノ基、アルキルアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、及び、これらを2以上組み合わせた基等が挙げられる。なお、Rstは、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。
中でも、m=1かつYAが-OHのときは、収率の観点から、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、メトキシフェニル基、ジメトキシフェニル基、又は、トリメトキシフェニル基が好ましく、フェニル基、メチルフェニル基又はメトキシフェニル基がより好ましい。
m=1かつYAが-NHRのときは、脱離性の観点から、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、メトキシフェニル基、ジメトキシフェニル基、又は、トリメトキシフェニル基が好ましく、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、メトキシフェニル基、ジメトキシフェニル基、又は、トリメトキシフェニル基がより好ましい。
m=2かつYAが-OHのときは、ペプチド縮合物の化合物安定性の観点から、フェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、又は、トリクロロフェニル基が好ましく、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、又は、トリクロロフェニル基がより好ましい。
RBにおける(1+c)価のヘテロ芳香族基としては、(1+c)価の、単環の含窒素ヘテロ芳香族基、単環の含酸素ヘテロ芳香族基、単環の含硫黄ヘテロ芳香族基、単環の含窒素含酸素ヘテロ芳香族基、単環の含窒素含硫黄ヘテロ芳香族基、二環式の含窒素ヘテロ芳香族基、二環式の含酸素ヘテロ芳香族基、二環式の含硫黄ヘテロ芳香族基、二環式の含窒素含酸素ヘテロ芳香族基又は二環式の含窒素含硫黄ヘテロ芳香族基等が挙げられる。具体的には、例えば、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジンジイル基、ピリジントリイル基、フランジイル基、チオフェンジイル基、ピロールジイル基、ベンゾフランジイル基、ベンゾチオフェンジイル基、インドールジイル基等が挙げられる。
式(f1)におけるX9及びX10はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(f1)におけるR9はそれぞれ独立に、炭素数1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基であることが特に好ましい。
式(f1)におけるR10はそれぞれ独立に、炭素数5~60の一価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数12~50の一価の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数18~40の一価の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数20~32の一価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、R10はそれぞれ独立に、直鎖アルキル基、又は、分岐アルキル基であることが好ましく、直鎖アルキル基であることがより好ましい。
式(f1)におけるm10は、2又は3であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式(f1)におけるAr1は、(m10+1)価の芳香族基であることが好ましく、ベンゼンから(m10+1)個の水素原子を除いた基、又は、ナフタレンから(m10+1)個の水素原子を除いた基であることがより好ましく、ベンゼンから(m10+1)個の水素原子を除いた基であることが特に好ましい。
式(f2)におけるm11は、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(a1)におけるX20はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(a1)におけるR20は、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数5~60の二価の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数8~40の二価の脂肪族炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数12~32の二価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、R20は、直鎖アルキレン基であることが好ましい。
式(b1)におけるb1~b4はそれぞれ独立に、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(b1)におけるXb1~Xb4はそれぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCONH-、又は、-CONH-であることが好ましく、-O-であることがより好ましい。
式(b1)におけるRb2及びRb4はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基、又は、炭素数5~60の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、水素原子、メチル基、又は、炭素数8~40のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、又は、炭素数12~32のアルキル基であることが特に好ましい。
式(b1)におけるRb3は、炭素数5~60の、一価の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数5~60の一価の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数8~40の一価の脂肪族炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数12~32の一価の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。また、Rb3は、直鎖アルキル基であることが好ましい。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又はFmoc基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsは置換基、又は、RAを表し、n10は0~5の整数を表し、隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10-A)で表される基であり、*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201はアルキル基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rr201が炭素数12以上であるか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
式(10)におけるRr100は、脱保護速度、晶析性、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、水素原子、又は、アリール基であることが好ましく、更にペプチド縮合物の化合物安定性の観点から、水素原子であることが特に好ましい。
式(10)のRsにおける置換基としては、特に制限はないが、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、Rst-CO-NRst-、-CON(Rst)2、ジアルキルアミノ基、アルキルアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、シアノ基、及び、これらを2以上組み合わせた基等が挙げられる。なお、Rstは、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。また、Rsにおける上記置換基は、炭素数0~4の基であることが好ましい。
中でも、Rsにおける上記置換基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、又は、アリール基であることがより好ましく、アルコキシ基、又は、アルキル基であることが更に好ましく、アルコキシ基であることが特に好ましい。
式(10)におけるRsは、脱保護速度の観点から、置換基であることが好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、又は、シアノ基であることがより好ましい。特にRr100が水素原子の場合、脱離速度の観点からアルキル基、アルコキシ基であることが更に好ましく、メトキシ基であることが特に好ましい。また、Rsは、Rr100が水素原子以外の置換基である場合、ペプチド縮合物の化合物安定性の観点から、ハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子、又は、塩素原子であることがより好ましい。
式(10)におけるn10は、0~3の整数であることが好ましく、0~2の整数であることがより好ましい。
また、式(10)におけるRr11が少なくとも上記式(10-A)で表される基であることが好ましく、Rr10が水素原子であり、かつRr11上記式(10-A)で表される基であることがより好ましい。
式(10)のRr10~Rr17における置換基は、上記Rsにおける置換基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(10)におけるRr12~Rr17は、水素原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、又は、RAであることが好ましく、水素原子、アルコキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、又は、RAであることがより好ましく、水素原子、又は、RAであることが特に好ましい。
また、式(10)においては、少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、14以上であることが好ましく、16以上であることがより好ましく、18以上であることが更に好ましく、20以上40以下であることが特に好ましい。
更に、式(10)において、Rr14~Rr17の少なくとも1つが、RAであることが好ましく、Rr15がRAであることがより好ましい。
また、Rr10~Rr17におけるRAの数は、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(20)におけるRr201は、脱保護速度、晶析性、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、炭素数1~30のアルキル基であることが好ましく、炭素数8~30のアルキル基であることがより好ましく、炭素数12~24のアルキル基であることが特に好ましい。
また、式(20)におけるRr21が少なくとも上記式(20-A)で表される基であることが好ましく、Rr20が水素原子であり、かつRr21上記式(20-A)で表される基であることがより好ましい。
式(20)のRr20~Rr27における置換基は、上記Rsにおける置換基と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(20)におけるRr22~Rr27は、水素原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、又は、RAであることが好ましく、水素原子、アルコキシ基、ハロゲン原子、アルキル基、又は、RAであることがより好ましく、水素原子、又は、RAであることが特に好ましい。
また、式(20)においては、Rr201が炭素数12以上であるか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、RAを有する場合、少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であり、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上であることが好ましい。
上記脂肪族炭化水素基の炭素数は、14以上であることが好ましく、16以上であることがより好ましく、18以上であることが更に好ましく、20以上40以下であることが特に好ましい。
式(20)において、Rr24~Rr27の少なくとも1つが、RAであることが好ましく、Rr25がRAであることがより好ましい。
Rr20~Rr27におけるRAの数は、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又はFmoc基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RDはアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
REは水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
RAは、炭素数12以上の脂肪族炭化水素基、又は、炭素数12以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RA40はそれぞれ独立に、炭素数12以上のアルキル基、又は、炭素数12以上のアルコキシ基を表し、
m40は1~3の整数を表す。
式(30)又は式(40)におけるRDは、脱保護速度、晶析性、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、アルキル基、又は、アリール基であることが好ましく、アリール基であることがより好ましい。特にREが水素原子かつYBが-OHの場合、フェニル基、アルキルフェニル基、又は、アルコキシフェニル基が好ましく、REが水素原子かつYBが-NHRの場合、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、ジアルキルフェニル基、又は、ジアルコキシフェニル基が好ましく、ジアルキルフェニル基、又は、ジアルコキシフェニル基がより好ましい。
また、RDの炭素数は、1~30であることが好ましく、5~30であることがより好ましく、6~24であることが特に好ましい。
式(30)又は式(40)におけるREは、脱保護速度、晶析性、溶剤溶解性、及び、収率の観点から、水素原子、アルキル基、又は、アリール基であることが好ましく、水素原子、又は、アリール基であることがより好ましく、ペプチド縮合物の化合物安定性の観点から水素原子であることが特に好ましい。
式(40)におけるRA40はそれぞれ独立に、炭素数12以上のアルコキシ基であることが好ましい。
また、RA40の炭素数は、14以上であることが好ましく、16以上であることがより好ましく、18以上であることが更に好ましく、20以上40以下であることが特に好ましい。
更に、RA40のベンゼン環上の置換位置は、特に制限はないが、上記ベンゼン環におけるOCH2基の結合位置を1位とした場合、3位~5位のいずれかであることが好ましい。
式(40)におけるm40は、1又は2であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の製造方法としては、特に限定されないが、公知の方法を参照して製造することができる。
式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の製造に用いる原料化合物は、特に述べない限り、市販されているものを用いてもよいし、自体公知の方法、又は、これらに準ずる方法に従って製造することもできる。
また、必要に応じ、製造した式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を公知の精製方法により、精製してもよい。例えば、再結晶、カラムクロマトグラフィー等によって単離及び精製する方法、及び、溶液温度を変化させる手段や溶液組成を変化させる手段等によって再沈殿により精製する方法等を行うことができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法において、上記式(1)で表される縮合多環縮環芳香族炭化水素化合物を用いる工程が、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程であることが好ましい。
また、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、ペプチド化合物の合成容易性、及び、収率の観点から、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程に加え、上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、及び、上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程を更に含むことがより好ましく、上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含むことが更に好ましく、上記沈殿工程の後に、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程をこの順で1回以上更に含むことが特に好ましい。
また、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含むことが好ましい。
更に、本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程の前に、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を溶媒に溶解する溶解工程を更に含むことが好ましい。
以下、上述した各工程等について詳細に説明する。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程の前に、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を溶媒に溶解する溶解工程を含むことが好ましい。
溶媒としては、一般的な有機溶媒を反応に用いることができるが、上記溶媒における溶解度が高い程、優れた反応性が期待できるため、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の溶解度の高い溶媒を選択することが好ましい。具体的にはクロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類;1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル等の非極性有機溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は2種以上を適宜の割合で混合して用いてもよい。また、上記ハロゲン化炭素類や非極性有機溶媒に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;アセトン、2-ブタノン等のケトン類;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類を、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物が溶解し得る限り、適宜の割合で混合して用いてもよい。
また、Organic Process Research & Development、2017、21、3、365-369に記載の溶剤を使用してもよい。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程を含むことが好ましい。
上記C末端保護工程に用いられるアミノ酸化合物、又は、ペプチド化合物としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができるが、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物であることが好ましく、Fmoc保護アミノ酸化合物、又は、Fmoc保護ペプチド化合物であることがより好ましい。
また、上記C末端保護工程に用いられるアミノ酸化合物、又は、ペプチド化合物におけるC末端部分以外のヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、イミダゾール基、インドール基、グアニジル基、メルカプト基等は後述する保護基等の公知の保護基により保護されていることが好ましい。
反応基質であるアミノ酸化合物又はペプチド化合物の使用量は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物1モル当量に対し、1モル当量~10モル当量であることが好ましく、1モル当量~5モル当量であることがより好ましく、1モル当量~2モル当量であることが更に好ましく、1~1.5であることが特に好ましい。
式(1)におけるYAが-NHRである上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を用いる場合は、縮合添加剤(縮合活性化剤)存在下、縮合剤を添加するか、縮合剤と塩基と反応させることが好ましく挙げられる。
縮合添加剤の使用量は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物1モル当量に対して、0.05モル当量~1.5モル当量であることが好ましい。
中でも、DIC、EDC、EDC・HCl、DMT-MM、HBTU、HATU、又は、COMUが好ましい。
縮合剤の使用量は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物1モル当量に対して、1モル当量~10モル当量であることが好ましく、1モル当量~5モル当量であることがより好ましい。
中でもメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸が好ましい。
酸触媒の使用量は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物1モル当量に対して、0モル当量を超え4.0モル当量であることが好ましく、0.05モル当量~1.5モル当量であることがより好ましく、0.1モル当量~0.3モル当量であることが更に好ましい。
本開示における縮合活性化剤とは、縮合剤との共存化で、アミノ酸を、対応する活性エステル、対称酸無水物などに導いて、ペプチド結合(アミド結合)を形成させやすくする試薬である。
縮合活性化剤としては、ペプチド合成において一般的に用いられる縮合活性化剤を制限なく用いることができ、例えば、4-ジメチルアミノピリジン、N-メチルイミダゾール、ボロン酸誘導体、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)、エチル 1-ヒドロキシトリアゾール-4-カルボキシレート(HOCt)、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール(HOAt)、3-ヒドロキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾジン-4(3H)-オン(HOOBt)、N-ヒドロキシスクシンイミド(HOSu)、N-ヒドロキシフタルイミド(HOPht)、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミド(HONb)、ペンタフルオロフェノール、エチル(ヒドロキシイミノ)シアノアセタート(Oxyma)等を挙げることができる。中でも、4-ジメチルアミノピリジン、HOBt、HOCt、HOAt、HOOBt、HOSu、HONb、又は、Oxymaが好ましい。
活性化剤の使用量は、アミノ酸化合物又はペプチド化合物に対して、0モル当量を超え4.0モル当量であることが好ましく、0.1モル当量~1.5モル当量であることがより好ましい。
溶媒としては、上記溶解工程において上述した溶剤を好適に用いることができる。
反応温度は、特に制限はないが、-10℃~80℃であることが好ましく、0℃~40℃であることがより好ましい。反応時間は、特に制限はないが、1時間~30時間であることが好ましい。
反応の進行の確認は、一般的な液相有機合成反応と同様の方法を適用できる。すなわち、薄層シリカゲルクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、NMR等を用いて反応を追跡することができる。
例えば、得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物を溶媒に溶解させ、所望の有機合成反応を行った後に得られる生成物を単離するために、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解している溶媒を変化させ(例、溶媒組成の変更、溶媒の種類の変更)、再沈殿させる方法が好ましく挙げられる。
具体的には例えば、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解するような条件下にて反応を行い、反応後、溶媒を留去後、溶媒置換するか、反応後、溶媒を留去せずに、反応系へ極性溶媒を添加することによって凝集物を沈殿化し不純物を淘汰する。置換溶媒としては、メタノール、アセトニトリル、水等の極性有機溶媒を単独又は混合して用いる。すなわち、N末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物が溶解するような条件下にて反応を行い、反応後、溶媒置換としては、例えば溶解にはハロゲン化溶媒、THF等を用いて、沈殿化にはメタノール、アセトニトリルや水等の極性有機溶媒を用いる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程を含むことが好ましい。
N末端の保護基としては、ペプチド化学等の技術分野で一般的に用いられる後述のアミノ基の保護基が使用可能であるが、本開示においては、Boc基、ベンジルオキシカルボニル基(以下、Cbz基、又は、Z基ともいう。)又はFmoc基が好適に用いられる。
溶媒としては、上記溶解工程において上述した溶剤を好適に用いることができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程を含むことが好ましい。
上記ペプチド鎖延長工程は、上述した縮合剤、縮合添加剤等を使用し、ペプチド化学の分野において一般的に用いられるペプチド合成条件下で好適に行われる。
N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物としては、特に制限はなく、所望のものを用いることができるが、Fmoc保護アミノ酸化合物、又は、Fmoc保護ペプチド化合物を好適に用いることができる。
また、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物におけるC末端部分以外のヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、アミド基、イミダゾール基、インドール基、グアニジル基、メルカプト基等は後述する保護基等の公知の保護基により保護されていることが好ましい。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程を更に含むことが好ましい。
上記沈殿工程は、上述した上記C末端保護工程の後に行ってもよい精製における沈殿方法と同様にして行うことができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、上記沈殿工程の後に、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程をこの順で1回以上更に含むことが好ましい。
上記3工程を繰り返し行うことにより、得られるペプチド化合物の鎖延長を容易に行うことができる。
上記3工程における各工程は、上述した対応する各工程と同様に行うことができる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含むことが好ましい。
上記C末端脱保護工程において、所望のアミノ酸残基数を有するC末端保護ペプチド化合物における上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物により形成されたC末端保護基を除去することによって、最終目的物であるペプチド化合物を得ることができる。
C末端保護基の除去方法としては、酸性化合物を用いた脱保護方法が好ましく挙げられる。
例えば、酸触媒を添加する方法や金属触媒を用いて水素添加する方法が挙げられる。酸触媒としては、トリフルオロ酢酸(TFA)、塩酸、トリフルオロエタノール(TFE)、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)、酢酸などが挙げられ、強酸で分解しないペプチドに対しては、TFAが好ましく、強酸で分解するペプチドに対しては、TFE、HFIP、又は、酢酸が好ましい。酸の濃度は、伸長するアミノ酸の側鎖保護基及び脱保護条件に応じ、適宜選択することができ、使用する溶媒の全質量に対し、1質量%~100質量%が挙げられる。
また、TFAの濃度は、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
TFAの濃度は、使用する溶媒の全体積に対し、10体積%以下が好ましく、5体積%以下がより好ましく、5体積%以下が更に好ましく、1体積%以下が特に好ましい。下限値は、0.01体積%が好ましく、0.1体積%がより好ましく、0.5体積%が更に好ましい。
脱保護時間は、5時間以下が好ましく、3時間以下がより好ましく、1時間以下が更に好ましい。
本開示においては、弱酸条件でもC末端保護基の脱保護が可能であり、得られるペプチドの副反応を抑制することが可能である。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法により製造されるペプチドの種類は特に限定されないが、ペプチド化合物のアミノ酸残基数が、例えば、数十以下程度であることが好ましい。本開示に係るペプチド化合物の製造方法によって得られるペプチドは、既存の又は未知の合成ペプチドや天然ペプチドと同様に、様々な分野、例えばこれに限定されないが、医薬、食品、化粧品、電子材料、バイオセンサー等の分野に利用できる。
本開示に係るペプチド化合物の製造方法は、次工程の反応に影響を及ぼさない範囲で上記沈殿工程を適宜省略することも可能である。
グアニジル基の保護基としては、例えば、2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル基、2,3,4,5,6-ペンタメチルベンゼンスルホニル基、トシル基、ニトロ基等が挙げられる。
メルカプト基(スルフヒドリル基)の保護基としては、例えば、トリチル基、4-メチルベンジル基、アセチルアミノメチル基、t-ブチル基、t-ブチルチオ基等が挙げられる。
これらの保護基の除去方法は、公知の方法、例えば、ProtectiveGroups in Organic Synthesis,John Wiley and Sons刊(1980)に記載の方法等に準じて行えばよい。例えば、酸、塩基、紫外光、ヒドラジン、フェニルヒドラジン、N-メチルジチオカルバミン酸ナトリウム、テトラブチルアンモニウムフルオリド、酢酸パラジウム、トリアルキルシリルハライド等を使用する方法、還元法等が用いられる。
本開示に係る保護基形成用試薬は、下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を含む。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基又はヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、aは0~5の整数を表し、cは0~5の整数を表し、a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、RA、RB及びRCの少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
本開示に係る保護基形成用試薬は、固体状の試薬であっても、液体状の試薬であってもよい。
本開示に係る保護基形成用試薬における式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物の含有量は、特に制限はないが、保護基形成用試薬の全質量に対し、0.1質量%~100質量%であることが好ましく、1質量%~100質量%であることがより好ましく、3質量%~100質量%であることが更に好ましい。
他の成分としては、公知の成分を含むことができる。例えば、水、有機溶媒、酸化防止剤、pH調整剤等が挙げられる。
本開示に係る化合物は、下記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物である。
環Aは縮合多環芳香族炭化水素環を表し、
YAは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基又はヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
RA、RB及びRCの少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上であり、
RBが1価の脂肪族炭化水素基である場合、炭素数18以上である直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含む。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基又はヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsはそれぞれ独立に、置換基、又は、RAを表し、n10は0~5の整数を表し、隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10a-A)で表される基であり、
*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基又はヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201は脂肪族炭化水素基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20a-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
RBが脂肪族炭化水素基の場合、炭素数18以上で直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含むか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの上記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。
上記式(20a)で表される化合物は、少なくとも1つのRAが有する少なくとも1つの脂肪族炭化水素基の炭素数が18以上であること以外は、上述した本開示に係るペプチド化合物の製造方法において上述した式(20)で表される化合物と同様であり、後述する好ましい態様以外の好ましい態様も同様である。
上記式(10a)又は式(20a)のいずれかで表される化合物におけるRAは、上記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物におけるRAと同義であり、好ましい態様も同様である。
また、上記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物は、上記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物と同様にして、合成することができる。
特に記載のない場合、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにおける担体は、SNAPKP-Sil Cartridge(Biotage社製)、ハイフラッシュカラムW001、W002、W003、W004又はW005(山善(株)製)を使用した。
カラムクロマトグラフィーに用いる溶離液における混合比は、体積比である。例えば、「ヘキサン:酢酸エチルの勾配溶離=50:50~0:100」は、50%ヘキサン/50%酢酸エチルの溶離液を最終的に0%ヘキサン/100%酢酸エチルの溶離液へ変化させたことを意味する。
また、例えば、「ヘキサン:酢酸エチルの勾配溶離=50:50~0:100、メタノール:酢酸エチルの勾配溶離=0:100~20:80」は、50%ヘキサン/50%酢酸エチルの溶離液を0%ヘキサン/100%酢酸エチルの溶離液へ変化させた後、最終的に20%メタノール/80%酢酸エチルの溶離液へ変化させたことを意味する。
NMRスペクトルは、内部基準としてテトラメチルシランを用い、Bruker AV300(Bruker社製、300MHz)、又は、Bruker AV400(Bruker社製、400MHz)を用いて測定し、全δ値をppmで示した。
中間体(1-1)(3.00g、3.87mmol)、6-ヒドロキシ-2-ナフトアルデヒド(1.33g、7.72mmol)、炭酸カリウム(2.14g、15.5mmol)、N-メチルピロリドン(NMP、40mL)を混合し、窒素雰囲気下、100℃で6時間撹拌した。反応溶液を室温(25℃、以下同様)まで降温し、シクロペンチルメチルエーテル、水で抽出した。得られた有機層にメタノールを添加することで析出した固体をろ過、減圧乾燥させることにより、中間体(1-2)(3.06g、収率86.8%)を得た。
窒素雰囲気下、中間体(1-2)(912mg、1.00mmol)、テトラヒドロフラン(THF、10mL)を混合し、0℃へ降温し、フェニルマグネシウムブロミドテトラヒドロフラン溶液(1.0mol/L)(2.0mL、2.00mmol)を滴下した。反応溶液を室温(rt)に昇温し、2時間撹拌した。更に0℃に降温した後、水(0.5mL)を緩やかに滴下した後、シクロペンチルメチルエーテル、飽和塩化アンモニウム水溶液で抽出した。分液し、得られた有機層にメタノールを添加することで析出した固体をろ過・乾燥させることにより化合物(1-1)(917mg、収率92.6%)を得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ=0.88(6H,t),1.19-1.80(80H,m),2.27(1H,d),3.94(4H,t),5.09(2H,s),5.98(1H,d),6.41(1H,t),6.60(2H,d),7.17(1H,d),7.23(1H,dd),7.22(1H,dd),7.28(1H,dd),7.34(2H,t),7.39(1H,d),7.42(2H,d),7.67(1H,d),7.74(1H,d),7.81(1H,s).
中間体(1-3)(1.09g、0.806mmol)、テトラヒドロフラン(8mL)を混合したところへ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、245μL、1.61mmol)を加え、室温で2時間撹拌した。反応完結後、アセトニトリル(80mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過、減圧乾燥することで、化合物(1-N-1)(810mg、収率98.7%)を得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ=0.88(6H,t),1.19-1.80(80H,m),3.78(3H,s),3.94(4H,t),5.08(2H,s),5.30(1H,s),6.40(1H,t),6.60(2H,d),6.85(2H,d),7.16(1H,d),7.22(1H,dd),7.31(2H,d),7.36(1H,dd),7.64(1H,d),7.73(1H,d),7.80(1H,s).
窒素雰囲気下、中間体(2-1)(2.50g、2.66mmol)、テトラヒドロフラン(5mL)を混合し、0℃へ降温し、3、5-ジクロロフェニルマグネシウムブロミドテトラヒドロフラン溶液(0.5mol/L)(21.2mL、10.6mmol)を滴下した。反応溶液を室温に昇温し、2時間撹拌した。さらに0℃に降温した後、水(0.5mL)を緩やかに滴下した後、シクロペンチルメチルエーテル、飽和塩化アンモニウム水溶液で抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=19:1~9:1)に供することで精製し、化合物(2-1)(2.78g、収率87.0%)を得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ=0.88(6H,t),1.21-1.80(80H,m),2.86(1H,s),3.94(4H,t),5.11(2H,s),6.42(1H,t),6.61(2H,s),7.20(1H,d),7.23(4H,d),7.25~7.28(2H,m),7.33(2H,t),7.47(1H,d),7.69(1H,d),7.73(1H,d).
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ=0.88(6H,t),1.21-1.80(80H,m),3.94(4H,t),5.12(2H,s),6.42(1H,t),6.61(2H,d),7.18(1H,d),7.20~7.28(6H,m),7.36(2H,t),7.54(1H,dd),7.63(1H,d),7.73(1H,d).
なお、Fmocは、9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、Leuはロイシン残基を表す。
N-保護C-保護アミノ酸(1-1)を得る方法と同様に、化合物(1-1)、比較化合物(1-1)をN-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシンと縮合させることで、対応するN-保護C-保護アミノ酸を合成した。
<溶液安定性>
得られたN-保護C-保護アミノ酸(10mg)、2、6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(内部標準:8mg)をテトラヒドロフラン溶液(20mL)、酢酸(2mL)にそれぞれ溶解させ、室温3日間経時させた後、残存するN-保護C-保護アミノ酸量を求め、下記基準に基づいて評価を行った。その結果を表1に示す。
なお、溶液安定性が高いほど、ペプチドの安定性が高く、副反応を抑制でき、収率に優れるといえる。
「A」:残存率が99%以上である。
「B」:残存率が97%以上99%未満である。
「C」:残存率が95%以上97%未満である。
「D」:残存率が95%未満である。
<脱保護速度>
上記で合成したN-保護C-保護アミノ酸(1-1)について、保護したカルボン酸部位の脱保護を以下の手順で行った。
Fmoc-Leu-OTag(N末端保護C末端保護アミノ酸(1-1)を用いたN末端保護C末端保護アミノ酸)100mgと、Fmoc-Leu-OTagと等モル量のFmoc-Gly-OH(内部標準)とを混合したところに、ジクロロメタン/トリフルオロエタノール/トリフルオロ酢酸(100/10/1:vol%)をFmoc-Leu-OTag基準で基質濃度が0.026Mとなるように添加し、30℃撹拌した。
反応液5μLをMeOH(メタノール):400μLに溶解し、Ultra Performance LC(ウルトラパフォーマンス液体クロマトグラフィー、Waters社製、型番:ACQUITY)を用いて、Fmoc-Leu-OTagを脱保護して生成するFmoc-Leu-OHとFmoc-Gly-OHとの比率を定量することで脱保護率(%)を求め、脱保護が完了するまでの時間を求めた。
N-保護C-保護アミノ酸(1-1)では、脱保護が10分以内に完了することがわかった。
カラム:Waters社製、型番:BEH C18 1.7μm、2.1mm×30mm
流量:0.5mL/min
溶媒:A液:0.1%ギ酸-水、B液:0.1%ギ酸-アセトニトリル
グラジエントサイクル:0.00min(A液/B液=95/5)、2.00min(A液/B液=5/95)、3.00min(A液/B液=95/5)
検出波長:254nm
<保護アミノ酸化合物(N末端保護C末端保護アミノ酸(1-1))の合成>
N-保護C-保護アミノ酸(2-2)を得る方法と同様に、比較化合物(2-1)をN-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシンと縮合させた結果、回収率が62%であった。また、回収率62%中の目的物の含有率はNMR換算で約80モル%であり、原料が約20モル%残存していた。
以上から、実施例3で使用した式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物はアミノ酸のローディングを高収率で行えるため、ペプチド化合物の収率に優れる。
N-保護C-保護アミノ酸(1-N-1)を得る方法と同様に、比較化合物(1-N-1)をN-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-L-ロイシンと縮合させたところ、収率が85%であった。
なお、上述した以外の各略称の詳細を、以下に示す。
MeNle:N-メチルノルロイシン残基
Arg(Pbf):Pbf保護アルギニン残基
Pbf:2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル基
Cys(Trt):Trt保護システイン残基
Trt:トリフェニルメチル基
Gly:グリシン残基
上記化合物(1-2)(「2NaphTAG(1)」とも表記する。)(2.00g、1.96mmol)、Fmoc-Gly-OH(1.5モル当量)、テトラヒドロフラン(9.8mL)、4-ジメチルアミノピリジン(0.2モル当量)、ジイソプロピルカルボジイミド(1.5モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(98mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Gly-O-2NaphTAG(1)(2.54g、収率99.7%)を得た。
Fmoc-Gly-O-2NaphTAG(1)(2.30g、1.77mmol)をテトラヒドロフラン(8.9mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)を順次加えた後、Fmoc-Cys(Trt-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(89mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(2.87g、収率98.6%)を得た。
Fmoc-Cys(Trt)-Gly-NH-2NaphTAG(1)(2.00g、1.22mmol)をテトラヒドロフラン(6.1mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)を順次加えた後、Fmoc-Arg(Pbf)-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(61mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(2.22g、収率88.9%)を得た。
Fmoc-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(1.60g、0.78mmol)をテトラヒドロフラン(3.9mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N-メチルモルホリン(2.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)を順次加えた後、Fmoc-MeNle-OH(1.25モル当量)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロリン酸塩(COMU、1.25モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(39mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(1.64g、収率96.5%)を得た。
Fmoc-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(1.50g、0.69mmol)をテトラヒドロフラン(3.4mL)中に溶解させ、ジアザビシクロウンデセン(DBU、2.0モル当量)を加えて撹拌した。脱保護反応完結後、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(6.05モル当量)、メタンスルホン酸(2.0モル当量)を順次加えた後、Fmoc-MeNle-OH(2.0モル当量)、(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りん酸塩(PyAOP、2.0モル当量)を添加して攪拌した。縮合反応完結後、アセトニトリル(34mL)を加えて撹拌し、沈殿物をろ過してアセトニトリルで洗浄し、減圧乾燥させることにより、Fmoc-MeNle-MeNle-Arg(Pbf)-Cys(Trt)-Gly-O-2NaphTAG(1)(1.58g、収率99.4%)を得た。
また、実施例5~9に示すように、式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物は、いずれの例でも収率が高く、総収率でも、収率に優れることがわかる。本開示に係るペプチド化合物の製造方法によれば、N-アルキルアミド構造を有する環状ペプチド化合物の製造にも適用することができる。弱酸条件でもC末端保護基の脱保護でき、得られるペプチドの副反応を抑制することができ、純度が高く、収率が高かった。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び、技術規格は、個々の文献、特許出願、及び、技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (16)
- 下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を用いる工程を含む
ペプチド化合物の製造方法。
式(1)中、
環Aはナフタレン環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。 - 前記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を用いる工程が、前記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物によりアミノ酸化合物又はペプチド化合物のカルボキシ基又はアミド基を保護するC末端保護工程である請求項1に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記C末端保護工程におけるアミノ酸化合物又はペプチド化合物が、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物であり、
前記C末端保護工程で得られたN末端保護C末端保護アミノ酸化合物又はN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護するN末端脱保護工程、
前記N末端脱保護工程で得られたC末端保護アミノ酸化合物又はC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させるペプチド鎖延長工程、及び、
前記ペプチド鎖延長工程で得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿させる沈殿工程、
を更に含む請求項2に記載のペプチド化合物の製造方法。 - 前記沈殿工程の後に、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物のN末端を脱保護する工程、
得られたC末端保護ペプチド化合物のN末端に、N末端保護アミノ酸化合物、又は、N末端保護ペプチド化合物を縮合させる工程、及び、
得られたN末端保護C末端保護ペプチド化合物を沈殿する工程
をこの順で1回以上更に含む請求項3に記載のペプチド化合物の製造方法。 - C末端保護基を脱保護するC末端脱保護工程を更に含む請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記脂肪族炭化水素基の合計炭素数が、36~80である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
- 前記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物が、下記式(10)又は式(20)のいずれかで表される化合物である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のペプチド化合物の製造方法。
式(10)及び式(10-A)中、
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsはそれぞれ独立に、置換基、又は、RAを表し、
n10は0~5の整数を表し、
隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10-A)で表される基であり、
*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。
式(20)及び式(20-A)中、
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201はアルキル基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rr201が炭素数12以上であるか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、かつ少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。 - 前記式(10)又は式(20)におけるRAがそれぞれ独立に、下記式(f1)又は式(a1)で表される基である請求項7に記載のペプチド化合物の製造方法。
式(f1)中、波線部分は他の構造との結合位置を表し、m9は1~3の整数を表し、X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、m10は、1~3の整数を表し、X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
式(a1)中、波線部分は他の構造との結合位置を表し、m20は、1~10の整数を表し、X20はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R20はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、R20の少なくとも1つは、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基である。 - 下記式(1)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物を含む
保護基形成用試薬。
式(1)中、
環Aはナフタレン環を表し、
YAは、-OH、-NHR、SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、アルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、12以上である。 - 前記保護基形成用試薬が、カルボキシ基又はアミド基の保護基形成用試薬である請求項10に記載の保護基形成用試薬。
- 前記保護基形成用試薬が、アミノ酸化合物又はペプチド化合物のC末端保護基形成用試薬である請求項10又は請求項11に記載の保護基形成用試薬。
- 下記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物。
式(1a)中、
環Aはナフタレン環を表し、
YAは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
RBはそれぞれ独立に、1価の脂肪族炭化水素基、(1+c)価の芳香族基又は(1+c)価のヘテロ芳香族基を表し、
RCはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有する有機基を表し、
mは1又は2を表し、
aは0~5の整数を表し、
cは0~5の整数を表し、
a及びcともに0である場合、RBは1価の脂肪族炭化水素基であり、
少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上であり、
RBが1価の脂肪族炭化水素基である場合、炭素数18以上である直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含む。 - 前記式(1a)で表される縮合多環芳香族炭化水素化合物が、下記式(10a)又は式(20a)のいずれかで表される化合物である請求項13に記載の縮合多環芳香族炭化水素化合物。
式(10a)及び式(10a-A)中、
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr100は水素原子、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rsはそれぞれ独立に、置換基、又は、RAを表し、n10は0~5の整数を表し、隣接するRsは置換基を介して互いに連結して環を形成してもよく、
Rr10及びRr11はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(10a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr10又はRr11のいずれか一方は、上記式(10a-A)で表される基であり、
*は、Rr10又はRr11との連結位置を表し、
Rr12~Rr17はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
Rs及びRr10~Rr17の少なくとも1つは、RAであり、
RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。
式(20a)及び式(20a-A)中、
YBは、-OH、-NHR、-SH、又は、-X0を表し、
Rは水素原子、炭素数10以下のアルキル基、芳香族基置換アルキル基、ヘテロ芳香族基置換アルキル基又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基を表し、
X0はCl、Br又はIを表し、
Rr200は水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、
Rr201は脂肪族炭化水素基を表し、
Rr20及びRr21はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、上記式(20a-A)で表される基、又は、RAを表し、
Rr20又はRr21のいずれか一方は、上記式(20a-A)で表される基であり、
*は、Rr20又はRr21との連結位置を表し、
Rr22~Rr27はそれぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、RAを表し、
RBが脂肪族炭化水素基の場合、炭素数18以上で直鎖の飽和脂肪族炭化水素基を含むか、又は、Rr20~Rr27の少なくとも1つはRAであり、RAはそれぞれ独立に、脂肪族炭化水素基、又は、脂肪族炭化水素基を有し、かつ少なくとも1つの前記脂肪族炭化水素基の炭素数が、18以上である。 - 前記式(10a)又は式(20a)におけるRAがそれぞれ独立に、下記式(f1)又は式(a1)で表される基である請求項14に記載の縮合多環芳香族炭化水素化合物。
式(f1)中、波線部分は他の構造との結合位置を表し、m9は1~3の整数を表し、X9はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R9はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、Ar1は(m10+1)価の芳香族基、又は、(m10+1)価の複素芳香族基を表し、m10は、1~3の整数を表し、X10はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R10はそれぞれ独立に、一価の脂肪族炭化水素基を表し、R10の少なくとも1つは、炭素数5以上の一価の脂肪族炭化水素基である。
式(a1)中、波線部分は他の構造との結合位置を表し、m20は、1~10の整数を表し、X20はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-NHCO-、又は、-CONH-を表し、R20はそれぞれ独立に、二価の脂肪族炭化水素基を表し、R20の少なくとも1つは、炭素数5以上の二価の脂肪族炭化水素基である。
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