JP7493115B1 - アミノ基含有化合物の製造方法、およびアミノ基含有化合物の分離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らは、縮合反応後のN末端保護基の脱保護により生じ得る、N末端保護基に由来する化合物であるN末端保護基由来化合物を含む疎水性溶液を、酸性水溶液を用いたスラグ流中で洗浄することにより、N末端保護基由来化合物の少なくとも一部を容易に酸性水溶液へと除去することによって、例えば、疎水性溶液中のアミノ基含有化合物の純度を向上させたり、洗浄後にアミノ基含有化合物に対してさらにアミノ酸を縮合させる工程などの別の工程を行なう際に支障となり得る成分をより多く除去したりできることを見出し、本発明を完成させた。
スラグ流形成工程は、疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成する工程である。スラグ流形成工程によれば、流れ方向に沿って疎水層と親水層とが交互に流れるスラグ流が形成される。スラグ流においては、疎水層に含まれるN末端保護基由来化合物の少なくとも一部が当該疎水層に隣接する親水層へと移動し、疎水層に含まれる捕捉体が減じられる。
疎水性溶液は、回収対象のアミノ基含有化合物、N末端保護基由来化合物および有機溶媒を含む。疎水性溶液は、N末端保護基由来化合物を捕捉する捕捉剤をさらに含んでもよい。限定するものではないが、疎水性溶液としては、アミノ基含有化合物を合成するための縮合反応において用いられた反応溶液がそのまま用いられてもよい。
本発明の一態様において、アミノ基含有化合物は、第1級アミノ基および第2級アミノ基のうち少なくとも一方を有する任意の化合物である。アミノ基含有化合物の例としては、単体のアミノ酸、および2個以上のアミノ酸がペプチド結合して形成されるペプチドが挙げられる。ペプチドは、ペプチド鎖のC末端および側鎖末端のいずれかに、保護基などの置換基を有していてもよい。
本発明の一態様において、N末端保護基由来化合物は、アミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する化合物である。N末端保護基由来化合物の例としては、N末端保護アミノ基含有化合物のN末端保護基を脱保護することによってN末端保護基が分解して生じる分解生成物、および当該分解生成物に対して捕捉剤が結合した捕捉体(以下、単に「捕捉体」という。)が挙げられる。分解生成物および捕捉体は、典型的には、本発明の一態様に係る製造方法において副生成物として生じ得る。分解生成物および捕捉体は、製造されるアミノ基含有化合物の収率および純度を減少させることがあるため、その少なくとも一部を除去することが所望されることがある。本発明の一態様において、N末端保護基由来化合物の少なくとも一部を容易に除去することによって、本発明の一態様に係る製造方法におけるコストおよび所要時間の削減を達成することができる。N末端保護基由来化合物は、1種であってもよく、複数種類の組合せであってもよい。
本発明の一態様において、除去の対象は、分解生成物であってもよい。分解生成物は、N末端保護アミノ基含有化合物のN末端保護基を脱保護することによってN末端保護基が分解して生じる化合物である。
本発明の一態様において、除去の対象は、捕捉体であってもよい。捕捉体は、回収対象のアミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する分解生成物に捕捉剤が結合した化合物である。なお、疎水性溶液には、捕捉体に加えて、捕捉剤、およびN末端保護基に由来する分解生成物それぞれが、互いに結合していない形態で含まれてもよい。
本発明の一態様において、有機溶媒は、当該有機溶媒を含む疎水性溶液を酸性水溶液に対して非相溶性とするものであればよく、特に限定されない。有機溶媒は、ペプチドの縮合反応において反応溶媒として用いられ得る公知の疎水性有機溶媒であってもよい。本発明の一態様に係る製造方法において縮合反応とN末端保護基由来化合物の除去とを繰り返し行う場合には、操作の簡便性を向上させ、また縮合反応とN末端保護基由来化合物の除去との間に生じる悪影響を低減する観点から、スラグ流形成工程における有機溶媒は縮合反応における反応溶媒と同一であることが好ましい。
疎水性溶液は、上述した成分以外の他の成分を含んでもよい。他の成分の例としては、ペプチドの縮合反応において用いられ得る縮合剤、活性化剤および触媒、ならびに縮合反応の副生成物、ならびに脱保護剤が挙げられる。縮合剤、活性化剤、触媒および脱保護剤の具体例は、後述する。
酸性水溶液は、スラグ流中で、N末端保護基由来化合物が疎水層から抽出される親水層を形成する。酸性水溶液は、酸を含む水溶液であればよく、特に限定されないが、例えばブレンステッド酸を含む水溶液である。
疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、疎水性溶液および酸性水溶液を別々の流路から合流部へと導入して混合する方法、ならびに電磁弁などの外部制御によりスラグ流を形成する方法が挙げられる。
分離工程は、スラグ流から疎水層を分離することによって、回収対象のアミノ基含有化合物を含む疎水性溶液を回収する工程である。本発明の一態様に係る製造方法においてN末端保護基由来化合物の除去が起こるスラグ流は微細なエマルジョンを生じにくく、疎水層がある程度の大きさを有するため、スラグ流から疎水層を容易に分離することができる。回収される疎水性溶液は、回収対象のアミノ基含有化合物を含むが、スラグ流形成工程において用いられた疎水性溶液が含んでいたN末端保護基由来化合物を含まないか、スラグ流形成工程における量よりも減じられた量で含んでいる。
本発明の一態様に係る製造方法は、スラグ流形成工程の前に、脱保護工程をさらに含んでもよい。脱保護工程は、スラグ流形成工程の前に、有機溶媒中で、N末端保護アミノ基含有化合物と脱保護剤と捕捉剤とを接触させて、回収対象のアミノ基含有化合物および捕捉体を形成させる工程である。脱保護工程によれば、アミノ基含有化合物および捕捉体を含む疎水性溶液を得ることができる。
また、本発明の一態様に係る製造方法は、脱保護工程の前に、縮合工程をさらに含んでもよい。縮合工程は、脱保護工程の前に、アミノ基含有化合物前駆体のN末端に対して、N末端保護アミノ酸を縮合させて、N末端保護アミノ基含有化合物を得る工程である。アミノ基含有化合物前駆体は、アミノ基含有化合物においてN末端アミノ酸1残基が除去された構造を有する化合物である。また、N末端保護アミノ酸は、アミノ基にN末端保護基が結合している任意のアミノ酸である。
縮合工程および脱保護工程のスキームの一例を以下に示す。下記スキームでは、縮合工程として、C末端がR基で保護されているアミノ基含有化合物前駆体H-AA1-ORをMTHP/DMF(8/2)の混合液に30~40v/wになるよう溶解し、N末端保護アミノ酸Fmoc-AA2-OH(1.3equiv)、縮合剤EDCI・HCl(1.3equiv)および活性化剤Oxyma(0.1equiv)を加え、室温で1時間攪拌する。縮合反応の終了をHPLCで確認した後、活性エステルFmoc-AA2-Oxの捕捉剤としてモルホリン(0.4equiv)を加え室温で30分間攪拌する。次いで、脱保護工程として、捕捉剤モルホリン(20.0equiv)および脱保護剤DBU(7.0equiv)を加えて室温で1時間攪拌し、脱保護反応を行い、アミノ基含有化合物H-AA2-AA1-ORを得る。限定するものではないが、続けて、反応溶液を分液ロートに移し、10%食塩水(25~30v/w、2回)を加えて洗浄、分液してもよい。さらに、有機層に2M塩酸(25~30v/w、2回)を加えて洗浄、分液を行い、さらに0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液(25~30v/w)で洗浄、分液し、有機層を適量の硫酸ナトリウムで乾燥後、適量のMTHPで洗いこみを行いながら、ろ過し、アミノ酸縮合物を溶液として得てもよい。
また、本発明の一態様に係る製造方法は、分離工程の後に、中和工程をさらに含んでもよい。中和工程は、分離工程の後に、回収された疎水性溶液と塩基とを接触させて、疎水性溶液を中和する工程である。中和工程によれば、分離工程において回収された、低pHを有する疎水性溶液を中和することにより、続く工程における、疎水性溶液の反応性を制御することができる。また、中和工程によれば、疎水性溶液に含まれ得る活性化剤を容易に除去することができる。
本発明の一態様に係る製造方法は、任意に縮合工程と、任意に脱保護工程と、スラグ流形成工程と、分離工程と、任意に中和工程とをこの順番で含む一連の工程を、繰り返し実行することを含んでもよい。一連の工程を繰り返し実行することにより、アミノ基含有化合物のN末端に対してアミノ酸を縮合させて、当該アミノ基含有化合物を伸長させることができる。一連の工程を繰り返す回数は、特に限定されず、アミノ酸を縮合させる回数に応じて定めればよい。
本発明の一態様に係る製造方法は、分離工程の後に、抽出工程をさらに含んでもよい。抽出工程は、分離工程で回収された疎水性溶液から回収対象のアミノ基含有化合物を抽出する工程である。アミノ基含有化合物を抽出する方法は、疎水性溶液からアミノ基含有化合物を単離生成するための任意の方法を用いて行うことができ、例えば抽出洗浄、晶析およびクロマトグラフィーが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の他の態様について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記にて説明した工程または部材と同じ機能を有する工程または部材については、その説明を繰り返さない。
本発明の一態様は、アミノ基含有化合物の製造装置に関する。本発明の一態様に係るアミノ基含有化合物の製造装置は、アミノ基含有化合物、当該アミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する化合物であるN末端保護基由来化合物、および有機溶媒を含む疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成するスラグ流形成部と、スラグ流形成部と連結しており、スラグ流から疎水層を分離する分離部と、を含む。以下、アミノ基含有化合物の製造装置を、単に「製造装置」と呼ぶことがある。
本製造装置の一実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るアミノ基含有化合物の製造装置10の構成を示すブロック図である。図1に示すように、製造装置10は、スラグ流形成部20と、分離部30とを含む。スラグ流形成部20と分離部30とは連結している。
上記の説明から理解されるように、本発明の第1の態様に係るアミノ基含有化合物の製造方法は、回収対象のアミノ基含有化合物、当該アミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する化合物であるN末端保護基由来化合物、および有機溶媒を含む疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成するスラグ流形成工程と、前記スラグ流から前記疎水層を分離することによって、前記回収対象のアミノ基含有化合物を含む疎水性溶液を回収する分離工程と、を含む。
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
以下の製造例では、続く実施例において用いる、ペプチドおよび捕捉体を含む疎水性溶液を製造した。製造例においては、それぞれ下記式(X)、(Y)および(Z)で表される化合物X、YおよびZをアミノ基含有化合物のC末端保護基(タグ)として用いた。
製造例1-1:H-Leu-OTagX(1-1)の合成
化合物X5.62g(6.78mmol)をMTHP/アセトニトリル(8/2)の混合液211.1mLに溶解し、Fmoc-Leu-OH3.35g(9.49mmol)、EDCI・HCl1.82g(9.49mmol)およびDMAP0.083g(0.678mmol)を加え、室温で2時間攪拌した。次いで、モルホリン0.236mL(2.71mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン11.8mL(136mmol)およびDBU7.08mL(47.4mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液を分液ロートに移し、10%食塩水(140mL×2回)を加えて分液洗浄した。さらに、有機層に2M塩酸(140mL×2回)を加えて分液洗浄を行い、さらに0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液(140mL)で分液洗浄した。有機層を適量の硫酸ナトリウムで乾燥した後、適量のMTHPで洗いこみを行いながら、ろ過し、アミノ酸縮合物H-Leu-OTagX(1-1)を溶液として得た。
上記で得られたH-Leu-OTagX(1-1)の溶液にアセトニトリル42.1mL、Fmoc-Ile-OH3.11g(8.81mmol)、EDCI・HCl1.69g(8.81mmol)およびOxyma0.289g(2.03mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。次いで、モルホリン0.236mL(2.71mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン11.8mL(136mmol)およびDBU7.08mL(47.4mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液を分液ロートに移し、10%食塩水(140mL×2回)を加えて分液洗浄した。さらに、有機層に2M塩酸(140mL×2回)を加えて分液洗浄を行い、さらに0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液(140mL)で分液洗浄した。有機層を適量の硫酸ナトリウムで乾燥した後、適量のMTHPで洗いこみを行いながら、ろ過し、アミノ酸縮合物H-Ile-Leu-OTagX(1-2)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Ile-Leu-OTagX(1-2)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Tyr(tBu)-OHを用いたこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-3)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-3)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Pro-OHを用い、分液操作を行わなかったこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、ペプチド(H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4))を疎水性溶液として得た。当該疎水性溶液には、Fmocに由来するジベンゾフルベン(DBF)にモルホリンが結合して形成された捕捉体も含まれる。
製造例2-1:H-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-5)の合成
製造例1-4で得た疎水性溶液を10%食塩水で2回、2M塩酸で2回、0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄して、疎水性溶液を得た。次いで、アミノ酸縮合物溶液の代わりに得られた疎水性溶液を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Arg(Pbf)-OHを用いたこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-5)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-5)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Arg(Pbf)-OHを用いたこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-6)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-6)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Lys(Boc)-OHを用い、分液洗浄として10%食塩水(60mL)のみを行い、続く乾燥、洗いこみおよびろ過を省略したこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、ペプチドH-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-7)を疎水性溶液として得た。当該疎水性溶液には、Fmocに由来するジベンゾフルベン(DBF)にモルホリンが結合して形成された捕捉体も含まれる。
製造例3-1:H-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-8)の合成
製造例2-3で得た疎水性溶液をさらに2M塩酸で2回、0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄して、疎水性溶液を得た。次いで、アミノ酸縮合物溶液の代わりに得られた疎水性溶液を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Asn(Trt)-OHを用いたこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-8)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-8)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Glu(OtBu)-OHを用いたこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-9)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-9)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Tyr(tBu)-OHを用い、分液洗浄として10%食塩水(60mL)のみを行い、続く乾燥、洗いこみおよびろ過を省略したこと以外は製造例1-2と同様の操作を行い、ペプチドH-Tyr(tBu)-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-10)を疎水性溶液として得た。当該疎水性溶液には、Fmocに由来するジベンゾフルベン(DBF)にモルホリンが結合して形成された捕捉体も含まれる。
製造例4-1:H-Leu-OTagY(4-1)の合成
化合物Y2.00g(3.03mmol)をMTHP/アセトニトリル(8/2)の混合液60.0mLに溶解し、Fmoc-Leu-OH1.60g(4.54mmol)、EDCI・HCl0.87g(4.54mmol)およびDMAP0.037g(0.303mmol)を加え、室温で2時間攪拌した。次いで、モルホリン0.158mL(1.82mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン5.27mL(60.5mmol)およびDBU3.16mL(21.2mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液を分液ロートに移し、10%食塩水(60mL)を加えて分液洗浄した。さらに、有機層に2M塩酸(60mL×2回)を加えて分液洗浄を行い、さらに0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液(60mL)で分液洗浄した。有機層を適量の硫酸ナトリウムで乾燥した後、適量のMTHPで洗いこみを行いながら、ろ過し、アミノ酸縮合物H-Leu-OTagY(4-1)を溶液として得た。
上記で得られたH-Leu-OTagY(4-1)の溶液にアセトニトリル12.0mL、Fmoc-Ile-OH1.39g(3.93mmol)、EDCI・HCl0.754g(3.93mmol)およびOxyma0.129g(0.908mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。次いで、モルホリン0.105mL(1.21mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン5.27mL(60.5mmol)およびDBU3.16mL(21.2mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液を分液ロートに移し、10%食塩水(60mL)を加えて分液洗浄した。さらに、有機層に2M塩酸(60mL×2回)を加えて分液洗浄を行い、さらに0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液(60mL)で分液洗浄した。有機層を適量の硫酸ナトリウムで乾燥した後、適量のMTHPで洗いこみを行いながら、ろ過し、アミノ酸縮合物H-Ile-Leu-OTagY(4-2)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Ile-Leu-OTagY(4-2)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Tyr(tBu)-OHを用いたこと以外は製造例4-2と同様の操作を行い、アミノ酸縮合物H-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagY(4-3)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagY(4-3)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Pro-OHを用い、分液洗浄として10%食塩水(60mL)のみを行い、続く乾燥、洗いこみおよびろ過を省略したこと以外は製造例4-2と同様の操作を行い、ペプチド(H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagY(4-4))を疎水性溶液として得た。当該疎水性溶液には、Fmocに由来するジベンゾフルベン(DBF)にモルホリンが結合して形成された捕捉体も含まれる。
製造例5-1:H-Leu-OTagZ(5-1)の合成
化合物Z2.00g(2.19mmol)をTHF/アセトニトリル(8/2)の混合液70mLに溶解し、Fmoc-Leu-OH1.16g(3.28mmol)、EDCI・HCl0.63g(3.28mmol)およびDMAP0.027g(0.219mmol)を加え、室温で2時間攪拌した。次いで、モルホリン0.114mL(1.31mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン3.81mL(43.8mmol)およびDBU2.29mL(15.3mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。エバポレーターを用いて反応溶液から溶媒を除去した後、アセトニトリル100mLを追加し、30分間攪拌した。析出した固体をろ取し、アミノ酸縮合物H-Leu-OTagZ(5-1)を固体として得た。
上記で得られたH-Leu-OTagZ(5-1)をTHF48mLに溶解させ、アセトニトリル12.0mL、Fmoc-Ile-OH1.01g(2.85mmol)、EDCI・HCl0.546g(2.85mmol)およびOxyma0.093g(0.657mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。次いで、モルホリン0.076mL(0.876mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。次いで、モルホリン3.81mL(43.8mmol)およびDBU2.29mL(15.3mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。エバポレーターを用いて反応溶液から溶媒を除去した後、アセトニトリル100mLを追加し、30分間攪拌した。析出した固体をろ取し、アミノ酸縮合物H-Ile-Leu-OTagZ(5-2)を固体として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Ile-Leu-OTagZ(5-2)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Tyr(tBu)-OHを用いたこと以外は製造例5-2と同様の操作を行い、H-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagZ(5-3)を溶液として得た。
アミノ酸縮合物としてH-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagZ(5-3)を用い、縮合するアミノ酸としてFmoc-Pro-OHを用い、溶媒としてMTHP/アセトニトリル(8/2)の混合溶液を用い、分液洗浄として10%食塩水(60mL)を行い、続く溶媒除去およびろ取を省略したこと以外は製造例5-3と同様の操作を行い、ペプチド(H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagZ(5-4))を疎水性溶液として得た。当該疎水性溶液には、Fmocに由来するジベンゾフルベン(DBF)にモルホリンが結合して形成された捕捉体も含まれる。
以下の実施例では、製造例で得た疎水性溶液を、種々の条件で形成したスラグ流による洗浄に供し、分離後の疎水層における捕捉体の除去率を測定した。
実施例では、以下の装置を使用した。
・フローリアクター:PFAチューブ(内径1.59mm、フロン工業社)とPFAユニオン「PFA-220-6」(外径1/8インチ、Swagelok社)とを連結したリアクター
・T字型ミキサー:PFAユニオンティー「PFA-220-3」(外径1/8インチ、Swagelok社)、ステンレスユニオンティー「SS-200-3」(外径1/8インチ、Swagelok社)
・ポンプ:ダイヤフラムポンプ「QI-100-TT-P-S」(タクミナ社)
捕捉体の除去率は、疎水性溶液にあらかじめ加えた化合物Yを内部標準物質とし、捕捉体ピークの面積値の、内部標準物質ピークの面積値に対する比率をスラグ流洗浄前後でHPLCを用いて測定し、下記式を用いて求めた。
除去率(%)=100-残存率(%)
カラム:InertSustainC18(3μm、4.6×125mm)
移動相A:0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)水溶液、移動相B:THF
溶出液:移動相A/移動相B:表1に示すグラジエント条件にて測定を実施した。
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出器:紫外可視分光検出器(λ=220nm)
実施例1-1:クロロホルム溶液を用いた洗浄
製造例1-4で得た疎水性溶液を、10%食塩水で2回、2M塩酸で1回予備洗浄して、0.04mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を含むクロロホルム溶液を得た。クロロホルム溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ0.34mL/minおよび0.37mL/minの流量でT字型ミキサー(SS-200-3)に導入して合流させ、スラグ流(流れ方向に沿って、クロロホルム溶液が形成する疎水層と、塩酸水溶液が形成する親水層とが交互に流れる流れ)を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ2m、滞留時間354秒)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。
製造例1-4で得た疎水性溶液を、10%食塩水で2回、2M塩酸で1回予備洗浄して、0.04mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を含むMTHP溶液を得た。クロロホルム溶液の代わりに得られたMTHP溶液を用いたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。本実施例においてビーカーに排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。
実施例2-1:
製造例1-4で得られた0.02mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を含むMTHP/アセトニトリル(8/2)混合溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび3.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ2m、滞留時間45秒)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。
2M塩酸水溶液の流量を4.5mL/minとしたこと以外は、実施例2-1と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は90.16%であった。
2M塩酸水溶液の流量を6.0mL/minとしたこと以外は、実施例2-1と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は92.56%であった。
2M塩酸水溶液の流量を10.0mL/minとしたこと以外は、実施例2-1と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は96.71%であった。
塩酸濃度を4Mとしたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は94.94%であった。
塩酸濃度を6Mとしたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は97.38%であった。
PFAチューブの長さを4mとしたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は93.69%であった。
PFAチューブの長さを1mとしたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は96.14%であった。
有機溶媒としてMTHP/アセトニトリル(8/2)混合溶液の代わりにクロロホルム/アセトニトリル(8/2)混合溶液を用いたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は51.10%であった。
有機溶媒としてMTHP/アセトニトリル(8/2)混合溶液の代わりにCPME/アセトニトリル(8/2)混合溶液を用いたこと以外は、実施例2-3と同様の操作を行い、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTag(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は98.35%であった。
製造例1-4で得た疎水性溶液を、10%食塩水で1回予備洗浄して、0.02mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を含むMTHP溶液を得た。クロロホルム溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流(流れ方向に沿って、クロロホルム溶液が形成する疎水層と、塩酸水溶液が形成する親水層とが交互に流れる流れ)を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ1m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は92.16%であった。
製造例4-4で得た0.02mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagY(4-4)を含むMTHP溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ1m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagY(4-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は91.66%であった。
製造例5-4で得た0.02mmol/mLのH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagZ(5-4)を含むMTHP溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ1m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagZ(5-4)を溶液として得た。捕捉体の除去率は88.22%であった。
ところで、実施例3~5で用いたペプチドにTyr側鎖保護基として含まれるtBu基は、酸性条件下で脱保護されることがある。そのため、酸性水溶液を用いたスラグ流中での洗浄により、tBu基が脱保護されたペプチド分解物が生成することがある。
ペプチド分解物生成の実験結果を表4に示す。表4に示すように、タグ化合物XまたはYが結合したペプチドを、酸性水溶液を用いたスラグ流中での洗浄に供した場合、化合物Zが結合したペプチドと比較して、ペプチド分解物の生成が減じられることが分かった。
製造例2-3で得られた0.02mmol/mLのH-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-7)を含むMTHP溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ2m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-7)を溶液として得た。捕捉体の除去率は83.86%であった。
製造例3-3で得られた0.02mmol/mLのH-Tyr(tBu)-Glu(OtBu)-Asn(Trt)-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-10)を含むMTHP溶液および2M塩酸水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ2m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Lys(Boc)-Arg(Pbf)-Arg(Pbf)-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-10)を溶液として得た。捕捉体の除去率は78.12%であった。
実施例2-1~2-8で得られたペプチドH-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を含む疎水層を合わせて得られた疎水性溶液(pH1.97)、および0.5M炭酸水素ナトリウム水溶液を、ダイヤフラムポンプを用いてそれぞれ3.0mL/minおよび6.0mL/minの流量でT字型ミキサー(PFA-220-3)に導入して合流させ、スラグ流(流れ方向に沿って、疎水性溶液が形成する疎水層と、炭酸水素ナトリウム水溶液が形成する親水層とが交互に流れる流れ)を形成した。T字型ミキサーから排出されたスラグ流をPFAチューブ(内径1.59mm、長さ2m)中に流通させて、ビーカーに排出した。排出されたスラグ流は、速やかに疎水層と親水層との2層に分離した。疎水層を回収し、H-Pro-Tyr(tBu)-Ile-Leu-OTagX(1-4)を溶液(pH8.15)として得た。活性化剤Oxymaの除去率を捕捉体と同様に測定したところ、活性化剤の除去率は85.20%であった。
20 スラグ流形成部
21 疎水性溶液槽
22 酸性水溶液槽
23 混合部
24 流通部
30 分離部
Claims (14)
- 回収対象のアミノ基含有化合物、当該アミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する化合物であるN末端保護基由来化合物、および有機溶媒を含む疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成するスラグ流形成工程と、
前記スラグ流から前記疎水層を分離することによって、前記回収対象のアミノ基含有化合物を含む疎水性溶液を回収する分離工程と、を含み、
前記回収対象のアミノ基含有化合物は、2個以上のアミノ酸が結合したペプチドであり、
前記N末端保護基由来化合物は、前記N末端保護基に由来する分解生成物に捕捉剤が結合した捕捉体であり、
前記捕捉剤は、2級アミンである、
アミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記捕捉剤は、モルホリン、ピペリジン、3-ヒドロキシピペリジン、4-ヒドロキシピペリジン、チオモルホリン、チオモルホリンジオキシド、4-メチルピペラジン、4-アミノピペリジン、ジエチルアミン、およびピロリジンからなる群より選択される少なくとも1種である、
請求項1に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記捕捉剤は、モルホリンである、
請求項2に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記有機溶媒は、4-メチルテトラヒドロピラン、シクロペンチルメチルエーテル、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、メチル-t-ブチルエーテル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタンおよびシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記有機溶媒は、4-メチルテトラヒドロピラン、シクロペンチルメチルエーテルおよびクロロホルムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記酸性水溶液は、塩酸、硫酸、酢酸、リン酸およびクエン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種のブレンステッド酸を含む水溶液である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記酸性水溶液に含まれるブレンステッド酸の濃度は、1.0モル/L以上、12.0モル/L以下である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記スラグ流形成工程は、0.3mL/min以上の流量を有する前記疎水性溶液と、前記疎水性溶液の流量の1.0倍以上、10倍以下の流量を有する前記酸性水溶液とを混合して、前記スラグ流を形成することを含む、
請求項1~3のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記スラグ流形成工程の前に、前記有機溶媒中で、前記回収対象のアミノ基含有化合物のN末端が前記N末端保護基により保護されているN末端保護アミノ基含有化合物と、当該N末端保護アミノ基含有化合物から前記N末端保護基を脱保護する脱保護剤と、前記捕捉剤と、を接触させて、当該アミノ基含有化合物および前記捕捉体を形成させる、脱保護工程をさらに含み、
前記N末端保護基は、フルオレン骨格を有する保護基である、
請求項1に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記分離工程の後に、回収された前記疎水性溶液と塩基とを接触させて、前記疎水性溶液を中和する、中和工程をさらに含む、
請求項1~3および9のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記回収対象のアミノ基含有化合物は、そのC末端が下記式(1):
m個のQは、それぞれ酸素原子を表し、
m個のR1は、それぞれ独立して、下記式(A):
*は、結合位置を示し、
R1a、R1b、R1c、R1dおよびR1eは、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基を示し、
n1は、0以上6以下の整数を示し、該n1が1以上の場合、該n1が付された括弧内に示される繰り返し単位は、アルキレン基であり、
n2は、0以上6以下の整数を示し、該n2が1以上の場合、該n2が付された括弧内に示される繰り返し単位は、アルキレン基であり、
但し、R1a、R1b、R1cおよびR1dのうち少なくとも2つ以上は水素原子である)で表わされる基であり、
k個のR2は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基またはハロゲン原子を表し、
Xは、前記アミノ基含有化合物のC末端との結合位置を表し、
mは、2または3の整数を表し、
kは、0以上(5-m)以下の整数を示し、
m個の[Q-R1]のうち少なくとも1つは、前記Xを含む置換基に対してメタ位に置換されており、
総炭素数は、40以上、60以下である]
で表されるC末端保護基で保護されている、
請求項1~3および9のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記回収対象のアミノ基含有化合物は、そのC末端が下記式:
のいずれか1つで表されるC末端保護基で保護されている、
請求項1~3および9のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 前記分離工程の後に、回収された前記疎水性溶液から前記回収対象のアミノ基含有化合物を抽出する抽出工程をさらに含む、
請求項1~3および9のいずれか1項に記載のアミノ基含有化合物の製造方法。 - 回収対象のアミノ基含有化合物、当該アミノ基含有化合物のN末端を保護していたN末端保護基に由来する化合物であるN末端保護基由来化合物、および有機溶媒を含む疎水性溶液が形成する疎水層と、酸性水溶液が形成する親水層とのスラグ流を形成するスラグ流形成工程と、
前記スラグ流から前記疎水層を分離することによって、前記回収対象のアミノ基含有化合物を含む疎水性溶液を回収する分離工程と、を含み、
前記回収対象のアミノ基含有化合物は、2個以上のアミノ酸が結合したペプチドであり、
前記N末端保護基由来化合物は、前記N末端保護基に由来する分解生成物に捕捉剤が結合した捕捉体であり、
前記捕捉剤は、2級アミンである、
アミノ基含有化合物の分離方法。
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