JP7598325B2 - ペプチド化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
ペプチド化合物の製造において、工業的に利用可能な縮合試薬としては、(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)、イソブチルクロロホルメート、ピバロイルクロリド等が知られている(特許文献1、2、非特許文献2、3)。一方で、COMUやイソブチルクロロホルメートは、自己分解による発熱性を有することが知られている(非特許文献4)。
[1]
下記工程(1)及び(2):
(1)
N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと、式(I)
(式中、Xはハロゲン原子を表し、
R1、R2及びR3は、互いに独立して、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基を表し、R1、R2及びR3中の炭素原子の総数が3乃至40である)で表されるカルボン酸ハロゲン化物とを混合する工程;及び
(2)
工程(1)で得られた生成物と、C-保護アミノ酸又はC-保護ペプチドとを混合する工程、
を含む、ペプチドの製造方法。
[2]
さらに下記工程(3)乃至(5):
(3)
工程(2)又は(5)で得られたペプチドのN末端の保護基を除去する工程;
(4)
N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと式(I)で表されるカルボン酸ハロゲン化物とを混合する工程;及び
(5)
工程(4)で得られた生成物と、工程(3)で得られた生成物とを混合する工程、
の繰り返しを1以上含む、[1]に記載のペプチドの製造方法。
[3]
R1、R2及びR3の内、2つ以上が互いに独立して、3級又は4級炭素原子を1つ以上含む脂肪族炭化水素基である、[1]又は[2]に記載のペプチドの製造方法。
[4]
R1がメチル基であり、R2及びR3が互いに独立して、3級又は4級炭素原子を1つ以上含む脂肪族炭化水素基である、[1]又は[2]に記載のペプチドの製造方法。
[5]
R2及びR3が互いに独立して、3級又は4級炭素原子を1つ以上含むC3-10アルキル基である、[4]に記載のペプチドの製造方法。
[6]
カルボン酸ハロゲン化物が、式(II)
(式中、Xはハロゲン原子を表す)で表される化合物である、[1]に記載のペプチドの製造方法。
[7]
Xが塩素原子又は臭素原子である、[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[8]
Xが塩素原子である、[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[9]
N-保護アミノ酸におけるアミノ酸が、グリシン以外のα-アミノ酸である、[1]乃至[8]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[10]
N-保護アミノ酸におけるアミノ酸が、グリシン以外のα-アミノ酸であり、そのアミノ酸側鎖の反応性官能基が保護されている、[9]に記載のペプチドの製造方法。
[11]
グリシン以外のα-アミノ酸が、バリン、フェニルアラニン、トレオニン、ロイシン、トリプトファン、セリン、システイン、アスパラギン酸又はチロシンである、[9]又は[10]に記載のペプチドの製造方法。
[12]
C-保護アミノ酸におけるアミノ酸又はC-保護ペプチドのN末端残基におけるアミノ酸が、N-置換アミノ酸以外のα-アミノ酸である、[1]乃至[11]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[13]
工程(2)が、工程(1)で得られた生成物と、C-保護ペプチドとを混合する工程である、[1]乃至[12]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[14]
N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドのN末端保護基が、カルバメート系保護基である、[1]乃至[13]のいずれか1つに記載のペプチドの製造方法。
[15]
カルバメート系保護基が、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、[14]に記載のペプチドの製造方法。
本明細書における「n-」はノルマル、「s-」はセカンダリー、「t-」及び「tert-」はターシャリー、「Me」はメチル、「Et」はエチル、「Bu」はブチル、「Bn」はベンジル、「Boc」はt-ブトキシカルボニル、「Cbz」はベンジルオキシカルボニル、「Fmoc」は9-フルオレニルメトキシカルボニル、「Trt」はトリチル、「NMP」はN-メチルピロリドンを意味する。
また、「アミノ酸側鎖の反応性官能基が保護されている」とは、上記の反応性官能基に、ペプチド化学等で一般的に用いられる保護基が導入されていることを意味する。
以下に本発明のペプチド製造法は各工程(1)乃至(5)として記載される単位工程を、すべて又は適宜組み合わせることで行うことができる。
なお、本具体的な説明は以下に基づき説明される。
(a)工程(1)乃至(5)の記載におけるR1、R2及びR3は、上記と同義である。
(b)反応の具体的な条件は、本発明のペプチドの製造が達成される限りにおいて特に制限されない。各反応における好ましい条件は適宜詳述される。
(c)各反応は、必要に応じて溶媒中で行うことができ、好ましくは溶媒中で行う。各反応で記載される溶媒は、単独で用いても、2種類以上を混合して用いても良い。
本工程は、N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドをカルボン酸ハロゲン化物と混合する工程である。本工程は、N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドのC末端をカルボン酸ハロゲン化物で活性化する工程である。本発明の一態様では、式(III)P1-A1-OH(式中、P1はN末端保護基であり、A1は、アミノ酸由来の基又はペプチド由来の基を表す。)で表されるN-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドを、カルボン酸ハロゲン化物と混合する工程である。
本工程は、工程(1)で得られた生成物と、C-保護アミノ酸又はC-保護ペプチドを混合する工程である。本工程は、工程(1)で得られたC末端が活性化されたN-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと、C-保護アミノ酸又はC-保護ペプチドを混合する工程である。本発明の一態様では、工程(1)で得られたC末端が活性化されたN-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと、式(IV)H-A2-OP2(A2は、アミノ酸由来の基又はペプチド由来の基を表し、P2はC末端保護基である。)で表されるC-保護アミノ酸又はC-保護ペプチドを混合する工程である。
(3)工程(2)又は(5)で得られたペプチドのN末端の保護基を除去する工程。
(4)N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと式(I)で表されるカルボン酸ハロゲン化物とを混合する工程。
(5)工程(4)で得られた生成物と、工程(3)で得られた生成物とを混合する工程。
工程(4)及び(5)は、上記工程(1)及び(2)と同様の操作、又は一般的なペプチド合成反応により実施することができる。
本工程は、工程(2)又は工程(5)で得られたペプチドから、N末端保護基を除去する工程である。
<測定条件>
昇温域:30-300 ℃
昇温速度:10℃ /min
使用パン:スイスインスティチュート社製 Auパン M20
<分析条件1>
高速液体クロマトグラフィー:SHIMADZU製 LC-20
カラム:Agilent製Poroshell 120 EC-C18(2.7 μm、3.0×100 mm)
カラムオーブン温度:40℃
溶離液:0.025 vol% トリフルオロ酢酸、アセトニトリル: 0.025 vol%トリフルオロ酢酸水溶液
95:5(0-12分)、95:5(12分-18分)、10:90(18.1分-23分)(v/v)
溶離液速度:0.7mL/分
検出波長:210nm
ISTA-Cl(16.8mg)をAuパンに入れ、封止し、熱量測定を実施した。発熱ピークは確認されなかった。これにより、ISTA-Clは自己分解による発熱性が無いことが明らかとなった。なお、COMU、イソブチルクロロホルメートの発熱量は、それぞれ773.17J/g、467.31J/gである(非特許文献4)。
ISTA-Br(14.9mg)をAuパンに入れ、封止し、熱量測定を実施した。発熱ピークは確認されなかった。これにより、ISTA-Brは自己分解による発熱性が無いことが明らかとなった。
2-(4,4-ジメチルペンタン-2-イル)-5,7,7-トリメチルオクタノイックアシッド(4.0g、14.06mmol)、N,N-ジメチルホルムアミド(0.031g、0.422mmol)をキシレン(4.0mL)と混合させ、0℃にてチオニルブロミド(4.8g、21.15mmol)を加え、室温に昇温し、1時間撹拌した。得られた反応液に対して減圧蒸留を行い、2-(4,4-ジメチルペンタン-2-イル)-5,7,7-トリメチルオクタノイルブロミド(4.31g、収率88%)を透明な液体として得た。
Piv-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;278.0(M+H)+
Piv-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;264.9(M+H)+
Piv-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;425.2(M+H)+
Piv-Ala-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;349.1(M+H)+
Fmoc-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;515.7(M+H)+
ISTA-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;461.1(M+H)+
Fmoc-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;515.7(M+H)+
ISTA-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;461.1(M+H)+
Cbz-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;427.6(M+H)+
Boc-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;393.5(M+H)+
Fmoc-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;563.6(M+H)+
Cbz-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;563.6(M+H)+
Fmoc-Phe-MePhe-OMe MASS(ESI+)m/z;563.7(M+H)+
Fmoc-Leu-Gly-OBn MASS(ESI+)m/z;501.6(M+H)+
ISTA-Gly-OBn MASS(ESI+)m/z;432.7(M+H)+
Fmoc-Trp-Gly-OBn MASS(ESI+)m/z;574.3(M+H)+ (脱Boc体として検出)
Fmoc-Leu-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;515.7(M+H)+
Fmoc-Trp(Boc)-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;688.4(M+H)+
ISTA-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;446.3(M+H)+
Fmoc-Ser(tBu)-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;545.3(M+H)+
Fmoc-Thr(tBu)-Ala-OBn MASS(ESI+)m/z;559.4(M+H)+
Fmoc-Asp(tBu)-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;587.7(M+H)+
Boc-Gly-Pro-OBn MASS(ESI+)m/z;363.1(M+H)+
Boc-Asp(tBu)-Leu-OMe MASS(ESI+)m/z;417.1(M+H)+
Boc-Tyr(tBu)-Orn(Boc)-OMe MASS(ESI+)m/z;566.4(M+H)+
Fmoc-Val-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;662.4(M+H)+
ISTA-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;607.4(M+H)+
Fmoc-Asp(tBu)-Phe-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;734.4(M+H)+
Fmoc-Trp(Boc)-Ala-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;773.4(M+H)+
ISTA-Ala-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;531.3(M+H)+
Boc-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;393.2(M+H)+
Cbz-Val-OH(0.154g、0.612mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.086g、0.663mmol)をアセトニトリル(3.0mL)と混合させ、0℃にてISTA-Clの50質量%トルエン溶液(0.340g、0.561mmol)を加え3時間撹拌した。この溶液に、別途、HCl・H―Val-Phe-OEt(0.51mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.079g、0.612mmol)、アセトニトリル(2.0mL)を混合させた溶液を加えて1時間撹拌した。得られた反応液をアセトニトリル(4.0g)、酢酸エチル(8.0g)で希釈後、飽和塩化アンモニウム水溶液(2.0g)、水(2.0g)を加え、分液を行った。水層を再度、酢酸エチル(5.0g)で分液後、硫酸ナトリウムで乾燥させ、得られた有機層を濃縮し白色固体を得た。得られた白色固体に酢酸エチル(4.0g)を加え、析出した固体をろ取し、Cbz-Val-Val-Phe-OEt(0.26g、収率97%)を白色固体として得た。
Cbz-Val-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;526.7(M+H)+
Fmoc-Val-OH(0.077g、0.228mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.032g、0.247mmol)をアセトニトリル(0.77mL)と混合させ、0℃にてISTA-Clの50質量%トルエン溶液(0.127g、0.21mmol)を加え3時間撹拌した。この溶液に、前工程で得られた、H-Val-Val-Phe-OEt(0.19mmol)、アセトニトリル(1.0mL)、NMP(0.2mL)を混合させた溶液を加えて1時間撹拌した。得られた反応液にジイソプロピルエーテル(10mL)を加え、析出した固体をろ取し、Fmoc-Val-Val-Val-Phe-OEt(0.14g、収率103%)を白色固体として得た。
Fmoc-Val-Val-Val-Phe-OEt MASS(ESI+)m/z;713.4(M+H)+
(1)H-Phe-2-ClTrt樹脂(109.9mg、0.1mmol、Merck社製、樹脂はポリスチレン)にNMP(1.0mL)を加えて、15分撹拌後溶媒を除去した。
(2)Fmoc-Phe-OH(155.0mg、0.4mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.07mL、0.4mmol)をNMP(0.8mL)に溶解後、室温にてISTA-Clの50質量%トルエン溶液(0.24mL、0.4mmol)を加え、3時間撹拌した。
(3)上記(2)で得られた溶液に、上記(1)で得られた固体を加え1時間撹拌した。反応溶媒を除去後、得られた固体を、NMP、メタノールを用いて順に洗浄後、乾燥させ、Fmoc-Phe-Phe-2-ClTrt樹脂を得た。
(4)上記(3)で得られた全量のFmoc-Phe-Phe-2-ClTrt樹脂に、酢酸/2,2,2-トリフルオロエタノール/ジクロロメタン(体積比1/2/7)(2mL)を加え、2時間撹拌した。脱離した樹脂をろ過にて除去後、反応液を減圧濃縮し、残渣にジイソプロピルエーテルを加えて析出した固体をろ過によって集め、Fmoc-Phe-Phe-OH(51.4mg、得率96.1%)を白色固体として得た。
Fmoc-Phe-Phe-OH MASS(ESI+)m/z;535.3(M+H)+
Claims (11)
- さらに下記工程(3)乃至(5):
(3)
工程(2)又は(5)で得られたペプチドのN末端の保護基を除去する工程;
(4)
N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドと式(II)で表されるカルボン酸ハロゲン化物とを混合する工程;及び
(5)
工程(4)で得られた生成物と、工程(3)で得られた生成物とを混合する工程、
の繰り返しを1以上含む、請求項1に記載のペプチドの製造方法。 - Xが塩素原子又は臭素原子である、請求項1又は2に記載のペプチドの製造方法。
- Xが塩素原子である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- N-保護アミノ酸におけるアミノ酸が、グリシン以外のα-アミノ酸である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- N-保護アミノ酸におけるアミノ酸が、グリシン以外のα-アミノ酸であり、そのアミノ酸側鎖の反応性官能基が保護されている、請求項5に記載のペプチドの製造方法。
- グリシン以外のα-アミノ酸が、バリン、フェニルアラニン、トレオニン、ロイシン、トリプトファン、セリン、システイン、アスパラギン酸又はチロシンである、請求項5又は6に記載のペプチドの製造方法。
- C-保護アミノ酸におけるアミノ酸又はC-保護ペプチドのN末端残基におけるアミノ酸が、N-置換アミノ酸以外のα-アミノ酸である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- 工程(2)が、工程(1)で得られた生成物と、C-保護ペプチドとを混合する工程である、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- N-保護アミノ酸又はN-保護ペプチドのN末端保護基が、カルバメート系保護基である、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のペプチドの製造方法。
- カルバメート系保護基が、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、請求項10に記載のペプチドの製造方法。
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