JPH07107059B2 - 架橋試薬 - Google Patents

架橋試薬

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JPH07107059B2
JPH07107059B2 JP61149879A JP14987986A JPH07107059B2 JP H07107059 B2 JPH07107059 B2 JP H07107059B2 JP 61149879 A JP61149879 A JP 61149879A JP 14987986 A JP14987986 A JP 14987986A JP H07107059 B2 JPH07107059 B2 JP H07107059B2
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ヴエルナー・シユテユーバー
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ベ−リングヴエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D249/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D249/16Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D249/18Benzotriazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/30Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/36Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/402,5-Pyrrolidine-diones
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    • C07KPEPTIDES
    • C07K17/00Carrier-bound or immobilised peptides; Preparation thereof
    • C07K17/02Peptides being immobilised on, or in, an organic carrier
    • C07K17/06Peptides being immobilised on, or in, an organic carrier attached to the carrier via a bridging agent

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Description

【発明の詳細な説明】 たんぱく質および不活性担体へのアミノ酸、ペプチドま
たは生物活性化合物のカツプリングのための架橋試薬の
必要が増え続けている。下記一般式Bで表わされるヘテ
ロ2官能性試薬がこの目的の為に開発されており、これ
を用いるとたとえば、たんぱく質および他の担体へのペ
プチドの特異的なN末端結合を実行することが可能であ
る。(Christner,J.:Synthese von Peptiden zur immun
ologischen Bestimmung von Proteinen,thesis 1984,Un
iversity of Tubingen)。
V−NH−NH−CO−A−CO−Y (式中、VはBoc,Fmocまたは他の保護基であり、Y
はOH,OSuまたは他の活性エステル基であり、そしてAは
エチレンまたはプロピレン基である)。
上記および後記する略語はこの明細書の末尾に表にまと
めてある。
この種の試薬を使用したカツプリングは多段階の方法に
おいて実行されることができる。第1の段階では活性化
されたカルボキシル基が特定の化合物、例えば重合体ま
たはペプチドのアミノ基と反応する。これに続く段階で
は保護基Vは除去され生成したヒドラジドがアジドへ転
換されこれは次に穏やかな条件下で他の成分のアミノ基
と反応させられる。しかしながらこの方法は手間がかか
り時間もかかる。そこで担体分子に選択的および直接的
にアミノ基を有する分子を結合することの可能な活性化
試薬の必要性が存在する。
本発明においては、カルボニル基が非保護の状態である
がカツプリングが可能である適当な状態にカルボキシル
基がされているアルデヒド酸が橋かけ試薬として使用さ
れそしてアミノ基を有する物質と選択的に2段階工程に
おいて反応させられるという点で前記した問題点を解決
することが可能になつたのである。
従つて本発明は、 1.式I: (式中、R1は10までの炭素原子を有する脂肪族基または
芳香族基でありそしてXはスクシンイミド基またはベン
ゾトリアゾール基である) で表わされる化合物、 2.式II: (式中、R1は上述した意味を有する)であらわされる化
合物を、式III: XOH III (式中、Xは上述した意味を有する)で表わされる化合
物と、縮合剤とともに水を除きながら反応させることよ
り得られる式Iの化合物の調製方法、 3.a)2官能性カツプリング試薬としての、 b)アルデヒド基を有するアミド類の調製のための、 c)シツフ塩基の調製のための 式Iの化合物の用途 に関するものである。
本発明の好ましい実施態様は後の記載および請求範囲に
おいて詳述される。
使用できるアルデヒド酸(式IIの化合物)は、10までの
炭素原子を有する脂肪族化合物または芳香族化合物であ
り、芳香族アルデヒド酸とくに4−カルボキシベンズア
ルデヒドが好適である。ペプチド化学において一般的な
方法がカルボキシル基を活性化するために使用される。
活性化は好ましくは、例えば、M.Bodanszkyの「Princip
les of Peptide Synthesis」Springer刊(1984)に記載
されているような、活性エステルを形成するような分子
を使用してとりわけN−ヒドロキシスクシンイミドまた
はヒドロキシベンゾトリアゾールを使用して、対称無水
物またはいわゆる活性エステルを形成することにより行
なわれる。反応はカルボジイミド、好ましくはジシクロ
ヘキシルカルボジイミドの存在下にて行なわれる。
これらの活性化された化合物はそれから極性有機溶媒中
に、アミノ基を有する物質とともに、懸濁されるか溶解
される。この目的に適当であるものは、例えばジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、エタノール、ジメチルスルフ
オキシド、塩化メチレン、トリクロロメタンまたはとり
わけジメチルホルムアミドである。塩基が反応混合物に
加えられるが、第3アミンとりわけN−メチルモルフオ
リンまたはトリエチルアミンが特に有用であることがわ
かつた。
反応はアミノ基を有する物質が等モルか化学量論的量よ
り少なく存在するような方法にて行なわれる。アミノ成
分のカツプリング試薬に対するモル比が1:1から1:10、
好ましくは1:1から1:3の範囲に維持された場合に良好な
転換率が得られる。
驚くべきことにこの反応においてはアミノ基は本発明に
よる化合物の活性化されたカルボキシル基に選択的に結
合し、そしてカルボニル基には結合しない。即ちアルデ
ヒド基を有しそして引き続く反応段階においてアミノ基
を有する他の化合物へ選択的に結合されることのできる
ようなアミドを得ることが可能である。この目的のため
にアミドは単離されることができる。ペプチドの場合に
はこれは好ましくは抽出または沈殿により行なわれ、重
合体性の担体の場合には溶媒で洗浄することにより行な
われる。
第2のアミノ成分へのカツプリングのためには反応体は
水溶液中で混合され、これは適切には5から10好ましく
は6から9のpH領域にて緩衝液とされそして2時間から
7日好ましくは1日の期間インキユベートされる。これ
により生成するシツフ塩基は芳香族アルデヒドの場合に
は、加水分解に対して充分な安定性を有している。加水
分解に対してより安定でないようなシツフ塩基の特別な
場合には、アルジミン基の第2アミノ基への水素化を行
なうことが可能である。水素化複合物、例えばナトリウ
ムシアノボロハイドライドでの還元は反応時間の短縮化
という点で好ましいということがわかつた。
本発明による方法の有利な点はその速度、カツプリング
反応における選択的な転換反応、および生成物の高収率
と安定性にある。その他の利点はスペーサー基の導入に
適切であるような適切な条件下において、アルデヒド基
を有するアミドがN末端へ結合することによりそのつぎ
のアミノ酸と反応させられ、このようにしてペプチドが
構成されるという点である。
さらに詳細な実施態様が下記の実施例により表わされ
る。
実施例 1 H−ε−Aca−Gly−Ala−Lys(Boc)−Gln−Ala−OMeの
アミノ化された樹脂への固定化 段階1. 150mgの4−カルボキシベンズアルデヒドおよび153mgの
1−ヒドロキシベンゾ−1,2,3−トリアゾールを5mlのDM
Fに溶解しそして210mgのジシクロヘキシルカルボジイミ
ドを添加した。混合物を室温で1時間攪拌しそれから11
0μlのN−メチルモルフオリンおよび736.5mgのH−ε
−Aca−Gly−Ala−Lys(Boc)−Gln−Ala−OMe(DMF中
に溶解)を添加した。反応混合物を室温で一夜攪拌し
た。溶媒を蒸留して除き、残存物を酢酸エチルおよびク
ロロメタンとともに攪拌し過し残存物を集めて乾燥し
た。
収量:720mg(理論値の約83%) 純度の判定:TLC Rf=0.37 移動相:クロロホルム/メタノール/酢酸 (5:2:0.5;v:v:v) 検知:ニンヒドリン、UV、TDMおよび2,4−ジヒドロフエ
ニルヒドラジン陽性 段階2. ジビニルベンゼンで交叉結合されたペンタエリスリトー
ル、メタクリル酸誘導体およびポリエチレングリコール
のアミノ基を有する共重合体の懸濁液10ml(Fractogel
(R)TSK HW 65(F)=水性懸濁液中で0.18mmolのアミノ
基を含有する1.5gの乾物)を1Mリン酸ナトリウム緩衝液
でpH9とし、そして347mgの段階1のようにして活性化さ
れたペプチドを添加した。混合物は室温で24時間振盪し
た。樹脂をそれから水およびメタノールで洗浄した。ペ
プチド含有量の分析では乾燥樹脂g当り0.033mmolのペ
プチドを示した。
実施例 2 アルデヒド基を有するアミノ化された樹脂の調製 実施例1に記載された重合体懸濁液10ml(乾物約1.5g)
からジオキサン濃度の漸増されたジオキサン/水混合物
を使用して水を除いた。それとは別に、150mgの4−カ
ルボキシベンズアルデヒドおよび153mgの1−ヒドロキ
シベンゾ−1,2,3−トリアゾールを5mlのDMFに溶解しそ
して210mgのジシクロヘキシルカルボジイミドを添加し
た。混合物を室温にて1時間攪拌しそれからG3焼結ガラ
スフイルター漏斗を通して10mlのジオキサンに懸濁され
た樹脂に添加した。100μlのN−メチルモルフオリン
を添加しそして混合物を一夜振盪した。過剰の試薬は
過およびジオキサンで洗浄することにより除去した。樹
脂は水濃度の漸増された水/ジオキサン混合物を使用し
ながら純粋な水相へ移した。
実施例 3 アルデヒド基を有するアミノ化された樹脂上への生物活
性物質の添加 実施例2のとおりに調製しポリマーのg当り約0.05mmol
のアルデヒド基を有する0.5gの樹脂を3mlの1Mリン酸ナ
トリウム緩衝液、pH9に懸濁しそして100mgのH−Arg(H
cl)−ANBA−Lys(Z)−OMeを添加した。混合物は室温
で2日間振盪し、過剰の試薬は水で洗い除いた。
担持試験:乾燥した後の樹脂のアミノ酸分析は0.05mmol
/gの担持量を示した。
実施例 4 KLHへのH−ε−Aca−Glu−Glu−Asn−Gly−Leu−Ala−
Leu−OHの結合 段階1 7.5mgの4−カルボキシベンズアルデヒドおよび7.65mg
の1−ヒドロキシベンゾ−1,2,3−トリアゾールを2mlの
ジメチルホルムアミドに溶解し、10.5mgのジシクロヘキ
シルカルボジイミドを添加した。混合物は室温で1時間
攪拌しそして20μlのN−メチルモルフオリンを添加し
た。それから2mlのジメチルホルムアミドに溶解した56m
gのH−ε−Aca−Glu−Glu−Asn−Gly−Leu−Ala−Leu
−OH×3H2O×AcOHをゆつくり添加した。反応混合物を室
温で一夜攪拌し溶媒を蒸発させて除きそして残存物をジ
エチルエーテルおよび水との間に分配した。水相を凍結
乾燥した後アルデヒド基を有するペプチドを綿花状の雪
白色粉末の形態で定量的な収量で得た。
純度試験:TLC:Rf=0.53 移動相:ブタノール/酢酸/水 (3:1:1;v:v:v) 検知=ニンヒドリン陰性、UV,2,4−ジヒドロフエニルヒ
ドラジン試験およびTDM陽性 比較の為に、遊離ペプチドのTLC:Rf=0.12 移動相:上記のとおり 検知:TDMおよびニンヒドリン陽性 UVおよび2,4−ジヒドロフエニルヒドラジン陰性 段階2 段階1のとおりに活性化した25mgのペプチドを4mlのリ
ン酸緩衝液(0.5M,pH8.3)に溶解しそして125mgのKLHを
添加した。1.5mgの固体ナトリウムシアノボロハイライ
ドをこの混合物に添加しこれをそれから一夜攪拌した。
結合体を蒸留水での透析により精製しそしてそれから凍
結乾燥により固形物として得た。
実施例 5 Bpoc−Gly−Pro−Arg(HCl)−Pro−HMDA−(4)−ベ
ンズアルデヒドの調製 カツプリングの可能なこのペプチドはプラン1に従つて
調製した。
略語 Lys L−リジン Cys L−システイン ε−Aca ε−アミノカプロン酸 Gly グリシン Ala L−アラニン Gln L−グルタミン OMe メチルエステル TLC 薄層クロマトグラフイー DMF ジメチルホルムアミド Rf 保持係数 UV 紫外線可視化 TDM 塩素/4,4−ビス(ジメチルアミノ) ジフエニル−メタン試験 Arg L−アルギニン ANBA 5−アミノ−2−ニトロ安息香酸 Z ベンジルオキシカルボニル− Glu L−グルタミン酸 Leu L−ロイシン ASn L−アスパラギン KLH キーホールリンペツトヘモシアニン (Keyhole Limpet Hemocyanine) AcOH 酢酸 HMDA ヘキサメチレンジアミン Pro L−プロリン Bpoc 2−〔4−ビフエニリル〕 −2−プロピルオキシカルボニル− DCC ジシクロヘキシルカルボジイミド HOBt N−ヒドロキシベンゾトリアゾール Boc t−ブチルオキシカルボニル Fmoc 9−フルオレニルメチルオキシカルボニル HOSu N−ヒドロキシスクシンイミド DCHA ジシクロヘキシルアンモニウム塩

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、R1は10までの炭素原子を有する脂肪族基または
    芳香族基でありそしてXはスクシンイミド基またはベン
    ゾトリアゾール基である)で表される化合物からなる、
    たんぱく質およびアミノ化された担体へのアミノ酸、ペ
    プチドまたは生物活性化合物のカップリング用架橋試
    薬。
  2. 【請求項2】その化合物が、式中R1はp−フェニレン基
    でありそしてXはベンゾトリアゾール基である化合物で
    ある特許請求の範囲第1項記載の試薬。
  3. 【請求項3】アルデヒド基を有するアミド調製用の特許
    請求の範囲第1項記載の試薬。
  4. 【請求項4】シッフ塩基調製用の特許請求の範囲第1項
    記載の試薬。
JP61149879A 1985-06-29 1986-06-27 架橋試薬 Expired - Lifetime JPH07107059B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE19853523365 DE3523365A1 (de) 1985-06-29 1985-06-29 Verbrueckungsreagenz, verfahren zu seiner herstellung und seine anwendung

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JP61149879A Expired - Lifetime JPH07107059B2 (ja) 1985-06-29 1986-06-27 架橋試薬

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DE3523365A1 (de) 1987-01-08
ATE50992T1 (de) 1990-03-15
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