JPH08510258A - ペプチド内へ導入するための配位子前駆体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ペプチド合成の間にペプチド中の任意の位置に配位子前駆体および配位子を導入する組成物および方法を記載する。２,４,５−トリアミノ吉草酸およびγ−アミノグルタミン酸の誘導体は、保護基の選択に応じて、固相および液相合成の間に選択的にペプチド内に導入される。次いで、配位子合成はＮ₃Ｓ、Ｎ₂Ｓ₂およびＥＤＴＡ型キレート化剤を産生するようにし、ずっと後に完了させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ペプチド内へ導入するための配位子前駆体背景 １．発明の分野 本発明は一般に二官能性キレート化剤に関する。更に詳しくは、本発明は、ペ プチド合成の間に任意の所望の位置に選択的に導入される２,４,５−トリアミノ 吉草酸およびγ−アミノグルタミン酸の誘導体のような配位子前駆体に関する。 ２．技術的背景 イン・ビボで組織を可視化するためのシンチグラム造影イメージング（scinti graphic imaging）技術および同様のＸ線撮影技術は、生物学的および医学的研 究において、また診断および治療法において、その適用が常に増加している。一 般に、シンチグラム造影法は、生物学的対象に導入する際に、選択した特定の器 官、組織または骨格構造に局在させる放射活性試薬の調製を必要とする。そのよ うに局在させる場合、Ｘ線撮影用材料のイン・ビボでの分布を示す軌跡、プロッ トまたはシンチフォトは、様々な放射線検出器、例えば、トラバーシング・スキ ャナー（traversing scanners）およびシンチレーションカメラにより作製され 得る。検出された放射活性材料の分布および相対強度は、標的とする組織により 占有されているスペースを示しているだけでなく、受容体、抗原、異常型、病理 学的状態などの存在も示している。 一般に、放射性核種（radionuclide）の種類および対象の標的器官または組織 に応じて、その組成物は、放射性核種、特定の器官または組織部位を標的とする ように設計された生物学的に活性なタンパク質またはペプチドのようなキャリア ー試薬、二官能性キレート化剤のようなキャリアーに放射性核種を付着する各種 補助試薬、水、または患者に注射するか、または患者に吸引されるのに適した他 の運搬媒体、例えば生理学的緩衝液、塩および同種物を含んで成る。補助試薬は 、ペプチドキャリアー試薬に放射性核種を結合または錯体形成（complexes）さ せるものであり、その結果、生物学的対象中でキャリアー試薬が濃縮する所に、 放射性核種を局在させるものである。 最近、アミノおよびカルボキシル基を含む側鎖を持つＥＤＴＡ様化合物が、二 官能性キレート化剤として報告されている。ワルショースキーおよびその仲間は 、下記の二官能性キレート化剤である、化合物１（ジャーナル・オブ・ケミカル ・ソサイエティー：ケミカル・コミュニケーション、１１３３（１９８５）およ びシンセシズ、８２５（１９８９））、および２（ジャーナル・オブ・ケミカル ・ソサイエティー：パーキン・トランスアクションズ・パートＩ、５９（１９８ ４））の合成を報告している。アリヤおよびガリエピ（バイオコンジュゲート・ ケミストリー、第２巻、３２３（１９９１））は、固相ペプチド合成の間にアミ ノ末端に導入するための化合物３を合成している。 上記の場合、カルボン酸または誘導体化アミンを、タンパク質およびペプチド の共有結合に使用する。このような研究は、ペプチドのアミノまたはカルボキシ 末端のいずれかにＥＤＴＡ様化合物を導入することに限定されている。 しばしば、ペプチドのアミノまたはカルボキシ末端は生理学的に活性であり、 配位子をペプチドの末端に結合すると、ペプチドの生理活性を消失する。ペプチ ドの生理活性が失われたら、その後は放射性同位体で標識されたペプチドは、診 断または治療適用においてほとんど価値がなくなる。 ペプチド内の任意の位置で金属錯体を形成できる配位子前駆体および配位子を 導入する組成物および方法が、当分野で必要とされていることが認められよう。 ペプチドの放射性標識を、ペプチドの生理活性を消失させることなく可能にする ことは、当分野において、また顕著な進歩である。 このような組成物および方法を本明細書に記載し、請求する。発明の簡単な説明 本発明は、ペプチドの生理活性に影響を与えることなく、ペプチド内の任意の 位置に配位子前駆体および配位子を導入する、組成物および方法に関する。本発 明によれば、下記の２,４,５−トリアミノ吉草酸およびγ−アミノグルタミン酸 の誘導体は、保護基の選択に応じて、固相法または液相法合成の間にペプチド内 に選択的に導入される。 次いで、配位子合成は、Ｎ₃Ｓ、Ｎ₂Ｓ₂およびＥＤＴＡ型キレート化剤を産生 するように、ずっと後に完了させ得る。配位子は、特異的放射性核種に適合した 錯体形成動態を有するように合成し得る。例えば、Ｎ₃Ｓ配位子はＴｃ、Ｒｅお よびＣｕとの錯体形成に有用であり得る；Ｎ₂Ｓ₂配位子は、Ｔｃ、ＲｅおよびＣ ｕとの錯体形成に有用であり得る；およびＥＤＴＡ型配位子は、Ｉｎ、Ｇａおよ びＹとの錯体形成に有用であり得る。放射性核種が、ペプチドに沿った他の共有 部位と反対向の配位子共有部位（すなわち、好適な錯体形成動態を有する）に向 かうように配位子を合成することもまた可能である。 したがって、固相または液相ペプチド合成のいずれかの間に、ペプチド内の任 意の位置に配位子前駆体および配位子を導入する組成物および方法を提供するこ とが、本発明の目的である。発明の詳細な説明 以下に示す、好適な直角保護基（ＰＧ、ＰＧ'またはＰＧ"）を有するキイ化合 物４および５は、ペプチド内に、固相または液相合成のいずれかにより導入でき る。 先行文献の化合物１−３と異なり、化合物４および５はペプチド鎖の任意の位 置に導入できる。既知の保護基の使用をにより、配位子前駆体をペプチド内の任 意の位置におくことができ、ペプチド合成を完了するかまたは配位子合成を完了 することができる。例えば、Ｆmoc（９−フルオレニルメトキシカルボニル）基 で保護された末端付近のアミノ基を有するＮ−α−ｔ−Ｂｏｃ（第３級ブチルオ キシカルボニル）アミノ酸は、ペプチド内に任意の位置で、ＥＤＴＡ分子または Ｎ₂Ｓ₂を導入することを可能にする。 化合物４は液相または固相法のいずれかでＥＤＴＡ分子の導入をするための多 目的中間体である。 固相。Ｎ₂Ｓ₂またはＥＤＴＡ配位子系を含むペプチドの固相合成における化合 物４の使用を、下記説明する： （ここで、（ＡＡ₁−ＡＡ₂）_kは、０から２０の範囲の長さｋのペプチド鎖であ り、好ましくはｋは１５より少ない。）。一度化合物４がペプチドに導入されて 、化合物６が製造されたら、２つの選択が可能となる。配位子の合成を完了し、 続いてペプチド合成を完了できるか、ペプチド合成を完了し、続いて配位子合成 を完了できるかのいずれかである。例えば、Ｆmoc基を除去し、保護メルカプト 酢酸誘導体（例えば、トリクロロエトキシカルボニルとしてＳ−保護、Ｓ−Ｆmo c）を縮合させ、続いて、ｔ−Ｂoc（“第３級ブチルオキシカルボニル”）基を 除去してＮ₂Ｓ₂配位子を生成させ得る。次いで、ペプチド延長を続けることがで きる。 別法として、ｔ−Ｂoc基をトリフルオロ酢酸（“ＴＦＡ”）により除去し得、 ペ プチド合成を続ける。樹脂からのペプチドの除去の前に、Ｆmoc基をメルカプト 酢酸基を導入するために除去する。硫黄保護基の選択は、ジスルフィドまたはＳ −アシルのどちらが必要であるかに依存する。Ｓ−Ｔcam（“トリメチルアセト アミドメチル”）およびＳ−アシル基の組み合わせは、ジスルフィドおよびＮ₂ Ｓ₂系の構築に使用できる。好適な保護基は、１−約７の炭素を有する既知のア ルキル、アリル、アシル（好ましくはアルカノイルまたはベンゾイル）またはチ オアシル基；または１−約１０の炭素を有する有機チオ基を含む。 硫黄保護基は、また、保護すべき硫黄原子と一緒になってヘミチオアセタール 基であり得る。好適な例は、この硫黄原子がキレート化合物の硫黄原子である、 下式： −Ｓ−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂−ＣＨ（ＣＨ₃）₃ −Ｓ−ＣＨ₂−Ｏ−（ＣＨ₂）₂−ＯＣＨ₃ −ＣＨ₂ＯＣＨ₃ を有するものを含むが、これらに限定されない。 好ましいヘミチオアセタールおよびヘミチオケタールは、一般に、硫黄原子が キレート化合物の硫黄原子である下式： 〔式中、Ｒ³は好ましくは２から５炭素原子の低級アルキル基、またＲ⁴は好まし くは１から３炭素原子の低級アルキル基である。〕 のものである。あるいは、Ｒ³およびＲ⁴は、式中に示される炭素および酸素原子 に加えて式中に示されている炭素原子および酸素原子と一緒になって、３から７ の炭素原子からなる非芳香族環を定義するものであり得る。Ｒ⁵は、水素または 低級アルキル基を表し、アルキル基は好ましくは１から３の炭素原子である。こ のような好ましい化合物の例は： を含むがこれらに限定されない。 ヘミチオアセタールおよびヘミチオケタール硫黄保護基を使用する利点の中に は、硫黄保護基を除去する別工程が必要でないという事実がある。保護基は、放 射標識化の間に化合物から遊離するが、それは金属が寄与する酸開裂であると信 じられている；すなわち、保護基は、酸性ｐＨで金属放射性同位元素の存在下遊 離し、放射性同位元素はキレート化合物により結合される。放射標識化工程は、 このように単純化されるか、それはキレート化化合物が病院実験室で使用直前に 放射標識化される場合、特に有利である。加えて、塩基性ｐＨ条件やある種の既 知の放射標識化工程または他の硫黄保護基を除去する工程に伴う厳しい条件が、 避けられる。従って、キレート化化合物の塩基感受性基は、放射標識化工程を無 傷で残る。このような塩基不安定基は、塩基性ｐＨにさらされると破壊され、加 水分解され、またそうでなくても悪影響を受け得る任意の基を含む。数ある中で 、エステル類、イソチオシアネート類、マレイミド類または他のマイケル受容体 のような、ある種のタンパク質結合基が比較的に塩基不安定である。このように して、放射標識キレートを調製することができ、タンパク質結合基を続いてキレ ートを標的化合物（例えば、抗体）に結合させるために無傷で残せる。 別法として、アセトアミドメチル硫黄保護基を使用することができる。この基 は、式： により表される。 アセトアミドメチル基は、ｐＨ約３から６の反応混合物中、約５０℃で、放射 標識化を行う間に、キレート化化合物から遊離する。アセトアミドメチル基の使 用は、一般にキレート化化合物の水溶性を改善するが、これは放射標識前にタン パク質または他の生物学的標的分子にこの化合物が結合するのである場合には、 望ましい。水性反応混合物は、有機溶媒がタンパク質を変性するか、そうでなく ともダメージを与えるため、タンパク質結合反応には好適である。 他の態様においては、予め組織化することにより、配位子系（Ｎ₂Ｓ₂またはＥ ＤＴＡ）を導入することが可能である。この態様は、技術的には可能であるが、 配位子に必要な硫黄保護基が、ペプチド合成に通常使用する保護基よりも不安定 であり、ペプチド合成の間、完全に形成された配位子を保つことを難しくしてい るため、あまり望ましくない。４からのＦmoc基を除去し、続いて、固相法に使 用する前に、アシル化して８を得るか、またはアルキル化して９を得る。 Ｎ₂Ｓ₂の導入を達成するために、Ｆmoc基を４から除去し、保護（アシル、カ ルバメート、ヘミチオアセタール）メルカプト酢酸を導入して８を得、続いて他 のアミノ酸を、Ｓ−保護基の選択に応じて、ｔ−Ｂoc法またはＦmoc法のいずれ かで導入する。 液相。同様の方法により、液相法による配位子含有ペプチドの合成が行われる 。キイとなるのは、ｐ−トルエンスルホン酸を使用してＣＯＯｔＢｕの存在下に （４から）Ｎ−ｔ−Ｂoc基だけを除去する工程であり（テトラヘドロン・レター ズ、３６０９頁（１９７５））、Ｆmocアミノ酸は合成を完了させるために使用 される。この態様への適用は、ＥＤＴＡ型およびアミドチオレート系を任意の位 置で含む配位子の構築に非常に有用である。文献報告によれば、ＣＯＯｔＢｕ存 在下での選択的なＮ−ｔ−Ｂocの除去は、アルコール性ｐＴｓＯＨ（パラトルエ ンスルホン酸）を使用する固相および液相法のに適用実施できる。例えば、ジェ ー・グッドケアー、アール・ジェー・ポンフォードおよびアイ・スティリング、 テトラヘドロン・レターズ、４２巻、３６０９頁（１９７５）。ｔ−Ｂocおよび Ｆmoc法の組み合わせ（ＦＡＡＣＳＴ法、Ｆmocアミノ酸クロライド溶液法、ティ ー・サダット−アーリー、ディサーテーション・アブストラクツ・インターナシ ョナル・セクションＢ、５１巻、３８５０頁（１９９０）およびティー・ヘーグ −ジャンセン、エム・エイチ・ヤコブソンおよびエー・ホルム、テトラヘドロン ・レターズ、６３８７頁（１９９１））は、キレートを含む生理活性ペプチドの 迅速な合成を可能にする。配位子を含む化合物１０は、ｔ−Ｂoc合成においてト リフルオロ酢酸を使用して、またはｔ−Ｂoc−Ｆmoc合成の組み合わせにおいて ピペリジンおよびトリフルオロ酢酸の連続処理により得る。 キイとなる中間体４の製造は、幾つかの経路により達成できる。バンベルガー 反応（酸クロライドによるイミダゾールの開環）は、現在好ましい方法である。 方法Ａは、ｔ−Ｂoc−Ｈisを９−フルオレニルメチルオキシカルボニル（Ｆmoc ）クロライドで開環して化合物４を生ずることを説明している。 方法Ｂは、ｔ−Ｂoc−デヒドロアラニンとベンジリデンアミノアセトニトリル のアニオンとの反応、続く加水分解、還元、およびアミノ基の保護により４を得 ることを説明する。化合物４の合成において、酸はｔ−ブチルエステルとして、 そしてα−アミンはｔ−Ｂocとして保護される。 直角に保護された５からのＮ₃Ｓ系の取り込みは、同様の方法による。Ｎ−ｔ −Ｂoc-Ｇlu（ＯｔＢｕ）のα−ハロゲン化、続くアジドによる遊離、還元（１ １へ）、およびＦmoc保護は、化合物５を生ずる。方法Ｂ（上記参照）により、 Ｎ−ｔ−Ｂoc-ＤＨＡ−ｔ−ブチルエステルおよびベンジリデンエチルグリシネ ートからも製造できる。５を使用する固相法によるＮ₃Ｓの導入の一般的なやり 方は下記のとおりである。 化合物１１は、溶液相によりＮ₃Ｓ系を導入するのに有用な中間体である。 上記から、本発明が配位子前駆体および配位子をペプチド内の任意の場所に、 固相または液相ペプチド合成の間に導入する組成物および方法を提供するもので あることが認められよう。 本発明は、その精神または本質的な特性から外れない限り、他の特定の形態で 具体化され得る。記載した態様は、あらゆる意味において例示説明のためだけの ものとみなされるべきであり、限定するものとみなしてはならない。本発明の範 囲は、従って、前記よりむしろ以下の請求の範囲により定義される。請求の範囲 の意味および均等範囲内のすべての変更は、それらの範囲内に含まれるものであ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ // Ａ６１Ｋ 49/04 7431−4Ｃ Ａ６１Ｋ 49/04 Ａ 51/00 7431−4Ｃ 49/02 Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（a）ペプチド合成を開始し； （b）下記一般式： 〔式中、ＰＧおよびＰＧ'は直角保護基およびｎは０から３である。〕 を有するペプチド内に配位子前駆体を導入し； （c）ペプチド合成および配位子合成を完了させる： 各工程を含む、ペプチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ２．ペプチド合成が、固相ペプチド合成によるものである、請求項１記載のペ プチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ３．ペプチド合成が、液相ペプチド合成によるものである、請求項１記載のペ プチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ４．配位子合成がＮ₂Ｓ₂配位子を合成するものである、請求項１記載のペプチ ド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ５．配位子合成がＥＤＴＡ型配位子を合成するものである、請求項１記載のペ プチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ６．保護基ＰＧおよびＰＧ'が、Ｆmoc、ｔ−Ｂocおよびｃｂｚ（ベンジルオキ シカルボニル）から選択されるものである、請求項１記載のペプチド内の予め決 定した位置に配位子を導入する方法。 ７．（a）ペプチド合成を開始し； （b）下記一般式： 〔式中、ＰＧ、ＰＧ'およびＰＧ"は直角保護基およびｎは０から３である。〕 を有するペプチド内に配位子前駆体を導入し； （c）ペプチド合成および配位子合成を完了させる： 各工程を含む、ペプチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ８．ペプチド合成が、固相ペプチド合成によるものである、請求項７記載のペ プチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 ９．ペプチド合成が、液相ペプチド合成によるものである、請求項７記載のペ プチド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 １０．配位子合成がＮ₃Ｓ配位子を合成するものである、請求項７記載のペプ チド内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 １１．保護基ＰＧ、ＰＧ'およびＰＧ"が、Ｆmoc、ｔ−Ｂocおよびｃｂｚ（ベ ンジルオキシカルボニル）から選択されるものである、請求項７記載のペプチド 内の予め決定した位置に配位子を導入する方法。 １２．下記一般式： 〔式中、ＰＧおよびＰＧ'は直角保護基およびｎは０から３である。〕 を有するペプチド内に、該ペプチド中の予め決定した位置で導入するための配位 子前駆体。 １３．保護基ＰＧおよびＰＧ'が、Ｆmoc、ｔ−Ｂocおよびｃｂｚ（ベンジルオ キシカルボニル）から選択されるものである、請求項１２記載のペプチド内の、 ペプチドの予め決定した位置に導入するための配位子前駆体。 １４．下記一般式： 〔式中、ＰＧ、ＰＧ'およびＰＧ"は直角保護基およびｎは０から３である。〕 を有するペプチド内に、該ペプチド中の予め決定した位置で導入するための配位 子前駆体。 １５．保護基ＰＧ、ＰＧ'およびＰＧ"が、Ｆmoc、ｔ−Ｂocおよびｃｂｚ（ベ ンジルオキシカルボニル）から選択されるものである、請求項１４記載のペプチ ド内に、該ペプチド中の予め決定した位置で導入するための配位子前駆体。 １６．以下の一般式： 〔式中、ＰＧ'は直角保護基；ｎは０から３；（ＡＡ₁−ＡＡ₂）_kは長さｋのペプ チド鎖；（ＡＡ₃−ＡＡ₄）_mは長さｍのペプチド鎖；ｋおよびｍは１−１５の範 囲；およびｋ＋ｍ＜２０である。〕 を有するペプチド内に予め決定した位置で配位子前駆体を含んでなる、ペプチド 。 １７．下記一般式： 〔式中、ＰＧ'およびＰＧ"は直角保護基；ｎは０から３；（ＡＡ₁−ＡＡ₂）_kは 長さｋのペプチド鎖；（ＡＡ₃−ＡＡ₄）_mは長さｍのペプチド鎖；ｋおよびｍは １−１５の範囲；およびｋ＋ｍ＜２０である。〕 を有するペプチド内に予め決定した位置で配位子前駆体を含んでなる、ペプチド 。