JPS58502207A - ペプチド合成およびアミノ酸封鎖剤 - Google Patents

ペプチド合成およびアミノ酸封鎖剤

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JPS58502207A JP83500351A JP50035183A JPS58502207A JP S58502207 A JPS58502207 A JP S58502207A JP 83500351 A JP83500351 A JP 83500351A JP 50035183 A JP50035183 A JP 50035183A JP S58502207 A JPS58502207 A JP S58502207A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ペプチド合成およびアミノ酸封鎖剤 〔発明の分野] この発明はm=般的に、連続する保護アミノ酸を互いに逐次反応させ、次いで保 護基を脱離することによる一ジペプチド、トリペプチドおよび高級ポリペプチド を含むペプチドの製造分野に関するものである。
〔発明の背景〕
ポリペプチドの医薬としての重要性がますます増大するにつれて−その合成法を 改善する動機が大きくなってきた。近年になって薬理学的価値の可能性が見出さ れたペプチドの中には、種々のがん、糖尿病、植物毒等に対して有効なものが含 まれている。そのほか、生長促進もしくは抑制剤、抗生物質、殺虫剤、避妊剤、 抗高血圧剤、催眠剤、抗うつ剤、鎮痛剤等の特殊な活性を有するものもある。そ の目録は長く変化に富んでいる。多(の場合、このような物質を研究、商業また は他の目的のために得ることに最も興味をもつ者は、必らずしもペプチド合成分 野で経験を積んだ者ではない。規定の構造を有する純粋なペプチドを得るための 新規かつ単純な方法が明らかに要求されている。
古典的もしくは慣用される方法!こよる溶液中のペプチド合成、または固体担体 上(メリフィールド)のペプチド合成は、現在繁用される技術である。溶液法は 一監視が容易で、必要ならば任意の段階で中間体を精製できる利点を有する。主 な欠点は一各段階を手で実施Vるため合成速度が比較的遅いことである。
メリフィールド法の主な利1点は、自動化が容易で−その結果、付添わない、コ ンピューター制御の機械合成が可能なことである。残念なことに、この方法は合 成を行なう担体が不溶性であることによる内在欠点を有する。各アシル化工程が 100%の効率で行なわれない限り(高級ペプチドでは不可能な目標である)、 ポリマー上に混合物が不可避的に生成する。鎖が長いほど、不都合な副反応によ る汚染が大きくなる。このような反応で得られる生成物は、循環の終りにポリマ ーマトリックスから除かれたとき目的生成物を汚染する。このペプチドの性質は 、約20−30基以上のペプチドの場合効果的な分離を実施するに充分なほど異 ならない。したがって、規定構造を有するペプチドの単離は、低級ペプチドでは 困難であり、高級ペプチドまたは蛋白質では実際上不可能である。
〔発明] この発明は、メリフィールド法の自動化容易性と古典的溶液法の監視および/f :たは中間体精製容易性を結合し、ペプチド鎖の延長中に組込みを誤まるおそれ なしに、日常的自動化ペプチド合成の実施を可能にするものである。この発明の 目的は、ポリマー担体に対比すべきものとしてポリマー試薬を用いる、2ポリマ ー法の適用によって達成される。
この発明の方法の第1段階では、保護アミノ酸のポリマーエステルの1種が−ア ミノ基が保護されたアミノ酸をアシル化する役をし、生成物であるアミノ基が保 護されたジペプチドエステルが溶液中に残るようにする。この反応中、元のフェ ノールポリマーは不溶性のままであり、濾過により容易に回収される。
溶液中の保護ジペプチドを脱封鎖剤として作用する第2のポリマーて処理すると 、保護基が除かれ、脱保護されたジペプチドエステルが溶液中に残り、これは同 じ元のポリマ“−または同様のものてアシル化される。
封鎖基の除去後、脱封鎖されたポリマーは濾過により回収される。ポリマーは沈 澱から再生し再使用される。
反応の第3生成物は2酸化炭素であり、これは蒸発するかまたは過剰のポリマー により清掃される。
したがって、反応の各段階において目的生成物が容液中に生成し、副生物は溶液 に可溶でないため容易に反応媒質から除かれることが明らかである。
この方法は−それぞれトリペプチドの一般製造法、および特殊な封鎖剤を用いる アラニルアラニルグリシン(ALA−ALA−GLY)ベンジルエステルの製造 法を示す第1および第2図を参照すると容易に理解できる。第2図では、副生物 は省かれている。この明細書では、ペプチド化学で周知のアミノ酸およびある種 の試薬の標準的略語を一便宜のために使用する。
図において、R=R1およびR2はアミノ酸残基を示し、これらは同一でも異な っていてもよい。PおよびPlはポリマー残基を示す。Escはエステル基を示 す。
IMOC−C2は2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル基(以下、C limoc 基と称することもある)を示す。B L Kは、式 (式中、R3およびR4はそれぞれ水素、9個以下の炭素原子を含むアルキル、 アリールまたはアラルキル、R5は3個以下の水素原子、または9個以下の炭素 原子を含むアルキル、了り一ル、アルカリルまたはアラルキル−ハロゲンまたは ニトロ、R6は4個以下の水素原子または縮合フェニル、9個以下の原子を含む アルキル−アリール、アラルキルまたはアルカリル−ハロゲンまたはニトロであ る)で示される基からなる群から選ばれた封鎖基を示す。便宜上、これらの封鎖 基は一以下BLKの記号で示す。ここで用いるアルキル、アリール、アルカリル およびアラルキルの語は一要素と水素のみを含む基を意味する。当業者は−この 明細書から−これらの基か反応に不活性な基で置換されていてもよいことをに忍 ぬるであろう。しかし、そうであってもほとんど利益はない。
この発明の範囲に含まれる新規な封鎖アミノ酸は、6 (式中−R、R3、R4−R5およびR6は前記の意味)で示すことができる。
この発明の範囲に含まれる封鎖ジペプチドは、式(式中、R,R3、R4、R5 およびR6は前記の意味、Yは水素または9個以下の炭素原子を含むアルキルま たはアラルキル基である) て示すことができる。
この発明に含まれる代表的化合物は、下記式で示すことができる。
主要な生成物の特徴として−この発明は−アミノ置換化合物のアミノ基と反応し て1−インデニルメチルオキシカルボニル化合物を生成するカルボニル官能基の 炭素原子に結合する官能基の存在を特徴とする、置換または非置換の新規1−イ ンデニルメトキシカルボニル化合物に関するものである。
最も広い意味において、この発明は、非置換または1個または2個以上の反応に 不活性な基で置換されていてもよい1−インデニルメチルオキシカルボニル化合 物に関するものである。もし存在するならば、置換基はインデン核またはアルフ ァ炭素原子、すなわちインデン核の1位に結合する炭素原子上に存在してもよく 、また核の縮合フェニル環上に存在してもよい。「反応に不活性」の語は、反応 の実施中、置換基がフェニル環、アルファ炭素またはインデン核に結合したまま であることを意味する。それは、例えば反応速度を増加または減小させることに より、反応に影響を与えでもよい。1つまたは2つ以上の位置か置換されていで もよい反応に不活性な置換基の代表例は、R3、R4−R5およびR6の定義に 関して述べたものである。
非置換化合物はペプチド合成に含まれる大多数の反応に一般に適するが、置換化 合物もアミノ基と1−インデニルメトキシカルボニル基の縮合が除かれる際の反 応条件に変化をもたらすことかできる。好ましい化合物は2位にハロゲンまたは フェニルを有するものて式 (式中、R3、R4、R5およびR6は前記の意味−Xはkは]、0個以下の炭 素原子を含むアルキル基、A】 は9個以下の炭素を含むアリール基である)こ れらの化合物はm一般式を前に示した新規封鎖アミノ酸の製造に用いられる。
〔新規化合物の製造〕
この発明の1−インデニルメトキシカルボニル化合物を製造する一般的方法は、 下記反応式で示され一式中に8は 1ROH−堝R80CX 8 (式中、X =Y−=CI 、Br 、F 、CNX=C1、Y=SA1 k、 、SAr 、OAr 、F)2 R80COY−−−一うR80COX(式中、 Y−CI 、B r 、X〒、F 、 N 3. CN )反応式(1)に示す 反応は、代表的には一反応に不活性な有穣溶媒中、好適にはメチレンクロライド 、エチI/ン′ンクロライドまたはイソオクタンのような約8個の炭素原子を含 むハロゲン化炭化水素溶媒中、約O°Cないし25℃の温度で、約1ないし6時 間の反応時間に実施される。好適な収率は等モル量の反応剤を用いて得られるが 、しばしば収率は何れか一方の試剤の過剰量、灼えば約20%モル過剰以下を用 いたとき顕著に増加rる。一般に、ハロゲン置換化合物は、置換基が高分子量の 化合物の製造に要するより厳しくない反応条件下で製造さ孔る。有機弱塩基−好 ましくはピリジン、トリエチルアミンまたはキノリンのような3級アミンの存在 は、反応速度を増加させる場合がある。
使用するハロゲン化合物のモル量に対して1モル当量以下のアミンを用いるのが 好ましい。
カルボニル炭素原子上の置換基が最初イオン形で存在する反応式(2)の反応は −例えばアセトニトリル、ジブチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テト ラヒドロフラン、ジオキサンおよび約8個以下の炭素原子を含むその他のものの ようなイオン化を高める反応に不活性な極性有機溶媒中で実施される。反応は通 常約0℃ないし25℃の温度で約1ないし5時間の期間に実施される。等モル量 の反応例を用いて副反応を減らすのか好ましいが、一方の反応剤の少過剰は顕著 な欠点をもたらすものではない。
ヒドロキシメチル基は−ホルミル化およびそれに続く緩和な還元剤による還元に より、選択したインデン原料化合物の1位に導入することができる。例えば、最 初の反応はナトリウムエトキサイドの存在下にインデンとぎ酸メチルを反応させ て行なうことかできる。
生成する化合物は、アルミニウムイソプロポキサイドまたは金属水素化物で還元 することができる。下記反応式が代表的なものである。
エステルの代りにホルムアルデヒドを用い一水素化ナトリウムまたはナトリウム アミドのような強塩基を使用する場合には−ヒドロキシメチル基を直接導入する ことができる。別の方法とじて−ぎ酸エチルの代りに炭酸エチルを用い、エステ ルを水素化アルミニウムリチウムで還元してもよい。
還の置換基は、公知の方法1例えば金属鉄の存在下の直接臭素化または直接ニト ロ化により導入することができる。この発明の封鎖剤の製造に用いる多数の化合 物が公知であり、または上記公知の方法により製造することができる。
〔封鎖アミノ酸およびペプチドの製造]この発明の封鎖剤は、中性−酸性および 塩基性アミノ酸を含めてアミノ酸およびペプチドの封鎖剤として用いることがで きる。これらは、例えばグリシン、アラニン−セリン、バリン−ロイシンおよび インロイシンを含む脂肪族アミノ酸に適用することができる。まり、例工ばフェ ニルアラニン−チロシン、メチオニンおよびプロリンを含む芳香族アミノ酸に適 用することができる。またアスパラギン酸またはグルタミン酸のような酸性アミ ノ酸およびアルギニンおよびリジンのような塩基性アミノ酸も封鎖することがで きる。さらに上記化合物は−ヒドロキシルおよびスルフリル基を含むアミノ酸お よびペプチドの他の反応性水素原子含有官能基の封鎖にも用いることができる。
この発明の封鎖剤におけるカルボニル炭素に結合する官能基は一一般に当業界に おいて「脱離基」として知られる群の1つである。これは、例えばアミノ酸また はペプチドのアミノ基における活性水素原子に容易に結合して水素原子と脱離基 を含む化合物を脱離する基を意味する。脱離基は、一般にその電気陰性度のため または誘起効果を有するために電子吸引基である。
当業者は、上記X−置換基を緩和ないし強脱離基として認識する。他の同種の基 も、この発明の範囲内に含まれる化合物に用いることができる。
脱離基がハロゲン、特に塩素の場合、反応はジオキサン−テトラヒドロフラン、 ジメチルホルムアミド、ピリジン、または例えば8個以下の炭素原子を含む他の 溶媒のような反応に不活性な極性有機溶媒中、アルカリ性条件、代表的には水酸 化または炭酸ナトリウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属塩基の希薄水溶 液中、低温、例えば約o′cないし25℃で、約2ないし3時間の期間に行なう ことができる。通常保護されたアミノ酸またはペプチドは混合物を酸性にすると 沈澱し、再結晶のような適当な方法により精製することができる。05モル過剰 までの過剰の封鎖剤を用い得るが、一般に等モル量の試剤を用いて良好な結果が 得られる。
アルファ炭素原子が上記のように置換されている場合、アルファ炭素原子を含む 生成3成分系が、当業者に周知のように、不安定になり易く分解するのて一塩素 一臭素またはよう素のような強い脱離を避けるのがよい。
下記第1表は、この発明における種々のX−置換基の代表的な反応条件を示す。
それらは、一般に置換の谷易な順に並べられている。表中で最も強い脱離基であ り最も置換され易い塩素が最初に挙げられている。
〔ペプチドの製造〕
保護されるべきアミノ官能基」二に一度固定されると−J−インデニルメトキシ カルボニル基は極めて安定である。そのため−保護基が脱離するおそれなしに− ペプチドを生成する多数の方法に使用することができる。
実際、この基は、種々の有機溶媒中における臭化水素または塩化水素−およびト リフルオロ酢酸のような一一般に使用される保護基の大部分の脱離に使用される 条件に対して安定である。これは、複雑なポリペプチドの製造に熟練したペプチ ド化学者が利用できる選択事項を著しく増加するアルカリ性脱離と組合わさって −この発明による特殊な化合物の大きな利点をなすものである。種々の置換基の 存在は、当業者に周知の原理に基づいて安定性に影響をもたらす。
この発明のN−保護アミノ酸またはペプチドを他のアミノ酸またはペプチドの遊 離アミノ基と結合させてジー−トリーおよび高級オリゴペプチドを製造するには 一広範囲の方法中の任意のものを使用することができる。一般に一熟練した実験 者が普通に用いる結合法の大部分を使用できる。このような方法は完全に標準化 されているので−ここでは詳細に述へない。
アジド法は使用可能である。活性エステル法−好適にはアリールオキシまたはチ オアリールエステル法、特にP−ニトロフェニルエステルのような置換フェニル エステル法は、満足すべき結果をもたらす。実際、アミン基の保護のための1− インデニルメトキンカルボニル官能基の導入に用いる方法の大部分は、結合方法 としても用いることができる3゜ 特に有利な結合方法の1つは一保護アミノ酸またはペプチドをN−ヒドロキシス クシンイミドエステルに変換する方法である。これは−ジシクロへキンル力ルポ ジイミドを用いて行なうことかできる。このエステルは、約6個以下の炭素原子 を含むエステル、エーテルまたはアルコールのような反応に不活性な極性有機溶 媒中アルカリ性条件下でアミノ基と結合する。アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩 もしくは重炭酸塩−または低級脂肪族カルホン酸のアルカリ金属塩のような任意 の緩和なアルカリ試剤を用いることかできる。結合すべきアミノ酸また(jペプ チドかエステルの形の場合−水中における酢酸ナトリウムか好ましいアルカリ試 剤である。それか遊離酸の場合は水酸化ナトリウムが好ましい試剤である。反応 は、約15℃ないし30℃て約10ないし50時間の期間に行なわれる。一般に 、例えば一方の反応剤の約20%モル過剰のような小モル過剰を用いるのが経済 的であるが、等モルを用いることもできる。
〔保護基の除去〕
上記のように、アミノ酸およびペプチドの封鎖剤としてのこの発明による特殊な 新規化合物の特別な利点は−それらが緩和なアルカリ性条件下で除去されること である。別の特徴は−インデニル基特にアルファ炭素上の置換基を変えることに より除去条件を変え得ることである。これによって、分子中に存在し得る他の基 に対する影響を避けるために特に選択した種々の条件下で保護基を除去すること が可能になる。特にアルファ炭素原子が少なくとも1個のアリール基または2個 のアルキル基で置換されている場合には、保護基を酸性条件でもアルカリ性条件 でも除去することが可能になる。
保護基の除去には一種々の非加水分解性アルカリ試薬の中の任意のものを用いる ことができる。
pKa値が少なくとも約6の第1級、第2級および第3級アミンを有利に使用で きる。用い得るアミンの代表例としては−トリエチルアミン、エタノールアミン 、モルホリン−ピペリジン、ジエチルアミンおよびエチルアミンが含まれる。モ ノマーは、有機溶媒、例えばエーテルで抽出して除(ことができる。ポリマーは 水に不溶であり一通常、保護基を除いたアミノ酸またはペプチドを水溶性の形に 変えた後、許過により分離される。室温で液体のアルカリ性試薬を用いる場合、 反応温度は通常約0℃ないし30℃である。アルカリ試薬を過剰に用いると最良 の結果が得られる。反応時間は選択した反応試剤および使用するアルカリ試剤の 過剰の度合いにより異なる。
第3図は、ピペリジンのような環状第2級アミンを用いてジペプチドから1−イ ンデニルメトキシカルボ封鎖ジペプチドから2−クロロベンゾフルペン、2酸化 炭素および脱封鎖ジペプチドを生ずる脱離反応(反応1)とそれに続くベンゾフ ルペンとピペラジンまたは他の第2級アミンの反応(反応2)は、急速に、すな わち5分間以下で起ることが認められた。第1級第2級および第3級アミンでは 、反応1は急速に起るが一反応2すなわち付加物の生成が急速に起るのは一環状 第2級アミンだけである。付加物の生成は第1級アミンでは比較的遅く、第3級 アミンでは全く起らない。多くの第2級アミンでは、第3図の総反応は実質的に 瞬間的である。
米国特許第3835175号および3906031号は、9−フルオレニルメタ ノールのクロロホルメートおよび関連化合物をペプチド合成におけるアミノ酸の 封鎖剤として使用することを記載している。クロロホルメートはすぐれた試剤で あり、多数のペプチドの製造で有用であることが立証されている。9−フルオレ ニルメトキシカルボニル基をペプチド部分から脱離して遊離ペプチドを形成する 反応は、この発明の化合物と同様に、アミンのような弱塩基を用いて行なわれる 。しかし、この除去はこの発明の化合物の場合より遅い。さらに、ジベンゾフル ペンが第1級または第2級アミン触媒との反応て付加物を形成して反応混合物か ら一掃される速度は−ベンゾフルペンが反応混合物から除去される速度に比較し て意外なほど遅い。ベンゾフルペンは−この発明にしたがって保護アミノ酸から インデニルメトキシカルボニル(IMOC)保護基を除くときに生成する副生物 である。
多くの第2級アミンでは、ジベンゾフルペンとの付加物の生成に少なくとも10 分を要し一選択した化合物と反応条件によっては数時間要することもある。上記 モノベンゾフルペンとの同様の反応は、実質上瞬間的である。第1級アミンとの 付加物の生成でもこれに対比できる速度が適用される。第3級アミンでは付加物 の生成は起らない。後で詳述するように−ポリマーを脱封鎖と付加物生成に用い ると、ジベンゾフルペンが副生物である場合の総反応は24時間に及ぶ時間を要 スる。ベンゾフルペンでは、数分間で済む。
〔2ポリマー系〕 この発明の2ポリマー系をり、下に詳述する。
第1図に示すように、逐次反応の第1工程は、上記のようにして製造した封鎖ア ミノ酸をヒドロキシポリマーと反応させてポリマーエステルを形成する導入工程 である。この発明に適当な多数のポリマーは公知であるか、または製造できる。
これには、例えば下記部分構造で示される架橋ポリスチレンが含まれる。
H これらおよび他の均等なポリマー、その製造法およびヒドロキシル含量を変える 方法は公知である。
アミノ酸の酸またはペプチドの酸基とポリマーアルコール間の脱水によるポリマ ーエステルの製造は、任意の慣用エステル製造法を用いて行なわれる。好ましい 方法は、アミノ酸またはペプチドに対して不活性な脱水剤、すなわち封鎖アミノ 酸またはペプチドの部分ラセミ化を含めて−ラセミ化を起さないものを用いる方 法である。したがって、選択すべき脱水剤は、緩和な条件下で脱水を行なうもの である。このような試剤は多数のものを入手することができる。そのうちの1つ は、ジシクロへキシルカルボジイミドおよびベンジルブチルカルボジイミドのよ うなカルボジイミドである。反応は、好ましくは無水の反応に不活性な極性有機 溶媒中−−10ないし25°Cの温度て、1ないし5時間の期間に行なわれる。
適当な溶媒としては一酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、ジエチル エーテル、ジオキサン、クロロホルム、メチレンジクロライドおよびジブデルエ ーテルのような、約8個以下の炭素原子を含むエステルおよびエーテルが含まわ る。目的生成物は酸を過剰に用いても得られるが、アミノ酸またはペプチドの完 全な反応を確実にするために2ないし3モル過剰以下の小過剰の試剤を用いるの が至適であることが認められた。生成物はアミノ酸またはペプチドのアミノ封鎖 ポリマーエステルである。
記載が進むにつれて、当業者には、1つのアミノ酸を1時に加えるか−または1 つのペプチドを他のペプチドに、例えばトリペプチドをテトラペプチドに加える ことにより、上記総反応をペプチドの製造に適用できることが明らかである。便 宜上、以下の記載では通常アミノ酸類というが、この語にペプチドを含め得るこ とが明らかである。例えば−アミノ酸のポリマーエステルを用いる場合−ペプチ ドのポリマーエステルも同様に用いることができる。
また、合成の途中に、不都合な副反応を防ぐためにある種の基の保護が必要にな る場合があることが明らかである。例えば、チロシンのヒドロキシル基、アスパ ラギン酸またはグルタミン酸のデルタまたはガンマカルボン酸、またはりシンの ニブシロンアミノ基ヲ、これらの基による主目的反応の妨害を防ぐために保護す ることか必要になり得る。これは、ペプチド合成に一般的な問題であり、この問 題の処理のために多数の方法がある。このような方法は当業者に公知である。
合成の次の工程では、遊離アミノ基と保護カルボキシ基を有するアミノ酸を、第 1図に示すように、得られたアミノ封鎖アミノ酸ポリマーエステルと反応させる 。
ペプチド化学で使用される通常の保護または封鎖カルボキシ基はこの場合にも用 いることができる。このような基を選ぶための原則的な基準は、周知のように、 導入が容易で、安定で、脱離が容易なことである。一般に、最も好ましい方法は エステルの形成であり、これはこの反応でも好ましい方法である。好適なニステ ルハ、メチル、エチル、v= 3 級ブチル、フェニル、ベンジルまたはP−メ チルベンジルのような8個以下の炭素原子を含むアルキルまたはアルカリ基であ る。
ポリマーの再生を伴なう結合反応は、反応に不活性な溶媒、好適にはメチレンク ロライド、クロロホルム−エチレンジクロライド、ヘプタン、テトラヒドロフラ ン−ジオキサンまたはイソオクタンのような、例えば8個以下の炭素原子を含む 炭化水素またはハロゲン化炭化水素中で行なわれる。反応は一般に室温、すなわ ち20°Cないし40℃で、約手ないし3時間の期間に行なわれる。ポリマーは 溶解しないが、ポリマー上の封鎖アミノ酸としてアミノエステルと反応し、生成 するペプチドはポリマーから切断されて溶解する。
他方、理論的には、アミノ酸エステルは等モル量のポリマー上の封鎖アミノ酸と 反応するが、充分な量の固定ポリマーを用いて過剰の封鎖アミノ酸を供給するの が好ましい。これは、完全な反応を可能な限り確実にする。未反応の封鎖アミノ 酸を有するポリマーは一反応混合物から分離され、溶媒で洗浄され、再導入され 、次の結合反応に使用され得る。
この結合反応の生成物はポリマーとペプチドである。
ペプチドでは、アミノ末端は1M0c基または選択した誘導体で封鎖され一カル ボキシル末端はエステル基で封鎖されている。合成における次の工程はアミノ末 端封鎖基の除去である。
脱封鎖は、封鎖ペプチドとアミン官能基、好ましくは第2級アミンを有するポリ マーの反応により達成される。多数のポリマーが入手でき、または当業者に公知 の方法で製造できる。その中には−例えば下式で示される架橋ポリスチレンおよ び2酸化シリカが含まれる。
約05ミリ当量を す当量を含有する。
これらおよび他の均等なポリマー−その製造法およびNH@量を変える方法は公 知である。
dt IJママ−よる封鎖基の除去条件は結合反応の条件と同様である。それは 、同種の炭化水素、エーテルまたはハロゲン化炭化水素溶媒中、同じ温度範囲で 行なわれる。しかし、反応時間はやや長(、例えば15分ないし2時間である。
特に第1および3図を考察すると明らかなように、2つの逐次反応が脱封鎖反応 媒体中で起る。最初の反応は、モノペンゾフルベンまたはその誘導体としての脱 封鎖基の除去と、同時に起る遊離ペプチドと2酸化炭素の生成である。遊離ペプ チドは溶液中に留り、2酸化炭素は反応混合物中に存在する。
第2の反応は−ベンゾフルペンとポリマー上のアミンとの反応による付加物の生 成である。
この発明における最も重要かつ予期されない特徴、すなわち付加物生成速度の予 期されない速度は、この第2の反応でもたらされる。この速度は、総反応が前述 のように15分ないし2時間で起るほど早い。この高速度反応から得られる極め て重要な利点は、完全合成を自動化できることである。
ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ンサイアテイ、ケミカルコミュニケーション ズ第450頁(1978年)に同種の反応が記載されているか、そこではクロロ メチル化ポリスチレンから生成したピペラジンポリマーカアミノ酸の脱封鎖に使 用され、そのアミノ基は9−フルオレニルメトキシカルボニル基で保護されてい た。したがって、生成する副生物は−この発明のモノベンゾフルペンと異なりジ ベンゾフルペンである。
この発明の付加物と同種の付加物かジベンゾフルペンとポリマーj1のピペラジ ンの反応により生成する。メチレンクロライド中では、反応完結に12ないし2 4時間を要する。メタノールまたはホルムアミドの添加要する。実際、反応は決 して100%lXと見られることがない。常に、僅かな平衡濃度が存在すると思 われる。
特に高級ペプチドでは、ペプチド製造の自動化を実施するのに、サイクルの各工 程の反応時間ができるだけ短かく、好ましくは3時間未満である、急速な反復サ イクルが要求される。
この発明の逐次反応における脱封鎖反応の終りに、ポリマーを温過により集め、 洗浄し再生することができる。有用な再生方法は、付加物を水酸化カリウム−ジ オキサン−水またはピペリジンのような塩基性試剤中に入れることである。混合 物を室温で約10ないし12時間放置し、再生ポリマーは沢過により回収される 。
脱封鎖工程から得られる生成物は遊離アミノ基とエステル化されたカルボキシル 末端を有するジペプチドである。図かられかるように、このペプチドはその遊離 アミノ基により他の封鎖アミノ酸のポリマーエステルと結合するのに適している 。
上に述べたこの発明の説明かられかるように、その真実に顕著な利点の1つは、 封鎖アミノ酸、封鎖ペプチドまたは非封鎖ペプチドが反応媒質に可溶であり、他 方ポリマーは、エステル化されたものと脱封鎖されたものの両者共、また負荷ヒ ドロキシルポリマーおよびアミンポリマーも、不溶であることである。この溶解 度の関係は、合成の各工程において副生物からの目的生成物の分離を容易にする 。
しかし−ある場合には一溶解度の関係がこれほど直裁的でないことがある。例え ば、ペプチドのアミノ酸成分が炭化水素またはハロゲン化炭化水素媒質に不溶ま たは微溶の場合である。また、ペプチド中のアミノ酸成分の数が増加するにした がい一全体の分子量が増加してアミノペプチドの溶解度は減少する。
この問題は、しばしば炭化水素またはハロゲン化炭化水素に混和性の反応に不活 性な極性有機溶媒を添加することによって解決できる。このような溶解度増大剤 には、例えばエーテル、エステル、カルバミドおよびスルホキシド、酢酸アミル 、ジメチルホルムアミドージメチルスルホキシド等が含まれる。
また溶解度は、分子量の増加に伴ないペプチド中に除去可能な可溶化基を導入す ることによっても増大させることができる。これは、結合工程において−アミノ 基の1個の水素を、選択した溶媒または混合溶媒中の溶解度を改善する可溶化基 で置換することにより部分的に封鎖したアミノ酸を用いることζこより達成され る。勿論、この基は容易に除去できるものでなければならない。使用できる基に は、メトキシメチル、シクロプロピルメチル、ベンジルおよびトリメチルシリル が含まれる。
可溶化基は結合反応に用いるアミノ酸エステルの遊離アミノ基上にあるので、結 局ペプチド結合の水素を置換することになる。したがって、このような新規化合 物は、式 %式% (式中−EsL、BLK−RおよびR1は前記の意味、R9はメトキシメチル、 シクロプロピルメチル、ジシクロプロピルメチル、ベンジルおよびトリメチルシ リルからなる群から選ばれた基を意味する) で表わすことができる。
以下の限定を目的としない実施例は、もっばらこの発明を説明するためのもので ある。
実施例1 フラスコに2−クロロインデン759(0,5モル)ぎ酸エチル50mA(0, 6モル)−乾燥エーテル400iおよび水素化ナトリウム(油中55−60%分 散物)239(0,6モル〕を仕込む。混合物を加熱還流し一激しい水素の発生 で示される反応を開始させる。フラスコを氷水浴で水素の発生が鎮まるまで冷却 し、次いでざらに10分間還流する。過剰の水素化ナトリウムを注意深く水で分 解し、さらに水を加えて2層を形成させる。アルデヒドは塩基性水溶液に溶解し 、これをエーテルで数回抽出する。水溶液に水素化はう素ナトリウム19!9( 0,5モル)を加える。強い攪拌と氷水浴による冷却下、氷酢酸を混合物か酸性 になるまで1秒間に1滴の割合で滴下する。アルコールをエーテルで抽出し、有 機溶液を乾燥し蒸発させる。粗製アルコール(75g、83%)を4塩化炭素か ら再結晶し、mP104−105℃の白色結晶を得ろう元素分析:C□。H5C I!0に対する計算値: C,664吃−H。
502%、 CI 、 19.63%、実験値:C,66,20%、H,5,0 2%、 c+ 、 ] 9.9C。
NMRスペクトル(CDC13,δPPm): 2.05(S 、1)() 、 3.50(S 、2H) 。
4.65(t 、2I−()、71−7.6(m、4H)。
同様の方法を、下記化合物の製造に使用できる。
2−(4−メチルベンジル)−1−(ンデニルメタノール 実施例2 アルコールCI)18!9(0,1モル)を乾燥テトラヒドロフラン100m1 に溶解し、混合物を0℃に冷却し、ホスゲン30!7(0,3モル〕を加え、混 合物を0℃で3時間攪拌する。過剰のホスゲンと溶媒を、0℃で水流ポンプによ る減圧下に除去する。残留物をヘキサンから結晶化し、mP62−63℃−22 y−191%の収率のクロロホルメートを得る。
元素分析:C□□H8Cl!202 に対する計算値: C,54,35%、H ,3,32%、 CI 、29.17%、実験値C、54,63%、H,3,1 7%、 CI 。
2895%、 NMR(CDCI 3) :35C5,2H) 、525C5, 2I() 、7.15−7.4(m。
4H)。
同様の方法を、実施例1および2て製造した化合物のクロロホルメート、すなわ ち下記化合物の製造に使用できる。
1−インデニルメチルクロロホルメート】−ベンズ(f)インデニルメチルクロ ロホルメート2−ブロモ−1−インデニルメチルクロロホルメート 2−フェニル−1−インデニルメチルクロロホルメート 5−メチル−1−インデニルメチルクロロホルメート 2−ベンジル−1−インデニルメチルクロロホルメート 2−(4−メチルベンジル)−1−インデニルメチルクロロホルメート 実施例3 C/−IMOCで保護されたフェニルアラニン(IIIa、)(7)製造 フェニルアラニン8252(50モル)を06N−炭酸ナトリウム150Tnl に溶解し一10’Cに冷却する。
クロロホルメート(II)139(54モル)とジオキサン150dの冷却した 溶液を加え一混合物を氷水浴中で冷却しながら5時間攪拌する。生成した固体は 、保護アミノ酸のナトリウム塩を含有する。これを許過し、エーテルで数回洗浄 し、水にけんたくし、濃塩酸を加えてClimoc−フェニルアラニンを遊離さ せる。水溶液をエーテルで数回抽出し一泥過し濃塩酸で酸性にする。得られる固 体を上で得られた固体と合わす。収fit 17 g(92%)。これを水洗し 、水−メタノールから結晶化する。InP 146℃。
元素分析:C2oH18CINO4に対する計算(i : C,64,61%、  i(,4,ss%、 N、3.77%、C1,9,53%、実験値:C,6, 320%、■]。
496%、N、3.70%、CI、9.22%、 lNN’fR(CDCl a  ) 、’ 3.6 (s 、 2H) 。
3.95−4.2Cd 、 28) 、 52(S 、 28) 、 5.6− 5.9 (t 、 LH) 、 72−7.6Cm 、4H)。
同様の方法を、下記化合物の製造に使用できる。
N−2−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)グリシンCI[b  ) N−(1−インデニルメトキシカルボニル)アラN−(1−ベンズ(f)インデ ニルメトキシカルボニル)アラニン N−(2−プロモーインデニルメトキシカルボニル)ロイシン N−(2−フェニル−1−インデニルメトキシカルボニル)バリン 実施例4 Cz−IMOcで保護されたグリシルクロライド(V)の製造 CIimoc−グリシン(Hb、2.9り、10モル)をクロロホルム(10r nl)にけんだくし、チオニルクロライド3rnlを加える。混合物を10分間 還流し、その間に固体の酸が溶解する。反応混合物を冷却し−濾過し、ヘキサン 100dを加えて酸クロライドを沈澱させる。許過して23g(収率77%)を 得る。mp75℃(分解)。
元素分析二C□3H1□03NCI!2に対する計算値: C,52゜02%、 H,3,69%;N、4.67%; C1,23,62%、実験値: C,52 27%:H,3,62%、N、4.72%; C1,21,94%、 NMR:  35 (S 、2H) 、 425(d 、2H、j=12I(Z) 、5. 15(2,2H) 、5.5−5.85 (m 、 LH) 、 7.115− 75(、41()。
実施例5 Cz=IMOCで保護されたフェニルアラニンのポリマーエステル誘導体の製造 C1imo−フエニnt7 ラ−=−ン(JITa) 740 mグ(2ミリモ ル)をテトラヒドロフラン7rn1.に溶解し、4−ヒドロキシ−3−ニトロベ ンゾフェノン基17ミリモル/7を含むポリマー12を加える。混合物を−10 ℃に冷却し、ベンジルブチルカルボジイミド400mf/C2ミIJモル)を加 える。=5℃を越えない温度で3時間攪拌後−ポリマーを冷却した乾燥テトラヒ ド口フラン(4×15m1.)、次いでメチレンクロライド(3X15+n1) =最後にエーテルで洗浄する。これに緩い気流を通して乾燥する。最終ポリマー は塩素の分析値(塩素195%)から計算して結合フェニルアラニン残基0゜5 5ミリモル/グを含有する。同様にして、Climoc−グリシン(vb)のポ リマー活性エステルを製造する。
得られたポリマーは、グリシン残基o、52ミリモル/グを含有する。
実施例6 0イシンベンジルエステルP−)ルエンスルホネー)6007nf(1,5ミ! Iモル)を過剰の炭酸水素ナトリウム溶液で中和し−メチレンクロライド35− 中に抽出する。この溶液を−ポリマー(Via)69に加える。
半時間攪拌後、ポリマーをメチレンクロライド8×15rnlで洗浄する。洗液 を合わせて蒸発させ、C1imoc −Phe−Leu−OBzlジペプチド( VII)820mg(95%)を得る。mp 131−132℃。元素分析:C 33H35CIN205 に対する計算値: C,68,92%、H,6,13 %、N、4I3%計、算値 :C,67,65%、H,6,09%、N、4.7 6%、NMRスペクトル(C,DC:13.δPPm) 0.75−0.95  (d 、 6H) 、 1.4−1.7 (m 、3H) 、 2.95−.3 2(d 。
2H)、355C5,2H) 、4.4−4.75(m、2H) 、5.15( s 、4H)、5,35 5.55(d 。
IH)、6.3−6.6(d、LH)、715−7.6(m、14H)。
下記化合物を同様にして製造する。
CI!−IMOC−PHE−ALA−ベンジルエステCI!−IMOC−LEU −GI、Y−ベンジルエステC7−IMOC−I LEU−VA、L−ベンジル エステル 実施例7 CI!−IMOC−GLY−PHE−LEUベンジルニス前記実施例からのcl !−I MOC−Phe−Leuベンジルエステル(VII)を、ピペラジン部 分(2ミリモル/7)含有ポリマーを用い、ペプチドをクロロホルムに溶解して ポリマー8g−を加えることにより脱封鎖する。混合物を1時間半攪拌する。ポ リマーをメチレンクロライド6×10017Ilで洗浄し、洗液を合わせて遊離 アミノペプチド495■(90%)を得る。これをメチレンクロライド30mA !に溶解し、ポリマー(Vb)5グと1時間反応させる。ポリマーをジペプチド に対して記載したのと同様に洗浄し、トリペプチド01imoc−G l y− Phe−Leu−OBzl 74 om’i (91%)を得る。
mP105℃(分解)。
元素分析:C3,H39C1IN3o6ニ対する計算値IC。
6635%、H,6,32%、 CI 、5.52%、N、6.63%、実験値 : C,66,79%、H,632%、 CI 、5.41%、N、7.07% 、NMRスペクトル;0.75−〇、95(d 、 6H) = 1.35−1 .75(m、 3H) 、1.9−2.05(d 、 2H) 、 350(s  、 2H) 。
3.7−3.9(d 、 2H) 、 4.5−4E5(171,2H) 、  5.1(S 、 4H) 、 5.6−5.9(t 、 IH) 。
6.7−75 (m 、 16I() 実施例8 0イシンベンジルエステルP−トルエンスルボネート400mFC1,0ミUモ ル)を過剰の炭酸水素ナトリウム溶液で中和し、メチレンクロライド20−中に 抽出する。この溶液をポリマー(VIa)4Pに加える。30分間攪拌後、ポリ マーをメチレンクロライド8×15−で洗浄する。洗液を合わせて10Td!、 まで濃縮し、4−アミノメチルピペリジン基0.92ミリモル/7を含有する変 性シリカ7gと20分間反応させる。シリカをメチレンクロライド8×10−で 洗浄し、洗液を合わせて10mA’容量まで濃縮し−ポリマ−(VIb)5 P と40分間反応させる。ポリマーをメチレンクロライド8X10rnlで洗浄す る。洗液を合わせて10rnl容量まで濃縮し、変性シリカ7グと30分間反応 させる。上記のように洗浄し脱封鎖ペプチドをVIblと反応させるとテトラペ プチドC1imoc−Gly−Gl y−Phe −Leu−Ob z I ( IX)を生成する。これを上記のようにポリマーから洗浄し、変性シリカで脱封 鎖し、フルオルニルメトキシカルボニルチロシンベンジルエステル[Fmo c  −チロシン(Obzl)]のポリマー活性エステルと2時間反応させ−クロマ トグラフィーに付して−ペンタペプチドFmoc −Ty r (Obz l  ) −Gl y−Gl y−Phe−Lcu−Obz l)(X)595m9( 収率63%)−mP172℃(分解)を得る。氷晶は、溶液法の常法で製造した 同しペンタンペプチドと同一のNMRスペクY・ルを有する。氷晶の構造の別の 証明は、ペプチド試料5 ”9を]0%Pd/C触媒1ovryを加えてメタノ ール−ジオキサン(1:1)3%中ぎ酸アンモニウム溶液0.5 ml!で1時 間接触移送水素化して全ての保護基を除き、反応混合物をTLC分離(クロロホ ルム−メタノール−酢酸−水一30 :20 :6 :4)シーニンヒドリンを 噴霧すると2個のスポットのみが現われ、その一方はぎ酸アンモニウムに対応し 、他方が遊離ペプチドの市販品(ケミカル・ダイナミックス・コーポレイシロン )のRf ((150)と一致することによって得られる。別の実験では、上記 の合成をテトラペプチド段階で停止する。
C1imoc−Gly−にI y−Phe−Leu−Obzl (IX)がクロ マトグラフィーにより74%収率で得られる。mp233℃。
元素分析:C37H4□07N4Clに対する計算値:C,64゜48%、I− I、6.00%:N、8.1:3−%; C1,、5,14%。
実験値:C,64,51%、H,6,16%;N、7.95%; C,] 、5 .り9%、HNMR(CDCI 3 )0.7.−0.9(m 、 6)1)  、 1.45−1.75 (m、 3I−I) 、 285−3.15(m 、  2H) 。
3.4.5 (S 、 2I() 、 3B742Cm 、5H) 、 65− 6.8(m 、 LH) 、 5.0,5(S 、 2H) 、5.15(S  、2I() 、42−4.4CTn 、 LH) 、 71−7.4 (m 、  14H) 、、7.6−7.9.(m、2H)。
原理の例を第4.5および6図に示す。
FIG、 I POHi+ Esjニー00C−R1−N−C−R−N)(−BLKFIG、4 FIG、 5 Climoc−Gly−Phe−Leu (○BZ1) VIIIP−ポリスチ レンベースのポリマー FIG、 6 F、T、oc−Tyr (OB ] )−]Gly−Phe−Leu[0BZ1 )H2ts−Tyr−Gly”41y−Pi)e−Iy?1j−Of(国際調査 餠牛 [

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11式: (式中、Rはアミノ酸残基、R3およびR4はそれぞれ水素、アルキル、アリー ルまたはアラルキル、R5は3個以下の水素原子、アルキル、アリール、アルカ リル、アラルキル、ハロゲンまたはニトロ、R6は4個以下の水素原子、縮合フ ェニル、アルキル、アリール、アルカリル−アラルキル−ハロゲンまたはニトロ であり−アルキル、アリール、アルカリルまたはアラルキル基は、9個以下の炭 素原子を含むものとする)で示される保護されたアミノ酸。 2、R3、R4およびR6が水素、R5が2−ハロゲンである、請求の範囲第1 項記載の保護されたアミノ酸。 3 R5が2−クロロである請求の範囲第2項記載の保護されたアミノ酸。 4R3、R4およびR6が水素−R5が2−フェニルである。請求の範囲第1項 記載の保護されたアミノ酸。 5、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)フェニルアラニン 。 6、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)グリシン。 7、N−(1−インデニルメトキシカルボニル)グリシン。 8、N−(1−ベンズ(f)インデニルメトキシカルボニル)グリシン。 9、N−(2−フェニル−1−インデニルメトキシ力10 式: (式中、R3およびR4はそれぞれ水素、アルキル、アリールまたはアラルキル 、R5は2個以下の水素原子、アルキル、アリール、アルカリルまたはアラルキ ル= R6は4個以下の水素原子、縮合フェニル、アルキル、アリール、アルカ リル、アラルキル、ハロゲンまたはニトロ、Xは であり−アルキル、アリール−アルカリルまたはアラルキル基は9個以下の炭素 原子を含むものとする)で示される化合物。 l J、R3、R4およびR6が水素、R5が2−ハロゲン、Xが塩素である、 請求の範囲第10項記載の化合物。 12、R5が2−クロロである請求の範囲第11項記載の化合物。 13、R3−R4およびR6が水素、R5が2−フェニル、Xが塩素である請求 の範囲第10項記載の化合物。 14.2−クロロ−1−(ンデニルメチルクロロホルメー ト。 151−インデニルメチルクロロホルメート。 16.2−フェニル−1−インデニルメチルクロロホルメート。 171−ベンズ(f)インデニルメチルクロロポルメー ト。 18.2−ベンジル−1−インデニルメチルクロロポ19 式: (式中、kはアミノ酸残基、R3およびR4はそれぞれ水素、アルキル−アリー ルまたはアラルキル基R5は2個以下の水素原子、アルキル、アリール、アルカ リルまたはアラルキル、R6は4個以下の水素原子−縮合フェニル、アルキル、 アリール、アルカリル−アラルキル、ハロゲンまたはニトロであり、アルキル、 アリール、アルカリルまたはアラルキル基は9個以下の炭素原子を含むものとし 、Yは水素または炭素原子9個以下を含むアルキルまたはアラルキル基である) で示される保護されたジペプチド。 20、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)フェニルアラニ ルロイシルベンジルエステル。 21、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)フェニルアラニ ルアラニルベンジルエステル。 22、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)ロイシルグリシ ルベンジルエステル。 23、N−(2−クロロ−1−インデニルメトキシカルボニル)インロイシルバ リルベンジルエステル。
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