JPS63254994A - Production of n-substituted leucine enkephalinamide - Google Patents

Production of n-substituted leucine enkephalinamide

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Publication number
JPS63254994A
JPS63254994A JP62091289A JP9128987A JPS63254994A JP S63254994 A JPS63254994 A JP S63254994A JP 62091289 A JP62091289 A JP 62091289A JP 9128987 A JP9128987 A JP 9128987A JP S63254994 A JPS63254994 A JP S63254994A
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JP
Japan
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gly
lower alkyl
alkyl ester
ester
tyr
Prior art date
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Pending
Application number
JP62091289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Ishiguro
敬彦 石黒
Mitsutaka Saito
斎藤 光高
Akimitsu Wada
和田 昭允
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
Tosoh Corp
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp, RIKEN Institute of Physical and Chemical Research filed Critical Tosoh Corp
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Publication of JPS63254994A publication Critical patent/JPS63254994A/en
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Abstract

PURPOSE:To industrially and advantageously obtain the titled compound useful as an anesthetic agent, etc., by successively reacting an N-substituted Tyr ester with a Gly ester in the presence of a specific enzyme in an aqueous medium, then reacting the resultant reaction product with a Gly ester, Phe ester and then Leu amide. CONSTITUTION:An N-substituted tyrosine (Tyr) lower alkyl ester is reacted with glycine (Gly) lower alkyl ester in the presence of serine protease (e.g. alpha-chymotrypsin) in an aqueous medium containing a water-soluble organic solvent (e.g. dimethylformamide) and the resultant product is then reacted a glycine lower alkyl ester and phenylalanine (Phe) lower ester in the presence of thiol protease (e.g. papain). The obtained reaction product is subsequently reacted with leucinamide (Leu amide) in the presence of serine protease to extend the peptide and afford the aimed compound.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明はN置換ロイシンエンケファリンアミド、すなわ
ちN置換チロシル−グリシル−グリシル−フェニルアラ
ニル−ロイシンアミド(以下、X−Tyr−Gly−G
ly−Phe−Leu−Nl(2と略記する)の製造方
法に関するものである。更に詳しくは、水に可溶な有機
溶媒を含む水性媒体中でN置換チロシン低級アルキルエ
ステル(以下、X−Tyr−OYとする)にグリシンイ
氏級アルキルエステル い)、フェニルアラニン低級アルキルエステル(以下P
he−OY3とする)、及びロイシンアミド(以下Le
u−NH2とする)を蛋白分解酵素によって順次反応さ
せてペプチド伸長反応を行うことを特徴とするN置換ロ
イシンエンケファリンアミドの製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to N-substituted leucine enkephalinamide, that is, N-substituted tyrosyl-glycyl-glycyl-phenylalanyl-leucinamide (hereinafter referred to as X-Tyr-Gly-G
The present invention relates to a method for producing ly-Phe-Leu-Nl (abbreviated as 2). More specifically, in an aqueous medium containing a water-soluble organic solvent, N-substituted tyrosine lower alkyl ester (hereinafter referred to as X-Tyr-OY), glycine lower alkyl ester (hereinafter referred to as
he-OY3), and leucine amide (hereinafter referred to as Le
The present invention relates to a method for producing N-substituted leucine enkephalinamide, which is characterized by carrying out a peptide elongation reaction by sequentially reacting u-NH2) with a protease.

N置換ロイシンエンケファリンアミドは、そのN置換基
及びC末端のアミノ基を適当な方法で除去することによ
ってロイシンエンケファリンに変換される。ロイシンエ
ンケファリンはモルフイネ様麻酔作用を示し、薬理活性
はモルフイネと同等かそれ以上といわれている。
N-substituted leucine enkephalin amide is converted to leucine enkephalin by removing its N substituent and C-terminal amino group by an appropriate method. Leucine enkephalin exhibits a morphine-like anesthetic effect, and its pharmacological activity is said to be equal to or greater than that of morphine.

[従来の技術] ペプチド合成の方法に関しては、従来より種々の方法が
提案されているが、その多くは、いわゆる化学法による
ものである。化学的にペプチド結合を形成する方法では
、使用する縮合試薬との反応や脱保護基工程において、
アミノ酸がラセミ化する場合があり、一般的に注意深い
反応設計が要求される。また、アミノ酸の側鎖の水酸基
、縮合させないカルボキシル基またはアミノ基は縮合に
先立って、適当な保護基を導入しておく必要がある。ま
た、固相法と称せられる化学法の一種が知られている。
[Prior Art] Various methods have been proposed for peptide synthesis, most of which are based on so-called chemical methods. In the method of chemically forming peptide bonds, in the reaction with the condensation reagent used and in the deprotection step,
Amino acids may racemize, and careful reaction design is generally required. Furthermore, it is necessary to introduce an appropriate protecting group into the hydroxyl group, carboxyl group or amino group that is not to be condensed in the side chain of the amino acid prior to condensation. Furthermore, a type of chemical method called a solid phase method is known.

この方法は、中間体の精製を簡略化できるという長所を
もつが、比較的少量のペプチド合成に限定され、工業的
規模での合計法としては不向きである。
Although this method has the advantage of simplifying the purification of intermediates, it is limited to the synthesis of relatively small amounts of peptides and is not suitable as a total method on an industrial scale.

これに対し、近年、酵素的にペプチド合成を行う方法が
注目されている。パパインやキモトリプシンの様な蛋白
分解酵素(以下プロテアーゼと称する)が、逆反応であ
るペプチド結合の生成反応に関与し得ることは古くから
知られている。フルトン(Fruton)はアミノ基を
ベンゾイル基等で保護したロイシン等のモノアミノカル
ボン酸とカルボキシル基をアミド又はアニリドとして保
護したロイシンあるいはグリシンとを、パパイン又はキ
モトリプシンを用いてペプチド結合させ得ることを明ら
かにしている(”Advances in Prota
in Che+nistry″″,第5巻、33ページ
(1949)、 Academic Press in
c, NewYork) 、また、キモトリプシンの場
合は、そのエステラーゼ活性の示適条件で、^cーTy
rーOEt等のN置換アミノ酸アルキルエステルとロイ
シンアミドとをペプチド結合させることが可能であるこ
とが森原(Morihara)等によって明らかにされ
ている(Biochem.J.第163巻、531ベー
ジ、 (1977))。
In contrast, enzymatic peptide synthesis methods have attracted attention in recent years. It has been known for a long time that proteolytic enzymes (hereinafter referred to as proteases) such as papain and chymotrypsin can be involved in the reverse reaction, which is the formation of peptide bonds. Fruton revealed that a monoaminocarboxylic acid such as leucine whose amino group is protected with a benzoyl group or the like and leucine or glycine whose carboxyl group is protected as an amide or anilide can be peptide-bonded using papain or chymotrypsin. “Advances in Prota”
in Che+nistry″″, Volume 5, page 33 (1949), Academic Press in
c, New York), and in the case of chymotrypsin, ^c-Ty under optimal conditions for its esterase activity.
It has been revealed by Morihara et al. that it is possible to form a peptide bond between an N-substituted amino acid alkyl ester such as r-OEt and leucine amide (Biochem. J. Vol. 163, p. 531, (1977). )).

これ等の公知の事実を組み合わせて改良することによっ
てエンケファリンを酵素的に合成する方法が知られてい
る。クルマン(にullmann)らは、パパイン及び
キモトリプシンを用いてt−ブトキシカルボニル−し−
チロシル−グリシルフェニルヒドラジッド(Boc−T
yr−Gly−NtlNHPh)とt−ブトキシカルボ
ニル−グリシル−し−フェニルアラニル−L−ロイシン
フェニルヒドラジッド(Boc−Gly−Phe−Le
u−NHNHPh)をひとまず合成し、前者の脱N2N
HPhと後者の脱Bocを行った後、両者をパパインを
用いて縮合させロイシンエンケファリンを得ている(B
 iochem 。
A method is known for enzymatically synthesizing enkephalin by combining and improving these known facts. Ullmann et al. used papain and chymotrypsin to detect t-butoxycarbonyl
Tyrosyl-glycylphenyl hydrazide (Boc-T
yr-Gly-NtlNHPh) and t-butoxycarbonyl-glycyl-phenylalanyl-L-leucine phenylhydrazide (Boc-Gly-Phe-Le
u-NHNHPh) is first synthesized, and the former is removed from N2N.
After Boc removal of HPh and the latter, both were condensed using papain to obtain leucine enkephalin (B
iochem.

Biophys. Res. Com.、第91(2)
巻.693ページ、 (1979))。
Biophys. Res. Com. , Article 91(2)
roll. 693 pages, (1979)).

またヨハンセン(Johansen)等は、エキソプロ
テアーゼの1種であるカルボキシペプチダーゼ−Yによ
り、N端から順番に1アミノ酸ずつ伸長していき、メチ
オニンエンケファリンを得る方法を報告している(Pe
ptides 1980。
In addition, Johansen et al. reported a method to obtain methionine enkephalin by sequentially elongating one amino acid at a time from the N-terminus using carboxypeptidase-Y, a type of exoprotease (Pe
ptides 1980.

Scriptor. Kopenhagen. 46ペ
ージ、 (1981))。
Scriptor. Kopenhagen. 46 pages, (1981)).

[発明が解決しようとする問題点コ 一般にプロテアーゼを用いたペプチド合成であっても、
縮合させないアミノ基およびカルボキシル基には保護基
が要求される。タルマン(にullmann)等の行っ
た方法では、パパインによる加水分解の逆反応を利用す
るため、1度保護したアミノ基およびカルボキシル基が
次段階で縮合に関与する場合は、その保護基をはずさね
ばならない。また生成物の溶解度を下げ、パパインによ
る加水分解を防ぐためにあらかじめチロシンの側鎖へ保
護基を導入しておかねばならないが、最終的にはこの保
護基もはずさねばならない。このように脱保護基工程が
避けられず、合成プロセスが複雑になるばかりか、脱保
護基のために使用される過激な試薬によりラセミ化がお
こったり、選択的な脱保護基が難しいという問題点があ
った。
[Problems to be solved by the invention Generally, even in peptide synthesis using protease,
Protecting groups are required for amino and carboxyl groups that are not fused. In the method conducted by Ullmann et al., the reverse reaction of hydrolysis with papain is used, so if the once-protected amino and carboxyl groups participate in condensation in the next step, the protecting groups must be removed. No. Furthermore, in order to reduce the solubility of the product and prevent hydrolysis by papain, a protecting group must be introduced into the side chain of tyrosine in advance, but ultimately this protecting group must also be removed. In this way, the deprotection step is unavoidable, which not only complicates the synthesis process, but also causes racemization due to the radical reagents used for deprotection, making selective deprotection difficult. There was a point.

またジョハンセン(Johansen)等が行った方法
ではプロテアーゼとしてカルボキシペプチダーゼ−Yを
用いているが、その広い基質特異性のため、副反応がお
きやすく、反応制御が困難であった。さらにカルボキシ
ペプチダーゼ−Yは゛ 人手が容易でないとともに高価
であるので、工業的な観点からは必ずしも満足し得るも
のではなかった。
Furthermore, in the method carried out by Johansen et al., carboxypeptidase-Y is used as the protease, but due to its broad substrate specificity, side reactions are likely to occur and reaction control is difficult. Furthermore, carboxypeptidase-Y is not easy to handle and is expensive, so it has not always been satisfactory from an industrial standpoint.

[問題点を解決するための手段および作用コかかる現状
に鑑み、本発明者等は、上記の如き問題のない、汎用的
なプロテアーゼを用いた、より単純な合成方法を確立す
べく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。すなわ
ち本発明は、 水に可溶な有機溶媒を含む水性媒体中で、A:セリンプ
ロテアーゼの存在下、N置換チロシン低級アルキルエス
テルとグリシン低級アルキルエステルを反応させる工程
、 B:チオールプロテアーゼの存在下、A工程の生成物に
グリシン低級アルキルエステルを反応させ、続いてフェ
ニルアラニン低級アルキルエステルを反応させる工程、 C:セリンプロテアーゼの存在下、B工程の生成物にロ
イシンアミドを反応させる工程、の以上AないしCの工
程によりペプチド伸長させてN置換ロイシンエンケファ
リンアミドを製造することを特徴とする方法である。
[Means and effects for solving the problems] In view of the current situation, the present inventors have conducted intensive research to establish a simpler synthetic method using a general-purpose protease that does not have the above problems. As a result of repeated efforts, we have arrived at the present invention. That is, the present invention provides the following steps: A: A step of reacting an N-substituted tyrosine lower alkyl ester with a glycine lower alkyl ester in the presence of a serine protease in an aqueous medium containing a water-soluble organic solvent; B: In the presence of a thiol protease. , a step of reacting the product of step A with glycine lower alkyl ester and then reacting with phenylalanine lower alkyl ester, C: a step of reacting the product of step B with leucine amide in the presence of serine protease. This method is characterized by producing N-substituted leucine enkephalinamide by elongating the peptide through steps C to C.

本発明で用いられるプロテアーゼは、その基質特異性を
考慮することによって選択されるが、チロシンとグリシ
ンとのペプチド結合、及びフェニルアラニンとロイシン
とのペプチド結合の形成に対してはセリンプロテアーゼ
が、またグリシンとグリシンとのペプチド結合、及びグ
リシンとフェニルアラニンとのペプチド結合の形成に対
してはチオールプロテアーゼが使用される。その中でも
セリンプロテアーゼとしてはα−キモトリプシンを、チ
オールプロテアーゼとしてはパパインを使用するのが好
ましい。
The proteases used in the present invention are selected by considering their substrate specificity, with serine proteases forming peptide bonds between tyrosine and glycine, and phenylalanine and leucine; Thiol proteases are used for the formation of peptide bonds between and glycine, and between glycine and phenylalanine. Among these, it is preferable to use α-chymotrypsin as the serine protease and papain as the thiol protease.

本発明では、ペプチド結合の形成にα−キモトリプシン
及びパパインのエステラーゼ活性を利用しているため、
ペプチド結合させようとするC末端の保護基であるエス
テル基の除去反応を行うことなく、ペプチド合成を行う
ことができる。
In the present invention, since the esterase activities of α-chymotrypsin and papain are used to form peptide bonds,
Peptide synthesis can be performed without performing a reaction to remove an ester group, which is a protecting group at the C-terminus to be bonded to the peptide.

これらの酵素の使用濃度は限定的ではないが、使用濃度
が高ければ反応が短時間で完了する。しかし、極端に高
い酵素濃度は酵素の自己消化を招く傾向がある。一般的
には、0.2から0.3mM程度で充分であり、好まし
くはパパイン及びα−キモトリプシンのいずれについて
も0.24mMである。
The concentration of these enzymes used is not limited, but if the concentration used is high, the reaction will be completed in a short time. However, extremely high enzyme concentrations tend to lead to enzyme autolysis. Generally, about 0.2 to 0.3mM is sufficient, preferably 0.24mM for both papain and α-chymotrypsin.

本発明の方法の出発物質Nfi換チロシン低級アルキル
エステル(X−Tyr−OY)の使用濃度は、溶媒に対
してその溶解度以内の濃度で使用されることと共に、各
中間体すなわちN置換チロシルグリシン低級アルキルエ
ステル(X−Tyr−Gly−OY+)、N置換チロシ
ルグリシルグリシン低級アルキルエステル(X−Tyr
−Gly−Gly−OY2) 、及びN置換チロシルグ
リシルグリシルフェニルアラニン低級アルキルエステル
(X−Tyr−Gly−Gly−Phe−OY3)の溶
解度及び収率を考慮して決定する必要がある。一般的に
は、0.05M〜0.1Mが便利である。
The concentration of the starting material Nfi-substituted tyrosine lower alkyl ester (X-Tyr-OY) for the process of the present invention is within its solubility in the solvent, and each intermediate, i.e., N-substituted tyrosylglycine Lower alkyl ester (X-Tyr-Gly-OY+), N-substituted tyrosylglycylglycine lower alkyl ester (X-Tyr
-Gly-Gly-OY2) and the solubility and yield of N-substituted tyrosylglycylglycyl phenylalanine lower alkyl ester (X-Tyr-Gly-Gly-Phe-OY3). Generally, 0.05M to 0.1M is convenient.

使用される各基質の濃度はプロテアーゼによって異なり
、パパインを用いる場合はグリシン低級アルキルエステ
ル及びフェニルアラニン低級アルキルエステルの使用1
1度は、生成したN置換チロシルグリシン低級アルキル
エステル(X−Tyr−Gly−OY+)及びN置換チ
ロシルグリシルグリシン低級アルキルエステル(X−T
yr−Gly−Gly−OY2)のそれぞれの濃度の1
0倍量に維持するのが好ましい。このことがペプチド合
成にパパインのエステラーゼ活性を利用する際、重要で
ある。一方、α−キモトリプシンを用いる場合のグリシ
ン低級アルキルエステル及びロイシンアミドの使用濃度
は、使用する溶媒のその溶解度内に設定する以外にはと
りわけ大きな限定はないが、出発物質であるN置換チロ
シン低級アルキルエステル(X−Tyr−OY)及び生
成したN置換チロシルグリシルグリシルフェニルアラニ
ン低級アルキルエステル(X−Tyr−Gly−Gly
−Phe−OYs)のそれぞれの2倍に設定するのが便
利である。
The concentration of each substrate used varies depending on the protease; when papain is used, glycine lower alkyl ester and phenylalanine lower alkyl ester are used.
Once, the generated N-substituted tyrosylglycine lower alkyl ester (X-Tyr-Gly-OY+) and N-substituted tyrosylglycylglycine lower alkyl ester (X-T
1 of each concentration of yr-Gly-Gly-OY2)
It is preferable to maintain the amount at 0 times. This is important when using papain's esterase activity for peptide synthesis. On the other hand, when α-chymotrypsin is used, the concentration of glycine lower alkyl ester and leucine amide used is not particularly limited other than setting it within the solubility of the solvent used; ester (X-Tyr-OY) and the generated N-substituted tyrosylglycylglycyl phenylalanine lower alkyl ester (X-Tyr-Gly-Gly
-Phe-OYs).

本発明で使用するプロテアーゼがエステラーゼ活性を示
すpH範囲は、個々のプロテアーゼによって異なるが、
α−キモトリプシンではpH9からpH11であって、
p)110が好ましい。またパパインではpH5からp
H7であって、p)ISが最も望ましい。第1図は、N
−ベンゾイルチロシルグリシンメチルエステル(Bz−
Tyr−Gよy−OMe)とグリシンメチルエステル(
GIy−OMe)  とのパパインによる反応における
各pl(での反応液の組成を、高速液体クロマトグラフ
ィーで調べたものである。pH6にて、目的物ベンゾイ
ルチロシルグリシルグリシンメチルエステル(Bz−T
yr−Gly−Gly−OMe)が高収率で生成してい
ることがわかる。
The pH range in which the protease used in the present invention exhibits esterase activity varies depending on the individual protease, but
For α-chymotrypsin, pH 9 to pH 11,
p) 110 is preferred. In addition, papain has a pH of 5 to p.
H7, p) IS is most desirable. Figure 1 shows N
-benzoyltyrosylglycine methyl ester (Bz-
Tyr-G, y-OMe) and glycine methyl ester (
The composition of the reaction solution of each pl (in the reaction with papain with GIy-OMe) was investigated by high performance liquid chromatography. At pH 6, the target product benzoyltyrosylglycylglycine methyl ester (Bz-T
It can be seen that yr-Gly-Gly-OMe) is produced in high yield.

本発明の水に可溶な有機溶媒としては、ジメチルホルム
アミド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジ
メチルスルホオキシド、グリセリン、及びエチレングリ
コール等が使用できるが、ジメチルホルムアミドが最も
望ましい。本発明で使用される水性媒体は、これらの有
機溶媒を適当な混合比で含み、そのpl+を調整した水
溶液である。
As the water-soluble organic solvent of the present invention, dimethylformamide, acetonitrile, methanol, ethanol, dimethyl sulfoxide, glycerin, ethylene glycol, etc. can be used, but dimethylformamide is most preferred. The aqueous medium used in the present invention is an aqueous solution containing these organic solvents in an appropriate mixing ratio and whose pl+ is adjusted.

水性媒体の有機溶媒と水との混合比は、使用される基質
及び生成物の溶解度及び酵素活性を維持する観点から限
定を受けるが、有機溶媒は40%から80%が好ましく
パパイン及びα−キモトリプシンを使用する場合は50
%が最も望ましい。このように有機溶媒と水との混合比
はパパインのエステラーゼ活性を利用するうえで、大き
な影響を与えるものである。
The mixing ratio of the organic solvent and water in the aqueous medium is limited from the viewpoint of maintaining the solubility and enzyme activity of the substrates and products used, but the organic solvent is preferably 40% to 80% papain and α-chymotrypsin. 50 if you use
% is most desirable. As described above, the mixing ratio of organic solvent and water has a great influence on the utilization of papain's esterase activity.

第2図は、(Bz−Tyr−Gly−OMe)と(Gl
y−OMe)とのパパインによる反応において、後者を
前者の濃度の2倍でDMF 40%の水溶液中で反応さ
せた場合及び10倍でDMF 50%水溶液中で反応さ
せた場合の目的物N−ベンゾイルチロシルグリシルグリ
シンメチルエステル(Bx−Tyr−Gly−Gly−
OMe)の生成速度を図示したものである。10倍量D
MF50%水溶液中で反応させた場合は、3時間で70
%の収率で目的物(Br−Tyr−Gly−Gly−O
Me)が生成する。
Figure 2 shows (Bz-Tyr-Gly-OMe) and (Gl
In the reaction of papain with y-OMe), the target product N- is obtained when the latter is reacted in a DMF 40% aqueous solution at twice the concentration of the former and when it is reacted in a DMF 50% aqueous solution at 10 times the concentration of the former. Benzoyltyrosylglycylglycine methyl ester (Bx-Tyr-Gly-Gly-
This figure illustrates the production rate of OMe). 10 times amount D
When reacting in a 50% MF aqueous solution, 70% in 3 hours
The target product (Br-Tyr-Gly-Gly-O
Me) is generated.

反応温度は酵素活性を維持する観点から好ましくは20
℃から40℃で行うものである。
The reaction temperature is preferably 20°C from the viewpoint of maintaining enzyme activity.
It is carried out at a temperature of 40°C to 40°C.

反応時間は反応温度及び酵素の使用量によって変わるの
で一義的には限定できないが、α−キモトリプシンによ
る(X−Tyr−OY)+(Gly−OY+)、及び(
X−Tyr−Gly−Gly−Phe−OYs) + 
(Leu−NH2)の反応では1分から1時間、パパイ
ンによる(X−Tyr−Gly−OY+)+ (Gly
−OY2)、及び(X−Tyr−Gly−Gly−OY
2) ” (Phe−OY3)の反応では3時間から5
時間が望ましい。
The reaction time varies depending on the reaction temperature and the amount of enzyme used, so it cannot be uniquely limited, but it can be
X-Tyr-Gly-Gly-Phe-OYs) +
In the reaction of (Leu-NH2), papain was used for (X-Tyr-Gly-OY+)+ (Gly
-OY2), and (X-Tyr-Gly-Gly-OY
2) ” (Phe-OY3) reaction from 3 hours to 5 hours
Time is preferable.

以上のような条件下でα−キモトリプシンによフてまず
X−Tyr−G l y−OY 、を合成する。続いて
パパインによってGty−oy2を反応させるが、残留
するα−キモトリプシンはあらかじめIJFII莫を用
いた限外−過等によって除去しておく。α−キモトリプ
シンとパパインが混在すると、パパインの加水分解酵素
としての働きによりα−キモトリプシンが分解され、不
純物の原因となるからである。初段の反応すなわちX−
Tyr−OYとGuy−OY、とのα−キモトリプシン
による反応においてあらかじめGly−0’hを添加し
ておき、第2段の反応時にGty−oy2の添加を省略
することも可能である。このようにしてX−Tyr−G
ly−Gly−OY、を合成した後、Phe−OY、を
添加し、X−Tyr−Gly−Gly−Phe−OYs
を得る。次にα−キモトリプシンによってLeu−N)
I2を反応させるが、先程と同様、あらかじめOF膜を
用いた限外?F A等によってパパインを除去しておく
。最終生成物X−Tyr−Gl/−G1y−Phe−L
eu−N)I2は反応液から抽出、精製等常法の処理に
より得られる。また中間体のX−Tyr−Gly−Gl
y−Phe−OY3はそれが生成したところで反応液へ
当量以上の水を添加することによフて不溶化し、析出す
るのでその段階で粗精製することもできる。
First, X-Tyr-Gly-OY is synthesized using α-chymotrypsin under the above conditions. Subsequently, Gty-oy2 is reacted with papain, but residual α-chymotrypsin is removed in advance by ultrafiltration using IJFII. This is because when α-chymotrypsin and papain coexist, α-chymotrypsin is degraded by papain's action as a hydrolase, causing impurities. The first reaction, that is, X-
It is also possible to add Gly-0'h in advance to the reaction of Tyr-OY and Guy-OY with α-chymotrypsin, and omit the addition of Gty-oy2 during the second stage reaction. In this way, X-Tyr-G
After synthesizing ly-Gly-OY, Phe-OY is added to synthesize X-Tyr-Gly-Gly-Phe-OYs.
get. Leu-N) then by α-chymotrypsin
I2 is reacted, but as before, it is an ultraviolet reaction using an OF membrane in advance? Papain is removed by F A or the like. Final product X-Tyr-Gl/-G1y-Phe-L
eu-N)I2 can be obtained from the reaction solution by conventional treatments such as extraction and purification. Also, the intermediate X-Tyr-Gly-Gl
When y-Phe-OY3 is produced, it becomes insolubilized by adding more than an equivalent amount of water to the reaction solution and precipitates, so it can be roughly purified at that stage.

本発明で用いられる酵素は高度な基質特異性を有してい
るので、前段階の反応基質が残留する反応液中において
も次段階の反応を行うことができ、中間体の精製を非常
に簡略化することができる。
Since the enzyme used in the present invention has a high degree of substrate specificity, the next step reaction can be carried out even in a reaction solution where the reaction substrate from the previous step remains, which greatly simplifies the purification of intermediates. can be converted into

[実  施  例コ 以下本発明を実施例にもとづいて説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
[Examples] The present invention will be described below based on Examples, but the present invention is not limited thereto.

Bz−Tyr−OEt 626mg及びGly−OMe
の塩酸塩496mgを、20+n4の50%DMF/水
混合溶媒中に溶解し、pH10に調整した。この反応液
へα−キモトリプシン (和光純薬製、牛すい臓由来力
価1000115Pchymotrypsin uni
ts/mg)120mgを添加し、このp)Iを10に
再調整した後室温にて攪拌した。1時間後の反応液の組
成分析を高速液抹クロマトグラフィーによって調べた結
果、Bz−Tyr−Gly−OMeの濃度は0.8Mに
達していることがわかった。この反応液のp)Iを6へ
ずらした後、不溶化した蛋白質などを除くため、Mil
lex−5R(商品名)5.5μ口、フィルターユニッ
ト(ミリボア社製)を用いて一過した。次いでIIF膜
 (東洋濾紙製Uに一101分画分子量10000)に
よって限外?Aし、と(D f液へGly−OMe)塩
酸塩1.70g、2−メルカプトエタノール0.IJ、
並びにパパイン (シグマ社製、Papaya Lat
ex由来、力価24units/mg) 100+ng
を添加し、pHを6に再調整した後攪拌した。3時間後
の反応液の組成分析を、上記と同様の方法で調べた結果
、Bz−Tyr−G 1y−G ly−OMeの濃度は
、0.058Mに達していた。
Bz-Tyr-OEt 626mg and Gly-OMe
496 mg of hydrochloride was dissolved in 20+n4 50% DMF/water mixed solvent and adjusted to pH 10. Add α-chymotrypsin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, titer 1000115 derived from bovine pancreas) to this reaction solution.
ts/mg) was added, the p)I was readjusted to 10, and the mixture was stirred at room temperature. The composition of the reaction solution after 1 hour was analyzed by high performance liquid chromatography, and it was found that the concentration of Bz-Tyr-Gly-OMe had reached 0.8M. After shifting the p)I of this reaction solution to 6, in order to remove insolubilized proteins, etc.
The mixture was passed through a lex-5R (trade name) 5.5 μm filter unit (manufactured by Millibore). Then, ultraviolet filtration was performed using an IIF membrane (Toyo Roshi U-1101 molecular weight cutoff 10,000). A, (Gly-OMe to D f solution) hydrochloride 1.70 g, 2-mercaptoethanol 0. IJ,
and papain (manufactured by Sigma, Papaya Lat
ex origin, titer 24 units/mg) 100+ng
was added, the pH was readjusted to 6, and the mixture was stirred. The composition of the reaction solution after 3 hours was analyzed in the same manner as above, and the concentration of Bz-Tyr-G 1y-G ly-OMe reached 0.058M.

この反応液へ直ちにPhe−OEtの塩酸塩2.55g
を添加し、引き続き攪拌した。5時間後にこの反応液へ
水50mRを添加すると、Bz−Tyr−Gly−Gl
y−Phe−OEtが析出した。この生成物を遠心分離
によって回収した。これを水に懸濁して遠心分離によっ
て回収する操作を数回繰り返し、粗精製を行った。Bz
−Tyr−OEtからの収率は、39%であった。この
回収物とLeu−N)12の塩酸塩257mgを20+
Jの50%DMF/水混合溶媒に再溶解し、反応液のp
HをlOに調整した。この反応液へα−キモトリプシン
120mgを添加し、このpHを10を再調整した後、
室温にて攪拌した。1時間後、2N−塩酸を添加し、p
H4にすることによフて、反応を停止した。この反応液
から、メチルイソブチルケトンによってBz−Tyr−
Gly−Gly−Phe−Leu−NO3を抽出し、減
圧濃縮を行った。これをメタノールに溶解し、高速液体
クロマトグラフィーによって分取し、凍結乾燥すること
によって、Bz−Tyr−Gly−Gly−Phe−L
eu−NO3の粉末を得た。
Immediately add 2.55 g of Phe-OEt hydrochloride to this reaction solution.
was added and continued stirring. When 50 mR of water was added to this reaction solution after 5 hours, Bz-Tyr-Gly-Gl
y-Phe-OEt was precipitated. This product was collected by centrifugation. The procedure of suspending this in water and recovering it by centrifugation was repeated several times to perform rough purification. Bz
The yield from -Tyr-OEt was 39%. This recovered material and 257 mg of hydrochloride of Leu-N) 12 were added to 20+
Redissolve J in 50% DMF/water mixed solvent, and reduce the p of the reaction solution.
H was adjusted to lO. After adding 120 mg of α-chymotrypsin to this reaction solution and readjusting the pH to 10,
Stir at room temperature. After 1 hour, 2N-hydrochloric acid was added and p
The reaction was stopped by raising the temperature to H4. From this reaction solution, Bz-Tyr-
Gly-Gly-Phe-Leu-NO3 was extracted and concentrated under reduced pressure. Bz-Tyr-Gly-Gly-Phe-L was dissolved in methanol, separated by high-performance liquid chromatography, and freeze-dried.
A powder of eu-NO3 was obtained.

Bz−Tyr−OEtからの最終収率は、35%であっ
た。
The final yield from Bz-Tyr-OEt was 35%.

得られたB z−Tyr−G l y−G 1y−Ph
e−Leu−NH2物性値は、液相法によって合成され
た標品のそれと誤差範囲内で一致した。
The obtained Bz-Tyr-Gly-Gly-Ph
The e-Leu-NH2 physical property values matched those of the standard product synthesized by the liquid phase method within the error range.

高速液体クロマトグラフィー分析の測定装置及び測定条
件は下記の通りである。
The measurement device and measurement conditions for high performance liquid chromatography analysis are as follows.

tlV−8modelll (検出器)GE−4(商品
名)(グラジェント装置)(商品名)(分取:φ21.
5mm、 300+nm )溶離モード:リニアグラジ
ェント モードCH3CN 10%i、IC文0.19
6−〇)Is(:N’ 60*:I(C又0.1*25
分 流速:1m交/分 検出波長: 210nm [発明の効果] 本発明の方法によれば、水に可溶な有WA?@媒を含む
水性媒体中、使用するプロテアーゼがエステラーゼ活性
を示すpH条件の下で、N端から逐次1アミノ酸エステ
ルずつ、中間体の脱エステル操作を行うことなしに伸長
していくため、製造工程が大幅に短縮されるとともに、
中間体の脱保護基工程にともなって生じるセラミ化や収
率の低下を避けることかできる。
tlV-8modelll (Detector) GE-4 (Product name) (Gradient device) (Product name) (Preparative separation: φ21.
5mm, 300+nm) Elution mode: Linear gradient mode CH3CN 10%i, IC statement 0.19
6-〇)Is(:N' 60*:I(C or 0.1*25
Divided flow rate: 1 m/min Detection wavelength: 210 nm [Effects of the invention] According to the method of the present invention, water-soluble WA? In an aqueous medium containing @ medium, under pH conditions in which the protease used exhibits esterase activity, one amino acid ester is sequentially elongated from the N-terminus without deesterifying the intermediate. is significantly shortened, and
It is possible to avoid ceramization and decrease in yield that occur in the process of deprotecting intermediates.

また、本発明の方法によれば、ペプチド結合を酵素によ
って形成しその高度な基質選択性を利用していることか
ら、未反応基質の存在する反応液中においても次の反応
ステップを実行することができ、繁雑な中間体の精製を
簡略化することができるばかりか、原料アミノ酸エステ
ルとして0体及び5体の混合物を使用することも可能で
、製造工程に要求される経済性を満足することができる
Furthermore, according to the method of the present invention, the peptide bond is formed by an enzyme and its high substrate selectivity is utilized, so that the next reaction step can be carried out even in a reaction solution containing unreacted substrate. This not only simplifies the purification of complicated intermediates, but also allows the use of a mixture of 0- and 5-amino acid esters as raw material amino acid esters, which satisfies the economic efficiency required for the manufacturing process. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、Bz−Tyr−Gly−OMeとGly−O
Meとのパパインによる反応における各pHでの3時間
後の反応液の組成の高速液体クロマトグラフである。 第2図は、Bz−Tyr−Gly−OMeとGly−O
Meとのパパインによる反応において、後者を前者の濃
度の2倍及び10倍に設定した場合の、目的物Bz−T
yr−Gly−Gly−OMeの生成速度を図示したも
のである。 第1図 保持時間 fmtn、)
Figure 1 shows Bz-Tyr-Gly-OMe and Gly-O
1 is a high performance liquid chromatograph of the composition of a reaction solution after 3 hours at each pH in a reaction of papain with Me. Figure 2 shows Bz-Tyr-Gly-OMe and Gly-O
In the reaction of papain with Me, the target product Bz-T when the latter was set at twice and 10 times the concentration of the former.
2 is a diagram illustrating the production rate of yr-Gly-Gly-OMe. Figure 1 Retention time fmtn,)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)水に可溶な有機溶媒を含む水性媒体中で、A:セ
リンプロテアーゼの存在下、N置換チロシン低級アルキ
ルエステルとグリシン低級アルキルエステルを反応させ
る工程、 B:チオールプロテアーゼの存在下、A工程の生成物に
グリシン低級アルキルエステルを反応させ、続いてフェ
ニルアラニン低級アルキルエステルを反応させる工程、 C:セリンプロテアーゼの存在下、B工程の生成物にロ
イシンアミドを反応させる工程、 のAないしCの工程によりペプチド伸長させることを特
徴とするN置換ロイシンエンケファリンアミドの製造方
法。
(1) A step of reacting an N-substituted tyrosine lower alkyl ester and a glycine lower alkyl ester in an aqueous medium containing a water-soluble organic solvent, A: in the presence of a serine protease, B: in the presence of a thiol protease, A A step of reacting the product of step B with glycine lower alkyl ester and then reacting with phenylalanine lower alkyl ester; C: reacting the product of step B with leucine amide in the presence of serine protease; A method for producing N-substituted leucine enkephalinamide, which comprises elongating the peptide in a step.
(2)上記N置換チロシン低級アルキルエステル、及び
フェニルアラニン低級アルキルエステル、及びロイシン
アミドがL−体である特許請求の範囲第(1)項記載の
製造方法。
(2) The production method according to claim (1), wherein the N-substituted tyrosine lower alkyl ester, phenylalanine lower alkyl ester, and leucine amide are in the L-form.
(3)上記N置換チロシン低級アルキルエステルのN置
換基が、ベンゾイル基、ベンジルオキシカルボニル基、
t−ブトキシカルボニル基である特許請求の範囲第(1
)項又は第(2)項に記載の製造方法。
(3) The N substituent of the N-substituted tyrosine lower alkyl ester is a benzoyl group, a benzyloxycarbonyl group,
Claim No. 1 which is a t-butoxycarbonyl group
) or (2).
(4)上記セリンプロテアーゼがα−キモトリプシンで
ある特許請求の範囲第(1)項ないし第(3)項いずれ
かの項に記載の製造方法。
(4) The production method according to any one of claims (1) to (3), wherein the serine protease is α-chymotrypsin.
(5)上記チオールプロテアーゼがパパインである特許
請求の範囲第(1)項ないし第(4)項いずれかの項に
記載の製造方法。
(5) The production method according to any one of claims (1) to (4), wherein the thiol protease is papain.
(6)上記水に可溶な有機溶媒がジメチルホルムアミド
である特許請求の範囲第(1)項ないし第(5)項いず
れかの項に記載の製造方法。
(6) The manufacturing method according to any one of claims (1) to (5), wherein the water-soluble organic solvent is dimethylformamide.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030002010A (en) * 2001-06-28 2003-01-08 이영상 Protease-catalyzed synthesis of enkephalin in organic aqueous monophasic system

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