JPS6393796A - ペプチド合成の脱保護基用薬剤 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野〕 本発明は、ペプチド合成の際にアミノ酸に付いている保
護基を除去する脱保護基用薬剤に関するものである。

〔従来の技術〕

ペプチドの合成では、最終段階にてアミノ酸に付いてい
る保護基を除去することが重要であり、この反応が合成
の成否を左右する。従来、この保護基を除去する薬剤、
すなわち脱保護基用薬剤として、一般にフッ化水素が用
いられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしフッ化水素は腐食性が強いため取扱い容器や器具
を厳選しなければらない０例えばガラス製の容器等は使
用できずフッ素樹脂製のものにせざるをえない、またフ
ッ化水素は人体に有害であり、その取扱いには注意が必
要である。しかも、保護基を除去する薬剤としてフッ化
水素を用いた場合には、副反応による副生成物が多いと
いう欠点を有していた。

そこで本発明者らは、フッ化水素に代る脱保護具用薬剤
について種々検討した結果、硬軟酸塩基原理によるハー
ドｍ（硬酸）とソフト塩基（軟塩基）を組合せた薬剤を
見出し、その詳細が薬学雑誌１０３　８０５−８１８（
１９８３）に開示されている。内容は、トリフルオロメ
タンスルホン酸ＣＦ３　ＳＯ３Ｈをハード酸とし、ソフ
ト塩基のチオアニソールと組合せ、かつ酸性条件下での
脱保護系反応を行うものである。この反応に使用される
トリフルオロメタンスルホン酸は、フッ化水素はど危険
性が大きくないため設備費が少なくてよく、また副反応
も少ないため高収率である。しかし、トリフルオロメタ
ンスルホン酸は薬剤としての一般性に乏しく、入手が困
難で、いきおいコストが高いものとなってしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明らはその後も保護基を除去する薬剤についての研
究を重ねた結果、ハード酸としてトリフルオロメタンス
ルホン酸の代りに、強力なシリル化剤として多方面の有
機合成に使用されているトリアルキルシリルトリフルオ
ロメタンスルホネート（トリアルキルシリルトリフラー
ト）Ｒ３Ｓ　ｉ０３９ＣＦ３が使用できることを見出し
た。

このような知見の下になされた本発明のペプチド合成の
脱保護具用薬剤は、ハード酸とソフト塩基の組合せで、
ハード酸が一般式Ｒ３Ｓ　ｉ０３５ＣＦ３なるトリアル
キルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ソフト塩
基がエーテル類であることを特徴としている０式中のＲ
はアルキル基である。

アルキル基Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基等低級
アルキル基が好ましい、Ｒがメチル基の場合、すなわち
ハード酸がトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホ
ネート（ＣＨ３）　３　Ｓ　１０３ＳＣＦ３は、性渣面
で優れていると共に工業的にシリル化剤として量産され
ており、特に好ましい、ソフト塩基であるエーテル類は
、例えばアニソール、チオアニソール、ジフェニールス
ルフィト等で、特に副反応が起こりにくいチオアニソー
ルが好ましい。

〔作用〕

トリアルキルシリルトリフルオロメタンスルホネートは
、最強の有機酸であるトリフルオロメタンスルホン酸で
修飾された有機ケイ素化合物である０例えばトリメチル
シリルトリフルオロメタンスルホネートのケイ素原子は
、溶媒（トリフロロ酢酸ＣＦ３　Ｃ００Ｈ）中で２ｊＳ
ｉの核磁気共鳴（ＮＭＲ）ケミカルシフト値６４８．ｌ
ｐｐｍを示す、この値で示される通りトリフルオロメタ
ンスルホニル基の強い電子吸引性効果により著しく電子
密度が低下している。この高い電子欠損性がハード酸（
トリアルキルシリルトリフルオロメタンスルホネート）
中のケイ素と保護基中のへテロ原子との強い相互作用を
ひき起こすことになる。

もう一つの特徴として、トリアルキルシリルトリフルオ
ロメタンスルホネート（トリアルキルシリルトリフラー
ト）かへテロ原子を攻撃した時、唯一解離できるトリフ
ラー）　ＣＦ３５Ｃｈ−は、極めて弱い塩基または求核
種であることが挙げられる。

このことはトリアルキルシリルトリフルオロメタンスル
ホネートを脱保護具用薬剤として用いる場合、副反応が
抑制され、フッ化水素を脱保護具用薬剤として用いるよ
りも有利な点である。実際にアミノ酸誘導体を用いた実
験により確かめられた。

ハード酸であるトリメチルシリルトリフルオロメタンス
ルホネート（ＣＨ３）３ｓｉ−０３ＳＣＦ３と、を組み
合わせたトリフロロ酢酸系中でのベンジ応の機構は、第
１図の通りである。

〔実施例〕

上記のハード酸であるトリアルキルシリルトリフルオロ
メタンスルホネートとソフト塩基であるエーテル類によ
り、アミノ酸に付いている保護基を除去するには、溶媒
（例えばトリフロロ酢酸）中に両者の薬剤を共存させ対
象物を処理すればよい。

尚、ハード酸のトリアルキルシリルトリフルオロメタン
スルホネートは、Ｒ３Ｓ　Ｉ０３５ＣＦ２−Ｘのように
固体支持体Ｘに固定した固相でも使用できる。

上記のように本発明の薬剤を使用する場合には副反応が
抑制されるもではあるが、メタクレゾール、エタンジチ
オール、ジチオスレトール等のモノアルコールあるいは
多価アルコールを添加しておくことにより副反応による
生成物の抑制に一層の効果ある。すなわち、これらのア
ルコール類は脱保護基反応時に副生ずるアルキルカチオ
ンの補足する働きをする。アルキルカチオンが捕捉され
ると、分子内転移等が阻止され高収率、高純度で目的と
するペプチドを合成することができる。

（アミノ酸の脱保護基） 本発明の薬剤の脱保護基機能を確かめるため、種々の保
護基を有する各種アミノ酸を水浴中ＩＮ）リメチルシリ
ルトリフルオロメタンスルホネートーチオアニソール（
１：１）／　）ジクロロＷＩ＝ｍ　ＣＩＯ当量のメタク
レゾール共存）で処理する。一定時間の処理毎に遊離ア
ミノ酸を定量分析した結果が表−１に示しである。

表−１ 表中本地の生成物はなし。

”ＩＯ当Ｈのエタンジオール共存 略記号は以下の通りである。

保護基 Ｚ　：　ｂｅｎｚ７１ｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ　（ベン
ジルオキシカルボニル） Ｚ（ＯＭｅ）　：　ｐ−ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌｏ
ｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ　（パラメトキシベンジルオキシ
カルボニル） Ｂｏｃ　　：　ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙｃａｒｂｏｎｙ
ｌ　　（ターシャリブトキシカルボニル） Ｂｚｌ　　：ｂｅｎｚｙｌ（ベンジル）ＣＩ２１ｚｌ　
　：　２，８−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｙｌ　（２，
８−ジクロロベンジル） Ｔａｇ　　：　２−ｔｏｌｕｅｎｅｓｕｌｐｈａｎ７１
　（パラトルエンスルホニル） Ｍｔｓ　：　ｍｅｓｉｔｙｌｅｎｅｓｕｌｐｈｏｎｙｌ
　（メシチレンスルホニル） ＭＢＳ　：　ｐ−＋ｍｅｔｈｏｘ７ｂｅｎｚｅｎｅｓｕ
ｌｐｈｏｎｙｌ　　（パラメトキシベンゼンスルホニル
） Ｂｏｗ　：　ｂｅｎｚｙｌｏｘ７ｍｅｔｈ２１　（ベン
ジルオキシメチル） ＭＢｚｌ：　ｐ−ｍｅｔｈｏｘ７ｂｅｎｚｙｌ　（パラ
メトキシベンジル） Ｂｕ’　　：り二ｔ−ｂｕｔｙｌ　（ターシャリブチル
）Ａｄ　　：　Ｉ−ａｄａｍａｎｔｙｌ　（１−７ダマ
ンチル）Ａｃｍ　　：　ａｃｅｔａｍｉｄｏｍｅｔｂｙ
ｌ（アセトアミドメチル）Ｔｒｏｃ：　２，２．２−ｔ
ｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｏｘｙｃａｒｈｏｎｙｌ（２
，２，２−トリクロロエチルオキシカルボニル） アミノ酸 Ａｌａ　　：　ａｌａｎｉｎｅ　　（アラニン）Ａｒｇ
　　：　ａｒｇｉｎｉｎｅ　（アルギニン）Ａｓｎ　　
：　ａｓｐａｒｇｉｎｅ　　（アスパラギン）Ａｓｐ　
　：　ａｓｐａｒｔｉｃ　ａｃｉｄ　　（アスパラギン
酸）（ｙｓ　　：　ｃｙｓｔｅｉｎｅ　（システィン）
Ｇｉｎ　　：　ｇｌｕｔａｍｉｎｅ　　（グルタミン）
Ｇｌｕ　　：　ｇｌｕｔａｓ＋ｉｃ　ａｃｉｄ　　（グ
ルタミン酸）Ｇｌｙ　　：　ｇｌｙｃｉｎｅ　　（グリ
シン）Ｈｉｓ　　：　ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ　　（ヒスチ
ジン）ｌｉｅ　　：　１Ｓｏｌｅｕｃｉｎｅ　（インロ
イシン）Ｌｅｕ　　：　１ｅｕｃｉｎｅ　　（ロイシン
）ｌｙ３　　：　１７ｓｉｎｅ　（リジン）Ｍｅｔ　　
：　ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　（メチオニン）Ｐｈｅ　　
：　ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ　　（７ｘ−−ルアラ
ニン）ｐｒｏ　　：　ｐｒｏｌｉｎｅ　　（プロリン）
Ｓｅｒ　　：　５ｅｒｉｎｅ　（セリン）Ｔｈｒ　　：
　ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ　　（）レオニン）Ｔｙｒ　　：
　ｔｙｒｏｓｉｎｅ　（チロシン）Ｔｒｐ　　：　ｔｒ
ｙｐｔｏｐｈａｎｅ　　（）リブトファン）■ａ１　　
：　ｙａｌｉｎｓ　（バリン）表−１に示しであるとお
りα−アミノ酸保護基（７）　Ｂｏｃ、Ｚ（ＯＭｅ）、
Ｌｙｓ（Ｚ）（７）側鎖Ｚ基、Ｓｅｔ、Ｔｈｒ、Ｇｌｕ
、ＡｓｐのＢｚｌ、０Ｂｚｌ基は１０分以内に定量的に
除去されている。２級アルコールのエステルであるＡｓ
ｐのｃｈｐ基は０℃で３０分以内に、Ｔｙｒ（Ｂｚｌ）
、Ｔｙｒ（ＣＩ２−Ｂｚｌ）は副反応生成物の３−Ｂｚ
ｌ−Ｔｙｒを生じることなく０℃で１０分以内にＴｙｒ
を略定量的に回収した。Ｔｒｐ（Ｍｔｓ）からのＭｔｓ
基の除去はアルキルカチオンの捕捉剤としてｌＯ当量の
エタンジチオールを添加することによりインドール環へ
のアルキル化副反応もな（Ｔｒｐを定量的に回収した。

ざらに旧５（Ｔｏｓ）または旧ｓ　（Ｂｏ層）からの旧
Ｓの回収、Ａｒｇ（Ｍｔｓ）またはＡｒｇ（ＭＢＳ）か
ら（Ｆ）　Ａｒｇ（７）回収も０℃で１０分〜３０分の
処理で定量的に行われた。しかしＡｒｇ（ＮＯ２）のＮ
Ｇ−ＮＯ２基の除去はトリフルオロメタンスルホン酸Ｃ
Ｆ３　ＳＯ３Ｈ−チオアニソール／トリフロロ酢酸系と
同様の抵抗を示したが、Ａｒｇ（Ｔｏｓ）のＮＧ−Ｔｏ
ｓ基は　１２０分の処理で除去された。　　Ｃｙｓのス
ルフヒドリル保護基の除去は、ＭＢｚ　１、ＢｕＬ　、
Ａｄ基については定量的であったが、Ｂｚｌ、Ａｃｍ基
は除去されなかった。またＮｅｔ（０）のＮｅｔへの還
元は６０分で約４４．２％であった。

比較例として、脱係：ｍｘ薬剤である１Ｍトリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネート−チオアニソール
／トリフロロ酢酸から７ニソールを除いた薬剤で処理し
Ｔ７ｒ（Ｂｚｌ）からのＴ７ｒの回収を行ったが、１０
分後の収率は６４％で、かつ転位体の３−Ｂｚｌ−Ｔ７
ｒが副生した。また同一反応をトリメチルシリルトリフ
ルオロメタンスルホネートの代りにフッ化水素で行った
ところ、１０分以内でほぼ　１００％のＴ７ｒを回収し
た。しかし副生成物の３−Ｂｚｌ−Ｔ７ｒが３５％含ま
れていた。

次に本発明の薬剤をペプチド合成の最終段階でアミノ酸
に付いている保護基をば去する実施例について説明する
。

（ノイロメジンＵ−２５の合成における脱保護基）木実
施例は液相合成法への応用である。

ノイロメジ７　（Ｎｅｕｒｏｍｅｄｉｎ）　Ｕ−２５は
、Ｂｉｏｃｈｅｍ−Ｂｉｏｐｌｙｓ、Ｒｅｓ、Ｃｏｍｍ
ｕｎ、、１３０１０７８（１９８５）誌に開示されてい
るように、松尾らによりブタを髄より単離し、構造決定
されたアミノ酸２５残基のペプチドである。

第２図に示すように、６つの区分ペプチドを順次アジド
法で縮合することによりノイロメジンＵ−２５の保護体
を得た０次にこの保護体をメタクレゾール、エタンジチ
オールの存在下、１Ｍトリメチルシリルトリフルオロメ
タンスルホネート−チオアニソール／トリフロロ酢酸系
の脱保護基薬剤で０℃−６０分間処理し、全保護基を除
いた。それを５％のアンモニアでＰＨ８，０にしてから
フッ化アンモニウムを加えて０℃−３０分間処理し、ト
リメチルシリル化された化合物を加水分解するとともに
、Ｓｅｒ残基において考えられるＮ→０シフトを戻した
０次にセフ７デツクス（Ｓｅｐｈａｄｅｘ）Ｇ−２５（
商品名：ファーマシア社製）を用いてゲル濾過してから
高速液体クロマトグラフ（ＴＳＫ−ＧＥＬ　ＬＳ−４１
０ＫＧカラム使用）によって精製を行い、高純度のノイ
ロメジンｕ−２５を５２％の高収率で得た。

一方、同様のことを脱保護基薬剤として、トリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネートの代りにトリフル
オロメタンスルホン酸を用いて１５０分処理を行ったが
、４２％の収率しか得られなかった。

（ウサギの胃のペプチド合成における脱保護基）本実施
例は固相合成法への応用である。

ウサギの胃のペプチドは第３図（ｂ）に示すようなアミ
ノ酸配列をもつオクタペブタイドである。

Ｒ，Ｂ、ＭｅｒｒｉｆｉｅｌｄによりＪＡＣＳ、　、８
５．２１４９（１１８３）誌に開示されているように、
保護ペプチドレジンはノリフィルド法にしたがって調整
した。第３図（ａ）にはこの保護ペプチドレジンの構造
が示しである。

先ず保護ペプチドレジンをチオアニソール／トリフロロ
酢酸の懸濁液にし、水浴中で１Ｍトリメチルシリルトリ
フルオロメタンスルホネートを加え８０分間攪拌した後
、濾過によりレジンを除いた。

それを水浴中で５％アンモニアによりｐＨ８にしてから
１０分間フッ化アンモニウムで処理した後、ゲル濾過（
セファデックスＧ−１０使用）し、高速液体クロマトグ
ラフ（カラムは前記と同じ）によって精製をした。すな
わち第３図に示す脱保護基反応がなされた。その結果２
７％の収率でウサギの胃のペプチドを得た。その高速液
体クロマトグラフのチャートが第４図に示しである。

本反応をトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネ
ートの代りに１Ｍトリフルオロメタンスルホン酸−チオ
アニソール／トリフロロ酢酸系で０℃−１２０分処理し
たが、その収率は１６％と低いものであった。

（ガラニンの合成における脱保護基） ガラニン（Ｇａｌａｎｉｎ　）は、第５図（ｂ）に示さ
れているようにアミノーサクシンイミド（ａ騰ｉｎｏ−
ｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ）型の副反応が起こりやすいＡ
ｓｐ−Ａｓｎ配列を含み、またＴｒｐ残基も含む、　Ｔ
ｒｐ残基はアルカリカチオンによるインドール核の攻撃
を受は易いため、Ｔｒｐ含有ペプチドの合成は、比較的
困難である。しかし、このガラニンの合成に１Ｍトリメ
チルシリルトリフルオロメタンスルホネート−チオアニ
ソール／トリフロロ酢酸系の脱保護基薬剤を使用し、充
分な収率でガラニンを得ることができた。

先ず、第５図（ａ）に示す保護ガラニンをメタクレゾー
ルおよびエタンジチオールの存在下、１Ｍトリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネート−チオアニソール
／トリフロロ酢酸系でθ℃−１２０分間処理し全保護基
を除去した０次いで上記と同様に処理し、ゲル濾過によ
り８８％の収率で粗ガラニンを得た。粗ガラニンの高速
液体クロマトグラフのチャートが第６図に示しである。

グラフ上での純度８１％であり、Ａｓｐ、　Ｔｒｐ含有
ペプチドの合成にも問題の無いことがわかった。

（ユウロテンシンＨの合成における脱保護基）０１ｓ含
有ペプチドのモデルとして、第７図（Ｃ）に示スユウロ
テンシン（Ｕｒｏｔｅｎｓｉｎ）　ＩＩの合成に本発明
の薬剤を使用した。

先ず第７図（ａ）→（ｂ）に示すようにユウロテンシン
ＩＩの保護ペプチドをＴｌ（ＣＦ３（ＯＯＨ）３で処理
し、Ｃｙｓ保護基の除去をしてジスルフィド形成をする
。次いで同図（ｂ）→（Ｃ）に示すようにＩＮ）リフチ
ルシリルトリフルオロメタンスルホネート−ジフェニル
スルフィド／トリフロロ酢酸系で残りの保護基を除去し
、ゲル濾過（セファデックスＧ−１０使用）して粗ユウ
ロテンシン■を得た。その高速液体クロマトグラフのチ
ャートが第８図に示しである。高速液体クロマトグラフ
による精製後の単離収率は１５％で、従来のトリフルオ
ロメタンスルホン酸を用いた合成とほぼ同程度であり、
本実施例はＣｙｓ含有ペプチドの合成にも充分適用可部
なものであった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の脱保護基薬剤は、脱保護
基の収率が高く、副反応が少ない、したがってペプチド
合成、蛋白質合成、酵素合成化学上、極めて有用性の高
い薬剤である。

また本発明の脱保護基薬剤は、腐食性がなく、取扱いが
容易で特殊な材質の容器や器具を使用する必要がない、
また比較的安全でもある。しかも汎用的に使用される薬
剤であるから、人手が容易である。したがって設備費も
かからず安価に大量のペプチドを合成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアミノ酸誘導体から保護基を除去する反応を説
明する図、第２図はノイロメジンυ−２５の合成を説明
する図、第３図はウサギの胃のペプチドの合成を説明す
る図、第４図は同上ペプチドの高速液体クロマトグラフ
のチャート、第５図はガラニンの合成を説明する図、第
６図はガラニンの高速液体クロマトグラフのチャート、
第７図はユウロテンシンＨの合成を説明する図、第８図
はユウロテンシンＩＩの高速液体クロマトグラフのチャ
ートである。 特許出願人　　信越化学工業株式会社 ｒ 第８図 第１図 η 第７図＝つ。テラ、７１１ 「−一−−−−−−］ ｃ）　　　Ｈ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ａｌａ−Ａｓ
ｐ−Ｃｙｓ−Ｐｈｅ−Ｔｒｐ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｃｙｓ
−Ｖａｔ−ＯＨ第３ｔｌウサギの胃のペプチド ０ツｚｌ 第４図 自発手続補正書 昭和６２年　７月１５日 １、事件の表示 昭和６１年　特許願　第２３９０５９号？５発明の名称 ペプチド合成の脱保護木用薬剤 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 名称　　　（２０Ｂ）信越化学工業株式会社４、代　　
理　　人　　　　〒１６０ 住　所　　東京都新宿区歌舞伎町２丁目４２番１３号ア
ゼリアどル　　　電話　２３２−６９８８氏名　　（８
８３０）　　弁理士小宮良雄・しまう、」とあるのを「
発煙性で極めて取り扱いが困難であり、改良された試藁
が望まれていた。」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ペプチド合成の保護基をハード酸とソフト塩基の組
   合せで処理して除去する薬剤であり、該ハード酸が一般
   式Ｒ＿３ＳｉＯ＿３ＳＣＦ＿３［Ｒはアルキル基］なる
   トリアルキルシリルトリフルオロメタンスルホネート、
   該ソフト塩基がエーテル類であることを特徴とするペプ
   チド合成の脱保護基用薬剤。 ２、上記一般式Ｒ＿３ＳｉＯ＿３ＳＣＦ＿３のＲがメチ
   ル基であるるトリメチルシリルトリフルオロメタンスル
   ホネートであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のペプチド合成の脱保護基用薬剤。 ３、上記エーテル類がチオアニソールであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のペプチド合成の脱保
   護基用薬剤。 ４、上記一般式Ｒ＿３ＳｉＯ＿３ＳＣＦ＿３のＲがメチ
   ル基であるトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホ
   ネート、上記エーテル類がチオアニソールであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペプチド合成の
   脱保護基用薬剤。