KR0168709B1

KR0168709B1 - N-치환 올리고머의 합성

Info

Publication number: KR0168709B1
Application number: KR1019950701112A
Authority: KR
Inventors: 엔. 주커맨 로널드; 엠. 커 재니스; 브라이언 헨리 켄트 스티븐; 에이치. 무스 월터; 제이. 사이몬 레이나; 에이. 고프 데인
Original assignee: 윌리엄 지. 그린; 카이론 코오퍼레이션
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1999-01-15
Also published as: US20020115612A1; AU679945B2; NZ256952A; HU9500855D0; HUT72614A; CA2144067A1; ATE228532T1; NO950682L; HK1049173A1; FI951356A0; BG99521A; EP0671928A1; JP2000239242A; EP0671928A4; JP3596752B2; JP2003012622A; AU5292093A; DE69332524D1; DE69332524T2; PL308204A1

Abstract

폴리(N-치환 글리신)(여기서 폴리 NSG로 언급됨)과 같은 N-치환 올리고머의 합성을 위한 고체상 방법이 잠재적으로 치료학적으로 관심있는 폴리 NSG와 같은 올리고머를 얻는 데 사용되는데 이 폴리 NSG는 매우 다양한 측쇄치환기를 가질 수 있다. 각각의 N-치환 글리신모노머는 바로 고체지지체상에서 두개의 서브모노머로부터 결집(집합)된다. 각각의 모노머 첨가 사이클은 2단계로 구성된다. 즉 (1) 할로아세트산과 같은, -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 아실화제로 기질에 결합된 2차아민을 아실화하는 단계 및 (2) 1차아민, 알콕시아민, 세미카르바지드, 아실히드라지드, 카르바제이트 등과 같은 -NH₂기를 포함하는 충분한 양의 제2서브모노머로 할로겐(수지-결합된 α-할로아세트아미드로서)과 같은 이탈기를 친핵성 치환하여 측쇄를 도입하는 단계로 구성된다. 아실화 및 치환의 2단계 사이클을 반복하면 소정 올리고머가 얻어진다. 본 발명의 자동합성기술을 사용하여 매우 다양한 올리고머성 NSG의 효율적인 합성은 이들 올리고머를 다양한 펩티드모사 라이브러리의 발생 및 급속 스크리닝에 대한 관심을 끄는 후보올리고머로 만든다. 여기에 개시된 N-치환 글리신(즉, 폴리 NSG)과 같은 본 발명의 올리고머는 자연적으로 발견되지는 않지만 합성적으로 접근할 수가 있으며 상당한 생물학적 활성과 단백질 분해안정성을 가지는 것으로 나타난 펩티드-유사 화합물의 새 부류를 제공한다.

Description

[발명의 명칭]

N-치환 올리고머의 합성

[도면의 간단한 설명]

제1도는 4개의 분리된 푸울의 IC₅₀(및 상대 결합 친화도)을 측정하는 데 사용된 길항결합분석의 결과를 나타내는 그래프도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 일반적으로 화합합성기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 고체상 합성방법을 사용하는 N-치환 올리고머, 특히 폴리(N-치환 글리신)(이하 폴리 NSG로 표기함) 형태의 펩티트-유사 화합물의 합성에 관한 것이다.

[발명의 배경]

펩티트 합성에 대한 고전 고체상 방법과 유사한 표준방법이 NSG의 합성에 적용될 수 있었다. 그러한 방법에 따르면, N, α-Fmoc-보호된 (및 측쇄 보호된)NSG의 카르복실레이트는 활성화되고 그 다음 수지-결합 아미노기와 커플링된다. 그 다음 Fmoc기는 제거되고 이어서 다음 모노머가 첨가된다. 따라서, 올리고머성 NSG는 N-치환 글리신의 축합 호모폴리머로서 제조될 수 있었다. 그러한 접근법은 다양한 세트의 보호된 N-치환 글리신 모노머의 적당한 양을 제조하는 시간과 비용에 기인하여 바람직하지는 않다. Fmoc 또는 다른 보호기의 첨가 및 제거는 시간이 많이 들며 비효율적이다.

[발명의 개요]

각각의 N-치환 모노머를 직접 고체기질상에 두개의 서브모노머로부터 집합시키는 합성방법이 개시된다. 서브모노머에 대한 기본구조 및 치환기를 변화시킴으로써 광범위한 범위의 상이한 올리고머를 제조할 수 있는데, 그것의 일부는 천연 단백질 및 핵산 또는 그 일부의 구조 및 활성을 모사한다.

N-치환 글리신(폴리 NSG)과 같은 N-치환 올리고머는 두개의 서브모노머로부터 제조된 모노머로 구성되는데, 첫 번째 서브모노머는 할로아세트산과 같은, 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 아실화제이며, 두 번째 서브모노머는 1차아민과 같이 -NH₂기를 포함한다. 서브모노머와의 폴리머합성의 지향성을 카르복시에서 아미노 지향으로 일어난다.

각 모노머의 고체상 집합(assembly)-및 동시 폴리머합성- 은 N,α-보호된 모노머의 필요성을 제거한다. 단지 반응성 측쇄 작용기만 보호할 필요가 있다.

더욱이, 각 서브모노머는 아미노산을 포함하여 이전에 아미드의 올리고머 합성에 사용된 모노머보다 구조가 더 간단하다. 대부분의 서브모노머는 시중에서 입수 가능하며, 폴리 NSG합성에 요구되는 시간과 비용을 극적으로 줄인다.

본 발명의 주목적은 고체기질 지지체상에서 직접 폴리(N-치환 아미드)를 합성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 N-치환 글리신의 폴리머와 같은 N-치환 올리고머를 합성하기 위한 고체상 방법을 제공하는 것인데, 그 올리고머는 아주 다양한 측쇄치환기를 가질 수 있다.

본 발명의 이점은 이 방법이 고체상 방법을 사용하는 이전의 종래 합성보다 더 효율적으로 실행될 수 있다는 것이다.

본 발명의 중요한 구체예는 여기서 폴리 N-치환 아미드, 특히 폴리(N-치환 글리신)으로 언급되는 특정 형의 올리고머를 합성하기 위한 자동적이고 고효율적인 고체상 방법이다.

본 발명의 다른 이점은 이 방법이 N,α-보호된 모노머의 필요성을 제거한다는 것이다.

본 발명의 특징은 단지 반응성 측쇄기만을 합성중에 보호 또는 차단할 필요가 있다는 것이다.

본 발명의 또다른 이점은 모노머 (및 올리고머)의 각 서브모노머가 빠르고 효율적인 합성을 할 수 있는 간단한 구조를 가진다는 것이다.

본 발명의 다른 특징은 본 발명과 연관하여 사용되는 대부분의 서브모노머 성분이 시중에서 입수가능하다는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 이점 및 특징은 하기에 더 충분히 설명되는 바의 구조, 합성 및 용도의 상세한 설명을 읽음으로써 이 분야의 전문가에게 명백하게 될 것이다.

[바람직한 구체예의 상세한 설명]

본 고체상 합성의 방법론을 개시하고 기술하기 전에, 제조될 수 있는 특정한 모노머 또는 올리고머와 기술된 조건 및 기술은 물론 변할 수도 있기 때문에 본 발명이 그러한 것에 한정되는 것은 아님을 이해해야 할 것이다. 또한 본 발명의 범주는 오로지 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 한정되므로, 여기서 사용된 전문용어는 단지 특정한 구체예를 기술하기 위한 것이며, 한정을 위한 것은 아님을 이해해야 할 것이다.

본 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 사용된 것으로서, 단수 형태의 용어는 문맥상 명백하게 그렇지 않다고 지적하지 않는 한 복수의 대상물을 포함한다는 것에 주의해야 한다. 따라서, 예를들면, 서브모노머와 같은 반응물의 관련어구는 그러한 모노머의 복수개 및/또한 혼합물을 포함하며, N,α-보호된 모노머의 관련어구는 그러한 모노머의 복수개를 포함하며 폴리머의 관련어구는 그러한 폴리머의 복수개 및 혼합물을 포함한다는 것 등이다.

여기서 언급된 모든 간행물은 본 발명의 특징을 개시하고 기술하기 위하여 참고로 포함하며 그 간행물은 이와 관련되어 인용된다.

달리 정의하지 않는다면, 여기서 사용된 모든 기술 및 과학용어는 본 발명이 속하는 분야에 통상의 기술을 가진 자가 보통 이해하는 바와 동일한 의미를 가진다. 여기서 기술된 것과 유사하거나 동일한 어떤 방법과 물질이든 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있으나, 이제부터 바람직한 방법 및 물질을 기술한다. 명세서 전반에 걸쳐 다수의 용어가 정의되고 사용되는데, 편의를 위해 다음과 같이 정의를 내린다.

[올리고머]

용어 올리고머는 어떤 길이의 호모폴리머, 코폴리머 및 인터폴리머를 포함하여 본 발명의 방법에 의해 생성된 NSG와 같은 폴리머를 포함한다. 보다 상세하게는, N-치환은 단일 반복모노머, 두개의 교대 모노머 유니트, 무질서하고 및/또는 상호 일정한 간격을 둔 둘이상의 모노머 유니트로 구성될 수 있다. 생성된 폴리아미드의 종류에 관계없이 본 발명의 폴리아미드는 소정 길이의 올리고머를 얻을 때까지 새로운 모노머 유니트를 각 사이클마다 첨가하는 2단계 사이클(하기에 상세하게 기술됨)을 반복하는 것이 포함된 동일한 일반 방법에 의하여 생성된다. 올리고머는 바람직하게는 2-100 모노머이며, 보다 바람직하게는 2-50 또는 2-20, 가장 바람직하게는 2-6모노머이다.

[아실 서브모노머]

용어 아실 서브모노머는 본 발명의 방법에서 사용되는 아실화 시약을 말한다. 아실 서브모노머는 반응성 카르보닐 또는 카르보닐 등가물, 및 아민에 의한 친핵성 치환으로 치환될 수 있는 이탈기를 포함한다. 카르보닐 또는 카르보닐 등가물은 (본 발명의 폴리카르바메이트 합성에서)카르복실산, 에스테르, 아미드, 무수물, 아실할라이드, 및 이소시안산염을 제한없이 포함한다. 사용되는 에스테르 및 아미드는 일반적으로 반응성형태, 예를들면 DIC부가물 등일 것이다. 아실 서브모노머는 측쇄를 더 포함할 수 있다. 적당한 아실 서브모노머는 브로모아세트산, 3-브로모프로피온산, 2-브로모프로피안산, 2-브로모에틸이소시아네이트, 2-브로모에틸클로로포르메이트, 6-페닐-3-브로모헥산산, 4-브로모메틸-벤조산, 4-브로모메틸-2-메톡시벤조산, 5-브로모메틸-피리딘-2-카르복실산 등을 제한없이 포함한다.

[아미노 서브모노머]

용어 아미노 서브모노머는 아실 서브모노머중의 이탈기의 친핵성 치환을 실행할 수 있는 아미노기를 함유하는 화합물을 말한다. 아미노기는 1차, 2차, 또는 3차일 수 있다. 3차아민의 첨가는 4차암모늄염을 생성하게 되며, 사슬 종결제로서 사용하는 것이 바람직하다. (즉, 더이상의 올리고머의 아실화가 불가능하다). 현재로서 바람직한 아미노 서브모노머는 1차아민 및 히드라지드이나, 아미드, 카르바메이트, 우레아, 카르바지드, 카르바제이트, 세미카르바지드 등도 적당하다.

[측쇄]

용어 측쇄는 본 발명의 화합물의 폴리아미드 골격에 질소원자나 탄소원자에서 결합되는 기를 말한다. 측쇄는 H, 히드록시

일 수 있으며, 식중에서, R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴, 아랄킬, 아랄켄일 또는 아랄킨일이며 ;

식중에서 R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 0-6 할로, NO₂, -OH, 저급알킬, -SH, -SO₃,-NH₂, 저급아실, 저급아실옥시, 저급알킬아미노, 저급디알킬아미노, 트리할로메틸, -CN, 저급알킬티오, 저급알킬술피닐 또는 저급알킬술포닐로 치환된다.

[폴리아미드]

본 명세서에로서 용어 폴리아미드 는 상술된 바의 본 발명의 올리고머를 기술하는데 사용되며, 이 올리고머는 후술되는 바의 폴리(N-치환 글리신)에 한정되지 않는다. 본 발명의 폴리아미드 화합물은 반응식 I에 나타낸 2단계 사이클을 반복함으로써 생성된다. 질소원자상의 치환기가 항상 수소일 때 얻어지는 폴리머는 폴리(N-치환 글리신)인 반면에 치환기가 수소이외의 다른 부분일 때 얻어지는 화합물은 폴리아미드이다. 폴리아미드는 여기서 더 기술되는 바의 폴리카르바메이트를 포함한다.

[폴리(N-치환 글리신)]

용어 폴리(N-치환 글리신), 올리고(N-치환) 글리신, 및 폴리 NSG는 여기서 바꾸어서 사용할 수 있으며 본 발명의 방법론을 사용하여 생성된다. 폴리 NSG는 펩티드가 아닌데, 즉 그것은 펩티드 결합으로 연결된 자연발생 아미노산으로 구성되지 않는다. 그러나 그것은 자연발생 펩티드 및 단백질과 밀접한 관련이 있고 그 자체로 잠재적 치료제 및/또는 분석에 대한 결합부위로서 유용한 구조양태(예를들면, 반응성 부위)를 갖도록 설계될 수 있다. 여기에 기술된 폴리 NSG는 정삭적으로 천연아미노산에서 발견되는 치환기 및 자연발생하지 않는 다른 것들을 포함하여 아주 다양한 측쇄 치환기를 갖도록 설계될 수 있다. 예를들면, 본 발명에 의하면 공지 약제의 파마코포어(pharmacophore), 예컨대 페녹시페닐, 2-아다만틸 등과 유사한 측쇄를 갖는 화합물을 합성하는 것이 가능하다.

[서브모노머]

용어 서브모노머는 본 발명의 공정에서 기질-결합된 물질에 가하는 본 발명의 방법에서 사용되는 유기반응물을 말한다. 본 발명의 아실 서브모노머(반응식 1A의 제1서브모노머)는 어떤 아미노기, 예를들면, -NH₂, -NRH 또는 -NR₂에 의해 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기로 구성된 아실화제이다. 아미노 서브모노머(반응식 1A의 제2서브모노머)는 -NH₂기를 포함하는 치환제 시약이다.

본 발명의 사이클에서는 두개의 서브모노머가 반응하여 모노머 유니트를 형성하며, 이 사이클이 반복되면 폴리 NSG가 생성될 수 있다. 서브모노머 합성의 상세한 설명은 여기에 기술되어 있다(본 발명자들의 미국특허출 일련번호 제07/950,853호 및 본 발명자들의 간행물 R. Zuckermann et al., J. Am. Chem. Soc. (1992)114: 10646-7 참조).

[분자부분]

용어 분자부분은 주-올리고머 사슬의 질소원자 또는 탄소원자에 결합되어서 예를들면, CH₃(R¹)NC(O)CH(R²)CH₃에서 올리고머의 주사슬에서 떨어져 측쇄를 형성할 수 있는 모든 원자 또는 원자단을 포함하며, 식중에서, R¹은 올리고머 주사슬의 질소원자에 결합되어서 질소원자에 결합된 측쇄를 형성할 수 있는 분자부분이며, R²는 올리고머 주사슬의 탄소원자에 결합되어서 탄소원자에 결합된 측쇄를 형성할 수 있는 분자부분이다. 따라서, 한정하는 것은 아니지만 수소원자, 그리고 알킬, 아릴 및 아릴아킬 부분과 같은 히드로카르보닐부분을 포함하여 아주 다양한 분자부분이 사용될 수 있다는 것이 폴리펩티드 또는 폴리아미드 합성분야의 전문가에게는 쉽게 명백하게 된다. 하나 식 I의 신규한 폴리(N-치환 글리신)에서, 질소에 부착될 수 있는 분자부분중 적어도 하나는 H이외의 것이다(즉, 질소상에 치환된 측쇄를 형성한다).

[탄화수소, 히드로카르빌, 히드로카르빌렌]

탄화수소는 화합물을 말하는 반면에, 히드로카르빌 및 히드로카르빌렌은 각각 한개 또는 두개의 수소가 제거된 라디칼을 말한다. 각각은 오로지 수소 및 탄소원자로 구성되며 포화 또는 불포화, 지방족, 지환족 또는 방향족일 수 있다. 고리가 포함될 때 고리구조물은 보통 한개, 두개 또는 세개의 고리를 포함하며, 이 고리는 축합 또는 다리결합 또는 스피로-축합될 수도 있다.

[치환기, 피치환기 및 유도체]

치환기는 첫 번째 분자의 다른 원자 또는 라디칼을 대신하는 첫 번째 분자의 일부인 원자 또는 라디칼을 말한다. 분자가 치환될 때, 분자는 한개 이상의 치환기를 갖는 분자의 유도체가 된다. 본 발명의 서브모노머중 어느 것에든 유용한 치환기로는 할로, 알킬, 알콕시, 알킬티오, 할로알킬, 할로알콕시, 할로티오, 이치환 아미노 등을 포함하며, 이것은 질소 또는 탄소에 결합된 수소와 같은 원자로 치환된다.

[푸린 또는 피리미딘 염기]

푸린 또는 피리미딘 염기는 A,T,G,C 또는 U와 같은 천연 뉴클레오시드 염기를 포함하며, 또한 한개 이상의 알킬, 카르복시알킬, 아미노, 히드록시, 할로겐(즉, 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도), 티올 또는 알킬티올로 치환된 푸린 및 피리미딘을 포함하는 그의 유도체를 포함하고, 상기 알킬기는 1 내지 약 6개의 탄소원자를 함유한다. 푸린 및 피리미딘의 비한정하는 예는 2,6-디아미노푸린, 5-플루오로아실, 크산틴, 차아크산틴, 8-브로모구아닌, 8-클로로구아닌, 8-아미노구아닌, 8-히드록시구아닌, 8-메틸구아닌, 8-티오구아닌, 2-아미노푸린, 5-에틸시토신, 5-메틸시토신, 5-브로모우라실, 5-에틸우라실, 5-요오도우라딜, 5-프로필우라실, 2-메틸아데닌, 메틸티오아데닌, N,N-디메틸아데닌, 8-브로모아데닌, 8-히드록시아데닌, 6-히드록시아니모푸린, 6-티오푸린, 4-(6-아미노헥실/시토신)등을 포함한다.

[이탈기]

이탈기는 아민, 예를들면 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 부분을 의미한다. 어떤 이탈기도 친핵성 치환에 의해 쉽게 제거된다면 여기서 사용할 수 있다.

본 발명에 유용한 이탈기의 비한정하는 예는 브로모, 클로로, 요오도와 같은 할로, 0-토실, 0-트리플릴,0-메실 등을 포함한다.

[기질]

기질 또는 고체지지체는 펩티드 합성에서 사용되는 종대의 고체지지체 물질이다. 그러한 기질 또는 지지체의 비한정하는 예는 다양한 지지체 수지 및 광분해 가능한 것과 같은 지지체 수지의 연결제, DKP-형성 결합제(DKP는 디케토피페라진이다; 예를들면, 여기서 참고로 포함되는 WO90/09395참조), TFA분해성, HF분해성, 플로우르이온분해성, 환원분해성 및 염기불안정성 결합제를 포함한다.

[보호기]

보호기는 보통 합성반응에서 그것이 결합되는 원자, 보통은 산소 또는 질소가 원치않는 반응 또는 결합에 관여하는 것을 방지할 수 있는 어떤 기를 의미한다. 또한 보호기는 카르복실산, 티올 등의 반응 또는 결합을 방지한다는 것도 알려져 있다. 그러한 기와 그것의 제조방법 및 도입은 이 분야에서 통상적이며, 염, 에스테르등을 포함한다.

[서브모노머로부터의 모노머 합성방법]

본 발명의 기본방법에서, 각각의 N-치환 모노머는 여기서 서브모노머로서 언급하는 두개의 반응물로부터 직접 고체기질(지지체)상에서 합성된다.

각각의 모노머는 2단계로 구성된 합성사이클에 의하여 생성된다. 제1단계는 아민, 예를들면 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는, 할로아세트산과 같은 제1서브모노머 아실화제를 사용하여 실행하는 기질-결합된 아민의 아실화로 구성된다. 모노머합성 사이클의 제2단계는 아민, 1차아민과 같은 아민, 예를들면 -NH₂기를 포함하는 제2서브모노머 치환제의 충분한 양, 보통은 과량을 제공함으로써 할로겐 또는 토실과 같은 이탈기의 친핵성 치환에 의한 측쇄를 도입하는 것으로 구성된다. 이 2단계 공정을 반응식 I.A에 나타낸다.

그러나 또한 반응식 I.A는 반응식 I.B에 나타낸 바와 같이 역으로 실행될 수도 있다는 것에 주목해야 한다. 보다 상세하게 말하면, 반응식 I.A와 같이 기질-결합된 아민으로 반응을 시작하는 것이 아니라 기질에 결합된 아실화제 서브모노머로 반응을 시작하는 것이 가능하다. 따라서, 카르복실산기가 기질표면으로부터 연장되어 제1단계에서 아민과 반응한다. 이 때 아민은 이제 기질의 바깥으로 뻗어서 상술된 반응식 I.A의 제1단계와 같이 서브모노머 아실화제를 사용하여 아실화된다.

반응식 I(A 또는 B)의 기본 2단계 공정은 모노머유니트를 생성하며 하기 구조식 I의 모노머와 같이 어떤 소정길이를 가진 폴리머(하기 식V와 같이)를 반복생성할 수 있다. 구조식에 나타낸 변수는 원하는 결과를 얻기 위하여 변경될 수 있다. 또한, 기본 서브모노머 구조도 구조식 II,III 및 IV에서와 같이 상이한 모노머/폴리머 구조를 얻기 위하여 하기와 같이 변경될 수 있다.

[반응식 I.A]

두개의 서브모노머로부터의 N-치환 올리고머의 고체상 집합

[단계 1A]

[단계 2A]

[반응식 I.B]

두개의 서브모노머로부터의 N-치환 올리고머의 고체상 집합

[단계 1B]

[단계 2B]

상기 각각에 있어서, P는 고체상 표면이며, R¹및 R³는 각각 독립적으로 탄소원자에 결합되는 어떤 분자부분이며, R²및 R⁴는 독립적으로 질소원자에 결합되는 어떤 분자부분이며, n은 1 내지 10(바람직하게는 1 또는 2)의 정수이다. R¹,R²,R³및 R⁴중 어느 것이든 20개 천연아미노산에 결합된 20개 상이한 측쇄부분, 즉 글리신의 -H; 알라닌의 -CH₃; 발린의 -CH(CH₃)₂; 루신의 -CH₂CH(CH₃)₂; 이소루신의 -CH(CH₃)CH₂CH₃; 세린의 -CH₂OH ; 트레오닌의 -CHOHCH₃; 시스테인의 -CH₂OH; 메티오닌의 -CH₂CH₂SCH₃; 페닐알라닌의 -CH₂-(페닐) ; 티로신의 -CH₂-(페닐)-OH ; 트립토판의 -CH₂-(인돌기) ; 아스파르트산의 -CH₂COO^-; 아스파라긴의 -CH₂C(O)(NH₂) ; 글루탐산의 -CH₂CH₂COO^-; 글루타민의 -CH₂CH₂C(O)NH₂; 아르기닌의 -CH₂CH₂CH₂-N-(H)-C(NH₂)⁺-NH₂; 히스티딘의 -CH₂-(이미다졸)⁺기 ; 및 리신의 -CH₂(CH₂)₃NH₃ ⁺를 포함한다.

반응식 I(A 및 B)은 본 발명에 관련되어 사용되는 시약에 관한 약간의 약자를 포함한다. 예를들면, DMSO는 디메틸술폭시드를 말하고 DIC는 N,N-디이소프로필카르보디이미드를 말하며 DMF는 N,N-디메틸포름아미드를 말한다.

본 발명의 2단계 방법의 각각의 단계는 보통 약 20℃의 주위온도 및 1기압의 압력에서 실행된다. 그러나, 또한 반응은 약 5℃ 내지 80℃의 광범위한 온도범위에 걸쳐서 실행될 수 있으며, 사용되는 용매에 따라서 변한다. 온도에 따라서 2단계 반응식 I의 시간은 5분 내지 약 24시간의 범위내에서 변할 수 있다. 상기 온도, 시간 및 시약은 대기압에서 반응을 실행하는 데 이용할 수 있다. 다른 압력도 사용할 수 있다.

서브모노머가 액체일 때는 각 단계를 용매의 비존재하에 실행할 수 있다. 그러나 서브모노머가 고체일 때나 반응을 촉지시키기 위해서는 비활성 용매를 사용한다, 적당한 비활성 용매는 디옥산과 같은 에테르, 디메틸 포름아미드와 같은 차단아미드, 디메틸술폭시드와 같은 술폭시드 등을 포함한다.

반응물의 속도는 변할 수 있다. 그러나, 최고 수율을 위해서는 기질-결합된 물질의 약 1.01 내지 10배의 양, 바람직하게는 기질-결합된 물질의 약 1.5 내지 5배의 양으로 과량의 서브모노머를 제공하는 것이 바람직하다.

반응식 I에 나타낸 본 발명의 2단계 사이클에서, 기질에 결합된 2차아민은 1차아민으로부터 제조된 아민이 바람직하며, 기질지지체 베이스 표면 또는 고체상(문자 P로 나타냄)에 (종래 방법을 사용하여)결합된다.

사이클의 제1단계는 아민, 예를들면 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는, 할로아세트산, 특히 반응식 I에 대표적으로 나타낸, 브로모아세트산과 같은 아실화제로 진 제1서브모노머를 기질-결합된 2차아민과 반응시켜서 아실화 아민을 얻는 아실화이다.

본 발명의 2단계 모노머합성 방법의 제2단계는 모노머 유니트의 골격질소 및 측쇄 또는 R²기를 첨가하는 단계이다. 제2단계에서, 아실화아민은 R²기(즉, 측쇄기)를 포함하는 1차아민 또는 2차아민, 알콕시아민, 세르카르바지드, 카르바제이트, 아실히드라지드 등과 같은 -NH₂기를 포함하는 충분한 양의 제2서브모노머와 반응하여 올리고머내의 이 모노머 위치에서 첨가될 것이다. 제2서브모노머의 반응은 반응식 I에 나타낸 브롬으로서 대표적으로 예시된 이탈기의 친핵성 치환을 유발하는 제2서브모노머의 충분한 양, 보통은 과량을 가함으로써지는 것이 바람직하다.

[서브모노머법에 의한 고리펩토이드의 제조]

고리펩토이드는 서브모노머법에 의하여 제조되어 왔다. 이것에 대한 일반 반응식을 하기에 나타낸다.

고리화를 실행하기 위한 핵심 반응은 수지상에 헤드결합측쇄고리구조를 생성하는, 측쇄친핵제로의 N-말단 브로모아세트아미드의 치환이다. 측쇄 친핵체는 표준 서브모노머 조건에 의해 올리고머의 소정 부분에 통합된다. 전형적인 친핵체는 보호될 수 있는 티올 및 아민이다. 이 목적을 위한 바람직한 서브모노머는 이다. 그 다음 올리고머는 소정 길이가 될 때까지 합성되고 브로모아세트아미드기로 종결된다. 그 다음 측쇄친핵체는 선택적으로 탈보호되고 고리화된다.

생성된 고리펩토이드 및 얻어진 수율 백분율의 특정 예를 하기한다.

[트리머(TRIMER)]

[서브모노머법에 의한 카르바메이트 합성]

각각의 반응 단계 다음에 반응용매 및 DCM,DMF, 및/또는 MeOH의 어떤 조합물로 철저히 세척한다. 이 반응의 현재로서는 최적이다. FMOC-보호된 링크아미드 수지(250mg, 0.43mmol/g)를 20% 피페리딘/DMF로 20분동안 처리하여 N-말단 FMOC기를 제거하였다. 철저하게 세척한 후, 수지를 표준방법을 사용하여 FMOC-Sar-OH로 아실화하였다. N-말단 FMOC기를 20% 피페리딘/DMF로 제거하였다.

상기 수지를 DCM으로 팽윤하고 배액(排液)하였다. 브로모에틸클로로포르메이트(180μL, 1.67mmol) 및 DIEA(260μL,1.5mmol)의 5mL DCM용액을 수지에 가하고 수지를 45분간 흔들었다. 그 다음 수지를 잘 세척하였다. 이 수지는 부틸아민(790μL, 8.0mmol)의 DMF(3.2mL) 용액을 가하고 2시간 동안 천천히 흔들면서 반응시켰다. DCM(5mL)중의 브로모에틸클로로포르메이트(160μL, 1.5mmol) 및 DIEA(260μL. 1.5mmol)를 사용하여 45분동안 아실화를 반복하였다. 세척한 때문에 수지를 벤질아민(875μL,8mmol)의 3.2mL DMF용액으로 2시간 동안처리하였다.

그 다음, 수지를 세척하고 95% TFA/H₂O로 90분간 분해시켰다. 그 결과 얻어진 용액을 C-4 RP-HPLC 및 MS로 분석하였다. 세개의 주요 피크를 대략 1:2:1 비율로 얻었다. M로 중간피트가 하기에 나타낸 구조의 정확한 물질임이 밝혀졌다. 초기의 용출 피크는 삭제 생성물이었다(BuNH₂단계의 불완전한 반응). 최종 피크는 두 번째 아실화반응, 즉 최종 벤질아민 단계의 불완전한 반응으로부터의 생성물인 것으로 보인다.

부틸 또는 벤질은 상기 정의된 어떤 측쇄이거나 할로, 니트로, 저급알킬, 저급시클로알킬, -OH, -NR_aR_b(식중에서 R_a및 R_b는 각각 상호 독립적으로 -H 또는 저급알킬이다), -OR_a, -C(O)R_a, -OC(O)R_a, -C(O)OR_a, -OC(O)OR_a, -(CH₂)n-CX₁X₂X₃(식 중에서 n은 0-6이며 X_1-3은 각각 독립적으로 H 또는 할로이다), -NC(O)R_a, -C(O)NR_aR_b또는 -NC(O)NR_aR_b로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.

[포토리소그래피법]

또한 본 발명의 방법은 여기에 참고로 포함한 피룽 등(Pirrung et al.)의 미국특허 제5,143,854호에 기술된 광학적 기록 공간어레이기술에도 적용될 수 있다. 이 기술은 반도체 마스크 기술의 유사체를 사용하여 어레이에서 어떤 기판의 표면상에 올리고머성 화합물을 형성하는 것이다. 반응으로부터 표면-결합된 화합물을 보호하는 데는 광불안정성 보호기를 사용한다. 다른 모노머를 특정 화합물(즉, 어레이의 특정영역)에 가하기 위해서는 단지 그 영역만을 조명 또는 조사하여 그 영역의 화합물을 탈보호시킨다. 이것은 예를들면 주의깊게 정한 광원 또는 레이저, 또한 단지 소정 영역(들)만의 조사를 허용하는 마스크를 사용하여 달성된다. 반도체형 포토리소그래피법을 사용하여 이 방법을 극도로 작은 규로로 설계할 수도 있다. 적당한 광불안정성 보호기는 제한없이 6-니트로베라트릴옥시카르보닐(NVOC: 3,4-디메톡시-6-니트로벤질옥시카르보닐), 2-니트로벤질옥시카르보닐, α,α-디메틸디메톡시벤질옥시카르보닐(DDC), 5-브로모-7-니트로인돌린일, o-히드록시-α-메틸신나모일, 및 2-옥시메틸렌안트라퀴논을 포함한다.

피룽 등의 방법을 본 발명에 채택하고 광불안정성 보호기를 사용하여 공간한정방법에서 합성되는 아미노 서브모노머 올리고머 말단을 보호한다. 예를들면, 아실 서브모노머를 일련의 반응구역(예를들면 8×12, 20×20, 100×100등)에서 평면기질과 커플링시킨다. 그 다음 제1아미노 서브모노머를 만든 아실 서브모노머와 커플린시킨 후 예를들면 NVOC로 보호한다. 다음 모노머(아실 서브모노머 및 아미노 서브모노머)를 커플링하기 위한 구역을 선택하고 나머지 구역은 반응을 방지하기 위하여 차단시킨다. 선택된 구역을 조명 또는 조사에 의해 탈보호하고, 그 후 다음 아실 서브모노머, 이어서 다음 아미노 서브모노머와 반응시킨다. 그 다음 말단 아미노 서브모노머를 (이것이 다음 라운드의 합성에서 더 변형되지 않은다면) NVOC로 다시 보호하고, 다음 모노머가 커플링될 구역을 선택한다. 이 사이클을 모든 올리고머가 합성될 때까지 반복한다. 그 다음에는 화합물을 지체로부터 분해시킬 수도 있고 그 자체로 (전형적으로는 형광표지된 항체 또는 리간드를 결합할 수 있는 능력을 분석함으로써)분석할 수도 있다.

[할로메틸벤조산]

본 발명의 한가지 구체예에서, 제1서브모노머는 브로모아세트산, 클로로메틸벤조산 등과 같은 할로겐화된 유기산이다. 서브모노머 합성은 혼성골격을 생성하기 위하여 동일한 폴리머 사슬내에서 몇가지 상이한 할로-산(예를들면, 브로모아세트산 및 클로로메틸벤조산)의 통합을 수용할 수 있다. 또한 다른 유도체화된 방향산도 사용할 수 있다.

[아실 히드라지드]

아실 히드라지드, 카르바에이트, 세미카르바지드 및 다음식

의 관련화합물(식중에서 X는 결합 -O-, -N-, 히드로카르빌렌기이다)은 본 발명의 방법에서 제2서브모노머 치환제로서 아민 대신에 사용될 수 있다.

아실히드라지드를 사용하는 서브모노머 합성에 의하여 생성된 올리고머는 각 측쇄에서 치환된 수소 결합 공여기 및 수용기를 가질 것이다. 이것은 2차 및 3차 구조변형체의 안정화를 허용할 수 있다.

아실 히드라지드는 카르복실산/에스테르 및 히드라지드로부터 쉽게 제조된다:

유사하게, 카르바제이트 및 세미카르바지드는 알코올 또는 아민, p-니트로페닐클로로포르메이트 및 히드라진으로부터 제조될 수 있다:

이 방식에서, 히드라진은 올리고(N-치환)폴리머골격을 카르복실산, 알코올 및 아민과 연결할 수 있는 어댑터분자로서 간주될 수 있다. 따라서, 서브모노머 합성은 다양한 아민계 뿐만 아니라 다양한 알코올 및 카르복실산도 포함하도록 확대될 수 있다. 대다수의 알코올 및 카르복실산은 시중에 구입할 수 있으며 그밖의 것은 공지기술에 의하여 쉽게 생성될 수 있다.

치한제는 광범위한 범위의 친힉성, 입체장애, 휘발성, 측쇄보호기(존재할 때 ). 용해도 등을 가질 수 있다.

함유된다면 반응단계를 방해할 수도 있는 기를 함유않지 않는 어떤 종래 아민(예를들면, 1차아민)이든 사용할 수 있다. 이것은 보호된 형태의 기를 갖는 아민을 포함하는데, 이 보호는 차후에 제거될 수 있다. 바람직한 아민의 비제한적인 예는 4-(2-아미노에틸)모르폴린, 아닐린, 벤질아민, 시클로펜틸아민, N-Boc-1,6-디아미노헥산, 글리신-OtBu, 헥실아민, 2-메톡시에틸아민, 메틸아민, 티라민 등을 포함한다.

본 발명의 다른 구체예에로서, 제2서브모노머는 이실히드라지드이다. 그러한 서브모노머의 이점은 각 측쇄에 수소결합 공여기 및 수용기를 제공함으로써 2차 및 3차 변형체를 안정화시킬 수 있다는 것이다. 아실히드라지드는 종래 기술을 사용하여 카르복실산 및 에스테르 및 히드라진으로부터 쉽게 제조된다.

유사하게, 카르바제이트 및 세미카르바지드는 예를들면 알코올 또는 아민, p-니트로페닐크로로포르메이트 및 히드라진으로부터 통상적으로 제조될 수 있다.

[올리고머를 합성하는 방법]

반응식 I의 기본 2단계 방법으로 모노머 유니트를 얻는다. 본 발명의 다른, 그리고 중요한 구체예는 아실화 및 치환의 2단계 사이클을 반복하는 것으로 감소되는 올리고머 합성방법에 관한 것이다. 본 발명의 특히 바람직한 구체예는 폴리 NSG와 같은 올리고머를 생성하는 방법이다.

단계 1 및 2는 소정수의 모노머 유니트를 얻기 위하여 어떤 소정수의 사이클을 반복할 수 있는 각 사이클의 각각의 단계내에서, 반응식 I.A내에 나타낸 변수 R¹및 R⁴는 상이한 측쇄부분을 생성하기 위하여 변화될 수 있다. 여기서 말단 N은 R⁴및 H와 연결된 것으로 표시되어 있다. 그러나, 이것은 다른 사이클로 모노머 유니트를 첨가할 수 있게 한다. 실제 말단-N 함유기는 하기 식 V의 폴리 NSG에 대하여 정의되는 바와 같이, R³및/또는 R⁴에 대한 알킬 및/또는 아실기를 제공함으로써 덮어 씌워질 수 있다. 변수 R²및 R³는 어떤 원하는 측쇄부분 및 올리고머를 얻기 위하여 각 사이클의 각 단계에서 변할 수 있다. 따라서 두 반응식 I.A 및 I.B는 어떤 원하는 측쇄기 및 어떤 원하는 말단부분으로 어떤 원하는 올리고머를 생성하도록 실행할 수 있다는 것을 알 수 있다.

각 사이클의 단계 2에서 정확한 제2서브모노머를 사용함으로써 상이한 R기가 분자내에 정확하게 위치된다. 결과합성된 폴리 NSG는 원하는 서열의 모노머 유니트로 구성된다.

[올리고머 혼합물의 제조]

제2서브모노머의 혼합물을 단계 1의 아실화된 아민과 (단계 2에서)반응시킴으로써 공지된 양의 각 폴리아미드를 갖는 폴리아미드의 혼합물을 생성하기 위해 본 발명을 사용하는 것도 가능하다. 각각의 제1서브모노머와 아실화된 아민과의 반응에 대한 반응속도 상수를 알거나 산출함으로써, 각각의 생성물 폴리 NSG의 비율을 산출하여 폴리 NSG의 혼합물의 조성을 정확하게 측정하는 것이 가능하다. 그러한 방법론은 1993년 7월 6일 발행된 미국특허 제5,225,533호에 반응속도상수에 기초한 종래 아미노산을 반응시킴으로써 종래 펩티드의 혼합물을 생성하는 것에 관해서 기술되어 있다.

또한, 본 발명의 방법은 호튼(Houghten, R.A., Proc Natl Acad Sci USA (1985) 82: 5131-5135)의 방법과 같은 다른 방법에도 적용될 수 있는데, 그 방법은 개개의 폴리메이렌 백(bag)을 사용하는 메리필드(Merrfield)방법의 변형을 교시한다. 일반적인 메리필드방법에서, 원하는 펩티드의 C-말단아미노산은 고체지지체에 결합되며, 펩티드 사슬은 아미노산 잔기를 연속해서 첨가함으로써 형성되며 따라서 사슬은 N-말단으로 연장된다. 첨가는 탈보호, 보호된 형태의 다음 아미노산 잔기의 결합, 펩티드의 탈보호, 다음 잔기의 결합 등을 수반하여 연속적인 단계로 실행된다.

호튼방법에서는, 고체지지체에 결합된 C-말단 아미노산을 함유하는 개개의 폴리에틸렌 백이 연속적인 결합방법을 통하여 혼합되어 맞붙을 수 있어서, 예를들면, 지지체에 결합된 상이한 C-말단 잔기를 함유하는 20개 백을 동시에 탈보호하고 다음에 결합될 동일한 보호된 아미노산 잔기로 처리한 다음 회수하여, 원하는 바에 따라서 균일하게 또는 상이하게 처리할 수 있게 된다. 이 방법의 결과 얻어지는 생성물은 각각 상이한 펩티드 서열을 함유하는 일련의 폴리에틸렌 백이다. 비록 각각의 백이 많은 펩티드를 함유하고는 있지만 어떤 한개의 백내에 있는 펩티드는 모두 동일한 것이다. 그 다음 각각의 백내 펩티드는 회수되고 예를들면 생물하적 분석을 경유하여 개별적으로 시험된다.

본 발명은 혼합물내 등몰량의 각 폴리 NSG를 포함하여, 혼합물내에 소정량의 상이한 폴리 NSG를 포함하는 폴리 NSG 혼합물을 생성하기 위하여 다른 방법과 함께 사용될 수 있다. 그 방법은 각각의 폴리 NSG가 혼합물내에 검색하고 분석할 수 있는 양으로 존재할 수 있게 사용될 수 있다. 그러한 폴리 NSG의 혼합물은 수지 비드의 푸울을 동일부분으로 나누고, 독특한 NSG를 각 부분에 커플링시킨 다음 그 부분들을 혼합하는 것을 수반하는 합성알고리에 의해 생성될 수 있다. (Furka, A., et al. (1991) Int. J. Pep. Res., 37: 487-493; Lam. K. et al. (1991) Nature, 354: 82-84: Houghten, R. et al. (1991) Nature, 354: 84-86; Zuckermann, R. et al. (1991) Patent Appl. PCT WO 91/17823; Zuckermamm. R. et al. (1992) Proc. Natl. Acak. Sci. 89: 4505-4509 참조. 여기에 참고로 포함됨).

또한 본 발명의 방법은 게이센등(Geysen. H. M., et al. Proc Natl Acad Sci USA (1984) 81: 3998-4002)에 의해 고안된 대체 방법에도 사용될 수 있다. 제4,833,092호, 제5,194,392호, WO 86/06487 및 WO 86/00991 참조, 이 방법은 C-말단 아미노산 잔기를 폴리에틸렌 핀의 형태로 고체지지체 상에 결합시키고 이 핀을 개별적으로 또는 집합적으로 순차적으로 처리하여 나머지 아미노산 잔기를 결합시키는 메리필드 시스템의 변형이다. 지지체로부터 펩티드를 제거하지 않고 그후 이들 펩티드를 효과적이고 개별적으로 원하는 활성, 예를들면 주어진 항체 또는 수용체와의 상호작용에 대하여 효율적으로 평가할 수 있다. 게이센 방법은 각기 상시한 펩티드를 생성함에도 불구하고 합성 및 시험방법 모두의 효율에 있어서 상당한 증가를 가져온다. 또한 펩티드는 핀으로부터 분해되어 용액내에서 분석될 수 있다.

[자동 합성]

서브모노머 반응에 의한 NSG 올리고머의 제조에 자동합성기를 채택할 수 있다. (Zuckermann, R.N., Kerr, J.M., Siani M. Banville, S., Int. J. Peptide Protein Res. (1992), Vol. 40 pp. 497-506 및 미국특허 제5,252,296호 참조). 모노머 첨가의 각 사이클(반응식 I에 나타낸 바의)은 다음 2단계: (1)아실화단계 및 (2)치환단계로 구성되며, 단 N-α-탈보호 단계는 없다. 특히 아실 서브모노머를 커플링할 때는 2차아민의 아실화가 어렵게 될 수 있다. 따라서, 이 아실화는 강력한 아실화제 혼합물로서 카르보디이미드와 같은 카르복실레이트 활성화제의 존재하에 아실화제를 사용함으로써 촉진될 수 있다. 따라서 기질-결합된 2차아민을 아실화하는 제1단계에는 할로아세트산과 같은 제1서브모노머 바람직할 수 있다.(Lindner, W., Robey, F.A., Int. J. Peptide Protein Res., 30 794-800(1987); Robey, F.A., Fields, R.L., Anal. Biochem., 177. 373-377 (1989); Wetzel, R., Halualani, R., Stults, J.T., Quan, C., Bioiconjugate Chem., 1, 114-122 (1990)). Fisther, E. Ber. Dtsch. Chem. Ges. (1904), 37: 3062-3071에서는 적당한 카르복실레이트 활성화 방법을 사용한다. 카르보디이미드, 할로겐화 할로아세틸 또는 다른 적당한 활성화제서 사용될 수 있다.

본 발명의 2단계 방법중의 제2단계에서는 아미노기, 예를들면 -NH₂, -NRH, -NR₂기를 포함하는 과량의 제2서브모노머로 보통은 할로겐인 이탈기(기질-결합된 α-할로아세트아미드로서)를 친핵성 치환함으로써 측쇄를 도입한다. 치환의 효율은 예를들면 이탈기가 할로원자인 경우에는 이탈기의 선택에 의하여 조절된다(예를들면 , I Cl).

측쇄상의 카르복실, 티올, 아미노 및 다른 반응성 기의 보호는 원치않는 부반응을 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 치환 또는 아실화에 대한 어떤 측쇄 부분의 약한 반응성은 보호없이도 그들의 최적사용을 허용할 수 있다(예를들면, 인돌, 이미다졸, 페놀).

[올리고머]

반응식 I에 나타내고 상술한 바와 같이, 본 발명의 신규한 발명을 사용함으로써, 다음식 I의 넓은 범위의 올리고머를 생성하는 것이 가능하다:

상기식에서, R은 상기 정의된 바의 측쇄이며;

Z는 결합 -O-, -NC(O)W-(여기서 W-는 결합, -O-, 또는 -N-이다)이며 :

Y는 히드로카르빌렌기 또는 Ar이며 여기서 Ar은 아릴렌, 1-4 헤테로원자를 갖는 헤테로아릴렌, 시클로알킬렌, 시클로알켄일렌, 1-4 헤테로원자를 갖는 헤테로시클로알킬렌으로 구성된 군에서 선택되며, Ar은 1 내지 3개의 고리를 가지며 이 고리는 결합 또는 알킬렌 라디칼에 의해 연결되거나 축합, 다리결합 또는 스피로-축합된다. Ar는 할로, 니트로, 저급알킬, 저급시클로알킬, -OH, -NR_aR_b(여기서 R_a및 R_b는 각각 독립적으로 -H 또는 저급알킬이다), -OR_a, -C(O)R_a, -OC(O)R_a, -C(O)OR_a, -OC(O)OR_a, -(CH₂)n-CX₁X₂X₃(여기서 n은 0 내지 6이며 X_1-3은 각각 독립적으로 H 또는 할로이다), -NC(O)R_a, -C(O)NR_aR_b, -OC(O)NR_aR_b, 또는 -NC(O)NR_aR_b로 구성된 군에서 선택되는 1 내지 6개의 치환기로 치환될 수 있으며 ;

n은 2 내지 2000의 정수이다.

클로메틸벤조산을 브로모아세트산 대신에 사용할 때는, 올리고머가 다음식 II를 갖는다 :

R 및 R¹은 질소원자에 연결될 수 있는 어떤 부분일 수 있지만, 각각은 독립적으로 1 내지 30개의 탄소원자를 함유하는 히드로카르빌이 바람직하다.

이 올리고머를 합성하는 바람직한 방법은 또한 메타 또는 파라블로로메틸벤조산 무수물과 같은 활성화제를 포함하는 것으로 아실화 단계 1을 변형시키는 것이다. 따라서 약 0.6M 용액의 p-클로로메틸벤조산을 약 30분동안 실온에서 약 0.5당량의 디이소프로필카르보디이미드와 같은 카르복실레이트 활성화제와 결합시킨다. 그 다음 침전물(디이소프로필우레아)을 여과에 의해 제거하고 아실화용액을 얻는다. 그 다음 아실화반응을 상술된 바와 같이 실행된다. 아세트산부분과 비교했을 때 벤조산 부분의 활성화가 더 느리기 때문에 사전활성화 단계를 사용한다.

본 발명의 N-치환 올리고머는 반응식 I의 반응물중 하나 또는 둘 다를 변경함으로써 변할 수 있다. 구체적으로, 반응은 아실히드라지드, 카르바제이트, 세미카트바지드 또는 다음 구조식의 관련 화합물을 사용하여 실행된다:

상기식에서 X는 -O-, -N-, 또는 결합이며 R¹은 반응식 I에서 정의된 바와같다. 그러한 반응물이 반응식 I에 사용될 때는, 식 III으로 표시되는 N-치환 올리고머가 생성된다.

상기식에서 X는 결합, O, N 또는 히드로카르빌렌기이며 :

Y는 히드로카르빌렌기 또는 아릴렌이며 ;

R¹은 반응식 I에서 정의된 바와 같다.

[알콕시아민]

올리고머 합성에 사용된 제2서브모노머가 알콕시아민일 때는, 올리고머가 다음식 IV를 가질 수 있다:

상기식에서 Y는 메틸렌과 같은 히드로카르빌렌기, 또는 -CH₂C₆H₄-이며 R¹은 상기 정의된 바와 같다.

알콕시아민으로 반응식 I을 실행할 때는, 알콕시아민을 DMSO 중의 1.0-2.0M용액으로 치한반응(단계 2)에 사용한다.

신규한 폴리아미드구조는 측쇄가 α-탄소보다는 (또는 그것에 더하여)질소상에서 치환된 폴리펩티드와는 다르다. 본 발명의 한가지 구체예는 다음식 V를 갖는 화합물에 관한 것이다:

상기식에서,

R¹및 R³는 각각 독립적으로 -H 또는 1 내지 6개의 탄소원자를 함유하는 알킬부분을 포함하여 탄소원자에 결합될 수 있는 어떤 부분이며 바람직하게는 -CH₃, 더 바람직하게는 -H이며;

R²및 R⁴는 각각 독립적으로 질소원자에 결합될 수 있는 어떤 부분이며 ;

X는 각각 독립적으로 -HNR⁵(R⁵는 R¹과 같다)이며 X는 바람직하게는 -NH₂, -OH, H 및 직쇄 또는 분지쇄 알킬(1-6탄소) 또는 두개의 저급알킬이며, 또는 X는 -OR⁶(R⁶은 -H 또는 1-6탄소의 저급알킬이다)이며 ;

m은 1 내지 2,000, 바람직하게는 2-100, 보다 바람직하게는 2-12, 가장 바람직하게는 3-8의 정수이며 ; 그리고

n은 1 내지 10의 정수이며 바람직하게는 1 또는 2이다.

R¹, R², R³및 R⁴에 대하여 (특히 R⁴에 대하여)유용한 부분의 비한정하는 예는 천연아미노산에 존재하는 측쇄부분, 즉 글리신의 -H; 알라닌의 -CH₃; 발린의 -CH(CH₃)₂; 루신의 -CH₂CH(CH₃)₂; 이소루신의 -CH₂(CH₃)CH₂CH₃; 세린의 -CH₂OH; 트레오닌의 -CHOHCH₃; 시스테인의 -CH₂SH; 메티오닌의 -CH₂CH₂SCH₃; 페닐알라닌의 -CH₂-(페닐); 티로신의 -CH₂-(페닐)-OH; 트립토판의 -CH₂-(인돌기); 아스파르트산의 -CH₂COO^-; 아스파라긴의 -CH₂C(O)(NH₂); 글루탐산의 -CH₂CH₂COO^-; 글루타민의 -CH₂CH₂C(O)NH₂; 아르기닌의 -CH₂CH₂CH₂-N-(H)-C(NH₂)⁺-NH₂; 히스티딘의 -CH₂-(이미다졸)⁺기; 및 리신의 -CH₂(CH₂)₃NH₃ ⁺를 포함한다. R¹-R⁴(특히 R¹및 R³)에 대한 다른 유용한 부분은 1 내지 6개의 탄소를 함유하는 알킬(직쇄 또는 분재쇄); 아릴, 아랄킬, 뉴클레오시드 염기 및 그의 윰도체, 탄수화물 및 지질을 포함한다. O-포스포세린; O-포스포트레오닌; O-포스포티로신; N-포르밀메티오닌 및 글리신아미드와 같은 다수의 변형된 형태의 일반 아미노산이 주지되어 있으며 이들 변형된 아미노산의 측쇄도 직 V 및 VI의 화합물상의 R기로서 쉽게 사용될 수 있다.

사용되는 전형적인 R기는 포마코포어 및 천연아미노산 및 그의 유도체를 포함한다. 얻어지는 폴리 NSG는 생물학적으로 활성일 것이며, 예를들면 본래 수용체 부위에 부착된 자연발생 펩티드 또는 비-펩티드 분자의 활성을 모사하거나 차단할 것이다.

몇몇 화합물 및 화합물의 군도 본 발명의 중요한 양태이다. 한가지 바람직한 부분류는 다음식 VI의 화합물이다.

식중에서 R⁹는 A,T,G,C 또는 U 또는 그의 유도체와 같은 뉴클레오시드 염기를 포함하여 푸린 또는 피리미딘 염기와 수소결합 및 염기쌍을 형성할 수 있는 헤테로고리이며 ;

R¹은 상기 정의와 같으며 바람직하게는 -H 또는 1 내지 6개의 탄소를 함유하는 알킬부분이며, 가장 바람직하게는 -H이며 ;

m은 1 내지 5의 정수이며 바람직하게는 2이며 ;

n은 1 내지 2,000의 정수이며 ;

X는 결합, -O-, -NR- 또는 O=C-O-이다.

[용도]

본 발명의 개개의 올리고머와 올리고머의 혼합물은 종래의 질소-기제 올리고머. 단백질, 폴리아미드 및 폴리펩티드-유사 올리고머의 방법과 유사한 여러가지 방법에 유용하며, 예를들면 그것들은 효소, 수용체, 항세 등과 같은 단백질, 헥산, 탄수화물 지질을 포함하여 여러가지 부분에 결합되는 하나 이상의 특성을 가질 수 있으며, 또는 프로브(probe)를 포함하여 백신 또는 진단 시약에 대한 항원성 화합물과 같은 다른 특성을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 액상 올리고머는 용매, 부동액 등을 포함하여 기능성 유체로서의 용도를 발견할 수 있다. 또한 본 발명의 고체 올리고머는 식료품용 첨가제, 상업 및 연구응용분야에서 진단 및 기타 기술적인 물질을 위한 지지체로서의 용도를 발견할 수 있다. 상기 식들과 같은 화합물들은 또한 효소저해제로서 및 친화성 크로마토그래피와 연관하여 사용될 수도 있다.

식 VI의 화합물은 DNA 및 RNA에 결합하는 데 유용하거나 그 자체로서 프로브 및 /또는 안티센스 기술에 사용될 수 있다. 유용한 프로브는 식 VI의 화합물을 합성함으로써 제조될 수 있으며, 식중에서 R⁹는 뉴클레오시드 염기이며, m은 2이며 또한 그 화합물의 모노머유니드는 적당한 DNA 또는 RNA 표적으로 폴리머의 교잡(hybridization)을 제공하도록 설계된 소정 서열내에 위치된 푸린 또는 피리미딘 뉴클레오시드 염기를 가진다.

반응식 I에 의해 생성되는 화합물 및 화합물의 혼합물은 식 I, II, III, IV, V, VI, 및 VII에 포함된 것들을 포함한다. 이들 화합물 또는 그의 혼합물들은 상기에서 지적한 대로 다향한 수용체에 결합될 것이다. 따라서, 그러한 화합물 또는 그의 혼합물을 지지체 결합되어 유용한 분석장치를 제공할 수 있다.

식 VI의 화합물이 프로브로서 사용되기 때문에, 폴리머에 적당한 표지를 부착하는 것이 바람직하다. 적당한 표지 및 그의 부착수단은 이 분야의 전문가에게 공지이며 방사성 , 형광 및 효소 표지 등을 포함한다.

또한 식 VI의 폴리머는 R⁹가 푸린 또는 피리미딘 염기이고 폴리머내 염기 서열이 병원성으로 알려진 적당한 DNA 및 RNA분자에 교잡하여 그것의 전사 또는 번역을 방해하도록 설계될 때 안티센스 기술에 사용될 수 있다. 안티센스 기술과 관련하여 사용될 때, R¹부분은 세포 및 세폭핵으로 화합물을 운반하기 위한 지질부분일 수 있다.

식 VI의 화합물에 관한 화합물들이 Nielsen, P, E., Exholm, M., Berg, R.H. et al. Science, 254 (991) 1497에 개시되어 있지만 본 발명의 합성방법을 하여 함으로써, R¹기를 변화시켜서 지질부분으로서의 R¹으로 개선된 세포침투와 같은 여러가지 바람직한 특성을 갖는 식 VI의 신규하는 얻을 수 있다. 지질부분은 긴사슬의 지방족 탄화수소 및 그의 유도체를 함유하는 부분을 의미한다. 사슬상의 작용기(일반적인 말단기)는 카르복실산, 알코올, 아민, 아미노알코올 및 알레히드를 포함한다. 그것은 왁스, 지방 및 유도된 화합물로 포함한다.

또한, R¹부분은 금속캘레이터(chelator), 뉴클레아제 등에 대한 부위 특이적인 결합점으로써 사용된다.

상술된 바와같이 합성된 본 발명의 올리고머의 혼합물은 그것을 스크리닝시켜서 만일 있다면 NSG의 혼합물이 소정의 생물학적 활성을 갖는 지를, 예를들면 공지의 수용체에 대한 결합을 갖는 지를 결정할 수 있는 점에 있여서 유용하다. 그러한 혼합물을 사용하는 방법은 여기에 참조로 포함하는 1991년 4월 23일 발행된 미국특허 제5,010,175호에 교시되어 있다.

[진단 및 치료]

본 발명은 포유류(사람) 세포에 시험관내 또는 생체내에서 다음식 VI의 화합물의 치료학적으로 효과적인 양을 분산시킨 약학적으로 허용가능한 부형제 담체를 포함하는 약제를 투여하는 것으로 이루어진 인티센스 치료방법을 포함한다:

모든 변수는 상기 정의와 같다.

또한 본 발명은 효과적인 양의 본 발명의 올리고머와 생리학적으로 허용가능한 부형제 또는 담체를 포함하는 진단 또는 치료용 조성물을 포함한다.

펩티드 및 폴리아미드형 시약으로 사용하기 위한 생리학적으로 허용가능하고 약학적으로 허용가능한 부형제 및 담체는 이 분야의 전문가에게 널리 알려져 있다.

여기서 사용되는 바의 생리학적으로 또는 약학적으로 허용가능한 담체는 사용시 올리고머가 안정하고 생물학적으로 이용가능하게 남아있는 투여용의 어떤 실질적으로 비독성인 담체를 의미한다. 예를들면, 올리고머는 액체내에 용해시키거나, 종래방식으로 매질내에 분산 또는 에멀션화시켜서 액체제제를 형성하거나, 반고체(겔) 또는 고체담체와 혼합시켜서 페이스트, 연고, 크림, 로션 등을 형성시킬 수 있다.

적당한 담체는 물, 석유젤리(바셀린), 와셀린, 광유(鑛油), 식물유, 동물유, 미정질, 파라핀 및 절랍(切蠟)과 같은 유기 무기 왁스, 크산탄, 젤라틴, 셀룰로스 또는 아라비아 고무와 같은 천연 폴리머, 후술되는 바와 같은 합성 폴리머, 알코올, 폴리올, 물 등을 포함한다. 바람직하게는 그의 비독성 특성 때문에 담체는 실질적으로 물에 혼화성인 수혼화성 담체조성물이다. 그러한 수혼화성 담제조성물은 상술된 하나 이상의 성분으로 이루어진 것들을 포함하지만 리포솜, 마이크로스폰지,

마이크로스피어 또는 마이크로캡슐과 같은 함수, 수분산성 또는 수용성 조성물, 수성 염기연고, 유중수(water-in-oil) 또는 수중유 에멀션 또는 겔을 포함하여, 지속된 또는 지연된 방출을 하는 담체로 포함할 수 있다.

본 발명의 한가지 구체예에서, 담체는 지속 방출 또는 지연 방출 담체를 포함한다. 담체는 더 적은 빈도 및/또는 감소된 투여량의 단백질 성장인자, 조작의 간편성, 및 효과연장 또는 지연중 하나이상을 초래하는 더 효과적인 투여를 제공하기 위하여 올리고머의 지속 또는 지연 방출이 가능한 어떤 물질이다. 담체는 올리고머의 방출을 얻기 위한 담체에 대한 올리고머의 충전정도에 따라서 진단 또는 치료를 위한 장소의 환경에 노출될 때 또는 확산 또는 방출에 의하여 올리고머를 방출할 수 있다. 그러한 담체의 비제한적인 예는 천연 및 합성 폴리머 등의 리포솜, 마이크로스폰지, 마이크로스피어, 또는 마이크로캡슐을 포함한다. 습한 환경에서의, 지속 또는 지연 방출에 적당한 담체의 예는 젤라틴, 아라비아 고무, 크산탄 폴리머를 포함하며 ; 충전정도에 따라서 리그닌 폴리머 등을 포함하며 ;유상, 지방 또는 왁스상 환경에 따라서 폴리비닐할라이드, 폴리비닐에스테르, 폴리비닐리덴할라이드 및 할로겐화 폴리올레핀과 같은 열가소성 수지, 브라실리엔시스, 폴리디엔, 및 할로겐첨가 천연 및 합성고무와 같은 탄성중합체, 및 폴리우레탄, 에폭시 수지등과 같은 가요성의 연경화성 수지를 포함하여 열가소성 수지, 또는 가요성의 열경화성 수지 또는 탄성중합체를 포함한다.

바람직하게는 지속 또는 지연 담체는 리포솜, 마이크로스폰지, 마이크로스피어 또는 겔이다.

본 발명의 조성물은 주사, 경피, 눈내투여, 점막내투여, 구강내투여, 폐내투여 및 경구를 포함하여 어떤 적당한 수단에 의하여 투여된다. 필요한 것은 아니지만 비경구 조성물은 소정위치에서 약 24 내지 48시간동안 올리고머를 유지하는 것이 바람직하며 ; 따라서 주사식 및 주입식 제제를 포함하여 지연 방출 제제가 사용될 수 있다.

원한다면, 가습제, 비타민, 에멀션화제, 분산제, 습윤제, 냄새조절제, 결화제, 안정화제, 포사약, 항생제, 선스크린 등과 같은 하나이상의 추가 성분이 담체내에 조합될 수 있다. 진단 약제의 분야에서의 전문가는 적당한 특정의 추가성분 및 그의 양을 쉽게 선택할 수 있다. 추가 성분의 적당한 비한정적인 예는 스테아릴 알코올, 이소프로필미리스테이트, 소르비탄 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트, 프로필렌 글리콜, 물, 알칼리 또는 알칼리토라우릴술페이트, 메틸파라벤, 옥틸디메틸-p-아미노벤조산(Padimate O), 요산, 레티큘란, 폴리수코사카라이드, 히알루론산, 알로에 베라, 레시틴, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레에이트, 토코페롤(비타민 E)등을 포함한다.

바람직하게는 담체는 주사용의 pH조절된 완충수용액이다. 그러나, 바람직한 담체는 투여방식에 따라 변할 것이다.

보통 투여용 조성물은 조성물 전체 중량과 비교하여 약 0.0001중량% 내지 약 90중량% 의 올리고머, 바람직하게는 전체 조성물과 비교하여 약 0.5중량% 내지 약 20중량% 올리고머,로 특히 전체 조성물과 약 2중량% 내지 약 20중량% 의 올리고머를 함유한다.

치료 또는 진단에 사용되는 올리고머의 효과적인 양은 물론 사용되는 특정 올리고머, 환자의 연령 및 체중, 제제 및 담체성분의 형태, 사용횟수, 실행되는 치료 또는 진단의 형태 등과 같은 하나이상의 요소에 따라서 변할 수 있다. 이 분야의 전문가에서는 이들 요소 및 명세서를 고려하여 사용하기 위한 정확한 양을 결졍하는 것은 간단한 일이다.

[실시예]

다음 실시예는 이 분야의 전문가에서 본 발명의 합성을 실행하는 방법의 완전한 개시 및 설명을 제공하기 위해 제시하는 것이며 본 발명자들의 발명으로 간주하는 범주를 한정하려는 것은 아니다. 사용된 N-치환(예를들면, 양, 온도 등)에 관하여 설명될 정확성을 보장하려는 노력을 기울여 왔지만 약간의 실험적 오차 및 편차는 설명될 것이다. 달리 지적하지 않는 한, 부는 중량부이고, 분자량은 중량평균분자량이며 온도는 섭씨이고 압력은 대기압 또는 거의 대기압이다.

올리고머 합성은 자동합성기로 실행하였다(Zuckermann, R.N., Kerr, J.M., Siani, M. Banville, S., Int. J. Peptide Protein Res. (1992) Vol. 40 pp. 497-506). 합성은 디케토피페라진 형성을 피하기 위하여 링크아미드폴리스티렌 수지(Rink, H., Tetrahedron Lett., 28, 3787-3790 (1987)(50μmol, 치환레벨 0.45mmol/g)로 실행하였다. 그러나 이 분야의 전문가에게 알려진 여러가지 통상의 펩티드합성 수지를 폴리스티렌과 대체하여 사용할 수 있다.

아실화 반응은 DMF(0.83mL)중의 브로모아세트산(600μmol, 83mg)을 가하고 이어서 DMF(170μL)중의 N,N'-디이소프로필카르보디이미드 활성화제(660μmol,103μL)를 가하여 실행하였다. 반응혼합물을 실온에서 30분동안 교반하였다. 각각의 아실화는 치환단계로 계속되기 전에 한번 반복하였다.

치환반응은 디메틸술폭시드(1.0mL)중의 2.5M용액으로 1차아민(2.0mmol)을 가하고, 이어서 2시간동안 실온에서 교반하여 행하였다. 치환반응의 최적화는 아민 농도를 0.25M 내지 2.5M로 변화시켜 실행하였다.

결과합성된 올리고머는 물(10mL)중의 95% 트리플루오로아세트산으로 실온에서 20분동안 올리고머-수지를 처리하고 이어서 여과 및 냉동건조시켜서 탈보호/분해하였다.

[실시예 1-8]

8개의 대표적인 펜타-NSG를 약한 친핵성, 입체장애 및 측쇄 보호된 아민을 포함하여 다양한 아민으로부터 서브모노머법에 의하여 제조하였다. 모든 화합물들을 질량분광계에 의해 확인반 바 성공적으로 합성하였으며, 단리된 조생성물 수율은 52 내지 90%이며 HPLC에 의한 순도는 보동 85% 이상이다. 펜타머에 대한 순도, 수율 및 질량분광계 데이타를 얻었으며 하기 표 1에 나타내었다.

펜타-NSG합성의 최적화는 클로로, 브로모 및 요오도아세트산을 아닐린 및 시클로헥실아민과 조합해서 사용하여 실행하였다. 브로모아세트산 및 요오도아세트산은 펜타-(N-페닐글리신)을 형성하는 데 있어 클로로아세트산보다 우수한 것으로 증명되었다(각각 79%, 83% 및 5% 수율). 세가지 할로아세틸 화합물 모두 성공적으로 75% 수율로 펜타-(N-시클로헥실글리신)올리고머를 제공하였다. 그러나 아실화 반응(Robey, F.A., Harris, T.A., Hegaard, N.H.H., Nguyen, A.K., Batinic, D. Chimeca Oggi 27-31 (1992))에서 0.6M N-히드록시벤조리아졸의 함유는 펜다-(N-시클로헥실글리신)폴리머의 5%로 얻어졌다.

더 이상의 최적화 연구에서 1차아민의 몰농도는 브로모아세트산을 사용하여 n-부틸아민, 시클로프로필아민 및 디페닐에틸아민에 대하여 0.25M(4.0당량) 내지 2.5M(40당량)로 변하였다. 펜타머는 n-부틸아민 및 시클로프로필아민 농도 ≥ 1.0M 및 디페닐 에틸아민 농도 ≥ 2.5M로 ≥ 80% 수율로 얻었다.

[실시예 9]

25머인 [(N-n-부틸글리신)(N-(3-아미노프로필)글리신)]를 서브모노법에 의하여 합성하였으며 그것에 의하여 보다 긴 올리고머의 제조에 이 방법을 활용할 수 있음이 입증된다. 분석 HPLC는 C4 역상 HPLC 컬럼(Vydac, 25cm × 4.6mm) 및 구배용출(용매 A : HO/0.1% TFA 및 용매 B : CHCN/0.1% TFA; 35분간 10%-75%B)로 라이닌 HPX시스템 컨트롤러(Rainin HPX system controller)상에서 실행하였다. 질량분광계로 이 화합물의 확인을 하였으며 (MH+=2850.9), 이 화합물은 86% 수율과 HPLC 순도 65%로 얻었다.

여기서 제공되는 바의 자동합성 기술을 사용하여 매우 다양한 올리고머성 NSG의 효율적인 합성은 이들 폴리머를 다양한 펩티드모사 라이브러리의 발생 및 급속스크리닝에 대한 관심을 끄는 폴리머 후보로 만든다.

[실시예 10]

디메틸포름아미드(DMF) 및 200μl의 디이소프로필카르본디이미드중의 수지 결합된 아민을 실온에서 30분간 0.6M 브로모아세트산 800μl로 두번 아실화하였다. 아실화된 수지결합된 아민을 DMF 2mL로 세번 세척하였다.

실온에서 2시간동안 디메틸술폭시드(DMSO)중의 1-2M용액으로 표 2의 1차아민 1mL로 처리하였다. 상기 단계를 반복하여 펜타머를 형성하였다. 소정 펜타머 생성물을 DMF 2mL로 세번 세척하였으며, 표준 아세토니트릴 구배(30분간 0-60%)를 사용하여 역상 HPLC하여 85% 이상의 순도로 소정 펜타머를 얻었다.

표에 실린 모든 화합물은 달리 지적하는 경우를 제외하고는 2M의 DMSO에 용해성이었다. 티라민은 느리게 용해되었지만 뜨거운 수욕에서 완만하게 데웠을 때 빠르게 진행되었다. 페놀작용기를 필요는 없었다. 메틸아민은 매우 휘발성이지만 물에 대하여 고 용해성이기 때문에 수용액으로 사용할 수 있었다(병에서 희석되지 않음). 아닐린은 최소한의 친핵성 아민이지만 여전히 2M농도에서 조작하였다.

염산염은 DMSO에 화합물을 용해시킨 다음 몰당량의 HCl 수용액을 가하여 제조하였다. 다음 염침전물을 원심분리에 의하여 제거하고 상징액을 분자시브로 건조시켰다.

링크 아미드 링커를 가진 펩토이드 올리고머를 다음과 같이 분해시켰다:

지지체 결합된 올리고머 25-50μmol을 실온에서 20-30분동안 95% 트리플루오로아세트산/5% 물 2-4mL와 반응시켰으며 : 등가부피의 물로 희석시키고, 냉동건조하고, 3-6mL 빙초산에 재용해시키고 재냉동건조시켰다. 이 올리고머는 보통 유상이기 보다는 분말이었다.

[실시예 11]

표 3 및 4에 기술된 화합물을 다음식 VIII로 표시되는 펜타머로 합성하였다:

상기 식에서 R은 표 3 및 4에 실린 측쇄이다. 모든 올리고머는 역상 HPLC로 분석하였으며 LSIMS 질량분광계로 특성을 기술하였다.

모든 화합물은 상기 변형외에는 상술된 바의 고체상 서브모노법으로 합성하였다.

^a구조 Bn-X-Bn-X-Bn의 펜타머로 합성함(Bn=X-벤질글리신).

^b호모펜타머로 합성함.

^c비유도체화된 히드라지를 제공하기 위하여 TFA분해시 탈보호시킴.

[실시예 12]

본 발명의 방법을 사용하고 -NH₂에 의해 치환되는 제2서브모노법로서 알콕시아민을 사용하여 Bn이 N-벤질글리신인 구조 Bn-X-Bn-X-Bn의 펜타머를 합성하였다. 알콕시아민이 메톡시아민일 때 수율은 76%이고 HPLC에 의한 순도는 90%였다. 페닐 메톡시아민을 알콕시아민으로 사용하였을 때 수율은 56% 였고 HPLC에 의한 순도는 50% 였다.

[실시예 13]

α₁아드레날린작용성 수용체에 대한 리간드의 합성

A. 화합물의 일반 합성

올리고머 합성은 링크 아미드 폴리스티렌 수지(0.61mmol/g, 1% 가교됨, 100-200메쉬)상에서 실행하였다. N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭시드(DMSO), 염화메틸렌, 빙초산 및 트리플루오로아세트산(TFA)은 시중공급자로부터 구입하였으며 더 이상의 정제를 하지 않고 사용하였다. 피페리딘, 브로모아세트산, N,N-디이소프로필카르보디이미드(DIC), 페네틸아민, 4-아미노비페닐, 티라민 및 기타 시약은 알드리치(Aldrich)사로부터 구입하였으며 더 이상의 정제를 하지 않고 사용하였다.

모든 반응은 10cm의 굵은 유리프릿을 장착한 2.0L 용기내에서 실온에서 실행하였다. 수지-시약 슬러리의 교반은 매단계마다 200rpm으로 회전식으로 흔들어 실행하였다. 수지-시약 슬러리의 여과는 진공을 인가하여 달성하였다. 2.0L 용기를 링크 아미드 수지(100g, 0.06mol)로 채웠다. 수지는 완속교반하면서 DMF(1.5L)로 간편하게 팽균시키고 배액하였다. 그 다음 플루오렌일메톡시카르보닐(Fmoc)기를 20% 피페리딘/DMF(1.7L, 1×5분, 이어서 1×20분)로 처리하여 제거하였다. 그 다음 수지를 DMF(6×1.7L)로 세척하였다. 화합물의 나머지는 브로모아세트산으로 아실화의 3사이클 및 아민으로의 치환을 실행하여 합성하였다.

[일반 아실화 조건(0.061mol 수지)]

수지 결합된 아민을 DIC로 자체 활성화하여 브로모아세틸화하였다. 올리고머-수지에 브로모아세트산의 DMF용액(0.67M, 900mL)과 이어서 DIC(순수, 93mL, 0.60mol)를 가하였다. 반응 혼합물을 30분동안 실온에서 교반하였다. 혼합물을 배액하고 반응을 한번 반복하였다. 수지를 DMF(3×1.7L)로 세척하였다.

[일반 치환 조건(0.61mol)]

수지 결합된 브로모아세트아미드를 DMSO 중의 용액으로서 아민(1-2M, 1.0L)을 첨가하여 치환하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 반응혼합물을 배액하고 수지를 DMF(3×1.7L)로 세척하였다. 페네틸아민 및 4-아미노비페닐을 2.0M 농도로 사용하는 한편, 티라민 및 페네틸히드라진은 1.0M 로 사용하였다.

[일반 분해 및 정제]

합성 종결후 수지를 CH₂Cl₂(3×1.7L)로 세척하고 5분동안 공기건조시켰다. 전길이의 트리머를 실온에서 15분동안 95% TFA/5% 물(1.5L)로 처리하여 수지(0.061mol)로부터 분해하였다. 그 다음 수지를 95% TFA/5% 물(1×1.0L)과 CH₂Cl₂(1×1L)로 세척하였다. 여액을 모으고 용매를 회전증발시켜 제거하였다. 잔류물은 빙초산(150mL)에 용해시키고 냉동건조시켰다.

[실시예 14]

Nhtyr-Npiph-Nhphe의 합성

제1아민으로서 페네틸아민, 제2아민으로서 4-아미노비페닐, 제3아민으로서 4-히드록시페네틸아민을 사용하여 상기 실시예 13에 기술된 바와 같이 화합물 Nhtyr-Npiph-Nhphe의 합성하였다.

합성 종결후 수지를 CH₂Cl₂(3×1.7L)로 세척하고 5분동안 공기건조시켰다. 전 길이의 트리머를 실온에서 15분동안 95% TFA/5% 물(1.5L)로 처리하여 수지(0.061mol)로부터 분해하였다. 그 다음 수지를 95% TFA/5% (1×10L)과 CH₂Cl₂(1×1L)로 세척하였다. 여액을 모으고 용매를 회전증발시켜 제거하였다. 잔류물을 빙초산(150mL)에 용해시키고 냉동건조시켜서 담황색분말(1.7g, 82% 수율)을 얻었다. 조생성물의 순도는 역상 HPLC로 90% 측정되었다. 생성물은 FAB-질량 분광계(MH⁺=565)로 특성을 기술하였다.

[실시예 15]

Nhtyr-Nbop-Nhphe의 합성

제1아민으로서 페네틸아민, 제2아민으로서 4-아미노-1-페녹시벤젠, 제3아민으로서 4-히드록시페네틸아민을 사용하여 상기 실시예 13에 기술된 바와같이 화합물 Nhtyr-Nbop-Nhphe의 합성하였다.

[실시예 16]

골격 변이체의 합성

상기 실시예13에 기술된 바와 같이 진행하였지만 어떤 부분에서 브로모아세트산 대신에 3-브로모프로판산 및 2-브로모프로판산을 사용하여 다음 화합물을 제조하였다:

[실시예 17]

부가 화합물의 합성

상기 실시예 13에 기술된 바와 같이 진행하였지만 타라민 대신에 페네틸아민, 페네틸히드라진 및 3,4-메틸렌디옥시페네틸아민을 사용하여,

를 제조하였다. 화합물

를 생성하였다.

[실시예 18]

본 발명을 바람직한 최상의 실시 구체예를 숙고하여 여기에 나타내는 기술하였다. 그러나 본 발명의 범주내에서 이탈이 이루어질 수 있으며 이 명세서를 읽음으로서 명백한 변형이 이 분야의 전문가에게 일어날 수 있다는 것을 인식해야 한다.

Claims

(N-치환 폴리아미드) 모노머를 합성하는 방법에 있어서, 기질에 결합된 아민을 아민에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 제1서브모노머 아실화제로 아실화시켜서 친핵성 치환을 위한 이탈기가 그 위에 위치된, 기질에 결합된 아실화된 아민을 얻고; 아실화된 아민을 아미노기를 포함하는 충분한 양의 제2서브모노머 치환제와 반응시켜서 아실화동안 가해진 이탈기의 친핵성 치환을 실행하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 기질에 결합된 아민은 2차아민인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 아미기를 포함하는 제2서브모노머는 1차아민, 2차아민, 알콕시아민, 세미카르바지드, 아실히드라지드 또는 카르바제이트인 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 제2서브모노머는 1차아민인 것을 특징으로 방법.
제4항에 있어서, 1차아민은 4-(2-아미노에틸)모르폴린, 아닐린, 벤질아민, 시클로펜틸아민, N-Boc-1,6-디아미노헥산 HCl, 글리신-OtBu HCl, 헥실아민, 2-메톡시에틸아민, 메틸아민, 및 티라민으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 이탈기는 할로겐인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 제1서브모노머 아실화제는 할로아세트산인 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 할로아세트산의 할로겐 원자는 Cl, Br 및 I로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 아실화단계 및 반응단계를 연속적으로 반복하여서 폴리(N-치환 아미드)를 얻는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 카르복실레이트 활성화제가 아실화 단계에서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 아실화제는 할로메틸벤조산이고 사전활성화제가 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
기질에 결합된 2차아민을 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 제1서브모노머 아실화제로 아실화시켜서 아실화된 아민을 얻고; 아실화된 아민을 -NH₂기를 포함하는 충분한 양의 제2서브모노머 치환제와 반응시켜서 이탈기의 친핵성 치환을 실행하고 ; 아실화단계 및 반응단계를 연속적으로 반복하여 폴리(N-치환 글리신)을 제공하는 방법에 의해 제조된 다음식 I의 올리고머.

로 구성된 군에서 선택되는 측쇄이며, 식중에서 R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴, 아랄킬, 아랄켄일 또는 아랄킨일이며 ; 식중에서 R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 0-6 할로, NO₂, -OH, 저급알킬, -SH, -SO₃,-NH₂, 저급아실, 저급아실옥시, 저급알킬아미노, 저급디알킬아미노, 트리할로메틸, -CN, 저급알킬티오, 저급알킬술피닐 또는 저급알킬술포닐로 치환되며; Z는 결합, -O-, -NC(O)W-이며, 여기서, W-는 결합, O-, 또는 -NR_a(R_a는 저급알킬(1-6탄소)이다)이며; X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6탄소)이며; Y는 히드로카르빌렌기이며 ; n는 2 내지 2,000의 정수이다.
다음식 II의 올리고머.

식중에서, X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6탄소)이며, n은 2 내지 2,000의 정수이며, R는 H 또는 1-6탄소를 함유하는 알킬이다.
다음식 III의 올리고머.

식중에서, X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6탄소)이며; X'는 결합, -O-, -N-, 또는 히드로카르빌렌기이며 ; Y는 결합 또는 히드로카르빌렌기이며 ; R¹는 X'에 결합될 수 있는 부분이며 ; n은 2 내지 2,000의 정수이다.
다음식 IV의 올리고머.

식중에서, X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6탄소)이며; Y는 결합 또는 히드로카르빌렌기이며 ; R¹는 산소에 결합될 수 있는 부분이며 ; n은 2 내지 2,000의 정수이다.
기질에 결합된 2차아민을 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 제1서보모노머 아실화제로 아실화시켜서 아실화된 아민을 얻고; 아실화된 아민을 -NH₂기를 포함하는 충분한 양의 제2서보모노머 치환제와 반응시켜서 이탈기의 친핵성 치환을 실행하고 ; 아실화 단계 및 반응 단계를 연속적으로 반복하여 폴리(N-치환 글리신)을 제공하는 방법에 의해 제조된, 다음식 I의 적어도 두개의 상이한 올리고머의 혼합물.

식중에서,

로 구성된 군에서 선택되는 측쇄이며; 식중에서 R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴, 아랄킬, 아랄켄일 또는 아랄킨일이며 ; 식중에서 R_a, R_b, R_c, 및 R_d는 각각 0-6 할로, NO₂, -OH, 저급알킬, -SH, -SO₃,-NH₂, 저급아실, 저급아실옥시, 저급알킬아미노, 저급디알킬아미노, 트리할로메틸, -CN, 저급알킬티오, 저급알킬술피닐 또는 저급알킬술포닐로 치환되며; Z는 결합, -O-, -NC(O)W-(W-는 결합, O-, 또는 -N-이다)이며; X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6탄소)이며; Y는 히드로카르빌렌기이며 ; n는 2 내지 2,000의 정수이다.
기질에 결합된 2차아민을 -NH₂에 의한 친핵성 치환을 할 수 있는 이탈기를 포함하는 제1서브모노서 아실화제로 아실화시켜서 아실화된 아민을 얻고; 아실화된 아민을 -NH₂기를 포함하는 충분한 양의 2제서브모노머 치환제와 반응시켜서 이탈기의 친핵성 치환을 실행하고; 아실화 단계 및 반응단계를 연속적으로 반복하여 폴리(N-치환 글리신)을 제공하는 방법에 의하여 제조된, 폴리(N-치환 글리신)의 골격사슬내의 질소원자상에 치환된 측쇄를 가진 폴리(N-치환 글리신).
제17항에 있어서, 다음식 V를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).

식중에서, R¹및 R³는 각각 독립적으로 탄소원자에 결합될 수 있는 부분이며 ; R²및 R⁴는 각각 독립적으로 질소원자에 결합될 수 있는 어떤 부분이며 ; m은 1 내지 2,000의 정수이며 ; n은 1 내지 10의 정수이며 ; X는 각각 독립적으로 -H, -OH, -NH₂또는 1내지 6개의 탄소원자를 함유하는 분지쇄 알킬이다.
제18항에 있어서, m은 2 내지 100 인 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).
제18항에 있어서, R¹, R², R³및 R⁴는 각각 독립적으로 자연발생 아미노산의 측쇄 부분인 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).
제18항에 있어서, R¹및 R³는 각각 -H인 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).
다음식 VI을 갖는 폴리(N-치환 글리신).

식중에서 ,R⁹는 푸린 또는 피리미딘 염기이며 ; R¹은 질소원자에 결합될 수 있는 분자부분이며 ; m은 1 내지 5의 범위내의 정수이며 ; n은 1 내지 2,000의 범위내의 정수이며 ; X는 각각 독립적으로 -NH₂, -OH, -H, 또는 저급알킬(1-6알킬)이며 ; X'는 결합, -O-, -NR- 또는 O=C-O-이다.
제22항에 있어서, R⁹은 천연 뉴클레오시드 염기이며 ; R¹은 지질부분이며, m은 2이며; n은 3 내지 100의 범위내의 정수인 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).
제22항에 있어서, 방사성 표지, 형광 표시 및 효소 표지로 구성된 군에서 선택되는 검출가능한 표지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리(N-치환 글리신).
폴리아미드 화합물을 합성하는 방법에 있어서, (a) 결합부위를 갖는 캡부분을 제공하고; (b) 식

여기서 R₂, R₃, R₄및 R₅는 각각 독립적으로 H, 저급알킬, 저급알켄일, 저급알킨일, 아릴, 아릴-저급알킬, 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴, 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴-저급알킬로 구성된 군에서 선택되며, m은 0 내지 6의 정수이며, R_a는 OH 또는 카르보닐-활성화 라디칼이다)의 아실화 화합물로 결합부위를 아실화시켜서; 식

R₁, R₆및 R₇는 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시알킬, 아릴, 아릴-저급알킬, 디아릴-저급알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴-저급알킬, 아릴옥시-저급알킬, 헤테로아릴옥시-저급알킬로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 아릴 및 헤테로아릴은 할로, -OH, -HN₂, -CH₃, -NO₂, -CN, 저급알킬, 페닐, 벤질, 페네틸, 히드록시-저급알킬, 저급알콕시, 페녹시, 및 벤질옥시로 구성된 군에서 선택되는 0-4개의 기로 치환된다)의 아미로의 화합물에 상기 아실화된 캡부분을 접촉시켜서 이탈기 L이 결합부위를 제공하는 식

의 화합물을 형성시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
다음식의 화합물.

여기서, R₂, R₃, R₄및 R₅는 각각 독립적으로 H, 저급알킬, 저급알켄일, 저급알킨일, 아릴, 아릴-저급알킬, 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴, 또는 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴-저급알킬로 구성된 군에서 선택되며, m은 0 내지 6의 정수이며 ;

R₁, R₆및 R₇은 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시알킬, 아릴, 아릴-저급알킬, 디아릴-저급알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴-저급알킬, 아릴옥시-저급알킬, 헤테로아릴옥시-저급알킬로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 아릴 및 헤테로아릴은 할로, -OH, -HN₂, -CF₃, -NO₂, -CN, 저급알킬, 페닐, 벤질, 페네틸, 히드록시-저급알킬, 저급알콕시, 페녹시 및 벤질옥시로 구성된 군에서 선택되는 0-4개의 기로 치환되며 ; n은 1 내지 50의 정수이다.
아미드 화합물의 혼합물을 제조하는 방법에 있어서, (a) 결합 부위를 가진 캡부분을 각각 함유하는 복수개의 반응용기를 제공하고 ; (b) 식

(식중에서 L은 이탈기이며,

여기서, R₂, R₃, R₄및 R₅는 각각 독립적으로 H, 저급알킬, 저급알켄일, 저급알킨일, 아릴, 아릴-저급알킬, 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴, 또는 1-3 저급알킬 또는 할로로 치환된 아릴-저급알킬로 구성된 군에서 선택되어, m은 0 내지 6의 정수이며, R_a는 OH 또는 카르보닐-활성화 라디칼이다)의 아실화 화합물로 결합부위를 아실화시켜서, 식

R₁, R₆및 R₇은 각각 독립적으로 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시알킬, 아릴, 아릴-저급알킬, 디아릴-저급알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴-저급알킬, 아릴옥시-저급알킬, 헤테로아릴옥시-저급알킬로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 아릴 및 헤테로아릴은 할로, -OH, -HN₂, -CF₃, -NO₂, -CN, 저급알킬, 페닐, 벤질, 페네틸, 히드록시-저급알킬, 저급알콕시, 페녹시 및 벤질옥시로 구성된 군에서 선택되는 0-4개의 기로 치환된다)의 아미노 화합물에 아실화된 캡부분을 접촉시켜서 이탈기 L이 결합부위를 제공하는 식

의 화합물을 형성시키고, (d) 상기 복수개의 반응용기중 2개로부터의 화합물을 조합하여 단계(b) 또는 (c) 후 화합물의 혼합물을 형성하는 것으로 특징으로 하는 방법.