KR20080037422A - 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 ｎ-알킬아미노산 유도체와 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬-아미노산 유도체와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl)와 아미노산 알킬에스터을 반응시켜 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-아미노산 알킬에스터(Ntc-아미노산 알킬에스터)를 합성한 후에 아미노산의 아미노 작용기에 알킬기를 도입한 후 추가 단계 반응을 통해 제조한 신규 아미노산 유도체이며, 고체상 펩티드 합성법에 사용되어 보다 우수한 순도와 수율로 다양한 종류의 펩티드를 합성할 수 있는 다음 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체와 이의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112006077828776-PAT00001
2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐기, 아미노산, 펩티드, 고체상 합성

Description

2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 Ｎ-알킬 아미노산 유도체와 이의 제조방법{Amino acid derivatives substituted N-alkyl,N-Nsc group, and process for preparing thereof}
본 발명은 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬-아미노산 유도체와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl)와 아미노산 알킬에스터을 반응시켜 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-아미노산 알킬에스터(Ntc-아미노산 알킬에스터)를 합성한 후에 아미노산의 아미노 작용기에 알킬기를 도입한 후 추가 단계 반응을 통해 제조한 신규 아미노산 유도체이며, 고체상 펩티드 합성법에 사용되어 보다 우수한 순도와 수율로 다양한 종류의 펩티드를 합성할 수 있는 다음 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체와 이의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112006077828776-PAT00002
상기 화학식 1에서, R1는 C1∼C6의 알킬작용기 또는 치환된 알킬 작용기를 나타내고, R2은 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1∼C6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며, 이때 치환기는 -OR, -Ph 또는 -PhR을 나타내고; R은 C1∼C6의 알킬 작용기를 나타낸다.
근년에 펩티드 및 펩티드 분절법의 고체상 합성법에서 사용된 아미노산의 보호를 위해 플루오레닐메톡시카르보닐기(Fmoc)/t-부틸기(-tBu), 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐기(Nsc)/t-부틸기(-tBu)를 이용한 합성법이 사용되어지고 있으며 또한, 아미노산의 아미노 작용기에 methyl 작용기가 첨가된 다양한 펩타이드가 합성되고 있는데 이러한 methyl 작용기의 소수성은 펩타이드의 구조에 영향을 주어 새로운 성질을 가지는 펩타이드를 합성할 수 있다.
하지만, 상기한 N-methyl-아미노산의 보호기로서 Boc는 탈보호(deprotection) 과정에서 고농도의 트리플루오르아세트산(TFA)을 장시간 사용하여야 하고, 이러한 탈보호 과정에서는 TFA 산 촉매에 의한 부반응이 발생하는 문제점이 있다. 이에, 사용된 측쇄기의 산 안정성을 낮추고 탈보호 과정에서의 부반응을 최소화하기 위하여 보다 다양한 조건의 탈보호 방법이 개발되었으나 그리 만족할 만한 수준은 아니었다.
또한, 이미 Fmoc-N-methyl-아미노산 유도체가 개발되어 몇몇 펩티드 합성에 사용되어서는 우수한 효과가 있는 것으로 보고되고 있으나, Fmoc-아미노산 유도체가 고체상 펩티드 합성에 우수한 효과를 나타냄에도 불구하고, 일부 Fmoc이 가지는 소수성(hydrophobicity)에 따른 낮은 용해도에 의해 난구조 펩티드 합성에서 낮은 축합 수율을 나타내는 문제점이 있고 매우 고가라는 단점으로 인하여 펩타이드 합성에 있어 제한점을 가지고 있다.
이에 반하여, 본 발명에서 합성하여 신규 아미노산 유도체의 주골격을 구성하게 되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐(Nsc)은 니트로기와 설포닐기의 구조적 특성에 기인하여 아미노산의 용해도 증가와 펩티드 사슬 사이의 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)을 억제하는 역할을 한다. 또한, 자동화 시스템 하에서 Fmoc에 비해 Nsc의 안정성[Yeon-Sun Lee et al., proceeding of the 16th APS, 1999]이 탁월하여 긴 사슬의 펩티드 합성반응에 매우 유리한 이점을 가지고 있다.
상기한 바와 같은 사실에 입각하여, 본 발명자들은 아미노산의 아미노 작용기에 소수성을 가지는 알킬기와 염기 불안정성인 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐(Nsc)기를 도입하며, 그리고 아미노산의 C-말단에는 유리 카르복시산(free COOH)이 위치하도록 하는 새로운 구조의 아미노산 유도체를 합성함으로써 본 발명은 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 주쇄를 구성하는 Nsc의 구조적 안정성에 의하여 고체상 합성법에 의한 소수성 펩티드 합성이 가능하면서도 고체상 펩티드 합성과정에서의 탈보호 반응이 용이하여 보다 우수한 순도와 수율로 다양한 구조의 펩티드를 합성할 수 있는, 신규 아미노산 유도체와 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체를 그 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112006077828776-PAT00003
상기 화학식 1에서, R1는 C1∼C6의 알킬작용기 또는 치환된 알킬 작용기를 나타내고, R2은 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1～C6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며, 이때 치환기는 -OR, -Ph 또는 -PhR을 나타내고; R은 C1～C6의 알킬 작용기를 나타낸다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 펩티드 사슬의 소수특성을 증가시키고 아미노산의 용해도를 증가시키는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐기(Nsc)와 알킬작용기가 아미노산의 N-알파 위치에 결합되어 있는 구조에 기인하여 고체상 합성법에 의한 소수성 펩티드 합성이 가능함은 물론이고, 펩타이드의 합성에 있어 쉽게 제거될 수 있는 아미노 보호기인 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐기(Nsc)를 사용하여 다양한 구 조를 가지는 펩티드를 보다 우수한 순도와 수율로 합성할 수 있는 새로운 아미노산 유도체에 관한 것이다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체의 제조방법을 포함하는바, 제조방법은 다음 반응식 1에서 나타낸 것과 같다.
[반응식 1]
Figure 112006077828776-PAT00004
상기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체의 제조방법은 다음 화학식 3으로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드("Ntc-Cl")와 화학식 2로 표시되는 아미노산 알킬 에스테르 단분자를 반응시킨 다음, 화학식 4로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-아미노산 에스테르("Ntc-아미노산 에스테르")를 합성하는 과정과, 상기에서 제조한 화학식 4로 표시되는 Ntc-아미노산 에스테르의 아미드작용기에 알킬기를 도입한 후(화학식 5)에 에스테르를 가수분해하여 다음 화학식 6으로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-N-알킬 아미노산("Ntc-N-알킬 아미노산")을 제조하는 과정과, 그리고 상기에서 제조한 화학식 6으로 표시되는 Ntc-N-알킬 아미노산의 설포닐화 반응을 통하여 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 과정이 포함된다.
상기 반응식 1에서, R1 및 R2은 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, R3는 C1∼C6의 알킬작용기이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl)와 상기 화학식 2로 표시되는 아미노산 알킬에스터는 알칼리금속 또는 알칼리 토금속염의 염기와 통상적으로 사용되는 유기용매 존재하에서 실온 또는 용매 환류온도 조건으로 대략 1∼ 3시간 정도 반응시킨다. 바람직하기로는, 염기로서 탄산칼륨 수용액을 사용하고, 용매로서 아세토니트릴을 사용하는 것이며, 이러한 조건하에서 반응은 실온에서 2시간 정도만에 완료된다.
에스테르화 반응, 가수분해 반응, 설폰화 반응은 공지 방법에 준하여 수행한다. 예컨대, 에스테르화 반응은 메탄올 용매하에서 사이오닐 클로라이드 (SOCl2)의 적가로 실온에서 3일 반응 또는 환류온도 조건하에서 5∼6 시간 반응을 수행한다. 아미드의 알킬화 반응은 DMF 또는 THF 용매하에서 강염기(NaH 또는 알칼리 t-부톡사이드) 존재하에서 할로겐화 알킬을 첨가하여 이루어진다. 가수분해 반응은 테트라하이드로퓨란 (THF), 물 또는 메탄올 용매하에서 10% 수산화나트륨(NaOH)의 적가로 실온에서 2시간 반응 수행한다. 설폰화 반응은 메탄올 또는 아세톤 용매와 얼음물하에서 0.3M Na2MoO4와 과산화수소의 적가 후 40℃에서 2∼3시간 반응 수행한다.
상기한 바와 같은 제조방법 결과로 합성한 상기 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체는 고체상 합성법에 의한 다양한 소수성 구조의 펩티드를 합성하는데 유용하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시 예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예 1: N α - Nsc α -N-Me-L-알라닌 (" Nsc -N-Me-Ala-OH")의 합성
(1) HCl·H-Ala-OMe의 합성
1.0 당량(200 mmol)의 알라닌을 150 mL의 메탄올에 넣고 여기에 얼음물 하에서 1.4 당량의 티오닐 클로라이드(SOCl2)를 조심스럽게 조금씩 적가한 후 환류하였다. 6시간 반응 후 메탄올을 감압 증류하고 여기에 디에틸에테르를 첨가하여 충분 히 세척 여과 건조하였다(HCl·H-Ala-OMe).
(2) Ntc-Ala-OMe의 합성
상기에서 합성한 HCl·H-Ala-OMe 고체 1.0 당량(183 mmol)을 아세토니트릴 200 mL에 녹이고, 여기에 2.2 당량의 트리에틸아민을 첨가한 후 얼음물 하에서 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl) 1.0 당량을 아세토니트릴에 녹이고 조금씩 적가한 후 2시간 정도 교반 반응하였다. 반응 종료 후 아세토니트릴을 감압 증류하여 오일화하고 여기에 물과 에틸아세테이트를 첨가하여 완전히 용해시켰다. 얼음물 하에서 3M 염산 수용액으로 산성화하고, 추출된 유기층을 충분히 물과 소금물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 유기층을 오일 형태로 감압 증류한 후 소량의 에틸아세테이트와 n-헥산으로 재결정하였다(Ntc-Ala-OMe).
TLC: Rf 0.44(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(3) Ntc-N-Me-Ala-OMe의 합성
상기 (2)에서 합성한 Ntc-Ala-OMe 고체 1.0 당량(157mmol)을 THF 60mL에 녹인 뒤 얼음물 하에서 1.5당량의 NaH를 THF에 분산하여 천천히 적가한 후 20분간 교반한다. 1.5 당량의 CH3I를 반응물에 천천히 가한 뒤 상온에서 12시간 반응시킨 후 1M 염산 수용액을 가하여 반응을 종결한다. THF를 증류하여 제거한 후 물과 에틸아세테이트를 이용하여 추출한 뒤 유기층을 Na2SO4를 이용하여 수분을 제거하고 EA를 증류하여 오일형태의 Ntc-N-Me-Ala-OMe를 얻었다.
TLC: Rf 0.67(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(4) Ntc-N-Me-Ala-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Ala-OMe 오일 1.0 당량(97 mmol)을 메탄올(100mL)에 완전히 녹이고, 얼음물 하에서 2.0 당량의 10% 수산화나트륨 수용액을 조금씩 적가한 후 상온에서 반응하였다. 반응 종료 후 1M 염산 수용액을 사용하여 pH 4로 조절 후 메탄올을 증류한 후 에틸아세테이트를 첨가하여 유기층을 분리 후 충분한 물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 이어서 유기층을 감압 증류하고 디에틸에테르로 재결정하였다(Ntc-N-Me-Ala-OH).
TLC: Rf 0.65(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(5) Nsc-N-Me-Ala-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Ala-OH 고체 1.0 당량을 80 mL의 아세톤 및 0.3M Na2MoO4에 녹이고 얼음물 하에서 과산화수소를 조금씩 적가 교반하였다. 약 3시간 정도 반응 후 감압 증류하고 물과 에틸아세테이트를 첨가하고 얼음물 하에서 조심스럽게 0.1M 염산 수용액으로 산성화(< pH 4) 하였다. 유기층을 물과 소금물로 충분히 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과한 후 감압 증류하고 소량의 에틸아세테이트에 녹이고 디에틸에테르로 재결정하여 Nsc-N-Me-Ala-OH를 얻었다.
m.p: 140∼142 ℃
Yield : 43%
TLC: Rf 0.64(클로로포름/메탄올/아세트산=90/10/3 부피비)
HPLC: Rt 25.4(20∼80% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
실시 예 2: N α - Nsc α -N-Me-L-발린 (" Nsc -N-Me-Val-OH")의 합성
(1) HCl·H-Val-OMe의 합성
1.0 당량(200 mmol)의 발린을 150 mL의 메탄올에 넣고 여기에 얼음물 하에서 1.4 당량의 티오닐 클로라이드(SOCl2)를 조심스럽게 조금씩 적가한 후 환류하였다. 12 시간 반응 후 메탄올을 감압 증류하고 여기에 디에틸에테르를 첨가하여 충분히 세척 여과 건조하였다(HCl·H-Val-OMe).
(2)Ntc-Val-OMe의 합성
상기에서 합성한 HCl·H-Val-OMe 고체 1.0 당량(195 mmol)을 아세토니트릴 500 mL에 녹이고, 여기에 2.2 당량의 트리에틸아민을 첨가한 후 얼음물 하에서 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl) 1.0 당량을 아세토니트릴에 녹이고 조금씩 적가한 후 3 시간 정도 교반 반응하였다. 반응 종료 후 아세토니트릴을 감압 증류하여 오일화하고 여기에 물과 에틸아세테이트를 첨가하여 완전히 용해시켰다. 얼음물 하에서 3M 염산 수용액으로 산성화하고, 추출된 유기층을 충분히 물과 소금물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 유기층을 오일 형태로 감압 증류한 후 소량의 에틸아세테이트와 n-헥산으로 재결정하였다(Ntc-Val- OMe).
TLC: Rf 0.46(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(3) Ntc-N-Me-Val-OMe의 합성
상기 (2)에서 합성한 Ntc-Val-OMe 고체 1.0 당량(175 mmol)을 THF 50mL에 녹인 뒤 얼음물 하에서 1.5당량의 NaH를 THF에 분산하여 천천히 적가한 후 20분간 교반한다. 1.5 당량의 CH3I를 반응물에 천천히 가한 뒤 상온에서 12시간 반응시킨 후 1M 염산 수용액을 가하여 반응을 종결한다. THF를 증류하여 제거한 후 물과 에틸아세테이트를 이용하여 추출한 뒤 유기층을 Na2SO4를 이용하여 수분을 제거하고 EA를 증류하여 오일형태의 Ntc-N-Me-Val-OMe를 얻었다.
TLC: Rf 0.68(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(4) Ntc-N-Me-Val-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Ala-OMe 오일 1.0 당량(80 mmol)을 메탄올(100mL)에 완전히 녹이고, 얼음물 하에서 2.0 당량의 10% 수산화나트륨 수용액을 조금씩 적가한 후 상온에서 반응하였다. 반응 종료 후 1M 염산 수용액을 사용하여 pH 4로 조절 후 메탄올을 증류한 후 에틸아세테이트를 첨가하여 유기층을 분리 후 충분한 물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 이어서 유기층을 감압 증류하고 디에틸에테르로 재결정하였다(Ntc-N-Me-Val-OH).
TLC: Rf 0.65(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(5) Nsc-N-Me-Val-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-VAl-OH 고체 1.0 당량을 80 mL의 아세톤 및 0.3M Na2MoO4에 녹이고 얼음물 하에서 과산화수소를 조금씩 적가 교반하였다. 약 3시간 정도 반응 후 감압 증류하고 물과 에틸아세테이트를 첨가하고 얼음물 하에서 조심스럽게 0.1M 염산 수용액으로 산성화(<pH 4) 하였다. 유기층을 물과 소금물로 충분히 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과한 후 감압 증류하고 소량의 에틸아세테이트에 녹이고 디에틸에테르로 재결정하여 Nsc-N-Me-Ala-OH를 얻었다.
m.p: 139∼141 ℃
Yield : 35%
TLC: Rf 0.63(클로로포름/메탄올/아세트산=90/10/3 부피비)
HPLC: Rt 26.5(20∼80% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
실시 예 3: N α - Nsc α -N-Me-L-루이신 (" Nsc -N-Me-Leu-OH")의 합성
(1) HCl·H-Leu-OMe의 합성
1.0 당량(200 mmol)의 루이신을 150 mL의 메탄올에 넣고 여기에 얼음물 하에서 1.4 당량의 티오닐 클로라이드(SOCl2)를 조심스럽게 조금씩 적가한 후 환류하였다. 12 시간 반응 후 메탄올을 감압 증류하고 여기에 디에틸에테르를 첨가하여 충 분히 세척 여과 건조하였다(HCl·H-Leu-OMe).
(2) Ntc-Leu-OMe의 합성
상기에서 합성한 HCl·H-Leu-OMe 고체 1.0 당량(190 mmol)을 아세토니트릴 500 mL에 녹이고, 여기에 2.2 당량의 트리에틸아민을 첨가한 후 얼음물 하에서 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl) 1.0 당량을 아세토니트릴에 녹이고 조금씩 적가한 후 상온에서 3 시간 정도 교반 반응하였다. 반응 종료 후 아세토니트릴을 감압 증류하여 오일화하고 여기에 물과 에틸아세테이트를 첨가하여 완전히 용해시켰다. 얼음물 하에서 3M 염산 수용액으로 산성화하고, 추출된 유기층을 충분히 물과 소금물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 유기층을 오일 형태로 감압 증류한 후 소량의 에틸아세테이트와 n-헥산으로 재결정하였다(Ntc-Leu-OMe).
TLC: Rf 0.50(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(3) Ntc-N-Me-Leu-OMe의 합성
상기 (2)에서 합성한 Ntc-Leu-OMe 고체 1.0 당량(170 mmol)을 THF 50mL에 녹인 뒤 얼음물 하에서 1.5당량의 NaH를 THF에 분산하여 천천히 적가한 후 20분간 교반한다. 1.5 당량의 CH3I를 반응물에 천천히 가한 뒤 상온에서 12시간 반응시킨 후 1M 염산 수용액을 가하여 반응을 종결한다. THF를 증류하여 제거한 후 물과 에틸아세테이트를 이용하여 추출한 뒤 유기층을 Na2SO4를 이용하여 수분을 제거하고 EA를 증류하여 오일형태의 Ntc-N-Me-Leu-OMe를 얻었다.
TLC: Rf 0.79(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(4) Ntc-N-Me-Leu-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Ala-OMe 오일 1.0 당량(83 mmol)을 메탄올(100mL)에 완전히 녹이고, 얼음물 하에서 2.0 당량의 10% 수산화나트륨 수용액을 조금씩 적가한 후 상온에서 반응하였다. 반응 종료 후 1M 염산 수용액을 사용하여 pH 4로 조절 후 메탄올을 증류한 후 에틸아세테이트를 첨가하여 유기층을 분리 후 충분한 물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 이어서 유기층을 감압 증류하고 디에틸에테르로 재결정하였다(Ntc-N-Me-Leu-OH).
TLC: Rf 0.75(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(5) Nsc-N-Me-Leu-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Leu-OH 고체 1.0 당량을 80 mL의 아세톤 및 0.3M Na2MoO4에 녹이고 얼음물 하에서 과산화수소를 조금씩 적가 교반하였다. 약 3시간 정도 반응 후 감압 증류하고 물과 에틸아세테이트를 첨가하고 얼음물 하에서 조심스럽게 0.1M 염산 수용액으로 산성화(<pH 4) 하였다. 유기층을 물과 소금물로 충분히 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과한 후 감압 증류하고 소량의 에틸아세테이트에 녹이고 디에틸에테르로 재결정하여 Nsc-N-Me-Leu-OH를 얻었다.
m.p: 128∼130 ℃
Yeild : 41%
TLC: Rf 0.72(클로로포름/메탄올/아세트산=90/10/3 부피비)
HPLC: Rt 27.8(20∼80% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
실시 예 4: N α - Nsc α -N-Me-L-페닐알라닌 (" Nsc -N-Me- Phe -OH")의 합성
(1) HCl·H-Phe-OMe의 합성
1.0 당량(200 mmol)의 페닐알라닌을 150 mL의 메탄올에 넣고 여기에 얼음물 하에서 1.4 당량의 티오닐 클로라이드(SOCl2)를 조심스럽게 조금씩 적가한 후 환류하였다. 6시간 반응 후 메탄올을 감압 증류하고 여기에 디에틸에테르를 첨가하여 충분히 세척 여과 건조하였다(HCl·H-Phe-OMe).
(2) Ntc-Phe-OMe의 합성
상기에서 합성한 HCl·H-Phe-OMe 고체 1.0 당량(190 mmol)을 아세토니트릴 500 mL에 녹이고, 여기에 2.2 당량의 트리에틸아민을 첨가한 후 얼음물 하에서 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드(Ntc-Cl) 1.0 당량을 아세토니트릴에 녹이고 조금씩 적가한 후 3 시간 정도 교반 반응하였다. 반응 종료 후 아세토니트릴을 감압 증류하여 오일화하고 여기에 물과 에틸아세테이트를 첨가하여 완전히 용해시켰다. 얼음물 하에서 3M 염산 수용액으로 산성화하고, 추출된 유기층을 충분히 물과 소금물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 유기층을 오일 형태로 감압 증류한 후 소량의 MC와 n-헥산으로 재결정하였다(Ntc-Phe-OMe).
TLC: Rf 0.53(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(3) Ntc-N-Me-Phe-OMe의 합성
상기 (2)에서 합성한 Ntc-Phe-OMe 고체 1.0 당량(160 mmol)을 THF 50mL에 녹인 뒤 얼음물 하에서 1.5당량의 NaH를 THF에 분산하여 천천히 적가한 후 20분간 교반한다. 1.5 당량의 CH3I를 반응물에 천천히 가한 뒤 상온에서 12시간 반응시킨 후 1M 염산 수용액을 가하여 반응을 종결한다. THF를 증류하여 제거한 후 물과 에틸아세테이트를 이용하여 추출한 뒤 유기층을 Na2SO4를 이용하여 수분을 제거하고 EA를 증류하여 오일형태의 Ntc-N-Me-Phe-OMe를 얻었다.
TLC: Rf 0.85(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(4) Ntc-N-Me-Phe-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Phe-OMe 오일 1.0 당량(76mmol)을 메탄올(100mL)에 완전히 녹이고, 얼음물 하에서 2.0 당량의 10% 수산화나트륨 수용액을 조금씩 적가한 후 상온에서 반응하였다. 반응 종료 후 1M 염산 수용액을 사용하여 pH 4로 조절 후 메탄올을 증류한 후 에틸아세테이트를 첨가하여 유기층을 분리 후 충분한 물로 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과하였다. 이어서 유기층을 감압 증류하고 디에틸에테르로 재결정하였다(Ntc-N-Me-Phe-OH).
TLC: Rf 0.83(클로로포름/메탄올/아세트산=95/5/3 부피비)
(5) Nsc-N-Me-Phe-OH의 합성
상기에서 합성한 Ntc-N-Me-Phe-OH 고체 1.0 당량을 80 mL의 아세톤 및 0.3M Na2MoO4에 녹이고 얼음물 하에서 과산화수소를 조금씩 적가 교반하였다. 약 3시간 정도 반응 후 감압 증류하고 물과 에틸아세테이트를 첨가하고 얼음물 하에서 조심스럽게 0.1M 염산 수용액으로 산성화(<pH 4) 하였다. 유기층을 물과 소금물로 충분히 세척하고 황산나트륨으로 건조 여과한 후 감압 증류하고 소량의 에틸아세테이트에 녹이고 디에틸에테르로 재결정하여 Nsc-N-Me-Phe-OH를 얻었다.
m.p: 145∼147 ℃
Yeild : 32%
TLC: Rf 0.79(클로로포름/메탄올/아세트산=90/10/3 부피비)
HPLC: Rt 29.3(20∼80% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
실험 예 1: Cyclic-(N-Me-Val- Arg - Gly -Asp- dPhe )
상기 실시 예에서 합성한 Nsc-N-Me-아미노산을 이용하여 아래와 같은 펩티드 합성에 응용하였다.
Cyclic-(N-Me-Val-Arg-Gly-Asp-dPhe)
위 펩타이드는 고체상 펩티드 합성법에 의해 합성되었으며, 사용한 수지는 2-클로로트리틸 레진이며, 합성된 펩티드는 HPLC와 Maldi-Tof mass를 이용하여 분석하였다.
2-클로로트리틸 레진(2-Chlorotrityl chloride resin(Bead TechTM): 1% DVB crosslinked: 100∼200 mesh; 1.3 mmol/g)에 첫번째 아미노산인 Nsc-Phe-OH 결합시키고, 1% 1,8-디아자바이싸이클로[5.4.0]운뎃-7-엔(DBU)에 20% 피페리딘이 포함된 디메틸포름아미드(DMF) 용액으로 Nsc를 탈보호 처리하였다. 이때 레진 g당 결합된 아미노산의 용량은 0.65 mmol이었다.
이 후 축합에 사용되어지는 Nsc-아미노산과 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트 (Bop), N-하이드록시벤조트리아졸 (HOBt)는 1.3 배수를 사용하였고, 디이소프로필에틸아민 (DIPEA)는 3 배수 사용하였다. 축합 반응 시 디메틸포름아미드 (DMF) 용매 하에서 1시간 실온에서 반응하고 디메틸포름아미드 (DMF)로 세척하였다. 또한 각 아미노산 축합 후 Nsc 탈보호는 1% 1,8-디아자바이싸이클로[5.4.0]운뎃-7-엔 (DBU)에 20% 피페리딘이 포함된 디메틸포름아미드(DMF) 용액으로 20분씩 반응하고 세척하였다.
목적하는 펩티드를 합성한 후 마지막으로 보호기와 레진을 제거한 다음, 고리화 반응을 통해 목적하는 펩타이드를 합성하였다.
순도 : 78%
수율 : 82%
HPLC: Rt 18.9(0∼100% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
실험 예 2: Ac- Lys -N-Me-Leu-Val-N-Me- Phe - Phe - NH 2
Link Amide AM-Resin(Nova Biochem, capacity 0.86mmol/g, 200∼400 mesh)을 20% Piperidine/DMF 용액을 이용하여 아미노 보호기인 Fmoc을 제거한 후 첫 번째 아미노산인 Nsc-Phe-OH 및 coupling 시약을 이용하여 반응하였다. 이 후 축합에 사용되어지는 Nsc-아미노산과 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메틸아미노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트 (Bop), N-하이드록시벤조트리아졸 (HOBt)는 1.3 배수를 사용하였고, 디이소프로필에틸아민 (DIPEA)는 3 배수 사용하였다. 축합 반응 시 디메틸포름아미드 (DMF) 용매 하에서 1시간 실온에서 반응하고 디메틸포름아미드 (DMF)로 세척하였다. 또한 각 아미노산 축합 후 Nsc 탈보호는 1% 1,8-디아자바이싸이클로[5.4.0]운뎃-7-엔 (DBU)에 20% 피페리딘이 포함된 디메틸포름아미드(DMF) 용액으로 20분씩 반응하고 세척하였다. 마지막 아미노산 유도체인 Nsc-Lys(Boc)-OH를 축합 반응한 다음 Nsc 보호기를 제거하고 산무수물을 반응하여 아세틸기를 도입하였다.
마지막으로 탈루한 다음 에테르에 분산하여 여과하여 펩타이드를 합성하였다.
순도 : 85%
수율 : 87%
HPLC: Rt 23.4(0∼100% 0.1% TFA in ACN for 40min, XTerraTMRP18, 5㎛, 4.6× 250mm)
이를 통해 본 발명에 따른 신규 아미노산 유도체의 유용성을 충분히 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체는 주쇄를 구성하는 Nsc의 구조적 안정성에 의하여 고체상 합성법에 의한 긴 사슬의 펩티드 합성이 가능하면서도, 고체상 펩티드 합성과정에서의 탈보호 반응이 용이하여 보다 우수한 순도와 수율로 다양한 구조의 펩티드를 합성할 수 있게 되었다.

Claims (3)

  1. 다음 화학식 1로 표시되는 것임을 특징으로 하는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 아미노산 유도체.
    [화학식 1]
    Figure 112006077828776-PAT00005
    상기 화학식 1에서,
    R1는 C1∼C6의 알킬작용기 또는 치환된 알킬 작용기를 나타내고, R2은 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1∼C6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며, 이때 치환기는 -OR, -Ph 또는 -PhR을 나타내고; R은 C1∼C6의 알킬 작용기를 나타낸다.
  2. 다음 반응식에서 화학식 3으로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐 클로라이드("Ntc-Cl")와 다음 화학식 2로 표시되는 아미노산 알킬 에스테르 단분자를 반응시켜 다음 화학식 4로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-아미노산 에스테르("Ntc-아미노산 에스테르")를 합성하는 과정과 화학식 5로 표시되는 Ntc-아미노산 에스테르의 아미드 위치에 알킬작용기(R1)를 도입한 후에 에스 테르 가수분해하여 다음 화학식 6으로 표시되는 2-(4-니트로페닐)사이오에톡시카르보닐-N-알킬아미노산("Ntc-N-알킬 아미노산")을 제조하는 과정과, 그리고 화학식 6으로 표시되는 Ntc-N-알킬 아미노산을 설포닐화 반응하여 다음 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체를 합성하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
    [반응식]
    Figure 112006077828776-PAT00006
    상기 반응식에서,
    R1는 C1∼C6의 알킬작용기 또는 치환된 알킬 작용기를 나타내고, R2은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1∼C6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며, 이때 치환기는 -OR, -Ph 또는 -PhR을 나타내고; R은 C1∼C6의 알킬 작용기를 나타낸다.
  3. 다음 화학식 1로 표시되는 2-(4-니트로페닐)설포닐에톡시카르보닐 치환된 N-알킬 아미노산 유도체가 결합되어 있는 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 고체상 펩티드 합성법
    [화학식 1]
    Figure 112006077828776-PAT00007
    상기 화학식 1에서,
    R1는 C1∼C6의 알킬작용기 또는 치환된 알킬 작용기를 나타내고, R2은 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1∼C6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며, 이때 치환기는 -OR, -Ph 또는 -PhR을 나타내고; R은 C1∼C6의 알킬 작용기를 나타낸다.
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