KR20120030385A

KR20120030385A - 데가렐릭스의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120030385A
Application number: KR1020117027921A
Authority: KR
Inventors: 헤시앙 장; 젠스 폼스가르드; 군나르 스테르케어
Original assignee: 폴리펩타이드 라보라토리즈 에이/에스
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2012-03-28
Also published as: KR101621725B1; NZ595888A; AU2010241171A1; HK1167865A1; EP2421887A1; HUE025732T2; SG175744A1; DK2421887T3; PL2421887T3; EP2421887B1; WO2010121835A1; ZA201107709B; JP2012529425A; RU2515555C2; JP5850458B2; CA2759255A1; IL215846A; CN102428097B; CA2759255C; RU2011142266A

Abstract

(고상 지지체)-NH₂ 상에 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌) 유사체의 함량이 0.3 중량% 이하인 데가렐릭스의 단계적인 합성 방법은, α-아미노기가 Fmoc로 보호된 아미노산이나 펩타이드의 용액을 제공하는 단계; 상기 아미노산 또는 펩타이드의 카르복시기와 (고상 지지체)-NH₂ 간에 펩타이드 결합을 형성시키기 위한 시약의 존재 하에, 상기 지지체에 상기 용액을 접촉시키는 단계; 상기 지지체에, 유기 염기, 특히 피페리딘을 유기 용매 중에서 접촉시킴으로써, Fmoc를 제거하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 고순도의 데가렐리스 및 데가렐릭스의 합성에 있어서의 Fmoc의 용도를 개시한다.

Description

데가렐릭스의 제조 방법{METHOD FOR THE MANUFACTURE OF DEGARELIX}

본 발명은 합성 펩타이드, 특히 데카펩타이드인 데가렐릭스의 제조 방법에 관한 것이다.

펩타이드의 합성에 이용가능한 공지된 다수의 방법들이 있다. 고전적인 방법은, 다량의 펩타이드 제조에 바람직한 방법인 액상 펩타이드 합성(LPPS)이다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 다른 펩타이드 합성 방법은 고상 펩타이드 합성(SPPS)으로, 이 방법에서는 합성 중인 펩타이드 쇄는 고상 지지체 상의 수지에 원하는 길이와 서열이 되어 절단되기 전까지 공유 결합으로 부착되어 있게 된다. 이 방법에서, 합성 중인 펩타이드에서의 바람직한 새로운 펩타이드 결합 형성과는 구분되는 다른 반응이, 조합된 아미노산들의 반응성 측쇄에서 발생되지 않도록 하기 위해, 상기 측쇄는 보호되어야 한다. 또한, 추가되는 아미노산들 간의 부반응 뿐만 아니라 각 단계에서 아미노산이 복수개로 조합되는 것을 방지하기 위해, 추가되는 아미노산들도 통상적으로 α-아미노 보호된다. 따라서, 합성은, 고상 부착된 펩타이드의 α-아민을 탈보호시킨 후 한개의 α-아미노 보호된 아미노산 유닛과 커플링시키는, 반복되는 사이클들을 구성하는 하나의 사이클이다.

데가렐릭스는 전립선암의 치료에 사용되는 GnRH 길항제이다. 데가렐릭스는 즉각적인 활성을 나타내며, 고나도트로핀, 테스토스페론 및 전립선 특이 항원(PSA)을 억제한다. 데가렐릭스는 식: Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-4Aph(Hor)-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂로 표시되는 합성 데카펩타이드이다.

데가렐릭스의 아미노 말단에서 5번째 아미노산 모이어티는 비천연 아미노산 Aph(L-hor)이다. 이 Aph(L-Hor)는 (L-하이드로오로틸)-4-아미노-페닐알라닌이다. 당해 기술 분야(Koedjikov, A. H. et. al., J. Chem. Soc. Perkin, Trans. 2, 1984, pages 1077-1081; Kaneti, J. et. al., Org. Biomol. Chem., 2004, pages 1098-1103)에서는, 디하이드로우라실 모이어티를 포함하는 화합물이, 염기성 조건에서, 히단토인 모이어티를 포함하는 화합물로 재배열되는 과정을 거치는 것으로 알려져 있다. Aph/(L-Hor)에 대한 재배열은 아래에서 설명한다(상단 좌측: 디하이드로우라실 모이어티 N-4(L-하이드로오로틸아미노)-페닐알라닌 I, R = -CH₂CHNH₂COOH; 하단 우측: 히단토인 모이어티 II, N-4-[2-(5-히단토일)-아세틸)-페닐알라닌).

II

재배열에서, 디하이드로우라실 모이어티 I은 히단토인 모이어티 II로 변환된다.

재배열에서와 같이, 디하이드로우라실의 일종인 4Aph(L-Hor)의 L-Hor 모이어티도 염기성 조건이 적용되는 데가렐릭스 제조 공정 중에 생겨나는 것으로 예상된다. 이는, α-아미노기 Fmoc-보호된 말단 4Aph(Hor)를 포함하는 펩타이드 합성 중간체를 NaOH 또는 유기 염기 디사이클로헥실 아민(DCHA)과 접촉시킴으로써, 출원인이 검증하였다. 생성되는 탈보호 산물 중에, 대응되는 히단토인 재배열 산물이 최대 수 %로 오염되어 있는 것으로 확인되었다. 즉, 데가렐릭스의 합성 중에, 염기성 조건 하 탈보호시, 중간 산물인 Fmoc-4Aph(Hor)-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-수지가 일부 Fmoc-X-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-수지(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌임)로 재배열될 것으로 예상할 수 있다. 결론적으로, Fmoc-4Aph(Hor)-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-수지를 거쳐 수득되는 데가렐릭스 산물에는, 상당량의 Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂가 오염될 수 있을 것으로 예상할 수 있다. 데가렐릭스는 인간에게 투여되는 약물의 활성 성분이다. 따라서, 산물내 임의의 불순물의 오염율은 0.3%를 초과해서는 안된다. 즉, 인간 섭취용으로 적합한 데가렐릭스에는, 히단토인 부산물의 함량이 0.3 중량% 보다 높을 수 없다. 히단토인-모이어티를 포함하는 부산물은 구조적으로 데가렐릭스와 매우 유사하기 때문에, 이들을 분리하기 어렵다. 분리를 시도하더라도, 상당량의 산물 손실로 이어질 것으로 보인다. 그래서, 보호기 Fmoc가 사용되는 약학-등급의 데가렐릭스를 제조하는 공정에서는 염기성 조건은 피해야한다.

데가렐릭스의 합성에 대해서는 US 5925730 A에 기술되어 있다. 이러한 합성에서 바람직하며 모든 실험들에서 사용되는, α-아미노 보호기는, tert-부틸옥시-카르보닐기(Boc)이다. 또한, 플루오레닐메틸옥시카르보닐기(Fmoc)와 같이 잘 알려져 있는 매우 다양한 다른 보호기들도 이러한 목적용으로 언급되어 있다.

Boc기를 사용할 때의 이점은, 이에 의해 보호되는 α-아미노기를 트리플루오로아세트산(TFA)을 이용한 표준적인 처리에 의해 산성 조건 하에 블록킹을 해체시킬 수 있다는 것이다.

TFA를 사용할 때의 문제점은 TFA가 인간에게 고독성이어서 제조 공정에 참여하는 사람들을 위험하게 한다는 것이다. TFA를 사용할 때의 다른 문제점은 환경적인 독성으로 인해, 처리 비용이 많이 들거나, 또는 부적절하게 처리하게 되면, 환경을 오염시킨다는 것이다.

본 발명의 과제는, 인간 건강에 위험이 되지 않는, 특히 US 5925730 A에 기술된 방법 보다는 인간 건강에 덜 유해한, 데가렐릭스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는, 환경에 위험이 되지 않는, 특히 US 5925730 A에 기술된 방법 보다는 환경에 덜 유해한, 데가렐릭스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 과제는, 당해 기술 분야에 공지된 방법 보다는 비용이 더 적게드는, 데가렐릭스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 과제들은 아래에 후술되는 본 발명의 개요, 실시예 형태로 기술된 바람직한 다수의 구현예들과 첨부된 청구항들로부터 명확해지게 될 것이다.

본 발명자들은, 약학 순도의 데가렐릭스를 α-아미노 보호기로서 Fmoc를 이용하여 고상 합성에 의해 제조할 수 있다는 것을 예기치 않게 발견하게 되었다. "약학 순도"는 산물에 임의의 한가지 불순물이 0.3 중량%를 초과하는 양으로 함유되어 있지 않다는 것을 의미한다. 예상외로, Aph(L-Hor) 모이어티는, 염기성 조건 하에 몇번의 Fmoc 보호 및 탈보호 사이클을 거치지만, 고상 합성 중에 재배열되지 않는다.

Fmoc α-아미노-보호된 아미노산을 수지에 결합시킨 다음. 단계적, 순환적 및 서열-의존적인 방식으로 다른 아미노산과 결합시킨다. 각 아미노산 결합 단계 후, Fmoc 보호기를 제거하여 다음 순서의 아미노산을 결합시키기 위한, 탈보호 단계가 뒤따른다. 탈보호는 염기에 의해 달성된다. 바람직하게는, 탈보호시, 염기 피페리딘 또는 알킬-치환된 피페리딘은 유기 매질 중에서 사용된다.

측쇄 보호는, 바람직하게는, 합성 중인 분자의 부반응 및/또는 분기(branching)를 방지하도록, 특히 반응성이거나 불안정한 아미노산의 측쇄 보호를 위해 포함된다. 측쇄 보호기는, 합성 중인 펩타이드가 전장(full length)이 되었을 때 제거한다.

즉, 본 발명은, Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]-아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.3 중량% 이하, 특히 0.1 중량% 이하, 가장 구체적으로는 0.01 중량% 이하인, 데가렐릭스 Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-4Aph(Hor)-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, α-아미노기가 Fmoc로 보호된 아미노산 또는 펩타이드의 용액을 제공하는 단계; 상기 용해된 아미노산 또는 펩타이드의 카르복시기와 상기 지지체에 연결된 상기 아미노기 간에 펩타이드 결합을 형성시키기 위한 시약의 존재 하에, 상기 펩타이드 결합을 형성시키는데 충분한 시간 동안, 상기 지지체와 상기 용액을 접촉시키는 단계; 상기 지지체를 유기 용매 중에서 유기 염기와 접촉시킴으로써 Fmoc를 제거하는 단계를 포함하는, 지지체에 연결된 아미노기를 포함하는 고상 지지체 상에서 단계적인 합성을 포함한다. 바람직한 유기 염기는 피페리딘이다. 다른 바람직한 유기 염기는 C-알킬 치환된 피페리딘, 특히, 2-알킬피페리딘, 3-알킬피페리딘, 2,4-디알킬피페리딘, 2,5-디알킬-피페리딘, 2,6-디알킬피페리딘이며, 이때 알킬은 탄소수 1-6의 분지쇄 또는 직쇄, 특히 메틸 또는 에틸이며, 가장 구체적으로는 메틸이다. 바람직한 용매는 디메틸 포름아미드이다. 다른 바람직한 용매는 디에틸 포름아미드이다. 기타 바람직한 용매는 NMP 또는 DMA이다. 펩타이드 결합을 형성시키기 위한 바람직한 시약은 N,N'-디이소프로필카보디이미드를 포함한다. 지지체에 연결된 아미노기는 지지체에 연결된 데가렐릭스의 단편(fragment)의 α-아미노기가 바람직하다. 또한, Fmoc로 보호되는 펩타이드는 데가렐릭스의 단편이 바람직하다. 바람직한 지지체는 Rink 아미드 AM 수지 및 Rink 아미드 MBHA 수지 중에서 선택된다. 지지체에서 데가렐릭스를 분리시키는 바람직한 방법은 산 처리이다.

본 발명의 바람직한 측면은, Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]-아세틸아미노)-페닐알라닌)를 0.3 중량% 이하로, 특히 0.1 중량% 이하로, 가장 구체적으로는 0.01 중량% 이하로 포함하는, 본 발명의 방법에 따라 제조된 데가렐릭스에 관한 것이다.

본 발명의 다른 바람직한 측면은, Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = (4-[2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)를 0.3 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.1 중량% 이하로, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 이하로 포함하는, 데가렐릭스를 제조하기 위한 고상 합성에서의 Fmoc의 용도에 관한 것이다.

이하, 본 발명은 도면과 실시예에 기술된 바람직한 다수의 구현예들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

약어

4-(2',4'-디메톡시페닐-Fmoc-아미노메틸)-페녹시아세트아미도메틸 폴리스티렌 수지 [Fmoc-Rink 아미드 AM-수지]

4-(2',4'-디메톡시페닐-Fmoc-아미노메틸)-페녹시아세트아미도-4-메틸벤즈하이드릴아민 폴리스티렌 수지 [Fmoc-Rink 아미드-MBHA 수지]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-D-4-클로로페닐알라닌 [Fmoc-D-Phe-(4Cl)-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-D-2-나프틸알라닌 [Fmoc-D-2Nal-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-D-3-피리딜알라닌 [Fmoc-D-3Pal-OH ]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-N(4)-(t-부틸카르바모일)-D-4-아미노페닐알라닌 [Fmoc-D-4Aph(tBuCbm)-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-N(4)-(L-하이드로오로틸)-

4-아미노페닐알라닌 [Fmoc-Aph(L-Hor)-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-루신-OH [Fmoc-L-Leu-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-O-t-부틸-세린 [Fmoc-Ser(tBu)-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-L-프롤린 [Fmoc-Pro-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-D-알라닌 [Fmoc-D-Ala-OH]

9-플루오레닐메틸옥시카르보닐-N(e)-이소프로필-N(ε)-Boc-라이신 [Fmoc-L-ILys(Boc)-OH]

아세토니트릴

2-프로판올 (이소프로판올) (IPA)

에탄올, 99.9% (EtOH)

메탄올 (MeOH)

정제수(Purified water) (물)

에틸 아세테이트 (AcOEt)

아세트산 (AcOH)

암모늄 하이드록사이드 수용액 (Aq. NH₃)

암모늄 아세테이트 (AcONH₄)

아세틸 이미다졸 ---

N-메틸모르폴린 (NMM)

N-메틸피롤리돈 (NMP)

N,N'-디이소프로필카보디이미드 (DIC)

N,N-디메틸포름아미드 (DMF)

N,N-디메틸아세트아미드 (DMA)

디메틸 설폭사이드 (DMSO)

디사이클로헥실 아민 (DCHA)

1-하이드록시벤조트리아졸 (HOBt)

소듐 하이드록사이드 수용액 (Aq. NaOH)

하이드로클로르산 수용액 (Aq. HCl)

인산 (H₃PO₄ )

트리플루오로아세트산 (TFA)

디이소프로필에틸아민 (DIEA)

에탄디티올 (EDT)

이소프로필에틸에테르 (IPE)

공정 관리(In-Process-Control) (IPC)

벤질-옥시카르보닐 (Z)

1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]-운덱-7-엔 (DBU)

실시예 1

데가렐릭스 합성에서의 히단토인의 생성. 데가렐릭스의 제조에서 하이드로오로트기가 히단토인아세틸기로 재배열되는 것은 2 단계들과 2세트의 염기성 조건에서 나타난다.

1차 재배열은 세그먼트 Z-Ser(tBu)-4Aph(Hor)-D-4Aph(tBu-Cbm)-Leu-ILys(Boc)-Pro-D-Ala-NH₂를 염기성 추출하는 동안에 이루어진다. 진한 NaOH 용액을 이용하여 pH를 유기/수성 2상 시스템 중에서 9.1로 조정하였고, 그에 따라 히단토인 유사체가 4.5 중량%로 형성되었다. 이 기전은 2 단계, 즉 (a) 염기성 조건 하에서의 6원 하이드로오로틱 모이어티의 가수분해 및 (b) 이후 산성 염기성 조건 하에서의 5원 히단토인 유사체로의 고리 폐환을 포함하는 것으로 확인되었다.

2차 재배열은 세그먼트 Z-Ser(tBu)-4Aph(Hor)-D-4Aph(tBu-Cbm)-Leu-OH?DCHA의 증발 과정 중에 관찰되었다. 상기한 추출 후, Z -Ser(tBu)-4Aph(Hor)-D-4Aph(tBu-Cbm)-Leu-OH를 에틸 아세테이트 및 2-부탄올의 혼합물에 용해하였다. 세그먼트가 용매 증류 이후의 침전 단계를 수행한 다음에 DCHA 염으로서 분리되기 때문에, DCHA (2.5 eq.)를 첨가하였다. 각각의 배치에서, 히단토인 유사체와 (상기 언급된) 가수분해된 형태 둘다 확인되었다. 히단토인은 다른 산물들과 HPLC에 의해 잘 분리되지 않기 때문에, 정량화가 불가능하였고, 가수분해된 형태는 조합된 산물들의 1.34 중량%의 함량으로 형성되었다. 실험적인 증거에 따르면, 재배열/가수분해된 산물의 양은 본 방법에서 사용되는 DCHA의 양과 관련 있었다.

아래의 실험을 통해, 염기성 조건 하에서의 하이드로오로틱 모이어티의 불안정성에 대한 추가적인 증거를 제공한다. Z-Ser(tBu)-4Aph(Hor)-D-4Aph(tBu-Cbm)-Leu-OH?DCHA (67 mM)를 167 mM (2.5 eq) DCHA로 젖신 2-BuOH에 31℃에서 용해하였다. 25시간 후, 1.3%의 히단토인 유사체와 0.3%의 가수분해된 중간산물이 형성되었다.

실시예 2

DBU/DMF 및 피페리딘/DMF에서의 데가렐릭스의 안정성. 데가렐릭스의 안정성은, SPPS 동안에 Fmoc-기의 제거시 사용되는 조건과 부합되는 조건 하에 평가하였다. 데가렐릭스의 서열에서 5번 아미노산 잔기인 4Aph(Hor)의 측쇄내 하이드로오로틱기는 염기에 민감하며, 히단토인아세틸기로 재배열되는 것으로 알려져 있다. 발명자들에게 공지된 모든 SPPS 공정들은 Boc-화학법을 근간으로 한다.

데가렐릭스 샘플들을 DMF 중의 20% 피페리딘/DMF; 2% DBU 및 DMF 중의 2% DBU + 5% 물 중에 각각 용해하였다. 20시간 후, 샘플을 HPLC로 분리하여, 히단토인 유사체의 양을 결정하였다.

2% DBU/DMF에서는 히단토인이 1.8%로 형성되었다. 5%로 물이 다량(젖은 DMF를 시뮬레이션함) 존재하는 경우, 그 양은 7%로 증가되었다. 놀랍게도, DMF 중의 20% 피페리딘을 사용하면, 히단토인 유사체는 조금도 형성되지 않았는데, 이는 이 혼합물이 데가렐릭스의 Fmoc-기반의 SPPS에 유용할 수 있음을 의미한다.

실시예 3

Fmo-/Rink 아미드 AM 수지를 이용한 데가렐릭스의 합성 및 정제

단계 1. Fmoc-Rink 아미드 AM 수지 (64 g; 치환 0.67 mmol/g)를 반응조에 넣고, 1.9 L의 DMF로 헹군다. 부풀린 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘을 첨가하여 20분간 교반한다. 반응조에 진공을 가하여 바닥에 있는 필터를 통해 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml로 2차 처리하는 과정을 20분간 수행한다. 반응조에 진공을 가하여 반응조를 다시 비운 다음, 2 L의 DMF를 이용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 그런 후, 반응조에 진공을 가하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지는 이제 단계 2를 위한 준비가 완료된다.

단계 2. 27.0 g의 Fmoc-D-Ala-OH(2 당량), 14.3 g의 HOBt 및 13.2 ml의 DIC를 DMF 250 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부은 후 15분간 활성화시킨다. 반응 시간 1시간 후, NMM 2.2 ml을 이 용액에 첨가하고, 반응을 한시간 더 반응시킨다. 그런 후, 무수 아세트산 30 ml과 NMM 2 ml을 상기 혼합물에 첨가하여, 15분간 교반하면서 정치시킨다. 이후, 진공을 이용하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지를 2 L의 DMF로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml로 20분간 처리한다. 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 2 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 3를 위한 준비가 완료된다.

단계 3. 29 g의 Fmoc-L-Pro-OH (2 당량), 14.3 g의 HOBt 및 13.2 ml의 DIC의 용액을 250 ml의 DMF에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부어 25분간 활성화시킨다. 반응 75분 후, 2.2 ml의 NMM을 이 용액에 첨가하고, 반응을 한시간 더 진행시킨다. 그런 후, 무수 아세트산 30 ml과 NMM 2 ml을 이 혼합물에 첨가하여, 15분간 교반하면서 정치시킨다. 그런 다음, 반응조를 진공을 이용하여 비운다. 펩타이드 수지 세정에 DMF (2.6 L)를 사용한다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 2 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 4를 위한 준비가 완료된다.

단계 4. 33 g의 Fmoc-L-ILys(Boc)-OH (1.5 당량), 10.7 g의 HOBt 및 10.1 ml의 DIC의 용액을 DMF 250 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부어 0.5시간 동안 활성화시킨다. 반응 2시간 후, NMM 2.2 ml을 이 용액에 첨가하고, 반응을 한시간 더 진행시킨다. 그런 후, 무수 아세트산 30 ml과 NMM 2 ml을 이 혼합물에 첨가하여, 15분간 교반하면서 정치시키고, 진공을 이용하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지를 DMF (3 L)로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 3.5 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 5를 위한 준비가 완료된다.

단계 5. 38 g의 Fmoc-L-Leu-OH (2.5 당량), 18 g의 HOBt 및 16.8 ml의 DIC 용액을 DMF 250 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부어 0.5시간 동안 활성화시킨다. 반응 2시간 후, NMM 2.2 ml을 이 용액에 첨가하고, 반응을 50분간 더 진행시킨다. 그런 후, 무수 아세트산 30 ml과 NMM 2 ml 을 이 혼합물에 첨가하여, 15분간 교반하면서 정치시킨다. 그런 다음, 진공을 이용하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지의 헹굼에 DMF (3 L)를 사용한다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 2.5 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 6를 위한 준비가 완료된다.

단계 6. 32 g의 Fmoc-D-4Aph(tBu-Cbm)-OH (1.5 당량), 10.7 g의 HOBt 및 10.1 ml의 DIC 용액을 DMF 250 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부어 1시간 동안 활성화시킨다. 반응 20분 후, NMM 22 ml을 이 용액에 첨가하고, 반응을 20시간 더 진행시킨다. 그런 후, 무수 아세트산 30 ml과 NMM 2 ml을 이 혼합물에 첨가하여, 15분간 교반하면서 정치시킨다. 그런 다음, 진공을 이용하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지의 헹굼에 DMF 4 L를 사용한다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 250 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 3.4 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 7을 위한 준비가 완료된다.

단계 7. 35 g의 Fmoc-L-4Aph(L-Hor)-OH (1.5 당량), 11 g의 HOBt 및 10.1 ml의 DIC 용액을 DMF 350 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 부어 1시간 동안 활성화시킨다. 50분간 반응 후, NMM 2.2 ml을 이 용액에 첨가하고, 반응을 21.5시간 동안 더 진행시킨다. 진공으로 반응조를 비운다. 그런 후, 펩타이드 수지를 DMF 4.4 L로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 350 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 350 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 비우고, DMF 4.4 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 8을 위한 준비가 완료된다.

단계 8. Fmoc-L-Ser(tBu)-OH (2.5 당량) (41 g), 17.9 g의 HOBt, 16.8 ml의 DIC 및 4.9 ml의 NMM을 DMF 500 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 붓는다. 반응을 3.5시간 동안 진행시킨다. 그런 후 반응조에 진공을 가하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지를 DMF 4.2 L로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 다시 비우고, DMF 4.2 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 9을 위한 준비가 완료된다.

단계 9. 25 g의 Fmoc-D-3Pal-OH (1.5 당량), 10.7 g의 HOBt, 10.1 ml의 DIC 및 4.9 ml의 NMM 용액을 DMF 400 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 붓는다. 반응을 4.5시간 동안 진행시킨다. 그런 후 반응조에 진공을 가하여 반응조를 비운다. 펩타이드 수지를 DMF 4.2 L로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 다시 비우고, DMF 4.2 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 10을 위한 준비가 완료된다.

단계 10. 27 g의 Fmoc-D-Phe(4Cl)-OH (1.5 당량), 10.7 g의 HOBt, 10.1 ml의 DIC 및 4.9 ml의 NMM 용액을 DMF 400 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 붓는다. 반응을 10시간 동안 진행시킨다. 그런 후 반응조에 진공을 가하여 반응조를 비운다. 이 수지를 DMF 5.5 L로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 다시 비우고, DMF 5 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 11을 위한 준비가 완료된다.

단계 11. 28 g의 Fmoc-D-2Nal-OH (1.5 당량), 10.7 g의 HOBt, 10.1 ml의 DIC 및 4.9 ml의 NMM 용액을 DMF 400 ml에 용해하여, 펩타이드 수지가 들어있는 반응조에 붓는다. 반응을 2.5시간 동안 진행시킨다. 그런 후 반응조에 진공을 가하여 반응조를 비운다. 이 수지를 DMF 5.2 L로 헹군다. 반응조에 진공을 가하여 DMF를 제거한 후, 펩타이드 수지에 DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리한다. 진공을 적용하여 반응조를 비우고, DMF 중의 20% 피페리딘 375 ml을 20분간 처리하는 2차 처리를 수행한다. 다시 진공을 가하여 반응조를 다시 비우고, DMF 5 L를 사용하여 펩타이드 수지를 헹군다. 이제 단계 12을 위한 준비가 완료된다.

단계 12. 아세틸이미다졸 (3 당량) (14.5 g) 및 4.9 ml의 NMM을 400 ml의 DMF에 용해하여, 반응조에 넣는다. 1.5시간 후, 반응조에 진공을 가하여, 반응조를 비운다. 그런 다음, 5 L의 DMF로 펩타이드 수지를 헹구고, 진공을 이용하여 반응조를 비운다.

단계 13. 펩타이드 수지를 IPA로 헹군 다음 진공 하에 건조한다. 펩타이드 수지 (129.8 g; 수율 96 %)가 분리되었다.

단계 14. 건조한 펩타이드 수지 (60 g)를 실온에서 25시간 동안 600 ml의 TFA에 현탁하였다. 그런 후, 이를, 2.4 L의 물, 620 g의 암모늄 아세테이트, 600 ml의 에탄올 및 600 ml의 아세트산으로 구성된 혼합물에 부었다. 혼합물의 pH를 TFA를 사용하여 pH 3-4로 조정한 다음 여과하였다.

단계 15. 2단계 정제 프로토콜을 이용하여 산물을 정제한다. 1차 단계로, 역상 C18 물질이 충전된 컬럼 (2.5 cm x 34 cm)을 완충액 A (0.12 % TFA 수용액) 및 완충액 B (99.9 % 에탄올)로 구성된 완충액 시스템으로 사용한다. 산물 1.6 g에 해당되는, 단계 14에서 여과한 부피를 컬럼에 적용한다. 정제는, 2-3 컬럼 부피의 10% B로 시작하여, 5-7 컬럼 부피의 29% B를 거쳐, 유속 70 ml/분으로 29% B에서 50% B로의 3 컬럼 부피에 해당되는 농도 구배를 이용하여 수행한다. 이 과정은, 단계 14에서 여과된 용액들이 모두 처리될 때까지 계속한다. 수집한 분획들 모두 분석용 HPLC로 분석한다. 산물을 순도 94% 이상으로 포함하고 있는 분획들을 모은다. 2차 정제 단계는 역상 C18 물질이 충전된 컬럼 (2.5 cm x 34 cm)과, 완충액 A (1 % 아세트산 수용액), 완충액 B (99.9 % 에탄올) 및 완충액 C (0.5 M 암모늄 아세테이트 수용액)으로 구성된 완충액 시스템을 이용하여 수행한다. 산물이 포함된 모은 분획으로부터 산물 1.3 g에 해당되는 양을 컬럼에 주입하고, 10 % B + 90 % C를 2-3 컬럼 부피로 흘려준 다음, 2-3 컬럼 부피로 흘려주면서 90 % A + 10 % B로 농도 구배하여 정제한다. 산물은 24 % B + 76 % A에서 용리된다. 허용가능한 순도를 가진 산물이 함유된 분획을 모아, 동일 컬럼에서 탈염한다. 탈염은 완충액 A (1 % 아세트산 수용액) 및 완충액 B (99.9 % 에탄올)을 이용하여 수행한다. 산물 1.6 g에 해당되는 모은 정제된 분획의 부피를 컬럼에 주입하고, 완충액 A를 2-3 컬럼 부피로 사용하여 산물내 모든 암모늄 아세테이트를 세정하여 제거한다. 그런 후, 50 % 완충액 A + 50 % 완충액 B를 이용하여 산물을 용리시킨다. 50% 에탄올이 포함된 정제된 산물의 용액을 회전식 증발기에서 농축시킨다. 에탄올이 모두 제거되었을 때, 남아있는 산물이 포함된 용액을 동결건조시킨다. 이로써, 총 11.8 g (총 수율 37 %)의 데가렐릭스가 펄피 고체로 수득된다. 이 산물에서 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌은 검출할 수 없었다(HPLC).

실시예 4

Fmoc-Rink 아미드 MBHA를 이용한 데가렐릭스의 합성과 정제

실질적으로 실시예 1의 합성 및 정제에 따라 수행하였다. 실시예 1의 방법과는 다음과 같은 차이가 있다:

a) Fmoc-D-Aph(Cbm)-OH를 Fmoc-D-Aph(tBu-Cbm)-OH 대신 사용함;

b) H-D-2-Nal-peptide-수지의 N-말단 아세틸화는 아세틸이미다졸 대신 무수 아세트산을 이용하여 수행함;

c) 정제시 에탄올 대신 아세토니트릴을 사용함.

HPLC에서 산물내 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌은 검출할 수 없었다.

SEQUENCE LISTING <110> PolyPeptide Laboratories A/S Gunnar, Staerkaer Zhang, Haixiang Fomsgaard, Jens <120> Method for the Manufacture of Degarelix <130> PLPP0051 <150> SE 0900558-8 <151> 2009-04-24 <160> 2 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(10) <223> misc_feature Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-4Aph(Hor)-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pr o-D-Ala-NH2 <300> <302> GNRH Antagonists <310> US 5925730 <311> 1997-04-11 <312> 1999-07-20 <313> (1)..(10) <400> 1 Xaa Xaa Xaa Ser Xaa Xaa Leu Xaa Pro Xaa 1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> synthetic <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(10) <223> misc_feature Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-4-((2-(5-hydantoyl))acetylamino)P he-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH2 <300> <302> GNRH Antagonists <310> US 5925730 <311> 1997-04-11 <312> 1999-07-20 <313> (1)..(10) <400> 2 Xaa Xaa Xaa Ser Xaa Xaa Leu Xaa Pro Xaa 1 5 10

Claims

Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.3 중량% 이하, 특히 0.1 중량% 이하, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 이하인, 데가렐릭스(degarelix) Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-4Aph(Hor)-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂의 제조 방법으로서,
상기 방법은,
α-아미노기가 Fmoc로 보호된 아미노산이나 펩타이드의 용액을 제공하는 단계;
상기 용해된 아미노산 또는 펩타이드의 카르복시기와 상기 지지체에 연결된 아미노기 간에 펩타이드 결합을 형성시키기 위한 시약의 존재 하에, 상기 지지체에 상기 용액을 펩타이드 결합이 형성되기에 충분한 시간 동안 접촉시키는 단계;
상기 지지체에, 피페리딘 및 C-알킬 치환된 피페리딘, 특히 2-알킬피페리딘, 3-알킬피페리딘, 2,4-디알킬피페리딘, 2,5-디알킬피페리딘, 2,6-디알킬피페리딘 중에서 선택되는 유기 염기를, 유기 용매 중에서 접촉시킴으로써, Fmoc를 제거하는 단계를 포함하는, 상기 지지체에 연결된 아미노기를 포함하는 고상 지지체 상에서 단계적인 합성 방법을 포함하며,
상기 알킬은 탄소수 1-6의 분지쇄 또는 직쇄이며, 특히 메틸 또는 에틸이며, 가장 바람직하게는 메틸인 것을 특징으로 하는, 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 유기 염기는 피페리딘인 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기 용매는 디메틸 포름아미드인 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, 상기 펩타이드 결합을 형성시키기 위한 시약은 N,N'-디이소프로필카르보디이미드인 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 지지체에 연결된 아미노기는 상기 지지체에 연결된 데가렐릭스의 단편의 α-아미노기인 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 Fmoc에 의해 보호된 펩타이드는 데가렐릭스의 단편인 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 지지체는 Rink 아미드 AM 수지 및 Rink 아미드 MBHA 수지로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서, 산 처리에 의해 상기 지지체로부터 데가렐릭스를 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데가렐릭스의 제조 방법.
Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.3 중량% 이하인, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 데가렐릭스.
Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.1 중량% 이하인, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 데가렐릭스.
Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.01 중량% 이하인, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 데가렐릭스.
Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH₂(X = 4-([2-(5-히단토일)]아세틸아미노)-페닐알라닌)의 함량이 0.3 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 또는 가장 바람직하게는 0.01 중량% 이하인 데가렐릭스를 제조하기 위한 고상 합성에서의, Fmoc의 용도.