KR20140011296A - 올리고당의 유도체화 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 a) 하나 이상의 일반 화학식 1의 화합물들이 R-X의 존재 하에서 아노머성 O-알킬화 반응되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들 및 그의 염들(일반 화학식 2)을 포함하는 혼합물을 생성하는 단계; b) 단계 a)에서 생성된 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들을 포함하는 상기 혼합물이 크로마토그래피 및/또는 결정화되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 개별 화합물들을 각각 실질적으로 순수한 형태로 수득하는 단계; 및, c) 상기 단계 b)에서 수득한 실질적으로 순수한 형태의 일반 화학식 2의 개별 화합물이 촉매적 가수소분해되어 일반 화학식 1의 화합물을 생성하는 단계를 포함하는 일반 화학식 1 또는 그의 염(일반 화학식 1)의 올리고당을 정제, 분리 및/또는 단리하는 방법에 관한 것이고, 화학식 R-X에서, X는 할로젠, 알킬- 또는 아릴설포닐옥시와 같은 이탈기이고, R은 가수소분해(hydrogenolysis)에 의하여 제거될 수 있는 기이고, 일반 화학식 1에서, R1은 푸코실(fucosyl) 또는 H이고, R2는 푸코실 또는 H이고, R3는 H, 시알릴, N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들에서 선택되고, 상기 N-아세틸 락토사미닐 기는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기를 수반할 수 있고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고, R4는 H 또는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 시알릴 및 N-아세틸-락토사미닐 기들에서 선택되고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고, 상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와는 다르고, R, R1, R2, R3 및 R4는 상기에서 정의된 바와 같고, 상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와 다르다.
Description
오늘날, 분비된 올리고당(secreted oligosaccharide)들과 같은 복잡한 탄수화물들의 생산 및 상품화는 살아있는 생물체들에서 일어나는 수많은 생물학적 과정들에서 그것들의 역할들로 인하여 현저하게 증가하고 있다. 인유 올리고당(human milk oligosaccharide, HMO)들과 같은 분비된 올리고당들은 최근 몇 년 간 엄청난 관심을 받아 영양 및 치료 산업들에서 중요한 상품성 표적들이 된 탄수화물들이다. 특히, 상기 HMO들의 합성은 인간에서 일어나는 수많은 생물학적 과정들에서 HMO들의 역할들로 인하여 현저하게 증가하고 있다. HMO들의 큰 중요성은 항박테리아성, 항바이러스성, 면역계 및 인지발달(cognitive development) 향상 활성과 같은 그것들의 독특한 생물학적 활성과 직접적으로 연관되어 있다. 인유 올리고당들은 인간 내장계(intestinal system)에서 장내세균총(intestinal flora)의 발달과 유지를 돕는 프리바이오틱스(prebiotics)와 같이 작용하는 것으로 밝혀졌다. 더욱이, 그것들은 또한 항-염증성을 가지고, 따라서 이러한 화합물들은 합성적으로 구성되거나 자연적으로 발생한 화합물들 및 그의 염들 모두, 예를 들어, 영아용 제조분유(infant formulas), 영아용 씨리얼(infant cereals), 임상적 영아용 영양 제품(clinical infant nutritional product), 유아용 제조분유(toddler formulas), 또는 어린이, 성인, 노령 또는 수유 중의 여성을 위한 식이보충제(dietary supplements)나 건강 기능성 식품(health functional food)의 생산을 위한 영양 산업에서 매력적인 성분이다. 마찬가지로, 상기 화합물들은 또한 면역조절제(immunomodulator들로서 그것들의 예단적 용도(prognostic use)로 인하여 치료제의 생산을 위한 제약 산업에서도 관심거리이다. 그러나, 이러한 올리고당들과 그것들의 중간체(intermediate)들의 합성 및 정제는 과학의 도전적인 과제로 남아있다.
지금까지, 단리(isolation), 생물공 및 합성 방법론들을 이용함으로써 큰 부피의 인유 올리고당들에 대한 접근은 불가능했었다.
자연적 원천으로부터 자연적으로 발생하는 시알릴화 된(sialylated) 인유 올리고당의 입수가능성은 제한적이다. 성숙 인유(mature human milk)는 가장 높은 농도(12-14 g/l)의 유 올리고당(milk oligosaccharide)들을 함유하는 자연적인 유원(milk source)이고, 다른 유원들은 소의 젖(0.01 g/l), 염소의 젖 및 다른 포유동물들에서 유래한 젖이 있다. HPLC Chip/MS(microchip liquid chromatography mass spectrometry) 및 MALDI-FT ICR MS(matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry)를 포함하는 기술들의 조합에 의하여 인유로부터 약 200개의 HMO들이 검출되었고(Ninonuevo et al. J. Agric. Food Chem. 54, 7471 (2006)), 지금까지 적어도 115개의 올리고당들이 구조적으로 결정되었다(Urashima et al.: Milk Oligosaccharides, Nova Medical Books, NY, 2011). 상기와 같은 인유 올리고당들은 13개의 코어 단위들로 그룹화될 수 있다(표 1). 포유동물들의 젖 내의 많은 수의 유사 올리고당들 및 그것들의 낮은 농도로 인하여 심지어는 밀리그람 양의 HMO들을 단리하는 것조차 상당히 어렵다. 지금까지, 오직 분석용 HPLC 방법론들만이 자연적인 원천으로부터 일부 시알로올리고당들의 분리를 위해 개발되어 왔다. 따라서, 식품들, 특히 전 스펙트럼의 HMO들 중 최소한의 부분을 포함하는 영아용 제조분유에서 적합한 HMO 대체물들을 제공하는 것이 어렵다.
인유 올리고당( HMO )들의 13개의 다른 코어 구조들 | ||
No | Core name | Core structure |
1 | 락토스 (lactose, Lac) | Galβ1-4Glc |
2 | 락토-N-테트라오스 (lacto-N-tetraose, LNT) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc |
3 | 락토-N-네오테트라오스 (lacto-N-neotetraose, LNnT) | Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc |
4 | 락토-N-헥사오스 (lacto-N-hexaose, LNH) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3(Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4Glc |
5 | 락토-N-네오헥사오스 (lacto-N-neohexaose, LNnH) |
Galβ1-4GlcNAcβ1-3(Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4Glc |
6 | 파라-락토-N-헥사오스 (para-lacto-N-hexaose, para-LNH) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc |
7 | 파라-락토-N-네오헥사오스 (para-lacto-N-neohexaose, para-LNnH) |
Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc |
8 | 락토-N-옥타오스 (lacto-N-octaose, LNO) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3(Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4Glc |
9 | 락토-N-네오옥타오스 (lacto-N-neooctaose, LNnO) |
Galβ1-4GlcNAcβ1-3(Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4Glc |
10 | 아이소-락토-N-옥타오스 (Iso-lacto-N-octaose, iso-LNO) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3(Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4Glc |
11 | 파라-락토-N-옥타오스 (para-lacto-N-octaose, para-LNO) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc |
12 | 락토-N-네오데카오스 (Lacto-N-neodecaose, LNnD) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3[Galβ1-4GlcNAcβ1-3(Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4GlcNAcβ1-6]Galβ1-4Glc |
13 | 락토-N-데카오스 (Lacto-N-decaose, LND) |
Galβ1-3GlcNAcβ1-3[Galβ1-3GlcNAcβ1-3(Galβ1-4GlcNAcβ1-6)Galβ1-4GlcNAcβ1-6]Galβ1-4Glc |
글라이코실 공여체(glycosyl donor)들의 성질로 인하여, 특히 시알릴 HMO들의 합성의 경우에, 인유 올리고당들의 화학적 합성은 탄수화물 화학의 가장 도전적인 분야들 중의 하나이다. 글라이코실 공여체-수용체 짝(glycosyl donor-acceptor match), 운동 및 용매 효과(kinetic and solvent effect)들의 신중한 선택은 실제로 수많은 반응 단계들, 보호기 조작들 및 크로마토그래피성 정제, 낮은 수율들을 포함하고, 겨우 밀리그람 양의 HMO들만을 제공하는 합성 방법론들에서 항상 필요하다. 따라서, 이러한 방법들은 대량 제조를 위한 매력적인 기술들을 제공하지 않는다.
HMO들의 효소적 생산의 경우에, 글라이코실트랜스퍼라아제(glycosyltransferase)들과 글라이코시다아제(glycosidase)들이 선호되는 효소들로서 이용되어 왔다. 이러한 복잡한 효소적 체계들은 대량 생산(scale-up production)에 매우 돈이 많이 드는 방법론들 중 대표적인 것이다. 글라이코시다아제의 이용은 종종 어려운 정제 문제들을 야기할 수 있는 낮은 수율과 중간 정도의 위치- 및 입체선택성으로 특징화된다. 이는 산업적 규모 기술 개발에서 그것들의 이용을 방해한다. 글라이코실트랜스퍼라아제들은 입수가능성이 다소 제한된 뉴클레오타이드 유형 클라이코실 공여체들의 존재를 필요로 한다.
유전학적으로 조작된 박테리아, 효모 또는 다른 미생물들을 이용하는 일부 생물공학적 방법론들 또한 보고되고 있다. 그러한 방법들은 조절 과정(regulatory processes)에서 심각한 문제점을 가진다.
요컨대, 인유에 존재하는 많은 수의 올리고당들로 인하여, 단리 기술들은 대량의 인유 올리고당들을 제공할 수 없었다. 또한, 극히 유사한 구조로 특징화되는 구조이성질체(regioisomer)들의 존재는 분리 기술들이 성공하기 더욱 힘들게 한다. 효소적 방법론들은 유전학적으로 조작된 미생물들에서 생산된 효소들을 사용하기 때문에, 효소의 낮은 입수가능성, 매우 높은 당 뉴클레오타이드 공여체 가격 및 조절 상의 어려움들과 같은 문제점들이 있다. 생물공학을 통한 인유 올리고당들의 제조는 몇몇의 비자연적인 글라이코실화(glycosylation) 산물의 잠재적인 형성으로 인하여 조절 상의 큰 장애가 있다. 지금까지, HMO들의 합성을 위해 개발된 화학적 방법들은 심지어는 수 그람 양의 제조마저도 방해하는 몇몇 문제점들을 갖는다. 화학적 접근들의 가장 심각한 문제점은 저가의 정제 방법론들을 도모하고 확대 기회들을 향상시키는 결정체 중간체(crystalline intermediate)들의 설계의 결여이다.
생물공학을 통한 올리고당들의 제조는 몇몇의 비자연적인 글라이코실화(glycosylation) 산물의 잠재적인 형성으로 인하여 조절 상의 큰 장애가 있다. 또한, 복잡한 올리고당들 및 그들의 혼합물들을 제공하는 분야에서 인유에서 다양한 복잡한 올리고당들과 가능한 한 닮거나 심지어는 모방할 필요성이 시급하다.
본 발명은 결과물이 선행 기술들에서 특징화되었던 단리 및/또는 정제 문제들을 해소하기 위한 유익한 특징들을 갖는 HMO 유도체들인 일반적인 유도체화(derivatization) 방법을 제공한다.
하기에서 구체화될 진보적인 방법에 의하여 수득될 수 있는 일부 개별적인 HMO 유도체들은 선행 기술에서 알려져 있다: 1-O-β-벤질-LNnT(1-O-β-benzyl-LNnT)(Ponpipom et al. Tetrahedron Lett.20, 1717 (1978)), 1-O-β-(4-하이드록시메틸벤질)-LNnT(1-O-β-(4-hydroxymethylbenzyl)-LNnT)(Yan et al. Carbohydr. Res.328, 3 (2000)), 1-O-β-벤질-LNT(1-O-β-benzyl-LNT)(Malleron et al. Carbohydr. Res.341, 29 (2006), Liu et al. Bioorg. Med. Chem.17, 4910 (2009)), 1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 나트륨 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose Na salt)(Rencurosi et al. Carbohydr. Res.337, 473 (2002)), 1-O-β-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨 염(1-O-β-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na salt)(Rencurosi et al. Carbohydr. Res.337, 473 (2002), WO 96/32492 A2), 1-O-β-(4,5-다이메톡시-2-나이트로)-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨 염(1-O-β-(4,5-dimethoxy-2-nitro)-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na salt)(Cohen et al. J. Org. Chem.65, 6145 (2000)).
올리고당을 합성 또는 단리하기 위해 취해지는 경로에 관계없이, 최종 표적인 비보호된 올리고당은 오직 물에만 용해되는데, 이는 상기 합성의 후속 단계들 또는 단리/분리/정제 방법들을 위한 과제(challenge)들을 제공한다. 합성적 생산 과정들에서 흔히 이용되는 유기 용매들은 상기 올리고당 합성의 최종 단계의 반응들에 적합하지 않다. 추가적으로, 자연적인 원천에서 또는 효소 촉매화된 합성들에서 수득된 많은 수의 유사 화합물들의 존재는 마찬가지로 찾기 힘든 극성 수성 환경(polar aqueous milieu)을 갖는 강력한 크로마토그래피 체계를 필요로 한다.
본 발명은 HMO들을 유도체화하는데 적합한 방법론을 제공한다. 본 발명은 선택적 아노머성 알킬화 반응에서 아노머성 O-벤질/치환된 O-벤질(O-benzyl/substituted O-benzyl) 유도체들의 형성에 기반한다.
따라서, 본 발명은 a) 하나 이상의 일반 화학식 1의 화합물들이 R-X의 존재 하에서 아노머성 O-알킬화 반응되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들 및 그의 염들을 포함하는 혼합물을 생성하는 단계;
b) 단계 a)에서 생성된 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들을 포함하는 상기 혼합물이 크로마토그래피 및/또는 결정화되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 개별 화합물들을 각각 실질적으로 순수한 형태로 수득하는 단계; 및,
c) 상기 단계 b)에서 수득한 실질적으로 순수한 형태의 일반 화학식 2의 개별 화합물이 촉매적 가수소분해되어 일반 화학식 1의 화합물을 생성하는 단계를 포함하는 일반 화학식 1의 올리고당 또는 그의 염을 정제(purifying), 분리(separating) 및/또는 단리(isolating)하는 방법에 관한 것이고,
화학식 R-X에서,
X는 할로젠(halogen), 알킬-(alkyl-) 또는 아릴설포닐옥시(arylsulfonyloxy)와 같은 이탈기(leaving group)이고, R은 가수소분해(hydrogenolysis)에 의하여 제거될 수 있는 기이고,
일반 화학식 1에서,
R1은 푸코실(fucosyl) 또는 H이고,
R2는 푸코실 또는 H이고,
R3는 H, 시알릴(sialyl), N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl) 및 락토-N-바이오실(lacto-N-biosyl) 기들에서 선택되고, 상기 N-아세틸 락토사미닐 기는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기를 수반할 수 있고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4는 H 또는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 시알릴 및 N-아세틸-락토사미닐 기들에서 선택되고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와는 다르고,
일반 화학식 2에서,
R, R1, R2, R3 및 R4는 상기에서 정의된 바와 같고, 상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와 다르다.
본 출원의 전체에 걸쳐, 용어 "가수소분해에 의해 제거될 수 있는 보호기" 또는 "가수소분해에 의해 제거될 수 있는 기"는 1-산소의 C-O 결합이 촉매량의 팔라듐(palladium), 라니 니켈(Raney nickel) 또는 가수소분해에 이용되는 것으로 알려진 다른 적절한 금속 촉매들의 존재 하에서 수소의 첨가에 의하여 갈라져 OH 기의 재생성을 야기하는 기들을 일컫는다. 상기와 같은 보호기들은 당업자들에게 잘 알려져 있고, Protective Groups in Organic Synthesis, PGM Wuts and TW Greene, John Wiley & Sons 2007에 논의되어 있다. 적절한 보호기들은 벤질(benzyl), 다이페닐메틸(벤즈하이드릴)(diphenylmethyl (benzhydryl)), 1-나프틸메틸(1-naphthylmethyl), 2-나프틸메틸(2-naphthylmethyl) 또는 트라이페닐메틸(triphenylmethyl, trityl) 기들을 포함하고, 이들 각각은 알킬(alkyl), 알콕시(alkoxy), 페닐(phenyl), 아미노(amino), 아실아미노(acylamino), 알킬아미노(alkylamino), 다이알킬아미노(dialkylamino), 나이트로(nitro), 카복실(carboxyl), 알콕시카보닐(alkoxycarbonyl), 카바모일(carbamoyl), N-알킬카바모일(N-alkylcarbamoyl), N,N-다이알킬카바모일(N,N-dialkylcarbamoyl), 아지도(azido), 할로젠알킬(halogenalkyl) 또는 할로젠(halogen)으로부터 선택된 하나 이상의 기들에 의하여 선택적으로 치환될 수 있다. 바람직하게, 상기 치환이 존재한다면, 그러한 치환은 방향족 고리(들)상에 있다. 특히 바람직한 보호기들은 페닐(phenyl), 알킬(alkyl) 또는 할로젠(halogen)으로부터 선택된 하나 이상의 기들로 선택적으로 치환된 벤질(benzyl) 또는 2-나프틸메틸(2-naphthylmethyl) 기들이다. 더욱 바람직하게, 상기 보호기는 비치환된 벤질, 비치환된 2-나프틸메틸, 4-클로로벤질(4-chlorobenzyl), 3-페닐벤질(3-phenylbenzyl) 및 4-메틸벤질(4-methylbenzyl)이다.
일반 화학식 2의 화합물을 일컬을 때, "실질적으로 순수한 형태의 화합물"은 상기 화합물이 5 w/w% 이하의 불순물(impurity)들, 바람직하게는 3 w/w% 이하의 불순물들, 보다 바람직하게는 1 w/w% 이하의 불순물들, 가장 바람직하게는 0.5 w/w% 이하의 불순물들, 특히 0.1 w/w% 이하의 불순물들을 포함하는 것을 의미하고, 상기 불순물(impurity)들은 유기 용매(들) 및/또는 물이 아닌 일반 화학식 2의 화합물의 합성으로부터 잔류하는 비반응 중간체(들)(unreacted intermediate(s)), 부산물(by product)(들), 분해 생성물(degradation product)들, 무기 염(들) 및/또는 다른 오염 불질들과 같은, 상기 화합물과는 다른 모든 물리적인 존재(entity)를 일컫는다.
본 명세서의 전체에 걸쳐, 용어 "알킬(alkyl)"은 메틸(methyl), 에틸(ethyl), n-프로필(n-propyl), i-프로필(i-propyl), n-뷰틸(n-butyl), i-뷰틸(i-butyl), s-뷰틸(s-butyl), t-뷰틸(t-butyl), n-헥실(n-hexyl) 등과 같이 탄화수소(hydrocarbon) 기가 1-6 탄소 원자들로 포화된 선형 또는 분지형의 사슬을 의미한다.
용어 "아릴(aryl)"은 페닐(phenyl) 또는 나프틸(naphthyl)과 같은 유사방향족(homoaromatic) 기를 일컫는다.
본 명세서에서, 용어 "아실(acyl)"은 포밀(formyl), 아세틸(acetyl), 프로피오닐(propionyl), 뷰티릴(butyryl), 피발로일(pivaloyl), 벤조일(benzoyl) 등과 같은 R'-C(=O)-기, 여기서 R'은 H, 알킬(상기 참조) 또는 아릴(상기 참조)을 나타낸다. 상기 알킬 또는 아릴 잔기는 비치환되거나, 또는 알킬(오직 아릴 잔기들의 경우에만), 할로젠, 나이트로, 아릴, 알콕시, 아미노, 알킬아미노, 다이알킬아미노, 카복실, 알콕시카보닐, 카바모일, N-알킬카바모일, N,N-다이알킬카바모일, 아지도, 할로젠알킬 또는 하이드록시알킬(hydroxyalkyl)로부터 선택되는 하나 이상의 기로 치환되어 클로로아세틸(chloroacetyl), 트라이클로로아세틸(trichloroacetyl), 4-클로로벤조일(4-chlorobenzoyl), 4-나이트로벤조일(4-nitrobenzoyl), 4-페닐벤조일(4-phenylbenzoyl), 4-벤자미도벤조일(4-benzamidobenzoyl), 4-(페닐카바모일)-벤조일(4-(phenylcarbamoyl)-benzoyl), 글라이콜릴(glycolyl), 아세토아세틸(acetoacetyl) 등과 같은 아세틸 기들을 생성할 수 있다.
용어 "알킬옥시(alkyloxy)" 또는 "알콕시(alkoxy)"는 메톡시(methoxy), 에톡시(ethoxy), t-뷰톡시(t-butoxy) 등과 같이 산소 원자를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 알킬 기(상기 참조)를 의미한다.
"할로젠(halogen)"은 플루오로(fluoro), 클로로(chloro), 브로모(bromo) 또는 아이오도(iodo))를 의미한다.
"아미노(amino)"는 -NH2 기를 일컫는다.
"알킬아미노(alkylamino)"는 메틸아미노(methylamino), 에틸아미노(ethylamino) 등과 같이 -NH-기를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 알킬 기(상기 참조)를 의미한다.
"다이알킬아미노(dialkylamino)"는 다이메틸아미노(dimethylamino), 다이에틸아미노(diethylamino) 등과 같이 질소 원자를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 동일 또는 상이한 두 개의 알킬 기(상기 참조)들을 의미한다.
"아실아미노(acylamino)"는 아세틸아미노(acetylamino, acetamido), 벤조일아미노(benzoylamino, benzamido) 등과 같이 -NH-기를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 아실 기(상기 참조)를 일컫는다.
"카복실(carboxyl)"은 -COOH 기를 나타낸다.
"알킬옥시카보닐(alkyloxycarbonyl)"은 메톡시카보닐(methoxycarbonyl), t-뷰톡시카보닐(t-butoxycarbonyl) 등과 같이 -C(=O)-기를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 알킬옥시 기(상기 참조)를 의미한다.
"카바모일(carbamoyl)"은 H2N-C(=O)-기이다.
"N-알킬카바모일(N-Alkylcarbamoyl)"은 N-메틸카바모일(N-methylcarbamoyl) 등과 같이 -HN-C(=O)-기를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 알킬 기(상기 참조)를 의미한다.
"N,N-다이알킬카바모일(N,N-dialkylcarbamoyl)"은 N,N-메틸카바모일(N,N-methylcarbamoyl) 등과 같이 >N-C(=O)-기를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 동일 또는 상이한 두 개의 알킬 기(상기 참조)들을 의미한다.
본 명세서에서, 적어도 하나의 시알릴 잔기를 포함하는 일반 화학식 1 및 2의 화합물들과 관련된 용어 "염(salt)"은 음전하를 띠는 산 잔기(acid residue)와 비화학량적 비율에 맞는 하나 이상의 양이온들로 구성되는 조합된 이온 쌍(associated ion pair)을 의미한다. 본 명세서에서 의미하는 양이온들은 양 전하를 띠는 원자들 또는 분자들이다. 상기 양이온은 유기 또는 무기 양이온일 수 있다. 바람직한 무기 양이온들은 암모늄(ammonium) 이온, 알칼리 금속(alkali metal), 알칼리 토금속(alkali earth metal) 및 전이 금속 이온들(transition metal ions)이고, 더욱 바람직하게 Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, Fe2+, Zn2+, Mn2+ 및 Cu2+, 가장 바람직하게 K+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, Fe2+ 및 Zn2+이다. 양전하를 띠는 형태의 염기성 유기 화합물들은 유기 양이온과 관련이 있을 수 있다. 바람직한 양전하를 띠는 대응물들은, 모두 양성자화된 형태인, 다이에틸 아민(diethyl amine), 트라이에틸 아민(triethyl amine), 다이아이소프로필 에틸 아민(diisopropyl ethyl amine), 에탄올아민(ethanolamine), 다이에탄올아민(diethanolamine), 트라이에탄올아민(triethanolamine), 이미다졸(imidazol), 피페리딘(piperidine), 피페라진(piperazine), 모폴린(morpholin), 벤질 아민(benzyl amine), 에틸렌 디아민(ethylene diamine), 메글루민(meglumin), 피롤리딘(pyrrolidine), 콜린(choline), 트리스-(하이드록시메틸)-메일 아민(tris-(hydroxymethyl)-methyl amine), N-(2-하이드록시에틸)-피롤리딘(N-(2-hydroxyethyl)-pyrrolidine), N-(2-하이드록시에틸)-피페리딘(N-(2-hydroxyethyl)-piperidine), N-(2-하이드록시에틸)-피페라진(N-(2-hydroxyethyl)-piperazine), N-(2-하이드록시에틸)-모폴린(N-(2-hydroxyethyl)-morpholine), L-아르지닌(L-arginine), L-라이신(L-lysine), L-아르지닌 또는 L-라이신 단위를 갖는 올리고펩타이드들 또는 N-말단에 유리 아미노 기를 갖는 올리고펩타이드들 등이다. 상기와 같은 염 형성물(salt formation)들은 복잡한 분자의 안정성, 부형제(excipient)들에 대한 호환성(compatibility), 용해도 및 결정 형성능 등과 같은 특성을 전체적으로 변형하는데 이용될 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 문맥상에서 용어 "푸코실(fucosyl)"은 코어 올리고당에 α-인터글라이코사이드 결합(α-interglycosidic linkage)로 부착된 L-푸코피라노실(L-fucopyranosyl) 기를 의미한다:
본 발명의 문맥상에서 용어 "N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl)" 기는 β-결합(β-linkage)을 통해 연결된 N-아세틸-락토사민(N-acetyl-lactosamine)(LacNAc, Galpβ1-4GlcNAcp)의 글라이코실 잔기를 의미한다:
추가적으로, 본 발명의 문맥상에서 용어 "락토-N-바이오실(Lacto-N-biosyl)" 기는 β-결합(β-linkage)을 통해 연결된 락토-N-바이오스(lacto-N-biose)(LNB, Galpβ1-3GlcNAcp)의 글라이코실 잔기를 의미한다:
본 발명의 문맥상에서, 용어 "시알릴(sialyl)"은 α-결합(α-linkage)을 통해 연결된 시알산(sialic acid)(N-아세틸-뉴라민산(N-acetyl-neuraminic acid), Neu5Ac)의 글라이코실 잔기를 의미한다:
추가적으로, 본 발명의 문맥상에서 용어 "하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl) 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실(lacto-N-biosyl) 단위들을 포함하는 글라이코실 잔기"는 바람직하게 인터글라이코사이드 결합들에 의하여 서로에 연결된 상기 단위들을 포함하는 선형 또는 분지형 구조를 의미한다.
본 문맥상에서 용어 "아노머성 O-알킬화(anomeric O-alkylation)"는 출발 화합물의 비-보호된 1차 및 2차 OH들의 존재 내에서 아노머성 OH 기의 선택적인 알킬화를 의미한다. 특히, 본 발명에서 이용된 상기 아노머성 O-알킬화와 관련하여 두 기본적인 방법론들이 설명될 것이다. 일반 화학식 1의 화합물이 시알릴 잔기들(중성 올리고당들)을 전혀 가지지 않는 경우, 알킬화 반응은 DMF, DMSO, N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone), 헥사메틸포스포라마이드(hexamethylphosphoramide, HMPA), N,N'-다이메틸헥사하이드로피리미딘-2-온(N,N'-dimethylhexahydropyrimidine-2-one, DMPU), THF, 다이옥세인(dioxane), 아세토나이트릴(acetonitrile) 등 또는 그들의 혼합물과 같은 쌍극성 비양성자성 용매(dipolar aprotic solvent)내에서 강 염기와 R-X의 존재 하에서 일어나고, R-X에서 X는 할로젠(halogen), 메실(mesyl), 트라이플릴(triflyl) 등과 같은 알킬설포닐옥시(alkylsulfonyloxy) 및 벤젠설포닐(benzenesulfonyl), 토실(tosyl) 등과 같은 아릴설포닐(arylsulfonyl)로부터 선택되는 이탈기(leaving group)이다. 바람직한 알킬화제(alkylating agent)들은 선택적으로 페닐, 알킬 또는 할로젠으로부터 선택된 하나 이상의 기들로 치환된 벤질(benzyl) 또는 1- 또는 2-나프틸메틸 할로제나이드(1- or 2-naphthylmethyl halogenide)들이다. 상기 강 염기는 동등량 또는 약간 초과량(1 내지 1.5 equiv)의 염기가 이용되었을 때, 아노머성 OH의 보다 강한 산성 특성으로 인하여 아노머성 OH를 화학선택적으로 탈양성자화할 수 있다. 상기 아노머성 OH를 활성화시키는데 적합한 강 염기는 일반적으로 NaH, KH, CaH2, NaOMe, NaOtBu, KOtBu, 무기 하이드록사이드(inorganic hydroxide)들, 탄산 칼륨(potassium carbonate) 등과 같은 알칼리 금속(alkali metal) 또는 알칼라인 토금속 하이드라이드(alkaline earth metal hydride)들 또는 알콕사이드(alkoxide)들의 군으로부터 취해진다. 상기 알킬화제는 동응량 또는 약간 초과량(1 내지 1.5 equiv)으로 첨가된다. 상기 반응은 -10 내지 80 ℃ 사이, 바람직하게는 반응의 전 과정 동안 낮은 온도에서, 또는 시약/반응물들의 첨가하는 동안에는 낮은 온도, 상기 반응 과정의 후속 단계들에서 상승된 온도에서 수행된다. 통상적인 마무리(work-up) 후에 일반 화학식 2의 중성 올리고당 벤질/치환된 벤질 배당체들이 수득된다. 산성 올리고당들 즉, 적어도 하나의 시알릴 잔기가 존재하는 경우에, 탄산 세슘(cesium carbonate)를 산성 화합물로 처리함으로써 먼저 형성된 출발 물질의 세슘 염(cesium salt)은 아노머성 O-알킬화 전에 메틸 에스터 형태 내의 카복실산 염(carboxylate) 기를 차단하는데 이용된다. 메틸 에스터를 형성하기 위하여, 세슘 염은 DMF, DMSO, N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone), 헥사메틸포스포라마이드(hexamethylphosphoramide, HMPA), N,N'-다이메틸헥사하이드로피리미딘-2-온(N,N'-dimethylhexahydropyrimidine-2-one, DMPU), THF, 다이옥세인(dioxane), 아세토나이트릴(acetonitrile) 등 또는 그들의 혼합물과 같은 쌍극성 비양성자성 용매에 용해되고, 아이오딘화 메틸(methyl iodide), 트라이플산 메틸(methyl triflate), 황산 다이메틸(dimethyl sulphate) 등과 같은 메틸화제가 상기 세슘 염에 대하여 동등량 또는 약간 초과량(1 내지 1.5 equiv)으로 첨가된다. 상기 반응은 일반적으로 4-24시간 내에 일어난다. 그러 다음, 상기 생성되는 메틸 에스터 화합물은 상기에서 설명한 바와 같이 아노머성 O-알킬화된다. 반응의 결과, 상기 혼합물은 물로 희석되어 상기 메틸 에스터가 분해되어 일반 화학식 2의 산성 올리고당 벤질/치환된 벤질 배당체의 형성을 야기하는 염기성 수성 조건(basic aqueous condition)들을 형성한다.
단계 a)에서, 일반 화학식 1의 화합물은 일반적으로 상기 화합물의 화학적, 효소적 또는 화학-효소적 합성으로부터 유래된 비반응된 전구체들, 시약들, 부산물들 및 다른 오염물질들이 함께 수반되는 미가공의 생성물로서 입수가능하다. 일반 화학식 1의 화합물들이 수득되는 자연적 원천은 아미노산들, 올리고- 및 폴리펩타이드들, 지질들 락토스, 단당류들, 비타만들 등과 같은 유기 분자들에 의하여 오염되어 있을 수 있고, 상기 오염물질 프로파일은 일반 화학식 1의 화합물들이 수득되는 곳으로부터 유래한 자연적 풀(pool)에 특유한 것일 수 있다.
단계 b)에서, 아노머성 O-알킬화에 이용되는 시약들의 흔적뿐만 아니라, 상기 언급된 오염물질들 및 그의 유도체들을 함께 수반하고, 단계 a)에서 수득한 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들을 포함하는 상기 미가공의 혼합물은 크로마토그래피 및/또는 결정화에 의하여 분리되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 개별 화합물들을 각각 실질적으로 순수한 형태로 수득한다. 즉, 단계 b)에서 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들이 수득되는 곳에서 각각의 상기 화합물들이 개별적으로 수득되고, 그 단계에서 수득되는 일반 화학식 2의 다른 화합물들와 실질적으로 유리된다. 상기 크로마토그래피 수단들은 컬럼 크로마토그래피(coloumn chromatography), HPLC, 역상 크로마토그래피(reverse phase chromatography), 크기 배재 크로마토그래피(size exclusion chromatography), 또는 이온 교환 크로마토그래피(ion exchange chromatography)와 같은 탄수화물들의 분리, 단리 및/또는 정제에 이용될 수 있는 모든 적합한 분리 기술들일 수 있다.
단계 c)에서, "촉매적 가수소분해(catalytic hydrogenolysis)"는 일반적으로 양성자성 용매 또는 양성자성 용매들의 혼합에서 일어나는 R-기의 제거를 의미한다. 단계 c)는 단계 b)에서 수득한 일반 화학식 2의 단일 화합물 상에서 수행된다. 양성자성 용매는 물, 아세트산 또는 C1-C6 알콜로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 하나 이상의 양성자성 용매와 상기 양성자성 용매(들)과 부분적으로 또는 전체적으로 혼화성인 하나 이상의 적합한 비양성자성 유기 용매들(THF, 다이옥세인(dioxane), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 아세톤(acetone) 등과 같은)의 혼합물 또한 이용될 수 있다. 물, 하나 이상의 C1-C6 알콜들 또는 물과 하나 이상의 C1-C6 알콜들의 혼합은 용매 체계로서 바람직하게 이용될 수 있다. 탄수화물 유도체들을 포함하는 상기 용액들은 적절한 농도를 가질 수 있고, 상기 탄수화물 유도체들과 선별된 용매(들)의 현탁액들 또한 이용될 수 있다. 상기 반응 혼합물은 1-50 bar의 수소 분위기 내, 10-110 ℃, 바람직하게는 20-70 ℃ 사이의 온도 범위, 라듐(palladium), 라니 니켈(Raney nickel) 또는 다른 적절한 금속 촉매, 바람직하게는 숯(charcoal) 상의 팔라듐 또는 팔라듐 블랙(palladium black)과 같은 촉매의 존재하에서, 상기 반응의 완료시까지 교반된다. 촉매 금속 농도는 일반적으로 탄수화물의 중량 기준으로 0.1 % 내지 10 %의 범위이다. 바람직하게, 상기 촉매 농도는 0.15 % 내지 5 %, 보다 바람직하게 0.25 % 내지 2.25%의 범위이다. 원 위치에서(in situ) 사이클로헥센(cyclohexene), 사이클로헥사다이엔(cyclohexadiene), 폼산(formic acid) 또는 폼산 암모늄(ammonium formate)으로부터 수소가 생성될 때, 전이 수소화(transfer hydrogenation)가 수행될 수도 있다. 유기 또는 무기 염기들 또는 산들의 첨가 및/또는 염기성 또는 산성 이온 교환 레진들이 상기 가수소분해의 반응 속도를 향상시키기 위해 이용될 수도 있다. 할로젠 치환체들이 상기 전구체들의 치환된 벤질 모이어티들에 존재할 때, 상기 염기성 물질들의 이용은 특히 바람직하다. 바람직한 유기 염기들은 트라이에틸아민(triethylamine), 다이아이소프로필 에틸아민(diisopropyl ethylamine), 암모니아(ammonia), 카밤산 암모늄(ammonium carbamate), 다이에틸아민(diethylamine) 등을 포함하나, 이에 한정되지 아니한다. 바람직한 유기/무기 산들은 폼산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid), 클로로아세트산(chloroacetic acid), 다이클로로아세트산(dichloroacetic acid), 트라이플루오로아세트산(triflouroacetic acid), HCl, HBr, 등을 포함하나 이에 한정되지 아니한다. 상기에서 제안된 조건들은 상기 용매(들)의 단순하고, 편리하며, 섬세한 제거를 가능하게 하여, 일반 화학식 1의 순수한 화합물을 생성한다. 일반 화학식 1의 상기 화합물은 통상적인 마무리 과정들을 이용하여 상기 반응 혼합물로부터 결정성, 비정질(amorphous) 고체, 시럽성 형태 또는 농축된 수성 용액으로 단리될 수 있다.
상기 R-기의 도입은 일반 화학식 2의 화합물의 단리, 분리 및/또는 정제에 관하여 일반 화학식 2의 화합물들에 많은 이점들을 가져온다. 먼저, 비극성 모이어티로서 상기 R-기는 전체 분자의 극성을 변화시키고, 따라서 최상의 결과를 달성하기 위하여 당업자가 가장 적합한 조건들을 선택할 수 있는 컬럼 팩킹 및 용리 체계의 레퍼토리를 확장시킨다. 예를 들어, 반응 혼합물에 존재하는 화합물들의 더욱 다른 극성들로 인하여, 일반 화학식 2의 화합물들이 반응 혼합물 내에 존재하는 극성 화합물들보다 훨씬 더욱 느리게 이동하고, 따라서 상기 극성 화합물들이 쉽게 용리될 수 있기 때문에, 물이 이용될 때 역상 크로마토그래피 분리가 용이하게 수행될 수 있다. 그런 다음, 일반 화학식 2의 화합물들은 예를 들어 알콜로 상기 컬럼으로부터 세척될 수 있다. 둘째로, R-기들은 방향족성 모이어티들이고, 따라서 원하는 목적물의 확인을 용이하게 하는 UV-검출의 가능성을 제공하는 발색단(chromophores)으로서 작용할 수 있다. 셋째로, 상기 R-기들을 신중하게 선택함으로써, 일반 화학식 2의 결정성 물질이 수득될 수 있다. 결정화 또는 재결정화는 반응 혼합물로부터 생성물을 단리하고, 오염물질들로부터 그것을 분리하여 순수한 물질을 수득하는 가장 단순하고 싼 방법들 중의 하나이다. 결정화를 이용하는 단리 또는 정제는 전체 기술적 과정을 탄탄하고, 비용-효율적이게 하므로, 다른 과정들에 비하여 이롭고 매력적이다. 넷째로, 일반 화학식 2의 화합물로부터 상기 R-기의 제거는 양적으로 부산물 형성의 위협이 거의 없는 섬세한 조건들 하에서 일어난다. 벤질/치환된 벤질 보호기들과 같은 R-기들은 가수소분해 조건 하에서 배타적으로 톨루엔/치환된 톨루엔으로 전환될 수 있고, 그것들은 심지어 수 톤 규모 상에서도 수용성 올리고당 생성물들로부터 증발(evaporation) 및/또는 추출 과정들을 통해 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 일반 화학식 1의 화합물의 화학적/입체 화학적 순도는 일반 화학식 2의 화합물들의 순도와 직접적으로 연관된다.
바람직한 방법에서, 모두 일반 화학식 1의 화합물의 범위 내에 속하는 일반 화학식 1a, 1b 또는 1c의 하나 이상의 화합물들, 또는 상기 화합물들의 염들을 포함하는 미가공된 혼합물은 단계 a)에서 유도체화되어, 모두 일반 화학식 2의 범위 내에 속하는 일반 화학식 2a, 2b 또는 2c의 하나 이상의 화합물들을 각각 포함하는 미가공의 혼합물을 생성하고,
일반 화학식 1a, 1b, 1c, 2a, 2b 또는 2c에서, R, R1 및 R2는 상기에서 정의된 바와 같고,
R3a는 하나의 N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl) 및/또는 하나의 락토-N-바이오실(lacto-N-biosyl) 기를 포함하는 글라이코실(glycosyl) 잔기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl)이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4a는 H 또는 락토-N-바이오실 기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R3b는 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기(들)로 선택적으로 치환된 락토-N-바이오실 기이고,
R4b는 H 또는 하나 또는 둘의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기들로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기들로 치환될 수 있고,
R5는 서로에 관계없이 H 또는 시알릴이고,
일반 화학식 1a, 1b, 1c, 2a, 2b 또는 2c에서, 상기 R1, R2 또는 R5 중의 적어도 하나는 H와 다르며,
상기 일반식 2a, 2b 또는 2c의 개별 화합물들은 단계 b)의 크로마토그래피 및/또는 결정화의 수단에 의하여 실질적으로 순수한 형태로 단리되고, 일반 화학식 2a, 2b 또는 2c의 개별 화합물은 단계 c)에서 일반 화학식 1a, 1b 또는 1c의 화합물로 전환된다.
특히 바람직하게, 상기에서 정의된 바와 같은 진보적인 방법에 따라 이용 및 수득된 화합물들은 그들의 결합들과 변형들에 의하여 특징화된다. 바람직하게, 상기 진보적인 방법의 단계 a)에서 이용 및 수득되고, 일반 화학식 1a, 1b, 2a 또는 2b에 따라 정의된 바와 같이 단계 c)에서 수득된 화합물들은 하기와 같은 점을 특징으로 한다:
- 일반 화학식 1a 또는 2a 내 R3a의 글라이코실 잔기의 N-아세틸-락토사미닐 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1a 또는 2a 내 R3a의 글라이코실 잔기의 락토-N-바이오실 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1a 또는 2a 내 R4a의 글라이코실 잔기의 락토-N-바이오실 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1a 또는 2a 내 R4b의 글라이코실 잔기의 N-아세틸-락토사미닐 기는 1-3 또는 1-6 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1b 또는 2b 내 R4b의 글라이코실 잔기의 N-아세틸-락토사미닐 기는 1-3 또는 1-6 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착된다.
바람직하게, 상기 진보성 있는 방법에 관련된 상기 화합물들은, 상기 일반 화학식 1a 또는 2a의 화합물들이 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환되는 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), 파라-락토-N-헥사오스(para-lacto-N-hexaose), 파라-락토-N-네오헥사오스(para-lacto-N-neohexaose), 락토-N-네오헥사오스(lacto-N-neohexaose), 파라-락토-N-옥타오스(para-lacto-N-octaose) 및 락토-N-네오옥타오스(lacto-N-neooctaose) 유도체들 또는 상기 화합물들의 염들을 나타내고, 일반 화학식 1b 또는 2b의 화합물들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환된 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-헥사오스(lacto-N-hexaose), 락토-N-옥타오스(lacto-N-octaose), 아이소-락토-N-옥타오스(iso-lacto-N-octaose), 락토-N-데카오스(lacto-N-decaose) 및 락토-N-네오데카오스(lacto-N-neodecaose) 유도체들 또는 상기 화합물들의 염들을 나타낸다는 점을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기에서 구체화된 진보성 있는 방법에 참여하는 화합물들은 다음과 같은 점을 특징으로 한다:
- N-아세틸-락토사미닐 및/또는 락토-N-바이오실 기에 부착된 상기 푸코실 잔기는
■ 1-2 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 갈락토스에 결합되고/결합되거나
■ 1-4 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고/결합되거나
■ 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고,
- N-아세틸-락토사미닐 및/또는 락토-N-바이오실 기에 부착된 시알릴 잔기는
■ 2-3 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 갈락토스에 결합되고/결합되거나
■ 2-6 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고/결합되거나
■ 2-6 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기의 갈락토스에 결합된다.
가장 바람직하게, 상기 청구된 방법에 의하여 하기 인유 올리고당들은 유도체화될 수 있다: 2'-O-푸코실락토스(2'-O-fucosyllactose), 3-O-푸코실락토스(3-O-fucosyllactose), 2',3-다이-O-푸코실락토스(2',3-di-O-fucosyllactose), 3'-O-시알릴락토스(3'-O-sialyllactose), 6'-O-시알릴락토스(6'-O-sialyllactose), 3'-O-시알릴-3-O-푸코실락토스(3'-O-sialyl-3-O-fucosyllactose), 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(LNFP-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-III), Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-4)Glc (LNFP-V), Neu5Acα2-3Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(LST-a), Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-c), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FLST-a), Fucα1-2Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(FLST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc(FLST-c), Fucα1-2Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc(LNDFH-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-III), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (DS-LNT), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FDS-LNT I) 및 Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FDS-LNT II), 또는 그의 염들. 상기 R-배당체들은 α- 또는 β-아노머들일 수 있다. 바람직하게, 상기 R-배당체들은 β-아노머들이다.
본 발명의 두 번째 측면은 인유 올리고당들 또는 유사체들의 벤질 또는 치환된 벤질 배당체를 제공한다. 이들은 일반 화학식 1에 의하여 특징화 되는 하나 이상의 HMO 또는 유사체들을 포함하는 미가공의 반응 혼합물로부터 상기에서 구체화된 바와 같은 청구된 방법의 단계 a)에 따라 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명은 일반 화학식 2'의 화합물들 또는 그의 염들을 제공한다.
일반 화학식 2'에서,
R은 가수소분해(hydrogenolysis)에 의하여 제거될 수 있는 기이고,
R1은 푸코실(fucosyl) 또는 H이고,
R2는 푸코실 또는 H이고,
R3는 H, 시알릴(sialyl), N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl) 및 락토-N-바이오실(lacto-N-biosyl) 기들에서 선택되고, 상기 N-아세틸 락토사미닐 기는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기를 수반할 수 있고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4는 H 또는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 시알릴 및 N-아세틸-락토사미닐 기들에서 선택되고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와는 다르며, 하기의 화합물들은 제외된다: LNnT의 R-배당체들, 1-O-β-벤질-LNT(1-O-β-benzyl-LNT), 6'-O-시알릴-락토스(6'-O-sialyl-lactose)의 R-배당체들 및 그의 염들, 1-O-β-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨(1-O-β-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na) 염, 1-O-β-(4,5-다이메톡시-2-나이트로)-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨(1-O-β-(4,5-dimethoxy-2-nitro)-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na) 염.
바람직한 구현예에서, 일반 화학식 2'의 화합물들은 일반 화학식 2'a, 2'b 또는 2'c 또는 그의 염들에 의하여 특징화되고,
일반 화학식 2'a, 2'b 또는 2'c에서,
R, R1 및 R2는 청구항 7에서 정의된 바와 같고,
R3a는 하나의 N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl) 및/또는 하나의 락토-N-바이오실(lacto-N-biosyl) 기를 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐(N-acetyl-lactosaminyl)이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4a는 H 또는 락토-N-바이오실 기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R3b는 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기(들)로 선택적으로 치환된 락토-N-바이오실 기이고,
R4b는 H 또는 하나 또는 둘의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기들로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기들로 치환될 수 있고,
R5는 서로에 관계없이 H 또는 시알릴이고,
상기 R1, R2 또는 R5 중의 적어도 하나는 H와 다르다.
특히 바람직하게, 상기에서 정의된 바와 같은 일반 화학식 2'a 또는 2'b에 따른 화합물들은 그들의 결합들과 변형들에 의하여 특징화된다. 바람직하게, 일반 화학식 2'a 또는 2'b에 따라 정의되는 화합물들은 하기와 같은 점을 특징으로 한다:
- 일반 화학식 1'a 또는 2'a 내 R3a의 글라이코실 잔기의 N-아세틸-락토사미닐 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1'a 또는 2'a 내 R3a의 글라이코실 잔기의 락토-N-바이오실 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1'a 또는 2'a 내 R4a의 글라이코실 잔기의 락토-N-바이오실 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1'a 또는 1'b 내 R4b의 글라이코실 잔기의 N-아세틸-락토사미닐 기는 1-3 또는 1-6 인터글라이코사이드 결합으로 또 다른 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착되고,
- 일반 화학식 1'a 또는 1'b 내 R4b의 글라이코실 잔기의 락토-N-바이오실 기는 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기에 부착된다.
바람직하게, 상기 진보성 있는 방법에 관련된 상기 화합물들은, 상기 일반 화학식 2'a의 화합물들이 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환되는 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), 파라-락토-N-헥사오스(para-lacto-N-hexaose), 파라-락토-N-네오헥사오스(para-lacto-N-neohexaose), 락토-N-네오헥사오스(lacto-N-neohexaose), 파라-락토-N-옥타오스(para-lacto-N-octaose) 및 락토-N-네오옥타오스(lacto-N-neooctaose) R-배당체들 또는 그들의 염들을 나타내고, 일반 화학식 2'b의 화합물들이 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환된 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-헥사오스(lacto-N-hexaose), 락토-N-옥타오스(lacto-N-octaose), 아이소-락토-N-옥타오스(iso-lacto-N-octaose), 락토-N-데카오스(lacto-N-decaose) 및 락토-N-네오데카오스(lacto-N-neodecaose) R-배당체들 또는 그들의 염들을 나타낸다는 점을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기에서 구체화된 바와 관련되는 화합물들은 다음과 같은 점을 더욱 특징으로 한다:
- N-아세틸-락토사미닐 및/또는 락토-N-바이오실 기에 부착된 상기 푸코실 잔기는
■ 1-2 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 갈락토스에 결합되고/결합되거나
■ 1-4 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고/결합되거나
■ 1-3 인터글라이코사이드 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고,
- N-아세틸-락토사미닐 및/또는 락토-N-바이오실 기에 부착된 시알릴 잔기는
■ 2-3 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 갈락토스에 결합되고/결합되거나
■ 2-6 인터글라이코사이드 결합으로 락토-N-바이오실 기의 N-아세틸-글루코사민에 결합되고/결합되거나
■ 2-6 인터글인터글인터글 결합으로 N-아세틸-락토사미닐 기의 갈락토스에 결합된다.
가장 바람직하게, 하기의 인유 올리고당들의 R-배당체들이 제공된다: 2'-O-푸코실락토스(2'-O-fucosyllactose), 3-O-푸코실락토스(3-O-fucosyllactose), 2',3-다이-O-푸코실락토스(2',3-di-O-fucosyllactose), 3'-O-시알릴락토스(3'-O-sialyllactose), 6'-O-시알릴락토스(6'-O-sialyllactose), 3'-O-시알릴-3-O-푸코실락토스(3'-O-sialyl-3-O-fucosyllactose), 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(LNFP-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-III), Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-4)Glc (LNFP-V), Neu5Acα2-3Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-a), Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-c), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FLST-a), Fucα1-2Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(FLST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FLST-c), Fucα1-2Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc(LNDFH-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-III), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (DS-LNT), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FDS-LNT I) 및 Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FDS-LNT II), 또는 그의 염들.
일반 화학식 2'에 의하여 특징화되는 화합물들은 α 또는 β 아노머들 또는 심지어 α 및 β 이성질체들의 아노머성 혼합물, 바람직하게는 β 아노머와 같은 단독의 화학적 존재들로 여겨질 수 있다. 일반 화학식 2'의 화합물들은 결정성 고체들, 오일들, 시럽들, 침전된 비정질 물질 또는 분무 건조된 생성물들로서 특징화될 수 있다. 일반 화학식 2'의 화합물이 결정성인 경우, 무수 또는 하나 또는 몇 분자의 물을 결정 구조들로 결합시킴으로써 수화된 결정성 형태로 존재할 수 있다. 유사하게, 일반 화학식 2'에 의하여 특징화되는 화합물들은 유기 분자들 및/또는 이온들과 같은 리간드들을 그들의 결정 구조들로 결합시키는 결정성 물질들로 존재할 수 있다.
본 발명의 다른 특징들은 본 발명의 구체화를 위해 제공되는 하기의 실시예들의 개시에 의하여 명확해질 것이고, 이에 한정되지 아니한다.
실시예(
EXAMPLES
)
1. 일반 화학식 2의 화합물들의 제조를 위한 일반 과정
a) 중성 HMO 벤질/치환된 벤질 배당체의 제조를 위한 일반 과정
선별된 중성 HMO(1 equiv.)가 1-10 부피(g/mL)의 DMF, DMSO 또는 그들이 혼합물에 용해/현택되었다. 상기 반응 혼합물은 0 ℃로 냉각되었고, 브로민화 벤질/치환된 브로민화 벤질(1.2-1.4 equiv.)이 첨가되었다. 수소화 나트륨(sodium hydride), 수소화 칼륨(potassium hydride), 수소화 칼슘(calcium hydride), 삼차-부톡시화 칼륨(potassium t-butoxide), 삼차-부톡시화 나트륨(sodium t-butoxide)과 같은 강 염기(1.2-1.4 equiv)가 0-40 ℃에서 첨가되었고, 상기 반응 혼합물은 0-60 ℃에서 6-24시간 동안 교반되었다. 그런 다음, 물이 첨가되어 상기 과량의 염기를 소거하고, 상기 반응 혼합물은 실온에서 30분 동안 교반되었다. 상기 생성되는 반응 혼합물은 농축되고, 역상 크로마토그래피(reverse phase chromatography), 실리카 겔 크로마토그래피(silica gel chromatography), 이온-교환 크로마토그래피(ion-exchange chromatography), 크기-배제 크로마토그래피(size-exclusion chromatography) 등으로 정제되거나 결정화되어 원하는 벤질화된/치환된 벤질화된 중성 HMO 화합물을 70-80 % 수율로 생성하였다.
b) 산성 HMO 벤질/치환된 벤질 배당체의 제조를 위한 일반 과정
선별된 산성 HMO가 물에 용해되었고, 앰버라이트 IR 120(Amberlite IR-120, Dowex IL50) 등과 같은 산성 이온-교환 레진의 H+ 형태로 처리되어, 상기 산성 HMO를 그것의 잠재적인 염 형태로부터 분리시켰다. 상기 이온 교환 레진은 여과되었고, 탄산 세슘이 첨가되어 염기성 pH, 바람직하게는 pH 9-10로 만들었다. 상기 생성된 용액은 동결건조되고, 1-10 부피(g/mL)의 DMF, DMSO 또는 그들의 혼합물에 용해/현탁되었다. 아이오딘화 메틸, 트라이플산 메틸 등과 같은 메틸화제가 탄산 세슘(0.2-0.5 동등 과량)의 이용과 관련된 양으로 첨가되고, 상기 반응 혼합물은 0-60 ℃에서 4-24시간 동안 교반되었다. 상기 반응 혼합물은 0 ℃로 냉각되었고, 브로민화 벤질/치환된 브로민화 벤질(1.2-1.5 equiv.)이 첨가되었다. 상기 벤질화/치환된 벤질화제와 비교하여 동등량의 수소화 나트륨, 수소화 칼륨, 수소화 칼슘, 삼차-부톡시화 칼륨, 삼차-부톡시화 나트륨과 같은 강 염기가 0-40 ℃에서 첨가되었고, 상기 반응 혼합물은 0-60 ℃에서 6-24시간 동안 교반되었다. 그런 다음, 물이 첨가되어 1:10 내지 2:5의 유기 용매:물 비율을 생성하고, 상기 반응 혼합물은 20-80 ℃에서 4-24시간 동안 교반되었다. 생성된 반응 혼합물은 농축되고, 역상 크로마토그래피, 실리카 겔 크로마토그래피, 이온-교환 크로마토그래피, 크기-배제 크로마토그래피 등으로 정제되거나 결정화되어 원하는 벤질화된/치환된 벤질화된 산성 HMO 화합물을 60-70% 수율로 생성하였다.
c) 적어도 하나의 산성 HMO를 포함하는 혼합물로부터 HMO 벤질/치환된 벤질 배당체들 혼합물의 제조를 위한 일반 과정
HMO들의 혼합물의 화학적 조성은 LC-MS 또는 모든 다른 적합한 정량 분석 방법에 의하여 분석될 수 있다. 그런 다음, 상기 HMO 혼합물은 물에 용해되었고, 앰버라이트 IR 120(Amberlite IR-120, Dowex IL50) 등과 같은 산성 이온-교환 레진의 H+ 형태로 처리되어, 상기 산성 HMO를 그것의 잠재적인 염 형태로부터 분리시켰다. 상기 이온 교환 레진은 여과되었고, 탄산 세슘이 첨가되어 염기성 pH, 바람직하게는 pH 9-10로 만들었다. 상기 생성된 용액은 동결건조되고, 1-10 부피(g/mL)의 DMF, DMSO 또는 그들의 혼합물에 용해/현탁되었다. 아이오딘화 메틸, 트라이플산 메틸 등과 같은 메틸화제가 탄산 세슘(0.2-0.5 동등 과량)의 이용과 관련된 양으로 첨가되고, 상기 반응 혼합물은 0-60 ℃에서 4-24시간 동안 교반되었다. 상기 반응 혼합물은 0 ℃로 냉각되었고, 요청되는 양의 브로민화 벤질/치환된 브로민화 벤질(0.2-0.5 동등 과량을 허용하는 상기 HMO 혼합물의 LC-MS 조성에 따라 계산된)이 첨가되었다. 상기 벤질화/치환된 벤질화제와 비교하여 동등량의 수소화 나트륨, 수소화 칼륨, 수소화 칼슘, 삼차-부톡시화 칼륨, 삼차-부톡시화 나트륨과 같은 강 염기가 0-40 ℃에서 첨가되었고, 상기 반응 혼합물은 0-60 ℃에서 6-24시간 동안 교반되었다. 그런 다음, 물이 첨가되어 1:10 내지 2:5의 유기 용매:물 비율을 생성하고, 상기 반응 혼합물은 20-80 ℃에서 4-24시간 동안 교반되었다. 생성된 반응 혼합물은 농축되고, 역상 크로마토그래피, 실리카 겔 크로마토그래피, 이온-교환 크로마토그래피, 크기-배제 크로마토그래피 등으로 정제되어 개별 벤질화된/치환된 벤질화된 화합물을 각각 60-70% 수율로 생성하였다.
1-O-β-젠질-LNnT(1-O-β-benzyl-LNnT)
13C NMR (D2O) δ: 105.6, 105.5, 105.4, 103.6 (아노머성 탄소들(anomeric carbons)). Mp.: 284-286 ℃.
1-O-β-(4-메틸벤질)-LNnT(1-O-β-(4-methylbenzyl)-LNnT)
1H NMR (D2O): 7.3 (dd, 4H), 4.88 (d, 1H), 4.7 (m), 4.54 (d, 1H), 4.48 (d, 1H), 4.42 (d, 1H), 4.34 (d), 4.0-3.5 (m), 3.34 (dd, 1H).
13C NMR (D2O): 184.2, 177.6, 173.7, 141.5, 136.1, 131.9, 131.4, 105.6, 105.5, 105.4, 103.6, 93.2, 84.7, 81.5, 81.0, 80.8, 78.0, 77.6, 77.4, 77.1, 75.5, 75.2, 74.8, 74.0, 73.6, 72.9, 63.7, 62.8, 58.9, 56.4, 25.9, 22.9.
1-O-β-(4-클로로벤질)-LNnT(1-O-β-(4-chlorobenzyl)-LNnT)
1H NMR (D2O): 7.4 (s, 4H), 4.9 (d, 1H), 4.72 (m), 4.52 (d, 1H), 4.8 (d, 1H), 4.42 (d, 1H), 4.16 (d, 1H), 4.0-3.52 (m).
13C NMR (D2O): 138.9, 177.6, 138.3, 137.9, 136.2, 131.3, 105.6, 105.5, 105.4, 103.7, 93.2, 86.1, 84.7, 81.5, 81.0, 80.8, 78.0, 77.5, 77.4, 77.2, 77.1, 75.5, 75.2, 74.9, 63.7, 58.9, 57.8, 56.4, 24.8.
1-O-β-벤질-LNT(1-O-β-benzyl-LNT)
1H-NMR (D2O, 400 MHz) δ 2.03 (s, 3H, CH 3CONH), 3.35 (dd, 1H, J = 8.1 8.5 Hz, H-2), 3.49 (m, 1H, H-5``), 3.53 (m, H-2```), 3.65 (m, 1H, H-3```), 3.57 (dd, 1H, J = 8.1 9.0 Hz, H-4``), 3.58 (m, 1H, H-5), 3.59 (dd, 1H, J = 7.7 10.0 Hz, H-2`), 3.62 (m, 1H, H-3), 3.63 (m, 1H, H-4), 3.71 (m, 1H, H-5`), 3.71 (m, 1H, H-5```), 3.73 (dd, 1H, J = 3.3 10.0 Hz, H-3`), 3.76 (m, 2H, H-6ab```), 3.76(m, 2H, H-6ab`), 3.80 (m, 1H, H-6a``), 3.80 (dd, 1H, J = 5.0 12.2 Hz, H-6a), 3.82 (dd, 1H, J = 8.1 10.5 Hz, H-3``), 3.90 (m, 1H, H-6b``), 3.90 (dd, 1H, J = 8.4 10.5 Hz, H-2``), 3.92 (d, 1H, J = 3.3 Hz, H-4```), 3.98 (dd, 1H, J = 1.6 12.2 Hz, H-6b), 4.15 (d, 1H, J = 3.3 Hz, H-4`), 4.44 (d, 1H, J = 7.7 Hz, H-1`), 4.45 (d, 1H, J = 7.7 Hz, H-1```), 4.56 (d, 1H, J = 8.1 Hz, H-1), 4.73 (d, 1H, J = 8.4 Hz, H-1``), 4.76 (d, 1H, J = 11.7 Hz, CH 2Ph), 4.94 (d, 1H, J = 11.7 Hz, CH 2Ph), 7.40-7.50 (m, 5H, Ph).
13C-NMR (D2O, 100 MHz) δ 24.9 (CH3CONH), 57.4 (C-2``), 62.8 (C-6), 63.2 (C-6``), 63.7 (C-6```), 63.7 (C-6`), 71.0 (C-4`), 71.2 (C-4```), 71.3 (C-4``), 72.7 (C-2`), 73.4 (C-2```), 74.2 (CH2Ph), 75.2 (C-3```), 75.5 (C-2), 77.1 (C-3), 77.5 (C-5`), 77.6 (C-5```), 77.9 (C-5), 78.0 (C-5``), 81.1 (C-4), 84.7 (C-3`), 84.8 (C-3``), 103.7 (C-1), 105.3 (C-1``), 105.6 (C-1`), 106.2 (C-1```), 131.1 (Ph), 131.4 (2C, Ph), 131.5 (2C, Ph), 139.2 (Ph), 177.7 (CH3 CONH).
M.p. 245 ℃ (dec.). [α]D 22= -10.3 (c = 1, H2O).
1-O-β-(4-메틸벤질)-LNT(1-O-β-(4-methylbenzyl)-LNT)
1H-NMR (D2O, 300 MHz) δ 1.97 (s, 3H), 2.29 (s, 3H), 3.27 (dd, 1H, J = 8.1 8.5 Hz), 3.39-3.87 (m, 21H), 3.92 (dd, 1H, J = 1.8 12.3 Hz), 4.09 (d, 1H, J = 3.3 Hz), 4.37 (d, 1H, J = 8.1Hz), 4.38 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 4.47 (d, 1H, J = 8.1 Hz), 4.65 (d, 1H, J = 11.7 Hz), 4.67 (d, 1H, J = 8.1 Hz), 4.83 (d, 1H, J= 11.7 Hz), 7.22 (d, 2H, J= 8.1 Hz), 7.30 (d, 2H, J = 8.1 Hz).
13C-NMR (D2O, 75.4 MHz) δ 23.1, 25.0, 57.7, 62.8, 63.2, 63.7, 63.8, 71.0, 71.1, 71.3, 72.7, 73.4, 74.1, 75.2, 75.5, 77.1, 77.5, 77.6, 77.9, 78.0, 81.1, 84.7, 84.8, 103.6, 105.3, 105.7, 106.2, 131.7 (2C), 132.0 (2C), 136.2, 141.5, 177.7.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (t, 1H, J=11.9Hz); 2.00 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.28-3.49 (m, 4H); 3.50-3.79 (m, 9H); 3.80-3.97 (m, 5H); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.22-7.37 (m, 3H); 7.38-7.46 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.55, 41.26, 52.70, 60.81, 63.21, 63.42, 68.56, 69.01, 69.30, 70.66, 71.15, 72.12, 73.08, 73.55, 73.78, 74.47, 75.28, 75.32, 80.03, 100.29, 101.89, 103.36, 127.36, 127.87, 128.01, 128.12, 137.72, 173.36, 173.88.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 나트륨 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose sodium salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (t, 1H, J=11.9Hz); 2.02 (s, 3H); 2.82 (m, 1H); 3.33-3.45 (m, 4H); 3.46-3.61 (m, 5H); 3.62-3.97 (m, 12H); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.37 (m, 2H); 4.66 (d, 1H, J=11.9Hz); 7.31 (m, 3H); 7.41 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.10, 40.60, 52.04, 60.22, 62.78, 67.90, 68.51, 68.69, 70.11, 70.61, 70.64, 71.44, 72.44, 72.83, 73.17, 73.92, 74.50, 74.70, 79.82, 99.76, 101.23, 103.52, 127.00, 127.44, 127.56, 137.21, 172.68, 173.28.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 아연 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose zinc salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.71 (t, 1H, J=11.1Hz); 2.00 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.28-3.49 (m, 4H); 3.50-3.79 (m, 9H); 3.80-3.97 (m, 5H); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.22-7.37 (m, 3H); 7.38-7.46 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.77, 41.09, 52.78, 60.87, 61.32, 63.06, 63.64, 63.21, 68.26, 69.11, 70.67, 71.22, 71.36, 72.01, 73.00, 73.37, 73.58, 73.66, 74.39, 75.19, 75.32, 75.87, 79.40, 80.35, 99.92, 101.86, 101.94, 103.86, 104.00, 127.55, 127.99, 128.13, 137.83, 174.03, 174.08.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 에탄올암모늄 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose ethanolammonium salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (dd, 1H, J=11.7Hz, J=12.2Hz); 2.00 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 2.92 (m, 4H); 3.33-3.47 (m, 2H); 3.46-3.57 (m, 5H); 3.58-3.78 (m, 9H); 3.78-3.90 (m, 5H); 3.93 (dd, 1H, J=2.5, J=11.7Hz); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.22-7.37 (m, 3H); 7.38-7.46 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.55, 41.26, 44.83, 52.70, 58.85, 60.81, 63.21, 63.42, 68.56, 69.01, 69.30, 70.66, 71.15, 72.12, 73.08, 73.55, 73.78, 74.47, 75.28, 75.32, 80.03, 99.98, 100.89, 102.36, 127.36, 127.87, 128.01, 128.12, 137.72, 173.36, 173.88.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 트리스-(하이드록시메틸)-메틸 암모늄 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose tris-(hydroxymethyl)-methyl ammonium salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (dd, 1H, J=11.9Hz, J=12.1Hz); 2.00 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.33-3.48 (m, 2H); 3.48-3.79 (m, 19H); 3.93 (dd, 1H, J=2.5, J=11.8Hz); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.22-7.37 (m, 3H); 7.38-7.46 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.60, 41.22, 52.71, 59.62, 60.89, 61.38, 63.23, 63.39, 68.64, 68.97, 69.25, 70.64, 71.26, 73.68, 75.24, 75.27, 80.16, 100.39, 101.87, 103.94, 127.52, 127.97, 128.00, 128.11, 137.85, 173.40, 173.90.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 다이에틸 암모늄 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose diethyl ammonium salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.28 (t, 6H, J=11.8Hz); 1.65 (dd, 1H, J=11.9Hz, J=12.1Hz); 2.00 (s, 3H); 2.79 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.00 (q, 4H); 3.33-3.57 (m, 7H); 3.57-3.77 (m, 5H); 3.78-3.89 (m, 4H); 3.93 (dd, 1H, J=11.9Hz, J=2.4Hz); 4.00 (dd, 1H, J=7.1Hz, J=9.7Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.8Hz); 7.22-7.37 (m, 3H); 7.38-7.46 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 10.64, 21.57, 41.29, 42.29, 52.74, 60.89, 63.23, 63.43, 68.63, 68.95, 69.30, 70.62, 71.25, 72.04, 73.06, 73.41, 73.73, 74.47, 75.26, 75.28, 80.15, 100.41, 101.90, 103.95, 127.51, 127.97, 127.99, 128.10, 137.88, 173.35, 173.85.
1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스 콜린 염(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose choline salt)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (dd, 1H, J=11.9Hz, J=12.1Hz); 1.98 (s, 3H); 2.80 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.19 (s, 9H); 3.33-3.56 (m, 8H); 3.56-3.77 (m, 7H); 3.78-3.94 (m, 5H); 3.95-4.04 (m, 4H); 4.34 (m, 1H); 4.39 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.8Hz); 7.22-7.36 (m, 3H); 7.40 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.56, 40.95, 41.34, 52.75, 53.48, 53.53, 53.59, 55.92, 60.96, 63.15, 63.50, 63.84, 67.85, 68.65, 68.90, 69.31, 69.47, 70.61, 71.28, 72.05, 73.05, 73.41, 73.72, 74.45, 75.29, 76.89, 80.17, 100.42, 101.92, 103.97, 109.98 127.52, 127.97, 128.11, 137.90, 138.29, 173.26, 173.85.
1-O-β-(4-클로로벤질)-6'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(4-chlorobenzyl)-6'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.62 (t, 1H, J=12Hz); 2.00 (s, 3H); 2.77 (dd, 1H, J=4.7Hz, J=12.1Hz); 3.28-3.49 (m, 4H); 3.50-3.79 (m, 9H); 3.80-3.97 (m, 5H); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.24 (m, 2H); 7.32 (m, 2H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 21.52, 41.23, 52.72, 60.79, 63.23, 63.42, 68.61, 69.03, 69.31, 70.56, 71.14, 72.13, 73.11, 73.56, 73.79, 74.48, 75.23, 75.31, 80.09, 100.17, 101.91, 103.21, 127.36, 127.89, 133.01, 136.76, 173.29, 173.78.
1-O-β-(4-메틸벤질)-6'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(4-methylbenzyl)-6'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (CD3OD) δ (ppm): 1.63 (t, 1H, J=11.9Hz); 2.00 (s, 3H); 2.32 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.28-3.49 (m, 4H); 3.50-3.79 (m, 9H); 3.80-3.97 (m, 5H); 4.02 (dd, 1H, J=7.5Hz, J=10Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.66 (d, 1H, J=11.7Hz); 7.21 (m, 4H).
13C-NMR (CD3OD) δ (ppm): 20.02, 21.55, 41.26, 52.70, 60.81, 63.21, 63.42, 68.56, 69.01, 69.30, 70.66, 71.15, 72.12, 73.08, 73.55, 73.78, 74.47, 75.28, 75.32, 80.03, 99.98, 100.89, 102.36, 127.36, 127.87, 128.01, 128.12, 133.26, 137.72, 173.36, 173.88.
1-O-β-(1-나프틸메틸)-6'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(1-naphthylmethyl)-6'-O-sialyl-lactose)
1H (CD3OD) δ (ppm): 1.62 (t, 1H, J=11.8Hz); 2.00 (s, 3H); 2.78 (dd, 1H, J=4.5Hz, J=12.2Hz); 3.28-3.49 (m, 4H); 3.50-3.79 (m, 9H); 3.80-3.97 (m, 5H); 4.02 (dd, 1H, J=7.6Hz, J=10.1Hz); 4.35 (m, 1H); 4.42 (d, 1H, J=7.8Hz); 4.68 (d, 1H, J=11.8Hz); 7.32-7. 54 (m, 4H); 7.7 (m, 2H); 7.95 (m,1H).
13C (CD3OD) δ (ppm): 21.54, 41.28, 52.72, 60.81, 63.20, 63.44, 68.53, 69.06, 69.38, 70.64, 71.12, 72.14, 73.05, 73.54, 73.65, 74.45, 75.24, 75.33, 80.02, 100.25, 101.87, 103.21, 122.91, 124.82, 125.25, 125.93, 127.06, 128.72, 129.16, 132.80, 133.12, 135.97, 136.88, 173.36, 173.88.
1-O-β-벤질-3'-O-시알릴-락토스(1-O-β-benzyl-3'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (500 MHz, D2O): δ [ppm] = 7.46-7.42 (m, 4H, H(a/b)arom); 4.91 (d, 1H, CH2a-Bn); 4.74 (d, 1H, CH2b-Bn); 4.55-4.52 (m, 2H, H-1/H-1'); 4.11 (dd, 1H, H-3'); 2.76 (dd, 1H, H-3''eq); 2.04 (s, 3H, COCH3); 1.81 (dd, 1H, H-3''ax).
J(a,b)- Bn = 11.8; J2' ,3' = 9.9; J3' ,4' = 2.9; J3''ax ,3'' eq = 12.4; J3''ax ,4'' = 12.1; J3''eq,4'' = 4.5 Hz.
13C-NMR (126 MHz, D2O): δ [ppm] = 135.2, 133.5 (quart. Carom); 130.2 (CHa-arom); 128.6 (CHb - arom); 102.6 (C-1'); 101.1 (C-1); 51.7 (C-5''); 39.6 (C-3''); 22.0 (COCH3).
1-O-β-(4-메틸벤질)-3'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(4-methylbenzyl)-3'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (500 MHz, D2O): δ [ppm] = 7.36 (d, 2H, H-aarom); 7.28 (d, 2H, H-barom); 4.89 (d, 1H, CH2a-Bn); 4.72 (d, 1H, CH2b-Bn); 4.54-4.52 (m, 2H, H-1/H-1'); 4.12 (dd, 1H, H-3'); 2.76 (dd, 1H, H-3''eq); 2.35 (s, 3H, CH3-Tol); 2.04 (s, 3H, COCH3), 1.81 (dd, 1H, H-3''ax).
J(a,b)arom = 7.9; J(a,b)- Bn = 11.5; J2' ,3' = 9.9; J3' ,4' = 3.0; J3''ax ,3'' eq = 12.5; J3'',4'' = 12.2; J3''eq ,4'' = 4.6 Hz.
13C-NMR (126 MHz, D2O): δ [ppm] = 138.8, 133.4 (quart. Carom); 129.3 (CHa-arom); 129.0 (CHb - arom); 102.6 (C-1'); 100.9 (C-1); 99.8 (C-2''), 51.7 (C-5''); 39.6 (C-3''); 22.0 (COCH3); 20.2 (CH3-Tol).
1-O-β-(2-나프틸메틸)-3'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(2-naphthylmethyl)-3'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (500 MHz, D2O): δ [ppm] = 7.99-7.97 (m, 4H, H-arom); 7.62-7.59 (m, 3H, H-arom); 5.10 (d, 1H, CH2a-Bn); 4.95 (d, 1H, CH2b-Bn); 4.60 (d, 1H, H-1); 4.53 (d, 1H, H-1'); 4.12 (dd, 1H, H-3'); 2.77 (dd, 1H, H-3''eq); 2.04 (s, 3H, COCH3); 1.81 (dd, 1H, H-3''ax).
J(a,b)- Bn = 11.9; J1 ,2 = 8.0; J1' ,2' = 7.9; J2' ,3' = 9.9; J3' ,4' = 3.0; J3''ax ,3'' eq = 12.5; J3''ax , 4'' = 12.1; J3''eq , 4'' = 4.6 Hz.
13C-NMR (126 MHz, D2O): δ [ppm] = 128.3, 127.9, 127.7, 127.6, 126.6, 126.5 (CHarom); 102.6 (C-1'); 101.1 (C-1); 51.7 (C-5''); 22.0 (COCH3).
1-O-β-(3-페닐벤질)-3'-O-시알릴-락토스(1-O-β-(3-phenylbenzyl)-3'-O-sialyl-lactose)
1H-NMR (400 MHz, D2O): δ [ppm] = 7.75-7.44 (m, 9H, H-arom); 4.99 (d, 1H, CH2a-Bn); 4.82 (d, 1H, CH2b-Bn); 4.57 (d, 1H, H-1); 4.53 (d, 1H, H-1'); 4.13 (dd, 1H, H-3'); 2.78 (dd, 1H, H-3''eq); 2.05 (s, 3H, COCH3); 1.82 (dd, 1H, H-3''ax).
J(a,b)- Bn = 11.8; J1 ,2 = 8.0; J1' ,2' = 7.9; J2' ,3' = 9.9; J3' ,4' = 3.1; J3''ax ,3'' eq = 12.5; J3''ax ,4'' = 12.0; J3''eq ,4'' = 4.6 Hz.
13C-NMR (100 MHz, D2O): δ [ppm] = 140.9, 140.3, 137.5 (quart. Carom); 129.4, 129.2, 127.9, 127.8, 127.1, 127.0, 126.9, (CHarom); 102.7 (C-1'); 101.2 (C-1); 99.6 (C-2''); 51.8 (C-5''); 39.7 (C-3''); 22.1 (COCH3).
1-O-β-벤질-2'-O-푸코실-락토스(1-O-β-benzyl-2'-O-fucosyl-lactose)
특성 1H NMR 피크(peak)들 (DMSO-d6) δ: 7.41-7.25 (m, 5 H, aromatic), 5.20 (d, 1 H, J 1'' ,2''= 2 Hz, H-1''), 4.82 and 4.59 (ABq, 2H, J gem= 12.3 Hz, -CH2Ph), 4.32 (d, 1 H, J 1',2'= 7.31 Hz, H-1'), 4.28 (d, 1 H, J 1,2= 7.79 Hz, H-1), 1.05 (d, 1 H, J 5'',6''= 6.43 Hz, H-6'').
13C NMR (DMSO-d6) δ: 137.97, 128.15, 128.15, 127.58, 127.58 및 127.43 (aromatic), 101.86, 100.94 및 100.20 (C-1, C-1' 및 C-1''), 77.68, 76.78, 75.36, 75.33, 74.70, 73.79, 73.45, 71.60, 69.72, 69.69, 68.74, 68.20, 66.38, 60.23 및 59.81 (C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-2', C-3', C-4', C-5', C-6', C-2'', C-3'', C-4'', C-5'' 및 CH2Ph), 16.47 (C-6'').
1-O-β-(4-나이트로벤질)-2'-O-푸코실-락토스(1-O-β-(4-nitrobenzyl)-2'-O-fucosyl-lactose)
특성 1H-NMR 피크들 (DMSO-d6) δ: 8.20 및 7.68 (each d, 4 H, aromatic), 5.04 (d, 1 H, J 1'' ,2''= 2 Hz, H-1''), 4.97 및 4.76 (ABq, 2H, J gem= 12.3 Hz, -CH2Ph), 4.40 (d, 1 H, J 1',2'= 9.53 Hz, H-1'), 4.32 (d, 1 H, J 1,2= 8.04 Hz, H-1), 1.04 (d, 1 H, J 5'',6''= 6.43 Hz, H-6'').
13C-NMR (DMSO-d6) δ: 162.38, 147.68, 127.95, 127.95, 123.33 및 123.33 (aromatic), 102.18, 100.95 및 100.18 (C-1, C-1' 및 C-1''), 77.62, 76.74, 75.36, 75.36, 74.61, 73.78, 73.45, 71.59, 69.67, 68.74, 68.67, 68.21, 66.38, 60.22 및 59.77 (C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-2', C-3', C-4', C-5', C-6', C-2'', C-3'', C-4'', C-5'' 및 CH2Ph), 16.45 (C-6'').
2. 일반 화학식 2의 화합물들의 가수소분해(
Hydrogenolysis
of
compounds
of
general
formula
2)
a) 40 g(501 mmol)의 1-O-β-벤질-LNnT(1-O-β-benzyl-LNnT)이 200 mL의 물에 용해되었고, 1.6 g의 Pd-C 및 400 μl의 아세트산이 첨가되었고, 상기 혼합물은 실온에서 H2-분위기(약, 40 bar) 하에서 2일 동안 교반되었다. 촉매는 여과되었고, 상기 덩어리(cake)는 물로 세척되었고, 상기 여과물은 1.6 L의 아센톤에 한 방울씩 첨가된 다음, 냉각 및 여과되었고, 상기 수집된 고체는 진공에서 건조되어, 31.5 g의 백색 분말 LNnT(44.5 mmol, 89 %)를 생성하였다.
b) 1-O-벤질-β-LNT(1-O-benzyl-β-LNT)(5 g, 6.27 mmol)이 물(20 mL)에 현탁되었고, 1M의 aq. HCl의 첨가에 의하여 pH가 5.8로 조정되었다. 숯(charcoal) 상의 팔라듐(0.5 g, 10 %)이 첨가되었고, 상기 반응 플라스크는 진공처리된 다음, H2(4 bar)로 포화되었다. 상기 반응 온도는 50 ℃로 조정되었고, 1.5 시간 동안 교반된 다음, 온도는 상온에 이를수 있게 되었고, 상기 촉매는 여과에 의하여 제거되었고, 물은 세척을 위해 이용되었다(10 mL). 상기 여과물은 건조한 상태로 농축되었고, 3.46 g(78 %)의 백색 고체 LNT가 수득되었다.
c) 메탄올과 물(250mL + 300 mL)의 혼합물 내 40 g의 1-O-β-벤질-6'-O-시알릴-락토스(1-O-β-benzyl-6'-O-sialyl-lactose)에 4 g의 Pd/C(10 %)가 첨가되었다. 상기 반응 혼합물은 H2 압력(balloon) 하의 실온에서 2일동안 교반되었다. 그런 다음, 상기 혼합물은 한 패드(pad)의 셀라이트(Celite)를 통해 여과되었고, 상기 용매는 진공에서 증발되었다. 상기 잔사는 80 mL의 H2O에 용해되었고, 1200 mL의 EtOH에 첨가되었다. 상기 슬러리는 여과되었고, 상기 고체는 EtOH, 아세톤 및 1/1 아세톤/Et2O의 혼합물로 세척되었다. 상기 고체는 건조되어 35 g의 6'-O-시알릴락토스(6'-O-sialyllactose)를 생성하였다.
d) 메탄올(50 mL) 내 1-O-β-벤질-2'-O-푸코실-락토스(1-O-β-benzyl-2'-O-fucosyl-lactose)(5.0 g)의 용액에 숯 상의 팔라듐 100 mg 10 %가 첨가되었다. 상기 현탁액은 수소 환경 하의 실온에서 4시간 동안 교반되었다. 상기 촉매는 여과되었고, 물로 세척되었고, 상기 여과물은 증발되어 비정질의 백색 고체로서 2'-O-푸코실-락토스(2'-O-fucosyl-lactose)를 생성하였다: 4.2 g.
Claims (10)
- a) 하나 이상의 일반 화학식 1의 화합물들이 R-X의 존재 하에서 아노머성 O-알킬화 반응되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들 및 그의 염들을 포함하는 혼합물을 생성하는 단계;
b) 단계 a)에서 생성된 하나 이상의 일반 화학식 2의 화합물들을 포함하는 상기 혼합물이 크로마토그래피 및/또는 결정화되어, 하나 이상의 일반 화학식 2의 개별 화합물들을 각각 실질적으로 순수한 형태로 수득하는 단계; 및,
c) 상기 단계 b)에서 수득한 실질적으로 순수한 형태의 일반 화학식 2의 개별 화합물이 촉매적 가수소분해되어 일반 화학식 1의 화합물을 생성하는 단계를 포함하는 일반 화학식 1의 올리고당 또는 그의 염을 정제, 분리 및/또는 단리하는 방법:
화학식 R-X에서,
X는 할로젠, 알킬- 또는 아릴설포닐옥시와 같은 이탈기이고, R은 가수소분해에 의하여 제거될 수 있는 기이고,
일반 화학식 1에서,
R1은 푸코실 또는 H이고,
R2는 푸코실 또는 H이고,
R3는 H, 시알릴, N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들에서 선택되고, 상기 N-아세틸 락토사미닐 기는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기를 수반할 수 있고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4는 H 또는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 시알릴 및 N-아세틸-락토사미닐 기들에서 선택되고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와는 다르고,
일반 화학식 2에서,
R, R1, R2, R3 및 R4는 상기에서 정의된 바와 같고, 상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와 다르다.
- 청구항 1에 있어서, 화합물 R-X 및 일반 화학식 2의 화합물들의 상기 R 기는 페닐, 알킬 또는 할로젠에서 선택되는 하나 이상의 기들로 선택적으로 치환된 벤질 또는 1- 또는 2-나프틸메틸인 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 크로마토그래피는 역상 또는 크기 배제 크로마토그래피인 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 일반 화학식 1의 화합물들은 일반 화학식 1a, 1b 또는 1c로 표현되는 화합물이고, 일반 화학식 2의 화합물들은 일반 화학식 2a, 2b 또는 2c로 표현되는 화합물들인 방법:
일반 화학식 1a, 1b, 1c, 2a, 2b 또는 2c에서,
R, R1 및 R2는 청구항 1에서 정의된 바와 같고,
R3a는 하나의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기를 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4a는 H 또는 락토-N-바이오실 기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R3b는 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기(들)로 선택적으로 치환된 락토-N-바이오실 기이고,
R4b는 H 또는 하나 또는 둘의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기들로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기들로 치환될 수 있고,
R5는 독립적으로 H 또는 시알릴이고,
상기 R1, R2 또는 R5 중의 적어도 하나는 H와 다르다.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반 화학식 1a 또는 2a의 화합물들은 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환되는 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), 파라-락토-N-헥사오스(para-lacto-N-hexaose), 파라-락토-N-네오헥사오스(para-lacto-N-neohexaose), 락토-N-네오헥사오스(lacto-N-neohexaose), 파라-락토-N-옥타오스(para-lacto-N-octaose) 및 락토-N-네오옥타오스(lacto-N-neooctaose) 유도체들로 구성되는 군 또는 상기 화합물들의 염들로부터 선택되고, 일반 화학식 1b 또는 2b의 화합물들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환된 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-헥사오스(lacto-N-hexaose), 락토-N-옥타오스(lacto-N-octaose), 아이소-락토-N-옥타오스(iso-lacto-N-octaose), 락토-N-데카오스(lacto-N-decaose) 및 락토-N-네오데카오스(lacto-N-neodecaose) 유도체들로 구성되는 군 또는 상기 화합물들의 염들로부터 선택되는 방법.
- 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
일반 화학식 1a, 1b, 1c, 2a, 2b 또는 2c의 화합물들은 일반 화학식 1a, 1b 또는 1c에 대하여 2'-O-푸코실락토스(2'-O-fucosyllactose), 3-O-푸코실락토스(3-O-fucosyllactose), 2',3-다이-O-푸코실락토스(2',3-di-O-fucosyllactose), 3'-O-시알릴락토스(3'-O-sialyllactose), 6'-O-시알릴락토스(6'-O-sialyllactose), 3'-O-시알릴-3-O-푸코실락토스(3'-O-sialyl-3-O-fucosyllactose), 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(LNFP-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-III), Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-4)Glc (LNFP-V), Neu5Acα2-3Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-a), Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-c), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FLST-a), Fucα1-2Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(FLST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FLST-c), Fucα1-2Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc(LNDFH-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-III), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (DS-LNT), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FDS-LNT I) and Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FDS-LNT II)로 구성된 군, 또는 그의 염들에서 선택되고, 일반 화학식 2a, 2b or 2c에 대하여 그것들 각각의 R-배당체(R-glycoside)들인 방법.
- 일반 화학식 2'의 화합물들 및 그의 염들:
일반 화학식 2'에서,
R은 가수소분해에 의하여 제거될 수 있는 기이고,
R1은 푸코실 또는 H이고,
R2는 푸코실 또는 H이고,
R3는 H, 시알릴, N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실기들에서 선택되고, 상기 N-아세틸 락토사미닐 기는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기를 수반할 수 있고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4는 H 또는 하나 이상의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나 이상의 락토-N-바이오실 기들을 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 시알릴 및 N-아세틸-락토사미닐 기들에서 선택되고; 각각의 상기 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
상기 R1, R2, R3 또는 R4 기들 중 적어도 하나는 H와는 다르며,
단, LNnT의 R-배당체들, 1-O-β-벤질-LNT(1-O-β-benzyl-LNT), 6'-O-시알릴-락토스(6'-O-sialyl-lactose)의 R-배당체들 및 그의 염들, 1-O-β-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨(1-O-β-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na) 염, 1-O-β-(4,5-다이메톡시-2-나이트로)-벤질-3'-O-시알릴-락토스 나트륨(1-O-β-(4,5-dimethoxy-2-nitro)-benzyl-3'-O-sialyl-lactose Na) 염의 화합물들은 제외된다.
- 청구항 7에 있어서, 일반 화학식 2'의 화합물들은 일반 화학식 2'a, 2'b 또는 2'c 또는 그의 염들인 것을 특징으로 하는 화합물:
일반 화학식 2'a, 2'b 또는 2'c에서,
R, R1 및 R2는 청구항 7에서 정의된 바와 같고,
R3a는 하나의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기를 포함하는 글라이코실 잔기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R4a는 H 또는 락토-N-바이오실 기로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 치환될 수 있고,
R3b는 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기(들)로 선택적으로 치환된 락토-N-바이오실 기이고,
R4b는 H 또는 하나 또는 둘의 N-아세틸-락토사미닐 및/또는 하나의 락토-N-바이오실 기들로 선택적으로 치환된 N-아세틸-락토사미닐 기이고; 상기 각각의 N-아세틸-락토사미닐 및 락토-N-바이오실 기들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기들로 치환될 수 있고,
R5는 독립적으로 H 또는 시알릴이고,
상기 R1, R2 또는 R5 중의 적어도 하나는 H와 다르다.
- 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 일반 화학식 2'a의 화합물들은 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환되는 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), 파라-락토-N-헥사오스(para-lacto-N-hexaose), 파라-락토-N-네오헥사오스(para-lacto-N-neohexaose), 락토-N-네오헥사오스(lacto-N-neohexaose), 파라-락토-N-옥타오스(para-lacto-N-octaose) 및 락토-N-네오옥타오스(lacto-N-neooctaose) R-배당체들로 구성되는 군 또는 그의 염들로부터 선택되고, 일반 화학식 2'b의 화합물들은 하나 이상의 시알릴 및/또는 푸코실 잔기로 선택적으로 치환된 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-헥사오스(lacto-N-hexaose), 락토-N-옥타오스(lacto-N-octaose), 아이소-락토-N-옥타오스(iso-lacto-N-octaose), 락토-N-데카오스(lacto-N-decaose) 및 락토-N-네오데카오스(lacto-N-neodecaose) R-배당체들로 구성되는 군 또는 그의 염들로부터 선택되는 화합물.
- 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 2'-O-푸코실락토스(2'-O-fucosyllactose), 3-O-푸코실락토스(3-O-fucosyllactose), 2',3-다이-O-푸코실락토스(2',3-di-O-fucosyllactose), 3'-O-시알릴락토스(3'-O-sialyllactose), 6'-O-시알릴락토스(6'-O-sialyllactose), 3'-O-시알릴-3-O-푸코실락토스(3'-O-sialyl-3-O-fucosyllactose), 락토-N-테트라오스(lacto-N-tetraose), 락토-N-네오테트라오스(lacto-N-neotetraose), Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(LNFP-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LNFP-III), Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-4)Glc (LNFP-V), Neu5Acα2-3Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-a), Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (LST-c), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FLST-a), Fucα1-2Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc(FLST-b), Neu5Acα2-6Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FLST-c), Fucα1-2Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc(LNDFH-I), Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-II), Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (LNDFH-III), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (DS-LNT), Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)(Fucα1-4)GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc (FDS-LNT I) and Neu5Acα2-3Galβ1-3(Neu5Acα2-6)GlcNAcβ1-3Galβ1-4(Fucα1-3)Glc (FDS-LNT II)로 구성된 군에서 선택된 R-배당체들, 또는 그의 염들인 화합물.
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