KR20210094573A - 클로스트리듐 디피실에 대한 안정성 백신 - Google Patents

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다니엘 크놉
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클라니 레베프 페레이라
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이도르시아 파마슈티컬스 리미티드
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Abstract

본 발명은 클로스트리듐 디피실 PS-II 세포-표면 다당류와 관련된 화학식 (I) 의 합성 당류 및 및 이의 접합체에 관한 것이다. 상기 합성 당류, 상기 접합체, 및 상기 합성 당류 또는 상기 접합체를 함유하는 약학 조성물은, 클로스트리듐 디피실과 관련된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용하다. 또한, 화학식 (I) 의 합성 당류는 클로스트리듐 디피실 박테리아에 대한 항체의 검출을 위한 면역학적 어세이에서의 마커로서 유용하다.

Description

클로스트리듐 디피실에 대한 안정성 백신
본 발명은 클로스트리듐 디피실 (Clostridium difficile) PS-II 세포-표면 다당류와 관련된 화학식 (I) 의 합성 당류 및 이의 접합체 (conjugate) 에 관한 것이다. 상기 합성 당류, 상기 접합체 및 상기 합성 당류 또는 상기 접합체를 함유하는 약학 조성물은, 가수분해-저항성, 장기간 안정성, 열안정성이고, 클로스트리듐 디피실 (현재 클로스트리디오이데스 디피실 (Clostridioides difficile) 로 명명됨) 과 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용하다. 또한, 화학식 (I) 의 합성 당류는 클로스트리듐 디피실 박테리아에 대한 항체의 검출을 위한 면역학적 어세이에서의 마커로서 유용하다.
과거에 클로스트리듐 디피실로 공지된 클로스트리디오이데스 디피실은, 그램-양성 포자-형성 혐기성 박테리아이고, 이는 병원감염 설사의 가장 중요한 정의할 수 있는 원인으로 여겨진다. 용어 클로스트리디오이데스 디피실 및 클로스트리듐 디피실은 본원에서 동의어로 사용되고, 모두 C. 디피실 (C. difficile) 로 약술된다. 이는 인간의 장관에 서식하고, 이에 따라 클로스트리듐 디피실 감염 (CDI) 을 야기한다. CDI 는 또한 특히 노인 및 면역결핍 환자 및 항생제 치료를 받는 환자를 포함하는 위험군에서의, 원내-감염 설사의 가장 통상적으로 진단되는 원인이 되었다. C. 디피실에 의해 야기된 감염은 지난 10 년에 걸쳐 CDI 발생정도의 급속한 증가로 인해 중요한 과제가 되었는데, 이는 주로 극히 치명적이고 현재 우세한 균주 리보형 027 의 발생에 기인하여, 증가된 이환률, 사망률 및 높은 재발률과 함께 유행병 발생을 야기한다. 특히 CDI 가 반복되는 경우, 치료 비용이 크게 증가된다. 따라서, 클로스트리듐 디피실에 의해 야기된 감염의 예방은 매우 바람직하고, 위험군의 백신접종 (vaccination) 이 가장 비용-효율적이고, 가장 강력한 수단이다. 그러나, 클로스트리듐 디피실에 대한 백신은 아직 개발되지 않았다.
박테리아의 세포-표면 상에 노출된 탄수화물은 흔히 면역원성이고, 백신 개발의 잠재적인 후보를 구성한다. 단백질에 비하여, 탄수화물은 진화적으로 더 안정하고, 캐리어 단백질에 공유결합적으로 접합되는 경우, 올리고당 항원은 오래 지속되고, T-세포-의존적 보호를 이끌어낼 수 있다.
PS-I, PS-II 및 PS-III 로 명명되는 C. 디피실 세포에 의해 발현되는 세포벽 다당류의 3 가지 상이한 구조가 확인되었다 (Expert Rev. Vaccines 2013, 12, 421). PS-I 당류의 발현은 더 제한, 예를 들어 리보형 027 에서 발현될 수 있는 한편, PS-II 당류는 모든 시험되는 C. 디피실 리보형에서 발견되어, PS-II 당류는 보존된 표면 항원일 수 있음을 나타낸다.
C. 디피실 PS-II 당류의 반복 단위는 하기로 이루어진다:
Figure pct00001
C. 디피실 PS-II 당류는 만노오스의 아노머 (anomeric) 위치에서 PS-II 반복 단위를 상호연결하는 (1→6)포스포디에스테르 결합의 화학적 불안정성으로 인해 물에서 가수분해되어, 통상적으로 사용되는 뜨거운 아세트산 또는 물/페놀에 의한 세포로부터의 추출을 복잡하게 한다. O1-C1 포스포디에스테르 결합의 분해에는 포스포모노에스테르 기의 제거가 뒤따라, PS-II 육당류 단위를 야기한다. PS-II 당류의 포스포디에스테르 결합 분해는 산, 염기 또는 금속 이온의 존재 하에 증가된다. 용액 중에서 C. 디피실 PS-II 당류의 불안정성으로 인해, 당류 또는 이의 접합체는 백신으로서 사용될 때, 액체 제형 중에 적절히 완충되거나, 사용 전에 재구성 (reconstitute) 되어야 하는 고체 제형으로서 동결건조되어야 한다. 그러나, 백신의 동결건조 및 냉장 저장은 수송, 저장 및 취급 동안의 최적의 온도를 보장하는 저온 유통 시스템 방식 (working cold chain system) 이 요구되기 때문에, 제조 비용의 증가 및 백신 배달의 복잡성을 야기한다. C. 디피실 PS-II 당류의 불안정성은 당업계에 익히 기록되어 있다. 따라서, 액체 제형의 형태의 신규한 안정한 C. 디피실 백신이 요구된다.
국제 특허 출원 WO 2009/033268 A1 은 균주 리보형 027, MOH900 및 MOH718 의 C. 디피실 박테리아로부터의 C. 디피실의 PS-I 및 PS-II 세포-표면 당류의 단리를 개시하고 있다. C. 디피실의 PS-II 세포-표면 당류에 대한 합성 접근법에는 Danieli 등 (Org. let. 2011, 13, 378-381), Costantino 등 (WO 2012/085668 A2), Seeberger (WO 2012/119769 A1) 및 Oberli 등 (Chemistry & Biology 2011, 18, 580) 이 뒤따른다. Monteiro (Meth Mol. Biol. 2016, 397-408) 은 뜨거운 물 - 페놀 처리에 의한 C. 디피실 바이오매스로부터의 수용성 PS-I 및 PS-II 뿐만 아니라 수용성 및 페놀 가용성 PS-III 다당류의 단리에 대해 보고하고 있다.
본 발명의 목적은 액체 제형 중 대사 안정성, 가수분해-저항성 및 저장-안정성이고 C. 디피실에 의해 야기되는 질환에 대해 보호하는 항체를 유발하는 화학식 (I) 의 익히 정의된 합성 당류를 제공하는 것이다. 상기 당류는 C. 디피실과 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용한 접합체 및 이의 약학 조성물을 제공하기 위해 면역원성 캐리어에 접합될 수 있다. 또한, 화학식 (I) 의 합성 당류는 C. 디피실 박테리아에 대한 항체의 검출을 위한 면역학적 어세이에서의 마커로서 유용하다.
본 발명의 목적은 독립 청구항의 교시에 의해 해결된다. 본 발명의 추가 유리한 특징, 양상 및 상세한 사항은 본 출원의 종속 청구항, 상세한 설명, 도면 및 실시예로부터 명백하다.
정의
본원에서 사용되는 용어 "링커" 는, 임의로는 적어도 하나의 상호연결 분자에 대한 결합에 의해 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체와 당류의 환원성-말단 단당류를 연결할 수 있는 분자 분절을 포함한다. 따라서, 링커 그 자체 또는 상호연결 분자와 함께의 링커의 기능은, 환원성-말단 단당류와 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체 사이의 특수한 거리를 확립, 유지 및/또는 가교시키는 것이다. 당류와 면역원성 캐리어 사이의 특정 거리를 유지함으로써, 면역원성 캐리어의 구조 (예를 들어, 캐리어 단백질의 2차 구조) 에 의한 면역원성 당류 에피토프의 차폐가 회피된다. 또한, 링커는 반응성 기의 입체 장애를 감소시킴으로써 당류와의 커플링의 더 큰 효율을 제공한다 (Methods in Molecular Medicine 2003, 87, 153-174). 더 구체적으로는, 링커의 하나의 말단 (extremity) 은 환원성-말단 단당류의 아노머 중심에서 한외 산소 원자에 연결되고, 다른 말단은 질소 원자를 통해 상호연결 분자와, 또는 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체와 직접 연결된다.
당업계에 공지된 당류 접합체를 위한 임의의 링커 (예를 들어, 당류-캐리어 단백질 접합체, 항체-약물 접합체) 가 본 발명 내에서 사용될 수 있다. 당류 캐리어 단백질 접합체에 관한 다수의 문헌으로부터, 당업자는 본원에서 개시하는 당류 및 접합체에 적합한 링커를 쉽게 구상할 수 있는데 ("Antimicrobial glycoconjugate vaccines: an overview of classic and modern approaches for protein modification" in Chem Soc Rev 2018, Advance Article, DOI: 10.1039/C8CS00495A; 및 Acc Chem Res 2017, 50, 1270-1279 참조), 이는 사용된 링커, 즉 이의 길이 및 연결 유형이 당류 접합체의 면역원성에 유의하게 영향을 주지 않기 때문이다 (PLoS ONE 2017, 12(12): e0189100; J. Immun. Meth. 1996, 191, 1-10 참조). 상기 적합한 링커는 무해하고 (즉 무독성), 비면역원성이고 (즉, 접합체에 의한 면역화 (immunization) 에 있어서 비보호성 항체의 형성을 야기하지 않음), 시판되는 2관능성 폴리에틸렌 글리콜 (Journal of Controlled Release 2013, 172, 382-389; J. Immun. Meth. 1996, 191, 1-10), 글루타르산 유도체 (J. Org. Chem. 2005, 70(18), 7123-7132), 아디프산 유도체, 스쿠아레이트 유도체, 알킨, N-히드록시숙신이미드, 예컨대 시판되는 MFCO-NHS (모노플루오로-치환된 시클로옥틴 N-히드록시숙신이미드 에스테르), 말레이미드 (Acc. Chem. Res. 2017, 50, 1270-1279 에 개시됨), 또는 친수성 알킬 포스피네이트 및 술포닐 (WO2014080251A1 에 기재됨) 을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 바와 같은, 용어 "상호연결 분자" 는 관능기 X 및 관능기 Y 를 함유하는 2관능성 분자를 나타내고, 여기서 관능기 X 는 링커 L 상에서 말단 아미노 기와 반응될 수 있고, 관능기 Y 는 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체 상에 존재하는 관능기와 반응될 수 있다. 도 3 은 시판되는 상호연결 분자의 예를 나타내지만, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 상호연결 분자를 본원에 나타낸 예로 제한하지 않는다. 상호연결 분자가 링커 또는 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체의 일부를 형성하지 않는다는 것이 이해된다.
본원에서 사용되는 용어 "아쥬반트" 는 면역학적 아쥬반트, 즉 백신에 함유된 주어진 항원에 대한 면역 반응을 이와 항원적으로 연관되지 않고서 향상시킴으로써 상기 백신의 효과를 개질 또는 증강시키는 백신 조성물에서 사용된 물질을 나타낸다. 당업자에 있어서, 통상적으로 인식되는 아쥬반트의 예는 하기를 포함한다:
- 미네랄-함유 조성물, 예컨대 칼슘 염 및 알루미늄 염 (또는 이의 혼합물). 칼슘 염은 칼슘 포스페이트를 포함한다. 알루미늄 염은 임의의 적합한 형태 (예를 들어 겔, 결정질, 비정질 등) 를 취하는 염과 함께 히드록시드, 포스페이트, 술페이트 등을 포함한다. 이러한 염에 대한 흡착이 바람직하다. 미네랄 함유 조성물은 또한 금속 염의 입자로서 제형화될 수 있다. 알루미늄 히드록시드 및 알루미늄 포스페이트로서 공지된 아쥬반트가 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 아쥬반트로서 일반적으로 사용되는 "히드록시드" 또는 "포스페이트" 아쥬반트 중 어느 하나를 사용할 수 있다. "알루미늄 히드록시드" 로서 공지된 아쥬반트는 전형적으로 알루미늄 옥시히드록시드 염이고, 이는 일반적으로 적어도 일부 결정질이다. "알루미늄 포스페이트" 로서 공지된 아쥬반트는 전형적으로 소량의 술페이트 (즉, 알루미늄 히드록시포스페이트 술페이트) 를 흔히 또한 함유하는 알루미늄 히드록시포스페이트이다. 이는 침전에 의해 수득될 수 있고, 침전 동안의 반응 조건 및 농도는 염에서의 히드록실에 대한 포스페이트의 치환도에 영향을 준다. 알루미늄 히드록시드 및 알루미늄 포스페이트 모두의 혼합물은 본 발명에 따른 제형에서 사용될 수 있다;
- 사포닌, 이는 넓은 범위의 식물 종의 껍질, 잎, 줄기, 뿌리 및 심지어 꽃에서 발견되는 스테롤 글리코시드 및 트리테르페노이드 글리코시드의 이종기원 (heterologous) 군이다. 퀼라이아 사포나리아 (Quillaia saponaria), 몰리나 (Molina) 나무의 껍질로부터의 사포닌은 아쥬반트로서 널리 연구되었다. 사포닌은 또한 스밀락스 오르나타 (Smilax ornata) (사르사프릴라 (sarsaprilla)), 집소필라 파니쿨라타 (Gypsophilla paniculata) (브리데스 베일 (brides veil)), 및 사포나리아 오피시아날리스 (Saponaria oficianalis) (비누 뿌리 (soap root)) 로부터 상업적으로 얻어질 수 있다. 사포닌 아쥬반트 제형은 정제된 제형, 예컨대 QS21, 및 지질 제형, 예컨대 ISCOM 을 포함한다. 사포닌 조성물은 HPLC 및 RP-HPLC 을 사용하여 정제되었다. 이러한 기술을 사용하는 특정 정제된 분획, 예컨대 QS 7, QS 17, QS 18, QS21, QH-A, QH-B 및 QH-C 가 식별되었다. 사포닌 제형은 또한 스테롤, 예컨대 콜레스테롤을 포함할 수 있다. 사포닌 및 콜레스테롤의 조합은 면역자극성 복합체 (ISCOM) 으로 칭해지는 독특한 입자를 형성하는데 사용될 수 있다. ISCOM 은 일반적으로 인지질 예컨대 포스파티딜에탄올아민 또는 포스파티딜콜린을 포함한다. 임의의 공지된 사포닌은 ISCOM 에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, ISCOM 은 QuilA, QHA & QHC 중 하나 이상을 포함한다;
- 생분해성 및 무독성인 물질로부터 형성된 마이크로입자 (즉, 직경이 100 nm 내지 150 pm 인, 더 바람직하게는 직경이 200 nm 내지 30 pm 인, 또는 직경이 500 nm 내지 10 pm 인 입자). 상기 무독성 및 생분해성 물질은 제한 없이, 폴리(α-히드록시산), 폴리히드록시부티르산, 폴리오르토에스테르, 폴리무수물, 폴리카프로락톤을 포함한다;
- CD1d 리간드, 예컨대 α-글리코실세라마이드, 피토스핑고신-함유 α-글리코실세라마이드, OCH, KRN7000 [(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-갈락토피라노실)-2-(N-헥사코사노일아미노)-1,3,4-옥타데칸트리올], CRONY-101, 3"-술포-갈락토실-세라마이드;
- 면역자극성 올리고뉴클레오티드, 상기 CpG 모티프를 함유하는 것 (구아노신 잔기에 포스페이트 결합에 의해 연결된 비메틸화된 시토신 잔기를 함유하는 디뉴클레오티드 서열), 또는 CpI 모티프를 함유하는 것 (이노신에 연결된 시토신을 함유하는 디뉴클레오티드 서열), 또는 이중-가닥 RNA, 또는 회문 서열을 함유하는 올리고뉴클레오티드, 또는 폴리(dG) 서열을 함유하는 올리고뉴클레오티드. 면역자극성 올리고뉴클레오티드는 뉴클레오티드 변형/유사체 예컨대 포스포로티오에이트 변형을 포함할 수 있고, 이중-가닥 또는 (RNA 제외) 단일-가닥일 수 있다;
- 포스페이트-함유 비시클릭 (acyclic) 백본에 연결된 지질을 함유하는 화합물, 예컨대 MPLA 또는 TLR4 안타고니스트 E5564;
- 오일 에멀전 (예를 들어, 프레운드 아쥬반트 (Freund's adjuvant)).
이론적으로, 더 뚜렷한 면역학적 반응을 궁극적으로 야기하는, 면역학적 이벤트의 캐스케이드에서 특정 상황을 선호하거나 증폭시킬 수 있는 각각의 분자 또는 물질이 아쥬반트로서 정의될 수 있다.
이론적으로, 백신 제형 중 아쥬반트의 사용을 통해, 하기를 수행할 수 있다:
- 백신에 적절하거나 바람직한 면역 반응을 시키고 이를 최적화함;
- 백신의 점막 전달, 즉 백신과 점막 표면 예컨대 구강 (buccal) 또는 위 또는 폐 상피 및 관련된 림프 조직과의 접촉을 야기하는 투여를 가능하게 함;
- 세포-매개된 면역 반응을 촉진시킴;
- 매우 정제된 또는 재조합 항원과 같은 더 약한 면역원의 면역원성을 향상시킴;
- 보호성 면역을 제공하는데 필요한 항원의 양 또는 면역화의 빈도를 감소시킴; 및
- 감소된 또는 약화된 면역 반응을 갖는 개인, 예컨대 신생아, 노인, 및 면역저하된 백신 접종자에서의 백신의 효능을 개선시킴.
비록 그 작용 방식에 대해서는 알려진 바가 거의 없지만, 현재 아쥬반트는 하기 메커니즘 중 하나에 의해 면역 반응을 증가시키는 것으로 여겨진다:
- 항원의 생물학적 또는 면역학적 반감기의 증가;
- 항원-제시 세포 (APC) 로의 항원 전달, 및 예를 들어 APC 에 의한 항원-아쥬반트 복합체의 섭취 이후 항원이 시토졸에로 엔도조말 막을 통과할 수 있게 하는 것에 의한 APC 에 의한 항원 가공 및 제시의 개선;
- 면역 반응을 개시하는 역할을 하는, 스트레스를 받거나 손상된 세포로부터 신호를 유도하는 위험을 모방함;
- 면역중재 시토카인의 생성을 유도함;
- 면역 시스템의 특정 하위집합에 대해 면역 반응을 편향시킴; 및
- 항원 챌린지의 급속한 분산을 차단함.
당류는 TI-2 (T 세포 의존적-2) 항원 및 불량한 면역원으로서 당업자에 공지되어 있다. 따라서, 당류-기반 백신을 제조하기 위해, 상기 당류는 면역원성 캐리어에 접합되어 접합체를 생성하고, 이는 당류에 비해 증가된 면역원성을 나타낸다. 이러한 맥락에서 용어 "면역원성 캐리어" 는 구조로서 정의되고, 이는 당류에 접합되어, 당류 그 자체에 비해 증가된 면역을 나타내는 접합체를 형성한다. 따라서, 면역원성 캐리어, 바람직하게는 단백질 캐리어에 대한 당류의 접합은, 상기 면역원성 캐리어에 대한 면역 반응을 유도하지 않으면서, 상기 당류에 대한 면역 반응의 자극을 효과로서 갖는다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 (I) 의 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다:
Figure pct00002
[식 중,
n 은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T * - 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00003
또는
Figure pct00004
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타냄].
모든 화학식 (I), (II), (III) 및 또한 모든 하위화학식에서, n 은 바람직하게는 1 내지 8 의 정수, 더 바람직하게는 1 내지 6, 보다 더 바람직하게는 1, 2, 3, 4, 또는 5, 보다 더 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4, 보다 더 바람직하게는 1, 2, 또는 3, 보다 더 바람직하게는 1 또는 2, 및 보다 더 바람직하게는 1 의 정수를 나타낸다.
링커 L 은 바람직하게는 2 내지 40 개의 탄소 원자 (예컨대 임의적 측쇄의 탄소 원자), 더 바람직하게는 2 내지 30, 더 바람직하게는 2 내지 20, 더 바람직하게는 2 내지 14, 더 바람직하게는 2 내지 12, 보다 더 바람직하게는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 함유한다.
산소 원자 (즉, -O-L-NH2 의 산소) 와 NH2-기 사이의 가장 짧은 원자 사슬은 바람직하게는 2 내지 14 개의 원자, 더 바람직하게는 2 내지 12 개의 원자, 더 바람직하게는 2 내지 10 개의 원자, 더 바람직하게는 2 내지 8 개의 원자로 이루어진다. 가장 짧은 사슬 (이는 아노머 중심에서의 산소와 NH2-기의 사이에서의 가장 짧은 가능한 연결임) 이 2 내지 6 개의 원자로 이루어지는 경우, 이는 바람직하게는 탄소 원자이다. 가장 짧은 사슬이 4 내지 8 개의 원자로 이루어지는 경우, 사슬은 O, N 및 S 로부터 선택되는 1 또는 2 개의 헤테로원자를 함유할 수 있다. 가장 짧은 사슬이 9 내지 14 개의 원자로 이루어지는 경우, 사슬은 O, N 및 S 로부터 선택되는 1, 2, 3 또는 4 개의 헤테로원자를 함유할 수 있다.
링커 -L-, 또는 가장 짧은 사슬은 완전히 또는 일부 플루오르화되는 것이 또한 바람직하다. 링커 -L- 은 3-원 또는 4-원 또는 5-원 또는 6-원 포화 카르보사이클 또는 5-원 일부 불포화 (및 방향족이 아님) 카르보사이클 또는 4-원 또는 5-원 또는 6-원 포화 산소 헤테로사이클 또는 4-원 또는 5-원 또는 6-원 포화 질소 헤테로사이클 또는 6-원 방향족 카르보사이클을 함유할 수 있다.
링커 -L- 은 또한 아미드 (-NH-CO-, -CO-NH-) 및/또는 우레아 (-NH-CO-NH-) 잔기 및 바람직하게는 오로지 하나의 아미드 또는 우레아 잔기를 함유할 수 있다. 링커는 또한 치환기 및 바람직하게는 2 개의 치환기 예컨대 R10 및 R11 또는 4 개의 치환기 예컨대 R10, R11, R15 및 R14 를 함유할 수 있고, 이는 본원에 정의되고 바람직하게는 하기로부터 선택되는 의미를 갖는다: -F, -Cl, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C5H9, -C6H13, -OCH3, -OC2H5, -CH2F, -CHF2, -CF3, -C(O)-NH2, -SCH3, -SC2H5, -NHC(O)CH3, -N(CH3)2 및 -N(C2H5)2.
링커 -L- 이 플루오르화된 경우, 2 개 초과의 치환기 -F 가 바람직하다.
바람직하게는 링커 -L- 은 하기로부터 선택되고: -CH2-, -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7-, -(CH2)8-, -(CH2)9-, -(CH2)10-, -CF2-, -(CF2)2-, -(CF2)3-, -(CF2)4-, -(CF2)5-, -(CF2)6-, -(CF2)7-, -(CF2)8-, -(CF2)9-, -(CF2)10-, -(CH2)2-O-(CH2)2-, -CH2-O-(CH2)3-, -(CH2)3-O-CH2-, -CH2-O-(CH2)2-, -(CH2)2-O-CH2-, -(CH2)3-O-(CH2)2-, -(CH2)2-O-(CH2)3-, -(CH2)4-O-CH2-, -CH2-O-(CH2)4-, -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, -La-Lb-Ld-Lc-Le-, -La-Ld-Le-;
여기서
-La- 은 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CF2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2-, -(CR10R11)o-,
Figure pct00005
;
-Lb- 및 -Lc- 는 서로 독립적으로 하기로부터 선택되고: -O-, -NH-C(O)-NH-, -NH-C(S)-NH-, -NH-C(O)-, -C(O)-NH-, -NH-C(O)-O-, -NR9-, -NR18-, -SO2-,
Figure pct00006
;
-Ld- 은 -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CR12R13)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, -(CH2-CH2-O)q-CH2-,
Figure pct00007
;
-Le- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1-, -(CH2)p1-O-(CH2)p2-, -(CR14R15)p1-, -(CR14R15)p1-O-(CR21R22)p2-,
Figure pct00008
;
R9 및 R18 은 서로 독립적으로 하기로부터 선택되고: -CH3, -C2H5, -C3H7 및 -C(O)CH3;
R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R19, R20, R21 및 R22 는 서로 독립적으로 하기로부터 선택되고: -H, -F, -Cl, -CH3, -C2H5, -C3H7, -C5H9, -C6H13, -OCH3, -OC2H5, -CH2F, -CHF2, -CF3, -C(O)-NH2, -SCH3, -SC2H5, -NHC(O)CH3, -N(CH3)2 및 -N(C2H5)2;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 및 10 으로부터 선택되는 정수이다.
더 바람직한, -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 을 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
-L b - 는 -O- 을 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
가장 바람직한, 화학식 (I) 의 당류는 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기 -O-L-E 를 갖고:
Figure pct00009
여기서, R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐 또는 N-숙신이미딜을 나타내고;
X 는 -Br, -Cl, -I, -CO2H, -CN, -NO2 또는 -SAc 를 나타낸다.
링커 L 은 또한 C. 디피실 PS-II 당류의 반복 단위 또는 이의 분절을 포함할 수 있다:
Figure pct00010
.
따라서, 링커 L 은 바람직하게는 하기 구조 중 하나로부터 선택된다:
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
.
따라서, 바람직한 것은 또한 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기 -O-L-E:
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
또는 바람직하게는 이러한 모이어티의 디술파이드
Figure pct00018
또는 바람직하게는 이러한 모이어티의 디술파이드
Figure pct00019
Figure pct00020
.
를 갖는 화학식 (I) 의 당류이다.
본 발명의 당류는 흡습성일 수 있고, 이에 따라 이의 다양한 수화물을 구축할 수 있다. 바람직한 당류에 대한 물 분자의 몰비는 1 내지 20, 더 바람직하게는 1 내지 10, 가장 바람직하게는 5-10 의 범위이다.
본 발명의 당류는 염기성 및/또는 산성 치환기를 포함하고, 이는 유기 또는 무기 산 또는 염기와 염을 형성할 수 있다.
상기 산 부가 염 형성에 적합한 산의 예는 염산, 히드로브롬산, 황산, 인산, 아세트산, 시트르산, 옥살산, 말론산, 살리실산, p-아미노살리실산, 말산, 푸마르산, 숙신산, 아스코르브산, 말레산, 술폰산, 포스폰산, 퍼클로르산, 질산, 포름산, 프로피온산, 글루콘산, 락트산, 타르타르산, 히드록시말레산, 피루브산, 페닐아세트산, 벤조산, p-아미노벤조산, p-히드록시벤조산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 아질산, 히드록시에탄술폰산, 에틸렌술폰산, p-톨루엔술폰산, 나프틸술폰산, 술파닐산, 캄포르술폰산, 차이나 산 (china acid), 만델산, o-메틸만델산, 히드로겐-벤젠술폰산, 피크르산, 아디프산, d-o-톨릴타르타르산, 타르트론산, (o, m, p)-톨루엔산, 나프틸아민 술폰산, 및 당업자에 익히 공지된 다른 미네랄 또는 카르복실산이다. 염은 통상적인 방식으로 염을 제조하기에 충분한 양의 원하는 산과 유리 염기 형태를 접촉시킴으로써 제조된다.
적합한 무기 또는 유기 염기의 예는 예를 들어 NaOH, KOH, NH4OH, 테트라알킬암모늄 히드록시드, 라이신 또는 아르기닌 등이다. 염은 당업계에 익히 공지된 방법을 사용한 통상적인 방식으로, 예를 들어 상기 언급된 기 중에서 선택된 염기의 용액에 의한 화학식 (I) 의 화합물의 용액의 처리에 의해 제조될 수 있다.
화학식 (I) 의 당류가 이의 아노머 또는 C-1 탄소를 통해 서로 연결 또는 결합된 당 분절 및/또는 -O-O- 결합을 함유하지 않음은 탄수화물 화학의 당업자에게 명백하다.
놀랍게도, 화학식 (I) 의 당류는 면역원성 보호성 에피토프를 함유하고 인간 및/또는 동물 호스트에서의 클로스트리듐 디피실 박테리아에 대한 보호성 면역 반응을 유도할 수 있음이 밝혀졌다. 화학식 (I) 의 당류는 천연 클로스트리듐 디피실 PS-II 세포-표면 당류와 가교-반응하고, 클로스트리듐 디피실 박테리아를 특이적으로 인식하고, 식세포에 의한 사멸을 위해 이를 옵소닌화하는 항체를 야기하여, 클로스트리듐 디피실 박테리아에 대한 보호를 부여한다.
또한 놀랍게도, 화학식 (I) 의 당류는 산성 수성 배지, 염기성 수성 배지 및 알루미늄 포스페이트 또는 알루미늄 히드록시드를 함유하는 현탁액, 예컨대 통상 사용되는 아쥬반트 Alhydrogel 중에서 안정하다. 천연 클로스트리듐 디피실 PS-II 당류는 산성 수성 배지 중에서, 염기성 수성 배지 중에서, 또는 알루미늄 염의 존재 하에 1 일 이내에 가수분해되고, 화학식 (I) 의 당류 및 이의 접합체는 심지어 상승된 온도에서도 수 일에 걸쳐 안정하다. 증가된 안정성은 특히 클로스트리듐 디피실에 대한 백신에서의 이의 사용에 특히 유리하다. 따라서, 화학식 (I) 의 당류 및 이의 접합체는 특히 주변 온도에서 저장될 수 있는 클로스트리듐 디피실에 대한 자체-안정성 액체 백신 제형에 유용하다.
본 발명의 당류는 제조의 순도 및 용이성에 관하여 박테리아 공급원 및 이의 접합체로부터 생성된 당류와 관련된 모든 문제를 극복한다. 첫 번째로, 세포 벽 당류의 제조는 성장 조건의 최적화를 필요로 한다. 두 번째로, 구성 단당류의 구조적 완전성이 유지되는 해중합 조건을 찾는 것이 필요하다. 마지막으로, 정의된 길이 및 구조의 순수한 당류의 단리를 가능하게 하는 정제 조건이 결정될 필요가 있다. 일반적인 오염물, 예컨대 세포 다당류, 핵산, 지질 및 단백질 이외에, 또한 해중합 과정을 통해 얻어진 원치 않는 당류는 배제되어야 한다. 따라서, 박테리아 공급원으로부터의 정의된 구조 및 길이의 순수한 당류의 제조는 귀찮고, 거의 불가능한 과정이다.
바람직한 것은 화학식 (I) 또는 (II) 또는 (III) 의 합성 당류이고, 여기서 T * - 는 포스페이트 기 (-P(=O)(OH)2 또는 -P(=O)(O-)(OH) 또는 -PO3 2-) 를 나타낸다. 따라서, 본 발명은 또한 화학식 (I) 또는 (II) 또는 (III) 의 당류에 관한 것이고, 여기서
n 은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T * - 는 포스페이트 기를 나타내고, 즉, T * - 는 -P(=O)(OH)2 또는 -P(=O)(O-)(OH) 또는 -PO3 2- 를 나타내고;
Z 는
Figure pct00021
또는
Figure pct00022
이고;
바람직하게는 Z 는
Figure pct00023
이고;
L 은 링커 및 바람직하게는 본원에 개시된 링커를 나타내고;
다른 치환기는 본원에 정의된 바와 같은 의미를 갖는다.
바람직한 것은 화학식 (I) 의 합성 당류이고, 여기서 T*- 는 수소 또는 포스페이트 기 (-P(=O)(OH)2 또는 -P(=O)(O-)(OH) 또는 -PO3 2-) 를 나타낸다. 따라서, 본 발명은 또한 화학식 (I) 또는 (II) 또는 (III) 의 당류에 관한 것이고, 여기서
n 은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T * - 은 -H 또는 포스페이트 기를 나타내고, 즉 T * - 은 -H 또는 -P(=O)(OH)2 또는 -P(=O)(O-)(OH) 또는 -PO3 2- 를 나타내고;
Z 는
Figure pct00024
또는
Figure pct00025
를 나타내고;
바람직하게는 Z 는
Figure pct00026
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타낸다.
바람직한 것은 하기 화학식 (II) 의 합성 당류이다:
Figure pct00027
[식 중, n, L, E 및 T* 는 본원에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
따라서, 하기 화학식 (II-a) 또는 (II-b) 의 당류 (식 중, n, L, 및 E 는 본원에서 정의된 의미를 가짐) 가 특히 바람직하다.
Figure pct00028
또한 바람직한 것은 하기 화학식 (III) 의 합성 당류이다:
Figure pct00029
[식 중, n, L, E 및 T* 는 본원에서 정의된 의미를 가짐].
따라서, 화학식 (III-a) 또는 (III-b) 의 당류 (식 중, n, L, 및 E 는 본원에서 정의된 의미를 가짐) 가 특히 바람직하다.
Figure pct00030
바람직하게는, n 은 1 내지 10, 더 바람직하게는 1 내지 6, 더 바람직하게는 1 내지 3 및 보다 더 바람직하게는 1 내지 2 로부터 선택되는 정수를 나타낸다. 따라서, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류 (식 중, n 은 1 내지 2 로부터 선택되는 정수를 나타냄) 가 특히 바람직하다.
바람직하게는 링커 -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 을 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
따라서, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류가 특히 바람직하고, 여기서
-L- 은 -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 또는 -La-Ld-Le- 을 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류가 또한 바람직하고, 여기서
-L- 은 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 는 -O- 를 나타내고;
-Ld- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및 -(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이고; n 은 1 을 나타낸다.
보다 더 바람직한 것은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류이고, 여기서 -L- 은 -(CH2)o- 를 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
또한 바람직한 것은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류이고, 여기서 -L- 은 -(CH2)o- 를 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고, n 은 1 내지 2 로부터 선택되는 정수를 나타낸다.
가장 바람직한 구현예에서, -O-L-E 는 하기로 이루어지는 군으로부터 선택된다:
Figure pct00031
[식 중, R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내고;
X 는 -Br, -Cl, -I, -CO2H, -CN, -NO2 또는 -SAc 를 나타냄].
또한 바람직한 것은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류이고, 여기서 기 -O-L-E 는 하기로 이루어지는 군으로부터 선택된다:
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
또한 바람직한 것은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류이고, 여기서 -L- 은 -(CH2)o- 을 나타내고, o 는 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고, E 는 아미노 기를 나타낸다.
바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 1 이고, E 는 아미노 기이다. 더 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 1 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 를 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 를 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 을 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
특히 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 1 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -(CH2)o- 을 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ,9 및 10 으로부터 선택되는 정수이다. 보다 더 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 1 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -(CH2)o- 를 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 로부터 선택되는 정수이다.
바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 2 이고, E 는 아미노 기이다. 더 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 2 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 을 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
특히 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 2 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -(CH2)o- 을 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ,9 및 10 으로부터 선택되는 정수이다. 보다 더 바람직한 것은 화학식 (II-b) 의 합성 당류이고, 여기서 n 은 2 이고, E 는 아미노 기이고, 링커 -L- 은 -(CH2)o- 을 나타내고, o 는 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
보다 또다른 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 당류는 하기로 이루어지는 군으로부터 선택된다:
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
[식 중, Z 는
Figure pct00052
또는
Figure pct00053
를 나타냄].
특히 바람직한 것은 Z 가
Figure pct00054
를 나타내는 화학식 (I'a-4) 의 당류이다.
특히 바람직한 것은 Z 가
Figure pct00055
를 나타내는 화학식 (I'b-4) 의 당류이다.
화학적 합성
본 발명의 또다른 양상은, 하기 단계를 포함하는 하기 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법에 관한 것이다:
Figure pct00056
[식 중,
n 은 1 이고;
T*- 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00057
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타냄];
A1) 하기 화학식 1 * 의 단당류를 제공하는 단계:
Figure pct00058
[식 중, P1, P3, P4 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
A2) 화학식 1 * 의 단당류와 하기 화학식 2 * 의 화합물을 반응시켜, 하기 화합물 3 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00059
[식 중, P1, P3, P4 - P10 및 P22 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, LG2 는 이탈기를 나타내고, Np 은 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A3) 화합물 3 * 의 보호기 P5 의 제거를 수행하여, 화합물 4 * 를 얻는 단계:
Figure pct00060
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P10 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A4) 화합물 4 * 와 단당류 5 * 를 반응시켜, 화합물 6 * 을 얻는 단계:
Figure pct00061
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, LG3 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A5) 화합물 6 * 의 보호기 P13 의 제거를 수행하여, 화합물 7 * 을 얻는 단계:
Figure pct00062
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A6) 화합물 7 * 과 단당류 8 * 을 반응시켜, 화합물 9 * 를 얻는 단계:
Figure pct00063
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 - P17 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, LG4 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄].
A7) 화합물 9 * 의 보호기 P15 의 제거를 수행하여, 화합물 10 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00064
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16, P17 및 P22 는 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고,
Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A8) 화합물 10 * 과 단당류 11 * 을 반응시켜, 화합물 12 * 를 얻는 단계:
Figure pct00065
Figure pct00066
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P22 는 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, G5 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A9) 임의로는 화합물 12 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 13 * 을 수득하고, 화합물 13 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 14 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00067
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
A10) 화합물 12 * 또는 14 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 15 * 또는 16 * 을 얻는 단계:
Figure pct00068
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단 기인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
A11) 화합물 15 * 또는 16 * 로부터 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 17 * 또는 18 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00069
Figure pct00070
.
본 발명의 또다른 양상은 화학식 (I) 의 당류 17 * 또는 18 * 의 합성에 관한 것이고, 여기서 육당류 중간체 12 * 는 단계 A6' 를 수행함으로써 화합물 7 * 로부터 직접 수득된다.
A6') 화합물 7 * 과 이당류 19 * 를 반응시켜, 화합물 12 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00071
[식 중, P16 - P20 및 P21 은 보호기를 나타내고, LG6 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄].
따라서, 한 구현예에서, 화학식 (I) 의 당류 17 * 또는 18 * 의 합성 방법은 단계 A1), A2), A3), A4), A5), A6'), A9), A10) 및 A11) 을 포함한다.
본 발명의 또다른 양상은 화학식 (I) 의 당류 17 * 또는 18 * 의 합성에 관한 것이고, 여기서 육당류 중간체 12 * 는 단계 A2' 를 수행함으로써 화합물 1 * 로부터 직접 수득된다.
A2') 화합물 1 과 오당류 20 * 을 반응시켜, 화합물 12 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00072
[식 중, P6 - P12, P14 및 P16 - P21 은 보호기를 나타내고, LG7 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]. 오당류 20 * 은 화합물 2 * 를 이후 화합물 5 * 이후 화합물 8 * 및 이후 화합물 11 * 과 반응시키는 것으로부터, 또는 화합물 2 * 와 화합물 5 * 및 이후 화합물 19 * 와 반응시킴으로써 수득될 수 있다.
따라서, 한 구현예에서, 화학식 (I) 의 당류 17 * 또는 18 * 의 합성 방법은 단계 A1), A2'), A9), A10) 및 A11) 을 포함한다.
화합물 1 * 은 단계 A1a), A1b) 및 A1c) 에 의해 상응하는 보호된 만노오스 공여체 21 * 로부터 수득될 수 있다.
A1a) 화합물 21 * 를 제공하고:
Figure pct00073
[식 중, P1 - P4 는 보호기를 나타내고, LG1 은 이탈기를 나타냄]; 및
화학식 21 * 의 화합물을 화학식 22 * 의 알코올로 전환하는 단계:
Figure pct00074
[식 중, P1 - P4 는 보호기를 나타냄]; 및
A1b) 화학식 22 * 의 화합물과 알코올 HO-L-C 를 포스포릴화제의 존재 하에 반응시켜, 화합물 23 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00075
[식 중, P1 - P4 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타냄].
단계 A1a) 에서 알코올 22 * 는, 화합물 21 * 과 알릴트리메틸실란의 루이스 산의 존재 하에서의 반응 (J. Am. Chem Soc. 1982, 104, 4976; Tetrahedron Letters, 1985, 26, 1479), 이후 환류되는 톨루엔 중에서 비스(벤조니트릴)팔라듐 (II) 클로라이드를 사용한 프로페닐 C-만노사이드로의 이성질화, 가오존분해 또는 나트륨 페리오데이트 및 오스뮴 테트록사이드를 사용한 레미에욱스-존슨 (Lemieux-Johnson) 산화, 및 나트륨 아세톡시보로히드라이드를 사용한 알코올 22 * 로의 환원 (또한 Org. Biomol. Chem 2016, 14, 3913 참조) 에 의해 Brooks 등 (Tetrahedron 1995, 51, 7999) 에 따라 제조될 수 있다.
대안적으로, 단계 A1a) 에서 알코올 22 * 은 구리(I) 요오다이드의 존재 하에 화합물 21 * 과 (iPrO)Me2SiCH2MgCl 을 반응시킴으로써 제조될 수 있다 (Org. Lett. 2004, 6, 119). 또한, 단계 A1a) 에서 알코올 22 * 는, 화합물 21 * 과 비닐 그리나드 (Grignard) 시약을 반응시키고, 이후 이를 오스뮴 테트록사이드 및 나트륨 페리오데이트를 사용하여 산화시키고 나트륨 보로히드라이드 시약, 예컨대 나트륨 아세톡시보로히드라이드에 의해 알코올 22 * 로 환원시킴으로써 제조될 수 있다.
또다른 구현예에서, 알코올 22 * 은 상응하는 글리코시드로부터, 트리메틸술폭소늄 요오다이드 및 나트륨 히드라이드와 반응시킴으로써 (J. Org. Chem. 2002, 67, 7439) 또는 프로파르길 트리메틸실란 및 BF3·OEt2 과 반응시키고 이후 가오존분해 및 나트륨 보로히드라이드 환원시킴으로써 (Synlett 2005, 7, 1147) 수득된다.
A1c) 화합물 23 * 의 보호기 P2 의 제거를 수행하여, 화합물 1 * 을 수득하는 단계
본 발명의 또다른 양상은,
n 은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T * - 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00076
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내는, 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 합성 방법에 관한 것이다:
B1) 화합물 13 * 을 제공하고:
Figure pct00077
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄];
하기 단계:
B1.1) 포스포릴화제의 존재 하에 화학식 22 * 의 화합물과 반응시키는 단계,
B1.2) 보호기 P2 의 제거를 수행하는 단계;
B1.3) 단계 A2) - A8) 또는 단계 A2) - A5) 및 A6') 또는 단계 A2') 를 수행하는 단계;
B1.4) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계;
또는
B2.1) 포스포릴화제의 존재 하에 화합물 13 * 과 하기 화학식의 화합물을 반응시키는 단계:
Figure pct00078
,
B2.2) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계;
B2.3) 임의로는 단계 B2.1 및 B2.2 를 1 내지 8 회 반복하여, 상응하는 삼당류 (n=3) 내지 십당류 (n=10) 를 합성하는 단계
를 n - 1 회 반복하여, 화합물 24 * 를 생성하는 단계:
Figure pct00079
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14, P16 - P20 및 P22 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 은 보호된 아미노 기를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
B2) 임의로는 화합물 24 * 와 포스포릴화제를 반응시켜, 하기 화합물 25 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00080
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
B3) 화합물 24 * 또는 25 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 26 * 또는 27 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00081
Figure pct00082
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
B4) 화합물 26 * 또는 27 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 28 * 또는 29 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00083
[식 중, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타내고, L 및 E 는 본원에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
본 발명의 또다른 양상은 하기 단계를 포함하는, 하기 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법에 관한 것이다:
Figure pct00084
[식 중,
n 은 1 이고;
T*- 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00085
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 는 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타냄];
C1) [Chem. Eur. J. 2015, 21, 7511-7519] 또는 [Synlett, 2005, 7, 1147-1151] 에 개시된 과정에 따라 수득될 수 있는 화학식 30 * 의 단당류를 제공하는 단계:
Figure pct00086
[식 중, P1, P3, P4 및 P22 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
C2) 화학식 30 * 의 단당류와 화학식 2 * 의 화합물을 반응시켜, 화합물 31 * 을 얻는 단계:
Figure pct00087
[식 중, P1, P3, P4 - P10 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C3) 화합물 31 * 의 보호기 P5 의 제거를 수행하여, 화합물 32 * 를 얻는 단계:
Figure pct00088
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P10 및 P22 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C4) 화합물 32 * 와 단당류 5 * 를 반응시켜, 하기 화합물 33 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00089
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, LG3 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C5) 화합물 33 * 의 보호기 P13 의 제거를 수행하여, 화합물 7 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00090
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C6) 화합물 34 * 와 단당류 8 * 을 반응시켜, 화합물 35 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00091
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 - P17 및 P22 은 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, LG4 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C7) 화합물 35 * 의 보호기 P15 의 제거를 수행하여, 화합물 36 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00092
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16, P17 및 P22 는 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C8) 화합물 36 * 과 단당류 11 * 을 반응시켜, 화합물 37 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00093
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P22 는 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C9) 임의로는 화합물 37 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 38 * 을 수득하고, 화합물 38 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 39 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00094
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C10) 화합물 37 * 또는 39 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 40 * 또는 41 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00095
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
C11) 화합물 40 * 또는 41 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 42 * 또는 43 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00096
.
본 발명의 또다른 양상은 화학식 (I) 의 당류 42 * 또는 43 * 의 합성에 관한 것이고, 여기서 육당류 중간체 37 * 은 단계 A6') 을 수행함으로써 화합물 34 * 로부터 직접 수득된다. 따라서, 한 구현예에서, 화학식 (I) 의 당류 42 * 또는 43 * 의 합성 방법은 단계 C1), C2), C3), C4), C5), A6'), C9), C10) 및 C11) 을 포함한다.
본 발명의 또다른 양상은 화학식 (I) 의 당류 42 * 또는 43 * 의 합성에 관한 것이고, 여기서 육당류 중간체 37 * 은 단계 A2') 를 수행함으로써 화합물 30 * 으로부터 직접 수득된다. 따라서, 한 구현예에서, 화학식 (I) 의 당류 42 * 또는 43 * 의 합성 방법은 단계 C1), A2'), C9), C10) 및 C11) 을 포함한다.
따라서, 또다른 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법은 하기 단계를 포함한다:
C1) 하기 화학식 30 * 의 단당류를 제공하는 단계:
Figure pct00097
[식 중, P1, P3, P4 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄];
C2') 화합물 30 * 과 오당류 20 * 을 반응시켜, 화합물 37 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00098
[식 중, P6 - P12, P14 및 P16 - P21 은 보호기를 나타내고, LG7 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄].
C9) 임의로는 화합물 37 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 38 * 을 수득하고, 화합물 38 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 39 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00099
Figure pct00100
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
C10) 화합물 37 * 또는 39 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 40 * 또는 41 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00101
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
C11) 화합물 40 * 또는 41 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 42 * 또는 43 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00102
[식 중, L 및 E 는 본원에서 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
화합물 30 * 은 단계 A1a), C1b), C1c) 및 C1d) 에 의해 상응하는 보호된 만노오스 공여체 21 * 로부터 수득될 수 있다.
C1b) 화학식 22 * 의 화합물을 상응하는 할로게나이드 44 * 로 전환하는 단계:
Figure pct00103
[식 중, P1 - P4 는 보호기를 나타내고, Hal 은 -Br 또는 -I 로부터 선택됨]; 및
C1c) 화학식 44 * 의 화합물과 알코올 HO-L-C 를 포스파이트의 존재 하에 반응시켜, 화합물 45 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00104
[식 중, P1 - P4 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
C1d) 화합물 45 * 의 보호기 P2 의 제거를 수행하여, 화합물 30 * 을 수득하는 단계.
단계 C1b) 에서 상응하는 할로게나이드 44 * 로의 알코올 22 * 의 전환은, 표준 과정에 따라, 즉 PPh3 의 존재 하에서의 알코올 22 * 과 CBr4 또는 I2 의 반응, 또는 대안적으로 알코올 22 * 의 메탄술포네이트 또는 트리플루오로메탄술포네이트로의 전환 및 이후 테트라부틸암모늄 브로마이드 또는 테트라부틸암모늄 요오다이드에 의한 대체에 의해 달성될 수 있다.
단계 C1c) 에서 사용된 포스파이트는 바람직하게는 트리알킬 포스파이트 예컨대 트리에틸 포스파이트이고, 이는 할로게나이드 44 * 와 반응되어 포스포네이트가 되고, 이후 루이스 산, 예컨대 브로모트리메틸실란 이후 물에 의해 포스폰산으로 가수분해된다 (Tetrahedron 1995, 51, 7999). 포스폰산은 트리클로로아세토니트릴의 존재 하에 알코올 HO-L-C 과 반응되어, 화합물 45 * 를 수득한다.
대안적으로, 단계 C1c) 에서 사용된 포스파이트는 포스포로아미다이트, 예컨대 디알킬 또는 디벤질 N,N-디에틸포스포로아미다이트, 또는 비스(디이소프로필아미노)벤질옥시-포스핀일 수 있고, 이는 아르부조 (Arbuzow) 반응에서 화합물 44 * 와 반응하고, 디에틸아민의 방출 하에 알코올 HO-L-C 과 반응한다.
본 발명의 또다른 양상은,
n 은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T*- 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00105
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내는, 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 합성 방법에 관한 것이다:
D1) 화합물 38 * 을 제공하고:
Figure pct00106
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14, P16 - P20 및 P22 을 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄];
하기 단계:
D1.1) 포스파이트의 존재 하에 화학식 44 * 의 화합물과 반응시키는 단계,
D1.2) 보호기 P2 의 제거를 수행하는 단계;
D1.3) 단계 C2) - C8) 또는 단계 C2) - C5) 및 A6') 또는 단계 A2') 를 수행하는 단계;
D1.4) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계;
또는
D2.1) 커플링제의 존재 하에 화합물 38 * 과 하기 화학식의 화합물을 반응시키는 단계:
Figure pct00107
D2.2) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계:
D2.3) 임의로는 단계 D2.1 및 D2.2 를 1 내지 8 회 반복하여, 상응하는 삼당류 (n=3) 내지 십당류 (n=10) 를 합성하는 단계
를 n - 1 회 반복하여 화합물 46 * 을 제공하는 단계:
Figure pct00108
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14, P16 - P20 및 P22 는 보호기를 나타내고,
C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
D2) 임의로는 화합물 46 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 하기 화합물 47 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00109
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
D3) 화합물 46 * 또는 47 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 48 * 또는 49 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00110
Figure pct00111
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
D4) 화합물 48 * 또는 49 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 50 * 또는 51 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00112
[식 중, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타내고, L 및 E 는 본원에 정의된 의미를 가짐].
본 발명의 또다른 양상은,
n 은 1 이고;
T*- 은 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00113
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 는 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내는, 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 합성 방법에 관한 것이다:
E1) 하기 화학식 52 * 의 단당류를 제공하는 단계:
Figure pct00114
[식 중, P1, P3, P4 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
E2) 화학식 52 * 의 단당류와 화학식 2 * 의 화합물을 반응시켜, 화합물 53 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00115
[식 중, P1, P3, P4 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG2 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
E3) 화합물 53 * 의 보호기 P5 의 제거를 수행하여, 화합물 54 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00116
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
E4) 화합물 54 * 와 단당류 5 * 를 반응시켜, 화합물 55 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00117
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG3 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
E5) 화합물 55 * 의 보호기 P13 의 제거를 수행하여, 화합물 56 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00118
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
E6) 화합물 56 * 과 이당류 19 * 를 반응시켜, 화합물 57 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00119
Figure pct00120
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P25 는 보호기를 나타내고, LG6 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
E7) 화합물 57 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 58 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00121
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P21 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
E8) 화합물 58 * 의 보호기 P25 의 제거를 수행하여, 화합물 59 * 를 수득하고, 포스포릴화제의 존재 하에 화합물 59 * 와 알코올 HO-L-C 를 반응시켜, 화합물 15 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00122
Figure pct00123
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 -P22 는 보호기를 나타냄], 및
E9) 임의로는 화합물 15 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 60 * 을 수득하고, 화합물 60 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 16 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00124
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
E10) 화합물 15 * 또는 16 * 으로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 17 * 또는 18 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00125
본 발명의 또다른 양상은,
n 은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T*- 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00126
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 는 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내는 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 합성 방법에 관한 것이다:
F1) 화합물 60 * 을 제공하는 단계:
Figure pct00127
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄];
F2.1) 화합물 60 * 과 하기 화학식의 화합물을 포스포릴화제의 존재 하에 반응시키는 단계:
Figure pct00128
,
F2.2) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계;
F3) 임의로는 단계 F2.1 및 F2.2 를 n-2 회 반복하여, 상응하는 삼량체 (n=3) 내지 십량체 (n=10) 를 합성하여; 화합물 26 * 을 생성하는 단계:
Figure pct00129
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14, P16 - P20 및 P22 은 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
F4) 임의로는 화합물 26 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 27 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00130
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, n 은 2 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
F5) 화합물 26 * 또는 27 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 28 * 또는 29 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00131
[식 중, n 은 2 내지 10 의 정수이고, L 및 E 는 본원에서 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
본 발명의 또다른 양상은
n 은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로부터 선택되는 정수이고;
T*- 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
Z 는
Figure pct00132
를 나타내고;
L 은 링커를 나타내고;
E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
R' 는 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타내는, 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 합성 방법에 관한 것이다:
G1) 화학식 52 * 의 단당류를 제공하는 단계:
Figure pct00133
[식 중, P1, P3, P4 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
G2) 화학식 52 * 의 단당류와 화학식 2 * 의 화합물을 반응시켜, 화합물 3 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00134
[식 중, P1, P3, P4 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG2 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
G3) 화합물 53 * 의 보호기 P5 의 제거를 수행하여, 화합물 54 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00135
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
G4) 화합물 54 * 와 단당류 5 * 를 반응시켜, 화합물 55 * 를 수득하는 단계;
Figure pct00136
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG3 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
G5) 화합물 55 * 의 보호기 P13 의 제거를 수행하여, 화합물 56 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00137
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
G6) 화합물 56 * 과 이당류 19 * 를 반응시켜, 화합물 57 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00138
Figure pct00139
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P25 는 보호기를 나타내고, LG6 는이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
G7) 화합물 57 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 58 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00140
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P21 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
G8) 화합물 58 * 의 보호기 P25 의 제거를 수행하여, 화합물 59 * 를 수득하고, 화합물 59 * 와 알코올 HO-L-C 를 포스포릴화제의 존재 하에 반응시켜, 화합물 15 * 를 수득하는 단계:
Figure pct00141
Figure pct00142
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 -P22 는 보호기를 나타냄], 및
G9) 단계 G9.1 및 G9.2 를 n-1 회 반복하여, 상응하는 이량체 (n=3) 내지 십량체 (n=10) 를 합성하는 단계;
G9.1) 보호기 P21 의 제거를 수행하는 단계; 및
G9.2) 단계 G9.1) 의 생성물과 하기 화학식의 화합물을 포스포릴화제의 존재 하에 반응시켜, 화합물 61 * 을 생성하는 단계:
Figure pct00143
Figure pct00144
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P22 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기인 -L-Ep 를 나타냄];
G10) 임의로는 화합물 61 * 또는 화합물 15 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 26 * 을 수득하고, 화합물 26 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 27 * 을 수득하여, 화합물 26 * 을 생성하는 단계:
Figure pct00145
[식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, n 은 1 내지 10 의 정수를 나타냄]; 및
G11) 화합물 26 * 또는 27 * 로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 28 * 또는 29 * 을 수득하는 단계:
Figure pct00146
Figure pct00147
[식 중, n 은 1 내지 10 의 정수를 나타내고, L 및 E 는 본원에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
Ep 는 고체 지지체 또는 보호된 말단기를 나타낸다. E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONHNH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고; 상응하는 보호된 말단기 Ep 는 -N(P26)(P27), -N3, -CN, -O-N(P26)(P27), -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONHN(P26)(P27), -SPs, 또는 -SAc 를 나타낸다.
Np 는 보호된 아미노 기이다. 바람직하게는, Np 는 -N3, -NH-CO-CCl3 및 -NH-CO-O-CH2-CCl3 (Troc) 로부터 선택된다.
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18, P19, P20, P21, P22, P23, P24, P25, P26 및 P27 는 보호기를 나타낸다. 본원에서 사용된 용어 "보호기" 는 유기 합성에서 통상 사용되는 기, 바람직하게는 히드록실 기, 아미노 기 및 티올의 보호에 사용되는 기를 나타낸다.
보호기 P21 은 분자에 존재하는 다른 보호기가 안정한 조건 하에 제거될 수 있다.
아미노 보호기는 바람직하게는 분자에 존재하는 히드록실 보호기를 제거하기 위해 적용된 조건 하에 안정하다.
바람직하게는 보호기 P21 을 제외한 히드록실 보호기는 바람직하게는 수소화를 통해 제거될 수 있다.
더 바람직하게는, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18, P19, P20, P21, P22, P23, P24 및 P25 는 히드록실 기에 적합한 보호기, 더 바람직하게는 탈보호 반응의 적합한 순서에 의해 이후 차례로 제거될 수 있는 히드록실 기를 위한 적합한 보호기, 더 바람직하게는 히드록실 기를 위한 상이한 적합한 보호기이다. 히드록실 기에 바람직한 보호기는 아세틸, 페닐, 벤질, 이소프로필리덴, 벤질리덴, 벤조일, p-메톡시벤질, p-메톡시벤질리덴, p-메톡시페닐, p-브로모벤질리덴, p-니트로페닐, 알릴, 아세틸, 이소프로필, p-브로모벤질, 디메톡시트리틸, 트리틸, 2-나프틸메틸, 피발로일, 트리이소프로필실릴, tert-부틸디메틸실릴, tert-부틸디페닐실릴, tert-부틸메톡시페닐실릴, 트리에틸실릴, 트리메틸실릴, 2-트리메틸실릴에톡시메틸, 9-플루오레닐메톡시카르보닐, 벤질옥시메틸, 메틸옥시메틸, tert-부틸옥시메틸, 메톡시에틸옥시메틸, 레불리노일, 나프틸리덴, 클로로아세틸, 피콜로일, 텍실디메틸실릴 (TDS), (2-니트로페닐)아세틸 (NPAc), 2-(아지도메틸)벤조일 (AzmB) 이다.
보호기는 영구적 보호기 및 일시적 보호기로 구분될 수 있다. 영구적 보호기는 전체 합성 동안 안정하고 합성의 마지막 단계에서 효과적으로 제거될 수 있는 보호기이다. 이 경우에, 영구적 보호기는 P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20, P22 - P26 를 포함한다. P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 전체 합성 동안 히드록실 기를 마스킹 (masking) 하는 한편, 보호기 P26 및 P27 은 말단기 Ep 에 존재하는 말단 아미노 기를 마스킹한다. 바람직하게는 보호기 P3, P4, P8 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 벤질 기이고, 보호기 P1 은 벤조일 기이고, 보호기 P7 및 P18 은 아세틸 기이고, 보호기 P26 는 벤질 기이고, 보호기 P27 은 벤질옥시카르보닐 기 (Cbz) 이다.
일시적 보호기는 일반적으로 상이한 치환기의 후속 도입을 위한 자유 히드록실 기를 위해 합성의 상이한 레벨에서 선택적으로 제거될 수 있는 직교 보호기, 예컨대 단당류, 분자에 존재하는 다른 보호기 또는 다른 잔기이다. 이러한 경우, 일시적 보호기는 P2, P5, P13, P15, P21 및 P25 를 포함한다.
일시적 보호기 P2, P5, P13, P15, P21 및 P25 는 바람직하게는 제한 없이, 하기로부터 선택된다: 알릴, p-메톡시벤질, 2-나프틸메틸, 트리-이소프로필실릴, tert-부틸디메틸실릴, tert-부틸메톡시페닐실릴, 트리에틸실릴, 트리메틸실릴, 2-트리메틸실릴에톡시메틸, 9-플루오레닐메톡시카르보닐, 텍실디메틸실릴, (2-니트로페닐)아세틸, 2-(아지도메틸)벤조일, 및 레불리노일. 바람직하게는, 보호기 P2, P5, P13, P15, P21 및 P25 는 보호기 P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20, P22 - P24 의 존재 하에 선택적으로 제거될 수 있다. 바람직하게는, P2, P5, P13, P15, P21 및 P25 는 9-플루오레닐메톡시카르보닐 또는 레불리노일이다. 바람직한 구현예에서, 보호기 P13 및 P21 은 9-플루오레닐메톡시카르보닐을 나타내고, 보호기 P1, P5 및 P15 은 레불리노일을 나타낸다. 바람직하게는, P21 은 트리-이소프로필실릴, tert-부틸디메틸실릴, tert-부틸메톡시페닐실릴로부터 선택된다. 바람직하게는, P25 는 2-나프틸메틸이다.
보호기의 정교한 선택은 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체에 대한 후속 접합을 위한 말단 기로 관능화된, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류의 라이브러리 (library) 에 대한 신속한 접근을 허용한다. 또한, 이탈기의 선택은 단계 A1a), A2), A2'), A4), A6), A6'), A8), B1.3), C2), C4), C6), C8), D1.3), E2), E4) 및 E6) 에서의 글리코실화 반응의 입체화학적 결과에 영향을 준다.
빌딩 블록 2 * , 5 * , 8 * , 11 * , 19 * , 20 * 및 21 * 은 글리코실화제이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 글리코실화제는 적합한 활성화제와의 활성화시에 친핵체, 예컨대 히드록실 기와 반응될 수 있는 옥소카르베늄 중간체를 제공하는 이탈기에 의해 아노머 위치에서 관능화된 단당류를 나타낸다. 이에 따라, 글리코실화제 2 * , 5 * , 8 * , 11 * , 19 * , 20 * 및 21 * 은 이탈기 LG1, LG2, LG3, LG4, LG5, LG6 및 LG7 에 의해 아노머 위치에서 관능화된다. 본 발명의 합성에 적합한 이탈기의 예는 탄수화물 화학의 당업자에게 익히 공지되어 있고, 할라이드, 티오에테르, 이미데이트, 아세테이트, 및 포스페이트를 포함한다.
바람직하게는, 이탈기 LG1, LG2, LG3, LG4, LG5, LG6 및 LG7 는 할로겐 (-Cl, -Br, -F, -I), -O-C(=NH)-CCl3, -O-C(=NPh)-CF3, -OAc, -SRL, -SO-RL, -SO-Ph, -SO-CH2-Ph, -SO-Tol, -SO-C6H4-(파라-OCH3), -O-(CH2)3-CH=CH2, -O-P(ORL)2, -O-PO(ORL)2, -O-CO-ORL, -O-CO-SRL, -O-CS-SRL,
Figure pct00148
-O-CS-ORL 로부터 선택되고, 여기서, RL 은 임의의 알킬 또는 아릴 기, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 페닐 또는 톨루일일 수 있다.
바람직하게는, 이탈기 LG1, LG2, LG3, LG4, LG5, LG6 및 LG7 은 하기로 이루어지는 이탈기의 군으로부터 선택된다: SBox, STaz,
Figure pct00149
[식 중, 티오에테르는 또한 치환될 수 있음].
언급된 바와 같이, 옥소카르베늄 중간체의 제공은 적절하거나 적합한 활성화제 의해 글리코실화제의 아노머 위치에 설치된 이탈기의 활성화를 필요로 한다. 포스페이트 (즉, 포스페이트 활성화제) 및 이미데이트 (즉, 이미데이트 활성화제) 에 적합한 활성화제는 루이스 산, 예컨대 실릴 트리플레이트 또는 은 트리플레이트인 한편, 티오에테르, 즉 티오에테르 활성화제에 적합한 활성화제는 제한 없이, 하기를 포함한다는 것은 당업자에게 통상적인 지식이다: NIS/TfOH, NIS/TMSOTf, NIS/BF3 .Et2O, NIS/AgOTf, DMTST/Tf2O, IDPC, BSP/Tf2O, Ph2SO/Tf2O. 실릴 트리플레이트의 예는 제한 없이, 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트, tert-부틸 디메틸 트리플루오로메탄술포네이트, 트리이소프로필 트리플루오로메탄술포네이트를 포함한다.
바람직하게는, LG1, LG2, LG3, LG4, LG5, LG6 및 LG7 는 티오에테르이고, 보다 더 바람직하게는 LG1, LG2, LG3, LG4, LG5, LG6 및 LG7 이 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우이다:
Figure pct00150
단계 A1a), A2), A2'), A4), A6), A6'), A8), B1.3), C2), C4), C6), C8), D1.3), E2), E4) 및 E6) 에서의 당류 사이의 커플링 반응은, -10 ℃ 내지 10 ℃ 의 온도에서 무극성 용매 및 극성 비양성자성 용매의 혼합물 중에서, NIS/TfOH 또는 TMSOTf 를 사용한 활성화에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 보다 더 바람직한 것은, 상기 반응이 약 0 ℃ 의 온도에서 NIS/TfOH 를 사용한 처리에 의해 무극성 용매 및 극성 비양성자성 용매의 혼합물 중에서 수행되는 것이 보다 더 바람직하다.
바람직한 극성 비양성자성 용매는 테트라히드로푸란, 디에틸 에테르 및 디옥산이다. 바람직한 무극성 용매는 톨루엔, 할로겐화 용매 예컨대 클로로포름 및 메틸렌 클로라이드이다. 무극성 및 극성 비양성자성 용매의 바람직한 혼합물은 하기이다: 메틸렌 클로라이드 / 테트라히드로푸란, 메틸렌 클로라이드 / 디에틸 에테르, 톨루엔 / 디에틸 에테르, 톨루엔/ 테트라히드로푸란.
단계 A11), B4), C11), D4), E10) 및 F5) 에서 수행된 보호기 P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20, P22 - P24, P26 및 P27 의 제거는 하기를 포함한다:
- 용매의 혼합물 중 과산화수소의 존재 하에 염기를 사용한 처리에 의한 염기-불안정성 보호기의 제 1 분해. 바람직하게는, 염기는 NaOMe 또는 LiOH 임; 및
- 용매의 혼합물 중에서 팔라듐 촉매의 존재 하에 화합물을 수소에 적용하는 것에 의한 수소화에 민감한 보호기의 제 2 분해.
단계 A9), B2), C9), D2), E9) 및 F2.1) 에서 사용된 포스포릴화제는 화합물의 반응성 위치에서의 모노에스테르로서의 또는 그 유리 형태로 기 P(O)(OH)2 를 도입할 수 있는 화합물이다. 따라서, 포스페이트 기는 단계 A9), B2), C9), D2), E9) 및 F2.1) 에서 히드록실 기로 옮겨진다. 본 발명에서 사용된 바람직한 포스포릴화제는, 활성화제 예컨대 1H-테트라졸 및 산화제 예컨대 과산화수소 또는 3-클로로퍼벤조산에 의한 후속 산화와의 조합으로의, 디페닐포스파이트, 비스(디이소프로필아미노)벤질옥시포스핀, 벤질 N,N-디이소프로필포스폰아미데이트 또는 N,N-디에틸-1,5-디히드로-3H-2,3,4-벤조디옥사포스페핀-3-아민이다. 바람직한 구현예에서, 단계 A9), B2), C9), D2), E9) 및 F2.1) 에서, 포스포릴화제는 1H-테트라졸 및 3-클로로퍼벤조산과의 조합으로의 비스(디이소프로필아미노)벤질옥시포스핀이다. 바람직한 구현예에서, 단계 A9), B2), C9), D2), E9) 및 F2.1) 에서 포스포릴화제는 디페닐포스파이트이다.
단계 A1b) 에서 사용된 포스포릴화제는 바람직하게는 비스(디이소프로필아미노)-벤질옥시포스핀, 벤질 N,N-디이소프로필포스폰아미데이트 또는 N,N-디에틸-1,5-디히드로-3H-2,3,4-벤조디옥사포스페핀-3-아민이다. 단계 A1b) 에서 사용된 바람직한 활성화제는 1H-테트라졸, 4,5-디시아노이미다졸, 2-벤질티오테트라졸, 5-에틸티오테트라졸, 벤지미다졸륨 트리플레이트 또는 이미다졸륨 트리플레이트이다. 가장 바람직한 것은 활성화제로서의 1H-테트라졸이다. 산화 반응은 바람직하게는 산화제 예컨대 과산화수소 또는 3-클로로퍼벤조산의 존재 하에 수행된다.
본 발명에 따른 추가 양상은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류의 제조를 위한 중간체 화합물을 나타내고, 여기서 중간체 화합물은 화학식 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 중 어느 하나를 갖는다:
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
Figure pct00154
Figure pct00155
Figure pct00156
Figure pct00157
Figure pct00158
Figure pct00159
Figure pct00160
Figure pct00161
[식 중, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고,
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18, P19, P20, P21, P22, P23, P24 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타내고, LG 는 이탈기를 나타내고, E 및 L 은 상기 정의된 바와 동일한 의미를 가짐].
더 바람직한 것은 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 중간체 화합물이고, 여기서 중간체 화합물은 화학식 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 중 어느 하나를 갖는다.
화학식 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 에서, 바람직하게는 링커 -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 을 나타내고;
-L a - 은 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
특히 바람직한 중간체는 화학식 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 의 중간체이고, 여기서 -L- 은 -(CH2)o- 을 나타내고, o 는 2, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18, P19, P20, P21, P22, P23, P24 및 P25 는 이후 탈보호 반응의 적합한 순서에 의해 차례로 제거될 수 있는 히드록실 기를 위한 적합한 보호기, 더 바람직하게는 히드록실 기를 위한 상이한 적합한 보호기이다. 바람직한 히드록실 기를 위한 보호기는 아세틸, 페닐, 벤질, 이소프로필리덴, 벤질리덴, 벤조일, p-메톡시벤질, p-메톡시벤질리덴, p-메톡시페닐, p-브로모벤질리덴, p-니트로페닐, 알릴, 아세틸, 이소프로필, p-브로모벤질, 디메톡시트리틸, 트리틸, 2-나프틸메틸, 피발로일, 트리이소프로필실릴, tert-부틸디메틸실릴, tert-부틸디페닐실릴, tert-부틸메톡시페닐실릴, 트리에틸실릴, 트리메틸실릴, 2-트리메틸실릴에톡시메틸, 9-플루오레닐-메톡시카르보닐, 벤질옥시메틸, 메틸옥시메틸, tert-부틸옥시메틸, 메톡시에틸옥시메틸, 레불리노일이다.
따라서, 중간체 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 은, 보호기 P3, P4, P8 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 가 벤질 기 또는 아세틸 기이고, 보호기 P1 가 벤조일 기이고, 보호기 P7 및 P18 가 아세틸 기이고, 보호기 P26 가 벤질 기이고, 보호기 P27 가 벤질옥시카르보닐 기 (Cbz) 인 경우 특히 바람직하다. 바람직하게는, 보호기 P21 은 p-브로모벤질 또는 tert-부틸디페닐실릴 (TBDPS) 이다. 바람직하게는, 보호기 P25 는 2-나프틸-메틸 기이다.
바람직하게는, Np 는 -N3, -NH-CO-CCl3 및 -NH-CO-O-CH2-CCl3 (Troc) 로부터 선택된다. 따라서, 중간체 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 는 Np 가 -N3, -NH-CO-CCl3 및 -NH-CO-O-CH2-CCl3 (Troc) 로부터 선택되는 경우 바람직하다. 특히 바람직한 것은 Np 가 -NH-CO-O-CH2-CCl3 (Troc) 를 나타내는 경우, 중간체 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 이다.
당접합체
본 발명의 또다른 양상은 -O-L-E 기의 말단 기 E 를 통해 면역원성 캐리어에 공유결합적으로 결합 또는 공유결합적으로 연결된 화학식 (I) 의 당류를 포함하는 접합체를 나타낸다. 다른 말로, 본 발명의 또다른 양상은 -O-L-E 기의 말단 기 E 를 통해 면역원성 캐리어와 접합된 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류에 관한 것이다. -O-L-E 기의 말단 기 E 를 통해 면역원성 캐리어에 공유결합적으로 결합되거나 공유결합적으로 연결된, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 합성 당류를 포함하는 접합체는 또한 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류와 면역원성 캐리어의 반응에 의해 수득된 접합체로서 정의된다. 놀랍게도, 상기 접합체는 클로스트리듐 디피실 박테리아와 연관된 질환에 대한 면역화를 위한 백신으로서 유효한 것으로 입증되었다.
당류는 일반적으로 TI-2 (T 세포 의존적-2) 항원 및 불량한 면역원으로서 당업자에게 공지되어 있다. TI-2 항원은, 표면 노출된 면역글로불린 수용체의 가교를 통해 성숙 B 세포에 의해서만 인식되는 항원이다. T 세포 도움 없이, 면역학적 기억은 생성되지 않고, IgM 로부터 다른 IgG 서브클래스로의 동형 스위칭 (switching) 또는 B 세포 친화성 성숙이 발생하지 않는다. 또한, 당류는 인간 당지질 및 당단백질에 대한 구조적 상동성으로 인해 인간에서의 공지된 불량한 면역원이다. 이의 불량한 면역원성 특성으로 인해, 당류는 B 세포의 항체 생성, 및 강력한 백신의 제조에 필수적인 기능인 기억 세포의 형성 모두를 생성하는 것에 대한 불량한 능력을 나타낸다.
따라서, 강력한 당류-기반 백신을 생성하기 위해, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류는 면역원성 캐리어에 접합되어, 당류에 비해 증가된 면역원성을 나타내는 접합체를 제공한다. 따라서, 본 출원의 범주 하에서 당류 분절을 포함하는 접합체가 또한 포함된다.
Figure pct00162
[식 중, n, Z 및 T* 는 면역원성 캐리어에 O 원자를 통해 공유결합적으로 연결되는, 본원에 정의된 의미를 가짐].
상기 접합체는 적어도 하나의 화학식 (I) 의 합성 당류, 및 적어도 하나의 당류 (I) 이 공유결합적으로 결합되는 면역원성 캐리어를 포함한다.
놀랍게도, 면역원성 캐리어에 공유결합적으로 연결된 화학식 (I) 의 당류를 포함하는 접합체에 의한 면역화는 화학식 (I) 의 당류의 탄수화물 부분에 특이적인 항체의 높은 역가의 생성을 야기한다는 것이 밝혀졌다. 상기 항체는 천연 클로스트리듐 디피실 PS-II 세포벽 당류와 가교-반응하고, 옵소닌식균작용 (opsonophagocytosis) 및 살균 활성을 나타내어, 클로스트리듐 디피실 박테리아에 대한 보호를 부여한다.
이러한 맥락에서, 용어 "면역원성 캐리어" 는 당류에 접합되어, 당류 그 자체에 비해 증가된 면역원성를 나타내는 접합체를 형성하는 구조로서 정의된다. 따라서, 면역원성 캐리어에 대한 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 의 당류의 접합은, 상기 면역원성 캐리어에 대한 면역 반응을 유도하지 않으면서 화학식 (I) 의 당류에 대한 면역 반응의 자극을 효과로서 갖는다.
바람직한 면역원성 캐리어는 면역중재 특성을 갖는 캐리어 단백질 (CP) 또는 글리코스핑고리피드이다. 당업자에게 있어서, 캐리어 단백질 (CP) 는 무독성이고 비반응성 (non-reactogenic) 이고 충분한 양 및 순도로 수득될 수 있는 단백질이다. 캐리어 단백질은 하기를 포함하거나 이로 이루어지는 군으로부터 선택된다: 디프테리아 변성독소, 예컨대 CRM197, 돌연변이된 디프테리아 변성독소, 개질된 디프테리아 변성독소, 돌연변이된 및 개질된 디프테리아 변성독소, 파상풍 변성독소, 개질된 파상풍 변성독소, 돌연변이된 파상풍 변성독소, 비피막형 헤모필루스 인플루엔자 (non-typeable Haemophilus influenzae) 의 비지질화 세포-표면 지질단백질 (단백질 D), 수막구균 (Neisseria meningitidis) 의 외부 막 단백질 (OMP) 복합체, 소 혈청 알부민 (BSA), 구멍삿갓조개 헤모시아닌 (KLH: keyhole limpet hemocyanine) 또는 콜레라 변성독소 (CT). 본원에서 사용된 용어 "변성독소" 는, 독성이 화학적 (포르말린) 또는 열 처리에 의해 불활성화 또는 억제되는 한편, 다른 특성, 전형적으로 면역원성은 유지되는, 박테리아 독소 (일반적으로 외독소) 를 나타낸다. 본원에서 사용된 돌연변이된 변성독소는 야생형 아미노산 서열을 수정함으로써 덜독성이거나 심지어 무독성이도록 수정된, 재조합 박테리아 독소이다. 상기 돌연변이는 하나 이상 아미노 산의 치환일 수 있다. 상기 돌연변이된 변성독소는, 그 표면 상에 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응되어 개질된 변성독소를 생성할 수 있는 관능기가 존재한다. 상기 관능기는 당업자에 공지되어 있으며, 환원제의 존재 하에 활성화된 에스테르와 반응할 수 있는 라이신 잔기, 이소시아네이트 기 또는 알데히드의 1차 아미노 관능기, 카르보디이미드에 의해 활성화될 수 있는 글루타메이트 또는 아스파르테이트 잔기의 카르복실레이트 관능기 또는 시스테인 잔기의 티올 관능기를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
활성화된 에스테르는 N-(γ-말레이미도부티릴옥시) 술포숙신이미드 에스테르 (술포-GMBS), 숙신이미딜 (4-요오도아세틸) 아미노벤조에이트 (술포-SIAB), 숙신이미딜-3-(브로모아세트아미도)프로피오네이트 (SBAP), 디숙신이미딜 글루타레이트 (DSG), 디숙신이미딜 아디페이트 (DSA), 2-피리딜디티올-테트라옥사테트라데칸-N-히드록시숙신이미드 (PEG-4-SPDP) 를 포함한다 (도 2 참조).
캐리어 단백질 상의 시스테인 잔기는, 적합한 상호연결 분자와 추가로 반응되어 그 표면 상에 상호연결 분자의 관능기 X 를 갖는 개질된 캐리어 단백질을 생성할 수 있는 상응하는 데히드로알라닌으로 전환될 수 있다.
화학식 I 의 당류가 라이신 잔기의 1차 아민 관능기를 관능기로서 나타내는 무독성 돌연변이된 디프테리아 독소 CRM197 에 접합되는 것이 특히 바람직하다.
CRM197 예컨대 야생형 디프테리아 독소는, 글리신에 대한 글루탐산의 단일 아미노산 치환을 갖는 디술파이드 가교에 의해 연결된 2 개의 하위단위로 이루어지는 535 개의 아미노 산 (58 kD) 의 단일 폴리펩티드 사슬이다. 이는 질환에 대한 다수의 승인된 접합체 백신 예컨대 프레브나르 (Prevnar) 에서 캐리어 단백질로서 이용된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 캐리어 단백질은 그 표면 상에 라이신 잔기의 1 차 아미노 관능기가 존재하는데, 이는 화학식 (I) 의 화합물의 링커의 말단 아미노 기와 반응할 수 있는, 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응하여 그 표면 상에 상호연결 분자의 상기 관능기 X 를 갖는 개질된 캐리어 단백질을 생성할 수 있다.
상호연결 분자의 상기 관능기 X 는 말레이미드; α-요오도아세틸; α-브로모아세틸; 및 N-히드록시-숙신이미드 에스테르 (NHS), 알데히드, 이미도에스테르, 카르복시산, 알킬 술포네이트, 술포닐 클로라이드, 에폭시드, 무수물, 카르보네이트를 포함하거나 이로 이루어지는 군으로부터 선택된다 (도 3 참조).
바람직하게는, 화학식 I 의 당류는 말레이미드에 의해 개질된 무독성 돌연변이된 디프테리아 독소 CRM197 에 접합된다. 보다 또다른 바람직한 구현예에서, 화학식 I 의 당류는 α-브로모아세트아미드에 의해 개질되는 무독성 돌연변이된 디프테리아 독소 CRM197 에 접합된다. 가장 바람직한 구현예에서, 화학식 I 의 당류는 N-히드록시-숙신이미드 아디페이트에 의해 개질되는 무독성 돌연변이된 디프테리아 독소 CRM197 에 접합된다.
바람직한 것은 하기 화학식 (IV) 의 접합체이다:
Figure pct00163
[식 중,
c 는 2 내지 18 에 포함되고;
-E 1 - 는 공유 결합, -NH-, -O-NH-, -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -CONH-, -CO-NHNH-,
Figure pct00164
를 나타내고;
-W- 는 하기로부터 선택되고:
Figure pct00165
a 는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수를 나타내고,
b 는 1, 2, 3 및 4 로부터 선택되는 정수를 나타내고,
CP 는 캐리어 단백질이고;
n, L, Z 및 T* 는 본원에 정의된 의미를 가짐].
바람직하게는 E 1 은 공유 결합, -NH-, -CH=CH-, -CONH-,
Figure pct00166
또는
Figure pct00167
이다.
바람직하게는 CP 는 CRM197 이다. 따라서, 본 발명의 한 구현예에서, 접합체는 화학식 (IV) 의 것이고, 여기서 CP 는 CRM197 이고, c, -E1-, W, n, L, Z 및 T* 는 본원에 정의된 의미를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 (IV) 에서 링커 -L- 은 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 은 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 는 -O- 를 나타내고;
-Ld- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및 -(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
또한 -W- 가
Figure pct00168
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인 화학식 (IV) 의 접합체가 바람직하다.
링커 -L- 이 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 이 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 가 -O- 을 나타내고;
-Ld- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및 -(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 가 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00169
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인 화학식 (IV) 의 접합체가 특히 바람직하다.
보다 더 바람직한 것은,
n 은 1, 2 또는 3 으로부터 선택되고;
링커 -L- 은 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 는 -O- 를 나타내고;
-Ld- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및 -(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 는 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 는
Figure pct00170
를 나타내고, a 는 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (IV) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00171
이고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (IV) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
n 이 1, 2 또는 3 으로부터의 정수를 나타내고;
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고,
-W- 가
Figure pct00172
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (IV) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
n 이 1, 2 또는 3 으로부터의 정수를 나타내고;
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00173
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 로부터 선택되는 정수이고;
Z 가
Figure pct00174
를 나타내는, 화학식 (IV) 의 접합체이다.
바람직하게는 c 는 2 내지 18, 더 바람직하게는 5 내지 15, 보다 더 바람직하게는 8 내지 12 에 포함된다. 또한 n 이 1 을 나타내는 것이 바람직하다.
더 바람직한 것은 하기 화학식 (IV-1) - (IV-4) 중 어느 하나의 접합체이다:
Figure pct00175
Figure pct00176
[식 중, L, E1, W, c, CP, 및 n 은 상기 정의된 바와 동일한 의미를 가짐].
특히 바람직한 것은 L 이 -(CH2)5- 이고, E1 이 -NH- 이고, n 이 1 또는 2 로부터 선택되는 정수이고, c 및 W 가 상기 정의된 바와 동일한 의미를 갖는 화학식 (IV-2) 의 접합체이다.
바람직한 것은 또한 화학식 (V) 의 접합체이다:
Figure pct00177
[식 중,
c 는 2 내지 18 에 포함되고;
-E 1 - 는 공유 결합, -NH-, -O-NH-, -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -CONH-, -CO-NHNH-,
Figure pct00178
을 나타내고,
-W- 는 하기로부터 선택되고:
Figure pct00179
a 는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수를 나타내고,
b 는 1, 2, 3 및 4 로부터 선택되는 정수를 나타내고;
n, L, Z 및 T* 는 상기 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
링커 -L- 이 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 이 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 이 -O- 를 나타내고;
-Ld- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및
-(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 가 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00180
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (V) 의 접합체가 특히 바람직하다.
보다 더 바람직한 것은,
n 이 1, 2 또는 3 으로부터 선택되고;
링커 -L- 이 하기로부터 선택되고: -La-, -La-Le-, -La-Lb-Le-, 및 -La-Ld-Le-;
-La- 이 하기로부터 선택되고: -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, -(CH2-CH2-O)o-CH2;
-Lb- 가 -O- 를 나타내고;
-Ld- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 및 -(CH2-CH2-O)q-CH2-;
-Le- 가 하기로부터 선택되고: -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 및 -(CH2)p1-O-(CH2)p2-;
o, q, p1 및 p2 가 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되고;
-W- 가
Figure pct00181
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 화학식 (V) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
링커 -L- 이 -(CH2)o- 를 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00182
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (V) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은
n 이 1, 2 또는 3 으로부터의 정수를 나타내고;
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00183
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 화학식 (V) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
n 이 1, 2 또는 3 으로부터의 정수를 나타내고;
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00184
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
Z 가
Figure pct00185
를 나타내는, 화학식 (V) 의 접합체이다.
특히 바람직한 것은,
n 이 1, 2 또는 3 으로부터의 정수를 나타내고;
링커 -L- 이 -(CH2)o- 을 나타내고,
o 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
-W- 가
Figure pct00186
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이고;
T* 가 포스페이트 기를 나타내는, 화학식 (V) 의 접합체이다.
또한 바람직한 것은, 기 -O-L-E 이 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화학식 (IV) 의 접합체이다:
Figure pct00187
Figure pct00188
Figure pct00189
Figure pct00190
Figure pct00191
더 바람직한 것은 하기 화학식 (V-1) - (V-4) 중 어느 하나의 접합체이다:
Figure pct00192
Figure pct00193
[식 중, L, E1, W, c, 및 n 은 상기 정의된 바와 동일한 의미를 가짐].
더 바람직한 것은 n 이 1 내지 3 의 정수인 화학식 (IV), (IV-1) - (IV-4), (V) 및 (V-1) - (V-4) 중 어느 하나의 접합체이다.
더 바람직한 것은 c 가 4 내지 10 으로부터 선택되는, 화학식 (IV), (IV-1) - (IV-4), (V) 및 (V-1) - (V-4) 중 어느 하나의 접합체이다.
바람직하게는 -W- 는
Figure pct00194
를 나타내고, a 는 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
따라서, -W- 가
Figure pct00195
를 나타내고, a 가 2, 3, 4, 5 및 6 으로부터 선택되는 정수인 화학식 (IV), (IV-1) - (IV-4), (V) 및 (V-1)-(V-4) 의 접합체가 특히 바람직하다.
바람직하게는, 링커 -L- 은 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 를 나타내고;
-L a - 는 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 를 나타내고;
-L b - 는 -O- 를 나타내고;
-L d - 는 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고,
-L e - 는 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수이다.
가장 바람직한 구현예에서, E1 은 공유 결합, -NH-, -CH=CH-, -CONH-,
Figure pct00196
또는
Figure pct00197
이다.
또한 바람직한 것은 기 -O-L-E 가 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화학식 (IV), (IV-1) - (IV-4), (V) 및 (V-1) - (V-4) 의 접합체이다:
Figure pct00198
Figure pct00199
Figure pct00200
Figure pct00201
Figure pct00202
또다른 구현예에서, 상기 면역원성 캐리어는 바람직하게는 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드이고, 더 바람직하게는 (2S,3S,4R)-1-(α-D-갈락토피라노실)-2-헥사코사노일아미노옥타데칸-3,4-디올이다. 본원에서 사용되는, 용어 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드는, 표적 항원에 대해 면역 체계의 반응을 자극할 수 있으나, 그 자체에서 상기 정의된 바와 같은 면역을 부여하지는 않는 적합한 글리코스핑고리피드를 나타낸다.
본원에 사용된 바와 같은 글리코스핑고리피드는 스핑고리피드에 α-연결된 탄수화물 모이어티를 함유하는 화합물이다. 바람직하게는, 탄수화물 모이어티는 헥소피라노오스이고, 가장 바람직하게는 α-D-갈락토피라노오스이다. 당업자에게 있어서, 스핑고리피드는 지방산에 대한 아미드 결합을 통해 연결된 C18 아미노 알코올을 함유하는 지질의 부류이다. C18 아미노 알코올은 바람직하게는 히드록실 기로 일-, 이- 또는 다치환된다. 특히 바람직한, C18 아미노 알코올은 피토스핑고신이다. 지방산은 바람직하게는 16 내지 28, 더 바람직하게는 18 내지 26 범위의 탄소 수의 포화 알킬 사슬을 갖는 모노카르복시산이다. 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드는 제한 없이, (2S,3S,4R)-1-(α-D-갈락토피라노실)-2-헥사코사노일아미노옥타데칸-3,4-디올을 포함하고, 이는 천연 킬러 T (NKT) 세포에 의한 천연 킬러 (NK) 활성 및 시토카인 생성을 자극하고 생체내에서 강력한 항종양 활성을 나타낼 수 있다 (Proc. Natl Acad. Sci. USA, 1998, 95, 5690).
면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드와 화학식 I 의 당류의 접합체는 열 안정성인 이점을 갖는다. 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드에서, 접합에 적합하도록, 관능기가 도입된다. 상기 관능기는 화학식 I 의 당류의 링커의 말단 아미노 기와 직접 반응하여 화학식 I 의 당류의 접합체를 생성하거나, 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응하여, 면역중재 특성을 갖는 개질된 글리코스핑고리피드를 생성하기 쉽다.
바람직하게는, 상기 관능기는 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드의 탄수화물 모이어티의 C6 에서 도입된다. 따라서, 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드는 관능기로 관능화되고, 이는 당류의 말단 아미노 기 또는 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응되기 쉽다. 아미노 기와 반응하기 쉬운 관능기는 제한 없이, 활성화된 에스테르, 이소시아네이트 기, 알데히드, 에폭시드, 이미도에스테르, 카르복시산, 알킬 술포네이트 및 술포닐 클로라이드를 포함한다. 상호연결 분자의 관능기 X 를 제시하는 면역중재 특성을 갖는 개질된 글리코스핑고리피드를 생성하도록 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응하기 쉬운 관능기는 제한 없이, 아민, 알코올, 티올, 활성화된 에스테르, 이소시아네이트 기, 알데히드, 에폭시드, 비닐, 이미도에스테르, 카르복시산, 알킬 술포네이트, 술포닐 클로라이드, 비닐 기, 알키닐 기 및 아지도 기를 포함한다.
바람직하게는, 면역중재 특성을 갖는 글리코스핑고리피드의 탄수화물 모이어티의 C6 에서 도입된 관능기는 아민, 티올, 알코올, 카르복시산, 비닐, 말레이미드, α-요오도아세틸, α-브로모아세틸, N-히드록시숙신이미드 에스테르 (NHS), 2-피리딜디티올을 포함하거나 함유하는 군으로부터 선택된다.
상호연결 분자의 상기 관능기 X 는 말레이미드, α-요오도아세틸, α-브로모아세틸, N-히드록시-숙신이미드 에스테르 (NHS), 알데히드, 카르복시산, 에폭시드, 알킬 술포네이트, 술포닐 클로라이드, 무수물, 카르보네이트를 포함하거나 이로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "상호연결 분자" 는 관능기 X 및 관능기 Y 를 함유하는 2관능성 분자를 나타내고, 여기서 관능기 X 는 링커 -L- 상의 말단 아미노 기와 반응될 수 있고, 관능기 Y 는 면역원성 캐리어 또는 고체 지지체 상에 존재하는 관능기와 반응될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 접합체를 함유하는 백신은 C. 디피실의 캡슐 다당류 (capsular polysaccharide) 또는 이의 접합체의 비선택적 분해에 의해 수득된 당류의 단리된 (및 합성되지 않은) 혼합물을 함유하는 백신에 비하여, 더 적은 부작용 및/또는 비보호성 면역 반응을 야기한다. 또한, 본 발명의 백신은 비선택적으로 분해된 캡슐 다당류의 단리된 혼합물을 함유하는 백신보다 GMP 규제에 따라 더 용이하게 생산될 수 있고, 더 용이하게 특징분석될 수 있으며, 이는 안정성 및 순도 조절 뿐만 아니라 불순물의 유형 및 양의 검출을 더 용이하게 만든다.
화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류를 포함하는 접합체, 및 특히 화학식 (IV), (IV-1)-(IV-4), (V) 및 (V-1)-(V-4) 중 어느 하나의 접합체는, 인간 및/또는 동물 호스트에서의 보호성 면역 반응을 유발하고, 이에 따라 클로스트리듐 디피실 박테리아와 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용하다. 따라서, 면역원성 캐리어에 접합된 화학식 (I) 의 당류를 포함하는 접합체는 하기 당류 분절 중 하나를 이의 세포벽 당류에 함유하는 클로스트리듐 디피실 박테리아와 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용하다:
-6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1-;
-3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1;
-4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;
-4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;
-3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1.
바람직하게는, 상기 언급된 당류 분절 중 하나를 그 세포벽 당류에 함유하는 박테리아는 클로스트리듐 디피실이다.
바람직한 구현예에서, 면역원성 캐리어에 접합된 화학식 I 의 당류를 포함하는 접합체는 박테리아와 연관된 질환, 및 특히 하기 당류 분절 중 하나를 그 세포벽 다당류에 함유하는 박테리아와 연관된 질환: -6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1-;-3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1;-4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;-4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;-3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1, 바람직하게는 설사, 거짓막대장염 및 마비성 장폐색증을 포함하는 클로스트리듐 디피실과 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에 유용하다.
약학 조성물
본 발명의 또다른 양상은, 면역원성 캐리어에 접합된 화학식 (I) 의 당류 및/또는 적어도 하나의 화학식 (I) 의 당류를 포함하는 적어도 하나의 접합체와 함께 적어도 하나의 약학적으로 허용가능한 아쥬반트 및/또는 부형제를 포함하는 약학 조성물 또는 백신에 관한 것이다. 상기 약학 조성물은 인간 및/또는 동물 호스트에서 보호성 면역 반응을 상승시키는데 사용될 수 있다. 이상적으로, 약학 조성물은 인간에서 사용하기에 적합하다.
본 발명의 또다른 양상에서, 상기 약학 조성물 또는 백신은, 또한 클로스트리듐 디피실 균주, 027, MOH718 및 MOH900 를 포함하거나 이로 이루어지는 군으로부터 선택되는 클로스트리듐 디피실 박테리아의 적어도 하나의 세포-벽 당류 또는 세포벽 당류 분절 및/또는 이의 단백질 접합체를 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "아쥬반트" 는, 면역학적 아쥬반트, 즉 항원적으로 이와 연관되지 않으면서, 백신에 함유된 주어진 항원에 대한 면역 반응을 향상시킴으로써 상기 백신의 효과를 개질 또는 증가시키는 백신 조성물에서 사용된 물질을 나타낸다. 당업자에게 있어서, 면역학적 아쥬반트의 전통적으로 인식되는 예는 제한 없이, 오일 에멀전 (예를 들어 프레운드 아쥬반트), 사포닌, 알루미늄 또는 칼슘 염 (예를 들어 알룸 (alum)), 비이온성 블록 중합체 계면활성제, 및 많은 기타를 포함한다.
약학 조성물은 바람직하게는 특히 투여시에 수성 형태이지만, 이는 또한 비수성 액체 형태 또는 건조된 형태 예를 들어 젤라틴 캡슐로서 또는 동결건조물 등으로서 제시될 수 있다.
약학 조성물은 하나 이상의 방부제, 예컨대 티오메르살 또는 2-페녹시에탄올을 포함할 수 있다. 무수은 조성물이 바람직하고, 무방부제 백신이 제조될 수 있다.
약학 조성물은 생리적 염, 예컨대 나트륨 염 예를 들어 강장성 (tonicity) 을 조절하기 위한 나트륨 염을 포함할 수 있다. 나트륨 클로라이드 (NaCl) 가 전형적이고, 1 내지 20 mg/ml 로 존재할 수 있다. 제시될 수 있는 다른 염은 칼륨 클로라이드, 칼륨 디히드로겐 포스페이트, 2나트륨 포스페이트 데히드레이트, 마그네슘 클로라이드, 칼슘 클로라이드, 등을 포함한다.
약학 조성물은 200 mOsm/kg 내지 400 mOsm/kg 의 오스몰 농도 (osmolality) 를 가질 수 있다.
약학 조성물은 담수 (예를 들어, w.f.i.) 에 (불용성 금속 염과 함께 또는 없이) 화합물을 포함할 수 있으나, 일반적으로 하나 이상의 완충액을 포함할 것이다. 전형적인 완충액은 하기를 포함한다: 포스페이트 완충액; Tris 완충액; 보래이트 완충액; 숙시네이트 완충액; 히스티딘 완충액 (특히 알루미늄 히드록시드 아쥬반트와 함께); 또는 시트레이트 완충액. 완충액 염은 전형적으로 5-20 mM 범위에 포함될 것이다.
약학 조성물은 전형적으로 5.0 내지 9.5, 예를 들어 6.0 내지 8.0 의 pH 를 갖는다.
약학 조성물은 바람직하게는 무균 및 글루텐 비함유이다.
약학 조성물은 동물 (및 특히 인간) 환자에게 투여하기에 적합하고, 이에 따라 인간 및 수의학적 용도 모두를 포함한다. 이는 환자에게 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 환자에서의 면역 반응을 상승시키는 방법에서 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 대상체가 C. 디피실에 노출되기 이전 및/또는 대상체가 C. 디피실 박테리아에 노출된 이후 투여될 수 있다.
본 발명의 또다른 양상에서, 본 발명은 C. 디피실 박테리아와 연관된 질환, 특히 설사, 거짓막대장염 및 마비성 장폐색증을 포함하거나 이로 이루어지는 군으로부터 선택되는 C. 디피실 박테리아와 연관된 질환의 예방 및/또는 치료를 위한 상기 약학 조성물 또는 상기 백신의 제조를 위한, 면역원성 캐리어에 접합된 화학식 (I) 의 당류 적어도 하나 및/또는 화학식 (I) 의 당류 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 접합체의 용도에 관한 것이다.
바람직한 본 발명은 상기 약학 조성물 또는 상기 백신의 제조를 위한, 화학식 (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류 적어도 하나 및/또는 화학식 (I), (I), (II), (II-a), (II-b), (III), (III-a) 또는 (III-b) 중 어느 하나의 당류 적어도 하나를 포함하는 접합체 적어도 하나의 용도를 나타낸다.
더 바람직한, 본 발명은 상기 약학 조성물 또는 상기 백신의 제조를 위한, 당류 I'a-1 - I'a-11, I'b-1 - I'b-11 및 I'c-1 - I'c-11 적어도 하나 및/또는 당류 I'a-1 - I'a-11, I'b-1 - I'b-11 및 I'c-1 - I'c-11 중 적어도 하나를 포함하는 접합체 적어도 하나의 용도를 나타낸다.
특히, 본 발명은 상기 약학 조성물 또는 상기 백신의 제조를 위한 화학식 (IV), (IV-1) - (IV-4), (V) 및 (V-1) - (V-4) 중 어느 하나의 접합체 적어도 하나의 용도를 나타낸다.
약학 조성물은 단위 투약 형태로 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 단위 투약량은 0.1-1.0 mL 예를 들어 약 0.5 mL 의 부피를 가질 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 약학 조성물을 함유하는, 예를 들어 단위 투약량을 함유하는 전달 장치 (예를 들어, 주사기, 네불라이저, 스프레이, 흡입기, 피부 패치 등) 를 제공한다.
본 발명은 또한 예를 들어 단위 투약량을 함유하는 본 발명의 약학 조성물을 함유하는 무균 용기 (예를 들어 바이알) 를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명의 약학 조성물의 단위 투약량을 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명의 약학 조성물을 함유하는 밀폐하여 밀봉된 용기를 제공한다. 적합한 용기는 예를 들어 바이알을 포함한다.
본 발명의 약학 조성물은 다양한 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 액체 용액 또는 현탁액으로서 주사제로 제조될 수 있다. 주사 전의 액체 비히클 중의 용액 또는 현탁액화에 적합한 고체 형태는 또한 제조될 수 있다 (예를 들어, 동결 건조된 조성물 또는 스프레이-동결 건조된 조성물). 조성물은 국소 투여를 위해, 예를 들어 연고, 크림 또는 분말로서 제조될 수 있다. 조성물은 경구 투여를 위해, 예를 들어 정제 또는 캡슐, 스프레이 또는 시럽 (임의로는 향료첨가) 으로서 제조될 수 있다. 조성물은 미세 분말 또는 스프레이를 사용하여, 예를 들어 흡입기에 의해 폐 투여를 위해 제조될 수 있다. 조성물은 좌약으로서 제조될 수 있다. 조성물은 코, 귀 또는 안구 투여를 위해, 예를 들어 스프레이 또는 드롭으로서 제조될 수 있다. 근육내 투여를 위한 주사제가 전형적이다.
약학 조성물은 유효량의 아쥬반트, 즉 단일 투약량 또는 시리즈의 일부로서 개체에게 투여될 때 공동-투여된 C. 디피실 PS-II 당류 항원에 대한 면역 반응을 향상시키는데 효과적인 양을 포함할 수 있다.
이러한 양은, 치료되는 개체의 건강 및 신체 조건, 연령, 치료되는 개체의 분류학적 군 (예를 들어, 비인간 영장류, 영장류 등), 항체를 합성하는 개체의 면역 체계의 능력, 원하는 보호 정도, 백신의 제형, 치료 의사의 의학적 성황의 평가, 및 다른 관련 인자에 따라 변화될 수 있다. 양은 보통의 시험을 통해 측정될 수 있는 비교적 넓은 범위에 있을 것이다.
본 발명의 백신의 제형 및 투여는 당업자에 따라 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 접합체 하나 또는 화학식 (I) 의 당류 하나의 치료적 유효 투약량은, 질환에 대해 적어도 부분적 면역화를 야기하는 화합물의 양을 나타낸다. 상기 화합물의 독성 및 치료적 효능은 세포 배양 또는 실험 동물에서의 표준 약학적, 약물학적 및 독물학적 과정에 의해 측정될 수 있다. 독성 및 치료적 효과 사이의 투약량 비율은 치료 지수이다. 투여된 조성물의 실제 양은, 치료되는 대상체, 대상체의 체중, 고통의 중증도, 투여 방식 및 처방 의사의 판단에 따라 달라질 것이다.
본 발명의 또다른 양상은 인간 및/또는 동물 호스트에서의 C. 디피실에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 인간 및/또는 동물 호스트에게 화학식 (I) 의 당류 및/또는 이의 염 및/또는 이의 접합체 또는 이의 약학 조성물을 투여하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 인간 및/또는 동물 호스트에서 C. 디피실에 의해 야기된 질환의 치료 또는 예방 방법은, 적어도 하나의 화학식 (I) 의 당류 및/또는 이의 접합체 또는 이의 약학 조성물을 상기 인간 및/또는 동물 호스트에게 투여하는 것을 포함한다.
면역학적 어세이
보다 또다른 본 발명의 양상은, 하기 당류 분절 중 하나를 이의 세포벽 다당류에 함유하는 박테리아에 대한 항체의 검출을 위한 면역학적 어세이에서 마커로서 사용하기 위한 화학식 (I) 의 당류를 나타낸다:
-6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1-;
-3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1;
-4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;
-4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1;
-3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1.
예를 들어 상기 어세이는, C. 디피실과 같은 상기 언급된 당류 분절 중 하나를 이의 세포벽 다당류에 함유하는 박테리아에 대한 항체의 검출에 유용한 마이크로어레이 및 ELISA 를 포함한다.
본 발명의 당류는, C. 디피실에 대한 항체의 검출에 유용한 면역학적 어세이를 제공하기 위해 고체 지지체에 쉽게 접합될 수 있다. 상기 고체 지지체는 화학식 (I) 의 당류의 아미노 기 또는 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응하기 쉬운 관능기가 그 표면에 존재하여, 개질된 고체 지지체를 제공하여, 화학식 (I) 의 당류의 아미노 기와 추가로 반응될 수 있는 상호연결 분자의 관능기 X 가 그 표면에 존재한다. 본 발명에 따른 구현예에서, 고체 지지체는 마이크로어레이 슬라이드이고, 이는 상호연결 분자의 관능기 Y 와 반응되기 쉬운 관능기가 그 표면에 존재하여, 개질된 마이크로어레이 슬라이드를 제공하여, 상호연결 분자의 관능기 X 가 그 표면에 존재한다. 상기 마이크로어레이 슬라이드의 예는 제한 없이, Corning® 에폭시드 코팅된 슬라이드 또는 Corning® GAPSTM II 코팅된 슬라이드를 포함한다.
바람직한 구현예에서, 고체 지지체는 화학식 (I) 의 당류의 아미노 기와 븐응되기 쉬운 관능기, 더 바람직하게는 N-히드록시숙신이미드 (NHS) 활성화된 에스테르가 그 표면에 존재하는 마이크로어레이 슬라이드이다. 상기 마이크로어레이 슬라이드는 예를 들어 CodeLink® NHS 슬라이드이다.
도면의 상세한 설명
도 1 은 C. 디피실 PS-II 세포벽 당류의 반복 단위의 화학적 구조를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 상호연결 분자의 관능기 X 의 예를 제공한다.
도 3 은 본 발명에 따른 상호연결 분자의 관능기 X 의 예를 제공한다.
도 4 는 본 출원의 바람직한 화합물로서 화학식 (V-2) 의 CRM197 접합체를 나타낸다.
도 5 는 어떻게 화합물 33 이 NaOH 처리에 의해 부해될 수 있는지 2 가지 경로를 나타낸다. 경로 I 은, 포스페이트 기가 링커 부분 및 화합물 LA 에서 유지되고 5-아미노펜틸 디히드로겐 포스페이트가 형성되는, 포스페이트 기에서의 분해를 나타낸다. 경로 II 는 포스페이트 기가 당류 모이어티 (화합물 33B) 및 화합물 LB 에서 유지되고 5-아미노펜탄-1-올이 형성되는, 포스페이트 기에서의 분해를 나타낸다.
도 6 은 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33 (표준), 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 4 일 처리 이후 화합물 33, 정제된 화합물 33B, 화합물 LB. 도 7 로부터, 화합물 33 은 1 일 동안 염기성 조건 하에 완전히 안정하다는 것이 명백하다. rt 에서 NaOH 을 사용한 처리 4 일 이후, 여전히 50% 의 화합물 33 이 온전히 유지된다.
도 7 은 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (표준), 물 중 2℃-8℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 2℃-8℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, Alhydrogel 및 PBS 중 2℃-8℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33. 도 7 로부터 화합물 33 이 2 개월에 걸쳐 2℃ 내지 8℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 8 은 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (표준), 물 중 25 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 25 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, Alhydrogel 및 PBS 중 25 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33. 도 8 로부터 화합물 33 은 2 개월에 걸쳐 25 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 9 는 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (표준), 물 중 37 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 37 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33, Alhydrogel 및 PBS 중 37 ℃ 에서 2 개월 이후 화합물 33. 도 9 로부터 화합물 33 은 2 개월에 걸쳐 37 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 10 은 하부로부터 상부까지 하기 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (대조군), 화합물 92 (표준), 물 중 2-8 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 2-8 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, Alhydrogel 및 PBS 중 2-8 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92. 도 10 으로부터 화합물 92 가 1 주에 걸쳐 2-8 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 11 은 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (대조군), 화합물 92 (표준), 물 중 25 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 25 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, Alhydrogel 및 PBS 중 25 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92. 도 11 로부터 화합물 92 는 1 주에 걸쳐 25 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 12 는 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (대조군), 화합물 92 (표준), 물 중 37 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, PBS (포스페이트-완충된 식염수) 와 동의어인 NaPi 중 37 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92, Alhydrogel 및 PBS 중 37 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 92. 도 12 로부터 화합물 92 는 1 주에 걸쳐 37 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 13 은 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드 용액을 사용한 1 일 처리 및 정제 이후 화합물 33, 화합물 33 (대조군), 화합물 54 (표준), 물 중 25 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54, 물 중 2-8 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54, 물 중 37 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54. 도 13 으로부터 화합물 54 는 1 주에 걸쳐 37 ℃ 에서 완전히 안정하다는 것이 명백하다.
도 14 는 하부로부터 상부까지 하기 화합물의 HPLC 플롯을 나타낸다: 화합물 33A (대조군), 화합물 54 (표준), Alhydrogel 중 25 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54, Alhydrogel 중 2-8 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54, Alhydrogel 중 37 ℃ 에서 1 주 이후 화합물 54. 도 14 로부터 화합물 54 는 Alhydrogel 과 함께 제형화될 때 알루미늄 히드록시드에 대부분 흡착되고 생각할 수 있는 분해 생성물이 형성되지 않고, 이는 알루미늄 히드록시드의 존재 하에 HPLC 에 의해 검출가능하다는 것이 명백하다. 따라서, 화합물 54 는 1 주에 걸쳐 37 ℃ 에서 안정하다.
도 15 는 C. 디피실 당류 33-CRM197 제형 (36) 으로 면역화된 토끼 (n=4) 로부터 풀링된 (pooled) 혈청의 제 0 일, 제 7 일 및 제 42 일의 ELISA 역가를 나타낸다. 화합물 36 으로 면역화된 토기로부터 수득된 혈청은 1% BSA-PBS 를 사용하여 1:100, 1000 으로 희석되었다. 희석된 혈청 (100 ㎕) 는 상응하는 33-BSA 접합체 (화합물 37) 0.5 ㎍ 으로 코팅된 마이크로티터 플레이트의 웰마다 첨가되었다. 검출은 1:10000 으로 희석된 HRP 접합된 염소 항-토끼 2차 항체를 사용하여 이루어졌고, 기질로서 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘 (TMB) 를 사용하여 발현되었다. 흡광도는 450 nm 에서 측정되었고, 데이터는 Graphpad prism 소프트웨어를 사용하여 플롯화되었다. 제 42 일에 현저한 면역학적 반응이 도 15 로부터 명백하다.
도 16 은 C. 디피실 균주 630 (풀링된 혈청) 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는 나타낸 바와 같이, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트와 함께 또는 없이 주사마다 2.5㎍ 또는 10㎍ 글리칸 항원을 사용하여 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화하였다. 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할을 한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 상이한 시점 (제 0 일, 제 7 일, 제 21 일, 제 35 일, 제 77 일 및 제 84 일) 으로부터 풀링된 혈청은, ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 630) 에 대한 총 IgG 에 대해 시험되었다. tgcBIOMICS GmbH 로부터 구입된 코팅된 ELISA 플레이트는, 2 시간 동안 시판 블로킹 시약 (Roche, ref. 11112589001) 의 웰 당 200 ㎕ 로 블로킹되었다. 혈청은 PBS 중 1% (w/v) BSA 로 1:100 로 희석되었고, 웰 당 100 ㎕ 의 부피로 1 시간 동안 인큐베이션되었다. 총 IgG 는 이후 30 min 동안 PBS 중 1% (w/v) BSA 중 1:10,000 로 희석되고 TMB 기질 (Thermo Scientific, ref. 34028) 을 사용하여 발현된 HRP-접합된 염소 항-토끼 IgG 2차 항체 (Sigma-Aldrich, ref. A4914) 를 사용하여 검출되었다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더에서 450 nm 에서 측정되었고, 백그라운드-제거 데이터 (background-subtracted) 는 GraphPad Prism 소프트웨어를 사용하여 플롯화되었다. 도 16 으로부터, 접합체 56 을 갖는 토끼의 백신화는 C. 디피실 박테리아, 균주 630 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다. 또한, 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 17 은 C. 디피실 균주 630 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다 (개체 혈청). 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는 나타낸 바와 같이, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트와 함께 또는 없이 주사 당 2.5 ㎍ 또는 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화하였다. 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 상이한 시점 (제 0 일, 제 35 일, 제 77 일 및 제 84 일) 으로부터의 혈청은, ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 630) 에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. tgcBIOMICS GmbH 로부터 구입한 코팅된 ELISA 플레이트는 2 시간 동안 시판 블로킹 시약 (Roche, ref. 11112589001) 의 웰 마다 200 ㎕ 로 블로킹되었다. 혈청은 PBS 중 1% (w/v) BSA 로 1:300 으로 희석되었고, 웰 마다 100 ㎕ 의 부피로 1 시간 동안 인큐베이션되었다. 총 IgG 는 30 min 동안 PBS 중 1% (w/v) BSA 중에 1:10,000 로 희석된 HRP-접합된 염소 항-토끼 IgG 2차 항체 (Sigma-Aldrich, ref. A4914) 를 사용하여 이후 검출되었고, TMB 기질 (Thermo Scientific, ref. 34028) 을 사용하여 발현되었다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더에서 450 nm 에서 측정되었고, 백그라운드-삭제된 데이터는 GraphPad Prism 소프트웨어를 사용하여 플롯화되었다. 도 17 로부터 접합체 56 에 의한 토끼의 백신접종은 C. 디피실 박테리아, 균주 630 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다. 또한, 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 18 은 C. 디피실 균주 R20291 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는 나타낸 바와 같이 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트와 함께 또는 없이 주사 당 2.5 ㎍ 또는 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 면역화되었다 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일). 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 상이한 시점 (제 21 일, 제 35 일, 제 77 일 및 제 84 일) 으로부터 풀링된 혈청은 ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 R20291) 에 대한 총 IgG 에 대해 시험되었다. 시판된 코팅된 ELISA 플레이트는 2 시간 동안 시판 블로킹 시약 (Roche, ref. 11112589001) 의 웰 마다 200 ㎕ 로 블로킹되었다. 혈청은 PBS 중 1% (w/v) BSA 로 1:100 로 희석되었고, 웰 마다 100 ㎕ 의 부피로 1 시간 동안 인큐베이션되었다. 총 IgG 는 이후 30 min 동안 PBS 중 1% (w/v) BSA 중에 1:10,000 로 희석된 HRP-접합된 염소 항-토끼 IgG 2차 항체 (Sigma-Aldrich, ref. A4914) 를 사용하여 검출되었고, TMB 기질 (Thermo Scientific, ref. 34028) 을 사용하여 발현되었다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더에서 450 nm 에서 측정되었고, 백그라운드-삭제된 데이터는 GraphPad Prism 소프트웨어를 사용하여 플롯화되었다. 도 18 로부터, 접합체 56 에 의한 토끼의 백신접종은 C. 디피실 박테리아, 균주 R20291 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다. 또한, 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 19A 는 C. 디피실 균주 VPI10463 에 대한 토끼 항혈청 (제 35 일) 의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는, 나타낸 바와 같이, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트와 함께 또는 없이 주사 마다 2.5 ㎍ 또는 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화되었다. 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 제 35 일로부터 풀링된 혈청은 ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 VPI10463) 에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 19A 로부터, 접합체 56 에 의한 토끼의 백신접종은 C. 디피실 박테리아, 균주 VPI10463 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다. 또한, 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 19B 는 단리된 C. 디피실 PS-II 다당류에 대한 토끼 항혈청 (제 35 일) 의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는, 나타낸 바와 같이, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트로 주사 당 2.5 ㎍ 또는 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화되었다. 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 제 35 일로부터 풀링된 혈청은 단리된 PS-II 다당류에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 19B 로부터 접합체 56 에 의한 토끼의 백신접종은 단리된 PS-II 다당류에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다.
도 19C 는 단리된 C. 디피실 PS-II 다당류에 의한 사전-인큐베이션과 함께 또는 없이 C. 디피실 균주 630 에 대해 토끼 항혈청 (제 35 일) 의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트로 주사 당 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화되었다. 면역원은 접합체 56 이었다. 제 35 일로부터 풀링된 혈청 (PBS 중 1% (w/v) BSA 중에 1:100 희석됨) 은 단리된 PS-II 다당류 10 또는 50 ㎍ 또는 PBS 로 30 min 동안 얼음에서 인큐베이션되었다. 혈청은 이후 2 시간 동안 시판 블로킹 시약 (Roche, ref. 11112589001) 의 웰 당 200 ㎕ 로 사전에 블로킹된 시판 코팅된 ELISA 플레이트 (C. 디피실 균주 630) 에서 1 시간 동안 인큐베이션되었다 (100 ㎕/웰). 총 IgG 는 이후 30 min 동안 PBS 중 1% (w/v) BSA 중에 1:10,000 로 희석된 HRP-접합된 염소 항-토끼 IgG 2차 항체 (Sigma-Aldrich, ref. A4914) 를 사용하여 검출되었고, TMB 기질 (Thermo Scientific, ref. 34028) 을 사용하여 발현되었다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더에서 450 nm 에서 측정되었고, 백그라운드-삭제된 데이터는 GraphPad Prism 소프트웨어를 사용하여 플롯화되었다. 도 19C 로부터, C. 디피실 박테리아에 대한 토끼 항혈청의 결합은 투약량-의존적 방식으로 PS-II 다당류로 블로킹될 수 있어, 항-박테리아 항체 반응이 PS-II 다당류에 특이적임을 나타낸다는 것이 명백하다.
도 20 은 합성 C. 디피실 PS-II 육당류 54 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 토끼 (시험 군 당 4 마리의 동물) 는 나타낸 바와 같이, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트와 같이 또는 없이 주사 당 2.5 ㎍ 또는 10 ㎍ 글리칸 항원으로 피하로 4 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일, 제 77 일) 면역화되었다. 알룸을 갖는 PBS 는 음성 대조군으로서 역할한다. 면역원은 접합체 56 이었다. 상이한 시점 (제 0 일, 제 21 일, 제 35 일, 제 77 일 및 제 84 일) 으로부터의 풀링된 혈청은 합성 C. 디피실 PS-II 육당류 54 에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 20 으로부터, 접합체 56 에 의한 토끼의 백신접종이 합성 면역원 54 에 결합하는 IgG 항체를 유도한다는 것이 명백하다. 또한, 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 21 은 C. 디피실 균주 630 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 마우스 (시험 군 당 7 또는 8 마리의 동물) 은, 주사 당 0.5 또는 2 ㎍ 글리칸 항원의 투약량으로 접합체 94 또는 접합체 56 으로 피하로 2 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일) 면역화되었다. PBS 는 음성 대조군으로서 역할하고, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트는 모든 면역화에 사용되었다. 제 21 일 및 제 35 일로부터 풀링된 혈청은 ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 630) 에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 21 로부터 접합체 94 또는 56 에 의한 마우스의 백신접종은 C. 디피실 박테리아, 균주 630 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도하는 것이 명백하다.
도 22 는 C. 디피실 균주 R20291 에 대한 토끼 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 마우스 (시험 군 당 7 또는 8 마리의 동물) 은, 주사 당 0.5 또는 2 ㎍ 글리칸 항원의 투약량으로 접합체 94 또는 56 으로 피하로 2 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일) 면역화되었다. PBS 는 음성 대조군으로서 역할하고, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트는 모든 면역화에 사용되었다. 제 21 일 및 제 35 일로부터 풀링된 혈청은 ELISA 플레이트 상에 코팅된 포르말린-불활성화된 C. 디피실 박테리아 (균주 R20291) 에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 22 로부터 접합체 94 또는 56 에 의한 마우스의 백신접종은 C. 디피실 박테리아, 균주 630 의 표면에 결합하는 IgG 항체를 유도하는 것이 명백하다.
도 23 은 합성 C. 디피실 PS-II 항원에 대한 마우스 항혈청의 ELISA 역가를 나타낸다. 마우스 (시험 군 당 7 또는 8 마리의 동물) 은, 주사 당 0.5 또는 2 ㎍ 글리칸 항원의 투약량으로 접합체 94 또는 접합체 56 으로 피하로 2 회 (제 0 일, 제 14 일, 제 28 일) 면역화되었다. PBS 는 음성 대조군으로서 역할하고, 알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트는 모든 면역화에 사용되었다. 제 21 일 및 제 35 일로부터 풀링된 혈청은 면역화에 사용된 각각의 합성 C. 디피실 글리칸 항원에 대한 총 IgG 에 관하여 시험되었다. 도 23 으로부터 접합체 94 또는 56 에 의한 마우스의 백신접종은 합성 면역원에 결합하는 IgG 항체를 유도하는 것이 명백하다. 또한 알룸 아쥬반트의 첨가는 더 높은 전체 IgG 역가를 야기한다.
도 24 는 면역화 실험에 사용된 2 개의 당접합체 94 및 56 의 SEC 크로마토그램을 나타낸다. 비접합된 CRM197 단백질은 대조군으로서 역할한다.
도 25 는 10% 폴리아크릴아미드 겔을 사용하여 리졸브된 면역화 실험에 사용된 C. 디피실 당접합체 94 및 56 (웰 당 2.5 ㎍) 의 SDS-PAGE 를 나타낸다. 비접합된 CRM197 단백질은 대조군으로서 역할한다.
하기 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예를 입증하기 위해 포함된다. 실시예에 개시된 기술은, 본 발명의 실시에서 잘 기능하기 위해 발명자에 의해 발견된 대표적 기술에 따르고, 이에 따라 그 실시에 바람직한 방식을 구성하도록 여겨질 수 있음이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 그러나, 당업자는, 본 개시에 비추어, 개시되어 있고 여전히 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 비슷한 또는 유사한 결과를 얻는, 많은 변화가 특정 구현예에서 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 다양한 양상의 추가 변형 및 대안적인 구현예는, 이러한 이러한 상세한 설명을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 이러한 상세한 설명은 오로지 설명적으로 여겨지고, 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 당업자에게 교시할 목적이다. 본원에 나타내고 기재된 본 발명의 형태는 구현예의 예로서 취해져야 함이 이해된다. 요소 및 물질은 본원에 예시 및 기재된 것으로 치환될 수 있고, 부분 및 과정은 역전될 수 있고, 본 발명의 특정 특징은 이러한 본 발명의 상세한 설명의 이점을 가진 이후 모든 당업자에게 명백할 바와 같이 독립적으로 이용될 수 있다. 하기 청구항에 기재된 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 본원에 기재된 요소에서 변화가 이루어질 수 있다.
실시예
A. 화학적 합성
일반적 정보:
달리 나타내지 않는 한, 시판 등급의 용매가 사용되었다. 건조 용매는 Waters Dry Solvent System 으로부터 수득되었다. 크로마토그래피를 위한 용매는 사용전에 증류된다. 민감한 반응은 열-건조된 유리제품에서 및 아르곤 분위기 하에 수행되었다. 분석적 박층 크로마토그래피 (TLC) 는 0.25 mm 두께의 실리카 겔로 사전코팅된 Kieselgel 60 F254 유리 플레이트 상에서 수행되었다. 스팟은 바닐린 용액 (95% EtOH 중 6% (w/v) 바닐린 및 10% (v/v) 황산) 또는 하네시안 착색 (Hanessian's stain) (물 중 5% (w/v) 암모늄 몰리브데이트, 1% (w/v) 세륨(II) 술페이트 및 10% (v/v) 황산) 을 사용한 착색에 의해 시각화되었다. 실리카 컬럼 크로마토그래피는 Fluka Kieselgel 60 (230-400 메시) 상에서 수행되었다.
1H, 13C 및 2차원 NMR 스펙트럼은 Varian 400-MR 분광계를 사용하여 296 K 에서 측정되었다. 화학적 이동 (d) 는 각각의 잔여 용매 피크 (CDCl3: 1H 에서 d 7.27, 및 13C NMR 에서 77.23; CD3OD: 1H 에서 d 3.31, 및 13C NMR 에서 49.15) 에 대해 백만 당 부 (ppm) 로 보고된다. 하기 약어는 피크 다중도를 나타내는데 사용된다: s 단일항; d 이중항; dd 이중항의 이중항; t 삼중항; dt 삼중항의 이중항; q 사중항; m 다중항. 커플링 상수 (J) 는 헤르츠 (Hz) 로 보고된다. 광학적 회전 (OR) 측정은, 괄호 안에 나타낸 용매 중 g/100 mL 로 표현되는 농도 (c) 및 λ = 589 에서 Schmidt & Haensch UniPol L1000 편광계를 사용하여 측정되었다. 고해상 질량 분석 (HRMS) 는 Agilent 6210 ESI-TOF 질량 분광계를 사용하여, Free University Berlin, 질량 분석 Core Facility 에서 수행되었다. 적외선 (IR) 스펙트럼은 Perkin Elmer 100 FTIR 분광계를 사용하여 측정되었다.
A.1 약어
ACN 아세토니트릴
AcOH 아세트산
AIBN 아조비스이소부티로니트릴
Alhydrogel 알루미늄 히드록시드 겔 아쥬반트, Al: 10 mg/mL (Brenntag)
Alloc 알릴옥시카르보닐
aq. 수성
BH3 보란
BBr3 붕소 트리브로마이드
Boc tert-부톡시카르보닐
BnBr 벤질 브로마이드
br. 폭넓음
CAS CAS 등록 번호 (CAS = 화학물질 색인 서비스 (Chemical Abstracts Service))
CHCl3 클로로포름
cHex 시클로헥산
d 이중항
dd 이중항의 이중항
DCM 디클로로메탄
DDQ 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논
DEAD 디에틸 아조디카르복실레이트
DIPEA N,N-디이소프로필-에틸아민
DMAP 디메틸아미노피리딘
DME 디메톡시에탄
DMF 디메틸포름아미드
DMSO 디메틸술폭시드
DPPA 디페닐포스포릴 아자이드
EDC·HCl N1-((에틸이미노)메틸렌)-N3,N3-디메틸프로판-1,3-디아민
히드로클로라이드
ES 전자분무
Et2O 디에틸 에테르
EtOAc 에틸 아세테이트
FCS 소 태아 혈청
FmocCl 9-플루오레닐메톡시카르보닐 클로라이드
GSDMD 가스더민 (Gasdermin)-D
h 시간
HCl 염산
HEK293T 배아 신장 섬유아세포주
H2O 물
HOBt.H2O 1H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-1-올 히드레이트
hPBMC 인간 말초 혈액 단핵 세포
IC50 최고치 절반 저해 농도
K2CO3 칼륨 카르보네이트
LDH 락테이트 데히드로게나아제
LiAlH4 리튬 알루미늄 히드라이드
m 다중항
MeCN 아세토니트릴
MeOH 메탄올
MeI 메틸 요오다이드
MgSO4 마그네슘 술페이트
min 분
MS 질량 분석
Na2CO3 나트륨 카르보네이트
NaCNBH3 나트륨 시아노보로히드라이드
NaHCO3 나트륨 수소카르보네이트
NaH 나트륨 히드라이드
NaOH 나트륨 히드록시드
NAP 2-나프틸메틸
NapBr 2-나프틸메틸브로마이드
NaPi 완충액 포스페이트-완충된 식염수 (PBS)
Na2SO4 나트륨 술페이트
NBS N-브로모숙신이미드
NCS N-클로로숙신이미드
NET 호중성 세포외 트랩
NIS N-요오도숙신이미드
NMR 핵 자기 공명
PBBBr p-브로모벤질브로마이드
PBS = NaPi 포스페이트-완충된 식염수
Pd/C 팔라듐/탄소
Pd(PPh3)4 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)
PMA 포르볼 12-미리스테이트 13-아세테이트
PPh3 트리페닐포스핀
PTFE 폴리테트라플루오로에틸렌
q 사중항
RBF 둥근 바닥 플라스크
rt 실온
s 단일항
sat. 포화
sep 칠중항
t 삼중항
TBAF 테트라부틸암모늄 플루오라이드
TFA 트리플루오로아세트산
THF 테트라히드로푸란
THP1 급성 단핵구 백혈병 암 세포주
TLC 박층 크로마토그래피
TMSOTf 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트
TsOH 토식산
Wt 중량
A.2 육당류 33 의 합성
2 의 합성
Figure pct00203
0℃ 에서 THF : H2O (4:1, 25 mL/1 g) 중에서 1 (Chem. Eur. J. 2014, 20, 3578 - 3583 에 따라 수득됨) 의 냉각된 용액에 NIS (3.0 equiv.) 를 첨가하였다. 10 min 이후, 반응 혼합물을 rt 로 만들고, 2h 동안 교반시켰다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, THF 를 감압 하에 제거하고, 수득된 미정제 잔여물을 EtOAc 에 용해시키고, aq. Na2S2O3 및 aq. NaHCO3 로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 농축하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 (시클로헥산 중 0-60% EtOAc) 상에서 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 헤미아세탈 2 (84%) 을 발포체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C38H38O6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 613.2566, 관측값 613.2574.
3 의 합성
Figure pct00204
DCM (10 mL/1 g) 중 2 의 맑은 용액에 Ac2O (2.0 equiv.) 및 트리메틸아민 (6.0 equiv.) 을 첨가하고, 4h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 용매를 진공 하에 제거하고, 실리카 겔 (시클로헥산 중 0-50% EtOAc) 상에서 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피에 의해 미정제 생성물을 정제하여, 원하는 생성물 3 (94%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C40H40O7Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 655.2672, 관측값 655.2679.
4 의 합성
Figure pct00205
실온에서 건조 아세토니트릴 (20 mL/1 g) 중 3 의 맑은 용액에 알릴 트리메틸실란 (2.0 equiv.) 을 첨가하고, 이후 TMSOTf (0.5 equiv.) 을 적가하였다. 플라스크를 밀봉하고, 반응이 TLC 에 의해 완료된 때까지 (40 min) 초음파 세정 배쓰 (주파수 80 Hz, 100% 파워 230 V, rt) 에 두었다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 aq. NaHCO3 로 켄칭하고, EtOAc 로 희석하고, 염수로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 농축하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (시클로헥산 중 0-60% EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 C-글리코시드 4 를 오일로서 수득하였다 (91%). HRMS (ESI+) C41H42O5Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 637.2930, 관측값 637.2929.
5 의 합성
Figure pct00206
톨루엔 (100 mL/1 g) 중 4 의 탈기된 (30 min) 용액에 PdCl2 (0.1 equiv.) 를 첨가하였다. PdCl2 의 첨가 이후, 반응 혼합물을 30 min 동안 또다시 탈기시키고, 2.5 d 동안 120 ℃ 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 통과시키고, 감압 하에 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (시클로헥산 중 0-50% EtOAc) 에 의해 정제하여, 이중 결합 이동된 화합물 5 (70%) 를 황색을 띠는 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C41H42O5Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 637.2930, 관측값 637.2942.
6 의 합성
Figure pct00207
0 ℃ 에서 DCM:H2O (19:1, 20 mL/1 g) 중 5 의 2상 용액에 DDQ (1.2 equiv.) 를 첨가하였다. 0℃ 에서 10 min 이후, 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고, 1 h 동안 실온에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석하고, aq. NaHCO3 및 염수로 추출하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화된 플래시 크로마토그래피 (0-80% 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 6 을 백색 오일로서 수득하였다 (94%). HRMS (ESI+) C30H34O5Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 497.2304, 관측값 497.2312.
7 의 합성
Figure pct00208
Ac2O (2.0 equiv.) 및 트리메틸아민 (6.0 equiv.) 을 DCM (10 mL/1 g) 중 6 의 맑은 용액에 첨가하고, 4 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 용매를 진공 하에 제거하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (시클로헥산 중 0-50% EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 7 (90%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C32H36O6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 539.2410, 관측값 539.2419.
8 의 합성
Figure pct00209
-78℃ 에서 DCM:MeOH (1:1, 170 mL/1 g) 중 7 의 냉각된 용액을 통해 청색이 지속될 때까지 오존을 버블링하였다. 잔여 O3 를 제거하기 위해, 순수한 O2 를 반응 혼합물을 통해 용액이 맑게 바뀔 때까지 버블링하였다. 이후, NaBH4 를 -78℃ 에서 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 30 min 동안 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 -78℃ 에서 aq. NH4Cl 을 사용하여 켄칭하고, DCM 으로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 으로 건조시키고, 감압 하에 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 8 (2 단계에 걸쳐 60%) 을 황색을 띠는 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C30H34O7Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 529.2202, 관측값 529.2220.
9 의 합성
Figure pct00210
메탄올 (10 mL/1 g) 중 8 의 용액에, MeOH 중 나트륨 메톡시드 (0.5 M, 10 mL) 를 첨가하고, 혼합물을 1 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 8 의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물의 pH 가 산성일 때까지 AcOH (1 mL) 를 첨가하였다. 중성화 이후, 반응 혼합물을 농축하고, 미정제 잔여물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 9 (90%) 를 페이스트로서 생성하였다. HRMS (ESI+) C28H32O6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값487.2097, 관측값 487.2111.
9 의 대안적 합성 - 화합물 10
Figure pct00211
실온에서 건조 아세토니트릴 (390 mL) 중 3 (19.5 g, 30.8 mmol) 의 맑은 용액에 프로파르길트리메틸실란 (9.11 mL, 61.5 mmol, 2.0 equiv.) 을 첨가하고, 이후 TMSOTf (2.8 mL, 15.4 mmol, 0.5 equiv.) 을 적가하였다. 플라스크를 밀봉하고, 반응이 TLC 에 의해 완료될 때까지 (40 min) 초음파 세정 배쓰 (주파수 80 Hz, 100% 파워 230 V, 5-10 ℃) 에 두었다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 aq. NaHCO3 로 켄칭하고, EtOAc 로 희석시키고, 염수로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 농축하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 (시클로헥산 중 0-60% EtOAc), 원하는 C-글리코시드 10 을 오일로서 수득하였다 (16.2 g, 86%). HRMS (ESI+) C41H40O5Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 635.2773, 관측값 635.2786.
9 의 대안적 합성 - 화합물 11
Figure pct00212
DDQ (18.7 g, 82.0 mmol, 1.2 equiv.) 를, 0 ℃ 에서 DCM:H2O (19:1, 950 mL) 중 10 (42 g, 68.5 mmol) 의 2상 용액에 첨가하였다. 0℃ 에서 10 min 이후, 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고, 1 h 동안 실온에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석하고, aq. NaHCO3 및 염수로 추출하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화된 플래시 크로마토그래피 (0-80% 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 11 을 백색 오일로서 수득하였다 (24 g, 74%, 오로지 α-이성질체). HRMS (ESI+) C30H32O5Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 495.2147, 관측값 495.2151.
9 의 대안적 합성 - 화합물 9
Figure pct00213
-78 ℃ 에서 DCM:MeOH (1:1, 1 L) 중 11 (10.6 g, 22.4 mmol) 의 냉각된 용액을 통해 청색이 지속될 때까지 오존을 버블링하였다. 잔여 O3 를 제거하기 위해, 용액이 맑게 바뀔 때까지 반응 혼합물을 통해 순수한 O2 를 버블링하였다. 이후, NaBH4 (5.1 g, 135.0 mmol, 6.0 equiv.) 를 -78 ℃ 에서 첨가하고, 반응 혼합물을 3 h 에 걸쳐 점차 RT 로 만들고, RT 에서 45 min 동안 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 aq. NH4Cl 로 켄칭하고, DCM 으로 3 회 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 감압 하에 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 9 (8.4 g, 2 단계에 걸쳐 81%) 를 오일로서 수득하였다 (진공 하에서의 건조 이후 끈적한 백색 고체). HRMS (ESI+) C28H32O6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 487.2097, 관측값 487.2106.
12 의 합성
Figure pct00214
THF (20 mL/1 g) 중 9 의 교반되는 용액에 0 ℃ 에서 나트륨 히드라이드 (2.0 equiv., 미네랄 오일 중 60%) 를 첨가하였다. 10 min 이후, NapBr (1.05 equvi.) 를 첨가하고, 혼합물을 0 ℃ 에서 24 h 동안 교반하였다. 24 h 이후, 반응 혼합물을 MeOH, 물로 켄칭하고, EtOAc 로 추출하였다. 합쳐진 유기 층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 수득된 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 12 (54%) 를 페이스트로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C39H40O6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 627.2723, 관측값 627.2748.
14 의 합성
Figure pct00215
-78℃ 에서 새로 활성화된 분자체 (4 Å) 와 함께 DCM (10 mL/1 g) 중 13 (Org. Lett. 2011, 13, 378 - 381 에 따라 수득됨) 의 냉각된 용액에 Et3SiH (3.0 equiv.), TfOH (3.3 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 4 h 동안 동일한 온도에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 Et3N (1 mL) 로 켄칭하고, DCM 으로 희석시켰다. 용액을 aq. NaHCO3 및 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 4-OH 화합물 14 (83%) 를 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C51H54Cl3NO12NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1034.2300, 관측값 1034.2406.
15 의 합성
Figure pct00216
FmocCl (2.0 equiv.) 및 피리딘 (3.0 equiv.) 을 DCM (10 mL/1 g) 중 14 의 맑은 용액에 첨가하고, 3.5 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, 이를 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 15 (93%) 를 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C66H64Cl3NO14NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1256.2981, 관측값 1256.3125.
16 의 합성
Figure pct00217
-30℃ 에서 4 Å MS 의 존재 하에, DCM (0.06 M) 중 수용체 15 (1.0 equiv.) 및 공여체 12 (1.2 equiv.) 의 냉각된 용액에, NIS (1.4 equiv.) 및 TfOH (0.26 equiv.) 를 첨가하였다. 1.5 h 이후, 출발 물질이 완전히 소비된 이후, Et3N (1.4 equiv.) 를 첨가하고, 2 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, MS 를 여과하였다. 유기층을 aq. Na2S2O3 로 세척하고, 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 삼당류 수용체 16 (2 단계에 걸쳐 58%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C84H88Cl3NO18Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1528.4935, 관측값 1528.5037.
18 의 합성
Figure pct00218
0℃ 에서 4 Å MS 의 존재 하에, 톨루엔 : 디옥산 (4:1, 0.03 M) 중 수용체 16 (1.0 equiv.) 및 공여체 17 (J. Org. Chem. 2016, 81, 162-184 에 따라 수득됨) (1.5 equiv.) 의 냉각된 용액에, NIS (1.5 equiv.) 및 TfOH (0.4 equiv.) 를 첨가하였다. 2 min 이후, 반응 혼합물을 rt 에서 유지하고, 30 min 동안 교반하였다. 30 min 이후, 반응 혼합물을 Et3N 으로 켄칭하고, DCM 으로 희석시키고, MS 를 여과하였다. 유기 층을 aq. Na2S2O3 로 세척하고, 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 사당류 18 (76%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C111H114Cl3NO23Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1958.6745, 관측값 1958.6871.
19 의 합성
Figure pct00219
-78℃ 에서 새로 활성화된 분자체 (4 Å) 의 존재 하에 DCM (10 mL/1 g) 중 18 의 냉각된 용액에 Et3SiH (3.0 equiv.), TfOH (3.3 equiv.) 을 첨가하였다. 반응 혼합물을 동일한 온도에서 4 h 동안 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 Et3N (1 mL) 로 켄칭하고, DCM 으로 희석하였다. 용액을 aq. NaHCO3 및 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 사당류 19 (82%) 를 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C111H116Cl3NO23Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1960.6901, 관측값 1960.7024.
21 의 합성
Figure pct00220
DMF (10 mL/1 g) 중 20 (Tetrahedron: Asymmetry, 2000, 11, 481-492 에 따라 수득됨) 의 교반되는 용액에 0 ℃ 에서 나트륨 히드라이드 (2.0 equiv., 미네랄 오일 중 60%) 를 첨가하였다. 10 min 이후, PBBBr (1.1 equvi.) 를 첨가하고, 혼합물을 rt 로 만들었다. 1 h 동안 rt 에서 교반한 이후, 반응 혼합물을 NH4Cl 로 켄칭하고, EtOAc 로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 수득된 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 21 (62%) 을 페이스트로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C36H35BrO7NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 713.1185, 관측값 713.1225.
22 의 합성
Figure pct00221
NBS (1.1 equiv.) 및 TMSOTf (0.1 equiv.) 를, 0℃ 에서 DCM : H2O (20:1, 10 mL/1 g) 중 21 의 냉각된 용액에 첨가하였다. 10 min 이후, 반응 혼합물을 aq., NaHCO3 로 켄칭하고, DCM 으로 희석하였다. 유기층을 염수로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 농축하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (시클로헥산 중 0-60% EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 헤미아세탈 22 (70%) 을 발포체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C34H31BrO8Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 669.1100, 관측값 669.1132.
23 의 합성
Figure pct00222
0℃ 에서 DCM (10 mL/1 g) 중 22 의 교반되는 용액에 Cs2CO3 (3.0 equiv.), CF3C(NPh)Cl (3.0 equiv.) 을 첨가하였다. 10 min 이후, 혼합물을 rt 로 만들고, 1 h 동안 교반하였다. 22 의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 여과하고, 여과액을 농축하였다. 수득된 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (시클로헥산 중 0-60% EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 이미데이트 공여체 23 (87%) 를 발포체로서 수득하였다.
25 의 합성
Figure pct00223
티오글리코시드 수용체 24 를 [Danieli, E.; Lay, L.; Proietti, D.; Berti, F.; Costantino, P.; Adamo, R. Org Lett. 2011, 13, 378-381] 에 따라 합성하였다.
-78℃ 에서 DCM 중 새로 건조된 4 Å MS 및 티오글리코시드 수용체 24 (1.0 equiv.) 의 혼합물에, DCM 중 TMSOTf (0.1 M, 0.2 equiv.) 을 첨가하였다. 2 min 이후, DCM 중 이미데이트 23 (1.2 equiv.) 의 용액을 첨가하였다. 1 h 이후, 반응 혼합물을 Et3N 로 켄칭하고, 이후 셀라이트의 패드를 통해 여과하였다. 여과액을 농축하고, 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 이당류 25 (61%) 를 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C56H51BrCl3NO13NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1186.1207, 관측값 1186.1314.
26 의 합성
Figure pct00224
-78℃ 에서 새로 활성화된 분자체 (4 Å) 와 함께 DCM (10 mL/1 g) 중 25 의 냉각된 용액에, Et3SiH (3.0 equiv.), TfOH (3.3 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 4 h 동안 동일한 온도에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물 Et3N (1 mL) 로 켄칭하고, DCM 으로 희석하였다. 용액을 aq. NaHCO3 및 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 4-OH 화합물 26 (80%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C56H53Cl3NBrO13NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1188.1364, 관측값 1188.1436.
27 의 합성
Figure pct00225
0℃ 에서 DCM (10 mL/1 g) 중 26 의 맑은 용액에 AcCl (2.0 equiv.) 및 피리딘 (3.0 equiv.) 을 첨가하고, 3.5 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, 이를 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 27 (70%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C58H55Cl3NBrO14NaS+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1230.1469, 관측값 1230.1563.
28 의 합성
Figure pct00226
-20℃ 에서 4 Å MS 의 존재 하에, DCM (0.025 M) 중 수용체 19 (1.0 equiv.) 및 공여체 27 (1.8 equiv.) 의 냉각된 용액에 NIS (1.8 equiv.) 및 TfOH (0.4 equiv.) 를 첨가하였다. 이후, 반응 혼합물을 3 h 동안 0 ℃ 로 점차 가온시켰다. 3 h 이후, 반응 혼합물을 Et3N 로 켄칭하고, DCM 으로 희석시키고, MS 를 여과하였다. 유기층을 aq. Na2S2O3 로 세척하고, 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 육당류 28 (65%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C163H165Cl6N2BrO37Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 3060.8258, 관측값 3060.8275.
29 의 합성
Figure pct00227
EtOAc (2.0 mM) 중 28 의 맑은 용액에 Zn (100 equiv.) 및 AcOH (100 equiv.) 을 첨가하고, 반응 혼합물을 3h 동안 실온에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 농축하였다. 용매 제거 이후 수득된 잔여물을 EtOAc (2.0 mM) 에 용해시키고, Et3N (0.5 mL) 및 Ac2O (0.5 mL) 를 첨가하였다. 2.5 d 동안 rt 에서 교반한 이후, 반응 혼합물을 농축하였다. 용매 제거 이후 수득된 미정제물을 THF 및 메탄올에 용해시켰다. 이러한 맑은 용액에 0.5 M NaOMe (3 mL) 를 첨가하고, 65℃ 에서 환류하면서 유지하였다. 16 h 이후, 반응 혼합물을 AcOH 로 중성화시키고, 용매를 제거하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 육당류 29 (3 단계에 걸쳐 74 %) 를 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C143H155N2BrO31Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2500.9708, 관측값 2500.9739.
30 의 합성
Figure pct00228
DCM (10 mL/1 g) 중 29 의 맑은 용액에 Ac2O (8.0 equiv.) 및 트리메틸아민 (8.0 equiv.) 를 첨가하고, 16 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 용매를 진공 하에 제거하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 30 (83%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C151H163N2BrO35Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2669.0131, 관측값 2669.0407.
31 의 합성
Figure pct00229
Figure pct00230
0℃ 에서 DCM : H2O 중 30 의 냉각된 용액에, DDQ (1.1 equiv.) 를 첨가하였다. 4 h 동안 동일한 온도에서 반응 혼합물을 교반한 이후, 반응물을 DCM 으로 희석시키고, NaHCO3 aq. sat. 용액 및 염수로 추출하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 31 (60%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C140H155N2BrO35Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2527.9559, 관측값 2527.9731.
32 의 합성
Figure pct00231
Figure pct00232
DCM 중 31 의 용액에, 비스(디이소프로필아미노)-벤질옥시포스핀 (2.0 equiv.) 및 디이소프로필암모늄 테트라졸리드 (1.5 equiv.) 를 첨가하고, 용액을 rt 에서 1.5 h 동안 교반하였다. 이후 5-아지도 펜탄올 (8.0 equiv.) 및 테트라졸 (9.0 equiv. CAN 중 0.45 M 용액) 을 첨가하고, 2 h 동안 실온에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, t-부틸 퍼옥시드 (6.0 equiv., 데칸 중 5.0 - 6.0 M 용액) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 1 h 동안 교반하였다. 1 h 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, NaHCO3 aq. sat. 용액으로 켄칭하였다. 수성층을 DCM 으로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 진공 하에 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 32 (3 단계에 걸쳐 37%) 를 점성 액체로서 수득하였다. MALDI C152H171N5BrO38PH+ [M+H]+ 에 대한 계산값 2786.0635, 관측값 2786.870.
33 의 합성
Figure pct00233
Figure pct00234
EtOAc:MeOH:H2O:AcOH 중 32 (6 mg) 의 맑은 용액에 Pd/C (6 mg) 를 첨가하였다. 수득된 불균질한 혼합물을 40 h 동안 rt 에서 수소 분위기 하에 교반하였다. 40 h 이후, 반응 혼합물을 PTFE 여과기를 통해 여과하고, 10 min 동안 회전 증발기의 30℃ 배쓰 온도에서 진공 하에 농축하여, 메탄올, EtOAc, AcOH 및 물을 제거하였다. 용매를 제거한 이후 수득된 미정제 생성물을 MeOH, 물에 용해시키고, 이에 LiOH (물 중 2 N) 을 0 ℃ 에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 0℃ 에서 3 h 동안 교반하였다. 3 h 이후, 반응 혼합물을 AcOH (30 ㎕) 로 켄칭하고, 용매를 감압 하에 제거하고, 수득된 미정제 잔여물을 용매로서 물 및 아세토니트릴을 사용하여 C18 역상 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 최종 화합물 33 (2 단계에 걸쳐 80%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C46H82N3PO34 + [M-Na+2H]+ 에 대한 계산값 1252.4551, 관측값 1252.4578.
34 의 합성
Figure pct00235
Figure pct00236
EtOAc:MeOH:H2O:AcOH 중 29 의 맑은 용액에 Pd/C (2 mg) 를 첨가하고, 수득된 불균질한 혼합물을 40 h 동안 rt 에서 수소 분위기 하에 교반하였다. 40 h 이후, 반응 혼합물을 PTFE 여과기를 통해 여과하고, 10 min 동안 회전 증발기의 30℃ 배쓰 온도에서 진공 하에 농축하여, 메탄올, EtOAc, AcOH 및 물을 제거하였다. 미정제 생성물을 용매로서 물 및 아세토니트릴을 사용하여 C18 역상 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 최종 화합물 34 (82%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C41H70N2O31 + [M+Na]+ 에 대한 계산값 1109.3860, 관측값 1109.3853.
33 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00237
Figure pct00238
항원 33 (1.0 equiv.) 을 2 mL 바이알에서 rt 에서 DMSO-H2O 중에 용해시켰다. 이에 트리에틸아민 (35.0 equiv.) 을 첨가하였다. 혼합물을 Eppendorf 바이알에서 DMSO 중 활성화된 아디페이트-NHS 에스테르 (10 equiv.) 에 첨가하고, 3h 동안 rt 에서 교반하였다. 10 부피의 EtOAc 를 첨가함으로써 항원-NHS 에스테르를 침전시키고, 원심 분리하고, 상청액을 조심스럽게 제거하였다. 침전물을 EtOAc (1 mLX3) 로 세척하고, 건조시키고, 다음 단계에 사용하였다. 50 ㎕ 의 NaPi 완충액 (pH 7.0) 중 항원-NHS 에스테르 35 를 함유하는 반응 바이알에, NaPi 완충액 (~100 ㎕) 중 1 mg 의 단백질을 적가하였다. 바이알을 50 ㎕ 의 완충액 용액으로 최종적으로 헹구고, 반응 바이알에 완전히 옮겼다. 반응 혼합물을 22 h 동안 rt 에서 교반하였다. 항원-단백질 접합체 용액을 Amicon Ultra-0.5 mL 에 옮기고, 실온에서 6 분 동안 원심분리하였다. 반응 바이알에 300 ㎕ 의 완충액을 첨가하고, 헹구고, 여과기에 옮기고, 또다시 원심분리하였다. 3 회 더 1X PBS 용액을 사용한 추가 세척이 이루어졌다. 최종 세척 이후, 접합체를 2-8℃ 에서 1X PBS 용액 중에 저장하였다. 접합체를 MALDI, (단백질 상의 4-12 항원의 로딩이 얻어짐), SDS-page, BCA 평가법, SEC-HPLC 를 사용하여 분석하였다.
A.3 육당류 54 의 합성
41 의 합성
Figure pct00239
CH3CN (10 mL/1 g) 중 20 의 맑은 용액에 TBDPSCl (1.1 equiv.) 및 트리메틸아민 (2.8 equiv.) 를 첨가하고, 10 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 용매를 진공 하에 제거하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 41 (93%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C45H48O7SSiNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 783.2788, 관측값 783.2767.
42 의 합성
Figure pct00240
화합물 22 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 42 의 합성에 사용하였다 (94%). HRMS (ESI+) C43H44O8SiNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 739.2703, 관측값 739.2700.
43 의 합성
Figure pct00241
0℃ 에서 DCM 중 42 의 냉각된 용액에, 트리클로로아세토니트릴 (6.0 equiv.) 및 DBU (0.2 equiv.) 를 첨가하였다. 0℃ 에서 3 h 이후, 반응을 완료하고, 용매를 증발시켰다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 43 (83%) 을 점성 액체로서 수득하였다.
44 의 합성
Figure pct00242
화합물 25 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 44 의 합성에 사용하였다 (40%). HRMS (ESI+) C65H64O13SiSNCl3Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1256.2801, 관측값 1256.2645.
45 의 합성
Figure pct00243
화합물 26 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 45 의 합성에 사용하였다 (60%). HRMS (ESI+) C65H66O13SiSNCl3Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1256.2987, 관측값 1256.2974.
46 의 합성
Figure pct00244
화합물 27 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 46 의 합성에 사용하였다 (60%). HRMS (ESI+) C67H68O14SiSNCl3Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1300.3064, 관측값 1300.3090.
47 의 합성
Figure pct00245
화합물 28 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 47 의 합성에 사용하였다 (82%). HRMS (ESI+) C172H178O37SiN2Cl6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 3127.9728, 관측값 3127.9728.
48 의 합성
Figure pct00246
화합물 29 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 48 의 합성에 사용하였다 (50%). HRMS (ESI+) C152H168O31SiN2Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2568.1298, 관측값 2568.1322.
49 의 합성
Figure pct00247
Figure pct00248
화합물 30 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 49 의 합성에 사용하였다 (80%). HRMS (ESI+) C160H176O35SiN2Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2737.1754, 관측값 2737.2001.
50 의 합성
Figure pct00249
화합물 31 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 50 의 합성에 사용하였다 (70%). HRMS (ESI+) C149H168O35SiN2Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 2596.1095, 관측값 2595.9954 및 2596.9997.
51 의 합성
Figure pct00250
화합물 32 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 51 의 합성에 사용하였다.
52 의 합성
Figure pct00251
Figure pct00252
TBAF 및 AcOH 의 사전혼합된 용액을 rt 에서 THF 중 51 의 맑은 용액에 첨가하고, 반응 혼합물을 3 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합을 DCM 으로 희석시키고, 진공 하에 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을, 용리액으로서 n-헥산 중 EtOAc (구배, 0 → 100%) 를 사용하는 실리카 겔 상의 자동화 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다.
53 의 합성
Figure pct00253
Figure pct00254
DCM 중 52 의 용액에, 디벤질 N,N-디이소프로필포스포르아미다이트 (2.0 equiv.) 및 디이소프로필암모늄 테트라졸리드 (1.5 equiv.) 를 첨가하고, 용액을 1.5 h 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, t-부틸 퍼옥시드 (6.0 equiv., 데칸 중 5.0 - 6.0 M 용액) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 1h 동안 교반하였다. 1 h 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, NaHCO3 aq. sat. 용액으로 켄칭하였다. 수성층을 DCM 으로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 진공 하에 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc), 원하는 생성물 53 을 수득하였다.
54 의 합성
Figure pct00255
Figure pct00256
화합물 33 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 54 의 합성에 사용하였다.
54 와 CRM 197 및 BSA 의 접합
Figure pct00257
Figure pct00258
당접합체 36 및 37 의 합성에 대해 기재된 과정을 또한 56 및 57 의 합성에 사용하였다.
A.4 육당류 54 의 대안적 합성
58 의 합성
Figure pct00259
피리딘 중 48 의 맑은 용액에 디페닐 포스파이트를 첨가하고, 반응 혼합물을 2 h 동안 질소 하에 실온에서 교반하였다. 2 h 이후, 1 M TEAB 용액을 0 ℃ 에서 반응 혼합물에 첨가하였다. 5 min 이후, 얼음 배쓰를 제거하고, 교반을 또다른 2 h 동안 rt 에서 지속하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, 유기층을 1 M TEAB 용액으로 연속적으로 세척하고, 감압 하에 농축하였다. 미정제 생성물을 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (2% Et3N 과 함께 EA:DCM:MeOH) 에 의해 정제하여, 순수한 H-포스포네이트 유도체 58 (90%) 를 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C155H184N3PSiO37 + [M]+ 에 대한 계산값 2740.2189, 관측값 2740.2132.
59 의 합성
Figure pct00260
H-포스포네이트 58 (1.0 equiv.) 및 링커 (4.0 equiv.) 를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 py 에 용해시키고, 이에 PivCl (2.0 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 2h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 Py:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트:DCM:MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 59 (70%) 을 점성 액체로서 수득하였다. Maldi (ESI+) C154H178N5PNaSiO38 + [M-Et3N+Na]+ 에 대한 계산값 2789.1635, 관측값 2788.0.
60 의 합성
Figure pct00261
0 ℃ 에서 DCM 및 피리딘 중 59 의 용액에, HF 용액 (피리딘 중 70%, 0.3 mL) 을 적가하였다. 반응 혼합물을 18 h 동안 동일한 온도에서 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석하고, 포화 수성 NaHCO3 용액 및 TEAB 완충액으로 세척하였다. 유기 상을 분리하고, 건조시키고 (Na2SO4), 감압 하에 농축하였다. 잔여물을 용리액으로 2% 트리메틸아민과 함꼐 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트:DCM:MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 60 을 점성 액체로서 수득하였다. Maldi (ESI+) C138H160N5PNaO38 + [M-Et3N+Na]+ 에 대한 계산값 2550.7585, 관측값 2549.698.
54 의 합성
Figure pct00262
Figure pct00263
DCM 중 60 의 용액에, 디벤질 디이소프로필포스포르아미다이트 (2.0 equiv.) 및 디이소프로필암모늄 테트라졸리드 (2.0 equiv.) 를 첨가하고, 용액을 1.5 h 동안 실온에서 교반하였다. 이후, 데칸 중 t-부틸 퍼옥시드 5.0 - 6.0 M 용액 (6.0 equiv.) 을 실온에서 첨가하고, 반응 혼합물을 1 h 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, NaHCO3 aq. sat. 용액 및 TEAB 완충액으로 세척하였다. 수성층을 DCM (2 x 10 mL) 로 추출하였다. 합쳐진 유기 층을 Na2SO4 (0.5 g) 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 진공 하에 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 2% 트리메틸아민과 함께 EtOAc:DCM:MeOH 를 사용하는 자동화 플래시 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 생성물 61 을 점성 오일로서 수득하였다 (91%). 표제 화합물 54 를 화합물 33 의 합성에 대해 기재된 과정에 의해 화합물 61 로부터 60 % 수율로 수득하였다. HRMS (ESI+) C46H83N3P2NaO37 + [M+Na]- 에 대한 계산값 1354.4078, 관측값 1354.9623.
A.5 육당류 54 의 대안적 합성
62 의 합성
Figure pct00264
0 ℃ 에서 CH3CN (1.5 L) 중 24 (28.8 g, 54 mmol) 의 냉각된 용액에 Me3N·BH3 (21.2 g, 291 mmol, 5.4 equiv.), BF3·Et2O (42.2 mL, 291 mmol, 5.4 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1 h 동안 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 Et3N (30 mL) 및 MeOH (50 mL) 로 켄칭하였다. 이후 반응 혼합물을 EtOAc (1 L) 로 희석하고, 1 M HCl (3 회, 때때로 2 개의 층을 보기 어려움, 이때 더 나아지기 위해 염수를 첨가함) 이후 aq. NaHCO3 로 유기층의 pH 가 중성이 될 때까지 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 생성물 62 (22 g, 76%) 백색 고체는 다음 단계에 순수하게 사용되었다. HRMS (ESI+) C22H24Cl3NO6SNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 558.0288, 관측값 558.0332.
64 의 합성
Figure pct00265
화합물 2 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 64 의 합성에 대해 사용하였다 (85%). HRMS (ESI+) C34H40O6N+ [M+NH4]+ 에 대한 계산값 558.2856, 관측값 558.2976.
65 의 합성
Figure pct00266
무수 DCM (360 mL) 중 64 (24.5 g, 45.3 mmol) 의 교반되는 용액에, 무수 DMF (1 mL, 13.6 mmol, 0.30 equiv.) 및 (COCl)2 (10.3 mL, 118.0 mmol, 2.6 equiv.) 를 첨가하였다. 5 min 이후, 반응 혼합물을 rt 로 만들고, 2 h 동안 r.t. 에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 0 ℃ 로 냉각시키고, Et3N 로 켄칭하였다. 형성된 염을 짧은 셀라이트의 패드를 통해 여과하고, DCM (많은 DCM 로 세척하지 않음, 염은 용해되고 셀라이트를 통과할 것임) 으로 세척하였다. 이후, 여과액을 감압 하에 농축하고, 에틸 아세테이트:시클로헥산 (2%Et3N 과 함께 0-40%) 를 사용하여 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 글리코실 클로라이드 65 (24 g, 96%) 를 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C34H35O5ClNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 581.2071, 관측값 581.2206.
66 의 합성
Figure pct00267
아세토니트릴 (200 mL) 및 DCM (80 mL) 중 글리코실 클로라이드 65 (16.2 g, 28.9 mmol, 1.15 equiv.) 및 수용체 62 (13.5 g, 25.1 mmol) 의 혼탁물에, Ag2O (8.8 g, 37.7 mmol, 1.5 equiv. 사용전에 80 ℃ 에서 3 h 동안 진공 하에 건조됨) 를 첨가하고, 2-아미노에틸 디페닐보리네이트 (0.57 g, 2.51 mmol, 0.1 equiv.) 를 첨가하였다. rt. 에서 16 h 동안 교반한 이후, 혼합물을 DCM (80 mL), 아세톤 (80 mL) 으로 희석시키고, 셀라이트, 샌드 (sand) 를 통해 여과하고, 여과액이 생성물을 나타내지 않을 때까지 DCM 및 아세톤으로 세척했다. 모든 여과액 분획을 합치고, 농축하였다. 잔여물을 EtOAc (300 mL) 에 용해시키고, 고체가 용해되고 맑은 용액이 될 때까지 55 ℃ 에서 유지하였다. 이후, 이 맑은 용액을 여과지를 통해 여과하고, 뜨거운 EtOAc 로 세척하고, 재결정화를 위해 유지하였다. 1 h 이후, 백색 고체를 결정화하고, 이를 용액으로부터 분리하여, 원하는 이당류 66 을 백색 고체로서 (22 g, 83%) 수득하였다. HRMS (ESI+) C56H58Cl3NO11SNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1080.2696, 관측값 1080.2904.
67 의 합성
Figure pct00268
FmocCl (16.87 g, 63.2 mmol, 2.0 equiv.) 및 피리딘 (7.67 mL, 95.0 mmol, 3.0 equiv.) 을, DCM (330 mL) 중 66 (33.5 g, 31.6 mmol) 의 맑은 용액에 첨가하고, 2 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, 이를 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 화합물 67 (34.7 g, 86%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C71H68Cl3NO13SNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1302.3375, 관측값 1302.3694.
69 의 합성
Figure pct00269
화합물 2 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 69 의 합성에 사용하였다 (80 %). HRMS (ESI+) C29H36O7N+ [M+NH4]+ 에 대한 계산값 510.2492, 관측값 510.2527.
70 의 합성
Figure pct00270
무수 DCM (290 mL) 중 69 (18.0 g, 36.5 mmol) 의 교반되는 용액에, 무수 DMF (0.85 mL, 11.0 mmol, 0.30 equiv.) 및 (COCl)2 (8.3 mL, 95.0 mmol, 2.6 equiv.) 를 0 ℃ 에서 첨가하였다. 5 min 이후, 반응 혼합물을 rt 로 만들고, 2 h 동안 r.t. 에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 0 ℃ 로 냉각시키고, Et3N 로 켄칭하였다. 형성된 염을 짧은 셀라이트의 패드를 통해 여과하고, DCM 으로 세척하였다. 이후, 여과액을 감압 하에 농축하고, 에틸 아세테이트:시클로헥산 (2%Et3N 과 함께 0-40%) 를 사용하여 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 글리코실 클로라이드 70 (16.7 g, 89%) 을 점성 액체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C29H31O6ClNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 533.1707, 관측값 533.1752.
71 의 합성
Figure pct00271
아세토니트릴 (200 mL) 및 DCM (80 mL) 중 글리코실 클로라이드 70 (16.5 g, 32.3mmol, 1.15 equiv.) 및 수용체 62 (15.07 g, 28.1 mmol) 의 혼탁물에, Ag2O (9.76 g, 42.1 mmol, 1.5 equiv., 사용 전에 3h 동안 80℃ 에서 진공 하에 건조됨) 및 2-아미노에틸 디페닐보리네이트 (0.63 g, 2.81 mmol, 0.1 equiv.) 를 첨가하였다. rt. 에서 16 h 동안 교반한 이후, 혼합물을 DCM (80 mL), 아세톤 (80 mL) 으로 희석하고, 셀라이트, 샌드를 통해 여과하고, 여과액이 생성물을 나타내지 않을 때까지 DCM 및 아세톤으로 세척하였다. 모든 여과액 분획을 합치고, 농축하였다. 잔여물을 EtOAc (400 mL) 에 용해시키고, 고체가 용해되고 맑은 용액이 될 때까지 55 ℃ 에서 유지하였다. 이후, 이 맑은 용액을 여과지를 통해 여과하고, 뜨거운 EtOAc 로 세척하고, 재결정화를 위해 유지하였다. 1 h 이후 백색 고체를 결정화시키고, 이를 용액으로부터 분리하여, 원하는 이당류 71 을 백색 고체로서 수득하였다 (23 g, 81%). HRMS (ESI+) C51H54Cl3NO12SNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1032.2330, 관측값 1032.2423.
72 의 합성
Figure pct00272
MeOH (200 mL) 및 DCM (200 mL) 중 71 (18.87 g, 18.66 mmol) 의 혼탁물에 AcCl (40 mL) 를 0 ℃ 에서 첨가하였다. 5 분 이후, 얼음 배쓰를 제거하고, 교반하면서 rt 에서 유지하였다. 3 h 동안 실온에서 교반한 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, 물 및 aq. NaHCO3 로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 회전 증발기 상에서 농축하여, 원하는 화합물 72 (18.09 g, 정량적) 를 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C49H52Cl3NO11SNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 990.2224, 관측값 990.2301.
73 의 합성
Figure pct00273
아세토니트릴 (370 mL) 중 72 (18.05 g, 18.6 mmol) 의 현탁액에, 이미다졸 (3.56 g, 52.3 mmol, 2.8 equiv.) 및 TBDPSCl (7.2 mL, 28.0 mmol, 1.5 equiv.) 을 첨가하였다. 5 분 이후, 반응 혼합물은 완전히 맑고, 30 분 동안 rt 에서 교반하면서 유지되었다. 30 분 이후, 반응 혼합물을 EtOAc 로 희석시키고, 염수로 세척하였다. 분리된 유기 층을 Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 용매 제거 이후 수득된 미정제 잔여물을, 용리액으로서 에틸 아세테이트 및 시클로헥산을 사용하는 자동화 실리카 겔 플래시 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 생성물 73 (20.9 g, 93%) 을 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C65H70Cl3NO11SSiNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1228.3402, 관측값 1228.3481.
74 의 합성
Figure pct00274
DCM (200 mL) 중 73 (18.69 g, 15.47 mmol) 의 맑은 용액에, Et3N (19 mL, 139.0 mmol, 9.0 equiv.), 아세트산 무수물 (4.4 mL, 46.4 mmol, 3.0 equiv.) 및 DMAP (0.189 g, 1.547 mmol, 0.1 equiv.) 를 첨가하고, 18 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 18 h 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, aq. NaHCO3 로 세척하였다. 분리된 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고, 농축하였다. 용매 제거 이후 수득된 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화된 플래시 크로마토그래피 (시클로헥산-EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 74 을 발포체로서 수득하였다 (17.2 g, 89%). HRMS (ESI+) C67H72Cl3NO12SSiNa+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 1272.3478, 관측값 1272.3530.
76 의 합성
Figure pct00275
화합물 16 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 76 의 합성에 사용하였다 (2 단계에 걸쳐 60%). HRMS (ESI+) C82H86O17NNaCl3 + [M+Na]+ 에 대한 계산값1574.5329, 관측값 1574.5624.
77 의 합성
Figure pct00276
Figure pct00277
화합물 18 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 77 의 합성에 사용하였다 (80%). HRMS (ESI+) C116H122O22N2Cl3 + [M+NH4]+ 에 대한 계산값 2000.7565, 관측값 2000.7588.
78 의 합성
Figure pct00278
화합물 19 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 78 의 합성에 사용하였다 (80%). HRMS (ESI+) C116H124O22N2Cl3 + [M+NH4]+ 에 대한 계산값 2001.7711, 관측값 2001.6469.
79 의 합성
Figure pct00279
Figure pct00280
화합물 28 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 79 의 합성에 사용하였다 (79%). HRMS (ESI+) C177H186O34N2Cl6Na+ [M+Na]+ 에 대한 계산값 3147.0689, 관측값 3147.1184.
80 의 합성
Figure pct00281
EtOAc 중 79 의 맑은 용액 (2.0 mM) 에, Zn (100 equiv.), AcOH (100 equiv.), Ac2O 를 첨가하고, 반응 혼합물을 20 h 동안 실온에서 교반하면서 유지하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 농축하였다. 미정제 잔여물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100%, 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 육당류 80 (69%) 을 백색 고체로서 수득하였다. HRMS (ESI+) C175H188N2O32Si+ [M]+ 에 대한 계산값 2858.2948, 관측값 2858.3062.
81 의 합성
Figure pct00282
Figure pct00283
화합물 31 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 81 의 합성에 사용하였다 (73%). HRMS (ESI+) C164H180O32N2Si+ [M]+ 에 대한 계산값 2718.2322, 관측값 2718.2347.
82 의 합성
Figure pct00284
화합물 58 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 82 의 합성에 사용하였다 (87%). HRMS (ESI+) C164H181O34N2SiP+ [M-Et3N]+ 에 대한 계산값 2782.2036, 관측값 2782.2077.
83 의 합성
Figure pct00285
Figure pct00286
화합물 59 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 83 의 합성에 사용하였다 (88%). HRMS (ESI+) C169H190O35N5SiP+ [M-Et3N]+ 에 대한 계산값 2910.2815, 관측값 2910.2841.
84 의 합성
Figure pct00287
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 84 의 합성에 사용하였다 (90%). HRMS (ESI+) C153H172O35N5P+ [M-Et3N]+ 에 대한 계산값 2672.1638, 관측값 2672.1759.
33 의 합성
Figure pct00288
화합물 32 로부터의 화합물 33 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 33 의 합성에 사용하였다 (55%). HRMS (ESI+) C46H82N3PO34 + [M-Na+2H]+ 에 대한 계산값1252.4551, 관측값 1252.4574.
85 의 합성
Figure pct00289
DCM 중 84 의 용액에, 디벤질 N,N-디이소프로필포스포르아미다이트 (2.0 equiv.) 및 디이소프로필암모늄 테트라졸리드 (1.5 equiv.) 를 첨가하고, 용액을 rt 에서 2.5 h 동안 교반하였다. 이후, t-부틸 퍼옥시드 (6.0 equiv., 데칸 중 5.0 - 6.0 M 용액) 을 첨가하고, 반응 혼합물을 1 h 동안 교반하였다. 1 h 이후, 반응 혼합물을 DCM 으로 희석시키고, NaHCO3 aq. sat. 용액으로 켄칭하였다. 수성층을 DCM 으로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 여과액을 진공 하에 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 실리카 겔 상에서의 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (0-100% 시클로헥산 중 EtOAc) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 85 (88%) 를 수득하였다. HRMS (ESI+) C167H185O38N5P2 + [M-Et3N]+ 에 대한 계산값 2932.2240, 관측값 2932.2147.
54 의 합성
Figure pct00290
EtOAc:MeOH:H2O:DCM 중 85 (20 mg) 의 맑은 용액에 Pd/C (20 mg) 을 첨가하였다. 수득된 불균질한 혼합물을 40 h 동안 rt 에서 수소 분위기 하에 교반하였다. 40 h 이후, 반응 혼합물을 PTFE 여과기를 통해 여과하고, 10 min 동안 회전 증발기의 30 ℃ 배쓰 온도에서 진공 하에 농축하여, 메탄올, EtOAc, DCM 및 물을 제거하였다. 용매 제거 이후 수득된 미정제 생성물을 MeOH, 물에 용해시키고, 이에 LiOH (물 중 2 N) 를 0 ℃ 에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃ 에서 3 h 동안 교반하였다. 3 h 이후, 반응 혼합물을 AcOH 로 켄칭하고, 용매를 감압 하에 제거하고, 수득된 미정제 잔여물을 용매로서 물 및 아세토니트릴을 사용하여 C18 역상 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 원하는 최종 화합물 54 를 염 형태로 수득하였다. 이후, 트리에틸아민 염을 Dowex 수지와 교환하여, 나트륨 염을 갖는 원하는 화합물을 백색고체로서 수득하였다 (3 단계에 걸쳐 40%). HRMS (ESI+) C46H83N3P2O37 + [M-Na+H]+ 에 대한 계산값 1332.4214, 관측값 1332.4242.
86 의 합성
Figure pct00291
화합물 58 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 86 의 합성에 대해 사용하였다 (94%). HRMS (ESI+) C165H203O37N7P2 + [M-2xEt3N+H]+ 에 대한 계산값 2735.1318, 관측값 2735.1356.
87 의 합성
Figure pct00292
H-포스포네이트 86 (1.0 equiv.) 및 벤질 알코올 (10.0 equiv.) 을 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 py 에 용해시키고, 이에 PivCl (5.0 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 rt 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 Py:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트:DCM:MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 87 (86%) 을 점성 액체로서 수득하였다. Maldi (ESI+) C160H179N5P2O38 + [M+H-2xEt3N]+ 에 대한 계산값 2842.1770, 관측값 2842.1638.
54 의 합성
Figure pct00293
EtOAc:MeOH:H2O:DCM 중 87 (20 mg) 의 맑은 용액에 Pd/C (20 mg) 를 첨가하였다. 수득된 불균질한 혼합물을 40 h 동안 rt 에서 수소 분위기 하에 교반하였다. 40 h 이후, 반응 혼합물을 PTFE 여과기를 통해 여과하고, 10 min 동안 회전 증발기의 30 ℃ 배쓰 온도에서 진공 하에 농축하여, 메탄올, EtOAc, DCM 및 물을 제거하였다. 용매 제거 이후 수득된 미정제 생성물을 MeOH, 물에 용해시키고, 이에 LiOH (물 중 2 N) 을 0 ℃ 에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃ 에서 3 h 동안 교반하였다. 3 h 이후, 반응 혼합물을 AcOH 로 켄칭하고, 용매를 감압 하에 제거하고, 수득된 미정제 잔여물을 용매로서 물 및 아세토니트릴을 사용하여 C18 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 원하는 최종 화합물 54 를 염 형태로 수득하였다. 이후, 트리에틸아민 염을 Dowex 수지와 교환하여, 나트륨 염을 갖는 원하는 화합물을 백색 고체로서 수득하였다 (3 단계에 걸쳐 70%). HRMS (ESI+) C46H83N3P2O37 + [M-3Na+4H]+ 에 대한 계산값 1332.4214, 관측값 1332.4232.
A.6 십이당류 (dodecasaccharide) 92 의 합성
88 의 합성
Figure pct00294
Figure pct00295
화합물 32 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 88 의 합성에 사용하였고, 여기서 유일한 변화는 제 2 단계에서 링커 대신에 화합물 52 가 친핵체로서 사용되었다는 것이다.
89 의 합성
Figure pct00296
화합물 52 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 89 의 합성에 사용하였다.
90 의 합성
Figure pct00297
화합물 33 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 90 의 합성에 사용하였다.
91 의 합성
Figure pct00298
Figure pct00299
화합물 53 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 91 의 합성에 사용하였다.
92 의 합성
Figure pct00300
화합물 33 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 92 의 합성에 사용하였다 (60%). HRMS (ESI+) C87H151N5P2O67 [(M-2Na+2H)/2] 에 대한 계산값 1199.9019, 관측값 1199.8950.
92 와 CRM 197 및 BSA 의 접합
Figure pct00301
Figure pct00302
Figure pct00303
당접합체 36 및 37 의 합성에 대해 기재된 과정을 94 및 95 의 합성에 사용하였다.
A.7 십이당류 92 의 대안적 합성
96 의 합성
Figure pct00304
H-포스포네이트 58 (1.2 equiv.) 및 수용체 60 (1.0 equiv.) 를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 py 에 용해시키고, 이에 PivCl (1.3 equiv.) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 rt 에서 3 h 동안 교반하면서 유지하였다. 3 h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 Py:H2O (250 ㎕, 20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트:DCM:MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 96 (70%) 을 점성 액체로서 수득하였다. MALDI (ESI+) C287H325K2N7O75P2Si+ [M-2Et3N+2K]+ 에 대한 계산값 5237.0351, 관측값 5237.718.
97 의 합성
Figure pct00305
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 97 의 합성에 사용하였다 (70%). Maldi (ESI+) C271H309N7O75P2 + [M]+ 에 대한 계산값 4926.3745, 관측값 4926.323.
92 의 합성
Figure pct00306
Figure pct00307
화합물 61 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 98 의 합성에 대해 사용하였다 (89%). 화합물 54 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 92 의 합성에 대해 사용하였다 (60%). HRMS (ESI+) C87H152N5P3NH4O70 - [(M+ NH4-2H)/2]- 에 대한 계산값 1247.8944, 관측값 1247.8791.
A.8 육당류 112 의 합성
99 의 합성
Figure pct00308
MsCl 및 피리딘 (py) 을 0 ℃ 에서 DCM 중 8 의 맑은 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 후, DCM 으로 희석하고, aq. NaHCO3 용액으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 농축하여, 미정제 생성물을 수득하였다. 잔여물을 자동화 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/AcOEt) 에 의해 정제하여, 화합물 99 를 생성하였다.
100 및 101 의 합성
Figure pct00309
2-부타논 중 99 의 맑은 용액에 나트륨 요오다이드를 첨가하고, 반응 혼합물을 100 ℃ 에서 밤새 교반하였다. 이후, 용매를 제거하고, 미정제 잔여물을 DCM 에 용해시키고, aq. NaHSO3 로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 농축하여, 요오도메틸 유도체 100 을 수득하였다. 이 요오드 유도체를 새로 증류된 트리메틸포스파이트에 용해시키고, 용액을 48 h 동안 진공 (물 펌프) 하에 100 ℃ 로 가열하였다. 농축 이후, 실리카 겔 크로마토그래피 포스포네이트 유도체 101 을 수득하였다.
102 의 합성
Figure pct00310
THF 중 101 의 맑은 용액에 TEA 및 티오페놀을 첨가하였다. 반응 혼합물을 24 h 동안 실온에서 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 TEA 로 희석하고, 농축하여, 미정제 잔여물을 생성하고, 이를 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 102 를 생성하였다.
103 의 합성
Figure pct00311
포스포네이트 102, 링커 및 트리페닐포스핀을 THF 에 용해시키고, 용액을 0 ℃ 에서 냉각시키고, 이에 DIAD 를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24 h 동안 교반하였다. 24 h 이후, 용액을 농축하고, 미정제 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 103 을 수득하였다.
104 의 합성
Figure pct00312
TEA 및 티오페놀을 THF 중 103 의 맑은 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 24 h 동안 교반하였다. 출발 물질의 완전한 소비 이후, 반응 혼합물을 TEA 로 희석하고, 농축하여, 미정제 잔여물을 수득하고, 이를 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 104 를 수득하였다.
105 의 합성
Figure pct00313
MeOH 중 NaOMe 의 0.05 M 용액에 포스포네이트 유도체 104 를 용해시키고, rt 에서 10 min 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 AcOH 로 켄칭하고, 용매를 진공 하에 제거하였다. 수득된 미정제 잔여물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 105 를 생성하였다.
106 의 합성
Figure pct00314
반응은 화합물 16 의 합성에 따라 수행하였다.
107 의 합성
Figure pct00315
반응은 화합물 18 의 합성에 따라 수행하였다.
108 의 합성
Figure pct00316
반응은 화합물 19 의 합성에 따라 수행하였다.
109 의 합성
Figure pct00317
반응은 화합물 28 의 합성에 따라 수행하였다.
110 의 합성
Figure pct00318
화합물 29 의 합성에 따라 반응을 수행하였다.
111 의 합성
Figure pct00319
화합물 30 의 합성에 따라 반응을 수행하였다.
112 의 합성
Figure pct00320
화합물 33 의 합성에 따라 반응을 수행하였다.
112 와 CRM197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00321
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.8 육당류 117 의 합성
116 의 합성
Figure pct00322
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 을 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 r.t. 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 116 을 점성 액체로서 수득하였다.
117 의 합성
Figure pct00323
화합물 31 의 합성에 따라 반응을 수행하였다.
117 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00324
Figure pct00325
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.9 육당류 122 의 합성
121 의 합성
Figure pct00326
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 을 첨가하였다. 반응 혼합물을 r.t. 에서 2 h 동안 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 121 을 점성 액체로서 수득하였다.
122 의 합성
Figure pct00327
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
122 와 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00328
Figure pct00329
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.10 육당류 127 의 합성
126 의 합성
Figure pct00330
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 r.t. 에서 2 h 동안 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 126 을 점성 액체로서 수득하였다.
127 의 합성
Figure pct00331
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
127 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00332
Figure pct00333
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.11 육당류 132 의 합성
131 의 합성
Figure pct00334
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함꼐 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 r.t. 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속하여 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 131 을 점성 액체로서 수득하였다.
132 의 합성
Figure pct00335
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
132 와 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00336
Figure pct00337
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.12 육당류 137 의 합성
136 의 합성
Figure pct00338
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 r.t. 에서 교반하면서 첨가하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 136 을 점성 액체로서 수득하였다.
137 의 합성
Figure pct00339
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
137 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00340
Figure pct00341
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.13 육당류 142 의 합성
141 의 합성
Figure pct00342
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 r.t. 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 141 을 점성 액체로서 수득하였다.
142 의 합성
Figure pct00343
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
142 와 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00344
Figure pct00345
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.14 육당류 147 의 합성
146 의 합성
Figure pct00346
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 r.t. 에서 2 h 동안 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 146 을 점성 액체로서 수득하였다.
142 의 합성
Figure pct00347
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
147 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00348
Figure pct00349
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.15 육당류 152 의 합성
151 의 합성
Figure pct00350
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 h 동안 r.t. 에서 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40 ℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 1.5 h 동안 동일한 온도에서 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, rt 에서 15 min 동안 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석하고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 151 을 점성 액체로서 수득하였다.
152 의 합성
Figure pct00351
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
152 와 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00352
실온에서 나트륨 포스페이트 완충액 (NaPi, pH 7.4) 중 단백질의 교반되는 용액에 SBAP (N-숙신이미딜-3-(브로모아세트아미도)프로피오네이트) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하고, 이후 막 여과를 사용하여 농축하고, NaPi (pH 8.0) 에서 재완충시켰다. NaPi 중 화합물 152 의 용액을 활성화된 단백질의 용액에 첨가하고, 16 시간 동안 r.t. 에서 교반하였다. 당접합체를 이후 멸균수로 세척하고, 멸균수 중 l-시스테인으로 처리하였다. 당접합체의 정제를 막 여과에 의해 달성하였다.
A.16 육당류 157 의 합성
156 의 합성
Figure pct00353
H-포스포네이트 58 및 링커를 피리딘과 함께 공동-증발시키고, 진공 하에 30 min 동안 건조시켰다. 이후, 이를 피리딘에 용해시키고, 이에 PivCl 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 r.t. 에서 2 h 동안 교반하면서 유지하였다. 2 h 이후, 반응물을 -40℃ 로 냉각시키고, 새로 제조된 피리딘:H2O (20 : 1) 중 I2 의 용액을 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1.5 h 동안 교반하면서 유지하고, 이후 rt 로 만들고, 15 min 동안 rt 에서 교반하였다. 이후, TEAB (10 mL) 를 혼합물에 첨가하고, 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% aq. 나트륨 티오술페이트, 1 M aq. 트리에틸암모늄 히드로겐 카르보네이트 (TEAB) 로 연속적으로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔여물을 용리액으로서 2% 트리메틸아민과 함께 자동화 플래시 컬럼 크로마토그래피 (에틸 아세테이트 : DCM : MeOH) 에 의해 정제하여, 원하는 생성물 156 을 점성 액체로서 수득하였다.
157 의 합성
Figure pct00354
화합물 33 의 합성 및 TBS 탈보호 단계에 따라 반응을 수행하였다.
157 과 CRM 197 또는 BSA 의 접합
Figure pct00355
Figure pct00356
화합물 33 의 접합에 따라 반응을 수행하였다.
A.17 십팔당류 (octadecasaccharide) 162, 163, 164 및 165 의 합성
161 의 합성
Figure pct00357
Figure pct00358
화합물 32 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 161 의 합성에 대해 사용하였고, 여기서 오로지 변화는 제 2 단계에서 링커 대신에 화합물 89 가 친핵체로서 사용되었다는 것이다.
162 의 합성
Figure pct00359
[식 중, Z 는
Figure pct00360
임].
화합물 89 에 대해 기재된 바와 같이 (TBDPS 보호기의 제거) 및 이후 화합물 90 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 161 로부터 화합물 162 를 합성하였다.
163 의 합성
Figure pct00361
[식 중, Z 는
Figure pct00362
를 나타냄].
화합물 89 에 대해 기재된 바와 같이 (TBDPS 보호기의 제거) 및 이후 화합물 91 및 92 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 161 로부터 화합물 163 을 합성하였다.
164 의 합성
Figure pct00363
[식 중, Z 는
Figure pct00364
를 나타냄].
화합물 162 에 대해 기재된 바와 같이 포스포네이트 화합물 164 를 합성하였다.
165 의 합성
Figure pct00365
[식 중, Z 는
Figure pct00366
를 나타냄].
화합물 163 에 대해 기재된 바와 같이 포스포네이트 화합물 165 를 합성하였다.
A.18 십팔당류 162 및 163 의 대안적 합성
166 의 합성
Figure pct00367
Figure pct00368
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 166 의 합성에 대해 사용하였다.
167 의 합성
Figure pct00369
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 167 의 합성에 대해 사용하였다.
162 의 합성
Figure pct00370
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 167 로부터 화합물 162 를 합성하였다.
168 의 합성
Figure pct00371
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 168 의 합성에 대해 사용하였다.
169 의 합성
Figure pct00372
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 169 의 합성에 대해 사용하였다.
170 의 합성
Figure pct00373
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 170 의 합성에 대해 사용하였다.
163 의 합성
Figure pct00374
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 170 으로부터 화합물 163 을 합성하였다.
A.19 이십사당류 (tetracosasaccharide) 172 및 173 의 합성
172 의 합성
Figure pct00375
[식 중, Z 는
Figure pct00376
를 나타냄].
화합물 89 에 대해 기재된 바와 같은 TBDPS 기의 탈보호 및 이후 화합물 90 에 대해 기재된 바와 같은 완전한 탈보호가 뒤따르는 화합물 88 에 대해 기재된 과정에 따라, 십이당류 171 에 부착된 십이당류 89 로부터 화합물 172 를 합성하였다.
Figure pct00377
.
173 의 합성
Figure pct00378
[식 중, Z 는
Figure pct00379
를 나타냄].
화합물 89 에 대해 기재된 바와 같은 TBDPS 기의 탈보호, 화합물 91 에 대해 기재된 바와 같은 포스포릴화, 및 이후 화합물 92 에 대해 기재된 바와 같은 완전한 탈보호가 뒤따르는, 화합물 88 에 대해 기재된 바와 같은 과정에 따라, 십이당류 171 에 부착된 십이당류 89 로부터 화합물 173 을 합성하였다.
A.20 이십사당류 172 및 173 의 대안적 합성
174 의 합성
Figure pct00380
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 174 의 합성에 대해 사용하였다.
172 의 합성
Figure pct00381
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 174 로부터 화합물 172 를 합성하였다.
175 의 합성
Figure pct00382
화합물 60 의 합성에 기재된 과정을 화합물 175 의 합성에 사용하였다.
176 의 합성
Figure pct00383
화합물 86 의 합성에 기재된 과정을 화합물 176 의 합성에 사용하였다.
177 의 합성
Figure pct00384
화합물 87 의 합성에 기재된 과정을 화합물 177 의 합성에 사용하였다.
173 의 합성
Figure pct00385
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 177 로부터 화합물 173 를 합성하였다.
A.21 삼십당류 (triacontasaccharide) 179 및 183 의 합성
178 의 합성
Figure pct00386
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 178 의 합성에 사용하였다.
179 의 합성
Figure pct00387
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 178 로부터 화합물 179 를 합성하였다.
180 의 합성
Figure pct00388
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 180 의 합성에 사용하였다.
181 의 합성
Figure pct00389
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 181 의 합성에 사용하였다.
182 의 합성
Figure pct00390
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 182 의 합성에 사용하였다.
183 의 합성
Figure pct00391
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 182 로부터 화합물 183 을 합성하였다.
A.22 삼십육당류 (hexatriacontasasaccharide) 186 및 187 의 합성
185 의 합성
Figure pct00392
[식 중, Z 는
Figure pct00393
를 나타냄].
그로부터 TBDPS 보호기가 화합물 89 에 대해 기재된 과정에 따라 선택적으로 제거되는 십팔당류 161 로부터 화합물 185 를 합성하였다. 이후, TBDPS 탈보호된 삼당류를 화합물 184 와 반응시켜, 당류 185 를 수득하였다.
Figure pct00394
186 의 합성
Figure pct00395
[식 중, Z 는
Figure pct00396
를 나타냄].
화합물 89 에 대해 기재된 과정 (TBDPS 보호기의 제거) 및 이후 화합물 90 에 대해 기재된 과정 (TBDPS 보호기의 제거) 에 따라 전환되는 당류 185 로부터 화합물 186 을 합성하였다.
187 의 합성
Figure pct00397
[식 중, Z 는
Figure pct00398
를 나타냄].
화합물 89 에 대해 기재된 과정 (TBDPS 보호기의 제거), 화합물 91 에 대해 기재된 바와 같은 포스포릴화 및 이후 화합물 92 에 대해 기재된 바와 같은 완전한 탈보호에 따라 전환되는 당류 185 로부터 화합물 187 을 합성하였다.
A.23 삼십육당류 186 및 187 의 대안적 합성
188 의 합성
Figure pct00399
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 188 의 합성에 대해 사용하였다.
186 의 합성
Figure pct00400
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 188 로부터 화합물 186 을 합성하였다.
189 의 합성
Figure pct00401
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 189 의 합성에 대해 사용하였다.
190 의 합성
Figure pct00402
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 190 의 합성에 대해 사용하였다.
191 의 합성
Figure pct00403
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 191 의 합성에 대해 사용하였다.
187 의 합성
Figure pct00404
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 191 로부터 화합물 187 을 합성하였다.
A.24 올리고당 193 및 197 의 합성
192 의 합성
Figure pct00405
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 192 의 합성에 사용하였다.
193 의 합성
Figure pct00406
화합물 33 에 대해 기재되 바와 같이 화합물 192 로부터 화합물 193 을 합성하였다.
194 의 합성
Figure pct00407
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 194 의 합성에 사용하였다.
195 의 합성
Figure pct00408
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 195 의 합성에 사용하였다.
196 의 합성
Figure pct00409
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 196 의 합성에 사용하였다.
197 의 합성
Figure pct00410
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 196 으로부터 화합물 197 을 합성하였다.
A.25 올리고당 199 및 203 의 합성
198 의 합성
Figure pct00411
Figure pct00412
화합물 96 의 합성에 기재된 과정을 화합물 198 의 합성에 사용하였다.
199 의 합성
Figure pct00413
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 198 로부터 화합물 199 를 합성하였다.
200 의 합성
Figure pct00414
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 200 의 합성에 사용하였다.
201 의 합성
Figure pct00415
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 201 의 합성에 사용하였다.
202 의 합성
Figure pct00416
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 202 의 합성에 사용하였다.
203 의 합성
Figure pct00417
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 202 로부터 화합물 203 을 합성하였다.
A.26 올리고당 205 및 209 의 합성
204 의 합성
Figure pct00418
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 204 의 합성에 사용하였다.
205 의 합성
Figure pct00419
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 204 로부터 화합물 205 를 합성하였다.
206 의 합성
Figure pct00420
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 206 의 합성에 사용하였다.
207 의 합성
Figure pct00421
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 207 의 합성에 사용하였다.
208 의 합성
Figure pct00422
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 208 의 합성에 사용하였다.
209 의 합성
Figure pct00423
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 208 로부터 화합물 209 를 합성하였다.
A.27 올리고당 211 및 215 의 합성
210 의 합성
Figure pct00424
화합물 96 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 210 의 합성에 사용하였다.
211 의 합성
Figure pct00425
화합물 33 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 210 으로부터 화합물 211 을 합성하였다.
212 의 합성
Figure pct00426
화합물 60 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 212 의 합성에 사용하였다.
213 의 합성
Figure pct00427
화합물 86 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 213 의 합성에 사용하였다.
214 의 합성
Figure pct00428
화합물 87 의 합성에 대해 기재된 과정을 화합물 214 의 합성에 사용하였다.
215 의 합성
Figure pct00429
화합물 54 에 대해 기재된 바와 같이 화합물 214 로부터 화합물 215 를 합성하였다.
B. 안정성 연구
NaOH 에 의한 화합물 33 에서의 포스페이트 결합의 분해
다음으로 본 발명의 화합물의 안정성을 시험하고 평가하였다. 과제는 제형 조건 하에 화합물 33, 54, 90, 92, 112, 117, 162, 163, 164, 165, 172, 및 173 이 얼마나 안정성인지를 찾는 것이다. Alhydrogel, PBS 완충액 및 물 중에서의 안정성 이전에, 화합물 33 을 실온에서 0.1 M 나트륨 히드록시드로 처리하였다. 여기서 화합물 33 은 매우 염기성 조건 하에서 오로지 매우 천천히 분해된다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 심지어 이러한 극단적인 조건 하에 4 일 (200 ㎕ 중 10 ㎍ 의 33) 이후에도, HPLC 크로마토그램에서 오로지 50 % 의 화합물 33 이 분해되었고, 여전히 50 % 의 화합물 33 이 온전함이 관찰되었다 (도 6 및 7).
PBS 중 Alhydrogel, PBS 및 물에 대한 화합물 33 의 안정성
다음으로 제형 조건 하에서 화합물 33 의 안정성이 면밀히 조사되었다. 각각의 제형 바이알은 i) PBS 중 Alhydrogel 또는 ii) PBS 단독 또는 iii) 물 (용액의 전체 부피는 500 ㎕ 임) 중 30 ㎍ 의 33 을 함유한다. NaPi 는 본원에서 PBS 와 동의어로서 사용된다. 0.6 mg 의 알루미늄을 함유하는 60 ㎕ 의 Alhydrogel 을 각각의 실험에 사용하였다. 이러한 3 개의 제형화된 용액을 37℃, 25℃ 및 2-8℃ 에서 14 일 동안 유지하였다. 24 h 기간 이후 마다, 37℃, 25℃ 및 2-8℃ 에서 각각의 바이알 i) PBS 중 Alhydrogel, ii) PBS 단독 및 iii) 물로부터 50 ㎕ 의 용액을 분액하고, HPLC 에 의해 분석하였다 (도 8, 9, 10). 이러한 연구로부터, 화합물 33 은 2℃ 내지 37℃ 의 전체 온도 범위에 걸쳐 안정하다는 것이 명백하다. 도 8 은 2-8 ℃ 에서 4 일 이후, 도 9 는 2-8℃ 에서 14 일 이후, 도 10 은 25℃ 에서 4 일 이후, 도 11 은 25℃ 에서 14 일 이후, 도 12 는 37℃ 에서 4 일 이후, 및 도 13 은 37℃ 에서 14 일 이후 안정성을 나타낸다.
클로스트리듐 디피실의 천연 다당류 PSII 에 비하여, 화합물 33, 54, 90, 92, 112, 117, 162, 163, 164, 165, 172, 및 173 은 상기 기재된 제형 조건 하에 충분히 안정한 것으로 밝혀졌다.
또한 아래 나타낸 바와 같은 헥사글리코실 포스페이트 반복 단위로 구성된 클로스트리듐 디피실의 천연 다당류 PSII 는 NaOH 처리 하에 안정하지 않고, 산 조건 예컨대 아세트산 하에 안정하지 않고, 또한 2-8℃, 25℃ 및 37℃ 에서 용액 중에 안정하지 않다는 것이 밝혀졌다:
Figure pct00430
.
이러한 조건 하에 천연 PSII 는 더 이상 면역학적 효과를 유도하지 않는 분해 생성물로 빠르게 분해된다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 상기 안정성 실험은 본 발명의 화합물이, 천연 PSII 가 백신으로서 더 이상 유용하지 않은 분절로 분해되는 조건 하에 안정한 한편, 본원에 개시된 화합물은 용액 중에서 안정하고, 동결 건조 및 재용해될 필요가 없고, 냉장 보관되지 않고, 비싼 저온 유통 시스템 방식을 적용하는 생산 및 선적을 필요로 하지 않는다는 것이 분명하게 입증한다.
C. 생물학적 실험
SDS-PAGE 분석.
샘플을 마이크로퍼지 튜브 (microfuge tube) 에서 혼합하고, 열순환기에서 95 ℃ 에서 5 min 동안 가열하였다. 5 min 동안 실온으로 냉각한 이후, 10 ㎕ 의 마커와 함께 10 % 폴리아크릴아미드 겔의 각각의 웰에 샘플을 약 2,5 ㎍ 으로 로딩하였다. 샘플을 1 h 동안 120 V 의 일정한 전압에서 런 (run) 시켰다. 제조사 지침에 따라 GelCodeTM Blue Safe 단백질 착색을 사용하여 착색이 이루어졌다. 겔을 탈이온수로 밤새 세척하고, 겔 문서화 시스템 (gel documentation system) 을 사용하여 스캔하였다.
당접합체의 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)
면역화 연구에 사용된 당접합체를 SEC 에 의해 분석하여, 접합된 CRM 단백질과 비접합된 CRM 단백질 사이의 질량 차이를 관찰하였다. 샘플은 50 mM Tris, 20 mM NaCl, pH 7,2 에 희석시켰고, Tosoh TSK G2000 컬럼 (SWxl, 7.8 mm x 30 cm, 5 ㎛) 및 Tosoh TSKgel® Guard 컬럼 (SWxl 6.0mm x 4cm, 7㎛) 이 장착된 Agilent 1100 HPLC 시스템에서 런시켰다. 흐름 속도는 1 mL/min 으로 유지하였다.
당접합체의 생성
C. 디피실 PS-II 합성 항원을, 면역화 실험을 위해 캐리어 단백질 CRM197 에 및 ELISA 를 위한 코팅 항원으로서 소 혈청 알부민 (BSA) 에 접합시켰다 (A. 화학적 합성 참조). 생성된 접합체를 사용 전에 0.2 ㎛ 막 여과기를 사용하여 멸균 여과하였다. 접합체를 MALDI 분석에 의해 분석하였다. 캐리어 단백질에 대한 당류의 로딩은, MALDI 분석을 사용하여 접합된 단백질과 비접합된 단백질 사이의 질량을 제거함으로써 구체적으로 계산되었다. 단백질 함량은 제조사 프로토콜에 따라 마이크로 BCA 방법을 사용하여 추정되었다.
당접합체 36 (33-CRM 197 ), 56 (54-CRM 197 ) 및 94 (92-CRM 197 ) 의 특징 분석
면역화 시험에 사용된 C. 디피실 항원 당접합체 36, 56 및 94 를 접합 효율 및 항원 함량에 관하여 분석하였다. 당접합체의 MALDI-TOF MS 분석은 양호한 접합 효율을 드러냈다. 접합된 CRM197 단백질과 비접합된 CRM197 단백질 사이의 질량 차이는 CRM197 분자 당 약 7.5 (56) 및 약 5 (94) 항원의 로딩을 산출하였다.
비접합된 CRM197 단백질에 비하여 명백한 질량 이동을 드러내는 10 % SDS-PAGE 및 SEC 에 의해 당접합체를 또한 분석하였다 (도 24 및 25).
면역화 연구
연구 I - 토끼에서 면역화된 C. diff 항원 PS-II 의 반합성 (semisynthetic) 당접합체의 면역학적 평가.
1. 연구의 목적:
C. diff 항원 PS-II 반-합성 CRM197 접합체 백신 36 에 의해 면역화된 토끼에서 IgG 항체 반응의 평가.
2. 물질:
● ELISA 플레이트 (고-결합, EIA/RIA 플레이트, 96 웰, 저증발 뚜껑과 함께 평평한 바닥, 회사: costar® 3361)
● 검출 항체: 염소 항 토끼 IgG 퍼옥시다아제 접합체 (Sigma, #A4914)
● 블로킹 용액: PBS 중 1 % FCS (v/v)
● 항체 희석액: PBS+1% BSA (w/v).
● 세척 완충액: PBS+0.1% Tween 20 (PBS-T)
● 전개액: 1 stepTM Ultra TMB-ELISA 전개제. (ThermoScientific, Cat #: 34028)
● 중지액: 2M 황산 (H2SO4)
● 플레이트 리더: Anthos ht 2.
● 소프트웨어: 흡광도 측정을 위한 WinRead 2.36 및 데이터 플롯화 및 분석을 위한 GraphPad Prism 7.
● 불완전 프레운드 아쥬반트 (IFA: Incomplete Freund's Adjuvant). InvivoGen; Cat: vac-ifa-10, Batch#: IFA-39-03; Exp Dt: Sept 2019
● QuantiProTM BCA 어세이 키트 (SIGMA) 생성물: QPBCA-1KT; Lot#: SLBR7451V; Pcode: 1002296464
3. 방법:
면역화를 위한 백신의 제형
토끼에서의 면역화를 위한 불완전 프레운드 아쥬반트 (IFA) 에서 C. 디피실 PS-II 당접합체 36 을 제형화하였다. Invivogen 사제의 불완전 프레운드 아쥬반트 (IFA) 를 토끼 면역화 연구를 위한 백신의 제형화에 사용하였다. 프로토콜은 제조사에 따랐다. 항원:IFA 농도는 1:1 로 유지하였다. 동물 당 항원 투약량은 2.5㎍/200 ㎕/동물 (100 ㎕ 의 항원 + 100 ㎕ IFA) 으로 유지하였다. 원하는 계산된 부피 (50% 의 최종 면역화 부피) 로 IFA 를 15 mL 멸균 팔콘 (falcon) 에 넣었다. 희석된 항원 용액 (최종 면역화 부피의 50 % 로 PBS 를 사용하여 조절된 부피) 을 3 mL 멸균 주사기에 넣고, 20 G 바늘을 끼웠다. DS 용액을 IFA 를 함유하는 팔콘에 첨가하고, 15 sec (5X) 동안 볼텍스처리 (vortex) 하였다. 제형의 색채는, 안정성 에멀전의 형성을 나타내는 볼텍스처리시에 담황색으로부터 우유빛-백색으로 바뀌었다. 생성된 백신 제형을 간단히 볼텍스처리하고, 원하는 투약량 부피로 2 mL 멸균 튜브에 분액하였다. 면역화 전에, 백신 제형을 함유하는 튜브를 볼텍스처리한 후, 동물에 주사하였다.
면역화 스케줄
특정 무(無)병원균 조건 하에 토끼 면역화를 수행하고, 식품 및 물을 임의로 제공하였다. 토끼 (n=4) 를, 200 ㎕ 의 주사 부피/토끼 로 백신 제형을 피하로 면역화하였다. 토끼에 대한 항원 투약량은 PS-II 항원 2.5 ㎍/동물 로 또는 음성 대조군을 위하여 상응하는 부피의 PBS 로 유지하였다. 제 0 일, 제 14 일 및 제 35 일에 토끼를 면역화하였다. 항체 역가의 측정을 위해 제 0 일, 제 7 일 및 제 42 일에 혈액을 채취하였다.
4. 사내 (in-house) 항원 코팅된 플레이트를 사용한 혈청의 효소 연결된 면역흡착 어세이 (ELISA)
항원에 의한 플레이트의 코팅
코팅 항원으로서 항원-BSA 접합체를 사용하였다. 포스페이트 완충된 식염수 (PBS) pH 7.4 중 5 ㎍/mL 의 농도로 항원-BSA 접합체를 용해시켰다. 웰 당 100 ㎕ 를 코팅하고, 4℃ 에서 밤새 인큐베이션하여, 0.5 ㎍/웰의 항원 농도를 얻었다.
세척
항원의 밤새 흡착 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 1X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
블로킹
200 ㎕ 의 시판 블로킹 용액을 사용하여 플레이트를 블로킹하고, 2h 동안 rT 에서 인큐베이션하였다.
세척
블로킹 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 3X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
혈청의 희석 및 인큐베이션
상이한 실험 군의 상이한 시점으로부터 풀링된 (pooled) 혈청 (n=4 토끼) 을 항체 희석액 (PBS+1% BSA) 중 이의 각각의 희석액으로 희석하였다. 상이한 실험 군의 희석된 혈청 샘플 100 ㎕ 를 상응하는 웰에 중복하여 첨가하고, RT 에서 2h 동안 250 rpm 으로의 쉐이커 설정에서 인큐베이션하였다. 100 ㎕/웰 의 항체 희석액 (PBS+1 % BSA) 은 실험 블랭크를 형성하였다. 혈청과 함께 인큐베이션 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 4X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
인큐베이션 (검출 항체)
상응하는 검출 항체, 항-토끼 IgG HRP 접합체를 항체 희석액 (PBS+1% BSA) 중에 1:10,000 으로 희석시키고, 100 ㎕/웰 을 첨가하고, RT 에서 1h 동안 250 rpm 으로 쉐이커에서 인큐베이션하였다. 검출 항체와 함께 인큐베이션한 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 과 함께 5X 로 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
기질 첨가
각각의 웰에, 100 ㎕ 의 즉시 사용가능한 TMB 기질 (4℃ 로부터 RT 로 정상화됨) 을 첨가하고, 15 min 동안 어두운 곳에서 인큐베이션하였다. 50 ㎕/웰 의 2M H2SO4 용액을 첨가하여 효소적 반응의 청색을 중단함으로써, 황색 용액을 야기하였다. 황색 용액의 흡수는 플레이트 리더를 사용하여 450 nm 에서 측정되었다.
결과
Graphpad Prism 소프트웨어를 사용하여 그래프를 플롯화함으로써 흡수 값을 분석하였다.
ELISA 데이터는 C. 디피실 PS-II 접합체 36 면역화된 토끼로부터의 혈청이 상응하는 항원을 인식한다는 것을 나타낸다 (도 15 참조).
연구 II - 토끼 및 마우스에서 면역화된 C. diff 항원 PS-II 의 반합성 당접합체의 면역학적 평가.
1. 연구의 목적:
C. diff PS-II 반합성 CRM197 접합체 백신 56 및 94 로 면역화된 토끼 및 마우스에서 IgG 항체 반응의 평가
2. 물질:
● ELISA 플레이트 (고-결합, EIA/RIA 플레이트, 96 웰, 저증발 뚜껑과 함께 평평한 바닥, 회사: costar® 3361)
● 검출 항체: 염소 항 토끼 IgG 퍼옥시다아제 접합체 (Sigma, #A4914) 및 항-인간 IgG (H+L)-HRP, Nordic Immunology, Lot#:6276
● 블로킹 용액: Roche, Ref: 11112589001; Lot: 21495200, Exp.Dt: July 2019.
● 항체 희석액: PBS+1% BSA (w/v).
● 세척 완충액: PBS+0.1% Tween 20 (PBS-T)
● 전개액: 1 stepTM Ultra TMB-ELISA 전개제. (ThermoScientific, Cat #: 34028)
● 중지액: 2M 황산 (H2SO4)
● 플레이트 리더: Anthos ht 2
● 소프트웨어: 흡광도 측정을 위한 WinRead 2.36 및 데이터 플롯화 및 분석을 위한 GraphPad Prism 7
● 알룸: 알루미늄 히드록시드 겔 아쥬반트 (Alhydrogel 2%), Brenntag, Batch #:5447 Exp Dt: Feb 2020
● QuantiProTM BCA 어세이 키트 (SIGMA) 제품: QPBCA-1KT; Lot#: SLBR7451V; Pcode: 1002296464
● Mini-PROTEAN® TGXTM Gels- 10%, 10 웰 (30 ㎕/웰) 대조군 Nr:64175708
● Precision Plus Dual Color, Cat: 1610374; 대조군 Nr: 641798899
● Gel CodeTM Blue Safe 단백질 착색; ThermoScientific; Ref: 1860957; Lot#: TA260266
● 균주 630 을 위한 C.diff 코팅된 ELISA 플레이트 (tgc BIOMICS Lot#: 630-43411) 및 R20291 (tgc BIOMICS Lot#: R20291-43559) Exp.Dt: 05/2020.
● C.diff 양성 환자 혈장.
3. 방법
알루미늄 히드록시드 (알룸) 아쥬반트에서의 면역화를 위한 백신의 제형
모든 제형은 멸균 조건 하에 제조하였다. 당접합체 56 및 94 (약물 물질; DS) 및 PBS 는 필요한 알룸의 부피 (0.25 mg/mL) 를 빼고 최종 제형 부피에 상응하여 50 mL FalconTM 튜브에서 적절한 사전-계산된 비율로 혼합하였다. 이는 DS-PBS 혼합물을 형성하였다. 동물 당 항원/ DS 투약량은 2.5 ㎍/500 ㎕/동물 또는 10 ㎍/500 ㎕/동물 (토끼 연구) 또는 0.5 ㎍/100 ㎕/동물 또는 2 ㎍/100 ㎕/동물 (마우스 연구) 으로 유지하였다. 혈청학적 피펫을 사용하여 DS-PBS 혼합물을 부드럽게 혼합하였다 (5X). DS-PBS 혼합물에, 상응하는 부피의 스톡 알룸 (10 mg/mL) 을 첨가하여, 1:40 또는 0.250 mg/mL 의 최종 알룸 비율을 생성하였다. 5 mL 혈청학적 피펫 (serological pipette) 을 사용한 부드러운 피펫팅 (20X) 에 의해 혼합물을 즉시 혼합하였다. FalconTM 튜브를 캡핑하고, Parafilm® 으로 랩핑하고, 실온 (RT) 에서 2 h 동안 250 rpm 으로 쉐이커에서 혼합되게 두었다. 2 h 의 인큐베이션 시간 이후, 제형을 깨끗한 클린 벤치 아래에 두고, 분액하고, 추가 사용 전까지 4 ℃ 에서 추가로 저장하였다. 알룸 중에 제형화된 당접합체를 특징 분석하여, 최종 알룸 농도 및 제형의 pH 를 측정하였다.
면역화 스케줄
특정 무병원균 조건 하에 마우스 및 토끼 면역화를 수행하고, 동물에게 식품 및 물을 임의로 제공하였다. 상이한 항원 투약량으로 100 ㎕/마우스, 및 500 ㎕/토끼의 주사 부피로 백신 제형으로, 마우스 (시험 군 당 n=7 또는 8) 및 토끼 (시험 군 당 n=4) 를 피하로 면역화하였다. 마우스를 제 0 일, 제 14 일 및 제 28 일에 면역화하고, 혈액을 제 21 및 제 35 일에 수집하였다. 토끼를 제 0 일, 제 14 일, 제 28 일 및 제 77 일에 면역화하고, 혈액을 제 제 0, 7, 21, 35, 77 및 84 일에 수집하였다. 혈청 항체 분석을 위해 혈액 샘플로부터 혈청을 제조하였다.
4. 사내 항원 코팅된 플레이트를 사용한 혈청의 효소 연결된 면역흡착 어세이 (ELISA)
항원에 의한 플레이트의 코팅:
접합체 54-BSA 및 92-BSA 를 코팅 항원으로서 사용하였다. 각각의 접합체를 포스페이트 완충된 식염수 (PBS) pH 7.4 중 5 ㎍/mL 의 농도로 희석하였다. 100 ㎕ 를 웰 마다 코팅하고, 4 ℃ 에서 밤새 인큐베이션하여, 0.5 ㎍/웰 의 항원 농도를 얻었다. 단리된 PS-II 다당류의 코팅을 위해, 다당류를 10 mM 이미다졸과 함께 PBS 중 50 ㎍/mL 로 희석하고, 웰 당 100 ㎕ 를 5 시간 동안 50 ℃ 에서 코팅하였다.
세척:
항원의 흡착 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 1X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
블로킹:
200 ㎕ 의 시판 블로킹 용액을 사용하여 플레이트를 블로킹하고, 2h 동안 rT 에서 인큐베이션하였다.
세척:
블로킹 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 3X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
혈청의 희석 및 인큐베이션:
상이한 실험 군의 상이한 시점으로부터 풀링된 혈청 (n=4 토끼 또는 n=7-8 마우스/군) 을 항체 희석액 (PBS+1% BSA) 중 이의 각각의 희석액으로 희석하였다. 상이한 실험 군의 희석된 혈청 샘플 100 ㎕ 를 상응하는 웰에 중복하여 첨가하고, RT 에서 2h 동안 250 rpm 으로의 쉐이커 설정에서 인큐베이션하였다. 경쟁 ELISA 실험을 위해 희석된 혈청을, ELISA 플레이트에 첨가하기 전에 10 또는 50 ㎍ 의 단리된 PS-II 다당류 또는 PBS 와 함께 30 min 동안 얼음에서 인큐베이션하였다. 100 ㎕/웰 의 항체 희석액 (PBS+1 % BSA) 은 실험 블랭크를 형성하였다. 혈청과 함께 인큐베이션 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 로 4X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
검출 항체와 함께 인큐베이션:
상응하는 검출 항체, 항-토끼 또는 항-마우스 IgG HRP 접합체를 항체 희석액 (PBS+1% BSA) 중에 1:10,000 으로 희석시키고, 100 ㎕/웰 을 첨가하고, RT 에서 30 min 동안 250 rpm 으로 쉐이커에서 인큐베이션하였다. 검출 항체와 함께 인큐베이션한 이후, 플레이트를 PBS-T (200 ㎕/웰) 를 사용해 5X 세척하고, 웰 당 과량의 유체를 플레이트를 뒤집고 깨끗한 마른 티슈 타월에 두드림으로써 제거하였다.
기질 첨가:
각각의 웰에, 100 ㎕ 의 즉시 사용가능한 TMB (3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘) 기질 (4℃ 로부터 RT 로 정상화됨) 을 첨가하고, 15 min 동안 어두운 곳에서 인큐베이션하였다. 50 ㎕/웰 의 2M H2SO4 용액을 첨가하여 효소적 반응의 청색을 중단함으로써, 황색 용액을 야기하였다. 황색 용액의 흡수는 플레이트 리더를 사용하여 450 nm 에서 측정되었다.
결과:
Graphpad Prism 소프트웨어를 사용하여 그래프를 플롯화함으로써 흡수 값을 분석하였다.
5. 시판 사전-코팅된 플레이트를 사용한 혈청의 효소 연결된 면역흡수 어세이 (ELISA)
이 과정은 코팅 단계가 생략된 것을 제외하고는, 상기 ELISA 프로토콜과 동일하였다.
결과:
면역화된 토끼로부터의 혈청 IgG 는 면역원 (도 20), 단리된 PS-II 다당류 (도 19B 및 19C) 및 C. 디피실 균주 630 (도 16 및 17), R20291 (도 18) 및 VPI10463 (도 19A) 를 인식한다. 면역화된 마우스로부터의 혈청 IgG 는 각각의 면역원 (도 23) 및 C. 디피실 균주 630 (도 21) 및 R20291 (도 22) 을 인식한다.
본원에서 제공된 데이터는, 본 발명의 접합체, 특히 접합체 56 및 94 에 의한 면역화 이후, 본 발명의 올리고당 뿐만 아니라 박테리아의 표면 상 및 단리된, 천연 C. 디피실 PS-II 다당류에 대한 기능성 항체가 토끼 및 마우스에서 유발되었음을 입증한다. 이러한 발견은 이러한 항체가 C. 디피실에 의한 감염에 대한 보호를 부여할 잠재력을 나타낸다.
ELISA 데이터는 또한 본 발명의 접합체가 면역원성이고 높은 항체 역가를 유도한다는 것을 증명한다. 이에 따라, ELISA 분석은 본 발명의 당류가 토끼 및 마우스에서 면역원성이고 교차-반응성 항체를 생성한다는 것을 나타낸다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식 (I) 의 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
    Figure pct00431

    n 은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수이고;
    T * - 는 H- 또는 포스페이트 기를 나타내고;
    Z 는
    Figure pct00432
    또는
    Figure pct00433
    를 나타내고;
    L 은 링커를 나타내고;
    E 는 -NH2, -N3, -CN, -O-NH2, -CH=CH2, -C≡CH, -Br, -Cl, -I, -CO2R', -CONH-NH2, -SH, -OH 또는 -SAc 를 나타내고;
    R' 은 -H, -Me, -Et, 4-니트로페닐, 펜타플루오로페닐, 또는 N-숙신이미딜을 나타냄].
  2. 제 1 항에 있어서, T * - 가 포스페이트 기를 나타내는 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    Z 가
    Figure pct00434
    를 나타내는 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    -L- 이 -L a -, -L a -L e -, -L a -L b -L e -, 또는 -L a -L d -L e - 을 나타내고;
    -L a - 이 -(CH2)o-, -(CH2-CH2-O)o-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)o-CH2 을 나타내고;
    -L b - 이 -O- 을 나타내고;
    -L d - 이 -(CH2)q-, -(CH(OH))q-, -(CF2)q-, -(CH2-CH2-O)q-C2H4-, 또는 -(CH2-CH2-O)q-CH2- 를 나타내고;
    -L e - 이 -(CH2)p1-, -(CF2)p1-, -C2H4-(O-CH2-CH2)p1-, -CH2-(O-CH2-CH2)p1- 또는 -(CH2)p1-O-(CH2)p2- 를 나타내고;
    o, q, p1 및 p2 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 및 6 으로부터 선택되는 정수인, 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
  5. 제 1 항에 있어서, 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
    Figure pct00435

    Figure pct00436

    Figure pct00437

    Figure pct00438

    Figure pct00439

    Figure pct00440

    Figure pct00441

    Figure pct00442

    Figure pct00443

    Figure pct00444

    Figure pct00445

    Figure pct00446

    Figure pct00447

    Figure pct00448

    [식 중, Z 는
    Figure pct00449
    또는
    Figure pct00450
    를 나타냄].
  6. 제 5 항에 있어서, 하기 화학식 (I'a-4) 또는 화학식 (I'b-4) 의 당류 또는 이의 부분입체 이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
    Figure pct00451

    [식 중, Z 는
    Figure pct00452
    를 나타냄].
  7. -O-L-E 기의 잔기 E 를 통해 면역원성 캐리어에 공유결합적으로 연결되는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 당류를 포함하는 접합체.
  8. 제 7 항에 있어서, 하기 화학식 (IV) 의 접합체
    Figure pct00453

    [식 중,
    c 는 2 내지 18 에 포함되고;
    -E 1 - 는 공유 결합, -NH-, -O-NH-, -O-, -S-, -CO-, -CH=CH-, -CONH-, -CO-NHNH-,
    Figure pct00454
    을 나타내고;
    -W- 는 하기로부터 선택되고:
    Figure pct00455

    a 는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10 으로부터 선택되는 정수를 나타내고,
    b 는 1, 2, 3 및 4 로부터 선택되는 정수를 나타내고,
    CP 는 캐리어 단백질이고,
    n, L, Z 및 T* 는 제 1 항에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
  9. 제 8 항에 있어서, 접합체가 하기 화학식 (IV-1) - (IV-4) 중 어느 하나를 갖는 접합체:
    Figure pct00456

    Figure pct00457

    [식 중, L, E1, W, c, CP, 및 n 는 제 8 항에 정의된 바와 동일한 의미를 가짐].
  10. 제 8 항에 있어서, 하기 화학식 (V-2) 을 갖는 접합체:
    Figure pct00458

    [식 중, L 은 -(CH2)5- 이고,
    E1 는 -NH- 이고,
    n 은 1 또는 2 로부터 선택되는 정수이고,
    c 및 W 는 제 8 항에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
  11. 인간 및/또는 동물 호스트에서 보호성 면역 반응의 상승에서의 사용을 위한, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 당류 또는 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 접합체.
  12. 하기 당류 분절 중 하나를 그 세포벽 다당류에 함유하는 박테리아와 연관된 질환의 예방 및/또는 치료에서의 사용을 위한, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 당류 또는 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 접합체:
    -6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1-;
    -3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1;
    -4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;
    -4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1; 및
    -3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1.
  13. 제 12 항에 있어서, 박테리아가 클로스트리듐 디피실인, 사용을 위한 당류 또는 사용을 위한 접합체.
  14. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 접합체 및/또는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 당류와 함께 적어도 하나의 약학적으로 허용가능한 아쥬반트 및/또는 부형제를 포함하는 약학 조성물.
  15. 하기 당류 분절 중 하나를 그 세포벽 다당류에 함유하는 박테리아에 대한 항체의 검출을 위한 면역학적 어세이에서의 마커로서의 사용을 위한 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 당류:
    -6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1-;
    -3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1;
    -4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1;
    -4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1,3)-β-D-GalNAc-(1; 및
    -3)-β-D-GalNAc-(1,4)-α-D-Glc-(1,4)-[β-D-Glc-(1,3)]-β-D-GalNAc-(1,3)-α-D-Man-(1,6)-β-D-Glc-(1.
  16. 하기 단계를 포함하는 화학식 (I) 의 당류의 합성 방법:
    E1) 하기 화학식 52 * 의 단당류를 제공하는 단계:
    Figure pct00459

    [식 중, P1, P3, P4 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
    E2) 화학식 52 * 의 단당류와 화학식 2 * 의 화합물을 반응시켜, 화합물 53 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00460

    [식 중, P1, P3, P4 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG2 는 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
    E3) 화합물 53 * 의 보호기 P5 의 제거를 수행하여, 화합물 54 * 를 수득하는 단계:
    Figure pct00461

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P10 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
    E4) 화합물 54 * 와 단당류 5 * 를 반응시켜, 화합물 55 * 를 수득하는 단계:
    Figure pct00462

    Figure pct00463

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, LG3 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
    E5) 화합물 55 * 의 보호기 P13 의 제거를 수행하여, 화합물 56 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00464

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
    E6) 화합물 56 * 과 이당류 19 * 를 반응시켜, 화합물 57 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00465

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14 및 P16 - P25 는 보호기를 나타내고, LG6 은 이탈기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타냄]; 및
    E7) 화합물 57 * 의 보호된 아미노 기를 상응하는 아세트아미도 기로 전환하여, 화합물 58 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00466

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P21 및 P25 는 보호기를 나타냄]; 및
    E8) 화합물 58 * 의 보호기 P25 의 제거를 수행하여, 화합물 59 * 를 수득하고, 포스포릴화제의 존재 하에 화합물 59 * 와 알코올 HO-L-C 를 반응시켜, 화합물 15 * 를 수득하는 단계:
    Figure pct00467

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 -P22 는 보호기를 나타냄], 및
    E9) 임의로는 화합물 15 * 의 보호기 P21 의 제거를 수행하여, 화합물 60 * 을 수득하고, 화합물 60 * 과 포스포릴화제를 반응시켜, 화합물 16 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00468

    [식 중, P1, P3, P4, P6 - P12, P14, P16 - P20 및 P22 - P24 는 보호기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타냄]; 및
    E10) 화합물 15 * 또는 16 * 으로부터의 모든 잔여 보호기의 제거를 수행하여, 화학식 (I) 의 화합물 17 * 또는 18 * 을 수득하는 단계:
    Figure pct00469

    Figure pct00470

    [식 중, L 및 E 는 제 1 항에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
  17. 화학식 (I2a), (I2b), (I2c), (I2d), (I2e), (I2f), (I4a), (I4b), (I4c), (I4d), (I4e), (I4f), (I4g), (I4h), (I4i), (I4j), (I5a), (I5b), (I5c), (I5d), (I5e), (I5f), (I5g), (I5h), (I5i), (I5j), (I6a), (I6b), (I6c), (I6d), (I6e), (I6f), (I6g), (I6h), (I7a), (I7b), (I7c), (I7d), (I7e), (I7f), (I7g), (I7h), (I7i), (I7j), (I7k), (I7m), (I7n), (I7o) 또는 (I7p) 중 어느 하나를 갖는, 화학식 (I) 의 당류의 제조를 위한 중간체 화합물:
    Figure pct00471

    Figure pct00472

    Figure pct00473

    Figure pct00474

    Figure pct00475

    Figure pct00476

    Figure pct00477

    Figure pct00478

    Figure pct00479

    Figure pct00480

    [식 중, P1- P25 는 보호기를 나타내고, Np 는 보호된 아미노 기를 나타내고, LG 는 이탈기를 나타내고, C 는 Ep 가 고체 지지체 또는 보호된 말단기 E 인 -L-Ep 를 나타내고, E 및 L 은 제 1 항에 정의된 바와 같은 의미를 가짐].
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