WO2015033781A1 - 二置換アミノ酸残基を含むジペプチド誘導体の製造方法 - Google Patents

二置換アミノ酸残基を含むジペプチド誘導体の製造方法 Download PDF

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和也 児玉
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a dipeptide derivative containing a disubstituted amino acid residue.
  • Peptide is a compound formed by condensation of amino acids and expresses a wide variety of functions in vivo, and is expected to be used as a medicine. Peptide drugs are expected to exhibit various new and superior functions by examining new amino acid sequences or introducing unnatural amino acids, but they are rapidly degraded by various enzymes in the body. It has the problem that it is done. On the other hand, it has been found that by introducing a disubstituted amino acid in which the ⁇ -carbon atom is substituted with two substituents into a peptide, stability to peptidase in vivo can be enhanced.
  • a peptide is bonded to a carboxyl group of an amino acid whose amino group is protected, and then the amino group is deprotected and the amino group is protected.
  • the obtained peptide is obtained by repeating the binding of the next amino acid, and the obtained peptide is finally cut out from the resin.
  • dipeptide derivatives in which the N-terminal amino group is protected are exclusively used in the presence of a condensing agent between an amino acid whose amino group is protected and an amino acid whose carboxyl group is ester-protected. And then deesterifying the ester protecting group of the carboxyl group (see, for example, Patent Documents 1 and 2 above).
  • the above synthesis method is reliable but has a large number of steps, and when a side chain of each constituent amino acid has a protecting group, deesterification of the ester protecting group may be difficult depending on the type of the protecting group. there is a possibility.
  • the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and has a smaller number of steps than conventional dipeptide production methods, and the desired dipeptide derivative regardless of the type of protecting group on the side chain of each constituent amino acid. It is an object of the present invention to provide a method for producing a dipeptide derivative that can be obtained with good yield.
  • the present inventors have surprisingly been concerned about the use of unprotected amino acids in which the carboxyl group is not ester-protected as a raw material, as long as they are disubstituted amino acids.
  • the present inventors have found that the desired dipeptide derivative can be obtained with good yield in one step without causing the random peptide binding reaction, and the present invention has been completed.
  • the present invention relates to a method for producing a dipeptide having a protected N-terminus represented by the following formula (1) or a salt thereof,
  • X represents an amino-protecting group
  • R 1 represents a side chain of an ⁇ -monosubstituted amino acid or a hydrogen atom, and the side chain may be protected
  • R 2 represents a group that combines with R 1 to form the side chain, or a hydrogen atom
  • Ra 2 and Rb 2 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an alkynyl group which may have a substituent or a substituent.
  • An aralkyl group which may be present.
  • the number of steps is smaller than that of the conventional method for producing a dipeptide, and the desired dipeptide derivative is obtained in a yield regardless of the type of protecting group on the side chain of each constituent amino acid. It becomes possible to obtain well.
  • an N-terminal protected ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine represented by the formula (2) or a salt thereof and a disubstituted amino acid represented by the formula (3) or a salt thereof are combined in a stoichiometric amount.
  • the condensation is preferably carried out in the presence of a stoichiometric amount or more of a condensing agent. By allowing the condensing agent to exist in a stoichiometric amount or more, the condensation reaction can proceed more efficiently.
  • the N-terminus was protected when the reaction rate of the ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine protected at the N-terminus represented by formula (2) reached 70-80%. It is preferable to terminate the reaction of ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine or a salt thereof with a disubstituted amino acid or a salt thereof. As a result, it is possible to prevent further condensation of amino acids with the carboxyl group of the target dipeptide derivative, so that the desired dipeptide derivative can be obtained with higher yield.
  • a dipeptide derivative capable of obtaining a desired dipeptide derivative in good yield can be obtained regardless of the type of side chain protecting group of each constituent amino acid, as compared with the conventional dipeptide production method.
  • a manufacturing method can be provided.
  • amino acid may be represented by three letters or one letter. That is, for example, alanine is Ala or A, arginine is Arg or R, asparagine is Asn or N, aspartic acid is Asp or D, cysteine is Cys or C, glutamic acid is Glu or E, glutamine is Gln or Q, glycine is Gly Or G, histidine is His or H, isoleucine is Ile or I, leucine is Leu or L, lysine is Lys or K, methionine is Met or M, phenylalanine is Phe or F, proline is Pro or P, serine is Ser or S Threonine may be expressed as Thr or T, tryptophan as Trp or W, tyrosine as Tyr or Y, and valine as Val or V.
  • alanine is Ala or A
  • arginine is Arg or R
  • asparagine Asn or N
  • aspartic acid Asp or D
  • the method for producing the N-terminal protected dipeptide represented by the following formula (1) or a salt thereof [In the formula (1), X represents an amino-protecting group, R 1 represents a side chain of an ⁇ -monosubstituted amino acid or a hydrogen atom, and the side chain may be protected, R 2 represents a group that combines with R 1 to form the side chain, or a hydrogen atom, Ra 2 and Rb 2 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an alkynyl group which may have a substituent or a substituent. An aralkyl group which may be present.
  • the condensing agent usually refers to a chemical reagent in chemical synthesis, which takes a molecule of water from a substrate to give a condensate, which is different from a biocatalyst such as an enzyme used in a fermentation method or the like.
  • Biocatalysts have a high substrate specificity, and it is necessary to use a catalyst suitable for each target peptide.
  • a non-natural amino acid such as a disubstituted amino acid is used as a substrate, it is usually difficult to find a suitable biocatalyst. Have difficulty.
  • the condensing agent used in this embodiment can be used without particular limitation as long as it is a condensing agent generally used in chemical synthesis reactions and known to those skilled in the art.
  • the condensing agent include HBTU (2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium) hexafluorophosphate, DCC (dicyclohexylcarbodiimide), EDC (1-ethyl). It may be at least one selected from the group consisting of (-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide).
  • HBTU is particularly preferable.
  • the condensing agent is preferably present in a stoichiometric amount or more. That is, in this embodiment, the dehydration condensation of the ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine protected at the N-terminus represented by the formula (2) or a salt thereof with the disubstituted amino acid represented by the formula (3) or a salt thereof It is preferable that a condensing agent equivalent to or more than water generated by the reaction is present. As a result, the condensation reaction can proceed more efficiently.
  • X represents an amino-protecting group.
  • amino-protecting group amino-protecting groups known to those skilled in the art can be employed without any particular limitation.
  • Amino protecting groups include, for example, Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl), Z (benzyloxycarbonyl), Alloc (allyloxycarbonyl), Troc (2,2,2-trichloroethoxycarbonyl), Boc (t It may be at least one selected from the group consisting of carbamates such as -butyloxycarbonyl) and amides such as Ac (acetyl) and Bz (benzoyl). Among these, Fmoc is particularly preferable.
  • R 1 is a side chain of an optionally protected ⁇ -monosubstituted amino acid or a hydrogen atom Represents.
  • the ⁇ -monosubstituted amino acid can be adopted regardless of whether it is natural or non-natural, and may be either D-form or L-form.
  • Examples of such side chains of ⁇ -monosubstituted amino acids are Me, which is the side chain of Ala, —CH 2 CH 2 CH 2 NHC ( ⁇ NH) NH 2 , which is the side chain of Arg, and Asn.
  • —CH (OH) CH 3 which is a side chain of Thr
  • —CH 2 CH 2 CH 2 NHC ( ⁇ NH) NH 2 which is a side chain of Arg
  • —CH 2 CH (CH) which is a side chain of Leu 3)
  • -CH 2 Ph is the side chain of Phe
  • -CH 2 CH 2 SH is the side chain of homocysteine
  • the side chain of ⁇ -monosubstituted amino acid may be protected.
  • the protecting group for protecting the side chain is not particularly limited, and can be appropriately selected from those used as a general side chain protecting group. Examples of the protecting group include Pbf (2,2,4,6,7-pentamethyl-2,2-dihydrobenzofuran-5-sulfonyl) which is a protecting group for guanidyl group, t-butyl which is a protecting group for hydroxyl group, and thiol.
  • trityl which is a protective group for groups
  • Fmoc, Z, Troc, Ac, Bz and Boc which are protective groups for amino groups
  • benzyl which is a protective group for indolyl groups.
  • R 2 represents a group that forms a side chain by binding to R 1 or a hydrogen atom.
  • R 1 When bonded to R 1 to form a side chain, the carbon atom adjacent to R 1 and the nitrogen atom adjacent to R 2 together form a cyclic group.
  • a cyclic group is a nitrogen-containing cyclic group.
  • the structure is not particularly limited as long as it has a structure. For example, a 5- to 15-membered monocyclic, bicyclic or tricyclic ring can be formed, and even a saturated ring may be a partially unsaturated ring. There may be. Further, the ring may optionally have a substituent. Examples of the cyclic group as described above include pyrrolidine and piperidine.
  • N-terminal protected ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine represented by the above formula (2) may optionally be used as a salt.
  • N-terminal protected ⁇ -monosubstituted amino acids or salts of glycine include sodium salt, potassium salt, lithium salt, calcium salt, magnesium salt, dicyclohexylamine (DCHA) salt and the like.
  • Ra 2 and Rb 2 each independently have an alkyl group which may have a substituent, or a substituent.
  • the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group can each have a linear or branched structure having, for example, 1 to 14 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms).
  • halo nitro
  • optionally protected hydroxy optionally protected mercapto
  • optionally halo-substituted alkoxy optionally substituted phenyl
  • aryl such as carboxy or ester thereof, amino optionally substituted or protected, heteroaryl such as indole optionally substituted or protected, and the like.
  • Ra 2 and Rb 2 is more preferably methyl.
  • a monosubstituted amino acid is substituted with a peptide containing a disubstituted amino acid in which either Ra 2 or Rb 2 is methyl, for example, the effect of improving the stability is obtained while maintaining the action of the peptide as a medicine. Is often particularly easy.
  • the disubstituted amino acid represented by the above formula (3) can also be used as a salt.
  • salts of disubstituted amino acids include sodium salt, potassium salt, lithium salt, calcium salt, magnesium salt, dicyclohexylamine (DCHA) salt, hydrochloride, sulfate, nitrate, perchlorate, hydrobromide Etc.
  • the raw material is charged with an ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine protected at the N-terminus represented by formula (2) or a salt thereof and a disubstituted amino acid represented by formula (3) or a salt thereof.
  • the ratio is not particularly limited, and can be appropriately experimentally changed by those skilled in the art in consideration of the physical properties of each raw material compound to be used and the ease of removal when the excess is removed after completion of the condensation reaction. It is.
  • di-substituted amino acid represented by the formula (3) when used in excess of the theoretical equivalent with respect to the ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine protected at the N-terminus represented by the formula (2), as a surplus after completion of the reaction, Existing disubstituted amino acids of formula (3) can be removed using techniques common to those skilled in the art.
  • the time for condensing the raw material ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine protected at the N-terminus represented by formula (2) with the disubstituted amino acid represented by formula (3) is It is preferable to control the amount of each of the formulas (1), (2), and (3) that change with the progress of the condensation reaction while monitoring.
  • the condensation reaction time varies depending on the type of raw materials used, various reaction conditions, and the like. However, if the condensation time is short, the dipeptide represented by formula (1) is not sufficiently produced and the yield decreases. The carboxyl group in the dipeptide represented by (1) further reacts, resulting in a decrease in the yield of the desired dipeptide represented by formula (1). From this point of view, in this embodiment, when the reaction rate of the ⁇ -monosubstituted amino acid or glycine having a protected N-terminus represented by formula (2) or a salt thereof reaches 70 to 80%. It is preferable to terminate the reaction.
  • the reaction rate indicates the consumption amount of the raw material due to the progress of the reaction as a ratio to the charged amount.
  • the solvent used for the condensation reaction is not particularly limited, and a known solvent generally used in the condensation reaction in peptide synthesis can be appropriately selected. Suitable examples of such solvents include THF, DMF, NMP and the like.
  • the temperature in the condensation reaction is not particularly limited, and can be appropriately set within a temperature range generally used by those skilled in the art during peptide synthesis. In view of ease of operation, it is preferable to react at room temperature.
  • the dipeptide protected at the N-terminus represented by the formula (1) produced by the production method in the present embodiment can be obtained in a highly pure state. Further, in order to further increase the purity of the obtained N-terminal protected dipeptide represented by the formula (1), it may be isolated and purified with high purity by using various methods known to those skilled in the art. .
  • N-terminal protected dipeptide represented by the above formula (1) can be obtained as a salt in some cases.
  • the method for producing a dipeptide with the N-terminal protected represented by the formula (1) according to the present embodiment can omit the deprotection step of the carboxyl group compared to the conventional method for producing a dipeptide, and thus shorten the production step.
  • the target dipeptide represented by the formula (1) in which the N-terminus is protected can be obtained in good yield.
  • the dipeptide represented by the formula (1) produced by the method according to this embodiment the N-terminal amino group is protected. Therefore, the dipeptide is suitable for use as a starting dipeptide in the peptide solid phase synthesis method.
  • a peptide containing a disubstituted amino acid residue is synthesized by a method generally employed in the peptide solid phase synthesis method, that is, a method in which one amino acid is sequentially bonded, the asymmetric carbon around the disubstituted amino acid residue. Due to the steric hindrance, the reactivity at the N-terminus may be reduced, leading to a decrease in yield.
  • the use of the dipeptide protected at the N-terminus represented by the above formula (1) in the peptide solid phase synthesis method can suppress the effect of such steric hindrance, and bind the dipeptide.
  • a peptide solid phase synthesis method known to those skilled in the art is used. Can do.
  • the resin carrier for solid phase synthesis to be used is not particularly limited, and examples thereof include Rink Amide MBHA resin (100 to 200 mesh).
  • Fmoc 9-fluorenylmethoxycarbonyl
  • THF tetrahydrofuran
  • HBTU 2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate
  • TEA triethylamine
  • MTBE methyl t-butyl ether
  • Hcy homocysteine
  • Tr Trityl
  • NMP N-methylpiperidone
  • HOBt 1-hydroxybenzotriazole
  • DIPEA diisopropylethylamine
  • TFA trifluoroacetic acid
  • Pbf 2,2,4,6,7-pentamethyl-2,2-dimethylbenzofuran-5-sulfonyl.
  • reaction rate 70% Not detected (reaction rate 70%), 27: 70: 3.2: 0.17: not detected (reaction rate 73%) at 7.9 hours, 24: 68: 7.6: 23 hours It was 0.45: 0.047 (reaction rate 76%).
  • the reaction rate was calculated from the ratio of the area of Fmoc-Gly-OH to the total area of Fmoc-Gly-OH, dipeptide, tripeptide, tetrapeptide and pentapeptide.
  • the reaction rate was calculated from the ratio of the area of Fmoc-Thr (Ot-Bu) -OH to the total area of Fmoc-Thr (Ot-Bu) -OH, dipeptide, tripeptide, tetrapeptide and pentapeptide. However, the tetrapeptide and pentapeptide peaks were not detected.
  • the ratio of the two major isomers of Fmoc-Thr (Ot-Bu) - ⁇ -Me-o-fluoroPhe-OH was 97.3: 2.7 at 22 hours and 97.4: 2.6 at 31 hours. It was.
  • a 30 mL reaction vessel is charged with 0.69 g (1.8 mmol) of Fmoc-D-Phe-OH and 0.42 g (2.1 mmol) of (R) - ⁇ - (7-octenyl) Ala-OH. , Suspended in THF (8.4 mL). To this suspension, 0.88 g (2.3 mmol) of HBTU and 0.37 mL (2.7 mmol) of TEA were added, and the mixture was stirred at room temperature for 31 hours.
  • reaction rate 29%) 71: 9.5: 12: 7.2 (reaction rate 29%) at 4.1 hours.
  • the reaction rate was calculated from the ratio of the area of Fmoc-Gly-OH to the total area of Fmoc-Thr (Ot-Bu) -OH, dipeptide, tripeptide, tetrapeptide and pentapeptide (pentapeptide not detected).
  • the ratio of the two main isomers of Fmoc-Thr (Ot-Bu) -o-fluoroPhe-OH was 54:46 at 1.8 hours, 53:47 at 3 hours, and 51:49 at 4.1 hours. It was. Fmoc-Thr (Ot-Bu) -o-fluorPhe-OH; HRMS m / z: 5855.2371 (calculated for C 32 H 35 FN 2 NaO 6 ([M + Na] + )); 5855.2371 (found).
  • Example 3 when the condensation reaction was performed using a disubstituted amino acid, the multimer concerned was concerned even though the carboxyl group of the amino acid was not protected. The desired compound could be obtained with good yield. Furthermore, since disubstituted amino acids were used, epimerization did not occur in principle, and the stereoisomer purity of the obtained compound was high.
  • H-Leu-Arg- (S) - ⁇ - (4-Pentenyl) Ala-Phe-NH 2 was synthesized.
  • the solvent used was NMP
  • the condensation conditions were HBTU / HOBt / DIPEA
  • de-Fmocation was piperidine
  • elimination from the carrier was TFA / water / triisopropylsilane.
  • 25% H-Leu- (S) - ⁇ - (4-Pentenyl) Ala-Phe-NH 2 was mixed in the product.
  • H-Leu-Leu- (S) - ⁇ - (4-Pentenyl) Ala-Phe-NH 2 was synthesized in the same manner as in Reference Example 1. In addition to the target product, 0.89% of H-Leu- (S) - ⁇ - (4-Pentenyl) Ala-Phe-NH 2 was mixed in the product. H-Leu-Leu- (S) - ⁇ - (4-Pentenyl) Ala-Phe-NH 2 ; HRMS m / z: 530.3701 (calculated value for C 29 H 48 N 5 O 4 ([M + H] + )); 530.3702 (actual value).
  • a dipeptide derivative capable of obtaining a desired dipeptide derivative in good yield can be obtained regardless of the type of side chain protecting group of each constituent amino acid, as compared with the conventional dipeptide production method.
  • a manufacturing method can be provided.

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Abstract

下記式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチド又はその塩の製造方法であって、 下記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、 下記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、 [各式において、それぞれの置換基は明細書等における各置換基と同様に定義される。] 縮合剤の存在下で縮合させることを含む、製造方法。

Description

二置換アミノ酸残基を含むジペプチド誘導体の製造方法
 本発明は、二置換アミノ酸残基を含むジペプチド誘導体の製造方法に関する。
 ペプチドは、アミノ酸が縮合してできる化合物であり、生体内で多種多様な機能を発現することから、医薬としての応用が期待されている。ペプチド医薬は、アミノ酸の新規な配列を検討したり、非天然アミノ酸を導入したりすることで、種々の新規な優れた機能を発揮することが期待される反面、体内の各種酵素によって速やかに分解されてしまうといった問題点を有する。これに対し、α-炭素原子が二つの置換基によって置換された二置換アミノ酸をペプチドに導入することで、生体内のペプチダーゼに対する安定性を高めることができることが見出されている。
特開平1-163197号公報 特開昭59-31744号公報
 ところで、ペプチド合成において一般的なペプチド固相合成法では、ペプチドは、アミノ基が保護されたアミノ酸のカルボキシル基に固相合成用樹脂を結合させた後、アミノ基の脱保護及びアミノ基が保護された次のアミノ酸の結合を繰り返すことで得られ、得られたペプチドは、最後に当該樹脂から切り出される。
 しかし、二置換アミノ酸残基を有するペプチドを上記ペプチド固相合成法により製造しようとする場合、二置換アミノ酸残基の不斉炭素周りの立体障害のために、そのN-末端にさらに次のアミノ酸残基を結合する場合に反応性が低くなる場合がある。
 このため、二置換アミノ酸残基の次に来るべきアミノ酸残基が一部欠損したまま固相合成が継続され、この結果、得られたペプチドを固相合成用樹脂から切り出した際に、二置換アミノ酸残基の次に来るべきアミノ酸残基が一部欠損した副生成物が含まれてしまい、結果として、二置換アミノ酸残基を含むペプチド合成の収率や純度が低くなることが問題となっている。
 そこで、上記二置換アミノ酸のアミノ基にアミノ基が保護されたアミノ酸が結合したジペプチド誘導体を予め合成し、当該ジペプチド誘導体をペプチド固相合成に利用すれば、上記の反応性の低い工程を回避できることが期待される。
 N-末端アミノ基が保護されたジペプチド誘導体は、従来、ランダムなペプチド結合形成を回避するため、もっぱら、アミノ基が保護されたアミノ酸とカルボキシル基がエステル保護されたアミノ酸とを縮合剤の存在下で縮合させ、その後、カルボキシル基のエステル保護基を脱エステル化する方法で合成されている(例えば上記特許文献1及び2を参照。)。
 上記合成方法は、確実ではあるが工程数が多く、また、各構成アミノ酸の側鎖に保護基を有する場合には、その保護基の種類によっては、エステル保護基の脱エステル化が困難となる可能性がある。
 本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、従来のジペプチドの製造方法より工程数が少なく、且つ各構成アミノ酸の側鎖の保護基の種類にかかわらず、所望のジペプチド誘導体を収率よく得ることが可能なジペプチド誘導体の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、鋭意研究を行った結果、カルボキシル基がエステル保護されていない無保護のアミノ酸を原料として用いた場合であっても、二置換のアミノ酸であれば、驚くべきことに、懸念されたランダムなペプチド結合反応は起こらず、一工程で目的とするジペプチド誘導体を収率よく得ることが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、下記式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチド又はその塩の製造方法であって、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

[式(1)において、Xはアミノ基の保護基を表し、Rは、α-一置換アミノ酸の側鎖、又は水素原子を表し、該側鎖は保護されていてもよく、
は、Rと結合して前記側鎖を形成する基、又は水素原子を表し、
Ra及びRbは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。]
 下記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

[式(2)において、X、R及びRは式(1)におけるX、R及びRと同様に定義される。]
 下記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

[式(3)において、Ra及びRbは式(1)におけるRa及びRbと同様に定義される。]
縮合剤の存在下で縮合させることを含む、製造方法を提供する。
 本発明に係るジペプチド誘導体の製造方法を採用することによって、従来のジペプチドの製造方法より工程数が少なく、且つ各構成アミノ酸の側鎖の保護基の種類にかかわらず、所望のジペプチド誘導体を収率よく得ることが可能となる。
 上記製造方法において、式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、化学量論量以上の縮合剤の存在下で縮合させることが好ましい。縮合剤を化学量論量以上存在させることで、縮合反応をより効率よく進行させることができる。
 上記製造方法において、式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩の反応率が70~80%に達した時点でN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と二置換アミノ酸又はその塩との反応を終了させることが好ましい。これによって、目的とするジペプチド誘導体のカルボキシル基にさらにアミノ酸が縮合することを防ぐことができるため、より収率よく所望のジペプチド誘導体を得ることができる。
 本発明によれば、従来のジペプチドの製造方法より工程数が少なく、且つ各構成アミノ酸の側鎖の保護基の種類にかかわらず、所望のジペプチド誘導体を収率よく得ることが可能なジペプチド誘導体の製造方法を提供することができる。
 以下、本発明の好適な実施形態について説明するが、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
 本明細書において、アミノ酸の表記を3文字又は1文字で表記する場合がある。すなわち、例えば、アラニンはAla又はA、アルギニンはArg又はR、アスパラギンはAsn又はN、アスパラギン酸はAsp又はD、システインはCys又はC、グルタミン酸はGlu又はE、グルタミンはGln又はQ、グリシンはGly又はG、ヒスチジンはHis又はH、イソロイシンはIle又はI、ロイシンはLeu又はL、リジンはLys又はK、メチオニンはMet又はM、フェニルアラニンはPhe又はF、プロリンはPro又はP、セリンはSer又はS、トレオニンはThr又はT、トリプトファンはTrp又はW、チロシンはTyr又はY、バリンはVal又はVと表記する場合がある。
 本実施形態において、下記式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチド又はその塩の製造方法は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

[式(1)において、Xはアミノ基の保護基を表し、Rは、α-一置換アミノ酸の側鎖、又は水素原子を表し、該側鎖は保護されていてもよく、
は、Rと結合して前記側鎖を形成する基、又は水素原子を表し、
Ra及びRbは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。]
 下記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

[式(2)において、X、R及びRは式(1)におけるX、R及びRと同様に定義される。]
 下記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

[式(3)において、Ra及びRbは式(1)におけるRa及びRbと同様に定義される。]
縮合剤の存在下で縮合させることを含む。
 ここで縮合剤は、通常化学合成における化学的な試薬を指し、基質から一分子の水を奪って縮合物を与えるものであって、醗酵法等において用いられる酵素等の生体触媒とは異なるものと当業者に理解される。生体触媒は基質特異性が高く、目的とするペプチドによってそれぞれ適した触媒を用いなければならないうえ、特に、基質に二置換アミノ酸等の非天然アミノ酸を用いる場合、適当な生体触媒を見出すことは通常困難である。
 本実施形態において用いられる縮合剤は、化学的合成反応で一般に用いられる当業者に公知の縮合剤であれば、特に制限なく使用することが可能である。縮合剤は、例えば、HBTU(ヘキサフルオロリン酸2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウム)、DCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)、EDC(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド)からなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。この中でもHBTUが特に好ましい。
 また、本実施形態において、縮合剤は、化学量論量以上存在させることが好ましい。すなわち、本実施形態において、式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩との脱水縮合反応によって生成する水と当量以上の縮合剤を存在させることが好ましい。これによって、縮合反応をより効率よく進行させることができる。
 本実施形態に係る原料である式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩において、Xはアミノ基の保護基を表す。アミノ基の保護基としては、当業者に公知のアミノ基の保護基を特に制限なく採用することが可能である。アミノ基の保護基は、例えば、Fmoc(9-フルオレニルメトキシカルボニル)、Z(ベンジルオキシカルボニル)、Alloc(アリルオキシカルボニル)、Troc(2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル)、Boc(t-ブチルオキシカルボニル)等のカーバメート、Ac(アセチル)、Bz(ベンゾイル)等のアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。この中でも特にFmocが好ましい。
 式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩において、Rは場合により保護されていてもよいα-一置換アミノ酸の側鎖、又は水素原子を表す。α-一置換アミノ酸としては、天然、非天然を問わず採用することが可能であり、また、D-体、L-体のどちらでもよい。このようなα-一置換アミノ酸の側鎖の一例として、Alaの側鎖であるMe、Argの側鎖である-CHCHCHNHC(=NH)NH、Asnの側鎖である-CHCONH、Aspの側鎖である-CHCOOH、Cysの側鎖である-CHSH、Gluの側鎖である-CHCHCOOH、Glnの側鎖である-CHCHCONH、Hisの側鎖である-CHIm(Imは4-イミダゾリル基を表す。)、Ileの側鎖である-CH(CH)CHCH、Leuの側鎖である-CHCH(CH、Lysの側鎖である-CHCHCHCHNH、Metの側鎖である-CHCHSCH、Pheの側鎖である-CHPh、Serの側鎖である-CHOH、Thrの側鎖である-CH(OH)CH、Trpの側鎖である-CHInd(Indは3-インドリル基を表す。)、Tyrの側鎖である-CH(4-OH-Ph)、Valの側鎖である-CH(CH、ホモシステインの側鎖である-CHCHSH、アリルグリシンの側鎖である-CHCH=CH等が好適に挙げられる。その中でも、Thrの側鎖である-CH(OH)CH、Argの側鎖である-CHCHCHNHC(=NH)NH、Leuの側鎖である-CHCH(CH、Pheの側鎖である-CHPh、ホモシステインの側鎖である-CHCHSH、アリルグリシンの側鎖である-CHCH=CHがより好ましい。
 α-一置換アミノ酸の側鎖は保護されていてもよい。側鎖を保護する保護基は、特に限定されず、一般的な側鎖の保護基として用いられるものから適宜選択することができる。保護基としては、例えばグアニジル基の保護基であるPbf(2,2,4,6,7-ペンタメチル-2,2-ジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル)、水酸基の保護基であるt-ブチル、チオール基の保護基であるトリチル、アミノ基の保護基であるFmoc、Z、Troc、Ac、Bz及びBoc、並びにインドリル基の保護基であるベンジルからなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。
 式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩において、RはRと結合して前記側鎖を形成する基、又は水素原子を表す。Rと結合して側鎖を形成する場合、Rに隣接する炭素原子及びRに隣接する窒素原子と一緒になって環状基を形成するが、このような環状基は、含窒素環状構造を有していれば特に限定されるものではなく、例えば5~15員の単環、二環又は三環等を形成することができ、また、飽和環であっても部分不飽和環であってもよい。さらに、当該環は場合により置換基を有していてもよい。上記のような環状基を例示するとすれば、例えばピロリジン、ピペリジン等を挙げることができる。
 上記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンは、場合により塩として用いることもできる。N-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンの塩の例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、ジシクロヘキシルアミン(DCHA)塩等がある。
 以上のような本実施形態に係る原料である式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩として、好適な例を以下に示す。
Fmoc-Gly-OH
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-OH
Fmoc-D-Phe-OH
Fmoc-D-Hcy(Tr)-OH
Fmoc-Hcy(Tr)-OH
Fmoc-Arg(Pbf)-OH
Fmoc-Leu-OH
Fmoc-Phe-OH
Ac-(Allyl)Gly-OH
Boc-(Allyl)Gly-OH・DCHA
 本実施形態に係る原料である式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩において、Ra及びRbは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基又は置換基を有していてもよいアルキニル基を表す。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基は、例えばそれぞれ炭素数1~14個(好ましくは、1~8個)を有する直鎖又は分枝鎖の構造を有することが可能であり、上記置換基としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ハロ、ニトロ、保護されていてもよいヒドロキシ、保護されていてもよいメルカプト、場合によりハロ置換されたアルコキシ、場合により置換されていてもよいフェニル等のアリール、カルボキシ若しくはそのエステル、場合により置換若しくは保護されていてもよいアミノ、場合により置換若しくは保護されていてもよいインドール等のヘテロアリール等が好適に挙げられる。
 RaとRbは、どちらか一方がメチルであることがより好ましい。RaとRbのどちらか一方がメチルである二置換アミノ酸を含むペプチドによって一置換アミノ酸を置換した場合、例えば、ペプチドの医薬としての作用を維持しつつ、安定性向上のような効果を得ることが特に容易であることが多い。
 上記式(3)で示される二置換アミノ酸は、塩として用いることもできる。二置換アミノ酸の塩の例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、ジシクロヘキシルアミン(DCHA)塩、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、臭化水素酸塩等が挙げられる。
 以上のような本実施形態に係る原料である式(3)で示される二置換アミノ酸として、好適な例を以下に示す。
(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH
(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH
(S)-α-(7-Octenyl)Ala-OH
(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OH
(S)-α-(Allyl)Ala-OH・H
(R)-α-(Allyl)Ala-OH・H
(S)-α-(Propargyl)Ala-OH
(R)-α-(Propargyl)Ala-OH
(S)-α-(Ethyl)Ala-OH・H
(R)-α-(Ethyl)Ala-OH・H
(S)-α-Me-Asp(Ot-Bu)-OH
(R)-α-Me-Asp(Ot-Bu)-OH
(S)-α-Me-Leu-OH
(R)-α-Me-Leu-OH
(S)-α-Me-Phe-OH・H
(R)-α-Me-Phe-OH・H
(S)-α-Me-Val-OH
(R)-α-Me-Val-OH
(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OH
(R)-α-Me-o-fluoroPhe-OH
(S)-α-Me-m-fluoroPhe-OH
(R)-α-Me-m-fluoroPhe-OH
(S)-α-Me-p-fluoroPhe-OH
(R)-α-Me-p-fluoroPhe-OH
(S)-α-Me-2,6-difluoroPhe-OH
(R)-α-Me-2,6-difluoroPhe-OH
(S)-α-Me-p-CFO-Phe-OH
(R)-α-Me-p-CFO-Phe-OH
(S)-α-Me-o-bromoPhe-OH・H
(R)-α-Me-o-bromoPhe-OH・H
(S)-α-Me-m-bromoPhe-OH・H
(R)-α-Me-m-bromoPhe-OH・H
(S)-α-Me-p-bromoPhe-OH
(R)-α-Me-p-bromoPhe-OH
(S)-α-Me-m-iodoPhe-OH・H
(R)-α-Me-m-iodoPhe-OH・H
(S)-α-Me-p-iodoPhe-OH
(R)-α-Me-p-iodoPhe-OH
(S)-α-Me-o-nitroPhe-OH・H
(R)-α-Me-o-nitroPhe-OH・H
(S)-α-Me-m-nitroPhe-OH・H
(R)-α-Me-m-nitroPhe-OH・H
(S)-α-Me-p-phenylPhe-OH・H
 本実施形態において、原料の式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩との仕込み比率は、特に制限されるものではなく、用いる各原料化合物の物性や、縮合反応終了後に余剰分を取り除く場合の取り除き易さ等を考慮して、当業者が適宜実験的に変更することが可能である。例えば、式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンに対し、式(3)で示される二置換アミノ酸を理論当量以上使用した場合、反応終了後に余剰分として存在する式(3)で示される二置換アミノ酸を、当業者にとって一般的な手法を用いて取り除くことができる。
 本実施形態に係る製造方法において、原料の式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンと、式(3)で示される二置換アミノ酸とを縮合させる時間は、縮合反応の進行に伴って変化する式(1)、(2)、(3)のそれぞれの量をモニタリングしながら制御することが好ましい。
 縮合の反応時間は、用いる原料の種類、各種反応条件等によって異なるが、縮合時間が短いと式(1)で示されるジペプチドが十分に生成されず収率が低下し、縮合時間が長いと式(1)で示されるジペプチドにおけるカルボキシル基がさらに反応し、結果として所望の式(1)で示されるジペプチドの収率が低下する。このような観点から、本実施形態においては、式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩の反応率が70~80%に達した時点で反応を終了させることが好ましい。ここで、反応率とは、反応の進行による原料の消費量を、その仕込み量に対する割合で示したものである。上記モニタリングは、当業者に公知の種々のモニタリング方法を採用することが可能である。例えば、反応途中で反応液よりサンプリングを行い、HPLCで分析する方法等が好適に挙げられる。この場合、例えば、HPLC分析により得られるクロマトグラムにおいて、原料のN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシン、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド及びペンタペプチドの合計のピーク面積SをN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンの仕込み量とみなし、合計のピーク面積S及びN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸又はグリシンのピーク面積Sから、式:反応率(%)=(1-S/S)×100により反応率を計算することができる。
 本実施形態に係る製造方法において、縮合反応に用いる溶媒は特に限定されず、ペプチド合成における縮合反応で一般に用いられる公知の溶媒を適宜選択可能である。このような溶媒の好適な例として、THF、DMF、NMP等が挙げられる。
 本実施形態に係る製造方法において、縮合反応における温度は特に限定されず、ペプチド合成の際に当業者が一般的に用いるであろう温度範囲で適宜設定が可能である。操作のし易さから、室温で反応させることが好ましい。
 本実施形態における製造方法によって製造された式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドは、高純度の状態で得ることが可能である。また、得られた式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドの純度をさらに上げるため、各種当業者に公知の手法を用いることによって、高純度で単離、精製してもよい。
 このようにして製造することができる本実施形態に係る式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドにおいて、X、R、R、Ra及びRbは、式(2)或いは式(3)におけるそれぞれの置換基と同様に定義される。
 また、上記式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドは、場合により塩として得ることもできる。
 本実施形態に係る式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドの製造方法は、従来のジペプチドの製造方法に比べて、カルボキシル基の脱保護工程を省略できることから、製造工程の短縮が可能となるばかりでなく、二置換アミノ酸を原料として用いた場合であれば、カルボキシル基がエステル保護されていない無保護のものを用いた場合であっても、懸念されたランダムなペプチド結合形成は起こらず、目的とする式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドを収率よく得ることが可能となる。
 本実施形態に係る方法によって製造された式(1)で示されるジペプチドは、N-末端アミノ基が保護されている。したがって、当該ジペプチドは、ペプチド固相合成法における原料ジペプチドとして用いるのに適している。
 また、ペプチド固相合成法において一般に採用される手法、すなわち、一つのアミノ酸を順に結合させる手法によって、二置換アミノ酸残基を含むペプチドを合成しようとすると、二置換アミノ酸残基の不斉炭素周りの立体障害の影響によりそのN末端における反応性が低下し収率の低下を招く可能性があった。しかし、上記の式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドを上記ペプチド固相合成法に用いることにより、このような立体障害の影響を抑制させることができ、当該ジペプチドを結合させた後に、そのN末端に新たに次のアミノ酸を結合する場合の反応性を高めることができることから、副生成物であるアミノ酸欠損体の生成を抑えられるため、結果として二置換アミノ酸残基を含むペプチド合成の効率や純度を高めることができる。
 本実施形態に係る製造方法によって得られた式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドを用いてペプチドを合成する方法としては、当業者に公知のペプチド固相合成法を用いることができる。用いる固相合成用樹脂担体としては、限定されるものではないが、Rink Amide MBHA resin(100~200mesh)等を好適に挙げることができる。
 以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
 以下の記載では、以下の略号を用いた。
Fmoc:9-フルオレニルメトキシカルボニル;
THF:テトラヒドロフラン;
HBTU:ヘキサフルオロリン酸2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウム;
TEA:トリエチルアミン;
MTBE:メチルt-ブチルエーテル;
Hcy:ホモシステイン;
Tr:トリチル;
NMP:N-メチルピペリドン;
HOBt:1-ヒドロキシベンゾトリアゾール;
DIPEA:ジイソプロピルエチルアミン;
TFA:トリフルオロ酢酸;
Pbf:2,2,4,6,7-ペンタメチル-2,2-ジメチルベンゾフラン-5-スルホニル。
[式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチドの製造]
(実施例1)
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 25mLの反応容器に、0.64g(2.2mmol)のFmoc-Gly-OHと、0.38g(2.4mmol)の(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHとを仕込み、THF(7.7mL)に懸濁させた。この懸濁液に、1.19g(3.14mmol)のHBTUと、0.49mL(3.5mmol)のTEAを加え、室温下で23時間撹拌を行った。
 反応途中で反応液よりサンプリングを行い、HPLC(UV264nmで検出)で分析した。
Fmoc-Gly-OH、
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH(ジペプチド)、
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH(トリペプチド)、
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH(テトラペプチド)、
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH(ペンタペプチド)、
のそれぞれに相当するピークの面積比は、4.5時間では31:68:1.5:0.065:未検出(反応率69%)、5.5時間では30:68:2.0:0.091:未検出(反応率70%)、7.9時間では27:70:3.2:0.17:未検出(反応率73%)、23時間では24:68:7.6:0.45:0.047(反応率76%)であった。反応率は、Fmoc-Gly-OH、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド及びペンタペプチドの合計面積に対するFmoc-Gly-OHの面積の割合から計算した。
 上水(8mL)と、酢酸エチル(8mL)を加え、室温下で撹拌後、静置し分液した。有機層を飽和重層水(40mL)、上水(8mL)、0.5mol/Lの塩酸(12mL)の順で洗浄後、減圧下で濃縮した。残渣にMTBE(11mL)、ノルマルヘキサン(1mL)、酢酸エチル(9mL)を加え、分散、静置後、上清を除去した。残渣にMTBE(6mL)を加え、分散、静置後、上清を除去した。残渣を乾燥させ、0.23gのFmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを類白色結晶として得た(収率24%)。
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH;
融点:130~133℃(未校正)。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:1.2~1.4(m、2H);1.60(s、3H);1.86(dt、J=12.8Hz、J=4.7Hz、1H);1.9~2.1(m、2H);2.16(dt、J=12.8Hz、J=3.6Hz、1H);3.8~4.0(m、2H);4.21(t、J=7.2Hz、1H);4.39(d、J=7.2Hz、2H);4.9~5.0(m、2H);5.70(dt、J=12.0Hz、J=10.0Hz、1H);5.78(br.s、1H);6.87(br.s、1H);7.30(dt、J=7.5Hz、J=0.9Hz、2H);7.39(t、J=7.5Hz、2H);7.58(d、J=7.5Hz、2H);7.75(d、J=7.5Hz、2H)。
HRMSm/z:437.2071(C2529([M+H])に対する計算値);437.2078(実測値)。
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH;
HRMSm/z:576.3068(C3342([M+H])に対する計算値);576.3072(実測値)。
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH;
HRMSm/z:715.4065(C4155([M+H])に対する計算値);715.4063(実測値)。
Fmoc-Gly-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-(R)-α-(4-Pentenyl)Ala-OH;
HRMSm/z:854.5062(C4967([M+H])に対する計算値);854.5061(実測値)。
(実施例2)
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 100mLの反応容器に、2.17g(5.46mmol)のFmoc-Thr(Ot-Bu)-OHと、1.45g(7.35mmol)の(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHを仕込み、THF(28mL)に懸濁させた。この懸濁液に、6.80g(17.9mmol)のHBTUと、2.56mL(1.84mmol)のTEAを加え、室温下で62時間撹拌を行った。上水(35mL)と、酢酸エチル(48mL)を加え、室温下で撹拌後、静置し分液した。有機層に0.5mol/Lの塩酸(34mL)を加え、室温下で3.5時間撹拌後、静置し分液した。飽和重層水(56mL)を加え、撹拌後吸引濾過し、酢酸エチル(6mL)で洗い込んだ。濾洗液を静置、分液し、有機層を飽和重層水(14mL)、0.5mol/L塩酸(6mL)、上水(42mL)の順で洗浄後、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、0.35gのFmoc-Thr(Ot-Bu)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHを白色非晶質固体として得た(収率11%)。
融点:61~81℃(未校正)。
HRMSm/z:577.2078(C3337FN([M+H])に対する計算値);577.2710(実測値)。
(実施例3)
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 50mLの反応容器に、1.17g(2.94mmol)のFmoc-Thr(Ot-Bu)-OHと、0.73g(3.7mmol)の(S)-α-Me-o-FluoroPhe-OHとを仕込み、THF(14mL)に懸濁させた。この懸濁液に、3.41g(8.99mmol)のHBTUと、1.26mL(9.04mmol)のTEAを加え、室温下で31時間撹拌を行った。
 反応途中で反応液よりサンプリングを行い、HPLC(UV264nmで検出)で分析した。
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-OH、
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-α-Me-o-FluoroPhe-OH(ジペプチド)、
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-α-Me-o-fluoroPhe-α-Me-o-fluoroPhe-OH(トリペプチド)
のそれぞれに相当するピークの面積比は、22時間では23:76:1.7(反応率77%)、31時間では20:78:1.9(反応率80%)であった。反応率は、Fmoc-Thr(Ot-Bu)-OH、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド及びペンタペプチドの合計面積に対するFmoc-Thr(Ot-Bu)-OHの面積の割合から計算した。ただし、テトラペプチド及びペンタペプチドのピークは未検出であった。
 Fmoc-Thr(Ot-Bu)-α-Me-o-fluoroPhe-OHの主たる2種の異性体比は22時間では97.3:2.7、31時間では97.4:2.6であった。
 Fmoc-Thr(Ot-Bu)-α-Me-o-fluoroPhe-OH;
HRMSm/z:756.3455(C4348([M+H])に対する計算値);756.3455(実測値)。
(実施例4)
Fmoc-D-Hcy(Tr)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013

 25mLの反応容器に、0.28g(0.45mmol)のFmoc-D-Hcy(Tr)-OHと、0.11g(0.56mmol)の(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHとを仕込み、THF(2mL)に懸濁させた。この懸濁液に、0.52g(1.4mmol)のHBTUと、0.20mL(1.4mmol)のTEAを加え、室温下で5.8時間撹拌を行った。上水(2.5mL)と、酢酸エチル(3.5mL)を加え、室温下で撹拌後、静置し分液した。有機層を飽和重層水(4mL)、0.5mol/Lの塩酸(2mL)、上水(6mL)の順で洗浄後、減圧下で濃縮した。残渣に酢酸エチル(1.9mL)を加え、分散、静置後、吸引ろ過をした。白色粉末を乾燥させ、0.21gのFmoc-D-Hcy(Tr)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHを得た(収率59%)。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:1.3~1.6(m、1H);1.46(s、3H);1.6~1.8(m、1H);2.1~2.3(m、2H);3.23(d、J=14.0Hz、1H);3.32(d、J=14.0Hz、1H);4.0~4.2(m、2H);4.17(t、J=6.6Hz、1H);4.34(d、J=6.6Hz、2H);5.29(d、J=8.0Hz、1H);6.49(s、1H);6.9~7.0(m、2H);7.07(t、J=7.0Hz、1H);7.1~7.5(m、20H);7.57(d、J=7.0Hz、2H);7.74(d、J=7.0Hz、2H)。
(実施例5)
Fmoc-Hcy(Tr)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

 25mLの反応容器に、0.23g(0.42mmol)のFmoc-Hcy(Tr)-OHと、0.11g(0.51mmol)の(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OH・HOとを仕込み、THF(2mL)に懸濁させた。この懸濁液に、0.52g(1.4mmol)のHBTUと、0.20mL(1.4mmol)のTEAを加え、室温下で3.2時間撹拌を行った。上水(2.5mL)と、酢酸エチル(4.3mL)を加え、室温下で撹拌後、静置し分液した。有機層を飽和重層水(4mL)、0.5mol/Lの塩酸(2mL)、上水(6mL)の順で洗浄後、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、0.11gのFmoc-Hcy(Tr)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHを無色油状物質として得た(収率32%)。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:1.48(s、3H);1.5~1.7(m、1H);1.7~1.9(m、1H);2.1~2.4(m、2H);3.28(s、2H);4.0~4.1(m、1H);4.1~4.2(m、1H);4.2~4.3(m、1H);4.3~4.4(m、1H);5.25(br.s、1H);6.56(br.s、1H);6.9~7.0(m、2H);7.06(t、J=6.8Hz、1H);7.1~7.5(m、20H);7.54(d、J=7.0Hz、2H);7.73(d、J=7.0Hz、2H)。
(実施例6)
Fmoc-D-Phe-(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 30mLの反応容器に、0.69g(1.8mmol)のFmoc-D-Phe-OHと、0.42g(2.1mmol)の(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OHとを仕込み、THF(8.4mL)に懸濁させた。この懸濁液に、0.88g(2.3mmol)のHBTUと、0.37mL(2.7mmol)のTEAを加え、室温下で31時間撹拌を行った。
 上水(9mL)と、酢酸エチル(9mL)を加え、室温下で撹拌後、静置し分液した。有機層に0.5mol/Lの塩酸(17mL)を加え、室温下で37時間撹拌を行った。酢酸エチル(27mL)を加え、上水洗浄(16mL)した。溶媒を約23g濃縮し、残渣に上水(8mL)を加えた。吸引濾過を行い、沈殿を乾燥した。0.47gのFmoc-D-Phe-(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OHを白色粉末として得た(収率46%)。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:0.9~1.0(m、1H);1.0~1.2(m、1H);1.70(t、J=13.3Hz、1H);1.96(dd、J=13.3Hz、J=7.0Hz、2H);2.09(t、J=11.0Hz、1H);2.9~3.1(m、1H);3.0~3.2(m、1H);4.18(t、J=6.8Hz、1H);4.2~4.4(m、2H);4.56(br.s、1H);4.8~5.0(m、2H);5.63(d、J=8.0Hz、1H);5.6~5.8(m、1H);6.54(br.s、1H);7.2~7.3(m、5H);7.30(t、J=7.5Hz、2H);7.39(t、J=7.5Hz、2H);7.54(dd、J=7.5Hz、J=2.2Hz、2H);7.76(d、J=7.5Hz、2H)。
(実施例7)
Fmoc-Gly-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 実施例1と同様の方法で、Fmoc-Gly-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを微黄色固体として得た。
融点:129~132℃(未校正)。
(実施例8)
Fmoc-Arg(Pbf)-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 実施例6と同様の方法で、Fmoc-Arg(Pbf)-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを白色非晶質固体として得た。
融点:102~147℃(未校正)。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:1.35(br.s、2H);1.42(s、6H);1.51(s、3H);1.6~1.7(m、2H);1.7~1.8(m、1H);1.8~1.9(m、3H);1.9~2.1(m、2H);2.06(s、3H);2.49(s、3H);2.56(s、3H);2.90(s、2H);3.1~3.3(m、2H);4.0~4.2(m、1H);4.2~4.3(m、3H);4.8~5.0(m、2H);5.69(dt、J=16.8Hz、J=6.5Hz、1H);6.42、6.70(br.s、3H);7.20(t、J=7.6Hz、2H);7.43(t、J=7.6Hz、2H);7.55(d、J=7.6Hz、2H);7.71(d、J=7.6Hz、2H)。
(実施例9)
Fmoc-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 実施例6と同様の方法で、Fmoc-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを淡橙色非晶質固体として得た。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:0.8~1.0(m、6H);1.1~1.3(m、1H);1.2~1.4(m、1H);1.5~1.7(m、3H);1.62(s、3H);1.84(dt、J=12.8Hz、J=4.0Hz、1H);1.97(dd、J=12.8Hz、J=6.4Hz、2H);2.30(dt、J=12.8Hz、J=4.0Hz、1H);4.19(t、J=7.0Hz、2H);4.3~4.5(m、2H);4.48(br.s、1H);4.8~5.0(m、2H);5.5~5.7(m、2H);7.21(br.s、1H);7.30(dt、J=7.4Hz、J=0.6Hz、2H);7.39(t、J=7.4Hz、2H);7.57(dd、J=7.4Hz、J=2.8Hz、2H);7.75(d、J=7.5Hz、2H)。
(実施例10)
Fmoc-D-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 実施例6と同様の方法で、Fmoc-D-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを淡橙色非晶質固体として得た。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:0.94(br.s、6H);1.2~1.3(m、1H);1.3~1.4(m、1H);1.5~1.7(m、3H);1.62(s、3H);1.82(dt、J=13.1Hz、J=4.4Hz、1H);2.0~2.1(m、2H);2.2~2.4(m、1H);4.20(t、J=7.1Hz、1H);4.3~4.4(m、1H);4.42(dd、J=10.0Hz、J=7.1Hz、1H);4.55(br.s、1H);4.9~5.0(m、2H);5.5~5.6(m、1H);5.72(dt、J=17.0Hz、J=6.8Hz、1H);7.21(br.s、1H);7.30(t、J=7.5Hz、2H);7.39(t、J=7.5Hz、2H);7.57(d、J=7.5Hz、2H);7.76(d、J=7.5Hz、2H)。
(実施例11)
Fmoc-Phe-(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 実施例6と同様の方法で、Fmoc-Phe-(R)-α-(7-Octenyl)Ala-OHを白色粉末として得た。
HNMR(400MHz、CDCl)δppm:1.0~1.1(m、2H);1.21(br.s、4H);1.32(br.s、2H);1.53(s、3H);1.6~1.8(m、1H);1.9~2.0(m、2H);2.0~2.1(m、1H);3.0~3.1(m、2H);4.15(t、J=7.2Hz、1H);4.2~4.3(m、1H);4.35(dd、J=10.2Hz、J=7.2Hz、1H);4.71(br.s、1H);4.8~5.0(m、2H);5.7~5.9(m、2H);6.85(br.s、1H);7.2~7.3(m、5H);7.28(t、J=7.5Hz、2H);7.39(t、J=7.5Hz、2H);7.5~7.6(m、2H);7.75(d、J=7.5Hz、2H)。
[一置換アミノ酸を用いたN-末端が保護されたジペプチドの製造]
(比較例1)
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-(S)-o-FluoroPhe-OHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 15mLの反応容器に、97.06mg(0.2442mmol)のFmoc-Thr(Ot-Bu)-OHと、56.61mg(0.3090mmol)の(S)-o-fluoroPhe-OHとを仕込み、THF(1.2mL)に懸濁させた。この懸濁液に、0.28g(0.74mmol)のHBTUと、0.104mL(0.746mmol)のTEAを加え、室温下で4.1時間撹拌を行った。
 反応途中で反応液よりサンプリングを行い、HPLC(UV264nmで検出)で分析した。
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-OH、
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-OH(ジペプチド)、
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-OH(トリペプチド)、
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-OH(テトラペプチド)、
のそれぞれに相当するピークの面積比は、1.8時間では72:11:12:5.7(反応率29%)、3時間では72:9.9:13:5.3(反応率28%)、4.1時間では71:9.5:12:7.2(反応率29%)であった。反応率は、Fmoc-Thr(Ot-Bu)-OH、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド及びペンタペプチドの合計面積に対するFmoc-Gly-OHの面積の割合から計算した(ペンタペプチドは未検出)。
 Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-OHの主たる2種の異性体比は、1.8時間では54:46、3時間では53:47、4.1時間では51:49であった。
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-OH;
HRMSm/z:585.2371(C3235FNNaO([M+Na])に対する計算値);585.2371(実測値)。
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-OH;
HRMSm/z:728.3142(C4144([M+H])に対する計算値);728.3138(実測値)。
Fmoc-Thr(Ot-Bu)-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-o-fluoroPhe-OH;
HRMSm/z:893.3732(C5052([M+H])に対する計算値);893.3729(実測値)。
 上記比較例1の結果から分かるように、一置換アミノ酸を用いてジペプチドを製造しようとした場合、当該アミノ酸のカルボキシル基が保護されていないと、生成したジペプチドのカルボキシル基に順次アミノ酸が結合して多量体が生じてしまい、全く実用性がなかった。さらに、生じたジペプチドの立体異性体純度も低く、ほぼ等量の混合物が得られた。これは、縮合反応後にもカルボキシ基が活性化され得るため、さらなる縮合までは起こらなくとも、エピメリ化が起こるためと考えられる。
 これに対し、例えば実施例3の結果から分かるように、二置換アミノ酸を用いて縮合反応を行った場合には、当該アミノ酸のカルボキシル基が保護されていないにもかかわらず、懸念された多量体が生じず、所望の化合物を収率よく得ることができた。さらに、二置換アミノ酸を用いていることから、原理的にエピメリ化も起こらず、得られた化合物の立体異性体純度も高いものとなった。
[ペプチドの製造]
(参考例1)
H-Leu-Arg-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 Rink Amide MBHA resin(100~200mesh)を担体としたFmoc法固相ペプチド合成により4つのアミノ酸残基を結合し、H-Leu-Arg-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHを合成した。溶媒はNMP、縮合条件はHBTU/HOBt/DIPEA、脱Fmoc化はピペリジン、担体からの脱離はTFA/上水/トリイソプロピルシランを用いた。生成物中には目的物の他に、目的物に対し25%のH-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHが混入した。
H-Leu-Arg-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NH
HRMSm/z:573.3871(C2949([M+H])に対する計算値);573.3876(実測値)。
H-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NH
HRMSm/z:417.2860(C2337([M+H])に対する計算値);417.2860(実測値)。
MSデータ
(参考例2)
H-Leu-Arg-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 Fmoc-Arg(Pbf)-OH、(S)-Fmoc-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの代わりに実施例8で調製したFmoc-Arg(Pbf)-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを用い、参考例1と同様の方法でH-Leu-Arg-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHを合成した。目的物中に、H-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの混入はなかった。
HEMSm/z:573.3871(C2949([M+H])に対する計算値);573.3874(実測値)。
(参考例3)
H-Leu-D-Hcy-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024

 参考例1と同様の方法で、H-Leu-D-Hcy-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHを合成した。生成物中には目的物の他に、目的物に対し1.0%のH-Leu-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NH及び1.2%のH-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHが混入した。
H-Leu-D-Hcy-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NH
HRMSm/z:574.2858(C2941FNS([M+H])に対する計算値);574.2856(実測値)。
H-Leu-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NH
HRMSm/z:457.2609(C2534FN([M+H])に対する計算値);457.2611(実測値)。
H-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NH
HRMSm/z:344.1769(C1923FN([M+H])に対する計算値);344.1761(実測値)。
(参考例4)
H-Leu-D-Hcy-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025

 Fmoc-D-Hcy(Tr)-OH、(S)-Fmoc-α-Me-o-fluoroPhe-OHの代わりに実施例4で調製したFmoc-D-Hcy(Tr)-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-OHを用いて、参考例3と同様の方法でH-Leu-D-Hcy-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHを合成した。目的物中に、H-Leu-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NH及びH-(S)-α-Me-o-fluoroPhe-Phe-NHの混入はなかった。
HRMSm/z:574.2858(C2941FNS([M+H])に対する計算値);574.2862(実測値)。
(参考例5)
H-Leu-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 参考例1と同様の方法で、H-Leu-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHを合成した。生成物中には目的物の他に、目的物に対し0.89%のH-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHが混入した。
H-Leu-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NH
HRMSm/z:530.3701(C2948([M+H])に対する計算値);530.3702(実測値)。
H-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NH
HRMSm/z:417.2860(C2336([M+H])に対する計算値);417.2856(実測値)。
(参考例6)
H-Leu-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 Fmoc-Leu-OH、(S)-Fmoc-α-(4-Pentenyl)Ala-OHの代わりに実施例9で調製したFmoc-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-OHを用いて、参考例5と同様の方法でH-Leu-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHを合成した。目的物中に、H-Leu-(S)-α-(4-Pentenyl)Ala-Phe-NHの混入はなかった。
HRMSm/z:530.3701(C2948([M+H])に対する計算値);530.3708(実測値)。
 従来のペプチド固相合成法に従いアミノ酸を順次結合した参考例1、3及び5では、所望のペプチドの他に、アミノ酸欠損体の混入が確認されたのに対し、本発明に係る製造方法により製造されたジペプチド誘導体を用いて同様のペプチドを合成した参考例2、4及び6では、このようなアミノ酸欠損体の混入は確認されなかった。
 本発明によれば、従来のジペプチドの製造方法より工程数が少なく、且つ各構成アミノ酸の側鎖の保護基の種類にかかわらず、所望のジペプチド誘導体を収率よく得ることが可能なジペプチド誘導体の製造方法を提供することができる。

Claims (3)

  1.  下記式(1)で示されるN-末端が保護されたジペプチド又はその塩の製造方法であって、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [式(1)において、Xはアミノ基の保護基を表し、
    は、α-一置換アミノ酸の側鎖、又は水素原子を表し、該側鎖は保護されていてもよく、
    は、Rと結合して前記側鎖を形成する基、又は水素原子を表し、
    Ra及びRbは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。]
     下記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    [式(2)において、X、R及びRは式(1)におけるX、R及びRと同様に定義される。]
     下記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    [式(3)において、Ra及びRbは式(1)におけるRa及びRbと同様に定義される。]
     縮合剤の存在下で縮合させることを含む、製造方法。
  2.  前記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と、前記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩とを、化学量論量以上の縮合剤の存在下で縮合させる、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩の反応率が70~80%に達した時点で、前記式(2)で示されるN-末端が保護されたα-一置換アミノ酸若しくはグリシン又はそれらの塩と前記式(3)で示される二置換アミノ酸又はその塩との反応を終了させる、請求項1又は2に記載の製造方法。
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