WO2022163041A1 - インドール構造選択的反応剤、インドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合体の製造方法 - Google Patents

インドール構造選択的反応剤、インドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合体の製造方法 Download PDF

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WO2022163041A1
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隆史 石山
勝 満田
恵太 井口
光昭 北野
寛士 北
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株式会社カネカ
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    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof

Definitions

  • the present invention relates to an indole structure-selective reactant, an indole structure-selective cross-linking agent, and a method for producing a composite using these.
  • Modification of biologically active substances makes it possible to impart new functions to biologically active substances that they do not originally have.
  • protein modification is expected as a tool that can open up various application areas such as biological control, analysis of life phenomena, creation of biocompatible materials, and development of new therapeutic methods.
  • the present invention provides an indole structure-selective reactant and an indole structure-selective cross-linking agent capable of selectively modifying the indole structure in molecules containing an indole structure such as tryptophan under mild conditions, and these An object of the present invention is to provide a method for producing a composite using
  • the present inventors have investigated various means for solving the above problems, and as a result, have found that one or more ring member carbon atoms of a 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton may be substituted with a heteroatom.
  • a compound having a specific structure in which the nitrogen atom at the 9-position and the carbon atom at the 3a-position of the hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton are bonded by —O— as a reactant.
  • the inventors have found that the indole structure in a molecule containing an indole structure can be selectively modified under certain conditions, thereby completing the present invention.
  • the present inventors have made various studies on means for solving the above problems, and found that, under mild conditions, an indole structure
  • the inventors have found that the indole structure in a molecule containing can be selectively modified, and completed the present invention.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a first group comprising a 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton in which one or more ring member carbons may be substituted with a heteroatom
  • a second group comprising a hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton, the nitrogen atom at the 9-position of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of the first group and the carbon atom at the 3a-position of the hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton of the second group; is linked by -O-, Compound, or a salt or solvate thereof as an active ingredient, the first group is an indole structure in a molecule containing an indole structure, and the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of the first group A reactant for bonding via —O— at the
  • Y 2 is an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the reactive agent according to any one of [3] to [7] above, wherein at least one of P 2 , P 3 , P 4 and P 5 is a carboxyl group.
  • the reactive functional group is a ketone group, alcohol group, epoxy group, acetal group, orthoester group, ester group, carbonyl group, carboxyl group, carboxylic anhydride group, amide group, imidate group, amino group, imino group, aziridine group, diazo group, azide group, amidyl group, guanidyl group, hydrazyl group, hydrazone group, alkoxyamino group, oxime group, carbonate group, carbamate group, sulfhydryl group, ether group, imide group, thioester group, thioamide group , isothiocyano group, thioether group, disulfide group, halogen group, isocyano group, isocyanate group, oxaziline group, dia
  • A' 1 and A' 2 contains a group containing a desired molecule or a reactive functional group capable of binding to a desired molecule; or a salt or solvate thereof.
  • Formula (III) below: [In the formula, one of A 1 and A 2 is CH 2 and the other is C NR; R is a group containing the desired molecule, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; an azide group, an amino group, a hydroxyl group; , ester group, amide group, cyano group, carboxyl group, thiol group, thioester group, thioamide group, thiocyano group, sulfone group, phosphoric acid group; unsubstituted or substituted alkyl
  • the group containing the desired molecule is a ketone group, an alcohol group, an epoxy group, an acetal group, an orthoester group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, an amide group, an imidate group, an amino group, imino group, aziridine group, diazo group, azide group, amidyl group, guanidyl group, hydrazyl group, hydrazone group, alkoxyamino group, oxime group, carbonate group, carbamate group, sulfhydryl group, ether group, imide group, thioester group, thioamide group, isothiocyano group, thioether group, disulfide group, halogen group, isocyano group, isocyanate group, oxaziline group, diaziridine group, sulfonyl group, sulfone group, sulfoxide group,
  • An indole structure comprising the step of treating a molecule containing an indole structure with a compound represented by formula (III) defined in any of [19] to [25] above, or a salt or solvate thereof.
  • a method for producing a complex in which a desired molecule is crosslinked to the indole structure of a molecule containing [28] The production method according to [27] above, wherein the treatment step is performed in an aqueous solvent.
  • indole structure-selective reactant and indole structure-selective cross-linking agent of the present invention it is possible to selectively modify the indole structure of molecules containing an indole structure (eg, tryptophan, etc.) under mild conditions.
  • an indole structure eg, tryptophan, etc.
  • FIG. 1 shows the results of SDS-PAGE analysis of the modified antibodies prepared in Examples 15-18.
  • halogen atom means fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • heteroatom as used herein means an atom with a valence of 2 or more other than carbon and hydrogen, and specifically includes an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
  • heteroatom group means a substituent having a heteroatom as part of the group, and specifically includes a hydroxyl group, an amino group, or a thiol group.
  • alkyl group "optionally substituted” means that one or more hydrogen atoms on the alkyl group are replaced by one or more substituents (which may be the same or different). It means that it may be substituted.
  • a "substituted" alkyl group means that one or more hydrogen atoms on the alkyl group have been replaced with one or more substituents (which may be the same or different). do. It will be apparent to those skilled in the art that the maximum number of substituents can be determined depending on the number of substitutable hydrogen atoms on the alkyl group. The same applies to functional groups other than alkyl groups.
  • the present invention provides a first group containing a 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton in which one or more ring member carbons may be substituted with a heteroatom, and hexahydropyrrolo[2,3-b] a second group containing an indole skeleton, the nitrogen atom at position 9 of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of the first group, and the hexahydropyrrolo[2,3- b] an indole structure in a molecule containing, as an active ingredient, a compound, or a salt or solvate thereof, wherein the carbon atom at the 3a-position of the indole skeleton is bonded through —O—, wherein the first group is an indole structure and a reactant for bonding via —O— at the nitrogen atom at position 9 of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of the
  • 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl can be converted to hexahydropyrrolo[2,3-b ] can be eliminated from the indole backbone and transferred to the indole structure in molecules containing the indole structure.
  • “mild conditions” means conditions in which no reagent is used to activate the reactant. Examples of such reagents include nitrites, metal catalysts, photocatalysts, and peracids.
  • the indole structure of a molecule containing an indole structure eg, tryptophan
  • a molecule containing an indole structure eg, tryptophan
  • Conjugates selectively modified by oxyl can be obtained.
  • the first group preferably contains a group containing a desired molecule or a reactive functional group capable of bonding with a desired molecule.
  • the compound that is the active ingredient of the reactive agent of the present invention has a group containing a desired molecule, the indole structure in the molecule containing the indole structure and the desired molecule are crosslinked by reacting with the molecule containing the indole structure. complexes can be obtained.
  • the compound, which is the active ingredient of the reactant of the present invention has a group containing a reactive functional group capable of binding to a desired molecule, further By carrying out the reaction, a complex in which the indole structure in the molecule containing the indole structure and the desired molecule are crosslinked can be obtained.
  • Specific examples of the reactive functional group capable of bonding with a desired molecule contained in the first group of the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention are as follows: [In the formula, The wavy line is the binding site to the residue of the first group, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5, m is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • reactive functional group capable of bonding with a desired molecule contained in the first group of the compound that is the active ingredient of the reactive agent of the present invention are as follows: [In the formula, The wavy line is the binding site to the residue of the first group, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • the group containing the desired molecule contained in the first group of the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention are as follows: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site to the residue of the first group, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5, m is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • the group containing the desired molecule contained in the first group of the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention are as follows: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site to the residue of the first group, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • the group containing the desired molecule contained in the first group of the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention is as follows: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site to the residue of the first group] are mentioned.
  • R1, R2, R3 and R4 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; azide group, hydroxyl group, amino group, thiol group; unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group, unsubstituted or substituted a
  • R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 are each independently hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; azide group, hydroxyl group, amino group, thiol group; unsubstituted or substituted carbon number 1 -5 alkyl group, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms , an unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group, an unsubstituted or substituted a
  • the alkyl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 are straight or branched chain saturated aliphatics containing the specified number of carbon atoms. It is a hydrocarbon group and has 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group and tert. -butyl group, n-pentyl group and the like.
  • the alkenyl group defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 is an alkyl group in which one or more C-C single bonds are substituted with double bonds, and has 2 to 2 carbon atoms. 5, preferably 2-3.
  • Preferred examples of the alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 3-butenyl group and 4-pentenyl group.
  • the alkynyl group defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 means an alkyl group in which one or more C-C single bonds are substituted with triple bonds, and the number of carbon atoms is from 2 to 5, preferably 2-3.
  • the alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferably exemplified by ethynyl group, 2-propynyl group, 3-butynyl group, 4-pentynyl group and the like.
  • the aryl group defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 is an aromatic ring group and has 6-10 carbon atoms.
  • the aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferably exemplified by a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group and the like.
  • Heteroaryl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 are those in which one or more carbon atoms of the aryl are each independently nitrogen (N), sulfur (S) and oxygen (O). It is a heteroatom-substituted group selected from and has 5 to 10 ring members.
  • the 5- to 10-membered heteroaryl group includes a 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 1,2,3-triazole group, a 1,2,4-triazole group, a 2-thiophenyl group, A 2-furyl group and the like are preferably exemplified.
  • the aralkyl group defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 is a group in which one hydrogen atom of alkyl is substituted with aryl and has 7 to 10 carbon atoms, preferably 7-9.
  • the aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms is preferably exemplified by benzyl group, 1-phenethyl group and the like.
  • Cycloalkyl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 are cycloaliphatic alkyls containing the specified number of carbon atoms, which have 3 to 10 carbon atoms, preferably 3-6.
  • Preferred examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • alkyloxy, alkenyloxy, alkynyloxy, aryloxy, heteroaryloxy, aralkyloxy and cycloalkyloxy groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7.
  • Partial alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, aralkyl and cycloalkyl groups are alkyl, alkenyl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 , alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups and cycloalkyl groups.
  • the polyalkyleneoxy group defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 is a group having a skeleton formed by repeating the same or different alkyleneoxy units having 2 to 4 carbon atoms, specifically , polyethyleneoxy group (-(OCH 2 CH 2 )a-OH), polypropyleneoxy group (-(OCH 2 CH 2 CH 2 )a-OH), and the like.
  • the repeating number a of the alkyleneoxy unit of the polyalkyleneoxy group is 1 to 8, preferably 1 to 4, from the viewpoint of performing the reaction in an aqueous solvent.
  • Desired molecules included in the first group of compounds that are active ingredients of the reagents of the present invention or defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 in compounds of formula (I) Considering the desired reactivity impartation to the compound represented by the formula (I) and the formation of a bond with a desired molecule, the reactive functional group capable of binding to is, for example, Greg T. Hermanson " Those skilled in the art can appropriately select from those described in "Bioconjugate Techniques, third edition". Suitable examples of the reactive functional groups include ketone group, alcohol group, epoxy group, acetal group, orthoester group, ester group, carbonyl group, carboxyl group, carboxylic anhydride group, amide group, imidate group, amino group.
  • imino group aziridine group, diazo group, azide group, amidyl group, guanidyl group, hydrazyl group, hydrazone group, alkoxyamino group, oxime group, carbonate group, carbamate group, sulfhydryl group, ether group, imide group, thioester group, thioamide group, isothiocyano group, thioether group, disulfide group, halogen group, isocyano group, isocyanate group, oxaziline group, diaziridine group, sulfonyl group, sulfone group, sulfoxide group, sulfonimide group, seleno group, silyl group, boryl group, stanyl phosphine group, phosphine oxide group, phosphate group, phosphate ester group, phosphate amide group, methylene group, alkenyl group, alkynyl group, maleimi
  • Reactive functionalities capable of binding to desired molecules defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 in the compound of formula (I) which is the active ingredient of the reagent of the present invention.
  • the groups are as follows: [In the formula, The wavy line is the binding site, n is an integer from 1 to 10, preferably from 1 to 5, m is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • Reactive functionalities capable of binding to desired molecules defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 in the compound of formula (I) which is the active ingredient of the reagent of the present invention.
  • the groups are as follows: [In the formula, The wavy line is the binding site, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • Reactive functionalities capable of binding to desired molecules defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 in the compound of formula (I) which is the active ingredient of the reagent of the present invention.
  • the groups are as follows: [In the formula, The wavy line is the binding site] is mentioned.
  • the desired molecule may have a functional group that forms a bond with a reactive functional group via a linker derived from a peptide or the like.
  • linkers can be appropriately selected by those skilled in the art according to the use of the resulting conjugate, see, for example, Pharmaceuticals 2021, 14, 442 and Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 4361-4374.
  • the desired molecule includes a carbonyl group of the reactive functional group and an alkoxyamino group on the desired molecule side, a carboxyl group of the reactive functional group and an amino group on the desired molecule side, Reactive functional group amino group and desired molecule side carboxyl group, reactive functional group amino group and desired molecule side isothiocyano group, reactive functional group maleimide group and desired molecule side thiol group, reactivity
  • the thiol group of the functional group and the maleimide group on the desired molecule side, the alkynyl group of the reactive functional group and the azide group on the desired molecule side, and the azide group of the reactive functional group and the alkynyl group on the desired molecule side were bonded.
  • the reactive functional group preferably has a carbonyl group, an alkoxyamino group, a carboxyl group, an amino group, a maleimide group, a thiol group, an alkynyl group and an azide group.
  • the functional group of the desired molecule to form a bond with the reactive functional group is preferably an alkoxyamino group, an amino group, a carboxyl group, an isothiocyano group, a thiol group, a maleimide group, an alkynyl group, and an azide group.
  • the type of functional group of the reactive functional group, the type of the desired functional group on the molecule side, and combinations thereof can be appropriately selected by those skilled in the art, and the reaction conditions for bonding these can also be appropriately selected by those skilled in the art. .
  • Such known conjugation methods are described, for example, in "Bioconjugate Techniques, third edition" by Greg T. Hermanson, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • Alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 in compounds of formula (I) groups, heteroaryl groups, aralkyl groups, cycloalkyl groups and polyalkyleneoxy groups are alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7. can be selected from groups similar to groups, aralkyl groups, cycloalkyl groups and polyalkyleneoxy groups.
  • Alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, aralkyl and cycloalkyl groups defined as Y 1 and P 1 are defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 It can be selected from groups similar to alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups and cycloalkyl groups.
  • Amino-protecting groups defined as Y 1 and P 1 include alkylcarbonyl groups having 2 to 6 carbon atoms (eg, acetyl group), benzoyl groups, and alkyloxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms (eg, tert- butoxycarbonyl group or benzyloxycarbonyl group), aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms (eg, benzyl group) or phthaloyl group.
  • R1 , R2 , R3, R4 , R5, R6 and R7, and X1, X2, X3 , X4 , Y2 , P2 , P3, P4 and P5 , and Y1 and P1 is not particularly limited as long as it does not impair the effect of the reactant of the present invention, for example, halogen atom; heteroatom group (preferably hydroxyl group, etc.); , an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a 5- to 10-membered heteroaryl group, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms.
  • cycloalkyl group having 10 carbon atoms alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, alkynyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, 5 to 10 members heteroaryloxy groups, aralkyloxy groups having 7 to 10 carbon atoms, cycloalkyloxy groups having 3 to 10 carbon atoms; and polyalkyleneoxy groups.
  • Alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups, cycloalkyl groups, alkyloxy groups, alkenyloxy groups, alkynyloxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups defined as the above substituents , aralkyloxy, cycloalkyloxy and polyalkyleneoxy groups are alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7.
  • the substituent is preferably a group containing a molecule having such a function or a reactive functional group capable of binding to a molecule having such a function.
  • a 1,2,3-triazole group can be formed by a click reaction between the corresponding alkynyl or alkynyloxy group and an azide (Ra—N 3 ), where the 1,2,3-triazole
  • the group further has substituents containing molecules having the above functions as Ra.
  • the groups defined as R1, R2, R3, R4, R5, R6 and R7 are those in which at least one of A1 and A2 is a group containing a desired molecule or bound to a desired molecule. It is preferably selected to contain a reactive functional group capable of When a group containing a desired molecule is present, the reactive agent of the present invention is used to react with a molecule containing an indole structure to obtain a complex in which the indole structure in the molecule containing the indole structure and the desired molecule are crosslinked. can be obtained.
  • a further reaction may be performed to bind the desired molecule to the complex obtained using the reactant of the present invention.
  • a complex in which the indole structure in the molecule containing the indole structure and the desired molecule are crosslinked can be obtained.
  • Y 2 is preferably an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. More preferably, it is a substituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • Y 2 located at position 2 of the indole structure has such a highly sterically hindered substituent, under mild conditions, 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl can be eliminated from the hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton of the second group.
  • X 1 , X 2 , X 3 and X 4 is an unsubstituted or substituted C 1 to An alkyloxy group of 5 is preferred, and an unsubstituted or substituted alkyloxy group of 1 to 3 carbon atoms is more preferred.
  • X 2 is preferably an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 3 carbon atoms. preferable.
  • At least one of P 2 , P 3 , P 4 and P 5 is preferably a carboxyl group from the viewpoint of performing the desired reaction in high yield under mild conditions. From the same point of view , P2 or P3 is preferably a carboxyl group.
  • X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; azide group, carboxyl group; substituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group; unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted 2 to 2 carbon atoms 5 alkenyloxy group, unsubstituted or substituted alkynyloxy group having 2 to 5 carbon atoms
  • X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; carboxyl group; unsubstituted or substituted an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, Y 1 and P 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group.
  • it is preferred that one of A 1 and A 2 is CH 2 and the other is C ⁇ O.
  • a 1 and A 2 is CH 2 and the other is C ⁇ O;
  • X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms,
  • Y 2 is a hydrogen atom; or an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
  • P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom; or a carboxyl group;
  • Y 1 and P 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group.
  • the present invention relates to a method for producing a 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl derivative, comprising a step of acidifying a compound, or a salt or solvate thereof, which is an active ingredient of the reactant of the present invention.
  • the 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl derivative means the N-oxyl derivative of the first group in the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention, specifically means the N-oxyl form at the 9-position nitrogen atom of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton contained in the first group.
  • the above description of the reactants of the present invention should be referred to, unless otherwise specified.
  • the acid treatment can be carried out at a pH in the range of preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4.
  • a pH adjuster for example, organic acids such as citric acid, malic acid, tartaric acid, fumaric acid, lactic acid, succinic acid, ascorbic acid and acetic acid and salts thereof, inorganic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid and salts thereof, etc. are added. may be used to react. One or more of these pH adjusters can be used.
  • the treatment time of the acid treatment is not particularly limited as long as the 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl derivative is produced, and is, for example, 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 3 hours.
  • the temperature is, for example, in the range of 10 to 90°C, preferably in the range of 20 to 50°C.
  • the acid treatment can be carried out, for example, in an aqueous solvent, an organic solvent, or a mixed solvent thereof. It is preferably carried out in a solvent containing an organic solvent as necessary.
  • the organic solvent include nitrile solvents, amide solvents, alcohol solvents, ether solvents, ketone solvents, ester solvents, hydrocarbon solvents, sulfoxide solvents, and halogen solvents.
  • solvents are not particularly limited, but methanol, n-hexanol, t-butyl alcohol, ethylene glycol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, n-hexane, toluene, xylene, diethyl ether, dioxane, ethyl acetate, acetonitrile. , methylformamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, methylene chloride and the like.
  • R'1, R'2, R'3, R'4, R'5, R'6 and R'7 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; azide group, hydroxyl group, amino group, thiol group; unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5-
  • the compound of the present invention can be used as an active ingredient of the reactant of the present invention.
  • the method for producing the compound of the present invention, the definition of the compound of the present invention, and preferred embodiments of the compound represented by the formula (I) of the reaction agent of the present invention, or a salt or solvate thereof The description of is to be quoted.
  • P 4 , P 5 , Y 1 and P 1 are A′ 1 , A′ 2 , R′1, R′2, R′3, R′4, R′5, R′ in formula (II), respectively 6 , as R'7 , X'1, X'2 , X'3 , X'4 , Y'2 , P'2 , P'3 , P'4 , P'5 , Y'1 and P'1 shall be replaced.
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 2 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, Iodine; azide group, carboxyl group; unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted having 2 to 5 carbon atoms alkynyl group, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group; unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, non substituted or substituted alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkyny
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 2 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; a carboxyl group; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, Y' 1 and P' 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group; provided that X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 1 , Y' 2 , P' 1 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are all hydrogen atoms at the same time not be
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 and X' 4 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
  • Y' 2 is a hydrogen atom; or an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; or a carboxyl group;
  • Y' 1 and P' 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group; provided that X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y'
  • the present inventors have found that 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl having the desired molecule can be converted to hexahydropyrrolo[ 2,3-b] can be eliminated from the indole backbone and transferred to the indole structure in molecules containing the indole structure.
  • the term "mild conditions” means conditions that do not use a reagent for activating the cross-linking agent. Examples of such reagents include nitrites, metal catalysts, photocatalysts, and peracids.
  • a complex obtained by cross-linking the indole structure of a molecule containing an indole structure (for example, tryptophan) and a desired molecule under mild conditions can be obtained.
  • the group containing the desired molecule defined as R is not particularly limited as long as it is a group containing the desired molecule in a form that does not impair its function.
  • Examples include ketone group, alcohol group, epoxy group, acetal group, orthoester group, ester group, carbonyl group, carboxyl group, carboxylic anhydride group, amide group, imidate group, amino group, imino group, aziridine group, diazo group, azide group, amidyl group, guanidyl group, hydrazyl group, hydrazone group, alkoxy amino group, oxime group, carbonate group, carbamate group, sulfhydryl group, ether group, imide group, thioester group, thioamide group, isothiocyano group, thioether group, disulfide group, halogen group, isocyano group, isocyanate group, oxaziline group, diaziridine group , a sulfony
  • the desired molecule may have a functional group that forms a bond with a reactive functional group via a linker derived from a peptide or the like.
  • linkers can be appropriately selected by those skilled in the art according to the use of the resulting conjugate, see, for example, Pharmaceuticals 2021, 14, 442 and Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 4361-4374. can do.
  • the desired molecule includes a carbonyl group of the reactive functional group and an alkoxyamino group on the desired molecule side, a carboxyl group of the reactive functional group and an amino group on the desired molecule side, Reactive functional group amino group and desired molecule side carboxyl group, reactive functional group amino group and desired molecule side isothiocyano group, reactive functional group maleimide group and desired molecule side thiol group, reactivity
  • the thiol group of the functional group and the maleimide group on the desired molecule side, the alkynyl group of the reactive functional group and the azide group on the desired molecule side, and the azide group of the reactive functional group and the alkynyl group on the desired molecule side were bonded.
  • the reactive functional group preferably has a carbonyl group, an alkoxyamino group, a carboxyl group, an amino group, a maleimide group, a thiol group, an alkynyl group and an azide group.
  • the functional group of the desired molecule to form a bond with the reactive functional group is preferably an alkoxyamino group, an amino group, a carboxyl group, an isothiocyano group, a thiol group, a maleimide group, an alkynyl group, and an azide group.
  • the type of functional group of the reactive functional group, the type of the desired functional group on the molecule side, and combinations thereof can be appropriately selected by those skilled in the art, and the reaction conditions for bonding these can also be appropriately selected by those skilled in the art. .
  • Such known conjugation methods are described, for example, in "Bioconjugate Techniques, third edition" by Greg T. Hermanson, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • the desired molecule-containing groups defined as R specifically include: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5, m is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • the desired molecule-containing groups defined as R specifically include: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site, n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] is mentioned.
  • alkyl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 contain the specified number of carbon atoms
  • Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group and tert. -butyl group, n-pentyl group and the like.
  • Alkenyl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are those in which one or more C—C single bonds of the alkyl It is a substituted group having 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms.
  • Preferred examples of the alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 3-butenyl group and 4-pentenyl group.
  • Alkynyl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are alkynyl groups wherein one or more C—C single bonds of alkyl are substituted with triple bonds. and has 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms.
  • the alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferably exemplified by ethynyl group, 2-propynyl group, 3-butynyl group, 4-pentynyl group and the like.
  • the aryl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are aromatic ring groups and have 6-10 carbon atoms.
  • the aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferably exemplified by a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group and the like.
  • Heteroaryl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are those in which one or more carbon atoms of the aryl are each independently nitrogen It is a heteroatom-substituted group selected from (N), sulfur (S) and oxygen (O), and has 5 to 10 ring members.
  • the 5- to 10-membered heteroaryl group includes a 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 1,2,3-triazole group, a 1,2,4-triazole group, a 2-thiophenyl group, A 2-furyl group and the like are preferably exemplified.
  • the aralkyl group defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 is a group in which one hydrogen atom of alkyl is substituted with aryl. , which has 7 to 10 carbon atoms, preferably 7 to 9 carbon atoms.
  • the aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms is preferably exemplified by benzyl group, 1-phenethyl group and the like.
  • Cycloalkyl groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are cycloaliphatic alkyls containing the specified number of carbon atoms. , which has 3 to 10 carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms.
  • Preferred examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups and cycloalkyl groups forming part of oxy groups, aralkyloxy groups and cycloalkyloxy groups, X 1 , X 2 , X 3 , selected from the same groups as the alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, aralkyl and cycloalkyl groups defined as X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 be able to.
  • the polyalkyleneoxy group defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 is the same or different repeating alkyleneoxy units having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples include a polyethyleneoxy group (-(OCH 2 CH 2 )a-OH), a polypropyleneoxy group (-(OCH 2 CH 2 CH 2 )a-OH), and the like. be done.
  • the repeating number a of the alkyleneoxy unit of the polyalkyleneoxy group is 1 to 8, preferably 1 to 4, from the viewpoint of performing the reaction in an aqueous solvent.
  • Alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, aralkyl and cycloalkyl groups defined as Y 1 and P 1 are X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 and the like as alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, aralkyl and cycloalkyl groups.
  • Amino-protecting groups defined as Y 1 and P 1 include alkylcarbonyl groups having 2 to 6 carbon atoms (eg, acetyl group), benzoyl groups, and alkyloxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms (eg, tert- butoxycarbonyl group or benzyloxycarbonyl group), aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms (eg, benzyl group) or phthaloyl group.
  • substituents of the groups defined as X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 , Y 1 and P 1 include the crosslinked groups of the present invention.
  • halogen atom preferably hydroxyl group, etc.
  • Alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups, cycloalkyl groups, alkyloxy groups, alkenyloxy groups, alkynyloxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups defined as the above substituents , aralkyloxy , cycloalkyloxy and polyalkyleneoxy groups are alkyl groups , alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, aralkyl groups, cycloalkyl groups, alkyloxy groups, alkenyloxy groups, alkynyloxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups, aralkyloxy groups, cycloalkyloxy groups and poly It can be selected from the same groups as the alkyleneoxy group.
  • the substituent is preferably a group containing a molecule having such a function or a reactive functional group capable of binding to a molecule having such a function.
  • a 1,2,3-triazole group can be formed by a click reaction between the corresponding alkynyl or alkynyloxy group and an azide (Ra—N 3 ), where the 1,2,3-triazole
  • the group further has substituents containing molecules having the above functions as Ra.
  • Y 2 is preferably an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. More preferably, it is a substituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • Y 2 located at position 2 of the indole structure has such a highly sterically hindered substituent, under mild conditions, 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl can be eliminated from the hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton.
  • X 1 , X 2 , X 3 and X 4 is an unsubstituted or substituted C 1 to An alkyloxy group of 5 is preferred, and an unsubstituted or substituted alkyloxy group of 1 to 3 carbon atoms is more preferred.
  • X 2 is preferably an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 3 carbon atoms. preferable.
  • At least one of P 2 , P 3 , P 4 and P 5 is preferably a carboxyl group from the viewpoint of performing the desired reaction in high yield under mild conditions. From the same point of view , P2 or P3 is preferably a carboxyl group.
  • X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; an azide group, a carboxyl group; substituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group; unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, unsub
  • n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] is mentioned.
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 2 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, Iodine; azide group, amino group, hydroxyl group, ester group, amide group, cyano group, carboxyl group, thiol group, thioester group, thioamide group, thiocyano group, sulfone group, phosphate group; unsubstituted or substituted carbon number 1 -5 alkyl group, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted aryl group having
  • the compound of the present invention can be used as an active ingredient of the cross-linking agent of the present invention.
  • the production method of the compound of the present invention, the definition of the compound of the present invention, and the preferred embodiments of the compound represented by the formula (III) of the cross-linking agent of the present invention, or a salt or solvate thereof The description of is to be quoted.
  • X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , Y 2 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , Y 1 and P 1 in formula (III) are respectively X'1 , X'2 , X'3 , X'4 , Y'2 , P'2 , P'3 , P'4 , P'5 , Y'1 and P'1 .
  • the group containing the desired molecule defined as M is not particularly limited as long as it contains the desired molecule in a form that does not impair its function.
  • Examples include ketone group, alcohol group, epoxy group, acetal group, orthoester group, ester group, carbonyl group, carboxyl group, carboxylic anhydride group, amide group, imidate group, amino group, imino group, aziridine group, diazo group, azide group, amidyl group, guanidyl group, hydrazyl group, hydrazone group, alkoxy amino group, oxime group, carbonate group, carbamate group, sulfhydryl group, ether group, imide group, thioester group, thioamide group, isothiocyano group, thioether group, disulfide group, halogen group, isocyano group, isocyanate group, oxaziline group, diaziridine group , a sulfonyl group, a
  • the desired molecule may have a functional group that forms a bond with a reactive functional group via a linker derived from a peptide or the like.
  • linkers can be appropriately selected by those skilled in the art according to the use of the resulting conjugate, see, for example, Pharmaceuticals 2021, 14, 442 and Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 4361-4374. can do.
  • the desired molecule includes a carbonyl group of the reactive functional group and an alkoxyamino group on the desired molecule side, a carboxyl group of the reactive functional group and an amino group on the desired molecule side, Reactive functional group amino group and desired molecule side carboxyl group, reactive functional group amino group and desired molecule side isothiocyano group, reactive functional group maleimide group and desired molecule side thiol group, reactivity
  • the thiol group of the functional group and the maleimide group on the desired molecule side, the alkynyl group of the reactive functional group and the azide group on the desired molecule side, and the azide group of the reactive functional group and the alkynyl group on the desired molecule side were bonded.
  • the reactive functional group preferably has a carbonyl group, an alkoxyamino group, a carboxyl group, an amino group, a maleimide group, a thiol group, an alkynyl group and an azide group.
  • the functional group of the desired molecule to form a bond with the reactive functional group is preferably an alkoxyamino group, an amino group, a carboxyl group, an isothiocyano group, a thiol group, a maleimide group, an alkynyl group, and an azide group.
  • the type of functional group of the reactive functional group, the type of desired functional group on the molecular side, and combinations thereof can be appropriately selected by those skilled in the art, and the reaction conditions for bonding these can also be appropriately selected by those skilled in the art. obtain.
  • Such known conjugation methods are described, for example, in "Bioconjugate Techniques, third edition” by Greg T. Hermanson, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • the desired molecule-containing groups defined as M specifically include: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site, m is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] are mentioned.
  • the desired molecule-containing groups defined as M specifically include: [In the formula, P is a residue of a group containing the desired molecule; The wavy line is the binding site] are mentioned.
  • n is preferably 1 to 5 from the viewpoint of imparting water solubility.
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 2 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, Iodine; azide group, carboxyl group; unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, unsubstituted or substituted having 2 to 5 carbon atoms alkynyl group, unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted 5- to 10-membered heteroaryl group; unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, non substituted or substituted alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, unsub
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 , X' 4 , Y' 2 , P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; a carboxyl group; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, Y' 1 and P' 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group; M is a group containing the desired molecule; n is an integer from 1 to 10;
  • X' 1 , X' 2 , X' 3 and X' 4 are each independently a hydrogen atom; fluorine, chlorine, bromine, iodine; or an unsubstituted or substituted alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
  • Y' 2 is a hydrogen atom; or an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
  • P' 2 , P' 3 , P' 4 and P' 5 are each independently a hydrogen atom; or a carboxyl group;
  • Y' 1 and P' 1 are each independently a hydrogen atom; an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; or an amino group-protecting group;
  • M is a group containing the desired molecule;
  • n is an integer from 1 to 5;
  • n is an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5] is mentioned.
  • the compound that is the active ingredient of the reactant of the present invention or the compound represented by formula (III) that is the active ingredient of the cross-linking agent of the present invention is 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N- It has a structure in which the nitrogen atom at position 9 of the oxyl derivative and the carbon atom at position 3a of the hexahydropyrrolo[2,3-b]indole skeleton are bonded by —O—, and the reaction agent of the present invention is effective.
  • the compound represented by formula (I), which is preferable as the component compound, or the compound represented by formula (III), which is the active component of the cross-linking agent of the present invention can be obtained, for example, by the method of the following reaction scheme.
  • the compound that is the active ingredient of the reactive agent of the present invention or the compound represented by formula (III) that is the active ingredient of the cross-linking agent of the present invention may be in the form of a salt or solvate.
  • the salt is not particularly limited, and examples include salts with alkali metals such as sodium and potassium; salts with alkaline earth metals such as magnesium and calcium; ammonium salts; or hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, etc. salts with inorganic acids; Examples thereof include salts with organic acids such as fluoroacetic acid.
  • the solvates include hydrates, solvates with solvents such as alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol), acetone, tetrahydrofuran, dioxane, DMF and DMSO.
  • solvents such as alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol), acetone, tetrahydrofuran, dioxane, DMF and DMSO.
  • the reactive agent or cross-linking agent of the present invention contains, as an active ingredient, at least one selected from the group consisting of a compound as an active ingredient, and salts and solvates thereof, and two or more arbitrarily selected. Also, in this case, the combination is not particularly limited. Even if the reactant or cross-linking agent of the present invention is sold or distributed in a state in which the combination is mixed, it is sold or distributed in a state in which they are individually packaged as a kit or set. There may be.
  • the total content of at least one compound selected from the group consisting of compounds contained as active ingredients in the reactant or cross-linking agent of the present invention, and salts and solvates thereof, is, for example, 0.1 to 100% by mass. be.
  • the reactive agent or cross-linking agent of the present invention consists of a compound as an active ingredient, or a salt or solvate thereof.
  • the reactive agent or cross-linking agent of the present invention contains, in addition to the compound as an active ingredient, or a salt or solvate thereof, a solvent, a buffer, other known additives, etc., depending on the conditions of the transfer reaction. You may have according to another embodiment of the reactive agent or cross-linking agent of the present invention, the active ingredient compound is preferably stored as a freeze-dried product in a cool, dark place such as a refrigerator, from the viewpoint of stability.
  • the nitrogen atom at the 9-position of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of the first group is attached to the indole structure in the molecule containing the indole structure via -O-. It can be site-selectively bound.
  • the nitrogen atom at the 9-position of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton having the desired molecule is via -O- to the indole structure in the molecule containing the indole structure.
  • the reactant or cross-linking agent of the present invention is particularly advantageous in selectively binding to the 3-position of the indole structure shown in the formula below.
  • a molecule containing an indole structure may be obtained from nature, modified from a natural product, synthesized and manufactured, or a commercially available product.
  • An indole structure is a structure contained in tryptophan, which is a kind of amino acid.
  • Molecules containing an indole structure include tryptophan, its protected form, and peptides containing tryptophan.
  • the "protectant” specifically includes an amino-protecting group such as acetyl group (Ac), tert-butyloxycarbonyl (Boc), benzoyl (Bz), benzyl (Bzl), benzyloxy carbonyl (Cbz), 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) and the like, and protective groups for carboxyl groups include methyl ester, ethyl ester, benzyl ester, tert-butyl ester and the like.
  • a peptide means a molecule in which amino acids are bound by peptide bonds, and includes so-called polypeptides and proteins. Proteins include, for example, enzymes, membrane proteins, antibodies, and also protein aggregates. Thus, according to a preferred embodiment of the invention the molecule containing an indole structure is a tryptophan containing peptide. Since the reactant or cross-linking agent of the present invention selectively reacts with an indole structure such as tryptophan present on the surface of the protein under mild conditions, the use of a tryptophan-containing protein can significantly improve the three-dimensional structure of the protein. It is particularly advantageous in that it can be conjugated while retaining its function.
  • Examples of the above antibodies include, but are not particularly limited to, IgG antibodies, preferably humanized or human antibodies.
  • the above antibodies are not particularly limited, but specific examples include trastuzumab, pertuzumab, denosumab, and nivolumab.
  • Desired molecules include, for example, drugs, toxins, labeling substances (eg, organic dyes, fluorescent proteins, histidine, biotin, etc., or fluorescent dyes, etc.), fibers, peptides, nucleic acids, cells, organic electronic materials, polymeric materials, and the like. can be mentioned.
  • an antibody-drug conjugate can be prepared by using an antibody as the molecule (eg, protein) containing an indole structure and a drug as the desired molecule.
  • the fluorescent dye is not particularly limited as long as it is suitable for the intended use, and examples thereof include fluorescein, rhodamine, coumarin, cyanine, and BODIPY.
  • the desired molecule may have a linker derived from a peptide or the like.
  • Desired molecules may be obtained from nature, modified natural products, synthesized and manufactured, or commercially available products. Moreover, the desired molecule may be synthesized by binding a linker derived from a peptide or the like.
  • the present invention comprises a step of treating a molecule containing an indole structure with a compound that is an active ingredient of the reactant of the present invention, or a salt or solvate thereof (hereinafter also referred to as treatment step (a)). , or the first group of a salt or solvate thereof is attached to an indole structure in a molecule containing an indole structure, at the nitrogen atom at position 9 of the 9-azabicyclo[3.3.1]-nonane skeleton of said first group-
  • the present invention relates to a method for producing a conjugate linked via O- (hereinafter also referred to as a method for producing a conjugate of the present invention).
  • the indole structure in a molecule containing an indole structure (for example, tryptophan) is selectively replaced by 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl.
  • a modified complex can be obtained.
  • the treatment step (a) is preferably performed in the absence of an oxidizing agent such as nitrite.
  • the description of the reactive agent of the present invention is referred to unless otherwise specified.
  • the present invention provides a process for treating an indole structure-containing molecule with a compound represented by the above formula (III) or a salt or solvate thereof (hereinafter also referred to as treatment step (a)').
  • the present invention relates to a method for producing a conjugate in which a desired molecule is crosslinked to the indole structure of a molecule containing the compound (hereinafter also referred to as a method for producing a conjugate of the present invention).
  • a conjugate obtained by cross-linking the indole structure of a molecule containing an indole structure (for example, tryptophan) and a desired molecule under mild conditions can be obtained.
  • the treatment step (a)' is preferably carried out in the absence of an oxidizing agent such as nitrite.
  • an oxidizing agent such as nitrite.
  • the treatment step (a) or (a)' is usually carried out in a solvent containing a molecule containing an indole structure and a compound that is an active ingredient of the reactant or cross-linking agent of the present invention, or a salt or solvate thereof.
  • the treatment step (a) or (a)' can be carried out in an aqueous solvent, an organic solvent, or a mixed solvent thereof. It is preferably carried out in a solvent) containing water as an essential component and optionally an organic solvent.
  • organic solvent examples include nitrile solvents, amide solvents, alcohol solvents, ether solvents, ketone solvents, ester solvents, hydrocarbon solvents, sulfoxide solvents, and halogen solvents.
  • these solvents are not particularly limited, but methanol, n-hexanol, t-butyl alcohol, ethylene glycol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, n-hexane, toluene, xylene, diethyl ether, dioxane, ethyl acetate, acetonitrile. , methylformamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, methylene chloride and the like.
  • the compound, which is the active ingredient of the reactant or cross-linking agent of the present invention releases a 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl derivative to complex the substrate.
  • the pH is not particularly limited as long as it can be solvated.
  • a pH adjuster for example, organic acids such as citric acid, malic acid, tartaric acid, fumaric acid, lactic acid, succinic acid, ascorbic acid and acetic acid and salts thereof, inorganic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid and salts thereof, etc. are added. may be used to react.
  • phosphoric acid it can be 0.01 to 3% by mass in the solvent
  • acetic acid it can be 0.01 to 5% by mass in the solvent.
  • the treatment time of the treatment step (a) or (a)' is not particularly limited as long as the formation of the complex is sufficiently performed, but is, for example, 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 10 hours.
  • the temperature can be appropriately selected depending on the heat resistance of the target molecule containing an indole structure. be.
  • the first group of the compound which is the active ingredient of the reactant of the present invention, contains a reactive functional group capable of binding to a desired molecule, or in the compound represented by formula (I), A 1 and A 2 at least one of which contains a reactive functional group capable of binding to the desired molecule
  • the desired molecule is added to the resulting conjugate by further including step (b) of binding to the desired molecule can be combined.
  • It is a cross-linking reaction between the reactive functional group and the desired molecule, and is appropriately carried out by those skilled in the art according to known cross-linking methods, taking into consideration the type of group that can be linked to the desired molecule and the properties of the desired molecule. can do.
  • Such known cross-linking methods are described, for example, in "Bioconjugate Techniques, third edition" by Greg T. Hermanson, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • HPLC system used Prominence manufactured by Shimadzu Corporation Equipment configuration Liquid transfer unit: LC-20AD Degassing unit: DGU-20A 3R Autosampler: SIL-20AHT System controller: CBM-20A Absorbance detector: SPD-20A Sampler: SIL-20A HT Column oven: CTO-10AS VP Analysis conditions Column: COSMOSIL (registered trademark) 5C18-AR-II 4.6 mm * 250 mm (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) Elution solvent: A solution 0.1% phosphoric acid aqueous solution, B solution acetonitrile Gradient conditions: 0 minutes A95% / B5% ⁇ 30 minutes A5% / B95% Flow rate: 1 mL/min Column temperature: 40°C Detection wavelength: 210 nm
  • Compound 2 was prepared from tryptamine according to the above procedure. Tryptamine (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 326-49932) (16.0 mg, 0.1 mmol), keto-ABNO (15.4 mg, 0.1 mmol), sodium nitrite (4.1 mg, 0.1 mmol). 06 mmol) was dissolved in water/acetonitrile (1/1, 10 mL). Further acetic acid (0.1 mL) was added and stirred at 25° C. for 1 hour using a chemister.
  • N-acetyl-L-tryptophan (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 016-24021) (24.6 mg, 0.1 mmol), keto-ABNO (15.4 mg, 0.1 mmol), sodium nitrite ( 4.1 mg, 0.06 mmol) was dissolved in water/acetonitrile (1/1, 10 mL). Acetic acid (0.1 mL) was added thereto, and the mixture was stirred at 25° C. for 1 hour using Chemiste.
  • Compound 5 was prepared from 6-fluorotryptamine according to the above procedure.
  • 6-fluorotryptamine hydrochloride manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 320-39981 (21.5 mg, 0.1 mmol), keto-ABNO (15.4 mg, 0.1 mmol), sodium nitrite (4 .1 mg, 0.06 mmol) was dissolved in water/acetonitrile (1/1, 10 mL).
  • Acetic acid 0.1 mL was added thereto, and the mixture was stirred at 25° C. for 1 hour using Chemiste.
  • Fmoc-Trp complex was prepared according to the above procedure.
  • Fmoc-Trp manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., product number F0307
  • keto-ABNO manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 016-25001
  • sodium nitrite manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 195-02562
  • acetic acid 0.1 mL was added, and the mixture was stirred at 25°C for 1 hour.
  • Acetonitrile was removed from the reaction solution under reduced pressure, and the system was neutralized with 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (10 mL). After that, the mixture was extracted three times with ethyl acetate (10 mL), and the organic layer was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution (5 mL) and dried over sodium sulfate. The sodium sulfate was removed with a filter, and the residual solvent was removed under reduced pressure to obtain the Fmoc-Trp complex in the above formula as a yellow solid (dry weight: 54 mg, yield: 93% (as seen)).
  • the Fmoc-Trp complex was identified by confirming the formation of a compound having a longer retention time than the starting tryptamine derivative, ie, a less polar compound, in the HPLC analysis shown in Example 1 above.
  • the retention times under the above analytical conditions were 24.7 minutes for Fmoc-Trp and 26.1 minutes and 27.6 minutes for the Fmoc-Trp complex (diastereomeric mixture).
  • HPLC System manufactured by Shimadzu Corporation, detector SPD-20A, pump LC-20AD, deaerator DGU-20A, autosampler SIL-20A
  • Mobile phase A solution 0.1% phosphoric acid aqueous solution, B solution acetonitrile B solution 5% to 95% linear gradient for 30 minutes
  • Flow rate 1 mL/min
  • Injection volume 10 ⁇ L
  • Detection wavelength 210 nm
  • Conversion rate (%) ⁇ 1 ⁇ (peak area of tryptamine or tryptamine derivative corresponding to compound)/(peak area of tryptamine or tryptamine derivative corresponding to compound + peak area of compound) ⁇ 100
  • the pentapeptide Fmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OH was synthesized.
  • Fmoc-Gly-wang resin 150 mg, 0.7 mmol/g, 0.105 mmol was placed in a tube for solid phase synthesis and allowed to swell with DMF for 1 hour.
  • Step 1 After removing DMF, 2 mL of 20% piperidine/DMF was added and stirred for 10 minutes to remove the Fmoc group. After removing piperidine by washing the resin 10 times with DMF (2 mL), Fmoc-Trp(Boc)-OH (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 357-44862) (138.2 mg, 0.26 mmol) ), HOBt (manufactured by Peptide Institute Co., Ltd., product number 1022) (35.1 mg, 0.26 mmol), DIC (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 044-32891) (40.6 ⁇ L, 0.26 mmol ) and DMF (2 mL) were added to the tube and stirred for 1 hour to elongate the peptide chain. Excess reagent was removed by further washing with DMF (2 mL) five times.
  • Fmoc-Asn(Trt)-OH (manufactured by Peptide Institute Co., Ltd., product number 2325), Fmoc-His(Trt)-OH (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., product number F0653), Fmoc -Gly-OH (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., product number F0293) was similarly subjected to peptide elongation reaction. Thereafter, the resin was washed five times with dichloromethane and five times with methanol, and dried overnight in a desiccator to obtain a resin bound with the target peptide.
  • a resin, TFA (1.9 mL), TIPS (0.05 mL) and water (0.05 mL) were added to a 25 mL eggplant flask and stirred at room temperature for 1 hour.
  • the resin was filtered and washed twice with TFA (2 mL) to obtain a filtrate.
  • TFA was distilled off with an evaporator, ice-cooled diethyl ether was added, and the precipitated solid was filtered to obtain the target peptide Fmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OH (TFA salt).
  • ESI-MS electrospray mass spectrometry
  • Apparatus ACQUITY UPLC H-Class system (manufactured by Waters Corporation) Column: C18 reverse phase column (ACQUITYUPLC® BEHC181.7 ⁇ m 2.1 mm ⁇ 50 mm) Temperature: 40°C Mobile phase: A solution 0.1% formic acid aqueous solution, B solution 0.1% formic acid/acetonitrile B solution 5% to 95% linear gradient for 4 minutes Flow rate: 0.6 mL/min Injection volume: 10 ⁇ L Detection wavelength: 210-600nm
  • Example 10 when comparing the results of Example 10 using Compound 1 as a reactant and Comparative Examples 1 and 2 using keto-ABNO, the oxidants in Comparative Examples 1 and 2 were 39% and 8%, respectively. In Example 10, less than 1% was generated, and it was confirmed that the generation of oxidants was suppressed.
  • Example 10 the reaction proceeded with a conversion rate of 80%, and the target peptide complex was obtained with higher efficiency than in Comparative Example 2.
  • the transfer reaction using the reagent of the present invention can suppress the formation of an oxidant and modify the indole structure even when a peptide is used as a substrate. It became clear that it is possible to simultaneously improve the properties and suppress side reactions.
  • Aminooxy-PEG-FITC was prepared according to the above procedure. Fluorescein isothiocyanate (19 mg, 0.05 mmol), Boc-Aminooxy-PEG-Amine (manufactured by BROADPHARM, product number BP-23102) (16 mg, 0.06 mmol), triethylamine (21 ⁇ L, 0.15 mmol) were placed in a chemist test tube. was added and dissolved in DMF (5 mL). After stirring at room temperature for 1 hour, DMF was distilled off by repeated azeotropic distillation with ethanol (10 mL) to obtain Boc-Aminooxy-PEG-FITC as a yellow oily substance.
  • ESI-MS electrospray ionization mass spectrometry
  • Boc-Aminooxy-PEG-FITC was put into an eggplant flask and dissolved in hydrochloric acid/dioxane (4N, 500 ⁇ L) and DMF (500 ⁇ L). After stirring overnight at ambient temperature, the solvent was distilled off by repeated azeotroping with ethanol (10 mL). Thereafter, purification was performed using a reverse-phase medium-pressure column (0.1% TFA aqueous solution/acetonitrile), and the fraction containing the desired product was lyophilized to obtain Aminooxy-PEG-FITC (29.1 mg, 88% ( 2 steps), TFA salt).
  • the above compound Aminooxy-PEG-FITC was identified by HPLC analysis by confirming the formation of a compound having a shorter retention time than the raw material Boc-Aminooxy-PEG-FITC, that is, a highly polar compound in the HPLC analysis shown below. gone.
  • the retention times under the following analysis conditions were 2.71 minutes for Boc-Aminooxy-PEG-FITC and 1.89 minutes for Aminooxy-PEG-FITC. HPLC analysis was performed under the conditions shown below.
  • Keto-ABNO-H was prepared according to references (Chem. Sci. 2012, 3, 3249.) and (Synlett 2020, 31, AD.).
  • Keto-ABNO-H (3.9 mg, 0.025 mmol) and Aminooxy-PEG-FITC (20 mg, 0.03 mmol) were dissolved in methanol (500 ⁇ L), and MS 4A (10 mg) and acetic acid (2.9 ⁇ L, 0.9 ⁇ L) were dissolved. 05 mmol) was added. After heating to 50° C. with a heat block and reacting overnight, the solvent was removed under reduced pressure with an evaporator. By purifying with a reverse-phase medium-pressure column (0.1% TFA aqueous solution/acetonitrile) and lyophilizing the fraction containing the target product, Oxime-Trp-FITC (9.9 mg, yield 57% ( )) was obtained.
  • ESI-MS electrospray ionization mass spectrometry
  • Compound 8 was prepared according to the above procedure. Tryptamine (2.3 mg, 0.014 mmol), Oxime-Trp-FITC (5 mg, 0.007 mmol), sodium nitrite (0.58 mg, 0.0084 mmol) were added to a 1.5 mL Eppendorf tube, and water/acetonitrile ( 1/1, 700 ⁇ L). After that, acetic acid (7 ⁇ L) was added, heated to 30° C. with a heat block, shielded from light, and reacted for 3.5 hours. The solvent was then removed by lyophilization and used in the transfer reaction without purification. The retention time of compound 8 in the HPLC analysis shown in Example 12 was 2.43 minutes.
  • ESI-MS electrospray ionization mass spectrometry
  • Transfer reaction to antibody was performed according to the above procedure.
  • a trastuzumab solution (23.8 ⁇ L, 21 mg/mL, 1 eq.) and compound 8 (0.028 mg, 10 eq., 3.4 ⁇ L DMF solution) were added to a 1.5 mL Eppendorf tube. Water was added to bring the total solvent volume to 100 ⁇ L, and acetic acid (1 ⁇ L) was added. The mixture was mixed by overturning 5 times or more, and the entire solution was removed using a centrifuge.
  • Example 16 Transfer reaction to antibody using compound 8 Transfer to antibody in the same manner as in Example 15, except that acetic acid (1 ⁇ L) was changed to phosphoric acid (1 ⁇ L) in Example 15. The reaction was carried out.
  • Example 17 Transfer reaction to antibody using compound 8 In Example 15, compound 8 (0.028 mg, 10 eq., 3.4 ⁇ L DMF solution) The transfer reaction to the antibody was carried out in the same manner as in Example 15, except that the solution was changed to a solution).
  • Example 18 Transfer reaction to antibody using compound 8 Transfer to antibody in the same manner as in Example 17, except that acetic acid (1 ⁇ L) was changed to phosphoric acid (1 ⁇ L). The reaction was carried out.
  • Transfer reaction to antibody was performed according to the above procedure.
  • Trastuzumab (Herceptin) solution (23.8 ⁇ L, 21 mg/mL, 1 eq.)
  • Oxime-Trp-FITC 0.023 mg, 10 eq., 3.3 ⁇ L DMF solution
  • sodium nitrite 0. 0014 mg, 6 eq.
  • acetic acid (1 ⁇ L) was added, the mixture was mixed by inversion five times or more, and the entire solution was dropped down using a centrifuge. After that, the mixture was heated to 30° C. with a heat block, shielded from light, and reacted for 1 hour.
  • the reaction was terminated by ultrafiltration with Amicon Ultra (0.5 mL, 10 kDa) and substitution with PBS ( ⁇ 1).
  • the concentration of the obtained modified antibody was determined by measuring absorbance (280 nm) with a NanoDrop (Thermo Scientific NanoDrop 2000) and quantifying from a calibration curve prepared with unmodified trastuzumab. (In the above formula, the reactive functional group, FITC and part of the bond are omitted.)
  • Example 19 Antibody analysis by SDS-PAGE Calculated from the antibody concentration of each sample, the solution was dispensed so as to contain 3 ⁇ g of the antibody. It was mixed with an equal volume of loading buffer (see patent document WO2017/154997 for composition) and heated at 95° C. for 5 minutes using a heat block. Half of the mixture (equivalent to 1.5 ⁇ g of antibody) was subjected to e-PAGEL (registered trademark) (10%, 18 samples) (manufactured by ATTO Co., Ltd.) using SDS running buffer (see Patent Document WO2017/154997 for composition). electrophoresed.
  • e-PAGEL registered trademark
  • lane 1 analyzes an unmodified antibody
  • reference example 2 (lane 2) is a positive control.
  • the indole structure-selective reagent of the present invention selectively modifies the indole structure of a molecule containing an indole structure (eg, tryptophan) with a 9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl having a desired structure.
  • an indole structure eg, tryptophan
  • the indole structure-selective cross-linking agent of the present invention can be preferably applied to the production of a complex in which the indole structure of a molecule containing an indole structure (for example, tryptophan) is cross-linked with a desired molecule.

Abstract

温和な条件下で、インドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造を選択的に修飾することが可能なインドール構造選択的反応剤及びインドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合体の製造方法を提供する。 1以上の環員炭素がヘテロ原子で置換されていてもよい9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格を含む第1基と、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格を含む第2基とを含み、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子と、前記第2基のヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合している、化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、前記第1基を、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合させるための反応剤;並びに式(III)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とを架橋させるための架橋剤。

Description

インドール構造選択的反応剤、インドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合体の製造方法
 本発明は、インドール構造選択的反応剤、インドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合体の製造方法に関する。
 生物活性物質の修飾は、本来そのもの自身が有しない新たな機能を生物活性物質に付与することを可能にする。例えば、タンパク質の修飾は、生体制御、生命現象の解析、生体適合性材料の創製、新たな治療法の開発等の様々な応用領域を開拓し得るツールとして期待されている。
 タンパク質の修飾反応では、タンパク質自身の作用機能を保持しつつ新たな作用機能を付与する観点から、タンパク質の本来の構造や機能を維持できるように部位選択的に修飾を実施することが好ましい。この点において、トリプトファン残基は、タンパク質表面に少数しか存在しないため、修飾反応の標的として望ましい。しかしながら、トリプトファン残基は反応性が低く、トリプトファン残基を標的とする反応は限られている。既存の方法では、ケト-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル(以下、keto-ABNOともいう)等を架橋剤として用いて修飾する方法が挙げられるが、架橋剤の活性化のために酸化剤を用いる必要がある(特許文献1及び非特許文献1)。例えば、抗体はメチオニンの酸化等により活性が低下することが知られており(非特許文献2)、よって、タンパク質等の基質の本来の構造や機能を安定的に維持するためには、温和な条件下で基質を修飾できることが望ましい。
 したがって、従来技術の問題点を回避するため、温和な条件下でトリプトファン残基を修飾することが可能な修飾剤が望まれていた。
WO 2017/154997
J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10798-10801 YAKUGAKU ZASSHI 136(3) 443-448 (2016)
 それ故、本発明は、温和な条件下で、トリプトファン等のインドール構造を含む分子におけるインドール構造を選択的に修飾することが可能なインドール構造選択的反応剤及びインドール構造選択的架橋剤、及びこれらを用いた複合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、上記課題を解決するための手段を種々検討した結果、1以上の環員炭素がヘテロ原子で置換されていてもよい9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子と、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合した、特定の構造を有する化合物を反応剤として用いることにより、温和な条件下で、インドール構造を含む分子におけるインドール構造を選択的に修飾することができることを見出し、本発明を完成した。
 また本発明者らは、上記課題を解決するための手段を種々検討した結果、式(III)で示される特定の構造を有する化合物を架橋剤として用いることにより、温和な条件下で、インドール構造を含む分子におけるインドール構造を選択的に修飾することができることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
[1]1以上の環員炭素がヘテロ原子で置換されていてもよい9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格を含む第1基と、
 ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格を含む第2基と
を含み、
 前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子と、前記第2基のヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合している、
化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、前記第1基を、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合させるための反応剤。
[2]前記第1基が、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、上記[1]に記載の反応剤。
[3]前記化合物が、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式中、
 A及びAはそれぞれ独立して、CR1R2;C=CR3R4;C=O;C=S;C=NR5;CHC=ONHR5;CHC=OR5;CHNHCOR5;CHOC=OR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;SiR6R7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 R5、R6及びR7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
で示される化合物である、上記[1]又は[2]に記載の反応剤。
[4]A及びAのうち少なくとも1つが、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、上記[3]に記載の反応剤。
[5]A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がCR1R2;C=CR3R4;C=O;C=NR5;CHNHCOR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;又はSiR6R7である、上記[3]又は[4]に記載の反応剤。
[6]Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基である、上記[3]~[5]のいずれかに記載の反応剤。
[7]X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基である、上記[3]~[6]のいずれかに記載の反応剤。
[8]P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基である、上記[3]~[7]のいずれかに記載の反応剤。
[9]前記反応性官能基が、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有する、上記[2]~[8]のいずれかに記載の反応剤。
[10]前記所望の分子が、薬剤、毒素、標識物質、線維、ペプチド、核酸、細胞、有機電子材料又は高分子材料である、上記[2]~[9]のいずれかに記載の反応剤。
[11]前記所望の分子が、前記反応性官能基と結合を形成させる官能基をリンカーを介して有する、上記[2]~[10]のいずれかに記載の反応剤。
[12]前記インドール構造を含む分子が、トリプトファン、その保護体、又はトリプトファンを含むペプチドである、上記[1]~[11]のいずれかに記載の反応剤。
[13]インドール構造を含む分子を、上記[1]~[11]のいずれかに定義される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程を含む、前記化合物、又はその塩若しくは溶媒和物の第1基が、インドール構造を含む分子におけるインドール構造に、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合した複合体の製造方法。
[14]前記処理工程を水性溶媒中で行う、上記[13]に記載の製造方法。
[15]前記処理工程を酸化剤の非存在下で行う、上記[13]又は[14]に記載の製造方法。
[16]上記[1]~[11]のいずれかに定義される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を酸性処理する工程を含む、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体の生成方法。
[17]下記式(II):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式中、
 A’及びA’はそれぞれ独立して、CR’1R’2;C=CR’3R’4;C=O;C=S;C=NR’5;CHC=ONHR’5;CHC=OR’5;CHNHCOR’5;CHOC=OR’5;C(OH)R’5;C(SH)R’5;NR’5;SiR’6R’7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R’1、R’2、R’3及びR’4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 R’5、R’6及びR’7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。
[18]A’及びA’のうち少なくとも1つが、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、上記[17]に記載の化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。
[19]下記式(III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式中、
 A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
 Rは、所望の分子を含む基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とを架橋させるための架橋剤。
[20]Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基である、上記[19]に記載の架橋剤。
[21]X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基である、上記[19]又は[20]に記載の架橋剤。
[22]P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基である、上記[19]~[21]のいずれかに記載の架橋剤。
[23]所望の分子を含む基が、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有する反応性官能基と所望の分子とが結合した基である、上記[19]~[22]のいずれかに記載の架橋剤。
[24]前記所望の分子が、薬剤、毒素、標識物質、線維、ペプチド、核酸、細胞、有機電子材料又は高分子材料である、上記[19]~[23]のいずれかに記載の架橋剤。
[25]前記所望の分子が、前記反応性官能基と結合を形成させる官能基をリンカーを介して有する、上記[23]又は[24]に記載の架橋剤。
[26]前記インドール構造を含む分子が、トリプトファン、その保護体、又はトリプトファンを含むペプチドである、上記[19]~[25]のいずれかに記載の架橋剤。
[27]インドール構造を含む分子を、上記[19]~[25]のいずれかに定義される式(III)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程を含む、インドール構造を含む分子における当該インドール構造に所望の分子が架橋した複合体の製造方法。
[28]前記処理工程を水性溶媒中で行う、上記[27]に記載の製造方法。
[29]前記処理工程を酸化剤の非存在下で行う、上記[27]又は[28]に記載の製造方法。
[30]下記式(IV):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 Mは、所望の分子を含む基であり、
 nは、1~10の整数である]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。
 本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2021-013773号、日本国特許出願番号2021-013780号、日本国特許出願番号2021-123249号及び日本国特許出願番号2021-123306号の開示内容を包含する。
 本発明のインドール構造選択的反応剤及びインドール構造選択的架橋剤によれば、温和な条件下で、インドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造を選択的に修飾することができる。
図1は、実施例15~18で調製した修飾抗体のSDS-PAGEによる分析結果を示す図である。
[定義]
 本明細書において「ハロゲン原子」とは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。
 また、本明細書において「ヘテロ原子」とは、炭素、水素以外の2価以上の原子を意味し、具体的には、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子が挙げられる。
 また、本明細書において「ヘテロ原子基」とは、ヘテロ原子を基の一部として有する置換基を意味し、具体的には、水酸基、アミノ基又はチオール基が挙げられる。
 また、本明細書において、アルキル基が「置換されていてもよい」とは、アルキル基上の1又はそれ以上の水素原子が1又はそれ以上の置換基(同一又は異なっていてもよい)により置換されていてもよいことを意味する。同様に、アルキル基が「置換された」とは、アルキル基上の1又はそれ以上の水素原子が1又はそれ以上の置換基(同一又は異なっていてもよい)により置換されていることを意味する。置換基の最大数はアルキル基上の置換可能な水素原子の数に依存して決定できることは当業者に明らかであろう。これらはアルキル基以外の官能基についても同様である。
[1.1 反応剤]
 本発明は、1以上の環員炭素がヘテロ原子で置換されていてもよい9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格を含む第1基と、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格を含む第2基とを含み、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子と、前記第2基のヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合している、化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、前記第1基を、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合させるための反応剤に関する(以下、本発明のインドール構造選択的反応剤、又は単に本発明の反応剤ともいう)。本発明者らは、上記構造を有する化合物を反応剤として用いることにより、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルを、温和な条件下で、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格から脱離させ、インドール構造を含む分子におけるインドール構造に転移させることができることを見出した。本明細書において、「温和な条件」とは、反応剤を活性化するための試薬を用いない条件を意味する。当該試薬としては、亜硝酸塩、金属触媒、光触媒、過酸等が挙げられる。本発明の反応剤によれば、温和な条件下でインドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造を、本発明の反応剤に含まれる9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルにより選択的に修飾した複合体を得ることができる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物は、前記第1基が、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含むことが好ましい。本発明の反応剤の有効成分である化合物が所望の分子を含む基を有する場合、インドール構造を含む分子と反応させることにより、当該インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とが架橋された複合体を得ることができる。また、本発明の反応剤の有効成分である化合物が所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む基を有する場合、得られた複合体と所望の分子とを結合させる更なる反応を行うことにより、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とが架橋された複合体を得ることができる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式中、
 波線は、第1基の残基への結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[式中、
 波線は、第1基の残基への結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式中、
 波線は、第1基の残基への結合部位である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、第1基の残基への結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、第1基の残基への結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、第1基の残基への結合部位である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の一態様は、有効成分として、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[式中、
 A及びAはそれぞれ独立して、CR1R2;C=CR3R4;C=O;C=S;C=NR5;CHC=ONHR5;CHC=OR5;CHNHCOR5;CHOC=OR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;SiR6R7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 R5、R6及びR7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
で示される化合物で、又はその塩若しくは溶媒和物を含む。
 本発明の反応剤の一態様は、有効成分として、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[式中、
 A及びAはそれぞれ独立して、CR1R2;C=CR3R4;C=O;C=S;C=NR5;CHNHCOR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;SiR6R7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を含む。
 式(I)で示される化合物において、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基は、特定の数の炭素原子を含む、直鎖又は分枝鎖の飽和脂肪族炭化水素基であり、その炭素数は1~5であり、好ましくは1~3である。該炭素数1~5のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等が挙げられる。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルケニル基は、アルキルの1個以上のC-C単結合が二重結合に置換された基であり、その炭素数は2~5であり、好ましくは2~3である。該炭素数2~5のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基等が好ましく例示される。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキニル基は、アルキルの1個以上のC-C単結合が三重結合に置換された基を意味し、その炭素数は2~5であり、好ましくは2~3である。該炭素数2~5のアルキニル基としては、エチニル基、2-プロピニル基、3-ブチニル基、4-ペンチニル基等が好ましく例示される。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアリール基は芳香環基であり、その炭素数は6~10である。該炭素数6~10のアリール基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が好ましく例示される。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるヘテロアリール基は、アリールの1個以上の炭素原子が、それぞれ独立して窒素(N)、硫黄(S)及び酸素(O)から選択されるヘテロ原子に置換された基であり、その環員数は5~10である。該5~10員のヘテロアリール基としては、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、1,2,3-トリアゾール基、1,2,4-トリアゾール基、2-チオフェニル基、2-フリル基等が好ましく例示される。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアラルキル基は、アルキルの水素原子の1個がアリールに置換された基であり、その炭素数は7~10であり、好ましくは7~9である。該炭素数7~10のアラルキル基としては、ベンジル基、1-フェネチル基等が好ましく例示される。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるシクロアルキル基は、特定の数の炭素原子を含む、脂環式アルキルであり、その炭素数は3~10であり、好ましくは3~6である。該炭素数3~10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が好ましく例示される。
 また、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基の一部をなすアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基については、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基と同様の基から選択することができる。
 R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるポリアルキレンオキシ基は、同一又は異なる炭素数2~4のアルキレンオキシ単位が繰り返してなる骨格を有する基であり、具体的には、ポリエチレンオキシ基(-(OCHCH)a-OH)、ポリプロピレンオキシ基(-(OCHCHCH)a-OH)等が挙げられる。ポリアルキレンオキシ基のアルキレンオキシ単位の繰り返し数aは、水性溶媒中にて反応を行う観点から、1~8、好ましくは1~4である。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基に含まれる、又は式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基は、式(I)で示される化合物への所望の反応性付与、及び所望の分子との結合形成を勘案して、例えば、Greg T. Hermanson 著「Bioconjugate Techniques, third edition」に記載されるものから当業者が適宜選択することができる。上記反応性官能基の好適な例としては、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせ、好ましくはアルコール基、エポキシ基、エステル基、カルボニル含有基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、アミノ基、アジド基、ヒドラゾン基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、マレイミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、アジド基、メタンスルホニル基、p-トルエンスルホニル基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有するものが挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[式中、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
[式中、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基としては、具体的には以下: 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式中、
 波線は、結合部位である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される所望の分子を含む基は、所望の分子をその機能を損なわない形態で含む基である限り特に制限されないが、例えば、所望の分子を、上に説明した「所望の分子と結合することが可能な反応性官能基」と所望の分子の官能基とを結合させた形態で含む基であることができる。所望の分子は、反応性官能基と結合を形成させる官能基を、ペプチド等に由来するリンカーを介して有していてもよい。そのようなリンカーは当業者であれば得られる複合体の用途に応じて適宜選択することができ、例えばPharmaceuticals 2021, 14, 442及びChem. Soc. Rev.,2019, 48, 4361-4374を参照することができる。例えば、式(I)で示される化合物において、所望の分子は、反応性官能基のカルボニル基と所望の分子側のアルコキシアミノ基、反応性官能基のカルボキシル基と所望の分子側のアミノ基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のカルボキシル基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のイソチオシアノ基、反応性官能基のマレイミド基と所望の分子側のチオール基、反応性官能基のチオール基と所望の分子側のマレイミド基、反応性官能基のアルキニル基と所望の分子側のアジド基、反応性官能基のアジド基と所望の分子側のアルキニル基とを結合させた形態で含まれることができる。したがって、反応性官能基は、カルボニル基、アルコキシアミノ基、カルボキシル基、アミノ基、マレイミド基、チオール基、アルキニル基、アジド基を有していることが好ましい。また、反応性官能基と結合を形成させる所望の分子の官能基は、アルコキシアミノ基、アミノ基、カルボキシル基、イソチオシアノ基、チオール基、マレイミド基、アルキニル基、アジド基であることが好ましい。反応性官能基の官能基の種類及び所望の分子側の官能基の種類、さらにそれらの組み合わせは当業者により適宜選択され得、さらに、これら結合させるための反応条件も当業者により適宜選択され得る。かかる公知の結合方法は、例えば、Greg T. Hermanson著「Bioconjugate Techniques, third edition」に記載されており、かかる文献の全開示内容は引用することにより本明細書の一部とされる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 本発明の反応剤の有効成分である式(I)で示される化合物におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位である]
が挙げられる。
 式(I)で示される化合物において、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基及びポリアルキレンオキシ基は、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基及びポリアルキレンオキシ基と同様の基から選択することができる。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基の一部をなすアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基についても、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基と同様の基から選択することができる。
 Y及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基は、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基と同様の基から選択することができる。
 Y及びPとして定義されるアミノ基の保護基は、炭素数2~6のアルキルカルボニル基(例えば、アセチル基)、ベンゾイル基、炭素数1~6のアルキルオキシカルボニル基(例えば、tert-ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基)、炭素数7~10のアラルキル基(例えば、ベンジル基)又はフタロイル基が挙げられる。
 また、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7、及びX、X、X、X、Y、P、P、P及びP、並びにY及びPとして定義される基の置換基としては、本発明の反応剤の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、ハロゲン原子;ヘテロ原子基(好ましくは水酸基等);炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、炭素数6~10のアリール基、5~10員のヘテロアリール基、炭素数7~10のアラルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基;炭素数1~5のアルキルオキシ基、炭素数2~5のアルケニルオキシ基、炭素数2~5のアルキニルオキシ基、炭素数6~10のアリールオキシ基、5~10員のヘテロアリールオキシ基、炭素数7~10のアラルキルオキシ基、炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;及びポリアルキレンオキシ基が挙げられる。上記置換基として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基及びポリアルキレンオキシ基は、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基及びポリアルキレンオキシ基と同様の基から選択することができる。
 例えば、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして、アルキル基又はアルキルオキシ基を有する場合、反応の選択性や反応性、また反応剤の水溶性向上の観点から、その置換基はそのような機能を有する分子を含む基、又はそのような機能を有する分子と結合することが可能な反応性官能基であることが好ましい。例えば、1,2,3-トリアゾール基は、対応するアルキニル基又はアルキニルオキシ基とアジド(Ra-N)とのクリック反応により形成させることができ、この場合、当該1,2,3-トリアゾール基は、さらにRaとして上記機能を有する分子を含む置換基を有する。
 式(I)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7として定義される基は、A及びAのうち少なくとも1つが、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含むように選択されることが好ましい。所望の分子を含む基を有する場合、本発明の反応剤を用いて、インドール構造を含む分子と反応させることにより、当該インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とが架橋された複合体を得ることができる。また、所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む基を有する場合、本発明の反応剤を用いて得られた複合体と所望の分子とを結合させる更なる反応を行うことにより、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とが架橋された複合体を得ることができる。
 式(I)において、A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がCR1R2;C=CR3R4;C=O;C=NR5;CHNHCOR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;又はSiR6R7であることが好ましく、A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=O;又はC=NR5であることがさらに好ましい。
 式(I)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキル基であることがさらに好ましい。理論に拘束されないが、インドール構造の2位に位置するYにこのような立体障害の高い置換基を有する場合、温和な条件下で、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルを、第2基のヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格から脱離させることが可能となると考えられる。
 式(I)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキルオキシ基であることがさらに好ましい。同様の観点から、Xが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキルオキシ基であることがさらに好ましい。
 式(I)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基であることが好ましい。同様の観点から、P又はPが、カルボキシル基であることが好ましい。
 本発明の反応剤の一実施形態は、式(I)において、
 A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=O;又はC=NR5であり、
 R5が、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。本実施形態において、A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであることが好ましい。
 本発明の反応剤の別の実施形態は、式(I)において、
 A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=O;又はC=NR5であり、
 R5が、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。本実施形態において、A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであることが好ましい。
 本発明の反応剤の別の実施形態は、式(I)において、
 A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであり、
 X、X、X及びXがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Yが、水素原子;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であり、 P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;又はカルボキシル基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。
 式(I)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
が挙げられる。
[1.2 9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体の生成方法]
 本発明は、本発明の反応剤の有効成分である化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を酸性処理する工程を含む、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体の生成方法に関する。ここで、本明細書において、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体とは、本発明の反応剤の有効成分である化合物における第1基のN-オキシル体、具体的には第1基に含まれる9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子におけるN-オキシル体を意味する。本方法の好ましい態様は、別段の記載がない限り、上記本発明の反応剤についての記載を引用するものとする。
 上記酸性処理は、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体を効率よく遊離させる観点から、好ましくは1~5、さらに好ましくは2~4の範囲のpHで行うことができる。pH調整剤として、例えばクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、フマル酸、乳酸、コハク酸、アスコルビン酸、酢酸等の有機酸及びそれらの塩類、塩酸、リン酸等の無機酸及びそれらの塩類等を添加して反応を行ってもよい。これらのpH調整剤は1種又は2種以上使用できる。
 上記酸性処理の処理時間は、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体が生成される限り特に制限されないが、例えば、5分~24時間、好ましくは10分~3時間であり、また温度は、例えば、10~90℃の範囲、好ましくは20~50℃の範囲である。
 上記酸性処理は、例えば、水性溶媒、有機溶媒、又はそれらの混合溶媒中で行うことができるが、簡便性及び安全性の観点からは、水性溶媒(水溶媒、又は水を必須成分として含み、必要に応じて有機溶媒を含む溶媒)中で行われることが好ましい。上記有機溶媒としては、例えば、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒、スルホキシド系溶媒、ハロゲン系溶媒が挙げられる。これら溶媒の具体例としては、特に限定されないが、メタノール、n-ヘキサノール、t-ブチルアルコール、エチレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル、ジオキサン、酢酸エチル、アセトニトリル、メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン等が挙げられる。
[1.3 本発明の反応剤の有効成分である化合物]
 本発明の化合物の一態様は、下記式(II):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[式中、
 A’及びA’はそれぞれ独立して、CR’1R’2;C=CR’3R’4;C=O;C=S;C=NR’5;CHC=ONHR’5;CHC=OR’5;CHNHCOR’5;CHOC=OR’5;C(OH)R’5;C(SH)R’5;NR’5;SiR’6R’7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R’1、R’2、R’3及びR’4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 R’5、R’6及びR’7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物である。
 本発明の化合物の一態様は、下記式(II):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
[式中、
 A’及びA’はそれぞれ独立して、CR’1R’2;C=CR’3R’4;C=O;C=S;C=NR’5;CHNHCOR’5;C(OH)R’5;C(SH)R’5;NR’5;SiR’6R’7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
 R’1、R’2、R’3、R’4、R’5、R’6及びR’7はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物である。
 本発明の化合物は、本発明反応剤の有効成分として用いることができる。本発明の化合物の製造方法、本発明の化合物の定義及び好ましい態様は、別段の記載がない限り、上記本発明の反応剤の式(I)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物についての記載を引用するものとする。その際、式(I)中のA、A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、X、X、X、X、Y、P、P、P、P、Y及びPは、それぞれ式(II)中のA’、A’、R’1、R’2、R’3、R’4、R’5、R’6、R’7、X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’、P’、Y’及びP’として読み替えるものとする。
 本発明の化合物の一実施形態は、式(II)において、
 A’及びA’のうち一方が、CHであり、かつ他方がC=O;又はC=NR’5であり、
 R’5が、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない。本実施形態において、A’及びA’のうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであることが好ましい。
 本発明の化合物の別の実施形態は、式(II)において、
 A’及びA’のうち一方が、CHであり、かつ他方がC=O;又はC=NR’5であり、
 R’5が、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない。本実施形態において、A’及びA’のうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであることが好ましい。
 本発明の化合物の別の実施形態は、式(II)において、
 A’及びA’のうち一方が、CHであり、かつ他方がC=Oであり、
 X’、X’、X’及びX’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y’が、水素原子;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であり、
 P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;又はカルボキシル基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない。
 式(II)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
が挙げられる。
[2.1 架橋剤]
 本発明は、下記式(III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[式中、
 A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
 Rは、所望の分子を含む基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とを架橋させるための架橋剤に関する(以下、本発明のインドール構造選択的架橋剤、又は単に本発明の架橋剤ともいう)。本発明者らは、上記構造を有する化合物を架橋剤として用いることにより、所望の分子を有する9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルを、温和な条件下で、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格から脱離させ、インドール構造を含む分子におけるインドール構造に転移させることができることを見出した。本明細書において「温和な条件」とは、架橋剤を活性化するための試薬を用いない条件を意味する。当該試薬としては、亜硝酸塩、金属触媒、光触媒、過酸等が挙げられる。本発明の架橋剤によれば、温和な条件下でインドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造と所望の分子とを架橋した複合体を得ることができる。
 Rとして定義される所望の分子を含む基は、所望の分子をその機能を損なわない形態で含む基である限り特に制限されないが、例えば、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有する反応性官能基と所望の分子とが結合した基が挙げられる。所望の分子は、反応性官能基と結合を形成させる官能基を、ペプチド等に由来するリンカーを介して有していてもよい。そのようなリンカーは当業者であれば得られる複合体の用途に応じて適宜選択することができ、例えばPharmaceuticals 2021, 14, 442及びChem. Soc. Rev.,2019, 48, 4361-4374を参照することができる。例えば、式(III)で示される化合物において、所望の分子は、反応性官能基のカルボニル基と所望の分子側のアルコキシアミノ基、反応性官能基のカルボキシル基と所望の分子側のアミノ基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のカルボキシル基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のイソチオシアノ基、反応性官能基のマレイミド基と所望の分子側のチオール基、反応性官能基のチオール基と所望の分子側のマレイミド基、反応性官能基のアルキニル基と所望の分子側のアジド基、反応性官能基のアジド基と所望の分子側のアルキニル基とを結合させた形態で含まれることができる。したがって、反応性官能基は、カルボニル基、アルコキシアミノ基、カルボキシル基、アミノ基、マレイミド基、チオール基、アルキニル基、アジド基を有していることが好ましい。また、反応性官能基と結合を形成させる所望の分子の官能基は、アルコキシアミノ基、アミノ基、カルボキシル基、イソチオシアノ基、チオール基、マレイミド基、アルキニル基、アジド基であることが好ましい。反応性官能基の官能基の種類及び所望の分子側の官能基の種類、さらにそれらの組み合わせは当業者により適宜選択され得、さらに、これら結合させるための反応条件も当業者により適宜選択され得る。かかる公知の結合方法は、例えば、Greg T. Hermanson著「Bioconjugate Techniques, third edition」に記載されており、かかる文献の全開示内容は引用することにより本明細書の一部とされる。
 Rとして定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 Rとして定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位であり、
 nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 式(III)で示される化合物において、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキル基は、特定の数の炭素原子を含む、直鎖又は分枝鎖の飽和脂肪族炭化水素基であり、その炭素数は1~5であり、好ましくは1~3である。該炭素数1~5のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等が挙げられる。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルケニル基は、アルキルの1個以上のC-C単結合が二重結合に置換された基であり、その炭素数は2~5であり、好ましくは2~3である。該炭素数2~5のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基等が好ましく例示される。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキニル基は、アルキルの1個以上のC-C単結合が三重結合に置換された基を意味し、その炭素数は2~5であり、好ましくは2~3である。該炭素数2~5のアルキニル基としては、エチニル基、2-プロピニル基、3-ブチニル基、4-ペンチニル基等が好ましく例示される。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアリール基は芳香環基であり、その炭素数は6~10である。該炭素数6~10のアリール基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が好ましく例示される。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるヘテロアリール基は、アリールの1個以上の炭素原子が、それぞれ独立して窒素(N)、硫黄(S)及び酸素(O)から選択されるヘテロ原子に置換された基であり、その環員数は5~10である。該5~10員のヘテロアリール基としては、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、1,2,3-トリアゾール基、1,2,4-トリアゾール基、2-チオフェニル基、2-フリル基等が好ましく例示される。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアラルキル基は、アルキルの水素原子の1個がアリールに置換された基であり、その炭素数は7~10であり、好ましくは7~9である。該炭素数7~10のアラルキル基としては、ベンジル基、1-フェネチル基等が好ましく例示される。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるシクロアルキル基は、特定の数の炭素原子を含む、脂環式アルキルであり、その炭素数は3~10であり、好ましくは3~6である。該炭素数3~10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が好ましく例示される。
 また、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基の一部をなすアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基については、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基と同様の基から選択することができる。
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるポリアルキレンオキシ基は、同一又は異なる炭素数2~4のアルキレンオキシ単位が繰り返してなる骨格を有する基であり、具体的には、ポリエチレンオキシ基(-(OCHCH)a-OH)、ポリプロピレンオキシ基(-(OCHCHCH)a-OH)等が挙げられる。ポリアルキレンオキシ基のアルキレンオキシ単位の繰り返し数aは、水性溶媒中にて反応を行う観点から、1~8、好ましくは1~4である。
 Y及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基は、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基及びシクロアルキル基と同様の基から選択することができる。
 Y及びPとして定義されるアミノ基の保護基は、炭素数2~6のアルキルカルボニル基(例えば、アセチル基)、ベンゾイル基、炭素数1~6のアルキルオキシカルボニル基(例えば、tert-ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基)、炭素数7~10のアラルキル基(例えば、ベンジル基)又はフタロイル基が挙げられる。
 また、X、X、X、X、Y、P、P、P及びP、並びにY及びPとして定義される基の置換基としては、本発明の架橋剤の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、ハロゲン原子;ヘテロ原子基(好ましくは水酸基等);炭素数1~5のアルキル基、炭素数2~5のアルケニル基、炭素数2~5のアルキニル基、炭素数6~10のアリール基、5~10員のヘテロアリール基、炭素数7~10のアラルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基;炭素数1~5のアルキルオキシ基、炭素数2~5のアルケニルオキシ基、炭素数2~5のアルキニルオキシ基、炭素数6~10のアリールオキシ基、5~10員のヘテロアリールオキシ基、炭素数7~10のアラルキルオキシ基、炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;及びポリアルキレンオキシ基が挙げられる。上記置換基として定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基及びポリアルキレンオキシ基は、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして定義されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アラルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基及びポリアルキレンオキシ基と同様の基から選択することができる。
 例えば、X、X、X、X、Y、P、P、P及びPとして、アルキル基又はアルキルオキシ基を有する場合、反応の選択性や反応性、また架橋剤の水溶性向上の観点から、その置換基はそのような機能を有する分子を含む基、又はそのような機能を有する分子と結合することが可能な反応性官能基であることが好ましい。例えば、1,2,3-トリアゾール基は、対応するアルキニル基又はアルキニルオキシ基とアジド(Ra-N)とのクリック反応により形成させることができ、この場合、当該1,2,3-トリアゾール基は、さらにRaとして上記機能を有する分子を含む置換基を有する。
 式(III)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキル基であることがさらに好ましい。理論に拘束されないが、インドール構造の2位に位置するYにこのような立体障害の高い置換基を有する場合、温和な条件下で、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルをヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格から脱離させることが可能となると考えられる。
 式(III)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキルオキシ基であることがさらに好ましい。同様の観点から、Xが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であることが好ましく、非置換若しくは置換された炭素数1~3のアルキルオキシ基であることがさらに好ましい。
 式(III)において、温和な条件下、高い収率で所望の反応を行う観点から、P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基であることが好ましい。同様の観点から、P又はPが、カルボキシル基であることが好ましい。
 本発明の架橋剤の一実施形態は、式(III)において、
 A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
 Rが、所望の分子を含む基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。
 本発明の架橋剤の別の実施形態は、式(III)において、
 A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
 Rが、所望の分子を含む基であり、
 X、X、X、X、Y、P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。
 本発明の架橋剤の別の実施形態は、式(III)において、
 A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
 Rが、所望の分子を含む基であり、
 X、X、X及びXがそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Yが、水素原子;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であり、 P、P、P及びPがそれぞれ独立して、水素原子;又はカルボキシル基であり、
 Y及びPがそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基である。
 式(III)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[式中、Rは、所望の分子を含む基である]
が挙げられる。
 式(III)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 
[式中、Pは所望の分子を含む基の残基であり、nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 式(III)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
[式中、nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
[2.2 本発明の架橋剤の有効成分である化合物]
 本発明は、下記式(IV):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
[式中、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 Mは、所望の分子を含む基であり、
 nは、1~10の整数である]
で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物に関する(以下、本発明の化合物ともいう)。本発明の化合物は、本発明架橋剤の有効成分として用いることができる。本発明の化合物の製造方法、本発明の化合物の定義及び好ましい態様は、別段の記載がない限り、上記本発明の架橋剤の式(III)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物についての記載を引用するものとする。その際、式(III)中のX、X、X、X、Y、P、P、P、P、Y及びPは、それぞれ式(IV)中のX’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’、P’、Y’及びP’として読み替えるものとする。
 Mとして定義される所望の分子を含む基は、所望の分子をその機能を損なわない形態で含む基である限り特に制限されず、例えば、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有するポリエチレンオキシ基側に位置する反応性官能基と所望の分子とが結合した基が挙げられる。所望の分子は、反応性官能基と結合を形成させる官能基を、ペプチド等に由来するリンカーを介して有していてもよい。そのようなリンカーは当業者であれば得られる複合体の用途に応じて適宜選択することができ、例えばPharmaceuticals 2021, 14, 442及びChem. Soc. Rev.,2019, 48, 4361-4374を参照することができる。例えば、式(IV)で示される化合物において、所望の分子は、反応性官能基のカルボニル基と所望の分子側のアルコキシアミノ基、反応性官能基のカルボキシル基と所望の分子側のアミノ基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のカルボキシル基、反応性官能基のアミノ基と所望の分子側のイソチオシアノ基、反応性官能基のマレイミド基と所望の分子側のチオール基、反応性官能基のチオール基と所望の分子側のマレイミド基、反応性官能基のアルキニル基と所望の分子側のアジド基、反応性官能基のアジド基と所望の分子側のアルキニル基とを結合させた形態で含まれることができる。したがって、反応性官能基は、カルボニル基、アルコキシアミノ基、カルボキシル基、アミノ基、マレイミド基、チオール基、アルキニル基、アジド基を有していることが好ましい。また、反応性官能基と結合を形成させる所望の分子の官能基は、アルコキシアミノ基、アミノ基、カルボキシル基、イソチオシアノ基、チオール基、マレイミド基、アルキニル基、アジド基であることが好ましい。反応性官能基の官能基の種類及び所望の分子側の官能基の種類、さらにそれらの組み合わせは当業者により適宜選択され得、さらに、これらを結合させるための反応条件も当業者により適宜選択され得る。かかる公知の結合方法は、例えば、Greg T. Hermanson著「Bioconjugate Techniques, third edition」に記載されており、かかる文献の全開示内容は引用することにより本明細書の一部とされる。
 Mとして定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位であり、
 mは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 Mとして定義される所望の分子を含む基としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
[式中、
 Pは所望の分子を含む基の残基であり、
 波線は、結合部位である]
が挙げられる。
 式(IV)で示される化合物において、nは、水溶性付与する観点から、1~5であることが好ましい。
 本発明の架橋剤の一実施形態は、式(IV)において、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 Mが、所望の分子を含む基であり、
 nが、1~10の整数である。
 本発明の架橋剤の別の実施形態は、式(IV)において、
 X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;カルボキシル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 Mが、所望の分子を含む基であり、
 nが、1~10の整数である。
 本発明の架橋剤の別の実施形態は、式(IV)において、
 X’、X’、X’及びX’がそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基であり、
 Y’が、水素原子;又は非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基であり、
 P’、P’、P’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;又はカルボキシル基であり、
 Y’及びP’がそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
 Mが、所望の分子を含む基であり、
 nが、1~5の整数である。
 式(IV)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
[式中、Pは所望の分子を含む基の残基であり、nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
 式(IV)で示される化合物としては、具体的には以下:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
[式中、nは1~10、好ましくは1~5の整数である]
が挙げられる。
[3.1 反応剤及び架橋剤]
 本発明の反応剤の有効成分である化合物又は本発明の架橋剤の有効成分である式(III)で示される化合物は、例えば、WO 2017/154997; Sonobe, T.; Oisaki, K.; Kanai, M. Chem. Sci. 2012, 3, 1572-1576、Lauber, M. B.; Stahl, S. S. ACS Catal. 2013, 3, 2612-2616、Hayashi, M.; Sasano, Y.; Nagasawa, S.; Shibuya, M.; Iwabuchi, Y. Chem. Pharm. Bull 2011, 59, 1570、Sasano, Y.; Nishiyama, T.; Tomizawa, M.; Shibuya, M.; Iwabuchi, Y. Heterocycles 2013, 87, 2109等に従い、必要に応じてGreg T. Hermanson 著「Bioconjugate Techniques, third edition」に従い化合物修飾を行うことにより取得することができる。また、本発明の反応剤又は架橋剤の有効成分は市販品を用いてもよい。
 具体的には、本発明の反応剤の有効成分である化合物又は本発明の架橋剤の有効成分である式(III)で示される化合物は、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体の9位の窒素原子と、ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合した構造を有しており、本発明の反応剤の有効成分である化合物として好ましい式(I)で示される化合物又は本発明の架橋剤の有効成分である式(III)で示される化合物は、例えば、下記反応式の方法で取得することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 本発明の反応剤の有効成分である化合物又は本発明の架橋剤の有効成分である式(III)で示される化合物は、いずれも塩の形態や溶媒和物の形態であってもよい。上記塩としては、特に制限されず、例えば、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属との塩;マグネシウムやカルシウム等のアルカリ土類金属との塩;アンモニウム塩;又は塩酸、燐酸、硝酸、硫酸、亜硫酸等の無機酸との塩;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、リンゴ酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸との塩等が挙げられる。また上記溶媒和物としては、水和物、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール)、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、DMF、DMSO等の溶媒との溶媒和物が挙げられる。
 本発明の反応剤又は架橋剤は、有効成分である化合物、及びその塩及び溶媒和物からなる群から選択される少なくとも1種を有効成分として含み、任意に選択される2種以上を含むこともでき、この場合、組み合わせは特に制限されない。本発明の反応剤又は架橋剤は、当該組み合わせが混合された状態で販売又は流通されるものであっても、キット又はセット等として、それぞれ別個に包装された状態で販売又は流通されるものであってもよい。本発明の反応剤又は架橋剤に有効成分として含まれる化合物、及びその塩及び溶媒和物からなる群から選択される少なくとも1種の合計の含有量は、例えば、0.1~100質量%である。したがって、本発明の反応剤又は架橋剤の一実施形態によれば、本発明の反応剤又は架橋剤は、有効成分である化合物、又はその塩若しくは溶媒和物からなる。本発明の反応剤又は架橋剤は、有効成分である化合物、又はその塩若しくは溶媒和物に加えて、転移反応の条件等に応じて、溶媒、緩衝剤、その他の公知の添加剤等を含有していてもよい。本発明の反応剤又は架橋剤の別の実施形態によれば、有効成分である化合物は、安定性の観点から、凍結乾燥品として、冷蔵庫など冷暗所で保存された状態であることが好ましい。
[3.2 インドール構造を含む分子]
 本発明の反応剤によれば、第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子を-O-を介して、インドール構造を含む分子における当該インドール構造に部位選択的に結合させることができる。本発明の架橋剤によれば、所望の分子を有する9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子を-O-を介して、インドール構造を含む分子における当該インドール構造に部位選択的に結合させることができる。本発明の反応剤又は架橋剤は、以下の式に示されるインドール構造のうち特に3位に選択的に結合する上で有利である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 インドール構造を含む分子は、天然から取得してもよく、天然物を修飾してもよく、合成して製造してもよく、又は市販品を用いてもよい。インドール構造は、アミノ酸の一種であるトリプトファンに含まれる構造である。
 インドール構造を含む分子としては、トリプトファン、その保護体、又はトリプトファンを含むペプチドが挙げられる。ここで、「保護体」としては、具体的には、アミノ基の保護基としては、アセチル基(Ac)、tert-ブチルオキシカルボニル(Boc)、ベンゾイル(Bz)、ベンジル(Bzl)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)等が挙げられ、カルボキシル基の保護基としては、メチルエステル、エチルエステル、ベンジルエステル、tert-ブチルエステル等が挙げられる。ペプチドは、アミノ酸同士がペプチド結合により結合した分子を意味し、いわゆるポリペプチドやタンパク質が含まれる。タンパク質には、例えば、酵素、膜タンパク質、抗体が含まれ、さらに、タンパク質の凝集体も含まれる。したがって、本発明の好ましい態様によれば、インドール構造を含む分子は、トリプトファンを含むペプチドである。本発明の反応剤又は架橋剤は、温和な条件下で、タンパク質表面に存在するトリプトファン等のインドール構造体に選択的に反応することから、トリプトファンを含むタンパク質を使用することは、タンパク質の立体構造や機能を保持しつつ複合体化できるという点で特に有利である。上記抗体としては、特に限定されないが、例えば、IgG抗体、好ましくはヒト化もしくはヒト抗体が挙げられる。上記抗体としては、特に限定されないが、具体的には、トラスツズマブ、ペルツヅマブ、デノスマブ、及びニボルマブ等が挙げられる。
[3.3 所望の分子]
 所望の分子としては、例えば、薬剤、毒素、標識物質(例えば、有機色素、蛍光タンパク質、ヒスチジン、ビオチン等又は蛍光色素等)、線維、ペプチド、核酸、細胞、有機電子材料又は高分子材料等を挙げることができる。例えば、インドール構造を含む分子(例えば、タンパク質)として抗体を用い、所望の分子として薬剤を用いれば、抗体薬物複合体を作製することができる。上記蛍光色素としては、所望の用途に適したものであれば特に限定されないが、例えば、フルオレセイン、ローダミン、クマリン、シアニン、及びBODIPY等を挙げることができる。所望の分子は、ペプチド等に由来するリンカーを有していてもよい。
 所望の分子は、天然から取得してもよく、天然物を修飾してもよく、合成して製造してもよく、又は市販品を用いてもよい。また、所望の分子は、ペプチド等に由来するリンカーを結合させて合成したものであってもよい。
[3.4 複合体の製造方法]
 本発明は、インドール構造を含む分子を、本発明の反応剤の有効成分である化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程(以下、処理工程(a)ともいう)を含む、前記化合物、又はその塩若しくは溶媒和物の第1基が、インドール構造を含む分子におけるインドール構造に、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合した複合体の製造方法に関する(以下、本発明の複合体の製造方法ともいう)。本発明の複合体の製造方法によれば、温和な条件下で、インドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造を、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルにより選択的に修飾した複合体を得ることができる。上記処理工程(a)は、副生成物を抑制する観点から、亜硝酸塩等の酸化剤の非存在下で行うことが好ましい。また、本発明の複合体の製造方法に用いる前記化合物の好ましい態様は、別段の記載がない限り、上記本発明の反応剤についての記載を引用するものとする。
 本発明は、インドール構造を含む分子を、上記式(III)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程(以下、処理工程(a)’ともいう)を含む、インドール構造を含む分子における当該インドール構造に所望の分子が架橋した複合体の製造方法に関する(以下、本発明の複合体の製造方法ともいう)。本発明の複合体の製造方法によれば、温和な条件下でインドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造と所望の分子とを架橋した複合体を得ることができる。上記処理工程(a)’は、副生成物を抑制する観点から、亜硝酸塩等の酸化剤の非存在下で行うことが好ましい。また、本発明の複合体の製造方法に用いる前記化合物の定義及び好ましい態様は、別段の記載がない限り、上記本発明の架橋剤についての記載を引用するものとする。
 上記処理工程(a)又は(a)’は、通常、インドール構造を含む分子、及び本発明の反応剤又は架橋剤の有効成分である化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を含む溶媒中で行う。例えば、処理工程(a)又は(a)’は、水性溶媒、有機溶媒、又はそれらの混合溶媒中で行うことができるが、簡便性及び安全性の観点からは、水性溶媒(水溶媒、又は水を必須成分として含み、必要に応じて有機溶媒を含む溶媒)中で行われることが好ましい。また、タンパク質等の基質の立体構造や機能を保持しつつ、安定的にタンパク質等の基質を複合体化する観点から、水性溶媒中で行うことが好ましい。上記有機溶媒としては、例えば、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒、スルホキシド系溶媒、ハロゲン系溶媒が挙げられる。これら溶媒の具体例としては、特に限定されないが、メタノール、n-ヘキサノール、t-ブチルアルコール、エチレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル、ジオキサン、酢酸エチル、アセトニトリル、メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン等が挙げられる。
 上記処理工程(a)又は(a)’は、本発明の反応剤又は架橋剤の有効成分である化合物が9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体を放出し、基質を複合体化することができる限り特に限定されないが、例えば、1~8、好ましくは1.5~8、さらに好ましくは2~8の範囲のpHで行うことができる。pH調整剤として、例えばクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、フマル酸、乳酸、コハク酸、アスコルビン酸、酢酸等の有機酸及びそれらの塩類、塩酸、リン酸等の無機酸及びそれらの塩類等を添加して反応を行ってもよい。これらのpH調整剤は1種又は2種以上使用できる。例えば、リン酸を用いる場合、溶媒中0.01~3質量%、酢酸を用いる場合、溶媒中0.01~5質量%とすることができる。
 上記処理工程(a)又は(a)’の処理時間は、複合体の形成が十分に行われる限り特に制限されないが、例えば、5分~24時間、好ましくは10分~10時間である。また温度は、特には対象とするインドール構造を含む分子の熱耐性に応じて適宜選択することができ、例えば、具体的には、10~90℃の範囲、好ましくは20~50℃の範囲である。
 上記処理工程(a)又は(a)’を行う際の、その他の条件、例えば各成分の溶媒中の濃度、反応圧力等は、インドール構造を含む分子、及び本発明の反応剤又は架橋剤の有効成分である化合物の性質等に応じて適宜当業者が調節することができる。
 本発明の反応剤の有効成分である化合物の第1基が所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む場合、或いは、式(I)で示される化合物においてA及びAのうち少なくとも1つが所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む場合、さらに所望の分子と結合させる工程(b)を含めることにより、得られた複合体に対して所望の分子を結合させることができる。上記反応性官能基と、所望の分子との架橋反応であり、所望の分子と連結可能な基の種類や所望の分子の性質を勘案して、公知の架橋方法に準じて当業者が適宜実施することができる。かかる公知の架橋方法は、例えば、Greg T. Hermanson著「Bioconjugate Techniques, third edition」に記載されており、かかる文献の全開示内容は引用することにより本明細書の一部とされる。
 以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
[1. 転移反応による低分子の修飾]
[1.1 反応剤の有効成分の合成]
 以下の実施例1~7において本発明の反応剤の有効成分である化合物1~7を合成した。
[実施例1] 化合物1(2-メチルトリプタミンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 上記手順に従い、2-メチルトリプタミンから化合物1を調製した。2-メチルトリプタミン(東京化成工業株式会社製、製品番号M2055)(8.7mg,0.05mmol)、keto-ABNO(7.7mg,0.05mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,5mL)に溶解させた。さらに酢酸(0.05mL)を加え、ケミステを使用し25℃で1時間撹拌した。反応液からアセトニトリルを減圧除去後、残った水に5%炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)を加え中和した。その後、目的物を酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物1を黄色~黄褐色油状物質として得た(14.8mg,90%)。化合物1の同定は下記に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。下記分析条件における保持時間は、2-メチルトリプタミンが9.6分、化合物1が13.2分であった。 
使用したHPLCシステム:株式会社島津製作所製 Prominence
機器構成
  送液ユニット:LC-20AD
  脱気ユニット:DGU-20A3R
  オートサンプラ:SIL-20AHT
  システムコントローラ:CBM-20A
  吸光度検出器:SPD-20A
  サンプラ:SIL-20A HT
  カラムオーブン:CTO-10ASVP
分析条件
  カラム:COSMOSIL(登録商標) 5C18-AR-II 4.6 mm*250 mm(ナカライテスク株式会社製)
  溶出溶媒:A液0.1%リン酸水溶液、B液アセトニトリル
  グラジエント条件:0分 A95%/B5% → 30分 A5%/B95%
  流速:1mL/分
  カラム温度:40℃
  検出波長:210nm
 H-NMR(CDCl)δ:7.59(1H,d,J=7.4Hz),7.12(1H,t,J=7.5Hz),6.74(1H,t,J=7.4Hz),6.59(1H,d,J=8.0Hz),3.89(1H,s),3.38(1H,s),3.05(2H,dd,J =15.5,6.9Hz),2.90(1H,dd,J=15.8,6.6Hz),2.72(1H,td,J=10.9,5.2Hz),2.54(1H,dt,J=11.6,2.6Hz),2.38(1H,td,J=11.5,7.4Hz),2.18(2H,d,J=16.0 Hz),1.95(1H,tt,J=13.7,4.7Hz),1.79-1.72(1H,m),1.62-1.55(1H,m),1.50(3H,s),1.46-1.38(1H,m),1.36-1.22(2H,m) ESI-MS C19H25N3O2 計算値([M+H]+)=328.20、測定値328.56
[実施例2] 化合物2(トリプタミンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 上記手順に従い、トリプタミンから化合物2を調製した。トリプタミン(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号326-49932)(16.0mg,0.1mmol)、keto-ABNO(15.4mg,0.1mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,10mL)に溶解させた。更に酢酸(0.1mL)を加え、ケミステを使用し25℃で1時間攪拌した。反応液に酢酸エチル(10mL)を加え、その後、酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物2を黄色~黄褐色油状物質として取得した(乾燥重量23.3mg,総収率74%(有姿))。化合物2の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミンより長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、トリプタミンが8.9分、化合物2が12.6分であった。
 H-NMR(CDCl)δ:7.32(1H,d,J=7.4Hz),7.14(1H,t,J=7.4 Hz),6.77(1H,t,J=7.2 Hz),6.64(1H,d,J =8.0 Hz),5.21(1H,s),3.64(1H,s),3.54(1H,s),3.14(1H,br s),3.04(2H,td,J=16.3,6.5Hz),2.93-2.79(1H,m),2.43-2.33(1H,m),2.24-2.15(1H,m),2.10(2H,d,J=16.0 Hz),1.92-1.86(1H,m),1.75-1.60(2H,m),1.58-1.49(1H,m),1.35-1.27(2H,m)
 ESI-MS C18H23N3O2 計算値([M+H]+)=314.19、測定値314.54
[実施例3] 化合物3(N-アセチル-L-トリプトファンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 上記手順に従い、N-アセチル-L-トリプトファンから化合物3を調製した。N-アセチル-L-トリプトファン(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号016-24021)(24.6mg,0.1mmol)、keto-ABNO(15.4mg,0.1mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,10mL)に溶解させた。そこへ酢酸(0.1mL)を加え、ケミステを使用し25℃で1時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(10mL)を加え、その後目的物を酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物3を黄色~黄褐色油状物質として得た((有姿)41.2mg,quant.)。化合物3の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、N-アセチル-L-トリプトファンが13.9分、化合物3が17.7分及び19.4分(ジアステレオマー混合物)であった。
 ESI-MS C21H25N3O5 計算値([M+H]+)=400.19、測定値400.62
[実施例4] 化合物4(5-メトキシトリプタミンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 上記手順に従い、5-メトキシトリプタミンから化合物4を調製した。5-メトキシトリプタミン(東京化成工業株式会社製、製品番号M0131)(19.0mg,0.1mmol)、keto-ABNO(18.5mg,0.12mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,10mL)に溶解させた。そこへ酢酸(0.1mL)を加え、ケミステを使用し25℃で3時間攪拌した。反応液からアセトニトリルを減圧除去後、残った水に5%炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)を加え中和した。その後、目的物を酢酸エチル(10mL)で3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物4を黄色~黄褐色油状物質として得た((有姿)21.5mg,74%)。化合物4の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、5-メトキシトリプタミンが9.2分、化合物4が12.4分であった。
 H-NMR(CDCl)δ:6.93(1H,d,J=2.9Hz),6.75(1H,dd,J=8.8,2.8Hz),6.61(1H,d,J=8.6Hz),5.18(1H,s),3.76(3H,s),3.66(1H,s),3.55(1H,s),3.14(1H,br s),3.04(2H,td,J=17.0,6.7Hz),2.87(1H,br s),2.41-2.36(1H,m),2.22-2.16(1H,m),2.11(2H,d,J=16.6Hz),1.90(1H,tt,J=13.5,4.7Hz),1.72(1H,tt,J=13.7,4.6Hz),1.68-1.61(1H,m),1.60-1.53(1H,m),1.36-1.27(2H,m)
 ESI-MS C19H25N3O3 計算値([M+H]+)=344.20、測定値344.59
[実施例5] 化合物5(6-フルオロトリプタミンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 上記手順に従い、6-フルオロトリプタミンから化合物5を調製した。6-フルオロトリプタミン塩酸塩(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号320-39981)(21.5mg,0.1mmol)、keto-ABNO(15.4mg,0.1mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,10mL)に溶解させた。そこへ酢酸(0.1mL)を加え、ケミステを使用し25℃で1時間攪拌した。反応液に酢酸エチル(10mL)を加え、その後目的物を酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物5を黄色~黄褐色油状物質として得た((有姿)22.4mg,61%)。化合物5の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、6-フルオロトリプタミンが9.9分、化合物5が13.3分であった。
 H-NMR(CDCl)δ:7.23(1H,dd,J=8.3,6.0Hz),6.43(1H,dt,J=7.8,2.5Hz),6.31(1H,dd,J=9.7,2.3Hz),5.19(1H,s),3.61(1H,s),3.54(1H,s),3.17-3.10(1H,m),3.03(2H,td,J=16.3,6.7Hz),2.89-2.78(1H,m),2.38-2.27(1H,m),2.22-2.14(1H,m),2.11(2H,d,J=16.0Hz),1.89(1H,tt,J=13.5,4.6Hz),1.72(1H,tt,J=13.5,4.5Hz),1.64(1H,dd,J=13.5,2.0Hz),1.57(1H,dd,J=13.5,2.0Hz),1.37-1.21(2H,m).
 ESI-MS C18H22FN3O2 計算値([M+H]+)=332.18、測定値332.56
[実施例6] 化合物6(メラトニン(N-アセチル-5-メトキシトリプタミン)が付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 上記手順に従いメラトニンから化合物6を調製した。メラトニン(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号139-17111)(11.6mg,0.05mmol)、keto-ABNO(7.7mg,0.05mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,5mL)に溶解させた。そこへ酢酸(0.05mL)を加え、ケミステを使用し25℃で3時間撹拌した。反応液からアセトニトリルを減圧除去後、残った水に5%炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)を加え中和した。その後、目的物を酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物6を黄色~黄褐色油状物質として得た((有姿)22.3mg,quant.)。化合物6の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、メラトニン(N-アセチル-5-メトキシトリプタミン)が15.0分、化合物6が18.2分であった。
 ESI-MS C21H27N3O4 計算値([M+H]+)=386.21、測定値386.67
[実施例7] 化合物7(Nω-メチルトリプタミンが付加されたABNO誘導体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 上記手順に従い、Nω-メチルトリプタミンから化合物7を調製した。Nω-メチルトリプタミン(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号320-45591)(8.7mg,0.05mmol)、keto-ABNO(7.7mg,0.05mmol)、亜硝酸ナトリウム(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,5mL)に溶解させた。そこへ酢酸(0.05mL)を加え、ケミステを使用し25℃で2時間攪拌した。反応液からアセトニトリルを減圧除去後、残った水に5%炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)を加え中和した。その後、目的物を酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、上記式中の化合物7を黄色~黄褐色油状物質として得た((有姿)16.7mg,quant.)。化合物7の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、Nω-メチルトリプタミンが9.3分、化合物7が12.3分であった。
 H-NMR(CDCl)δ:7.32(1H,d,J=7.4Hz),7.16-7.11(1H,m),6.77(1H,t,J=7.4Hz),6.68(1H,d,J=8.0Hz),4.71(1H,s),3.64(1H,s),3.47(1H,s),3.04(2H,td,J=15.5,6.9Hz),2.85-2.76(1H,m),2.66(1H,dd,J=14.6,7.7Hz),2.50(3H,s),2.48-2.42(1H,m),2.18-2.12(1H,m),2.09(2H,dd,J=16.0,3.4Hz),1.87(1H,tt,J=13.5,4.7Hz),1.70-1.58(2H,m),1.55-1.47(1H,m),1.34-1.16(2H,m).
 ESI-MS C19H25N3O2 計算値([M+H]+)=328.20、測定値328.56
[参考例1] Fmoc-Trp複合体の合成(標品の合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 上記手順に従い、Fmoc-Trp複合体を調製した。Fmoc-Trp(東京化成工業株式会社製、製品番号F0307)(42.6mg,0.1mmol)、keto-ABNO(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号016-25001)(15.4mg,0.1mmol)、亜硝酸ナトリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号195-02562)(4.1mg,0.06mmol)を水/アセトニトリル(1/1,10mL)に溶解させた。更に酢酸(0.1mL)を加え、25℃で1時間攪拌した。反応液からアセトニトリルを減圧除去し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)で系を中和した。その後、酢酸エチル(10mL)にて3回抽出し、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをフィルターで除去し、残溶媒を減圧除去することで、固体として上記式中のFmoc-Trp複合体を黄色固体として取得した(乾燥重量54mg,収率93%(有姿))。Fmoc-Trp複合体の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料であるトリプタミン誘導体より長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、Fmoc-Trpが24.7分、Fmoc-Trp複合体が26.1分及び27.6分(ジアステレオマー混合物)であった。
 ESI-MS C34H33N3O6 計算値([M+H]+)=580.24、測定値580.82
[1.2 転移反応によるFmoc-Trp複合体の製造]
[実施例8]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 実施例1~7で調製した化合物1~7を用いて、上記手順に従い転移反応を実施した。各化合物1~7(トリプタミン若しくはトリプタミン誘導体が付加されたABNO誘導体)(1μmol)、Fmoc-Trp(0.85mg,1μmol)を水/アセトニトリル(1/1,990μL)に溶解させた。さらにリン酸(10μL)を添加し、ケミステを使用して30℃で攪拌した。反応開始後1時間、3時間、5時間、終夜(22時間)の時点でサンプリングを行い、それぞれ反応の進行をHPLCで分析し確認した。HPLC分析は以下に示す条件で行った。
  装置:HPLCSystem(株式会社島津製作所製、検出器SPD-20A、ポンプLC-20AD、脱気装置DGU-20A、オートサンプラSIL-20A)
  カラム:C18逆相カラム(COSMOSIL(登録商標)5C18-AR-II 4.6mm×250mm)
  温度:40℃
  移動相:A液0.1%リン酸水溶液、B液アセトニトリル
  B液5%~95%で30分間リニアグラジエント
  流速:1mL/分
  注入量:10μL
  検出波長:210nm
 各化合物1~7を用いて行った転移反応の進行を、反応系のHPLCチャート上の各ピーク面積から以下の式に示す変換率で評価した。
  変換率(%)={1-(化合物に対応するトリプタミン若しくはトリプタミン誘導体のピーク面積)/(化合物に対応するトリプタミン若しくはトリプタミン誘導体のピーク面積+化合物のピーク面積)}×100
 結果を下表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
 表に示されるとおり、実施例1~7で製造した化合物1~7をそれぞれ反応剤として用いた場合、いずれの場合もFmoc-Trpに対してketo-ABNOの転移反応が起こることが確認された。また得られた複合体の酸化体の発生は認められなかった。以上より、化合物1~7を反応剤として用いることで、従来の反応条件では生じる酸化体の副生を抑制しつつ、トリプトファンを修飾できることが分かった。
 また、これらの化合物の中でも化合物1、2及び4を用いた場合は短時間かつ高変換率で反応が進行しており、特に化合物1は1時間以内に反応がほぼ完結した。化合物3、5、6及び7よりも無置換トリプタミン由来の化合物2のほうが反応性が高く、化合物2よりも化合物1及び4のほうが反応性が高かった。このことから、トリプタミンの置換基が反応性に影響を与えることが示唆された。また、5位へのアルコキシ基の置換、2位への置換は反応性を向上させることが明らかとなった。
[2. 転移反応によるペプチド複合体の製造]
[2.1 基質ペプチドの合成]
[実施例9]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 上記手順に従い、ペンタペプチドFmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OHを合成した。固相合成用チューブにFmoc-Gly-wang樹脂(150mg,0.7mmol/g,0.105mmol)を入れ、DMFで1時間膨潤させた。
 (工程1)
 DMFの除去後20%ピペリジン/DMFを2mL加え、10分間攪拌してFmoc基を除去した。DMF(2mL)で10回樹脂を洗浄してピペリジンを除いた後、Fmoc-Trp(Boc)-OH(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号357-44862)(138.2mg,0.26mmol)、HOBt(株式会社ペプチド研究所製、製品番号1022)(35.1mg,0.26mmol)、DIC(富士フィルム和光純薬株式会社製、製品番号044-32891)(40.6μL,0.26mmol)とDMF(2mL)をチューブに加え、1時間攪拌してペプチド鎖を伸長した。さらにDMF(2mL)で5回洗浄して余剰試薬を除いた。
 上記の(工程1)をFmoc-Asn(Trt)-OH(株式会社ペプチド研究所製、製品番号2325)、Fmoc-His(Trt)-OH(東京化成工業株式会社製、製品番号F0653)、Fmoc-Gly-OH(東京化成工業株式会社製、製品番号F0293)についても同様に実施し、ペプチド伸長反応を行った。その後樹脂をジクロロメタンで5回、メタノールで5回それぞれ洗浄し、デシケーターで終夜乾燥することで目的のペプチドが結合した樹脂を取得した。
 25mLなすフラスコに樹脂、TFA(1.9mL)、TIPS(0.05mL)、水(0.05mL)を加え、常温で1時間攪拌した。樹脂をろ過してTFA(2mL)で2回洗浄し、ろ液を取得した。TFAをエバポレーターで留去し、氷冷したジエチルエーテルを加え、析出した固体をろ過することで目的のペプチドFmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OH(TFA塩)を取得した。
 上記ペンタペプチドのエレクトロスプレー化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ESI-MS C40H41N9O9 計算値([M+H]+)=792.31、測定値792.38
[2.2 転移反応によるペプチド複合体の製造]
[実施例10]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 上記手順に従い、ペプチドへの転移反応を実施した。ケミステ用試験管に基質ペンタペプチド(Fmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OH・TFA)(1.8mg,2μmol)、実施例1で製造した化合物1(1.3mg(有姿),4μmol)を加え、水/アセトニトリル(1.98mL)に溶かした。更に酢酸(20μL)を添加し、30℃で終夜攪拌した。ペプチド複合体の同定は上記実施例1に示すHPLC分析において、原料である基質ペプチドより長い保持時間を有する、すなわち極性の低い化合物の生成を確認することにより行った。上記分析条件における保持時間は、基質ペプチドが15.7分、ペプチド複合体16.8分であった。
[比較例1] keto-ABNOを用いたペプチド複合体の製造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 上記手順に従い、ペプチドへの修飾反応を実施した。ケミステ用試験管に基質ペンタペプチド(Fmoc-Gly-His-Asn-Trp-Gly-OH・TFA)(1.8mg,2μmol)、keto-ABNO(0.3mg,2μmol,1eq.)、亜硝酸ナトリウム(0.08mg,1.2μmol,0.6eq.)を加え、水/アセトニトリル(1.98mL)に溶かした。更に酢酸(20μL)を添加し、30℃で1時間攪拌した。ペプチド複合体の同定は実施例10と同様に行った。
[比較例2] keto-ABNOを用いたペプチド複合体の製造
 亜硝酸ナトリウム(0.08mg,1.2μmol,0.6eq.)の代わりに亜硝酸ナトリウム(0.04mg,0.6μmol,0.3eq.)を用いた以外は、比較例1と同様に修飾反応を行った。ペプチド複合体の同定は実施例10と同様に行った。
[2.3 ペプチドへの転移反応の評価]
[実施例11]
 反応系を実施例8と同様の条件でHPLC分析し、各条件でのペプチドへの反応の進行を評価した。ピーク面積から基質ペプチドの消失した割合を計算し、反応の変換率として評価した。
  変換率(%)={1-(基質ペプチドのピーク面積)/(基質ペプチドのピーク面積+ペプチド複合体のピーク面積)}×100
 また同様の反応系を以下に示す条件でLC/MS分析し、基質ペプチド、ペプチド複合体、酸化されたペプチド複合体(酸化体)にそれぞれ由来するMSスペクトルのピーク面積から、各反応系における酸化されたペプチド複合体の存在比を算出した。
  酸化されたペプチド複合体の存在比(%)={(酸化されたペプチド複合体のピーク面積)/(基質ペプチドのピーク面積+ペプチド複合体のピーク面積+酸化されたペプチド複合体のピーク面積)}×100
  装置:ACQUITY UPLC H-Classシステム(Waters Corporation製)
  カラム:C18逆相カラム(ACQUITYUPLC(登録商標)BEHC181.7μm2.1mm×50mm)
  温度:40℃
  移動相:A液0.1%ギ酸水溶液、B液0.1%ギ酸/アセトニトリル
  B液5%~95%で4分間リニアグラジエント
  流速:0.6mL/分
  注入量:10μL
  検出波長:210~600nm
 また、上記ペプチド複合体及び酸化されたペプチド複合体のエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ペプチド複合体:C48H52N10O11 計算値([M+H]+)=945.39、測定値945.43
  酸化されたペプチド複合体:C48H50N10O12 計算値([M+H]+)=959.37、測定値945.51
 それぞれの分析結果を下表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 表に示されるとおり、化合物1を反応剤として用いた実施例10とketo-ABNOを用いた比較例1及び2の結果を比較すると、比較例1及び2では酸化体がそれぞれ39%、8%生じているのが、実施例10では1%未満になっており、酸化体の発生が抑制されたことが確認された。
 また、比較例2は亜硝酸ナトリウムの当量を低減することで比較例1と比較して酸化体の発生が39%から8%に抑制されているものの、変換率も同様に99%以上から75%に低下した。一方で実施例10は変換率80%で反応が進行しており、比較例2よりも目的のペプチド複合体が高効率で得られた。
 これらの結果から、本発明の反応剤を用いた転移反応により、ペプチドを基質とした場合にも酸化体の生成を抑えてインドール構造の修飾を行えること、また従来条件では達成できなかった、反応性の向上と副反応の抑制の両立が可能であることが明らかとなった。
[3. 転移反応による抗体複合体の製造]
 以下の実施例12~14により本発明の反応剤又は架橋剤の有効成分である化合物8を合成した。
[実施例12] Aminooxy-PEG-FITCの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 上記手順に従い、Aminooxy-PEG-FITCを調製した。ケミステ用試験管にイソチオシアン酸フルオレセイン(19mg,0.05mmol)、Boc-Aminooxy-PEG-Amine(BROADPHARM社製、製品番号BP-23102)(16mg, 0.06mmol)、トリエチルアミン(21μL, 0.15mmol)を添加し、DMF(5mL)に溶かした。常温で1時間攪拌した後、エタノール(10mL)で繰り返し共沸することでDMFを留去し、黄色油状物質としてBoc-Aminooxy-PEG-FITCを得た。
 上記化合物Boc-Aminooxy-PEG-FITCのエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ESI-MS C32H35N3O10S 計算値([M+H]+)=654.21、測定値654.90
 H-NMR(DMSO-d6):δ=10.13(s,2H),8.27(s,1H),7.73ppm(d,J=7.5Hz,1H),7.18(d,J=8.0Hz,1H),6.67ppm(d,J=2.5Hz,2H),6.60ppm(d,J=8.5Hz,2H),6.56ppm(dd,J=2.5Hz,8.5Hz,1H),3.81ppm(t,J=4.5Hz,2H),3.69ppm(br,2H),3.63-3.54ppm(m,8H),1.39ppm(s,9H)
 その後ナスフラスコにBoc-Aminooxy-PEG-FITC全量を入れ、塩酸/ジオキサン(4N, 500μL)、DMF(500μL)に溶解させた。常温で終夜攪拌した後、エタノール(10mL)で繰り返し共沸することで溶媒を留去した。その後、逆相中圧カラム(0.1%TFA水溶液/アセトニトリル)で精製し、目的物を含む画分を凍結乾燥することで、黄色固体としてAminooxy-PEG-FITC(29.1mg,88%(2steps),TFA塩)を得た。
 上記化合物Aminooxy-PEG-FITCのエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ESI-MS C27H27N3O8S 計算値([M+H]+)=554.16、測定値554.23
 H-NMR(DMSO-D6)δ:10.52(2H,br s),10.15(2H,s),10.06(1H,s),8.25(1H,s),8.14(1H,s),7.71(1H,d,J=8.6Hz),7.19(1H,d,J=8.0Hz),6.68(2H,d,J=2.3Hz),6.60(2H,d,J=8.6Hz),6.56(2H,dd,J=9.2,2.3Hz),4.08(2H,t,J=4.0Hz),3.69(2H,br s),3.65(2H,t,J=4.3Hz),3.63-3.54(6H,m) 
 上記化合物Aminooxy-PEG-FITCのHPLC分析による同定は、下記に示すHPLC分析において、原料であるBoc-Aminooxy-PEG-FITCより短い保持時間を有する、すなわち極性の高い化合物の生成を確認することにより行った。下記分析条件における保持時間は、Boc-Aminooxy-PEG-FITCが2.71分、Aminooxy-PEG-FITCが1.89分であった。HPLC分析は以下に示す条件で行った。
使用したUPLCシステム ACQUITY UPLC H-Class PLUS システム(Waters Corporation製)
分析条件
  カラム:ACQUITY UPLC(登録商標) BEH C18 1.7μm 2.1 mm*50 mm(Waters Corporation製)
  溶出溶媒:A液0.1%ギ酸水溶液、B液0.1%ギ酸 アセトニトリル
  グラジエント条件:0分 A95%/B5% → 4分 A5%/B95%
  流速:0.6mL/分
  カラム温度:40℃
  検出波長:445nm
[実施例13] Oxime-Trp-FITCの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 keto-ABNO-Hは参考文献(Chem. Sci. 2012, 3, 3249.)及び(Synlett 2020, 31, A-D.)に従い調製した。
 keto-ABNO-H(3.9mg, 0.025mmol)、Aminooxy-PEG -FITC(20mg, 0.03mmol)をメタノール(500μL)に溶解し、MS 4A(10mg)と酢酸(2.9μL, 0.05mmol)を添加した。ヒートブロックで50℃に加熱して終夜反応させた後、エバポレーターで溶媒を減圧除去した。逆相中圧カラム(0.1%TFA水溶液/アセトニトリル)で精製し、目的物を含む画分を凍結乾燥することで、黄色固体としてOxime-Trp-FITC(9.9mg, 収率57%(有姿))を得た。
 上記化合物Oxime-Trp-FITCのエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ESI-MS C35H38N4O9S 計算値([M+H]+)=691.24、測定値691.39
 H-NMR(DMSO-D6)δ:10.16(2H,s),10.07(1H,s),8.26(1H,s),8.12(1H,br s),7.72(1H,d,J=7.4Hz),7.19(1H,d,J=8.0Hz),6.67(2H,d,J=2.3Hz),6.60(2H,d,J=9.2Hz),6.56(2H,dd,J=8.6,2.3Hz),4.11(2H,t,J=4.6Hz),3.65-3.30(12H,m),3.07(1H,d,J=16.6Hz),2.98(1H,dd,J=15.0,4.5Hz),2.68-2.40(3H,m),1.96-1.89(3H,m),1.57-1.39(2H,m)
 上記実施例12に示すHPLC分析における上記化合物Oxime-Trp-FITCの保持時間は1.94分であった。
[実施例14] 化合物8(Oxime-Trp-FITC付加体)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 上記手順に従い、化合物8を調製した。1.5mLエッペンドルフチューブにトリプタミン(2.3mg, 0.014mmol)、Oxime-Trp-FITC(5mg, 0.007mmol)、亜硝酸ナトリウム(0.58mg, 0.0084mmol)を添加し、水/アセトニトリル(1/1, 700μL)に溶かした。その後酢酸(7 μL)を添加し、ヒートブロックで30℃に加熱し、遮光して3.5時間反応させた。その後溶媒を凍結乾燥で除去し、精製せずに転移反応へと用いた。上記実施例12に示すHPLC分析における上記化合物8の保持時間は2.43分であった。
 上記化合物8のエレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)による同定データは、以下の通りであった。
  ESI-MS C45H48N6O9S 計算値([M+H]+)=849.33、測定値849.43
[実施例15] 化合物8を用いた抗体への転移反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 上記手順に従い、抗体への転移反応を実施した。1.5mLエッペンドルフチューブにトラスツズマブ溶液(23.8μL, 21mg/mL, 1eq.)、化合物8(0.028mg, 10eq.,3.4μL DMF溶液)を添加した。総溶媒量が100μLになるよう水を加え、さらに酢酸(1μL)を添加した。5回以上転倒混和し、遠心機で溶液をすべて下に落とした。その後ヒートブロックで30℃に加熱し、4時間後・22時間後の時点でそれぞれ反応溶液中から20μLを分注し、アミコンウルトラ(0.5mL,10kDa)で限外ろ過しPBS(×1)に置換することで反応を停止させた。取得した修飾抗体の濃度はナノドロップ(Thermo Scientific NanoDrop 2000)で吸光度(280nm)を測定し、未修飾トラスツズマブで作成した検量線から定量した。(尚、上記式中にて反応性官能基とFITCと結合の一部は省略して示されている。)
[実施例16] 化合物8を用いた抗体への転移反応
 実施例15において、酢酸(1μL)をリン酸(1μL)へ変更した以外は、実施例15と同様の方法にて、抗体への転移反応を実施した。
[実施例17] 化合物8を用いた抗体への転移反応
 実施例15において、化合物8(0.028mg, 10eq.,3.4μL DMF溶液)を化合物8(0.085mg,30eq.,3.3μLDMF溶液)へ変更した以外は、実施例15と同様の方法にて、抗体への転移反応を実施した。
[実施例18] 化合物8を用いた抗体への転移反応
 実施例17において、酢酸(1μL)をリン酸(1μL)へ変更した以外は、実施例17と同様の方法にて、抗体への転移反応を実施した。
[参考例2] Oxime-Trp-FITCを用いた従来条件での抗体への反応
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 上記手順に従い、抗体への転移反応を実施した。1.5mLエッペンドルフチューブにトラスツズマブ(Herceptin)溶液(23.8μL, 21mg/mL, 1eq.)、Oxime-Trp-FITC(0.023mg, 10 eq.,3.3μLDMF溶液)、亜硝酸ナトリウム(0.0014mg,6eq.)を添加し、水(71.8μL)に溶かした。さらに酢酸(1μL)を添加し、5回以上転倒混和し、遠心機で溶液をすべて下に落とした。その後ヒートブロックで30℃に加熱し、遮光して1時間反応させた。その後アミコンウルトラ(0.5mL,10kDa)で限外ろ過しPBS(×1)に置換することで反応を停止させた。取得した修飾抗体の濃度はナノドロップ(Thermo Scientific NanoDrop 2000)で吸光度(280nm) を測定し、未修飾トラスツズマブで作成した検量線から定量した。(尚、上記式中にて反応性官能基とFITCと結合の一部は省略して示されている。)
[実施例19] 抗体のSDS-PAGEによる分析
 各サンプルの抗体濃度から計算し、抗体を3μg含むように溶液を分注した。それを同体積のローディングバッファー(組成は特許文献WO2017/154997参照)と混合し、ヒートブロックを用い95℃で5分間加熱した。混合物の半量(抗体1.5μgに相当)を、SDSランニングバッファー(組成は特許文献WO2017/154997参照)を用いてe-PAGEL(登録商標)(10%,18検体)(アトー株式会社製)により電気泳動した。
 電気泳動後、ゲルをImageQuant LAS 4000(Cytiva社製)を用いて抗体の修飾を蛍光で検出した。その後ゲルをCoomassie Brilliant Blue(CBB)により染色した。それぞれの結果を図1に示す。なお、レーン1は未修飾の抗体を分析しており、参考例2(レーン2)はポジティブコントロールである。
 図1から、レーン3から8のいずれにおいても、バンドが抗体の分子量である150kDa(図1のMはマーカーを示す)に相当する位置に現れたこと、レーン2から8でそれぞれ抗体に相当するバンドが蛍光を発していることから、実施例15から18で化合物8はいずれも抗体に対して転移反応を起こし、抗体が蛍光修飾されていることが確認された。
 本発明のインドール構造選択的反応剤は、所望の構造を有する9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシルによる、インドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造の選択的な修飾に好ましく適用できる。また、本発明のインドール構造選択的架橋剤は、インドール構造を含む分子(例えばトリプトファン等)におけるインドール構造と所望の分子とを架橋した複合体の製造に好ましく適用できる。
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (30)

  1.  1以上の環員炭素がヘテロ原子で置換されていてもよい9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格を含む第1基と、
     ヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格を含む第2基と
    を含み、
     前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子と、前記第2基のヘキサヒドロピロロ[2,3-b]インドール骨格の3a位の炭素原子とが-O-により結合している、
    化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、前記第1基を、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合させるための反応剤。
  2.  前記第1基が、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、請求項1に記載の反応剤。
  3.  前記化合物が、下記式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、
     A及びAはそれぞれ独立して、CR1R2;C=CR3R4;C=O;C=S;C=NR5;CHC=ONHR5;CHC=OR5;CHNHCOR5;CHOC=OR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;SiR6R7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
     R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
     R5、R6及びR7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
     X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
     Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
    で示される化合物である、請求項1又は2に記載の反応剤。
  4.  A及びAのうち少なくとも1つが、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、請求項3に記載の反応剤。
  5.  A及びAのうち一方が、CHであり、かつ他方がCR1R2;C=CR3R4;C=O;C=NR5;CHNHCOR5;C(OH)R5;C(SH)R5;NR5;又はSiR6R7である、請求項3又は4に記載の反応剤。
  6.  Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基である、請求項3~5のいずれか一項に記載の反応剤。
  7.  X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基である、請求項3~6のいずれか一項に記載の反応剤。
  8.  P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基である、請求項3~7のいずれか一項に記載の反応剤。
  9.  前記反応性官能基が、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有する、請求項2~8のいずれか一項に記載の反応剤。
  10.  前記所望の分子が、薬剤、毒素、標識物質、線維、ペプチド、核酸、細胞、有機電子材料又は高分子材料である、請求項2~9のいずれか一項に記載の反応剤。
  11.  前記所望の分子が、前記反応性官能基と結合を形成させる官能基をリンカーを介して有する、請求項2~10のいずれか一項に記載の反応剤。
  12.  前記インドール構造を含む分子が、トリプトファン、その保護体、又はトリプトファンを含むペプチドである、請求項1~11のいずれか一項に記載の反応剤。
  13.  インドール構造を含む分子を、請求項1~11のいずれか一項に定義される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程を含む、前記化合物、又はその塩若しくは溶媒和物の第1基が、インドール構造を含む分子におけるインドール構造に、前記第1基の9-アザビシクロ[3.3.1]-ノナン骨格の9位の窒素原子において-O-を介して結合した複合体の製造方法。
  14.  前記処理工程を水性溶媒中で行う、請求項13に記載の製造方法。
  15.  前記処理工程を酸化剤の非存在下で行う、請求項13又は14に記載の製造方法。
  16.  請求項1~11のいずれか一項に定義される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を酸性処理する工程を含む、9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル誘導体の生成方法。
  17.  下記式(II):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、
     A’及びA’はそれぞれ独立して、CR’1R’2;C=CR’3R’4;C=O;C=S;C=NR’5;CHC=ONHR’5;CHC=OR’5;CHNHCOR’5;CHOC=OR’5;C(OH)R’5;C(SH)R’5;NR’5;SiR’6R’7;酸素原子;又は硫黄原子であり、
     R’1、R’2、R’3及びR’4はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、水酸基、アミノ基、チオール基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
     R’5、R’6及びR’7はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10アラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基;又は、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基であり、
     X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
     Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
     但し、X’、X’、X’、X’、Y’、Y’、P’、P’、P’、P’及びP’がすべて同時に水素原子であることはない]
    で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。
  18.  A’及びA’のうち少なくとも1つが、所望の分子を含む基、又は所望の分子と結合することが可能な反応性官能基を含む、請求項17に記載の化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。 
  19.  下記式(III):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、
     A及びAのうち一方がCHであり、かつ他方がC=NRであり、
     Rは、所望の分子を含む基であり、
     X、X、X、X、Y、P、P、P及びPはそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
     Y及びPはそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基である]
    で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物を有効成分として含む、インドール構造を含む分子におけるインドール構造と所望の分子とを架橋させるための架橋剤。
  20.  Yが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基である、請求項19に記載の架橋剤。
  21.  X、X、X及びXのうち少なくとも1つが、非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基である、請求項19又は20に記載の架橋剤。
  22.  P、P、P及びPのうち少なくとも1つが、カルボキシル基である、請求項19~21のいずれか一項に記載の架橋剤。
  23.  所望の分子を含む基が、ケトン基、アルコール基、エポキシ基、アセタール基、オルトエステル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、無水カルボン酸基、アミド基、イミデート基、アミノ基、イミノ基、アジリジン基、ジアゾ基、アジド基、アミジル基、グアニジル基、ヒドラジル基、ヒドラゾン基、アルコキシアミノ基、オキシム基、カーボネート基、カルバメート基、スルフヒドリル基、エーテル基、イミド基、チオエステル基、チオアミド基、イソチオシアノ基、チオエーテル基、ジスルフィド基、ハロゲン基、イソシアノ基、イソシアネート基、オキサジリン基、ジアジリジン基、スルホニル基、スルホン基、スルホキシド基、スルホンイミド基、セレノ基、シリル基、ボリル基、スタニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、リン酸基、リン酸エステル基、リン酸アミド基、メチレン基、アルケニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基又はそれらの組み合わせを、基又は基の一部として有する反応性官能基と所望の分子とが結合した基である、請求項19~22のいずれか一項に記載の架橋剤。
  24.  前記所望の分子が、薬剤、毒素、標識物質、線維、ペプチド、核酸、細胞、有機電子材料又は高分子材料である、請求項19~23のいずれか一項に記載の架橋剤。
  25.  前記所望の分子が、前記反応性官能基と結合を形成させる官能基をリンカーを介して有する、請求項23又は24に記載の架橋剤。
  26.  前記インドール構造を含む分子が、トリプトファン、その保護体、又はトリプトファンを含むペプチドである、請求項19~25のいずれか一項に記載の架橋剤。
  27.  インドール構造を含む分子を、請求項19~25のいずれか一項に定義される式(III)で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物で処理する工程を含む、インドール構造を含む分子における当該インドール構造に所望の分子が架橋した複合体の製造方法。
  28.  前記処理工程を水性溶媒中で行う、請求項27に記載の製造方法。
  29.  前記処理工程を酸化剤の非存在下で行う、請求項27又は28に記載の製造方法。
  30.  下記式(IV):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式中、
     X’、X’、X’、X’、Y’、P’、P’、P’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素;アジド基、アミノ基、水酸基、エステル基、アミド基、シアノ基、カルボキシル基、チオール基、チオエステル基、チオアミド基、チオシアノ基、スルホン基、リン酸基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリールオキシ基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリールオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキルオキシ基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキルオキシ基;又は非置換若しくは置換されたポリアルキレンオキシ基であり、
     Y’及びP’はそれぞれ独立して、水素原子;非置換若しくは置換された炭素数1~5のアルキル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルケニル基、非置換若しくは置換された炭素数2~5のアルキニル基、非置換若しくは置換された炭素数6~10のアリール基、非置換若しくは置換された5~10員のヘテロアリール基、非置換若しくは置換された炭素数7~10のアラルキル基、非置換若しくは置換された炭素数3~10のシクロアルキル基;又はアミノ基の保護基であり、
     Mは、所望の分子を含む基であり、
     nは、1~10の整数である]
    で示される化合物、又はその塩若しくは溶媒和物。
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