IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 学校法人中部大学の特許一覧

特許7625769新規シリルタグを用いたペプチド化合物の製造方法
<>
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-24
(45)【発行日】2025-02-03
(54)【発明の名称】新規シリルタグを用いたペプチド化合物の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C07K 1/06 20060101AFI20250127BHJP
   C07K 1/02 20060101ALI20250127BHJP
   C07F 7/10 20060101ALI20250127BHJP
【FI】
C07K1/06
C07K1/02
C07F7/10 L
C07F7/10 B
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2024540986
(86)(22)【出願日】2024-03-01
(86)【国際出願番号】 JP2024007779
【審査請求日】2024-07-05
(31)【優先権主張番号】P 2023031341
(32)【優先日】2023-03-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】500433225
【氏名又は名称】学校法人中部大学
(74)【代理人】
【識別番号】100141977
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 勝
(72)【発明者】
【氏名】山本 尚
(72)【発明者】
【氏名】満田 勝
(72)【発明者】
【氏名】服部 倫弘
【審査官】福澤 洋光
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2022/255195(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/208731(WO,A1)
【文献】LIU, Y., et al.,Modification and chemical transformation of Si(1 1 1) surface.,Journal of Organometallic Chemistry,2006年,Vol.691,pp.5809-5824
【文献】FOPP, C., et al.,Stereodivergent Silylzincation of α-Heteroatom-Substituted Alkynes.,Organic Letters,2016年,Vol.18,pp.2054-2057
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07K 1/00-19/00
CAplus/BIOSIS/MEDLINE/EMBASE(STN)
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
PubMed
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリペプチド化合物を製造する方法であって、下記式(R1)で表されるアミノ酸又はペプチド化合物の式中右側のカルボキシル基と、下記式(R2)で表されるアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中左側のアミノ基とをアミド形成反応させることにより、下記式(P1)で表されるペプチド化合物を得ることを含む製造方法。
【化1】
式(R1)中、
aは、水素原子又は一価の置換基を表し、
11及びR12は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはチオール基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、アミノ基、一価の脂肪族炭化水素基、一価の芳香族炭化水素基、若しくは一価の複素環式基を表し、
13は、水素原子、カルボキシル基、水酸基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、若しくは複素環式基を表し、ここで、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基の場合は、連結基を介して窒素原子に結合していてもよく、
或いは、R11とR13とが互いに結合して、R11が結合する炭素原子及びR13が結合する窒素原子と共に、1又は2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよく、
11及びA12は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数1~3の二価の脂肪族炭化水素基を表し、
p11及びp12は、各々独立に、0又は1を表し、
1は、1以上の整数であり、かつ、[ ]内の構造で表される構成単位の数を表す。但し、n1が2以上である場合は、[ ]内の構造で表される複数の構成単位は各々同一でもよく、異なっていてもよい。
【化2】
式(R2)中、
bは、水素原子又は一価の置換基を表し、
21及びR22は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはチオール基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、アミノ基、一価の脂肪族炭化水素基、一価の芳香族炭化水素基、若しくは一価の複素環式基を表し、
23は、水素原子、カルボキシル基、水酸基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、若しくは複素環式基を表し、ここで、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基の場合は、連結基を介して窒素原子に結合していてもよく、
或いは、R21とR23とが互いに結合して、R21が結合する炭素原子及びR23が結合する窒素原子と共に、1又は2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよく、
21及びA22は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数1~3の二価の脂肪族炭化水素基を表し、
p21及びp22は、各々独立に、0又は1を表し、
2は、1以上の整数であり、かつ、[ ]内の構造で表される構成単位の数を表す。但し、n2が2以上である場合は、[ ]内の構造で表される複数の構成単位は各々同一でもよく、異なっていてもよい。
但し、
(i)Taが、-O-C(=O)-TAG(Si)で表される基である、及び/又は、
(ii)Tbが、-TAG(Si)で表される基である。
なお、-TAG(Si)は、下記式構造を有する基である。
【化3】
式(T)中、
xは、1又は2以上の置換基を有していてもよい、二価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基を表し、
z1~Rz9は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、含ケイ素炭化水素基、又は複素環式基を表し、但し、Rz1~Rz9のうち少なくとも3つ以上は、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基である。
【化4】
式(P1)中、
a、R11、R12、R13、A11、A12、p11、p12、及びn1は、前記式(R1)における定義と同じ基を表し、
21、R22、R23、A21、A22、p21、p22、n2、及びTbは、前記式(R2)における定義と同じ基を表す。
【請求項2】
式(T)中、Rxが、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素である、請求項1記載の方法。
【請求項3】
反応が有機溶媒中で実施される、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記反応が、ルイス酸触媒の存在下で行われる、請求項1~の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項5】
前記ルイス酸触媒が、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、及びニオブからなる群より選択される1種以上の金属を含む金属化合物である、請求項に記載の製造方法。
【請求項6】
前記反応が、リン化合物の存在下で行われる、請求項1~の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項7】
前記リン化合物が、ホスフィン化合物又はホスフェート化合物である、請求項に記載の製造方法。
【請求項8】
前記反応が、シラン化合物の存在下で行われる、請求項1~の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項9】
前記式(R1)のTa基が-O-C(=O)-TAG(Si)基であると共に、前記式(P1)のペプチド化合物の合成後、当該ペプチド化合物の-O-C(=O)-TAG(Si)基を除去して、当該ペプチド化合物の末端アミノ基を脱保護する工程を更に含む、請求項1~の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項10】
前記式(R2)のTb基が-TAG(Si)基であると共に、前記式(P1)のペプチド化合物の合成後、当該ペプチド化合物の-TAG(Si)基を除去して、当該ペプチド化合物の末端カルボキシル基を脱保護する工程を更に含む、請求項1~の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項11】
前記反応が、バッチ反応又はフロー反応である、請求項1~10の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項12】
下記式(R1’)で表されるアミノ酸又はペプチド化合物。
【化5】
式(R1’)中、R11、R12、R13、A11、A12、p11、p12、n1、及びTAG(Si)の各定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
【請求項13】
下記式(R2’)で表されるアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物。
【化6】
式(R2’)中、R21、R22、R23、A21、A22、p21、p22、n2、及びTAG(Si)の各定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
【請求項14】
下記式(P1’)で表されるペプチド化合物。
【化7】
式(P1’)中、
11、R12、R13、R21、R22、R23、A11、A12、A21、A22、p21、p22、p11、p12、n1、n2、Ta、及びTbは、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
但し、
(i)Taが、-O-C(=O)-TAG(Si)で表される基である、及び/又は、
(ii)Tbが、-TAG(Si)で表される基である。
なお、TAG(Si)の定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
【請求項15】
下記式(C0)で表される化合物。
【化8】
式(C0)中、TAG(Si)の定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一で
ある。
【請求項16】
下記式(C1)で表される化合物。
【化9】
式(C1)中、TAG(Si)の定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一であり、
C1は、任意の一価の基である。
【請求項17】
下記式(C2)で表される化合物。
【化10】
式(C2)中、TAG(Si)の定義は、請求項1に記載の同じ符号の基の定義と同一であり、
C21及びRC22は、各々独立に、任意の一価の基である。
【請求項18】
式(T)中、Rxが、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素である、請求項1517の何れか一項に記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規のシリルタグを用いたペプチド化合物の新規な製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ペプチドに代表されるアミド化合物は、医薬品、化粧品、機能性食品をはじめ、幅広い分野で利用されており、その合成法の開発は、合成化学における重要な研究課題として精力的に実施されてきた(非特許文献1~3)。しかし、そのペプチド合成に最も重要であるアミド化にはカルボン酸活性化剤の他には、真に有効な触媒や反応剤が殆ど存在していない。そのため、大量の副生成物を生ずる反応様式を用いざるを得ず、しかも多段階の反応を繰り返すペプチド合成はアトム・エコノミー(原子収率)の観点から極めて非効率な合成であり、副生成物は膨大な量となり、また、有効な精製手段も少ない。その結果、副生成物の廃棄と精製にかかるコストがペプチド合成の殆どの必要経費を占め、この分野の発展における最大障壁の一つとなっている。
【0003】
アミノ酸又はその誘導体を原料とするペプチド合成では、高立体選択的にアミド化を行うことが求められる。高立体選択的なアミド化としては、生体内での酵素反応が挙げられる。例えば、生体内では、酵素と水素結合を巧みに利用して、極めて高立体選択的にペプチドを合成している。しかしながら、酵素反応は、大量生産には不向きであり、合成化学に適用すると、膨大な金銭的・時間的なコストが必要となる。
【0004】
合成化学においても、触媒を用いたアミド化が検討されているが、従来の手法では、主にカルボン酸を活性化する手法によりアミド結合を形成しているため、ラセミ化の進行が早く、高立体選択的且つ効率的にアミド化合物を合成することは困難である。
【0005】
また、従来の方法では、複数のアミノ酸又はその誘導体が連結されてなるペプチドに、更にアミノ酸又はその誘導体をアミド結合によりライゲーション(Chemical Ligation)することや、二以上のペプチドをアミド結合によりライゲーションすることは、極めて困難である。斯かるペプチドに対するライゲーションのためのアミド化法としては、硫黄原子を有するアミノ酸を用い、硫黄原子の高い反応性を利用してライゲーションを行う方法(非特許文献4)や、アミノ酸のヒドロキシアミンを合成し、ヒドロキシアミンの高い反応性を利用してライゲーションを行う方法(非特許文献5)が知られているが、前者は硫黄原子を有するアミノ酸の合成が難しく、後者は数工程に亘るヒドロキシアミン合成が別途必要となるため、何れも時間・費用がかかり、効率性の面で難がある。
【0006】
本発明者等は、β位にヒドロキシ基を有するカルボン酸/エステル化合物を特定の金属触媒の存在下でアミド化する方法(特許文献1)、アミノ酸前駆体としてヒドロキシアミノ/イミノ化合物を用い、これを特定の金属触媒の存在下でアミド化した後、特定の金属触媒の存在下で還元する方法(特許文献2)、カルボン酸/エステル化合物を特定の金属触媒の存在下でアミド化する方法(特許文献3)等により、高化学選択的にアミド化合物を合成する技術を開発している。更には、N末端保護アミノ酸・ペプチドのカルボキシル基と、C末端保護アミノ酸・ペプチドのアミノ基を、特定のシリル化剤(及び任意により併用されるルイス酸触媒)の存在下でアミド反応させた後、脱保護することにより、種々のアミノ酸残基からなるペプチドを高効率・高選択的に合成する技術(特許文献4)や、、N末端保護若しくは無保護アミノ酸・ペプチドのカルボキシル基と、C末端保護若しくは無保護アミノ酸・ペプチドのアミノ基を、特定のシリル化剤の存在下でアミド反応させた後、脱保護することにより、種々のアミノ酸残基からなるペプチドを高効率・高選択的に合成する技術(特許文献5、6)、ブレンステッド酸を触媒として用いてアミド化反応を行う技術(特許文献7)、新規のシラン含有縮合環ジペプチド化合物と、それを用いたペプチドの新規な合成方法(特許文献8)、更にはラクタムの位置選択的C-N結合開裂による新規なペプチド合成法(非特許文献8)も開発している。
【0007】
ところで、現在市販されているペプチド医薬品の殆どは、アミノ酸が5残基以上のオリゴペプチドである。しかし、ペプチド結合反応によってペプチド鎖を伸長させるに伴い、ペプチドの極性は顕著に高くなるため、反応溶媒として用いられる有機溶媒への溶解性が著しく低下する。このため、ペプチド鎖の反応性が大幅に低下する上に、精製過程における操作性の点でも大きなデメリットになる。そのため、オリゴペプチドの合成には、ペプチド鎖の伸長反応における有機溶媒への溶解性が確保できる戦略が不可欠である。
【0008】
ペプチド鎖の有機溶媒への溶解性及び反応性を確保する技術として、芳香環に長鎖アルキルを連結したアルコキシベンジルエステル(TAGa)基を保護基としてペプチド鎖に連結する技術が報告されている(非特許文献6)。しかし、本技術では、ペプチド鎖の有機溶媒への溶解性向上効果には限界があった。また、本発明者等の検討では、本技術では反応過程で不溶性固体が観測されたことから、反応過程でエステルの脱保護が生じてしまう可能性が示唆される。
【化1】
【0009】
また、別の技術として、シリルエステル基を保護基としてペプチド鎖に連結する技術も報告されている(非特許文献7)。しかし、本技術では、反応性の高いシリルエステル基を保護基として使用しているので、ペプチド結合反応に適用できる反応条件が制限されてしまう。また、本技術でも反応過程でエステルの脱保護が生じてしまう可能性が考えられ、実際に本文献中でも脱保護が頻繁に確認・報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】国際公開第2017/204144号
【文献】国際公開第2018/199146号
【文献】国際公開第2018/199147号
【文献】国際公開第2019/208731号
【文献】国際公開第2021/085635号
【文献】国際公開第2021/085636号
【文献】国際公開第2021/149814号
【文献】国際公開第2022/190486号
【非特許文献】
【0011】
【文献】Chem. Rev., 2011, Vol.111, p.6557-6602
【文献】Org. Process Res. Dev., 2016, Vol.20, No.2, p.140-177
【文献】Chem. Rev., 2016, Vol.116, p.12029-12122
【文献】Science, 1992, Vol.256, p.221-225
【文献】Angew. Chem. Int. Ed., 2006, Vol.45, p.1248-1252
【文献】Org. Process Res. Dev. 2019, Vol.23, p.2576-2581
【文献】Org. Process Res. Dev. 2021, Vol.25, p.2029-2038
【文献】Chem. Sci., (2022), Vol.13, pp.6309-6315
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
以上の背景から、ペプチド結合反応によるペプチド鎖の伸長時に、有機溶媒への溶解性低下を防止し、ペプチド鎖の反応性及び精製過程での操作性を向上可能であると共に、所望のペプチドを高効率で取得可能な手段が求められていた。本発明は、斯かる課題に鑑みなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定の構造を有するケイ素含有疎水性置換基によって末端カルボキシル基及び/又は末端アミノ基が保護されたアミノ酸又はペプチドを、ペプチド結合反応によるペプチド鎖の伸長に供することで、ペプチド鎖の有機溶媒への溶解性低下を防止することが可能となり、ペプチド鎖の反応性及び精製過程での操作性を維持・向上することが可能となる事を見出した。また、斯かるケイ素含有疎水性置換基は、アミノ基保護基の脱保護条件下では分解を受けず安定に存在し、ペプチド伸長の完結後に加水分解によって効率よく除去できることから、所望のペプチドを高効率で取得可能となることを見出し、本発明に到達した。
【0014】
すなわち、本発明の趣旨は、以下に存する。
[項1]ポリペプチド化合物を製造する方法であって、下記式(R1)で表されるアミノ酸又はペプチド化合物の式中右側のカルボキシル基と、下記式(R2)で表されるアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中左側のアミノ基とをアミド形成反応させることにより、下記式(P1)で表されるペプチド化合物を得ることを含む製造方法。
【化2】
式(R1)中、
aは、水素原子又は一価の置換基を表し、
11及びR12は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはチオール基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、アミノ基、一価の脂肪族炭化水素基、一価の芳香族炭化水素基、若しくは一価の複素環式基を表し、
13は、水素原子、カルボキシル基、水酸基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、若しくは複素環式基を表し、ここで、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基の場合は、連結基を介して窒素原子に結合していてもよく、
或いは、R11とR13とが互いに結合して、R11が結合する炭素原子及びR13が結合する窒素原子と共に、1又は2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよく、
11及びA12は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数1~3の二価の脂肪族炭化水素基を表し、
p11及びp12は、各々独立に、0又は1を表し、
1は、1以上の整数であり、かつ、[ ]内の構造で表される構成単位の数を表す。但し、n1が2以上である場合は、[ ]内の構造で表される複数の構成単位は各々同一でもよく、異なっていてもよい。
【化3】
式(R2)中、
bは、水素原子又は一価の置換基を表し、
21及びR22は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはチオール基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、アミノ基、一価の脂肪族炭化水素基、一価の芳香族炭化水素基、若しくは一価の複素環式基を表し、
23は、水素原子、カルボキシル基、水酸基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、若しくは複素環式基を表し、ここで、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基の場合は、連結基を介して窒素原子に結合していてもよく、
或いは、R21とR23とが互いに結合して、R21が結合する炭素原子及びR23が結合する窒素原子と共に、1又は2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよく、
21及びA22は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数1~3の二価の脂肪族炭化水素基を表し、
p21及びp22は、各々独立に、0又は1を表し、
2は、1以上の整数であり、かつ、[ ]内の構造で表される構成単位の数を表す。但し、n2が2以上である場合は、[ ]内の構造で表される複数の構成単位は各々同一でもよく、異なっていてもよい。
但し、
(i)Taが、-O-C(=O)-TAG(Si)で表される基である、及び/又は、
(ii)Tbが、-TAG(Si)で表される基である。
なお、-TAG(Si)は、下記式構造を有する基である。
【化4】
式(T)中、
xは、1又は2以上の置換基を有していてもよい、二価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基を表し、
z1~Rz9は、各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、含ケイ素炭化水素基、又は複素環式基を表し、但し、Rz1~Rz9のうち少なくとも1つは、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基である)。
【化5】
式(P1)中、
a、R11、R12、R13、A11、A12、p11、p12、及びn1は、前記式(R1)における定義と同じ基を表し、
21、R22、R23、A21、A22、p21、p22、n2、及びTbは、前記式(R2)における定義と同じ基を表す。
[項2]式(T)中、Rz1~Rz9のうち少なくとも3つ以上が、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基である、項1に記載の方法。
[項3]式(T)中、Rxが、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素である、項1又は2に記載の方法。
[項4]反応が有機溶媒中で実施される、項1~3の何れか一項に記載の方法。
[項5]前記反応が、ルイス酸触媒の存在下で行われる、項1~4の何れか一項に記載の製造方法。
[項6]前記ルイス酸触媒が、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、及びニオブからなる群より選択される1種以上の金属を含む金属化合物である、項5に記載の製造方法。
[項7]前記反応が、リン化合物の存在下で行われる、項1~6の何れか一項に記載の製造方法。
[項8]前記リン化合物が、ホスフィン化合物又はホスフェート化合物である、項7に記載の製造方法。
[項9]前記反応が、シラン化合物の存在下で行われる、項1~8の何れか一項に記載の製造方法。
[項10]前記式(R1)のTa基が-O-C(=O)-TAG(Si)基であると共に、前記式(P1)のペプチド化合物の合成後、当該ペプチド化合物の-O-C(=O)-TAG(Si)基を除去して、当該ペプチド化合物の末端アミノ基を脱保護する工程を更に含む、項1~9の何れか一項に記載の製造方法。
[項11]前記式(R2)のTb基が-TAG(Si)基であると共に、前記式(P1)のペプチド化合物の合成後、当該ペプチド化合物の-TAG(Si)基を除去して、当該ペプチド化合物の末端カルボキシル基を脱保護する工程を更に含む、項1~10の何れか一項に記載の製造方法。
[項12]前記反応が、バッチ反応又はフロー反応である、項1~11の何れか一項に記載の製造方法。
[項13]下記式(R1’)で表されるアミノ酸又はペプチド化合物。
【化6】
式(R1’)中、R11、R12、R13、A11、A12、p11、p12、n1、及びTAG(Si)の各定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
[項14]下記式(R2’)で表されるアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物。
【化7】
式(R2’)中、R21、R22、R23、A21、A22、p21、p22、n2、及びTAG(Si)の各定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
[項15]下記式(P1’)で表されるペプチド化合物。
【化8】
式(P1’)中、
11、R12、R13、R21、R22、R23、A11、A12、A21、A22、p21、p22、p11、p12、n1、n2、Ta、及びTbは、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
但し、
(i)Taが、-O-C(=O)-TAG(Si)で表される基である、及び/又は、
(ii)Tbが、-TAG(Si)で表される基である。
なお、TAG(Si)の定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一である。
[項16]下記式(C0)で表される化合物。
【化9】
式(C0)中、TAG(Si)の定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一で
ある。
[項17]下記式(C1)で表される化合物。
【化10】
式(C1)中、TAG(Si)の定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一であり、
C1は、任意の一価の基である。
[項18]下記式(C2)で表される化合物。
【化11】
式(C2)中、TAG(Si)の定義は、項1に記載の同じ符号の基の定義と同一であり、
C21及びRC22は、各々独立に、任意の一価の基である。
[項19]式(T)中、Rz1~Rz9のうち少なくとも3つ以上が、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基である、項16~18の何れか一項に記載の化合物。
[項20]式(T)中、Rxが、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素である、項16~19の何れか一項に記載の化合物。
【発明の効果】
【0015】
本発明の方法によれば、特定の構造を有するケイ素含有疎水性置換基によって末端カルボキシル基及び/又は末端アミノ基が保護されたアミノ酸又はペプチドを、ペプチド結合反応によるペプチド鎖の伸長に供することで、ペプチド鎖の有機溶媒への溶解性低下を防止することができ、惹いてはペプチド鎖の反応性及び精製過程での操作性を向上させることが可能となる。また、斯かるケイ素含有疎水性置換基は、アミノ基保護基の脱保護条件下では分解を受けず安定に存在し、ペプチド伸長の完結後に加水分解によって効率よく除去できることから、所望のペプチドを高効率で取得することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を具体的な実施の形態に即して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
【0017】
なお、本開示で引用する特許公報、特許出願公開公報、及び非特許文献は、何れもその全体が援用により、あらゆる目的において本開示に組み込まれるものとする。
【0018】
[I.用語の定義]
本開示において「アミノ酸」とは、カルボキシル基及びアミノ基を有する化合物を意味する。別途明示しない限り、アミノ酸の種類は特に限定されない。例えば、光学異性の観点からは、D体でもL体でもラセミ体でもよい。また、カルボキシル基とアミノ基との相対位置の観点からは、α-アミノ酸、β-アミノ酸、γ-アミノ酸、δ-アミノ酸、ω-アミノ酸等の何れであってもよい。アミノ酸の例としては、これらに限定されるものではないが、タンパク質を構成する天然アミノ酸等が挙げられ、具体例としては、バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、トレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、グリシン、セリン等が挙げられる。
【0019】
本開示において「ペプチド」とは、複数のアミノ酸がペプチド結合を介して連結された化合物を意味する。別途明示しない限り、ペプチドを構成する複数のアミノ酸単位は、互いに同じ種類のアミノ酸単位であってもよく、二種類以上の異なるアミノ酸単位であってもよい。ペプチドを構成するアミノ酸の数は、2以上であれば特に制限されない。例としては、2(「ジペプチド」ともいう)、3(「トリペプチド」ともいう)、4(「テトラペプチド」ともいう)、5(「ペンタペプチド」ともいう)、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、100、又はそれ以上が挙げられる。また、トリペプチド以上のペプチドを指して「ポリペプチド」という場合もある。
【0020】
本開示において「アミノ基」とは、アンモニア、第一級アミン、又は第二級アミンから水素を除去して得られる、それぞれ式-NH2、-NRH、又は-NRR’(但しR及びR’はそれぞれ置換基を意味する。)で表される官能基を意味する。
【0021】
本開示において、別途明示しない限り、炭化水素基は、脂肪族でも芳香族でもよい。脂肪族炭化水素基は鎖状でも環状でもよい。鎖状炭化水素基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい。環状炭化水素基は、単環式でも橋かけ環式でもスピロ環式でもよい。炭化水素基は、飽和でもよいが、不飽和でもよく、言い換えれば、一又は二以上の炭素-炭素二重結合及び/又は三重結合を含んでいてもよい。即ち、炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基等を含む概念である。なお、別途明示しない限り、炭化水素基の一又は二以上の水素原子が、任意の置換基で置換されていてもよく、炭化水素基の一又は二以上の炭素原子が、価数に応じた任意のヘテロ原子に置き換えられていてもよい。
【0022】
本開示において「炭化水素オキシ基」とは、前記定義の炭化水素基がオキシ基(-O-)の一方の結合手に連結された基を意味する。即ち、炭化水素オキシ基は、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、シクロアルキルオキシ基、シクロアルケニルオキシ基、シクロアルキニルオキシ基、アリールオキシ基等を含む概念である。
【0023】
本開示において「炭化水素カルボニル基」とは、前記定義の炭化水素基がカルボニル基(-C(=O)-)の一方の結合手に連結された基を意味する。即ち、炭化水素カルボニル基は、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、シクロアルキルカルボニル基、シクロアルケニルカルボニル基、シクロアルキニルカルボニル基、アリールカルボニル基等を含む概念である。
【0024】
本開示において「炭化水素スルホニル基」とは、前記定義の炭化水素基がスルホニル基(-S(=O)2-)の一方の結合手に連結された基を意味する。即ち、炭化水素スルホニル基は、アルキルスルホニル基、アルケニルスルホニル基、アルキニルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、シクロアルケニルスルホニル基、シクロアルキニルスルホニル基、アリールスルホニル基等を含む概念である。
【0025】
本開示において「複素環式基」は、飽和でもよいが、不飽和でもよく、言い換えれば、一又は二以上の炭素-炭素二重結合及び/又は三重結合を含んでいてもよい。また、複素環式基は単環式でも橋かけ環式でもスピロ環式でもよい。また、複素環式基の複素環構成原子に含まれるヘテロ原子は制限されないが、例としては窒素、酸素、硫黄、リン、ケイ素等が挙げられる。
【0026】
本開示において「複素環オキシ基」とは、前記定義の複素環式基がオキシ基(-O-)の一方の結合手に連結された基を意味する。
【0027】
本開示において「複素環カルボニル基」とは、前記定義の複素環式基がカルボニル基(-C(=O)-)の一方の結合手に連結された基を意味する。
【0028】
本開示において「複素環スルホニル基」とは、前記定義の複素環式基がスルホニル基(-S(=O)2-)の一方の結合手に連結された基を意味する。
【0029】
本開示において(1又は2以上の置換基を有していてもよい)「メタロキシ基」とは、式(R)n-M-O-で表される基を意味する。なお、式中、Mは、任意の金属元素を意味し、Rは、任意の置換基を意味し、nは、金属元素Mの配位数に応じて取り得る0以上8以下の整数を意味する。
【0030】
本開示において「置換基」とは、各々独立に、別途明示しない限り、本発明の製造方法におけるアミド化工程が進行すれば特に制限されず、任意の置換基を意味する。例としては、これらに限定されるものではないが、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、チオール基、スルホン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、イミド基、炭化水素基、複素環式基、炭化水素オキシ基、炭化水素カルボニル基(アシル基)、炭化水素オキシカルボニル基、炭化水素カルボニルオキシ基、炭化水素置換アミノ基、炭化水素置換アミノカルボニル基、炭化水素カルボニル置換アミノ基、炭化水素置換チオール基、炭化水素スルホニル基、炭化水素オキシスルホニル基、炭化水素スルホニルオキシ基、複素環オキシ基、複素環カルボニル基、複素環オキシカルボニル基、複素環カルボニルオキシ基、複素環アミノ基、複素環アミノカルボニル基、複素環カルボニル置換アミノ基、複素環置換チオール基、複素環スルホニル基、複素環オキシスルホニル基、複素環スルホニルオキシ基等が挙げられる。また、これらの官能基が、その価数及び物理化学的性質が許容する限りにおいて、更にこれらの官能基により置換された官能基も、本開示における「置換基」に含まれるものとする。なお、ある官能基が置換基を有する場合、その個数は、その価数及び物理化学的性質が許容する限りにおいて、特に限定されない。また、複数の置換基が存在する場合、これらの置換基は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0031】
本開示において使用する主な略語を以下の表1-1及び表1-2に示す。
【表1-1】
【表1-2】
【0032】
本開示において、アミノ酸及びその残基は、当業者に周知の三文字略称で表す場合がある。本開示において使用する主なアミノ酸の三文字略称を以下の表に示す。
【表2】
【0033】
本開示において、β-ホモアミノ酸及びその残基は、対応するα-アミノ酸の三文字略称の前に「Ho」を付して表す場合がある。
【0034】
本開示において、「保護基」とは、特定の反応条件下にアミノ基又はアミド基窒素原子上に導入することができ、且つ、特定の反応条件下にこれを除去することが可能な官能基を意味する。代表的な保護基は、幾つかの成書、例えばPeter G. M. Wuts, Green’s Protective Groups in Organic Synthesis, 5th Edition, Wiley, 2014等に詳しく記載されている。
【0035】
本開示において、「アルキル型保護基」とは、アミノ基又はアミド基窒素原子上に着脱容易な炭化水素基を意味する。例としては、無置換又は置換基で置換されたベンジル基や、無置換又は置換基で置換されたアリル基等が挙げられる。
【0036】
本開示において、「電子求引性保護基」とは、アミノ基又はアミド基の保護基として窒素原子上の電子を保護基の方向に引き込む役割を持つ保護基を意味する。例としては、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられる。
【0037】
[II.ペプチド化合物の製造方法]
・概要
本発明の一側面は、ポリペプチド化合物を製造する方法であって、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物の式中右側のカルボキシル基と、式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中左側のアミノ基とをアミド形成反応させることにより、式(P1)のペプチド化合物を得ることを含む製造方法(以降適宜「本発明のペプチド化合物の製造方法」或いは単に「本発明の製造方法」と称する。)に関する。
【化12】
【化13】
【化14】
【0038】
・基質化合物
上記一般式(R1)及び(R2)において、各符号の定義は以下の通りである。
【0039】
11、R12、R21、及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはチオール基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基若しくは複素環式基を表す。なお、これらの基が置換基を有する場合、その種類については先に記載したとおりである。置換基の数の具体例は、例えば5、4、3、2、1、又は0である。
【0040】
また、R11、R12、R21、及び/又はR22が、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基又は複素環式基である場合は、斯かる炭化水素基又は複素環式基とそれが結合する炭素原子との間に、連結基が介在していてもよい。斯かる連結基は、限定されるものではないが、各々独立に、例えば以下に示す構造から選択される(なお、下記化学式中、Aは各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基又は複素環式基を表す。同一の基の中にAが二つ存在する場合、それらは互いに同一でもよく、異なっていてもよい。)。
【0041】
【化15】
【0042】
炭化水素基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子数は、特に限定はされないが、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は炭化水素基の種類によっても異なるが、アルキル基の場合は1以上、アルケニル基やアルキニル基の場合は2以上、シクロアルキル基の場合には3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0043】
複素環式基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子及びヘテロ原子の合計数は、特に限定はされないが、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は複素環式構造の種類によっても異なるが、通常3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0044】
中でも、R11、R12、R21、及びR22としては、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、チオール基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、若しくはハロゲン原子、又は、1又は2以上の置換基を有していてもよい、アミノ基、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリーロキシ基、アシル基、複素環式基、若しくは複素環オキシ基等であることが好ましい。
【0045】
11、R12、R21、及びR22の具体例としては、これらに限定されるものではないが、例えば以下が挙げられる。
【0046】
・水素原子、水酸基、チオール基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基;
・フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
・メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、デシル基、ノニル基等のアルキル基;
・エテニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等のアルケニル基;
・プロパルギル基等のアルキニル基;
・シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロオクチル基、スピロオクチル基等のシクロアルキル基;
・メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基等のアルコキシ基;
・フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフチル基、アントラセニル基等のアリール基;
・フェニロキシ基、ベンジロキシ基、ナフチロキシ基等のアリーロキシ基;
・アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基、パラメトキシベンゾイル基、シンナモイル基等のアシル基;
・無置換のアミノ基、及び、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、トリフェニルメチルアミノ基等の置換アミノ基;
・フラニル基、チオフェニル基、ピラニル基、ピロリニル基、ピロリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピロリル基、ピぺリジニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、ヘキサヒドロピリミジル基、ヘキサヒドロピリダジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリダジル基、3,4-ジヒドロピリジル基、イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、ピラゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、オキサゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、チアゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、カルバゾリル基等の複素環式基;
・フラニルオキシ基、ピロリルオキシ基、インドリルオキシ基、キノリルオキシ基等の複素環オキシ基;等。
【0047】
なお、上記の基のうち、カルボキシル基を有する基は、保護基を有していてもよいが、いなくてもよい。反応に用いる化合物(R1)と化合物(R2)との反応性により異なるが、上記の基のうち、カルボキシル基を有する基が保護基を有する場合には、通常は化合物(R2)の式中右側のカルボン酸エステル基との反応選択性が、その他の置換基に存在するカルボキシル基との反応選択性よりも向上する。
【0048】
13及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、カルボキシル基、若しくは水酸基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基若しくは複素環式基を表す。なお、置換基を有する場合、その種類については先に記載したとおりである。置換基の数の具体例は、例えば5、4、3、2、1、又は0である。
【0049】
また、R13及び/又はR23が、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基又は複素環式基である場合は、斯かる炭化水素基又は複素環式基とそれが結合する窒素原子との間に、連結基が介在していてもよい。斯かる連結基は、限定されるものではないが、各々独立に、例えば以下に示す構造から選択される(なお、下記化学式中、Aは各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基又は複素環式基を表す。同一の基の中にAが二つ存在する場合、それらは互いに同一でもよく、異なっていてもよい。)。
【0050】
【化16】
【0051】
炭化水素基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は炭化水素基の種類によっても異なるが、アルキル基の場合は1以上、アルケニル基やアルキニル基の場合は2以上、シクロアルキル基の場合には3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0052】
複素環式基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子及びヘテロ原子の合計数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は複素環式構造の種類によっても異なるが、通常3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0053】
中でも、R13及びR23としては、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、若しくはカルボキシル基、又は、1又は2以上の置換基を有していてもよい、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリーロキシ基、アシル基、複素環式基、若しくは複素環オキシ基等であることが好ましい。
【0054】
13及びR23の具体例としては、これらに限定されるものではないが、例えば以下が挙げられる。
【0055】
・水素原子、水酸基、カルボキシル基;
・メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、デシル基、ノニル基等のアルキル基;
・エテニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等のアルケニル基;
・プロパルギル基等のアルキニル基;
・シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロオクチル基、スピロオクチル基等のシクロアルキル基;
・フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフチル基、アントラセニル基等のアリール基;
・フラニル基、チオフェニル基、ピラニル基、ピロリニル基、ピロリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピロリル基、ピぺリジニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、ヘキサヒドロピリミジル基、ヘキサヒドロピリダジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリダジル基、3,4-ジヒドロピリジル基、イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、ピラゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、オキサゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、チアゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、カルバゾリル基等の複素環式基;等。
【0056】
なお、R11とR13とが互いに結合して、R11が結合する炭素原子及びR13が結合する窒素原子と共に、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよく、R21とR23とが互いに結合して、R21が結合する炭素原子及びR23が結合する窒素原子と共に、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい複素環を形成していてもよい。なお、置換基を有する場合、その種類については先に記載したとおりである。置換基の数の具体例は、例えば5、4、3、2、1、又は0である。
【0057】
複素環式基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子及びヘテロ原子の合計数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は複素環式構造の種類によっても異なるが、通常3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0058】
斯かる複素環の具体例としては、これらに限定されるものではないが、ピロリニル基、ピロリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピロリル基、ピぺリジニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、ヘキサヒドロピリミジル基、ヘキサヒドロピリダジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリダジル基、3,4-ジヒドロピリジル基、イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、ピラゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、オキサゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、チアゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基等が挙げられる。
【0059】
11、A12、A21、及びA22は、それぞれ独立に、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい炭素数1~3の二価の脂肪族炭化水素基を表す。具体例としては、これらに限定されるものではないが、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、及びイソプロピレン基等、並びにこれらの基が1又は2以上の前記の置換基で置換された基が挙げられる。置換基の数の具体例は、例えば3、2、1、又は0である。
【0060】
p11、p12、p21、及びp22は、それぞれ独立に、0又は1を表す。
【0061】
1は、一般式(R1)の[ ]内のアミノ酸単位の数を表す、1以上の整数である。n1が1の場合、化合物(R1)はアミノ酸となり、n1が2以上の場合、化合物(R1)はペプチドとなる。n1の上限は、アミノ化工程が進行する限りにおいて特に制限されないが、例えば100以下、80以下、60以下、50以下、40以下、30以下、20以下、15以下、12以下、又は10以下等である。n1の具体例は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100等である。
【0062】
2は、一般式(R2)の[ ]内のアミノ酸単位の数を表す、1以上の整数である。n2が1の場合、化合物(R2)はアミノ酸となり、n2が2以上の場合、化合物(R2)はペプチドとなる。n2の上限は、アミノ化工程が進行する限りにおいて特に制限されなず、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等が挙げられる。但し、n2は1であることが好ましく、即ち、化合物(R2)はアミノ酸であることが好ましい。理論に束縛されるものではないが、本願発明者等は、n2が1である場合、即ち化合物(R2)がアミノ酸である場合、前記式(A)のアルミニウム化合物と反応して、アルミニウム原子を含む環化中間体を形成し、これが反応効率を向上させる一因になると推測している。
【0063】
なお、言うまでもないことであるが、n1が2以上である場合は、[ ]内の構造を規定するR11、R12、R13、A11、A12、p11、及びp12は、複数のアミノ酸単位の間で同一であってもよく、異なっていてもよい。同様に、n2が2以上である場合は、[ ]内の構造を規定するR21、R22、R23、A21、A22、p21、及びp22は、複数のアミノ酸単位の間で同一であってもよく、異なっていてもよい。即ち、化合物(R1)及び/又は化合物(R2)がペプチドの場合には、当該ペプチドを構成する複数のアミノ酸単位は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0064】
化合物(R1)において、Taは、水素原子又は一価の置換基を表す。一価の置換基の場合、その種類は特に制限されるものではないが、R13及びR23として上述した各基の他、アミノ基の保護基(これを以下適宜PGaとする)、後述するケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)が挙げられる。アミノ基の保護基PGaとしては、アミド化反応において当該アミノ基が反応しないように保護することができ、反応後にこれを脱保護してアミノ基に変換可能なものであれば、特に制限されない。アミノ基の保護基PGa及びケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)の詳細は後述する。
【0065】
化合物(R2)において、Tbは、水素原子又は一価の置換基を表す。一価の置換基の場合、その種類は特に制限されるものではないが、R13及びR23として上述した各基の他、カルボキシル基の保護基(これを以下適宜PGbとする)、後述するケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)が挙げられる。カルボキシル基の保護基PGbとしては、アミド化反応において当該カルボキシル基が反応しないように保護することができ、反応後にこれを脱保護してカルボキシル基に変換可能なものであれば、特に制限されない。カルボキシル基の保護基PGb及びケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)の詳細は後述する。
【0066】
化合物(R2)において、式中左側のアミノ基は、他の酸と塩を形成していてもよい。この場合、他の酸としては、これらに限定されるものではないが、酢酸、プロピオン酸等の炭素数1~5の脂肪族カルボン酸;トリフルオロ酢酸、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、スルホン酸等が挙げられる。
【0067】
なお、上述の基質化合物(R1)及び(R2)は何れも、一種の化合物を単独で使用してもよく、二種以上の化合物を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0068】
また、上述の基質化合物(R1)又は(R2)の一部又は全部が、何れかの置換基において基板や樹脂等の担体に連結・固定化されていてもよい。この場合、基板や樹脂等の担体の種類は限定されない。本発明の製造方法におけるアミド結合反応を実質的に阻害することなく、且つ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、従来公知の任意の基板や樹脂等の担体を使用することが可能である。基質化合物と基板や樹脂等の担体との連結・固定化の態様も何ら限定されるものではないが、基質化合物が有する何れかの置換基と、基板や樹脂等の担体上に存在する置換基との間に、共有結合を形成することが好ましい。各置換基の種類や共有結合の形成方法についても何ら限定されない。本発明の製造方法におけるアミド結合反応を実質的に阻害することなく、且つ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、従来公知の任意の種類の置換基及び共有結合の形成方法を使用することが可能である。なお、基質化合物が有する(アミド結合反応の形成対象となるカルボン酸エステル基又はアミノ基以外の)カルボキシル基又はアミノ基を用いた共有結合により、基質化合物を基板や樹脂等の担体に連結・固定化してもよい。こうした態様は、基質化合物が有する(アミド結合反応の形成対象となるカルボン酸エステル基又はアミノ基以外の)カルボキシル基又はアミノ基を、保護基を導入することにより保護した態様と同様に捉えることが可能である。
【0069】
・アミノ基の保護基:
アミノ基の保護基PGaとしては、公知の多種多様のものが知られている。例としては、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の炭化水素基、又は、1若しくは2以上の置換基を有していてもよい一価の複素環式基等が挙げられる。中でも、1又は2以上の置換基を有していてもよい一価の炭化水素基が好ましい。但し、斯かる炭化水素基又は複素環式基と、それが保護するアミノ基の窒素原子との間に、連結基が介在していてもよい。斯かる連結基は、限定されるものではないが、各々独立に、例えば以下に示す連結基から選択される(なお、下記化学式中、Aは各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい一価の炭化水素基又は複素環式基を表す。同一の基の中にAが二つ存在する場合、それらは互いに同一でもよく、異なっていてもよい。)。
【0070】
【化17】
【0071】
保護基の炭素数は、通常1以上、又は3以上、また、通常20以下、又は15以下が挙げられる。
【0072】
中でも、アミノ基の保護基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、及び炭化水素スルホニル基、及びアミド基からなる群より選択される1種以上の基であることが好ましい。
【0073】
以下、アミノ基の保護基の具体例を列記する。なお、アミノ基の保護基の名称としては、アミノ基の窒素原子に結合している官能基の名称の他、窒素原子をも含めた名称も存在しており、以下の名称においても両者が含まれている。
【0074】
非置換又は置換の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、アリル基、等のアルケニル基;プロパルギル基等のアルキニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ベンジル基、パラメトキシベンジル基、トリル基、トリフェニルメチル基(トロック基)等のアリール基;シアノメチル基等の置換炭化水素基等が挙げられる。炭素数は、通常1以上、又は3以上、また、通常20以下、又は15以下が挙げられる。
【0075】
非置換又は置換のアシル基の具体例としては、ベンゾイル基(Bz)、オルトメトキシベンゾイル基、2,6-ジメトキシベンゾイル基、パラメトキシベンゾイル基(PMPCO)、シンナモイル基、フタロイル基(Phth)等が挙げられる。
【0076】
非置換又は置換の炭化水素オキシカルボニル基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz又はZ)、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、2-トリメチルシリルエトキシカルボニル基、2-フェニルエトキシカルボニル基、1-(1-アダマンチル)-1-メチルエトキシカルボニル基、1-(3,5-ジ-t-ブチルフェニル)-1-メチルエトキシカルボニル基、ビニロキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、N-ヒドロキシピペリジニルオキシカルボニル基、p-メトキシベンジルオキシカルボニル基、p-ニトロベンジルオキシカルボニル基、2-(1,3-ジチアニル)メトキシカルボニル、m-ニトロフェノキシカルボニル基、3,5-ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、o-ニトロベンジルオキシカルボニル基、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基(Troc)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)等が挙げられる。
【0077】
非置換又は置換の炭化水素スルホニル基の具体例としては、メタンスルホニル基(Ms)、トルエンスルホニル基(Ts)、2-又は4-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)基等が挙げられる。
【0078】
非置換又は置換のアミド基の具体例としては、アセトアミド、o-(ベンゾイロキシメチル)ベンズアミド、2-[(t-ブチルジフェニルシロキシ)メチル]ベンズアミド、2-トルエンスルホンアミド、4-トルエンスルホンアミド、2-ニトロベンゼンスルホンアミド、4-ニトロベンゼンスルホンアミド、tert-ブチルスルフィニルアミド、4-トルエンスルホンアミド、2-(トリメチルシリル)エタンスルホンアミド、ベンジルスルホンアミド等が挙げられる。
【0079】
また、脱保護の手法の観点からは、水素化による脱保護、弱酸による脱保護、フッ素イオンによる脱保護、一電子酸化剤による脱保護、ヒドラジンによる脱保護、酸素による脱保護等のうち、少なくとも1種の手法により脱保護可能な保護基も、アミノ基の保護基の例として挙げられる。
【0080】
アミノ基の保護基の好ましい具体例としては、メシル基(Ms)、tert-ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジル基(Bn又はBzl)、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、ベンゾイル基(Bz)、パラメトキシベンジル基(PMB)、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基(Troc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、2,4-ジニトロフェニル基(2,4-DNP)、フタロイル基(Phth)、パラメトキシベンゾイル基(PMPCO)、シンナモイル基、トルエンスルホニル基(Ts)、2又は4-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)、シアノメチル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)等が挙げられる。これらの保護基は、前記の通り、容易にアミノ基を保護でき、かつ比較的温和な条件で除去することができるためである。
【0081】
アミノ基の保護基のより好ましい具体例としては、メシル基(Ms)、tert-ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、ベンジル基(Bn)、パラメトキシベンジル基(PMB)、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基(Troc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、パラメトキシベンゾイル基(PMPCO)、ベンゾイル基(Bz)、シアノメチル基、シンナモイル基、2又は4-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)、トルエンスルホニル基(Ts)、フタロイル基(Phth)、2,4-ジニトロフェニル基(2,4-DNP)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)等が挙げられる。
【0082】
・カルボキシル基の保護基:
カルボキシル基の保護基PGbとしては、種々のものが知られている。例としては、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の炭化水素基又は複素環式基等が挙げられる。なお、置換基を有する場合、その種類については先に記載したとおりである。置換基の数の具体例は、例えば5、4、3、2、1、又は0である。
【0083】
炭化水素基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は炭化水素基の種類によっても異なるが、アルキル基の場合は1以上、アルケニル基やアルキニル基の場合は2以上、シクロアルキル基の場合には3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0084】
複素環式基の(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子及びヘテロ原子の合計数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は複素環式構造の種類によっても異なるが、通常3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0085】
カルボキシル基の保護基の具体例としては、これらに限定されるものではないが、例えば以下が挙げられる。
【0086】
・メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、デシル基、ノニル基等のアルキル基;
・エテニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等のアルケニル基;
・プロパルギル基等のアルキニル基;
・シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロオクチル基、スピロオクチル基等のシクロアルキル基;
・フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフチル基、アントラセニル基等のアリール基;
・フラニル基、チオフェニル基、ピラニル基、ピロリニル基、ピロリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピロリル基、ピぺリジニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、ヘキサヒドロピリミジル基、ヘキサヒドロピリダジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリダジル基、3,4-ジヒドロピリジル基、イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、ピラゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、オキサゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、チアゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、カルバゾリル基等の複素環式基;
トリメチルシリル(TMS)基、トリエチルシリル(TES)基、トリイソプロピルシリル(TIPS)基、トリtert-ブチルシリル(TBS)基、tert-ブチルジフェニルシリル(TBDPS)基、トリス(トリアルキルシリル)シリル基等のケイ素系保護基;等。
【0087】
・ケイ素含有疎水性置換基TAG(Si):
本発明の方法は、以下の(i)及び/又は(ii)を充足することを、その主な特徴の一つとする。
(i)式(R1)のTaが、-O-C(=O)-TAG(Si)で表される基である。
(ii)式(R2)のTbが、-TAG(Si)で表される基である。
ここで、-TAG(Si)は、以下の式(T)で表される構造を有するケイ素含有疎水性置換基である。
【化18】
【0088】
言い換えれば、本発明の方法は、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物の式中左側のアミノ基、及び/又は、式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中右側のカルボキシル基が、上記式(T)のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)(又はそれを含む基)によって保護されていることを、その主な特徴の一つとする。
【0089】
式(T)中、Rxは、1又は2以上の置換基を有していてもよい、二価、三価、又は四価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基を表す。二価、三価、又は四価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基としては、前記の一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基から、それぞれ任意の一個、二個、又は三個の水素原子を除いて得られる、任意の二価、三価、又は四価の基が挙げられる。なお、置換基を有する場合、その種類については先に記載したとおりである。置換基の数の具体例は、例えば5、4、3、2、1、又は0である。
【0090】
xの二価、三価、又は四価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は複素環式基(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子数は、上限が例えば20以下、15以下、10以下、8以下、又は6以下等である。下限は炭化水素基の種類によっても異なるが、アルキル基の場合は1以上、アルケニル基やアルキニル基の場合は2以上、シクロアルキル基の場合には3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20等である。
【0091】
中でも、Rxとしては、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素であることが好ましい。また、一態様によれば、Rxは、1以上の不飽和結合(二重結合又は三重結合)を含む、炭素数2以上の二価の脂肪族炭化水素であってもよい。一態様によれば、Rxは、-C≡C-であることが好ましい。
【0092】
式(T)中、Rz1~Rz9は各々独立に、1又は2以上の置換基を有していてもよい、一価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、含ケイ素炭化水素基、又は複素環式基を表す。一価の脂肪族及び/又は芳香族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基等)或いは複素環式基については、別途説明した通りである。具体例としては、これらに限定されるものではないが、例えば以下が挙げられる。
【0093】
・メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、デシル基、ノニル基等のアルキル基;
・エテニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等のアルケニル基;
・プロパルギル基等のアルキニル基;
・シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、ビシクロオクチル基、スピロオクチル基等のシクロアルキル基;
・フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフチル基、アントラセニル基等のアリール基;
・フラニル基、チオフェニル基、ピラニル基、ピロリニル基、ピロリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピロリル基、ピぺリジニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、モルホリノ基、チオモルホリノ基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、ヘキサヒドロピリミジル基、ヘキサヒドロピリダジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリジル基、1,2,4,6-テトラヒドロピリダジル基、3,4-ジヒドロピリジル基、イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-イミダゾリル基、ピラゾリル基、4,5-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、2,3-ジヒドロ-1H-ピラゾリル基、オキサゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-オキサゾリル基、チアゾリル基、4,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,3-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、2,5-ジヒドロ-1,3-チアゾリル基、カルバゾリル基等の複素環式基;等。
【0094】
一価の含ケイ素炭化水素基としては、一価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基の任意の1又は2以上の炭素原子をケイ素原子に置き換えて得られる基が挙げられる。
【0095】
z1~Rz9のうち1又は2以上が一価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基である場合、(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子数は、各々独立に、上限が例えば40以下、35以下、30以下、又は25以下等である。下限は炭化水素基の種類によっても異なるが、アルキル基の場合は1以上、アルケニル基やアルキニル基の場合は2以上、シクロアルキル基の場合には3以上、例えば4以上、又は5以上である。また、Rz1、Rz2、及び/又はRz3が一価の複素環式基である場合、(置換基を有する場合はその置換基も含めた)炭素原子及びヘテロ原子の合計数は、上限が例えば40以下、35以下、30以下、又は25以下等である。下限は複素環式構造の種類によっても異なるが、通常3以上、例えば4以上、又は5以上である。当該原子数の具体例は、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40等である。
【0096】
本発明では、Rz1~Rz9のうち少なくとも1個以上、好ましくは少なくとも2個以上、より好ましくは少なくとも3個以上が、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基である。脂肪族炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよく、また、直鎖状でも分岐鎖状でも環状でもよい。斯かる炭素数7以上の無置換又は置換の脂肪族炭化水素基の具体例としては、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘプチル基等のアルキル基(直鎖又は分岐鎖)や、これらの炭素炭素結合のうち1又は2以上を不飽和化して得られるアルケニル基又はアルキニル基、更にはこれらの基が1又は2以上の置換基で置換されてなる基が挙げられる。なお、これらの脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合、その種類は前述したとおりである。
【0097】
中でも、Rz1~Rz9のうち少なくとも4個以上、又は5個以上、又は6個以上、又は7個以上、又は8個以上、又は9個全てが、炭素数7以上の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、Rz1~Rz3のうち1つ以上(中でも2つ以上、特に3つ全て)、Rz4~Rz6のうち1つ以上(中でも2つ以上、特に3つ全て)、及び、Rz7~Rz9のうち1つ以上(中でも2つ以上、特に3つ全て)が、1又は2以上の置換基を有していてもよい炭素数7以上の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
【0098】
なお、上記式(T)のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)が、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物の式中左側の末端アミノ基の保護基を保護する場合は、通常は式(R1)の化合物の末端アミノラジカル-N(R13)-が、カルボニルオキシ基-C(=O)-O-を介して基-TAG(Si)と結合し、-N(R13)-C(=O)-O-TAG(Si)で表される構造を形成することになる。一方、上記式(T)のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)が、式(R2)の末端アミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中右側のカルボキシル基を保護する場合は、通常は式(R2)の化合物の末端カルボキシルラジカル-C(=O)-O-が、基-TAG(Si)と直接結合し、-C(=O)-O-TAG(Si)で表される構造を形成することになる。
【0099】
本発明の方法では、斯かる特定の構造を有するケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)を用いて、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物の末端アミノ基、及び/又は、式(R2)のアミノ酸又はペプチド化合物の末端カルボキシル基を保護し、これらの化合物を用いたペプチド結合反応によるペプチド鎖の伸長に供することで、ペプチド鎖の有機溶媒への溶解性低下を防止することができ、惹いてはペプチド鎖の反応性及び精製過程での操作性を向上させることが可能となる。その理由としては、理論に束縛されるものではないが、置換基Rz1、Rz2、及び/又はRz3として低極性の長鎖脂肪族又は芳香環若しくは複素環を含むと共に、ケイ素原子を含むことで、極性低下の効果が増強されているものと考えられる。また、前述の非特許文献7(Org. Process Res. Dev. 2021, Vol.25, p.2029-2038)に記載のシリルエステル基のように、アミノ酸又はペプチド化合物の末端カルボキシル基に対してケイ素原子が直接結合するのではなく、Rx基及びL基を介して結合しているため、反応条件によってエステルの脱保護が生じてしまう虞れが少なく、様々な反応条件に対応可能である。
【0100】
また、斯かるケイ素含有疎水性置換基は、アミノ基保護基の脱保護条件下では分解を受けず安定に存在し、ペプチド伸長の完結後に加水分解によって効率よく除去できることから、本ケイ素含有疎水性置換基を用いてペプチド伸長反応を行うことにより、所望のペプチドを高効率で取得することが可能となる。
【0101】
また、本発明の方法では、ケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)を、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物のN末端アミノ基の保護にも使用できるという点も、大きな利点である。一般的にペプチド結合形成反応はN末端の伸長により実施される。例えば固相合成法においては、樹脂によるペプチドの結合は何れもペプチドのC末端に接続されているため、ペプチドの伸長反応はペプチドのN末端側で実施するほか手段はない。また、液相合成法においても、N末端の保護基はFmoc、Boc、Cbz、Trt、Ac等、C末端保護基と比較して圧倒的に多様性に欠けている。加えて、これらの保護基は短鎖ペプチド合成に焦点を当てており、長鎖ペプチドへの低極性化には殆ど効果がない。これらの観点から、長鎖ペプチド合成を視野に入れたN末端保護基の合成は重要であるところ、本発明に係るケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)は、この点で非常に有用である。
【0102】
・シラン化合物:
本発明の製造方法(1)では、反応系にシラン化合物を共存させてもよい。反応系にシラン化合物を共存させて反応を実施することにより、反応収率の向上や立体選択性の向上等、種々の利点が得られる場合がある。
【0103】
シラン化合物の例としては、HSi(OCH(CF323、HSi(OCH2CF33、HSi(OCH2CF2CF2H)3、HSi(OCH2CF2CF2CF2CF2H)3等の各種のトリス{ハロ(好ましくはフッ素)置換アルキル}シランの他、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(TMS-OTf)、1-(トリメチルシリル)イミダゾール(TMSIM)、ジメチルエチルシリルイミダゾール(DMESI)、ジメチルイソプロピルシリルイミダゾール(DMIPSI)、1-(tert-ブチルジメチルシリル)イミダゾール(TBSIM)、1-(トリメチルシリル)トリアゾール、1-(tert-ブチルジメチルシリル)トリアゾール、ジメチルシリルイミダゾール、ジメチルシリル(2-メチル)イミダゾール、トリメチルブロモシラン(TMBS)、トリメチルクロロシラン(TMCS)、N-メチル-Nトリメチルシリルトリフルオロアセタミド(MSTFA)、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセタミド(BSA)、N-(トリメチルシリル)ジメチルアミン(TMSDMA)、N-(tert-ブチルジメチルシリル)-N-メチルトリフルオロアセトアミド(MTBSTFA)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)等が挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0104】
・ルイス酸触媒:
本発明の製造方法(1)では、反応系にルイス酸触媒を共存させてもよい。反応系にルイス酸触媒を共存させて反応を実施することにより、反応収率の向上や立体選択性の向上等、種々の利点が得られる場合がある。但し一方で、ルイス酸触媒を使用した場合、反応生成物からルイス酸触媒を分離除去する作業が必要となる場合もある。よって、ルイス酸触媒の使用如何は、本発明の製造方法を使用する目的等を考慮して適宜決定することが好ましい。
【0105】
本発明の製造方法にルイス酸触媒を使用する場合、その種類は制限されないが、ルイス酸として機能する金属化合物であることが好ましい。金属化合物を構成する金属元素としては、元素周期律表の第2族から第15族に属する種々の金属が挙げられる。金属元素の具体例としては、ホウ素、マグネシウム、ガリウム、インジウム、珪素、カルシウム、鉛、ビスマス、水銀、遷移金属、ランタノイ系元素等が挙げられる。遷移金属の具体例としては、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、スズ、銀、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ、金、タリウム等が挙げられる。ランタノイ系元素の具体例としては、ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム等が挙げられる。これらの中でも、優れた反応促進効果を発揮し、高立体選択的にアミド化合物を製造する観点からは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、ニオブ、ホウ素、バナジウム、タングステン、ネオジム、鉄、鉛、コバルト、銅、銀、パラジウム、スズ、タリウム等から選択される1種又は2種以上が好ましく、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、ニオブ等から選択される1種又は2種以上が好ましい。なお、金属化合物に含まれる金属元素は1つでも2つ以上でもよい。金属化合物が2つ以上の金属元素を含む場合、これらはそれぞれ同じ種類の元素でもよく、2種類以上の異なる金属元素であってもよい。
【0106】
金属化合物を構成する配位子としては、金属の種類に応じて適宜選択される。配位子の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、トリフルオロエトキシ基、トリクロロエトキシ基等の、置換又は非置換の炭素数が1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1~10のアリロキシ基;アセチルアセトナート基(acac)、アセトキシ基(AcO)、トリフルオロメタンスルホナート基(TfO);置換又は非置換の炭素数が1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基;フェニル基、酸素原子、硫黄原子、基-SR(ここでRは置換基であり、置換基の例としては、置換又は非置換の炭素数が1~20程度の炭化水素基が挙げられる。)、基-NRR’(ここでR及びR’は、各々独立に、水素原子又は置換基であり、置換基の例としては、置換又は非置換の炭素数が1~20程度の炭化水素基が挙げられる。)、シクロペンタジエニル(Cp)基等が挙げられる。
【0107】
中でも、金属化合物としては、チタン化合物、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物、タンタル化合物、又はニオブ化合物が好ましい。以下、それぞれの具体例を挙げる。なお、これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0108】
チタン化合物の具体例としては、TiX1 4(但し、4つのX1は、各々独立に、前記で例示した配位子である。4つのX1は同一の配位子でもよく、互いに異なっていてもよい。)で表されるチタン化合物が挙げられる。X1がアルコキシ基の場合、好ましくは炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、中でも炭素数1~5の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、更には炭素数1~4の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基等が挙げられる。X1がアリロキシ基の場合、好ましくは炭素数1~20のアリロキシ基、中でも炭素数1~15のアリロキシ基、更には炭素数1~10のアリロキシ基等が挙げられる。これらの配位子は更に置換基を有していてもよい。X1がハロゲン原子の場合、好ましくは塩素原子、臭素原子等が挙げられる。これらの中でも、例えばTi(OMe)4、Ti(OEt)4、Ti(OPr)4、Ti(Oi-Pr)4、Ti(OBu)4、Ti(Ot-Bu)4、Ti(OCH2CH(Et)Bu)4、CpTiCl3、Cp2TiCl2、Cp2Ti(OTf)2、(i-PrO)2TiCl2、(i-PrO)3TiCl等が好ましい。
【0109】
ジルコニウム化合物の具体例としては、ZrX2 4(但し、4つのX2は、各々独立に、前記で例示した配位子である。4つのX2は同一の配位子でもよく、互いに異なっていてもよい。)で表されるジルコニウム化合物が挙げられる。X2がアルコキシ基の場合、好ましくは炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、中でも炭素数1~5の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、更には炭素数1~4の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基等が挙げられる。X2がアリロキシ基の場合、好ましくは炭素数1~20のアリロキシ基、中でも炭素数1~15のアリロキシ基、更には炭素数1~10のアリロキシ基等が挙げられる。これらの配位子は更に置換基を有していてもよい。X2がハロゲン原子の場合、好ましくは塩素原子、臭素原子等が挙げられる。これらの中でも、例えばZr(OMe)4、Zr(OEt)4、Zr(OPr)4、Zr(Oi-Pr)4、Zr(OBu)4、Zr(Ot-Bu)4、Zr(OCH2CH(Et)Bu)4、CpZrCl3、Cp2ZrCl2、Cp2Zr(OTf)2、(i-PrO)2ZrCl2、(i-PrO)3ZrCl等が好ましい。
【0110】
ハフニウム化合物の具体例としては、HfX3 4(但し、4つのX3は、各々独立に、前記で例示した配位子である。4つのX3は同一の配位子でもよく、互いに異なっていてもよい。)で表されるハフニウム化合物が挙げられる。X3がアルコキシ基の場合、好ましくは炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、中でも炭素数1~5の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、更には炭素数1~4の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基等が挙げられる。X3がアリロキシ基の場合、好ましくは炭素数1~20のアリロキシ基、中でも炭素数1~15のアリロキシ基、更には炭素数1~10のアリロキシ基等が挙げられる。これらの配位子は更に置換基を有していてもよい。X3がハロゲン原子の場合、好ましくは塩素原子、臭素原子等が挙げられる。これらの中でも、例えばHfCp2Cl2、HfCpCl3、HfCl4等が好ましい。
【0111】
タンタル化合物の具体例としては、TaX4 5(但し、5つのX4は、各々独立に、前記で例示した配位子である。5つのX4は同一の配位子でもよく、互いに異なっていてもよい。)で表されるタンタル化合物が挙げられる。X4がアルコキシ基の場合、好ましくは炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、中でも炭素数1~5の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、更には炭素数1~3の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基等が挙げられる。X4がアリロキシ基の場合、好ましくは炭素数1~20のアリロキシ基、中でも炭素数1~15のアリロキシ基、更には炭素数1~10のアリロキシ基等が挙げられる。これらの配位子は更に置換基を有していてもよい。X4がハロゲン原子の場合、好ましくは塩素原子、臭素原子等が挙げられる。これらの中でも、タンタルアルコキシド化合物(例えばX4がアルコキシ基の化合物)等であることが好ましく、例えばTa(OMe)5、Ta(OEt)5、Ta(OBu)5、Ta(NMe25、Ta(acac)(OEt)4、TaCl5、TaCl4(THF)、TaBr5等が好ましい。また、X4が酸素である化合物、即ちTa25も使用することができる。
【0112】
ニオブ化合物の具体例としては、NbX5 5(但し、5つのX5は、各々独立に、前記で例示した配位子である。5つのX5は同一の配位子でもよく、互いに異なっていてもよい。)で表されるニオブ化合物が挙げられる。X5がアルコキシ基の場合、好ましくは炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、中でも炭素数1~5の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基、更には炭素数1~3の直鎖又は分枝鎖状のアルコキシ基等が挙げられる。X5がアリロキシ基の場合、好ましくは炭素数1~20のアリロキシ基、中でも炭素数1~15のアリロキシ基、更には炭素数1~10のアリロキシ基等が挙げられる。これらの配位子は更に置換基を有していてもよい。X5がハロゲン原子の場合、好ましくは塩素原子、臭素原子等が挙げられる。これらの中でも、ニオブアルコキシド化合物(例えばX5がアルコキシ基の化合物)であることが好ましく、例えばNbCl4(THF)、NbCl5、Nb(OMe)5、Nb(OEt)5等が好ましい。また、X5が酸素である化合物、即ちNb25も使用することができる。
【0113】
なお、ルイス酸触媒は、担体に担持されていてもよい。ルイス酸触媒を担持する担体としては、特に制限されず、公知のものが使用できる。また、ルイス酸触媒を担体に担持させる方法としても、公知の方法が採用できる。
【0114】
・その他の成分:
本発明の製造方法(1)では、基質化合物である前記式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物及び前記式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物、並びにアミド化反応剤である前記式(A)のアルミニウム化合物、更には任意で使用されるシラン化合物及び/又はルイス酸触媒に加えて、他の成分を共存させてもよい。斯かる他の成分の例としては、制限されるものではないが、アミド化反応に使用可能な(ルイス酸触媒以外の)従来の触媒や、塩基、リン化合物、溶媒等が挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0115】
(ルイス酸触媒以外の)触媒の例としては、メチルアルミニウムビス(4-ブロモ-2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシド)(MABR)、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(TMS-OTf)、メチルアルミニウムビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシド)(MAD)等が挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0116】
塩基の種類は制限されず、反応効率を向上させることが知られている公知の塩基を使用することができる。斯かる塩基の例としては、フッ化テトラブチルアンモニウム(TBAF)、トリエチルアミン(Et3N)、ジイソプロピルアミン(i-Pr2NH)、ジイソプロピルエチルアミン(i-Pr2EtN)等の、炭素数1~10の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基を1~4個有するアミンや、フッ化セシウム等の無機塩基などが挙げられる。挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0117】
リン化合物の例としては、ホスフィン化合物(例えば、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリメチロキシホスフィン、トリエチロキシホスフィン、トリプロピロキシホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリフェニロキシホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-フルオロフェニル)ホスフィン、トリス(4-メチルフェニロキシ)ホスフィン、トリス(4-メトキシフェニロキシ)ホスフィン、トリス(4-フルオロフェニロキシ)ホスフィン等)、ホスフェート化合物(例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリメチロキシホスフェート、トリエチロキシホスフェート、トリプロピロキシホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリナフチルホスフェート、トリフェニロキシホスフェート、トリス(4-メチルフェニル)ホスフェート、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフェート、トリス(4-フルオロフェニル)ホスフェート、トリス(4-メチルフェニロキシ)ホスフェート、トリス(4-メトキシフェニロキシ)ホスフェート、トリス(4-フルオロフェニロキシ)ホスフェート等)、多価ホスフィン化合物又は多価ホスフェート化合物(例えば、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル(BINAP)、5,5’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-4,4’-ビ-1,3-ベンゾジオキソール(SEGPHOS)等)等が挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【0118】
また、反応効率を高める観点から、反応時に溶媒を用いてもよい。溶媒としては、特に制限されないが、例えば水性溶媒や有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、制限されるものではないが、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ペンタン、石油エーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1-メチルテトラヒドロフラン(1-MeTHF)、ジイソプロピルエーテル(i-Pr2O)、ジエチルエーテル(Et2O)、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)等のエーテル類、アセトニトリル(MeCN)等の窒素系有機溶媒、ジクロロメタン(DCM)等の塩素系有機溶媒、酢酸エチル(AcOEt)等のエステル類、酢酸等の有機酸などが挙げられる。これらの溶媒は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0119】
・反応手順:
本発明の製造方法(1)では、基質化合物である前記式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物、及び、前記式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物を、アミド化反応剤である前記式(A)のアルミニウム化合物と混合して反応させればよい。また、任意成分としてシラン化合物、ルイス酸触媒、及び/又はその他の成分(ルイス酸触媒以外の触媒、塩基、及び/又はリン化合物等)を使用する場合には、それらを上記の基質化合物及びアミド化反応剤と混合すればよい。また、任意により溶媒を使用する場合には、以上の各成分を溶媒に加えて溶媒中で混合すればよい。
【0120】
なお、上記の何れの成分についても、全量を一度に纏めて系内に加えてもよく、複数回に分けて系内に加えてもよく、少量ずつ連続的に系内に加えてもよい。
【0121】
・各成分の使用量比:
本発明の製造方法(1)において、各成分の使用量は限定されるものではないが、好ましくは以下の通りである。
【0122】
式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物と式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物との量比は、特に制限されないが、式(R1)の化合物1モルに対して、式(R2)の化合物を例えば0.1モル以上、又は0.2モル以上、又は0.3モル以上、又は0.4モル以上、又は0.5モル以上、また、例えば20モル以下、又は10モル以下、又は5モル以下、又は4モル以下、又は3モル以下の範囲で用いることができる。なお、式(R1)の化合物よりも式(R2)の化合物を多く用いることが、反応の効率が高くなる点で好ましい。具体的には、式(R1)の化合物1モルに対して、式(R2)の化合物が概ね2モル程度となるように用いることができる。なお、当然ながら、製造対象となる式(P1)の化合物の目標製造量に対し、基質となる式(R1)の化合物及び式(R2)の化合物をそれぞれ1モル以上用いる必要がある。
【0123】
式(A)のアルミニウム化合物の使用量は、本発明の製造方法の実施を通じて、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物と式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物から式(P1)のペプチド化合物の形成反応を誘導しうる量であれば、特に制限されない。例えば、式(R1)の化合物1モルに対して、式(A)のアルミニウム化合物を例えば0.1モル以上、又は0.2モル以上、又は0.3モル以上、又は0.4モル以上、又は0.5モル以上、また、例えば20モル以下、又は10モル以下、又は5モル以下、又は4モル以下、又は3モル以下の範囲で用いることができる。なお、2種類以上の式(A)のアルミニウム化合物を併用する場合には、2種類以上の式(A)のアルミニウム化合物の合計量が前記範囲を満たすようにすればよい。
【0124】
シラン化合物を使用する場合、その使用量は特に制限されるものではないないが、式(R1)の化合物の使用量を100mol%とした場合に、例えば0.1mol%以上、又は0.2mol%以上、又は0.3mol%以上、また、例えば50mol%以下、又は30mol%以下、又は20mol%以下、又は15mol%以下のシラン化合物を用いることができる。
【0125】
ルイス酸触媒を使用する場合、その使用量は特に制限されるものではないないが、式(R1)の化合物の使用量を100mol%とした場合に、例えば0.1mol%以上、又は0.2mol%以上、又は0.3mol%以上、また、例えば50mol%以下、又は30mol%以下、又は20mol%以下、又は15mol%以下のルイス酸触媒を用いることができる。
【0126】
その他の任意成分を使用する場合、その使用量は、例えば本発明者等の過去の特許文献(特許文献1~6)等の従来の知見等を参考に、適宜調整すればよい。
【0127】
・反応条件:
本発明の製造方法(1)における反応条件は、反応が進行する限りにおいて制限されないが、例示すると以下のとおりである。
【0128】
反応温度は、反応が進行する限りにおいて制限されないが、例えば0℃以上、又は10℃以上、又は20℃以上、また、例えば100℃以下、又は80℃以下、又は60℃以下とすることができる。
【0129】
反応圧力も、反応が進行する限りにおいて制限されず、減圧下、常圧下、加圧下の何れで行ってもよいが、通常は常圧で実施することができる。
【0130】
反応雰囲気も、反応が進行する限りにおいて制限されないが、通常はアルゴン、窒素等の不活性ガスの雰囲気下に行うことができる。
【0131】
反応時間も、反応が進行する限りにおいて制限されないが、反応を十分且つ効率的に進行させる観点からは、例えば10分間以上、又は20分間以上、又は30分間以上、また、例えば80時間以内、又は60時間以内、又は50時間以内とすることができる。
【0132】
なお、本発明の製造方法(1)は、逐次法(バッチ法)にて実施してもよく、連続法(フロー法)にて実施してもよい。具体的な逐次法(バッチ法)及び連続法(フロー法)の実施手順の詳細は、本技術分野では公知である。
【0133】
・後処理等(精製・回収等):
本発明の製造方法(1)により得られたペプチド化合物(P1)に対して、更に種々の後処理を施してもよい。例えば、生成されたペプチド化合物(P1)を、カラムクロマトグラフィー、再結晶等の常法に従って単離・精製することができる。また、生成されたペプチド化合物(P1)が、保護基等により保護されたアミノ基及び/又はカルボキシル基を有する場合には、後述する手法に従って脱保護を行うことができる。また、生成されたペプチド化合物(P1)を直接、又は単離・精製後、後述する本発明の製造方法(2)の後段工程に供し、更にアミノ酸残基を伸長したポリペプチドを製造してもよい。
【0134】
[III.その他]
上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物に対して、更に種々の後処理を施してもよい。
【0135】
例えば、上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物を、カラムクロマトグラフィー、再結晶等の常法に従って単離・精製することができる。
【0136】
また、上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物において、保護基により保護されたアミノ基の脱保護を行うこともできる。保護アミノ基を脱保護する方法は特に制限されず、保護基の種類に応じて様々な方法を用いることができる。例としては、水素化による脱保護、弱酸による脱保護、フッ素イオンによる脱保護、一電子酸化剤による脱保護、ヒドラジンによる脱保護、酸素による脱保護などが挙げられる。水素化による脱保護の場合、(a)水素ガスの存在下に、還元触媒として、パラジウム、パラジウム-炭素、水酸化パラジウム、水酸化パラジウム-炭素等のなどの金属触媒を用いて還元して脱保護する方法、(b)パラジウム、パラジウム-炭素、水酸化パラジウム、水酸化パラジウム-炭素等のなどの金属触媒の存在下、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化ホウ素リチウム、ジボラン等の水素化還元剤を用いて還元して脱保護する方法等が挙げられる。
【0137】
また、上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物において、保護基により保護されたカルボキシル基の脱保護を行うこともできる。保護カルボキシル基を脱保護する方法は特に制限されず、保護基の種類に応じて様々な方法を用いることができる。例としては、水素化による脱保護、塩基による脱保護、弱酸による脱保護などが挙げられる。塩基による脱保護の場合、塩基として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基を用いて脱保護する方法等が挙げられる。
【0138】
また、上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物を(必要に応じて脱保護及び/又は置換基の変換等の処理を施した上で)、更に前記の式(R1)のペプチド化合物として用い、再び本発明の製造方法(1)又は(2)に供してもよい。或いは、上述の製造方法により得られた式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物を(必要に応じて脱保護及び/又は置換基の変換等の処理を施した上で)、従来公知の他のアミド化方法又はペプチド製造方法に供してもよい。こうして、式(P1)又は式(P2)のポリペプチド化合物に他のアミノ酸又はペプチドをアミド結合により連結し、アミノ酸残基を伸長して、より大型のポリペプチドを合成することができる。こうした手順を逐次繰り返すことにより、原理的には任意のアミノ酸残基数及びアミノ酸配列のポリペプチドを合成することが可能となる。
【0139】
なお、本発明者等はアミノ酸又はペプチドを連結するためのアミド化反応やそれによるポリペプチドの製造方法に関し、以下の先行特許出願を行っているところ、本発明の種々のポリペプチドの製造方法を、これらの先行特許出願に記載のアミド化反応やポリペプチドの製造方法と適宜組み合わせて実施し、及び/又は、これらの先行特許出願に記載のアミド化反応やポリペプチドの製造方法の条件を考慮して適宜改変することも可能である。なお、これらの先行特許出願の記載は、その全体が援用により本明細書に組み込まれる。
(1)国際公開第2017/204144号(前記の特許文献1)
(2)国際公開第2018/199146号(前記の特許文献2)
(3)国際公開第2018/199147号(前記の特許文献3)
(4)国際公開第2019/208731号(前記の特許文献4)
(5)国際公開第2021/085635号(前記の特許文献5)
(6)国際公開第2021/085636号(前記の特許文献6)
(7)国際公開第2021/149814号(前記の特許文献7)
(8)国際公開第2022/190486号(前記の特許文献8)
【0140】
本発明で使用されるケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)は、アミノ酸やペプチドの保護に限定されず、その他の各種の有機分子の保護にも利用可能である。かかる有機分子の例としては、限定されるものではないが、糖類(各種の単糖類、二糖類、多糖類等)、脂質(脂肪酸、トリアシルグリセロール等)、複合タンパク質(糖タンパク質、リポタンパク質等)、複合脂質(糖脂質、スフィンゴ脂質、リン脂質等)等が挙げられる。これらの有機分子が有するカルボキシル基及び/又はアミノ基に対して、前述した手法又はそれに準じる手法により、ケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)を結合させて保護することが可能となる。中でも、有機溶媒への溶解性が低い各種の有機分子、例えば糖類、糖タンパク質、リポタンパク質等は、本発明のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)を用いてカルボキシル基及び/又はアミノ基を保護することにより、有機溶媒への溶解性を高めることが可能となる。これにより、これらの有機分子を各種の反応(特にフロー反応)に利用することが容易になる。また、本発明のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)はカルボキシル基及びアミノ基の何れの保護にも利用できることから、所望の反応の種類に応じて反応に干渉しない方の基を保護することができ、自由度が極めて高いという利点もある。このような、アミノ酸又はペプチド以外の有機分子に対する本発明のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)の適用も、本発明の対象となる。
【0141】
また、上記のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)が水酸基(OH)と結合した前述のアルコール化合物、即ち下記式(C0)の構造を有するアルコール化合物も、本発明の対象となる。
【化19】
【0142】
更には、斯かる保護反応において生成される、各種の有機分子のカルボキシル基及び/又はアミノ基が、前記のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)で保護された化合物、即ち、例えば下記式(C1)又は(C2)で表される化合物も、本発明の対象となる。
【化20】
【0143】
【化21】
【0144】
式(C1)中のRC1、並びに、式(C2)中のRC21及びRC22は、各々独立に、任意の一価の基を表す。RC1、RC21、及びRC22の具体例としては、前述の一価の置換基、例えばハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、チオール基、スルホン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、イミド基、炭化水素基、複素環式基、炭化水素オキシ基、炭化水素カルボニル基(アシル基)、炭化水素オキシカルボニル基、炭化水素カルボニルオキシ基、炭化水素置換アミノ基、炭化水素置換アミノカルボニル基、炭化水素カルボニル置換アミノ基、炭化水素置換チオール基、炭化水素スルホニル基、炭化水素オキシスルホニル基、炭化水素スルホニルオキシ基、複素環オキシ基、複素環カルボニル基、複素環オキシカルボニル基、複素環カルボニルオキシ基、複素環アミノ基、複素環アミノカルボニル基、複素環カルボニル置換アミノ基、複素環置換チオール基、複素環スルホニル基、複素環オキシスルホニル基、複素環スルホニルオキシ基等)が挙げられる。また、RC1、RC21、及びRC22の別の具体例としては、前述の有機分子、例えば糖類(各種の単糖類、二糖類、多糖類等)、脂質(脂肪酸、トリアシルグリセロール等)、複合タンパク質(糖タンパク質、リポタンパク質等)、複合脂質(糖脂質、スフィンゴ脂質、リン脂質等)等から誘導される一価の基も挙げられる。
【0145】
特に、式(C1)中のRC1としては、カルボキシル基を有する任意の有機分子からカルボキシル基を除いて得られる一価の基であることが好ましい。この場合、式(C1)の化合物は、当該有機分子のカルボキシル基が前記のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)で保護された化合物に相当する。斯かる式(C1)の化合物は、当該有機分子と、前記式(C0)の構造を有するアルコール化合物とを、前述の公知の手法で反応させることにより得ることができる。
【0146】
また、式(C2)中のRC21及びRC22のうち少なくとも一方は、アミノ基を有する任意の有機分子からアミノ基を除いて得られる一価の基であることが好ましい。この場合、式(C2)の化合物は、当該有機分子のアミノ基が前記のケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)で保護された化合物に相当する。斯かる式(C2)の化合物は、当該有機分子と、前記式(C0)の構造を有するアルコール化合物とを、前述の公知の手法で反応させることにより得ることができる。
【実施例
【0147】
以下、本発明を実施例に則して更に詳細に説明するが、これらの実施例はあくまでも説明のために便宜的に示す例に過ぎず、本発明は如何なる意味でもこれらの実施例に限定されるものではない。
【0148】
I.TAG8(2-(1,1,1,3,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン-2-イル)エタン-1-オール)の合成
【化22】
【0149】
2-(1,1,1,3,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン-2-イル)エタン-1-オール(HOTAG8)を文献の手順に従い調製した(Kopping et al., J. Org. Chem., 1992, 57:3994-4000及び米国特許第5985524号)。
【0150】
II.TAG9の合成及び試験
・HOTAG9(3-(1,1,1,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン-2-イル)プロプ-2-イン-1-オール)の合成
【化23】
【0151】
-78℃で、磁気撹拌棒(Sm-CO)及び化合物23(210.3mg、1.5mmol、1.5equiv)を入れた炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(8mL)を追加した。n-ブチルリチウム(ヘキサン中1.55M、0.97mL、1.5mmol、1.5equiv)を滴下して加えた。得られた混合物を-78℃で1.5時間撹拌した後、トリス(トリメチルシリル)シリルクロリド(283.1mg、1.0mmol、1.0equiv)を追加した。反応終了後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム(NHCl)溶液(10mL)でクエンチし、層を分離した。水層をヘキサン(3×10mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。得られた残留物を精製することなく次工程に利用した。
【0152】
室温で、磁気撹拌棒(Sm-Co)及び上記の残留物を入れたフラスコに、メタノール(5mL)及びテトラヒドロフラン(5mL)を加え、次いでp-トルエンスルホン酸一水和物(19.0mg、0.1mmol、0.1equiv)を加えた。反応物を室温下で2時間撹拌した。反応完了後、反応混合物を濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=30:1→20:1→15:1)で精製することにより、HOTAG9を淡黄色油状物として得た(総収率63%、190.5mg)。
【0153】
Rf = 0.16 (hexanes/EtOAc = 20:1).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.26 (s, 2H), 0.24 - 0.17 (m, 27H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 106.8, 84.2, 52.2, 0.3.
IR (neat) 2951, 2894, 1398, 1244, 1037 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C12H30OSi4Na [M+Na]+: 325.1271, Found: 325.1248.
【0154】
・エステル化試験:Boc-Ala-OTAG9(3-(1,1,1,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン-2-イル)プロップ-2-イン-1-イル(tert-ブトキシカルボニル) L-アラニネート)の合成
【化24】
【0155】
室温で、磁気撹拌棒(Sm-Co)及びHOTAG9(153.3mg、0.51mmol、1.0equiv)を入れた炎乾15mLバイアルに、ジクロロメタン(2.5mL)を加え、次にBoc-Ala-OH(191.6mg、1.01mmol、2.0equiv)、続いてDMAP(74.2mg、0.61mmol、1.2equiv)及びDCC(209.0mg、1.01mmol、2.0equiv)を加えた。反応物を室温で2時間撹拌した後、濾過し、ジクロロメタン(5mL)で洗浄し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=20:1→15:1)で精製することにより、Boc-Ala-OTAG9を無色油状物として得た(収率96%、231.5mg)。
【0156】
Rf = 0.58 (hexanes/EtOAc = 5:1).
[α]D 23 = -27.10 (c 1.07, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.04 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 4.82 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 4.64 (d, J = 15.3 Hz, 1H), 4.43 - 4.23 (m, 1H), 1.43 (s, 9H), 1.38 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.28 - 0.15 (m, 27H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 172.5, 155.0, 101.3, 86.8, 79.8, 54.0, 49.1, 28.3, 18.6, 0.3.
IR (neat) 2951, 2894, 1748, 1709, 1502, 1451, 1367, 1340, 1308, 1245, 1159 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C20H43NO4Si4Na [M+Na]+: 496.2167, Found: 496.2167.
【0157】
・耐性試験;H-Ala-OTAG9(3-(1,1,1,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン-2-イル)プロプ-2-イン-1-イル L-アラニネート)の合成
【化25】
【0158】
室温で、磁気撹拌棒(Sm-Co)及びBoc-Ala-OTAG9(23.7mg、0.05mmol、1.0equiv)を入れた炎乾6mLバイアルに、ジクロロメタン(0.05mL)、続いて塩酸溶液(ジオキサン中4.0M、0.125mL、0.5mmol、10.0equiv)を加えた。反応終了後、飽和炭酸ナトリウム(NaCO)溶液(5mL)及びジクロロメタン(5mL)を加え、室温で1時間攪拌し、層分離した。水層をジクロロメタン(3×5mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮することにより、H-Ala-OTAG9を淡黄色油状物として得た(定量収率、19.1mg)。
【0159】
Rf = 0.06 (hexanes/EtOAc = 5:1).
[α]D 23 = -47.50 (c 0.40, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.81 - 4.63 (m, 2H), 3.65 - 3.51 (m, 1H), 1.34 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 0.23 - 0.16 (m, 27H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 175.8, 101.7, 86.4, 53.7, 50.0, 20.5, 0.2.
IR (neat) 2949, 2894, 1745, 1677, 1398, 1316, 1244, 1172, 1137, 1042 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C15H35NO2Si4Na [M+Na]+: 396.1643, Found: 396.1643.
【0160】
III.TAG10の合成及び試験
・化合物24c(1,3-ジブチル-2-(ブチルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチル-2-フェニルトリシラン)の合成
【化26】
【0161】
室温で、窒素雰囲気下、リチウム(粒状、222.1mg、32.0mmol、8.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(20mL)を加えた。トリクロロ(フェニル)シラン(0.641mL、4.0mmol、1.0equiv)とブチルクロロジメチルシラン(2.15mL、12.4mmol、3.1equiv)を一緒に加えた。反応物を室温で18時間攪拌した。次に、反応混合物を、50mLのヘキサンと50mLの水を入れた分離漏斗に注いだ。層を分離し、水層をヘキサン(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物24cを無色油状物として得た(収率65%、1.17g)。
【0162】
Rf = 0.71 (100% hexanes).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.48 - 7.39 (m, 2H), 7.25 - 7.19 (m, 3H), 1.37 - 1.19 (m, 12H), 0.89 - 0.80 (m, 9H), 0.74 - 0.60 (m, 6H), 0.23 - 0.11 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 136.7, 135.9, 127.5, 127.2, 26.6, 26.5, 17.0, 13.7, -0.9.
IR (neat) 2955, 2921, 2871, 2857, 1463, 1427, 1243, 1078, 1024 cm-1.
【0163】
・化合物24d(1,1,3,3-テトラブチル-2-(ジブチル(メチル)シリル)-1,3-ジメチル-2-フェニルトリシラン)の合成
【化27】
【0164】
0℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びジクロロメチルシラン(1.23mL、12mmol、1.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(60mL)を加えた。n-BuMgCl(THF中2.0M、15mL、30mmol、2.5equiv)を滴下して加えた。得られた混合物をゆっくりと室温に温め、21時間撹拌した。完了後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム(NHCl)溶液(60mL)でクエンチし、層を分離させた。水層をヘキサン(3×60mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮することにより、ジブチル(メチル)シランを無色油状物として得た(収率83%、1.58g)。
【0165】
室温で、窒素雰囲気下、磁気撹拌棒(Sm-Co)及びジブチル(メチル)シラン(1.58g、9.95mmol、1.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、ジクロロメタン(50mL)を加え、次にトリクロロイソシアヌル酸(786.3mg、3.38mmol、0.34equiv)を加えた。得られた混合物を3時間撹拌した。完了後、反応混合物を濃縮し、無水ヘキサン(20mL)を加えた。混合物をセライトパッドで濾過し、ヘキサンsw洗浄した。得られた有機層を濃縮することにより、ジブチルクロロ(メチル)シランを収率95%で得た(1.83g)。
【0166】
室温で、窒素雰囲気下、リチウム(粒状、170.0mg、24.5mmol,8.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(15mL)を加えた。トリクロロ(フェニル)シラン(0.491mL、3.1mmol、1.0equiv)及びジブチルクロロ(メチル)シラン(1.83g、9.5mmol、3.1equiv)を一緒に加えた。反応物を室温で6日間攪拌した。次に、反応混合物を、30mLのヘキサン及び30mLの水でチャージした分離漏斗に注いだ。層を分離し、水層をヘキサン(3×30mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物24dを無色油状物として46%の収率で得た(818.7mg)。
【0167】
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.49 - 7.39 (m, 2H), 7.24 - 7.16 (m, 3H), 1.36 - 1.16 (m, 24H), 0.93 - 0.78 (m, 18H), 0.78 - 0.58 (m, 12H), 0.22 - 0.16 (m, 9H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 136.9, 136.5, 127.3, 127.0, 27.0, 26.8, 16.0, 13.7, -2.9.
IR (neat) 2955, 2920, 2871, 2856, 1463, 1426, 1412, 1376, 1294, 1245, 1177 cm-1.
【0168】
・化合物24e(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチル-2-フェニルトリシラン)の合成
【化28】
【0169】
室温で、窒素雰囲気下、リチウム(粒状、222.1mg、32.0mmol、8.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(20mL)を加えた。トリクロロ(フェニル)シラン(0.641mL、4.0mmol、1.0equiv)及びデシルジメチルクロロシラン(3.35mL、12.4mmol、3.1equiv)を一緒に加えた。反応物を室温で16時間攪拌した。反応混合物を、50mLのヘキサン及び50mLの水を入れた分離漏斗に注いだ。層を分離し、水層をヘキサン(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物24eを無色油として得た(収率74%、2.07g)。
【0170】
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.47 - 7.38 (m, 2H), 7.25 - 7.18 (m, 3H), 1.34 - 1.20 (m, 48H), 0.92 - 0.84 (m, 9H), 0.74 - 0.58 (m, 6H), 0.25 - 0.11 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 136.7, 135.9, 127.5, 127.2, 33.8, 31.9, 29.7, 29.6, 29.4(2C), 24.3, 22.7, 17.4, 14.1, -0.8.
IR (neat) 2955, 2920, 2852, 1465, 1427, 1244, 1087, 1027 cm-1.
【0171】
・化合物24f(2-(ジメチル(オクタデシル)シリル)-1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジオクタデシル-2-フェニルトリシラン)の合成
【化29】
【0172】
0℃で、窒素雰囲気下、リチウム(粒状、222.1mg、32.0mmol、8.0equiv)を入れたフラスコに、テトラヒドロフラン(20mL)を加えた。トリクロロ(フェニル)シラン(0.641mL、4.0mmol、1.0equiv)及びクロロ(ジメチル)オクタデシルシラン(4.30g、12.4mmol、3.1equiv)を一緒に加えた。反応物を0℃で4時間、次いで室温で66時間攪拌した。次に反応混合物を、50mLのヘキサンと50mLの水を入れた分離漏斗に注いだ。層を分離し、水層をヘキサン(3×50mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物24fを白色ワックスとして得た(収率59%、2.44g)。
【0173】
M.p. 25-27 oC.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.46 - 7.39 (m, 2H), 7.25 - 7.17 (m, 3H), 1.33 - 1.19 (m, 96H), 0.92 - 0.84 (m, 9H), 0.75 - 0.56 (m, 6H), 0.26 - 0.11 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 136.7, 135.9, 127.5, 127.2, 33.8, 31.9, 29.74(8C), 29.69, 29.6, 29.4(2C), 24.3, 22.7, 17.4, 14.1, -0.8.
IR (neat) 2954, 2914, 2849, 1469, 1427, 1245, 1166 cm-1.
【0174】
・化合物25a(2-エチニル-1,1,1,3,3-ヘキサメチル-2-(トリメチルシリル)トリシラン)の合成
【化30】
【0175】
0℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びトリス(トリメチルシリル)シリルクロリド(141.6mg、0.5mmol、1.0equiv)を入れたフラスコに、テトラヒドロフラン(3mL)を加えた。エチニルマグネシウムクロリド(THF中0.5M、1.5mL、0.75mmol、1.5equiv)を滴下して加えた。得られた混合物を室温下で20時間撹拌した。完了後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム(NHCl)溶液(10mL)でクエンチし、層を分離した。水層をヘキサン(3×10mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物25aを無色油状物として得た(収率55%、75.4mg)。
【0176】
Rf = 0.75 (100% hexanes).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2.30 (s, 1H), 0.22 (s, 27H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 95.8, 84.0, 0.2.
IR (neat) 3299, 2950, 2894, 1398, 1244 cm-1.
【0177】
・化合物25c(1,3-ジブチル-2-(ブチルジメチルシリル)-2-エチニル-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン)の合成
【化31】
【0178】
0℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)を入れたフラスコに、24c(225.5mg、0.5mmol、1.0equiv)及びジクロロメタン(2mL)を加えた。トリフリック酸(57.5μL、0.65mmol、1.3equiv)を加えた。反応物を室温で1時間撹拌した後、0℃に冷却し、エチニルマグネシウムクロリド(THF中0.5M、2.0mL、1.0mmol、2.0equiv)を滴下により加えた。反応終了後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム(NHCl)溶液(10mL)でクエンチし、層を分離した。水層をヘキサン(3×10mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物25cを無色油状物として得た(収率66%、132.4mg)。
【0179】
Rf = 0.82 (100% hexanes).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2.31 (s, 1H), 1.41 - 1.27 (m, 12H), 0.93 - 0.86 (m, 9H), 0.75 - 0.66 (m, 6H), 0.22 - 0.16 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 96.2, 84.7, 26.6(2C), 16.7, 13.8, -1.6.
IR (neat) 3297, 2956, 2922, 2872, 1464, 1410, 1377, 1341, 1244, 1188, 1078, 1022 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C20H46Si4Na [M+Na]+: 421.2574, Found: 421.2556.
【0180】
・化合物25e(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-2-エチニル-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン)の合成
【化32】
【0181】
0℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)及び24e(351.7mg,0.5mmol、1.0equiv)を入れたフラスコに、ジクロロメタン(2mL)を加えた。トリフリック酸(57.5μL、0.65mmol、1.3equiv)を加えた。反応物を室温で1時間撹拌した後、0℃に冷却し、エチニルマグネシウムクロリド(THF中0.5M、2.0mL、1.0mmol、2.0equiv)を滴下加えた。得られた混合物を室温下で16時間撹拌した。完了後、反応混合物を濃縮し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:100%ヘキサン)で精製することにより、化合物25eを無色油状物として得た(収率89%、289.1mg)。
【0182】
Rf = 0.88 (100% hexanes).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2.30 (s, 1H), 1.40 - 1.20 (m, 48H), 0.92 - 0.84 (m, 9H), 0.74 - 0.65 (m, 6H), 0.25 - 0.12 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 96.2, 84.8, 33.8, 31.9, 29.70, 29.65, 29.42, 29.38, 24.5, 22.7, 17.1, 14.1, -1.6.
IR (neat) 3297, 2955, 2920, 2852, 1465, 1244 cm-1.
【0183】
・TAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロップ-2-イン-1-オール)の合成
【化33】
【0184】
0℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)及び24e(703.5mg、1.0mmol、1.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、ジクロロメタン(4mL)を加えた。トリフリック酸(115.0μL、1.3mmol、1.3equiv)を加えた。反応物を室温で1時間撹拌することにより、24e-OTF溶液を得た。
【0185】
78℃で、窒素雰囲気下、磁気攪拌棒(Sm-Co)及び化合物23(252.3mg、1.8mmol、1.8equiv)を入れた別の炎乾フラスコに、テトラヒドロフラン(10mL)を加えた。n-ブチリチウム(ヘキサン中1.55M、1.16mL,1.8mmol、1.8equiv)を滴下して加えた。得られた混合物を-78oC下で1.5時間撹拌した。次に、上記の24e-OTF溶液を反応混合物にゆっくりと移す。反応混合物をゆっくりと室温に温め、4時間撹拌した。完了後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム(NHCl)水溶液(10mL)でクエンチし、層を分離した。水層をヘキサン(3×10mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物は更に精製することなく次の工程で使用した。
【0186】
室温で、磁気撹拌棒(Sm-Co)及び上記残留物を入れた炎乾フラスコに、メタノール(5mL)及びテトラヒドロフラン(5mL)を加えた。p-トルエンスルホン酸一水和物(19.0mg、0.1mmol、0.1equiv)を加えた。反応物を室温下で4.5時間撹拌し、反応終了後、反応混合物を濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=50:1)で精製することにより、HOTAG10を無色油状物として総収量59%(402.9mg)で得た。
【0187】
Rf = 0.32 (hexanes/EtOAc = 20:1).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.24 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 1.37 - 1.24 (m, 48H), 0.92 - 0.84 (m, 9H), 0.73 - 0.64 (m, 6H), 0.21 - 0.12 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 107.0, 85.2, 52.3, 33.8, 31.9, 29.69, 29.65, 29.5, 29.4, 24.5, 22.7, 17.2, 14.1, -1.5.
IR (neat) 2955, 2920, 2852, 1465, 1410, 1378, 1243, 1037 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C39H84OSi4Na [M+Na]+: 703.5497, Found: 703.5546.
【0188】
・エステル化試験1:Boc-Ala-OTAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロプ-2-イン-1-イル(tert-ブトキシカルボニル)-L-アラニネート)の合成
【化34】
【0189】
0℃で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びHOTAG10(136.3mg、0.2mmol、1.0equiv)を入れた15mL炎乾バイアルに、ジクロロメタン(1.0mL)を加えた。Boc-Ala-OH(75.7mg、0.4mmol、2.0equiv)を加え、続いてDMAP(29.3mg、0.24mmol、1.2equiv)及びDCC(82.5mg、0.4mmol、2.0equiv)を加えた。反応物を室温で16時間撹拌した後、濾過し、ジクロロメタン(5mL)で洗浄し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=20:1)で精製することにより、Boc-Ala-OTAG10を無色油状物として得た(収率74%、126.5mg)。
【0190】
Rf = 0.69 (hexanes/EtOAc = 5:1).
[α]D 23 = -34.94 (c 0.83, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.17 - 4.94 (m, 1H), 4.82 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 4.62 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 4.42 - 4.20 (m, 1H), 1.44 (s, 9H), 1.38 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.36 - 1.19 (m, 48H), 0.96 - 0.78 (m, 9H), 0.75 - 0.59 (m, 6H), 0.26 - 0.08 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 172.5, 155.0, 101.5, 87.6, 79.8, 54.1, 49.1, 33.8, 31.9, 29.69, 29.65, 29.42, 29.37, 28.3, 24.5, 22.7, 18.7, 17.1, 14.1, -1.5.
IR (neat) 2956, 2922, 2853, 1750, 1721, 1498, 1455, 1366, 1339, 1308, 1244, 1160 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C47H97NO4Si4Na [M+Na]+: 874.6392, Found: 874.6402.
【0191】
・エステル化試験2:Fmoc-Ala-OTAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロピ-2-イン-1-イル(((9H-フルオレン-9-イル)メトキシ)カルボニル)-L-アラニネート)の合成
【化35】
【0192】
0℃で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びHOTAG10(136.3mg、0.2mmol、1.0equiv)を入れた15mL炎乾バイアルに、ジクロロメタン(1.0mL)を加えた。Fmoc-Ala-OH(124.5mg、0.4mmol、2.0equiv)を加え、続いてDMAP(29.3mg、0.24mmol、1.2equiv)及びDCC(82.5mg、0.4mmol、2.0equiv)を加えた。反応物を室温で16時間撹拌した後、濾過し、ジクロロメタン(5mL)で洗浄し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=20:1→15:1)で精製することにより、Fmoc-Ala-OTAG10を淡黄色油状物として得た(収率79%、153.4mg)。
【0193】
Rf = 0.60 (hexanes/EtOAc = 5:1).
[α]D 23 = -27.35 (c 1.28, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.77 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.65 - 7.57 (m, 2H), 7.45 - 7.37 (m, 2H), 7.37 - 7.27 (m, 2H), 5.37 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 4.85 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 4.66 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 4.49 - 4.36 (m, 3H), 4.23 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 1.45 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.37 - 1.18 (m, 48H), 0.93 - 0.84 (m, 9H), 0.73 - 0.64 (m, 6H), 0.26 - 0.11 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 172.2, 155.5, 143.9, 143.8, 141.3, 127.7, 127.0, 125.1, 120.0, 101.4, 88.0, 67.0, 54.3, 49.6, 47.2, 33.8, 31.9, 29.69, 29.66, 29.42, 29.37, 24.5, 22.7, 18.7, 17.1, 14.1, -1.5.
IR (neat) 2921, 2852, 1726, 1506, 1450, 1379, 1335, 1306, 1243, 1195, 1167 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C57H99NO4Si4Na [M+Na]+: 996.6549, Found: 996.6551.
【0194】
・耐性試験1:H-Ala-OTAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロピ-2-イン-1-イルL-アラニネート)の合成
【化36】
【0195】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びBoc-Ala-OTAG10(77.8mg、0.091mmol、1.0equiv)を入れた6mL炎乾バイアルに、ジクロロメタン(0.090mL)を加えた。塩酸溶液(ジオキサン中4.0M、0.228mL、0.91mmol、10.0equiv)を加えた。反応物を室温で2時間撹拌した。完了後、飽和炭酸ナトリウム(NaCO)溶液(5mL)及びジクロロメタン(5mL)を加え、層を分離した。水層をジクロロメタン(3×5mL)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮することにより、H-Ala-OTAG10を無色油状物として得た(定量収率、69.8mg)。
【0196】
Rf = 0.23 (hexanes/EtOAc = 5:1).
[α]D 24 = -18.75 (c 1.28, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.80 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 4.65 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 3.88 - 3.71 (m, 1H), 1.47 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 1.37 - 1.23 (m, 48H), 0.94 - 0.83 (m, 9H), 0.71 - 0.62 (m, 6H), 0.16 (s, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 173.7, 101.4, 87.9, 54.3, 49.6, 33.7, 31.9, 29.7, 29.6, 29.41, 29.36, 24.5, 22.7, 19.0, 17.1, 14.1, -1.6.
IR (neat) 2922, 2853, 1744, 1459, 1244, 1171, 1037 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C42H89NO2Si4Na [M+Na]+: 774.5868, Found: 774.5915.
【0197】
・耐性試験2:H-Ala-OTAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロピ-2-イン-1-イルL-アラニン酸塩)の合成
【化37】
【0198】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びFmoc-Ala-OTAG10(107.0mg、0.11mmol、1.0equiv)を入れた6mL炎乾バイアルに、ジクロロメタン(1.1mL)を加えた。DBU(0.0328mL、0.22mmol、2.0equiv)を加えた。反応物を室温で0.5時間攪拌した。完了後、反応混合物を濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=20:1→4:1)で精製することにより、H-Ala-OTAG10を無色油状物として得た(収率87%、71.6mg)。
【0199】
IV.TAG10を用いたBoc化学による保護Nelipepimut-Sの合成
・第1エステル化工程:Boc-Leu-OTAG10(3-(1,3-ジデシル-2-(デシルジメチルシリル)-1,1,3,3-テトラメチルトリシラン-2-イル)プロプ-2-イン-1-イル(tert-ブトキシカルボニル)-L-ロイシネート)の合成
【化38】
【0200】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びHOTAG10(1.11g,1.63mmol,1.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、ジクロロメタン(8.0mL)を加えた。Boc-Leu-OH(753.7mg、3.26mmol、2.0equiv)を加え、続いてDMAP(238.9mg、1.96mmol、1.2equiv)及びDCC(672.4mg、3.26mmol、2.0equiv)を添加する。反応物を室温で3時間撹拌した後、濾過し、ジクロロメタン(5mL)で洗浄し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/EtOAc=33:1)で精製することにより、Boc-Leu-OTAG10を無色油状物として得た(収量95%、1.38g)。
【0201】
Rf = 0.29 (hexanes/EtOAc = 20:1).
[α]D 24 = -33.01 (c 1.03, CHCl3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.93 - 4.76 (m, 2H), 4.59 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 4.44 - 4.27 (m, 1H), 1.81 - 1.66 (m, 1H), 1.64 - 1.58 (m, 1H), 1.54 - 1.40 (m, 10H), 1.36 - 1.17 (m, 48H), 0.98 - 0.92 (m, 6H), 0.92 - 0.84 (m, 9H), 0.71 - 0.63 (m, 6H), 0.22 - 0.12 (m, 18H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 172.6, 155.3, 101.6, 87.4, 79.8, 53.9, 52.0, 42.0, 33.8, 31.9, 29.69, 29.66, 29.43, 29.37, 28.3, 24.8, 24.5, 22.8, 22.7, 21.9, 17.1, 14.1, -1.5.
IR (neat) 2956, 2921, 2853, 1750, 1721, 1500, 1466, 1367, 1333, 1244, 1158, 1121 cm-1.
HRMS (ESI) Calcd for C50H103NO4Si4Na [M+Na]+: 916.6862, Found: 916.6907.
【0202】
・Boc脱保護反応及びカップリング反応の一般手順
【化39】
【0203】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びBoc保護ペプチド(1.0equiv)をチャージした炎乾フラスコに、ジクロロメタン(1.0M)を加えた。塩酸溶液(ジオキサン中4.0M、10.0~15.0equiv)を加えた。反応物を室温で1~2時間撹拌した(TLCでモニター)。完了後、飽和炭酸ナトリウム(NaCO)溶液及びジクロロメタンを加え、層を分離した。水層をジクロロメタンで3回抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。得られた残留物を、さらに精製することなく、次のBoc-カップリング工程に利用した。
【0204】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及び上記の残留物を入れた炎乾フラスコに、ジクロロメタン(0.05~0.2M)を加えた。Boc保護アミノ酸(Boc-AA-OH、1.1~1.2equiv)を加え、続いてEDC-HCl(1.2equiv)及びHOBt(0.3equiv)を加えた。得られた混合物を室温下で攪拌した。完了後、混合物をジクロロメタンで希釈し、飽和炭酸ナトリウム(NaCO)水溶液を加えた。層を分離し、水層をジクロロメタンで3回抽出した。合わせた有機層を無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、濃縮した。得られた残留物をさらに精製することなく、次のBoc-脱保護工程に利用した。
【0205】
・伸長:Boc-Lys(Boc)-Ile-Phe-Gly-Ser(Bn)-Leu-Ala-Phe-Leu-OTAG10(化合物27)の合成
【化40】
【0206】
室温で、磁気攪拌棒(Sm-Co)及びBoc保護ペプチドBoc-Leu-OTAG10(134.2mg、0.15mmol、1.0equiv)を入れた炎乾フラスコに、ジクロロメタン(0.15mL)を加えた。その後、目的ペプチドの配列に応じてカップリングアミノ酸を順次変更しながら、Boc脱保護及びカップリング反応の一般手順を更に7回(計8回)繰り返した。最後のカップリング工程において、反応終了後、ワークアップ手順を終了し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:DCM/MeOH=10:1)で精製することにより、化合物27を白色固体として得た(総収率62%、181.2mg)。
Rf = 0.42 (DCM/MeOH = 10:1).
HRMS (ESI) Calcd for C106H182N10O15Si4Na [M+Na]+: 1970.2761, Found: 1970.2796.
【0207】
・切断:Boc-Lys(Boc)-Ile-Phe-Gly-Ser(Bn)-Leu-Ala-Phe-Leu-OH(化合物28)の合成
【化41】
【0208】
室温で、磁気撹拌棒(Sm-Co)及び化合物27(39.0mg、0.02mmol、1.0equiv)を入れた6mL炎乾バイアルに、クロロホルム(0.2mL)、メタノール(60μL)、及び水(20μL)を加えた。水酸化リチウム一水和物(2.1mg,0.05mmol,2.5equiv)を加えた。反応物を室温下で24時間攪拌した。完了後、反応混合物を濃縮した。ジクロロメタン(1.0mL)を加えた後、塩酸溶液(水中、2N、60μL、0.12mmol、6.0equiv)を加えた。さらに0.5mLの水を加え、層分離した。有機層を濃縮し、ヘキサン(3×1mL)で洗浄した。残った白色固体を化合物28として得た(収率93%、23.9mg)。修正相カラム(ODS-HL,4.6mm×25cm)を用いたRP-HPLCにより測定した生成物の純度は83%であった。
HRMS (ESI) Calcd for C67H100N10O15Na [M+Na]+: 1307.7267, Found: 1307.7280.
【要約】
ペプチド結合反応によるペプチド鎖の伸長時に、有機溶媒への溶解性低下を防止し、ペプチド鎖の反応性及び精製過程での操作性を向上させる方法を提供する。当該方法は、式(R1)のアミノ酸又はペプチド化合物の式中右側のカルボキシル基と、ケイ素含有疎水性置換基TAG(Si)によって末端カルボキシル基が保護された式(R2)のアミノ酸エステル又はペプチドエステル化合物の式中左側のアミノ基とをアミド形成反応させることにより、ポリペプチド化合物を得る。
(式中、各符号の定義は、特許請求の範囲に記載の通りである。)