(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-20
(54)【発明の名称】低汚染抗菌ワクチン
(51)【国際特許分類】
A61K 39/385 20060101AFI20230113BHJP
A61K 39/08 20060101ALI20230113BHJP
A61P 31/04 20060101ALI20230113BHJP
【FI】
A61K39/385
A61K39/08
A61P31/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022527785
(86)(22)【出願日】2020-11-11
(85)【翻訳文提出日】2022-07-11
(86)【国際出願番号】 US2020059959
(87)【国際公開番号】W WO2021096921
(87)【国際公開日】2021-05-20
(32)【優先日】2019-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522172759
【氏名又は名称】アロペックス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Alopexx, Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100156144
【氏名又は名称】落合 康
(72)【発明者】
【氏名】ワイアンド,マイケル
(72)【発明者】
【氏名】パテル,スマン
(72)【発明者】
【氏名】スウィス,ジェラルド エフ
【テーマコード(参考)】
4C085
【Fターム(参考)】
4C085AA03
4C085AA27
4C085BA12
4C085BB24
4C085CC07
4C085EE01
4C085GG01
(57)【要約】
オリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン基を含む抗菌ワクチンを開示する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬学的に許容される賦形剤と、リンカーを介して破傷風トキソイド担体に連結した、少なくとも10、好ましくは約10~約40個のオリゴマーβ-(1→6)-グルコサミン基単位を含む有効量のワクチンとを含むワクチン組成物であって、前記オリゴマーは、3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位を含み、ただし、そのような単位の総数の約40数パーセント未満がN-アセチル化されており、
前記ワクチン組成物は、約100,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を約3パーセント未満含み;
さらに、前記組成物は、検出可能な5パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み、
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、前記ワクチンにおける前記トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物。
【請求項2】
薬学的に許容される賦形剤と、リンカーを介して破傷風トキソイド担体に連結した、少なくとも25、好ましくは約30~約40個のオリゴマーβ-(1→6)-グルコサミン基単位を含む有効量のワクチンとを含むワクチン組成物であって、前記オリゴ糖基は、3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位を含み、ただし、そのような単位の総数の約40数パーセント未満がN-アセチル化されており、
前記ワクチン組成物は、それぞれが50,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を3パーセント未満含み;
さらに、前記組成物は、検出可能な5パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み、
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、前記トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物。
【請求項3】
薬学的に許容される賦形剤、および有効量の式I:
(A-B)
x-C I
(式中、Aは、以下の式:
【化1】
を有する3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位またはそれらの混合物を含み、Bは、式:
【化2】
であり;
式の左側はCに付着し、右側はAに付着しており;Cは破傷風トキソイドであり;
xは約10から約40までの整数であり;
yは、1から10までの整数であり;
Rは水素またはアセチルであり、ただし、前記R基の40%以下がアセチルである)
のワクチン化合物を含むワクチン組成物であって、
前記組成物は、約100,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を3パーセント未満含み、前記重量パーセントは、ワクチン化合物の重量に基づいており、
さらに、前記組成物は、検出可能な約5パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み、
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、前記トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物。
【請求項4】
式Iの前記化合物が、式II:
(A’-B)
x-C II
(式中、A’は、以下の式:
【化3】
のペンタ-β-(1→6)-グルコサミン(炭水化物リガンド)基であり、B、C、およびxは上記で定義されたとおりである)
によって表される、請求項3に記載のワクチン組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2019年11月13日出願の米国特許仮出願第62/934,925号に対する優先権を主張し、当仮出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、オリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン基を含む組成物に関する。ポリマー中の前記N-アセチル基の最大約20パーセントが脱アセチル化されているポリマーN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミン構造(「PNAG構造」)を含む細胞壁構造を有する微生物に対する免疫を提供するこれらのワクチン組成物。
【背景技術】
【0003】
リンカーを介してトキソイド担体に付着したオリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン抗原を含むワクチンが公知である。これらのワクチンは、それらの細胞壁にPNAG構造を含む微生物に対して細胞毒性を示す抗体をインビボ(in vivo)で生成する。そのように生成された抗体は、免疫系の補体および他の成分と組み合わさって、これらの微生物を殺傷する。
【0004】
オリゴ糖の複数のコピーが結合した担体として破傷風トキソイドを使用するワクチンは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国シリアル番号10/713,790に開示される。従来、オリゴ糖基のトキソイドへの付着は、トキソイド上の反応性アミノ基(例えば、リジン残基に見られる-NH2)への共有リンカーを介して行われる。化学は十分に確立されているが、トキソイド化学を扱う際には多くの複雑な問題がある。
【0005】
第1に、破傷風トキソイドは、破傷風毒素を、それを無毒にするが依然として抗原性にするホルムアルデヒドなどの化学物質で処理することによって調製される。ホルムアルデヒドは毒素の反応性アミノ基と反応する。さらに、グリシンおよびリジンなどのアミノ酸を加えて、トキソイドを安定させ、毒素への復帰を抑制する。第2に、未反応量のグリシンとリジンに加えて、製造プロセスにより、毒素/トキソイドの断片がトキソイド組成物に排出される。これらの断片には、1つまたは複数のアミノ基が含まれている。
【0006】
次に、破傷風トキソイドは、2つの官能基を有するスペーサーアームと反応する-トキソイド上の反応性アミノ基と結合する第1の官能基と、アグリコン上の相補的官能基と反応する第1の官能基に直交する第2の官能基とである。さらに、スペーサーアームは、加えられるオリゴ糖とトキソイドの間の距離を広げる。次に、オリゴ糖アグリコンは、スペーサーアームが担持された破傷風トキソイドと組み合わさって、ワクチン化合物を形成する。これは、次の反応スキームに示される:
【0007】
【化1】
ここで、nは二官能性スペーサーアームのモル数を表し、pはトキソイドに加えられたn以下のスペーサーアーム-Yの数を表し、qは提供された破傷風トキソイドと化合したリンカーオリゴ糖基の数を表し、ただしqはpより大きくすることはできない。オリゴ糖に付着したアグリコンとトキソイドに付着したスペーサーアームが組み合わさってリンカーを形成することに留意されたい。
【0008】
上記の反応における1つの問題は、オリゴ糖アグリコンのトキソイドへのカップリング中に、トキソイド組成物中に汚染物質を含有するこれらのアミノ基が存在することから生じる。具体的には、これらのアミノ基はまた、スペーサーアームの第1の反応性官能基と反応する可能性があり、これにより、次いでスペーサーアームの第2の反応性官能基がアグリコンの相補的官能基と反応し、オリゴ糖アグリコンの喪失とワクチン組成物中の望ましくない不純物生成の両方が生じ得る。これは、以下の反応に示される:
【0009】
【化2】
ここで、mはアミノ基の総含有量であり、m’は反応したアミノ基の割合であり、総アミノ含有量mよりも少ない;およびm’’は、汚染物質に結合した反応オリゴ糖の割合であり、m’未満である。
【0010】
これらのオリゴ糖-リンカー-NH汚染物質は、特に分子量が約100,000以下のものは望ましくない。
【0011】
加えて、破傷風トキソイドは、トキソイドがモノマー、ダイマー、トリマーおよび高次オリゴマー形態(例えば、4~10トキソイド単位)で存在することができるように、オリゴマー化する傾向がある。オリゴマー化が高次になると、オリゴマー化のためにモノマーベースごとに利用可能な表面積が減少するので、モノマーごとにトキソイドに結合できるオリゴ糖の数は減少する。したがって、トリマー以上などのトキソイドのオリゴマーはあまり望ましくない。面倒な精製プロセスによりモノマー破傷風トキソイドを提供することができるが、これらのプロセスは、モノマーが時間の経過とともに再びオリゴマー化する傾向があるという事実によって複雑になる。
【発明の概要】
【0012】
一実施形態では、本発明は、薬学的に許容される賦形剤と、リンカーを介して破傷風トキソイド担体に連結した、少なくとも10、好ましくは約10~約40個のオリゴマーβ-(1→6)-グルコサミン基単位を含む有効量のワクチンとを含むワクチン組成物であって、前記オリゴマーは、3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位を含み、ただし、そのような単位の総数の約40数パーセント未満がN-アセチル化されており、
前記ワクチン組成物は、それぞれが100,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を3パーセント未満含み;
さらに、前記組成物は、検出可能な10パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み;
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物を提供する。
【0013】
一実施形態では、本発明は、薬学的に許容される賦形剤と、リンカーを介して破傷風トキソイド担体に連結した、少なくとも25、好ましくは約30~約40個のオリゴマーβ-(1→6)-グルコサミン基単位を含む有効量のワクチンとを含むワクチン組成物であって、オリゴ糖基は、3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位を含み、ただし、そのような単位の総数の約40数パーセント未満がN-アセチル化されており、
前記ワクチン組成物は、50,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を3重量パーセント未満含み;
さらに、前記組成物は、検出可能な5パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み;
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物を提供する。
【0014】
一実施形態では、本発明は、薬学的に許容される賦形剤、および有効量の式I:
(A-B)x-C I
(式中、Aは、以下の式:
【0015】
【化3】
を有する3~12個の繰り返しβ-(1→6)-グルコサミン単位またはそれらの混合物を含み、Bは、式:
【0016】
【化4】
のものであり;
式の左側はCに付着し、右側はAに付着しており;Cは破傷風トキソイドであり;
xは約10から約40までの整数であり;
yは、1から10までの整数であり;
Rは水素またはアセチルであり、ただし、R基の40%以下がアセチルである)
のワクチン化合物を含むワクチン組成物であって、
前記組成物は、約100,000未満の分子量を有する検出可能な不純物を3パーセント未満含み;
さらに、前記組成物は、検出可能な約5パーセント未満の高次オリゴマーを含むモノマーおよびダイマートキソイドを含み、
なおさらに、前記組成物は、変性を誘発せずに、トキソイドのオリゴマー化を阻害するのに十分な温度に維持される、ワクチン組成物に関する。
【0017】
上記のワクチン組成物の一実施形態では、そこで使用されるワクチン化合物は、式II:によって表され、
(A’-B)x-C II
式中、A’は、以下の式:
【0018】
【化5】
のペンタ-β-(1→6)-グルコサミン(炭水化物リガンド)基であり、B、C、およびxは上記で定義されたとおりである。
【0019】
一実施形態では、本発明のワクチンは、細胞壁に、ポリマーのN-アセチル基が最大20パーセント脱アセチル化されているポリマーN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミン基を含む微生物からの患者に対する有効な免疫を提供する。
【0020】
一実施形態では、本発明は、細胞壁に、ポリマーのN-アセチル基が最大20パーセント脱アセチル化されているポリマーN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミン基を含む微生物からの有効な免疫を患者に付与する方法であって、本明細書に記載の医薬組成物を前記患者に投与することを含む、方法を提供する。
【0021】
本発明の代表的なワクチン化合物を以下の表に示す。
【0022】
【0023】
【0024】
一実施形態では、本発明の組成物は、1ミクロン未満の粒径を有するオリゴ糖結合汚染物質を約0.5重量パーセント以下含み、前記重量パーセントは、ワクチン化合物の重量に基づく。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図1】
図1は、化合物17の
1H NMRを示している(以下に記載される)。
【
図2】
図2は、化合物17の
13C NMRを示している。
【
図3】
図3は、二硫化物、すなわち化合物16の、2当量の一硫化物、すなわち化合物17への変換のHPLCトレースを提供する。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は、オリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン基を含む医薬組成物を提供する。
【0027】
本明細書に記載のワクチン組成物は、微生物感染に対し患者に有効な免疫を提供し、前記微生物は、その細胞壁にオリゴマーN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミン構造を含み、ポリマーの前記N-アセチル基が最大20パーセント脱アセチル化されている。
【0028】
本発明をより詳細に説明する前に、以下の用語を最初に定義する。本明細書で使用される用語が定義されていない場合、それは一般的に受け入れられている科学的または医学的意味を有する。
【0029】
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、本発明を限定する意図はない。本明細書で使用される単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数形も含むことが意図される。
【0030】
「適宜の」または「適宜に」とは、その後に説明される事象または状況が発生してもよく、または発生しなくてもよいことを意味し、説明には、この事象または状況が発生する例および発生しない例が含まれる。
【0031】
数値指定の前に「約」という用語が使用される場合、例えば、温度、時間、量、濃度、および範囲を含むその他のものは、(+)または(-)10%、5%、1%、またはその間のいずれかの部分範囲もしくは部分値だけ変動し得る近似値を示す。好ましくは、用量に関して使用される場合の「約」という用語は、用量が+/-10%変動し得ることを意味する。
【0032】
「含む(comprising)」または「含む(comprises)」とは、組成物および方法が記載された要素を含むが、他のものを除外しないことを意味することを意図している。組成物および方法を定義するために使用される場合、「から本質的になる」とは、述べられた目的のために、組合せにとって本質的に重要な他の要素を除外することを意味するものとする。したがって、本明細書で定義される要素から本質的になる組成物は、特許請求された発明の基本的かつ新規な特性に実質的に影響を及ぼさない他の材料または工程を除外しないであろう。「からなる」とは、微量元素を超える他の成分および実質的な方法工程を除外することを意味するものとする。これらの移行句のそれぞれによって定義される実施形態は、本発明の範囲内である。
【0033】
本明細書で使用される場合、「検出可能な不純物のパーセント」は、面積パーセントである。これには、高次オリゴマーは含まれない。面積パーセントを評価するためのアッセイは、以下の実施例6に記載されている。不純物は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー分析を使用して、不純物に起因する総面積の%として評価される。参照される不純物は、サイズ排除クロマトグラフィーおよび他の分子量カットオフ濾過プロセスによって分離および制御することができる。緩衝液の塩、pHおよびプロセス条件を使用して、所望の特性、品質および安定性を確保することができる。
【0034】
本明細書で使用される場合、「変性を誘発せずに、ワクチン中のトキソイドのオリゴマー化を阻害する」とは、部分的に、モノマーおよび/またはダイマートキソイドワクチンを扱うための操作パラメーターを指す。例えば、モノマーおよび/またはダイマートキソイドは、本明細書に開示されるワクチン組成物が約2℃~約8℃の範囲の温度で保存される場合、オリゴマー化に対して長期安定性を示し得る。本明細書に開示されるワクチン組成物の変性は、いくつかの実施形態では、組成物が0℃以下で保存される場合に起こり得る。同様に、モノマーおよび/またはダイマートキソイドのオリゴマー化は、ワクチン組成物が8℃超の温度で保存されている場合に発生する可能性があり、または20℃超の温度で保存されている場合に発生する可能性がより高い。
【0035】
本明細書で使用される場合、「検出可能な不純物」は、トキソイド分解から生じる低分子量不純物(分子量100,000未満)を指し、検出器を用いたクロマトグラフィー分離によって測定することができる。実施形態では、クロマトグラフィー分離は、濾過、サイズ排除クロマトグラフィーなどによるものであり得る。検出器は、UV検出手段、屈折率などを使用することができる。同様に、「検出可能な高次オリゴマーのパーセント」は、検出と組み合わせたクロマトグラフィー技術によって同様の手法で決定することができる。
【0036】
本明細書で使用される場合、「オリゴ糖連結およびアミノ含有汚染物質」は、微量の低分子量不純物の存在のために形成され得る汚染物質の2つの形態を指す。オリゴ糖連結汚染物質には、トキソイド調製物中に存在する分解不純物とトキソイドへのオリゴ糖付着に使用される連結試薬との間に形成される付加物が含まれる。したがって、オリゴ糖連結汚染物質には、分解生成物の1つまたは複数のアミノ基を介して、リンカーを構成するスペーサーアームに連結した、および汚染物質のアミノ基にてスペーサーアームの遠位に付着するオリゴ糖に連結した、トキソイド調製物からのアミン含有分解生成物が含まれる。これらの副生成物の付加物は、モノマーおよび/またはダイマートキソイドと反応することを目的とした試薬を消費し、したがって試薬の供給を枯渇させる。試薬が不足すると、第2の形態の汚染物質、つまり「アミノ含有汚染物質」が生じる可能性があり、これは、最終的なワクチン組成物のトキソイドに存在する未反応のアミノ基である。本明細書に記載の段階的濾過法によりこれらの生成物を最小化する本明細書の実施形態が提供される。
【0037】
「β-(1→6)-グルコサミン単位」または「グルコサミン単位」という用語は、以下のような個々のグルコサミン構造を指す:
【0038】
【化7】
(式中、6-ヒドロキシル基は、前述のグルコサミン単位の1ヒドロキシル基と縮合しており、破線は前後のグルコサミン単位への結合部位を表す)。別の「β-(1→6)-グルコサミン単位」と化合すると、得られる二糖の構造は以下のようになる:
【0039】
【0040】
「N-アセチル基を有するβ-(1→6)-グルコサミン単位」という用語は、以下の構造を指す:
【0041】
【化9】
(式中、2番目の単位の6-ヒドロキシル基は、前述のグルコサミン単位の1-ヒドロキシル基と縮合している)。
【0042】
「β-(1→6)-グルコサミン基を含むオリゴ糖」という用語は、病原性細菌の細胞壁の一部を模倣するワクチン化合物上のグルコサミン基を指し、これらは「オリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン構造」と定義されている(以下に定義)。この場合も、そのような基は3~12個のβ-(1→6)-グルコサミン単位に限定され、前記単位の最大40%がN-アセチル基を有することができる。一実施形態では、前記β-(1→6)-グルコサミン単位の30%未満がN-アセチル化されている。別の実施形態では、前記β-(1→6)-グルコサミン単位の20%未満がN-アセチル化されている。さらに、別の実施形態では、前記β-(1→6)-グルコサミン単位の10%未満がN-アセチル化されている。なおさらに、別の実施形態では、前記β-(1→6)-グルコサミン単位のいずれもN-アセチル化されていない。
【0043】
「N-アセチルβ-(1→6)-グルコサミン構造を含むオリゴ糖」または「N-アセチルβ-(1→6)-グルコサミン構造を含む多糖」という用語は、微生物の細胞壁に見られるそれらの構造を指し、ポリマーの前記N-アセチル基が最大20パーセント脱アセチル化されている。微生物壁には、多くの微生物系統にわたって保存されているこれらの構造が多数含まれている。これらの構造は主にN-アセチルβ-(1→6)-グルコサミンであるが、ポリ-ベータ-1,6-D-グルコサミン-N-デアセチラーゼなどの酵素の作用により、脱アセチル化糖の領域が含まれる。したがって、本発明のワクチンは、そのような脱アセチル化オリゴ糖領域を標的とするものを含む抗体を生成する。いずれの理論にも限定されるものではないが、そのような脱アセチル化糖に対する抗体は、そのような微生物に対してインビボで細胞毒性を示す。
【0044】
本明細書で使用される「ワクチン組成物」または「医薬組成物」という用語は、アジュバントおよび医薬担体を含む上記の式IおよびIIの化合物を含む医薬組成物を指す。これらの組成物はまた、限定量のオリゴ糖連結およびアミノ含有汚染物質を含み、そのような汚染物質の量が3パーセント以下、好ましくは2パーセント未満、より好ましくは1パーセント未満であるものを含む。これらの組成物は、細胞壁にN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミン構造を有するオリゴ糖/多糖を含むあらゆる微生物に対して有効な免疫を提供する。したがって、単一の細菌に対してワクチン接種する古典的なワクチンとは異なり、本明細書に記載のワクチン組成物は、本明細書に記載のオリゴ糖構造を有する任意の微生物に対して有効な免疫を提供することができる。このような微生物としては、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌、抗生物質耐性細菌(例えば、メチシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus))、真菌などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0045】
本明細書で使用される「有効な免疫」という用語は、微生物感染を処置、予防、または改善するのに十分なインビボでの抗体応答を生成する、定義された量のワクチン組成物の能力を指し、前記微生物は、その細胞壁にN-アセチル-β-(1→6)-グルコサミンを含むオリゴ糖/多糖を含有する。
【0046】
ワクチン化合物は、式IおよびIIの化合物を指す。これらの化合物は、溶媒和物、特に水和物として存在し得る。化合物または化合物を含む組成物の製造中に水和物が形成される場合があり、または化合物の吸湿性のために水和物が時間とともに形成される場合がある。本発明の化合物は、とりわけDMF、エーテル、およびアルコール溶媒和物を含む、有機溶媒和物としても存在し得る。特定の溶媒和物の同定および調製は、合成有機または医薬品化学の当業者の技能の範囲内にある。
【0047】
「トキソイド」という用語は、モノマーおよびオリゴマーの破傷風トキソイド形態を指す。オリゴマー化によってオリゴマー中の各モノマートキソイドの表面積が減少するため、オリゴマー破傷風トキソイド成分の存在により、曝露される反応アミノ基の平均数が減少する。したがって、これにより、トキソイドに結合したオリゴ糖の率が低くなる。本明細書に開示されるワクチン組成物は、モノマーおよび/またはダイマーの形態のトキソイドを含む。実施形態では、モノマーのダイマーに対する比は、約10:1~約1:10、または約5:1~約1:5、または約2:1~約1:2の範囲にある。
【0048】
「対象」とは、哺乳動物を指す。哺乳動物は、ヒトまたは非ヒト哺乳動物であり得るが、好ましくはヒトである。
【0049】
対象における疾患もしくは障害の「処置する」または「処置」とは、1)素因がある、または疾患もしくは障害の症状をまだ示していない対象において、疾患もしくは障害が発生するのを予防すること;2)疾患もしくは障害を阻害すること、またはその発症を阻止すること;あるいは3)疾患もしくは障害を改善することまたは疾患もしくは障害の退縮を引き起こすことを指す。
【0050】
「有効量」とは、対象を苦しめている疾患または障害を処置するのに、またはそのような疾患もしくは障害が前記対象もしくは患者に生じるのを予防するのに十分な、本発明のワクチン組成物の量を指す。
【0051】
「反応性アミノ官能基」とは、破傷風トキソイドのリジンおよびグアニジン側鎖に見られる一次アミノ基(-NH2)を指すが、グルタミンに見られるような、破傷風トキソイドのペプチド結合またはアミド側鎖に見られるアミド(-NHC(O)-)基は含まれない。
【0052】
「低分子量アミノ化合物」とは、トキソイドの断片を含む、破傷風トキソイド組成物中に汚染物質として存在するアミノ含有化合物、アミノ基を含有する緩衝液、リジン、グリシン、硫酸アンモニウムなどの反応クエンチャー、ホルマリンなどの毒素解毒剤、および破傷風トキソイドと接触している他のアミノ含有試薬を指す。典型的には、そのような低分子量反応性アミノ化合物は、約100,000未満、好ましくは10,000未満の分子量を有する。
【0053】
一般的な合成方法
本発明の化合物は、以下の一般的な方法および手順を使用して、容易に入手可能な出発材料から調製することができる。典型的または好ましいプロセス条件(すなわち、反応温度、時間、反応物のモル比、溶媒、圧力など)が与えられている場合、特に明記しない限り、他のプロセス条件も使用することができることが理解されよう。最適な反応条件は、使用する特定の反応物または溶媒によって異なる場合があるが、そのような条件は、当業者が定型的な最適化手順によって決定することができる。
【0054】
さらに、当業者には明らかであるように、ある特定の官能基が望ましくない反応を受けるのを防ぐために、従来の保護基が必要な場合がある。種々の官能基に好適な保護基、ならびに特定の官能基を保護および脱保護するための好適な条件は、当技術分野において周知である。例えば、多数の保護基は、T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Third Edition, Wiley, New York, 1999、およびそこに引用されている参考文献に記載されている。
【0055】
以下の反応の出発物質は、一般に既知の化合物であるか、または既知の手順もしくはその明らかな改変によって調製することができる。例えば、出発材料の多くは、SigmaAldrich(St. Louis、Missouri、USA)、Bachem(Torrance、California、USA)、Emka-Chemce(St. Louis、Missouri、USA)などの市販の業者から入手可能である。その他のものは、Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis, Volumes 1-15 (John Wiley, and Sons, 1991)、Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds, Volumes 1-5, and Supplementals (Elsevier Science Publishers, 1989)、Organic Reactions, Volumes 1-40 (John Wiley, and Sons, 1991)、March’s Advanced Organic Chemistry, (John Wiley, and Sons, 5th Edition, 2001)、およびLarock’s Comprehensive Organic Transformations (VCH Publishers Inc., 1989)、などの標準的な参照テキストに記載されている手順またはその明らかな変更によって調製してもよい。
【0056】
本発明の代表的なワクチン化合物の合成
本発明のワクチン化合物の一般的な合成は当技術分野で公知であり、米国特許出願第10/713,790号ならびに米国特許第7,786,255号および第8,492,364号に開示されており、これらのそれぞれは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0057】
本明細書に記載のワクチン化合物の一実施形態では、β-(1→6)-グルコサミン基は、4~6単位、および好ましくは5単位に制限され、例えば、式Iではy=2~4である。
【0058】
いくつかの実施形態では、化合物は、yが、両端を含む1から10までで選択される単一の整数であるという点で均質である。したがって、本明細書に開示される化合物は、y=1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10により均質になるように設計することができる。いくつかの実施形態では、式Iの化合物は、y=1および2、またはy=2およびy=3、またはy=3およびy=4、またはy=4およびy=5、またはy=5およびy=6、またはy=6およびy=7、またはy=7およびy=8、またはy=8およびy=9、またはy=9およびy=10、の混合など、yの2つ以上の値により不均質であるように設計され得る。このようなyのペアリングは、連続的である必要はない。したがって、化合物には、y=1およびy=3、またはy=1およびy=4、またはy=2およびy=4、またはy=2およびy=5など、yについて2以上の異なる値の任意の組合せの混合が含まれる場合がある。いくつかの実施形態では、化合物は、yについて3以上の値、またはyについて4以上の値、またはyについて5以上の値、yについて最大10のすべての異なる値により不均質であり得る。いくつかの実施形態では、yの各発生は、式Iの化合物において独立している。
【0059】
いくつかの実施形態では、式Iの2種以上の化合物を、式Iの個々の化合物のそれぞれがyにおいて均質であり、一方、式Iの他の化合物が異なるy値を有する(単数)/有する(複数)医薬組成物において使用することができる。そのような実施形態では、使用される均質な化合物は、定義された重量パーセンテージで単純に一緒に混合される。例えば、医薬組成物は、yが2である式Iの化合物との混合物中に、y=1である式Iの化合物を含み得る。医薬組成物または方法が式Iの化合物の不均質な混合物を含む場合、混合物は、式Iの各化合物の相対重量パーセンテージに関して定義されるものであり得る。例えば、混合物には、yが1に等しい式Iの化合物を50重量パーセント、およびyが2に等しい式Iの化合物を50重量パーセント含めることができる。合計100%の化合物の任意の組合せが考えられ、例えば、それぞれが異なるy値を有する1、2、3、4、5種以上の化合物を、合計100%の既知の相対重量パーセントで混合することができる。したがって、式Iの化合物の重量パーセントの任意の組合せを、本明細書に開示される医薬組成物および方法で使用することができる。したがって、式Iの2つの化合物の組合せの場合、パーセンテージは2つの化合物の比率として表すことができ、両端を含む0.1:99.9~99.9:0.1の任意の範囲、および例えば1:99、5:95、10:90、15:85、20:80など~最大99:1(分数値を含む)の間の任意の値にすることができる。同様に、医薬組成物中の式Iの3、4、5種、またはそれ以上の化合物が使用される場合、各化合物の相対重量パーセントは、式Iの異なる化合物の合計量が100%になることを条件として、0.1重量パーセントから最大99重量パーセントまで変化し得る。
【0060】
リンカー基の形成は、限定されないが、米国特許第8,492,364号および以下の実施例に見られるものに例示される、当技術分野で認められている合成技術によって達成される。一実施形態では、アグリコンの第1の部分は、還元性β-(1→6)-グルコサミン単位に付着し、以下の式III:
【0061】
【化10】
III
(式中、yは、1から10までの整数であり;アミノ基の40%以下がN-アセチル基であってもよい)
に示されるように、チオール(-SH)基を保持する。
【0062】
破傷風トキソイドの調製
破傷風トキソイドは、様々な純度で市販されており、トキソイドには常にかなりの量のアミノ由来の汚染物質が含まれている。これらの汚染物質としては、アミノ官能基を含有する、酵素的または加水分解プロセスによって放出されたトキソイドの断片、および毒素のトキソイドへの変換中に加えられた未反応のグリシンおよびアルギニンからのアミノ由来の汚染物質が挙げられる。
【0063】
低分子量の汚染物質に加えて、最初のトキソイド調製物は、様々な量のトキソイドモノマー、ダイマー、トリマーおよび高次オリゴマーを含み得る。トキソイド調製物に存在する場合、3つ以上のモノマー単位を含むオリゴマーは、オリゴ糖の高担持量を生成する能力を損なう。担持量は、所与のモノマーまたはダイマートキソイド単位に付着しているオリゴ糖の単位数である。驚くべきことに、破傷風トキソイドモノマーおよびダイマーの組成により、好適な担持量が可能になり、モノマートキソイドをダイマートキソイドから分離する必要がなくなることが見出された。しかし、高次オリゴマーは除去されるべきであり、実施形態では、高次オリゴマーは、5%未満の検出可能な高次オリゴマーを構成するべきである。高次オリゴマーおよび低分子量の汚染物質は、許容可能な担持量を有する生成物を提供しながら、段階的(または連続的)濾過によって除去することができる。実施形態では、本明細書に開示される精製トキソイド調製物は、少なくとも25、好ましくは少なくとも30の担持量を有する。より低い担持量は、オリゴ糖連結化学と反応する不純物の結果であることが多く、それにより、モノマーおよびダイマートキソイドでの反応に理論的に利用可能な部位に対して35倍過剰の連結試薬を使用する化学量論に基づいて担持量が低減する。不純物の存在の問題は、非常に過剰な試薬を使用することによって簡単に解決されるわけではないことに留意されたい。これは、非常に過剰な試薬を使用することは経済的ではなく、オリゴ糖試薬がトキソイドに非特異的に結合するため、精製の問題が発生する可能性があるためである。
【0064】
実施形態では、トキソイドの高次オリゴマーを含む高分子量不純物およびトキソイド分解生成物を含む低分子量不純物の両方を最小化するために段階的濾過を使用する方法が提供される。実施形態では、段階的濾過の方法は、1つまたは複数の3~5ミクロンの孔径のフィルターによる濾過を含む。
これらのフィルターは、トキソイドのモノマーおよびダイマーを通過させながら、高次オリゴマーを捕捉する。実施形態では、そのような濾過は、例えば5ミクロンのフィルターを用いて第1の濾過を実施することができ、次に4ミクロンのフィルター、次に3ミクロンのフィルターに通して濾過を実施することができるという意味で段階的に行うことができる。3ミクロン以上では、トキソイドのダイマーおよびモノマーの大部分がフィルターを通過し、フィルター材料が高次オリゴマーをトラップすると予想される。理論に拘束されるものではないが、モノマーが長さ約2.5ミクロンおよび幅約0.5ミクロンであると特徴付けられているため、3ミクロン以上の孔径を有するフィルターによって、トキソイドモノマーまたはダイマーの一部の通過が可能になると仮定される。
【0065】
別の濾過段階では、孔径が2.5ミクロン以下のフィルターを使用することにより、低分子量不純物を除去することができる。実施形態では、低分子量不純物は、トキソイド混合物を、例えば、孔径が2.5ミクロンのフィルターに通すことによって除去され、トキソイドのモノマーおよびダイマー形態はフィルター上に残り、低分子量不純物はフィルターを通過する。実施形態では、低分子量不純物を除去するための第2の段階は、2ミクロンフィルター、または他の実施形態では1.5ミクロンフィルターの使用を含む。実施形態では、低分子量不純物を除去するための孔径は、孔径を2.5ミクロンから1.5ミクロンに縮小させるなど、段階的であることもできる。
【0066】
実施形態では、高分子量および低分子量の不純物を除去するための濾過の両方の段階は、オリゴ糖-トキソイド共有付加物を生成するための任意の官能化化学を実施する前に実施することができる。したがって、実施形態では、本明細書に開示されるワクチン組成物を作製する方法は、トキソイド調製物を第1のフィルターに通して、高次オリゴマー不純物を除去することを含み、ダイマーおよびモノマートキソイドは第1のフィルターを通過し、次に第1のフィルターを通過した後、トキソイド調製物を第2のフィルターに通して低分子量不純物を除去し、モノマーおよびダイマートキソイドはフィルター上に保持され、より小さな分子量の不純物がフィルターを通過する。実施形態では、両方のフィルターを使用した後、モノマーおよびダイマートキソイド混合物がスペーサーアームと反応し、これによりリンカーが生成され、このリンカーにオリゴ糖が共有結合することができる。適切な孔径を有するフィルターは当技術分野で周知であり、Spherotech, Inc.、Lake Forest、Illinois、USA、www.spherotech.com/contact.htm.から市販されている。
【0067】
実施形態では、低分子量不純物を、最初に、より小さなフィルター孔径を使用することによって除去してもよく、続いて、より大きなフィルターサイズにより高分子量不純物を除去してもよい。
【0068】
実施形態では、オリゴ糖を連結するための反応化学は、任意の濾過工程の間で実施することができる。例えば、実施形態では、第1の濾過を実施して小さな不純物を除去することができ、モノマーおよびダイマーとともに高次オリゴマーをスペーサーアームと反応させ、次にオリゴ糖を付着させることができる。次に、付加物に対して第2段階濾過を実行して、高次オリゴマーを除去することができる。同様に、高分子量の不純物のみを除去し、続いてオリゴ糖付加物を形成し、次に、低分子量の不純物の第2段階濾過により付加物を精製することができる。しかし、当業者は、オリゴ糖付着化学の前に低分子量および高分子量の不純物を除去することにより、それが望まれる場合、すなわち、モノマーおよび/またはダイマートキソイドのアミノ基に対する試薬反応の効率が最大化されることを理解するであろう。
【0069】
当業者がさらに理解するように、本明細書に記載のオリゴ糖付着は2工程で実施し、段階的濾過は、スペーサーアームを付着する第1の工程の前および/または後に実施してもよい。したがって、スペーサーアームは、高分子量濾過、低分子量濾過のいずれか、またはその両方の後に付着することができる。したがって、最終的なオリゴ糖付着化学は、介在する濾過工程の後に続く場合がある。汚染物質のアミノ基は、最初に上記のようにスペーサーと反応して、また上記のようにアグリコンと反応する中間体を形成し、オリゴ糖を含有するアミノ由来の汚染物質を形成する。これらの汚染物質は、トキソイドの重量に基づいて、通常最大20重量パーセントの範囲の量でワクチン組成物の残留物を占める可能性がある。
【0070】
リンカーの第2の部分を、式IVに示されるように、以下の方式で破傷風トキソイドに付着させる。
【0071】
【0072】
この式では、破傷風トキソイドの別個の部分は波線で示されており、本質的に例示にすぎず、トキソイドの完全な構造を提供することを意図していない。二硫化物ブリッジは、部分を接続する1本の線で表される。明確にするために、リンカーの単一の第2の部分のみが示されるが、トキソイド上に見られるアミノ基に共有結合した複数のそのような第2の部分がある。
【0073】
リンカーの第1の部分と第2の部分とがカップリング条件下で化合すると、チオエーテル結合が形成される。反応は、生成された酸を除去するために、適宜塩基の存在下で不活性希釈剤中で行われる。チオエーテル結合は、リンカーの第1の部分と第2の部分を接続し、それによって、yが本明細書で定義されるワクチン化合物について、以下に示すように、組合せリンカーを介して、破傷風トキソイドのオリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン基への共有結合を提供する。
【0074】
【化12】
式中、アミノ基の40%以下が、N-アセチル基であってもよい。
【0075】
破傷風(tentatus)トキソイドに付着したβ-(1→6)-グルコサミン基-リンカー-基の数は、そのような基の約31~約39がトキソイドに結合するように化学量論的に制御され、それにより、本発明のワクチン化合物を提供することが理解される。
【0076】
方法、有用性および医薬組成物
本発明のワクチン組成物は、細胞壁にPNAGオリゴ糖β-(1→6)-グルコサミン構造を有する微生物に対して効果的な免疫応答を開始することができる。患者への接種後、約4週間後に効果的な免疫応答が発生する。有効な免疫応答が発生した後、患者には、問題の微生物がPNAGを含む細胞壁を有する後続の微生物感染に対する保護が提供される。
【0077】
そのように使用される場合、本発明のワクチン組成物は、そのような微生物から生じる微生物感染のリスクのある患者に投与される。そのような患者には、一例としてのみであるが、高齢者、待機手術を受ける患者、微生物感染が発生している目的地に旅行する患者などが含まれる。ワクチンは通常、免疫応答を強化するために好適なアジュバントとともに、免疫能力のある患者に筋肉内投与される。潜伏期間が経過した後、患者はそのような微生物に対する自然免疫を獲得する。そのような免疫能力のある患者は、抗原に対する免疫応答を生成することができる有効な免疫システムを有する。好ましくは、そのような患者は、マイクロリットルあたり少なくとも約1000WBC、好ましくはマイクロリットルあたり少なくとも約1500WBC、より好ましくはマイクロリットルあたり少なくとも約2000WBC、さらにより好ましくはマイクロリットルあたり約3000WBC、最も好ましくはマイクロリットルあたり約4000WBCの活性白血球数(WBC)を有する。
【0078】
別の実施形態では、本発明のワクチン組成物は、特に微生物感染が限局性である場合および/または生命を脅かさない場合に、治療的に使用することができる。そのような場合、本発明のワクチン組成物は、そのような微生物から生じる微生物感染に罹患している患者に投与される。ワクチンは通常、免疫応答を強化するために好適なアジュバントとともに、免疫能力のある患者に筋肉内投与される。投与すると、約4週間以内に有効な免疫が生成される。患者がまだ感染に罹患している場合は、ワクチンから生じる自然免疫が回復を促進する。
【0079】
そのように使用される場合、本発明のワクチン組成物は、同様の有用性を提供する薬剤について許容される投与様式のいずれかによって、治療有効量で投与される。本発明のワクチン化合物、すなわち有効成分の実際の量は、処置される疾患の重症度、対象の年齢および相対的健康、使用されるワクチン化合物の効力、投与の経路および形態、ならびに当業者に周知の他の要因などの多くの要因に依存する。
【0080】
本発明の有効量または治療有効量のワクチン化合物は、対象の症状または生存の延長を改善するために十分な力価の抗体をもたらすその量のワクチン化合物を指す。そのようなワクチン化合物およびワクチン組成物の毒性および治療効果は、細胞培養または実験動物における標準的な薬学的手順によって決定することができる。
【0081】
本明細書に記載のワクチン組成物は、典型的には、一例としてのみであるが、アジュバント、安定剤、防腐剤などを含む、当技術分野で周知の1つまたは複数の従来の成分を含む注射用滅菌水性組成物として投与される。
【0082】
組合せ
本発明のワクチン化合物および組成物は、主治医によって好適であるとみなされる他の治療化合物または他の適切な薬剤と組み合わせて使用することができる。選択された場合において、本発明のワクチン化合物は、細菌感染を処置するための抗生物質、ならびにワクチン化合物および/または組成物によって誘発される免疫応答を増強する薬剤と同時に投与することができる。抗生物質の場合、適切な抗生物質または抗生物質のカクテルの選択および患者に投与する量は、問題の細菌の詳細、細菌感染の程度、年齢、体重、その他の患者の相対的な健康状態に基づいて、十分に主治医のスキルの範囲内にある。必要に応じて、主治医は、免疫増強薬またはアジュバントを、本明細書に記載のワクチンと組み合わせて同時投与することができる。
【0083】
本発明のワクチン組成物は、患者の抗原に対する免疫応答を増強するアジュバントとともに投与することができる。アジュバントとしては、ゲル、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムなどのアルミニウム化合物、およびフロイント完全または不完全アジュバント(例えば、抗原がパラフィン油エマルジョン中の安定化水の水相に組み込まれている)が挙げられるが、これらに限定されない。明らかなように、パラフィン油は、スクアレン油またはピーナッツ油などの他のタイプの油に置き換えることができる。アジュバント特性を備えた他の材料としては、BCG(弱毒化結核菌(Mycobacterium tuberculosis))リン酸カルシウム、レバミゾール、イソプリノシン、ポリアニオン(例えば、ポリA:U)、レンチナン、百日咳毒素、リピドA、サポニン、QS-21およびペプチド、例えば、ムラミルジペプチド、および免疫刺激性オリゴヌクレオチド、例としてCpGオリゴヌクレオチドが挙げられる。希土類塩、例えば、ランタンおよびセリウムをアジュバントとして使用することもできる。使用されるアジュバントの量は、処置される対象および使用される特定の抗原に依存し、当業者が容易に決定することができる。
【実施例】
【0084】
本発明は、純粋に例示的であることが意図される本発明の以下の実施例を参照することによってさらに理解される。本発明は、本発明の単一の態様の例示としてのみ意図される例示された実施形態によって範囲が限定されない。機能的に同等である任意の方法は、本発明の範囲内である。本明細書に記載されるものに加えて、本発明の種々の改変が、前述の説明および付随する図から当業者には明らかであろう。そのような改変は、添付の特許請求の範囲内に入る。
【0085】
以下の用語が本明細書で使用され、以下の意味を有する。定義されていない場合、略語には従来認識されている定義がある。
Å=オングストローム
aq.=水溶液
Biotage=Biotage、Div. Dyax Corp.、Charlottesville、Virginia、USA
bp=沸点
CAD=帯電エアロゾル検出器
DCM=ジクロロメタン
deg=度
DMSO=ジメチルスルホキシド
eq.=当量
EtOAc=酢酸エチル
FEP=フッ素化エチレンプロピレン
g=グラム
H1-NMR=プロトン核磁気共鳴
h=時間
HDPE=高密度ポリエチレン
HPLC=高速液体クロマトグラフィー
MeCN=アセトニトリル
kg=キログラム
mbar=ミリバール
MeOH=メタノール
mg=ミリグラム
mL=ミリリットル
mM=ミリモル濃度
mmol=ミリモル
N=規定度
NBS=N-ブロモスクシンイミド
NIS=N-ヨードスクシンイミド
NMT=N-メチルトリプタミン
PP=ポリプロピレン
qHNMR=定量的プロトン核磁気共鳴
RBF=丸底フラスコ
RO=逆浸透
SEC HPLC=サイズ排除クロマトグラフィーHPLC
SIM=二次イオン質量
TCEP=(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン
TLC=薄層クロマトグラフィー
TMSOTf=メタンスルホン酸、1,1,1-トリフルオロ-、トリメチルシリルエステル
TT=破傷風トキソイド
μL=マイクロリットル
μm=ミクロン
w/w=重量対重量
w/v=重量対体積
[実施例1]
【0086】
破傷風トキソイド段階的濾過
モノマーおよびダイマートキソイドを含む粗破傷風トキソイド調製物の試料を、最初に3~5ミクロンフィルターに通して、高次オリゴマーを除去する。これは、段階的にフィルター孔径を縮小させて実施することができる。したがって、トキソイド調製物を、5ミクロンフィルター、次に3ミクロンフィルターに通すことができる。あるいは、トキソイド調製物を、5ミクロンフィルター、次に4ミクロンフィルター、次に3ミクロンフィルターに通すことができる。5ミクロンの濾過の有効性は、高次オリゴマーの存在を検出するために使用できる光散乱技術によって評価される。必要に応じて、段階的な濾過を追加して、さらに高次のオリゴマーを除去する。得られた濾液には、モノマーおよびダイマートキソイドが含まれている。オリゴ糖の付着の化学的性質が完全に精製された後、濾液を2.5ミクロンのフィルターに通し、フィルターケーキとしてモノマーおよびダイマートキソイドを分離し、一方、低分子量の不純物は濾液とともに通過する。各濾過工程(高分子量および低分子量)で、フィルターケーキのすすぎを実施することができる。
[実施例2]
【0087】
TTモノマーへのSBAPの付着
工程1:N-BABAの調製:
【0088】
【0089】
市販のベータアラニン、すなわち化合物1は、少なくとも化学量論量の市販のブロモアセチルブロミドと反応させることにより、N-BABA(ブロモアセチル-β-アラニン)、すなわち化合物2に変換される。第1の容器中では、β-アラニンを重炭酸ナトリウムまたは他の好適な塩基と一緒に水に合わせて、反応中に生成される酸を除去する。溶液が得られるまで、水溶液を約20±5℃で混合する。その後、溶液を約5±5℃に維持する。別の容器に、必要量の臭化ブロモアセチルを加えた後、ジクロロメタンを加える。両方の容器の内容物を合わせる。反応完了後、6N HClを加え、pHがおよそ2になるまで混合する。得られたN-BABAを、酢酸エチルなどの好適な溶媒によって溶液から抽出する。有機層を、60℃などの高温で減圧下などの従来の条件下で濃縮する。次にヘプタンを加えてN-BABAを沈殿させ、フィルター上で収集して、40℃の真空オーブン内で乾燥させる。本生成物を、次の工程でそのまま使用する。
【0090】
工程2:SBAPの調製:
【0091】
【化14】
N-BABA、すなわち化合物2を、当技術分野で周知の従来の条件下でN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)と反応させて、SBAP、すなわち化合物3を生成する。特に、N-BABAを、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの好適な不活性溶媒中で、少なくとも化学量論量のNHSと合わせる。得られた溶液を、透明な溶液が得られるまで約20±5℃で撹拌する。次に、N-ジイソプロピルカルボジイミドを反応混合物に加え、混合して固体を生成する。次に、系を0±5℃に冷却し、得られるSBAPを濾過によって提供する。さらなる精製には、イソプロパノールとヘプタンの混合物を予冷し、フィルターケーキを洗浄した後、約30℃の真空オーブンでウェットケーキを乾燥させる必要がある。得られたSBAPを、TTモノマーとのカップリング反応にそのまま使用する。
【0092】
あるいは、SBAPは、米国特許第5,286,846号に記載される方式で調製することができ、この特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。具体的には、そこに記載される方法は、以下の合成スキームによって提供される。
【0093】
【0094】
工程3-コンジュゲーション
上記のように、精製TTモノマーは、遊離アミンアッセイによって定量化されるように、43個のリジン残基/モルを含有する。TTモノマーと濃度を0から170モル当量まで増加させたSBAPとの反応により、SBAPの15~110モル当量の範囲で遊離アミン含有量が対応して減少した。定常状態の変換は、>110当量のSBAPを充填することにより達成した。遊離アミンの損失がSBAPリンカーの負荷に正比例すると仮定すると、飽和時のリンカー密度は43モルのSBAP/TTモノマーであると推定された。リンカーTT/モノマー中間体のモノマー/凝集体含有量および各滴定点でのタンパク質濃度も評価した。リンカー添加前のモノマー含有量は99.7%であり、SBAPリンカーの量を増加させても、モノマーレベルは大幅に変化しなかった(凝集体は検出されなかった)。また、滴定工程全体でのタンパク質の回収も同様であった。この集合的なデータに基づいて、周囲温度で1時間の110モル当量のSBAPの値を、その後のすべての合成の適切な反応条件として選択した。
[実施例3]
オリゴ糖の合成
【0095】
ビルディングブロックの合成
以下の反応スキームは、以下に詳述される化合物3、5および8を調製するために使用される合成工程について説明する。
【0096】
【0097】
化合物Dの合成:
市販の1,3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-デオキシ-2-N-フタルイミド-β-D-グルコピラノシド、すなわち化合物C(120.6g、252.6mmol)およびトルエン(200mL)を、1Lのビュッヒフラスコに入れ、溶解するまで40℃で回転させた(<5分)。溶媒を蒸発させ、発泡体を得た。トルエン(200mL)をフラスコに充填し、溶解するまで40℃で回転させた(<5分)。溶媒を、乾燥するまで再び蒸発させた。結晶性固体が形成され、壁に固着した。ジクロロメタン(800mL)をフラスコに入れ、溶解するまで周囲で回転させ;得られた暗褐色の溶液を5Lのジャケット付き反応器に充填し、フラスコを追加のジクロロメタン(200mL)ですすいで反応させた。加熱/冷却ジャケットを20℃に設定し、反応器の内容物を機械的に撹拌した。エタンチオール(40mL、540mmol)を50mLのジクロロメタンに溶解し、容器に加え、フラスコを50mlのジクロロメタンですすいで容器に入れた。三フッ化ホウ素ジエチルジエチルエーテラート(50mL、390.1mmol)をジクロロメタン(50mL)に溶解し、反応器に加え、ジクロロメタン(50mL)ですすぎ、容器に加えた。混合物を20℃で2時間撹拌した。反応を、TLCによって残留Cについてチェックした。移動相は、トルエン:酢酸エチル(3:1、v/v)、生成物Rf約0.45、C Rf約0.3、UV可視化、であった。かなりの量のCが存在する場合、反応時間を延長する必要があった。
【0098】
撹拌は、高速に設定して、4M 酢酸ナトリウム水溶液(1.25L、5100mmol)を加えた。相を30分間よく混合した。水層のpHをディップスティックでチェックし、約pH=7であることを確認した。撹拌を止め、反応混合物を70分間放置した。
【0099】
層を分離して収集した。有機層(下層、1.2L)およびエタノール(840mL、14400mmol)を、反応器に充填した。ジャケットを60℃に設定し、大気圧下で溶媒蒸留した(ジクロロメタンbp 40℃およびエタンチオールbp 35℃、氷浴中の受けフラスコ)。蒸留が遅くなると、ジャケットの温度を70℃に上昇させた。1300mLの留出物を収集した後、容器の内容物の試料を収集し、ジクロロメタンのエタノールに対する比を1H-NMRで測定し、10mol%未満のジクロロメタンであることを確認した。より多くのジクロロメタンが存在する場合は、さらに蒸留する必要がある。追加のエタノール(400mL)を加え、続いてDの種結晶を加えた。ジャケットを、30分かけて5℃に冷却した。結晶スラリーを5℃で3日間撹拌した。固体を焼結漏斗に収集し、石油エーテル(60~80℃)で洗浄した:1×500mLスラリー、1x300mLプラグ。固体を500mL RBFに移し、ロータリーエバポレーター(浴温45℃)で一定重量(約4時間超)まで乾燥させて、オフホワイトの固体を得た。予想収量:約86g(Cから71%)。
【0100】
化合物1の合成
無水メタノール(33mL)を50mLの丸底フラスコに充填した。メタノール中のナトリウムメトキシド(30%溶液、25μL、0.135mmol)を加え、得られた溶液を周囲温度で5分間撹拌した。エチル3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-デオキシ-2-N-フタルイミド-β-チオ-D-グルコピラノシド(化合物D)(3.09g、6.44mmol)を、添加中に固体が溶解することができる速度で、10分にわたって少しずつ加えた(約200mg)。反応物を周囲温度で2.5時間撹拌した。TLC(EtOAc)は、化合物D(Rf=0.9)の完全な消費および1つのより極性の高いスポットの形成を示した:Rf=0.5。試料を採取し、HPLCによる反応完了IPC(0.8mLのアセトニトリルおよび0.2mLの水中の2.5μLの反応混合物)にかけ、合格条件はNMT 1.00面積%化合物Dであった。酢酸を加えた(8μL、0.1397mmol)。pHをディップスティックでチェックし、約pH=5~6であることを確認した。混合物をロータリーエバポレーター(50℃)でほぼ乾固するまで濃縮した。EtOAc(15mL)を加え、大部分を蒸発させた。残留物を15mLのEtOAcに溶解/スラリー化し、ロータリーエバポレーターから取り出した。2mLの石油エーテルを加え、混合物を周囲温度で撹拌した。結晶スラリーを一晩撹拌した。固体を焼結漏斗に収集し、ガソリン(2×10mL)で洗浄し、ロータリーエバポレーター(45℃の浴温)で恒量になるまで乾燥させた。予想収量:1.94g(化合物Dから85%)。
【0101】
化合物2の合成
化合物1(2.040g)をピリジン(28mL)に溶解し、溶液を40℃の浴温でロータリーエバポレーターにて約半分の体積(約14mL)に濃縮して、黄色の溶液を得た。さらにピリジンを加え(14mL)、同じ方式で溶液をおよそ14mLに濃縮した。溶液をアルゴン下に置き、塩化トリチル(2.299g、1.36当量)を加えた後、空冷式冷却管を取り付け、溶液を撹拌しながら50℃に加熱した。4時間後、IPCを実行した(HPLC;800μLのMeCNに5μL、残留化合物1 NMT 3.00面積%)。IPCが満たされるとすぐに、反応物を10~15℃に冷却した。塩化ベンゾイル(1.60mL、2.34当量)を、反応温度を20℃未満に保ちながら、20分間かけて滴加した。添加が完了したら、反応物を周囲温度まで温め、少なくとも3時間撹拌した。この時点で、IPCを実行した(HPLC;1500μLのMeCNに5μL、化合物1の残留モノBz誘導体 合計NMT 3.00面積%)。IPCが満たされるとすぐに、反応物を0℃に冷却し、メタノール(0.8mL)をゆっくりと加えることによってクエンチし、反応温度が20℃未満に保たれるようにする。次に、クエンチした反応物を周囲温度に温めた。
【0102】
生成物の混合物をトルエン(20mL)で希釈し、周囲温度で1時間撹拌した後、焼結漏斗により濾過して沈殿物を除去した。次に、トルエン溶液をクエン酸(20%w/w、4×20mL)で洗浄し、続いて飽和NaHCO3(9%w/v、20mL)で洗浄すると、存在する残留クエン酸との反応はわずかであった。次に、トルエン(上)層をブライン(20mL)で洗浄した後、ロータリーエバポレーターで40℃の浴温で蒸発させて、黄色/オレンジ色のシロップ(6.833g)を得た。シロップはIPCにかけた(H1 NMR、合格条件NMT 30wt%残留トルエン)。予想収量:約6.833g(147%)。
【0103】
化合物3の合成
氷酢酸(648mL)および超純水(72mL)を一緒に混合して、90%酢酸溶液を得た。酢酸溶液の一部(710mL)を、撹拌棒とともに粗化合物2(111g)に加えた。空冷冷却管をフラスコに取り付け、次に混合物を70℃に加熱した。2は粘稠であるため、混合物は1時間20分後にようやく完全に溶解し、その時点で撹拌を開始した。2時間後、IPCを実行した(HPLC;800μLのMeCNに5μL、残留化合物2 NMT 3.00面積%)。IPCが仕様を満たすとすぐに、反応物を周囲温度に冷却した。混合物を焼結漏斗に移し、沈殿したトリチルアルコール(31.09g)をハウスバキュームを使用して濾別した。フラスコをさらに90%酢酸(40mL)ですすぎ、洗浄液全体を混合容器に移した。トルエン(700mL)と水(700mL)を加えて完全に混合した。水(下)層は濁った白い溶液であり、pHについて試験した(<2であると予想された)。水でさらに2回洗浄を繰り返した(2×700mL;それぞれ約2.4および約3のpH、無色透明溶液)。飽和NaHCO3(9%w/v、700mL)を混合容器に加えると、わずかな反応(ガスの放出)が発生した。次に、トルエン(上)層をブライン(700mL)で洗浄した後、ロータリーエバポレーターで40℃の浴温にて蒸発させて、黄色/オレンジ色の固液混合物(86g)を得た。この混合物を、400mLのトルエン(300mL+100mLの洗浄液)に溶解し、3カラム容積(CV)の石油エーテル:トルエン(1:1、v:v)で平衡化されたシリカカラム(450gシリカ)に充填した。カラムは段階的な勾配を使用して溶出され、1CV(790mL)の画分を収集した。使用した勾配は次のとおりである:
石油エーテル中の4vol%酢酸エチル:トルエン(1:1 v:v、4CV)
石油エーテル中の8vol%酢酸エチル:トルエン(1:1 v:v、12CV)
石油エーテル中の15vol%酢酸エチル:トルエン(1:1 v:v、4CV)
石油エーテル中の20vol%酢酸エチル:トルエン(1:1 v:v、(4CV)
石油エーテル中の30vol%酢酸エチル:トルエン(1:1 v:v、1CV)
【0104】
生成物を、14画分にわたって溶出した。TLCを使用して、画分を含有する生成物の位置を特定した。すべての画分を、IPCにかけた(HPLC、10.14分でのNMT 1.50面積%のピークおよび10.94分でのNMT 1.50面積%のピーク)。IPCを満たさない画分は、化合物4への処理のために取っておいた。合わせた画分を45℃の浴温でロータリーエバポレーターで蒸発させ、無色のシロップを得た。予想収量:約60g(78%)。
【0105】
化合物4の合成
粗化合物3(39.54g、約21gの化合物3、約37mmolを含有、3のクロマトグラフィーの直前に採取)をトルエン(7.2mL)に溶解し、乾燥ピリジン(14.2mL、176mmol、約4.8当量)を加え、均質な溶液を得た。無水酢酸7.2mL(76mmol、約2.1当量)を加え、混合物を25℃で18時間撹拌した。反応固体の沈殿中に、この沈殿物の一部は化合物4である可能性が高かった。反応をIPC用にサンプリングし、検出された化合物3の量が>1.00面積%である場合は、乾燥ピリジン(1.4mL、17当量)をさらに充填し、残留化合物3が液相で≦1.00面積%になるまで反応を続けた。
【0106】
反応物をジクロロメタン(112mL)で希釈し、次に水(2.8mL)およびメタノール(2.8ml)を加えた。混合物を25℃で3時間撹拌した。この撹拌期間は、過剰な無水酢酸をクエンチするのに十分であることが示された。混合物を、クエン酸一水和物/水20/80w/w(112mL)で洗浄した。水相をジクロロメタン(50mL)で逆抽出した。逆抽出に使用されたジクロロメタンは取っておき、残りのクエン酸洗浄液から水相を逆抽出するために使用した。主なジクロロメタン抽出物を容器に戻し、水相のpHが≦2になるまでクエン酸洗浄プロセスを繰り返した(通常はさらに2回洗浄する)。合わせたクエン酸洗浄液を逆抽出した。次に、逆抽出物と主なジクロロメタン抽出物を合わせた。得られたジクロロメタン溶液を5%w/v NaHCO3(100mL)で洗浄し、ジクロロメタン相を採取し、水(100mL)で洗浄した。ジクロロメタン相を蒸発容器に移し、酢酸エチル(50mL)を加え、溶液をシロップに濃縮した。
【0107】
酢酸エチル(150mL)を加え、撹拌しながら55℃に加熱することにより生成物を溶解させた。石油エーテル60-80(200mL)を加え、溶液を55℃に再加熱して5分間保持した。溶液を45℃に冷却し、種結晶(30mg)を加え、次に撹拌しながら3時間かけて18℃に冷却し、18℃で少なくとも1時間保持した。結晶を濾過により収集し、酢酸エチル/石油エーテル(1/2v/v、60mL)で洗浄した。減圧下で乾燥させると、化合物4(16.04g、2から77%)が得られた。予想収量:16.0g(化合物2から77%)。
【0108】
化合物3.1の合成
3-アミノプロパン-1-オール(7.01g、93mmol)をDCM(70mL)に溶解し、0℃に冷却した。クロロギ酸ベンジル(5.40mL、32mmol)をDCM(20mL)に溶解し、内部反応温度を10℃未満に保ちながら滴加した。完了したら、フラスコを室温で2時間撹拌した。NMR分析のために取り出された試料(IPC:20μL+0.6mL d6-DMSO)は、クロロギ酸ベンジル試薬が消費されたことを示していた。次に、生成物の混合物をクエン酸(10%w/w、2×90mL)、水(90mL)、およびブライン(90mL)で洗浄した。次に、DCM(下)層を40℃の浴温にてロータリーエバポレーターで蒸発させ、わずかに濁った油/液体(6.455g)を得た。この油を酢酸エチル(7mL)に溶解し、必要に応じて40℃に温めて沈殿した固体を溶解し、次に室温まで冷却した。石油エーテル(4mL)を種結晶と一緒に撹拌溶液にゆっくりと加え、その時点で生成物はゆっくりと結晶化し始めた。生成物の大部分が沈殿したら、石油エーテルの最後の部分(17mL)をゆっくりと加えた(加えた全溶媒: 酢酸エチル:石油エーテル1:3、21mL)。次に、生成物を減圧下にて濾過し、石油エーテル(5mL)で洗浄して、生成物を微細な白色の粉末(4.72g)として得た。予想収量:約4.7g(61%)。
【0109】
化合物5の合成
化合物4(1.05g、1.73mmol)を、乾燥アセトン(12mL、0.06%w/w水)および水(39μL、2.15mmol、1.3当量)に周囲温度で溶解した。次に、溶液を-10℃に冷却した。NBS(0.639g、3.59mmol、2.08当量)を一度に加えた。およそ+7℃の発熱が予想され、次いで溶液を直ちに-10℃に再冷却した。NBS添加の15分後、反応混合物をIPCにかけた(HPLC、合格条件 2.00面積%未満の化合物4が残っている)。反応が完了しなかった場合、1.00当量のNBS(0.307g、1.73mmol、1.00当量)を一度に加え、-10℃でさらに15分間反応を保持し、さらにIPCを実行した。NaHCO3水溶液(5%w/v、5mL)を加えることにより反応をクエンチし、冷却を停止し、以下の添加中に混合物を10~20℃に温めた。3~5分間撹拌した後、さらにNaHCO3水溶液(5%w/v、5mL)を加え、撹拌を5分間続けた。NaHCO3水溶液(5%w/v、10mL)の最終アリコートを撹拌しながら加え、続いてチオ硫酸ナトリウム(20%w/v、5mL)を加えた。混合物を20分間10~20℃で撹拌し、次に固体を濾過によって収集した。容器をNaHCO3(5%w/v、25mL)によりフィルターパッド上ですすぎ、このすすぎ液を濾別した。次に、フィルターケーキをNaHCO3(5%w/v、25mL)、次に水(25mL)で連続的にすすいだ。(まだ湿っている)フィルターケーキをDCM(20mL)に溶解し、2ロットのNaHCO3(5%w/v、20mL)で洗浄し、次に水(20mL)で1回洗浄した。ジクロロメタン層を回転蒸発により乾燥させた後、65℃で酢酸エチル(36mL)に溶解した。次に、石油エーテル60-80(10mL)を撹拌しながらゆっくりと加え、混合物を45℃に冷却し、45℃で30分間撹拌した。追加の石油エーテル60-80(22mL)を撹拌しながら加え、撹拌混合物を2時間かけて15℃に冷却した。生成物を濾過により収集し、石油エーテル/酢酸エチル2/1v/v(20mL)で洗浄し、次に減圧下にて乾燥させて、化合物5(0.805g、83%収量、HPLCによるαおよびβアノマーの合計純度は98%であった)を得た。
【0110】
化合物7の合成:
化合物4(500mg)および中間体3.1(211mg、1.2当量)を乾燥フラスコに量り入れ、トルエン(5mL)を加え、溶液をロータリーエバポレーター(45℃の浴温)で濃縮した。これをもう一度繰り返した後、出発材料を無水DCM(5mL)から濃縮した。すべての溶媒を除去したら、残りの固体を減圧下にて10分間乾燥させた。乾燥後、出発材料をアルゴン下に置き、無水DCM(5.0mL)に溶解し、活性化4Å分子篩(450mg、ペレット状)を加えた。この時点で、NIS試薬を高減圧下に置いて乾燥させた。10分後、乾燥NIS(400mg、2.0当量)を加え、溶液を室温で30分間撹拌した。次に、TMSOTf(8μL、5mol%)をすばやく加え、これにより、溶液が赤/オレンジから濃い赤/褐色に変化した。反応温度も22℃から27℃に上昇した。TMSOTfを加えるとすぐに、参考までにIPCを実行した(HPLC;1mL MeCN-H2O(8:2)に10μL)。次に、ピリジン(20μL、0.245mmol)を加えて反応をクエンチし、周囲温度で5分間撹拌した。DCM溶液を濾過して分子篩を除去し、10%Na2S2O3(3×5mL)、ブライン(5mL)で洗浄し、ロータリーエバポレーター(40℃浴温)で濃縮して、粗化合物7を発泡状の黄色い油(616mg)として得た。予想収量:約616mg、(99%)。
【0111】
化合物8の合成:
粗化合物7(16.6g)を、トルエン(2×30mL)から、次に無水DCM(30mL)からの蒸発によって乾燥させて、黄色の発泡体/油を生成した。次に、フラスコをアルゴン雰囲気下に置いてから、無水DCM(100mL)および乾燥MeOH(260mL)を加え、混合物を撹拌した。次に、フラスコを0℃に冷却した。内部温度を10℃未満に維持しながら、塩化アセチル(3.30mL、2.0当量)を滴加した。添加が完了すると、混合物を周囲温度で16時間撹拌した。この時点でIPCを実行した(HPLC;1mL MeCNに20μL、残留化合物7は3面積%以下)。次にフラスコを0℃に冷却し、N-メチルモルホリン(合計7.0mLが必要)を加えることにより、生成物溶液のpHをpH6.5~7.5に調整した。生成物の混合物をDCM(50mL)で希釈し、H2O(2×200mL)で洗浄した。2回目のH2O洗浄物は濁っており、TLCによる標的材料が含まれていたため、これをDCM(50mL)で逆抽出した。次に、合わせたDCM層をブライン(8mL)で洗浄した後、40℃の浴温にてロータリーエバポレーターで蒸発させて、オフホワイトの発泡体/油(約16.8g)を得た。この混合物を、140mLのトルエン(100mL+40mLの洗浄液)に溶解し、3カラム容積(CV)の石油エーテル中の30vol%酢酸エチルで平衡化されたシリカカラム(85gシリカ)に充填した。カラムは段階的な勾配を使用して溶出され、1CV(140mL)の画分を収集した。使用した勾配は次のとおりである:
石油エーテル中の30vol%酢酸エチル(3CV)
石油エーテル中の35vol%酢酸エチル(4CV)
石油エーテル中の40vol%酢酸エチル(9CV)
石油エーテル中の50vol%酢酸エチル(4CV)
石油エーテル中の60vol%酢酸エチル(3CV)
生成物を、12画分にわたって溶出した。すべての画分を、IPCにかけた(HPLC、230nmでのNMT1.50面積%の不純物ピーク)。合わせた画分を40℃の浴温でロータリーエバポレーターで蒸発させ、オフホワイトの発泡体を得、これを固化させて8をカリカリした固体(10.45g)として得た。予想収量:10.45g(66%)。
[実施例4]
【0112】
ジスルフィドの合成(化合物17)
【0113】
【0114】
化合物17
化合物17を合成するための全体的な合成手順は、以下の合成スキームに記載される。
【0115】
【0116】
化合物9の合成:
化合物5(1620g、1.18当量)およびトルエン(18kg)を、この順序で50Lのビュッヒボウルに充填した。ボウルを、50±10℃に設定された水浴にて30分間温めた。溶媒が蒸留されなくなるまで、50±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。水浴を20±10℃に冷却した。トリクロロアセトニトリル(7.1kg、21当量)および乾燥DCM(6.5kg)を、窒素雰囲気下でボウルに充填した。乾燥DCM(250g)中の水素化ナトリウム(5.6g、0.060当量)の懸濁液を、窒素雰囲気下でボウルに充填した。ボウルの内容物を、20±10℃の水浴温で1~2時間回転させて混合した。化合物5を、反応中に溶解させた。ボウルの内容物をサンプリングし、反応完了IPC(H1 NMR、6.35ppm(出発材料)のトリプレットと比較して6.42ppm(生成物)のトリプレットピークを統合;合格条件≦5%の残留出発材料)にかけた。化合物3(1360g、2.35mol)、乾燥DCM(12.3kg)、粉末分子篩4Å(136g)をこの順序で50L反応器に充填した。反応器の内容物を24時間混合した。反応器の内容物をシリンジフィルターでサンプリングし、カールフィッシャー(AM-GEN-011、合格条件≦0.03%w/w)で分析した。水分閾値に達した後(約24時間)、反応器の内容物を0±5℃に調整した。ビュッヒボウルの内容物を、容量が許す限り反応器ヘッダーに移した。乾燥DCM(1250g)中のトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート(100g、0.18当量)の溶液を、窒素雰囲気下で反応器に充填した。ヘッダーの内容物を反応器に排出し、添加中、反応器の内容物を0±10℃に維持した。添加には15~20分かかった。乾燥DCM(1250g)をビュッヒボウルに充填し、反応器ヘッダーに移した。ヘッダーの内容物を反応器に排出し、添加中、反応器の内容物を0±10℃に維持した。反応器の内容物を0±5℃で60分間撹拌した。反応器の内容物を、IPC(HPLC、合格基準≦5%出発物質)を使用して反応完了のためにサンプリングした。N-メチルモルホリン(85g、0.36当量)を反応器に充填することにより、反応をクエンチした。反応器の内容物を、IPC(湿潤pH紙、合格基準≧pH7)を使用してクエンチ完了のためにサンプリングした。シリカゲル(4.9kg)をビュッヒボウルに充填した。反応器の内容物を、ビュッヒボウルに移した。溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。シリカゲル(1.4kg)をビュッヒボウルに充填し、続いてジクロロメタン(7.0kg)を使用して反応器をすすいだ。ボウルの内容物を回転させて、固体がボウルの表面に付着しないようにした。溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。ボウルの内容物を、シリカゲルクロマトグラフィーのために3つの部分に分割した。150LKP-SILカートリッジをBiotageシステムに設置した。酢酸エチル(7.8kg)および石油エーテル(22kg)を、シリカゲルに吸着した反応混合物の1/3とともに、50L反応器に充填し、完全に混合してから、Biotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を20Lのジェリー缶に収集し、廃棄した。カラムは3つのバッチで実行して、それぞれを以下に説明するように酢酸エチル/石油エーテルで溶出した。
【0117】
酢酸エチル(1.6kg)および石油エーテル(4.4kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、完全に混合してから、カラムから溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0118】
酢酸エチル(25kg)および石油エーテル(26kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0119】
酢酸エチル(31kg)および石油エーテル(22kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を5Lのガラスラボボトルに収集した。
【0120】
酢酸エチル(16kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次に、カラムから溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0121】
乾燥負荷シリカの残りの2つの部分を用意して、上記のようにカラムを繰り返した。
【0122】
カラム画分を生成物純度(TLC[トルエン中10%アセトン、Rf 0.5]でサンプリングして、生成物を含む画分を同定した。受け入れられたカラム画分を合わせて、100Lビュッヒボウルに入れた。トルエンを使用して、受け入れられた画分容器から結晶性材料をすすいでボウルに入れた。溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。トルエン(1.7kg)をボウルに充填し、固体が溶解するまで内容物を回転させた。t-ブチルメチルエーテル(4.4kg)を、20~40分かけてボウルに充填した。ボウルの内容物を、20±5℃の温度で12~24時間回転させた。ボウルの内容物を6L ヌッチェフィルターに移し、減圧濾過によって溶媒を除去した。t-ブチルメチルエーテル(620g)をボウルに充填し、ヌッチェフィルターに移し、フィルターケーキに通した。フィルターケーキをフィルター内で風乾した後、真空オーブンに移し、30℃の設定で減圧下にて乾燥させて残留溶媒を除去した。分析および保持のために固体をサンプリングした。固体をねじ蓋付きナルゲン容器に移し、-15℃以下で保存した。予想収量:1.68~1.94kg化合物9(65~75%)。
【0123】
化合物10の合成:
試薬を以下のように調製した:N-ヨードスクシンイミド(241g、2.20当量)を、30℃に設定した真空オーブン内で減圧下にて24時間乾燥させた。水(3000g)中の塩化ナトリウム(300g)溶液を、5Lのラボボトルで調製した。水(6000g)中のチオ硫酸ナトリウム(1100g)の溶液を、50Lの反応器で調製し、2つの部分に分配した。
【0124】
化合物8(355g、0.486mol)および化合物9(634g、1.10当量)を、20Lビュッヒボウルに充填し、続いてトルエン(1500g)を入れ、溶解するまで40±5℃で加熱した。溶媒が蒸留されなくなるまで、35±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。トルエン(1500g)をビュッヒボウルに充填した。溶媒が蒸留されなくなるまで、35±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。乾燥ジクロロメタン(4000g)をビュッヒボウルに充填した。固体が溶解するまでボウルを回転させ、溶液をジャケット温度20℃±5℃の5L反応器に移した。乾燥ジクロロメタン(710g)をビュッヒボウルに充填した。ボウルを回転させてボウル表面をすすぎ、溶液を5L反応器に移した。反応器の内容物を、試薬比IPC(H1 NMR)のためにサンプリングした。乾燥N-ヨードスクシンイミドを窒素雰囲気下で反応器に入れ、反応器を5~15分間撹拌した。反応器の内容物を、20℃±3℃に調整した。乾燥DCM(60g)中のトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート(5.94g、0.055当量)を、内容物の温度を20℃±3℃に維持しながら5~15分かけて反応器に充填した。反応混合物を、20℃±3℃で20±3分間撹拌した。反応器の内容物を、反応完了(HPLC)のためにサンプリングした。N-メチルモルホリン(98g、2当量)を反応器に充填し、完全に混合した。上で調製したチオ硫酸ナトリウム溶液の一部の1つを50L反応器に充填した。5Lの反応器の内容物を、チオ硫酸ナトリウム溶液を含有する50Lの反応器に移し、完全に混合した。最下層を、HDPEジェリー缶に排出した。
【0125】
DCM(570g)を、50L反応器からの最上層とともに5L反応器に充填し、完全に混合した。最下層を、HDPEジェリー缶の前の最下層と合わせた。最上層を別のHDPEジェリー缶に移し、収量が確認されるまで保持した。合わせた有機相(下層)を50Lの反応器に入れ、続いてチオ硫酸ナトリウムの別の部分を入れ、完全に混合した。最下層を、HDPEジェリー缶に排出した。最上層を、収量が確認されるまでHDPEジェリー缶に保持した。塩化ナトリウム溶液を有機相(下層)とともに50L反応器に充填し、完全に混合した。シリカゲル(1300g)をビュッヒボウルに充填し、ロータリーエバポレーターを取り付けた。反応器の最下層を、ビュッヒボウルに充填した。ボウルの内容物を回転させてボウルへの吸着を防ぎ、固体が蒸留されなくなるまで40±5℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。ボウルの内容物を、2つの等しい部分に分割した。シリカゲル(200g)をビュッヒボウルに充填し、続いてジクロロメタン(700g)を充填した。ボウルの内容物を回転させて、固体がボウルの表面に付着しないようにした。溶媒が蒸留されなくなるまで、ボウルを、40±10℃の水浴温で減圧下にて蒸発させた。ボウルの内容物を、2つの部分に分割し、前のシリカゲル試料のそれぞれに一部を加えた。
【0126】
各部分を、以下の手順を使用してシリカゲル上で独立して精製した(精製を待つ間、試料を≦15℃以下で保存した):150LKP-SILカートリッジをBiotageシステムに設置した。酢酸エチル(15.5kg)および石油エーテル(16.5kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次に2つのBiotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を20Lのジェリー缶に収集し、廃棄した。上記からの乾燥充填シリカの一部をBiotage Sample-Injection Module(SIM)に充填し、以下のように酢酸エチル/石油エーテルで溶出した。
【0127】
酢酸エチル(6.2kg)および石油エーテル(6.6kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0128】
酢酸エチル(19.5kg)および石油エーテル(19.2kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0129】
酢酸エチル(13.6kg)および石油エーテル(12.3kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0130】
酢酸エチル(14.2kg)および石油エーテル(11.9kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0131】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(22.9kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を、画分11まで20Lのジェリー缶に、次に5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0132】
酢酸エチル(15.5kg)および石油エーテル(11.0kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0133】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(13.2kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0134】
酢酸エチル(15.5kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次に、カラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0135】
カラム画分を、生成物純度についてサンプリングした(生成物を含む画分を同定するためのTLC)。最初の2つのカラムからの75~95%の面積の化合物10である画分を、シリカゲル(400g)を充填したビュッヒボウル内で合わせ、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。ボウルの内容物を以下のように精製した:150LKP-SILカートリッジをBiotageシステムに設置した。酢酸エチル(15.5kg)および石油エーテル(16.5kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次に2つのBiotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を20Lのジェリー缶に収集し、廃棄した。ボウルの内容物をBiotage Sample-Injection Module(SIM)に充填し、以下のように酢酸エチル/石油エーテルで溶出した:
【0136】
酢酸エチル(6.2kg)および石油エーテル(6.6kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0137】
酢酸エチル(19.5kg)および石油エーテル(19.2kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0138】
酢酸エチル(13.6kg)および石油エーテル(12.3kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0139】
酢酸エチル(14.2kg)および石油エーテル(11.9kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0140】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(22.9kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を、画分11まで20Lのジェリー缶に、次に5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0141】
酢酸エチル(15.5kg)および石油エーテル(11.0kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0142】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(13.2kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次にカラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0143】
酢酸エチル(15.5kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次に、カラムから溶出した。カラムの流出液を5LのHDPEジェリー缶に収集した。
【0144】
3つのカラムすべてから受け入れられたカラム画分をビュッヒボウル内で合わせ、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。分析および保持のために、ボウルの内容物をサンプリングした。ボウルを密封し、≦-15℃の保存場所に移した。予想収量:440~540kg(52~64%の収量)。
【0145】
化合物11の合成
ジクロロメタンを、化合物10(635g、0.345mol)(PN0699)を含有するビュッヒボウルに充填し、溶解するまで30±10℃で加熱した。メタノール(3.2kg)をボウルに充填した。ボウルの内容物を、0±3℃に調整した。内容物の温度を0±10℃に維持しながら、ジクロロメタン(660g)中の塩化アセチル(54.1g、2当量)を、ボウルに充填した。ボウルの内容物を20±3℃に調整し、混合物を40~48時間撹拌した。ボウルの内容物を、反応完了IPC(HPLC、合格)のためにサンプリングした。ボウルの内容物を、0±3℃に調整した。N-メチルモルホリン(139g、4当量)をボウルに充填し、完全に混合した。ボウルの内容物を、クエンチ完了IPC(pH紙、合格≦pH7)のためにサンプリングした。ボウルの内容物を、35±10℃の水浴で減圧下にて濃縮した。酢酸エチル(4.8kg)および水(5.5kg)をビュッヒボウルに充填し、回転させてボウルの内容物を溶解させた。ボウルの内容物を、50Lの反応器に移し、完全に混合した。最下層を、HDPEジェリー缶に排出した。最上層をロータリーエバポレーターを取り付けたビュッヒボウルに移し、内容物を、35±10℃の水浴で減圧下にて濃縮した。HDPEジェリー缶の最下層を、酢酸エチル(1.5kg)を入れた50L反応器に充填し、完全に混合した。最下層を、HDPEジェリー缶に排出し、収量が確認されるまで保持した。最上層をロータリーエバポレーターを取り付けたビュッヒボウルに移し、内容物を、35±10℃の水浴で減圧下にて濃縮した。分析および保持のために、ボウルの内容物をサンプリングした。ボウルを密封し、≦-15℃の保存場所に移した。予想収量:518~633kg(90~110%の収量)。
【0146】
化合物12の合成:
試薬を以下のように調製した:N-ヨードスクシンイミドの2つの部分(143g、3.90当量)を、30℃に設定した真空オーブン内で減圧下にて24時間乾燥させた。水(1850g)中の塩化ナトリウム(450g)の溶液を、5Lのラボボトルで調製し、2つのほぼ等しい部分に分配した。水(2080g)中のチオ硫酸ナトリウム(230g)の溶液を、5Lのラボボトルで調製し、4つのほぼ等しい部分に分配した。
【0147】
化合物9(504g、1.30当量)を、化合物11(607g、0.327mol)、続いてトルエン(1500g)を含有する50Lのビュッヒボウルに充填し、溶解するまで40±5℃で加熱した。溶媒が蒸留されなくなるまで、35±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。トルエン(1500g)をビュッヒボウルに充填した。溶媒が蒸留されなくなるまで、35±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。乾燥DCM(2400g)を、ビュッヒボウルに充填した。固体が溶解するまでボウルを回転させ、溶液の半分をジャケット温度20℃±5℃の5L反応器に移した。溶液の残りの半分を、5Lのラボボトルに移した。乾燥DCM(710g)を、ビュッヒボウルに充填した。ボウルを回転させてボウル表面をすすぎ、溶液の半分を5L反応器に移した。残りの半分を、上記の5Lラボボトルに充填し、第2のバッチで使用するために窒素下で保存した。乾燥N-ヨードスクシンイミドの一部を、窒素雰囲気下で反応器に充填した。反応器の内容物を、-40℃±3℃に調整した。乾燥ジクロロメタン(90g)中のトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート(9.09g、0.25有効当量)を、内容物の温度を-40℃±5℃に維持しながら15分かけて反応器に充填した。反応混合物を、-40℃±3℃で30±5分間撹拌し、次に、-30℃±3℃に調整し、150分間撹拌した。反応器の内容物を、反応完了のためにサンプリングした。N-メチルモルホリン(33.1g、2有効当量)を反応器に充填し、完全に混合した。上で調製したチオ硫酸ナトリウム溶液の部分の1つを5L反応器に充填し、完全に混合した。最下層を、5Lのラボボトルに排出した。DCM(400g)を、5L反応器に充填し、完全に混合した。最下層を、5Lのラボボトルの前の最下層と合わせた。合わせた有機相を5Lの反応器に充填し、続いてチオ硫酸ナトリウムの別の部分を入れ、完全に混合した。最下層を、5Lのラボボトルに排出した。上の塩化ナトリウム溶液の部分を反応器に充填し、続いて前のラボボトルの内容物を入れた。反応器の最下層を、ビュッヒボウルに充填し、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発させた。反応器を洗浄して乾燥させた。
【0148】
化合物9と化合物11の第2の部分を反応器に充填し、第1のバッチと同じように処理した。第2のバッチの有機抽出に続いて、反応混合物を反応器内で合わせた。塩化ナトリウム溶液の部分を反応器に充填し、完全に混合した。シリカゲル(1700g)をビュッヒボウルに充填し、rotavaporを取り付けた。反応器の最下層を、ビュッヒボウルに充填し、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発させた。ボウルの内容物を、2つの等しい部分に分割し、シリカゲルで独立して精製した。150LKP-SILカートリッジをBiotageシステム(Dyax Corporation、Charlottesville、Virginia、USAの一部門であるBiotageから市販されている)に設置した。酢酸エチル(7.7kg)および石油エーテル(22.0kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次に2つのBiotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を20Lのジェリー缶に収集し、廃棄した。上記からの乾燥充填シリカの一部をBiotage Sample-Injection Module(SIM)に充填し、以下のように酢酸エチル/石油エーテルで溶出した。
【0149】
酢酸エチル(1.5kg)および石油エーテル(4.4kg)をHDPEジェリー缶に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0150】
酢酸エチル(18.6kg)および石油エーテル(8.8kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0151】
酢酸エチル(19.2kg)および石油エーテル(8.4kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0152】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(11.9kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0153】
酢酸エチル(15.5kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次に、カラムから溶出した。カラムの流出液を5Lのガラスラボボトルに収集した。
【0154】
カラム画分を、生成物純度についてサンプリングした(生成物を含む画分を同定するためのTLC)。最初の2つのカラムからの75~95%の面積の化合物12である画分を、シリカゲル(400g)を充填したビュッヒボウル内で合わせ、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。酢酸エチル(7.7kg)および石油エーテル(22.0kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次に2つのBiotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を20Lのジェリー缶に収集し、廃棄した。不純生成物を含有する乾燥充填シリカを、Biotage Sample-Injection Module(SIM)に充填し、以下に詳述するように溶出した:
【0155】
酢酸エチル(1.5kg)および石油エーテル(4.4kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0156】
酢酸エチル(19.2kg)および石油エーテル(8.4kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0157】
酢酸エチル(18.6kg)および石油エーテル(8.8kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0158】
酢酸エチル(29.7kg)および石油エーテル(11.9kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、2つのBiotage溶媒リザーバーに移し、次に、カラムに通して溶出した。カラムの流出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0159】
酢酸エチル(15.5kg)をBiotage溶媒リザーバーに充填し、次に、カラムから溶出した。カラムの流出液を5Lのガラスラボボトルに収集した。
【0160】
カラム画分を、生成物純度についてサンプリングした(生成物を含む画分を同定するためのTLC、HPLC合格基準≧95%化合物12、および>2.5% 単一不純物なし)。3つのカラムすべてから受け入れられたカラム画分をビュッヒボウル内で合わせ、溶媒が蒸留されなくなるまで、40±10℃の水浴温を使用して減圧下にて蒸発を行った。分析および保持のために、ボウルの内容物をサンプリングした。ボウルを密封し、≦-15℃の保存場所に移した。予想収量:494~584kg(52~64%の収量)。
【0161】
化合物13の合成:
氷酢酸(7.5kg)および酢酸エチル(6.5kg)を、好適な容器内で合わせ、「GAA/EA溶液」とラベル付けした。重炭酸ナトリウム(0.5kg)を、RO水(10kg)に溶解し、「5%w/w重炭酸ナトリウム溶液」とラベル付けした。活性化炭素上のパラジウム(100g、具体的にはJohnson Matthey、Aliso Viejo、California、USA、製品番号A402028-10)およびGAA/EA溶液(335g)を、この順序で反応容器に充填した。化合物12(270g)をGAA/EA溶液(1840g)に溶解し、50Lの反応容器に移した。溶液を窒素で10バールまで加圧することにより酸素をパージし、次に解放した。これをさらに2回繰り返した。反応器の内容物を水素下で10バールまで加圧し、次に解放した。反応混合物を1.5日間20バールH2で水素化した。次に圧力を解放し、窒素で10バールまで加圧して溶液から水素をパージし、次に解放した。これを1回繰り返した。反応混合物をセライトパッド(300g)で濾過した。セライトケーキをGAA/EA溶液(2×5.5kg)で洗浄した。濾液を合わせ、減圧下にて蒸発させた(浴温40±5℃)。残留物を酢酸エチル(2.3kg)と2回に分けて共蒸発させた。粗生成物の予想重量は約316gであった。Biotageシステムに、5LのSample Injection Module(SIM)を備えた150MKP-SILカートリッジを取り付けた。酢酸エチル(10.6kg)および氷酢酸(1.4kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を廃棄した。粗生成物を酢酸エチル(422g)および氷河酢酸(55g)に溶解した。得られた溶液をSIMに充填し、カラムに通した。反応混合物を、以下のようにクロマトグラフ処理した:
【0162】
酢酸エチル(13.8kg)および氷酢酸(1.8kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。
【0163】
溶媒リザーバーの内容物を、SIMを介してカラムに通して溶出して、溶出液を20Lのジェリー缶に収集した。
【0164】
酢酸エチル(10.3kg)、氷酢酸(1.3kg)およびメタノール(206g)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。
【0165】
溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集した。
【0166】
酢酸エチル(6.6kg)、氷酢酸(0.9kg)およびメタノール(340g)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。
【0167】
溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、溶出液を約2.5Lの画分で5Lのジェリー缶に収集した。
【0168】
酢酸エチル(31.4kg)、氷酢酸(4.1kg)およびメタノール(3.40kg)を50L反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した。
【0169】
溶媒リザーバーの内容物を、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集した。
【0170】
化合物13を含む画分を合わせ、減圧下にて蒸発させた(浴温40±5℃)。残留物を酢酸エチル(3.1kg)に溶解し、5%w/w重炭酸ナトリウム溶液(9.3kg)で洗浄して、水性媒体のpHが≧8になるようにした。酢酸エチル相を、減圧下にて蒸発させた(浴温40±5℃)。分析および保持のために、ボウルの内容物をサンプリングした。予想収量:182~207g(71~81%)。
【0171】
化合物16の合成
乾燥ジクロロメタン(2.5kg)を、化合物13(211g、76.5mmol、1.00当量)を含有するビュッヒボウルに充填し、溶解するまで加熱せずに回転させた。乾燥ジクロロメタン(200g)中の(2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)4-アセチルスルファニルブタノエート(25.8g、99.4mmol、1.30当量)溶液を、ビュッヒボウルに加えた。ボウルを周囲温度で1時間回転させた後、40±5℃の水浴温で減圧下にて濃縮した。トルエン(0.8kg)をボウルに加え、40±5℃の水浴温で2回減圧下にて除去した。残留物にトルエン(0.8kg)を加えて溶解させた。シリカゲル(557g)を反応容器に入れ、40±5℃の水浴温で減圧下にて溶媒を除去した。Biotageシステムに、5LのSample Injection Module(SIM)を備えた150M KP-SILカートリッジを取り付けた。トルエン(10.1kg)およびアセトン(1.0kg)を50Lの反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した(溶媒A)。反応混合物を、以下のように精製した:
【0172】
溶媒Aを、カラムに通して溶出して、カラムを調整した。溶出液を廃棄した。
【0173】
乾燥充填シリカゲルをSIMに移した。
【0174】
トルエン(9.6kg)およびアセトン(1.5kg)を50Lの反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した(溶媒B)。
【0175】
溶媒Bを、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集した。
【0176】
トルエン(53.6kg)およびアセトン(12.2kg)を50Lの反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した(溶媒C)。
【0177】
溶媒Cを、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集する。
【0178】
トルエン(8.4kg)およびアセトン(2.6kg)を50Lの反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した(溶媒D)。
【0179】
溶媒Dを、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集した。
【0180】
トルエン(23.4kg)およびアセトン(9.2kg)を50Lの反応器に充填し、完全に混合し、次にBiotage溶媒リザーバーに移した(溶媒E)。
【0181】
溶媒Eを、カラムに通して溶出して、溶出液を5Lのジェリー缶に収集した。
【0182】
化合物16を含有する画分(合格基準≧90%化合物16および>2.5% 単一不純物なし)を合わせ、減圧下にて蒸発させた(浴温40±5℃)。残留物をテトラヒドロフラン(4.4kg)に溶解し、40±5℃の水浴温で減圧下にて濃縮した。分析および保持のために、ボウルの内容物をサンプリングした。予想収量:169~192g(76~86%)。
【0183】
化合物17の合成
反応器には、始動する前に、2.5L、3.5L、および3.9Lのレベルに印をつけ、これを真空コントローラに取り付けた。ジクロロメタンを140gの化合物16を含有するビュッヒボウルに充填し、Reactor Ready容器に移した。DCM(333g)で2回すすいで、ビュッヒボウルの内容物をReactor Ready容器に移した。エタノール(2.50kg)をReactor Readyに加えた。反応混合物を2.5Lの印まで濃縮した(目標減圧 250mbar)。エタノール(1.58kg)をReactor Readyに加え、3.5Lの印まで濃縮した。反応物を、エタノールで3.9Lの印まで希釈した。不完全真空を適用し、窒素を放出することにより、反応器の内容物を不活性ガス下に置いた。反応中、緩徐な窒素の流れを維持した。ヒドラジン一水和物(1.13kg、1.11L)を窒素雰囲気下で5L Reactor Ready容器に充填した。温度勾配を、以下のように設定した:初期温度20℃、最終温度60℃、50分(0.8度/分)を超える線形温度勾配、および反応器の内容物の能動制御。容器の温度を、60℃で45分間保持した。冷却勾配温度を-2度/分に設定し、最終温度は20℃であった。内容物を、好適なHDPEジャグに排出し、重量を決定した。等量をFEPカプセル化シール付きの8つのポリプロピレン遠心分離容器に移した。各遠心分離容器にエタノール(750g)を充填し、周囲温度で30分間撹拌した。容器を遠心分離にかけた(5300RCF、15℃、30分)。ヒュームフードから取り出す前に、ボトルの外側をアセトン、次に水ですすぐことにより、容器の外側にある残留ヒドラジンを除去した。遠心分離容器の上清をデカントし、残留ペレットを低エンドトキシン水(LE水)(1960g)に溶解し、5L Reactor Ready容器に移した。1.5時間ごとにおよそ15~20分、分散管を使用して溶液に通気しながら内容物を中速で撹拌した。次に、反応物を密閉容器内で20℃にて一晩撹拌した。IPCにより、遊離ペンタマー組成が3%(報告された全体の面積%)未満であると示されたら、反応は完了したとみなされた。反応混合物に不溶性材料が存在する場合は、濾過(P3焼結ガラス漏斗および5Lブフナーフラスコを使用)が必要であった。反応器の内容物を、2つのLyoguardトレイ内で凍結乾燥した。棚温度は16~20時間-0.5℃に設定し、次に乾燥するまで20℃に設定した。凍結乾燥製品をLE水(840g)に溶解し、6つの遠心分離ボトルに均等に分けた。15分間撹拌した各容器に、アセトン(630g)を加えた。イソプロパノール(容器あたり630g)を各容器に加え、20分間撹拌を続けた。内容物を5300RCF、15℃で1時間遠心分離にかけた。上清を廃棄し、LE水(140g)を各容器に加え、ペレットが溶解するまでオービタルシェーカーを使用して周囲で混合物を撹拌することにより、各ペレットを水に溶解した。アセトン(630g)を各容器に加え、15分間撹拌した。イソプロパノール(容器あたり630g)を各容器に加え、20分間撹拌を続けた。内容物を5300RCF、15℃で1時間遠心分離にかけた。上清を廃棄し、LE水(100g)を加えて周囲で撹拌することにより、各ペレットを水に溶解した。溶液をLyoguardトレイに移し、ボトルをさらにLE水(各66g)ですすぎ、すすぎ液を同じトレイに移した。棚温度は16~20時間-0.5℃に設定し、次に乾燥するまで20℃に設定して、生成物を凍結乾燥した。分析および保持のために凍結乾燥生成物をサンプリングした。Lyoguardトレイは二重包装にして、ラベル付けし、冷凍庫(≦-15℃)内で保存した。凍結乾燥生成物の効力を、qHNMRを使用して決定した。この手順により、粗ペンタダイマー(Penta Dimer)17が得られた。予想収量:26.1~35.5g(61~83%)。
【0184】
化合物17の同一性を、500MHz機器を使用する
1Hおよび
13C NMRによって決定した。t-ブタノールの参照溶液は、D
2O中25mg/mLで調製した。試料は、D
2O中13mg/mLで調製し、参照溶液を試料に加える。最終試験試料の組成は、ペンタダイマー10mg/mLおよびt-ブタノール5mg/mLであった。
1Hおよび
13Cスペクトルを取得し、統合した。得られた化学的シフトを、理論的シフトとの比較によって割り当てた。
1H NMRおよび
13C NMRスペクトルをそれぞれ
図1および2に示す。
[実施例5]
【0185】
粗ペンタダイマーの遊離塩基形態への変換。
Amberlite FPA91(1.46kg;40g/gの粗ペンタダイマー-効力を補正)を、大カラムに充填した。10LのSchottボトル内のLE水(8.00kg)に、NaOH(32g)を加えることにより、8Lの1.0M NaOHの溶液を調製した。この溶液を、1時間かけてAmberlite樹脂に通した。LE水(40.0kg)をAmberlite樹脂に通した。フロースルーでpHが<8.0になるまで、樹脂を追加のLE水(約10kgのアリコート)でフラッシングした。Lyoguardトレイに保存した粗ペンタダイマー(49g、PN0704)を、周囲温度まで温めた。LE水(400g)を、粗ペンタダイマー(49g)を含有するLyoguardトレイに加え、完全に溶解させた後、1L Schottボトルに移した。トレイをさらに充填したLE水(200g)ですすぎ、これらの洗浄液をSchottボトルの内容物に加えた。粗ペンタダイマー溶液を、樹脂の上部に注意深く注いだ。1LのSchottボトルをLE水(200g)ですすぎ、これを樹脂に加えた。Amberliteタップを開けて、粗ペンタダイマー溶液を約5分かけてゆっくりと樹脂に移動させた。タップを停止し、材料を樹脂上に約10分間放置した。LE水を、樹脂の上部に注いだ。タップを開けてLE水で溶出し、500mLのおよそ16画分を収集した。各画分を、TLC炭化(charring)(EtOH中の10%H2SO4)によって分析した。すべての炭水化物含有画分を合わせ、0.2μmナイロンフィルターメンブレンを使用してMilliporeフィルターで濾過した。溶液を、5~6個のLyoguardトレイに均等に分割した。濾過容器をLE水(100g)ですすぎ、トレイ間で分割した。材料を、トレイ内で凍結乾燥した。棚温度は16~20時間-10℃に設定し、次に、材料が乾燥するまで+10℃に設定した。LE水(150g)をLyoguardトレイの1つを除くすべてに充填し、これを、乾燥材料を含有する残りの1つのトレイに移した。空の各トレイをさらにLE水(100g)ですすぎ、このすすぎ量を最終のLyoguardトレイに加えた。最終のLyoguardトレイを、凍結乾燥した。棚温度は16~20時間-10℃に設定し、次に、材料が乾燥するまで+10℃に設定した。分析および保持のために生成物をサンプリングした。乾燥材料をHDPEまたはPP容器に移し、≦-15℃で保存した。予想収量:31~34g(86~94%)。
【0186】
ダイマーにおける二硫化物結合のTCEP還元は迅速で、かつ、ほぼ化学量論的である。TCEPによる化学量論的還元を使用すると、約2当量のグルコサミン五糖モノマーが得られた。具体的には、五糖ダイマーを、1モル当量のTCEPを含有する反応緩衝液(50mM HEPES緩衝液(pH8.0))に溶解した。周囲温度で1時間後、反応を、CAD検出を用いたHPLCによって分析した。これらの条件下で、ペンタグルコサミンモノマーへの変換(ピークは約10分)はほぼ完了した(ペンタグルカミンダイマーのピークは約11.5分)-
図4を参照のこと。残りの注釈のないピークを、試料マトリックスから得た。平衡化学方程式に基づいて、加えられたTCEPは主にTCEP酸化物に変換され、残留TCEPは、共役反応に加える前に、空気の酸化を阻害してダイマーに戻した。簡単にするために、グルコサミン五糖は、投入ダイマーに基づいて、これらの条件下でモノマーへの>95%の変換を想定して加えることができる。
【0187】
ペンタダイマーの同一性を、500MHz機器を使用する
1Hおよび
13C NMRによって決定した。t-ブタノールの参照溶液は、D
2O中25mg/mLで調製した。試料は、D
2O中13mg/mLで調製し、参照溶液を試料に加えた。最終試験試料の組成は、ペンタダイマー10mg/mLおよびt-ブタノール5mg/mLであった。
1Hおよび
13Cスペクトルを取得し、統合した。得られた化学的シフトを、理論的シフトとの比較によって割り当てる。
1H NMRおよび
13C NMRスペクトルをそれぞれ
図1および2に示す。
[実施例5]
【0188】
本発明のワクチン(化合物18)を提供するための、実施例2のTT-リンカーを用いた実施例4の五糖モノマーへの変換
実施例2のTTモノマー-リンカー中間体を、周囲温度で4時間、濃度を増加させた4~70ペンタマーグルコサミンモル当量(2~35五糖ダイマーモル当量)と反応させた。各滴定点からの粗コンジュゲートは、30kDa MWCOメンブレンを介して分配することにより精製した。精製された各コンジュゲート試料について、タンパク質含有量、SEC-MALSによるペイロード密度、およびSECHPLCによるモノマー/凝集体含有量を分析した。データは、≧50のペンタマーグルコサミン当量でペイロード密度の飽和を示した。SEC HPLC分析に基づくと、凝集体の含有量は、五糖モノマーの電荷が増加するにつれて増加し、30のペンタマーグルコサミン当量から開始しておよそ4%の増加の定常状態レベルに達するように見えた。これらの結果に基づいて、その後の共役反応のために選択された五糖ダイマー電荷は、ペンタマーグルコサミンの理論電荷の50モル当量に対応する25モル当量であった。
【0189】
一連の3つの試験合成とそれに続く化合物18のGMP合成を、上記のように調製した。得られた各生成物の効力(ELISAアッセイによる)およびペイロード密度(ペンタマーグルコサミンの破傷風トキソイドに対するモル比)を評価した。以下表に結果を示す。
【0190】
【0191】
これらの結果は、本発明の化合物の非常に高い担持量を証明している。前述の説明は、単に本発明を説明するために記載されており、限定することを意味するものではない。本発明の精神および実体を組み込んだ記載された実施形態の改変が、当技術分野の当業者に起こり得るので、本発明は、特許請求の範囲およびその同等物の範囲内のすべての変形を含むと広く解釈されるべきである。
[実施例6]
【0192】
サイズ排除クロマトグラフィーによる破傷風トキソイド精製
濃縮破傷風トキソイドのアリコートを、2.0mL/分で、10mMのNaHCO3/150mMのNaCl(pH9.0)で溶出するGE Healthcare2.6×60cm Superdex 200カラムでのクロマトグラフィーによって精製した。個々の画分(4.0mL)を、分析SEC-HPLCテストに基づいてプールした。これらの条件下で得られたTTモノマー調製物の純度(試料2.0mL/ベッドボリュームの0.6%)に基づいて、Superdex 200の充填量を、分解能を大幅に変更することなく、2倍(試料4.0mL/ベッドボリュームの1.2%)で増加させることに成功した。この変更により、精製に必要なクロマトグラフィーサイクルの数が効果的に削減された。望ましい品質のTTモノマーを含有するSECプールは、Amicon Ultra-15 Ultracel 30kDa再生セルロース遠心フィルターを使用して濃縮/緩衝液交換した。精製TTは、コンジュゲーション研究のために50mM HEPES(pH8.0)緩衝液に緩衝液交換した。
【国際調査報告】