JP2010514728A - 環状ペプチドの合成方法 - Google Patents
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Abstract
環状ペプチドおよび新規なジペプチド化合物の合成方法が提供される。これらの方法は、ジペプチドの固相合成を含み、そのジペプチドは、固相反応において第2のペプチドにカップリングされる。次いで、このペプチドはカップリング反応の後に環化される。本方法およびジペプチドは、MC−4レセプターアゴニストペプチドの合成に特に有用である。
Description
本発明は、環状ペプチドの合成に関する。
多数のペプチド合成方法が、文献に記載されている(例えば、米国特許第6,015,881号;Mergler et al. (1988) Tetrahedron Letters 29:4005-4008;Mergler et al. (1988) Tetrahedron Letters 29:4009-4012;Kamber et al. (eds), Peptides, Chemistry and Biology, ESCOM, Leiden (1992) 525-526;Riniker et al. (1993) Tetrahedron Letters 49:9307-9320;Lloyd-Williams et al. (1993) Tetrahedron Letters 49:11065-11133;Andersson et al. (2000) Biopolymers 55:227-250;およびBray, B.L. (2003) Nature Reviews 2:587-593を参照されたい)。様々な合成方法は、その合成が起こる相の、すなわち液相または固相の物理的状態により区別される。
一部の例では、合成工程は、環状ペプチドを提供する反応を含む。ペプチドの構造を強固にしてそのインビボ安定性を改善するために、ペプチドを環化することができる(Camarero and Muir, (1999) J. Am. Chem. Soc., 121:5597 5598を参照されたい)。環状ペプチドの方が、生体の酵素に分解されにくいことがあり、また、体内のレセプターに対してさらに高い親和性を有することもある。
環状ペプチドを調製するための様々な合成工程は、従来技術に記載されている。一部の例では、これらは、線状ポリペプチドの環化を含む。例えば、主鎖環化版のウシ膵臓トリプシンインヒビターを調製するために、化学的架橋アプローチが使用された(Goldenburg and Creighton (1983) J. Mol. Biol., 165:407 413)。他のアプローチには、線状合成ペプチドを水性条件で効率的に環化させる化学的(Camarero, et al., (1998) Angew. Chem. Int. Ed., 37:347 349;Tam and Lu (1998) Prot. Sci., 7:1583 1592;Camarero and Muir (1997) Chem. Commun., 1997:1369 1370;およびZhang and Tam (1997) J. Am. Chem. Soc. 119:2363 2370)および酵素的(Jackson et al., (1995) J. Am. Chem. Soc., 117:819 820)分子内連結法が挙げられる。
非リコンビナント環状ペプチドの合成は、典型的には、固相または液相の化学合成工程を含む。これらの合成工程では、アミノ酸またはペプチドが反応性側鎖および反応性末端を有することから、一般に保護基を有するアミノ酸またはペプチドが使用される。反応物の側鎖または誤った末端での望まれない反応は、望ましくない副生成物をときに著しい量で生成するおそれがある。これらの副生成物および反応は、実用の見地から収率をひどく減少させるおそれがあるし、合成途中の生成物を損ないさえする。副反応を最小限にするために、反応物の反応性側鎖および(α−アミノ)末端を適切にマスクして所望の反応の発生を確実にすることを助けることが、従来の常法である。
α−アミノ基の保護のためにFmoc化学反応を使用することが、大部分の最新の固相および液相ペプチド合成工程のために好ましい方法となった。Fmoc化学反応はまた、Boc化学反応よりも信頼でき、高品質のペプチドを生成することが示された。Fmoc合成では、反応性アミノ末端を提供するためのFmoc保護基の除去は、典型的にはピペリジンなどの弱塩基の存在下で行われる。塩基処理の後に、新生ペプチドを典型的には洗浄し、次いで、次のアミノ酸をカップリングするために、活性化アミノ酸およびカップリング共試薬 (co-reagent)を含む混合物を、新生ペプチドと接触させる。カップリング後に、カップリングされていない試薬を洗浄除去することができ、次いで新生ペプチドのN−末端上の保護基を除去することができ、追加のアミノ酸またはペプチド物質を同様に新生ペプチドに付加させる。
Fmoc化学反応では、樹脂に結合したペプチド物質および成長中の鎖に付加すべき追加の物質を含む、アミノ酸およびペプチド反応物の反応性側鎖基は、典型的には合成の間ずっと側鎖保護基でマスクしたままにする。一般に、側鎖保護基は、合成の間のα−アミノ保護基の脱保護(すなわちピペリジン処理)の間に除去されない側鎖保護基が使用される。Fmoc化学反応で一般に使用される側鎖保護基は、酸加水分解(例えばTFAを使用したもの)により除去することができ、それらには、Acm、Boc、Mtr、OtBu、Pbf、Pmc、tBu、およびTrtが挙げられる。Fmoc化学反応では、これらの保護基は、側鎖の化学構造により許されるようなある種のアミノ酸上に利用することができる。
Fmocなどの固相化学反応が現在広く使用されているが、これらの化学反応の使用が問題となりうる状況がある。例えば、一部の例では、Fmocの除去後にペプチド中間体が望まれない副反応を受けて袋小路の生成物(dead-end product)に至るおそれがある。他の例では、合成工程の工程で、低く、許容されない再現性が示されるおそれがある。
選択されたアミノ酸側鎖の間のカップリングを促進するために、典型的には困難なカップリング反応を必要とする環状ペプチドの合成工程では、これらの問題は悪化するおそれがある。
本発明は、これらの問題に取り組み、環状ペプチドの合成の分野に進歩と改善を提供する。
本発明は、環状ペプチドの新規な生産方法を提供する。本発明はまた、アスパラギン酸残基および非天然アミノ酸を含む新規なペプチド化合物を提供する。これらのペプチド化合物は、環状メラノコルチン−4レセプターアゴニストペプチドなどの環状ペプチドの合成のための中間体として使用することができる。
一局面では、本発明は、環状ペプチドを調製するための、特に有効で効率的な方法を提供する。この方法は、袋小路の中間体ペプチドの形成などの、環状ペプチドの合成における困難を克服するための手段を提供する。この方法は、好都合には、環状ペプチドの合成に典型的に使用される試薬の量の削減またはある種の処理法の排除などの、環状ペプチドの生産に関連する加工上の利益を提供する。全般的に、本発明の方法は、環状ペプチドのさらに高い生産収率および環状ペプチドの純度の改善を提供する。
一般に、本発明の方法は、一つがジペプチドである少なくとも二つのペプチド中間体フラグメントの固相合成を伴う。この工程は、ジペプチド法を使用しなければ形成するおそれがある袋小路の中間体フラグメントの形成を回避する。
本発明によると、環状ペプチドを形成させるための方法が提供される。この方法は、以下の工程を含む。まず、ジペプチドフラグメントを樹脂上で合成するが、この合成は、第1の側鎖を有するアミノ酸残基を含むジペプチドフラグメントを提供する。次いで、このジペプチドを樹脂から切断する。樹脂にカップリングされた第2のペプチドフラグメントを提供するが、この第2のペプチドは、第2の側鎖を有するアミノ酸残基を含む。次いで、切断されたジペプチドフラグメントのカルボキシル末端を第2のペプチドフラグメントのアミノ末端にカップリングすることにより、樹脂に結合した第3のペプチドを形成させる。この方法はまた、ジペプチド部分の第1の側鎖を第2のペプチド部分の第2の側鎖と共有結合させることにより第3のペプチドを環化する工程を含む。
一部の例では、環化の工程は、酸性(第1の)側鎖を塩基性(第2の)側鎖にカップリングすることを含む。例として、ペプチドは、アスパラギン酸残基の側鎖およびリシン残基の側鎖を介して環化される。
本方法は、非天然アミノ酸を含む環状ペプチドの合成のために使用することができる。このような非天然アミノ酸には、天然L−アミノ酸のD−立体異性体形態および合成アミノ酸(非天然側鎖を有するもの)が含まれる。一実施形態では、この環状ペプチドは、D−フェニルアラニンなどのD−アミノ酸および隣接する合成アミノ酸を含む。カップリングの工程では、N末端酸性アミノ酸残基およびC末端合成アミノ酸を含むジペプチドが、第2のペプチドフラグメントのN末端D−アミノ酸にカップリングされ、第3のペプチドフラグメントを形成する。
本発明の方法は、MC−4レセプター活性を選択的に刺激する環状メラノコルチン−4(MC−4)レセプターアゴニストペプチドの合成に例示される。MC−4レセプターアゴニストペプチドは、肥満(Huzar, D., et al. (1997) Cell 88:131-41)および男性***不全(MED)(Sebhat, I.K., et al. (2002) J Med Chem. 45:4589-93)の治療または予防に有用であると考えられている。非天然アミノ酸を含み、MC−4レセプターに対して高い選択性を有する短鎖環状MC−4ペプチドの合成は、米国特許第7,045,591号に記載されている。これらのペプチドは、式:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(AAnn)−D−Phe−Arg−Trp−Lys−NH2(配列番号1)で表され、式中、AAnnは、米国特許第7,045,591号に記載されたような非天然アミノ酸を表す。好ましいMC−4アゴニストペプチドは、4−アミノ−1−フェニルピペリジン−4−カルボン酸および4−アミノ−1−(2−メチルフェニル)ピペリジン−4−カルボン酸より選択される非天然アミノ酸を有する。
特に述べない限り、明細書および特許請求の範囲を含む本出願に使用される以下の用語は、下記の定義を有する:
「アルキル」には、1〜8個の炭素原子を有する分岐および直鎖の一価飽和脂肪族炭化水素基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、異性体性ペンチルおよび異性体性ヘキシルが挙げられる。好ましくは、R12を定義する場合に、「アルキル」は、1〜5個の炭素原子を有する直鎖、最も好ましくはブチルである。好ましくは、R1を定義する場合に、「アルキル」は、4〜8個の炭素原子を有する分岐の一価飽和脂肪族炭化水素基、最も好ましくはt−ブチルである。
「アルキル」には、1〜8個の炭素原子を有する分岐および直鎖の一価飽和脂肪族炭化水素基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、異性体性ペンチルおよび異性体性ヘキシルが挙げられる。好ましくは、R12を定義する場合に、「アルキル」は、1〜5個の炭素原子を有する直鎖、最も好ましくはブチルである。好ましくは、R1を定義する場合に、「アルキル」は、4〜8個の炭素原子を有する分岐の一価飽和脂肪族炭化水素基、最も好ましくはt−ブチルである。
「アルケニル」には、オレフィン結合および最大5個の炭素原子を含む直鎖または分岐の炭化水素残基、例えばエテニル、1−プロペニル、2−プロペニル、イソプロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニルおよびイソブテニルが挙げられる。
「アルコキシ」には、式−OR(式中、Rは本明細書において同義のアルキルである)で示される部分が含まれる。「アルコキシ」部分の例には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、ブトキシおよびペンチルオキシが含まれるが、それに限定されるわけではない。好ましくは、「アルコキシ」は、1〜4個の炭素原子を有する。最も好ましくは、R3を定義する場合の「アルコキシ」はメトキシである。
一局面では、本発明は、新規なジペプチドを提供する。このジペプチドは、本明細書に記載されたような環状MC−4ペプチドを合成するための中間体ペプチドとして使用することができる。この局面では、このジペプチドには、式:
[式中、R1はアルキル保護基であり;
Xは:
であり、
R2、R3およびR4は、独立して、水素、または1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシであり、但し、R3がアルコキシである場合に、R2およびR4は共に水素であり;R9は、水素、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルキル、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシ、または非置換フェノキシであり;R11は、シクロヘキシル、シクロヘプチル、または3〜8個の炭素原子を有する分岐のアルキルであり;
R12は、1〜5個の炭素原子を有するアルキル、2〜5個の炭素原子を有するアルケニル、または2〜5個の炭素原子を有するアルキニルであり;そして
R10は、Hまたはハロゲンである]
で示されるアスパラギン酸ジペプチドが含まれうる。
いくつかの局面では、これらのジペプチドは、環状メラノコルチン−4レセプターアゴニストペプチドを形成させる方法に使用される。この方法は、請求項1記載の式Iで示されるアスパラギン酸ジペプチドを樹脂上に合成する工程を含む。次に、このアスパラギン酸ジペプチドを樹脂から切断する。次いで、樹脂に結合した配列:D−Phe−Arg−Trp−Lysを含む第2のペプチドフラグメントを提供する。次に、このジペプチドのカルボキシル末端を第2のペプチドフラグメントのアミノ末端にカップリングすることにより、配列[式I]−D−Phe−Arg−Trp−Lysを有するペプチドを形成させる。次いで、アスパラギン酸残基の側鎖をリシン残基の側鎖と共有結合させることにより、このペプチドを環化する。他の場合では(ジペプチドの)合成アミノ酸をモノマー形態でカップリングすることにより形成される袋小路の尿素中間体の形成を、このアプローチは回避する。
本発明の方法により生成する化合物は、対象における体重増加を処置するための薬学的組成物中に使用することができる。
本明細書に言及された全ての刊行物および特許は、それら各々の全体が参照により本明細書により組み入れられる。本明細書に開示された刊行物および特許は、それらの開示のためだけに提供される。本発明者が本明細書に引用された任意の刊行物および/または特許を含む任意の刊行物および/または特許に先行して権利化されないことを認めるものとして解釈されるべきではない。
下に記載された本発明の態様は、網羅的であること、または以下の詳細な説明に開示された正確な形態に本発明を限定することを意図しない。それどころか、これらの態様は、他の当業者が本発明の原理と実践を認識および理解できるように選択および記載される。
本発明の方法は、環状ペプチドを製造するための一般アプローチに従う。これには、(a)第1の側鎖を有するアミノ酸残基を含む第1のジペプチドを固相合成により調製する工程、(b)樹脂からジペプチドを切断する工程、(c)第2の側鎖を有するアミノ酸残基を含む、固相合成によりカップリングされた第2のペプチドフラグメントを調製する工程、および(d)樹脂上にある間に第2のペプチドフラグメントのアミノ末端に、切断されたジペプチドフラグメントのカルボキシル末端をカップリングすることにより、第3ペプチドを形成させる工程が含まれる。次いで、第3のペプチドは、(e)ジペプチド部分の第1の側鎖を第2のペプチド部分の第2の側鎖と共有結合させることにより環化する。典型的には、第3のペプチドを、樹脂から切断し、次いで環化する。
第1および第2のアミノ酸側鎖を含むアミノ酸側鎖(環化工程の間に共有結合されたもの)は、ジペプチドが第2のペプチドにカップリングした後の時点になるまで除去されない保護基を含む。多くの実施形態では、側鎖の保護基は、樹脂から第3のペプチドを切断する工程の間に除去される。例えば、樹脂に結合した第3のペプチドは、酸に不安定な側鎖保護基を除去するために、および樹脂に第3のペプチドを連結する酸不安定基を切断するためにトリフルオロ酢酸で処理することができる。
本発明によると、「環状ペプチド」は、共有結合している少なくとも一対のアミノ酸側鎖を有するペプチドを表す。例えば、カップリングされた側鎖の対は、(例えば、ペプチドのジペプチド部分の)一つのアミノ酸の反応性側鎖と別のアミノ酸の反応性側鎖の間に形成された共有結合を含むことがある。反応性アミノ酸のアミノ酸側鎖は、酸性基、塩基性基、または硫黄含有基を含みうる。例示的な環状ペプチドは、酸性アミノ酸(アスパラギン酸またはグルタミン酸など)の側鎖と塩基性アミノ酸(リシン、アルギニン、トリプトファン、またはヒスチジン)の側鎖の間のアミド結合の形成を含む。
環状ペプチドはまた、ジスルフィドの形成により調製することができる。ジスルフィド結合は、ペプチド中の二つのシステイン残基が適切に酸化的カップリングすることにより形成する。
本発明の方法は、関連するアミノ酸が第3のペプチド中で適所にあるように実施されるので、それらの側鎖が所望の場合に分子内アミド結合またはジスルフィド結合形成を受けるように誘導することができる。一部の例では、この結合は、相互に約6個のアミノ酸のうち2個のアミノ酸の間で結合が形成する。一部の例では、ペプチドのN末端とC末端アミノ酸の間に結合が形成する。
一般的な事柄として、本発明の方法は、任意の所望の長さの環状ペプチドを調製する工程に使用することができる。例えば、第3のペプチドは、アミノ酸2〜10個の範囲のアミノ酸数を有するペプチドなどの、2個以上のアミノ酸を有する第2のペプチドにジペプチドをカップリングすることにより形成することができる。第2のペプチドは、トリペプチドまたはテトラペプチドでありうる。一実施形態では、ジペプチドは、テトラペプチドにカップリングし、ヘキサペプチドを形成する。
第3のペプチドは、完全長ペプチド(追加のアミノ酸またはペプチドフラグメントがカップリングしていないペプチドを表す)として合成することができるし、中間体ペプチドとして合成することもできる。中間体ペプチドは、長さのより大きいペプチドを生成させるために、追加のアミノ酸またはペプチド中間体フラグメントを用いた一つまたは複数のカップリング工程に供することができる。例えば、形成および環化した場合の第3のペプチドは、他の化学部分にカップリングしている点で中間体化合物でありうる。これらの他の化学部分は、他のペプチドまたはポリマーの種類でありうる。例えば、第3のポリマーは、ポリエチレングリコール(PEG)などの親水性ポリマーとカップリングしていることがある。
ペプチドを得ることができるアミノ酸は、天然アミノ酸残基、非天然アミノ酸残基、またはその組み合わせでありうる。20種の一般的な天然アミノ酸残基は、以下の通りである:A(Ala、アラニン)、R(Arg、アルギニン);N(Asn、アスパラギン);D(Asp、アスパラギン酸);C(Cys、システイン);Q(Gln、グルタミン);E(Glu、グルタミン酸);G(Gly、グリシン);H(His、ヒスチジン);I(Ile、イソロイシン);L(Leu、ロイシン);K(Lys、リシン);M(Met、メチオニン);F(Phe、フェニルアラニン);P(Pro、プロリン);S(Ser、セリン);T(Thr、トレオニン);W(Trp、トリプトファン);Y(Tyr、チロシン);およびV(Val、バリン)。天然の希少アミノ酸もまた意図され、それらには、例えば、セレノシステインおよびピロリシンが含まれる。
いくつか部の局面では、非天然アミノ酸が環状ペプチドに含まれる。非天然アミノ酸には、天然アミノ酸と類似の構造および反応性を有する有機化合物が含まれ、例えば、D−アミノ酸、β−アミノ酸、ω−アミノ酸(3−アミノプロピオン酸、2,3−ジアミノプロピオン酸、4−アミノ酪酸など)、γ−アミノ酸、環状アミノ酸アナログ、プロパルギルグリシン誘導体、2−アミノ−4−シアノ酪酸誘導体、α−アミノ酸のWeinrebアミド、およびアミノアルコールが含まれる。本発明の一局面では、そして本明細書に記載されたように、米国特許第6,600,015号に記載された非天然アミノ酸は、アルギニン含有ペプチドの合成における本方法に使用される。
一つまたは複数の他のモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー構成要素の残基は、場合により環状ペプチドに組み入れることができる。非ペプチド結合もまた、存在しうる。これらの非ペプチド結合は、アミノ酸残基の間、アミノ酸と非アミノ酸残基の間、または二つの非アミノ酸残基の間でありうる。これらの代替非ペプチド結合は、当業者に周知の反応を利用することにより形成することがあり、これらの結合には、非限定的に、イミノ、エステル、ヒドラジド、セミカルバジド、アゾ結合などが含まれうる。
本発明はまた、アミノ酸残基以外に一つまたは複数の化学基を有するように化学的に変更された、時に改変ペプチドと呼ばれる環状ペプチドを調製する方法を考えている。このような化学基は、ペプチドのアミノ末端に、カルボキシ末端に、および/またはそのペプチドの全長に沿った一つもしくは複数のアミノ酸残基に含まれることがある。なおさらなる態様では、このペプチドは、アミノ末端および/またはカルボキシ末端に存在する追加的な化学基を含むことがあり、それにより、例えばペプチドの安定性、反応性および/または溶解性が高まる。このような改変を導入するための技法は、当技術分野において周知である。
第2のペプチドの固相合成のための工程は、典型的には側鎖を保護されたアミノ酸を、樹脂に結合している新生ペプチド鎖にカップリングすることを伴う。
本発明によると、このジペプチドおよび第2のペプチドは、固相樹脂上に合成される。いくつかの実施形態では、このジペプチドおよび第2のペプチドは、標準的なFMOCプロトコールを使用して合成される。例えば、Carpin et al. (1970), J. Am. Chem. Soc. 92(19):5748-5749;Carpin et al. (1972), J. Org. Chem. 37(22):3404-3409, "Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis," Weng C. Chan and Peter D. White Eds. (2000) Oxford University Press Oxford Engを参照されたい。
固相ペプチド合成の実施に適した任意の種類の支持体を使用することができる。好ましい態様では、支持体は、ポリアミド、ポリスルファミド、置換ポリエチレン、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、多糖、またはポリスチレンなどの、一つまたは複数のポリマー、コポリマー、またはポリマーの組み合わせから製造することができる樹脂を含む。ポリマー性支持体はまた、ペプチド合成に使用される溶媒に十分に不溶性で不活性な任意の固体でありうる。固体支持体は、典型的には、成長中のペプチドが合成の間にカップリングされる連結部分であって、その支持体からそのペプチドを放出するために所望の条件で切断することができる連結部分を含む。適切な固体支持体は、光切断可能な、TFAで切断可能な、HFで切断可能な、フッ素イオンで切断可能な、還元的に切断可能な、Pd(O)で切断可能な、求核的に切断可能な、またはラジカルで切断可能なリンカーを有しうる。好ましい連結部分は、切断されたペプチドがまだ実質的に全体的に保護されているような条件で切断可能である。
好ましい一合成法では、このジペプチドは、トリチル基を含む酸感受性固体支持体上で、さらに好ましくはペンダント型塩素基を有するトリチル基を含む樹脂、例えば2−クロロトリチルクロリド(2−CTC)樹脂上で合成される(Barlos et al. (1989) Tetrahedron Letters 30(30):3943-3946)。例には、トリチルクロリド樹脂、4−メチルトリチルクロリド樹脂、4−メトキシトリチルクロリド樹脂、4−アミノブタン−1−オール2−クロロトリチル樹脂、4−アミノメチルベンゾイル2−クロロトリチル樹脂、3−アミノプロパン−1−オール2−クロロトリチル樹脂、ブロモ酢酸2−クロロトリチル樹脂、シアノ酢酸2−クロロトリチル樹脂、4−シアノ安息香酸2−クロロトリチル樹脂、グリチノール2−クロロトリチル樹脂、プロピオン酸2−クロロトリチル樹脂、エチレングリコール2−クロロトリチル樹脂、N−Fmocヒドロキシルアミン2−クロロトリチル樹脂、ヒドラジン2−クロロトリチル樹脂も含まれる。いくつかの好ましい固体支持体には、反応基がアンカーされる指示物質を形成するためにジビニルベンゼンとコポリマー化することができるポリスチレンが含まれる。
ペプチド物質は、典型的には樹脂ビーズに、ビーズ表面およびビーズ内部の両方で結合している。FMOCおよび側鎖を保護されたペプチドは、保護された状態で、DCM中の希TFAまたは酢酸などの弱酸性試薬を用いて、この樹脂から容易に切断される。
いくつかの実施形態では、第2のペプチドは、樹脂の切断後にC末端アミド基を形成させる樹脂上に合成される。好ましい一実施形態では、第2のペプチドは、Fmoc化RinkアミドMBHA樹脂上に調製される。この種の樹脂は、Fmoc化学反応を使用してペプチド性アミドを合成するために使用することができ、カルボン酸を結合させるように設計され、そのカルボン酸はアミドとしてその後切断される。
本発明の説明をさらに容易にするために、以下の説明の文脈中の「樹脂」という用語は、別に示さない限り、一般に新生ペプチドがカップリングした樹脂を表す。したがって、樹脂を試薬と接触させる工程は、一般に新生ペプチドに作用するように行われる。
固相合成については、合成される環状ペプチドの所望の量に応じて、適切な反応容器を選択することができる。ペプチドのスケールアップ合成は、フィルター、スターラー、温度計、加熱および/または冷却エレメント、試薬注入口および生成物取出し口および導管、不活性ガス導入部/バブラー機構を含む特徴を有する反応容器で継続することができる。
試薬が反応容器の内壁に非特異的に接着することを防止するために、樹脂を添加する前に反応容器を前処理することができる。例えば、樹脂と適合性で、ジクロロメタン(DCM)のように固相合成の間に使用されるであろう溶媒に加えて、ジクロロジメチルシランなどのシラン化試薬を容器に加えることができる。前処理の後に、残ったシラン化試薬を除去するために容器を洗浄することができる。
第1のカップリングしたアミノ酸を有する支持体を提供するために、例えば洗浄し、次いで活性化した保護されたアミノ酸を含有する溶液と共にインキュベーションすることにより、樹脂を調製することができる。樹脂にカップリングされた第1のアミノ酸およびそれに続くアミノ酸は、典型的には、N末端保護基、側鎖保護基(特定のアミノ酸に依存)、およびその樹脂からのペンダント型基と反応する基またはペンダント型アミノ酸と反応する基を含む。
好ましい局面では、第1のアミノ酸は、カルボキシ末端で支持体に結合しているが、N末端および側鎖基は、必要に応じて保護基により保護されている。例示的な説明として、FRWK(配列番号1)の第2のペプチド(テトラペプチド)の固相合成は、Knorr(Fmoc化RinkアミドMBHA)樹脂上に保護されたリシン酸残基を最初にロードすることにより、カルボキシ末端からアミノ末端方向に行われる。
保護基の性質および使用は、当技術分野において周知である。一般に、適切な保護基は、加工および合成の間に、それが結合している原子または部分、例えば酸素または窒素が望まれない反応に関与することを防止するのを助けることができる任意の種類の基である。保護基には、側鎖保護基およびアミノ末端またはN末端保護基が含まれる。保護基はまた、カルボン酸、チオールなどの反応または結合を防止することができる。
アミノ末端保護基には、アミノ酸のα−アミノ基にカップリングされた化学部分が含まれる。典型的には、アミノ末端保護基は、成長中のペプチド鎖に付加される次のアミノ酸を添加する前に、脱保護反応で除去されるが、ペプチドを支持体から切断するときには維持することができる。アミノ末端保護基の選択は、様々な要因、例えば、行われる合成の種類および所望の中間体生成物または最終生成物に依存しうる。本発明の形態に記載したように、Fmocアミノ末端保護基は、ジペプチドおよび第2のペプチドの合成のために使用される。
側鎖保護基は、側鎖の部分がペプチド合成、加工などの工程に使用される化学物質と反応することを防止するのを助けるアミノ酸側鎖(アミノ酸の一般式H2N−C(R)(H)−COOHにおけるR基)にカップリングされた化学部分を表す。側鎖保護基の選択は、様々な要因、例えば行われる合成の種類、ペプチドが供されるであろう加工、および所望の中間体生成物または最終生成物に依存しうる。側鎖保護基の性質もまた、アミノ酸自体の性質に依存する。一般に、固相合成の間のα−アミノ基の脱保護の間に除去されない側鎖保護基が選択される。したがって、α-アミノ保護基および側鎖保護基は、典型的には同じではない。
一部の例では、そして固相合成および他のペプチド加工に使用される試薬の種類に応じて、アミノ酸は、側鎖保護基の存在を必要としないことがある。これは、典型的には側鎖が標準合成条件で非反応性の場合である。このようなアミノ酸は、典型的には側鎖に反応性の酸素、窒素、または硫黄を含まない。側鎖に反応性の酸素、窒素、または硫黄を含まないアミノ酸は、グリシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、およびバリンである。
側鎖保護基の例には、アセチル(Ac)、ベンゾイル(Bz)、tert−ブチル、トリフェニルメチル(トリチル)、テトラヒドロピラニル、ベンジルエーテル(Bzl)および2,6−ジクロロベンジル(DCB)、t−ブトキシカルボニル(BOC)、ニトロ、p−トルエンスルホニル(Tos)、アダマンチルオキシカルボニル、キサンチル(Xan)、ベンジル、2,6−ジクロロベンジル、メチル、エチルおよびt−ブチルエステル、ベンジルオキシカルボニル(Z)、2−クロロベンジルオキシカルボニル(2−Cl−Z)、Tos、t−アミルオキシカルボニル(Aoc)、および芳香族または脂肪族ウレタン型保護基、ニトロベリトリルオキシカルボニル(nitro veritryl oxycarbonyl)(NVOC)などの感光性基、ならびにトリメチルシリルオキシカルボニル(TEOC)などのフッ素不安定基が含まれる。
好ましい側鎖保護基には、Tyr(Y)、Thr(T)、Ser(S)およびAsp(D)アミノ酸残基のためのt−Bu基;His(H)、Gln(Q)およびAsn(N)アミノ酸残基のためのtrt基;ならびにLys(K)およびTrp(W)アミノ酸残基のためのBoc基が含まれる。ペプチドのアミノ酸残基の任意の一つまたは複数の側鎖は、t−ブチル(t−Bu)、トリチル(trt)およびt−ブチルオキシカルボニル(Boc)などの標準的な保護基で保護してもよい。
本発明の他の局面では、第2のペプチドを合成するための方法は、酸で除去可能なα−アミノ保護基を有する、側鎖保護されたアミノ酸をカップリングする一つまたは複数の工程を含む。これらの局面では、側鎖保護基は、酸で除去可能なα−アミノ保護基を除去するために使用される条件で除去することができない。例えば、側鎖保護基は、α−アミノが保護されたBocアミノ酸の化学反応と適合性であるべきである。
本発明によると、側鎖保護基は、典型的には、固相合成の間にわたり、そして第2のペプチドへのジペプチドの固相カップリングに進むときにも、ジペプチドおよび第2のペプチド上に保持される。(一般に、固相カップリング工程が完了後に、ペプチドから一つまたは複数の保護基を除去し、そして樹脂からペプチドを切断するために、脱保護工程が行われる。)
固相合成のための樹脂を準備するために、この樹脂は溶媒中で予備洗浄することができる。例えば、Knorr樹脂などの固相樹脂をペプチドチャンバーに加え、適切な溶媒で予備洗浄する。樹脂にカップリングされる第1のアミノ酸と接触するための準備をその樹脂に行うために、洗浄を行うことができる。本質的に、樹脂への第1のアミノ酸の効率的なカップリングを促進するために予備洗浄を行うことができる。予備洗浄溶媒は、カップリング反応またはその逆に使用される溶媒(または溶媒の混合物)の種類に基づいて選択することができる。
アミノ酸をカップリングするその後の工程の前に除去されるN末端保護基を含む樹脂については、樹脂から保護基を切断する化合物の存在下で洗浄を行うことができる。例えば、Fmocで保護されたKnorr樹脂は、ピペリジン/DMF混合物で脱保護することができる。
洗浄およびその後のカップリング反応に適した溶媒には、ジクロロメタン(DCM)、ジクロロエタン(DCE)、ジメチルホルムアミド(DMF)、メチレンクロリドなど、およびこれらの試薬の混合物が挙げられる。他の有用な溶媒には、DMSO、ピリジン、クロロホルム、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、N−メチルピロリドン、およびその混合物が挙げられる。一部の例では、カップリングは、DMFとDCMの混合物などの二溶媒系で行うことができる。
いくつかの実施形態では、第2のペプチドは、樹脂または新生ペプチド鎖に、保護されたアミノ酸を、樹脂1モルあたり約1.5当量のアミノ酸の量でロードすることにより調製される。
カップリング反応は、カップリング反応を増強または改善する一つまたは複数の化合物の存在下で行うことができる。反応速度を上げて副反応の速度を低下させることができる化合物には、第3級塩基、例えば、ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)およびトリエチルアミン(TEA)の存在下で、保護されたアミノ酸を活性化種に変換することができるホスホニウム塩およびウロニウム塩が挙げられる(例えば、BOP、PyBOPO、HBTU、およびTBTUは全てHOBtエステルを生成する)。他の試薬は、保護試薬を提供することによりラセミ化の防止を助ける。これらの試薬には、求核助剤(auxiliary nucleophile)(例えば、1−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール(HOBt)、1−ヒドロキシ−アザベンゾトリアゾール(HOAt)、またはHOSu)が添加されたカルボジイミド(例えば、DCCまたはWSCDI)が挙げられる。
カップリングの完了は、定量ニンヒドリン試験でモニターすることができる。カップリングが完了したと判定された後に、溶媒でカップリング反応混合物を洗浄し、ペプチド物質のその後の各アミノ酸残基についてカップリングサイクルを繰り返す。最後のカップリングサイクルの後で、DMFなどの溶媒で樹脂を洗浄する。
次のアミノ酸をカップリングするために、N末端保護基(例えば、Fmoc基)の除去は、典型的にはジメチルホルムアミド(DMF)などの溶媒中に20〜50%(体積に基づく)のピペリジンを含む試薬で処理することにより達成される。Fmoc保護基の除去後に、典型的には残ったピペリジンおよびFmoc副生成物(ジベンゾフルベンおよびそのピペリジン付加物など)を除去するために数回の洗浄が行われる。
第1のアミノ酸が所望のローディング係数で樹脂にカップリングし、N末端保護基が除去された後で、ペプチド中間体フラグメントを調製するためにその後のアミノ酸を付加することができる。その後のアミノ酸は、ローディング係数に関して化学量論的に過剰のアミノ酸で利用することができる。好ましくは、カップリング工程で使用されるアミノ酸の量は、1.3当量(0.3過剰)またはさらに、そして最も好ましくは約1.5当量(0.5過剰)である。この過剰はまた、反応が脱保護試薬からの過剰の塩基に耐えることを助けることができる。
FRWK(配列番号1)などの所望の第2のペプチドが形成するまで、カップリング、洗浄、N末端基脱保護、および洗浄の工程を繰り返すことができる。固相合成に続いて、第2のペプチドがジペプチドとの固相反応でカップリングすることができるように、そのペプチドは樹脂上に維持される。
本発明のジペプチドは、続いて(第3のペプチドが形成した後で)第2のペプチドのアミノ酸残基の側鎖に続いてカップリングされる側鎖を有するアミノ酸残基を含む。
本発明のいくつかの局面では、このジペプチドは非天然アミノ酸を含む。例示的なジペプチドは、アスパラギン酸残基および米国特許第6,600,015号に記載された非天然アミノ酸を含む。ジペプチドは、MC−4レセプターペプチドを提供するために、樹脂に結合した第2のFRWKペプチドにカップリングすることができ、これは、次いで環化することができる。
好ましくは、ジペプチドXは、
である[式中、R3はアルコキシであり、R2およびR4は共に水素である]。R3がOCH3であるならば、非天然アミノ酸は1−アミノ−4−(4−メトキシフェニル)シクロヘキサン−1−カルボン酸(4MeOAPC)である。
いくつかの局面では、R1は、t−ブチル基などの、4〜8個の炭素原子を有する分岐のアルキル基である。
いくつかの局面では、R12は、C4アルキル基などのアルキル基である。
特定の一局面では、このジペプチドは、ペタノイル−Asp−(OtBu)−4MeO−APC−OHを含む。
例示的な一実施形態では、このジペプチドは、固相合成により合成される。この合成は、Fmoc−4−MeO−Apc−OHなどの、アミノを保護された非天然アミノ酸を、2−CTC樹脂などのFmoc合成に適した樹脂にカップリングすることを含む。標準的なカップリングおよび樹脂の洗浄を行い、続いてピペリジンで処理して、Fmoc基を除去する。次に、Fmoc−L−Asp(OtBu)−OHなどの、アミノおよび側鎖を保護されたアミノ酸を、非天然アミノ酸とカップリングする。もう一度、標準的なカップリングおよび樹脂の洗浄を行い、続いてピペリジンで処理してFmoc基を除去する。
Fmocの除去に続いて、N末端をアルカノイル基でキャップする。例えば、N末端を脂肪酸無水物で処理する。適切な脂肪酸無水物は、吉草酸無水物であり、これは、N末端にペンタノイル基を与える。
樹脂からジペプチドを除去するために、切断されたジペプチドがまだ側鎖保護基を有するように切断処理を実施する。本来の場所に保護基を残すことは、切断後のジペプチドの望ましくないカップリングまたは他の望ましくない反応を防止することを助ける。ペプチド合成にFMOCまたは類似の化学反応が使用される場合に、保護された切断は、DCMなどの溶媒中の酢酸または希TFAなどの比較的弱酸の試薬を使用することなどによる、任意の所望の方法で達成することができる。DCMは、樹脂を膨潤させることもまたでき、切断および分離工程に有用である。DCM中の0.5〜10重量パーセント、好ましくは1〜3重量パーセントのTFAを使用することが好ましい。
樹脂からジペプチドが切断された後で、切断されたジペプチド組成物に、切断反応をクエンチするのに十分な量の化合物を加えることができる。例えば、一実施形態では、前述の切断反応に加えられたTFA量の約2倍量のピリジン(クエンチング化合物)をその組成物に加える。次いで、ジペプチド生成物を、溶媒中で濃縮し、水性液体で抽出することができる。
第3のペプチドを提供するために、樹脂に結合した第2のペプチドにジペプチドをカップリングする。例示的な工程では、ジペプチドペタノイル−Asp−(OtBu)−4MeO−APC−OHを第2のペプチド(D)Phe−Arg−Trp−Lys−樹脂のカルボキシル末端にカップリングするが、ここで、第2のペプチドのアミノ酸の側鎖は保護されている(Pheを除く)。例示的なカップリング工程は、DMFおよびDCMなどの溶媒中のHOBT、HBTU、およびDIEAを利用する。ニンヒドリン試験陰性にするために十分な時間(一晩など)、カップリングを行うことができる。
次いで、樹脂にカップリングした第3のペプチド(すなわち樹脂に結合した第2のペプチドとカップリングされたジペプチド)を、濃TFA溶液を用いて、その樹脂から切断する。固相樹脂から第3のペプチドを切断する工程は、以下のような例示的な工程と同様に進行することができる。しかし、樹脂から第3のペプチドを効果的に切断する任意の適切な工程を使用することができる。例えば、酸切断試薬を含有する約5〜20、好ましくは約10容の溶媒を容器に加える。その結果として、樹脂ビーズは試薬に浸漬される。液体内容物を適切な温度で適切な時間撹拌するときに切断反応が起きる。撹拌は、ビーズの凝集防止を助ける。適切な時間および温度条件は、使用される酸試薬、ペプチドの性質、樹脂の性質などの要因に依存する。
一実施形態では、第3のペプチドは、約15℃〜約30℃で、好ましくは約20℃〜約25℃で、約2〜3時間撹拌して、樹脂から切断される。
濃縮酸性溶液を用いた切断はまた、アミノ酸側鎖保護基の喪失を招く。
切断に続いて、ペプチドを沈殿させる。いくつかの実施形態では、切断されたペプチドにメチル−tert−ブチルエーテル(MTBE)などの液体を加えてその沈殿を起こす。
沈殿に続いて、沈殿したペプチドを、沈殿液剤(precipitating liquid)と希塩基の組成物で洗浄することができる。一実施形態では、沈殿したペプチドをMTBE中の2%DIEAの組成物で洗浄する。塩基の洗浄は、リシン側鎖でのTFAアミド形成を最小減にするか、または除去することによりその後の環化工程を容易にする。
次いで、沈殿したペプチド固体を乾燥することができる。
次いで、沈殿したペプチドを適切な溶媒に溶解させ、環化反応に供することができる。環化工程が、酸性アミノ酸(アスパラギン酸またはグルタミン酸など)の側鎖と塩基性アミノ酸(リシン、グルタミン、またはヒスタミンなど)の側鎖の間のアミド結合形成に向けられるならば、この工程は、カップリング工程に一般的なHBTUおよびDIEAなどの試薬を用いて実施することができる。ペプチドであるペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2(配列番号2)について、環化は、アスパラギン酸とリシン側鎖の共有結合を招き、シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2を提供する。
好ましい一実施形態では、環化は、濃ペプチド溶液を用いて行われる。例えば、環化反応は、約15g/L〜約25g/L(ペプチド/溶媒)の範囲の濃度で行われる。一実施形態では、環化反応は、約20℃〜約25℃の温度で約1時間実施することができる。環化に続いて、反応を水でクエンチすることができる。
環化に続いて、ペプチドは、クロマトグラフィー精製に供することができる。ペプチドはまた、1回または複数回の塩交換に供することができる。例えば、ペプチド−酢酸塩およびペプチド−乳酸塩を提供するために、ペプチドTFA塩を塩交換に供することができる。これは、カラムにペプチドを再びロードし、次いで所望の酢酸塩(例えば酢酸アンモニウム)でカラムをフラッシュしてペプチドを溶出させることにより果たすことができる。乳酸塩は、乳酸溶液をペプチド−酢酸と混合し、次いでその混合物を凍結乾燥することにより形成させることができる。
本発明の方法により調製された化合物は、インビトロで選択的MC−4レセプターアゴニスト活性を提供するために使用することができる。MC4−R活性のアゴニストは、ヒト肥満のマウスモデルにおいて食物摂取の減少を引き起こすことが知られている。したがって、これらの化合物の投与は、体重の調節に重要なMC4−R活性を作動(agonize)する。本発明の化合物を含有する薬学的組成物は、望まれない体重増加を単独で、またはII型糖尿病などの有害な医学的状態または疾患の一部として経験しているヒトまたは動物の患者に様々な手段により投与するために有効な濃度(strength)で、製剤化することができる。様々な投与技法を使用することができる。活性化合物の平均量は変動することがあり、特に資格のある医師または獣医師の指示および処方に基づくべきである。
以下の略語および定義を使用する:ACN(アセトニトリル)、Arg(アルギニン/アルギニル)、Asp(アスパラギン酸/アスパルチル)、Boc(t−ブチルオキシカルボニル)、2−CTC(2−クロロトリチルクロリド)、DCM(ジクロロメタン)、DI(脱イオン)、DIEA(ジイソプロピルエチルアミン)、DMF(ジメチルホルムアミド)、DTT(ジチオトレイトール)、Fmoc(9−フルオレニルメトキシカルボニル)、HBTU(O−ベンゾトリアゾイル−1−イル−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート)、HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)、Lys(リシン/リシル)、MTBE(メチル−tert−ブチルエーテル)、NH4OAc(酢酸アンモニウム)、OMe(メトキシ)、Phe(フェニルアラニン/フェニルアラニル)、Pbf(2,2,4,6,7−ペンタメチルジヒドロベンゾフラン−5−スルホニル)、Tfa(トリフルオロ酢酸)、Trp(トリプトファン/トリプトフィル)。
実施例1
Fmoc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂の調製
Fmoc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂の調製
Knorr樹脂の脱保護
305.38gのKnorr樹脂および
3.6LのDMFを6−L SPPSにチャージした。100RPMで30分間撹拌し、次いでDMFを排液した。
3.0L DMF。温度を25℃に調整した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ60分間脱保護した。
4×3.6LのDMFで樹脂を洗浄した。
305.38gのKnorr樹脂および
3.6LのDMFを6−L SPPSにチャージした。100RPMで30分間撹拌し、次いでDMFを排液した。
3.0L DMF。温度を25℃に調整した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ60分間脱保護した。
4×3.6LのDMFで樹脂を洗浄した。
Fmoc−Lys(Boc)−OHをカップリング
192.8
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=4.7L)。
2および3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。両試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
4×3.6LのDMFで洗浄した。
192.8
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=4.7L)。
2および3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。両試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
4×3.6LのDMFで洗浄した。
Fmoc−Trp(Boc)−OHをカップリング
125.32gのFmoc−L−Trp(Boc)−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングは9時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
4×3.6LのDMFで洗浄した。
125.32gのFmoc−L−Trp(Boc)−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングは9時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
4×3.6LのDMFで洗浄した。
Fmoc−L−Arg(Pbf)−OHをカップリング
267.5gのFmoc−L−Arg(Pbf)−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。
4×3.6LのDMFで樹脂を洗浄した。
267.5gのFmoc−L−Arg(Pbf)−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×3.6Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。
4×3.6LのDMFで樹脂を洗浄した。
Fmoc−D−Phe−OHをカップリング
159.7gのFmoc−D−Phe−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、樹脂を
4×2Lのメタノールで洗浄した。ロードされた樹脂を窒素気流下で乾燥させた。試料0.37gを採取した。
重量=493.81g(ロット503−024)
159.7gのFmoc−D−Phe−OH
63.44gのHOBT水和物
68.0gのDIEA
1.7LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
157.0gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液をSPPSに加え、
0.6LのDCMですすいだ。カップリングを3時間維持した。(反応器容量=5L)。
3時間目に完了を調べるためにサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×3.6LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、樹脂を
4×2Lのメタノールで洗浄した。ロードされた樹脂を窒素気流下で乾燥させた。試料0.37gを採取した。
重量=493.81g(ロット503−024)
実施例2
ペンタノイル−Asp−(OtBu)−4−MeO−Apc−OHの調製
ペンタノイル−Asp−(OtBu)−4−MeO−Apc−OHの調製
Fmoc−4−MeO−Apc−OHをロード
6−L SPPSに
300.07gの2−CTC樹脂および
3LのDCMをチャージした。30分間撹拌した。
84.87gのFmoc−4−MeO−Apc−OHを
2.1LのDMFおよび
0.3LのDCMに溶かした溶液を作製した。この溶液を30分間撹拌し、
69.83gのDIEAを添加した。次いで、この溶液を膨潤した樹脂にチャージした。撹拌を20時間続けた。樹脂から排液し、
3LのDMFと共に5分間撹拌した。
0.3LのDIEAの
0.27Lのメタノール溶液の添加により末端キャッピングを達成し、1時間撹拌した。樹脂から排液し、
3LのDMFで、続いて追加の
1.5LのDMFで洗浄した。次いで、樹脂を
5×3LのDCMで洗浄した(5回目の洗浄はUV陰性であった)。次いで、この樹脂を、
3×3LのDMFで洗浄した。この樹脂から排液し、
2×2.3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。
5×2.3LのDMFで樹脂を洗浄した。切断およびローディングの測定のために試料を採取した。
ローディング=0.45mmol/g
重量352.5gが得られた。
6−L SPPSに
300.07gの2−CTC樹脂および
3LのDCMをチャージした。30分間撹拌した。
84.87gのFmoc−4−MeO−Apc−OHを
2.1LのDMFおよび
0.3LのDCMに溶かした溶液を作製した。この溶液を30分間撹拌し、
69.83gのDIEAを添加した。次いで、この溶液を膨潤した樹脂にチャージした。撹拌を20時間続けた。樹脂から排液し、
3LのDMFと共に5分間撹拌した。
0.3LのDIEAの
0.27Lのメタノール溶液の添加により末端キャッピングを達成し、1時間撹拌した。樹脂から排液し、
3LのDMFで、続いて追加の
1.5LのDMFで洗浄した。次いで、樹脂を
5×3LのDCMで洗浄した(5回目の洗浄はUV陰性であった)。次いで、この樹脂を、
3×3LのDMFで洗浄した。この樹脂から排液し、
2×2.3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。
5×2.3LのDMFで樹脂を洗浄した。切断およびローディングの測定のために試料を採取した。
ローディング=0.45mmol/g
重量352.5gが得られた。
Fmoc−L−Asp(OtBu)−OHをカップリング
129.2gのFmoc−L−Asp(OtBu)−OH
48.2gのHOBT水和物
50.8gのDIEA
1.33LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
119.2gのHBTUと、
0.67LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングを一晩維持した。
試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×2.3LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×2.3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
5×2.3LのDMFで洗浄した。
129.2gのFmoc−L−Asp(OtBu)−OH
48.2gのHOBT水和物
50.8gのDIEA
1.33LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
119.2gのHBTUと、
0.67LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングを一晩維持した。
試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
4×2.3LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
2×2.3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
5×2.3LのDMFで洗浄した。
無水吉草酸でキャッピング
146.3gの無水吉草酸、
0.274LのDIEAの
1.5LのDMF溶液をSPPSに加えた。この溶液を
1.2LのDMFですすぎ、反応物を30分間撹拌し、完了を調べるためにHPLCによりサンプリングした。反応は完了していた。反応器から排液し、
4×2.3LのDMFで洗浄した。樹脂を
3×2.3LのDCMで洗浄した。
146.3gの無水吉草酸、
0.274LのDIEAの
1.5LのDMF溶液をSPPSに加えた。この溶液を
1.2LのDMFですすぎ、反応物を30分間撹拌し、完了を調べるためにHPLCによりサンプリングした。反応は完了していた。反応器から排液し、
4×2.3LのDMFで洗浄した。樹脂を
3×2.3LのDCMで洗浄した。
切断
SPPSに
3LのDCMをチャージし、0℃に冷却した。冷却が完了してから反応器から排液した。
30mLのトリフルオロ酢酸の、
3LのDCM(1%)溶液を加え、0〜5℃で30分間撹拌した。
60mLのピリジンをチャージし、5分間撹拌した。反応器から排液し、
4×2.3LのDCMで20〜25℃で洗浄した。切断溶液を0〜5℃で一晩保存した。DCMは、
150mLのDI水を供給しながら、浴温30℃および真空250Torrのロータリーエバポレーター中で蒸留することにより約1Lの体積まで濃縮した。DCM/水を分液漏斗に打つし、水層を除去した。有機層を
3×100mLのDI水で洗浄した。有機層を
100mLのDI水と混合し、浴温30℃のロータリーエバポレーター中で蒸留することによりDCMを除去した。DCMがそれ以上除去されなくなるまで真空を100Torrまで強めた。フラスコの内容物を固化させた。フラスコに
400mLのDCMをチャージし、固体を溶解させた。分液漏斗に移し、水層を除去した。ストリッピング用の
325mLのDI水を供給しながらで浴温30℃でそれ以上DCMが100Torrで除去されなくなるまでDCMを蒸留した。固体を濾過により採集し、
100mLのDI水に続いて、追加的に
50mLのDI水で洗浄した。生成物を20〜25℃の真空下で乾燥させた。
重量=50.5g
収率=55.6%(Fmoc−4−MeO−Apc−OHから)
=63.5%(ローディングに基づく)
純度=96.15%(AN HPLC)
SPPSに
3LのDCMをチャージし、0℃に冷却した。冷却が完了してから反応器から排液した。
30mLのトリフルオロ酢酸の、
3LのDCM(1%)溶液を加え、0〜5℃で30分間撹拌した。
60mLのピリジンをチャージし、5分間撹拌した。反応器から排液し、
4×2.3LのDCMで20〜25℃で洗浄した。切断溶液を0〜5℃で一晩保存した。DCMは、
150mLのDI水を供給しながら、浴温30℃および真空250Torrのロータリーエバポレーター中で蒸留することにより約1Lの体積まで濃縮した。DCM/水を分液漏斗に打つし、水層を除去した。有機層を
3×100mLのDI水で洗浄した。有機層を
100mLのDI水と混合し、浴温30℃のロータリーエバポレーター中で蒸留することによりDCMを除去した。DCMがそれ以上除去されなくなるまで真空を100Torrまで強めた。フラスコの内容物を固化させた。フラスコに
400mLのDCMをチャージし、固体を溶解させた。分液漏斗に移し、水層を除去した。ストリッピング用の
325mLのDI水を供給しながらで浴温30℃でそれ以上DCMが100Torrで除去されなくなるまでDCMを蒸留した。固体を濾過により採集し、
100mLのDI水に続いて、追加的に
50mLのDI水で洗浄した。生成物を20〜25℃の真空下で乾燥させた。
重量=50.5g
収率=55.6%(Fmoc−4−MeO−Apc−OHから)
=63.5%(ローディングに基づく)
純度=96.15%(AN HPLC)
実施例3
ペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂の調製
ペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂の調製
Fmoc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂の脱保護
6−L SPPSに
452.8gのFmoc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂をチャージした。
3LのDCMで1回洗浄して樹脂を膨潤させた。反応器から排液し、
4×3LのDMFで洗浄した。樹脂から排液し、
2×3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
3×3LのDMFで洗浄し、排液した。
6−L SPPSに
452.8gのFmoc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂をチャージした。
3LのDCMで1回洗浄して樹脂を膨潤させた。反応器から排液し、
4×3LのDMFで洗浄した。樹脂から排液し、
2×3Lの20%ピペリジン/DMFでそれぞれ30分間脱保護した。樹脂を
3×3LのDMFで洗浄し、排液した。
ペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−OHとカップリング
159.0gのペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−OH
48.14gのHOBT水和物
45.66gのDIEA
1.5LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
119.52gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングを一晩維持した。(反応器容量約5L)。
完了したかどうかサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
3×3LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
73×3LのDCMで洗浄した。樹脂を2−L焼結ガラスフィルターに移し、窒素気流で通過させた。(注:6−L SPPSにステンレス鋼メッシュがあることから、切断のためには樹脂を2−L SPPSに移した)
重量=499.81g
159.0gのペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−OH
48.14gのHOBT水和物
45.66gのDIEA
1.5LのDMF。この溶液を5℃に冷却し、
119.52gのHBTUと、
1LのDMF中で混合し、5℃に15分間冷却した。
活性化したエステル溶液を、
0.6LのDCMですすいだSPPSに加えた。カップリングを一晩維持した。(反応器容量約5L)。
完了したかどうかサンプリングした(Kaiser)。試料はニンヒドリンで無色であった。反応器から排液し、
3×3LのDMFで洗浄した。反応器から排液し、
73×3LのDCMで洗浄した。樹脂を2−L焼結ガラスフィルターに移し、窒素気流で通過させた。(注:6−L SPPSにステンレス鋼メッシュがあることから、切断のためには樹脂を2−L SPPSに移した)
重量=499.81g
実施例4
ペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)
ペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)
2−L SPPSに
150.08gのペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂および
1LのDCMをチャージして樹脂を膨潤させた。
75.02gのDTT
75mLのDI水
1.46LのTFAから切断溶液を調製した。樹脂から排液し、反応器に切断溶液をチャージした。反応器を2時間20分間20〜25℃で撹拌した。5ガロン瓶に
12LのMTBEをチャージし、0〜5℃に冷却した。切断溶液を5ガロン瓶に排液し、沈殿を形成させた。反応器に
500mLのTFAをチャージし、5分間撹拌し、続いて
500mLのMTBEを加えた。2分間撹拌し、この溶液を瓶に排液した。
150.08gのペンタノイル−Asp(OtBu)−4−MeO−Apc−D−Phe−Arg(Pbf)−Trp(Boc)−Lys(Boc)−樹脂および
1LのDCMをチャージして樹脂を膨潤させた。
75.02gのDTT
75mLのDI水
1.46LのTFAから切断溶液を調製した。樹脂から排液し、反応器に切断溶液をチャージした。反応器を2時間20分間20〜25℃で撹拌した。5ガロン瓶に
12LのMTBEをチャージし、0〜5℃に冷却した。切断溶液を5ガロン瓶に排液し、沈殿を形成させた。反応器に
500mLのTFAをチャージし、5分間撹拌し、続いて
500mLのMTBEを加えた。2分間撹拌し、この溶液を瓶に排液した。
瓶の内容物を十分混合し、次いで250mLのFLPEボトルに移した(約230mL/個のボトル8個)。ボトルを2600RPMで1分間遠心分離した。上清をデカンテーションし、ボトルを再び満たした。全ての懸濁液を処理するまでこの工程を繰り返した。次いで、各ボトルにMTBE(全量約1.8L)を満たし、蓋をし、振盪して固体を再懸濁し、次いで遠心分離した。
35mLのDIEAの、
1.46LのMTBE溶液を調製した。約
175mLのDIEA/MTBE溶液をボトル8個のそれぞれに加えた。ボトルに蓋をし、振盪し、冷蔵庫に5℃で一晩保存した。
35mLのDIEAの、
1.46LのMTBE溶液を調製した。約
175mLのDIEA/MTBE溶液をボトル8個のそれぞれに加えた。ボトルに蓋をし、振盪し、冷蔵庫に5℃で一晩保存した。
冷蔵庫からボトルを取り出し、2500RPMで遠心分離し、上清をデカンテーションした。MTBE中の、
220mLの2%DIEAを各ボトルに加えた。ボトルに蓋をし、振盪し、遠心分離した。上清をデカンテーションし、
220mLのMTBEを各ボトルに加え、振盪し、デカンテーションした。3回目に
220mLのMTBEを用いてこの操作を繰り返した。結果として生じた湿潤固体を200Torrの真空下で一晩乾燥させた。注:真空は徐々に適用しなければならない。さもなければペプチドの損失を伴い突沸する。
粗乾燥線状ヘキサペプチドの重量=47.05g
220mLの2%DIEAを各ボトルに加えた。ボトルに蓋をし、振盪し、遠心分離した。上清をデカンテーションし、
220mLのMTBEを各ボトルに加え、振盪し、デカンテーションした。3回目に
220mLのMTBEを用いてこの操作を繰り返した。結果として生じた湿潤固体を200Torrの真空下で一晩乾燥させた。注:真空は徐々に適用しなければならない。さもなければペプチドの損失を伴い突沸する。
粗乾燥線状ヘキサペプチドの重量=47.05g
実施例5
シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeOApc)−D−Phe−Arg−Trp−Lys−NH2
シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeOApc)−D−Phe−Arg−Trp−Lys−NH2
装置:2Lジャケット付き容器、タービン撹拌装置、窒素および真空の導入部、熱電対、定量ポンプ
手順
2L容器に
49.46gのHBTUおよび
1.5LのDMFをチャージした。溶解するまで20〜25℃で撹拌した。
50.0gのペンタノイル−Asp−(4−MeOApc)−D−Phe−Arg−Trp−Lys−NH2を
1.5LのDMFに溶かした溶液であって、
50mLのDIEAを含有する溶液を調製した。撹拌を139RPMに調整し、速度25mL/分で20〜25℃で約1時間線状ヘキサペプチド溶液中で計量した。分析のために反応物をサンプリングした。反応は完了したことが見出され、次いで、
100mLのDI水を加えて反応をクエンチさせた。2L丸底フラスコに2回に分けて溶液を移し、浴温30℃のロータリーエバポレーターで<9Torrの圧の真空下で溶媒を蒸留した。
粗生成物の重量=154.11g
アッセイ=10%w/w(含有されるペプチド15.4g)
手順
2L容器に
49.46gのHBTUおよび
1.5LのDMFをチャージした。溶解するまで20〜25℃で撹拌した。
50.0gのペンタノイル−Asp−(4−MeOApc)−D−Phe−Arg−Trp−Lys−NH2を
1.5LのDMFに溶かした溶液であって、
50mLのDIEAを含有する溶液を調製した。撹拌を139RPMに調整し、速度25mL/分で20〜25℃で約1時間線状ヘキサペプチド溶液中で計量した。分析のために反応物をサンプリングした。反応は完了したことが見出され、次いで、
100mLのDI水を加えて反応をクエンチさせた。2L丸底フラスコに2回に分けて溶液を移し、浴温30℃のロータリーエバポレーターで<9Torrの圧の真空下で溶媒を蒸留した。
粗生成物の重量=154.11g
アッセイ=10%w/w(含有されるペプチド15.4g)
実施例6
クロマトグラフィー精製:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1トリフルオロ酢酸塩
クロマトグラフィー精製:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1トリフルオロ酢酸塩
毒性実験のために、環状MC−4ヘキサペプチドの三つの粗バッチに精製クロマトグラフィーを行った。低pHでPursuit C18(10ミクロン、50×250mm)カラムで精製を行った。含有される全体収率は85%で、全体純度は94%であった。三つのバッチについての最初の粗純度は10wt%以下であった。低い粗純度はロード能を減少させ、注入溶液濾過の重大な問題を与えた。合計35回の注入を完了した。35回の注入のうち、28回は粗物質の注入であり、7回はリサイクルの注入であった。クロマトグラフィーにより、含有された39.7gの粗環状MC−4から33.7gの精製環状MC−4が得られた。この精製のためのプールは、毒性学的物質用に90%代半ばをターゲットとした。純度を90%代後半に上げると、この精製での分画分析に基づき、予測される収率は50〜60%に減少するであろう。
調製用クロマトグラフィー:
注入溶液:粗製環状MC−4から固体不含の1.5mg/mL(環状MC−4含有)注入溶液への調製は、単離された粗製物の低いアッセイ値および高い塩含量により達成された。(表1)いくつかの異なる濾過条件を、最良の濾過を与える漸減する孔径のガラス繊維フィルターの三層で試した。直径125mmのフィルターを使用したこのフィルターの配置は、注入溶液500mLを濾過するのにうまく役立った。これは、各1000mLの注入を2回の別々の濾過に分け、注入用に濾液を混合し直すことを必要とした。
注入溶液:粗製環状MC−4から固体不含の1.5mg/mL(環状MC−4含有)注入溶液への調製は、単離された粗製物の低いアッセイ値および高い塩含量により達成された。(表1)いくつかの異なる濾過条件を、最良の濾過を与える漸減する孔径のガラス繊維フィルターの三層で試した。直径125mmのフィルターを使用したこのフィルターの配置は、注入溶液500mLを濾過するのにうまく役立った。これは、各1000mLの注入を2回の別々の濾過に分け、注入用に濾液を混合し直すことを必要とした。
緩衝液調製物:調製用緩衝液は、移動相Aおよび移動相Bの両方について20L瓶に調製した。両移動相は、pHが約2となる0.1%TFA溶液であった。二つの移動相溶液を環状MC−4の精製に使用した。全てのパーセントは体積パーセントである。
移動相Aは、90/10 H2O/ACN中の0.1%TFA
移動相Bは、10/90 H2O/ACN中の0.1%TFA
移動相Aは、90/10 H2O/ACN中の0.1%TFA
移動相Bは、10/90 H2O/ACN中の0.1%TFA
クロマトグラフィー条件:環状MC−4は、充填済みVarian Pursuit C18カラム(10ミクロン、50×250mm)で精製した。注入溶液をロードするための広孔径溶媒スイッチングバルブおよびフラクション採集のための13ポジションバルブを備えるAgilent 1100調製用HPLCを使用した。各注入は、粗アッセイに基づき含有される環状MC−4が1.0gから1.5gまで変動した。5個以上の画分を各注入から採集し、HPLCの画分分析に基づき混合した。注入1回あたりのサイクル時間は約2時間であった。以下の溶出条件が最良の精製結果のために最適であることが見出された:
カラム: Pursuit C18、10ミクロン、50×250mm
検出器: 280nm(バンド幅8nm、参照350/20nm)
カラム温度: 室温
流速: 80ml/分
移動相: A=90/10 H2O/ACN中の0.1%TFA
B=10/90 H2O/ACN中の0.1%TFA
試料のロード: ポンプAのスイッチングバルブを経由して60mL/分で手動
勾配: 初期条件25%B
0〜45分 57%Bに直線勾配
45.0〜45.1分 70%Bに工程変化
45.1〜55.0分 70%Bに維持(カラムのフラッシュ)
55.0〜52.0 25%Bに直線勾配
52.0〜72.0 25%B(カラムの再平衡化)
カラム: Pursuit C18、10ミクロン、50×250mm
検出器: 280nm(バンド幅8nm、参照350/20nm)
カラム温度: 室温
流速: 80ml/分
移動相: A=90/10 H2O/ACN中の0.1%TFA
B=10/90 H2O/ACN中の0.1%TFA
試料のロード: ポンプAのスイッチングバルブを経由して60mL/分で手動
勾配: 初期条件25%B
0〜45分 57%Bに直線勾配
45.0〜45.1分 70%Bに工程変化
45.1〜55.0分 70%Bに維持(カラムのフラッシュ)
55.0〜52.0 25%Bに直線勾配
52.0〜72.0 25%B(カラムの再平衡化)
リサイクル注入:前部削除および後部削除のためのリサイクル注入は、プールした画分を等体積の水で希釈し、カラムに注入し戻すことにより、再注入した。リサイクルのために同じ勾配条件を使用した。
粗注入溶液の調製:3回の実験室運転から単離された粗製物を注入溶液の調製に使用した。粗製物の純度は8%〜10%の含有純度であった。粗バッチの全ては高度に着色しており、不溶性の固体を含有した。注入溶液中の環状MC−4の望ましい最終濾過済み濃度は1.5mg/mL(含有量)であった。粗製物のw/wアッセイに依存して、最終的な実際の濃度は、単離された粗製物が約15mg/mLであろう。
以下の手順を使用して、濾過用の注入溶液1072mLを調製した:w/wアッセイに基づき、含有される環状MC−4の1.5gを160mLのDMFに溶解させる。溶解した溶液を静かに撹拌しながら、01%TFAを含有する160mLのACNを加える。撹拌を続けながら、0.1%TFAを含有する752mLの水を加える。次いで、この粗溶液を漸減する孔径のガラスフィルター(Whatman)の三層を通して濾過する。
上:GF/D孔径2.7μm(1823125)
中央:GF/C孔径1.2μm(1822125)
下:GF/F孔径0.7μm(1825125)
上:GF/D孔径2.7μm(1823125)
中央:GF/C孔径1.2μm(1822125)
下:GF/F孔径0.7μm(1825125)
直径125mmのフィルターを使用したこのフィルターの配置は、注入溶液500mLを減圧濾過するために使用される。これは、1000mLの注入のそれぞれを2回の別々の濾過に分けること、注入のために濾液をもう一度混合することを必要とする。最終濾液は室温で注入直前に完成した。濾液を冷却したり、周囲温度で長時間放置すると、液の濁りを引き起こすであろう。この手順は、必要に応じて規模を拡大または縮小してもよい。
表2の時間配分を使用してフラクションコレクターによりカラムの流出液から画分を採取した。これらの時間は必要に応じて調整した。
実施例7
塩交換:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1酢酸塩
塩交換:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1酢酸塩
環状MC−4のTFA塩のプールを凍結乾燥酢酸塩に変換した。
装置
5.0×25cm Vydak C4、1ミクロン、300Åプレパックカラム
調整可能な波長検出器を備える二ポンプ調製システム(モデル210ローディングポンプ、モデル215溶出ポンプおよびモデル320検出器を備えるVarian Prostarシステムと等価)。
5.0×25cm Vydak C4、1ミクロン、300Åプレパックカラム
調整可能な波長検出器を備える二ポンプ調製システム(モデル210ローディングポンプ、モデル215溶出ポンプおよびモデル320検出器を備えるVarian Prostarシステムと等価)。
移動相
A:10%アセトニトリル/脱イオンH2O、20mM NH4OAc
B:70%アセトニトリル/脱イオンH2O、20mM NH4OAc
A:10%アセトニトリル/脱イオンH2O、20mM NH4OAc
B:70%アセトニトリル/脱イオンH2O、20mM NH4OAc
プールの調製
混合した精製プール画分を脱イオンH2Oで(約25%アセトニトリルに)1:1希釈する。
混合した精製プール画分を脱イオンH2Oで(約25%アセトニトリルに)1:1希釈する。
プールのロード
ロードは、25mL/分でカラムに約10gの環状MC−4(約1.25g/L濃度で約8L)である。これは約5時間かかる。
ロードは、25mL/分でカラムに約10gの環状MC−4(約1.25g/L濃度で約8L)である。これは約5時間かかる。
溶出
カラムを約5当量のNH4OAcでフラッシュ後に、生成物を溶出させる。流速50mL/分、検出器は280nm
カラムを約5当量のNH4OAcでフラッシュ後に、生成物を溶出させる。流速50mL/分、検出器は280nm
生成物のピークを全体積500mLについて10分間かけて収集し、風袋を差し引いた500mL広口ポリボトル4個に分割してから凍結乾燥した。4個のボトルからの固体生成物を採集した。
重量=10.49g
重量=10.49g
実施例8
塩交換:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1乳酸塩
塩交換:シクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1乳酸塩
乳酸、ラセミ体、米国薬局方のSpectrum chemical Mfg. Corp.カタログ番号L1010、CAS 50−21−5、アッセイ88.0〜92.0%
0.1N乳酸溶液を作製
5.0gのシクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1酢酸塩を最小限の体積の1/1アセトニトリル/H2O(ACN/H2O)40〜50mLに溶解させ、それに0.1N乳酸溶液を45.154mL加える。この溶液をやや濁るまでさらに希釈して、次いで凍結し、凍結乾燥する。(いったん固体粉末になったものを真空下で放置すると、存在する酢酸の量が減少する)。凍結乾燥した粉末をDMSO−D6中に2.0mgで、NMRにより、δ1.16(乳酸のメチル)およびδ0.82(ペンタノイルの末端CH3)のピークと比較して分析する。これらのピークは、1:1の比でなければならない(mmとして測定することができ、比が得られる)。比が逸脱しているならば、酢酸塩(高すぎるとき)または追加の0.1N乳酸溶液のいずれかの添加により調整することができる。(装置の大きさが原因で5.0gが最大実施規模である。二つの5.0gバッチもまた、375μLの88.0〜92.0%乳酸で処理したが、最初のNMR後に乳酸塩が67〜69%であると示された。200μLの88.0〜92.0%乳酸の添加後および再凍結乾燥後に、最終比1.0〜1.09の乳酸塩が得られた。)
5.0gのシクロ(Asp−Lys)ペンタノイル−Asp−(4−MeO−Apc)−D−Phe−Arg−Lys−NH2 1:1酢酸塩を最小限の体積の1/1アセトニトリル/H2O(ACN/H2O)40〜50mLに溶解させ、それに0.1N乳酸溶液を45.154mL加える。この溶液をやや濁るまでさらに希釈して、次いで凍結し、凍結乾燥する。(いったん固体粉末になったものを真空下で放置すると、存在する酢酸の量が減少する)。凍結乾燥した粉末をDMSO−D6中に2.0mgで、NMRにより、δ1.16(乳酸のメチル)およびδ0.82(ペンタノイルの末端CH3)のピークと比較して分析する。これらのピークは、1:1の比でなければならない(mmとして測定することができ、比が得られる)。比が逸脱しているならば、酢酸塩(高すぎるとき)または追加の0.1N乳酸溶液のいずれかの添加により調整することができる。(装置の大きさが原因で5.0gが最大実施規模である。二つの5.0gバッチもまた、375μLの88.0〜92.0%乳酸で処理したが、最初のNMR後に乳酸塩が67〜69%であると示された。200μLの88.0〜92.0%乳酸の添加後および再凍結乾燥後に、最終比1.0〜1.09の乳酸塩が得られた。)
Claims (13)
- 以下の工程:
樹脂上にジペプチドフラグメントを調製する工程であって、該ジペプチドフラグメントが、第1の側鎖を含む酸性アミノ酸残基を含む工程;
該樹脂から第1のペプチドフラグメントを切断する工程;
樹脂上に第2のペプチドフラグメントを調製する工程であって、該第2のペプチドが第2の側鎖を有するアミノ酸残基を含む工程;
該第2のペプチドフラグメントのアミノ末端に該ジペプチドフラグメントのカルボキシル末端をカップリングすることによって、第3のペプチドを形成させる工程;および
該ジペプチド部分の該第1の側鎖を該第2のペプチド部分の該第2の側鎖と共有結合させることにより該第3のペプチドを環化させる工程
を含む、環状ペプチドの形成方法。 - 該ジペプチドフラグメントが、カルボキシ末端の非天然アミノ酸を含む、請求項1記載の方法。
- 該ジペプチドフラグメントが、アミノ末端のアスパラギン酸残基を含む、請求項1記載の方法。
- 該ジペプチドフラグメントが、請求項10記載の式Iで示されるアスパラギン酸ジペプチドを含む、請求項3記載の方法。
- 該第2のペプチドが、テトラペプチドを含む、請求項1記載の方法。
- 該第2のペプチドが、アミノ末端のD−アミノ酸残基を含む、請求項1記載の方法。
- 該第2のペプチドが、アミノ末端のD−フェニルアラニン残基を含む、請求項6記載の方法。
- 該第2のペプチドの塩基性アミノ酸残基が、リシン残基を含む、請求項1記載の方法。
- 該第3のペプチドを樹脂から切断する工程を含む請求項1記載の方法であって、該工程が、環化工程の前に行われる、方法。
- 式I:
[式中、
R1は、アルキル保護基であり;
Xは:
[式中、
R2、R3およびR4は、独立して水素、または1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシであり、ここで、R3が、アルコキシであるとき、R2およびR4は、共に水素であり、R9は、水素、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルキル、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシ、または非置換フェノキシであり、R11は、シクロヘキシル、シクロヘプチル、または3〜8個の炭素原子を有する分岐のアルキルである]であり、
R12は、1〜5個の炭素原子を有するアルキル、2〜5個の炭素原子を有するアルケニル、または2〜5個の炭素原子を有するアルキニルであり;そして
R10は、Hまたはハロゲンである]で示されるアスパラギン酸ジペプチド。 - 以下の工程:
請求項10記載の式Iで示されるアスパラギン酸ジペプチドを樹脂上に合成する工程;
該樹脂から該アスパラギン酸ジペプチドを切断する工程;
配列:D−Phe−Arg−Trp−Lysを含む第2のペプチドフラグメントを提供する工程であって、該第2のペプチドフラグメントが、樹脂に結合している工程;
該第2のペプチドフラグメントのアミノ末端に該ジペプチドのカルボキシル末端をカップリングすることにより、配列[式I]−D−Phe−Arg−Trp−Lysを有するペプチドを形成させる工程;
該アスパラギン酸残基の該側鎖を該リシン残基の該側鎖と共有結合させることにより該[式I]−D−Phe−Arg−Trp−Lysペプチドを環化する工程
を含む、環状メラノコルチン−4レセプターアゴニストペプチドを形成させる方法。 - 該ジペプチドフラグメントが、式I:
[式中、
R1は、アルキル保護基であり;
Xは:
[式中、
R2、R3およびR4は、独立して水素、または1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシであり、ここで、R3が、アルコキシであるとき、R2およびR4は、共に水素であり、R9は、水素、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルキル、1〜3個の炭素を有する直鎖もしくは分岐のアルコキシ、または非置換フェノキシであり、R11は、シクロヘキシル、シクロヘプチル、または3〜8個の炭素原子を有する分岐のアルキルである]であり、
R12は、1〜5個の炭素原子を有するアルキル、2〜5個の炭素原子を有するアルケニル、または2〜5個の炭素原子を有するアルキニルであり;そして
R10は、Hまたはハロゲンである]で示されるアスパラギン酸ジペプチドを含む、請求項3記載の方法。 - 本明細書に前述の発明。
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