JP4050238B2 - Kpvトリペプチドジアミド誘導体の改良された合成方法 - Google Patents
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Description
ペプチドの合成では、2つの主たる合成経路、つまり固相合成法と溶液合成法が区別される。
固相合成は、自由度が高く、既にオートメーションが存在しているといった利点を有する。生成物は、多くの場合、数ミリグラムから100ミリグラムの範囲の研究室規模で一般的に合成される。その原理は、特に、収率を高めるために過剰の試薬での実施を可能にする精製の点で、利点が知られているサポートケミストリー(support chemistry)の原理をベースにしている。このような経路は、それらの活性をスクリーニングすることを視野に入れて、多数の化合物を合成するために一般に使用される。
天然のペプチドからの半合成(hemisynthesis)反応もまた挙げられる。それらは、天然に生じたペプチドを制限的に加水分解し(多くの場合は酵素経路を介する)、ペプチド性のペプチド断片混合物を生成し、これを分離した後、場合によっては誘導体化して、所望の化合物を得ることからなる。
本出願人の知る限りでは、一つの文献のみがKPVトリペプチドのジアミド化合物の溶液合成を開示しており、例証されている化合物はAc-Lys-Pro-Val-NH2のみである(Eberleら, 1975)。
このような合成においては、リジン側鎖がBoc-Lys-OHに導入されたMSOC保護基により保護されて、Boc-Lys(MSOC)-OHを形成する。N(α),N(ε)二保護リジンは、一般的なDCC/HOBt法により、Boc-Pro-Val-NH2,HClとカップリングされる。そして、Boc-Pro-Val-NH2,HCl反応物は、Boc-Pro-OH及びBoc-Val-NH2から2工程で得られる。全収率は、Boc-Lys(MSOC)-OHをベースにして算出して33%である。全体的な合成反応式を、以下のスキーム(I)に例示する:
他の文献、例えば国際公開第0056353号(リプトン)には、Ac-Lys-Pro-Val-NH2化合物が記載されているが、それは合成方式を示しているのみである。「ペプチドを固相ペプチド合成法によって調製し、逆相高速液体クロマトグラフィーによって精製した」と述べられている。
固相では、Ac-Lys-Pro-Val-NH2の合成について、全体的な収率が56.1%でL系列のものが記載されている(Sawyer, 1981)。
今なお固相では、Staplesら(1985)の文献は、Ac-Lys-Pro-Val-NH2化合物を得ることが可能なペプチド合成法を開示しているが、構造に幾ばくかの矛盾があり、アミノ酸分析はグリシンの存在を示している。Sawyerが自身の論文(Sawyer, 1981)において使用した固相方法は、Ac-ペプチド-NH2ペプチド(Sawyer, 1982)の合成に一般化されてたが、Ac-Lys-Pro-Val-NH2トリペプチドは例証も記載もされていない。このような方法では(Sawyer, 1981;1982)、樹脂は、フッ化水素酸HFにより樹脂ペプチドを***させた後、カルボキサミド形態(CO-NH2)のものを良好な収率で直接得ることが可能なp-メチルベンズヒドリルアミン型樹脂である。アミノ酸はBocによるそのN-保護形態で導入され、一般的なDCC/HOBt法によりカップリングされる。リジンの場合では、N(α)Boc、N(α)-2,4-Cl2-Z-Lys-OH形態で導入される。ペプチドを合成する場合、最後にカップリングされたアミノ酸のN(α)アミンの保護が脱保護され、末端アミノ酸が、樹脂の***前に、過剰のN-アセチルイミダゾールによりアセチル化される。このような方法により、以下のスキーム2:
スキーム1において、KPVトリペプチドジアミド類を得るのを可能にする鍵となる中間体化合物はBoc-Lys(MSOC)-Pro-Val-NH2であり、双方の保護基は異なる操作条件で切り離される。(Boc)リジンのN(α)保護基の特異的な放出により、遊離のアミン官能基がアミド化され、ついでリジンのN(ε)アミン官能基が順に放出される。
より一般的には、(I)型誘導体の合成は、リジンのN(α)及びN(ε)アミン官能基の双方が、異なる操作条件で不安定な保護基により保護されている限りは、H-Lys-Pro-Val-OH(又はそれらの誘導体)トリペプチド合成の中間体化合物から意図されうる。
例えば、米国特許第5580855号(Ferreira)には、FMOCをαアミン官能基の保護基として、また3つの異なるモノマーから合成されるポリメタクリルアミドポリマーを固相として使用する、H-Lys-Pro-Val-OHトリペプチドの固相合成が開示されている。アミノ酸の導入が、対称的な無水形態下での活性化により生じる。リジンの場合では、N(ε)アミン官能基はBocにより保護される。合成完了時に、トリフルオロ酢酸を使用することにより、固体支持体からトリペプチドが放出され(Boc基も脱保護)、FMOCは、DMF中20%のピペリジンにより予め放出される。
他の保護された中間体化合物としては、例えば、H-Lys(トシル)-Pro-Val-NH2(Hofmannら, 1960)、及びH-Lys(Z)-Pro-Val-NH2(又はそれらの塩)(Yasutake及びPowers, 1981)、又はZ-Lys(ホルミル)-Pro-Val-NH2(Suli-Varghaら, 1987)から調製されたH-Lys(ホルミル)-Pro-Val-NH2、HClを挙げることができる。
(a)固相合成法により、満足のいく純度のKPVペプチドジアミド誘導体を得ることができるが、これは数ミリグラムから数百ミリグラムと、少量の最終生成物を製造する場合のみに適しており、工業的需要には不適合であり;
(b)溶液合成法は多量の最終生成物を調製することができるが、33%のオーダーの、満足できない収率である。このような溶液合成法は、連続的に長時間かつ費用のかかる、最終生成物の精製工程を必要とし、未精製形態のものを精製形態にする場合にかなりの量の生成物が損失する。
従って、如何なる特定の精製工程も必要がなく、高収率で多量の最終生成物を直接得るための、KPVトリペプチドジアミド誘導体の合成方法が、当該分野において必要とされている。
KPVトリペプチドジアミド誘導体を合成するためのこのような方法が、本発明において提供される。本発明の合成方法は、リジン(K)、プロリン(P)又はバリン(V)アミノ酸残基のそれぞれの立体異性体のいずれか一つで達成され得る。
本発明の目的は、生成されるアミノ酸の立体化学とは無関係に、次の式(I):
a)R1、R'1及びR''1は互いに独立して、水素原子、又は
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C22アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分により置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R1及びR'1はC(R''1)と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよく、及び/又はO、S又はN等のヘテロ原子を含有していてもよい、3〜7の原子を有する飽和環を形成可能であり、
但し、R1(R'1)(R''1)CO基はアミノ酸残基又はペプチド残基を表さず;
b)R2及びR3は互いに独立して、水素原子、又は
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C24アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分により置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R2及びR3は窒素原子と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよい、5又は6の原子を有する飽和環を形成可能であり、該飽和環はO、S等のヘテロ原子又は付加的な窒素原子を含有していてもよく、
但し、N(R2)(R3)基はアミノ酸残基又はペプチド残基を表さない]
で表されるKPVトリペプチドジアミド誘導体、又は該式(I)を有するその誘導体塩の溶液合成法を提供するものであり;
その方法は、次の工程:
a)次の式(II):
を有する、無機又は有機塩基で塩化されていてもよい二保護リジン残基を、次の式(III):
を有する、無機又は有機塩基で塩化されていてもよいプロリン残基と反応させて、次の式(IV):
の化合物を得、
b)
1)P3がOHを表す式(IV)の化合物のプロリン残基のC末端官能基に、次の式(V):
を有するバリン化合物をカップリングさせて、P1保護基を除去し、
2)次の式(VI-A)又は(VI-B):
を有する化合物を得、
ここで工程1)及び2)の順序はいずれであってもよく、
c)式(XII)を有する化合物からP2保護基を除去し、無機又は有機塩の形態であってもよい、式(I)を有する化合物を得ることを含むことを特徴とする。
− 水素、
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C22アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル基により置換されていてもよいアリール、
− アラルキル部分、
であるか、
− R1及びR'1はC(R''1)と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよく、及び/又はO、S又はN等のヘテロ原子を含有していてもよい、3〜7の原子を有する飽和環を形成可能である、
といった意味を有する。
これに対し、R1(R'1)(R''1)CO基は、アミノ酸残基又はペプチド鎖を表してはならない。
− 水素原子、
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C24アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル基により置換されていてもよいアリール、
− アラルキル部分、
であるか、
− R2及びR3は窒素原子と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよい、5又は6の原子を有する飽和環を形成可能であり、該飽和環はO、S等のヘテロ原子又は付加的な窒素原子を含有していてもよい、
といった意味を有する。
これに対し、N(R2)(R3)基はアミノ酸残基又はペプチド鎖を表してはならない。
「シクロアルキル」なる用語は、4〜10の炭素原子を有する非芳香環を意味し、環状アルキル基は部分的に不飽和であってもよい。好ましくは、シクロアルキル類には、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル、オクタヒドロナフチル及びペルヒドロナフチル基が含まれる。
「アリール」なる用語は、5〜10の炭素原子を有する芳香族炭素環式部分を意味する。アリール基はアルキル、アリール、アラルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、アラルコキシ、カルボキシ、アロイル、ハロ、ニトロ、トリハロメチル、シアノ、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アラルコキシカルボニル、カルバモイル、アルキルカルバモイル、ジアルキルカルバモイル置換基を含む、同一でも異なっていてもよい一又は複数の置換基により置換されたフェニル又はナフチル、もしくは非置換のフェニル又はナフチルを含む。
「アリールオキシ」なる用語は、アリール基が例えば上述したような、アリール-O-基を意味する。アリールオキシ基にはフェノキシ及びナフトキシ基が含まれる。
「アラルキル」なる用語は、一又は複数のアリール基で置換されたアルキル基を意味する。
「アラルキルオキシ」なる用語は、アラルキル基が例えば上述したような、アラルキル-O-基を意味する。アラルキルオキシ基にはベンジルオキシ基が含まれる。
「アルコキシカルボニル」なる用語は、-O-CO-、例えばメトキシ-及びエトキシカルボニル基を意味する。
「アリールオキシカルボニル」なる用語は、アリール-O-CO-基、例えばフェノキシ-及びナフトキシカルボニル基を意味する。
「ハロ」なる用語は、フッ素、塩素又は臭素原子を意味する。
本発明の方法は、使用されるアミノ酸の立体化学が何であれ、数キログラムの重量があるKPVトリペプチドジアミド誘導体を生産するといった、工業的規模での用途においてさらなる利点を有する。
また本発明は、R1、R'1、R''1、R2及びR3が同時には水素原子を表さない(式IA)という付加的条件で、上述した式(I)により表されるKPVトリペプチドジアミド誘導体にも関する。
このような誘導体は、特に上述したもののような塩として存在し得る。
本発明においては、特に、合成工程の特定の組合せ、及び保護基の特定の組合せを使用することにより、溶液合成法において公知の従来技術の方法で得られた収率よりも高い最終的収率でKPVトリペプチドジアミド誘導体、又はこのような化合物の塩を得ることが可能であり、このような方法はイオン交換クロマトグラフィー等を介するといった、如何なる最終的な精製工程も必要としないことが分かる。
また、使用される保護基、試薬、及び反応順序を適切に選択することで、溶液合成においてAc-Lys-Pro-Val-NH2の場合では、33%(Eberleら, 1975)から70%超まで、収率を増加させることができることも実証された。
試薬/保護基の組合せ及び反応工程順序は、式(I)の化合物の調製においては新規である。
他方、化合物(I)が塩化された形態で得られる場合は、該塩化は、P2保護基の除去を含む本方法の最終工程中の場で生じ、任意の付加的な工程又は任意の特定の実施を必要としない。
a)R1、R'1及びR''1は互いに独立して、水素原子、又は
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C22アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分により置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R1及びR'1はC(R''1)と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよく、及び/又はO、S又はN等のヘテロ原子を含有していてもよい、3〜7の原子を有する飽和環を形成可能であり、
但し、R1(R'1)(R''1)CO基はアミノ酸残基又はペプチド残基を表さず;
b)R2及びR3は互いに独立して、水素原子、又は
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C24アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分により置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R2及びR3は窒素原子と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよい、5又は6の原子を有する飽和環を形成可能であり、該飽和環はO、S等のヘテロ原子又は付加的な窒素原子を含有していてもよく、
但し、N(R2)(R3)基はアミノ酸残基又はペプチド残基を表さない]
を有するKPVトリペプチドジアミド誘導体、又は該式(I)を有するその誘導体塩の溶液合成法にあり;
該方法は、次の工程:
a)次の式(II):
を有する、無機又は有機塩基で塩化されていてもよい二保護リジン残基を、次の式(III):
を有する、無機又は有機酸で塩化されていてもよいプロリン残基と反応させて、次の式(IV):
の化合物を得、
b)
1)P3がOHを表す式(IV)の化合物のプロリン残基のC末端官能基に、次の式(V):
を有するバリン化合物をカップリングさせて、P1保護基を除去し、
2)次の式(VI-A)又は(VI-B):
を有する化合物を得、
ここで工程1)及び2)の順序はいずれであってもよく、
c)式(XII)を有する化合物からP2保護基を除去し、無機又は有機塩の形態であってもよい、式(I)を有する化合物を得ることを含むことを特徴とする。
本発明において、上述したような方法は、各リジン、プロリン又はバリンアミノ酸残基の立体異性体のいずれか一つで実施可能である。
好ましくは、本発明の方法においては、塩は対応する酸を導入することで、工程c)中に得られる。
好ましくは、使用される酸は、酢酸、塩酸、臭化水素酸、硫酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、リン酸、ヒドロゲノリン酸、プロピオン酸又はコハク酸から選択される。
最も好ましくは、酸は酢酸又は塩酸である。
溶液中で式(I)の化合物及び/又はその塩を調製するためには、ペプチド部分がN末端からC末端方向へ組み立てられるか、又はその逆でC末端からN末端方向へ組み立てられるかに応じていくつかの合成経路が考えられる。好ましくは、ペプチド鎖はN末端からC末端方向へ組み立てられる。
の、種々の操作条件で2つの不安定な保護基による二保護リジンである。
最も好ましくは、P1及びP2保護基は、異なる操作条件でそれぞれ除去されるように選択される。
第2のアミノ酸の導入を可能にするペプチドカップリングは、構造(IIIA)(図1A)を有するプロリン、又は構造(IIIB)(図1B)を有するプロリンのC保護誘導体のいずれかで生じ、化合物(IIIA)及び(IIIB)は、双方とも次の式(III):
式(III)の化合物は、無機又は有機酸で塩化されていてもよい。式(III)の化合物は、H-Pro-AMC、H-Pro-p-ニトロベンジルエステル、H-Pro-OtBu、H-Pro-OBzl、H-Pro-OMe、H-Pro-OEt、好ましくはH-Pro-OBzl又はH-Pro-OMe又はH-Pro-OEtから選択される。
図1Bのスキームによれば、N-ヒドロキシスクシンイミドでカップリングが生じることが好ましい。双方の場合とも、好ましい溶媒は、非プロトン性の両性溶媒、好ましくはジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、又は非プロトン性溶媒、例えば1,2-ジメトキシエタン(DME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサンの純粋物又は混合物である。
同様に、中間体化合物(VII)は、図3のスキームに従い、(V)とカップリングさせることができ、ここで化合物(VII)は次の式:
KPVトリペプチドジアミド誘導体の合成方法の第1の好ましい実施態様では、KPジペプチド(IV)はプロリン残基を有しており、そのカルボキシル基はP3保護基で保護され、KPジペプチド(IV)とバリン誘導体(IIIA)とのカップリングはP1保護基が除去された後に生じ、続いて、このようにして放出されたリジン残基のNH2(α)遊離アミン官能基がアミド化される。この第1の好ましい実施態様は図2に例証されている。
b1)P3が保護基を表す、式(IV)の化合物のP1保護基を除去して、次の式(IX):
の化合物を得;
b2)次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(IX)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、次の式(X):
の化合物を得;
b3)式(X)の化合物からP3保護基を除去して、次の式(XI):
の化合物を得;
b4)無機又は有機酸で塩化されていてもよい、次の式(V):
のバリン化合物と、式(XI)の化合物とをカップリングさせ、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする。
好ましくは、反応は酸塩化物(VI-A)又は無水物(VI-B)で生じる。溶媒は、好ましくは非プロトン性の両性溶媒、例えばDMF又はNMP、又は非プロトン性溶媒、例えばTHF、ジオキサンであり、これらの溶媒は純粋物又は混合物が使用され、混合溶媒は、例えばCH2Cl2/水である。
ついで、このようにして得られた化合物(X)のC末端酸官能基がP3保護基の種類により決定されるような、所要の操作条件で放出される。例えば、P3がOBzlベンジルエステルを表すならば、酸官能基は、無機又は有機塩基、好ましくは無機塩基、例えばNaOHを化合物(X)に添加することにより放出させることができる。後者のケースにおいて、このような脱保護はエタノール又はメタノール等のアルコール媒体、又はヒドロアルコール媒体中、還流点から−5℃の温度、好ましくは+4℃〜+40℃の温度で生じる。次いで、媒体を、好ましくは塩酸等の無機酸により酸性化した後、化合物(XI)が得られる。
次に、化合物(XI)と化合物(V)との間に最後のカップリングが生じ、ここで、後者は無機又は有機酸で塩化されていてもよい。
KPVトリペプチドジアミド誘導体の合成方法の第2の好ましい実施態様では、KPジペプチドは、P3保護基で保護されたプロリン残基のカルボキシル官能基を有しており、該P3保護基がバリン化合物(V)とプロリンとのカップリングの前に除去され、ついでP1保護基が除去され、リジン残基の遊離のNH2(α)官能基がアミド化される。本方法の第2の好ましい実施態様は図3に例証されている。
b5)P3が保護基を表す、式(IV)の化合物のP3基を除去して、次の式(VII):
の化合物を得;
b6)有機無機酸で鉱化されていてもよい次の式(V):
のバリン化合物と、式(VII)の化合物とをカップリングさせて、次の式(XIII):
の化合物を得;
b7)式(XIII)の化合物からP1保護基を除去して、無機又は有機酸により塩化されていてもよい次の式(XIV):
の化合物を得;
b8)無機又は有機酸により塩化されていてもよい次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(XIV)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする。
方法の第3の好ましい実施態様では、KPジペプチドKP(XII)のプロリン残基のカルボキシル官能基は保護されず(P3=OH)、P1保護基は除去され、リジンのNH2(α)基は、得られた化合物がバリン(III)残基とカップリングする前に、アミド化される。本発明の方法の前記第3の実施態様を図4に例証する。
b9)式(VII)の化合物からP1保護基を除去して、有機又は無機塩基で塩化されていてもよい次の式(XV):
の化合物を得;
b10)次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(XV)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、有機又は無機塩基で塩化されていてもよい次の式(XI):
の化合物を得;
b11)無機又は有機酸で塩化されていてもよい次の式(V):
のバリン化合物と、式(XI)の化合物とをカップリングさせて、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする。
バリン誘導体(V)(又はその塩)と(XI)のペプチドカップリングは過去に開示された方法の一つ、好ましくホスホニウム塩を使用する方法を用いることで実施される。より好ましくは、選択されるホスホニウム塩はBOPである。非プロトン性両性溶媒、例えばDMF又はNMP、又は非プロトン性溶媒、例えばTHF又はジオキサン中、塩基性媒体で、例えばトリエチルアミン又はエチル-ジイソプロピルアミン等の有機塩基を添加することにより反応が実施される。
本方法の工程c)において、P2保護化合物を式(XII)の化合物から除去し、塩の形態であってよい式(I)のKPVから誘導されるジアミド誘導体が得られる。本方法の工程c)を図5に例証する。
図2、3又は4に例証された任意の実施態様に従って得られた化合物(XII)は、一つの工程で容易に変形させて、対応する式(I)の化合物に至らしめることが可能で、この工程は、図5に例証しているように、リジンのN(ε)アミン官能基の脱保護である。
好ましくは、N(ε)アミン官能基はベンジルオキシカルボニル(Z)基により保護され、脱保護は、パラジウム炭(palladium on coal)による水素化触媒を介して実施される。より好ましくは、反応は、1〜5当量の有機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、リン酸、ヒドロゲノリン酸、プロピオン酸又はコハク酸が存在するエタノール等のアルコール媒体中、1〜3バールの範囲の水素圧下で実施される。
水素化は、好ましくは5℃〜50℃、より好ましくは10℃〜30℃で生じる。ついで、化合物(I)が、塩化された形態で直接得られる。
好ましくは、本発明の方法は、式(II)の化合物において、P1保護基がt-ブチルオキシカルボニル(Boc)であり、P2保護基がベンジルオキシカルボニル(Z)であることを特徴としている。
好ましくは、本発明の方法は、式(III)の化合物において、P3保護基がベンジルエステルOBzl基であることを特徴としている。
好ましくは、本発明の方法は、式(I)の化合物において、R1、R'1及びR''1基がそれぞれ水素原子を表すことを特徴としている。
好ましくは、本発明の方法は、式(I)の化合物において、R2及びR3基がそれぞれ水素原子を表すことを特徴としている。
好ましくは、本発明の方法は、P1保護基がt-ブチルオキシカルボニル(Boc)であり、P2保護基がベンジルオキシカルボニル(Z)であり、P3保護基がベンジルエステルOBzlであることを特徴とする。
最も好ましくは、式(I)のKPVトリペプチドから誘導されるジアミド類は、P1がt-ブチルオキシカルボニル基(Boc)を表し、P2がベンジルオキシカルボニル基(Z)を表す化合物(II)、及び酸性官能基がベンジルエステルで保護されており、対応する化合物(III-A)が好ましくはp-トルエンスルホン酸で鉱化されている化合物(III-A)から得られるものであることが好ましい。
このような化合物は、式(I)のKPVトリペプチドジアミド誘導体を得るために、図1A、ついで図2(本方法の工程bの第1の好ましい実施態様)、ついで図5に例証した連続的な経路順序に応じて、好ましく実施される。
R1、R'1、R''1、R2及びR3置換基の種類に応じて、好ましい経路順序により、中間体化合物の単離及び/又は精製をする必要なく、実行することが可能になる。例えばR1、R'1、R''1、R2及びR3=Hであると、最も好ましい方法は、図6に記載したような試薬及び操作条件で実施される。
図6に例証したKPVトリペプチドジアミド誘導体の合成方法の実施態様において、中間体化合物(III)、(IV)及び(IX)は精製されておらず、例えば次の工程を含む。このような方法では、任意のクロマトグラフィーよるカラム精製又はイオン交換は実施されない。それは、全ての特許請求の範囲に記載の塩に適用される。最終生成物の純度はHPLCにより測定される。
より有利には、操作条件はラセミ化を最小限にするようになされる。
本発明の他の目的は、次の式(IA):
a)R1、R'1及びR''1は互いに独立して:
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C22アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキルにより置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R1及びR'1はC(R''1)と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよく、及び/又はO、S又はN等のヘテロ原子を含有していてもよい、3〜7の原子を有する飽和環を形成可能であり、また
− 水素を表し、
但し、R1(R'1)(R''1)CO基はアミノ酸残基又はペプチド残基を表さず、R1、R'1、R''1の少なくとも一が水素とは異なり;
b)R2及びR3は互いに独立して、水素原子を表す、又は
− O又はN又はS又はSi等のヘテロ原子が挿入されていてもよい直鎖状又は分枝状のC1-C24アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22ポリフルオロアルキル又はペルフルオロアルキル部分、
− Cl、F、Br又はI等の一又は複数のハロゲン原子、又は一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル基により置換されていてもよいアリール部分、
− アラルキル部分、
を表すか、又は
− R2及びR3は窒素原子と共に、一又は複数の直鎖状又は分枝状のC1-C4アルキル部分で置換されていてもよい、5又は6の原子を有する飽和環を形成可能であり、該飽和環はO、S等のヘテロ原子又は付加的な窒素原子を含有していてもよく、
但し、R2又はR3残基の少なくとも一は水素とは異なり、N(R2)(R3)基はアミノ酸又はペプチド残基を表さない]
のKPVトリペプチドジアミド誘導体又は誘導体塩である。
好ましくは、上述したKPVトリペプチドジアミド誘導体塩は、リジン、プロリン又はバリンアミノ酸残基が、このような残基のそれぞれにおける任意の立体異性体とすることができることを特徴とする。
第1の有利な実施態様では、上述した組成物は、媒体が化粧用媒体であり、誘導体(IA)が10−8〜10−3g/100gの範囲の含有量で存在していることを特徴とする。
第2の有利な実施態様では、上述した組成物は、媒体が製薬用媒体であり、誘導体(IA)が5x10−4g/100gより多い含有量で存在していることを特徴とする。
実施例
種々の塩の形態でのKPVトリペプチドジアセチル誘導体の合成
I.TosOH、H-Pro-OBzl(III)の調製
Dean-Stark製の不活性で攪拌可能な熱安定反応器に、50.22gのp-トルエンスルホン酸一水和物(1.1当量)及び140mlのトルエンを20℃で導入する。媒体を溶解するまで攪拌し、74.5mlのベンジルアルコール(3当量)、続いて27.63gのH-D-Pro-OH(240mmol)を添加する。混合物を250-300ミリバールの真空下で16時間還流する。反応の完了をCCM制御する。媒体を、それ以上できなくなるまで真空濃縮する。
このようにして得られた生成物を何ら精製することなく使用する。
先の工程の残渣を、83mlのDMFにより回収し、87gのBoc-D-Lys(Z)-OH(1当量)、続いて35gのHOBt、1H2O(1当量)を添加する。混合物を10℃で冷却し、この温度を維持し、54.77gのEDC(286mmol、1.25当量)、続いて59mlのエチルジイソプロピルアミン(342.96mmol、1.5当量)を添加する。ついで、温度を20℃に到達せしめ、溶液を2〜20時間攪拌する。反応の完了をCCM制御する。
反応媒体を110mlのジクロロメタン及び220mlの水に注いで15分間攪拌し、デカントして、再度有機相を、NaHCO3飽和水溶液2x220mlで再度洗浄する。83mlのジクロロメタンを用い、水相を再度カスケード抽出する。有機相を集め、Na2SO4上で乾燥させ、460mlに調節する(濃縮又は希釈)。
このようなBoc-D-Lys(Z)-D-Pro-OBzl溶液を次の工程で使用する。
不活性雰囲気下、先の溶液を5℃まで冷却し、ジオキサン(1828mmol、8当量)に4NのHClが入ったもの460ml(17容量)を添加する。室温まで戻した後、2〜3時間、攪拌し続ける。
反応の完了をCCM制御する。
ついで、反応媒体を攪拌しつつ、270mlの水と270gの氷の混合物に注ぐ。混合物をデカントし、有機相を次の工程で使用する。
先に得られたHCl、H-D-Lys(Z)-D-Pro-OBzlのクロロメチレン溶液を5℃まで冷却し、135mlの水、ついで32.3mlの無水酢酸(1.5当量)を添加する。ついで、30分から1時間以内に、5NのNaOHをpH10になるように添加する(90〜130mlが必要とされる)。
媒体を室温で2時間30分から3時間攪拌し、反応の完了をCCM制御する。
媒体をデカントし、有機相を水、ついでNaCl飽和水溶液(各時、110ml、4容量)で洗浄する。有機相をNa2SO4上で乾燥させ、真空濃縮する(最大40℃、最大50ミリバール)。
残渣を次の工程で使用する。
先の工程で得られたAc-D-Lys(Z)-D-Pro-OBzl化合物(理論値:230mmol)を、313mlのメタノールと混合し、1NのNaOH(313mmol、1.36当量)を313ml添加し、室温で一晩攪拌する。反応の完了をCCM制御する。
その後、ジイソプロピルエーテルを添加し(313ml、11容量)、媒体をデカントし、3x150mlのジイソプロピルエーテルを用い、水相を再度3回抽出する。ついで、水相を、ジクロロメタン540mlと、4NのHCl水溶液(1.2当量)70mlとの混合物に注ぐ。混合物を15分攪拌し、デカントする。分離した有機相を水、ついでNaCl飽和水溶液(各時、110ml、4容量)で洗浄する。有機相をNa2SO4上で乾燥させ、真空濃縮する(最大40℃、最大50ミリバール)。このようにして得られた生成物94.25gは泡の形態である(関与したBoc-D-Lys(Z)-OHに基づき算出して、収率=98%)。
機械式攪拌機を具備する不活性な熱安定反応器に、94.25gのAc-D-Lys(Z)-D-Pro-OH(XI)(224.7mmol)、続いて470mlのDMFを導入し、32.58gのHCl、H-D-Val-NH2(V)(213.5mmol、0.95当量)及び85.22gのHBTU(1当量)を添加する。媒体を5℃まで冷却し、96.6mlのエチルジイソプロピルアミン(2.5当量)を15分以内に滴下する。再度、0℃まで到達せしめたところ、1時間30分から2時間後、強い結晶化が観察される。反応の完了をCCM制御する。ついで、反応媒体を2350mlのAcOEtに注ぎ、15分攪拌し、濾過し、470mlのAcOEt及び470mlのジイソプロピルエーテルで連続的に洗浄する。誘導体(XII)を25℃で真空乾燥させる。このようにして、107.2g(92%)のAc-D-Lys(Z)-D-Pro-D-Val-NH2が得られる。
最後の工程は、リジンのZベンジルオキシカルボニル保護基の水素添加分解を含む。反応媒体に使用される酸が原因で、放出されたアミン官能基が塩化される。
1)酢酸塩形態での単離
107gのAc-D-Lys(Z)-D-Pro-D-Val-NH2を535mlのEtOHに溶解し、AcOHを214ml及びPd/Cの10%50%水を21.4g添加する。1バールの水素圧下、20℃で16時間水素化を行う。反応の完了をCCM制御する。触媒を濾過し、濾液を、それ以上できなくなるまで真空濃縮する。残査を107mlのEtOHで回収し、430mlのiPrOHを添加し、混合物を50℃で加熱し、ついで1500mlのジイソプロピルエーテルを50℃で滴下する。所望の生成物を結晶化する。媒体を20℃まで冷却し、1時間攪拌する。固形物を濾過し、真空下、25℃で乾燥させる前に、500mlのジイソプロピルエーテルで洗浄し、酢酸塩の形態で、78.3gのAc-D-Lys-D-Pro-D-Val-NH2が得られる(収率85.4%)。このようにして得られた生成物の純度をHPLC制御する。
必要であるならば、生成物を0.5μ濾過で「再結晶」し、同様の条件で71gのAcOH、Ac-D-Lys-D-Pro-D-Val-NH2が得られる(精製収率=91%;Boc-D-Lys(Z)-OHに基づく全体的な収率、74%)。
酒石酸の存在下、Zベンジルオキシカルボニル基の水素添加分解を行い、酒石酸塩を得る。L酸及びD-酒石酸は双方とも、それに匹敵する塩(comparable salt)を得る。
5gのAc-D-Lys(Z)-D-Pro-D-Val-NH2を25mlのEtOHに懸濁させ、L-(+)-酒石酸(1.02当量)を1.48g及びPd/Cの10%50%水を0.5g添加する。1バールの水素圧下、20℃で16時間水素化を行う。
反応の完了をCCM制御する。生成物を媒体中、部分的に結晶化する。ついで10mlの水を添加し、触媒を濾過し、濾液を、それ以上できなくなるまで真空濃縮する。残査を、50℃に加熱された40mlのiPrOHで回収し、50℃で40mlのエタノールを滴下する。生成物を結晶化する。媒体を20℃まで冷却し、40mlのiPrOH及び50mlのジイソプロピルエーテルを添加する前に1時間攪拌する。抽出された固形物を濾過し、真空下、25℃で乾燥させる前に、50mlのジイソプロピルエーテルで洗浄し、4.12gの酒石酸塩、Ac-D-Lys-D-Pro-D-Val-NH2が得られる(収率80%)。このようにして得られた生成物をHPLC制御する。必要であれば、次のようにして精製することができる。
得られた生成物を2容量のエタノール及び1容量の水に溶解させ、濾過し、4容量のイソプロパノールを添加する。溶液を濾過し、ついで14容量の濾過されたジイソプロピルエーテルを添加する。形成された結晶をスピン乾燥させ、真空下、20℃で乾燥させた後、90%再結晶化され、濾過された生成物が得られる。
酒石酸で記載されたプロトコルが、コハク酸又はクエン酸でも再現することができる。
必要に応じて、生成物は、それぞれの塩を、1容量の水、続いて4容量の濾過されたイソプロパノール及び14容量の濾過されたジイソプロピルエーテルが添加された2容量のエタノールに溶解させて、0.5μ濾過で精製することができる。
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Claims (25)
- 生成されるアミノ酸の立体化学とは無関係に、次の式(I):
a)R1、R'1及びR''1は互いに独立して、水素原子、又は
− 直鎖状又は分枝状のC1-C22アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分、
を表し、
b)R2及びR3は互いに独立して、水素原子、又は
− 直鎖状又は分枝状のC1-C24アルキル部分、
− C4-C10シクロアルキル部分を表す]
で表されるKPVトリペプチドジアミド誘導体、又は該式(I)を有する化合物の塩の溶液合成法において;
次の工程:
a)次の式(II):
を有する、無機又は有機塩基で塩化されていてもよい二保護リジン残基を、次の式(III):
を有する、無機又は有機酸で塩化されていてもよいプロリン残基と、溶媒中にて、活性化試薬又はカップリング試薬の存在下で、反応させて、次の式(IV):
の化合物を得、
b)
1)P3がOHを表す式(IV)の化合物のプロリン残基のC末端官能基に、次の式(V):
を有するバリン化合物をカップリングさせて、P1保護基を除去し、
2)次の式(VI-A)又は(VI-B):
を有する化合物を得、
ここで工程1)及び2)の順序はいずれであってもよく、
c)式(XII)を有する化合物からP2保護基を除去し、無機又は有機塩の形態であってもよい、式(I)を有する化合物を得る工程を含むことを特徴とする方法。 - 塩が、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、乳酸塩、リン酸塩、ヒドロゲノリン酸塩、プロピオン酸及びコハク酸塩から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- リジン、プロリン又はバリンアミノ酸残基が、該残基のそれぞれの立体異性体のいずれかとできることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 塩が、対応する酸を導入することで、工程c)中に得られることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
- 酸が、酢酸又は塩酸又は臭化水素酸又は硫酸又はクエン酸又は酒石酸又は乳酸又はリン酸又はヒドロゲノリン酸又はプロピオン酸又はコハク酸であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 酸が酢酸又は塩酸であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- P1及びP2保護基が、異なる操作条件でそれぞれ除去されるように選択されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。
- 式(II)の化合物が、有機塩基、好ましくは有機アミンで塩化されていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
- 式(III)の化合物が、無機又は有機酸で塩化されていることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- 工程a)において、ペプチドカップリング反応が、クロロホルマート類、又は試薬、又はホスホニウム塩、カルボジイミド類の水溶性形態のもの、又はカルボジイミド類から選択される活性化又はカップリング試薬の存在下で生じることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
- 工程b)が、次の工程:
b1)P3が保護基を表す、式(IV)の化合物のP1保護基を除去して、次の式(IX):
の化合物を得;
b2)次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(IX)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、次の式(X):
の化合物を得;
b3)式(X)の化合物からP3保護基を除去して、次の式(XI):
の化合物を得;
b4)無機又は有機酸で塩化されていてもよい、次の式(V):
のバリン化合物と、式(XI)の化合物とをカップリングさせ、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。 - 工程b)が、次の工程:
b5)P3が保護基を表す、式(IV)の化合物のP3基を除去して、次の式(VII):
の化合物を得;
b6)無機又は有機酸で塩化されていてもよい次の式(V):
のバリン化合物と、式(VII)の化合物とをカップリングさせて、次の式(XIII):
の化合物を得;
b7)式(XIII)の化合物からP1保護基を除去して、無機又は有機酸により塩化されていてもよい次の式(XIV):
の化合物を得;
b8)無機又は有機酸により塩化されていてもよい次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(XIV)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。 - 工程b)が次の工程:
b9)P 3 基がヒドロキシ基を示す式(VII)の化合物からP1 保護基を除去して、次の式(XV):
の化合物を得;
b10)次の式(VI-A)の化合物、又は次の式(VI-B)の化合物:
で、式(XV)の化合物のリジン残基のNH2(α)基をアミド化して、有機又は無機塩基で塩化されていてもよい次の式(XI):
の化合物を得;
b11)無機又は有機酸で塩化されていてもよい次の式(V):
のバリン化合物と、式(XI)の化合物とをカップリングさせて、次の式(XII):
の化合物を得ることを含むことを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。 - 式(II)の化合物において、P1保護基がt-ブチルオキシカルボニル(BOC)であり、P2保護基がベンジルオキシカルボニル(Z)であることを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- 式(III)の化合物において、P3保護基がOBzlベンジルエステル基であることを特徴とする、請求項1ないし14のいずれか1項に記載の方法。
- 式(I)の化合物において、R1、R'1及びR''1基がそれぞれ水素原子を表すことを特徴とする、請求項1ないし15のいずれか1項に記載の方法。
- 式(I)の化合物において、R2及びR3基がそれぞれ水素原子を表すことを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- P1保護基がt-ブチルオキシカルボニル(BOC)であり、P2保護基がベンジルオキシカルボニル(Z)であり、P3保護基がOBzlベンジルエステルであることを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- 塩が、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、乳酸塩、リン酸塩、ヒドロゲノリン酸塩、プロピオン酸塩及びコハク酸塩から選択されることを特徴とする、請求項19に記載のKPVトリペプチドジアミド塩。
- リジン、プロリン又はバリンアミノ酸残基が、このような残基のそれぞれの立体異性体のいずれかとできることを特徴とする、請求項19又は20に記載のKPVトリペプチドジアミド誘導体又は誘導体塩。
- 生理学的に許容可能な媒体に、請求項19ないし21のいずれか1項に記載の誘導体(A)を含有せしめてなる化粧用又は製薬用組成物。
- 媒体が化粧用媒体であり、誘導体(IA)が10−8〜10−3g/100gのP 3 基がヒドロキシ基を示す式(VII)の化合物からP1 保護基を除去して範囲の含有量で存在していることを特徴とする請求項22に記載の化粧用又は製薬用組成物。
- 媒体が製薬用媒体であり、誘導体(IA)が5x10−4g/100gより多い含有量で存在していることを特徴とする請求項22に記載の化粧用又は製薬用組成物。
- 化粧用組成物中における、又は乾燥肌及び/又は敏感肌の処置のための又はこれを予定した製薬用組成物の製造のための、請求項19ないし21のいずれか1項に記載の誘導体(IA)の使用。
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