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Description

技術分野
本発明の目的は、化学的に修飾された生理活性ポリペプチドを含有する軟膏剤に関する。さらに、該軟膏剤の治療剤、化粧品、保湿剤としての使用に関する。
背景技術
生理活性を有するポリペプチド(以下、生理活性ポリペプチドという)は、特定の疾病に対する治療剤として有用であるが、血中に投与されると安定性が悪く、十分な薬理効果が期待できない場合が多い。例えば、分子量60,000程度以下のポリペプチドは血中に投与されても腎臓の糸球体より濾過され、大部分が尿中に***されるため、治療剤として用いられたとしても大きな治療効果が得られず、繰り返しの投与が必要になる場合が多い。また、他の生理活性ポリペプチドは血中に存在する加水分解酵素等によって分解され、生理活性を失うことがある。
外因性の生理活性ポリペプチドの場合には、その生理活性が疾患の治療に有効なことがあるが、そのような外因性の生理活性ポリペプチドや遺伝子組換えによって製造された生理活性ポリペプチド等は内因性の生理活性ポリペプチドと構造が異なるために、それが血中に投与された場合には免疫反応が誘発され、アナフィラキシーショック等の重篤な副作用が引き起こされる場合もあることが知られている。さらに、生理活性ポリペプチドの中にはそれが治療剤として用いられる際に、溶解性が悪い等の物性が問題になることも多い。
生理活性ポリペプチドを治療剤として用いる際のこれらの問題を解決する方法の一つとして、1分子以上の不活性型ポリマー鎖を該ポリペプチドに化学的に結合させる方法が知られている。多くの場合、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコール類を該ポリペプチドに化学的に結合させることによって、該ポリペプチドに望ましい特性が付与されている。
例えば、ポリエチレングリコールで修飾されたスーパーオキサイドディスムターゼ(SOD)では血中の半減期が著しく延長され、作用の持続性が見出されている[ファーマシューティカル リサーチ コミュニケーション(Pharm.Research Commun.)、19巻、287頁(1987年)]。また、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)のポリエチレングリコール修飾体も知られている[ジャーナル オブ バイオケミストリー(J.Biochem.)、115巻、814頁(1994年)]。その他にも、アスパラギナーゼ、グルタミナーゼ、アデノシンデアミナーゼ、ウリカーゼ等の生理活性ポリペプチドのポリエチレングリコール修飾体の例がGillian E.Francisらによってまとめられている[ファーマシューティカル バイオテクノロジー(Pharmaceutical Biotechnology)、3巻、スタビリティー オブ プロテイン ファーマシューティカルズ パートB(Stability of Protein Pharmaceuticals,PartB)、235頁(1992年)、プレナムプレス、ニューヨーク(Plenum Press,New York)]。
生理活性ポリペプチドをポリアルキレングリコールで修飾することによって得られる効果としては、熱安定性が高まること[生物物理、38巻、208頁(1998年)]、有機溶媒に可溶となること[バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサーチ コミュニケーションズ(Biochemical and Biophysical Research Communications,B.B.R.C.)、122巻、845頁(1984年)]等も知られている。
一方、ペプチドや蛋白質とポリアルキレングリコールとの結合方法も知られている。ポリアルキレングリコールの末端にカルボン酸の活性エステル、マレイミド基、カーボネート基、塩化シアヌル、アルデヒド基、エポキシド基等を導入してポリペプチドのアミノ基やチオール基に結合する方法が知られている[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]。これらの技術の中には、ポリペプチドまたは蛋白質の特定のアミノ酸残基に特異的にポリエチレングリコールを結合し、該ポリペプチドまたは蛋白質の生理活性を損なわずに血中安定性を向上させた例も含まれる。ポリペプチド中のアミノ酸残基特異的なポリエチレングリコール修飾の例としては、成長ホルモン放出因子(Growth Hormone−releasing Factor)のカルボキシ末端にノルロイシンのスペーサーを介してポリエチレングリコールを結合した例[ジャーナル オブ ペプチド リサーチ(J.Peptide Res.)、49巻、527頁(1997年)]、インターロイキン−2のN末端から3番目のアミノ酸の代わりに遺伝子組換えによってシステインを導入し、この部位に特異的にポリエチレングリコールを結合した例[バイオテクノロジー(BIO/TECHNOLOGY)、8巻、343頁(1990年)]等が知られている。
前記のように、ポリアルキレングリコールによる化学修飾生理活性ポリペプチドでは、一般に静脈内投与や皮下投与によって血中持続性、安定性の向上が得られることが知られているが、その一方でポリアルキレングリコールによる化学修飾生理活性ポリペプチドが注射剤以外の投与形態に利用できる性質を有しているかは未だ十分に解明されていない。
一方、局所治療剤としては、軟膏剤、点眼剤、経鼻剤、経肺剤、点耳剤、座剤、クリーム剤、ローション剤、リニメント剤、バップ剤、バンソウ膏等が知られている。例えば、軟膏剤として生理活性ポリペプチド類を利用した例として、表皮成長因子(Epidermal Growth Factor;EGF)およびSODによる火傷の治療[バイオロジカル アンド ファーマシューティカル ブレタン(Biological & Pharmaceutical Bulletin)、16(11)巻、1146頁(1993年)]が知られている。
また、臨床において、インターフェロン類を局所治療剤としての軟膏剤として利用することが試みられている。即ち、帯状ほう疹、***ヘルペス、角膜ヘルペス、伝染性軟疣腫、水痘、口内炎等のウイルス性の皮膚疾患や、黄斑変性症、糖尿病性網膜症、網膜中心静脈閉塞症、血管新生由来の緑内障等の眼疾患、皮膚の腫瘍や疣に対してインターフェロン類の軟膏剤が有用であることが知られている。具体的には、インターフェロン−αによる単純ヘルペス−1型ウイルスの治療[ダーマトロジー(Dermatology)、184(1)巻、40頁(1992年)、アクタ ビロロジカ(Acta Virologica)、39(3)巻、125頁(1995年)]、白血球インターフェロンによる潰瘍治療[インターナショナル ジャーナル オブ クリニカル ファーマコロジー、セラピー アンド トキシコロジー(International Journal of Clinical Pharmacology,Therapy & Toxicology)、19(10)巻、450頁(1981年)]等が知られている。また、特定の血管新生による視力障害の治療剤において、インターフェロン類等の軟膏剤の利用も試みられている[特開平9−255555、日本眼科学会雑誌、99巻、571頁(1995年)]。
これらの治療方法では病巣部位への直接の効果が得られ、著しい治療効果が認められてはいるものの、生理活性ポリペプチドを含有するこれらの局所治療剤中での生理活性ポリペプチドの安定性に関しては、何ら知見が得られていない。
我々は軟膏剤中における活性成分としての生理活性ポリペプチドの安定化について鋭意検討した結果、生理活性ポリペプチドをポリアルキレングリコールで化学修飾することにより、生理活性ポリペプチドが格段に安定化され、高い生理活性が維持されることを見出した。
発明の開示
本発明の目的は、生理活性ポリペプチドに比べて軟膏中での安定性に優れた生理活性ポリペプチド誘導体を含有する軟膏剤を提供することにある。
本発明者は前記の目的を達成するために、インターフェロンに代表される生理活性ポリペプチドを化学的に修飾、例えばポリアルキレングリコール類で修飾したところ、当該ポリエチレングリコール類で修飾された生理活性ポリペプチドは該生理活性を維持し、未修飾の生理活性ポリペプチドに比べて軟膏中での安定性に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は化学的に修飾された生理活性ポリペプチド(以下、化学修飾ポリペプチドということもある)を含有する軟膏剤に関する。
また、本発明は、上記の化学的に修飾された生理活性ポリペプチドを含有する化粧用軟膏剤および保湿用軟膏剤に関する。
さらに本発明は、軟膏剤、化粧用軟膏剤または保湿用軟膏剤の製造のための化学的に修飾された生理活性ポリペプチドの使用に関する。
また、本発明は、生理活性ポリペプチドをポリアルキレングリコール類で修飾することを特徴とする該生理活性ポリペプチドの軟膏剤中での安定化方法に関する。さらに本発明は、生理活性ポリペプチドをポリアルキレングリコール類で修飾することを特徴とする該生理活性ポリペプチドの軟膏剤中での活性を維持する方法に関する。
さらに本発明は、化学的に修飾された生理活性ポリペプチドと軟膏基剤等を含有する組成物に関する。
以下に、本発明を詳細に説明する。
化学的に修飾された生理活性ポリペプチドとしては、例えば少なくとも1個のポリアルキレングリコール類で化学的に修飾された生理活性ポリペプチドがあげられる。
生理活性ポリペプチドは、生理活性または薬理活性を有するポリペプチドであればいかなるポリペプチドでもよい。例えば、アスパラギナーゼ(Asparaginase)、グルタミナーゼ(Glutaminase)、アルギナーゼ(Arginase)、ウリカーゼ(Uricase)、スーパーオキサイドディスムターゼ(Superoxide Dismutase)、ラクトフェリン(Lactoferin)、ストレプトキナーゼ(Streptokinase)、プラスミン(Plasmin)、アデノシンデアミナーゼ(Adenosine Deaminase)、インターロイキン1〜18(Interleukin1〜18)、インターフェロン−α(Interferon−α)、インターフェロン−β(Interferon−β)、インターフェロン−γ(Interferon−γ)、インターフェロン−ω(Interferon−ω)、インターフェロン−τ(Interferon−τ)、顆粒球コロニー刺激因子(Granulocyte−Colony Stimulating Factor)、エリスロポエチン(erythropoietin)、腫瘍壊死因子(Tumor Necrosis Factor)、血小板増加因子(Thrombopoietin)、クローソ蛋白質(Klotho)、レプチン(Leptin)、繊維芽細胞増殖因子1〜19(Fibroblast Growth Factor1〜19)、ミッドカイン(Midkine)、カルシトニン(Calcitonin)、表皮成長因子(Epidermal Growth Factor)、グルカゴン(Glucagon)、インスリン様成長因子1(Insulin−likc Growth Factor1)、オステオジェニックプロテイン1(Osteogenic Protein1)、幹細胞増殖因子(Stem Cell Factor)、アミリン(Amylin)、パラサイロイドホルモン(Parathyroid Hormone)、プラスミノーゲン活性化因子類(Plasminogen Activator)、血管内皮細胞成長因子(Vascular Endothelial Growth Factor)、形質転換成長因子類(Transforming Growth Factor)、グルカゴン様ペプチド類(Glucagon Like Peptide)、ナトリウム利尿ペプチド類(Natriuretic Peptide)、プラスミノーゲン(Plasminogen)、アンジオポエチン(Angiopoietin)、アンジオスタチン(Angiostatin)、エンドスタチン(Endostatin)、肝細胞成長因子(Hepatocyte Growth Factor)、抗体もしくはそのフラグメント、融合抗体等の生理活性を有するポリペプチドおよびそれらのアミノ酸置換体、アミノ酸欠失体、糖鎖付加体、糖鎖欠失体、部分ペプチド等をあげることができる。より好ましい生理活性ポリペプチドとしては、インターフェロン−β、インターフェロン−α、インターフェロン−γ等のインターフェロン類、スーパーオキサイドディスムターゼ活性を有する生理活性ポリペプチドがあげられる。
これらの生理活性ポリペプチドは動物臓器や組織から抽出する方法でも得られるが、通常のペプチド合成法、あるいは遺伝子組換え法で調製することによっても得ることができる。さらに、市販の生理活性ポリペプチドも用いることができる。化学修飾に使用する生理活性ポリペプチドとしては粗精製物を用いることもできるし、あるいはゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、抽出等の精製法により化学修飾に適した純度に精製したものを用いることもできる。
これらの生理活性ポリペプチドはリン酸緩衝液、ほう酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液等の緩衝液中、水もしくはN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の適当な有機溶媒中、またはこれらの有機溶媒と水との混合溶媒中で調製され、また化学修飾反応に用いられる。
化学的に修飾された生理活性ポリペプチドは、本発明の目的を達成できるものであればいかなるものでもよく、例えばポリエチレングリコールもしくはその誘導体、ポリプロピレングリコールもしくはその誘導体、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体もしくはその誘導体等のポリアルキレングリコール類で化学的に修飾された生理活性ポリペプチドが好ましい。ポリアルキレングリコール類としては直鎖型の構造のもの、2本以上のポリアルキレングリコールが結合した分岐型の構造のものを用いることができ、平均分子量が約1,000〜1,000,000のものが好ましく、平均分子量が500〜1000,000のものがより好ましい。
ポリアルキレングリコール類は市販のものを用いることもできるし、既知の方法に準じて調製することもできる。ポリアルキレングリコール類の調製方法としては、Samuel Zalipskyの総説[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]等に示された方法またはそれに準じた方法を用いることができる。
ポリアルキレングリコール類と生理活性ポリペプチドとの反応は、ポリアルキレングリコール類を生理活性ポリペプチド1モルあたり1〜1000モル程度、より好ましくは1〜50モル程度用いて反応させることによって行われる。ポリアルキレングリコール類の生理活性ポリペプチドへの修飾の度合いは生理活性ポリペプチドに対するポリアルキレングリコール類のモル比、反応温度、pH、反応時間等を調節することによって、任意に選択することができる。また、反応に使用する溶媒は反応を妨害しないものであればいずれでもよく、例えばりん酸緩衝液、ほう酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、炭酸水素ナトリウム水溶液、酢酸ナトリウム緩衝液、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メタノール、アセトニトリル、ジオキサン等、あらゆるものから選択することができる。反応温度、反応時間、pH等の反応条件は生理活性ポリペプチドの活性が損なわれない条件であればいずれでもよく、例えば反応温度は0〜50℃、反応時間は10分〜100時間、pHは4〜10が好ましい。
ポリアルキレングリコール類で化学的に修飾された生理活性ポリペプチドの精製は常法に従って、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、限外濾過等により行うことができる。合成または精製された生理活性ポリペプチド、あるいはポリアルキレングリコール類で化学的に修飾された生理活性ポリペプチドが当該ポリペプチドの構造を有するものであることの確認は、質量分析、核磁気共鳴(NMR)およびアミノ酸組成のアミノ酸分析計による分析により、またアミノ酸配列を気相プロテインシーケンサーによりエドマン分解して得られたフェニルチオヒダントイン(PTH)アミノ酸を逆相HPLC分析すること等により行うことができる。
顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、エリスロポエチン、インターフェロン、インターロイキン等の遊離システイン残基を有する天然型または遺伝子組み換え型の生理活性ポリペプチドはポリアルキレングリコール類で部位特異的に修飾することもできる。
本発明の好ましい1つの態様では、化学的に修飾された生理活性ポリペプチドが、特開平11−310600に記載のポリエチレングリコールで修飾された生理活性ポリペプチド、WO99/55377に記載のポリエチレングリコールで修飾された生理活性ポリペプチド、WO00/23114に記載のポリエチレングリコールで修飾された生理活性ポリペプチド、特表昭62−503171、WO87/00056、US4766106、US4917888もしくはUS4863727に記載のポリエチレングリコールで修飾された生理活性ポリペプチド、または特開平6−192300もしくはEP593868A1に記載のポリエチレングリコールで修飾された生理活性ポリペプチドである。
本発明の別の好ましい1つの態様では、生理活性ポリペプチドを化学的に修飾するポリアルキレングリコール類が、平面構造以外の環状構造を含有する基に2本の1本鎖ポリアルキレングリコール類が結合し、かつ生理活性ポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基が結合した分岐型ポリアルキレングリコール類である。
中でも、生理活性ポリペプチドを化学的に修飾するポリアルキレングリコール類が、式(I)

Figure 0004142569
{式中、Lは平面構造以外の環状構造を含有する3〜5分岐が可能な基を表し、MはOCHCH、OCHCHCH、OCH(CH)CH、(OCHCH−(OCHCHCH(式中、rおよびsは同一または異なって、任意の正の整数を表す)または
(OCHCHra−[OCH(CH)CHsa(式中、raおよびsaはそれぞれ前記rおよびsと同義である)を表し、
nは任意の正の整数を表し、
qは1〜3の整数を表し、
は水素原子、低級アルキルまたは低級アルカノイルを表し、
はポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基を表し、
は結合、O、S、アルキレン、O(CHta(式中、taは1〜8の整数を表す)、(CHtbO(式中、tbは前記taと同義である)、NR(式中、Rは水素原子または低級アルキルを表す)、R−NH−C(=O)−R[式中、Rは結合、アルキレンまたはO(CHtc(式中、tcは前記taと同義である)を表し、Rは結合、アルキレンまたはOR5a(式中、R5aは結合またはアルキレンを表す)を表す]、R−C(=O)−NH−R[式中、Rは結合、アルキレンまたはR6aO(式中、R6aは前記R5aと同義である)を表し、Rは結合、アルキレンまたは(CHtdO(式中、tdは前記taと同義である)を表す]、R−C(=O)−O(式中、Rは前記R5aと同義である)またはO−C(=O)−R(式中、Rは前記R5aと同義である)を表し、
は結合、Oまたは(CHteO(式中、teは前記taと同義である)を表し、
は結合またはアルキレンを表し、2つのR−M−Xおよび1つ〜3つのX−X−Rはそれぞれ同一でも異なっていてもよい}で表される分岐型ポリアルキレングリコール類であるのが好ましい。
式(I)において、qが1である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましく、さらにnが10〜100,000であり、rおよびsならびにraおよびsaが同一または異なって、1〜100,000である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
式(I)において、Rが水酸基、カルボキシ、ホルミル、アミノ、ビニルスルホニル、メルカプト、シアノ、カルバモイル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、オキシラニル、低級アルカノイルオキシ、マレイミド、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、イミダゾリルカルボニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシ、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシ、トレシル、低級アルカノイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアロイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールジスルフィドまたはアジドである分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
また、式(I)においては、Lが式(II)
Figure 0004142569
[式中、R10は(CH(式中、uは1〜10の整数を表す)またはCH=CH−(CHua(式中、uaは0〜8の整数を表す)を表し、
11、R12およびR13は同一または異なって、水素原子、水酸基、置換もしくは非置換の低級アルキル、低級アルコキシ、アミノ、カルボキシ、シアノまたはホルミルを表し、
WはO、S、CHまたはNR14(式中、R14は水素原子または低級アルキルを表す)を表す]で表される化合物から水素原子を3〜5個除いた基である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。中でも、WがCHであり、かつuが4である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
本発明の好ましいさらに別の態様では、生理活性ポリペプチドを化学的に修飾するポリアルキレングリコール類が、1本鎖ポリアルキレングリコール類が3本以上結合し、かつ、生理活性ポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基が結合した分岐型ポリアルキレングリコール類である。
中でも、生理活性ポリペプチドを化学的に修飾するポリアルキレングリコール類が、式(Ix)
Figure 0004142569
[式中、Lxは4以上分岐が可能な基を表し、
MxはOCHCH、OCHCHCH、OCH(CH)CH、(OCHCHrx−(OCHCHCHsx(式中、rxおよびsxは同一または異なって、任意の正の整数を表す)または
(OCHCHrax−[OCH(CH)CHsax(式中、raxおよびsaxはそれぞれ前記rxおよびsxと同義である)を表し、
nxは任意の正の整数を表し、mxは3以上の整数を表し、qxは1〜3の整数を表し、
1xは水素原子、低級アルキルまたは低級アルカノイルを表し、
2xはポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基を表し、
1xは結合、O、S、アルキレン、(OCHtax(式中、taxは1〜8の整数を表す)、(CHtbxO(式中、tbxは前記taxと同義である)、NR3x(式中、R3xは水素原子または低級アルキルを表す)、R4x−NH−C(=O)−R5x[式中、R4xは結合、アルキレンまたはO(CHtcx(式中、tcxは前記taxと同義である)を表し、R5xは結合、アルキレンまたはOR5ax(式中、R5axは結合またはアルキレンを表す)を表す]、R6x−C(=O)−NH−R7x[式中、R6xは結合、アルキレンまたはR6axO(式中、R6axは前記R5axと同義である)を表し、
7xは結合、アルキレンまたは(CHtdxO(式中、tdxは前記taxと同義である)を表す]、R8x−C(=O)−O(式中、R8xは前記R5axと同義である)またはO−C(=O)−R9x(式中、R9xは前記R5axと同義である)を表し、
2xは結合、Oまたは(CHtexO(式中、texは前記taxと同義である)を表し、
3xは結合またはアルキレンを表し、
3つ以上のR1x−(Mx)nx−X1xはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、X2x−X3x−R2xが2または3個存在する場合(qxが2または3である場合)には、それらは同一でも異なっていてもよい}で表わされる分岐型ポリアルキレングリコール類であるのが好ましい。
式(Ix)において、qxが1である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましく、またmxが3または4である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。さらに、nxが10〜100,000であり、rxおよびsxならびにraxおよびsaxが同一または異なって、1〜100,000である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
式(Ix)において,R2xが水酸基、カルボキシ、ホルミル、アミノ、ビニルスルホニル、メルカプト、シアノ、カルバモイル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、オキシラニル、低級アルカノイルオキシ、マレイミド、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、イミダゾリルカルボニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシ、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシ、トレシル、低級アルカノイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアロイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールジスルフィドまたはアジドである分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
また、上記の分岐型ポリアルキレングリコール類の中で、分子量が500〜1,000,000である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
式(Ix)において、Lxがトリシンから水素原子4個以上を除いた基、シキミ酸から水素原子4個以上を除いた基、キナ酸から水素原子4個以上を除いた基、エリスリトールから水素原子4個以上を除いた基、ペンタエリスリトールから水素原子4個以上を除いた基およびグルコースから水素原子4個以上を除いた基から選ばれる基である分岐型ポリアルキレングリコール類が好ましい。
以下、式(I)および式(Ix)で表される化合物をそれぞれ化合物(I)および化合物(Ix)という。他の式番号の化合物についても同様である。
式(I)の各基の定義において、低級アルキルおよび低級アルカノイルの低級アルキル部分は、直鎖状または分岐状の炭素数1〜8の、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等を包含する。アルキレンは、炭素数1〜8の、例えばメチレン、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、イソブチレン、sec−ブチレン、tert−ブチレン、ペンチレン、ネオペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン等を包含する。
式(I)において、MはOCHCH、OCHCHCH、OCH(CH)CH、(OCHCH−(OCHCHCH(式中、rおよびsは同一または異なって、任意の正の整数を表す)または(OCHCHra−[OCH(CH)CHsa(式中、raおよびsaはそれぞれ前記rおよびsと同義である)を表し、(OCHCH−(OCHCHCH(式中、rおよびsはそれぞれ前記と同義である)または(OCHCHra−[OCH(CH)CHsa(式中、raおよびsaはそれぞれ前記と同義である)である場合、rおよびs並びにraおよびsaは、好ましくは1〜100,000であり、さらに好ましくは1〜1,000である。
式(I)において、nは任意の正の整数を表し、好ましくは10〜100,000であり、さらに好ましくは100〜1,000である。
式(I)において、Mで表されるポリアルキレングリコール部分の平均分子量は、約1,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜100,000がさらに好ましい。Mが−(OCHCH−である場合、原料となるポリエチレングリコール類はMw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)で表される分子量分布が1.1以下の単分散のものが望ましく、平均分子量30,000以下であれば市販のものを用いることができる。例えば、平均分子量が2,000、5,000、10,000、12,000、20,000等のモノメトキシポリエチレングリコールが利用できる。
式(I)において開示される、平面構造以外の環状構造を含有する基に2本の1本鎖ポリアルキレングリコール類が結合し、かつ生理活性ポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基が結合した分岐型ポリアルキレングリコール類、式(I)で表される分岐型ポリアルキレングリコール類の分子量は、500〜1,000,000であることが望ましい。
式(I)において、qは1〜3の整数を表し、好ましくは1である。
式(I)において、Lは平面構造以外の環状構造を含有する3〜5分岐が可能な基であり、環状構造上の置換基として、水酸基、置換もしくは非置換の低級アルキル、低級アルコキシ、アミノ、カルボキシ、シアノまたはホルミル等を有していてもよい。ここで、低級アルキルおよび低級アルコキシの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義であり、置換低級アルキルにおける置換基としては、水酸基、アミノ、低級アルカノイルオキシ、低級アルカノイルアミノ、低級アルコキシ、低級アルコキシアルコキシ、低級アルカノイル、低級アルコキシカルボニル、低級アルキルカルバモイル、低級アルキルカルバモイルオキシ等があげられる。低級アルカノイルオキシ、低級アルカノイルアミノ、低級アルコキシ、低級アルコキシアルコキシ、低級アルカノイル、低級アルコキシカルボニル、低級アルキルカルバモイルおよび低級アルキルカルバモイルオキシの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義である。Lとしては、例えば、シクロヘキサン類、シクロヘキセン類、単糖類等から水素原子3〜5個除いた基があげられる。上記シクロヘキサン類、シクロヘキセン類、単糖類の具体例としては、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサントリオール、1,3,5−トリメチル−1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸(Kemp’s triacid)、キナ酸(Quinic acid)、ジアミノシクロヘキサン、2,4,10−トリオキサアダマンタン、イノシトール、シキミ酸(Shikimic acid)、D,L−ソルビトール、リボース、エリスリトール等およびそれらの立体異性体があげられる。
L部分の構造の構築は市販品の化合物をそのまま利用するか、一般の有機合成法によってポリアルキレングリコール類の結合に適した形に誘導体化して利用するか、あるいは官能基の保護を行った後に利用して行うことができる[日本化学会編、実験化学講座 第4版(1992年)、有機合成I〜V、丸善、プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]。
上記で例示した以外のシクロヘキサン類は、例えば木檜ら[大有機化学、第6巻、183頁(1958年)、朝倉書店]またはG.E.McCaslandとE.Clide Horswill[ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイティ(Journal of American Chemical Society)、76巻、2373頁(1954年)]の方法等に従って合成することができる。
また、例えば、ベンゼン環を有する化合物をS.IsodaとH.Yamaguchiの方法[ケミカル アンド ファーマシューティカル ブルチン(Chem.Pharm.Bull.)、28(8)巻、2337頁(1980年)]、K.PrasadとO.Repicの方法[テトラヘドロン レターズ(Tetrahedron Letters)、25(23)巻、2435頁(1984年)]等で平面構造以外の環状構造を有する3〜5分岐が可能な化合物に変換してL部分の構造の構築を行うこともできる。
化合物(I)において、Xを介したポリアルキレングリコール類とLとの結合は通常の有機合成法で知られている反応を容易に組み合わせて行うことができる[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19−23頁(1992年)、有機合成I〜V、丸善]。
式(I)において、Rはポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基を表す。
すなわち、上記反応性を有する基としては、ポリペプチド中の、リジン、システイン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、スレオニン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン等の各側鎖、N末端アミノ基、C末端カルボキシル基のいずれかと反応性を有する基が包含され、例えば水酸基、カルボキシ、ホルミル、アミノ、ビニルスルホニル、メルカプト、シアノ、カルバモイル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、オキシラニル、低級アルカノイルオキシ、マレイミド、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、イミダゾリルカルボニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシ、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシ、トレシル、低級アルカノイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアロイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールジスルフィド、アジド等があげられる。
上記の各基の定義において、低級アルコキシカルボニルオキシ、ハロゲン化低級アルキル、低級アルカノイルオキシおよび低級アルカノイルオキシカルボニルの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義である。アリールオキシカルボニル、アリールオキシカルボニルオキシおよびアリールジスルフィドのアリール部分としては、炭素数6〜14の、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル等があげられる。アロイルオキシカルボニルのアロイル部分としては、炭素数7〜13の、例えばベンゾイル、ナフトイル、フタロイル等があげられる。ハロゲン化カルボニルおよびハロゲン化低級アルキルのハロゲン部分としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子があげられる。
置換低級アルコキシカルボニルオキシにおける置換基としては、同一または異なって置換数1〜3の、例えば、水酸基、カルボキシ、ハロゲン等があげられる。ここで、ハロゲンは、前記と同義である。
置換アリールオキシカルボニル、置換アリールオキシカルボニルオキシ、置換アリールジスルフィドおよび置換アロイルオキシカルボニルにおける置換基としては、同一または異なって置換数1〜3の、例えば水酸基、カルボキシ、ハロゲン、シアノ、低級アルキル等があげられる。ここで、ハロゲンおよび低級アルキルは、それぞれ前記と同義である。
で表される基は、L部分の構造を構築する原料に含まれていてもよいし、該原料化合物中の必要な官能基をあらかじめ適当な保護基[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]で保護し、Xを介してポリアルキレングリコール類をLに結合して分岐させた後に脱保護、さらには必要により変換して形成してもよい。さらにポリアルキレングリコール類をXを介してLから分岐させた後に、通常の有機合成法によってLに必要によりXまたはXを介して前記Rを導入することもできる。
より具体的には、例えば以下の製造法で本発明の式(I)で表される分岐型ポリアルキレングリコール類を製造することができるが、製造法はこれらに限定されるものではない。
製造法1:化合物(I)においてXが結合、O、アルキレン、O(CHta、または(CHtbOである化合物の製造
化合物(I)のうち、Xが結合、O、アルキレン、O(CHta(式中、taは前記と同義である)、または(CHtbO(式中、tbは前記と同義である)である化合物(Ia)は、例えば以下の方法により製造することができる。
水酸基を2個所以上有する環状ポリオール類(以下、本明細書において環状ポリオール類というときは、環状構造上の置換基として水酸基以外に、ヒドロキシ低級アルキル等を有する化合物も包含する)を、無水状態でN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ピリジン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、ポリアルキレングリコールまたはそのモノアルキルエーテルもしくはモノカルボン酸エステル(以下、これらをまとめてポリアルキレングリコール類Aという)のハロゲン化物もしくはトシル化物を1〜3モル相当加えて、−20〜150℃で1時間〜10日間反応させて、2本鎖分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物が得られる。
環状ポリオール類はシクロヘキサントリオール、キナ酸、シキミ酸、グルコース、ソルビトール、リボース、エリスリトール等の市販の化合物、または市販の化合物から導かれる化合物から選ばれる。市販の化合物から導かれる化合物としては、例えば、シクロヘキサントリカルボン酸やKemp’s triacid等から選ばれる環状ポリカルボン酸を通常の有機合成法[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19〜21巻(1992年)、丸善]に従って適当な還元剤で還元することによって得られる環状ポリオール類があげられる。還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、水素等があげられる。
環状ポリオール類中の水酸基の配置は何れでもよく、反応に不必要な官能基を文献[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリーアンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]に記載の方法によって適当に保護、あるいは誘導体化してから、反応に使用することができる。
ポリアルキレングリコール類Aのハロゲン化物およびトシル化物はSamuel Zalipskyの総括[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]等に開示された各種の方法で容易に製造することができる。結合に使用するポリアルキレングリコール類Aのハロゲン化物およびトシル化物としては分子量分布が均一であれば(好ましくは、Mw/Mnが1.1以下)いかなる平均分子量のものも用いられる。
得られた2本鎖分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物はそのままの純度、あるいはイオン交換クロマトグラフィーや逆相クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、二相分配、再結晶等の既知の方法で任意の純度の2本鎖分岐型ポリアルキレングリコール類に精製、単離して、次のステップに用いることができる。ここまでの工程で、化合物(Ia)のうち、Rが水酸基である化合物(Iaj)のいくつかが得られる。
一方、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類とポリアルキレングリコール類Aを使用することによっても目的の2本鎖分岐型ポリアルキレングリコール類を調製することができる。この場合、1〜3モル相当のポリアルキレングリコール類AをN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1モル相当の環状ポリハライド類または環状ポリトシル類を加えて、−20〜150℃で1時間〜10日間反応させて目的物が得られる。
環状ポリハライド類は市販の化合物であるか、前記環状ポリオール類をハロゲン化合物に変換[日本化学会編、実験化学講座、第4版、19巻(1992年)、丸善]して得られる。環状ポリトシル類は環状ポリオール類をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ピリジン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、カリウムナフタレン等の適当な塩基の存在下、水酸基当たり1〜3モル相当のハロゲン化トシルを加えて、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させることで得ることができる。
次に、得られた2本鎖分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物または精製化合物に、Rを導入する。Rとしては、ポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を環状ポリオール類、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類に結合した後、環状ポリオール類、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類に残存している官能基をそのまま利用するか、あるいはあらかじめ環状ポリオール類に結合している官能基を保護しておき、ポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を結合後、官能基の保護基を除去して得られる基を利用してもよい。この場合、前記環状ポリオール類、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類中の1個所以上の水酸基、または他の官能基を適当な保護基で保護した後、前記と同様の方法で残りの水酸基、ハロゲンまたはトシル基部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を導入し、2本のポリアルキレングリコールが結合した化合物を合成し、保護基を除去した官能基をそのまま利用するか、あるいは該官能基の少なくとも一つを後述する方法に従ってRに変換する。ポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を結合する前、もしくは結合した後に環状ポリオール類、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類に存在する官能基としては、水酸基の他に、カルボキシ、アミノ、ハロゲン、シアノ、ホルミル、カルボニル等がある。適当な官能基の保護基としては水酸基の場合、ベンジル、tert−ブチル、アセチル、ベンジルオキシカルボニル、tert−ブチルオキシカルボニル、ジメチルtert−ブチルシリル、ジフェニルtert−ブチルシリル、トリメチルシリル、トリフェニルシリル、トシル、テトラヒドロピラニル等があげられ、アミノの場合、メチル、エチル、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、ニトロベンジルオキシカルボニル、N−フタルイミド、アセチル、tert−ブチルオキシカルボニル等があげられ、カルボキシの場合、ベンジル、メチル、エチル、tert−ブチル、9−フルオレニルメチル、メトキシエトキシメチル、2,2,2−トリクロロエチル、2−(トリメチルシリル)エチル、シンナモイル、アリル、ニトロフェニル等があげられ、ホルミルの場合、ジメチルアセタール、ジエチルアセタール、ジベンジルアセタール、1,3−ジオキサニル等があげられる[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)]。
あらかじめ存在する官能基をそのまま、または保護、脱保護してRとして利用でき、L部分の構造を構築する原料となる環状ポリオール類、環状ポリハライド類または環状ポリトシル類の具体例としては、シキミ酸、キナ酸、Kemp’s triacid等があげられる。
化合物(I)のうち、Lを含む化合物に新たに置換基Rを導入して得られる化合物の場合、例えば以下の製造方法で容易に製造を行うことができる。
製造法1−1
化合物(Ia)のうち、Rがカルボキシである式(Iaa)
Figure 0004142569
(式中、X1aは結合、O、アルキレン、O(CHta、または(CHtbOを表し、R、L、M、n、q、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物、
がカルバモイルである式(Iab)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物、
がシアノである式(Iac)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は例えば以下のように合成することができる。
化合物(Iaa)、化合物(Iab)および化合物(Iac)は、環状ポリオール類を用いて、例えば製造法1に従って得られる化合物(Ia)のうち、Rとして水酸基を有する化合物(Iaj)を含む反応混合物または精製化合物を水、塩化メチレン、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒中、触媒量または1〜20%の塩基存在下、1〜30モル相当のアクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル等と、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させて得ることができる。塩基としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水素化ナトリウム等があげられる。
また、化合物(Iaa)は、例えば製造法1で得られる化合物(Iaj)を含む反応混合物または精製化合物を無水状態でN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モル相当のα−ハロゲン化酢酸エステルと、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させた後、加水分解して得ることもできる。
さらに、化合物(Iaa)は、例えば製造法1で得られる化合物(Iaj)をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モルのスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルクロロホルメート、カルボニルジイミダゾール等の活性化剤と、−20〜100℃で1時間〜10日間反応させて活性化し、その後、γ−アミノ酪酸、グリシン、β−アラニン等のアミノ酸またはその誘導体と反応させることによっても得られる。
また、製造法1で得られる化合物(Iaj)を前記同様の塩基存在下、無水コハク酸、無水グルタル酸等の酸無水物と反応させることによっても化合物(Iaa)を製造することができる。
また、化合物(Iaa)は、例えば環状ポリハライド類を用いて製造法1に従って、化合物(Ia)のうちRがハロゲン化低級アルキルである化合物(Iai)を製造した後、ヒドロキシカルボン酸エステル、マロン酸エステル、γ−アミノ酪酸のエステル体、β−アラニンのエステル体、グリシンのエステル体等をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、化合物(Iai)を加え、−20〜150℃で1時間〜数日間反応を行った後、加水分解して得ることもできる。
さらに、化合物(Iaa)は、例えば前記環状ポリオール類もしくは環状ポリハライド類の一個所以上の水酸基またはハロゲンを、あらかじめカルボン酸あるいはカルボン酸の保護体を含む残基で置換し、これを用いて製造法1で示した方法で環状ポリオール類もしくは環状ポリハライド類の残りの2個所の水酸基またはハロゲンをポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物で置換することで得ることもできる。この場合、カルボン酸またはカルボン酸の保護体を含む残基の導入は、前記と同様にして行うことができる。カルボン酸を保護した場合には、ポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を環状ポリオール類もしくは環状ポリハライド類に導入した後に脱保護して遊離カルボン酸を生成させる。
カルボン酸に変換された化合物は、陰イオン交換クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、二相分配、再結晶等の既知の方法で、任意の純度で精製、単離することができる。
製造法1−2
化合物(Ia)のうち、Rがアミノである式(Iad)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば製造法1−1で得られる化合物(Iac)に適当な還元剤を作用させて得られる。還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、水素等があげられる。
また、化合物(Iad)は、例えば製造法1で得られる化合物(Iai)または化合物(Iai)中のハロゲン部分がトシル基で置換された化合物に5当量〜過剰量のエチレンジアミン、プロピレンジアミン等のジアミン類を適当な塩基存在下で反応させることによっても得られる。
さらに、製造法1−1で示したのと同様に、化合物(Iad)は、例えば化合物(Iaj)をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モルのスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルクロロホルメート、カルボニルジイミダゾール等の活性化剤と、−20〜100℃で1時間〜10日間反応させて活性化し、その後、1当量〜過剰量のエチレンジアミンやプロピレンジアミン等のジアミン類と適当な塩基存在下で反応させることによっても得られる。
また、化合物(Iad)は、例えば製造法1で示した方法に準じ、あらかじめLを形成させるために利用する環状ポリオール類等の化合物に1個所以上のアミノまたはアミノの保護体を導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を2個所置換させる方法によっても得られる。
化合物(Ia)のうち、Rがマレイミドである式(Iae)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばOskar Kellerらの方法[ヘルベチカ キミカ アクタ(Helv.Chim.Acta)、58巻、531頁(1975年)]またはTimothy P.Koganらの方法[シンセティック コミュニケーション(Synthetic Commun.)、22巻、2417頁(1992年)]に従い、化合物(Iad)とN−アルコキシカルボニルマレイミドとを飽和炭酸水素ナトリウム水溶液中で反応させることで得ることができる。N−アルコキシカルボニルマレイミドとしてはN−エトキシカルボニルマレイミドやN−メトキシカルボニルマレイミドを用いることができる。
また、化合物(Iae)は、例えば製造法1で示した方法に準じ、あらかじめLを形成させるために利用する環状ポリオール類等の化合物に1個所以上のマレイミドを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を2個所置換させる方法によっても得られる。
化合物(Iad)、化合物(Iae)およびそれらの合成中間体は、前記と同様の方法で任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1−3
化合物(Ia)のうち、Rがホルミルである式(Iaf)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば製造法1で得られる化合物(Ia)のうちRとしてヒドロキシメチルを有する化合物(Iag)を適当な酸化剤で酸化することで得られる。酸化剤としては塩化クロム酸ピリジニウム、クロム酸、銀イオン、ジメチルスルホキシド等があげられる。また、化合物(Iaa)を前記と同様に適当な還元剤で還元することによっても得ることができる。
また、例えば製造法1で得られる化合物(Iaj)、化合物(Iai)または化合物(Iai)中のハロゲン部分がトシル基で置換された化合物にアミノエチルアセタール、ヒドロキシエチルアセタール、ハロゲン化エチルアセタール、ハロゲン化メチルアセタール等を結合させ、次いでアセタールを除去することによってもホルミルを導入することができる。
同様にして、製造法1で得られる化合物(Iaj)を用い、製造法1−1で示した方法に準じて水酸基を活性化し、続いてアミノエチルアセタール、ヒドロキシエチルアセタール等を結合させ、次いでアセタールを除去することによってもホルミルを導入することができる。
また、化合物(Iaf)は、例えば製造法1で示した方法に準じ、あらかじめLを形成させるために利用する環状ポリオール類等の化合物に1個所以上のアルデヒド、あるいはアルデヒドの保護体を導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を2個所置換させる方法でも得られる。
化合物(Iaf)およびその合成中間体は、前記と同様の方法で任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1−4
化合物(Ia)のうち、Rがハロゲン化カルボニルである式(Iah)
Figure 0004142569
(式中、Zはハロゲンを表し、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばRがカルボキシである化合物(Iaa)をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で1〜24時間加熱することによって得られる。
ハロゲン化カルボニルにおけるハロゲンは前記ハロゲンと同義である。
製造法1−5
化合物(Ia)のうち、Rがハロゲン化低級アルキルである式(Iai)
Figure 0004142569
(式中、Zはハロゲン化低級アルキルを表し、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばRが水酸基である化合物(Iaj)をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で1〜24時間加熱することによって得られる。ハロゲン化低級アルキルにおけるハロゲンおよび低級アルキル部分はそれぞれ前記と同義である。
また、化合物(Iai)は、例えば製造法1で得られる化合物(Iaj)またはRがアミノである化合物(Iad)に、前記同様適当な塩基存在下、5当量〜過剰量のジブロモエタンやジブロモプロパン等のジハロゲン化アルキル類を反応させることによっても得られる。
さらに、化合物(Iai)は、例えば前記製造法1で示した方法に準じ、あらかじめLを形成させるために利用する環状ポリオール類等の化合物に1個所以上のハロゲン化低級アルキルを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を2個所置換させる方法によっても得られる。
化合物(Iai)およびその合成中間体は、前記と同様の方法で任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1−6
化合物(Ia)のうち、Rがイソシアナートである式(Iak)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば、化合物(Iad)をトルエン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等の適当な溶媒中、ホスゲンまたは塩化オキサリルと0〜150℃で1〜24時間反応させるか、N,N’−カルボニルジイミダゾールと反応させた後に室温で分解させて得られる。
化合物(Ia)のうち、Rがイソチオシアナートである化合物(Iap)はホスゲンの代わりにチオホスゲンを用いる以外は上記の方法に従って製造することができる。
製造法1−7
化合物(Ia)のうち、Rがスクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニルまたはフタルイミドオキシカルボニルである式(Ial)
Figure 0004142569
(式中、R2aはスクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニルまたはフタルイミドオキシカルボニルを表し、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、通常のエステル合成方法に従って製造することができる。例えば、化合物(Iaa)1モルに対し、N−ヒドロキシスクシンイミド、置換もしくは非置換のヒドロキシアリール、N−ヒドロキシベンゾトリアゾールまたはN−ヒドロキシフタルイミド1〜10モルを、1〜10モルのN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤存在下、ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、ジメチルスルホキシド等の適当な溶媒中、−20〜100℃で1〜24時間反応させることによって目的物を得ることができる。より詳しくは、A.Fradetら[ポリマー ブルチン(Polym.Bull.)、4巻、205頁(1981年)]、またはK.Geckelerら[ポリマー ブルチン(Polym.Bull.)、1巻、691頁(1979年)]によるポリアルキレングリコールの末端にカルボキシル基を導入する方法、カルボキシメチルポリアルキレングリコールのN−ヒドロキシスクシンイミドエステルの製造方法等に準じて得ることができる。
ここで、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルは前記と同義である。アリールは前記と同義であり、置換アリールの置換基は、置換アリールオキシカルボニル、置換アリールオキシカルボニルオキシ、置換アリールジスルフィドおよび置換アロイルオキシカルボニルにおける置換基と同義である。
製造法1−8
化合物(Ia)のうち、Rがビニルスルホニルである式(Iam)
Figure 0004142569
(式中、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば化合物(Iaj)を用いてMargherita Morpurgoらの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、7巻、363頁(1996年)]で製造することができる。
製造法1−9
化合物(Ia)のうち、Rが置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである式(Ian)
Figure 0004142569
(式中、R2bは置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシを表し、R、L、M、n、q、X1a、XおよびXはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばTalia MironとMeir Wilchekの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、4巻、568頁(1993年)]に準じて、Rが水酸基である化合物(Iaj)と過剰量のp−ニトロフェニルクロロホルメート、エチルクロロホルメート等とをジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等の塩基存在下で反応させることで得られる。
また、化合物(Ian)は、例えば製造法1で示した方法に準じ、あらかじめLを形成させるために利用する環状ポリオール類等の化合物に1個所以上の置換もしくは非置換のアルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Aまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を2個所置換させる方法で得ることもできる。
化合物(Ian)およびその合成中間体は、前記と同様の方法で任意の純度のものとして単離、精製することができる。
ここで、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシはそれぞれ前記と同義である。
製造法2:XがSである化合物
化合物(I)のうち、XがSである化合物(Ib)は、例えば製造法1と同様に、環状ポリオール類を環状ポリハライド類に変換した化合物[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19巻(1992年)、丸善]または市販の環状ポリハライド類と、ポリアルキレングリコール類Aのチオール誘導体とを、適当な溶媒中、適当な塩基の存在下で反応させることによって得ることができる。
また、化合物(Ib)は、前記の工程とは逆に、ポリアルキレングリコール類Aのハロゲン化物もしくはトシル化物を環状ポリチオール類と反応させることによっても得ることができる。
ポリアルキレングリコール類Aのチオール誘導体は市販のものを用いるか、Samuel Zalipskyらによってまとめられた方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]で調製できる。
各工程の反応条件、精製条件は製造法1に準じる。
製造法2−1
化合物(Ib)のうち、Rがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、Xが−S−である化合物を製造法2に従って製造した後、製造法1−1〜製造法1−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法3:XがNRである化合物
化合物(I)のうち、XがNR(式中、Rは前記と同義である)である化合物(Ic)は、例えば製造法1と同様に、環状ポリオール類を環状ポリアミン類に変換した化合物または市販の環状ポリアミン類と、ポリアルキレングリコール類Aのハロゲン化物もしくはトシル化物とを、適当な溶媒中、適当な塩基の存在下で反応させることによって得ることができる。
化合物(Ic)は、ポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体を環状ポリハライド類と反応させることによっても得ることができる。
また、化合物(Ic)は環状ポリアルデヒド類1当量と、ポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体1〜10当量とをメタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、水、緩衝液等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、−20〜100℃で1〜100当量のシアノ水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤の存在下で反応させることによっても得ることができる。
さらに、化合物(Ic)は、環状ポリアミン類とポリアルキレングリコール類Aのアルデヒド誘導体を用いても製造することができる。
前記環状ポリアルデヒド類としては市販の化合物をそのまま用いるか、環状ポリアルコール類を酸化して用いるか、あるいは環状ポリカルボン酸類を還元して用いればよい。また、ポリアルキレングリコール類Aのアルデヒド誘導体としては市販の化合物を利用できるし、また、ポリアルキレングリコール類Aの末端のアルコールを酸化して用いることもできる。
各工程の反応条件、精製条件は製造法1に準じる。
製造法3−1
化合物(Ic)のうち、Rがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Ic)を製造法3に従って合成した後、製造法1−1〜製造法1−9に記載された方法を組み合わせて製造することができる。
製造法4:XがR−NH−C(=O)−RまたはR−C(=O)−NH−Rである化合物
化合物(I)のうち、XがR−NH−C(=O)−R(式中、RおよびRはそれぞれ前記と同義である)である化合物(Ida)は、例えばシクロヘキサントリカルボン酸やKemp’s triacid等から選ばれる環状ポリカルボン酸化合物をペプチド合成法[泉屋ら、ペプチド合成の基礎と実験(1985年)、丸善]に従い、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の適当な溶媒中に溶解または懸濁し、次いで1〜30当量のN−ヒドロキシスクシンイミド、N−ヒドロキシフタルイミド、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール、p−ニトロフェノール等のアルコール体と、1〜30当量のN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロりん酸塩等の縮合剤を加え、さらに1〜3当量のポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体を加えて反応させることによって得ることができる。反応は無水条件下、−20℃〜100℃で、1時間〜10日間攪拌することによって行われる。
また、環状ポリカルボン酸分子中の1個以上のカルボキシをメチル、エチル、ベンジル、tert−ブチル等の適当な保護基で保護した後、ポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体を残りの2個のカルボキシに前記の方法で導入し、続いてカルボキシの保護基を通常の脱保護法で除去することによって、Rがカルボキシである2本鎖分岐型ポリエチレングリコール誘導体を高純度に含む反応液を得ることもできる。この場合、カルボン酸の保護基の導入や該保護基の除去には通常のペプチドの合成法で用いられる方法[泉屋ら、ペプチド合成の基礎と実験(1985年)、丸善]を利用できる。環状ポリカルボン酸類中のカルボキシの配置は、立体配置を含めて何れでもよく、ポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体としては分子量分布が均一(好ましくは、Mw/Mnが1.1以下)であればいかなる平均分子量のものを用いてもよい。
また、化合物(I)のうち、XがR−C(=O)−NH−R(式中、RおよびRはそれぞれ前記と同義である)である化合物(Idb)は、前記工程とは逆に、環状ポリアミン類とポリアルキレングリコール類Aのカルボン酸誘導体の活性エステル、あるいはポリアルキレングリコール類Aの酸ハライド誘導体とを反応させる方法でも得ることができる。ポリアルキレングリコール類Aの酸ハライド誘導体はポリアルキレングリコール類Aのカルボン酸誘導体をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で、1〜24時間加熱することによって得ることができる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法4−1
化合物(Ida)および化合物(Idb)のうち、Rがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Ida)または化合物(Idb)を製造法4に従って合成した後、製造法1−1〜製造法1−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法5:XがR−C(=O)−OまたはO−C(=O)−Rである化合物
化合物(I)のうち、XがR−C(=O)−O(式中、Rは前記と同義である)またはO−C(=O)−R(式中、Rは前記と同義である)である化合物(Ie)は、例えばポリアルキレングリコール類Aと環状ポリカルボン酸類、あるいはポリアルキレングリコール類Aのカルボン酸誘導体と環状ポリオール類の組合わせを用いて、脱水縮合により得ることができる。脱水縮合の方法としては通常のエステル合成で用いられるような、酸または塩基触媒下に脱水する方法か、あるいはジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ピリジン、塩化メチレン等の適当な溶媒中、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤で対応するアルコール体とカルボン酸を縮合する方法等を利用することができる。さらに、上記工程において酸ハロゲン化物と、対応するアルコール体を反応させることによっても目的物を合成できる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法5−1
化合物(Ie)のうち、Rがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Ie)を製造法5に従って合成した後、製造法1−1〜製造法1−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法6:XがR6a−O−C(=O)−NHまたはR−NH−C(=O)−Oである化合物
化合物(I)のうち、XがR6a−O−C(=O)−NH(式中、R6aは前記と同義である)である化合物(Ifa)は、例えば以下のようにして製造することができる。
市販の環状ポリアミン類、または前記製造法を組み合わせて環状ポリオール類より調製した環状ポリアミン類にポリアルキレングリコール類Aのカーボネート誘導体を1〜3モル過剰に反応させて、化合物(Ifa)を含む粗生成物が得られる。なお、ポリアルキレングリコール類Aのカーボネート誘導体は、Talia Mironらの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、4巻、568頁(1993年)]に従って製造することができる。また、ポリアルキレングリコール類Aのカーボネート誘導体としては、N−ヒドロキシスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルカーボネート、イミダゾリルカルボニルオキシ誘導体等を利用することができる。
化合物(I)のうち、XがR−NH−C(=O)−O(式中、Rは前記と同義である)である化合物(Ifb)は、例えば以下のようにして製造することができる。
化合物(Ifb)は環状ポリオール類のカーボネート誘導体とポリアルキレングリコール類Aのアミノ誘導体とを上記と同様に反応させることによって得ることができる。
他の製造法に準じて官能基の保護、脱保護を組み合わせることによって、化合物(Ifa)または化合物(Ifb)を選択的に生成させることもできる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法6−1
化合物(If)のうち、Rがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(If)を製造法6に従って合成した後、製造法1−1〜製造法1−9に記載された方法を組み合わせて調製することができる。
−M−XをLに結合して1本鎖化合物を取得し、同様の反応で前記と同一または異なるR−M−XをLに結合して、2本鎖の化合物を取得することもできる。例えば、製造法1〜6に示した方法のうちいずれかの反応を利用してL中の1個所の官能基にポリアルキレングリコール類を結合させ、1本鎖化合物を得る。生成する1本鎖化合物の割合は、反応に使用するポリアルキレングリコール類と、L部分の構造を構築する原料の比を変えることで調節することができ、1本鎖化合物を主成分にすることも可能である。得られた1本鎖化合物はそのままの純度で、あるいは製造法1に示した方法に準じて任意の純度に、あるいは高純度に精製して次のステップに使用することができる。
このようにして得られた1本鎖化合物と、前記と同一または異なるポリアルキレングリコール類を製造法1〜6に示したいずれかの方法に準じて結合して、2本鎖化合物が調製できる。なお、2本目のポリアルキレングリコール類は1本鎖化合物を取得した反応と同様の反応に付すこともできるが、異なる反応に付し異なる結合様式を有するように調製してもよい。例えば、水酸基、アミノ、カルボキシ等の複数の官能基を有する化合物をL部分の構造を構築する原料に使用する場合、製造法1に示した方法でXがOである1本鎖化合物をまず取得し、次いで製造法4に示した方法で2本目のポリアルキレングリコール類をXがR−NH−C(=O)−Rとなるように反応させることができる。以上のように製造法1〜6の組合わせで2つのポリアルキレングリコール類が同一または異なる結合様式でLに結合した2本鎖化合物を得ることができる。さらに、使用するポリアルキレングリコール類は1本目と2本目の分子量が異なっていてもよく、各々のポリアルキレングリコール類をLに結合させる反応で異なる平均分子量のポリアルキレングリコール類を使用することで容易に目的物が得られる。
また、Lにポリアルキレングリコール類を導入する反応において、L中の1個所以上の官能基(例えば製造法1の場合、1個所以上の水酸基)を残し、他の官能基を適当な保護基で保護してから、ポリアルキレングリコール類と反応、結合させ、その後、保護基を除去することも可能である。
本発明の分岐型ポリアルキレングリコール類は、上記製造法で具体的に示された化合物以外であっても、上記製造法に準じて得ることができる。
なお、先にも述べたとおり、製造法1〜6の各工程において、原料に用いるポリアルキレングリコール類は市販のものを用いることもできるが、Samuel Zalipsky[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]によってまとめられた各種の方法等によって容易に製造することも可能である。
式(Ix)の各基の定義において、低級アルキルおよび低級アルカノイルの低級アルキル部分は、直鎖状または分岐状の炭素数1〜8の、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等を包含する。アルキレンは、炭素数1〜8の、例えばメチレン、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、イソブチレン、sec−ブチレン、tert−ブチレン、ペンチレン、ネオペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン等を包含する。
式(Ix)において、MxはOCHCH、OCHCHCH、OCH(CH)CH、(OCHCHrx−(OCHCHCHsx(式中、rxおよびsxは同一または異なって、任意の正の整数を表す)または(OCHCHrax−[OCH(CH)CHsax(式中、raxおよびsaxはそれぞれ前記rxおよびsxと同義である)を表し、(OCHCHrx−(OCHCHCHsx(式中、rxおよびsxはそれぞれ前記と同義である)または(OCHCHrax−[OCH(CH)CHsax(式中、raxおよびsaxはそれぞれ前記と同義である)である場合、rxおよびsxならびにraxおよびsaxは、好ましくは1〜100,000であり、さらに好ましくは1〜1,000である。
式(Ix)において、nxは任意の正の整数を表し、好ましくは10〜100,000であり、さらに好ましくは100〜1,000である。
式(Ix)において開示される、1本鎖ポリアルキレングリコール類が3本以上結合し、かつ、生理活性ポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基が結合した分岐型ポリアルキレングリコール類、(Mx)nxで表されるポリアルキレングリコール部分の平均分子量は、約1,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜100,000がさらに好ましい。(Mx)nxが−(OCHCHnx−である場合、原料となるポリエチレングリコール類はMw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)で表される分子量分布が1.1以下の単分散のものが望ましく、平均分子量30,000以下であれば市販のものを用いることができる。例えば、平均分子量が2,000、5,000、10,000、12,000、20,000等のモノメトキシポリエチレングリコールが利用できる。
式(Ix)において、qxは1〜3の整数を表し、好ましくは1である。
式(Ix)において、mxは3以上の整数を表し、好ましくは3〜4である。
式(Ix)で表される分岐型ポリアルキレングリコール類の分子量は、500〜1,000,000の範囲にあることが好ましい。
式(Ix)において、Lxは4以上分岐が可能な基であり、Lx上の置換基として、水酸基、置換もしくは非置換の低級アルキル、低級アルコキシ、アミノ、カルボキシ、シアノまたはホルミル等を有していてもよい。ここで、低級アルキルおよび低級アルコキシの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義であり、置換低級アルキルにおける置換基としては、水酸基、アミノ、低級アルカノイルオキシ、低級アルカノイルアミノ、低級アルコキシ、低級アルコキシアルコキシ、低級アルカノイル、低級アルコキシカルボニル、低級アルキルカルバモイル、低級アルキルカルバモイルオキシ等があげられる。低級アルカノイルオキシ、低級アルカノイルアミノ、低級アルコキシ、低級アルコキシアルコキシ、低級アルカノイル、低級アルコキシカルボニル、低級アルキルカルバモイルおよび低級アルキルカルバモイルオキシの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義である。
Lxで表わされる4以上分岐が可能な基としては、X2x−X3xを介してポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基に変換可能な基、あるいは該反応性を有する基を結合でき、X1xを介して1本鎖ポリアルキレングリコール類を3分子以上分岐させることができればいかなる基を用いてもよい。Lxとしては、例えばポリオール類、ポリカルボン酸等で、分子量1,000以下の化合物から水素原子4個以上を除いた基があげられる。ポリオール類の具体例としては、グルコース、D,L−ソルビトール、リボース、エリスリトール、ペンタエリスリトール、トリシン(Tricine、N−[Tris(hydroxymethyl)methyl]glycine)、イノシトール、コール酸、3,4,5−トリヒドロキシベンゾイックアシッド(3,4,5−Trihydroxybenzoic acid,Gallic acid)、2,4,6−トリヒドロキシベンゾイックアシッド、3,4,5−トリヒドロキシベンズアルデヒド、キナ酸(Quinic acid)、シキミ酸(Shikimic acid)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン等の低分子化合物およびそれらの立体異性体等があげられ、ポリカルボン酸の具体例としては、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、ピロメリト酸、ジエチレントリアミンペンタアセティックアシッド、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、クエン酸、γ−カルボキシグルタミン酸等の低分子化合物およびそれらの立体異性体等があげられる。
Lxとして好ましい基としては、トリシンから水素原子4個以上を除いた基、シキミ酸から水素原子4個以上を除いた基、キナ酸から水素原子4個以上を除いた基、エリスリトールから水素原子4個以上を除いた基、ペンタエリスリトールから水素原子4個以上を除いた基およびグルコースから水素原子4個以上を除いた基等があげられる。
Lx部分の構造の構築は、例えば市販品の化合物をそのまま利用するか、一般の有機合成法によってポリアルキレングリコール類の結合に適した形に誘導体化して利用するか、あるいは官能基の保護を行った後に利用して行うことができる[日本化学会編、実験化学講座 第4版(1992年)、有機合成I〜V、丸善、プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]。
上記で例示した以外のシクロヘキサン類は、例えば木檜ら[大有機化学、第6巻、183頁(1958年)、朝倉書店]またはG.E.McCaslandとE.Clide Horswill[ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイティ(Journal of American Chemical Society)、76巻、2373頁(1954年)]の方法等に従って合成することができる。
式(Ix)において、X1xを介したポリアルキレングリコール類とLxとの結合は通常の有機合成法で知られている反応を容易に組み合わせて行うことができる[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19−23頁(1992年)、有機合成I〜V、丸善]。
式(Ix)において、R2xはポリペプチド中のアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基と反応性を有する基か、該反応性を有する基に変換可能な基を表す。
すなわち、上記反応性を有する基としては、ポリペプチド中の、リジン、システイン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、スレオニン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン等の各側鎖、N末端アミノ基、C末端カルボキシル基のいずれかと反応性を有する基が包含され、例えば水酸基、カルボキシ、ホルミル、アミノ、ビニルスルホニル、メルカプト、シアノ、カルバモイル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、オキシラニル、低級アルカノイルオキシ、マレイミド、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、イミダゾリルカルボニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシ、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシ、トレシル、低級アルカノイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアロイルオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールジスルフィド、アジド等があげられる。
上記の各基の定義において、低級アルコキシカルボニルオキシ、ハロゲン化低級アルキル、低級アルカノイルオキシおよび低級アルカノイルオキシカルボニルの低級アルキル部分は、前記低級アルキルと同義である。アリールオキシカルボニル、アリールオキシカルボニルオキシおよびアリールジスルフィドのアリール部分としては、炭素数6〜14の、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル等があげられる。アロイルオキシカルボニルのアロイル部分としては、炭素数7〜13の、例えばベンゾイル、ナフトイル、フタロイル等があげられる。ハロゲン化カルボニルおよびハロゲン化低級アルキルのハロゲン部分としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子があげられる。
置換低級アルコキシカルボニルオキシにおける置換基としては、同一または異なって置換数1〜3の、例えば、水酸基、カルボキシ、ハロゲン等があげられる。ここで、ハロゲンは、前記と同義である。
置換アリールオキシカルボニル、置換アリールオキシカルボニルオキシ、置換アリールジスルフィドおよび置換アロイルオキシカルボニルにおける置換基としては、同一または異なって置換数1〜3の、例えば水酸基、カルボキシ、ハロゲン、シアノ、低級アルキル等があげられる。ここで、ハロゲンおよび低級アルキルは、それぞれ前記と同義である。
2xで表される基は、Lx部分の構造を構築する原料に含まれていてもよいし、該原料化合物中の必要な官能基をあらかじめ適当な保護基[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]で保護し、X1xを介してポリアルキレングリコール類をLxに結合して分岐させた後に脱保護、さらには必要により変換して形成してもよい。さらにポリアルキレングリコール類をX1xを介してLxから分岐させた後に、通常の有機合成法によってLxに必要によりX2xまたはX3xを介して前記R2xを導入することもできる。
より具体的には、例えば以下の製造法で本発明における分岐型ポリアルキレングリコール類を製造することができるが、製造法は、これらに限定されるものではない。
製造法1x:X1xが結合、O、アルキレン、O(CHtax、または(CHtbxOである化合物の製造
化合物(Ix)のうち、X1xが結合、O、アルキレン、O(CHtax(式中、taxは前記と同義である)、または(CHtbxO(式中、tbxは前記と同義である)である化合物(Iax)は、例えば以下の方法により製造することができる。
水酸基を3個所以上有するポリオール類を、無水状態でN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ピリジン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、ポリアルキレングリコールまたはそのモノアルキルエーテルもしくはモノカルボン酸エステル(以下、これらをまとめてポリアルキレングリコール類Axという)のハロゲン化物もしくはトシル化物を3モル以上加えて、−20〜150℃で1時間〜10日間反応させて、3本鎖以上の分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物が得られる。
ポリオール類はキナ酸、グルコース、ソルビトール、リボース、エリスリトール、ペンタエリスリトール、トリシン、イノシトール等の市販の化合物、または市販の化合物から導かれる化合物等から選ばれる。市販の化合物から導かれる化合物としては、例えばエチレンジアミンテトラ酢酸(ethylenediaminetetraacetic acid)、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸(1,2,4,5−benzenetetracarboxylic acid)、γ−カルボキシグルタミン酸(γ−carboxyglutamc acid)等から選ばれるポリカルボン酸を通常の有機合成法[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19〜21巻(1992年)、丸善]に従って適当な還元剤で還元することによって得られるポリオール類等があげられる。還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、水素等があげられる。
ポリオール類中の水酸基の配置は何れでもよく、反応に不必要な官能基を文献[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)等]に記載の方法によって適当に保護、あるいは誘導体化してから、反応に使用することができる。
ポリアルキレングリコール類Axのハロゲン化物およびトシル化物はSamuel Zalipskyの総括[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]等に開示された各種の方法で容易に製造することができる。結合に使用するポリアルキレングリコール類Axのハロゲン化物およびトシル化物としては分子量分布が均一であれば(好ましくは、Mw/Mnが1.1以下)いかなる平均分子量のものも用いられる。
得られた3本鎖以上の分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物はそのままの純度、あるいはイオン交換クロマトグラフィーや逆相クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、二相分配、再結晶等の既知の方法で3本鎖、4本鎖、5本鎖、またはそれ以上の分岐型ポリアルキレングリコール類を分岐数に応じて任意の純度に精製、単離して、次のステップに用いることができる。ここまでの工程で、化合物(Iax)のうち、Rが水酸基である化合物(Iajx)のいくつかが得られる。
一方、ポリハライド類またはポリトシル類とポリアルキレングリコール類Axを使用することによっても目的の3本鎖以上の分岐型ポリアルキレングリコール類を調製することができる。この場合、3モル相当以上のポリアルキレングリコール類AxをN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1モルのポリアルキレングリコール類Axあたり1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1モル相当のポリハライド類またはポリトシル類を加えて、−20〜150℃で1時間〜10日間反応させて目的物が得られる。
ポリハライド類は市販の化合物であるか、前記ポリオール類をハロゲン化合物に変換[日本化学会編、実験化学講座、第4版、19巻(1992年)、丸善]して得られる。ポリトシル類はポリオール類をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ピリジン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、水酸基当たり1〜30モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、カリウムナフタレン等の適当な塩基の存在下、水酸基当たり1〜3モル相当のハロゲン化トシルを加えて、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させることで得ることができる。
次に、得られた3本鎖以上の分岐型ポリアルキレングリコール類を含む混合物または精製化合物に、R2xを導入する。R2xとしては、ポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物をポリオール類、ポリハライド類またはポリトシル類に結合した後、ポリオール類、ポリハライド類またはポリトシル類に残存している官能基をそのまま利用するか、あるいはあらかじめポリオール類に結合している官能基を保護しておき、ポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を結合後、官能基の保護基を除去して得られる基を利用してもよい。この場合、前記ポリオール類、ポリハライド類またはポリトシル類中の1個所以上の水酸基、または他の官能基を適当な保護基で保護した後、前記と同様の方法で残りの水酸基、ハロゲンまたはトシル基部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を導入し、3本以上のポリアルキレングリコールが結合した化合物を合成し、保護基を除去した官能基をそのまま利用するか、あるいは該官能基の少なくとも一つを後述する方法に従ってR2xに変換する。ポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を結合する前、もしくは結合した後にポリオール類、ポリハライド類またはポリトシル類に存在する官能基としては、水酸基の他に、カルボキシ、アミノ、ハロゲン、シアノ、ホルミル、カルボニル等がある。適当な官能基の保護基としては水酸基の場合、ベンジル、tert−ブチル、アセチル、ベンジルオキシカルボニル、tert−ブチルオキシカルボニル、ジメチルtert−ブチルシリル、ジフェニルtert−ブチルシリル、トリメチルシリル、トリフェニルシリル、トシル、テトラヒドロピラニル等があげられ、アミノの場合、メチル、エチル、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、ニトロベンジルオキシカルボニル、N−フタルイミド、アセチル、tert−ブチルオキシカルボニル等があげられ、カルボキシの場合、ベンジル、メチル、エチル、tert−ブチル、9−フルオレニルメチル、メトキシエトキシメチル、2,2,2−トリクロロエチル、2−(トリメチルシリル)エチル、シンナモイル、アリル、ニトロフェニル等があげられ、ホルミルの場合、ジメチルアセタール、ジエチルアセタール、ジベンジルアセタール、1,3−ジオキサニル等があげられる[プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第2版、ジョン ワイリー アンド サンズ インコーポレイテッド(JOHN WILEY & SONS,INC.)(1991年)]。
あらかじめ存在する官能基をそのまま、または保護、脱保護してR2xとして利用でき、Lx部分の構造を構築する原料となるポリオール類、ポリハライド類またはポリトシル類の具体例としては、シキミ酸、キナ酸、3,4,5−トリヒドロキシベンゾイックアシッド、コール酸またはこれらのハライド、トシル化物等があげられる。
化合物(Ix)のうち、Lxを含む化合物に新たに置換基R2xを導入して得られる化合物の場合、例えば以下の製造方法で容易に製造を行うことができる。
製造法1x−1
化合物(Iax)のうち、R2xがカルボキシである式(Iaax)
Figure 0004142569
(式中、X1axは結合、O、アルキレン、O(CHtax、または(CHtbxOを表し、R1xLx、Mx、nx、mx、qx、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物、
2xがカルバモイルである式(Iabx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物、
2xがシアノである式(Iacx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は例えば以下のように合成することができる。
化合物(Iaax)、化合物(Iabx)および化合物(Iacx)は、ポリオール類を用いて、例えば製造法1xに従って得られる化合物(Iax)のうち、R2xとして水酸基を有する化合物(Iajx)を含む反応混合物または精製化合物を水、塩化メチレン、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒中、触媒量または1〜20%の塩基存在下、1〜30モル相当のアクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル等と、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させて得ることができる。塩基としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水素化ナトリウム等があげられる。また、化合物(Iaax)は、例えば製造法1xで得られる化合物(Iajx)を含む反応混合物または精製化合物を無水状態でN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モル相当のα−ハロゲン化酢酸エステルと、−20〜150℃で1時間〜数日間反応させた後、加水分解して得ることもできる。さらに、化合物(Iaax)は、例えば製造法1xで得られる化合物(Iajx)をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モルのスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルクロロホルメート、カルボニルジイミダゾール等の活性化剤と、−20〜100℃で1時間〜10日間反応させて活性化し、その後、γ−アミノ酪酸、グリシン、β−アラニン等のアミノ酸またはその誘導体と反応させることによっても得られる。
また、製造法1xで得られる化合物(Iajx)を前記同様の塩基存在下、無水コハク酸、無水グルタル酸等の酸無水物と反応させることによっても化合物(Iaax)を製造することができる。
また、化合物(Iaax)は、例えばポリハライド類を用いて製造法1xに従って、化合物(Iax)のうちR2xがハロゲン化低級アルキルである化合物(Iaix)を製造した後、ヒドロキシカルボン酸エステル、マロン酸エステル、γ−アミノ酪酸のエステル体、β−アラニンのエステル体、グリシンのエステル体等をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、化合物(Iaix)を加え、−20〜150℃で1時間〜数日間反応を行った後、加水分解して得ることもできる。
さらに、化合物(Iaax)は、例えば前記ポリオール類もしくはポリハライド類の一個所以上の水酸基またはハロゲンを、あらかじめカルボン酸あるいはカルボン酸の保護体を含む残基で置換し、これを用いて製造法1で示した方法でポリオール類もしくはポリハライド類の残りの3個所以上の水酸基またはハロゲンをポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物で置換することで得ることもできる。この場合、カルボン酸またはカルボン酸の保護体を含む残基の導入は、前記と同様にして行うことができる。カルボン酸を保護した場合には、ポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物をポリオール類もしくはポリハライド類に導入した後に脱保護して遊離カルボン酸を生成させる。
カルボン酸に変換された化合物は、陰イオン交換クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、二相分配、再結晶等の既知の方法で、任意の純度で精製、単離することができる。
製造法1x−2
化合物(Iax)のうち、R2xがアミノである式(Iadx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば製造法1x−1で得られる化合物(Iacx)に適当な還元剤を作用させて得られる。還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、水素等があげられる。
また、化合物(Iadx)は、例えば製造法1xで得られる化合物(Iaix)または化合物(Iaix)中のハロゲン部分がトシル基で置換された化合物に5当量〜過剰量のエチレンジアミン、プロピレンジアミン等のジアミン類を適当な塩基存在下で反応させることによっても得られる。
さらに、製造法1x−1で示したのと同様に、化合物(Iadx)は、例えば化合物(Iajx)をN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、1〜50モルの水素化ナトリウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等の適当な塩基の存在下、1〜50モルのスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルクロロホルメート、カルボニルジイミダゾール等の活性化剤と、−20〜100℃で1時間〜10日間反応させて活性化し、その後、1当量〜過剰量のエチレンジアミンやプロピレンジアミン等のジアミン類と適当な塩基存在下で反応させることによっても得られる。
また、化合物(Iadx)は、例えば製造法1xで示した方法に準じ、あらかじめLxを形成させるために利用するポリオール類等の化合物に1個所以上のアミノまたはアミノの保護体を導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を3個所以上置換させる方法によっても得られる。
化合物(Iax)のうち、R2xがマレイミドである式(Iaex)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばOskar Kellerらの方法[ヘルベチカ キミカ アクタ(Helv.Chim.Acta)、58巻、531頁(1975年)]またはTimothy P.Koganらの方法[シンセティック コミュニケーション(Synthetic Commun.)、22巻、2417頁(1992年)]に従い、化合物(Iadx)とN−アルコキシカルボニルマレイミドとを飽和炭酸水素ナトリウム水溶液中で反応させることで得ることができる。N−アルコキシカルボニルマレイミドとしてはN−エトキシカルボニルマレイミドやN−メトキシカルボニルマレイミドを用いることができる。
また、化合物(Iaex)は、例えば製造法1xで示した方法に準じ、あらかじめLxを形成させるために利用するポリオール類等の化合物に1個所以上のマレイミドを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を3個所以上置換させる方法によっても得られる。
化合物(Iadx)、化合物(Iaex)およびそれらの合成中間体は、前記と同様の方法でポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1x−3
化合物(Iax)のうち、R2xがホルミルである式(Iafx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば製造法1xで得られる化合物(Iax)のうちR2xとしてヒドロキシメチルを有する化合物(Iagx)を適当な酸化剤で酸化することで得られる。酸化剤としては塩化クロム酸ピリジニウム、クロム酸、銀イオン、ジメチルスルホキシド等があげられる。また、化合物(Iaax)を前記と同様に適当な還元剤で還元することによっても得ることができる。
また、例えば製造法1xで得られる化合物(Iajx)、化合物(Iaix)または化合物(Iaix)中のハロゲン部分がトシル基で置換された化合物にアミノエチルアセタール、ヒドロキシエチルアセタール、ハロゲン化エチルアセタール、ハロゲン化メチルアセタール等を結合させ、次いでアセタールを除去することによってもホルミルを導入することができる。
同様にして、製造法1xで得られる化合物(Iajx)を用い、製造法1x−1で示した方法に準じて水酸基を活性化し、続いてアミノエチルアセタール、ヒドロキシエチルアセタール等を結合させ、次いでアセタールを除去することによってもホルミルを導入することができる。
また、化合物(Iafx)は、例えば製造法1xで示した方法に準じ、あらかじめLxを形成させるために利用するポリオール類等の化合物に1個所以上のアルデヒド、あるいはアルデヒドの保護体を導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を3個所以上置換させる方法でも得られる。
化合物(Iafx)およびその合成中間体は、前記と同様の方法でポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1x−4
化合物(Iax)のうち、R2xがハロゲン化カルボニルである式(Iahx)
Figure 0004142569
(式中、Z1xはハロゲンを表し、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばR2xがカルボキシである化合物(Iaax)をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で1〜24時間加熱することによって得られる。ハロゲン化カルボニルにおけるハロゲンは前記ハロゲンと同義である。
製造法1x−5
化合物(Iax)のうち、R2xがハロゲン化低級アルキルである式(Iaix)
Figure 0004142569
(式中、Z2xはハロゲン化低級アルキルを表し、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばR2xが水酸基である化合物(Iajx)をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で1〜24時間加熱することによって得られる。ハロゲン化低級アルキルにおけるハロゲンおよび低級アルキル部分はそれぞれ前記と同義である。
また、化合物(Iaix)は、例えば製造法1xで得られる化合物(Iajx)またはR2xがアミノである化合物(Iadx)に、前記同様適当な塩基存在下、5当量〜過剰量のジブロモエタンやジブロモプロパン等のジハロゲン化アルキル類を反応させることによっても得られる。
さらに、化合物(Iaix)は、例えば前記製造法1xで示した方法に準じ、あらかじめLxを形成させるために利用するポリオール類等の化合物に1個所以上のハロゲン化低級アルキルを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を3個所以上置換させる方法によっても得られる。
化合物(Iaix)およびその合成中間体は、前記と同様の方法でポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度のものとして単離、精製することができる。
製造法1x−6
化合物(Iax)のうち、R2xがイソシアナートである式(Iakx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば、化合物(Iadx)をトルエン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等の適当な溶媒中、ホスゲンまたは塩化オキサリルと0〜150℃で1〜24時間反応させるか、N,N’−カルボニルジイミダゾールと反応させた後に室温で分解させて得られる。
化合物(Iax)のうち、R2xがイソチオシアナート(−N=C=S)である化合物(Iapx)はホスゲンの代わりにチオホスゲンを用いる以外は上記の方法に従って製造することができる。
製造法1x−7
化合物(Iax)のうち、R2xがスクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニルまたはフタルイミドオキシカルボニルである式(Ialx)
Figure 0004142569
(式中、R2axはスクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニルまたはフタルイミドオキシカルボニルを表し、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、通常のエステル合成方法に従って製造することができる。例えば、化合物(Iaax)1モルに対し、N−ヒドロキシスクシンイミド、置換もしくは非置換の水酸化アリール、N−ヒドロキシベンゾトリアゾールまたはN−ヒドロキシフタルイミド1〜10モルを、1〜10モルのN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤存在下、ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、ジメチルスルホキシド等の適当な溶媒中、−20〜100℃で1〜24時間反応させることによって目的物を得ることができる。より詳しくは、A.Fradetら[ポリマーブルチン(Polym.Bull.)、4巻、205頁(1981年)]、またはK.Geckelerら[ポリマー ブルチン(Polym.Bull.)、1巻、691頁(1979年)]によるポリアルキレングリコールの末端にカルボキシル基を導入する方法、カルボキシメチルポリアルキレングリコールのN−ヒドロキシスクシンイミドエステルの製造方法等に準じて得ることができる。
ここで、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルは前記と同義である。水酸化アリールのアリール部分はアリールオキシカルボニルのアリール部分と同義であり、置換水酸化アリールの置換基は、置換アリールオキシカルボニルの置換基と同義である。
製造法1x−8
化合物(Iax)のうち、R2xがビニルスルホニルである式(Iamx)
Figure 0004142569
(式中、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えば化合物(Iajx)を用いてMargherita Morpurgoらの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、7巻、363頁(1996年)]で製造することができる。
製造法1x−9
化合物(Iax)のうち、R2xが置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである式(Ianx)
Figure 0004142569
(式中、R2bxは置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシを表し、R1x、Lx、Mx、nx、mx、qx、X1ax、X2xおよびX3xはそれぞれ前記と同義である)で表される化合物は、例えばTalia MironとMeir Wilchekの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、4巻、568頁(1993年)]に準じて、R2xが水酸基である化合物(Iajx)と過剰量のp−ニトロフェニルクロロホルメート、エチルクロロホルメート等とをジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等の塩基存在下で反応させることで得られる。
また、化合物(Ianx)は、例えば製造法1xで示した方法に準じ、あらかじめLxを形成させるために利用するポリオール類等の化合物に1個所以上の置換もしくは非置換のアルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシを導入し、これを用いて該化合物の残りの水酸基またはハロゲン部分にポリアルキレングリコール類Axまたはそのハロゲン化物もしくはトシル化物を3個所以上置換させる方法で得ることもできる。
化合物(Ianx)およびその合成中間体は、前記と同様の方法でポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度のものとして単離、精製することができる。
ここで、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシはそれぞれ前記と同義である。
製造法2x:X1xがSである化合物
化合物(Ix)のうち、X1xがSである化合物(Ibx)は、例えば製造法1xと同様に、ポリオール類をポリハライド類に変換した化合物[日本化学会編、実験化学講座 第4版、19巻(1992年)、丸善]または市販のポリハライド類と、ポリアルキレングリコール類Axのチオール誘導体とを、適当な溶媒中、適当な塩基の存在下で反応させることによって得ることができる。
また、化合物(Ibx)は、前記の工程とは逆に、ポリアルキレングリコール類Axのハロゲン化物もしくはトシル化物をポリチオール類と反応させることによっても得ることができる。
ポリアルキレングリコール類Axのチオール誘導体は市販のものを用いるか、Samuel Zalipskyらによってまとめられた方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]で調製できる。
各工程の反応条件、精製条件は製造法1xに準じる。
製造法2x−1
化合物(Ibx)のうち、R2xがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、X1xが−S−である化合物を製造法2xに従って製造した後、製造法1x−1〜製造法1x−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法3x:X1xがNR3xである化合物
化合物(Ix)のうち、X1xがNR3x(式中、R3xは前記と同義である)である化合物(Icx)は、例えば製造法1xと同様に、ポリオール類をポリアミン類に変換した化合物または市販のポリアミン類と、ポリアルキレングリコール類Axのハロゲン化物もしくはトシル化物とを、適当な溶媒中、適当な塩基の存在下で反応させることによって得ることができる。
化合物(Icx)は、ポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体をポリハライド類と反応させることによっても得ることができる。
また、化合物(Icx)はポリアルデヒド類1当量と、ポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体(該ポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体は、ポリアルデヒド類の1つのホルミル基あたり1〜30当量存在させる)とを、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、水、緩衝液等の適当な溶媒に溶解または懸濁し、−20〜100℃でシアノ水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤(該還元剤は、ポリアルデヒド類の1つのホルミル基あたり1〜30当量用いる)の存在下で反応させることによっても得ることができる。
さらに、化合物(Icx)は、ポリアミン類とポリアルキレングリコール類Axのアルデヒド誘導体を用いても製造することができる。
前記ポリアルデヒド類としては市販の化合物をそのまま用いるか、ポリアルコール類を酸化して用いるか、あるいはポリカルボン酸類を還元して用いればよい。また、ポリアルキレングリコール類Axのアルデヒド誘導体としては市販の化合物を利用できるし、また、ポリアルキレングリコール類Axの末端のアルコールを酸化して用いることもできる。
各工程の反応条件、精製条件は製造法1xに準じる。
製造法3x−1
化合物(Icx)のうち、R2xがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Icx)を製造法3xに従って合成した後、製造法1x−1〜製造法1x−9に記載された方法を組み合わせて製造することができる。
製造法4x:X1xがR4x−NH−C(=O)−R5xまたはR6x−C(=O)−NH−R7xである化合物
化合物(Ix)のうち、X1xがR4x−NH−C(=O)−R5x(式中、R4xおよびR5xはそれぞれ前記と同義である)である化合物(Idax)は、例えばγ−カルボキシグルタミン酸、クエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸等から選ばれるポリカルボン酸化合物をペプチド合成法[泉屋ら、ペプチド合成の基礎と実験(1985年)、丸善]に従い、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の適当な溶媒中に溶解または懸濁し、次いでポリカルボン酸化合物中の1つのカルボキシル基あたり1〜30当量のN−ヒドロキシスクシンイミド、N−ヒドロキシフタルイミド、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール、p−ニトロフェノール等のアルコール体と、ポリカルボン酸化合物中の1つのカルボキシル基あたり1〜30当量のN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロりん酸塩等の縮合剤を加え、さらにポリカルボン酸化合物中の1つのカルボキシル基あたり1〜30当量のポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体を加えて反応させることによって得ることができる。反応は無水条件下、−20℃〜100℃で、1時間〜10日間攪拌することによって行われる。
また、ポリカルボン酸分子中の1個以上のカルボキシをメチル、エチル、ベンジル、tert−ブチル等の適当な保護基で保護した後、ポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体を残りのカルボキシに前記の方法で導入し、続いてカルボキシの保護基を通常の脱保護法で除去することによって、R2xがカルボキシである3本鎖以上の分岐型ポリエチレングリコール誘導体を高純度に含む反応液を得ることもできる。この場合、カルボン酸の保護基の導入や該保護基の除去には通常のペプチドの合成法で用いられる方法[泉屋ら、ペプチド合成の基礎と実験(1985年)、丸善]を利用できる。ポリカルボン酸類中のカルボキシの配置は、立体配置を含めて何れでもよく、ポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体としては分子量分布が均一(好ましくは、Mw/Mnが1.1以下)であればいかなる平均分子量のものを用いてもよい。
また、化合物(Ix)のうち、X1xがR6x−C(=O)−NH−R7x(式中、R6xおよびR7xはそれぞれ前記と同義である)である化合物(Idbx)は、前記工程とは逆に、ポリアミン類とポリアルキレングリコール類Axのカルボン酸誘導体の活性エステル、あるいはポリアルキレングリコール類Axの酸ハライド誘導体とを反応させる方法でも得ることができる。ポリアルキレングリコール類Axの酸ハライド誘導体はポリアルキレングリコール類Axのカルボン酸誘導体をハロゲン化チオニルまたはハロゲン化チオニルとトルエン、ジメチルホルムアミド等の適当な混合溶媒中、ピリジン、トリエチルアミン等の適当な触媒存在下で、0〜150℃で、1〜24時間加熱することによって得ることができる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法4x−1
化合物(Idax)および化合物(Idbx)のうち、R2xがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Idax)または化合物(Idbx)を製造法4xに従って合成した後、製造法1x−1〜製造法1x−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法5x:X1xがR8x−C(=O)−OまたはO−C(=O)−R9xである化合物
化合物(Ix)のうち、X1xがR8x−C(=O)−O(式中、R8xは前記と同義である)またはO−C(=O)−R9x(式中、R9xは前記と同義である)である化合物(Iex)は、例えばポリアルキレングリコール類Axとポリカルボン酸類、あるいはポリアルキレングリコール類Axのカルボン酸誘導体とポリオール類の組合わせを用いて、脱水縮合により得ることができる。脱水縮合の方法としては通常のエステル合成で用いられるような、酸または塩基触媒下に脱水する方法か、あるいはジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ピリジン、塩化メチレン等の適当な溶媒中、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等の縮合剤で対応するアルコール体とカルボン酸を縮合する方法等を利用することができる。さらに、上記工程において酸ハロゲン化物と、対応するアルコール体を反応させることによっても目的物を合成できる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法5x−1
化合物(Iex)のうち、R2xがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Iex)を製造法5xに従って合成した後、製造法1x−1〜製造法1x−9に記載された方法を組み合わせて得ることができる。
製造法6x:X1xがR6ax−O−C(=O)−NHまたはR4x−NH−C(=O)−Oである化合物
化合物(Ix)のうち、X1xがR6ax−O−C(=O)−NH(式中、R6axは前記と同義である)である化合物(Ifax)は、例えば以下のようにして製造することができる。
市販のポリアミン類、または前記製造法を組み合わせてポリオール類より調製したポリアミン類にポリアルキレングリコール類Axのカーボネート誘導体を3モル以上反応させて、化合物(Ifax)を含む粗生成物が得られる。なお、ポリアルキレングリコール類Axのカーボネート誘導体は、Talia Mironらの方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、4巻、568頁(1993年)]に従って製造することができる。また、ポリアルキレングリコール類Axのカーボネート誘導体としては、N−ヒドロキシスクシンイミジルカーボネート、p−ニトロフェニルカーボネート、イミダゾリルカルボニルオキシ誘導体等を利用することができる。
化合物(Ix)のうち、X1xがR4x−NH−C(=O)−O(式中、R4xは前記と同義である)である化合物(Ifbx)は、例えば以下のようにして製造することができる。
化合物(Ifbx)はポリオール類のカーボネート誘導体とポリアルキレングリコール類Axのアミノ誘導体とを上記と同様に反応させることによって得ることができる。
他の製造法に準じて官能基の保護、脱保護を組み合わせることによって、化合物(Ifax)または化合物(Ifbx)を選択的に生成させることもできる。
各工程の反応条件、精製条件はこれまでの製造法に記載した方法に準じる。
製造法6x−1
化合物(Ifx)のうち、R2xがカルボキシ、カルバモイル、シアノ、アミノ、マレイミド、ホルミル、ハロゲン化カルボニル、ハロゲン化低級アルキル、イソシアナート、イソチオシアナート、スクシンイミドオキシカルボニル、置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニル、ベンゾトリアゾリルオキシカルボニル、フタルイミドオキシカルボニル、ビニルスルホニル、置換もしくは非置換の低級アルコキシカルボニルオキシまたは置換もしくは非置換のアリールオキシカルボニルオキシである化合物は、化合物(Ifx)を製造法6xに従って合成した後、製造法1x−1〜製造法1x−9に記載された方法を組み合わせて調製することができる。
1x−(Mx)nx−X1xをLxに結合して1本鎖化合物あるいは2本鎖化合物を取得し、同様の反応で前記と同一または異なるR1x−(Mx)nx−X1xをLxに結合して、3本鎖以上の化合物を取得することもできる。例えば、製造法1x〜製造法6xに示した方法のうちいずれかの反応を利用してLx中の1個所あるいは2個所の官能基にポリアルキレングリコール類を結合させ、1本鎖あるいは2本鎖化合物を得る。生成する1本鎖あるいは2本鎖化合物の割合は、反応に使用するポリアルキレングリコール類と、Lx部分の構造を構築する原料の比を変えることで調節することができ、1本鎖あるいは2本鎖化合物を主成分にすることも可能である。得られた1本鎖あるいは2本鎖化合物はそのままの純度で、あるいは製造法1xに示した方法に準じてポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度に、あるいは高純度に精製して次のステップに使用することができる。
このようにして得られた1本鎖あるいは2本鎖化合物と、前記と同一または異なるポリアルキレングリコール類を製造法1x〜製造法6xに示したいずれかの方法に準じて結合して、3本鎖以上の化合物が調製できる。なお、3本目以上のポリアルキレングリコール類は1本鎖あるいは2本鎖化合物を取得した反応と同様の反応に付すこともできるが、異なる反応に付し異なる結合様式を有するように調製してもよい。例えば、水酸基、アミノ、カルボキシ等の複数の官能基を有する化合物をLx部分の構造を構築する原料に使用する場合、製造法1xに示した方法でX1xがOである1本鎖あるいは2本鎖化合物をまず取得し、次いで製造法4xに示した方法で3本目以上のポリアルキレングリコール類をX1xがR4x−NH−C(=O)−R5xとなるように反応させることができる。以上のように製造法1x〜6xの組合わせで複数のポリアルキレングリコール類が同一または異なる結合様式でLxに結合した3本鎖以上の化合物を得ることができる。さらに、使用するポリアルキレングリコール類は各反応の段階で分子量が異なっていてもよく、各々のポリアルキレングリコール類をLxに結合させる反応で異なる平均分子量のポリアルキレングリコール類を使用することで容易に目的物が得られる。
また、Lxにポリアルキレングリコール類を導入する反応において、Lx中の1個所以上の官能基(例えば製造法1xの場合、1個所以上の水酸基)を残し、他の官能基を適当な保護基で保護してから、ポリアルキレングリコール類と反応、結合させ、その後、保護基を除去することも可能である。
本発明のポリアルキレングリコール類は、上記製造法で具体的に示された化合物以外であっても、上記製造法に準じて得ることができる。
なお、先にも述べたとおり、製造法1x〜6xの各工程において、原料に用いるポリアルキレングリコール類は市販のものを用いることもできるが、Samuel Zalipskyによってまとめられた各種の方法[バイオコンジュゲート ケミストリー(Bioconjugate Chem.)、6巻、150頁(1995年)]等によって容易に製造することも可能である。
得られたポリアルキレングリコール類はシリカゲルクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、再結晶、抽出等の方法によって、ポリアルキレングリコール類の分岐数に応じて任意の純度の分岐型ポリアルキレングリコール類に精製することができる。
得られた分岐型ポリアルキレングリコール類は前記生理活性ポリペプチドのアミノ酸側鎖、N末端アミノ基またはC末端カルボキシル基に直接、あるいはスペーサーを介して結合させることができる。
スペーサーとしてはアミノ酸やペプチドが好ましいが、ポリアルキレングリコール類を結合することができればそれ以外であってもよい。アミノ酸としてはリジン、システイン等の天然アミノ酸等を用いることができ、オルニチン、ジアミノプロピオン酸、ホモシステイン等を用いることもできる。より好ましくは、システインがあげられる。ペプチドとしては、アミノ酸残基2〜10からなるものが好ましい。アミノ酸、ペプチド以外のスペーサーとしては、グリセロール、エチレングリコール、糖等があげあれれる。ここで、糖としては、グルコース、ガラクトース、ソルボース、ガラクトサミン、ラクトース等の単糖類や二糖類等があげられる。
これらのスペーサーは、生理活性ポリペプチド分子中のリジン、システイン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、スレオニン等の残基の側鎖とアミド結合、チオエーテル結合、エステル結合等を介して結合するか、該ポリペプチドのC末端カルボキシル基とアミド結合やエステル結合するかペプチドのN末端アミノ基とアミド結合する。これらの結合は、通常のペプチド合成法[泉屋ら、ペプチド合成の基礎と実験(1985年)、丸善]や遺伝子組換法を用いて行うことができる。
この場合、生理活性ポリペプチドを合成するのと同時にC末端カルボキシル基にスペーサーとなるアミノ酸、ペプチド等を導入することが望ましいが、生理活性ポリペプチドを合成した後にスペーサーを結合してもよい。また、該ポリペプチドのC末端カルボキシル基等を化学合成的に活性化してスペーサーに結合することもできる。また、ポリアルキレングリコール類を予め結合したスペーサーを前記の方法で生理活性ポリペプチドに結合することもできる。
本発明で使用される抗体は、公知の手段[アンティボディーズ ア ラボラトリー マニュアル、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー(Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory)(1988年)]を用いてポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体として得ることができる。
本発明で使用される抗体として、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれも用いることができるが、モノクローナル抗体が好ましい。
本発明のモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマが産生する抗体、ヒト化抗体、およびそれらの抗体断片等があげられる。
ヒト化抗体としては、ヒト型キメラ抗体、ヒト型CDR移植抗体等があげられる。
ヒト型キメラ抗体は、ヒト以外の動物の抗体重鎖可変領域(以下、重鎖はH鎖として、可変領域はV領域としてHVまたはVHとも称す)および軽鎖可変領域(以下、軽鎖はL鎖としてLVまたはVLとも称す)とヒト抗体の重鎖定常領域(以下、定常領域はC領域としてCHとも称す)およびヒト抗体の軽鎖定常領域(以下、CLとも称す)とからなる抗体を意味する。ヒト以外の動物としては、マウス、ラット、ハムスター、ラビット等、ハイブリドーマ細胞を作製することが可能であればいかなるものも用いることができる。
ヒト型CDR移植抗体は、ヒト以外の動物の抗体のH鎖、L鎖のV領域のCDRのアミノ酸配列をヒトの抗体のH鎖、L鎖のV領域の適切な位置に移植した抗体を意味する。
抗体断片としては、Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖抗体、ジスルフィド安定化V領域断片、相補性決定領域を含むペプチド等があげられる。
Fabは、IgGのヒンジ領域で2本のH鎖を架橋している2つのジスルフィド結合の上部のペプチド部分を酵素パパインで分解して得られた、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体で構成された、分子量約5万の抗原結合活性を有するフラグメントである。
Fab’は、上記F(ab’)のヒンジ間のジスルフィド結合を切断した分子量約5万の抗原結合活性を有するフラグメントである。
F(ab’)は、IgGのヒンジ領域の2個のジスルフィド結合の下部を酵素トリプシンで分解して得られた、2つのFab領域がヒンジ部分で結合して構成された、分子量約10万の抗原結合活性を有するフラグメントである。
一本鎖抗体(以下、scFvとも称す)は、一本のVHと一本のVLとを適当なペプチドリンカー(以下、Pと称す)を用いて連結した、VH−P−VLないしはVL−P−VHポリペプチドを示す。本発明で使用されるscFvに含まれるVHおよびVLとしては、本発明のモノクローナル抗体あるいはヒト型CDR移植抗体のいずれをも用いることができる。
ジスルフィド安定化V領域断片(以下、dsFvとも称す)は、VHおよびVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドをジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。システイン残基に置換するアミノ酸残基はReiterらにより示された方法[プロテイン エンジニアリング(Protein Engineering)、7巻、697頁(1994年)]に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。本発明のジスルフィド安定化抗体に含まれるVHあるいはVLとしてはモノクローナル抗体あるいはヒト型CDR移植抗体のいずれをも用いることができる。
本発明で使用される化学修飾ポリペプチドとしては、インターフェロン類を化学修飾した化学修飾ポリペプチドが好ましく、この化学修飾ポリペプチドを含有する医薬も好ましい。また、インターフェロン類を化学修飾した化学修飾ポリペプチドを含有する医薬としては、インターフェロン類を化学修飾した化学修飾ポリペプチドを含有する多発性硬化症治療薬、肝炎治療薬、血管新生が関与する疾患の治療薬、悪性腫瘍治療薬、眼疾患治療薬、皮膚疾患治療薬等があげられるが、好ましいのは多発性硬化症治療薬である。
本発明の化学修飾ポリペプチドを含有する軟膏剤は、通常の軟膏剤調製法によって製造することができる。例えば、軟膏基剤としては水溶性薬剤の軟膏が調製可能なマクロゴール、ソルベース等の親水性基剤、親水軟膏、親水ワセリン、親水プラスチベース、精製ラノリン等の乳剤性基剤、ベントナイト、ビーガム、澱粉糊、アルギン酸ナトリウム等の無脂肪性基剤等を用いることができ、これらの軟膏基剤に化学修飾ポリペプチド水溶液、懸濁液、またはこれらの凍結乾燥粉末を0.0000001〜10%の重量比で混合し、文献[「薬剤学」(瀬崎ら)、平成4年発行、廣川書店]等に示された通常の軟膏剤の調製方法に従って練合することで調製される。これらの剤形には通常用いられる緩衝剤、賦形剤、pH調整剤、安定化剤、防腐剤、湿潤剤、乳化剤、滑沢剤、甘味剤、着色剤、酸化防止剤等の慣用の添加剤を添加して用いることもできる。
投与方法としては経皮的に、あるいは経粘膜的に本発明の軟膏剤を塗布する方法か、または他の許容される方法が可能であり、投与に適する組成物を用いることができる。また軟膏剤中の化学修飾ポリペプチドの配合量は疾患の種類、患者の状態等の条件によって異なるが、化学修飾ポリペプチド中の生理活性ポリペプチドが、軟膏剤1g中に0.0000001%〜10%(重量比)で含まれていることが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下の実施例は本発明を具体的に説明するものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきでない。実施例中の略号は特に断らない限り、それぞれ以下のことを意味する。なお、本明細書において使用したアミノ酸およびその保護基に関する略号は、生化学命名に関するIUPAC−IUB委員会(IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclature)の勧告[ヨーロピアン ジャーナル オブ バイオケミストリー(Eur.J.Biochem.)、138巻、9頁(1984年)]に従った。
HPLC:High Performance Liquid Chromatography
MALDI−TOF MS:Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass
FAB MS:Fast Atom Bombered Mass
UV:Ultra Violet
RI:Refractive Index
NMR:Nuclear Magnetic Resonance
ELISA:酵素免疫測定法(Enzyme−linked Immunosorbent Assay)
SDS−PAGE:ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(Sodium Dodecyl Sulfate−Poly Acrylamide Gel Electrophoresis)
PEG:ポリエチレングリコール(polyethylene glycol)
mPEG:モノメトキシポリエチレングリコール(monomethoxy polyethylene glycol)
IFN:インターフェロン(interferon)
hIFN:ヒトインターフェロン(human interferon)
rhIFN:組換えヒトインターフェロン(recombinant human interferon)
G−CSF:顆粒球コロニー刺激因子(granulocyte−colony stimulating factor)
rhG−CSF:組換えヒト顆粒球コロニー刺激因子(recombinant human granulocyte−colony stimulating factor)
SOD:スーパーオキサイドディスムターゼ(superoxide dismutase)
bSOD:ウシスーパーオキサイドディスムターゼ(bovine superoxide dismutase)
hSOD:ヒトスーパーオキサイドディスムターゼ(human superoxide dismutase)
DSC:N,N’−ジスクシンイミジルカーボネート(N,N’−disuccinimidyl carbonate)
TEA:トリエチルアミン(triethylamine)
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド(N,N−dimethylformamide)
DMSO:ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide)
NHS:N−ヒドロキシスクシンイミド(N−hydroxysuccinimide)
Ts:p−トルエンスルホニル(p−toluenesulfonyl)
TsCl:p−塩化スルホニルトルエン(p−toluenesulfonylchloride)
DMAP:ジメチルアミノピリジン(dimethylaminopyridine)
PyBOP:ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロリン酸塩(benzotriazol−1−yloxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate)
HOBt:N−ヒドロキシベンゾトリアゾール(N−hydroxybenzotriazole)
DCC:N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(N,N’−dicyclohexylcarbodimide)
LAH:水素化アルミニウムリチウム(lithium aluminium hydride)
NMM:N−メチルモルホリン(N−methylmorpholine)
TFA:トリフルオロ酢酸(trifluoroacetic acid)
CDI:N,N’−カルボニルジイミダゾール(N,N’−carbonyldiimidazole)
実施例1 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTO(2UU)
構造:
Figure 0004142569
cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリオール二水和物(cis,cis−1,3,5−cyclohexanetriol dihydrate)(Fluka社製)420.5mg(2.5mmol)およびDSC3.2g(12.5mmol)を、アルゴン気流中、アセトニトリル20mlに溶解し、TEA2.1ml(12.5mmol)を加え、室温で一昼夜攪拌した。溶媒を減圧下除去し、クロロホルムおよび0.1mol/L塩酸を加えて抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去し、cis,cis−1,3,5−トリス(スクシンイミジルオキシカルボニルオキシ)シクロヘキサン[cis,cis−1,3,5−tris(succinimidyloxycarbonyloxy)cyclohexane]357mg(0.64mmol)を得た(収率:25.7%)。
次に、モノメトキシポリエチレングリコールプロピルアミン(monomethoxypolyethylene glycol propylamine)(mPEG−NH)[平均分子量5,000、日本油脂(株)製]500mg(0.1mmol)、および上記のcis,cis−1,3,5−トリス(スクシンイミジルオキシカルボニルオキシ)シクロヘキサンを塩化メチレン12.5mlに溶解し、TEA28μlを加え、室温で2時間攪拌した。その後、反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、残渣を472mg取得した(収率94.4%)。そのうち、372mgを逆相HPLCで精製した。カラムにはTSK gel ODS120−T(30mm×250mm)(東ソー)を用い、0.1%TFA水溶液を移動相として、10ml/分の流量で流し、0〜90%のアセトニトリルの直線濃度勾配で溶出させた。平均分子量10,000の目的の画分30mlを回収し、減圧下アセトニトリルを除去し、クロロホルムで抽出した。これをジエチルエーテルに滴下し、白色沈殿を濾取し減圧乾燥して目的物121.7mgを得た(回収率32.7%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
移動相:150mmol/L塩化ナトリウム、20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)
流量:0.7ml/分
検出:RI
分離カラム:TSK gel G−2000SWXL(7.8×300mm)(東ソー)
カラム温度:室温
保持時間:12.2分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.61(s,8nH),3.41(s,6H),4.69(br,4H),1.77(brm,4H),5.30(br,2H),0.8−3.4(m,9H),2.84(s,4H)
実施例2 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTC(2AA)
構造:
Figure 0004142569
84.0mg(0.388mmol)のcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸(cis,cis−1,3,5−cyclohexane tricarboxylic acid)(Fluka社製)をDMF50mlに溶解し、270.2mg(2.0mmol)のHOBtおよび1.04g(2.0mmol)のPyBOPを加えて0℃で30分間攪拌した。5g(1.0mmol)のモノメトキシポリエチレングリコールプロピルアミン[平均分子量5,000、日本油脂(株)製]、続いて219.7μl(1.9mmol)のNMMを加え、一昼夜攪拌した。1mol/Lの塩酸でpH1〜2に調整し、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、ジエチルエーテルに滴下した。白色沈殿を回収し、目的の化合物を含む粗生成物を3.78g(収率75.6%)取得した。次に、300mlのDEAE−Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。水に溶解した粗生成物をカラムに添加し、さらに水600mlでカラムを洗浄した後、0.6〜1.2mmol/Lの塩化ナトリウム水溶液で溶出した。その後、目的物の画分をクロロホルムで抽出し、溶媒を減圧下除去して目的物を610.4mg(収率65.2%)取得した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い実施例1と同様にして分析した。
保持時間:12.0分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):1.56(m,3H),2.1−2.5(m,6H),1.77(m,4H),2.1−2.3(br,4H),3.38(br,4H),3.64(s,8nH),3.36(s,6H),6.46(t,J=5.23Hz,2H)
実施例3 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTO(2EA)
構造:
Figure 0004142569
mPEG[平均分子量5,000、日本油脂(株)製]50g(10mmol)を150mlのトルエンに溶解し、脱水還流した。TEA3.5ml(25mmol)を滴下し、1時間かけて、臭化チオニル(1.55ml)をあらかじめトルエン(13.6ml)に溶解した溶液を滴下した。1時間還流した後、セライトを用いて濾過し、4時間室温で静置した。次に50℃に加熱して活性炭を5g加えた。セライトを用いて活性炭を除去し、4℃で1昼夜静置した。翌日、上清を除去した後、残渣を60℃のエタノール250mlへ溶解した。そこへ3gの活性炭を加え、セライトを用いて活性炭を除去した後、4℃で一昼夜静置した。翌日、残渣を冷エタノールとジエチルエーテルで洗浄し、乾燥した後、臭素化したmPEG(mPEG−Br)を32.87g(収率65.74%)取得した。
H−NMR(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.64(s,4nH),3.38(s,3H),3.48(t,J=6.3Hz,2H),3.81(t,J=6.3Hz,2H)
cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリオール二水和物(cis,cis−1,3,5−cyclohexanetriol dihydrate)1.322g(10mmol)を十分乾燥後、無水DMF25mlに溶解し、アルゴン気流中、水素化ナトリウム0.48g(11mmol)へ滴下し、30分間攪拌した。そこへDMF25mlに溶解した上記のmPEG−Br10g(2mmol)を滴下し、室温で一昼夜攪拌した。その後、反応液をジエチルエーテルに滴下し、沈殿を減圧下乾燥した。次に、乾燥した粉末を適量の水に溶解し、1mol/L塩酸でpH3に調整し、クロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量の塩化メチレンに溶解し、ジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を減圧乾燥してmPEGがシクロヘキサントリオール(cyclohexanetriol)に1分子結合した1本鎖型粗生成物を7.5g(収率75.0%)取得した。
得られた粗生成物5gにトルエン50mlを加え、一昼夜脱水還流を行った。また、mPEG−Br5.5g(1.1mmol)をトルエン50mlに溶解し、160℃で一昼夜脱水還流を行った。次に、上記粗生成物のトルエン溶液に水素化ナトリウム144mg(3.3mmol)を加え、30分間攪拌した後、mPEG−Brのトルエン溶液を滴下し、一昼夜脱水還流を行った後、濾過して不溶物を除去し、減圧下乾燥した。1mol/L塩酸を加えてpH1〜2に調整し、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧下除去し、残渣に塩化メチレン少量を加えて溶解した後、ジエチルエーテルに滴下した。生成した白色沈殿を減圧乾燥し、目的の化合物を含む粗生成物を7.73g(収率73.6%)取得した。
粗生成物1.5gを8%水酸化カリウム水溶液に溶解した後、アクリルアミド150mg(2.11mmol)を添加し、室温で7時間攪拌した。さらにアクリルアミド150mg(2.11mmol)を添加し、室温で4日間攪拌した。反応液を1mol/L塩酸でpH3に調整し、クロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。残渣を塩化メチレンに溶解後、ジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を濾別し、減圧乾燥して粗目的物1.017g(67.8%)を得た。
60mlのDEAE−Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)に添加し、0.4〜1.4mmol/Lの塩化ナトリウム水溶液で溶出した。目的物を含む画分をクロロホルムで抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧除去し、目的物を52mg取得した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:12.7分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):2.59(t,J=16.0Hz,2H),0.8−3.4(m,9H),3.64(s,8nH),3.38(s,6H)
実施例4 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTM(2EA)
構造:
Figure 0004142569
mPEG[平均分子量5,000、日本油脂(株)製]400g(80mmol)をトルエン1Lおよび塩化メチレン500mlの混合溶媒に溶解した。TsCl50g、次いでTEA46.4mlを加え、室温で8時間攪拌した。次にTsCl50gを添加し、16時間攪拌した。不溶物を濾別し、濾液を減圧濃縮した。得られた残渣を少量のクロロホルムに溶解して、ジエチルエーテル中に滴下した。生成した白色沈殿を回収し、減圧下で乾燥してトシルエステル化mPEG(mPEG−OTs)344gを得た(収率86.0%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):2.45(s,3H),3.38(s,3H),3.70(s,4nH),4.16(t,J=5.0Hz,2H),7.34(d,J=6.8Hz,2H),7.80(d,J=8.1Hz,2H)
mPEG−OTs344gをDMF1Lに溶解後、ヨウ化ナトリウム54gを加え、80〜90℃で1時間攪拌した。不溶物を濾別し、濾液をジエチルエーテル中に滴下した。生成した白色沈殿を濾過により回収し、減圧下で乾燥した。残渣を10%チオ硫酸ナトリウム水溶液1.5Lに溶解し、しばらく攪拌した後、クロロホルムで抽出した。溶媒を減圧除去し、ヨウ素化したmPEG(mPEG−1)314gを得た(収率78.5%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.27(t,J=6.9Hz,2H),3.38(s,3H),3.67(s,4nH)
40gのcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸(Fluka社製)をn−プロパノール1Lおよび濃硫酸20mlに溶解し、室温で72時間攪拌した。その後、反応液に適当量の酢酸エチルを添加し、続いて飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した。反応液を酢酸エチルで抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧下除去し、cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸n−プロピルエステル(cis,cis−1,3,5−cyclohexane tricarboxylic acid npropyl ester)72.4g(収率:定量的)を得た。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):0.94(t,J=6.4Hz,9H),1.65(m,6H),4.05(t,J=6.6Hz,6H),1.56,2.25,2.40(各々m,計9H)
1.19gのLAHを50mlのジエチルエーテルに溶解後、アルゴン雰囲気下、cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸n−プロピルエステル3.2gのジエチルエーテル溶液12.5mlを滴下した。さらに攪拌しながら41時間還流した。次いで、水2.5mlを滴下し、そのまま15分間攪拌した。さらにエタノール5mlを滴下し、室温で3時間攪拌した。反応液を濾過し、不溶物を沸騰エタノールで抽出した。このエタノール溶液を先程の濾液と合わせ、溶媒を減圧下除去した。得られた残渣を沸騰1,4−ジオキサンで抽出した後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧下除去し、cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール(cis,cis−1,3,5−cyclohexane trimethanol)1.50g(収率91.7%)を得た。
<質量分析(FAB−MS)>
実測値:(M+H)175
理論値:C18=174
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.21(t,J=5.9Hz,6H),4.35(t,J=5.1Hz,3H),0.43,1.40,1.75(各々m,計9H)
cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール2.5g(14mmol)を乾燥DMF10mlに溶解し、0℃、アルゴン雰囲気下、水素化ナトリウム2.28g(46.2mmol)へ滴下し、30分間攪拌した。そこへDMF50mlに溶解した40g(8mmol)のmPEG−1を滴下し、室温で一昼夜攪拌した。その後、反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を減圧下乾燥させた。次に、乾燥させた上記の沈殿を適量の水に溶解し、1mol/L塩酸でpH3に調整し、クロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量の塩化メチレンに溶解後、ジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を減圧乾燥して、mPEGがcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノールに2分子結合した2本鎖型粗生成物33.0g(83.0%)を得た。
この粗生成物14.0gを8%水酸化カリウム水溶液に溶解した後、アクリルアミド1.18g(16.7mmol)を添加し、室温で7時間攪拌した。さらにアクリルアミド1.18g(16.7mmol)を添加し、室温で4日間攪拌した。反応液を1mol/L塩酸でpH3に調整し、クロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量の塩化メチレンに溶解後、ジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を濾取し、減圧乾燥して粗生成物10.2g(73%)を得た。この粗生成物を1000mlのDEAE Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)を用いて精製した。溶出は0.4〜100mmol/Lの塩化ナトリウム水溶液で行った。目的物を含む画分をクロロホルムで抽出し、クロロホルム層から減圧下溶媒除去し、残渣をジエチルエーテルで沈殿させて目的物を500mg得た。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:12.7分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.38(s,6H),3.64(s,8nH),0.85,1.26(各々m,計9H)
実施例5 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTM(2EU)
構造:
Figure 0004142569
実施例4と同様にして、mPEGがシクロヘキサントリメタノールに2分子結合した2本鎖粗生成物を取得した。この粗生成物2.7gを実施例1に示したTSK gel ODS120−Tカラムを用いた逆相HPLCで精製し、2本鎖PEG誘導体のみを含む画分を回収した。この画分から減圧下、アセトニトリルを除去し、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧乾燥し227mgの2本鎖PEG誘導体を得た(粗生成物からの収率8.4%)。2本鎖PEG誘導体20mg(2μmol)を減圧乾燥し、1.2mg(10μmol)のDMAPおよび2.6mg(10μmol)のDSCを加え、塩化メチレンを1ml添加してアルゴン気流中室温で6時間攪拌した。反応液を濾過し、濾液をジエチルエーテル中に滴下した。生成した沈殿を回収し、減圧乾燥して、目的物を15mg得た(収率75%)。
H−NMR(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):0.5−2.0(m,9H),2.84(s,4H),3.61(s,8nH),3.41(s,6H)
実施例6 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5QNA(2UA)、5QNA(3UA)、5QNA(4UA)
構造:
Figure 0004142569
式中、化合物5QNA(2UA)においてはR、R、R、Rのうち2つがCH(OCHCH−NH−CO−であり、残りの2つが水素原子である。化合物5QNA(3UA)においてはR、R、R、Rのうち3つがCH(OCHCH−NH−CO−であり、残りの1つが水素原子である。化合物5QNA(4UA)においてはR、R、R、Rの全てがCH(OCHCH−NH−CO−である)
3mgの(1R,3R,4R,5R)−(−)キナ酸(Quinic acid)を乾燥DMF250μlに溶解した後、17μlのトリエチルアミン、触媒量のCuClを添加した。さらに344mgのmPEG−NCO(平均分子量5,000、Shearwater Polymers,Inc.製、構造:CH(OCHCH−N=C=O)を添加し、室温で1時間攪拌した。10倍量のジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を濾取し、減圧乾燥して粗目的物306mg(88%)を得た。DEAE Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)を用いて、実施例2と同様にして精製した。目的画分をクロロホルムで抽出し、溶媒を減圧除去して以下の化合物を得た。
化合物5QNA(2UA)の収量は36mg(収率10.5%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は12.4分であった。化合物5QNA(3UA)の収量は24mg(収率10.2%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は11.7分であった。化合物5QNA(4UA)の収量は17mg(収率5.4%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は11.1分であった。なおゲル濾過HPLCはTSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):5.7−4.8(m,3H),3.33(s,6Hまたは9Hまたは12H),3.64(s,8nHまたは12nHまたは16nH)
実施例7 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキセン誘導体の合成
略号:5SKA(2UA)、5SKA(3UA)
構造:
Figure 0004142569
式中、化合物5SKA(2UA)においてはR、R、Rのうち2つがCH(OCHCH−NH−CO−であり、残りの1つが水素原子である。化合物5SKA(3UA)においてはR、R、Rの全てがCH(OCHCH−NH−CO−である)
3.2mgのシキミ酸を乾燥DMF250μlに溶解した後、15μlのトリエチルアミン、触媒量のCuClを添加した。さらに300mgのmPEG−NCO(平均分子量5,000、Shearwater Polymers,Inc.製、構造:CH(OCHCH−N=C=O)を添加し、室温で1時間攪拌した。10倍量のジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を濾取し、減圧乾燥して粗目的物270mg(89%)を得た。DEAE Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)を用いて、実施例2と同様にして精製した。目的画分をクロロホルムで抽出し、溶媒を減圧除去して目的化合物を得た。
化合物5SKA(2UA)の収量は4mg(収率1.3%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は12.4分であった。化合物5SKA(3UA)の収量は18mg(収率6.0%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は11.7分であった。なおゲル濾過HPLCはTSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):6.6−5.1(m,4H),3.33(s,6Hまたは9H),3.64(s,8nHまたは12nH)
実施例8 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTM(2URa)
構造:
Figure 0004142569
実施例4と同様にして合成したcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール50mgを脱水DMF0.5mlに溶解した後、水素化ナトリウム17mgを添加し、0℃で15分間攪拌した。3−ブロモプロピオンアルデヒドジメチルアセタール47μlを添加し、室温で16時間攪拌した。シリカゲルカラムで精製し、cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノールの1位にプロピオンアルデヒドジメチルアセタール(propionaldehyde dimethylacetal)が結合した化合物を15mg得た(収率38%)。
H−NMR分析(DMSO−d,300MHz)>
δ(ppm):0.62(m,9H),1.54−1.88(m,9H),1.83(q,J=6.20Hz,2H),3.27(d,J=6.30Hz,2H),3.33(s,6H),3.39(d,J=6.30Hz,4H),3.46(t,J=6.20Hz,2H),4.51(t,J=5.70Hz,1H)
<質量分析(FAB−MS)>
実測値:(M+H)277
理論値:C1428=276
得られた化合物15mgを脱水DMF1mlに溶解し、31μlのトリエチルアミン、触媒量のCuClを添加した。598mgのmPEG−NCO(平均分子量5,000、Shearwater Polymers,Inc製、構造:CH(OCHCH−N=C=O)を添加し、室温で2時間攪拌した。溶液を10倍量のジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を濾過により回収し、減圧下で乾燥した。得られた白色固体578mgを実施例1と同様な逆相HPLCで精製し、383mgを得た。このうち100mgを70%酢酸水溶液に溶解し、40℃で16時間攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で反応液を中和し、クロロホルムで抽出した。無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下反応液を濃縮した。ジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を濾過により回収し、減圧下で乾燥した。逆相HPLCで再度精製し、目的物を39mg得た(収率41%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:12.7分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.38(s,6H),9.79(t,J=1.56Hz,1H),3.64(s,8nH)
実施例9 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTM(2UM)
構造:
Figure 0004142569
実施例4と同様にして合成したcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール100mgおよびDSC735mgを約10mlのアセトニトリルに溶解し、DMAP210mgを加えて室温で5時間攪拌した。溶媒を減圧除去し、塩化メチレンおよび0.1mol/L塩酸を適量加え抽出した。有機層を減圧乾燥し、cis,cis−1,3,5−トリス(スクシンイミジルオキシカルボニルオキシメチル)シクロヘキサン[cis,cis−1,3,5−tris(succinimidyloxycarbonyloxymethyl)cyclohexane]を333mg得た(収率97%)。
FAB−MS:598(M+H)
得られた化合物30mg(0.05mmol)とmPEG−NH[平均分子量5,000、日本油脂(株)製]500mg(0.1mmol)を塩化メチレンに溶解し、TEA20μlを加え、室温で2時間攪拌した。続いて、プロピレンジアミン(propylene diamine)42μl(0.5mmol)(Aldrich製)を加え、室温でさらに2時間攪拌した。反応液を濾過し濾液をジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を減圧乾燥して430mgの粉末を得た(収率86%)。
得られた粉末425mgを水200mlに溶解し、20mlのSP Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、2本鎖PEGを含む目的画分よりクロロホルムで抽出し、得られた有機層をジエチルエーテルに滴下し、精製した沈殿を減圧乾燥した。得られた沈殿62.5mg(6.25μmol)を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液0.5mlに溶解し、氷冷下、エトキシカルボニルマレイミド2.1mgを加えて10分間攪拌した。続いて水1.5mlを加え室温で15分間攪拌し、クロロホルムで3回抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を除去し25mgの目的化合物を得た(収率40%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様にして分析した。
保持時間:12.4分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):0.63−0.75(m,3H),1.75−1.78(m,12H),3.1−3.3(m,12H),3.38(s,6H),3.64(s,8nH),5.20(br,3H),6.73(s,2H)
実施例10 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−シクロヘキサン誘導体の合成
略号:5CHTM(2EA2)
構造:
Figure 0004142569
実施例4と同様にして合成したcis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール100mgを脱水DMSO23mlに溶解した後、tert−ブトキシカリウムのtert−ブタノール溶液(1mol/L)958mlを添加し、室温で1時間攪拌した。ブロモ酢酸tert−ブチルエステルを添加し、90℃で16時間攪拌した。室温まで放冷した後、シリカゲルカラムで精製し、1−O−tert−ブトキシカルボニルメチル−cis,cis−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール(1−O−tert−butoxycarbonylmethyl−cis,cis−1,3,5−cyclohexanetrimethanol)を22mg得た(収率13%)。
H−NMR分析(DMSO−d,300MHz)>
δ(ppm):0.60(m,9H),1.55−1.90(m,9H),1.48(s,9H),3.36(d,J=6.42Hz,2H),3.39(d,J=6.15Hz,4H),3.95(s,2H)
<質量分析(FAB−MS)>
実測値:(M+H)289
理論値:C1528=288
上記で得られた化合物22mgをアルゴン雰囲気下、脱水ピリジン200μlに溶解し、そこへ塩化トシル(23mg)を溶解した脱水ピリジン200μlを添加した。0℃で3時間攪拌した後、水を20μl添加し、さらにその後100μl添加した。反応液を氷冷したクロロホルムで抽出し、氷冷した1mol/L塩酸、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の順で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を除去し、シリカゲルカラムで精製することにより、1−O−tert−ブトキシカルボニルメチル−3−O,5−O−ジトシル−1,3,5−シクロヘキサントリメタノール(1−O−tert−butoxycarbonylmethyl−3−O,5−O−ditosyl−1,3,5−cyclohexane trimethanol)を22mg得た(収率48%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):1.26(m,9H),1.75(m,9H),1.47(s,9H),2.46(s,6H),3.29(d,J=6.30Hz,2H),3.80(m,4H),3.89(s,2H),7.36(d,J=8.10Hz,2H),7.76(d,J=8.40Hz,2H)
<質量分析(FAB−MS)>
実測値:(M−tert−Butyl+2H)541
理論値:C2940=596
1.4gのmPEG(平均分子量5,000、日本油脂(株)社製)を脱水トルエン2mlに溶解し、アルゴン雰囲気下、水素化ナトリウム26mgへ滴下し、30分間攪拌した。そこへ脱水トルエン500μlに溶解した76mgの1−O−tert−ブトキシカルボニルメチル−3−O,5−O−ジトシル−1,3,5−シクロヘキサントリメタノールを滴下し、室温で一昼夜攪拌した。その後、反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を濾過により回収し、減圧下で乾燥した。得られた白色固体1.2gを120mlのDEAE Sepharose F.F.カラムで実施例2と同様に精製し、目的物を154mgを得た(収率11%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:12.7分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.38(s,6H),3.64(s,8nH),0.58(m,9H),1.72−1.93(m,9H),3.38(s,6H)
実施例11 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−トリアジン誘導体の合成
略号:PEGCl
構造:
Figure 0004142569
平均分子量5,000のmPEG[日本油脂(株)社製]2.0g、酸化亜鉛444mg、乾燥ベンゼン10mlをナスフラスコに入れ、オイルバスで90〜95℃に加熱し、初留4mlを除去した。さらに、5時間還流し、室温まで冷却後、塩化シアヌル36mg、モレキュラーシーブス4A1gを加え、3日間脱水還流した。反応液を冷却後、3,000rpmで遠心分離し、上清をジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を回収し、減圧乾燥した。得られた白色粉末1gをγ−アミノ酪酸30mgを含む0.1mol/Lほう酸緩衝液(pH10.0)10mlに溶解し、4℃で3日間反応した。1mol/L塩酸を加えてpH1〜2に調整した後、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を濃縮し、ジエチルエーテルに滴下して生成した沈殿930mgを回収した。これを930mlの水に溶解し、80mlのDEAE Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。目的画分を回収し、1mol/L塩酸でpH1〜2に調整した後、適当量のクロロホルムで抽出し、減圧濃縮した。濃縮液をジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を減圧乾燥し、目的物を618mg得た(収率62%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様に分析した。
保持時間:12.4分
H−NMR分析(300MHz)>
δ(ppm):2.38(t,2H,J=6.92Hz),1.95(m,2H),5.66(brt,J=6.33Hz,1H),4.43(brm,2H),3.38(s,6H),3.64(brs,8nH)
実施例12 6kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−トリアジン誘導体の合成
略号:PEGMal
構造:
Figure 0004142569
2.0mlの1,3−ジアミノプロパン(20当量、24mmol)を0.1mol/lのほう酸緩衝液(pH10)600mlに溶解し、実施例11で調製した化合物6gを加えて一昼夜攪拌した。2mol/lの塩酸を加えてpH1〜2に調整し、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下除去し、残渣に塩化メチレン少量を加えて溶解した後、ジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥して2,4−ビス[メトキシポリ(エチレングリコール)]−6−N−(3−アミノプロピル)アミノ−s−トリアジン{2,4−Bis[methoxy poly(ethylene glycol)]−6−N−(3−aminopropyl)amino−s−triazine}を4.48g得た(収率75%)。
H−NMR(CDCl,400MHz)>
δ(ppm):3.64(s,8nH),3.38(s,6H),4.44(brt,2H,J=5.0Hz),4.49(brt,2H,J=5.13Hz,),6.02(brt,1H,J=5.74Hz),2.83(t,2H,J=6.47Hz),1.71(m,2H)
676mg(8mmol)のマレイミドを酢酸エチル40mlに溶解し、氷冷下、N−メチルモルホリン(N−methylmorpholine)を878μl(8mmol)加え、続いてエトキシカルボニルクロリド(ethoxycarbonyl chloride)946μl(9.6mmol、1.2当量)加えて、30分間攪拌した。反応液を濾過し、濾液を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧除去し、酢酸エチル−ジエチルエーテル系で再結晶してN−エトキシカルボニルマレイミド(N−ethoxycarbonyl maleimide)を654mg得た(収率55.6%)。
H−NMR(CDCl,400MHz)>
δ(ppm):6.82(s,2H),4.42(q,2H,J=7.00Hz),1.42(t,3H,J=7.09Hz)
上記で合成した2,4−ビス[メトキシポリ(エチレングリコール)]−6−N−(3−アミノプロピル)アミノ−s−トリアジン{2,4−Bis[methoxy poly(ethylene glycol)]−6−N−(3−aminopropyl)amino−s−triazine}4.48g(0.448mmol)を氷冷下、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液45mlに溶解し、N−エトキシカルボニルマレイミド(N−ethoxycarbonyl maleimide)151.5mg(0.90mmol)を加えて0℃で10分間攪拌した。水を180ml加え、さらに室温で15分間攪拌した。クロロホルムで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量の塩化メチレンに溶解し、ジエチルエーテルに滴下した。生成した沈殿を濾取し、減圧乾燥して目的物{2,4−ビス[メトキシポリ(エチレングリコール)]−6−N−(3−マレイミドプロピル)アミノ−s−トリアジン[2,4−Bis[methoxy poly(ethylene glycol)]−6−N−(3−maleimidopropyl)amino−s−triazine]}を3.9g得た(収率86.7%)。
H−NMR(CDCl,400MHz)>
δ(ppm):3.66(s,8nH),3.38(s,6H),6.73(s,2H),4.46(brm,4H),5.76(brt,1H,J=5.74Hz),2.61(brt,2H),1.85(m,2H)
実施例13 5KDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−オルニチン誘導体の合成
略号:5ORN(2UA)
構造:
Figure 0004142569
10g(2mmol)のmPEG(平均分子量5,000、日本油脂(株)製)を塩化メチレン10mlに溶解し、DSC2.56g(10mmol)およびDMAP1.22g(10mmol)を加え、室温で攪拌した。不溶物を濾別し、濾液を200mlのジエチルエーテル中に滴下し、沈殿させた。白色沈殿を濾取して減圧乾燥し、mPEGのSuccinimidylcarbonateを8.6g(収率86.0%)得た。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.67(s,4nH),3.38(s,3H),2.84(s,4H)
次に、オルニチン(Ornitine)塩酸塩337.2mg(ナカライテスク製)を75mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)10nlに溶解し、先に調製したmPEGのSuccinimidylcarbonate1.0gを少しずつ加えて溶解した。1mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を加えながら溶液のpHを7.8に維持し、室温で一昼夜攪拌した。1mol/lの塩酸でpH3に調整した後、クロロホルムで抽出した。有機層から減圧下溶媒除去し、残渣を少量の塩化メチレンに溶解してジエチルエーテル中で沈殿させた。白色沈殿を濾取し、mPEGが1分子結合したオルニチンを760.2mg得た(収率76.0%)。これを、塩化メチレンに溶解し、先に調製したmPEGのSuccinimidylcarbonate760.2mg加え、さらにTEA21.2μlを加えてアルゴン気流中、室温で一昼夜攪拌した。不溶物を濾別後、減圧下、溶媒を除去し、水50mlを加えて1mol/l塩酸でpH3に調整した。クロロホルムで抽出し減圧濃縮した。残渣を少量の塩化メチレンに溶解してジエチルエーテル中に滴下し、生成した白色沈殿を濾取し1.21gを得た(収率79.6%)。60mlのDEAE Sepharose FFカラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、目的物を416mg取得した(収率34.4%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様にして分析した。
保持時間:12.4分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):5.21(br,1H),5.57(br,1H),4.1−4.4(brm,4H),3.64(s,8nH),3.38(s,6H),1.5−2.0(m,6H)
実施例14 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−オルニチン誘導体の合成
略号:5ORN(2RaA)
構造:
Figure 0004142569
オルニチン(Ornitine)塩酸塩24mg(0.14mmol)(ナカライテスク製)をメタノール10mlに懸濁し、PEG−アルデヒド(Shearwater Polymers,Inc.製、平均分子量5,000)1.5g(0.3mmol)を加えて室温で攪拌した。ソディウムシアノボロヒドリド(Sodium Cyanoborohydride)89.5mg(1.4mmol)を加え、室温で一昼夜攪拌した。さらにソディウムシアノボロヒドリド(Sodium Cyanoborohydride)44.8mg(0.7mmol)を追加し、攪拌した。その後、適量の水を加え、減圧下メタノールを除去した後、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を除去し、1.25gの粗生成物を得た(収率83.0%)。
次に、SP−Sepharose FFカラム(120ml、Amersham−Pharmacia Biotech製)を用いて精製し、目的物165mgを取得した(収率13.3%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様にして分析した。
保持時間:12.4分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):1.6−2.1(m,4H),3.0−3.3(m,6H),3.38(s,6H),3.64(s,8nH),4.68(br,1H),4.72(br,1H)
実施例15 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール−ジアミノプロピオン酸誘導体の合成
略号:5DPA(2UA)
構造:
Figure 0004142569
10g(2mmol)のmPEG(平均分子量5,000、日本油脂(株)製)を塩化メチレンに溶解し、DSC2.56g(10mmol)およびDMAP1.22g(10mmol)を加え、室温で攪拌した。不溶物を濾別し、濾液をジエチルエーテル中に滴下した。白色沈殿を濾取して減圧乾燥し、mPEGのSuccinimidyl carbonateを8.6g(収率86.0%)得た。
次に、2,3−ジアミノプロピオン酸塩酸塩(2,3−Diaminopropionic acid hydrochloride)281.1mg(2mmol)(ナカライテスク製)を75mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)10mlに溶解し、1mol/l水酸化ナトリウム水溶液でpH8.5に調整し、先に調製したmPEGのSuccinimidylcarbonate1.0gを少しずつ加えて溶解した。1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えながら溶液をpH8.5に維持し、室温で一昼夜攪拌した。1mol/l塩酸でpH3に調整した後、クロロホルムで抽出した。有機層から減圧下溶媒除去し、mPEGが1分子結合した2,3−ジアミノプロピオン酸を730.0mg得た(収率73.0%)。これを、塩化メチレンに溶解し、先に調製したmPEGのSuccinimidylcarbonate730.0mg加え、さらにTEA20.4μlを加えてアルゴン気流中、室温で一昼夜攪拌した。不溶物を濾別後、減圧下、溶媒を除去し、残渣を1.18gを得た(収率80.8%)。60mlのDEAE Sepharose FF(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、目的物を507mg(収率42.9%)取得した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様にして分析した。
保持時間:12.1分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):6.00(br,1H),5.70(br,1H),4.1〜4.4(brm,4H),3.64(s,8nH),3.38(s,6H)
実施例16 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール−トリシン誘導体の合成
略号:5TRC(3UA)
構造:
Figure 0004142569
0.5mg(2.8μmol)のトリシン(Tricine)(N−[Tris(hydroxymethyl)methyl]glycine、ナカライテスク社)と50mg(1.0μmol)のmPEG−NCO(Shearwater polymers,Inc.製、平均分子量5,000、構造:CH(OCHCH−N=C=O)をアルゴン気流下0.5mlのDMFに溶解し、1.4μl(1.0μmol)のTEAを加え、さらに少量の塩化銅を加え、室温で攪拌した。さらに、25mgのmPEG−NCOおよび1μlのTEAを追加して攪拌した。0.1mol/L塩酸を50ml加えた後、50mlのクロロホルムで抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下溶媒を除去し、粗生成物15mgを取得した(収率20%)。次に、DEAE Sepharose F.F.(Amersham−Pharmacia Biotech社)カラムで精製し、目的物を6.0mg取得した(収率8.0%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG2000SWXLカラム(7.8×300mm)(東ソー)を用い、実施例1と同様にして分析した。
保持時間:11.5分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.38(s,9H)、3.64(s,12nH)、4.10(s,6H)、5.43(br,3H)
実施例17 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール−ペンタエリスリトール誘導体の合成
略号:5PET(3UA)
構造:
Figure 0004142569
ペンタエリスリトール(pentaerythritol)136mg、DMAP122mgをアルゴン気流中DMF5mlに溶解し、CDI778mgを加え、一昼夜攪拌した。mPEG−NH(平均分子量5,000、日本油脂(株)社製、構造:CH(OCHCH−CH−NH)5.0gをDMF10mlに溶解し、前述した反応混合物1.25mlを加え、室温で攪拌した。0.1mol/Lほう酸緩衝液(pH10)100mlにγ−アミノ酪酸(γ−aminobutylic acid)2.6gを溶解した溶液を氷冷し、ここに反応液を注いだ。反応終了後、塩酸でpHを酸性に調整し、クロロホルムで抽出し、残渣を4.2g得た(84.6%)。残渣3.8gを1000mlのDEAE Sepharose(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、目的物を254mg得た(収率6.7%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:11.4分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):5.44(brt,J=5.0Hz,3H),5.25(br,1H),4.09(brs,8H),3.65(s,12nH),3.29(s,9H),3.26(m,8H),2.37(t,J=6.8Hz,2H),1.80(brm,2H),1.77(m,6H)
実施例18 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール−ペンタエリスリトール誘導体の合成
略号:5PET(3UM)
構造:
Figure 0004142569
ペンタエリスリトール136mg、DMAP122mgをDMF5mlに溶解し、CDI778mgを加えてアルゴン気流中で一昼夜攪拌した。mPEG−NH(平均分子量5,000、日本油脂(株)社製、構造:CH(OCHCH−CH−NH)1.0gをDMF2mlに溶解し、前述した反応混合物0.25mlを加え、室温で反応させた。続いて187μlのプロピレンジアミンを加えて反応後、ジエチルエーテルを加えた。白色沈殿を回収し、減圧乾燥して残渣975mgを得た(収率97.5%)。この残渣を100mlのSP Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、白色粉末110mgを得た(収率11.3%)。
次に、この白色粉末100mgを飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に溶解し、0℃でエトキシカルボニルマレイミド2.3mgを加え、さらに0℃で10分間攪拌した。水を加え室温で15分間攪拌後、クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を減圧濃縮後、ジエチルエーテルに滴下し、白色沈殿を減圧乾燥し、目的物35mgを得た(収率35%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:11.3分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):6.73(s,2H),5.33(br,3H),4.08(brs,8H),3.64(s,12nH),3.36(s,9H),3.25(m,6H),3.11(m,2H),1.77(m,8H)
実施例19 3本鎖分岐型ポリエチレングリコール−ペンタエリスリトール誘導体の合成
略号:5PET(3UU)
構造:
Figure 0004142569
ペンタエリスリトール136mg、DMAP122mgをDMF5mlに溶解し、CDI681mgを加えて、アルゴン気流中で攪拌した。mPEG−NH(平均分子量5,000、日本油脂(株)社製)1.0gをDMF2mlに溶解し、前述した反応混合物286μlを加え、室温で反応した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、白色沈殿を回収して減圧乾燥し、残渣を1g得た(収率100%)。続いて残渣をTSKgelODS−120Tカラム(30mm×250mm、東ソー)を用いて精製し、白色粉末を165mg得た(収率16.5%)。
次に、この白色粉末80mgを塩化メチレンに溶解し、DSC4.1mg、DMAP2.1mgを加え、アルゴン気流中室温で攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、目的物を63mg得た(収率78.8%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:10.7分
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):5.49(br,3H),4.11(brs,8H),3.64(s,12nH),3.38(s,9H),3.25(m,6H),2.87(s,4H),1.78(m,8H)
実施例20 3本鎖分岐型ポリエチレングリコール−ペンタエリスリトール誘導体の合成
略号:5PET(3URa)
構造:
Figure 0004142569
ペンタエリスリトール136mg、DMAP122mgをDMF5mlに溶解し、CDI681mgを加えてアルゴン気流中で攪拌した。mPEG−NH(平均分子量5,000、日本油脂(株)社製)1.0gをDMF2mlに溶解し、前述した反応混合物286μlを加え、室温で反応した。応液をジエチルエーテルに滴下し、白色沈殿を回収して減圧乾燥し、残渣を950mg得た(収率95%)。続いて残渣をTSKgelODS−120Tカラム(30mm×250mm、東ソー)を用いて精製し、白色粉末を300mg得た(収率31.6%)。
次に、この白色粉末300mgを塩化メチレンに溶解し、DSC15.4mg、DMAP7.3mgを加え、アルゴン気流中室温で攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥した。塩化メチレン1mlを加えて溶解し、4−アミノブチルアルデヒドジエチルアセタール(4−aminobutylaldehyde diethylaeta)3.5μlを加え、室温で攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、残渣を250mg得た(収率83.3%)。
残渣100mgを10%TFAを含む塩化メチレンに溶解し、0℃で1時間静置後、ジエチルエーテルに滴下して白色沈殿を減圧乾燥し、40mgの目的物を得た(収率40.0%)。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
保持時間:10.6分
実施例21 3〜4本鎖分岐型ポリエチレングリコール−糖誘導体の合成
略号:5SUG(3UA)、5SUG(4UA)
構造:
Figure 0004142569
(式中、化合物5SUG(3UA)においてはR、R、R、Rのうち3つがCH(OCHCH−NH−CO−であり、残りの1つが水素原子である。化合物5SUG(4UA)においてはR、R、R、Rの全てがCH(OCHCH−NH−CO−である)
5.18gのα−D−グルコースペンタアセテートをDMF80mlに溶解し、2.37gのヒドラジンアセテートを添加し、室温で1.5時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで抽出後、酢酸エチル層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶液を減圧濃縮して、α−D−グルコピラノース−2,3,4,6−テトラアセテート(α−D−Glucopyranose−2,3,4,6−tetraacetate)を4.0g得た(収率87%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
(ppm):2.02(s,3H),2.03(s,3H),2.08(s,3H),2.10(s,3H),4.14(m,1H),4.27(m,2H),4.91(m,1H),5.09(t,1H,J=9.7Hz),5.47(d,1H,J=3.7Hz),5.55(t,1H,J=9.8Hz)
850mgの上記化合物を塩化メチレン15mlに溶解し、0℃にて4.8mlのトリクロロアセトニトリル、365mlのDBU(1,8−diazabicyclo[5.4.0]undec−7−ene)を添加した。溶液を減圧下濃縮した後、シリカゲルカラムで精製し、α−D−グルコピラノース−2,3,4,6−テトラアセテート1−(2,2,2−トリクロロエタンイミデート)(α−D−glucopyranose−2,3,4,6−tetraacetate−1−(2,2,2−Trichloroethanimidate))を635mg得た(収率53%)
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
(ppm):2.02(s,3H),2.04(s,3H),2.06(s,3H),2.08(s,3H),4.13(m,1H),4.21(m,1H),4.28(m,1H),5.13(m,1H),5.19(t,1H,J=9.8Hz),5.57(t,1H,J=9.9Hz),6.56(d,1H,J=3.7Hz),8.71(s,1H)
693mgの上記化合物と109μlのグリコール酸メチルを塩化メチレンに溶解し、アルゴン雰囲気下、室温で攪拌した。反応液を冷却し、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリルと脱水塩化メチレンの混合溶液(2:1)163μlを添加し、一昼夜攪拌した。77μlのトリエチルアミンを添加し、セライトで濾過した。溶液を減圧下濃縮した後、シリカゲルカラムで精製し、[(2,3,4,6−テトラ−O−アセチル−β−D−グルコピラノシル)オキシ]酢酸メチルエステル[(2,3,4,6−tetra−O−acetyl−β−D−glucopyranosyl)oxy]acetic acid methyl esterを162mg得た(収率27%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
(ppm):2.01(s,3H),2.03(s,3H),2.09(s,3H),2.10(s,3H),3.70(m,1H),3.75(s,3H),4.14(m,1H),4.26(m,1H),4.29(s,2H),4.67(d,1H,J=7.8Hz),5.05(m,1H),5.09(t,1H,J=10.8Hz),5.25(t,1H,J=9.5Hz)
162mgの上記化合物をメタノール1mlに溶解し、アンバーリストを添加した。ナトリウムメトキシドのメタノール溶液(28%)9.4μlを添加し、室温で攪拌した。反応液をセライトで濾過し、濾液を減圧下濃縮して[(β−D−グルコピラノシル)オキシ]酢酸メチルエステル[(β−D−glucopyranosyl)oxy]acetic acid methyl esterを80mg得た(収率82%)。
H−NMR分析(DO,300MHz)>
(ppm):3.39(s,2H),3.40(m,2H),3.69(m,1H),3.75(s,3H),3.86(m,1H),4.06(m,1H),4.26(m,1H)4.44(m,1H)
2mgの上記化合物をDMF100μlに溶解し、7μlのトリエチルアミン、少量のCuClを添加した。240mgのmPEG−NCOを添加し、攪拌した。溶液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を回収し、減圧乾燥した。得られた白色固体200mgを1mol/L炭酸カリウム水溶液に溶解し、室温で4時間攪拌した。反応液にクロロホルムおよび0.1mol/L塩酸を添加し、クロロホルム層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧乾燥し、白色固体195mgを得た。20mlのDEAE Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、下記に示す化合物を得た。
化合物5SUG(3UA)の収量は6mg(収率5.0%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は10.8分であった。化合物5SUG(4UA)の収量は12mg(収率7.6%)でありゲル濾過HPLCでの保持時間は10.4分であった。なおゲル濾過HPLCはTSKgelG2000SWXLカラムを用い、実施例1と同様の条件で測定した。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.38(s,9Hまたは12H),3.64(t,12nHまたは16nH),4.1〜5.6(m,7H)
実施例22 10kDa直鎖型ポリエチレングリコール誘導体の合成
略号:10SCM
構造:
Figure 0004142569
S.ZalipskyとG.Baranyの方法[ジャーナル オブ バイオアクティブ アンド コンパチブル ポリマーズ(Journal of Bioactive and compatible polymers)5巻、227頁(1990年)]に準じて以下の方法で製造した。
mPEG[モノメトキシポリエチレングリコール、平均分子量10,000、日本油脂(株)社製、SUNBRIGHT VFM−3010M]10gを乾燥トルエン50mlに溶解し、tert−ブトキシカリウム1.12gを加え蒸留し、初めの留分30mlを除去した。アルゴン気流中、50℃に冷却後、α−ブロモ酢酸エチル1.1mlを加え、一昼夜攪拌を続けた。反応混合物を500mlのジエチルエーテルに滴下し、生成した沈殿を濾過により回収し、減圧下乾燥した。続いて、得られた乾燥粉末9.2gを1mol/L水酸化ナトリウム水溶液150mlに溶解し、室温で1時間攪拌した。1mol/L塩酸160mlを加え、クロロホルム500mlで抽出した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、10mlまで減圧濃縮した後、300mlのジエチルエーテル中に滴下し、生成した沈殿を減圧乾燥して目的化合物を白色粉末として7.5g得た(収率75%)。
H−NMR分析(CDCl,300MHz)>
δ(ppm):3.64(s,4nH),3.38(s,3H),4.15(s,2H)
実施例23 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTO(2UU)−rhIFN−β
塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した1.3mg/mlの参考例1で得られる未修飾rhIFN−β1.2mlに、実施例1で取得した化合物15mg(蛋白質1モル当たり20モル)を加え、一昼夜4℃で反応を行った。次に、反応液をSephacryl S300カラム24ml(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を用いてゲル濾過した。溶離液にはエチレングリコールおよび0.1mol/L塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液を使用した。目的物を含む画分14.5mlを回収し、水14.5mlを加えて希釈し、CM−Sepharose F.F.カラム1.5ml(Amasham−Pharmacia Biotech社製)で精製した。ゲル濾過で得られた画分を同カラムに通塔し、3mlの同緩衝液で洗浄した後、1mol/L塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出し、分画した。0.24mg/mlの目的物を含む画分1.4mlを回収した(収率21.5%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下でSDS−PAGEを行い、1〜5分子結合体のバンドを確認した。
<電気泳動条件>
ゲル:PAGEL SPG 520L(アトー社製)
染色:FAST STAINTM
分子量マーカー:Low Molecular Weight Standard(バイオラッド社製)
<ゲル濾過HPLC分析>
移動相:150mmol/L塩化ナトリウム、20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)
流量:0.5ml/分
検出:UV280nm
分離カラム:TSK gel G−4000SWXL(7.8×300mm×2本連結)(東ソー社製)
保持時間:40.3分(1〜4分子結合体)
実施例24 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTC(2AA)−rhIFN−β
実施例2の化合物100mg(0.01mmol)を、1.0mlの塩化メチレンに溶解し、NHS5.7mg(0.05mmol)、DCC10.3mg(0.05mmol)を加え、アルゴン気流中0℃で30分間攪拌した。その後3時間室温で攪拌し、反応液をジエチルエーテルに滴下した。白色沈殿を減圧乾燥して実施例2の化合物のNHSエステルを65.0mg得た(収率65.0%)。
塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した参考例1で得られる未修飾rhIFN−β溶液1.28ml(1.067mg/ml)へ、上記NHSエステルを17mg(蛋白質1モルに対して25モル)加え、4℃で一昼夜反応した。次に、反応液をSephacryl S300カラム24ml(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を用いてゲル濾過した。溶離液にはエチレングリコールおよび0.1mol/L塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液を使用した。目的物を含む画分24mlを回収し、水24mlを加えて希釈し、CM−Sepharose F.F.カラム1.5ml(Amasham−Pharmacia Biotech社製)で精製した。ゲル濾過で得られた画分を同カラムに通塔し、3mlの同緩衝液で洗浄した後、1mol/L塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出し、分画した。0.49mg/mlの目的物を含む画分1.5mlを回収した(収率44.5%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜4分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラムを2本用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例25 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTO(2EA)−rhIFN−β
実施例3の化合物20mgを塩化メチレンに溶解し、アルゴン気流中、NHS1.15mgおよびDCC2.06mgを加え、氷冷下30分間、続いて室温で2時間攪拌した。不溶物を濾過し、濾液をジエチルエーテルに滴下して沈殿させた。沈殿を減圧下乾燥して実施例3の化合物のNHSエステルを14.5mg得た(収率72.5%)。
塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した参考例1で得られる未修飾rhIFN−β溶液0.78ml(0.937mg/ml)に、上記NHSエステルを9.1mg(蛋白質1モルに対して25モル)加え、4℃で一昼夜反応した。次に、反応液をSephacryl S300カラム24ml(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を用いてゲル濾過した。溶離液にはエチレングリコールおよび0.1mol/L塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液を使用した。目的物を含む画分8.5mlを回収し、水8.5mlを加えて希釈し、CM−Sepharose F.F.カラム1.5ml(Amasham−Pharmacia Biotech社製)で精製した。ゲル濾過で得られた画分を同カラムに通塔し、3mlの同緩衝液で洗浄した後、1mol/L塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出し、分画した。0.067mg/mlの目的物を含む画分0.5mlを回収した(収率4.5%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様の条件で分析した。
保持時間:35.9分(1〜3分子結合体)
実施例26 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTM(2EA)−rhIFN−β
実施例4の化合物487mg(48.7μmol)を塩化メチレンに溶解し、アルゴン気流中NHS16.8mg(146.0μmol)およびDCC30.1mg(145.9μmol)を加え、氷冷下30分間、続いて室温で2時間攪拌した。不溶物を濾過し、濾液をジエチルエーテルに滴下して沈殿させた。沈殿を減圧下乾燥して実施例4の化合物のNHSエステルを260.0mg得た(収率53.4%)。
続いて、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例1で得られる未修飾rhIFN−β溶液1.2ml(1.22mg/ml)に上記NHSエステルを14.6mg(蛋白質1モルに対して20モル)加え、4℃で一昼夜反応した。次に、反応液をゲル濾過カラムSephadex−G25(NAP−10、Amersham−Pharmacia Biotec社製)を用いてエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換した。ゲル濾過で得られた画分をCM Sepharose F.F.カラム1.5ml(Amasham−Pharmacia Biotech社)に通塔し、3mlの同緩衝液で洗浄した後、0.2〜1.0mol/L塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出し、分画した。0.194mg/mlの目的物を含む画分3.75mlを回収した(収率49.7%)。
<電気泳動>
実施例23と同様に分析し、ポリエチレングリコールが1〜2分子結合した修飾体を確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例27 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5ORN(2UA)−rhIFN−β
実施例13の化合物100mg(10μmol)を塩化メチレン1mlに溶解し、アルゴン気流中、NHS3.5mg(30μmol)とDCC6.2mg(30μmol)を加え、氷冷下30分間、続いて室温で2時間攪拌した。反応液を濾過し、不溶物を除去した後、濾液をジエチルエーテル中に滴下して沈殿させた。沈殿を減圧乾燥して実施例13の化合物のNHSエステルを65mg得た(収率65%)。
次に、エチレングリコールおよび1mol/L塩化ナトリウム水溶液を含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液1.2ml(1.0mg/ml)へ、上記で活性化した修飾剤を12mg(蛋白質1モルに対して20モル)加え、4℃で一昼夜反応した。
反応液をCM−Sepharose FFカラム1.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で実施例23と同様に精製し、0.113mg/mlの目的物を4.4ml得た(収率41.4%)。
<電気泳動>
実施例23と同様にSDS−PAGEにより分析し、1〜4分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例28 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5ORN(2RaA)−rhIFN−β
実施例14の化合物100mg(10μmol)を1mlの塩化メチレンに溶解し、NHS5.7mg(50μmol)、DCC10.3mg(50μmol)を加え、アルゴン気流中氷冷下30分、続いて室温で2時間攪拌した。反応液を濾過し不溶物を除去した後、濾液をジエチルエーテル中に滴下した。沈殿を減圧乾燥して実施例14の化合物のNHSエステル58mg(収率58%)を得た。
次に、エチレングリコールおよび1mol/L塩化ナトリウム水溶液を含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製したrhIFN−β溶液1.2ml(1.2mg/ml)へ、上記のNHSエステルを14.6mg(蛋白質1モルに対して20モル)加え、反応した。反応液をCM−Sepharose FFカラム1.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.12mg/mlの目的物を3.5ml得た(収率35.0%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例29 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5DPA(2UA)−rhIFN−β
実施例15の化合物100mg(10μmol)を1mlの塩化メチレンに溶解し、アルゴン気流中NHS57.5mg(50μmol)およびDCC10.3mg(50μmol)を加え0℃で30分間、続いて室温で2時間攪拌した。不溶物を濾過し、濾液をジエチルエーテルに滴下した。沈殿を減圧下乾燥して、実施例15の化合物のNHSエステルを71mg(収率71%)得た。
次に、エチレングリコールおよび1mol/L塩化ナトリウム水溶液を含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製したrhIFN−β溶液1.2ml(1.1mg/ml)へ、上記のNHSエステルを13.2mg(蛋白質1モルに対して20モル)加え、反応した。反応液をCM−Sepharose FFカラム1.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.12mg/mlの目的物を3.5ml得た(収率31.8%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラムを2本用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例30 6kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:PEGMal−rhIFN−β
塩化ナトリウム、尿素、マンニトールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した2.44mg/mlのrhIFN−β溶液0.62mlに、実施例12で得た化合物(平均分子量12,000)2.7mg(蛋白質1モルあたり3モル)を加え、反応した。次に、反応液0.38mlをSephacryl S−300カラム(カラムサイズ20ml、Amershiam−Pharmacia Biotech社製)でゲル濾過精製し、0.17mg/mlの目的物を含む画分1.5mlを回収した(収率16.9%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体を確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして測定した。
保持時間:44.4分
実施例31 20kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:20Mal−rhIFN−β
塩化ナトリウム、尿素、マンニトールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した1.72mg/mlのrhIFN−β溶液0.42mlに、mPEG−maleimide(平均分子量20,000、Shearwater Polymers,Inc.製)2.1mg(蛋白質1モルあたり3モル)を加え、反応した。次に、反応液0.38mlを、Sephacryl S−400カラム(カラムサイズ20ml、Amersham−Pharmacia Biotech社製)でゲル濾過精製し、0.10mg/mlの目的物を含む画分1.5mlを回収した(収率22.7%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様に分析した。
保持時間:40.0分
実施例32 5kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5Mal−rhIFN−β
塩化ナトリウム、尿素、マンニトールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した1.7mg/mlのrhIFN−β溶液0.42mlに、mPEG−maleimide(平均分子量5,000、Shearwater Polymers,Inc.製)0.55mg(蛋白質1モルあたり3モル)を加え、反応した。次に、反応液0.38mlをSephacryl S−200カラム(カラムサイズ20ml、Amersham−Pharmacia Biotech社製)でゲル濾過精製し、会合体および未反応のrhIFN−βを除いた目的画分4.5mlを回収した。さらに、CM−Sepharose FFカラム(カラムサイズ1ml、Amersham−Pharmacia Biotech社製)で精製し、0.082mg/mlの目的物を含む画分1mlを回収した(収率11.3%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして測定した。
保持時間:46.2分
実施例33 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5TRC(3UA)−rhIFN−β
実施例16の化合物5mg(0.33μmol)に塩化メチレンで調製した1.5mg/mlのNHS溶液50μl(0.66μmol)、1.4mg/mlのDCC溶液100μl(0.66μmol)を加え、アルゴン気流中、氷冷下30分間室温で2時間攪拌した。ジエチルエーテルを加えて生成した沈殿を減圧下乾燥してNHSエステルを3.5mg(収率70%)得た。
次に、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液150μl(0.9mg/ml)へ、上記のNHSエステルを33.4mg(蛋白質1モルに対して34モル)加え、4℃で一昼夜静置して反応した。反応液をゲル濾過カラムSephadex G−25(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換し、CM Sepharose F.F.カラム0.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.091mg/mlの目的物を0.40ml得た(収率27.0%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様に分析した。
保持時間:42.0分(1分子結合体)
44.1分(2分子結合体)
実施例34 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5SKA(3UA)−rhIFN−β
実施例7の化合物5SKA(3UA)16mg(1.1μmol)を100μlの塩化メチレンに溶解し、272μgのDCCと152μgのNHSを加え、氷冷下1時間、室温で1時間攪拌した。ジエチルエーテルに滴下して生成した白色沈殿を減圧乾燥し、上記化合物のNHSエステルを14.5mg得た(収率91%)。
次に、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液100μl(1.2mg/ml)へ、上記で得られたNHSエステルを8.6mg(蛋白質1モルに対して100モル)加え、4℃で一昼夜静置して反応した。反応液をゲル濾過カラムSephadex G−25(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換し、CM Sepharose F.F.カラム0.6ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、47μg/mlの目的物を80μl得た(収率3.3%)。
<電気泳動>
実施例23と同様に2−メルカプトエタノール存在下でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC>
TSKgelG4000SWXLカラムを2本用い、実施例23と同様の条件で分析した。
保持時間:41.7分(1分子結合体)
実施例35 5kDa 3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5PET(3UU)−rhIFN−β
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液0.5ml(1.2mg/ml)へ、実施例19で得られた化合物5PET(3UU)を4.5mg(蛋白質1モルに対して10モル)加え、4℃で一昼夜反応した。反応液0.5mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6)に緩衝液交換した。これをCM−SepharoseF.F.カラム0.8ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.67mg/mlの目的物を含む溶液0.36mlを得た(収率40%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例36 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5PET(3UA)−rhIFN−β
実施例17の化合物5PET(3UA)254mg(0.02mmol)を、2.0mlの塩化メチレンに溶解し、NHS5.9mg(0.05mmol)、DCC10.5mg(0.05mmol)を加え、アルゴン気流中0℃で1時間、室温で2時間攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥して実施例17の化合物のNHSエステルを132.8mg得た(収率52.3%)。
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液1.0ml(1.16mg/ml)へ、実施例17の化合物のNHSエステルを13mg(蛋白質1モルに対して15モル)加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6)に緩衝液交換した。これをCM−SepharoseF.F.カラム1.4ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.14mg/mlの目的物を含む溶液1.0mlを得た(収率12%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:43.8分(1分子結合体)
41.2分(2分子結合体)
実施例37 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール(従来型試薬)修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:PEGLys−rhIFN−β
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液1.3ml(0.97mg/ml)へ、PEGLys(平均分子量10,000、Shearwater polymers,Inc.製)を8.3mg(蛋白質1モルに対して12.5モル)加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH6)に緩衝液交換した。これをCM−SepharoseF.F.カラム1.4ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.36mg/mlの目的物を含む溶液2.7mlを得た(収率76.7%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例38 20kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:20SPA−rhIFN−β
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した1.0mg/mlのrhIFN−β1.3mlに、mPEG−プロピオン酸のNHSエステル(平均分子量20,000、Shearwater Polymers,Inc.製)7.9mg(蛋白質1モル当たり6モル)を加え、一昼夜4℃で静置して反応を行った。次に、反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を用いて20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換し、0.52mg/mlの反応液2.1mlを得た。この内、1.9mlをCM−Sepharose FFカラム2ml(Amersham−Pharmacia Biotech社製)で精製し、0.18mg/mlの目的物を含む画分4.9mlを回収した(収率66.5%)。
<電気泳動>
実施例23の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例39 5kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの調製
略号:5SPA−rhIFN−β
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した0.8mg/mlのrhIFN−β1.3mlに、mPEG−プロピオン酸のNHSエステル(平均分子量5,000、Shearwater Polymers,Inc.製)1.6mg(蛋白質1モル当たり6モル)を加え、一昼夜4℃で静置して反応を行なった。次に、反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を用いて20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換し、0.40mg/mlの反応液2.1mlを得た。この内、1.9mlをCM−Sepharose FFカラム1.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社製)で精製し、0.15mg/mlの目的物を含む画分4.2mlを回収した(収率60.1%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜4分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様に分析した。
Figure 0004142569
実施例40 10kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:10SCM−rhIFN−β
実施例22の化合物1.0g(0.1mmol)を塩化メチレンに溶解し、アルゴン気流中、NHS21.8mg(0.19mmol)およびDCC39.0mg(0.19mmol)を加え、氷冷下30分間、続いて室温で2時間攪拌した。不溶物を濾過し、濾液をジエチルエーテルに滴下して沈殿させた。沈殿を減圧下乾燥して実施例22の化合物のNHSエステルを506.8mg得た(収率50.7%)。
続いて、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例1で得られるrhIFN−β溶液3.0ml(0.81mg/ml)に上記のNHSエステルを16.2mg加え、4℃で一昼夜反応した。次に、反応液をゲル濾過カラムSephadex−G25(Amersham−Pharmacia Biotec社製)を用いて脱塩した。ゲル濾過で得られた画分4.5mlをCM Sepharose F.F.カラム2.0ml(Amasham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.22mg/mlの目的物を含む画分4.0mlを回収した(収率36.2%)。
<電気泳動>
実施例23と同様に分析し、ポリエチレングリコールが1〜3分子結合した修飾体を確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例41 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾天然型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTM(2EA)−天然型hIFN−β
天然型hIFN−β10μg(STRATHMANN BIOTECH GMBH)を等張りん酸緩衝液200μlに溶解し、実施例26で得られた5CHTM(2EA)のNHSエステルを1.5mg(蛋白質1モルに対して300モル)加え、20℃で一昼夜反応した。反応液をゲル濾過カラムSephadexG−25(Amersham−Pharmacia Biotech社)でエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液に緩衝液交換した。次いで、CM−Sepharose F.F.カラム0.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.021mg/mlの目的物を含む溶液0.19ml得た(収率39.9%)。
実施例42 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5CHTM(2EA)−17Ser rhIFN−β
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.6)で調製した17Ser rhIFN−β(Chiron社製)の溶液0.1ml(1.0mg/ml)へ、実施例26と同様にして得られた実施例4の化合物(5CHTM(2EA))のNHSエステル1.3mg(蛋白質1モル当たり25モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。次に、反応液をゲル濾過カラムSephadex G−25(Amersham−Pharmacia Biotech社)を用いてエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6.0)に緩衝液交換した。ゲル濾過で得られた画分をCM Sepharose F.F.カラム0.25ml(Amershiam−Pharmacia Biotech社)で精製し、39μgの目的物を含む画分0.75mlを回収した(収率39%)。
<電気泳動>
実施例23と同様に分析し、ポリエチレングリコールが1〜3分子結合した修飾体を確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:41.3分(1〜3分子結合体)
実施例43 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの製造
略号:5PET(3UA)−17Ser rhIFN−β
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製した17Ser rhIFN−β(Chiron社製)の溶液0.05ml(2.1mg/ml)へ、実施例36で得られる実施例17の化合物(5PET(3UA))のNHSエステル1.6mg(蛋白質1モルに対して20モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)を用いてエチレングリコールを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH6)に緩衝液交換した。ゲル濾過で得られた画分をCM−SepharoseF.F.カラム0.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、27.8μg/mlの目的物を含む溶液0.30mlを得た(収率7.9%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例44 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−αの製造
略号:5CHTC(2AA)−rhIFN−α
等張りん酸緩衝液(pH7.5)で調製した1.0mg/mlのrhIFN−α[免疫生物研(IBL)]0.1mlに、実施例24で得られる5CHTC(2AA)のNHSエステル1.5mg(蛋白質1モル当たり30モル)を加え、一昼夜4℃で反応を行った。次に、反応液80μlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、0.8mlを回収した。これを、SP−Sepharose F.F.カラム1.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、80μg/mlの目的物を含む溶液0.5mlを得た(収率40.0%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜4分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラムを用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例45 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−αの製造
略号:5CHTM(2EA)−rhIFN−α
等張りん酸緩衝液(pH7.5)で調製した0.95mg/mlのrhIFN−α[免疫生物研(IBL)]0.1mlに、実施例26で得られる5CHTM(2EA)のNHSエステル1.5mg(蛋白質1モル当たり30モル)を加え、一昼夜4℃で反応を行った。次に、反応液0.1mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、0.8mlを回収した。これを、SP−Sepharose F.F.カラム1.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、50μg/mlの目的物を含む溶液0.6mlを得た(収率31.6%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラムを用い、実施例23と同様の条件で分析した。
Figure 0004142569
実施例46 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロンαの製造
略号:5PET(3UA)−rhIFN−α
等張りん酸緩衝液(pH7.5)で調製した1.0mg/mlのrhIFN−α溶液[免疫生物研(IBL)]0.1mlへ、実施例36で得られる実施例17の化合物(5PET(3UA))のNHSエステル1.6mg(蛋白質1モルに対して20モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.53mg/mlの目的物を含む溶液65μlを得た(収率34%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例47 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−γの製造
略号:5CHTC(2AA)−rhIFN−γ
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例2で得られるrhIFN−γ(0.10mg/ml)0.1mlに、実施例24で得られる5CHTC(2AA)のNHSエステル1.0mg(蛋白質1モル当たり200モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例48 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒトインターフェロン−γの製造
略号:5CHTM(2EA)−rhIFN−γ
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.8)で調製した参考例2で得られるrhIFN−γ(0.8mg/ml)0.8mlに、実施例26で得られる5CHTM(2EA)のNHSエステル10.1mg(蛋白質1モル当たり30モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例49 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTO(2UU)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.2mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体100μlに実施例1の化合物1.7mg(蛋白質1モルに対して10モル)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)で希釈し、そのうち900μlを同緩衝液で平衡化したSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し、1.3mlを回収した。これをSP−Sepharose F.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、402μg/mlの目的物を含む溶液360μlを得た(収率50.3%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜4分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例50 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTC(2AA)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.9mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体100μlに5.1mg(蛋白質1モル当たり25モル)の実施例24で得られる5CHTC(2AA)のNHSエステルを添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を希釈し、そのうち900μlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.3mlを回収した。これをSP−Sepharose F.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、179μg/mlの目的物を含む溶液500μlを得た(収率25.8%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例51 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTO(2EA)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.8mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体100μlに6.0mg(蛋白質1モル当たり25モル)の実施例25で得られる5CHTO(2EA)のNHSエステルを添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を希釈し、そのうち900μlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.3mlを回収した。これをSP−Sepharose F.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、335μg/mlの目的物を含む溶液450μlを得た(収率44.2%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラムを用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例52 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTM(2EA)−rhG−CSF誘導体
実施例4の化合物487mg(48.7μmol)を塩化メチレンに溶解し、アルゴン気流中、NHS16.8mg(146.0μmol)、DCC30.1mg(145.9μmol)を加え、氷冷下30分間、続いて室温で2時間攪拌した。不溶物を濾過し、濾液をジエチルエーテルに滴下した。沈殿を回収し、減圧乾燥して化合物4のNHSエステルを260.0mg得た(収率53.4%)。
等張りん酸緩衝液(pH7.4)で調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体1.25ml(4.0mg/ml)に上記のNHSエステルを26.6mg(蛋白質1モル当たり25モル)加え、4℃で一昼夜反応した。反応液1.0mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.5mlを回収した。これをSP−Sepharose F.F.カラム5.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、1.86mg/mlの目的物を含む溶液0.7mlを取得した(収率32.5%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例53 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTM(2EU)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.3)で3.9mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体50μlに、実施例5の化合物1.0mg(蛋白質1モル当たり10モル)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
実施例54 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー形成刺激因子誘導体の製造
略号:5CHTM(2EA2)−rhG−CSF誘導体
実施例10の化合物100mg(0.01mmol)を1.0mlの塩化メチレンに溶解し、NHS3.5mg(0.03mmol)、DCC6.2mg(0.03mmol)を加え、アルゴン気流中0℃で90分間、その後室温で2時間攪拌し、反応液をジエチルエーテルに滴下した。白色沈殿を減圧乾燥して実施例10の化合物のNHSエステルを56.5mg得た(収率56.5%)。
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.9mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体210μlに4.2mg(蛋白質1モル当たり10モル)の上記NHSエステルを添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、続いてSP Sepharose F.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.31mg/mlの目的物を含む画分を965μl得た(収率39.6%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラムを用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例55 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー形成刺激因子誘導体の調製
略号:5CHTM(2URa)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.9mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体50μlに、実施例8で得られた化合物5.2mg(蛋白質1モル当たり50モル)を添加し、120mmol/Lの水素化ホウ素ナトリウム10μlを加え、室温で一昼夜反応させた。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
実施例56 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:5ORN(2UA)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.7mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体50μlに、実施例27記載の方法で実施例13の化合物を活性化して得られる化合物2mg(蛋白質1モル当たり10モル)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)で平衡化したSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し、0.8mlを回収した。次いで、SP−Sepharose FFカラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、370μg/mlの目的物を含む溶液400μlを得た(収率25.9%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例57 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:5ORN(2RaA)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.4)で3.8mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体50μlに2.0mg(蛋白質1モル当たり10モル)の活性化PEG誘導体(実施例14の化合物を実施例28記載の方法で活性化した化合物)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)で平衡化したSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し、0.8mlを回収した。次いで、SP−Sepharose FFカラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、71μg/mlの目的物を含む溶液420μlを得た(収率19.9%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例58 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:5DPA(2UA)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.4)で3.7mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体50μlに2.0mg(蛋白質1モル当たり10モル)の活性化PEG誘導体(実施例15の化合物を実施例29記載の方法で活性化した化合物)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)で平衡化したSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し、0.8mlを回収した。次いで、SP−Sepharose FFカラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、67μg/mlの目的物を含む溶液350μlを得た(収率16.0%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例59 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:5SKA(3UA)−rhG−CSF誘導体
実施例7の化合物5SKA(3UA)16mg(1.1μmol)を100μlの塩化メチレンに溶解し、272μgのDCCと152μgのNHSを加え、氷冷下1時間、室温で1時間攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下して生成した白色沈殿を減圧乾燥し、実施例7の化合物5SKA(3UA)のNHSエステルを14.5mg得た(収率91%)。
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.7mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体50μlに上記のNHSエステル3.6mg(蛋白質1モル当たり25モル)を加え、4℃で一昼夜反応させた。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、0.7mlのSP Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。目的画分を濃縮し、0.4mg/mlの目的物を含む溶液165μlを取得した(収率36%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例60 5kDa4本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:5QNA(4UA)−rhG−CSF誘導体
実施例6の化合物5QNA(4UA)69mg(3.5μmol)を500μlの塩化メチレンに溶解し、1.8mgのDSCと0.56mgのDMAPを加え、室温で6時間攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、実施例6の化合物5QNA(4UA)のNHSエステルを44mg得た(収率63%)。
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH8)で3.8mg/mlに調製した参考例3のrhG−CSF誘導体50μlに上記のNHSエステル5.1mg(蛋白質1モル当たり25モル)を加え、4℃で一昼夜反応させた。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:40.8分(1分子結合体)
実施例61 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5PET(3UU)−rhG−CSF誘導体
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.1mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体0.5mlに、実施例19で得られた化合物12.2mg(蛋白質1モルに対して10モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム1.5ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、1.2mg/mlの目的物を含む溶液0.75mlを得た(収率58.6%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例62 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5PET(3UA)−rhG−CSF誘導体
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で4.0mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体0.05mlに、実施例36で得られる実施例17の化合物のNHSエステル1.6mg(蛋白質1モルに対して10モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−Sepharose F.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.34mg/mlの目的物を含む溶液0.30mlを得た(収率56.7%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例63 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5SUG(3UA)−rhG−CSF導体
実施例21で調製した化合物5SUG(3UA)100mg(6.7μmol)に2.3mgのNHSと4.1mgのDCCを加え、氷冷下1mlの塩化メチレンに溶解し、氷冷下1時間、室温で1.5時間攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、実施例21の化合物5SUG(3UA)のNHSエステルを76.6mg得た(収率76.6%)。
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で3.9mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体0.1mlに、上記活性化した化合物(実施例21の化合物5SUG(3UA)のNHSエステル)10.7mg(蛋白質1モルに対して35モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.28mg/mlの目的物を含む溶液0.39mlを得た(収率27.8%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例64 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:5PET(3URa)−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で2.35mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体0.6mlに、実施例20の化合物56.3mg(蛋白質1モルに対して50モル)および120mmol/Lに調製したソディウムシアノボロヒドリド(NaBHCN)10μlを加え、4℃で一昼夜反応した。反応液を塩酸で酸性にして反応を停止し、Sephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP Sepharose F.F.カラム1.4ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.24mg/mlの目的物を含む溶液0.55mlを得た(収率8.5%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:41.2分(1分子結合体)
実施例65 10kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の製造
略号:10SCM−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で4.0mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体2.5mlに21.3mg(蛋白質1モル当たり4モル)の実施例22の化合物のNHSエステル(実施例40で調製)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。反応液を20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)で平衡化したSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し、4.0mlを回収した。これをSP−SepharoseF.F.カラム10.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)で精製し、2.0mg/mlの目的物を含む溶液860μlを得た(収率34.4%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラムを用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例66 20kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:20SPA−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.6)で4.0mg/mlに調製したrhG−CSF誘導体995mlに19.1g(蛋白質1モル当たり4.5モル)の活性化PEG誘導体(M−SPA−20,000、Shearwater Polymers,Inc.製、平均分子量20,000)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。次いで、20mmol/L酸緩衝液(pH4.5)で平衡化したSP−Sepharose FFカラム2000ml(Amersham−Pharmacia Biotech製)に通塔し精製した。目的画分4000mlを濃縮し、11.2mg/mlの目的物を含む溶液320mlを得た(収率90.4%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G−4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例67 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の調製
略号:PEGLys−rhG−CSF誘導体
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で4.0mg/mlに調製した参考例3で得られるrhG−CSF誘導体0.5mlに、PEGLys(平均分子量10,000、Shearwater Polymers,Inc.製)を10.6mg(蛋白質1モルに対して10モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム2.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、1.05mg/mlの目的物を含む溶液0.5mlを得た(収率26.3%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例68 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子の製造
略号:5CHTM(2EA)−rhG−CSF
等張りん酸緩衝液(pH7.4)で3.9mg/mlに調製した参考例4のrhG−CSF溶液0.9mlに、実施例26で得られる5CHTM(2EA)のNHSエステル28.0mg(蛋白質1モル当たり15当量)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。
反応液0.8mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.5mlを回収した。これをSP.Sepharose F.F.カラム5.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、1.3mg/mlの目的物を含む溶液1.0mlを得た(収率33.0%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例69 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子の製造
略号:5CHTC(2AA)−rhG−CSF
等張りん酸緩衝液(pH7.4)で3.9mg/mlに調製した参考例4で得られるrhG−CSF溶液0.2mlに、実施例24で得られる5CHTC(2AA)のNHSエステル10.0mg(蛋白質1モル当たり25当量)を添加し、4℃で一昼夜反応させた。
反応液0.2mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.0mlを回収した。これをSP−Sepharose F.F.カラム1.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.7mg/mlの目的物を含む溶液0.3mlを得た(収率26.8%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
Figure 0004142569
実施例70 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子の調製
略号:5SKA(3UA)−rhG−CSF
実施例7の化合物5SKA(3UA)16mg(1.1μmol)を100μlの塩化メチレンに溶解し、272μgのDCCと152μgのNHSを加え、氷冷下1時間、室温で1時間攪拌した。反応液をジエチルエーテルに滴下し、生成した白色沈殿を減圧乾燥し、実施例7の化合物5SKA(3UA)のNHSエステルを14.5mg得た(収率91%)。
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で4.4mg/mlに調製した参考例4で得られたrhG−CSF140μlに、上記活性化したNHSエステル12.2mg(蛋白質1モル当たり25モル)を加え、4℃で一昼夜反応させた。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、1.8mlのSP Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。目的画分を濃縮し、1.1mg/mlの目的物を含む溶液110μlを取得した(収率19%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSK gel G4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:40〜45分(1〜3分子結合体)
実施例71 5kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子の調製
略号:PEGLys−rhG−CSF
等張りん酸緩衝液(pH7.4)で4.4mg/mlに調製した参考例4のrhG−CSF溶液0.5mlに、PEGLys(Shearwater Polymers,Inc.製)11.7mg(蛋白質1モルに対して10モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム2.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、1.78mg/mlの目的物を含む溶液0.5mlを得た(収率40.5%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:44.2分(1分子結合体)
41.8分(2分子結合体)
実施例72 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTC(2AA)−bSOD
実施例2の化合物30mg(3μmol)を塩化メチレン1mlに溶解し、NHS1.7mg(0.015mmol)およびDCC3.1mg(0.015mmol)を加え、0℃で30分間攪拌した。その後3時間室温で攪拌し、反応液をジエチルエーテルに滴下した。白色沈殿を減圧乾燥して実施例2の化合物のNHSエステルを21mg得た(収率70%)。
ウシCu,Zn型SOD溶液(2mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlに使用直前に調製した上記NHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応させた。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
実施例73 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTO(2EA)−bSOD
実施例3の化合物20mgを実施例25と同様の条件で活性化し、実施例3の化合物のNHSエステルを13mg得た(収率65%)。
ウシCu,Zn型SOD溶液(2mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlに使用直前に調製した上記NHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応させた。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
実施例74 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTO(2UU)−bSOD
ウシCu,Zn型SOD溶液(2mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlに実施例1で得た化合物の水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応させた。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例75 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTM(2EA)−bSOD
実施例4の化合物487mg(48.7μmol)を実施例26記載の方法と同様の条件で活性化し、実施例4の化合物のNHSエステルを260mg得た。
(収率53.4%)
ウシCu,Zn型SOD溶液(2mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlに使用直前に調製した上記NHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応させた。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例76 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの精製
略号:5CHTM(2EA)−bSOD(精製品)
実施例4の化合物360mg(36.0μmol)を実施例26記載の方法と同様の条件で活性化し、実施例4の化合物のNHSエステルを181.9mg得た(収率50.5%)。
ウシCu,Zn型SOD溶液(2mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)2.2mlに上記の実施例4の化合物のNHSエステル33.9mg(蛋白質1モルあたり25モル)を加え、4℃で一昼夜反応させた。次に、この反応液を4.3mlのSP−Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。未修飾SODの含まれない目的画分を濃縮し3.73mg/mlの溶液を200μl得た(収率17.2%)。さらにCuSO、ZnSO水溶液を各々10mmol/Lになるように加えて活性を回復した。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例77 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの調製
略号:5ORN(2UA)−bSOD
実施例13の化合物20mgを実施例27記載の方法と同様の条件で活性化し、実施例13の化合物のNHSエステルを16.0mg得た(収率80.0%)。
ウシCu,Zn型−SOD溶液(2.0mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlへ、上記の活性化したNHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応した。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜5分子結合体のバンドを確認した。なお、未修飾のSODは検出されなかった。
実施例78 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの調製
略号:5DPA(2UA)−bSOD
実施例15の化合物20mgを実施例29記載の方法と同様の条件で活性化し、実施例15の化合物のNHSエステルを12.0mg得た(収率60.0%)。
ウシCu,Zn型−SOD溶液(2.0mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、和光純薬製)50μlへ、上記のNHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応した。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜5分子結合体のバンドを確認した。なお、未修飾のSODは検出されなかった。
実施例79 10kDa直鎖型ポリエチレングリコール修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:10SCM−bSOD(精製品)
ウシCu,Zn型−SOD溶液(2.0mg/ml、50mmol/Lほう酸緩衝液(pH9.0)、和光純薬製)1.0mlに実施例22の化合物のNHSエステル(実施例40で調製)18.8mg(蛋白質1モルあたり15モル)を加え、4℃で一昼夜反応させた。
次に、この反応液を2.0mlのSP−Sepharose F.F.カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、未修飾bSODを含まない目的画分を濃縮し、5.9mg/mlの溶液を120μl得た(収率35.4%)。さらにCuSO、ZnSO水溶液を各々10mmol/Lになるように加えて活性を回復した。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例80 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ヒトCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTM(2EA)−hSOD
実施例4の化合物487mg(48.7μmol)を実施例26記載の方法と同様の条件で活性化し、実施例4の化合物のNHSエステルを260mg得た(収率53.4%)。
ヒトCu,Zn型SOD溶液(1.9mg/ml、pH9ほう酸緩衝液、CELLULAR PRODUCTS,INC.製)50μlに使用直前に調製した上記NHSエステルの水溶液(156mg/ml蒸留水)10μl(蛋白質1モルあたり50モル)を加え、4℃で一昼夜静置して反応させた。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1〜3分子結合体のバンドを確認した。
実施例81 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ヒトCu、Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5CHTM(2UM)−hSOD(精製品)
実施例9の化合物3.13mg(蛋白質1モル当たり10モル)をヒトCu,Zn型SOD溶液[2.63mg/ml、りん酸緩衝液(pH7.5)、CELLULAR PRODUCTS,INC.製]0.6mlに加えて4℃で一昼夜静置して反応した。
次に、20mlのSephacryl S−300ゲル濾過カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製した。未反応のSODを含まない修飾体の画分を回収し、0.5mlまで濃縮した。この溶液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH3.5)に緩衝液交換し、0.8mlを回収した。これをSP−SepharoseF.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、目的画分を濃縮した。さらに、CuSO、ZnSO水溶液を含む溶液各々10mmol/Lになるように加え、SODの活性を回復した。0.25mg/mlの目的物を含む溶液を180μl取得した(収率4.5%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の条件でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
実施例82 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾ヒトCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼの製造
略号:5PET(3UM)−hSOD(精製品)
50mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で調製したCu,Zn型hSOD溶液(CELLULAR PRODUCTS,INC.製)0.5ml(1.34mg/ml)へ、実施例18で得られる化合物3.1mg(蛋白質1モルに対して10モル)加え、4℃で一昼夜反応した。反応液をSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH3.5)に緩衝液交換した。これをSP−SepharoseF.F.カラム0.7ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.33mg/mlの目的物を含む溶液0.62mlを得た(収率30.6%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1分子結合体のバンドを確認した。
<ゲル濾過HPLC分析>
TSKgelG4000SWXLカラム2本を用い、実施例23と同様にして分析した。
保持時間:41.1分(1分子結合体)
実施例83 5kDa2本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾抗GD3キメラ抗体の製造
略号:5CHTM(2EA)−KM−871
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で2.6mg/mlに調製したKM−871水溶液0.5ml(特開平5−304989に従って調製)に、実施例4で得られた化合物のNHSエステルを1.0mg(蛋白質1モルに対して10モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液0.5mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換し、0.8mlを回収した。これをCM−SepharoseF.F.カラム1.2ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.59mg/mlの目的物を含む溶液0.38mlを得た(収率17.1%)。
<電気泳動>
実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
実施例84 5kDa3本鎖分岐型ポリエチレングリコール修飾抗GD3キメラ抗体の製造
略号:5PET(3UA)−KM−871
20mmol/Lりん酸緩衝液(pH7.5)で1.1mg/mlに調製したKM−871溶液1.0ml(特開平5−304989に従って調製)に、実施例36で得られる5PET(3UA)のNHSエステル0.6mg(蛋白質1モルに対して5モル)を加え、4℃で一昼夜反応した。反応液1.0mlをSephadex G−25カラム(Amersham−Pharmacia Biotech社)で20mmol/L酢酸緩衝液(pH4.5)に緩衝液交換した。これをCM−SepharoseF.F.カラム1.0ml(Amersham−Pharmacia Biotech社)で精製し、0.52mg/mlの目的物を含む溶液430μlを得た(収率20.4%)。
<電気泳動>
2−メルカプトエタノール非存在下、実施例23と同様の方法でSDS−PAGEを行い、1〜2分子結合体のバンドを確認した。
試験例1 化学修飾インターフェロン−βの抗ウイルス活性
実施例23〜実施例43で得られた化学修飾rhIFN−βおよび化学修飾天然型hIFN−β、未修飾rhIFN−β、ならびに未修飾天然型hIFN−βの抗ウイルス活性を下記のニュートラルレッド(NR)取り込み法で調べた。
<NR取り込み法>
小長谷らの方法[蛋白質核酸酵素(別冊)、355頁(1981年)]を参考に抗ウイルス活性を測定した。
すなわち、滅菌したトランスファープレートに5%ウシ胎児血清(FBS)添加イーグルMEM培地を添加した。次に、IFN国内標準品[α(ミドリ十字)およびβ(東レ)]溶液を各々50μlずつウェルに分注し、2倍ずつの段階希釈を行った。一方、所定の濃度に培地で調製した化学修飾IFNまたは未修飾IFN溶液も同様に50μlずつウェルに分注した。これらの溶液を、所定の細胞数のヒト羊膜由来の株化細胞(FL細胞)を入れた96穴プレートにトランスし、数秒間攪拌した。37℃で一昼夜、CO2インキュベーターで培養し、抗ウイルス状態を作った。
次に、培養液を除去した後、ウイルス溶液を添加し、37℃で2日間、COインキュベーターで培養してウイルスを感染させた。IFNにより細胞の抗ウイルス状態が変化し、細胞変性が起こった。続いて、培養液を除去し、NR溶液を添加した。37℃で1時間COインキュベーターに放置し、NR溶液を除去した。等張りん酸緩衝液でウェルを洗浄し、抽出液(0.01mol/L塩酸−30%エタノール)を添加し、2〜3分間攪拌した。
NRにより生き残った細胞を染色し、抽出後、492nmでの吸光度を測定し、定量曲線をプロットした。定量曲線より算出した未修飾IFNの活性を100%としたときの化学修飾IFNの相対活性を算出した。
各IFN−βの比活性を第1表、第2表および第3表に示す。
Figure 0004142569
Figure 0004142569
Figure 0004142569
以上の結果より、本発明で使用される化学的に修飾されたIFN−βはいずれも抗ウイルス活性を保持していることが確認された。
試験例2 化学修飾インターフェロン−αの抗ウイルス活性
実施例44から実施例46で得られた化学修飾rhIFN−α、および未修飾rhIFN−αの抗ウイルス活性を試験例1に示したNR取り込み法で調べた。
各IFN−αを濃度1μg/mlで作用させたときには、化学修飾された各IFN−α(実施例44の5CHTC(2AA)−rhIFN−α、実施例45の5CHTM(2EA)−rhIFN−α、実施例46の5PET(3UA)−rhIFN−α)では、抗ウイルス活性が完全に保持されていた(未修飾rhIFN−αと同等の活性を有していた)。
試験例3 化学修飾スーパーオキサイドディスムターゼの酵素活性
実施例72〜実施例82で調製した化学的に修飾されたSODの酵素活性をMccord,J.M.とFridovichi,Iのキサンチン−キサンチンオキシダーゼ−シトクロムC系[ザ ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー(J.Biol.Chem.)、244巻、6049頁(1969年)]で測定した。SOD活性1ユニット(U)とは、pH7.8、30℃下で、シトクロムCの還元速度を50%阻害するSODの酵素量を示し、以下の式で算出した。
Figure 0004142569
化学的に修飾されたウシSOD、および化学的に修飾されたヒトSODの酵素活性を各々第4表、第5表に示す。
SOD 50U/ml=0.000256mg(3900U/mgの場合)
ΔA/分:測定値
Figure 0004142569
Figure 0004142569
本発明で使用される化学修飾ヒトSODは酵素活性を維持していることが確認された。
試験例4 化学修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体のマウス白血病細胞NFS60に対する増殖促進作用
実施例49〜実施例71の化合物、未修飾hG−CSF誘導体および未修飾rhG−CSFのマウス白血病細胞NFS60[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82巻、6687頁(1985年)]に対する増殖促進活性を、浅野らの方法[薬理と治療、19巻、2767頁(1991年)]に従って測定した。
実施例49〜実施例63および実施例66の化合物を100ng/mlの濃度で細胞に作用させた場合には、未修飾rhG−CSF誘導体(100ng/mlの濃度で細胞に作用させた)と同等のNFS60細胞増殖促進活性が認められた(未修飾rhG−CSF誘導体と同等の活性を保持していた)。
実施例68〜実施例70の化合物を100ng/mlの濃度で細胞に作用させた場合には、未修飾rhG−CSF(100ng/mlの濃度で細胞に作用させた)と同等のNFS60細胞増殖促進活性が認められた(未修飾rhG−CSFと同等の活性を保持していた)。
本発明で使用される化学修飾rhG−CSF誘導体および化学修飾rhG−CSFはいずれもNFS60細胞に対する増殖促進作用を維持していることが確認された。
試験例5 化学修飾抗GD3キメラ抗体の結合活性
実施例84で調製した化学修飾抗GD3キメラ抗体の結合活性をKenya.Sらの方法[キャンサー イミュノロジー アンド イミュノセラピー(Cancer Immunol.Immunother.)、36巻、373頁(1993年)]に基づいて測定した。
化学修飾抗GD3キメラ抗体のGD3結合活性を第6表に示す。
活性は、未修飾の抗GD3キメラ抗体の結合活性を100%としたときの相対活性で示した。
Figure 0004142569
本発明で使用される化学修飾抗GD3キメラ抗体ではGD3への結合活性が残存していることを確認された。
試験例6 化学修飾組換え型ヒトインターフェロン−βのマクロゴール軟膏剤中での安定化効果
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/lりん酸緩衝液(pH6.0)を用いて、1.0mg/mlの濃度になるように実施例26のポリエチレングリコール修飾rhIFN−β(5CHTM(2EA)−rhIFN−β)溶液、未修飾rhIFN−β溶液、または未修飾rhIFN−β溶液に2mg/mlのmPEG(平均分子量20,000)を添加した溶液を各々調製した。次に、各々の溶液100μlをマクロゴール軟膏基剤(東豊薬品(株)製)0.9gに添加し、5分間均一に練ることで軟膏剤を調製した。各軟膏剤を100mgずつエッペンドルフチューブに分注し、密閉して室温に保存した。軟膏剤調製直後および24時間後にサンプリングし、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/lりん酸緩衝液(pH6.0)を加えて軟膏剤を溶解し、抗ウイルス活性を測定した。
軟膏剤調製直後の活性を100%としたときの24時間後の活性を第7表に示す。
未修飾rhIFN−β、および未修飾rhIFN−βにmPEGを添加したものでは活性の低下が確認されたが、化学的に修飾されたrhIFN−β溶液では活性は維持されていた。
Figure 0004142569
試験例7 化学修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの親水軟膏剤中での安定化効果
エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/lりん酸緩衝液(pH6.0)を用いて、1.0mg/mlの濃度になるように実施例26のポリエチレングリコール修飾rhIFN−β(5CHTM(2EA)−rhIFN−β)溶液、または未修飾rhIFN−β溶液に2mg/mlのmPEG(平均分子量20,000)を添加した溶液を各々調製した。次に、各々の溶液100μlを親水軟膏(岩城製薬(株)製)0.9gに添加し、5分間均一に練ることで軟膏剤を調製した。各軟膏剤を100mgずつエッペンドルフチューブに分注し、密閉して37℃に保存した。各々の軟膏剤を経時的にサンプリングし、エチレングリコールおよび塩化ナトリウムを含む20mmol/lりん酸緩衝液(pH6.0)を加えて軟膏剤を懸濁した。この懸濁溶液中のrhIFN−βの含有量を各々ELISAの検量線から算出した。
結果を図1に示す。化学的に修飾されたrhIFN−βと未修飾のrhIFN−βの濃度はいずれも徐々に低下したが、未修飾rhIFN−βに比較し、化学的に修飾されたrhIFN−βでは残存率が高値を示した。
試験例8 化学修飾ウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼのマクロゴール軟膏剤中での安定化効果
20mmol/l酢酸緩衝液(pH4.5)を用いて、3.73mg/mlの濃度に調製した5CHTM(2EA)−bSOD(精製品)溶液(実施例76で調製)、未修飾bSOD溶液、または未修飾bSOD溶液とmPEGを混合したものを各々50μlずつ、マクロゴール軟膏基剤450mgへ加え、均一な軟膏剤を調製した。経時的に50mgずつ採取し、200μlの等張りん酸緩衝液を加え、その一部を用いて活性測定した。
軟膏剤調製直後のbSOD活性を100%として、経時的な活性の変化を図2に示す。軟膏剤では何れも時間と共に活性が低下したが、PEG修飾体の5CHTM(2EA)−bSODのみで長期間高い活性が維持された。
試験例9 化学修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体のマクロゴール軟膏剤中での安定化効果
マクロゴール軟膏基剤(東豊薬品(株)製)0.9gに酢酸緩衝液(pH4.5)で6mg/mlの濃度に調製した実施例66の誘導体(20SPA−rhG−CSF誘導体)溶液、同濃度の未修飾rhG−CSF誘導体溶液、または同濃度のrhG−CSF誘導体に12mg/mlのmPEG(平均分子量20,000、日本油脂(株)社製)を添加した溶液を各々100μl添加し、5分間均一に練ることで軟膏剤を調製した。各軟膏剤を100mgずつエッペンドルフチューブに分注し、密閉して室温に保存した。経時的に各チューブをサンプリングし、150mmol/塩化ナトリウムを含む20mmol/l酢酸緩衝液を加えて軟膏剤を溶解した。この溶液の上清を実施例23の条件で電気泳動により分析し、蛋白質のバンドの変化を観察した。
図3及び図4に示すように、化学修飾rhG−CSF誘導体では72時間後もバンドの変化は観察されなかったのに対し、未修飾rhG−CSF誘導体では軟膏剤調製後24時間で次第にバンドが薄くなり、72時間でほぼ完全に消失した。
以上の結果はマクロゴール軟膏剤中では化学修飾rhG−CSF誘導体は安定に存在しているが、未修飾rhG−CSF誘導体は次第に変性し沈殿したことを示唆している。
試験例10 化学修飾組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の親水軟膏剤中での安定化効果
親水軟膏(岩城製薬(株)製)0.9gに酢酸緩衝液(pH4.5)で6mg/mlの濃度に調製した実施例66の誘導体(20SPA−rhG−CSF誘導体)溶液、または同濃度の未修飾rhG−CSF誘導体溶液を各々100μl添加し、5分間均一に練ることで軟膏剤を調製した。各軟膏剤を100mgずつエッペンドルフチューブに分注し、密閉して37℃に保存した。経時的に各チューブをサンプリングし、150mmol/塩化ナトリウムを含む20mmol/l酢酸緩衝液を加えて軟膏剤を懸濁した。この懸濁溶液を均一になるように懸濁し、15,000回転で20分間遠心分離した。水相(下層)を回収し実施例23と同様の条件で電気泳動により分析した。
図5および図6に37℃で保存した軟膏剤の経時変化を示す。
化学修飾rhG−CSF誘導体では24時間後もバンドの変化は観察されなかったのに対し、未修飾rhG−CSF誘導体では軟膏剤調製直後から次第にバンドが薄くなり、2時間でほぼ完全に消失した。
図7および図8は、室温で保存した軟膏剤の経時変化を示す。
化学修飾rhG−CSF誘導体では30日後もバンドの著しい変化は観察されなかったのに対し、未修飾rhG−CSF誘導体では次第にバンドが薄くなり、30日後ほぼ完全に消失した。未修飾rhG−CSF誘導体に単にmPEGを添加した溶液(12mg/mlのmPEG(平均分子量:20000)と6mg/mlの未修飾rhG−CSF誘導体を含有した酢酸緩衝液(pH4.5)100μl)で調製した軟膏剤でもバンドの消失は抑制されなかった。
以上の結果は親水軟膏剤中では化学修飾rhG−CSF誘導体は安定に存在しているが、未修飾rhG−CSF誘導体は軟膏剤を保存中に次第に変性したことを示唆している。
参考例1 組換え型ヒトインターフェロン−β(未修飾rhIFN−β)の製造 rhIFN−βは水上ら[バイオテクノロジー レター(Biotechnology Letter)、第8巻、605頁(1986年)]、および久我ら[現代化学増刊12:医学における遺伝子工学、135頁(1986年)、東京化学同人]の方法に従って製造した。
rhIFN−βをコードするDNAを含むプラスミドpMG−1を保有する大腸菌K−12株をLGTrpAp培地(バクトトリプトン10g/l、酵母エキス5g/l、塩化ナトリウム5g/l、グルコース1g/l、L−トリプトファン50mg/l、アンピシリン50μg/l)でシード培養した。rhIFN−βの生産には2リッタージャー発酵槽でMCGAp培地(M9培地にカザミノ酸0.5%、アンピシリン50μg/mlを添加)を用い、グルコース濃度を1%に、pHを6.5に維持して数日間20℃で培養した。なお、培養液は750rpmで振とうし、毎分1Lでエアレーションした。培養液から凍結融解法[DNA、2巻、265頁(1983年)]で抽出液を調製した。さらに、菌体残渣から特開昭61−69799に開示された方法に従ってrhIFN−βを得た。
参考例2 組換え型ヒトインターフェロン−γの製造
rhIFN−γは前記rhIFN−βの製造法に準じ、伊藤ら[医科分子生物学、355頁(1987年)、南江堂]、および久我ら(現代化学増刊12:医学における遺伝子工学、135頁(1986年)、東京化学同人)の方法に従って製造した。
rhIFN−γをコードするDNAを含むプラスミドpKYP10を保有する大腸菌pGKA2株をLGTrpAp培地(バクトトリプトン10g/l、酵母エキス5g/l、塩化ナトリウム5g/l、グルコース1g/l、L−トリプトファン50mg/l、アンピシリン50μg/l)でシード培養した。rhIFN−γの生産には2リッタージャー発酵槽でMCGAp培地(M9培地にカザミノ酸0.5%、アンピシリン50μg/mlを添加)を用い、グルコース濃度を1%に、pHを6.5に維持して1〜2日間37℃で培養した。なお、培養液は750rpmで振とうし、毎分1Lでエアレーションした。培養液を8,000rpmで、10分間遠心して集菌し、30mmol/L塩化ナトリウム水溶液、30mmol/Lトリス・塩酸緩衝液(pH7.5)で洗浄した。洗浄菌体を上記緩衝液30mlに懸濁し、0℃で10分間超音波破砕(BRANSON SONIC POWER COMPANY社、SONIFIER CELL DISRUPTOR 200、OUTPUT CONTROL 2)した。該超音波破砕物を9,000rpmで30分間遠心分離して菌体残渣を得た。
さらに、菌体残渣に尿素や塩酸グアニジン等の強力な蛋白質変性剤を加えてrhIFN−γを溶解した後に、マーストンらの方法[バイオ・テクノロジー(BIO/TECHNOLOGY)、2巻、800頁(1984年)]に準じ、rhIFN−γを抽出・精製・可溶化・再生した。
参考例3 組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子(rhG−CSF)誘導体の調製
配列番号3に示したアミノ酸配列を有するhG−CSFの1番目のスレオニンをアラニンに、3番目のロイシンをスレオニンに、4番目のグリシンをチロシンに、5番目のプロリンをアルギニンに、17番目のシステインをセリンにそれぞれ置換したrhG−CSF誘導体を、特公平7−96558に記載の方法により取得した。
上記のrhG−CSF誘導体をコードするDNAを含むプラスミドpCfBD28を保有する大腸菌W3110strA株(Escherichia coli ECfBD28 FERM BP−1479)をLG培地(バクトトリプトン10g、酵母エキス5g、塩化ナトリウム5g、グルコース1gを水1Lに溶かし、NaOHでpHを7.0とする)で37℃、18時間培養し、この培養液5mlを25μg/mlのトリプトファンと50μg/mlのアンピシリンを含むMCG培地(NaHPO0.6%、KHPO0.3%、塩化ナトリウム0.5%、カザミノ酸0.5%、MgSO1mmol/L、ビタミンB14μg/ml、pH7.2)100mlに摂取し、30℃で4〜8時間培養後、トリプトファンの誘導物質である3β−インドールアクリル酸(3β−indoleacrylic acid、以下IAAと略す)を10μg/ml加え、さらに2〜12時間培養を続けた。培養液を8,000rpmで、10分間遠心して集菌し、30mmol/L塩化ナトリウム水溶液、30mmol/Lトリス・塩酸緩衝液(pH7.5)で洗浄した。洗浄菌体を上記緩衝液30mlに懸濁し、0℃で10分間超音波破砕(BRANSON SONIC POWER COMPANY社、SONIFIER CELL DISRUPTOR 200、OUTPUT CONTROL 2)した。該超音波破砕物を9,000rpmで30分間遠心分離して菌体残渣を得た。
菌体残渣からマーストンらの方法[バイオ・テクノロジー(BIO/TECHNOLOGY)、第2巻、800頁(1984年)]に準じ、rhG−CSF誘導体を抽出・精製・可溶化・再生した。
参考例4 組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子の調製
配列番号3に示したアミノ酸配列を有するrhG−CSFを参考例3に記載した方法に準じて調製した。
産業上の利用可能性
本発明により、生理活性ポリペプチドに比べて、軟膏剤中での安定性に優れた化学的に修飾された生理活性ポリペプチドを含有する軟膏剤が提供される。
【配列表】
Figure 0004142569
Figure 0004142569
Figure 0004142569

【図面の簡単な説明】
図1は化学修飾組換え型ヒトインターフェロン−βの親水軟膏剤中での安定化効果を示す。図1において、符号(−◆−、−■−)は各々下記の意味を表す。
−◆−:未修飾rhIFN−βにおけるrhIFN−βの残存量の変化
−■−:5CHTM(2EA)−rhIFN−βにおけるrhIFN−βの残存量の変化
図2は化学的に修飾されたウシCu,Zn型スーパーオキサイドディスムターゼのマクロゴール軟膏剤中での安定化効果を示す。図2において符号(−△−、−〇−、−□−、−●−)は各々下記の意味を表す。
−△−:化学的に修飾されたbSOD(5CHTM(2EA)−bSOD)を含有するマクロゴール軟膏剤
−○−:bSODにマクロゴールを混合した軟膏剤
−□−:bSODとmPEGを混合したものにマクロゴールを混合した軟膏剤 −●−:bSOD水溶液
図3は組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体のマクロゴール軟膏剤中での安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図3において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼、▲7▼、▲8▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:室温1時間後
▲5▼:室温1日後
▲6▼:室温2日後
▲7▼:室温3日後
▲8▼:室温7日後
図4は化学的に修飾された組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体のマクロゴール軟膏剤中での安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図4において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼、▲7▼、▲8▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:化学修飾G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:室温1時間後
▲5▼:室温1日後
▲6▼:室温2日後
▲7▼:室温3日後
▲8▼:室温7日後
図5は組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の親水軟膏剤中での37℃における安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図5において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼、▲7▼、▲8▼、▲9▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:37℃30分後
▲5▼:37℃1時間後
▲6▼:37℃2時間後
▲7▼:37℃4時間後
▲8▼:37℃8時間後
▲9▼:37℃24時間後
図6は化学的に修飾された組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の親水軟膏剤中での37℃における安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図6において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼、▲7▼、▲8▼、▲9▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:化学修飾G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:37℃30分後
▲5▼:37℃1時間後
▲6▼:37℃2時間後
▲7▼:37℃4時間後
▲8▼:37℃8時間後
▲9▼:37℃24時間後
図7は組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の親水軟膏剤中での室温における安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図7において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:室温10日後
▲5▼:室温20日後
▲6▼:室温30日後
図8は化学的に修飾された組換え型ヒト顆粒球コロニー刺激因子誘導体の親水軟膏剤中での室温における安定化効果(SDS−PAGE)を示す。図8において番号(▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼、▲6▼)は各々下記の意味を表す。縦軸は分子量を表す。
▲1▼:分子量マーカー
▲2▼:化学修飾G−CSF誘導体水溶液
▲3▼:軟膏剤調製直後
▲4▼:室温10日後
▲5▼:室温20日後
▲6▼:室温30日後 Technical field
The object of the present invention relates to an ointment containing a chemically modified physiologically active polypeptide. Further, the present invention relates to the use of the ointment as a therapeutic agent, a cosmetic product, and a moisturizing agent.
Background art
Polypeptides having physiological activity (hereinafter referred to as physiologically active polypeptides) are useful as therapeutic agents for specific diseases, but when administered into blood, stability is poor and sufficient pharmacological effects may not be expected. Many. For example, a polypeptide having a molecular weight of about 60,000 or less is filtered from the glomeruli of the kidney even when administered into the blood, and most of it is excreted in the urine, so that even if it is used as a therapeutic agent, it has a great therapeutic effect. In many cases, repeated administration is necessary. In addition, other physiologically active polypeptides may be degraded by a hydrolase present in the blood and lose their physiological activity.
In the case of an exogenous physiologically active polypeptide, the physiological activity may be effective in treating a disease. Such an exogenous physiologically active polypeptide, a physiologically active polypeptide produced by gene recombination, etc. Is known to have a structure different from that of endogenous physiologically active polypeptide, so that when it is administered into the blood, it induces an immune response and may cause serious side effects such as anaphylactic shock. ing. Furthermore, some physiologically active polypeptides often have problems such as poor solubility when used as therapeutic agents.
As one method for solving these problems when using a biologically active polypeptide as a therapeutic agent, a method of chemically binding one or more molecules of an inactive polymer chain to the polypeptide is known. In many cases, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol are chemically conjugated to the polypeptide to impart desirable properties to the polypeptide.
For example, superoxide dismutase (SOD) modified with polyethylene glycol has a significantly prolonged half-life in blood and has a sustained action [Pharmaceutical Research Communication (Pharm. Research Commun.), 19]. Volume, 287 (1987)]. In addition, a polyethylene glycol modified form of granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) is also known [Journal of Biochemistry, 115, 814 (1994)]. In addition, examples of modified polyethylene glycols of physiologically active polypeptides such as asparaginase, glutaminase, adenosine deaminase, uricase and the like are described in Gillian E., et al. Summarized by Francis et al. (Pharmaceutical Biotechnology, Volume 3, Stability of Protein Pharmaceuticals, Part B (Stamp of of Pharmaceutical Pharmaceuticals, Part B), p. 235, 1992 Prepress, Num. (Plenum Press, New York)].
The effects obtained by modifying a physiologically active polypeptide with polyalkylene glycol include increased thermal stability [Biophysics, 38, 208 (1998)], and solubility in organic solvents [Bio Chemical and Biophysical Research Communications (BBRC), Vol. 122, 845 (1984)] and the like are also known.
On the other hand, a method for binding a peptide or protein to a polyalkylene glycol is also known. A method is known in which an active ester of a carboxylic acid, a maleimide group, a carbonate group, a cyanuric chloride, an aldehyde group, an epoxide group, or the like is introduced at the terminal of a polyalkylene glycol and bonded to an amino group or thiol group of a polypeptide [Bio Conjugate Chemistry (Bioconjugate Chem.), 6, 150 (1995)]. Among these techniques, there is an example in which polyethylene glycol is specifically bound to a specific amino acid residue of a polypeptide or protein to improve blood stability without impairing the physiological activity of the polypeptide or protein. included. Examples of polyethylene glycol modification specific to amino acid residues in a polypeptide include an example in which polyethylene glycol is bonded to the carboxy terminus of a growth hormone-releasing factor via a norleucine spacer [Journal of Peptide Research. (J. Peptide Res.), 49, 527 (1997)], cysteine was introduced by genetic recombination instead of the third amino acid from the N-terminus of interleukin-2, and polyethylene was specifically introduced into this site. Examples in which glycol is bound [Biotechnology (BIO / TECHNOLOGY), 8, 343 (1990)] are known.
As described above, it is known that chemically modified physiologically active polypeptides with polyalkylene glycol generally improve blood persistence and stability by intravenous administration or subcutaneous administration. It has not yet been elucidated whether the chemically modified bioactive polypeptide by glycol has a property that can be used for administration forms other than injections.
On the other hand, as topical therapeutic agents, ointments, eye drops, nasal preparations, pulmonary preparations, ear drops, suppositories, creams, lotions, liniments, bop preparations, banso salons and the like are known. For example, as an example of using physiologically active polypeptides as an ointment, treatment of burns with epidermal growth factor (EGF) and SOD [Biological & Pharmaceutical Bulletin, 16 (11 ), 1146 (1993)].
In clinical practice, attempts have been made to use interferons as ointments as local therapeutic agents. Viral skin diseases such as herpes zoster, cold sores, corneal herpes, contagious variola, varicella, stomatitis, macular degeneration, diabetic retinopathy, central retinal vein occlusion, angiogenesis-derived glaucoma Interferon ointments are known to be useful for eye diseases such as skin tumors and wrinkles. Specifically, treatment of herpes simplex-1 virus with interferon-α [Dermatology, 184 (1), 40 (1992), Acta Virology, 39 (3), 125 (1995)], treatment of ulcers with leukocyte interferon [International Journal of Clinical Pharmacology, Therapy & Toxiology], 19 (10), vol. It has been known. In addition, an ointment such as an interferon has been used as a therapeutic agent for visual impairment caused by angiogenesis [Japanese Patent Laid-Open No. 9-255555, Journal of the Japanese Ophthalmological Society, Vol. 99, page 571 (1995)].
Although these treatment methods have a direct effect on the lesion site and a significant therapeutic effect has been observed, regarding the stability of the bioactive polypeptide in these local therapeutic agents containing the bioactive polypeptide. No knowledge has been obtained.
As a result of intensive studies on the stabilization of bioactive polypeptides as active ingredients in ointments, the bioactive polypeptides are significantly stabilized by chemically modifying the bioactive polypeptides with polyalkylene glycol. It was found that physiological activity is maintained.
Disclosure of the invention
An object of the present invention is to provide an ointment containing a bioactive polypeptide derivative that is superior in stability in an ointment compared to a bioactive polypeptide.
In order to achieve the above object, the present inventors chemically modified a physiologically active polypeptide represented by interferon, for example, modified with a polyalkylene glycol, and the physiologically active polypeptide modified with the polyethylene glycol. Has found that the bioactivity is maintained and is superior in stability in an ointment compared to an unmodified bioactive polypeptide, and the present invention has been completed.
That is, the present invention relates to an ointment containing a chemically modified physiologically active polypeptide (hereinafter sometimes referred to as a chemically modified polypeptide).
The present invention also relates to a cosmetic ointment and a moisturizing ointment containing the chemically modified physiologically active polypeptide.
The invention further relates to the use of chemically modified physiologically active polypeptides for the production of ointments, cosmetic ointments or moisturizing ointments.
The present invention also relates to a method for stabilizing a physiologically active polypeptide in an ointment, wherein the physiologically active polypeptide is modified with polyalkylene glycols. Furthermore, the present invention relates to a method for maintaining the activity of the physiologically active polypeptide in an ointment, which comprises modifying the physiologically active polypeptide with polyalkylene glycols.
Furthermore, the present invention relates to a composition comprising a chemically modified physiologically active polypeptide, an ointment base and the like.
The present invention is described in detail below.
Examples of chemically modified physiologically active polypeptides include physiologically active polypeptides chemically modified with at least one polyalkylene glycol.
The physiologically active polypeptide may be any polypeptide as long as it has a physiological activity or a pharmacological activity. For example, asparaginase, glutaminase, arginase, uricase, superoxide dismutase, lactoferrin (P), streptokinase (P), streptokinase (A) Deaminase, Interleukins 1-18 (Interleukins 1-18), Interferon-α (Interferon-α), Interferon-β (Interferon-β), Interferon-γ (Interferon-γ), Interferon-ω (Interferer) n-ω), interferon-τ (Interferon-τ), granulocyte-colony stimulating factor, erythropoietin, tumor necrosis factor (Tumor Necrosis Factor), platelet increase factor (B) (Klotho), leptin (Leptin), fibroblast growth factor 1-19 (Fibroblast Growth Factor 1-19), midkine (Calcinein), calcitonin (Epidmal Growth Factor), glucagon (G) Insulin-like growth factor 1 (Insulin- ikc Growth Factor 1), Osteogenic Protein 1 (Stem Cell Factor), Stem Cell Factor, Amylin, Parathyroid Hormone, Plasminogen Activating Factors (Plasminogen activators) Endothelial cell growth factor (Vascular Endothelial Growth Factor), transforming growth factor (Transforming Growth Factor), glucagon-like peptide (Glucagon Like Peptide), natriuretic peptide (Natruritic Peptide) gen), angiopoietin, angiostatin, endostatin, hepatocyte growth factor, antibody or fragment thereof, a polypeptide having a physiological activity and amino acid substitution thereof Body, amino acid deletion body, sugar chain addition body, sugar chain deletion body, partial peptide, etc. can be mention | raise | lifted. More preferable physiologically active polypeptides include interferons such as interferon-β, interferon-α, and interferon-γ, and physiologically active polypeptides having superoxide dismutase activity.
These physiologically active polypeptides can be obtained by extraction from animal organs or tissues, but can also be obtained by preparing them by ordinary peptide synthesis methods or gene recombination methods. Furthermore, commercially available physiologically active polypeptides can also be used. The biologically active polypeptide used for the chemical modification can be a crude product, or can be chemically modified by a purification method such as gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase chromatography, or extraction. What was refine | purified to suitable purity can also be used.
These physiologically active polypeptides can be used in a buffer solution such as phosphate buffer, borate buffer, acetate buffer, citrate buffer, etc., in water or in a suitable organic material such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, tetrahydrofuran, etc. It is prepared in a solvent or a mixed solvent of these organic solvents and water, and used for a chemical modification reaction.
The chemically modified physiologically active polypeptide is not particularly limited as long as it can achieve the object of the present invention. For example, polyethylene glycol or its derivative, polypropylene glycol or its derivative, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer or Bioactive polypeptides chemically modified with polyalkylene glycols such as derivatives thereof are preferred. As the polyalkylene glycols, those having a linear structure and those having a branched structure in which two or more polyalkylene glycols are bonded can be used, and the average molecular weight is about 1,000 to 1,000,000. Those having an average molecular weight of 500 to 1,000,000 are more preferred.
Polyalkylene glycols can be commercially available, or can be prepared according to known methods. As a method for preparing polyalkylene glycols, it is possible to use a method shown in a review by Samuel Zalipsky [Bioconjugate Chem., Vol. 6, p. 150 (1995)] or a similar method. it can.
The reaction between the polyalkylene glycol and the physiologically active polypeptide is carried out by reacting the polyalkylene glycol with about 1 to 1000 mol, more preferably about 1 to 50 mol per mol of the physiologically active polypeptide. The degree of modification of the polyalkylene glycol to the bioactive polypeptide can be arbitrarily selected by adjusting the molar ratio of the polyalkylene glycol to the bioactive polypeptide, reaction temperature, pH, reaction time, and the like. Any solvent may be used as long as it does not interfere with the reaction. For example, phosphate buffer, borate buffer, Tris-HCl buffer, sodium bicarbonate aqueous solution, sodium acetate buffer, N, N- Any of dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methanol, acetonitrile, dioxane and the like can be selected. The reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, and pH may be any conditions as long as the activity of the physiologically active polypeptide is not impaired. For example, the reaction temperature is 0 to 50 ° C., the reaction time is 10 minutes to 100 hours, and the pH is 4-10 are preferred.
Purification of a physiologically active polypeptide chemically modified with polyalkylene glycols can be performed by gel filtration, ion exchange chromatography, reversed-phase high performance liquid chromatography, affinity chromatography, ultrafiltration, etc. according to a conventional method. . Confirmation that a bioactive polypeptide synthesized or purified, or a bioactive polypeptide chemically modified with polyalkylene glycols has the structure of the polypeptide can be confirmed by mass spectrometry, nuclear magnetic resonance (NMR) ) And an amino acid analyzer of the amino acid composition, and a reverse phase HPLC analysis of phenylthiohydantoin (PTH) amino acid obtained by Edman degradation of the amino acid sequence by a gas phase protein sequencer.
A natural or genetically modified physiologically active polypeptide having a free cysteine residue such as granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), erythropoietin, interferon, interleukin, etc. may be modified site-specifically with polyalkylene glycols. it can.
In a preferred embodiment of the present invention, the chemically modified physiologically active polypeptide is modified with polyethylene glycol as described in JP-A-11-310600, and polyethylene glycol as described in WO99 / 55377. Physiologically active polypeptide modified with polyethylene glycol as described in WO00 / 23114, physiologically active polypeptide modified with polyethylene glycol as described in JP 62-503171, WO87 / 00056, US4766106, US4917888 or US4863727 An active polypeptide or a physiologically active polypeptide modified with polyethylene glycol described in JP-A-6-192300 or EP593868A1.
In another preferred embodiment of the present invention, two single-chain polyalkylene glycols are bonded to a group containing a cyclic structure other than a planar structure in a polyalkylene glycol that chemically modifies a physiologically active polypeptide. And a branched polyalkylene glycol having a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in a physiologically active polypeptide, or a group convertible to the reactive group It is.
Among them, polyalkylene glycols that chemically modify physiologically active polypeptides are represented by the formula (I)
Figure 0004142569
{Wherein L represents a group capable of 3 to 5 branching containing a cyclic structure other than a planar structure, and M is OCH2CH2, OCH2CH2CH2, OCH (CH3) CH2, (OCH2CH2)r-(OCH2CH2CH2)s(Wherein, r and s are the same or different and represent any positive integer) or
(OCH2CH2)ra-[OCH (CH3) CH2]sa(Wherein, ra and sa are the same as r and s, respectively)
n represents any positive integer;
q represents an integer of 1 to 3,
R1Represents a hydrogen atom, lower alkyl or lower alkanoyl,
R2Represents a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in the polypeptide, or a group convertible to the reactive group,
X1Is a bond, O, S, alkylene, O (CH2)ta(Wherein ta represents an integer of 1 to 8), (CH2)tbO (wherein tb has the same meaning as ta), NR3(Wherein R3Represents a hydrogen atom or lower alkyl), R4-NH-C (= O) -R5[Wherein R4Is a bond, alkylene or O (CH2)tc(Wherein tc has the same meaning as the above-mentioned ta), R5Is a bond, alkylene or OR5a(Wherein R5aRepresents a bond or alkylene)], R6-C (= O) -NH-R7[Wherein R6Is a bond, alkylene or R6aO (wherein R6aIs R5aWhich is synonymous with R)7Is a bond, alkylene or (CH2)tdO (wherein td is as defined above for ta), R8-C (= O) -O (wherein R8Is R5aOr O—C (═O) —R9(Wherein R9Is R5aIs synonymous with
X2Is a bond, O or (CH2)teO (wherein te is synonymous with the above-mentioned ta),
X3Represents a bond or alkylene, and two R1-Mn-X1And 1 to 3 X2-X3-R2Are preferably the same or different from each other}, and are preferably branched polyalkylene glycols.
In formula (I), branched polyalkylene glycols wherein q is 1 are preferred, n is 10 to 100,000, r and s and ra and sa are the same or different, and 1 to 100,000. Certain branched polyalkylene glycols are preferred.
In formula (I), R2Is hydroxyl, carboxy, formyl, amino, vinylsulfonyl, mercapto, cyano, carbamoyl, carbonyl halide, halogenated lower alkyl, isocyanate, isothiocyanate, oxiranyl, lower alkanoyloxy, maleimide, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted Aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimidooxycarbonyl, imidazolylcarbonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, tresyl, lower alkanoyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted A branched polyalkylene group which is an aroyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryl disulfide or azide Call are preferred.
In formula (I), L represents formula (II)
Figure 0004142569
[Wherein R10Is (CH2)u(Wherein u represents an integer of 1 to 10) or CH = CH- (CH2)ua(Wherein ua represents an integer of 0 to 8),
R11, R12And R13Are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted lower alkyl, lower alkoxy, amino, carboxy, cyano or formyl;
W is O, S, CH2Or NR14(Wherein R14Represents a hydrogen atom or lower alkyl)], and branched polyalkylene glycols which are groups obtained by removing 3 to 5 hydrogen atoms from the compound represented by Among them, W is CH2And branched polyalkylene glycols wherein u is 4 are preferred.
In still another preferred embodiment of the present invention, the polyalkylene glycol that chemically modifies the physiologically active polypeptide has three or more single-chain polyalkylene glycols bonded thereto, and the amino acid side in the physiologically active polypeptide. These are branched polyalkylene glycols in which a group reactive with a chain, an N-terminal amino group or a C-terminal carboxyl group, or a group that can be converted to the reactive group is bonded.
Among them, polyalkylene glycols that chemically modify physiologically active polypeptides are represented by the formula (Ix)
Figure 0004142569
[Wherein Lx represents a group capable of branching 4 or more,
Mx is OCH2CH2, OCH2CH2CH2, OCH (CH3) CH2, (OCH2CH2)rx-(OCH2CH2CH2)sx(Wherein rx and sx are the same or different and represent any positive integer) or
(OCH2CH2)rax-[OCH (CH3) CH2]sax(Wherein, rax and sax have the same meanings as rx and sx, respectively)
nx represents an arbitrary positive integer, mx represents an integer of 3 or more, qx represents an integer of 1 to 3,
R1xRepresents a hydrogen atom, lower alkyl or lower alkanoyl,
R2xRepresents a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in the polypeptide, or a group convertible to the reactive group,
X1xIs a bond, O, S, alkylene, (OCH2)tax(Wherein tax represents an integer of 1 to 8), (CH2)tbxO (wherein tbx has the same meaning as tax), NR3x(Wherein R3xRepresents a hydrogen atom or lower alkyl), R4x-NH-C (= O) -R5x[Wherein R4xIs a bond, alkylene or O (CH2)tcx(Wherein tcx has the same meaning as tax), and R5xIs a bond, alkylene or OR5ax(Wherein R5axRepresents a bond or alkylene)], R6x-C (= O) -NH-R7x[Wherein R6xIs a bond, alkylene or R6axO (wherein R6axIs R5axIs synonymous with
R7xIs a bond, alkylene or (CH2)tdxO (wherein tdx has the same meaning as tax)], R8x-C (= O) -O (wherein R8xIs R5axOr O—C (═O) —R9x(Wherein R9xIs R5axIs synonymous with
X2xIs a bond, O or (CH2)texO (wherein tex has the same meaning as the tax),
X3xRepresents a bond or alkylene;
3 or more R1x-(Mx)nx-X1xMay be the same or different, X2x-X3x-R2xWhen 2 or 3 are present (when qx is 2 or 3), they may be the same or different}, it is preferable that they are branched polyalkylene glycols.
In the formula (Ix), a branched polyalkylene glycol having qx of 1 is preferable, and a branched polyalkylene glycol having mx of 3 or 4 is preferable. Furthermore, branched polyalkylene glycols in which nx is 10 to 100,000 and rx and sx and rax and sax are the same or different and are 1 to 100,000 are preferable.
In the formula (Ix), R2xIs hydroxyl, carboxy, formyl, amino, vinylsulfonyl, mercapto, cyano, carbamoyl, carbonyl halide, halogenated lower alkyl, isocyanate, isothiocyanate, oxiranyl, lower alkanoyloxy, maleimide, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted Aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimidooxycarbonyl, imidazolylcarbonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, tresyl, lower alkanoyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted A branched polyalkylene group which is an aroyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryl disulfide or azide Call are preferred.
Of the branched polyalkylene glycols, branched polyalkylene glycols having a molecular weight of 500 to 1,000,000 are preferred.
In the formula (Ix), Lx is a group in which 4 or more hydrogen atoms are removed from tricine, a group in which 4 or more hydrogen atoms are removed from shikimic acid, a group in which 4 or more hydrogen atoms are removed from quinic acid, a hydrogen atom from erythritol Branched polyalkylene glycols which are groups selected from groups other than 4 or more, groups obtained by removing 4 or more hydrogen atoms from pentaerythritol, and groups obtained by removing 4 or more hydrogen atoms from glucose are preferable.
Hereinafter, the compounds represented by Formula (I) and Formula (Ix) are referred to as Compound (I) and Compound (Ix), respectively. The same applies to the compounds of other formula numbers.
In the definition of each group of formula (I), lower alkyl and lower alkyl part of lower alkanoyl are linear or branched C 1-8 having, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl. , Isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl and the like. Alkylene includes, for example, methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, sec-butylene, tert-butylene, pentylene, neopentylene, hexylene, heptylene, octylene and the like having 1 to 8 carbon atoms.
In the formula (I), M is OCH2CH2, OCH2CH2CH2, OCH (CH3) CH2, (OCH2CH2)r-(OCH2CH2CH2)s(Wherein r and s are the same or different and represent any positive integer) or (OCH2CH2)ra-[OCH (CH3) CH2]sa(Wherein, ra and sa have the same meanings as r and s, respectively), and (OCH2CH2)r-(OCH2CH2CH2)s(Wherein r and s are as defined above) or (OCH2CH2)ra-[OCH (CH3) CH2]sa(Wherein ra and sa are each as defined above), r and s and ra and sa are preferably 1 to 100,000, more preferably 1 to 1,000.
In the formula (I), n represents an arbitrary positive integer, preferably 10 to 100,000, and more preferably 100 to 1,000.
In formula (I), MnThe average molecular weight of the polyalkylene glycol moiety represented by is preferably about 1,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 100,000. MnIs-(OCH2CH2)nIn the case of-, the polyethylene glycol as the raw material is preferably monodispersed with a molecular weight distribution represented by Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) of 1.1 or less, and an average molecular weight of 30,000 or less. If so, a commercially available product can be used. For example, monomethoxypolyethylene glycol having an average molecular weight of 2,000, 5,000, 10,000, 12,000, 20,000 or the like can be used.
Two single-chain polyalkylene glycols are bonded to a group containing a cyclic structure other than the planar structure disclosed in formula (I), and the amino acid side chain, N-terminal amino group in the physiologically active polypeptide or The molecular weight of the branched polyalkylene glycols represented by the formula (I) in which the group having reactivity with the C-terminal carboxyl group or a group that can be converted to the reactive group is bonded, 500 to 1,000,000 is desirable.
In the formula (I), q represents an integer of 1 to 3, and is preferably 1.
In the formula (I), L is a group capable of 3 to 5 branching containing a cyclic structure other than a planar structure, and as a substituent on the cyclic structure, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted lower alkyl, lower alkoxy, amino , Carboxy, cyano, formyl and the like. Here, the lower alkyl part of lower alkyl and lower alkoxy has the same meaning as the lower alkyl, and examples of the substituent in the substituted lower alkyl include a hydroxyl group, amino, lower alkanoyloxy, lower alkanoylamino, lower alkoxy, lower alkoxyalkoxy, Lower alkanoyl, lower alkoxycarbonyl, lower alkylcarbamoyl, lower alkylcarbamoyloxy and the like can be mentioned. The lower alkyl part of lower alkanoyloxy, lower alkanoylamino, lower alkoxy, lower alkoxyalkoxy, lower alkanoyl, lower alkoxycarbonyl, lower alkylcarbamoyl and lower alkylcarbamoyloxy has the same meaning as the lower alkyl. Examples of L include groups in which 3 to 5 hydrogen atoms have been removed from cyclohexanes, cyclohexenes, monosaccharides and the like. Specific examples of the cyclohexanes, cyclohexenes, and monosaccharides include cyclohexanetricarboxylic acid, cyclohexanetriol, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid (Kemp's triacid), and quinic acid (Quinic). acid), diaminocyclohexane, 2,4,10-trioxaadamantane, inositol, shikimic acid, D, L-sorbitol, ribose, erythritol, and the stereoisomers thereof.
For the construction of the L portion structure, a commercially available compound is used as it is, or it is derivatized into a form suitable for bonding of polyalkylene glycols by a general organic synthesis method, or after functional group protection. [Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th Edition (1992), Organic Synthesis IV, Maruzen, Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, John Wiley and Sons, Inc. (John Wiley & Sons, Inc.) (1991), etc.].
Examples of cyclohexanes other than those exemplified above include Kiso et al. [Dai Organic Chemistry, Vol. 6, 183 (1958), Asakura Shoten] or G. E. McCasland and E.M. It can be synthesized according to the method of Clide Horswill [Journal of American Chemical Society, Vol. 76, 2373 (1954)].
In addition, for example, a compound having a benzene ring is obtained from S.A. Isoda and H.C. Yamaguchi's method [Chem. Pharm. Bull., 28 (8), 2337 (1980)], K. et al. Prasad and O.I. Repic's method [Tetrahedron Letters, Vol. 25 (23), p. 2435 (1984)], etc. is converted into a compound having a cyclic structure other than the planar structure and capable of 3 to 5 branching. A structure can also be constructed.
In compound (I), X1The bond between polyalkylene glycols and L via the above can be carried out by easily combining reactions known in ordinary organic synthesis methods [Edited by Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, pages 19-23] (1992), Organic Synthesis IV, Maruzen].
In formula (I), R2Represents a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in a polypeptide, or a group convertible to the reactive group.
That is, the reactive groups include lysine, cysteine, arginine, histidine, serine, threonine, tryptophan, aspartic acid, glutamic acid, glutamine, and other side chains, N-terminal amino group, and C-terminal carboxyl in the polypeptide. Groups reactive with any of the groups are included, such as hydroxyl, carboxy, formyl, amino, vinylsulfonyl, mercapto, cyano, carbamoyl, carbonyl halide, halogenated lower alkyl, isocyanate, isothiocyanate, oxiranyl, lower Alkanoyloxy, maleimide, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimidooxycarbonyl, imidazolylcarbonyl, substituted Or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, tresyl, lower alkanoyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aroyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryl disulfide, azide, etc. .
In the definitions of the above groups, the lower alkyl moiety of lower alkoxycarbonyloxy, halogenated lower alkyl, lower alkanoyloxy and lower alkanoyloxycarbonyl has the same meaning as the lower alkyl. The aryl moiety of aryloxycarbonyl, aryloxycarbonyloxy and aryl disulfide includes, for example, phenyl, naphthyl, biphenyl, anthryl and the like having 6 to 14 carbon atoms. Examples of the aroyl moiety of aroyloxycarbonyl include 7 to 13 carbon atoms such as benzoyl, naphthoyl, and phthaloyl. Examples of the halogen moiety of carbonyl halide and halogenated lower alkyl include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the substituent in the substituted lower alkoxycarbonyloxy are the same or different and have 1 to 3 substituents such as a hydroxyl group, carboxy, halogen and the like. Here, halogen is as defined above.
Substituents in substituted aryloxycarbonyl, substituted aryloxycarbonyloxy, substituted aryl disulfide and substituted aroyloxycarbonyl are the same or different and have 1 to 3 substituents such as hydroxyl group, carboxy, halogen, cyano, lower alkyl, etc. can give. Here, halogen and lower alkyl are as defined above.
R2May be contained in a raw material for constructing the structure of the L portion, and a necessary functional group in the raw material compound may be converted to an appropriate protecting group [PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS), 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc. (1991), etc.]1The polyalkylene glycols may be bonded to L via a branch and then branched, followed by deprotection, and further conversion if necessary. Furthermore, polyalkylene glycols are converted to X1After branching from L via L2Or X3Through R2Can also be introduced.
More specifically, for example, the branched polyalkylene glycols represented by the formula (I) of the present invention can be produced by the following production method, but the production method is not limited thereto.
Production Method 1: X in Compound (I)1Is a bond, O, alkylene, O (CH2)taOr (CH2)tbProduction of compounds that are O
Of compounds (I), X1Is a bond, O, alkylene, O (CH2)ta(Wherein ta is as defined above) or (CH2)tbCompound (Ia) which is O (wherein tb is as defined above) can be produced, for example, by the following method.
Cyclic polyols having two or more hydroxyl groups (hereinafter referred to as cyclic polyols in this specification includes compounds having hydroxy lower alkyl in addition to hydroxyl groups as substituents on the cyclic structure) in an anhydrous state. Dissolve or suspend in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, acetonitrile, pyridine, etc., and 1-30 mol of an appropriate base such as sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, etc. In the presence of 1 to 3 moles of halide or tosylate of polyalkylene glycol or a monoalkyl ether or monocarboxylic acid ester thereof (hereinafter collectively referred to as polyalkylene glycols A). 1 hour to 10 ° C By between reaction mixture comprising double-stranded branched polyalkylene glycol is obtained.
Cyclic polyols are selected from commercially available compounds such as cyclohexanetriol, quinic acid, shikimic acid, glucose, sorbitol, ribose, erythritol, or compounds derived from commercially available compounds. As a compound derived from a commercially available compound, for example, a cyclic polycarboxylic acid selected from cyclohexanetricarboxylic acid, Kemp's triacid and the like is synthesized by a conventional organic synthesis method [edited by Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, 19-21]. (1992), Maruzen], and cyclic polyols obtained by reduction with an appropriate reducing agent. Examples of the reducing agent include lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, hydrogen and the like.
Arrangement of the hydroxyl group in the cyclic polyol may be any, and functional groups unnecessary for the reaction are described in the literature [PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS, 2nd edition, John Wiley & Sons Incorporated (JOHN WILEY]. & SONS, INC.) (1991) etc.], and can be used in the reaction after appropriate protection or derivatization.
The halide and tosylate of polyalkylene glycols A are easily produced by various methods disclosed in the summary of Samuel Zalipsky [Bioconjugate Chem., 6, 150 (1995)]. be able to. As the halide and tosylate of polyalkylene glycol A used for bonding, those having any average molecular weight can be used as long as the molecular weight distribution is uniform (preferably, Mw / Mn is 1.1 or less).
The resulting mixture containing the double-stranded branched polyalkylene glycols is of pure purity or of any purity by known methods such as ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, hydrophobic chromatography, two-phase partitioning, recrystallization, etc. It can be purified and isolated into the following double-stranded branched polyalkylene glycol and used in the next step. In the steps so far, among the compounds (Ia), R2Some of the compounds (Iaj) in which is a hydroxyl group are obtained.
On the other hand, the target double-chain branched polyalkylene glycols can also be prepared by using cyclic polyhalides or cyclic polytosyls and polyalkylene glycols A. In this case, 1 to 3 moles of polyalkylene glycol A is dissolved or suspended in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, and 1 to 30 moles of sodium hydride, zinc oxide. In the presence of a suitable base such as sodium hydroxide or triethylamine, 1 mol of cyclic polyhalide or cyclic polytosyl is added and reacted at −20 to 150 ° C. for 1 hour to 10 days to obtain the desired product.
The cyclic polyhalides are commercially available compounds, or can be obtained by converting the cyclic polyols into halogen compounds [edited by Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, Volume 19 (1992), Maruzen]. Cyclic polytosyl is prepared by dissolving or suspending cyclic polyols in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, acetonitrile, pyridine, etc., and 1-30 mol of sodium hydride, zinc oxide, hydroxylated. In the presence of a suitable base such as sodium, triethylamine, potassium naphthalene, etc., it can be obtained by adding 1 to 3 moles of tosyl halide per hydroxyl group and reacting at −20 to 150 ° C. for 1 hour to several days.
Next, the mixture or purified compound containing the obtained double-chain branched polyalkylene glycol is added to R2Is introduced. R2The functional group remaining in the cyclic polyols, cyclic polyhalides or cyclic polytosyl after the polyalkylene glycol A or its halide or tosylate is bonded to the cyclic polyol, cyclic polyhalide or cyclic polytosyl The functional group bonded to the cyclic polyols is protected in advance, and after the polyalkylene glycol A or its halide or tosylate is bonded, the protective group of the functional group is removed. The group which may be used may be used. In this case, after protecting one or more hydroxyl groups or other functional groups in the cyclic polyols, cyclic polyhalides or cyclic polytosyls with an appropriate protective group, the remaining hydroxyl groups, halogens or A polyalkylene glycol A or a halide or tosylate thereof is introduced into the tosyl group, and a compound in which two polyalkylene glycols are bonded is synthesized and the functional group from which the protecting group is removed is used as it is, or the functional group R at least one of the groups according to the method described below2Convert to The functional groups present in the cyclic polyols, cyclic polyhalides, or cyclic polytosyls before or after bonding the polyalkylene glycols A or their halides or tosylates include carboxy, amino, halogen, in addition to hydroxyl groups. , Cyano, formyl, carbonyl and the like. In the case of a hydroxyl group, suitable functional group protecting groups are benzyl, tert-butyl, acetyl, benzyloxycarbonyl, tert-butyloxycarbonyl, dimethyl tert-butylsilyl, diphenyl tert-butylsilyl, trimethylsilyl, triphenylsilyl, tosyl, tetrahydro Examples of amino include methyl, ethyl, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl, benzyloxycarbonyl, nitrobenzyloxycarbonyl, N-phthalimide, acetyl, tert-butyloxycarbonyl, and the like. In the case of benzyl, methyl, ethyl, tert-butyl, 9-fluorenylmethyl, methoxyethoxymethyl, 2,2,2-trichloroethyl, 2- (trimethylsilyl) ethyl, cinna In the case of formyl, examples include dimethyl acetal, diethyl acetal, dibenzyl acetal, 1,3-dioxanyl, etc. [Protective Groups in Organic Synthesis, No. 2 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc. (1991)].
Pre-existing functional groups as they are, or protection and deprotection to remove R2Specific examples of cyclic polyols, cyclic polyhalides or cyclic polytosyl which can be used as a raw material for constructing the structure of the L moiety include shikimic acid, quinic acid, Kemp's triacid and the like.
Among compounds (I), a compound containing L is newly substituted with a substituent R2In the case of a compound obtained by introducing, it can be easily produced, for example, by the following production method.
Production method 1-1
Among compounds (Ia), R2Wherein I is carboxy (Iaa)
Figure 0004142569
(Where X1aIs a bond, O, alkylene, O (CH2)taOr (CH2)tbRepresents O and R1, L, M, n, q, X2And X3Are each as defined above,
R2Wherein I is carbamoyl (Iab)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above,
R2Where I is cyano (Iac)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are as defined above, for example, and can be synthesized as follows.
Compound (Iaa), Compound (Iab), and Compound (Iac) are cyclic polyols, for example, among compounds (Ia) obtained according to Production Method 1, R2A reaction mixture containing a compound having a hydroxyl group (Iaj) or a purified compound in an appropriate solvent such as water, methylene chloride, toluene, tetrahydrofuran, etc. in the presence of a catalytic amount or 1 to 20% of a base in an acrylic equivalent of 1 to 30 mol It can be obtained by reacting with acid, acrylamide, acrylonitrile and the like at -20 to 150 ° C for 1 hour to several days. Examples of the base include potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium hydride and the like.
Compound (Iaa) is prepared by dissolving, for example, a reaction mixture containing compound (Iaj) obtained in Production Method 1 or a purified compound in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene or tetrahydrofuran in an anhydrous state. Or suspended in the presence of a suitable base such as 1 to 50 moles of sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, and the like, with an α-halogenated acetate equivalent to 1 to 50 moles at -20 to 150 ° C It can also be obtained by hydrolysis after reacting for 1 hour to several days.
Compound (Iaa) is prepared by, for example, dissolving or suspending compound (Iaj) obtained by Production Method 1 in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, etc. An activator such as 1-50 moles of succinimidyl carbonate, p-nitrophenyl chloroformate, carbonyldiimidazole in the presence of a suitable base such as sodium chloride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine; It can also be obtained by reacting at 20 to 100 ° C. for 1 hour to 10 days and then reacting with an amino acid such as γ-aminobutyric acid, glycine, β-alanine or a derivative thereof.
Alternatively, compound (Iaa) can also be produced by reacting compound (Iaj) obtained by Production Method 1 with an acid anhydride such as succinic anhydride or glutaric anhydride in the presence of the same base as described above.
In addition, compound (Iaa) can be prepared from R among compounds (Ia) according to production method 1 using, for example, cyclic polyhalides.2After the compound (Iai) in which is a halogenated lower alkyl is produced, a hydroxycarboxylic acid ester, a malonic acid ester, a γ-aminobutyric acid ester, a β-alanine ester, a glycine ester, etc. are converted into N, N- Compound (Iai) dissolved or suspended in a suitable solvent such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, etc., and in the presence of 1-50 moles of a suitable base such as sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine And after reacting at −20 to 150 ° C. for 1 hour to several days, it can also be obtained by hydrolysis.
Further, the compound (Iaa) can be produced by, for example, substituting one or more hydroxyl groups or halogens of the cyclic polyols or cyclic polyhalides with a residue containing a carboxylic acid or a carboxylic acid protector in advance. It can also be obtained by substituting the remaining two hydroxyl groups or halogens of the cyclic polyols or cyclic polyhalides with polyalkylene glycols A or their halides or tosylates by the method shown in 1. In this case, the introduction of a carboxylic acid or a residue containing a carboxylic acid protector can be carried out in the same manner as described above. When the carboxylic acid is protected, the polyalkylene glycol A or its halide or tosylate is introduced into the cyclic polyol or cyclic polyhalide and then deprotected to produce a free carboxylic acid.
The compound converted into the carboxylic acid can be purified and isolated with an arbitrary purity by a known method such as anion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase chromatography, two-phase partitioning, recrystallization and the like.
Production method 1-2
Among compounds (Ia), R2Wherein I is amino (Iad)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Can be obtained by, for example, reacting a compound (Iac) obtained in Production Method 1-1 with an appropriate reducing agent. Examples of the reducing agent include lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, hydrogen and the like.
Compound (Iad) is, for example, compound (Iai) obtained by Production Method 1 or a compound in which the halogen moiety in compound (Iai) is substituted with a tosyl group, such as 5 equivalents to an excess of diamines such as ethylenediamine and propylenediamine. Can also be obtained by reacting in the presence of a suitable base.
Further, similarly to the production method 1-1, the compound (Iad) is prepared by dissolving or suspending the compound (Iaj) in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran or the like. 1-50 moles of sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, etc. in the presence of a suitable base, 1-50 moles of succinimidyl carbonate, p-nitrophenyl chloroformate, carbonyldiimidazole, etc. By reacting with an activator at -20 to 100 ° C. for 1 hour to 10 days and then reacting with 1 equivalent to an excess of diamines such as ethylenediamine and propylenediamine in the presence of a suitable base. Can also be obtained.
Compound (Iad) is prepared by introducing one or more amino or amino protectors into a compound such as cyclic polyols used for forming L in advance, for example, according to the method shown in Production Method 1. Can be obtained by substituting polyalkylene glycol A or its halide or tosylate at two positions with the remaining hydroxyl group or halogen moiety of the compound.
Among compounds (Ia), R2Wherein I is maleimide (Iae)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above), for example, by the method of Oskar Keller et al. [Helv. Chim. Acta, 58, 531 (1975)] or Timothy P. et al. According to the method of Kogan et al. [Synthetic Commun., 22, 2417 (1992)], the compound (Iad) is reacted with N-alkoxycarbonylmaleimide in a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate. Can do. As N-alkoxycarbonylmaleimide, N-ethoxycarbonylmaleimide and N-methoxycarbonylmaleimide can be used.
In addition, compound (Iae) is prepared by introducing one or more maleimides into a compound such as cyclic polyols used for forming L in advance according to the method shown in production method 1, for example. It can also be obtained by a method in which the remaining hydroxyl group or halogen moiety is substituted with two polyalkylene glycols A or a halide or tosylate thereof.
Compound (Iad), compound (Iae), and synthetic intermediates thereof can be isolated and purified in any purity by the same method as described above.
Production method 1-3
Among compounds (Ia), R2Where I is formyl (Iaf)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are the same as defined above), for example, among compounds (Ia) obtained by Production Method 1, R2It can be obtained by oxidizing a compound (Iag) having hydroxymethyl as a suitable oxidizing agent. Examples of the oxidizing agent include pyridinium chlorochromate, chromic acid, silver ion, and dimethyl sulfoxide. It can also be obtained by reducing compound (Iaa) with an appropriate reducing agent as described above.
In addition, for example, compound (Iaj), compound (Iai) or compound (Iai) obtained by Production Method 1 is substituted with aminoethyl acetal, hydroxyethyl acetal, halogenated ethyl acetal, halogen in which the halogen moiety is substituted with a tosyl group. Formyl can also be introduced by binding methyl acetal or the like and then removing the acetal.
Similarly, using the compound (Iaj) obtained in Production Method 1, the hydroxyl group is activated in accordance with the method shown in Production Method 1-1, followed by binding of aminoethyl acetal, hydroxyethyl acetal, etc., and then acetal. Formyl can also be introduced by removing.
Compound (Iaf) is prepared by introducing one or more aldehydes or a protected form of aldehydes into a compound such as cyclic polyols used for forming L in advance, for example, according to the method shown in Production Method 1. Using this, the remaining hydroxyl group or halogen moiety of the compound can be obtained by substituting the polyalkylene glycol A or its halide or tosylate at two sites.
Compound (Iaf) and synthetic intermediates thereof can be isolated and purified in any purity by the same method as described above.
Production method 1-4
Among compounds (Ia), R2Is a carbonyl halide (Iah)
Figure 0004142569
(Where Z1Represents halogen and R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are as defined above, for example, R2Compound (Iaa) in which is carboxy in a suitable mixed solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene or dimethylformamide in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine at 0 to 150 ° C. for 1 to 24 hours Obtained by heating.
The halogen in the carbonyl halide is as defined above.
Production method 1-5
Among compounds (Ia), R2Wherein I is a halogenated lower alkyl (Iai)
Figure 0004142569
(Where Z2Represents a halogenated lower alkyl, R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are as defined above, for example, R2Compound (Iaj) in which is a hydroxyl group in a suitable solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene or dimethylformamide in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine for 1 to 24 hours. Obtained by heating. The halogen and the lower alkyl moiety in the halogenated lower alkyl are as defined above.
Compound (Iai) is, for example, compound (Iaj) or R obtained by Production Method 1.2It can also be obtained by reacting a compound (Iad) wherein is an amino with a dihalogenated alkyl such as dibromoethane or dibromopropane in the presence of a suitable base as described above.
Further, compound (Iai) is prepared by introducing one or more halogenated lower alkyls into a compound such as cyclic polyols used in advance to form L in accordance with, for example, the method shown in production method 1 above. It can also be obtained by a method in which the remaining hydroxyl group or halogen portion of the compound is substituted with two polyalkylene glycols A or a halide or tosylate thereof.
Compound (Iai) and synthetic intermediates thereof can be isolated and purified as having an arbitrary purity by the same method as described above.
Production method 1-6
Among compounds (Ia), R2Is an isocyanate (Iak)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above), for example, the compound (Iad) is reacted with phosgene or oxalyl chloride at 0 to 150 ° C. for 1 to 24 hours in a suitable solvent such as toluene, tetrahydrofuran or methylene chloride. Or after reacting with N, N′-carbonyldiimidazole, it is obtained by decomposition at room temperature.
Among compounds (Ia), R2Compound (Iap) in which is isothiocyanate can be produced according to the above method except that thiophosgene is used instead of phosgene.
Production method 1-7
Among compounds (Ia), R2Wherein succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl or phthalimidooxycarbonyl (Ial)
Figure 0004142569
(Wherein R2aRepresents succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl or phthalimidooxycarbonyl, R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above, and can be produced according to a conventional ester synthesis method. For example, 1 to 10 moles of N, N′— is substituted with 1 to 10 moles of N-hydroxysuccinimide, substituted or unsubstituted hydroxyaryl, N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxyphthalimide for 1 mole of compound (Iaa). The desired product can be obtained by reacting at −20 to 100 ° C. for 1 to 24 hours in a suitable solvent such as dimethylformamide, methylene chloride, dimethylsulfoxide in the presence of a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide. More specifically, Fradet et al. [Polymer Bullin, Vol. 4, 205 (1981)], or Geckeler et al. [Polymer Bullin, Vol. 1, p. 691 (1979)], a method for introducing a carboxyl group into the terminal of polyalkylene glycol, a method for producing N-hydroxysuccinimide ester of carboxymethyl polyalkylene glycol Etc. can be obtained according to the above.
Here, the substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl has the same meaning as described above. Aryl is as defined above, and the substituent of substituted aryl is as defined for the substituent in substituted aryloxycarbonyl, substituted aryloxycarbonyloxy, substituted aryl disulfide and substituted aroyloxycarbonyl.
Production method 1-8
Among compounds (Ia), R2Wherein I is vinylsulfonyl (Iam)
Figure 0004142569
(Wherein R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above), for example, by the method of Marghera Morpurgo et al. Using compound (Iaj) [Bioconjugate Chem., 7, 363 (1996)]. Can be manufactured.
Production method 1-9
Among compounds (Ia), R2A compound of formula (Ian) in which is substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy
Figure 0004142569
(Wherein R2bRepresents substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, R1, L, M, n, q, X1a, X2And X3Are each as defined above), for example, according to the method of Talia Milon and Meir Wilchek [Bioconjugate Chem., 4, 568 (1993)]2Can be obtained by reacting a compound (Iaj) in which is a hydroxyl group with an excess amount of p-nitrophenyl chloroformate, ethyl chloroformate or the like in the presence of a base such as dimethylaminopyridine or triethylamine.
In addition, compound (Ian) may be substituted with one or more substituted or unsubstituted alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted compounds such as cyclic polyols used for forming L in advance according to the method shown in production method 1, for example. It can also be obtained by introducing an unsubstituted aryloxycarbonyloxy and substituting the remaining hydroxyl group or halogen moiety of the compound with two polyalkylene glycols A or a halide or tosylate thereof.
Compound (Ian) and synthetic intermediates thereof can be isolated and purified in any purity by the same method as described above.
Here, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy has the same meaning as described above.
Production method 2: X1A compound wherein S is S
Of compounds (I), X1Compound (Ib) in which S is S is, for example, a compound obtained by converting a cyclic polyol into a cyclic polyhalide as in Production Method 1 [Edited by the Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, Volume 19 (1992), Maruzen Or a commercially available cyclic polyhalide and a thiol derivative of polyalkylene glycol A in an appropriate solvent in the presence of an appropriate base.
Compound (Ib) can also be obtained by reacting the halide or tosylate of polyalkylene glycols A with cyclic polythiols, contrary to the above step.
The thiol derivative of polyalkylene glycol A can be a commercially available product, or can be prepared by the method summarized by Samuel Zalipsky et al. [Bioconjugate Chem., 6, 150 (1995)].
The reaction conditions and purification conditions in each step are the same as in Production Method 1.
Production method 2-1
Among compounds (Ib), R2Is carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound that is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is represented by X1Can be obtained in combination with the methods described in Production Method 1-1 to Production Method 1-9.
Production method 3: X1Is NR3Is a compound
Of compounds (I), X1Is NR3(Wherein R3Compound (Ic) is a compound obtained by converting a cyclic polyol to a cyclic polyamine or a commercially available cyclic polyamine and a halide of a polyalkylene glycol A, for example, as in Production Method 1. Alternatively, it can be obtained by reacting a tosylated product in a suitable solvent in the presence of a suitable base.
Compound (Ic) can also be obtained by reacting an amino derivative of polyalkylene glycols A with cyclic polyhalides.
In addition, compound (Ic) is an appropriate solvent such as methanol, ethanol, dimethylformamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, water, buffer solution, etc., with 1 equivalent of cyclic polyaldehyde and 1-10 equivalents of amino derivative of polyalkylene glycol A It can also be obtained by dissolving or suspending in a solution and reacting at −20 to 100 ° C. in the presence of 1 to 100 equivalents of a reducing agent such as sodium cyanoborohydride or sodium borohydride.
Furthermore, compound (Ic) can also be produced using cyclic polyamines and aldehyde derivatives of polyalkylene glycols A.
As the cyclic polyaldehyde, a commercially available compound may be used as it is, or a cyclic polyalcohol may be used after being oxidized, or a cyclic polycarboxylic acid may be used after reduction. Further, as the aldehyde derivative of polyalkylene glycol A, a commercially available compound can be used, and the terminal alcohol of polyalkylene glycol A can be oxidized and used.
The reaction conditions and purification conditions in each step are the same as in Production Method 1.
Production method 3-1
Among compounds (Ic), R2Is carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing compound (Ic) according to production method 3, followed by production method 1-1 to production. It can be produced by combining the methods described in Method 1-9.
Production method 4: X1Is R4-NH-C (= O) -R5Or R6-C (= O) -NH-R7Is a compound
Of compounds (I), X1Is R4-NH-C (= O) -R5(Wherein R4And R5Compound (Ida), each having the same meaning as described above, is obtained by subjecting a cyclic polycarboxylic acid compound selected from, for example, cyclohexanetricarboxylic acid and Kemp's triacid to a peptide synthesis method [Izumiya et al., Peptide synthesis basics and experiments (1985). Year), Maruzen] and dissolved or suspended in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and then 1-30 equivalents of N-hydroxysuccinimide, N-hydroxyphthalimide, N-hydroxybenzotriazole, Add an alcohol such as p-nitrophenol and 1-30 equivalents of a condensing agent such as N, N′-dicyclohexylcarbodiimide, benzotriazol-1-yloxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate, Equivalent polyalkylene grease It can be obtained by reacting the addition of amino derivatives of Lumpur class A. The reaction is carried out by stirring at -20 ° C to 100 ° C for 1 hour to 10 days under anhydrous conditions.
Further, after protecting one or more carboxy in the cyclic polycarboxylic acid molecule with an appropriate protecting group such as methyl, ethyl, benzyl, tert-butyl, etc., the amino derivative of polyalkylene glycol A is converted into the remaining two carboxys. By subsequent removal of the carboxy protecting group by conventional deprotection methods.2It is also possible to obtain a reaction liquid containing a double-chain branched polyethylene glycol derivative having a high purity. In this case, for the introduction of the protecting group of carboxylic acid and the removal of the protecting group, a method used in the usual peptide synthesis method [Izumiya et al., Peptide synthesis basics and experiment (1985), Maruzen] can be used. The arrangement of carboxy in the cyclic polycarboxylic acids may be any including the steric configuration, and the amino derivative of the polyalkylene glycols A has a uniform molecular weight distribution (preferably, Mw / Mn is 1.1 or less). Any average molecular weight may be used.
Further, among the compounds (I), X1Is R6-C (= O) -NH-R7(Wherein R6And R7Compound (Idb), each having the same meaning as described above, is an active ester of a carboxylic acid derivative of cyclic polyamines and polyalkylene glycols A, or an acid halide derivative of polyalkylene glycols A, contrary to the above step. It can also be obtained by a method of reacting with. The acid halide derivative of polyalkylene glycol A is a carboxylic acid derivative of polyalkylene glycol A in a suitable mixed solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene, dimethylformamide, in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine. And can be obtained by heating at 0 to 150 ° C. for 1 to 24 hours.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with the methods described in the conventional production methods.
Production method 4-1
Of the compounds (Ida) and (Idb), R2Is carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing compound (Ida) or compound (Idb) according to production method 4, It can be obtained by combining the methods described in 1-1 to production method 1-9.
Production method 5: X1Is R8-C (= O) -O or OC (= O) -R9Is a compound
Of compounds (I), X1Is R8-C (= O) -O (wherein R8Is as defined above) or O—C (═O) —R9(Wherein R9The compound (Ie) is a dehydration condensation using, for example, a polyalkylene glycol A and a cyclic polycarboxylic acid, or a combination of a polyalkylene glycol A carboxylic acid derivative and a cyclic polyol. Can be obtained. As a dehydration condensation method, a method of dehydration using an acid or base catalyst as used in usual ester synthesis, or N, N in a suitable solvent such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, pyridine, methylene chloride, etc. A method of condensing a corresponding alcohol and a carboxylic acid with a condensing agent such as' -dicyclohexylcarbodiimide can be used. Furthermore, the target product can also be synthesized by reacting an acid halide with the corresponding alcohol in the above step.
The reaction conditions and purification conditions in each step are the same as those described in the conventional production methods.
Production method 5-1
Among compounds (Ie), R2Is carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing Compound (Ie) according to Production Method 5, and then Production Method 1-1 to Production It can be obtained by combining the methods described in Method 1-9.
Production method 6: X1Is R6a-O-C (= O) -NH or R4Compound that is —NH—C (═O) —O
Of compounds (I), X1Is R6a—O—C (═O) —NH where R6aIs the same as defined above, for example, compound (Ifa) can be produced as follows.
Crude product containing compound (Ifa) by reacting commercially available cyclic polyamines or cyclic polyamines prepared from cyclic polyols by combining the above-mentioned production methods with a carbonate derivative of polyalkylene glycols A in an excess of 1 to 3 mol. Things are obtained. The carbonate derivative of polyalkylene glycols A can be produced according to the method of Talia Milon et al. [Bioconjugate Chem., Vol. 4, 568 (1993)]. Further, as the carbonate derivative of polyalkylene glycols A, N-hydroxysuccinimidyl carbonate, p-nitrophenyl carbonate, imidazolylcarbonyloxy derivative and the like can be used.
Of compounds (I), X1Is R4—NH—C (═O) —O (wherein R4Is the same as defined above) (Ifb) can be produced, for example, as follows.
Compound (Ifb) can be obtained by reacting a carbonate derivative of cyclic polyols and an amino derivative of polyalkylene glycols A in the same manner as described above.
Compound (Ifa) or compound (Ifb) can also be selectively produced by combining functional group protection and deprotection according to other production methods.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with the methods described in the conventional production methods.
Production method 6-1
Among compounds (If), R2Is carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing Compound (If) according to Production Method 6, and then Production Method 1-1 to Production It can be prepared by combining the methods described in Methods 1-9.
R1-Mn-X1Is bonded to L to obtain a single-stranded compound, and the same or different R1-Mn-X1Can be bound to L to obtain a double-stranded compound. For example, the polyalkylene glycol is bonded to one functional group in L using any of the reactions shown in the production methods 1 to 6 to obtain a single-chain compound. The ratio of the single-chain compound to be produced can be adjusted by changing the ratio of the polyalkylene glycol used in the reaction and the raw material for constructing the structure of the L moiety, and the single-chain compound is the main component. Is also possible. The obtained single-stranded compound can be used in the next step with the purity as it is, or after purifying to any purity according to the method shown in Production Method 1 or with a high purity.
A double-stranded compound can be prepared by binding the thus obtained single-stranded compound and the same or different polyalkylene glycols as described above according to any one of the production methods 1 to 6. The second polyalkylene glycol can be subjected to a reaction similar to the reaction for obtaining the single-chain compound, but may be prepared to have a different bonding mode by being subjected to a different reaction. For example, when a compound having a plurality of functional groups such as hydroxyl, amino, carboxy, etc. is used as a raw material for constructing the structure of the L moiety,1First, a single-chain compound in which is O is obtained, and then the second polyalkylene glycol is converted to X by the method shown in Production Method 4.1Is R4-NH-C (= O) -R5It can be made to react so that. As described above, a double-stranded compound in which two polyalkylene glycols are bonded to L in the same or different bonding modes can be obtained by the combination of production methods 1 to 6. Furthermore, the polyalkylene glycols used may have different molecular weights for the first and second molecules, and it is easy to use polyalkylene glycols having different average molecular weights in the reaction of bonding each polyalkylene glycol to L. The desired product is obtained.
In addition, in the reaction of introducing polyalkylene glycols into L, one or more functional groups in L (for example, in the case of production method 1, one or more hydroxyl groups) are left, and other functional groups are replaced with appropriate protecting groups. After protecting, it is also possible to react and bond with polyalkylene glycols, and then remove the protecting group.
The branched polyalkylene glycols of the present invention can be obtained according to the above production method, even if they are other than the compounds specifically shown in the above production method.
In addition, as described above, in each step of production methods 1 to 6, a commercially available polyalkylene glycol can be used, but Samuel Zalipsky [Bioconjugate Chem. 6, 150 (1995)] and can be easily manufactured by various methods.
In the definition of each group of the formula (Ix), the lower alkyl part of lower alkyl and lower alkanoyl is linear or branched having 1 to 8 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl. , Isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl and the like. Alkylene includes, for example, methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, sec-butylene, tert-butylene, pentylene, neopentylene, hexylene, heptylene, octylene and the like having 1 to 8 carbon atoms.
In the formula (Ix), Mx is OCH2CH2, OCH2CH2CH2, OCH (CH3) CH2, (OCH2CH2)rx-(OCH2CH2CH2)sx(Wherein rx and sx are the same or different and represent any positive integer) or (OCH2CH2)rax-[OCH (CH3) CH2]sax(Wherein, rax and sax have the same meanings as rx and sx, respectively), and (OCH2CH2)rx-(OCH2CH2CH2)sx(Wherein rx and sx are as defined above) or (OCH2CH2)rax-[OCH (CH3) CH2]sax(Wherein, rax and sax are as defined above), rx and sx and rax and sax are preferably 1 to 100,000, more preferably 1 to 1,000.
In the formula (Ix), nx represents an arbitrary positive integer, preferably 10 to 100,000, and more preferably 100 to 1,000.
A group having three or more single-chain polyalkylene glycols disclosed in formula (Ix) bonded thereto and having reactivity with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in a physiologically active polypeptide Or a branched polyalkylene glycol having a convertible group bonded to the reactive group, (Mx)nxThe average molecular weight of the polyalkylene glycol moiety represented by is preferably about 1,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 100,000. (Mx)nxIs-(OCH2CH2)nxIn the case of-, the polyethylene glycol as the raw material is preferably monodispersed with a molecular weight distribution represented by Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) of 1.1 or less, and an average molecular weight of 30,000 or less. If so, a commercially available product can be used. For example, monomethoxypolyethylene glycol having an average molecular weight of 2,000, 5,000, 10,000, 12,000, 20,000 or the like can be used.
In the formula (Ix), qx represents an integer of 1 to 3, and is preferably 1.
In the formula (Ix), mx represents an integer of 3 or more, preferably 3-4.
The molecular weight of the branched polyalkylene glycol represented by the formula (Ix) is preferably in the range of 500 to 1,000,000.
In the formula (Ix), Lx is a group capable of branching 4 or more, and has a hydroxyl group, substituted or unsubstituted lower alkyl, lower alkoxy, amino, carboxy, cyano, formyl, or the like as a substituent on Lx. May be. Here, the lower alkyl part of lower alkyl and lower alkoxy has the same meaning as the lower alkyl, and examples of the substituent in the substituted lower alkyl include a hydroxyl group, amino, lower alkanoyloxy, lower alkanoylamino, lower alkoxy, lower alkoxyalkoxy, Lower alkanoyl, lower alkoxycarbonyl, lower alkylcarbamoyl, lower alkylcarbamoyloxy and the like can be mentioned. The lower alkyl part of lower alkanoyloxy, lower alkanoylamino, lower alkoxy, lower alkoxyalkoxy, lower alkanoyl, lower alkoxycarbonyl, lower alkylcarbamoyl and lower alkylcarbamoyloxy has the same meaning as the lower alkyl.
Examples of the group capable of 4 or more branches represented by Lx include X2x-X3xA group that can be converted to a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in the polypeptide, or a group having the reactivity,1xAny group may be used as long as three or more molecules of the single-chain polyalkylene glycol can be branched via the intermediate. Examples of Lx include groups obtained by removing 4 or more hydrogen atoms from a compound having a molecular weight of 1,000 or less, such as polyols and polycarboxylic acids. Specific examples of polyols include glucose, D, L-sorbitol, ribose, erythritol, pentaerythritol, tricine, N- [Tris (hydroxymethyl) glycine), inositol, cholic acid, 3,4,5- Trihydroxybenzoic acid (3,4,5-Trihydroxybenzoic acid, Gallic acid), 2,4,6-trihydroxybenzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzaldehyde, quinic acid, shikimic acid (Shikimic acid), low molecular compounds such as tris (hydroxymethyl) aminomethane and their stereoisomers, etc. Specific examples of polycarboxylic acids include 1,4, , 8-naphthalenetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, citric acid, γ-carboxyglutamic acid and other low molecular compounds and their stereoisomers can give.
Preferred groups for Lx are groups in which 4 or more hydrogen atoms have been removed from tricine, groups in which 4 or more hydrogen atoms have been removed from shikimic acid, groups in which 4 or more hydrogen atoms have been removed from quinic acid, and hydrogen atoms 4 from erythritol. A group in which 4 or more hydrogen atoms are removed from pentaerythritol, a group in which 4 or more hydrogen atoms are removed from glucose, and the like.
For the construction of the structure of the Lx part, for example, a commercially available compound is used as it is, or it is derivatized into a form suitable for bonding of polyalkylene glycols by a general organic synthesis method, or a functional group is protected. [The Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course 4th Edition (1992), Organic Synthesis IV, Maruzen, Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd] Edition, John Wiley & Sons, Inc. (1991), etc.].
Examples of cyclohexanes other than those exemplified above include Kiso et al. [Dai Organic Chemistry, Vol. 6, 183 (1958), Asakura Shoten] or G. E. McCasland and E.M. It can be synthesized according to the method of Clide Horswill [Journal of American Chemical Society, Vol. 76, 2373 (1954)].
In the formula (Ix), X1xThe bond between polyalkylene glycols and Lx via the above can be carried out by easily combining reactions known in ordinary organic synthesis methods [edited by the Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, pages 19-23] (1992), Organic Synthesis IV, Maruzen].
In the formula (Ix), R2xRepresents a group reactive with an amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group in a polypeptide, or a group convertible to the reactive group.
That is, the reactive groups include lysine, cysteine, arginine, histidine, serine, threonine, tryptophan, aspartic acid, glutamic acid, glutamine, and other side chains, N-terminal amino group, and C-terminal carboxyl in the polypeptide. Groups reactive with any of the groups are included, such as hydroxyl, carboxy, formyl, amino, vinylsulfonyl, mercapto, cyano, carbamoyl, carbonyl halide, halogenated lower alkyl, isocyanate, isothiocyanate, oxiranyl, lower Alkanoyloxy, maleimide, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimidooxycarbonyl, imidazolylcarbonyl, substituted Or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, tresyl, lower alkanoyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aroyloxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryl disulfide, azide, etc. .
In the definitions of the above groups, the lower alkyl moiety of lower alkoxycarbonyloxy, halogenated lower alkyl, lower alkanoyloxy and lower alkanoyloxycarbonyl has the same meaning as the lower alkyl. The aryl moiety of aryloxycarbonyl, aryloxycarbonyloxy and aryl disulfide includes, for example, phenyl, naphthyl, biphenyl, anthryl and the like having 6 to 14 carbon atoms. Examples of the aroyl moiety of aroyloxycarbonyl include 7 to 13 carbon atoms such as benzoyl, naphthoyl, and phthaloyl. Examples of the halogen moiety of carbonyl halide and halogenated lower alkyl include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the substituent in the substituted lower alkoxycarbonyloxy are the same or different and have 1 to 3 substituents such as a hydroxyl group, carboxy, halogen and the like. Here, halogen is as defined above.
Substituents in substituted aryloxycarbonyl, substituted aryloxycarbonyloxy, substituted aryl disulfide and substituted aroyloxycarbonyl are the same or different and have 1 to 3 substituents such as hydroxyl group, carboxy, halogen, cyano, lower alkyl, etc. can give. Here, halogen and lower alkyl are as defined above.
R2xMay be contained in a raw material for constructing the structure of the Lx moiety, and a necessary functional group in the raw material compound may be converted to an appropriate protecting group [PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS), 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc. (1991), etc.]1xThe polyalkylene glycols may be bonded to Lx via a branch and then branched, followed by deprotection and, if necessary, conversion. Furthermore, polyalkylene glycols are converted to X1xAfter branching from Lx via the2xOr X3xThrough R2xCan also be introduced.
More specifically, for example, the branched polyalkylene glycols in the present invention can be produced by the following production method, but the production method is not limited thereto.
Manufacturing method 1x: X1xIs a bond, O, alkylene, O (CH2)taxOr (CH2)tbxProduction of compounds that are O
Of compounds (Ix), X1xIs a bond, O, alkylene, O (CH2)tax(Wherein tax is as defined above) or (CH2)tbxCompound (Iax) which is O (wherein tbx is as defined above) can be produced, for example, by the following method.
Polyols having three or more hydroxyl groups are dissolved or suspended in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, acetonitrile, pyridine under anhydrous conditions, and 1 to 30 moles of sodium hydride, Halide or tosylate of polyalkylene glycol or its monoalkyl ether or monocarboxylic acid ester (hereinafter collectively referred to as polyalkylene glycols Ax) in the presence of a suitable base such as zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine 3 mol or more is added, and it is made to react at -20-150 degreeC for 1 hour-10 days, and the mixture containing 3 or more chain | strand type branched polyalkylene glycols is obtained.
The polyols are selected from commercially available compounds such as quinic acid, glucose, sorbitol, ribose, erythritol, pentaerythritol, tricine, inositol, or compounds derived from commercially available compounds. Examples of the compounds derived from commercially available compounds include ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid), γ-carboxyglutamic acid (γ -Reducing a polycarboxylic acid selected from, for example, carboxyglutamic acid) with an appropriate reducing agent according to a conventional organic synthesis method [edited by the Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry, 4th edition, 19-21 (1992), Maruzen]. The polyols obtained by the above. Examples of the reducing agent include lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, hydrogen and the like.
The arrangement of hydroxyl groups in the polyols may be any, and functional groups that are unnecessary for the reaction are described in the literature [PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS, 2nd edition, John Wylley & Sons Incorporated (JOHN WILEY & (SONS, INC.) (1991), etc.] can be appropriately protected or derivatized before use in the reaction.
Halides and tosylates of polyalkylene glycols Ax are easily produced by various methods disclosed in the summary of Samuel Zalipsky [Bioconjugate Chem., 6, 150 (1995)]. be able to. As the halide and tosylate of the polyalkylene glycol Ax used for bonding, those having any average molecular weight can be used as long as the molecular weight distribution is uniform (preferably, Mw / Mn is 1.1 or less).
The resulting mixture containing the branched polyalkylene glycols having three or more chains is prepared as it is or by known methods such as ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, hydrophobic chromatography, two-phase partitioning, and recrystallization. Main chain, four chain, five chain, or higher branched polyalkylene glycols can be purified and isolated to any purity according to the number of branches and used in the next step. In the steps so far, among the compounds (Iax), R2Some of the compounds (Iajx) in which is a hydroxyl group are obtained.
On the other hand, by using polyhalides or polytosyls and polyalkylene glycols Ax, the desired branched polyalkylene glycols having three or more chains can be prepared. In this case, 3 mol or more of polyalkylene glycol Ax is dissolved or suspended in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, etc., and 1-30 per mol of polyalkylene glycol Ax. In the presence of a suitable base such as 1 mol of sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, 1 mol equivalent of polyhalide or polytosyl is added and reacted at −20 to 150 ° C. for 1 hour to 10 days. The target product is obtained.
The polyhalides are commercially available compounds, or can be obtained by converting the polyols to halogen compounds [edited by Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, Volume 19 (1992), Maruzen]. Polytosyl is prepared by dissolving or suspending polyols in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, acetonitrile, pyridine, etc., and 1 to 30 moles of sodium hydride, zinc oxide, hydroxylation per hydroxyl group. In the presence of a suitable base such as sodium, triethylamine, potassium naphthalene, etc., it can be obtained by adding 1 to 3 moles of tosyl halide per hydroxyl group and reacting at −20 to 150 ° C. for 1 hour to several days.
Next, the obtained mixture or purified compound containing a branched polyalkylene glycol having three or more chains is added to R2xIs introduced. R2xAs follows, after a polyalkylene glycol Ax or a halide or tosylate thereof is bonded to a polyol, polyhalide or polytosyl, the functional group remaining in the polyol, polyhalide or polytosyl is used as it is, Alternatively, the functional group bonded to the polyols may be protected in advance, and the group obtained by removing the protective group of the functional group after binding the polyalkylene glycol Ax or its halide or tosylate may be used. Good. In this case, after protecting one or more hydroxyl groups or other functional groups in the polyols, polyhalides or polytosyls with an appropriate protecting group, the remaining hydroxyl group, halogen or tosyl group moiety is prepared in the same manner as described above. A polyalkylene glycol Ax or a halide or tosylate thereof is introduced to synthesize a compound in which three or more polyalkylene glycols are bonded, and the functional group from which the protecting group is removed is used as it is, or the functional group R at least one according to the method described below2xConvert to The functional groups present in the polyols, polyhalides or polytosyls before or after bonding the polyalkylene glycols Ax or the halides or tosylates thereof include carboxy, amino, halogen, cyano, There are formyl, carbonyl and the like. In the case of a hydroxyl group, suitable functional group protecting groups are benzyl, tert-butyl, acetyl, benzyloxycarbonyl, tert-butyloxycarbonyl, dimethyl tert-butylsilyl, diphenyl tert-butylsilyl, trimethylsilyl, triphenylsilyl, tosyl, tetrahydro Examples of amino include methyl, ethyl, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl, benzyloxycarbonyl, nitrobenzyloxycarbonyl, N-phthalimide, acetyl, tert-butyloxycarbonyl, and the like. In the case of benzyl, methyl, ethyl, tert-butyl, 9-fluorenylmethyl, methoxyethoxymethyl, 2,2,2-trichloroethyl, 2- (trimethylsilyl) ethyl, cinna In the case of formyl, examples include dimethyl acetal, diethyl acetal, dibenzyl acetal, 1,3-dioxanyl, etc. [Protective Groups in Organic Synthesis, No. 2 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc. (1991)].
Pre-existing functional groups as they are, or protection and deprotection to remove R2xSpecific examples of polyols, polyhalides, or polytosyl that can be used as a raw material for constructing the structure of the Lx moiety include shikimic acid, quinic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, cholic acid, and these Halides, tosylated compounds, and the like.
Among the compounds (Ix), a compound containing Lx is newly substituted with a substituent R2xIn the case of a compound obtained by introducing, it can be easily produced, for example, by the following production method.
Production method 1x-1
Of the compounds (Iax), R2xWherein I is carboxy (Iaax)
Figure 0004142569
(Where X1axIs a bond, O, alkylene, O (CH2)taxOr (CH2)tbxRepresents O and R1xLx, Mx, nx, mx, qx, X2xAnd X3xAre each as defined above,
R2xWherein carbamoyl is the formula (Iabx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above,
R2xWherein I is cyano (Iacx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre as defined above, for example, and can be synthesized as follows.
Compound (Iaax), Compound (Iabx), and Compound (Iacx) are polyols, for example, among compounds (Iax) obtained according to production method 1x, R2xA reaction mixture containing a compound having a hydroxyl group (Iajx) or a purified compound in an appropriate solvent such as water, methylene chloride, toluene, tetrahydrofuran, etc. in the presence of a catalytic amount or 1 to 20% of a base in an acrylic equivalent of 1 to 30 mol. It can be obtained by reacting with acid, acrylamide, acrylonitrile and the like at -20 to 150 ° C for 1 hour to several days. Examples of the base include potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium hydride and the like. In addition, compound (Iaax) is prepared by dissolving a reaction mixture or purified compound containing compound (Iajx) obtained by production method 1x in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran or the like in an anhydrous state. Or suspended in the presence of a suitable base such as 1 to 50 moles of sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, and the like, with an α-halogenated acetate equivalent to 1 to 50 moles at −20 to 150 ° C. It can also be obtained by hydrolysis after reacting for 1 hour to several days. Further, for example, compound (Iaax) is obtained by dissolving or suspending compound (Iajx) obtained by production method 1x in an appropriate solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, etc. An activator such as 1-50 moles of succinimidyl carbonate, p-nitrophenyl chloroformate, carbonyldiimidazole in the presence of a suitable base such as sodium chloride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine; It can also be obtained by reacting at 20 to 100 ° C. for 1 hour to 10 days and then reacting with an amino acid such as γ-aminobutyric acid, glycine, β-alanine or a derivative thereof.
The compound (Iaax) can also be produced by reacting the compound (Iajx) obtained by the production method 1x with an acid anhydride such as succinic anhydride or glutaric anhydride in the presence of the same base as described above.
In addition, compound (Iaax) can be prepared by reacting R of compound (Iax) according to production method 1x using polyhalides, for example.2xAfter the compound (Iaix) in which is a halogenated lower alkyl is produced, hydroxycarboxylic acid ester, malonic acid ester, γ-aminobutyric acid ester, β-alanine ester, glycine ester, etc. are converted to N, N- Compound (Iaix) dissolved or suspended in a suitable solvent such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, toluene, tetrahydrofuran, etc., and in the presence of 1-50 moles of a suitable base such as sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine And after reacting at −20 to 150 ° C. for 1 hour to several days, it can also be obtained by hydrolysis.
Further, the compound (Iaax) is prepared by, for example, substituting one or more hydroxyl groups or halogens of the above-mentioned polyols or polyhalides with a residue containing a carboxylic acid or a carboxylic acid protector in advance, and using this in the production method 1. It can also be obtained by replacing the remaining three or more hydroxyl groups or halogens of the polyols or polyhalides with polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof in the manner shown. In this case, the introduction of a carboxylic acid or a residue containing a carboxylic acid protector can be carried out in the same manner as described above. When the carboxylic acid is protected, the polyalkylene glycol Ax or its halide or tosylate is introduced into the polyol or polyhalide and then deprotected to produce a free carboxylic acid.
The compound converted into the carboxylic acid can be purified and isolated with an arbitrary purity by a known method such as anion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase chromatography, two-phase partitioning, recrystallization and the like.
Production method 1x-2
Of the compounds (Iax), R2xWherein I is amino (Iadx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xCan be obtained by, for example, reacting a compound (Iacx) obtained by Production Method 1x-1 with an appropriate reducing agent. Examples of the reducing agent include lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, hydrogen and the like.
Compound (Iadx) is, for example, compound (Iaix) obtained by production method 1x or a compound in which the halogen moiety in compound (Iaix) is substituted with a tosyl group in an amount of 5 equivalents to excess diamines such as ethylenediamine and propylenediamine. Can also be obtained by reacting in the presence of a suitable base.
Further, similarly to the production method 1x-1, compound (Iadx) is prepared by dissolving or suspending compound (Iajx) in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, toluene, tetrahydrofuran or the like. 1-50 moles of sodium hydride, zinc oxide, sodium hydroxide, triethylamine, etc. in the presence of a suitable base, 1-50 moles of succinimidyl carbonate, p-nitrophenyl chloroformate, carbonyldiimidazole, etc. By reacting with an activator at -20 to 100 ° C. for 1 hour to 10 days and then reacting with 1 equivalent to an excess of diamines such as ethylenediamine and propylenediamine in the presence of a suitable base. Can also be obtained.
In addition, the compound (Iadx) is prepared by introducing one or more amino or amino protectors into a compound such as polyols used in advance to form Lx according to the method shown in the production method 1x, for example. It can also be obtained by a method in which the remaining hydroxyl group or halogen portion of the compound is substituted with three or more polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof.
Of the compounds (Iax), R2xIs a maleimide (Iaex)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above), for example, by the method of Oskar Keller et al. [Helv. Chim. Acta, 58, 531 (1975)] or Timothy P. et al. According to the method of Kogan et al. [Synthetic Commun., 22, 2417 (1992)], the compound (Iadx) is reacted with N-alkoxycarbonylmaleimide in a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate. Can do. As N-alkoxycarbonylmaleimide, N-ethoxycarbonylmaleimide and N-methoxycarbonylmaleimide can be used.
In addition, compound (Iaex) is prepared by introducing one or more maleimides into a compound such as polyols used in advance for forming Lx in accordance with the method shown in production method 1x, for example. It can also be obtained by a method in which the remaining hydroxyl group or halogen moiety is substituted with three or more polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof.
Compound (Iadx), compound (Iaex), and synthetic intermediates thereof can be isolated and purified as having an arbitrary purity according to the number of branches of polyalkylene glycols in the same manner as described above.
Production method 1x-3
Of the compounds (Iax), R2xIs a formyl (Iafx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre the same as defined above), for example, among compounds (Iax) obtained by the production method 1x, R2xIt can be obtained by oxidizing a compound (Iagx) having hydroxymethyl as a suitable oxidizing agent. Examples of the oxidizing agent include pyridinium chlorochromate, chromic acid, silver ion, and dimethyl sulfoxide. It can also be obtained by reducing the compound (Iaax) with an appropriate reducing agent as described above.
Further, for example, compound (Iajx), compound (Iaix), or compound (Iaix) obtained by Production Method 1x is substituted with aminoethyl acetal, hydroxyethyl acetal, halogenated ethyl acetal, halogen in which the halogen moiety is substituted with a tosyl group. Formyl can also be introduced by binding methyl acetal or the like and then removing the acetal.
Similarly, using the compound (Iajx) obtained by the production method 1x, the hydroxyl group is activated according to the method shown in the production method 1x-1, and then aminoethyl acetal, hydroxyethyl acetal, etc. are bonded, and then the acetal. Formyl can also be introduced by removing.
In addition, compound (Iafx) is prepared by introducing one or more aldehydes or aldehyde protectors into a compound such as polyols used in advance to form Lx according to the method shown in production method 1x, for example. Can be obtained by substituting three or more polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof with the remaining hydroxyl group or halogen moiety of the compound.
Compound (Iafx) and its synthetic intermediate can be isolated and purified as having an arbitrary purity according to the number of branches of polyalkylene glycols in the same manner as described above.
Production method 1x-4
Of the compounds (Iax), R2xIs a carbonyl halide (Iahx)
Figure 0004142569
(Where Z1xRepresents halogen and R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre as defined above, for example, R2xIs a carboxy compound (Iaax) in a suitable mixed solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene or dimethylformamide in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine for 1 to 24 hours. Obtained by heating. The halogen in the carbonyl halide is as defined above.
Manufacturing method 1x-5
Of the compounds (Iax), R2xWherein I is a halogenated lower alkyl (Iaix)
Figure 0004142569
(Where Z2xRepresents a halogenated lower alkyl, R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre as defined above, for example, R2xCompound (Iajx) in which is a hydroxyl group in a suitable mixed solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene or dimethylformamide in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine for 1 to 24 hours. Obtained by heating. The halogen and the lower alkyl moiety in the halogenated lower alkyl are as defined above.
Compound (Iaix) is, for example, compound (Iajx) or R obtained by production method 1x2xIt can also be obtained by reacting a compound (Iadx) wherein is an amino with a dihalogenated alkyl such as dibromoethane or dibromopropane in the presence of a suitable base as described above.
Further, compound (Iaix) is prepared by introducing one or more halogenated lower alkyls into a compound such as polyols used in advance to form Lx, for example, in accordance with the method shown in the above production method 1x. Thus, the remaining hydroxyl group or halogen part of the compound can also be obtained by a method of substituting three or more polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof.
Compound (Iaix) and its synthetic intermediate can be isolated and purified as having an arbitrary purity according to the number of branches of polyalkylene glycols in the same manner as described above.
Manufacturing method 1x-6
Of the compounds (Iax), R2xIs an isocyanate (Iakx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above), for example, the compound (Iadx) is reacted with phosgene or oxalyl chloride at 0 to 150 ° C. for 1 to 24 hours in a suitable solvent such as toluene, tetrahydrofuran or methylene chloride. Or after reacting with N, N′-carbonyldiimidazole, it is obtained by decomposition at room temperature.
Of the compounds (Iax), R2xCompound (Iapx) in which is isothiocyanate (—N═C═S) can be produced according to the above method except that thiophosgene is used instead of phosgene.
Manufacturing method 1x-7
Of the compounds (Iax), R2xWherein succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl or phthalimidooxycarbonyl (Ialx)
Figure 0004142569
(Wherein R2axRepresents succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl or phthalimidooxycarbonyl, R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above, and can be produced according to a conventional ester synthesis method. For example, 1 to 10 moles of N, N ′ is substituted with 1 to 10 moles of N-hydroxysuccinimide, substituted or unsubstituted aryl hydroxide, N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxyphthalimide for 1 mole of compound (Iaax). -The desired product can be obtained by reacting in a suitable solvent such as dimethylformamide, methylene chloride, dimethyl sulfoxide and the like at -20 to 100 ° C for 1 to 24 hours in the presence of a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide. More specifically, Fradet et al. [Polymer Bullin (4), 205 (1981)], or Geckeler et al. [Polymer Bullin, Vol. 1, p. 691 (1979)], a method for introducing a carboxyl group into the terminal of polyalkylene glycol, a method for producing N-hydroxysuccinimide ester of carboxymethyl polyalkylene glycol Etc. can be obtained according to the above.
Here, the substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl has the same meaning as described above. The aryl moiety of the aryl hydroxide is synonymous with the aryl moiety of the aryloxycarbonyl, and the substituent of the substituted aryl hydroxide is synonymous with the substituent of the substituted aryloxycarbonyl.
Manufacturing method 1x-8
Of the compounds (Iax), R2xWherein I is vinylsulfonyl (Iamx)
Figure 0004142569
(Wherein R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above), for example, by the method of Marghera Morpurgo et al. Using the compound (Iajx) [Bioconjugate Chem., 7, 363 (1996)]. Can be manufactured.
Manufacturing method 1x-9
Of the compounds (Iax), R2xWherein I is a substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy (Ianx)
Figure 0004142569
(Wherein R2bxRepresents substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy, R1x, Lx, Mx, nx, mx, qx, X1ax, X2xAnd X3xAre each as defined above), for example, according to the method of Talia Milon and Meir Wilchek [Bioconjugate Chem., 4, 568 (1993)]2xCan be obtained by reacting a compound (Iajx) in which is a hydroxyl group with an excess amount of p-nitrophenyl chloroformate, ethyl chloroformate or the like in the presence of a base such as dimethylaminopyridine or triethylamine.
In addition, the compound (Ianx) is a compound such as a polyol used for forming Lx in advance according to the method shown in the production method 1x, for example, at one or more substituted or unsubstituted alkoxycarbonyloxy or substituted or non-substituted compounds. It can also be obtained by introducing substituted aryloxycarbonyloxy and substituting three or more polyalkylene glycols Ax or a halide or tosylate thereof with the remaining hydroxyl group or halogen moiety of the compound.
Compound (Ianx) and its synthetic intermediate can be isolated and purified as having an arbitrary purity according to the number of branches of polyalkylene glycols in the same manner as described above.
Here, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy has the same meaning as described above.
Manufacturing method 2x: X1xA compound wherein S is S
Of compounds (Ix), X1xThe compound (Ibx) in which S is S is, for example, a compound obtained by converting a polyol into a polyhalide, as in production method 1x [Edited by the Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, Volume 19 (1992), Maruzen] or It can be obtained by reacting commercially available polyhalides with thiol derivatives of polyalkylene glycols Ax in a suitable solvent in the presence of a suitable base.
Compound (Ibx) can also be obtained by reacting a halide or tosylate of polyalkylene glycols Ax with polythiols, contrary to the above step.
The thiol derivatives of the polyalkylene glycols Ax are commercially available, or can be prepared by the method summarized by Samuel Zalipsky et al. [Bioconjugate Chem., 6, 150 (1995)].
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with production method 1x.
Production method 2x-1
Of the compounds (Ibx), R2xIs carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimidooxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound that is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is represented by X1xCan be obtained in combination with the methods described in Production Method 1x-1 to Production Method 1x-9.
Manufacturing method 3x: X1xIs NR3xIs a compound
Of compounds (Ix), X1xIs NR3x(Wherein R3xThe compound (Icx) is a compound obtained by converting a polyol into a polyamine or a commercially available polyamine and a halide or tosylate of a polyalkylene glycol Ax, as in, for example, the production method 1x Can be obtained by reacting in a suitable solvent in the presence of a suitable base.
Compound (Icx) can also be obtained by reacting an amino derivative of polyalkylene glycols Ax with polyhalides.
Compound (Icx) is 1 equivalent of polyaldehyde and an amino derivative of polyalkylene glycol Ax (the amino derivative of polyalkylene glycol Ax is present in an amount of 1 to 30 equivalents per formyl group of polyaldehyde) Is dissolved or suspended in a suitable solvent such as methanol, ethanol, dimethylformamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, water, or a buffer solution, and a reducing agent such as sodium cyanoborohydride or sodium borohydride at -20 to 100 ° C. (The reducing agent can be obtained by reacting in the presence of 1 to 30 equivalents per formyl group of polyaldehydes).
Furthermore, the compound (Icx) can also be produced using aldehyde derivatives of polyamines and polyalkylene glycols Ax.
As the polyaldehyde, a commercially available compound may be used as it is, a polyalcohol is used after being oxidized, or a polycarboxylic acid is used after being reduced. In addition, as the aldehyde derivative of the polyalkylene glycol Ax, a commercially available compound can be used, and the terminal alcohol of the polyalkylene glycol Ax can be oxidized and used.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with production method 1x.
Production method 3x-1
Of the compounds (Icx), R2xIs carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing compound (Icx) according to production method 3x, and then production method 1x-1 to production method 1x-1 It can be produced by combining the methods described in Method 1x-9.
Manufacturing method 4x: X1xIs R4x-NH-C (= O) -R5xOr R6x-C (= O) -NH-R7xIs a compound
Of compounds (Ix), X1xIs R4x-NH-C (= O) -R5x(Wherein R4xAnd R5xAre compounds having the same meanings as described above, for example, a compound (Idax) is a peptide synthesis method using a polycarboxylic acid compound selected from, for example, γ-carboxyglutamic acid, citric acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, etc. [ In accordance with Izumiya et al., Peptide Synthesis Fundamentals and Experiments (1985), Maruzen], dissolved or suspended in a suitable solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and then one carboxyl group in the polycarboxylic acid compound 1-30 equivalents of N-hydroxysuccinimide, N-hydroxyphthalimide, N-hydroxybenzotriazole, p-nitrophenol, and other alcohols, and 1-30 equivalents of N, per carboxyl group in the polycarboxylic acid compound N'-dicyclohexylcarbodiimide, benzotriazole- -Addition of a condensing agent such as yloxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate, and addition of 1 to 30 equivalents of an amino derivative of polyalkylene glycols Ax per carboxyl group in the polycarboxylic acid compound, and reaction. Can be obtained by: The reaction is carried out by stirring at -20 ° C to 100 ° C for 1 hour to 10 days under anhydrous conditions.
In addition, after protecting one or more carboxy in the polycarboxylic acid molecule with a suitable protecting group such as methyl, ethyl, benzyl, tert-butyl, etc., the amino derivative of the polyalkylene glycol Ax is converted into the remaining carboxy as described above. By subsequent removal of the carboxy protecting group by conventional deprotection methods.2xIt is also possible to obtain a reaction solution containing a branched polyethylene glycol derivative having three or more chains in which is carboxy with high purity. In this case, for the introduction of the protecting group of carboxylic acid and the removal of the protecting group, a method used in the usual peptide synthesis method [Izumiya et al., Peptide synthesis basics and experiment (1985), Maruzen] can be used. The arrangement of carboxy in the polycarboxylic acid may be any including the steric configuration, and any amino derivative of the polyalkylene glycol Ax may have any uniform molecular weight distribution (preferably, Mw / Mn is 1.1 or less). An average molecular weight may be used.
Further, among compounds (Ix), X1xIs R6x-C (= O) -NH-R7x(Wherein R6xAnd R7xIs a compound (Idbx), each having the same meaning as described above, and an active ester of a carboxylic acid derivative of a polyamine and a polyalkylene glycol Ax, or an acid halide derivative of a polyalkylene glycol Ax, It can also be obtained by a method of reacting. The acid halide derivative of polyalkylene glycol Ax is a carboxylic acid derivative of polyalkylene glycol Ax in a suitable mixed solvent such as thionyl halide or thionyl halide and toluene or dimethylformamide in the presence of a suitable catalyst such as pyridine or triethylamine. And can be obtained by heating at 0 to 150 ° C. for 1 to 24 hours.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with the methods described in the conventional production methods.
Manufacturing method 4x-1
Of the compounds (Idax) and (Idbx), R2xIs carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing compound (Idax) or compound (Idbx) according to production method 4x, It can be obtained by combining the methods described in 1x-1 to production method 1x-9.
Manufacturing method 5x: X1xIs R8x-C (= O) -O or OC (= O) -R9xIs a compound
Of compounds (Ix), X1xIs R8x-C (= O) -O (wherein R8xIs as defined above) or O—C (═O) —R9x(Wherein R9xIs obtained by dehydration condensation using, for example, a combination of a polyalkylene glycol Ax and a polycarboxylic acid, or a combination of a carboxylic acid derivative of a polyalkylene glycol Ax and a polyol. be able to. As a dehydration condensation method, a method of dehydration using an acid or base catalyst as used in usual ester synthesis, or N, N in a suitable solvent such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, pyridine, methylene chloride, etc. A method of condensing a corresponding alcohol and a carboxylic acid with a condensing agent such as' -dicyclohexylcarbodiimide can be used. Furthermore, the target product can also be synthesized by reacting an acid halide with the corresponding alcohol in the above step.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with the methods described in the conventional production methods.
Manufacturing method 5x-1
Of the compounds (Iex), R2xIs carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing Compound (Iex) according to Production Method 5x, and then Production Method 1x-1 to Production 1x-1 It can be obtained by combining the methods described in Method 1x-9.
Manufacturing method 6x: X1xIs R6ax-O-C (= O) -NH or R4xCompound that is —NH—C (═O) —O
Of compounds (Ix), X1xIs R6ax—O—C (═O) —NH where R6axIs the same as defined above, and the compound (Ifax) can be produced, for example, as follows.
A commercially available polyamine or a polyamine prepared from a polyol by a combination of the above production methods is reacted with 3 mol or more of a carbonate derivative of polyalkylene glycol Ax to obtain a crude product containing the compound (Ifax). In addition, the carbonate derivative of polyalkylene glycols Ax can be produced according to the method of Talia Milon et al. [Bioconjugate Chem., Volume 4, 568 (1993)]. Further, as the carbonate derivative of the polyalkylene glycol Ax, N-hydroxysuccinimidyl carbonate, p-nitrophenyl carbonate, imidazolylcarbonyloxy derivative and the like can be used.
Of compounds (Ix), X1xIs R4x—NH—C (═O) —O (wherein R4xIs the same as defined above, for example, (Ifbx) can be produced as follows.
The compound (Ifbx) can be obtained by reacting a carbonate derivative of a polyol and an amino derivative of a polyalkylene glycol Ax in the same manner as described above.
The compound (Ifax) or the compound (Ifbx) can also be selectively produced by combining functional group protection and deprotection according to other production methods.
The reaction conditions and purification conditions in each step are in accordance with the methods described in the conventional production methods.
Manufacturing method 6x-1
Of the compounds (Ifx), R2xIs carboxy, carbamoyl, cyano, amino, maleimide, formyl, carbonyl halide, lower alkyl halide, isocyanate, isothiocyanate, succinimideoxycarbonyl, substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl, benzotriazolyloxycarbonyl, phthalimide A compound which is oxycarbonyl, vinylsulfonyl, substituted or unsubstituted lower alkoxycarbonyloxy or substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy is prepared by synthesizing compound (Ifx) according to production method 6x, and then production method 1x-1 to production method 1x-1 It can be prepared by combining the methods described in Method 1x-9.
R1x-(Mx)nx-X1xIs bound to Lx to obtain a single-stranded compound or a double-stranded compound, and the same or different R1x-(Mx)nx-X1xCan be bound to Lx to obtain a compound having three or more chains. For example, a polyalkylene glycol is bonded to one or two functional groups in Lx by using any one of the methods shown in production method 1x to production method 6x, and single-stranded or double-stranded A compound is obtained. The ratio of the single-stranded or double-stranded compound to be produced can be adjusted by changing the ratio of the polyalkylene glycol used in the reaction and the raw material for constructing the Lx moiety structure. It is also possible to use a chain compound as a main component. The obtained single-stranded or double-stranded compound is purified as it is, or purified to any purity or high purity according to the number of branches of the polyalkylene glycols according to the method shown in Production Method 1x. Can be used for the next step.
The single-stranded or double-stranded compound thus obtained and the same or different polyalkylene glycols as described above are combined according to any one of the production methods 1x to 6x to produce 3 More than chain compounds can be prepared. The third or more polyalkylene glycols can be subjected to the same reaction as that for obtaining a single-chain or double-chain compound, but can also be prepared to have a different bonding mode through different reactions. Good. For example, when a compound having a plurality of functional groups such as a hydroxyl group, amino group, carboxy group and the like is used as a raw material for constructing the structure of the Lx portion,1xFirst, a single-stranded or double-stranded compound in which is O is obtained, and then a third or more polyalkylene glycol is converted to X by the method shown in Production Method 4x.1xIs R4x-NH-C (= O) -R5xIt can be made to react so that. As described above, it is possible to obtain a compound having three or more chains in which a plurality of polyalkylene glycols are bonded to Lx in the same or different bonding modes by a combination of production methods 1x to 6x. Furthermore, the polyalkylene glycols used may have different molecular weights at each reaction stage, and can be easily obtained by using polyalkylene glycols having different average molecular weights in the reaction of bonding each polyalkylene glycol to Lx. The target product is obtained.
In addition, in the reaction of introducing polyalkylene glycols into Lx, one or more functional groups in Lx (for example, in the case of production method 1x, one or more hydroxyl groups) are left, and other functional groups are replaced with appropriate protecting groups. After protecting, it is also possible to react and bond with polyalkylene glycols, and then remove the protecting group.
The polyalkylene glycols of the present invention can be obtained according to the above production method, even if they are other than the compounds specifically shown in the above production method.
In addition, as described above, in each step of production methods 1x to 6x, commercially available polyalkylene glycols can be used, but various methods summarized by Samuel Zalipsky [bioconjugates]. Chemistry (Bioconjugate Chem.), Vol. 6, p. 150 (1995)].
The obtained polyalkylene glycols are subjected to silica gel chromatography, reverse phase chromatography, hydrophobic chromatography, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, recrystallization, extraction, etc., according to the number of branches of polyalkylene glycols. It can be purified to branched polyalkylene glycols of any purity.
The obtained branched polyalkylene glycols can be bound directly to the amino acid side chain, N-terminal amino group or C-terminal carboxyl group of the physiologically active polypeptide or via a spacer.
The spacer is preferably an amino acid or a peptide, but other spacers may be used as long as they can bind polyalkylene glycols. As amino acids, natural amino acids such as lysine and cysteine can be used, and ornithine, diaminopropionic acid, homocysteine and the like can also be used. More preferred is cysteine. As a peptide, what consists of amino acid residues 2-10 is preferable. Examples of spacers other than amino acids and peptides include glycerol, ethylene glycol, sugar and the like. Here, examples of the sugar include monosaccharides and disaccharides such as glucose, galactose, sorbose, galactosamine, and lactose.
These spacers are bound to the side chains of lysine, cysteine, arginine, histidine, serine, threonine, etc. in the bioactive polypeptide molecule through amide bonds, thioether bonds, ester bonds, etc. An amide bond or an ester bond with the C-terminal carboxyl group of or an amide bond with the N-terminal amino group of the peptide. These linkages can be performed using conventional peptide synthesis methods [Izumiya et al., Peptide Synthesis Basics and Experiments (1985), Maruzen] and gene recombination methods.
In this case, it is desirable to introduce an amino acid, a peptide, or the like serving as a spacer into the C-terminal carboxyl group at the same time as the bioactive polypeptide is synthesized, but the spacer may be bound after the bioactive polypeptide is synthesized. In addition, the C-terminal carboxyl group and the like of the polypeptide can be chemically synthesized and bound to the spacer. In addition, a spacer to which polyalkylene glycols are previously bound can be bound to a physiologically active polypeptide by the above method.
The antibody used in the present invention is obtained as a polyclonal antibody or a monoclonal antibody using a known means [Antibodies Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1988) Spring Spring Laboratory (1988)]. be able to.
As the antibody used in the present invention, either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody can be used, and a monoclonal antibody is preferable.
Examples of the monoclonal antibody of the present invention include antibodies produced by hybridomas, humanized antibodies, and antibody fragments thereof.
Examples of humanized antibodies include human chimeric antibodies and human CDR-grafted antibodies.
The human chimeric antibody is a non-human animal antibody heavy chain variable region (hereinafter, the heavy chain is also referred to as H chain, and the variable region is also referred to as HV or VH) and a light chain variable region (hereinafter, light chain is L Means an antibody comprising a human antibody heavy chain constant region (hereinafter also referred to as CH region) and a human antibody light chain constant region (hereinafter also referred to as CL). To do. Any animal other than a human, such as a mouse, rat, hamster, rabbit, etc., can be used as long as it can produce hybridoma cells.
The human CDR-grafted antibody means an antibody in which the CDR amino acid sequences of the H chain and L chain V regions of non-human animal antibodies are transplanted to appropriate positions of the human antibody H chain and L chain V regions. To do.
Antibody fragments include Fab, Fab ', F (ab')2Single chain antibodies, disulfide stabilized V region fragments, peptides containing complementarity determining regions, and the like.
Fab is obtained by degrading the upper peptide part of two disulfide bonds, which crosslink two H chains at the hinge region of IgG, with the enzyme papain and about half of the H chain on the N-terminal side and the entire L chain. A fragment having an antigen-binding activity having a molecular weight of about 50,000.
Fab 'is the above F (ab')2A fragment having an antigen binding activity with a molecular weight of about 50,000, which is obtained by cleaving the disulfide bond between the hinges.
F (ab ')2Has an antigen-binding activity with a molecular weight of about 100,000, which is obtained by decomposing the lower part of two disulfide bonds in the IgG hinge region with the trypsin enzyme, and is composed of two Fab regions linked at the hinge portion. Fragment.
A single chain antibody (hereinafter also referred to as scFv) is a VH-P-VL or VL-P in which a single VH and a single VL are linked using an appropriate peptide linker (hereinafter referred to as P). -Indicates a VH polypeptide. As the VH and VL contained in the scFv used in the present invention, either the monoclonal antibody of the present invention or the human CDR-grafted antibody can be used.
A disulfide-stabilized V region fragment (hereinafter also referred to as dsFv) refers to a polypeptide in which one amino acid residue in each of VH and VL is replaced with a cysteine residue, which are linked via a disulfide bond. The amino acid residue to be substituted for the cysteine residue can be selected based on the three-dimensional structure prediction of the antibody according to the method shown by Reiter et al. [Protein Engineering, Volume 7, p. 697 (1994)]. . As VH or VL contained in the disulfide stabilized antibody of the present invention, either a monoclonal antibody or a human CDR-grafted antibody can be used.
As the chemically modified polypeptide used in the present invention, a chemically modified polypeptide obtained by chemically modifying interferons is preferable, and a medicine containing this chemically modified polypeptide is also preferable. In addition, as a pharmaceutical containing a chemically modified polypeptide obtained by chemically modifying interferons, a therapeutic agent for multiple sclerosis, a therapeutic agent for hepatitis, a disease involving angiogenesis, which contains a chemically modified polypeptide obtained by chemically modifying interferons. There are therapeutic agents, therapeutic agents for malignant tumors, therapeutic agents for eye diseases, therapeutic agents for skin diseases, and the like. Preferred are therapeutic agents for multiple sclerosis.
The ointment containing the chemically modified polypeptide of the present invention can be produced by an ordinary ointment preparation method. For example, as an ointment base, macrogol which can prepare an ointment of a water-soluble drug, a hydrophilic base such as sol base, an emulsion base such as hydrophilic ointment, hydrophilic petrolatum, hydrophilic plastibase, and purified lanolin, bentonite, bee gum, starch Non-fat bases such as glue and sodium alginate can be used, and a weight ratio of 0.0000001 to 10% of these ointment bases with chemically modified polypeptide aqueous solution, suspension, or lyophilized powder thereof. And kneading in accordance with a conventional ointment preparation method shown in the literature ["Pharmacology" (Sezaki et al., Published in 1992, Yodogawa Shoten). In these dosage forms, commonly used buffers, excipients, pH adjusters, stabilizers, preservatives, wetting agents, emulsifiers, lubricants, sweeteners, colorants, antioxidants, etc. An agent can also be added and used.
As an administration method, a method of applying the ointment of the present invention transdermally or transmucosally or other acceptable methods can be used, and a composition suitable for administration can be used. The compounding amount of the chemically modified polypeptide in the ointment varies depending on conditions such as the type of disease and the condition of the patient, but the physiologically active polypeptide in the chemically modified polypeptide is 0.0000001% to 10% in 1 g of the ointment. % (Weight ratio) is preferable.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The following examples are illustrative of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention. Abbreviations in the examples mean the following unless otherwise specified. In addition, the abbreviation regarding the amino acid used in this specification and its protecting group is a recommendation [Europe J. Biochem. (Eur.J.Biochem.) Of the IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature regarding biochemical nomenclature. 138, 9 (1984)].
HPLC: High Performance Liquid Chromatography
MALDI-TOF MS: Matrix Assisted Laser Deposition Ionization Time of Flight Mass
FAB MS: Fast Atom Bombered Mass
UV: Ultra Violet
RI: Refractive Index
NMR: Nuclear Magnetic Resonance
ELISA: Enzyme-linked Immunosorbent Assay
SDS-PAGE: Sodium Dodecyl Sulfate-Poly Acrylamide Gel Electrophoresis
PEG: Polyethylene glycol
mPEG: monomethoxypolyethylene glycol (monomethoxypolyethylene glycol)
IFN: interferon
hIFN: human interferon
rhIFN: Recombinant human interferon
G-CSF: granulocyte-colony stimulating factor
rhG-CSF: Recombinant human granulocyte- colony stimulating factor
SOD: superoxide dismutase
bSOD: bovine superoxide dismutase
hSOD: human superoxide dismutase
DSC: N, N'-disuccinimidyl carbonate (N, N'-disuccinimidyl carbonate)
TEA: triethylamine
DMF: N, N-dimethylformamide (N, N-dimethylformamide)
DMSO: Dimethylsulfoxide
NHS: N-hydroxysuccinimide (N-hydroxysuccinimide)
Ts: p-toluenesulfonyl
TsCl: p-sulfonylsulfuryl chloride (p-toluenesulfonyl chloride)
DMAP: Dimethylaminopyridine (dimethylaminopyridine)
PyBOP: Benzotriazol-1-yloxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (benzotriazol-1-yloxypyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate)
HOBt: N-hydroxybenzotriazole (N-hydroxybenzotriazole)
DCC: N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (N, N'-dicycyclohexylcarbomide)
LAH: Lithium aluminum hydride
NMM: N-methylmorpholine (N-methylmorpholine)
TFA: trifluoroacetic acid
CDI: N, N'-carbonyldiimidazole (N, N'-carbonyldiimidazole)
Example 1 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTO (2UU)
Construction:
Figure 0004142569
cis, cis-1,3,5-cyclohexanetriol dihydrate (Fluka) 420.5 mg (2.5 mmol) and DSC 3.2 g (12.12). 5 mmol) was dissolved in 20 ml of acetonitrile in an argon stream, 2.1 ml (12.5 mmol) of TEA was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The solvent was removed under reduced pressure, and chloroform and 0.1 mol / L hydrochloric acid were added for extraction. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was removed under reduced pressure, and cis, cis-1,3,5-tris (succinimidyloxycarbonyloxy) cyclohexane [cis, cis-1,3,5-tris ( succinimidyloxycarbonyl) cyclohexane] (357 mg, 0.64 mmol) was obtained (yield: 25.7%).
Next, monomethoxypolyethyleneglycolpropylamine (mPEG-NH2) [Molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation] 500 mg (0.1 mmol) and the above cis, cis-1,3,5-tris (succinimidyloxycarbonyloxy) cyclohexane in methylene chloride 12 Dissolved in 0.5 ml, added 28 μl of TEA, and stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 472 mg of residue (yield 94.4%). Of these, 372 mg was purified by reverse phase HPLC. TSK gel ODS120-T (30 mm x 250 mm) (Tosoh) was used for the column, 0.1% TFA aqueous solution was used as the mobile phase, and flowed at a flow rate of 10 ml / min, and eluted with a linear concentration gradient of 0 to 90% acetonitrile. I let you. 30 ml of a target fraction having an average molecular weight of 10,000 was collected, acetonitrile was removed under reduced pressure, and the mixture was extracted with chloroform. This was added dropwise to diethyl ether, and a white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 121.7 mg of the desired product (recovery rate 32.7%).
<Gel filtration HPLC analysis>
Mobile phase: 150 mmol / L sodium chloride, 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5)
Flow rate: 0.7ml / min
Detection: RI
Separation column: TSK gel G-2000SWXL(7.8 x 300mm) (Tosoh)
Column temperature: room temperature
Retention time: 12.2 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.61 (s, 8 nH), 3.41 (s, 6H), 4.69 (br, 4H), 1.77 (brm, 4H), 5.30 (br, 2H), 0.8-3.4 (m, 9H), 2.84 (s, 4H)
Example 2 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTC (2AA)
Construction:
Figure 0004142569
270. Dissolve 84.0 mg (0.388 mmol) of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid (cis, cis-1,3,5-cyclohexane tricarboxylic acid) (manufactured by Fluka) in 50 ml of DMF. 2 mg (2.0 mmol) of HOBt and 1.04 g (2.0 mmol) of PyBOP were added and stirred at 0 ° C. for 30 minutes. 5 g (1.0 mmol) of monomethoxypolyethyleneglycolpropylamine [average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation] was added, followed by 219.7 μl (1.9 mmol) of NMM, and the mixture was stirred overnight. The pH was adjusted to 1 to 2 with 1 mol / L hydrochloric acid, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then added dropwise to diethyl ether. The white precipitate was recovered, and 3.78 g (yield 75.6%) of a crude product containing the target compound was obtained. Next, 300 ml of DEAE-Sepharose F. F. Purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The crude product dissolved in water was added to the column, and the column was further washed with 600 ml of water, followed by elution with a 0.6 to 1.2 mmol / L sodium chloride aqueous solution. Then, the fraction of the target product was extracted with chloroform, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 610.4 mg (yield 65.2%) of the target product.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.0 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 1.56 (m, 3H), 2.1-2.5 (m, 6H), 1.77 (m, 4H), 2.1-2.3 (br, 4H), 3 .38 (br, 4H), 3.64 (s, 8 nH), 3.36 (s, 6H), 6.46 (t, J = 5.23 Hz, 2H)
Example 3 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTO (2EA)
Construction:
Figure 0004142569
50 g (10 mmol) of mPEG [average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation] was dissolved in 150 ml of toluene and dehydrated and refluxed. TEA (3.5 ml, 25 mmol) was added dropwise, and a solution of thionyl bromide (1.55 ml) dissolved in toluene (13.6 ml) in advance was added dropwise over 1 hour. After refluxing for 1 hour, the mixture was filtered using celite and allowed to stand at room temperature for 4 hours. Next, it heated to 50 degreeC and 5g of activated carbon was added. The activated carbon was removed using celite, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 day. The next day, after removing the supernatant, the residue was dissolved in 250 ml of ethanol at 60 ° C. 3 g of activated carbon was added thereto, and the activated carbon was removed using celite, and then allowed to stand at 4 ° C. overnight. The next day, the residue was washed with cold ethanol and diethyl ether, dried, and 32.87 g (yield 65.74%) of brominated mPEG (mPEG-Br) was obtained.
<1H-NMR (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.64 (s, 4 nH), 3.38 (s, 3H), 3.48 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.81 (t, J = 6.3 Hz, 2H)
After sufficiently drying 1.322 g (10 mmol) of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetriol dihydrate (cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrihydrate dihydrate), the product was dissolved in 25 ml of anhydrous DMF and in an argon stream. The solution was added dropwise to 0.48 g (11 mmol) of sodium hydride and stirred for 30 minutes. 10 g (2 mmol) of the above mPEG-Br dissolved in 25 ml of DMF was added dropwise thereto and stirred at room temperature for a whole day and night. Thereafter, the reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the precipitate was dried under reduced pressure. Next, the dried powder was dissolved in an appropriate amount of water, adjusted to pH 3 with 1 mol / L hydrochloric acid, extracted with chloroform, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in a small amount of methylene chloride, added dropwise to diethyl ether, the resulting precipitate was dried under reduced pressure, and 7.5 g (yield) of a single-chain crude product in which one molecule of mPEG was bonded to cyclohexanetriol. 75.0%).
To 5 g of the obtained crude product, 50 ml of toluene was added, and the mixture was dehydrated and refluxed overnight. Further, 5.5 g (1.1 mmol) of mPEG-Br was dissolved in 50 ml of toluene and dehydrated and refluxed at 160 ° C. overnight. Next, 144 mg (3.3 mmol) of sodium hydride was added to the toluene solution of the above crude product and stirred for 30 minutes, and then a toluene solution of mPEG-Br was added dropwise, followed by dehydration and reflux overnight, followed by filtration. Insolubles were removed and dried under reduced pressure. 1 mol / L hydrochloric acid was added to adjust to pH 1-2, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was removed under reduced pressure, and the residue was dissolved by adding a small amount of methylene chloride, and then added dropwise to diethyl ether. The produced white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 7.73 g (yield: 73.6%) of a crude product containing the target compound.
After 1.5 g of the crude product was dissolved in 8% aqueous potassium hydroxide solution, 150 mg (2.11 mmol) of acrylamide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 7 hours. Furthermore, 150 mg (2.11 mmol) of acrylamide was added and stirred at room temperature for 4 days. The reaction solution was adjusted to pH 3 with 1 mol / L hydrochloric acid, extracted with chloroform, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in methylene chloride and added dropwise to diethyl ether, and the resulting precipitate was filtered off and dried under reduced pressure to obtain 1.017 g (67.8%) of the crude target product.
60 ml DEAE-Sepharose F. F. It added to the column (Amersham-Pharmacia Biotech), and eluted with 0.4-1.4 mmol / L sodium chloride aqueous solution. Fractions containing the desired product were extracted with chloroform. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 52 mg of the desired product.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.7 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 2.59 (t, J = 16.0 Hz, 2H), 0.8-3.4 (m, 9H), 3.64 (s, 8 nH), 3.38 (s, 6H)
Example 4 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EA)
Construction:
Figure 0004142569
400 g (80 mmol) of mPEG [average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation] was dissolved in a mixed solvent of 1 L of toluene and 500 ml of methylene chloride. TsCl (50 g) and then TEA (46.4 ml) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. Next, 50 g of TsCl was added and stirred for 16 hours. Insolubles were filtered off, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. The obtained residue was dissolved in a small amount of chloroform and dropped into diethyl ether. The produced white precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 344 g of tosyl esterified mPEG (mPEG-OTs) (yield 86.0%).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 2.45 (s, 3H), 3.38 (s, 3H), 3.70 (s, 4nH), 4.16 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 7.34 (D, J = 6.8 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 8.1 Hz, 2H)
344 g of mPEG-OTs was dissolved in 1 L of DMF, 54 g of sodium iodide was added, and the mixture was stirred at 80 to 90 ° C. for 1 hour. Insoluble materials were filtered off, and the filtrate was added dropwise into diethyl ether. The resulting white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure. The residue was dissolved in 1.5 L of a 10% aqueous sodium thiosulfate solution, stirred for a while, and then extracted with chloroform. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 314 g of iodinated mPEG (mPEG-1) (yield 78.5%).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.27 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.38 (s, 3H), 3.67 (s, 4nH)
40 g of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid (manufactured by Fluka) was dissolved in 1 L of n-propanol and 20 ml of concentrated sulfuric acid and stirred at room temperature for 72 hours. Thereafter, an appropriate amount of ethyl acetate was added to the reaction solution, followed by neutralization with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was removed under reduced pressure, and 72.4 g of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid n-propyl ester (cis, cis-1,3,5-cyclohexane tricarboxylic acid npropyl ester) (yield: quantitative) )
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 0.94 (t, J = 6.4 Hz, 9H), 1.65 (m, 6H), 4.05 (t, J = 6.6 Hz, 6H), 1.56,2. 25, 2.40 (each m, total 9H)
1.19 g of LAH was dissolved in 50 ml of diethyl ether, and 12.5 ml of a diethyl ether solution of 3.2 g of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid n-propyl ester was added dropwise under an argon atmosphere. The mixture was further refluxed for 41 hours with stirring. Next, 2.5 ml of water was added dropwise and the mixture was stirred for 15 minutes. Further, 5 ml of ethanol was added dropwise and stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was filtered, and the insoluble material was extracted with boiling ethanol. This ethanol solution was combined with the previous filtrate, and the solvent was removed under reduced pressure. The resulting residue was extracted with boiling 1,4-dioxane and then dried over sodium sulfate. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 1.50 g (yield 91.7%) of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol (cis, cis-1,3,5-cyclohexanetriethanol).
<Mass spectrometry (FAB-MS)>
Actual value: (M + H)+175
Theoretical value: C9H18O3= 174
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.21 (t, J = 5.9 Hz, 6H), 4.35 (t, J = 5.1 Hz, 3H), 0.43, 1.40, 1.75 (each m, 9H in total)
cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol 2.5 g (14 mmol) was dissolved in 10 ml of dry DMF and added dropwise to 2.28 g (46.2 mmol) of sodium hydride in an argon atmosphere at 0 ° C. for 30 minutes. Stir. Thereto, 40 g (8 mmol) of mPEG-1 dissolved in 50 ml of DMF was added dropwise and stirred at room temperature for a whole day and night. Thereafter, the reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the generated precipitate was dried under reduced pressure. Next, the dried precipitate was dissolved in an appropriate amount of water, adjusted to pH 3 with 1 mol / L hydrochloric acid, extracted with chloroform, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in a small amount of methylene chloride, then added dropwise to diethyl ether, the resulting precipitate was dried under reduced pressure, and a double-stranded crude compound in which two molecules of mPEG were bonded to cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol. 33.0 g (83.0%) of product was obtained.
After dissolving 14.0 g of this crude product in an 8% aqueous potassium hydroxide solution, 1.18 g (16.7 mmol) of acrylamide was added and stirred at room temperature for 7 hours. Further, 1.18 g (16.7 mmol) of acrylamide was added and stirred at room temperature for 4 days. The reaction solution was adjusted to pH 3 with 1 mol / L hydrochloric acid, extracted with chloroform, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in a small amount of methylene chloride and then added dropwise to diethyl ether. The resulting precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 10.2 g (73%) of a crude product. This crude product was treated with 1000 ml of DEAE Sepharose F.I. F. Purification was performed using a column (Amersham-Pharmacia Biotech). Elution was performed with a 0.4 to 100 mmol / L aqueous sodium chloride solution. The fraction containing the desired product was extracted with chloroform, the solvent was removed from the chloroform layer under reduced pressure, and the residue was precipitated with diethyl ether to obtain 500 mg of the desired product.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.7 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.38 (s, 6H), 3.64 (s, 8nH), 0.85, 1.26 (each m, total 9H)
Example 5 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EU)
Construction:
Figure 0004142569
In the same manner as in Example 4, a double-stranded crude product in which two molecules of mPEG were bonded to cyclohexanetrimethanol was obtained. 2.7 g of this crude product was purified by reverse phase HPLC using the TSK gel ODS120-T column shown in Example 1, and fractions containing only the double-stranded PEG derivative were collected. From this fraction, acetonitrile was removed under reduced pressure, and extracted with chloroform. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then dried under reduced pressure to obtain 227 mg of a double-chain PEG derivative (yield 8.4% from the crude product). 20 mg (2 μmol) of the double-stranded PEG derivative was dried under reduced pressure, 1.2 mg (10 μmol) of DMAP and 2.6 mg (10 μmol) of DSC were added, 1 ml of methylene chloride was added, and the mixture was stirred for 6 hours at room temperature in an argon stream. . The reaction solution was filtered, and the filtrate was added dropwise into diethyl ether. The produced precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 15 mg of the desired product (yield 75%).
<1H-NMR (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 0.5-2.0 (m, 9H), 2.84 (s, 4H), 3.61 (s, 8nH), 3.41 (s, 6H)
Example 6 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviations: 5QNA (2UA), 5QNA (3UA), 5QNA (4UA)
Construction:
Figure 0004142569
In the formula, R in the compound 5QNA (2UA)1, R2, R3, R42 of them are CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-, and the remaining two are hydrogen atoms. In compound 5QNA (3UA), R1, R2, R3, R43 of them are CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-, and the remaining one is a hydrogen atom. In compound 5QNA (4UA), R1, R2, R3, R4All of CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-)
3 mg of (1R, 3R, 4R, 5R)-(−) quinic acid was dissolved in 250 μl of dry DMF, and then 17 μl of triethylamine and a catalytic amount of CuCl were added. Further, 344 mg of mPEG-NCO (average molecular weight 5,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc., structure: CH3(OCH2CH2)n-N = C = O) was added and stirred at room temperature for 1 hour. The solution was added dropwise to 10 times the amount of diethyl ether, and the resulting precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 306 mg (88%) of a crude product. DEAE Sepharose F.E. F. Purification was performed in the same manner as in Example 2 using a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The objective fraction was extracted with chloroform, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain the following compound.
The yield of Compound 5QNA (2UA) was 36 mg (10.5% yield), and the retention time on gel filtration HPLC was 12.4 minutes. The yield of compound 5QNA (3UA) was 24 mg (yield 10.2%), and the retention time on gel filtration HPLC was 11.7 minutes. The yield of compound 5QNA (4UA) was 17 mg (yield 5.4%), and the retention time on gel filtration HPLC was 11.1 minutes. Gel filtration HPLC is TSKgel G2000SW.XLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 5.7-4.8 (m, 3H), 3.33 (s, 6H or 9H or 12H), 3.64 (s, 8nH or 12nH or 16nH)
Example 7 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexene derivative
Abbreviations: 5SKA (2UA), 5SKA (3UA)
Construction:
Figure 0004142569
In the formula, R in the compound 5SKA (2UA)1, R2, R32 of them are CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-, and the remaining one is a hydrogen atom. In compound 5SKA (3UA), R1, R2, R3All of CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-)
After dissolving 3.2 mg of shikimic acid in 250 μl of dry DMF, 15 μl of triethylamine and a catalytic amount of CuCl were added. Furthermore, 300 mg of mPEG-NCO (average molecular weight 5,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc., structure: CH3(OCH2CH2)n-N = C = O) was added and stirred at room temperature for 1 hour. The resultant precipitate was dropped into 10-fold amount of diethyl ether, and the resulting precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 270 mg (89%) of a crude target product. DEAE Sepharose F.E. F. Purification was performed in the same manner as in Example 2 using a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The target fraction was extracted with chloroform, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain the target compound.
The yield of compound 5SKA (2UA) was 4 mg (yield 1.3%), and the retention time on gel filtration HPLC was 12.4 minutes. The yield of compound 5SKA (3UA) was 18 mg (yield 6.0%), and the retention time on gel filtration HPLC was 11.7 minutes. Gel filtration HPLC is TSKgel G2000SW.XLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 6.6-5.1 (m, 4H), 3.33 (s, 6H or 9H), 3.64 (s, 8nH or 12nH)
Example 8 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTM (2URa)
Construction:
Figure 0004142569
50 mg of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol synthesized in the same manner as in Example 4 was dissolved in 0.5 ml of dehydrated DMF, 17 mg of sodium hydride was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 15 minutes. 47 μl of 3-bromopropionaldehyde dimethyl acetal was added and stirred at room temperature for 16 hours. Purification by a silica gel column gave 15 mg of a compound in which propionaldehyde dimethylacetal was bonded to the 1-position of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol (yield 38%).
<1H-NMR analysis (DMSO-d6, 300 MHz)>
δ (ppm): 0.62 (m, 9H), 1.54-1.88 (m, 9H), 1.83 (q, J = 6.20 Hz, 2H), 3.27 (d, J = 6.30 Hz, 2H), 3.33 (s, 6H), 3.39 (d, J = 6.30 Hz, 4H), 3.46 (t, J = 6.20 Hz, 2H), 4.51 ( t, J = 5.70 Hz, 1H)
<Mass spectrometry (FAB-MS)>
Actual value: (M + H)+277
Theoretical value: C14H28O5= 276
15 mg of the obtained compound was dissolved in 1 ml of dehydrated DMF, and 31 μl of triethylamine and a catalytic amount of CuCl were added. 598 mg of mPEG-NCO (average molecular weight 5,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc, structure: CH3(OCH2CH2)n-N = C = O) was added and stirred at room temperature for 2 hours. The solution was added dropwise to 10 times the amount of diethyl ether, and the resulting white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure. 578 mg of the obtained white solid was purified by reverse phase HPLC as in Example 1 to obtain 383 mg. 100 mg of this was dissolved in 70% aqueous acetic acid and stirred at 40 ° C. for 16 hours. The reaction solution was neutralized with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and extracted with chloroform. After drying over anhydrous sodium sulfate, the reaction solution was concentrated under reduced pressure. The solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure. The product was purified again by reverse phase HPLC to obtain 39 mg of the desired product (yield 41%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.7 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.38 (s, 6H), 9.79 (t, J = 1.56 Hz, 1H), 3.64 (s, 8 nH)
Example 9 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTM (2UM)
Construction:
Figure 0004142569
100 mg of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol and 735 mg of DSC synthesized in the same manner as in Example 4 were dissolved in about 10 ml of acetonitrile, 210 mg of DMAP was added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. The solvent was removed under reduced pressure, and an appropriate amount of methylene chloride and 0.1 mol / L hydrochloric acid was added for extraction. The organic layer was dried under reduced pressure to obtain 333 mg of cis, cis-1,3,5-tris (succinimidyloxycarbonyloxymethyl) cyclohexane [cis, cis-1,3,5-tris (succinimidyloxycarbonylmethyl) cyclohexane]. (Yield 97%).
FAB-MS: 598 (M + H)+
30 mg (0.05 mmol) of the obtained compound and mPEG-NH2[Average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation] 500 mg (0.1 mmol) was dissolved in methylene chloride, 20 μl of TEA was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Subsequently, 42 μl (0.5 mmol) of propylene diamine (manufactured by Aldrich) was added, and the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was filtered, the filtrate was added dropwise to diethyl ether, and the resulting precipitate was dried under reduced pressure to obtain 430 mg of powder (yield 86%).
425 mg of the obtained powder was dissolved in 200 ml of water, and 20 ml of SP Sepharose F.V. F. The column was purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech), extracted with chloroform from the target fraction containing double-stranded PEG, the resulting organic layer was added dropwise to diethyl ether, and the purified precipitate was dried under reduced pressure. 62.5 mg (6.25 μmol) of the obtained precipitate was dissolved in 0.5 ml of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and 2.1 mg of ethoxycarbonylmaleimide was added and stirred for 10 minutes under ice cooling. Subsequently, 1.5 ml of water was added and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes and extracted three times with chloroform. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 25 mg of the target compound (yield 40%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was conducted in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.4 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 0.63-0.75 (m, 3H), 1.75-1.78 (m, 12H), 3.1-3.3 (m, 12H), 3.38 (s, 6H), 3.64 (s, 8 nH), 5.20 (br, 3H), 6.73 (s, 2H)
Example 10 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-cyclohexane derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EA2)
Construction:
Figure 0004142569
After dissolving 100 mg of cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol synthesized in the same manner as in Example 4 in 23 ml of dehydrated DMSO, 958 ml of a tert-butanol solution (1 mol / L) of tert-butoxypotassium was added, Stir at room temperature for 1 hour. Bromoacetic acid tert-butyl ester was added and stirred at 90 ° C. for 16 hours. After being allowed to cool to room temperature, it was purified with a silica gel column, and 1-O-tert-butoxycarbonylmethyl-cis, cis-1,3,5-cyclohexanetrimethanol (1-O-tert-butyoxycarbonylmethyl-cis, cis-1). , 3,5-cyclohexanetriethanol) was obtained (yield 13%).
<1H-NMR analysis (DMSO-d6, 300 MHz)>
δ (ppm): 0.60 (m, 9H), 1.55-1.90 (m, 9H), 1.48 (s, 9H), 3.36 (d, J = 6.42 Hz, 2H) , 3.39 (d, J = 6.15 Hz, 4H), 3.95 (s, 2H)
<Mass spectrometry (FAB-MS)>
Actual value: (M + H)+289
Theoretical value: C15H28O5= 288
22 mg of the compound obtained above was dissolved in 200 μl of dehydrated pyridine under an argon atmosphere, and 200 μl of dehydrated pyridine in which tosyl chloride (23 mg) was dissolved was added thereto. After stirring at 0 ° C. for 3 hours, 20 μl of water was added, and then 100 μl was added. The reaction solution was extracted with ice-cooled chloroform, and washed with ice-cooled 1 mol / L hydrochloric acid, water, and a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution in this order. After drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent is removed and the residue is purified on a silica gel column to give 1-O-tert-butoxycarbonylmethyl-3-O, 5-O-ditosyl-1,3,5-cyclohexanetri 22 mg of methanol (1-O-tert-butylcarboxylicmethyl-3-O, 5-O-ditosyl-1,3,5-cyclohexanetriethanol) was obtained (yield 48%).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 1.26 (m, 9H), 1.75 (m, 9H), 1.47 (s, 9H), 2.46 (s, 6H), 3.29 (d, J = 6 .30 Hz, 2H), 3.80 (m, 4H), 3.89 (s, 2H), 7.36 (d, J = 8.10 Hz, 2H), 7.76 (d, J = 8.40 Hz) , 2H)
<Mass spectrometry (FAB-MS)>
Actual value: (M-tert-Butyl + 2H)+541
Theoretical value: C29H40O9S2= 596
1.4 g of mPEG (average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation) was dissolved in 2 ml of dehydrated toluene, added dropwise to 26 mg of sodium hydride under an argon atmosphere, and stirred for 30 minutes. Thereto, 76 mg of 1-O-tert-butoxycarbonylmethyl-3-O, 5-O-ditosyl-1,3,5-cyclohexanetrimethanol dissolved in 500 μl of dehydrated toluene was added dropwise and stirred at room temperature for a whole day and night. Thereafter, the reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the produced white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure. 1.2 g of the obtained white solid was added to 120 ml of DEAE Sepharose F.V. F. The column was purified in the same manner as in Example 2 to obtain 154 mg of the desired product (yield 11%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.7 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.38 (s, 6H), 3.64 (s, 8 nH), 0.58 (m, 9H), 1.72-1.93 (m, 9H), 3.38 (s , 6H)
Example 11 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-triazine derivative
Abbreviation: PEG2Cl
Construction:
Figure 0004142569
2.0 g of mPEG having an average molecular weight of 5,000 [manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.], 444 mg of zinc oxide and 10 ml of dry benzene were placed in an eggplant flask and heated to 90 to 95 ° C. in an oil bath to remove 4 ml of the first fraction. . The mixture was further refluxed for 5 hours, cooled to room temperature, added with 36 mg of cyanuric chloride and 1 g of molecular sieves 4A, and dehydrated and refluxed for 3 days. After cooling the reaction solution, it was centrifuged at 3,000 rpm, the supernatant was added dropwise to diethyl ether, and the produced precipitate was collected and dried under reduced pressure. 1 g of the obtained white powder was dissolved in 10 ml of 0.1 mol / L boric acid buffer (pH 10.0) containing 30 mg of γ-aminobutyric acid, and reacted at 4 ° C. for 3 days. 1 mol / L hydrochloric acid was added to adjust to pH 1-2, followed by extraction with chloroform. The chloroform layer was concentrated, and 930 mg of a precipitate formed by adding dropwise to diethyl ether was recovered. This was dissolved in 930 ml of water and 80 ml of DEAE Sepharose F.V. F. Purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The target fraction was collected, adjusted to pH 1-2 with 1 mol / L hydrochloric acid, extracted with an appropriate amount of chloroform, and concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting precipitate was dried under reduced pressure to obtain 618 mg of the desired product (yield 62%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.4 minutes
<1H-NMR analysis (300 MHz)>
δ (ppm): 2.38 (t, 2H, J = 6.92 Hz), 1.95 (m, 2H), 5.66 (brt, J = 6.33 Hz, 1H), 4.43 (brm, 2H), 3.38 (s, 6H), 3.64 (brs, 8nH)
Example 12 Synthesis of 6 kDa double-chain branched polyethylene glycol-triazine derivative
Abbreviation: PEG2Mal
Construction:
Figure 0004142569
2.0 ml of 1,3-diaminopropane (20 equivalents, 24 mmol) was dissolved in 600 ml of 0.1 mol / l borate buffer (pH 10), and 6 g of the compound prepared in Example 11 was added and stirred overnight. 2 mol / l hydrochloric acid was added to adjust to pH 1-2, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was removed under reduced pressure, and a small amount of methylene chloride was added to the residue to dissolve it. Then, the residue was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to give 2,4-bis [methoxypoly (ethylene glycol)]-6-N. 4.48 g of-(3-aminopropyl) amino-s-triazine {2,4-Bis [methoxy poly (ethylene glycol)]-6-N- (3-aminopropyl) amino-s-triazine} was obtained (yield). Rate 75%).
<1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)>
δ (ppm): 3.64 (s, 8 nH), 3.38 (s, 6H), 4.44 (brt, 2H, J = 5.0 Hz), 4.49 (brt, 2H, J = 5. 13 Hz,), 6.02 (brt, 1H, J = 5.74 Hz), 2.83 (t, 2H, J = 6.47 Hz), 1.71 (m, 2H)
676 mg (8 mmol) of maleimide was dissolved in 40 ml of ethyl acetate, and 878 μl (8 mmol) of N-methylmorpholine was added under ice cooling, followed by 946 μl (9.6 mmol, 1 mmol) of ethoxycarbonyl chloride. .2 equivalents) and stirred for 30 minutes. The reaction solution was filtered, and the filtrate was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution and then dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was removed under reduced pressure, and recrystallization from an ethyl acetate-diethyl ether system gave 654 mg of N-ethoxycarbonylmaleimide (yield 55.6%).
<1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)>
δ (ppm): 6.82 (s, 2H), 4.42 (q, 2H, J = 7.00 Hz), 1.42 (t, 3H, J = 7.09 Hz)
2,4-Bis [methoxypoly (ethylene glycol)]-6-N- (3-aminopropyl) amino-s-triazine {2,4-Bis [methoxy polycol]]-6-N synthesized above -(3-aminopropyl) amino-s-triazine} 4.48 g (0.448 mmol) was dissolved in 45 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution under ice-cooling, and 151.5 mg (N-ethoxycarbonylmaleimide) (N-ethoxycarbonyl maleimide) 0.90 mmol) was added and the mixture was stirred at 0 ° C. for 10 minutes. 180 ml of water was added, and the mixture was further stirred at room temperature for 15 minutes. After extracting with chloroform and drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in a small amount of methylene chloride and added dropwise to diethyl ether. The produced precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain the target product {2,4-bis [methoxypoly (ethylene glycol)]-6-N- (3-maleimidopropyl) amino-s-triazine [2,4-Bis [ 3.9 g of (methy poly (ethylene glycol))-6-N- (3-maleimidopropyl) amino-s-triazine]} was obtained (yield 86.7%).
<1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)>
δ (ppm): 3.66 (s, 8 nH), 3.38 (s, 6H), 6.73 (s, 2H), 4.46 (brm, 4H), 5.76 (brt, 1H, J = 5.74 Hz), 2.61 (brt, 2H), 1.85 (m, 2H)
Example 13 Synthesis of 5KDa double chain branched polyethylene glycol-ornithine derivative
Abbreviation: 5ORN (2UA)
Construction:
Figure 0004142569
10 g (2 mmol) of mPEG (average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation) was dissolved in 10 ml of methylene chloride, 2.56 g (10 mmol) of DSC and 1.22 g (10 mmol) of DMAP were added, and the mixture was stirred at room temperature. Insoluble matter was filtered off, and the filtrate was dropped into 200 ml of diethyl ether to cause precipitation. The white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 8.6 g (yield: 86.0%) of mPEG succinimidyl carbonate.
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.67 (s, 4 nH), 3.38 (s, 3 H), 2.84 (s, 4 H)
Next, 337.2 mg of ornithine hydrochloride (manufactured by Nacalai Tesque) is dissolved in 10 nl of 75 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8), and 1.0 g of succinimidyl carbonate of mPEG prepared above is added little by little to dissolve. did. While adding a 1 mol / l aqueous sodium hydroxide solution, the pH of the solution was maintained at 7.8, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The pH was adjusted to 3 with 1 mol / l hydrochloric acid, followed by extraction with chloroform. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure, and the residue was dissolved in a small amount of methylene chloride and precipitated in diethyl ether. The white precipitate was collected by filtration to obtain 760.2 mg of ornithine to which one molecule of mPEG was bound (yield 76.0%). This was dissolved in methylene chloride, 760.2 mg of mPEG succinimidyl carbonate prepared above was added, and 21.2 μl of TEA was further added, followed by stirring overnight at room temperature in an argon stream. The insoluble material was filtered off, the solvent was removed under reduced pressure, 50 ml of water was added, and the pH was adjusted to 3 with 1 mol / l hydrochloric acid. Extracted with chloroform and concentrated under reduced pressure. The residue was dissolved in a small amount of methylene chloride and dropped into diethyl ether, and the resulting white precipitate was collected by filtration to obtain 1.21 g (yield 79.6%). Purification with a 60 ml DEAE Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 416 mg of the desired product (yield 34.4%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was conducted in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.4 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 5.21 (br, 1H), 5.57 (br, 1H), 4.1-4.4 (brm, 4H), 3.64 (s, 8 nH), 3.38 (s , 6H), 1.5-2.0 (m, 6H)
Example 14 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-ornithine derivative
Abbreviation: 5ORN (2RaA)
Construction:
Figure 0004142569
Ornithine hydrochloride 24 mg (0.14 mmol) (manufactured by Nacalai Tesque) was suspended in 10 ml of methanol, and 1.5 g (0.3 mmol) of PEG-aldehyde (manufactured by Shearwater Polymers, Inc., average molecular weight 5,000) was added. In addition, the mixture was stirred at room temperature. 89.5 mg (1.4 mmol) of sodium cyanoborohydride (Sodium Cyanoborohydride) was added and stirred overnight at room temperature. Further, 44.8 mg (0.7 mmol) of sodium cyanoborohydride (Sodium Cyanoborohydride) was added and stirred. Thereafter, an appropriate amount of water was added and methanol was removed under reduced pressure, followed by extraction with chloroform. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 1.25 g of a crude product (yield 83.0%).
Next, it refine | purified using SP-Sepharose FF column (120 ml, Amersham-Pharmacia Biotech), and obtained 165 mg of target objects (yield 13.3%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was conducted in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.4 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 1.6-2.1 (m, 4H), 3.0-3.3 (m, 6H), 3.38 (s, 6H), 3.64 (s, 8nH), 4 .68 (br, 1H), 4.72 (br, 1H)
Example 15 Synthesis of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-diaminopropionic acid derivative
Abbreviation: 5DPA (2UA)
Construction:
Figure 0004142569
10 g (2 mmol) of mPEG (average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation) was dissolved in methylene chloride, 2.56 g (10 mmol) of DSC and 1.22 g (10 mmol) of DMAP were added, and the mixture was stirred at room temperature. Insoluble materials were filtered off, and the filtrate was added dropwise into diethyl ether. The white precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 8.6 g (yield: 86.0%) of mPEG succinimidyl carbonate.
Next, 281.1 mg (2 mmol) of 2,3-diaminopropionic acid hydrochloride (manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in 10 ml of 75 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8). The pH was adjusted to 8.5 with a 1 mol / l aqueous sodium hydroxide solution, and 1.0 g of the previously prepared mPEG succinimidyl carbonate was gradually added and dissolved. While adding a 1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution, the solution was maintained at pH 8.5 and stirred at room temperature overnight. The pH was adjusted to 3 with 1 mol / l hydrochloric acid, followed by extraction with chloroform. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure to obtain 730.0 mg of 2,3-diaminopropionic acid to which one molecule of mPEG was bound (yield 73.0%). This was dissolved in methylene chloride, 730.0 mg of mPEG succinimidyl carbonate prepared above was added, and 20.4 μl of TEA was further added, followed by stirring overnight at room temperature in an argon stream. The insoluble material was filtered off, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 1.18 g of residue (yield 80.8%). The product was purified with 60 ml of DEAE Sepharose FF (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 507 mg (yield 42.9%) of the target product.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-2000SWXLAnalysis was conducted in the same manner as in Example 1 using a column.
Retention time: 12.1 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 6.00 (br, 1H), 5.70 (br, 1H), 4.1 to 4.4 (brm, 4H), 3.64 (s, 8 nH), 3.38 (s , 6H)
Example 16 Synthesis of 5 kDa three-chain branched polyethylene glycol-tricine derivative
Abbreviation: 5TRC (3UA)
Construction:
Figure 0004142569
0.5 mg (2.8 μmol) Tricine (N- [Tris (hydroxymethyl) methyl] glycine, Nacalai Tesque) and 50 mg (1.0 μmol) mPEG-NCO (Shearwater polymers, Inc., average molecular weight) 5,000, structure: CH3(OCH2CH2)n-N = C = O) was dissolved in 0.5 ml of DMF under an argon stream, 1.4 μl (1.0 μmol) of TEA was added, a small amount of copper chloride was added, and the mixture was stirred at room temperature. Furthermore, 25 mg of mPEG-NCO and 1 μl of TEA were added and stirred. 50 ml of 0.1 mol / L hydrochloric acid was added, followed by extraction with 50 ml of chloroform. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain 15 mg of a crude product (yield 20%). Next, DEAE Sepharose F.M. F. (Amersham-Pharmacia Biotech) column was purified to obtain 6.0 mg of the desired product (yield 8.0%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG2000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 1 using a column (7.8 × 300 mm) (Tosoh).
Retention time: 11.5 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.38 (s, 9H), 3.64 (s, 12 nH), 4.10 (s, 6H), 5.43 (br, 3H)
Example 17 Synthesis of 5 kDa 3-chain branched polyethylene glycol-pentaerythritol derivative
Abbreviation: 5PET (3UA)
Construction:
Figure 0004142569
Pentaerythritol (136 mg) and DMAP (122 mg) were dissolved in 5 ml of DMF in an argon stream, and 778 mg of CDI was added, followed by stirring overnight. mPEG-NH2(Average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation, structure: CH3(OCH2CH2)n-CH2-NH2) 5.0 g was dissolved in 10 ml of DMF, 1.25 ml of the reaction mixture described above was added, and the mixture was stirred at room temperature. A solution prepared by dissolving 2.6 g of γ-aminobutyric acid in 100 ml of 0.1 mol / L borate buffer (pH 10) was ice-cooled, and the reaction solution was poured therein. After completion of the reaction, the pH was adjusted to acidic with hydrochloric acid and extracted with chloroform to obtain 4.2 g of residue (84.6%). 3.8 g of the residue was purified with 1000 ml of DEAE Sepharose (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 254 mg of the desired product (yield 6.7%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 11.4 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 5.44 (brt, J = 5.0 Hz, 3H), 5.25 (br, 1H), 4.09 (brs, 8H), 3.65 (s, 12 nH), 3.29 (S, 9H), 3.26 (m, 8H), 2.37 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 1.80 (brm, 2H), 1.77 (m, 6H)
Example 18 Synthesis of 5 kDa three-chain branched polyethylene glycol-pentaerythritol derivative
Abbreviation: 5PET (3UM)
Construction:
Figure 0004142569
Pentaerythritol 136 mg and DMAP 122 mg were dissolved in 5 ml of DMF, 778 mg of CDI was added, and the mixture was stirred overnight in an argon stream. mPEG-NH2(Average molecular weight 5,000, manufactured by NOF Corporation, structure: CH3(OCH2CH2)n-CH2-NH2) 1.0 g was dissolved in 2 ml of DMF, and 0.25 ml of the reaction mixture described above was added and reacted at room temperature. Subsequently, 187 μl of propylenediamine was added and reacted, and then diethyl ether was added. The white precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 975 mg of residue (yield 97.5%). This residue was washed with 100 ml of SP Sepharose F. F. Purification with a column (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 110 mg of white powder (yield 11.3%).
Next, 100 mg of this white powder was dissolved in a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 2.3 mg of ethoxycarbonylmaleimide was added at 0 ° C., and the mixture was further stirred at 0 ° C. for 10 minutes. Water was added and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes and extracted with chloroform. The chloroform layer was concentrated under reduced pressure, then added dropwise to diethyl ether, and the white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 35 mg of the desired product (yield 35%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 11.3 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 6.73 (s, 2H), 5.33 (br, 3H), 4.08 (brs, 8H), 3.64 (s, 12 nH), 3.36 (s, 9H), 3.25 (m, 6H), 3.11 (m, 2H), 1.77 (m, 8H)
Example 19 Synthesis of three-chain branched polyethylene glycol-pentaerythritol derivative
Abbreviation: 5PET (3UU)
Construction:
Figure 0004142569
Pentaerythritol 136 mg and DMAP 122 mg were dissolved in DMF 5 ml, CDI 681 mg was added, and the mixture was stirred in an argon stream. mPEG-NH21.0 g (average molecular weight 5,000, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) was dissolved in 2 ml of DMF, 286 μl of the reaction mixture described above was added, and the mixture was reacted at room temperature. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and a white precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 1 g of a residue (yield 100%). Subsequently, the residue was purified using a TSKgel ODS-120T column (30 mm × 250 mm, Tosoh) to obtain 165 mg of white powder (yield 16.5%).
Next, 80 mg of this white powder was dissolved in methylene chloride, added with 4.1 mg of DSC and 2.1 mg of DMAP, and stirred at room temperature in an argon stream. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 63 mg of the desired product (yield 78.8%).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 10.7 minutes
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 5.49 (br, 3H), 4.11 (brs, 8H), 3.64 (s, 12nH), 3.38 (s, 9H), 3.25 (m, 6H), 2.87 (s, 4H), 1.78 (m, 8H)
Example 20 Synthesis of three-chain branched polyethylene glycol-pentaerythritol derivative
Abbreviation: 5PET (3URa)
Construction:
Figure 0004142569
Pentaerythritol 136 mg and DMAP 122 mg were dissolved in 5 ml of DMF, and 681 mg of CDI was added and stirred in an argon stream. mPEG-NH21.0 g (average molecular weight 5,000, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) was dissolved in 2 ml of DMF, 286 μl of the reaction mixture described above was added, and the mixture was reacted at room temperature. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and a white precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 950 mg of residue (yield 95%). Subsequently, the residue was purified using a TSKgel ODS-120T column (30 mm × 250 mm, Tosoh) to obtain 300 mg of white powder (yield 31.6%).
Next, 300 mg of this white powder was dissolved in methylene chloride, 15.4 mg of DSC and 7.3 mg of DMAP were added, and the mixture was stirred at room temperature in an argon stream. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure. 1 ml of methylene chloride was added and dissolved, 3.5 μl of 4-aminobutyraldehyde diethylacetal was added, and the mixture was stirred at room temperature. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 250 mg of residue (yield 83.3%).
100 mg of the residue was dissolved in methylene chloride containing 10% TFA, allowed to stand at 0 ° C. for 1 hour, then added dropwise to diethyl ether, and the white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 40 mg of the desired product (yield 40.0% ).
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG2000SWXLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
Retention time: 10.6 minutes
Example 21 Synthesis of 3- to 4-chain branched polyethylene glycol-sugar derivative
Abbreviations: 5SUG (3UA), 5SUG (4UA)
Construction:
Figure 0004142569
(In the compound 5SUG (3UA), R1, R2, R3, R43 of them are CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-, and the remaining one is a hydrogen atom. In compound 5 SUG (4UA), R1, R2, R3, R4All of CH3(OCH2CH2)n-NH-CO-)
5.18 g of α-D-glucose pentaacetate was dissolved in 80 ml of DMF, 2.37 g of hydrazine acetate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, the ethyl acetate layer was washed with water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and α-D-glucopyranose-2,3,4 , 6-tetraacetate (α-D-Glucopyranose-2,3,4,6-tetraacetate) was obtained 4.0 g (yield 87%).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
(Ppm): 2.02 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 4.14 (m, 1H), 4 .27 (m, 2H), 4.91 (m, 1H), 5.09 (t, 1H, J = 9.7 Hz), 5.47 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.55 (T, 1H, J = 9.8Hz)
850 mg of the above compound was dissolved in 15 ml of methylene chloride, and 4.8 ml of trichloroacetonitrile, 365 ml of DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene) was added at 0 ° C. The solution was concentrated under reduced pressure and then purified by a silica gel column, and α-D-glucopyranose-2,3,4,6-tetraacetate 1- (2,2,2-trichloroethaneimidate) (α-D-glucopyranose). 635 mg of -2,3,4,6-tetraacetate-1- (2,2,2-Trichloroethanimidate)) was obtained (yield 53%)
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
(Ppm): 2.02 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 2.06 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 4.13 (m, 1H), 4 .21 (m, 1H), 4.28 (m, 1H), 5.13 (m, 1H), 5.19 (t, 1H, J = 9.8 Hz), 5.57 (t, 1H, J = 9.9 Hz), 6.56 (d, 1 H, J = 3.7 Hz), 8.71 (s, 1 H)
693 mg of the above compound and 109 μl of methyl glycolate were dissolved in methylene chloride and stirred at room temperature under an argon atmosphere. The reaction mixture was cooled, 163 μl of a mixed solution (2: 1) of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate and dehydrated methylene chloride was added, and the mixture was stirred overnight. 77 μl of triethylamine was added and filtered through celite. The solution was concentrated under reduced pressure and then purified by a silica gel column, and [(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) oxy] acetic acid methyl ester [(2,3,4,6 -Tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl) oxy] acetic acid methyl ester was obtained (yield 27%).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
(Ppm): 2.01 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.09 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 3.70 (m, 1H), 3 .75 (s, 3H), 4.14 (m, 1H), 4.26 (m, 1H), 4.29 (s, 2H), 4.67 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 5.05 (m, 1H), 5.09 (t, 1H, J = 10.8 Hz), 5.25 (t, 1H, J = 9.5 Hz)
162 mg of the above compound was dissolved in 1 ml of methanol and Amberlyst was added. 9.4 μl of a methanol solution of sodium methoxide (28%) was added and stirred at room temperature. The reaction solution was filtered through Celite, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 80 mg of [(β-D-glucopyranosyl) oxy] acetic acid methyl ester [(β-D-glucopyranosyl) oxy] acetic acid methyl ester (yield 82). %).
<1H-NMR analysis (D2O, 300 MHz)>
(Ppm): 3.39 (s, 2H), 3.40 (m, 2H), 3.69 (m, 1H), 3.75 (s, 3H), 3.86 (m, 1H), 4 .06 (m, 1H), 4.26 (m, 1H) 4.44 (m, 1H)
2 mg of the above compound was dissolved in 100 μl of DMF and 7 μl of triethylamine and a small amount of CuCl were added. 240 mg of mPEG-NCO was added and stirred. The solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was collected and dried under reduced pressure. 200 mg of the obtained white solid was dissolved in 1 mol / L potassium carbonate aqueous solution and stirred at room temperature for 4 hours. Chloroform and 0.1 mol / L hydrochloric acid were added to the reaction solution, and the chloroform layer was extracted, dried over anhydrous sodium sulfate, and then dried under reduced pressure to obtain 195 mg of a white solid. 20 ml of DEAE Sepharose F. F. Purification by a column (Amersham-Pharmacia Biotech) gave the compounds shown below.
The yield of compound 5SUG (3UA) was 6 mg (5.0% yield), and the retention time on gel filtration HPLC was 10.8 minutes. The yield of compound 5 SUG (4UA) was 12 mg (yield 7.6%), and the retention time on gel filtration HPLC was 10.4 minutes. Gel filtration HPLC is TSKgel G2000SW.XLMeasurement was performed under the same conditions as in Example 1 using a column.
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.38 (s, 9H or 12H), 3.64 (t, 12nH or 16nH), 4.1 to 5.6 (m, 7H)
Example 22 Synthesis of 10 kDa linear polyethylene glycol derivative
Abbreviation: 10 SCM
Construction:
Figure 0004142569
S. Zalipsky and G.M. According to the method of Barany [Journal of Bioactive and compatible polymers, Vol. 5, pp. 227 (1990)], it was produced by the following method.
10 g of mPEG [monomethoxypolyethylene glycol, average molecular weight 10,000, manufactured by NOF Corporation, SUNBRIGHT VFM-3010M] was dissolved in 50 ml of dry toluene, and 1.12 g of tert-butoxypotassium was added and distilled. 30 ml of the minute was removed. After cooling to 50 ° C. in an argon stream, 1.1 ml of ethyl α-bromoacetate was added, and stirring was continued for a whole day and night. The reaction mixture was added dropwise to 500 ml of diethyl ether, and the resulting precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure. Subsequently, 9.2 g of the obtained dry powder was dissolved in 150 ml of a 1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution and stirred at room temperature for 1 hour. 160 ml of 1 mol / L hydrochloric acid was added and extracted with 500 ml of chloroform. The chloroform layer was dried over anhydrous sodium sulfate, concentrated under reduced pressure to 10 ml, then dropped into 300 ml of diethyl ether, and the resulting precipitate was dried under reduced pressure to obtain 7.5 g of the target compound as a white powder (yield 75%). ).
<1H-NMR analysis (CDCl3, 300 MHz)>
δ (ppm): 3.64 (s, 4 nH), 3.38 (s, 3 H), 4.15 (s, 2 H)
Example 23 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5CHTO (2UU) -rhIFN-β
15 mg of the compound obtained in Example 1 (protein) was added to 1.2 ml of unmodified rhIFN-β obtained in Reference Example 1 at 1.3 mg / ml prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) containing sodium chloride. 20 mol per mol) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was subjected to gel filtration using a Sephacryl S300 column 24 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech). A 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 0.1 mol / L sodium chloride was used as the eluent. 14.5 ml of the fraction containing the desired product was collected, diluted by adding 14.5 ml of water, and CM-Sepharose F.F. F. The column was purified with 1.5 ml (manufactured by Amasham-Pharmacia Biotech). The fraction obtained by gel filtration was passed through the same column, washed with 3 ml of the same buffer, eluted with the same buffer containing 1 mol / L sodium chloride, and fractionated. A 1.4 ml fraction containing 0.24 mg / ml of the desired product was recovered (yield 21.5%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the presence of 2-mercaptoethanol, and bands of 1 to 5 molecule conjugates were confirmed.
<Electrophoresis conditions>
Gel: PAGEL SPG 520L (manufactured by Ato)
Staining: FAST STAINTM
Molecular weight marker: Low Molecular Weight Standard (manufactured by Bio-Rad)
<Gel filtration HPLC analysis>
Mobile phase: 150 mmol / L sodium chloride, 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5)
Flow rate: 0.5ml / min
Detection: UV280nm
Separation column: TSK gel G-4000SWXL(7.8 x 300 mm x 2 linked) (Tosoh Corporation)
Retention time: 40.3 minutes (1-4 molecule conjugate)
Example 24 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -rhIFN-β
100 mg (0.01 mmol) of the compound of Example 2 was dissolved in 1.0 ml of methylene chloride, 5.7 mg (0.05 mmol) of NHS and 10.3 mg (0.05 mmol) of DCC were added, and the mixture was stirred at 0 ° C. in an argon stream at Stir for minutes. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and the reaction solution was added dropwise to diethyl ether. The white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 65.0 mg of NHS ester of the compound of Example 2 (yield 65.0%).
To 1.28 ml (1.067 mg / ml) of the unmodified rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) containing sodium chloride, 17 mg of the NHS ester (protein) 25 moles per mole) and reacted at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was subjected to gel filtration using a Sephacryl S300 column 24 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech). A 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 0.1 mol / L sodium chloride was used as the eluent. 24 ml of the fraction containing the desired product was collected, diluted by adding 24 ml of water, and CM-Sepharose F.F. F. The column was purified with 1.5 ml (manufactured by Amasham-Pharmacia Biotech). The fraction obtained by gel filtration was passed through the same column, washed with 3 ml of the same buffer, eluted with the same buffer containing 1 mol / L sodium chloride, and fractionated. A fraction (1.5 ml) containing 0.49 mg / ml of the desired product was recovered (yield 44.5%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and bands of 1 to 4 molecular conjugates were confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 25 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5CHTO (2EA) -rhIFN-β
20 mg of the compound of Example 3 was dissolved in methylene chloride, 1.15 mg of NHS and 2.06 mg of DCC were added in an argon stream, and the mixture was stirred for 30 minutes under ice cooling, followed by 2 hours at room temperature. Insoluble matter was filtered, and the filtrate was added dropwise to diethyl ether to cause precipitation. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 14.5 mg of NHS ester of the compound of Example 3 (yield 72.5%).
To 0.78 ml (0.937 mg / ml) of the unmodified rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) containing sodium chloride, 9.1 mg of the NHS ester was added. (25 mol with respect to 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. all day and night. Next, the reaction solution was subjected to gel filtration using a Sephacryl S300 column 24 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech). A 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 0.1 mol / L sodium chloride was used as the eluent. 8.5 ml of the fraction containing the desired product was recovered, diluted by adding 8.5 ml of water, and CM-Sepharose F.F. F. The column was purified with 1.5 ml (manufactured by Amasham-Pharmacia Biotech). The fraction obtained by gel filtration was passed through the same column, washed with 3 ml of the same buffer, eluted with the same buffer containing 1 mol / L sodium chloride, and fractionated. A fraction (0.5 ml) containing the desired product (0.067 mg / ml) was recovered (yield 4.5%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Retention time: 35.9 minutes (1-3 molecule conjugate)
Example 26 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -rhIFN-β
487 mg (48.7 μmol) of the compound of Example 4 was dissolved in methylene chloride, and 16.8 mg (146.0 μmol) of NHS and 30.1 mg (145.9 μmol) of DCC were added in an argon stream, followed by cooling with ice for 30 minutes, followed by room temperature. For 2 hours. Insoluble matter was filtered, and the filtrate was added dropwise to diethyl ether to cause precipitation. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 260.0 mg of NHS ester of the compound of Example 4 (yield 53.4%).
Subsequently, the NHS was added to 1.2 ml (1.22 mg / ml) of the unmodified rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride. 14.6 mg of ester (20 moles per mole of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol using a gel filtration column Sephadex-G25 (NAP-10, manufactured by Amersham-Pharmacia Biotec). The fraction obtained by gel filtration was purified using CM Sepharose F.M. F. The column was passed through 1.5 ml (Amasham-Pharmacia Biotech), washed with 3 ml of the same buffer, eluted with the same buffer containing 0.2 to 1.0 mol / L sodium chloride, and fractionated. 3.75 ml of a fraction containing 0.194 mg / ml of the desired product was collected (yield 49.7%).
<Electrophoresis>
Analysis was conducted in the same manner as in Example 23, and a modified product in which 1 to 2 molecules of polyethylene glycol were bonded was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 27 Preparation of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5ORN (2UA) -rhIFN-β
100 mg (10 μmol) of the compound of Example 13 was dissolved in 1 ml of methylene chloride, NHS 3.5 mg (30 μmol) and DCC 6.2 mg (30 μmol) were added in an argon stream, and the mixture was stirred for 30 minutes under ice-cooling and then at room temperature for 2 hours. did. The reaction solution was filtered to remove insoluble matters, and then the filtrate was dropped into diethyl ether to precipitate. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 65 mg of NHS ester of the compound of Example 13 (yield 65%).
Next, activated to 1.2 ml (1.0 mg / ml) of rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 1 mol / L sodium chloride aqueous solution. 12 mg (20 moles per mole of protein) of the modified agent was added and reacted at 4 ° C. overnight.
The reaction solution was purified with 1.5 ml of CM-Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech) in the same manner as in Example 23 to obtain 4.4 ml of the target product of 0.113 mg / ml (yield 41.4%). .
<Electrophoresis>
Analysis by SDS-PAGE in the same manner as in Example 23 confirmed the band of 1 to 4 molecule conjugate.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 28 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5ORN (2RaA) -rhIFN-β
100 mg (10 μmol) of the compound of Example 14 was dissolved in 1 ml of methylene chloride, 5.7 mg (50 μmol) of NHS and 10.3 mg (50 μmol) of DCC were added, and the mixture was stirred in an argon stream for 30 minutes under ice-cooling, followed by stirring at room temperature for 2 hours. did. The reaction solution was filtered to remove insoluble matters, and then the filtrate was added dropwise into diethyl ether. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 58 mg (yield 58%) of the NHS ester of the compound of Example 14.
Next, 14.6 mg of the above NHS ester (protein) was added to 1.2 ml (1.2 mg / ml) of rhIFN-β solution prepared with 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 1 mol / L sodium chloride aqueous solution. (20 mol per 1 mol) was added and reacted. The reaction solution was purified with 1.5 ml of CM-Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 3.5 ml of the desired product of 0.12 mg / ml (yield 35.0%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 29 Preparation of 5 kDa double-stranded branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5DPA (2UA) -rhIFN-β
100 mg (10 μmol) of the compound of Example 15 was dissolved in 1 ml of methylene chloride, NHS 57.5 mg (50 μmol) and DCC 10.3 mg (50 μmol) were added in an argon stream, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes and then at room temperature for 2 hours. . The insoluble material was filtered, and the filtrate was added dropwise to diethyl ether. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 71 mg (yield 71%) of NHS ester of the compound of Example 15.
Next, 13.2 mg (protein) of the NHS ester was added to 1.2 ml (1.1 mg / ml) of rhIFN-β solution prepared with 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and 1 mol / L sodium chloride aqueous solution. (20 mol per 1 mol) was added and reacted. The reaction solution was purified with 1.5 ml of CM-Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 3.5 ml of the desired product of 0.12 mg / ml (yield 31.8%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 30 Preparation of 6 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: PEG2Mal-rhIFN-β
2.7 mg of the compound (average molecular weight 12,000) obtained in Example 12 was added to 0.62 ml of 2.44 mg / ml rhIFN-β solution prepared with 20 mmol / L phosphate buffer containing sodium chloride, urea and mannitol. (3 moles per mole of protein) was added and reacted. Next, 0.38 ml of the reaction solution was subjected to gel filtration purification using a Sephacryl S-300 column (column size 20 ml, manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.5 ml of a fraction containing 0.17 mg / ml of the target product was collected. (Yield 16.9%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23 to confirm a single molecule conjugate.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLMeasurement was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 44.4 minutes
Example 31 Preparation of 20 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 20Mal-rhIFN-β
MPEG-maleimide (average molecular weight 20,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) was added to 0.42 ml of a 1.72 mg / ml rhIFN-β solution prepared with a 20 mmol / L phosphate buffer containing sodium chloride, urea, and mannitol. 2.1 mg (3 mol per 1 mol of protein) was added and reacted. Next, 0.38 ml of the reaction solution was subjected to gel filtration purification using a Sephacryl S-400 column (column size 20 ml, manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.5 ml of a fraction containing 0.10 mg / ml of the target product was collected. (Yield 22.7%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and a band of a single molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 40.0 minutes
Example 32 Preparation of 5 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5Mal-rhIFN-β
To 0.42 ml of a 1.7 mg / ml rhIFN-β solution prepared with a 20 mmol / L phosphate buffer containing sodium chloride, urea and mannitol, mPEG-maleimide (average molecular weight 5,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) 0.55 mg (3 mol per mol of protein) was added and reacted. Next, 0.38 ml of the reaction solution was purified by gel filtration on a Sephacryl S-200 column (column size 20 ml, manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and the target fraction 4.5 ml from which the aggregate and unreacted rhIFN-β were removed. Was recovered. Furthermore, it was purified with a CM-Sepharose FF column (column size: 1 ml, manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 1 ml of a fraction containing 0.082 mg / ml of the target product was recovered (yield 11.3%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of a single molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLMeasurement was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 46.2 minutes
Example 33 Preparation of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5TRC (3UA) -rhIFN-β
To 5 mg (0.33 μmol) of the compound of Example 16, 50 μl (0.66 μmol) of a 1.5 mg / ml NHS solution prepared with methylene chloride and 100 μl (0.66 μmol) of a 1.4 mg / ml DCC solution were added. The mixture was stirred in an air stream at room temperature for 30 minutes under ice cooling for 2 hours. The precipitate formed by adding diethyl ether was dried under reduced pressure to obtain 3.5 mg (70% yield) of NHS ester.
Next, to the 150 μl (0.9 mg / ml) of rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with a 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and sodium chloride, 33.4 mg of the above NHS ester (protein) 34 moles per 1 mole) was added, and the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight. The reaction solution was exchanged with a gel filtration column Sephadex G-25 (Amersham-Pharmacia Biotech) to 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol, and CM Sepharose F.A. F. Purification with 0.5 ml of column (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.40 ml of 0.091 mg / ml of the desired product (yield 27.0%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 42.0 minutes (single molecule conjugate)
44.1 minutes (2 molecule conjugate)
Example 34 Preparation of 5 kDa 3-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5SKA (3UA) -rhIFN-β
16 mg (1.1 μmol) of the compound 5SKA (3UA) of Example 7 was dissolved in 100 μl of methylene chloride, 272 μg of DCC and 152 μg of NHS were added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature for 1 hour under ice cooling. The white precipitate produced by dropwise addition to diethyl ether was dried under reduced pressure to obtain 14.5 mg of NHS ester of the above compound (yield 91%).
Next, the NHS ester obtained above was added to 100 μl (1.2 mg / ml) of the rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with a 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol and sodium chloride. 6 mg (100 mol per 1 mol of protein) was added, and the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight. The reaction solution was exchanged with a gel filtration column Sephadex G-25 (Amersham-Pharmacia Biotech) to 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol, and CM Sepharose F.A. F. Purification by column 0.6 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 80 μl of the desired product of 47 μg / ml (yield 3.3%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the presence of 2-mercaptoethanol in the same manner as in Example 23, and a band of a single molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Retention time: 41.7 minutes (single molecule conjugate)
Example 35 Preparation of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5PET (3UU) -rhIFN-β
Obtained in Example 19 to 0.5 ml (1.2 mg / ml) of rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride. The compound 5PET (3 UU) (4.5 mg, 10 mol per 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. 0.5 ml of the reaction solution was exchanged into a 20 mmol / L phosphate buffer solution (pH 6) containing ethylene glycol using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is called CM-Sepharose F.I. F. Purification by column 0.8 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.36 ml of a solution containing 0.67 mg / ml of the desired product (yield 40%).
<Electrophoresis>
In the presence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 36 Production of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5PET (3UA) -rhIFN-β
Compound 5 PET (3UA) 254 mg (0.02 mmol) of Example 17 was dissolved in 2.0 ml of methylene chloride, NHS 5.9 mg (0.05 mmol) and DCC 10.5 mg (0.05 mmol) were added, and in an argon stream The mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and at room temperature for 2 hours. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 132.8 mg of NHS ester of the compound of Example 17 (yield 52.3%).
To the 1.0 ml (1.16 mg / ml) rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride, the compound of Example 17 was added. 13 mg of NHS ester (15 mol with respect to 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6) containing ethylene glycol using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is called CM-Sepharose F.I. F. Purification with a column of 1.4 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 1.0 ml of a solution containing the desired product of 0.14 mg / ml (yield 12%).
<Electrophoresis>
In the presence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 43.8 minutes (single molecule conjugate)
41.2 minutes (bimolecular conjugate)
Example 37 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol (conventional reagent) modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: PEG2Lys-rhIFN-β
To 1.3 ml (0.97 mg / ml) of rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride, PEG28.3 mg (12.5 moles per mole of protein) of Lys (average molecular weight 10,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was buffer-exchanged into a 20 mmol / L sodium acetate buffer solution (pH 6) containing ethylene glycol using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is called CM-Sepharose F.I. F. Purification by column 1.4 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 2.7 ml of a solution containing 0.36 mg / ml of the desired product (yield 76.7%).
<Electrophoresis>
In the presence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 38 Preparation of 20 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 20 SPA-rhIFN-β
To 1.0 ml / ml rhIFN-β 1.3 ml prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), mPEG-propionic acid NHS ester (average molecular weight 20,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) 7 .9 mg (6 mol per 1 mol of protein) was added, and the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was buffer-exchanged to 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and a reaction solution of 0.52 mg / ml was added. 1 ml was obtained. Of these, 1.9 ml was purified with 2 ml of CM-Sepharose FF column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to collect 4.9 ml of a fraction containing 0.18 mg / ml of the desired product (yield 66.5%). ).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the conditions of Example 23, and bands of 1-3 molecular conjugates were confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed under the same conditions as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 39 Preparation of 5 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5 SPA-rhIFN-β
To 1.3 ml of 0.8 mg / ml rhIFN-β prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), NHS ester of mPEG-propionic acid (average molecular weight 5,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) 1 .6 mg (6 mol per 1 mol of protein) was added, and the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was buffer-exchanged with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and a 0.40 mg / ml reaction solution was added. 1 ml was obtained. Of these, 1.9 ml was purified with a 1.5 ml CM-Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 4.2 ml of a fraction containing the desired product of 0.15 mg / ml was collected (yield 60.60). 1%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 4 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 40 Production of 10 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 10 SCM-rhIFN-β
1.0 g (0.1 mmol) of the compound of Example 22 was dissolved in methylene chloride, NHS 21.8 mg (0.19 mmol) and DCC 39.0 mg (0.19 mmol) were added in an argon stream, and the mixture was cooled with ice for 30 minutes. Subsequently, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Insoluble matter was filtered, and the filtrate was added dropwise to diethyl ether to cause precipitation. The precipitate was dried under reduced pressure to obtain 506.8 mg of NHS ester of the compound of Example 22 (yield 50.7%).
Subsequently, the above NHS ester was added to 3.0 ml (0.81 mg / ml) of the rhIFN-β solution obtained in Reference Example 1 prepared with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride. 16.2 mg was added and reacted at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was desalted using a gel filtration column Sephadex-G25 (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotec). A 4.5 ml fraction obtained by gel filtration was added to CM Sepharose F.A. F. Purification was performed using 2.0 ml of a column (Amasham-Pharmacia Biotech), and 4.0 ml of a fraction containing 0.22 mg / ml of the target product was recovered (yield 36.2%).
<Electrophoresis>
Analysis in the same manner as in Example 23 confirmed a modified product in which 1 to 3 molecules of polyethylene glycol were bonded.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 41 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified natural human interferon-β
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -natural hIFN-β
10 μg of natural hIFN-β (STRATMANN BIOTECH GMBH) was dissolved in 200 μl of isotonic acid buffer, and 1.5 mg of NHS ester of 5CHTM (2EA) obtained in Example 26 (300 mol per 1 mol of protein) was obtained. In addition, it reacted at 20 ° C. all day and night. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L phosphate buffer containing ethylene glycol using a gel filtration column Sephadex G-25 (Amersham-Pharmacia Biotech). Then, CM-Sepharose F.I. F. Purification with 0.5 ml of column (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.19 ml of a solution containing 0.021 mg / ml of the desired product (yield 39.9%).
Example 42 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5CHTM (2EA)-17Ser rhIFN-β
Prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.6) containing ethylene glycol and sodium chloride17NHS ester 1.3 mg of the compound of Example 4 (5CHTM (2EA)) obtained in the same manner as Example 26 was added to 0.1 ml (1.0 mg / ml) of Ser rhIFN-β (manufactured by Chiron). (25 mol per 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. Next, the reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol using a gel filtration column Sephadex G-25 (Amersham-Pharmacia Biotech). The fraction obtained by gel filtration was purified using CM Sepharose F.M. F. The column was purified with 0.25 ml (Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.75 ml of a fraction containing 39 μg of the desired product was collected (yield 39%).
<Electrophoresis>
Analysis in the same manner as in Example 23 confirmed a modified product in which 1 to 3 molecules of polyethylene glycol were bonded.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 41.3 minutes (1-3 molecule conjugate)
Example 43 Production of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-β
Abbreviation: 5PET (3UA)-17Ser rhIFN-β
Prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) containing ethylene glycol and sodium chloride17To a 0.05 ml (2.1 mg / ml) solution of Ser rhIFN-β (manufactured by Chiron), 1.6 mg of NHS ester of the compound of Example 17 (5PET (3UA)) obtained in Example 36 (1 mol of protein) 20 mol) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C. all day and night. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L phosphate buffer (pH 6) containing ethylene glycol using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). The fraction obtained by gel filtration was purified using CM-Sepharose F.M. F. Purification with 0.5 ml of column (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.30 ml of a solution containing 27.8 μg / ml of the desired product (yield 7.9%).
<Electrophoresis>
In the presence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 44 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-α
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -rhIFN-α
The NHS ester 1 of 5CHTC (2AA) obtained in Example 24 was added to 0.1 ml of 1.0 mg / ml rhIFN-α [Immunobiology Laboratories (IBL)] prepared with an isotonic acid buffer (pH 7.5). 0.5 mg (30 mol per mol of protein) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C. overnight. Next, 80 μl of the reaction solution was exchanged with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.8 ml was recovered. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification was carried out using 1.0 ml of a column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.5 ml of a solution containing 80 μg / ml of the desired product (yield 40.0%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and bands of 1 to 4 molecular conjugates were confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLThe column was used for analysis under the same conditions as in Example 23.
Figure 0004142569
Example 45 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-α
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -rhIFN-α
The NHS ester 1 of 5CHTM (2EA) obtained in Example 26 was added to 0.1 ml of 0.95 mg / ml rhIFN-α [Immunobiology (IBL)] prepared with an isotonic acid buffer (pH 7.5). 0.5 mg (30 mol per mol of protein) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C. overnight. Next, 0.1 ml of the reaction solution was exchanged with a 20 mmol / L sodium acetate buffer solution (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.8 ml was collected. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification was performed using 1.0 ml of a column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.6 ml of a solution containing 50 μg / ml of the target product (yield 31.6%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLThe column was used for analysis under the same conditions as in Example 23.
Figure 0004142569
Example 46 Production of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon α
Abbreviation: 5PET (3UA) -rhIFN-α
The compound of Example 17 (5PET) obtained in Example 36 was added to 0.1 ml of a 1.0 mg / ml rhIFN-α solution [Immunobiological Laboratories (IBL)] prepared with an isotonic acid buffer (pH 7.5). (3UA)) NHS ester (1.6 mg, 20 mol per 1 mol of protein) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification with a column 0.7 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 65 μl of a solution containing 0.53 mg / ml of the desired product (yield 34%).
<Electrophoresis>
In the presence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 47 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-γ
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -rhIFN-γ
5CHTC obtained in Example 24 was added to 0.1 ml rhIFN-γ (0.10 mg / ml) obtained in Reference Example 2 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride. 1.0 mg of NHS ester of (2AA) (200 mol per mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 48 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human interferon-γ
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -rhIFN-γ
To 0.8 ml of rhIFN-γ (0.8 mg / ml) obtained in Reference Example 2 prepared with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.8) containing ethylene glycol and sodium chloride, 5CHTM obtained in Example 26 was added. 10.2 mg (30 mol per mol of protein) of NHS ester of (2EA) was added and reacted at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 49 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTO (2UU) -rhG-CSF derivative
To 100 μl of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.2 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 1.7 mg of the compound of Example 1 (10 mol relative to 1 mol of protein). ) Was added and allowed to react at 4 ° C. overnight. The reaction solution was diluted with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5), 900 μl of which was passed through a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with the same buffer, and 1.3 ml was recovered. did. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification with a column 0.7 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) gave 360 μl of a solution containing the desired product of 402 μg / ml (yield 50.3%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 4 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 50 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -rhG-CSF derivative
Obtained in Example 24, 5.1 mg (25 mol per mol of protein) in 100 μl of rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.9 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) 5CHTC (2AA) NHS ester was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was diluted, and 900 μl of the reaction solution was exchanged with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.3 ml was collected. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification with a column 0.7 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 500 μl of a solution containing 179 μg / ml of the desired product (yield 25.8%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 51 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-modified recombinant human granulocyte colony-stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTO (2EA) -rhG-CSF derivative
Obtained in Example 25 of 6.0 mg (25 mol per mol of protein) in 100 μl of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.8 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). 5CHTO (2EA) NHS ester was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was diluted, and 900 μl of the reaction solution was exchanged with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.3 ml was collected. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification with a column 0.7 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 450 μl of a solution containing 335 μg / ml of the desired product (yield 44.2%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using a column.
Figure 0004142569
Example 52 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -rhG-CSF derivative
487 mg (48.7 μmol) of the compound of Example 4 was dissolved in methylene chloride, and NHS 16.8 mg (146.0 μmol) and DCC 30.1 mg (145.9 μmol) were added in an argon stream, followed by cooling with ice for 30 minutes, Stir at room temperature for 2 hours. The insoluble material was filtered, and the filtrate was added dropwise to diethyl ether. The precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain 260.0 mg of NHS ester of Compound 4 (yield 53.4%).
To 1.25 ml (4.0 mg / ml) of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared with an isotonic acid buffer (pH 7.4), 26.6 mg (25 moles per mole of protein) of the NHS ester described above. ) And reacted at 4 ° C. all day and night. 1.0 ml of the reaction solution was exchanged with a 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.5 ml was collected. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. The column was purified with 5.0 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.7 ml of a solution containing the target product of 1.86 mg / ml (yield 32.5%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 53 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-modified recombinant human granulocyte colony-stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EU) -rhG-CSF derivative
To 50 μl of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.9 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.3), 1.0 mg of the compound of Example 5 (10 mol per mol of protein) Was added and reacted at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
Example 54 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony-stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTM (2EA2) -rhG-CSF derivative
100 mg (0.01 mmol) of the compound of Example 10 was dissolved in 1.0 ml of methylene chloride, 3.5 mg (0.03 mmol) of NHS and 6.2 mg (0.03 mmol) of DCC were added, and 90 minutes at 0 ° C. in an argon stream. Then, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and the reaction solution was added dropwise to diethyl ether. The white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 56.5 mg of NHS ester of the compound of Example 10 (yield 56.5%).
4.2 mg (10 mol per mol of protein) of the NHS ester was added to 210 μl of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.9 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). And reacted at 4 ° C. all day and night. The reaction solution was buffer-exchanged to 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), followed by SP Sepharose F.A. F. The column was purified with 0.7 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 965 μl of a fraction containing 0.31 mg / ml of the desired product (yield 39.6%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
Analysis was performed in the same manner as in Example 23 using a TSK gel G-4000SWXL column.
Figure 0004142569
Example 55 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony-stimulating factor derivative
Abbreviation: 5CHTM (2URa) -rhG-CSF derivative
To 50 μl of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.9 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 5.2 mg of compound obtained in Example 8 (per 1 mol of protein) 50 mol) was added, 10 mmol of 120 mmol / L sodium borohydride was added, and the mixture was allowed to react overnight at room temperature.
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23 to confirm the band of the single molecule conjugate.
Example 56 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5ORN (2UA) -rhG-CSF derivative
2 mg of the compound obtained by activating the compound of Example 13 by the method described in Example 27 in 50 μl of rhG-CSF derivative prepared to 3.7 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) 10 moles per mole) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was passed through a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5), and 0.8 ml was collected. Subsequently, it was purified with 0.7 ml of SP-Sepharose FF column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 400 μl of a solution containing 370 μg / ml of the desired product (yield 25.9%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 57 Preparation of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5ORN (2RaA) -rhG-CSF derivative
In 50 μl of rhG-CSF derivative prepared to 3.8 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.4), 2.0 mg (10 mol per mol of protein) of activated PEG derivative (the compound of Example 14) The compound activated by the method described in Example 28) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was passed through a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5), and 0.8 ml was collected. Subsequently, it was purified with 0.7 ml of SP-Sepharose FF column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 420 μl of a solution containing 71 μg / ml of the target product (yield 19.9%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 58 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5DPA (2UA) -rhG-CSF derivative
In 50 μl of rhG-CSF derivative prepared to 3.7 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.4), 2.0 mg (10 mol per mol of protein) of activated PEG derivative (the compound of Example 15) The compound activated by the method described in Example 29) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was passed through a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5), and 0.8 ml was collected. Subsequently, it was purified with 0.7 ml of SP-Sepharose FF column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 350 μl of a solution containing 67 μg / ml of the target product (yield 16.0%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 59 Preparation of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5SKA (3UA) -rhG-CSF derivative
16 mg (1.1 μmol) of the compound 5SKA (3UA) of Example 7 was dissolved in 100 μl of methylene chloride, 272 μg of DCC and 152 μg of NHS were added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature for 1 hour under ice cooling. The white precipitate produced by dropping the reaction solution into diethyl ether was dried under reduced pressure to obtain 14.5 mg of NHS ester of Compound 5SKA (3UA) of Example 7 (yield 91%).
To 50 μl of rhG-CSF derivative prepared to 3.7 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 3.6 mg of NHS ester (25 mol per mol of protein) was added, and reacted at 4 ° C. overnight. I let you. The reaction solution was buffer-exchanged to 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.7 ml of SP Sepharose F.F. F. Purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The target fraction was concentrated to obtain 165 μl of a solution containing 0.4 mg / ml of the target product (yield 36%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 60 Preparation of 5 kDa 4-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5QNA (4UA) -rhG-CSF derivative
69 mg (3.5 μmol) of the compound 5QNA (4UA) of Example 6 was dissolved in 500 μl of methylene chloride, 1.8 mg of DSC and 0.56 mg of DMAP were added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 44 mg of NHS ester of Compound 5QNA (4UA) of Example 6 (yield 63%).
To 50 μl of the rhG-CSF derivative of Reference Example 3 adjusted to 3.8 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 8), 5.1 mg of the NHS ester (25 mol per mol of protein) was added at 4 ° C. Reacted all day and night.
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23 to confirm the band of the single molecule conjugate.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 40.8 minutes (single molecule conjugate)
Example 61 Production of 5 kDa 3-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5PET (3UU) -rhG-CSF derivative
To 0.5 ml of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.1 mg / ml with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 12.2 mg of the compound obtained in Example 19 (protein 1) 10 mol) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C. overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification by a column 1.5 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) yielded 0.75 ml of a solution containing 1.2 mg / ml of the desired product (yield 58.6%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 62 Production of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5PET (3UA) -rhG-CSF derivative
NHS ester of the compound of Example 17 obtained in Example 36 was added to 0.05 ml of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 4.0 mg / ml with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). 1.6 mg (10 mol per 1 mol of protein) was added, and the reaction was carried out at 4 ° C overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification with a column 0.7 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.30 ml of a solution containing 0.34 mg / ml of the desired product (yield 56.7%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 63 Production of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5SUG (3UA) -rhG-CSF conductor
To 100 mg (6.7 μmol) of compound 5SUG (3UA) prepared in Example 21, 2.3 mg of NHS and 4.1 mg of DCC were added and dissolved in 1 ml of methylene chloride under ice-cooling. For 1.5 hours. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 76.6 mg (yield: 76.6%) of the NHS ester of Compound 5 SUG (3UA) of Example 21.
The activated compound (compound 5SUG (3UA of Example 21) was added to 0.1 ml of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 3.9 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). ) NHS ester) 10.7 mg (35 mol per 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification by a column 0.7 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.39 ml of a solution containing 0.28 mg / ml of the desired product (yield 27.8%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 64 Production of 5 kDa three-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 5PET (3URa) -rhG-CSF derivative
To 0.6 ml of rhG-CSF derivative prepared to 2.35 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 56.3 mg of compound of Example 20 (50 mol with respect to 1 mol of protein) and 120 mmol / L prepared sodium cyanoborohydride (NaBH)3CN) 10 μl was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was acidified with hydrochloric acid to stop the reaction, and the buffer solution was replaced with a 20 mmol / L sodium acid buffer solution (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is called SP Sepharose F.M. F. Purification by column 1.4 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) gave 0.55 ml of a solution containing 0.24 mg / ml of the desired product (yield 8.5%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23 to confirm the band of the single molecule conjugate.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 41.2 minutes (single molecule conjugate)
Example 65 Production of 10 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 10SCM-rhG-CSF derivative
Example 22 of 21.3 mg (4 moles per mole of protein) in 2.5 ml of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 4.0 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5) NHS ester (prepared in Example 40) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was passed through a Sephadex G-25 column (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) to recover 4.0 ml. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. The column was purified with 10.0 ml (manufactured by Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 860 μl of a solution containing 2.0 mg / ml of the desired product (yield 34.4%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using a column.
Figure 0004142569
Example 66 Preparation of 20 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: 20 SPA-rhG-CSF derivative
19.1 g (4.5 mol per mol of protein) of activated PEG derivative (M-SPA-) was added to 995 ml of rhG-CSF derivative prepared at 4.0 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.6). 20,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc., average molecular weight 20,000) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. overnight. Next, the mixture was purified by passing through a 2000 ml SP-Sepharose FF column (Amersham-Pharmacia Biotech) equilibrated with 20 mmol / L acid buffer (pH 4.5). 4000 ml of the target fraction was concentrated to obtain 320 ml of a solution containing 11.2 mg / ml of the desired product (yield 90.4%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G-4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 67 Preparation of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative
Abbreviation: PEG2Lys-rhG-CSF derivative
To 0.5 ml of the rhG-CSF derivative obtained in Reference Example 3 prepared to 4.0 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5),210.6 mg of Lys (average molecular weight 10,000, manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) (10 mol per 1 mol of protein) was added, and the reaction was performed at 4 ° C. overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. The column was purified with 2.0 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.5 ml of a solution containing 1.05 mg / ml of the desired product (yield 26.3%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 68 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -rhG-CSF
To 0.9 ml of the rhG-CSF solution of Reference Example 4 prepared to 3.9 mg / ml with an isotonic acid buffer solution (pH 7.4), 28.0 mg of NHS ester of 5CHTM (2EA) obtained in Example 26 ( 15 equivalents per mole of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight.
0.8 ml of the reaction solution was exchanged with a 20 mmol / L acetate buffer solution (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.5 ml was collected. This is SP. Sepharose F.M. F. The column was purified with 5.0 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 1.0 ml of a solution containing 1.3 mg / ml of the desired product (yield 33.0%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 69 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -rhG-CSF
To 0.2 ml of the rhG-CSF solution obtained in Reference Example 4 prepared to 3.9 mg / ml with an isotonic acid buffer (pH 7.4), NHS ester of 5CHTC (2AA) obtained in Example 24 was used. 0 mg (25 equivalents per mol of protein) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. overnight.
0.2 ml of the reaction solution was exchanged with a 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.0 ml was collected. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification was performed using 1.0 ml of a column (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.3 ml of a solution containing 0.7 mg / ml of the target product (yield 26.8%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Figure 0004142569
Example 70 Preparation of 5 kDa triple chain branched polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor
Abbreviation: 5SKA (3UA) -rhG-CSF
16 mg (1.1 μmol) of the compound 5SKA (3UA) of Example 7 was dissolved in 100 μl of methylene chloride, 272 μg of DCC and 152 μg of NHS were added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature for 1 hour under ice cooling. The reaction solution was added dropwise to diethyl ether, and the resulting white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 14.5 mg of NHS ester of Compound 5SKA (3UA) of Example 7 (yield 91%).
To 140 μl of rhG-CSF obtained in Reference Example 4 prepared to 4.4 mg / ml with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5), 12.2 mg of the activated NHS ester (25 mol per mol of protein) And reacted at 4 ° C. all day and night. The reaction solution was buffer-exchanged to 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 1.8 ml of SP Sepharose F.F. F. Purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The desired fraction was concentrated to obtain 110 μl of a solution containing 1.1 mg / ml of the desired product (yield 19%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSK gel G4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 40 to 45 minutes (1 to 3 molecule conjugate)
Example 71 Preparation of 5 kDa linear polyethylene glycol modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor
Abbreviation: PEG2Lys-rhG-CSF
To 0.5 ml of the rhG-CSF solution of Reference Example 4 prepared to 4.4 mg / ml with an isotonic acid buffer solution (pH 7.4),211.7 mg of Lys (manufactured by Shearwater Polymers, Inc.) (10 mol with respect to 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification was performed using 2.0 ml of a column (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.5 ml of a solution containing 1.78 mg / ml of the desired product (yield 40.5%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 44.2 minutes (single molecule conjugate)
41.8 min (bimolecular conjugate)
Example 72 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTC (2AA) -bSOD
30 mg (3 μmol) of the compound of Example 2 was dissolved in 1 ml of methylene chloride, 1.7 mg (0.015 mmol) of NHS and 3.1 mg (0.015 mmol) of DCC were added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and the reaction solution was added dropwise to diethyl ether. The white precipitate was dried under reduced pressure to obtain 21 mg of NHS ester of the compound of Example 2 (yield 70%).
10 μl of aqueous NHS ester solution (156 mg / ml distilled water) prepared immediately before use in 50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was allowed to react at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
Example 73 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTO (2EA) -bSOD
20 mg of the compound of Example 3 was activated under the same conditions as in Example 25 to obtain 13 mg of NHS ester of the compound of Example 3 (yield 65%).
10 μl of aqueous NHS ester solution (156 mg / ml distilled water) prepared immediately before use in 50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was allowed to react at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
Example 74 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTO (2UU) -bSOD
50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 10 μl of the aqueous solution of the compound obtained in Example 1 (156 mg / ml distilled water) (50 moles per mole of protein) In addition, the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 75 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -bSOD
487 mg (48.7 μmol) of the compound of Example 4 was activated under the same conditions as described in Example 26 to obtain 260 mg of the NHS ester of the compound of Example 4.
(Yield 53.4%)
10 μl of aqueous NHS ester solution (156 mg / ml distilled water) prepared immediately before use in 50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was allowed to react at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 76 Purification of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -bSOD (purified product)
360 mg (36.0 μmol) of the compound of Example 4 was activated under the same conditions as described in Example 26 to obtain 181.9 mg of NHS ester of the compound of Example 4 (yield 50.5%).
To 2.2 ml of bovine Cu, Zn type SOD solution (2 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added 33.9 mg (25 moles per mole of protein) of the NHS ester of the compound of Example 4 above. The reaction was carried out at 4 ° C all day and night. Next, this reaction solution was added to 4.3 ml of SP-Sepharose F.V. F. Purified with a column (Amersham-Pharmacia Biotech). The target fraction containing no unmodified SOD was concentrated to obtain 200 μl of a 3.73 mg / ml solution (yield 17.2%). Furthermore, CuSO4ZnSO4The activity was recovered by adding each aqueous solution to 10 mmol / L.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 77 Preparation of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5ORN (2UA) -bSOD
20 mg of the compound of Example 13 was activated under the same conditions as described in Example 27 to obtain 16.0 mg of NHS ester of the compound of Example 13 (yield 80.0%).
To 50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2.0 mg / ml, pH 9 borate buffer, manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 10 μl of the above activated NHS ester aqueous solution (156 mg / ml distilled water) (per mol of protein) 50 mol) was added and the reaction was allowed to stand at 4 ° C. overnight.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and bands of 1 to 5 molecular conjugates were confirmed. Unmodified SOD was not detected.
Example 78 Preparation of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5DPA (2UA) -bSOD
20 mg of the compound of Example 15 was activated under the same conditions as described in Example 29 to obtain 12.0 mg of NHS ester of the compound of Example 15 (yield 60.0%).
To 50 μl of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2.0 mg / ml, pH 9 borate buffer, Wako Pure Chemical Industries), 10 μl of the above NHS ester aqueous solution (156 mg / ml distilled water) (50 moles per mole of protein) Was allowed to react at 4 ° C. for 24 hours.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and bands of 1 to 5 molecular conjugates were confirmed. Unmodified SOD was not detected.
Example 79 Production of 10 kDa linear polyethylene glycol modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 10 SCM-bSOD (purified product)
NHS ester of the compound of Example 22 (prepared in Example 40) in 1.0 ml of bovine Cu, Zn-type SOD solution (2.0 mg / ml, 50 mmol / L borate buffer (pH 9.0), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) 18.8 mg (15 mol per mol of protein) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. overnight.
Next, this reaction solution was mixed with 2.0 ml of SP-Sepharose F.V. F. Purification was performed using a column (Amersham-Pharmacia Biotech), and the target fraction containing no unmodified bSOD was concentrated to obtain 120 μl of a 5.9 mg / ml solution (yield 35.4%). Furthermore, CuSO4ZnSO4The activity was recovered by adding each aqueous solution to 10 mmol / L.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 80 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol-modified human Cu, Zn-type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -hSOD
487 mg (48.7 μmol) of the compound of Example 4 was activated under the same conditions as described in Example 26 to obtain 260 mg of NHS ester of the compound of Example 4 (yield 53.4%).
Human Cu, Zn-type SOD solution (1.9 mg / ml, pH 9 borate buffer solution, manufactured by CELLULAR PRODUCTS, INC.) 50 μl of the above NHS ester aqueous solution (156 mg / ml distilled water) prepared immediately before use 10 μl (protein 1 mol) 50 mol), and the mixture was allowed to react at 4 ° C. for 24 hours.
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and the band of 1 to 3 molecule conjugate was confirmed.
Example 81 Production of 5 kDa double chain branched polyethylene glycol modified human Cu, Zn type superoxide dismutase
Abbreviation: 5CHTM (2UM) -hSOD (purified product)
3.13 mg (10 mol per mol of protein) of the compound of Example 9 was added to human Cu, Zn-type SOD solution [2.63 mg / ml, phosphate buffer (pH 7.5), CELLULAR PRODUCTS, INC. Made] In addition to 0.6 ml, the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 24 hours to react.
Next, it was purified with a 20 ml Sephacryl S-300 gel filtration column (Amersham-Pharmacia Biotech). The fraction of the modified product not containing unreacted SOD was collected and concentrated to 0.5 ml. This solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L acetate buffer (pH 3.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.8 ml was recovered. This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. The column was purified with 0.7 ml (Amersham-Pharmacia Biotech), and the target fraction was concentrated. In addition, CuSO4ZnSO4Each solution containing an aqueous solution was added to 10 mmol / L to recover the activity of SOD. 180 μl of a solution containing 0.25 mg / ml of the target product was obtained (yield 4.5%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed under the same conditions as in Example 23, and a band of a single molecule conjugate was confirmed.
Example 82 Production of 5 kDa 3-chain branched polyethylene glycol-modified human Cu, Zn-type superoxide dismutase
Abbreviation: 5PET (3UM) -hSOD (purified product)
The compound obtained in Example 18 was added to 0.5 ml (1.34 mg / ml) of Cu, Zn type hSOD solution (manufactured by CELLULAR PRODUCTS, INC.) Prepared with 50 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). 1 mg (10 mol with respect to 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. all day and night. The reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L sodium acetate buffer (pH 3.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is referred to as SP-Sepharose F.I. F. Purification was performed using 0.7 ml of a column (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.62 ml of a solution containing 0.33 mg / ml of the target product (yield 30.6%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23 to confirm the band of the single molecule conjugate.
<Gel filtration HPLC analysis>
TSKgelG4000SWXLAnalysis was performed in the same manner as in Example 23 using two columns.
Retention time: 41.1 minutes (one molecule conjugate)
Example 83 Production of 5 kDa double-chain branched polyethylene glycol modified anti-GD3 chimeric antibody
Abbreviation: 5CHTM (2EA) -KM-871
NHS ester of the compound obtained in Example 4 was added to 0.5 ml of KM-871 aqueous solution (prepared according to JP-A-5-30489) prepared to 2.6 mg / ml with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). 1.0 mg (10 mol per 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C overnight. 0.5 ml of the reaction solution was buffer-exchanged with a 20 mmol / L sodium acetate buffer solution (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech), and 0.8 ml was recovered. This is called CM-Sepharose F.I. F. The column was purified with 1.2 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 0.38 ml of a solution containing 0.59 mg / ml of the desired product (yield 17.1%).
<Electrophoresis>
SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
Example 84 Production of 5 kDa 3-chain branched polyethylene glycol modified anti-GD3 chimeric antibody
Abbreviation: 5PET (3UA) -KM-871
The 5 PET (3UA) obtained in Example 36 was added to 1.0 ml of KM-871 solution (prepared according to JP-A-5-30489) prepared to 1.1 mg / ml with 20 mmol / L phosphate buffer (pH 7.5). 0.6 mg of NHS ester (5 mol with respect to 1 mol of protein) was added and reacted at 4 ° C. overnight. 1.0 ml of the reaction solution was subjected to buffer exchange with a 20 mmol / L acetate buffer (pH 4.5) using a Sephadex G-25 column (Amersham-Pharmacia Biotech). This is called CM-Sepharose F.I. F. The column was purified with 1.0 ml (Amersham-Pharmacia Biotech) to obtain 430 μl of a solution containing 0.52 mg / ml of the target compound (yield 20.4%).
<Electrophoresis>
In the absence of 2-mercaptoethanol, SDS-PAGE was performed in the same manner as in Example 23, and a band of 1 to 2 molecule conjugate was confirmed.
Test Example 1 Antiviral activity of chemically modified interferon-β
The antiviral activity of chemically modified rhIFN-β and chemically modified natural hIFN-β, unmodified rhIFN-β, and unmodified natural hIFN-β obtained in Example 23 to Example 43 was reduced to the following neutral red (NR ) Investigated by uptake method.
<NR uptake method>
The antiviral activity was measured with reference to the method of Konagaya et al. [Protein Nucleic Acid Enzyme (separate volume), page 355 (1981)].
That is, Eagle MEM medium supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS) was added to a sterilized transfer plate. Next, 50 μl each of IFN domestic standard [α (green cross) and β (Toray)] solutions were dispensed into wells, and serial dilutions were performed twice. On the other hand, chemically modified IFN solution or unmodified IFN solution prepared in a medium at a predetermined concentration was similarly dispensed into wells in an amount of 50 μl. These solutions were transferred to a 96-well plate containing a predetermined number of cell lines derived from human amnion (FL cells) and stirred for several seconds. An antiviral state was created by culturing in a CO2 incubator at 37 ° C. all day and night.
Next, after removing the culture solution, the virus solution is added, and CO is added at 37 ° C. for 2 days.2The virus was infected by culturing in an incubator. IFN changed the antiviral state of the cells and caused cytopathic changes. Subsequently, the culture solution was removed and an NR solution was added. CO for 1 hour at 37 ° C2The NR solution was removed by leaving it in an incubator. The wells were washed with an isotonic acid buffer, an extract (0.01 mol / L hydrochloric acid-30% ethanol) was added, and the mixture was stirred for 2 to 3 minutes.
The surviving cells were stained with NR. After extraction, the absorbance at 492 nm was measured, and the quantitative curve was plotted. The relative activity of chemically modified IFN was calculated with the activity of unmodified IFN calculated from the quantitative curve as 100%.
The specific activities of each IFN-β are shown in Tables 1, 2 and 3.
Figure 0004142569
Figure 0004142569
Figure 0004142569
From the above results, it was confirmed that all chemically modified IFN-β used in the present invention retained antiviral activity.
Test Example 2 Antiviral activity of chemically modified interferon-α
The antiviral activity of chemically modified rhIFN-α and unmodified rhIFN-α obtained in Example 44 to Example 46 was examined by the NR incorporation method shown in Test Example 1.
When each IFN-α was allowed to act at a concentration of 1 μg / ml, each chemically modified IFN-α (5CHTC (2AA) -rhIFN-α of Example 44, 5CHTM (2EA) -rhIFN-α of Example 45, In Example 46, 5PET (3UA) -rhIFN-α), the antiviral activity was completely retained (having the same activity as that of unmodified rhIFN-α).
Test Example 3 Enzymatic activity of chemically modified superoxide dismutase
The enzymatic activity of the chemically modified SOD prepared in Examples 72-82 was determined by McCord, J. et al. M.M. And Fridovici, I, xanthine-xanthine oxidase-cytochrome C system [The Journal of Biological Chemistry (J. Biol. Chem.), 244, 6049 (1969)]. One unit of SOD activity (U) is the amount of SOD enzyme that inhibits the reduction rate of cytochrome C by 50% at pH 7.8 and 30 ° C., and was calculated by the following formula.
Figure 0004142569
The enzyme activities of chemically modified bovine SOD and chemically modified human SOD are shown in Tables 4 and 5, respectively.
SOD 50U / ml = 0.000256mg (in the case of 3900U / mg)
ΔA / min: measured value
Figure 0004142569
Figure 0004142569
It was confirmed that the chemically modified human SOD used in the present invention maintained the enzyme activity.
Test Example 4 Growth-promoting action of chemically modified recombinant human granulocyte colony-stimulating factor derivative on mouse leukemia cell NFS60
Example 49-Example 71, unmodified hG-CSF derivatives and unmodified rhG-CSF mouse leukemia cells NFS60 [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 6687 (1985)] was measured according to the method of Asano et al. [Pharmacology and Treatment, 19, 2767 (1991)].
When the compounds of Examples 49 to 63 and Example 66 were allowed to act on cells at a concentration of 100 ng / ml, they were equivalent to the unmodified rhG-CSF derivative (acted on cells at a concentration of 100 ng / ml) (Non-modified rhG-CSF derivative was retained).
When the compounds of Examples 68 to 70 were allowed to act on cells at a concentration of 100 ng / ml, NFS60 cell growth promotion equivalent to that of unmodified rhG-CSF (acted on cells at a concentration of 100 ng / ml) Activity was observed (retaining activity equivalent to that of unmodified rhG-CSF).
It was confirmed that both the chemically modified rhG-CSF derivative and the chemically modified rhG-CSF used in the present invention maintained a growth promoting action on NFS60 cells.
Test Example 5 Binding activity of chemically modified anti-GD3 chimeric antibody
The binding activity of the chemically modified anti-GD3 chimeric antibody prepared in Example 84 was determined according to Kenya. S, et al. [Cancer Immunol. Immunother., 36, 373 (1993)].
Table 6 shows the GD3 binding activity of the chemically modified anti-GD3 chimeric antibody.
The activity was shown as a relative activity when the binding activity of the unmodified anti-GD3 chimeric antibody was taken as 100%.
Figure 0004142569
It was confirmed that the chemically modified anti-GD3 chimeric antibody used in the present invention still has binding activity to GD3.
Test Example 6 Stabilizing effect of chemically modified recombinant human interferon-β in macrogol ointment
The polyethylene glycol modified rhIFN-β (5CHTM (2EA)-of Example 26 was prepared using a 20 mmol / l phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol and sodium chloride to a concentration of 1.0 mg / ml. rhIFN-β) solution, unmodified rhIFN-β solution, or unmodified rhIFN-β solution was added with 2 mg / ml of mPEG (average molecular weight 20,000). Next, 100 μl of each solution was added to 0.9 g of a macrogol ointment base (manufactured by Toho Pharmaceutical Co., Ltd.) and kneaded uniformly for 5 minutes to prepare an ointment. 100 mg of each ointment was dispensed into an Eppendorf tube, sealed and stored at room temperature. Samples were taken immediately after preparation of the ointment and 24 hours later, 20 mmol / l phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol and sodium chloride was added to dissolve the ointment, and antiviral activity was measured.
Table 7 shows the activity after 24 hours, assuming that the activity immediately after preparation of the ointment is 100%.
A decrease in activity was confirmed in unmodified rhIFN-β and unmodified rhIFN-β added with mPEG, but the activity was maintained in the chemically modified rhIFN-β solution.
Figure 0004142569
Test Example 7 Stabilizing effect of chemically modified recombinant human interferon-β in hydrophilic ointment
The polyethylene glycol modified rhIFN-β (5CHTM (2EA)-of Example 26 was prepared using a 20 mmol / l phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol and sodium chloride to a concentration of 1.0 mg / ml. rhIFN-β) solution or unmodified rhIFN-β solution with 2 mg / ml of mPEG (average molecular weight 20,000) was prepared. Next, 100 μl of each solution was added to 0.9 g of hydrophilic ointment (Iwaki Pharmaceutical Co., Ltd.) and kneaded uniformly for 5 minutes to prepare an ointment. 100 mg of each ointment was dispensed into an Eppendorf tube, sealed and stored at 37 ° C. Each ointment was sampled over time, and a 20 mmol / l phosphate buffer (pH 6.0) containing ethylene glycol and sodium chloride was added to suspend the ointment. The rhIFN-β content in the suspension was calculated from an ELISA calibration curve.
The results are shown in FIG. Both the concentrations of chemically modified rhIFN-β and unmodified rhIFN-β gradually decreased, but the residual rate was higher in chemically modified rhIFN-β than in unmodified rhIFN-β. showed that.
Test Example 8 Stabilizing effect of chemically modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase in macrogol ointment
5CHTM (2EA) -bSOD (purified product) solution (prepared in Example 76), unmodified bSOD solution, prepared to a concentration of 3.73 mg / ml using 20 mmol / l acetate buffer (pH 4.5), or 50 μl each of a mixture of the unmodified bSOD solution and mPEG was added to 450 mg of the macrogol ointment base to prepare a uniform ointment. 50 mg was sampled over time, 200 μl of isotonic acid buffer solution was added, and the activity was measured using a part thereof.
The change in activity over time is shown in FIG. 2 with the bSOD activity immediately after preparation of the ointment as 100%. In the ointment, the activity decreased with time, but high activity was maintained for a long time only with the PEG-modified 5CHTM (2EA) -bSOD.
Test Example 9 Stabilizing effect of chemically modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative in macrogol ointment
Macrogol ointment base (manufactured by Toho Pharmaceutical Co., Ltd.) 0.9 g of the derivative (20 SPA-rhG-CSF derivative) solution of Example 66 prepared in acetic acid buffer (pH 4.5) to a concentration of 6 mg / ml, 100 μl each of unmodified rhG-CSF derivative solution at a concentration or a solution obtained by adding 12 mg / ml of mPEG (average molecular weight 20,000, manufactured by NOF Corporation) to the same concentration of rhG-CSF derivative, 5 An ointment was prepared by kneading uniformly for minutes. 100 mg of each ointment was dispensed into an Eppendorf tube, sealed and stored at room temperature. Each tube was sampled over time, and a 20 mmol / l acetate buffer containing 150 mmol / sodium chloride was added to dissolve the ointment. The supernatant of this solution was analyzed by electrophoresis under the conditions of Example 23, and changes in protein bands were observed.
As shown in FIGS. 3 and 4, no change in the band was observed after 72 hours with the chemically modified rhG-CSF derivative, whereas a band gradually increased with the unmodified rhG-CSF derivative 24 hours after the preparation of the ointment. It thinned and disappeared almost completely in 72 hours.
The above results suggest that the chemically modified rhG-CSF derivative is stably present in the macrogol ointment, but the unmodified rhG-CSF derivative is gradually denatured and precipitated.
Test Example 10 Stabilization effect of chemically modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative in hydrophilic ointment
0.9 g of hydrophilic ointment (manufactured by Iwaki Pharmaceutical Co., Ltd.), the derivative (20 SPA-rhG-CSF derivative) solution of Example 66 prepared at a concentration of 6 mg / ml with an acetate buffer (pH 4.5), or the same concentration An ointment was prepared by adding 100 μl of each unmodified rhG-CSF derivative solution and kneading uniformly for 5 minutes. 100 mg of each ointment was dispensed into an Eppendorf tube, sealed and stored at 37 ° C. Each tube was sampled over time, and a 20 mmol / l acetate buffer containing 150 mmol / sodium chloride was added to suspend the ointment. This suspension was suspended uniformly and centrifuged at 15,000 rpm for 20 minutes. The aqueous phase (lower layer) was collected and analyzed by electrophoresis under the same conditions as in Example 23.
5 and 6 show the change over time of the ointment stored at 37 ° C.
In the chemically modified rhG-CSF derivative, no band change was observed after 24 hours, whereas in the unmodified rhG-CSF derivative, the band gradually became thin immediately after the preparation of the ointment, and disappeared almost completely in 2 hours.
7 and 8 show the change over time of the ointment stored at room temperature.
In the chemically modified rhG-CSF derivative, no significant band change was observed after 30 days, whereas in the unmodified rhG-CSF derivative, the band gradually became thinner and disappeared almost completely after 30 days. In a solution in which mPEG is simply added to an unmodified rhG-CSF derivative (acetic acid buffer (pH 4.5) 100 μl containing 12 mg / ml mPEG (average molecular weight: 20000) and 6 mg / ml unmodified rhG-CSF derivative)) The disappearance of the band was not suppressed even by the prepared ointment.
The above results suggest that the chemically modified rhG-CSF derivative is stably present in the hydrophilic ointment, while the unmodified rhG-CSF derivative gradually denatured during storage.
Reference Example 1 Production of Recombinant Human Interferon-β (Unmodified rhIFN-β) rhIFN-β was obtained from Mizukami et al. [Biotechnology Letter, Vol. 8, 605 (1986)], and Kuga et al. Hyundai Kagaku Extra Number 12: Genetic Engineering in Medicine, 135 (1986), Tokyo Chemical Doujin].
Escherichia coli K-12 strain harboring plasmid pMG-1 containing DNA encoding rhIFN-β was transformed into LGTrpAp medium (bactotryptone 10 g / l, yeast extract 5 g / l, sodium chloride 5 g / l, glucose 1 g / l, L -Seed culture with tryptophan 50 mg / l, ampicillin 50 μg / l). For the production of rhIFN-β, MCGAp medium (0.5% casamino acid and 50 μg / ml ampicillin added to M9 medium) was used in a 2-liter jar fermenter to maintain the glucose concentration at 1% and the pH at 6.5. Then, the cells were cultured at 20 ° C. for several days. The culture was shaken at 750 rpm and aerated at 1 L / min. An extract was prepared from the culture solution by a freeze-thaw method [DNA, 2, 265 (1983)]. Furthermore, rhIFN-β was obtained from the cell residue according to the method disclosed in JP-A-61-69799.
Reference Example 2 Production of recombinant human interferon-γ
rhIFN-γ is in accordance with the above-mentioned method for producing rhIFN-β, according to Ito et al. [Medical Molecular Biology, 355 (1987), Nanoedo], and Kuga et al. (Modern Chemistry Extra Number 12: Genetic Engineering in Medicine, page 135 (1986). Year) and Tokyo Chemical Doujin).
Escherichia coli pGKA2 strain carrying plasmid pKYP10 containing DNA encoding rhIFN-γ was transformed into LGTrpAp medium (bactotryptone 10 g / l, yeast extract 5 g / l, sodium chloride 5 g / l, glucose 1 g / l, L-tryptophan 50 mg / l l, ampicillin 50 μg / l). For the production of rhIFN-γ, MCGAp medium (0.5% casamino acid and 50 μg / ml ampicillin added to M9 medium) was used in a 2-liter jar fermenter to maintain the glucose concentration at 1% and the pH at 6.5. And cultured at 37 ° C. for 1-2 days. The culture was shaken at 750 rpm and aerated at 1 L / min. The culture was collected by centrifugation at 8,000 rpm for 10 minutes, and washed with a 30 mmol / L aqueous sodium chloride solution and a 30 mmol / L Tris / HCl buffer (pH 7.5). The washed cells were suspended in 30 ml of the above buffer solution and subjected to ultrasonic crushing at 0 ° C. for 10 minutes (BRANSON SONIC POWER COMPANY, SONIFIER CELL DISPUPTOR 200, OUTPUT CONTROL 2). The ultrasonic crushed material was centrifuged at 9,000 rpm for 30 minutes to obtain cell residue.
Further, after adding rhIFN-γ by adding a strong protein denaturant such as urea or guanidine hydrochloride to the cell residue, the method of Marston et al. [Biotechnology (BIO / TECHNOLOGY), Vol. 2, p. 800 (1984) )] RhIFN-γ was extracted, purified, solubilized and regenerated.
Reference Example 3 Preparation of recombinant human granulocyte colony stimulating factor (rhG-CSF) derivative
The first threonine of hG-CSF having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 is alanine, the third leucine is threonine, the fourth glycine is tyrosine, the fifth proline is arginine, the 17th cysteine RhG-CSF derivatives each substituted with serine were obtained by the method described in JP-B-7-96558.
Escherichia coli W3110strA strain (Escherichia coli ECfBD28 FERM BP-1479) carrying the plasmid pCfBD28 containing the DNA encoding the above rhG-CSF derivative was treated with LG medium (bactotryptone 10 g, yeast extract 5 g, sodium chloride 5 g, glucose 1 g in water. In 1 L, the pH is adjusted to 7.0 with NaOH and cultured at 37 ° C. for 18 hours, and 5 ml of this culture is mixed with MCG medium (Na containing 25 μg / ml tryptophan and 50 μg / ml ampicillin).2HPO40.6%, KH2PO40.3%, sodium chloride 0.5%, casamino acid 0.5%, MgSO41 mmol / L, vitamin B 14 μg / ml, pH 7.2) Ingested in 100 ml, cultured at 30 ° C. for 4 to 8 hours, and then tryptophan inducer 3β-indoleacrylic acid (3β-indoleacrylic acid, hereinafter abbreviated as IAA) Was added at 10 μg / ml, and the culture was further continued for 2 to 12 hours. The culture was collected by centrifugation at 8,000 rpm for 10 minutes, and washed with a 30 mmol / L aqueous sodium chloride solution and a 30 mmol / L Tris / HCl buffer (pH 7.5). The washed cells were suspended in 30 ml of the above buffer solution and subjected to ultrasonic disruption (BRANSON SONIC POWER COMPANY, SONFIER CELL DISPUPTOR 200, OUTPUT CONTROL 2) at 0 ° C. for 10 minutes. The ultrasonic crushed material was centrifuged at 9,000 rpm for 30 minutes to obtain cell residue.
The rhG-CSF derivative was extracted, purified, solubilized and regenerated from the cell residue according to the method of Marston et al. [Biotechnology (BIO / TECHNOLOGY), Vol. 2, page 800 (1984)].
Reference Example 4 Preparation of recombinant human granulocyte colony stimulating factor
RhG-CSF having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 was prepared according to the method described in Reference Example 3.
Industrial applicability
According to the present invention, an ointment containing a chemically modified physiologically active polypeptide that is superior in stability in an ointment compared to a physiologically active polypeptide is provided.
[Sequence Listing]
Figure 0004142569
Figure 0004142569
Figure 0004142569

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the stabilizing effect of chemically modified recombinant human interferon-β in a hydrophilic ointment. In FIG. 1, symbols (-♦-,-■-) represent the following meanings.
-◆-: Change in residual amount of rhIFN-β in unmodified rhIFN-β
-■-: Change in residual amount of rhIFN-β in 5CHTM (2EA) -rhIFN-β
FIG. 2 shows the stabilizing effect of chemically modified bovine Cu, Zn type superoxide dismutase in macrogol ointment. In FIG. 2, the symbols (−Δ−, − ◯ −, − □ −, − ● −) represent the following meanings.
-Δ-: Macrogol ointment containing chemically modified bSOD (5CHTM (2EA) -bSOD)
-○-: Ointment in which macrogol is mixed with bSOD
-□-: Ointment prepared by mixing macrogol with a mixture of bSOD and mPEG-●-: bSOD aqueous solution
FIG. 3 shows the stabilizing effect (SDS-PAGE) of a recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative in a macrogol ointment. In FIG. 3, the numbers (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)) have the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2) G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 1 hour at room temperature
▲ 5 ▼: One day after room temperature
▲ 6 ▼: Room temperature 2 days later
▲ 7 ▼: Room temperature 3 days later
▲ 8 ▼: After 7 days at room temperature
FIG. 4 shows the stabilizing effect (SDS-PAGE) of a chemically modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative in a macrogol ointment. In FIG. 4, the numbers (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)) have the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2): Chemically modified G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 1 hour at room temperature
▲ 5 ▼: One day after room temperature
▲ 6 ▼: Room temperature 2 days later
▲ 7 ▼: Room temperature 3 days later
▲ 8 ▼: After 7 days at room temperature
FIG. 5 shows the stabilizing effect (SDS-PAGE) at 37 ° C. in a hydrophilic ointment of a recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative. In FIG. 5, numbers ((1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), and (9)) represent the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2) G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 37 minutes at 37 ° C
(5): After 1 hour at 37 ° C
(6): After 2 hours at 37 ° C
(7): After 4 hours at 37 ° C
(8): After 8 hours at 37 ° C
(9): After 24 hours at 37 ° C
FIG. 6 shows the stabilization effect (SDS-PAGE) at 37 ° C. in a hydrophilic ointment of a chemically modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative. In FIG. 6, the numbers (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9)) have the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2): Chemically modified G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 37 minutes at 37 ° C
(5): After 1 hour at 37 ° C
(6): After 2 hours at 37 ° C
(7): After 4 hours at 37 ° C
(8): After 8 hours at 37 ° C
(9): After 24 hours at 37 ° C
FIG. 7 shows the stabilizing effect (SDS-PAGE) at room temperature in a hydrophilic ointment of a recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative. In FIG. 7, the numbers ((1), (2), (3), (4), (5), (6)) represent the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2) G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 10 days at room temperature
(5): Room temperature 20 days later
▲ 6 ▼: Room temperature 30 days later
FIG. 8 shows the stabilizing effect (SDS-PAGE) at room temperature in a hydrophilic ointment of a chemically modified recombinant human granulocyte colony stimulating factor derivative. In FIG. 8, the numbers ((1), (2), (3), (4), (5), (6)) have the following meanings. The vertical axis represents molecular weight.
(1): Molecular weight marker
(2): Chemically modified G-CSF derivative aqueous solution
(3): Immediately after preparation of the ointment
(4): After 10 days at room temperature
(5): Room temperature 20 days later
▲ 6 ▼: Room temperature 30 days later

Claims (6)

少なくとも 1 個のポリアルキレングリコール類で化学的に修飾された顆粒球コロニー刺激因子(Granulocyte-Colony Stimulating Factor)と軟膏基剤を含有する治療用軟膏剤。A therapeutic ointment comprising a granulocyte-colony stimulating factor chemically modified with at least one polyalkylene glycol and an ointment base . ポリアルキレングリコール類がポリエチレングリコールもしくはその誘導体、ポリプロピレングリコールもしくはその誘導体またはポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体もしくはその誘導体である請求項記載の治療用軟膏剤。Polyalkylene glycol polyethylene glycol or derivatives thereof, polypropylene glycol or derivatives thereof or polyethylene glycol - polypropylene glycol copolymer or therapeutic ointment according to claim 1, wherein a derivative thereof. 軟膏基剤がマクロゴールまたは親水軟膏である請求項1または2記載の治療用軟膏剤。The therapeutic ointment according to claim 1 or 2, wherein the ointment base is macrogol or a hydrophilic ointment. 顆粒球コロニー刺激因子( Granulocyte-Colony Stimulating Factor )および軟膏基剤を含有する治療用軟膏剤において、該顆粒球コロニー刺激因子(Granulocyte-Colony Stimulating Factor)を少なくとも 1 個のポリアルキレングリコール類で化学修飾することを特徴とする該顆粒球コロニー刺激因子(Granulocyte-Colony Stimulating Factor)の経時的変性を抑制する安定化方法。 In granulocyte colony stimulating factor (Granulocyte-Colony Stimulating Factor) and a therapeutic ointment containing the ointment base, chemically modified with the granulocyte colony stimulating factor (Granulocyte-Colony Stimulating Factor) at least one polyalkylene glycol A stabilization method for suppressing the time-dependent denaturation of the granulocyte-colony stimulating factor. ポリアルキレングリコール類がポリエチレングリコールもしくはその誘導体、ポリプロピレングリコールもしくはその誘導体またはポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体もしくはその誘導体である請求項4記載の安定化方法。The stabilization method according to claim 4, wherein the polyalkylene glycol is polyethylene glycol or a derivative thereof, polypropylene glycol or a derivative thereof, or a polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer or a derivative thereof. 軟膏基剤がマクロゴールまたは親水軟膏である請求項4または5記載の安定化方法。The stabilization method according to claim 4 or 5, wherein the ointment base is macrogol or hydrophilic ointment.
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