JP7812157B2 - Method for producing cyclic amide - Google Patents
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Description
本発明は、環状アミドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing cyclic amides.
β-ラクタム、γ-ラクタム等に代表される環状アミドは、上市医薬品に含まれる351種類の環構造の中で、それぞれ15、42番目に多く見られる構造である(例えば、非特許文献1参照)。また、環状アミドのなかでも、アミド結合を複数有する環状ペプチドは、非環状ペプチドよりも高い代謝安定性及び標的選択性を有することから、例えば、抗菌剤、免疫抑制剤及び抗腫瘍剤等の薬剤として有用であることが知られている。このことから、環状アミド及び環状ペプチドの簡便な合成方法が求められている。 Cyclic amides, such as β-lactams and γ-lactams, are the 15th and 42nd most common structures, respectively, among the 351 types of ring structures contained in commercially available pharmaceuticals (see, for example, Non-Patent Document 1). Among cyclic amides, cyclic peptides with multiple amide bonds are known to have higher metabolic stability and target selectivity than non-cyclic peptides, making them useful as drugs such as antibacterial agents, immunosuppressants, and antitumor agents. For this reason, there is a demand for simple methods for synthesizing cyclic amides and cyclic peptides.
比較的単純な、官能基化されていない環状アミドの合成方法としては、直鎖状のアミノカルボン酸を安価なルイス酸で縮合させる方法が知られている(例えば、非特許文献2参照)。しかしながら、安価なルイス酸で縮合させる方法は、一般的に高温条件下で長時間の反応を要するため、環状ペプチドをはじめ、不安的な官能基によって官能基化された環状アミドの合成には適さない。このため、環状ペプチドを含む、広範な環状アミドに適用できる、優れた環状アミドの合成方法が求められている。A relatively simple method for synthesizing unfunctionalized cyclic amides is known, involving the condensation of linear aminocarboxylic acids with inexpensive Lewis acids (see, for example, Non-Patent Document 2). However, condensation methods using inexpensive Lewis acids generally require long reaction times under high-temperature conditions, making them unsuitable for synthesizing cyclic amides functionalized with unstable functional groups, such as cyclic peptides. Therefore, there is a need for an excellent method for synthesizing cyclic amides that can be applied to a wide range of cyclic amides, including cyclic peptides.
一方で、環状ペプチドの合成方法として、ヘキサフルオロリン酸(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(PyBOP)等のホスホニウム系ペプチド縮合剤を用いると、頭-尾(head-to-tail)環化反応において副反応を回避しつつ目的のペプチドが得られやすいことが知られている(例えば、非特許文献3参照)。しかしながら、このようなホスホニウム系ペプチド縮合剤は、一般的な縮合剤の中でも高価であって、また、縮合剤に由来する夾雑物が多量に発生するという問題を抱えていることから、安価で高活性で、且つ反応後に残る夾雑物が少ない縮合剤を用いた環状ペプチドの合成方法も求められている。 On the other hand, it is known that using a phosphonium peptide condensing agent such as (benzotriazol-1-yloxy)tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBOP) as a method for synthesizing cyclic peptides makes it easier to obtain the desired peptide while avoiding side reactions in head-to-tail cyclization reactions (see, for example, Non-Patent Document 3). However, such phosphonium peptide condensing agents are expensive compared to other common condensing agents, and suffer from the problem of generating large amounts of impurities derived from the condensing agent. Therefore, there is a need for a method for synthesizing cyclic peptides using an inexpensive, highly active condensing agent that leaves few impurities behind after the reaction.
環状ペプチドの合成方法として、本発明者らは、安価で高活性なトリホスゲンを縮合剤として用いた場合に、従来の合成方法よりも高い収率で環状ペプチドを合成できることを報告している(例えば、非特許文献4参照)。しかしながら、非特許文献4の方法では、基質によっては十分な収率で環状ペプチドを得ることができない。このため、広範な種類のペプチドを環化できる、優れた環状ペプチドの合成方法とは言えない。The present inventors have reported that using inexpensive, highly active triphosgene as a condensing agent in a method for synthesizing cyclic peptides can produce cyclic peptides in higher yields than conventional synthesis methods (see, for example, Non-Patent Document 4). However, the method in Non-Patent Document 4 cannot produce cyclic peptides in sufficient yield depending on the substrate. For this reason, it cannot be said to be an excellent method for synthesizing cyclic peptides that can cyclize a wide variety of peptides.
また、環状ペプチドの合成方法として、トリホスゲンよりも安価である、クロロギ酸エチルを縮合剤として用いた報告例が存在する(例えば、非特許文献5及び6参照)。しかしながら、非特許文献5及び6では、特定のペプチドを環化できることが報告されているに過ぎず、また、いずれの環状ペプチドも十分に高い収率で得られていない。他にも、環状ペプチドの合成方法として、クロロギ酸イソブチルを縮合剤として用いた報告例が存在する(例えば、非特許文献7~9参照)。非特許文献8では、クロロギ酸エチルを用いた場合よりもある種の環状ペプチドを高い収率で合成できているものの、非特許文献9から、非特許文献8とほぼ同様の条件を他の基質に適用した場合に、収率が著しく低下することが明らかである。また、非特許文献5~9では、低温条件下で長時間かけて環化反応を行うことで、わずかでも収率を向上させる試みがなされているに過ぎず、短時間で効率よく環状ペプチドを合成できるものではない。 In addition, there have been reports of methods for synthesizing cyclic peptides using ethyl chloroformate as a condensing agent, which is cheaper than triphosgene (see, for example, Non-Patent Documents 5 and 6). However, Non-Patent Documents 5 and 6 only report that certain peptides can be cyclized, and none of the cyclic peptides were obtained in sufficiently high yields. Other reports have also been reported of methods for synthesizing cyclic peptides using isobutyl chloroformate as a condensing agent (see, for example, Non-Patent Documents 7-9). Non-Patent Document 8 reports the synthesis of certain cyclic peptides in higher yields than when ethyl chloroformate is used, but Non-Patent Document 9 makes it clear that when conditions similar to Non-Patent Document 8 are applied to other substrates, the yield drops significantly. Furthermore, Non-Patent Documents 5-9 merely attempt to slightly improve yield by performing the cyclization reaction over a long period of time under low-temperature conditions, but do not allow for the efficient synthesis of cyclic peptides in a short period of time.
このように、安価な縮合剤を用いて短時間のうちに環化させることで、環状ペプチドを含む、多様な環状アミドを得る方法はいまだ確立されていない。 As such, a method for obtaining a variety of cyclic amides, including cyclic peptides, by cyclization in a short period of time using an inexpensive condensing agent has not yet been established.
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、安価な縮合剤で短時間のうちに環化させることで、多様な環状アミドを製造する方法を提供することを主な目的とする。 The present invention was made in consideration of the current state of the prior art described above, and its main objective is to provide a method for producing a variety of cyclic amides by cyclization in a short period of time using an inexpensive condensing agent.
本発明者らは、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、特定の縮合剤及び特定の3級アミン化合物を選択することによって、末端にアミノ基及びカルボキシル基を有する多様な非環状化合物を、安価な縮合剤で短時間のうちに環化させて、多様な環状アミドを得ることができることを見出した。本発明者らは、このような知見に基づき、さらに研究を重ね、本発明を完成した。即ち、本発明は、以下の構成を包含する。The inventors have conducted extensive research to achieve the above-mentioned objectives. As a result, they have discovered that by selecting a specific condensing agent and a specific tertiary amine compound, it is possible to cyclize a variety of acyclic compounds having terminal amino and carboxyl groups using an inexpensive condensing agent in a short period of time to obtain a variety of cyclic amides. Based on this finding, the inventors have conducted further research and completed the present invention. Specifically, the present invention encompasses the following features:
項1.一般式(1): Item 1. General formula (1):
[式中、Rは、置換されていてもよい2価の有機基を示す。Rは、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい。RAは、水素原子又は炭化水素基を示す。]
で表される環状アミドを製造する方法であって、
一般式(2):
[In the formula, R represents an optionally substituted divalent organic group. R may form a ring together with the adjacent nitrogen atom. R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.]
A method for producing a cyclic amide represented by the formula:
General formula (2):
[式中、R及びRAは、前記に同じである。]
で表される環状アミド前駆体と
一般式(3):
[In the formula, R and R A are the same as above.]
and a cyclic amide precursor represented by general formula (3):
[式中、Xは、ハロゲン原子を示す。Yは、置換されていてもよいアルキル基を示す。]で表される縮合剤と
一般式(4):
[wherein X represents a halogen atom, and Y represents an optionally substituted alkyl group] with a condensing agent represented by general formula (4):
[式中、R1、R2及びR3は、同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示す。或いは、R1、R2及びR3のうち2つ以上が連結して1個以上のヘテロ原子又は置換基を有していてもよい環(ただし、ピリジン環を除く)を形成していてもよい。]
で表される3級アミン化合物(ただし、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン及びトリエチルアミンを除く)とを反応させる工程を含む、製造方法。
[In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and represent an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heteroaryl group. Alternatively, two or more of R 1 , R 2 and R 3 may be linked to form a ring (excluding a pyridine ring) which may have one or more heteroatoms or substituents.]
with a tertiary amine compound represented by the following formula (excluding tributylamine, diisopropylethylamine, and triethylamine):
項2.前記Rは、アミド結合及び/又は置換基を有していてもよい、2価の炭化水素基である、項1に記載の製造方法。Item 2. The manufacturing method according to Item 1, wherein R is a divalent hydrocarbon group which may have an amide bond and/or a substituent.
項3.前記環状アミドは、一般式(1a):Item 3. The cyclic amide is represented by general formula (1a):
[式中、RAは、前記に同じである。2個以上のRAは、同一であってもよく異なっていてもよい。RC、RN及びRPは、同一又は異なって、2価の有機基を示す。RC、RN及びRPはそれぞれ、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい。nは0以上の整数を示す。ただし、nが2以上の整数である場合、n個のRPは、同一でも異なっていてもよい。]
で表される環状ペプチドであって、
前記環状アミド前駆体は、一般式(2a):
[Wherein, RA is the same as defined above. Two or more RA may be the same or different. RC , RN , and RP may be the same or different and represent a divalent organic group. RC , RN , and RP may each form a ring together with the adjacent nitrogen atom. n represents an integer of 0 or greater. However, when n is an integer of 2 or greater, n RPs may be the same or different.]
A cyclic peptide represented by the formula:
The cyclic amide precursor is represented by the general formula (2a):
[式中、RA、RC、RN、RP及びnは前記に同じである。]
で表される環状ペプチド前駆体である、項1又は2に記載の製造方法。
[In the formula, R A , R C , R N , R P and n are the same as defined above.]
Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the cyclic peptide precursor is represented by the formula:
項4.前記RC、RN及びRPは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である、項3に記載の製造方法。 Item 4. The production method according to Item 3, wherein R C , R N and R P are the same or different and each represents a divalent hydrocarbon group which may have a substituent.
項5.前記nは、2以上の整数である、項3又は4に記載の製造方法。Item 5. The manufacturing method described in Item 3 or 4, wherein n is an integer of 2 or more.
項6.前記Xは、塩素原子である、項1~5のいずれか1項に記載の製造方法。Item 6. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 5, wherein X is a chlorine atom.
項7.前記Yは、分岐鎖状アルキル基である、項1~6のいずれか1項に記載の製造方法。Item 7. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 6, wherein Y is a branched alkyl group.
項8.前記Yは、イソプロピル基である、項1~7のいずれか1項に記載の製造方法。Item 8. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 7, wherein Y is an isopropyl group.
項9.前記R1、R2及びR3のうち少なくとも1つは、メチル基である、項1~8のいずれか1項に記載の製造方法。 Item 9. The production method according to any one of Items 1 to 8, wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a methyl group.
項10.前記R1、R2及びR3のうち少なくとも2つは、メチル基である、項1~9のいずれか1項に記載の製造方法。 Item 10. The production method according to any one of Items 1 to 9, wherein at least two of R 1 , R 2 and R 3 are methyl groups.
項11.前記反応工程は、非プロトン性極性溶媒を含む溶媒中で行う、項1~10のいずれか1項に記載の製造方法。Item 11. The production method described in any one of Items 1 to 10, wherein the reaction step is carried out in a solvent containing an aprotic polar solvent.
項12.前記反応工程の反応温度は、0~100℃である、項1~11のいずれか1項に記載の製造方法。Item 12. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 11, wherein the reaction temperature in the reaction step is 0 to 100°C.
項13.前記反応工程の反応時間は、10分未満である、項1~12のいずれか1項に記載の製造方法。Item 13. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 12, wherein the reaction time of the reaction step is less than 10 minutes.
項14.前記反応工程は、フロー法により行われる、項1~13のいずれか1項に記載の製造方法。Item 14. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 13, wherein the reaction step is carried out by a flow method.
項15.前記反応工程は、マイクロフロー法により行われる、項1~14のいずれか1項に記載の製造方法。Item 15. The manufacturing method described in any one of Items 1 to 14, wherein the reaction step is carried out by a microflow method.
本発明によれば、環状アミド前駆体と、特定の縮合剤と、特定の3級アミン化合物とを反応させることにより、多様な環状アミドを短時間のうちに合成することができる。 According to the present invention, a variety of cyclic amides can be synthesized in a short period of time by reacting a cyclic amide precursor with a specific condensing agent and a specific tertiary amine compound.
本明細書において、「含有」は、「含む(comprise)」、「実質的にのみからなる(consist essentially of)」、及び「のみからなる(consist of)」のいずれも包含する概念である。 In this specification, the term "containing" is a concept that encompasses all of "comprise," "consist essentially of," and "consist only of."
また、本明細書において、「A~B」との数値範囲の表記は、「A以上且つB以下」を意味する。 In addition, in this specification, the notation of a numerical range such as "A to B" means "greater than or equal to A and less than or equal to B."
本発明の環状アミドの製造方法は、環状アミド前駆体と縮合剤と3級アミン化合物とを反応させる工程を含む。 The method for producing a cyclic amide of the present invention includes a step of reacting a cyclic amide precursor with a condensing agent and a tertiary amine compound.
また、本発明の方法においては、縮合剤と3級アミン化合物が反応することにより、反応性の高い活性種が生じると考えられるため、迅速に環状アミド前駆体の末端のカルボキシル基(以下、本明細書において、「C末端」と称する。)を活性化することができ、また、続く、活性化されたC末端のカルボキシル基と、他方の末端のアミノ基(以下、本明細書において、「N末端」と称する。)との環化反応も迅速に進行することができると考えられる。この場合、中性に近い条件下で、短時間で反応させられることから、本発明の方法は、多様な基質に適用することができる。また、本発明の方法は、環化に伴うエピメリ化及び二量体化を回避することができる。 In addition, in the method of the present invention, the reaction between the condensing agent and the tertiary amine compound is thought to generate highly reactive active species, which allows for rapid activation of the terminal carboxyl group of the cyclic amide precursor (hereinafter referred to as the "C-terminus" in this specification). Furthermore, the subsequent cyclization reaction between the activated C-terminal carboxyl group and the amino group at the other terminal (hereinafter referred to as the "N-terminus" in this specification) is also thought to proceed rapidly. In this case, since the reaction can be carried out under near-neutral conditions in a short time, the method of the present invention can be applied to a variety of substrates. Furthermore, the method of the present invention can avoid epimerization and dimerization that accompany cyclization.
また、本発明の方法では、特に縮合剤としてクロロギ酸イソプロピルを用いた場合には、安価に高収率で反応を進行させることも可能であり、反応後に生じる夾雑物も除きやすい。 In addition, the method of the present invention makes it possible to carry out the reaction inexpensively and with high yield, especially when isopropyl chloroformate is used as the condensing agent, and it is also easy to remove impurities that form after the reaction.
また、本発明の方法では、特に、3級アミン化合物として、1つ以上のメチル基が窒素原子に結合した化合物を用いた場合には、環状アミド前駆体のC末端を選択的に活性することができることから、高い収率で環状アミドを得ることができる。 Furthermore, in the method of the present invention, particularly when a compound having one or more methyl groups bonded to the nitrogen atom is used as the tertiary amine compound, the C-terminus of the cyclic amide precursor can be selectively activated, thereby making it possible to obtain cyclic amides in high yield.
さらに、本発明の方法では、マイクロフロー法を用いた場合には、縮合剤及び塩基を適切に選択することによって、従来のペプチド合成方法では考えられないほど高い収率(>99%)で、定量的に環状ペプチドを得ることも可能である。 Furthermore, when using the microflow method in the method of the present invention, by appropriately selecting the condensing agent and base, it is possible to quantitatively obtain cyclic peptides in a yield (>99%) that is unthinkable with conventional peptide synthesis methods.
1.環状アミド
本発明の目的物である環状アミドは、一般式(1): 1. Cyclic Amide The cyclic amide of the present invention is represented by the general formula (1):
[式中、Rは、置換されていてもよい2価の有機基を示す。Rは、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい。RAは、水素原子又は炭化水素基を示す。]
で表される化合物である。
[In the formula, R represents an optionally substituted divalent organic group. R may form a ring together with the adjacent nitrogen atom. R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.]
It is a compound represented by the formula:
一般式(1)において、Rで示される基は、置換されていてもよい2価の有機基である。 In general formula (1), the group represented by R is an optionally substituted divalent organic group.
Rで示される2価の有機基としては、アミド結合及び/又は置換基を有していてもよい、2価の炭化水素基が好ましく、炭化水素基としては、例えば、置換されていてもよいアルキル基又は置換されていてもよいアリール基が挙げられる。The divalent organic group represented by R is preferably a divalent hydrocarbon group which may have an amide bond and/or a substituent. Examples of the hydrocarbon group include an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
Rで示されるアルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~10(特に1~6)の直鎖状アルキル基の他、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数3~10(特に3~6)の分岐鎖状アルキル基、及び、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3~10(特に5~8)の環状アルキル基も挙げられる。 The alkyl group represented by R is not particularly limited and includes, for example, linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (especially 1 to 6), such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, and n-pentyl groups; branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (especially 3 to 6), such as isopropyl, isobutyl, sec-butyl, and tert-butyl groups; and cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (especially 5 to 8), such as cyclopentyl and cyclohexyl groups.
Rで示されるアリール基としては、特に制限はなく、単環アリール基、縮環アリール基及び多環アリール基のいずれも採用でき、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基(o-ターフェニル基、m-ターフェニル基、及びp-ターフェニル基のいずれも採用可能である。以下同様。)、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基等の炭素数6~18のアリール基(特に6~14)が挙げられる。 The aryl group represented by R is not particularly limited, and can be any of a monocyclic aryl group, a fused-ring aryl group, and a polycyclic aryl group. Examples include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms (particularly 6 to 14 carbon atoms), such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group (all of an o-terphenyl group, an m-terphenyl group, and a p-terphenyl group are also acceptable; the same applies below), a fluorenyl group, a pyrenyl group, and a triphenylenyl group.
Rで示される炭化水素基が有するアミド結合は、水素原子が置換されていてもよい。 The amide bond in the hydrocarbon group represented by R may have a hydrogen atom substituted.
Rで示される炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、上記アルキル基、上記アリール基、アルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、1~6個が好ましく、1~3個がより好ましい。 The hydrocarbon group represented by R may have a substituent. Examples of the substituent include, but are not limited to, a hydroxyl group, a halogen atom (such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), the alkyl group, the aryl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an amino group. When the hydrocarbon group has a substituent, the number of substituents is not particularly limited, but is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 3.
Rで示される炭化水素基が有する置換基は、保護基を有していてもよい。上記保護基としては、公知の保護基をいずれも採用することができ、例えば、トリフェニルメチル基(Trt)等のアルキル型保護基;tert-ブチルジメチルシリル基(TBS)等のシリル型保護基;p-メトキシベンジル基(PMB)、p-メトキシフェニル基(PMP)等のアリール型保護基;ホルミル基、アセチル基(Ac)等のアミド型保護基;フタロイル基(Phth)等のフタルイミド型保護基;ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、tert-アミルオキシカルボニル基(Aoc)、9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc)、tert-ブチルオキシカルボニル基(Boc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、2,2,2-トリエトキシカルボニル基(Troc)等のカルバメート型保護基;3-ニトロ-2-ピリジンスルフェニル基(Npys)、2-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)、(2-トリメチルシリル)-エタンスルホニル基(SES)等のスルホンアミド型保護基等が挙げられる。本発明によれば、熱や酸に不安定な保護基でも採用できるとの利点を有する。The substituent on the hydrocarbon group represented by R may have a protecting group. Any known protecting group can be used as the protecting group, for example, alkyl-type protecting groups such as triphenylmethyl (Trt) group; silyl-type protecting groups such as tert-butyldimethylsilyl (TBS) group; aryl-type protecting groups such as p-methoxybenzyl (PMB) group and p-methoxyphenyl (PMP) group; amide-type protecting groups such as formyl group and acetyl (Ac) group; phthalimide-type protecting groups such as phthaloyl (Phth) group; benzyloxycarbonyl (Cbz) group and tert-amyl (Cbz) group. Examples of protecting groups include carbamate-type protecting groups such as oxycarbonyl group (Aoc), 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc), tert-butyloxycarbonyl group (Boc), allyloxycarbonyl group (Alloc), and 2,2,2-triethoxycarbonyl group (Troc); and sulfonamide-type protecting groups such as 3-nitro-2-pyridinesulfenyl group (Npys), 2-nitrobenzenesulfonyl group (Ns), and (2-trimethylsilyl)-ethanesulfonyl group (SES). The present invention has the advantage that even protecting groups that are unstable to heat or acid can be used.
保護基を有する場合の保護基の数は、特に制限されず、1~6個が好ましく、1~3個がより好ましい。 When protective groups are present, the number of protective groups is not particularly limited, but 1 to 6 is preferred, and 1 to 3 is more preferred.
一般式(1)において、RAで示される基は、水素原子又は炭化水素基である。 In general formula (1), the group represented by R 1 A is a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
RAで示される炭化水素基としては、アルキル基及びアリール基等が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 1 A include an alkyl group and an aryl group.
RAで示されるアルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~10(特に1~6)の直鎖状アルキル基の他、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数3~10(特に3~6)の分岐鎖状アルキル基も挙げられる。 The alkyl group represented by R A is not particularly limited and examples thereof include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (particularly 1 to 6), such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group, as well as branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (particularly 3 to 6), such as an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
RAで示されるアリール基としては、特に制限はなく、単環アリール基、縮環アリール基及び多環アリール基のいずれも採用でき、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基等の炭素数6~18のアリール基(特に6~14)が挙げられる。 The aryl group represented by R A is not particularly limited, and any of a monocyclic aryl group, a fused ring aryl group, and a polycyclic aryl group can be used. Examples thereof include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms (particularly 6 to 14 carbon atoms), such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, and a triphenylenyl group.
なかでも、本発明の目的物である環状アミドが環状ペプチドである場合、本発明の目的物である環状アミドは、一般式(1a):In particular, when the cyclic amide of the present invention is a cyclic peptide, the cyclic amide of the present invention is represented by the general formula (1a):
[式中、RAは、前記に同じである。2個以上のRAは、同一であってもよく異なっていてもよい。RC、RN及びRPは同一又は異なって、2価の有機基を示す。RC、RN及びRPはそれぞれ、隣接する窒素原子とともに環を形成していてもよい。nは0以上の整数を示す。ただし、nが2以上の整数である場合、n個のRPは、同一でも異なっていてもよい。]
で表される化合物である。
[Wherein, RA is the same as defined above. Two or more RA may be the same or different. RC , RN , and RP may be the same or different and represent a divalent organic group. RC , RN , and RP may each form a ring together with the adjacent nitrogen atom. n represents an integer of 0 or greater. However, when n is an integer of 2 or greater, n RPs may be the same or different.]
It is a compound represented by the formula:
一般式(1a)において、RC、RN及びRPで示される基は、同一又は異なって、2価の有機基である。 In formula (1a), the groups represented by R C , R N and R P are the same or different and are divalent organic groups.
RC、RN及びRPで示される2価の有機基は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であることが好ましく、炭化水素基としては、例えば、置換されていてもよいアルキル基又は置換されていてもよいアリール基が挙げられる。 The divalent organic groups represented by R C , R N and R P are preferably divalent hydrocarbon groups which may have a substituent, and examples of the hydrocarbon group include an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
RC、RN及びRPで示されるアルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~10(特に1~6)の直鎖状アルキル基の他、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数3~10(特に3~6)の分岐鎖状アルキル基、及び、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3~10(特に5~8)の環状アルキル基も挙げられる。 The alkyl group represented by R C , R N and R P is not particularly limited and examples thereof include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (particularly 1 to 6), such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, etc.; branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (particularly 3 to 6), such as an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, an tert-butyl group, etc.; and cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (particularly 5 to 8), such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc.
RC、RN及びRPで示されるアリール基としては、特に制限はなく、単環アリール基、縮環アリール基及び多環アリール基のいずれも採用でき、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基等の炭素数6~18のアリール基(特に6~14)が挙げられる。 The aryl group represented by R C , R N and R P is not particularly limited, and any of a monocyclic aryl group, a fused ring aryl group and a polycyclic aryl group can be used. Examples thereof include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms (particularly 6 to 14 carbon atoms), such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group and a triphenylenyl group.
RC、RN及びRPで示される炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、上記アルキル基、上記アリール基、アルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、1~6個が好ましく、1~3個がより好ましい。 The hydrocarbon groups represented by R C , R N and R P may have a substituent. Examples of the substituent include, but are not particularly limited to, a hydroxyl group, a halogen atom (such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), the alkyl group, the aryl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an amino group, etc. When the hydrocarbon group has a substituent, the number of the substituents is not particularly limited, and is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 3.
RC、RN及びRPで示される炭化水素基が有する置換基は、保護基を有していてもよい。上記保護基としては、公知の保護基をいずれも採用することができ、例えば、トリフェニルメチル基(Trt)等のアルキル型保護基;tert-ブチルジメチルシリル基(TBS)等のシリル型保護基;p-メトキシベンジル基(PMB)、p-メトキシフェニル基(PMP)等のアリール型保護基;ホルミル基、アセチル基(Ac)等のアミド型保護基;フタロイル基(Phth)等のフタルイミド型保護基;ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、tert-アミルオキシカルボニル基(Aoc)、9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc)、tert-ブチルオキシカルボニル基(Boc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、2,2,2-トリエトキシカルボニル基(Troc)等のカルバメート型保護基;3-ニトロ-2-ピリジンスルフェニル基(Npys)、2-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)、(2-トリメチルシリル)-エタンスルホニル基(SES)等のスルホンアミド型保護基等が挙げられる。本発明によれば、熱や酸に不安定な保護基でも採用できるとの利点を有する。 The substituents possessed by the hydrocarbon groups represented by R C , R N and R P may have a protecting group. Any known protecting group can be used as the protecting group, and examples thereof include alkyl-type protecting groups such as triphenylmethyl group (Trt); silyl-type protecting groups such as tert-butyldimethylsilyl group (TBS); aryl-type protecting groups such as p-methoxybenzyl group (PMB) and p-methoxyphenyl group (PMP); amide-type protecting groups such as formyl group and acetyl group (Ac); phthalimide-type protecting groups such as phthaloyl group (Phth); benzyloxycarbonyl group (Cbz), tert-amyl Examples of protecting groups include carbamate-type protecting groups such as oxycarbonyl group (Aoc), 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc), tert-butyloxycarbonyl group (Boc), allyloxycarbonyl group (Alloc), and 2,2,2-triethoxycarbonyl group (Troc); and sulfonamide-type protecting groups such as 3-nitro-2-pyridinesulfenyl group (Npys), 2-nitrobenzenesulfonyl group (Ns), and (2-trimethylsilyl)-ethanesulfonyl group (SES). The present invention has the advantage that even protecting groups that are unstable to heat or acid can be used.
保護基を有する場合の保護基の数は、特に制限されず、1~6個が好ましく、1~3個がより好ましい。 When protective groups are present, the number of protective groups is not particularly limited, but 1 to 6 is preferred, and 1 to 3 is more preferred.
本発明の目的物である環状アミドが環状ペプチドである場合、本発明の方法は、環状ペプチド前駆体として非環状ペプチドを用いて、環状ペプチドを合成しようとするものであり、RC、RN及びRPで示される基は、非環状ペプチドが有するRC、RN及びRPで示される基に対応するものである。このことから、RC、RN及びRPで示される基は、隣接するアミノ基、カルボキシル基とともにアミノ酸を構成するものであり、アミノ酸残基が好ましい。 When the cyclic amide that is the target of the present invention is a cyclic peptide, the method of the present invention is intended to synthesize a cyclic peptide using a non-cyclic peptide as a cyclic peptide precursor, and the groups represented by R C , R N and R P correspond to the groups represented by R C , R N and R P that the non-cyclic peptide has. Therefore, the groups represented by R C , R N and R P constitute amino acids together with the adjacent amino group and carboxyl group, and are preferably amino acid residues.
なお、本明細書において、アミノ酸残基とは、一分子内にアミノ基とカルボキシル基を有するアミノ酸からアミノ基とカルボキシル基を除いた2価の基を意味する。 In this specification, an amino acid residue refers to a divalent group obtained by removing the amino group and carboxyl group from an amino acid having an amino group and a carboxyl group in one molecule.
一般式(1a)において、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基は、それぞれ後述する環状ペプチド前駆体のC末端アミノ酸残基、N末端アミノ酸残基、及び非末端アミノ酸残基に由来する。なお、環状ペプチドは、互いに対等なアミノ酸残基及びペプチド結合の繰り返し構造からなるため、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基は互いに対等である。つまり、環状ペプチドにおいて、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基をそれぞれ決定することは、本発明の方法によって環化されてできるペプチド結合の位置を決定することに等しい。このため、由来する環状ペプチド前駆体のC末端とN末端の反応性(つまり、環化しやすさ)を加味して、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基を適宜選択することが好ましい。具体的には、上記環状ペプチドのアミノ酸残基のうちから、環状ペプチド前駆体のC末端アミノ酸残基としたときに活性化しやすいアミノ酸残基をRCとすることができ、活性化したC末端アミノ酸残基を攻撃して環化しやすいN末端アミノ酸残基をRNとすることができる。 In general formula (1a), the amino acid residues represented by R C , R N and R P are derived from the C-terminal amino acid residue, N-terminal amino acid residue and non-terminal amino acid residue of the cyclic peptide precursor described below, respectively. Note that, since a cyclic peptide is composed of a repeating structure of amino acid residues and peptide bonds that are equivalent to each other, the amino acid residues represented by R C , R N and R P are equivalent to each other. In other words, in a cyclic peptide, determining the amino acid residues represented by R C , R N and R P is equivalent to determining the position of the peptide bond formed by cyclization by the method of the present invention. For this reason, it is preferable to appropriately select the amino acid residues represented by R C , R N and R P taking into account the reactivity of the C-terminus and N-terminus of the derived cyclic peptide precursor (i.e., ease of cyclization). Specifically, from among the amino acid residues of the cyclic peptide, an amino acid residue that is easily activated when used as the C-terminal amino acid residue of the cyclic peptide precursor can be designated as R C , and an N-terminal amino acid residue that is easily cyclized by attacking the activated C-terminal amino acid residue can be designated as R N.
一般式(1a)において、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基としては、天然アミノ酸残基及び合成アミノ酸残基のいずれも採用することができ、例えば、グリシン(Gly)、アラニン(Ala)、バリン(Val)、ロイシン(Leu)、イソロイシン(ILE)、フェニルアラニン(Phe)、セリン(Ser)、スレオニン(Thr)、リジン(Lys)、5-ヒドロキシリジン(Hyl)、アルギニン(Arg)、アスパラギン酸(Asp)、アスパラギン(Asn)、グルタミン酸(Glu)、グルタミン(Gln)、システイン(CySH)、シスチン(Cyss)、システイン酸(Cya)、メチオニン(Met)、チロシン(Tyr)、チロキシン(Thy)、プロリン(Pro)、ヒドロキシプロリン(Hyp)、トリプトファン(Trp)、ヒスチジン(His)、β-アラニン、N-メチル-β-アラニン、サルコシン、γ-アミノ酪酸、カイニン酸、又はこれらの誘導体のアミノ酸残基等が挙げられる。これらのアミノ酸残基は、単独を採用することもでき、2種以上を組合せて採用することもできる。 In general formula (1a), the amino acid residues represented by R C , R N and R P can be any of natural amino acid residues and synthetic amino acid residues, and examples thereof include glycine (Gly), alanine (Ala), valine (Val), leucine (Leu), isoleucine (ILE), phenylalanine (Phe), serine (Ser), threonine (Thr), lysine (Lys), 5-hydroxylysine (Hyl), arginine (Arg), aspartic acid (Asp), asparagine (Asn), glycine (Gly ... Examples of such amino acid residues include glutamic acid (Glu), glutamine (Gln), cysteine (CySH), cystine (Cyss), cysteic acid (Cya), methionine (Met), tyrosine (Tyr), thyroxine (Thy), proline (Pro), hydroxyproline (Hyp), tryptophan (Trp), histidine (His), β-alanine, N-methyl-β-alanine, sarcosine, γ-aminobutyric acid, kainic acid, and derivatives thereof. These amino acid residues may be used alone or in combination of two or more.
また、一般式(1a)において、RC、RN及びRPで示されるアミノ酸残基としては、保護される官能基の種類に応じて、保護基を有するアミノ酸残基を採用することができる。上記アミノ酸残基が、アミノ基又はカルボキシル基を側鎖に有するアミノ酸残基である場合には、副反応回避の観点から、保護基を有するアミノ酸残基が好ましい。一方で、上記アミノ酸残基が、アミノ基及びカルボキシル基以外の官能基を側鎖に有するアミノ酸残基のみからなる場合には、脱保護工程を削減し、原子効率を向上させ、廃棄物を削減する観点から、保護基を有していないアミノ酸残基が好ましい。本発明の方法によれば、上記アミノ酸残基が保護基を有していなくても、側鎖に由来する副反応が生じにくい。 Furthermore, in general formula (1a), the amino acid residues represented by R C , R N , and R P can be amino acid residues having a protecting group, depending on the type of functional group to be protected. When the amino acid residue has an amino group or a carboxyl group in its side chain, an amino acid residue having a protecting group is preferred from the viewpoint of avoiding side reactions. On the other hand, when the amino acid residue consists only of amino acid residues having functional groups other than amino groups and carboxyl groups in their side chains, an amino acid residue not having a protecting group is preferred from the viewpoints of eliminating the deprotection step, improving atom efficiency, and reducing waste. According to the method of the present invention, even if the amino acid residue does not have a protecting group, side reactions derived from the side chain are unlikely to occur.
上記アミノ酸残基が有する保護基としては、公知の保護基をいずれも採用することができ、例えば、トリフェニルメチル基(Trt)等のアルキル型保護基;tert-ブチルジメチルシリル基(TBS)等のシリル型保護基;p-メトキシベンジル基(PMB)、p-メトキシフェニル基(PMP)等のアリール型保護基;ホルミル基、アセチル基(Ac)等のアミド型保護基;フタロイル基(Phth)等のフタルイミド型保護基;ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、tert-アミルオキシカルボニル基(Aoc)、9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc)、tert-ブチルオキシカルボニル基(Boc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、2,2,2-トリエトキシカルボニル基(Troc)等のカルバメート型保護基;3-ニトロ-2-ピリジンスルフェニル基(Npys)、2-ニトロベンゼンスルホニル基(Ns)、(2-トリメチルシリル)-エタンスルホニル基(SES)等のスルホンアミド型保護基等が挙げられる。 The protecting groups possessed by the amino acid residues described above can be any known protecting group, including, for example, alkyl-type protecting groups such as triphenylmethyl (Trt) groups; silyl-type protecting groups such as tert-butyldimethylsilyl (TBS) groups; aryl-type protecting groups such as p-methoxybenzyl (PMB) groups and p-methoxyphenyl (PMP) groups; amide-type protecting groups such as formyl groups and acetyl (Ac) groups; phthalimide-type protecting groups such as phthaloyl (Phth) groups; benzyloxycarbonyl (Cbz) groups and tert-butyldimethylsilyl (TBS) groups. Examples of protecting groups include carbamate-type protecting groups such as t-amyloxycarbonyl group (Aoc), 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc), tert-butyloxycarbonyl group (Boc), allyloxycarbonyl group (Alloc), and 2,2,2-triethoxycarbonyl group (Troc); and sulfonamide-type protecting groups such as 3-nitro-2-pyridinesulfenyl group (Npys), 2-nitrobenzenesulfonyl group (Ns), and (2-trimethylsilyl)-ethanesulfonyl group (SES).
一般式(1a)において、nは1以上の整数であり、環状ペプチドの構造安定性、収率向上の観点から、nは2~100が好ましく、3~40がより好ましい。nが2以上の整数である場合、n個のRPは、同一でも異なっていてもよい。本発明の方法によれば、通常は合成が困難であることが知られている、環状テトラペプチド及び環状ペンタペプチドを提供することができる。 In general formula (1a), n is an integer of 1 or more, and from the viewpoint of structural stability of the cyclic peptide and improving the yield, n is preferably 2 to 100, more preferably 3 to 40. When n is an integer of 2 or more, the n R Ps may be the same or different. According to the method of the present invention, it is possible to provide cyclic tetrapeptides and cyclic pentapeptides, which are known to be usually difficult to synthesize.
上記環状ペプチドは、高い代謝安定性及び高い細胞膜透過性を有しやすい。このため、例えば、抗菌剤、免疫抑制剤、抗腫瘍剤、脳機能改善剤、毛質改善剤、鎮痒剤等の薬剤、スキンケア用品、医薬部外品、健康補助食品、化粧品等の材料として用いることができる。The above-mentioned cyclic peptides tend to have high metabolic stability and high cell membrane permeability. Therefore, they can be used as ingredients in, for example, antibacterial agents, immunosuppressants, antitumor agents, brain function improvers, hair quality improvers, antipruritics, and other pharmaceuticals, as well as skin care products, quasi-drugs, dietary supplements, and cosmetics.
以上から、上記環状アミドとしては、例えば、 From the above, examples of the cyclic amide include:
等が挙げられる。 etc.
また、上記環状ペプチドとしては、例えば、下記の、配列番号1で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド11(L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly)、配列番号2で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド12(L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly)、配列番号3で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド13(L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド14(L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly)、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド15(L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly)、配列番号6で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド16(L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala)、配列番号7で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド17(L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala)、及び配列番号8で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド18(L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly)等が挙げられる。 Furthermore, examples of the above-mentioned cyclic peptides include the following: cyclic peptide 11 (L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1; cyclic peptide 12 (L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2; cyclic peptide 13 (L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3; and cyclic peptide 14 (L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. Gly), cyclic peptide 15 (L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, cyclic peptide 16 (L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, cyclic peptide 17 (L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, and cyclic peptide 18 (L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8.
(2)環状アミド前駆体
本発明で使用する環状アミド前駆体は、一般式(2): (2) Cyclic Amide Precursor The cyclic amide precursor used in the present invention is represented by the general formula (2):
[式中、R及びRAは、前記に同じである。]
で表される化合物である。
[In the formula, R and R A are the same as above.]
It is a compound represented by the formula:
一般式(2)において、RAで示される基が水素原子ではなく、炭化水素基である場合には、通常、環化反応が進行しにくくなると考えられる。しかしながら、本発明の方法によれば、RAで示される基が炭化水素基である場合にも環化反応を進行させやすいとの利点を有する。 In general formula (2), when the group represented by R A is a hydrocarbon group rather than a hydrogen atom, it is generally considered that the cyclization reaction does not proceed easily. However, the method of the present invention has the advantage that the cyclization reaction can proceed easily even when the group represented by R A is a hydrocarbon group.
なかでも、本発明の目的物である環状アミドが環状ペプチドである場合、環状アミド前駆体は、一般式(2a):In particular, when the cyclic amide of the present invention is a cyclic peptide, the cyclic amide precursor is represented by the general formula (2a):
[式中、RA、RC、RN、RP及びnは前記に同じである。]
で表される環状ペプチド前駆体である。
[In the formula, R A , R C , R N , R P and n are the same as defined above.]
It is a cyclic peptide precursor represented by the formula:
本発明で使用する上記環状アミド前駆体としては、これまでに環化が達成されている環状アミド前駆体を採用することもできるし、これまでに環化が達成されていない環状アミド前駆体を採用することもできる。本発明の方法によれば、これまでに環化が達成されている環状アミド前駆体を高い収率で環化することができるし、これまでに環化が達成されていない多様な環状アミド前駆体を環化することができる。このため、本発明の方法によれば、創薬スクリーニングのためのアミドライブラリー及びペプチドライブラリーを提供することが可能となる。The cyclic amide precursor used in the present invention can be a cyclic amide precursor that has previously been cyclized, or a cyclic amide precursor that has not previously been cyclized. According to the method of the present invention, cyclic amide precursors that have previously been cyclized can be cyclized in high yield, and a variety of cyclic amide precursors that have not previously been cyclized can be cyclized. Therefore, the method of the present invention makes it possible to provide amide libraries and peptide libraries for drug discovery screening.
以上から、上記環状アミド前駆体としては、例えば、 From the above, examples of the cyclic amide precursor include:
等が挙げられる。 etc.
また、上記環状ペプチド前駆体としては、例えば、下記の、配列番号1で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体21(H-L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly-OH)、配列番号2で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体22(H-L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly-OH)、配列番号3で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体23(H-L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly-OH)、配列番号4で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体24(H-L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly-OH)、配列番号5で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体25(H-L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly-OH)、配列番号6で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体26(H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala-OH)、配列番号7で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体27(H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala-OH)、及び配列番号8で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体28(H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH)等が挙げられる。 Furthermore, examples of the cyclic peptide precursor include the following: cyclic peptide precursor 21 (H-L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1; cyclic peptide precursor 22 (H-L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2; cyclic peptide precursor 23 (H-L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3; and cyclic peptide precursor 24 (H-L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. ly-OH), cyclic peptide precursor 25 (H-L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, cyclic peptide precursor 26 (H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, cyclic peptide precursor 27 (H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, and cyclic peptide precursor 28 (H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8.
(3)縮合剤
本発明で使用できる縮合剤は、一般式(3): (3) Condensing Agent The condensing agent that can be used in the present invention is a compound represented by the general formula (3):
[式中、Xは、ハロゲン原子を示す。Yは、置換されていてもよいアルキル基を示す。]で表される化合物である。 [In the formula, X represents a halogen atom. Y represents an optionally substituted alkyl group.]
一般式(3)において、Xで示される基は、ハロゲン原子である。 In general formula (3), the group represented by X is a halogen atom.
Xで示されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、収率、経済性、安全性等の観点から、塩素原子又は臭素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。 Examples of halogen atoms represented by X include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms. From the standpoints of yield, economy, safety, etc., chlorine atoms or bromine atoms are preferred, with chlorine atoms being more preferred.
一般式(3)において、Yで示されるアルキル基としては、特に制限はなく、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~10(特に1~6)の直鎖状アルキル基の他、イソプロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数3~10(特に3~6)の分岐鎖状アルキル基も挙げられる。Yで示されるアルキル基としては、環状アミド前駆体及び3級アミン化合物との反応性の観点から、炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基が好ましく、炭素数3~6の分岐鎖状アルキル基がより好ましく、イソプロピル基がさらに好ましい。In general formula (3), the alkyl group represented by Y is not particularly limited and includes linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (particularly 1 to 6), such as n-propyl, n-butyl, and n-pentyl, as well as branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (particularly 3 to 6), such as isopropyl, sec-butyl, and tert-butyl. From the standpoint of reactivity with the cyclic amide precursor and the tertiary amine compound, the alkyl group represented by Y is preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and even more preferably an isopropyl group.
以上から、本発明で使用する縮合剤としては、例えば、 From the above, the condensing agent used in the present invention is, for example,
等が挙げられる。 etc.
これらの縮合剤は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 These condensation agents can be used alone or in combination of two or more.
縮合剤の使用量は、特に制限されず、広い範囲内から適宜選択することができる。夾雑物の生成抑制、収率向上等の観点から、環状アミド前駆体1モルに対して、0.1~10モル程度が好ましく、0.2~5モル程度がより好ましく、0.5~3モル程度がさらに好ましい。The amount of condensing agent used is not particularly limited and can be selected appropriately from a wide range. From the standpoint of suppressing the formation of impurities and improving yield, an amount of condensing agent is preferably about 0.1 to 10 moles, more preferably about 0.2 to 5 moles, and even more preferably about 0.5 to 3 moles, per mole of cyclic amide precursor.
(4)3級アミン化合物
本発明で使用できる3級アミン化合物は、一般式(4): (4) Tertiary amine compound The tertiary amine compound that can be used in the present invention is represented by the general formula (4):
[式中、R1、R2及びR3は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示す。或いは、R1、R2及びR3のうち2つ以上が連結して1個以上のヘテロ原子又は置換基を有していてもよい環(ただし、ピリジン環を除く)を形成していてもよい。]
で表される化合物(ただし、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン及びトリエチルアミンを除く)である。ここで、「トリブチルアミンを除く」とは、トリ-n-ブチルアミン、トリ-s-ブチルアミン、トリ-t-ブチルアミン、及びトリイソブチルアミンを除くことを意味する。
[In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and represent an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heteroaryl group. Alternatively, two or more of R 1 , R 2 and R 3 may be linked to form a ring (excluding a pyridine ring) which may have one or more heteroatoms or substituents.]
(However, tributylamine, diisopropylethylamine, and triethylamine are excluded.) Here, "excluding tributylamine" means excluding tri-n-butylamine, tri-s-butylamine, tri-t-butylamine, and triisobutylamine.
一般式(4)において、R1、R2及びR3で示されるアルキル基としては、特に制限はなく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~10(特に1~6)の直鎖状アルキル基の他、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数3~10(特に3~6)の分岐鎖状アルキル基も挙げられる。 In general formula (4), the alkyl group represented by R 1 , R 2 and R 3 is not particularly limited, and examples thereof include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (particularly 1 to 6), such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, and the like, as well as branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (particularly 3 to 6), such as an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
一般式(4)において、R1、R2及びR3で示されるアリール基としては、特に制限はなく、単環アリール基、縮環アリール基及び多環アリール基のいずれも採用でき、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基等の炭素数6~18のアリール基(特に6~14)が挙げられる。 In general formula (4), the aryl group represented by R 1 , R 2 and R 3 is not particularly limited, and any of a monocyclic aryl group, a fused ring aryl group and a polycyclic aryl group can be used. Examples thereof include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms (particularly 6 to 14 carbon atoms), such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group and a triphenylenyl group.
一般式(4)において、R1、R2及びR3で示されるヘテロアリール基としては、特に制限はなく、単環ヘテロアリール基及び多環ヘテロアリール基のいずれも採用でき、例えば、ピロリジル基、ピロリル基、テトラヒドロチエニル基、チエニル基、オキソラニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピペリジル基、ピリジル基、ピラジル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。 In general formula (4), the heteroaryl group represented by R 1 , R 2 , and R 3 is not particularly limited, and either a monocyclic heteroaryl group or a polycyclic heteroaryl group can be employed. Examples thereof include a pyrrolidyl group, a pyrrolyl group, a tetrahydrothienyl group, a thienyl group, an oxolanyl group, a furanyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, a piperidyl group, a pyridyl group, a pyrazyl group, an indolyl group, an isoindolyl group, a benzimidazolyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, and a quinoxalyl group.
R1、R2及びR3で示されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、特に制限はなく、水酸基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、上記アルキル基、上記アリール基、アルコキシ基、アミノ基等が挙げられる。置換基を有する場合の置換基の数は、特に制限されず、1~6個が好ましく、1~3個がより好ましい。 The alkyl group, aryl group, and heteroaryl group represented by R 1 , R 2 , and R 3 may have a substituent. Examples of the substituent include, but are not particularly limited to, a hydroxyl group, a halogen atom (such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), the alkyl group, the aryl group, an alkoxy group, and an amino group. When the group has a substituent, the number of the substituents is not particularly limited, and is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 3.
R1、R2及びR3のうち2つ以上が連結して、1個以上のヘテロ原子又は置換基を有していてもよい環(ただし、ピリジン環を除く)を形成していてもよい。上記環としては、特に制限はなく、例えば、アジリジン環、アジリン環、ジアジリジン環、ジアジリン環、アゼチジン環、アゼト環、ジアゼト環、ピロリジン環、ピロール環、イミダゾリジン環、イミダゾール環、ピぺリジン環、ピペラジン環、モルホリン環等が挙げられる。 Two or more of R 1 , R 2 and R 3 may be linked to form a ring (excluding a pyridine ring) which may have one or more heteroatoms or substituents. The ring is not particularly limited, and examples thereof include an aziridine ring, an azirine ring, a diaziridine ring, a diazirine ring, an azetidine ring, an azeto ring, a diazeto ring, a pyrrolidine ring, a pyrrole ring, an imidazolidine ring, an imidazole ring, a piperidine ring, a piperazine ring and a morpholine ring.
なかでも、収率向上の観点から、R1、R2及びR3のうち少なくとも1つはメチル基であることが好ましく、R1、R2及びR3のうち少なくとも2つはメチル基であることがより好ましい。 In particular, from the viewpoint of improving yield, it is preferable that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a methyl group, and it is more preferable that at least two of R 1 , R 2 and R 3 are methyl groups.
以上から、本発明で使用する3級アミン化合物としては、例えば、 From the above, the tertiary amine compounds used in the present invention include, for example,
等が挙げられる。 etc.
なかでも、本発明で使用できる3級アミン化合物としては、収率向上の観点から、ジメチルベンジルアミン(Me2NBn)、トリメチルアミン(Me3N)、ジメチルエチルアミン(Me2NEt)、ジメチルn-ヘキシルアミン(Me2Nn-Hex)、1-メチルピロリジンが好ましく、ジメチルベンジルアミン(Me2NBn)、トリメチルアミン(Me3N)、ジメチルエチルアミン(Me2NEt)、ジメチルn-ヘキシルアミン(Me2Nn-Hex)がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of improving yield, the tertiary amine compounds that can be used in the present invention are preferably dimethylbenzylamine (Me 2 NBn), trimethylamine (Me 3 N), dimethylethylamine (Me 2 NEt), dimethyl n-hexylamine (Me 2 Nn-Hex), and 1-methylpyrrolidine, and more preferably dimethylbenzylamine (Me 2 NBn), trimethylamine (Me 3 N), dimethylethylamine (Me 2 NEt), and dimethyl n-hexylamine (Me 2 Nn-Hex).
これらの3級アミン化合物は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 These tertiary amine compounds can be used alone or in combination of two or more.
3級アミン化合物の使用量は、特に制限されず、広い範囲内から適宜選択することができる。目的とする環状アミドの収率、経済性等の観点から、環状アミド前駆体1モルに対して、0.1~10モル程度が好ましく、0.2~5モル程度がより好ましく、0.5~3モル程度がさらに好ましい。なお、3級アミン化合物の使用量が増えるとともに目的物である環状アミドの収率も向上する一方、3級アミン化合物を過剰に用いても、目的物である環状アミドの収率はほとんど向上しない。このため、経済性の観点も加味し、3級アミン化合物の使用量を適宜調整することが好ましい。The amount of tertiary amine compound used is not particularly limited and can be selected appropriately from a wide range. From the standpoint of the yield of the desired cyclic amide and economic efficiency, an amount of approximately 0.1 to 10 moles per mole of cyclic amide precursor is preferred, approximately 0.2 to 5 moles is more preferred, and approximately 0.5 to 3 moles is even more preferred. Note that while the yield of the desired cyclic amide improves as the amount of tertiary amine compound used increases, using an excess of tertiary amine compound does not improve the yield of the desired cyclic amide at all. For this reason, it is preferable to appropriately adjust the amount of tertiary amine compound used, taking economic efficiency into consideration.
5.反応溶媒
本発明の反応工程は、特に制限されず、例えば、基質が溶解するいずれの有機溶媒、水又はこれらの混合溶媒中で行うことができるが、基質の溶解性の観点から、非プロトン性極性溶媒を含む溶媒中で行うことが好ましい。 5. Reaction Solvent The reaction step of the present invention is not particularly limited and can be carried out in, for example, any organic solvent in which the substrate is soluble, water, or a mixed solvent thereof. From the viewpoint of the solubility of the substrate, however, it is preferable to carry out the reaction step in a solvent containing an aprotic polar solvent.
また、本発明の反応工程に用いられる非プロトン性極性溶媒としては、特に制限されるわけではないが、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒;1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド等のアミド溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド溶媒、アセトニトリル等のニトリル溶媒及びこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、基質溶解性、低反応性、除去容易性、環境負荷の観点から、エーテル溶媒、ニトリル溶媒等が好ましく、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等がより好ましい。これらの溶媒は単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 The aprotic polar solvent used in the reaction step of the present invention is not particularly limited, but includes ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; ether solvents such as 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, and diethyl ether; amide solvents such as N,N-dimethylformamide and N,N-diethylformamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; nitrile solvents such as acetonitrile; and mixtures thereof. Of these, from the standpoints of substrate solubility, low reactivity, ease of removal, and environmental impact, ether solvents and nitrile solvents are preferred, with 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, acetonitrile, etc. being more preferred. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
特に、有機溶媒のみには溶解しにくい環状アミド(前駆体)又は環状ペプチド(前駆体)を溶解するための溶媒としては、水及び非プロトン性極性溶媒の混合溶媒を採用することが好ましく、水及びアセトニトリル、水及び1,4-ジオキサン、水及びテトラヒドロフランの混合溶媒を採用することがより好ましい。上記混合溶媒の混合割合(水:非プロトン性極性溶媒)としては、体積比で10:90~90:10程度が好ましく、75:25~25:75程度がより好ましく、50:50がさらに好ましい。In particular, as a solvent for dissolving cyclic amides (precursors) or cyclic peptides (precursors) that are difficult to dissolve in organic solvents alone, it is preferable to use a mixed solvent of water and an aprotic polar solvent, and more preferably a mixed solvent of water and acetonitrile, water and 1,4-dioxane, or water and tetrahydrofuran. The mixing ratio of the above mixed solvents (water: aprotic polar solvent) is preferably approximately 10:90 to 90:10 by volume, more preferably approximately 75:25 to 25:75, and even more preferably 50:50.
6.環状アミドの製造方法
本発明の目的物である環状アミドは、上記環状アミド前駆体と、上記縮合剤と、上記3級アミン化合物とを反応させることにより、製造することができる。反応は特に制限はなく、全ての成分を同時に投入することもできるし、逐次的に投入することもできる。 6. Method for Producing Cyclic Amides The cyclic amides of the present invention can be produced by reacting the cyclic amide precursor, the condensing agent, and the tertiary amine compound. The reaction is not particularly limited, and all components can be added simultaneously or sequentially.
本発明の反応工程は、バッチ法及びフロー法のいずれによっても行うことができる。高い安全性やスケールアップの容易さ等の観点から、フロー法がより好ましく、反応温度や反応時間の精密な制御が可能等の観点からマイクロフロー法がさらに好ましい。The reaction process of the present invention can be carried out by either a batch method or a flow method. From the viewpoints of high safety and ease of scale-up, the flow method is more preferable, and from the viewpoints of precise control of reaction temperature and reaction time, the microflow method is even more preferable.
なお、本明細書において、バッチ法とは、回分操作、具体的には、反応容器又は反応装置に、反応にあずかる物質を一度に仕込んで反応させ、平衡又は一定の反応率に達してから取り出すまでの一連の操作を意味する。本明細書において、フロー法とは、連続操作、具体的には、原料とその処理に必要な物質を装置内に一定の割合(流量)で連続的に送入し、且つ排出する操作を意味する。 In this specification, the term "batch method" refers to a batch operation, specifically a series of operations in which the substances to be reacted are loaded into a reaction vessel or reactor all at once, reacted, and then removed once equilibrium or a certain reaction rate is reached. In this specification, the term "flow method" refers to a continuous operation, specifically an operation in which raw materials and substances required for their processing are continuously fed into and discharged from an apparatus at a certain rate (flow rate).
本明細書において、マイクロフロー法とは、マイクロフローリアクターを使用したフロー法(連続操作)を意味する。 In this specification, the microflow method means a flow method (continuous operation) using a microflow reactor.
なかでも、本発明の反応工程は、マイクロフローリアクターを使用して実施することができる。マイクロフローリアクターは、例えば、反応に用いられる原料又は中間体を含む流体を輸送する流路と、当該流体を当該流路に送入するためのポンプと、当該流体を混合するための混合機と、を備える。In particular, the reaction process of the present invention can be carried out using a microflow reactor. A microflow reactor includes, for example, a flow path for transporting a fluid containing a raw material or intermediate used in the reaction, a pump for feeding the fluid into the flow path, and a mixer for mixing the fluid.
マイクロフローリアクターの使用について、例えば、縮合剤と3級アミン化合物との反応をマイクロフローリアクターで行うのであってもよく、縮合剤と3級アミン化合物との反応により生成した高反応性活性種と、環状アミド前駆体との反応をマイクロフローリアクターで行うのであってもよい。縮合剤や上記高反応性活性種の安定性、反応効率の観点から、環状アミド前駆体及び3級アミン化合物とを含む流体と、当該流体以外の、縮合剤を含む流体とを、マイクロフローリアクターを使用して混合して反応させることが好ましい。Regarding the use of a microflow reactor, for example, the reaction between a condensing agent and a tertiary amine compound may be carried out in a microflow reactor, or the reaction between a cyclic amide precursor and a highly reactive active species produced by the reaction between a condensing agent and a tertiary amine compound may be carried out in a microflow reactor. From the standpoint of the stability of the condensing agent and the highly reactive active species and reaction efficiency, it is preferable to use a microflow reactor to mix and react a fluid containing a cyclic amide precursor and a tertiary amine compound with a fluid other than the fluid containing a condensing agent.
なお、本発明の環状アミドの製造方法は、マイクロフローリアクターを使用して実施するものに限定されず、例えば、容積が小さく高速な攪拌速度が得られるバッチ容器を用いてもよい。バッチ容器の混合部の体積は、1~100mLであってもよく、5~50mLであってもよい。 The method for producing a cyclic amide of the present invention is not limited to being carried out using a microflow reactor; for example, a batch vessel with a small volume that allows for a high stirring speed may also be used. The volume of the mixing section of the batch vessel may be 1 to 100 mL, or may be 5 to 50 mL.
以下、上記マイクロフローリアクターの形態と、それを用いた本発明の環状アミドの製造方法を、図1を参照して説明する。ただし、本発明の製造方法は、図1の実施形態に限られないことは言うまでもない。 The configuration of the microflow reactor and the method for producing a cyclic amide of the present invention using the same will be described below with reference to Figure 1. However, it goes without saying that the production method of the present invention is not limited to the embodiment shown in Figure 1.
図1は、マイクロフローリアクター1の概略的な構成を示す模式図である。マイクロフローリアクター1は、第1の液を収容するタンク11と、第2の液を収容するタンク12と、第3の液を収容するタンク13とを備えることができる。 Figure 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a microflow reactor 1. The microflow reactor 1 can include a tank 11 containing a first liquid, a tank 12 containing a second liquid, and a tank 13 containing a third liquid.
一例として、第1の液は環状アミド前駆体を含み、第2の液は3級アミン化合物を含み、第3の液は縮合剤を含むことができる。他の一例として、第1の液は環状アミド前駆体及び3級アミン化合物を含み、第2の液は縮合剤を含み、第3の液は反応停止剤を含むことができる。マイクロフローリアクターの使用について、例えば、少なくとも第1の液と第2の液との混合物と、第3の液との混合をマイクロフローリアクターで行うのであってもよく、更には、第1の液と第2の液との混合をマイクロフローリアクターで行うのであってもよい。 As one example, the first liquid may contain a cyclic amide precursor, the second liquid may contain a tertiary amine compound, and the third liquid may contain a condensing agent. As another example, the first liquid may contain a cyclic amide precursor and a tertiary amine compound, the second liquid may contain a condensing agent, and the third liquid may contain a reaction terminator. Regarding the use of a microflow reactor, for example, at least the mixture of the first liquid and the second liquid and the third liquid may be mixed in a microflow reactor, or further, the first liquid and the second liquid may be mixed in a microflow reactor.
マイクロフローリアクター1は流体を輸送するための流路f1,f2,f3,f4及びf5を備えることができる。流路の内径は、例えば、0.1~10mmであってもよく、0.3~1mmであってもよい。マイクロフローリアクター1は流体を混合するための混合機31及び32を備えることができる。混合機としては、特に制限されないが、例えば、流体が流入されることで流体の混合が達成される、V字ミキサー、T字ミキサー等を採用することができる。このような混合機内では、流路内で発生する巻込流によって、2液界面積を増大させ、2液以上の反応液を数ミリ秒で混合しやすい。混合機内部の流路の内径は、例えば、0.1~10mmであってもよく、0.2~1mmであってもよい。 Microflow reactor 1 can include flow paths f1, f2, f3, f4, and f5 for transporting fluids. The inner diameter of the flow paths can be, for example, 0.1 to 10 mm, or 0.3 to 1 mm. Microflow reactor 1 can also include mixers 31 and 32 for mixing fluids. The mixers are not particularly limited, but can include, for example, V-mixers, T-mixers, and other devices that allow fluids to be mixed by introducing them. In such mixers, the entrainment flow generated within the flow paths increases the interfacial area between the two liquids, making it easier to mix two or more reaction liquids within a few milliseconds. The inner diameter of the flow paths within the mixers can be, for example, 0.1 to 10 mm, or 0.2 to 1 mm.
上記流路の内径とは、流路の長さ方向と直角に交わる方向での流路断面における、流路内部分(流体が通る部分)の直径とすることができる。流路内部分の形状が真円形でない場合には、上記の流路の内径とは、上記流路内部分の形状を面積基準で真円換算したときの直径とすることができる。 The inner diameter of the above-mentioned flow path can be the diameter of the inner portion of the flow path (the portion through which the fluid passes) in the cross section of the flow path in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path. If the shape of the inner portion of the flow path is not a perfect circle, the inner diameter of the above-mentioned flow path can be the diameter when the shape of the inner portion of the flow path is converted into a perfect circle based on area.
タンク11,12,13及び14、混合機31及び32、並びに流路f1,f2,f3,f4及びf5は、一例として、プラスチックやエラストマー等の樹脂や、ガラス材、金属、セラミックなどで形成され得る。 Tanks 11, 12, 13 and 14, mixers 31 and 32, and flow paths f1, f2, f3, f4 and f5 may be formed, for example, from resins such as plastic or elastomer, glass, metal, ceramic, etc.
タンク11はポンプ21に接続し、ポンプ21の作動により、タンク11に収容された第1の液は、流路f1内を移動して混合機31に流入することができる。タンク12はポンプ22に接続し、ポンプ22の作動により、タンク12に収容された第2の液は、流路f2内を移動して混合機31に流入され得る。そして、第1の液及び第2の液は、混合機31により混合されて第1の混合液となり、流路f4へと送られ得る。一方、タンク13はポンプ23に接続し、ポンプ23の作動により、タンク13に収容された液は、流路f3内を移動して混合機32へと流入し、第1の混合液と混合されて第2の混合液となり、流路f5へと送られ得る。第2の混合液は、タンク14に貯留され得る。Tank 11 is connected to pump 21, and when pump 21 is operated, the first liquid contained in tank 11 moves through flow path f1 and flows into mixer 31. Tank 12 is connected to pump 22, and when pump 22 is operated, the second liquid contained in tank 12 moves through flow path f2 and flows into mixer 31. The first and second liquids are then mixed by mixer 31 to form a first mixed liquid, which can be sent to flow path f4. Meanwhile, tank 13 is connected to pump 23, and when pump 23 is operated, the liquid contained in tank 13 moves through flow path f3 and flows into mixer 32, where it is mixed with the first mixed liquid to form a second mixed liquid, which can be sent to flow path f5. The second mixed liquid can be stored in tank 14.
上記マイクロフローリアクター1によれば、反応溶液の体積あたりの熱交換を行う面積を大きくしやすい。加えて、流量や流路の長さによって反応時間を制御しやすい。このため、反応溶液の厳密な制御を可能としやすく、結果、所望しない副反応の進行を最小化しやすく、目的物の収率を向上させやすい。 The microflow reactor 1 described above makes it easy to increase the area for heat exchange per volume of reaction solution. In addition, it is easy to control the reaction time by adjusting the flow rate and the length of the flow path. This makes it easy to precisely control the reaction solution, which in turn makes it easy to minimize the progression of undesired side reactions and improve the yield of the target product.
このように、本発明の環状アミドの製造方法は、液相法により実施できることから、スケールアップが容易である。 As such, the method for producing cyclic amides of the present invention can be carried out using a liquid phase method, making it easy to scale up.
マイクロフローリアクターを使用した反応終了後は、必要に応じて、通常の単離及び精製工程を経て、目的化合物である環状アミドを得ることができる。 After the reaction using a microflow reactor is completed, the desired compound, the cyclic amide, can be obtained, if necessary, through conventional isolation and purification processes.
また、通常のペプチド合成では単離及び精製工程に煩雑な作業を要するところ、本発明によれば、反応後に生成する夾雑物が少なく、かつ除きやすい縮合剤を用いて、高い収率で環状ペプチドを得やすいため、これらの工程を省略又は簡略化することができ、そのまま結晶化や分析に供することができる。 In addition, while conventional peptide synthesis requires complicated isolation and purification processes, the present invention uses a condensing agent that produces few impurities after the reaction and is easy to remove, making it easy to obtain cyclic peptides in high yields.This means that these processes can be omitted or simplified, and the peptides can be directly subjected to crystallization and analysis.
7.その他の条件
本発明においては、上記成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜添加剤を使用することができる。上記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ペプチドカップリング剤、クラウンエーテル、金属塩等が挙げられる。 7. Other Conditions In addition to the above components, additives may be used as appropriate within the scope of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such additives include surfactants, peptide coupling agents, crown ethers, and metal salts.
本発明の反応工程の反応温度は、環化効率の向上、エピメリ化の抑制、二量体化の抑制、反応時間の短縮等の観点から、0~100℃が好ましく、20~80℃がより好ましく、40~80℃がさらに好ましい。反応時間は、環化反応が進行する時間とすることができ、環化収率向上、エピメリ化抑制等の観点から、10秒~12時間が好ましく、10秒~6時間がより好ましく、10秒~1時間がさらに好ましい。好適には、本発明の反応工程がマイクロフロー法により行われる場合に、反応時間を10分未満とすることができ、より好ましくは5分未満とすることができ、さらに好ましくは1分未満とすることができる。The reaction temperature in the reaction step of the present invention is preferably 0 to 100°C, more preferably 20 to 80°C, and even more preferably 40 to 80°C, from the viewpoints of improving cyclization efficiency, suppressing epimerization, suppressing dimerization, and shortening the reaction time. The reaction time can be the time required for the cyclization reaction to proceed, and from the viewpoints of improving the cyclization yield and suppressing epimerization, it is preferably 10 seconds to 12 hours, more preferably 10 seconds to 6 hours, and even more preferably 10 seconds to 1 hour. When the reaction step of the present invention is carried out by a microflow method, the reaction time can be preferably less than 10 minutes, more preferably less than 5 minutes, and even more preferably less than 1 minute.
8.反応メカニズム
本発明の方法においては、3級アミン化合物と縮合剤とが反応して、アシルアンモニウムカチオン(以下のスキーム1における化合物5)が生成すると考えられる。 8. Reaction Mechanism In the method of the present invention, it is believed that a tertiary amine compound reacts with a condensing agent to produce an acylammonium cation (compound 5 in Scheme 1 below).
ここで、Makromol. Chem., Macromol. Symp. 1992, 54/55, 397-412.によれば、イオン性の求核剤(例えば、水酸化物イオン、フェノキシドアニオン)と、イオン性のアシルアンモニウムカチオンとの静電相互作用により下記の反応が促進されることが報告されている。 According to Makromol. Chem., Macromol. Symp. 1992, 54/55, 397-412, it has been reported that the following reaction is promoted by electrostatic interactions between ionic nucleophiles (e.g., hydroxide ions, phenoxide anions) and ionic acylammonium cations:
上記の報告を基に、本発明においても同様の反応機構により反応が進行するものと考えられる。まず中性の3級アミン化合物が中性の化合物と反応し、高反応性活性種である、イオン性のアシルアンモニウムカチオンを生成する。このイオン性のアシルアンモニウムカチオンは、イオン性のカルボキシラートと反応しやすい。このように、本発明の方法によって環状アミド及び環状ペプチドの収率を向上させやすいのは、縮合剤と3級アミン化合物の反応により得られるアシルアンモニウムカチオンが、環状アミド前駆体のC末端を選択的に活性化し、また、続く環化反応も迅速に進行するためだと説明できる。本発明の方法では、中性に近い条件で、短時間で反応させられることから、多様な基質に適用することができる。さらに、本発明の方法では、反応工程が上記反応機構により進行することにより、環化に伴うエピメリ化及び二量体化を抑制することができ、好ましくは、環化に伴うエピメリ化及び二量体化を実質的に回避することができる。Based on the above reports, it is believed that the reaction of the present invention proceeds via a similar reaction mechanism. First, a neutral tertiary amine compound reacts with a neutral compound to produce an ionic acylammonium cation, a highly reactive species. This ionic acylammonium cation readily reacts with an ionic carboxylate. The reason why the method of the present invention can easily improve the yield of cyclic amides and cyclic peptides is that the acylammonium cation obtained by the reaction of a condensing agent with a tertiary amine compound selectively activates the C-terminus of the cyclic amide precursor, and the subsequent cyclization reaction also proceeds rapidly. The method of the present invention can be applied to a variety of substrates because it allows the reaction to proceed under near-neutral conditions in a short time. Furthermore, because the reaction proceeds via the above reaction mechanism, epimerization and dimerization associated with cyclization can be suppressed, and preferably, epimerization and dimerization associated with cyclization can be substantially avoided.
上記反応機構については、環状カルボナートの合成研究において、唯一Brunelleらが上述のイオン同士の相互作用の存在の可能性について言及しているに過ぎず、過去にそれ以外の報告はない。反応工程が上記の反応機構により進行することは、アミド化においては初めて得られた知見である。 Regarding the above reaction mechanism, only Brunelle et al. mentioned the possibility of the above-mentioned ionic interactions in their research on the synthesis of cyclic carbonates, and no other reports have been published to date. This is the first time that the reaction process proceeds according to the above reaction mechanism has been discovered in the case of amidation.
以下、実施例および比較例を示し、本発明の特徴とするところを一層明確にするが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The following examples and comparative examples will be presented to further clarify the features of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1]
3級アミン化合物及び溶媒の検討(モデル基質)
本発明の環状アミドの製造方法は、環状アミド前駆体の(i)C末端の活性化と(ii)環化縮合の2段階で進行する。そこで、まず環状アミド前駆体のC末端の選択的な活性化を可能にする条件を探索するため、それぞれの末端モデルとして単純な構造のモデル基質を用いて検討した。C末端モデル基質である3-フェニルプロピオン酸のカリウム塩1(0.100M、1.0モル当量)と、N末端モデル基質である2-フェニルエチルアミン2(0.100M、1.0モル当量)、3級アミン化合物(0.100M、1.0モル当量)を溶媒Xと水の混合溶媒に溶解させ、クロロギ酸イソプロピル(0.050M、1.0モル当量)を溶媒Yに溶解させた。3-フェニルプロピオン酸のカリウム塩1と2-フェニルエチルアミン2の混合溶媒溶液を流速2.40mL/minで、クロロギ酸イソプロピルの溶媒Y溶液を流速4.80mL/minでV字ミキサーに注入し、60℃で30秒間反応させた(表1)。続いて、反応混合物と過剰量のヘキシルアミン7の溶媒Y溶液(1.000M、10.00モル当量)をT字ミキサーに注入することで、反応を停止した。生成物の収率はHPLC-UV解析で求めた。アミド3の生成は、所望のC末端の活性化が進行したことを示し、逆にカルバマート4の生成は、所望していないN末端との反応が進行したことを示している。なお、3-フェニルプロピオン酸のカリウム塩1とヘキシルアミン7との反応物は検出されなかった。
[Example 1]
Examination of tertiary amine compounds and solvents (model substrates)
The method for producing cyclic amides of the present invention proceeds in two steps: (i) activation of the C-terminus of the cyclic amide precursor and (ii) cyclocondensation. Therefore, to explore conditions that enable selective activation of the C-terminus of the cyclic amide precursor, we first investigated using model substrates with simple structures as models for each terminal. The C-terminal model substrate, potassium salt 3-phenylpropionic acid 1 (0.100 M, 1.0 molar equivalent), the N-terminal model substrate, 2-phenylethylamine 2 (0.100 M, 1.0 molar equivalent), and a tertiary amine compound (0.100 M, 1.0 molar equivalent) were dissolved in a mixed solvent of solvent X and water, and isopropyl chloroformate (0.050 M, 1.0 molar equivalent) was dissolved in solvent Y. A mixed solvent solution of potassium salt of 3-phenylpropionic acid 1 and 2-phenylethylamine 2 was injected into a V-shaped mixer at a flow rate of 2.40 mL/min, and a solvent Y solution of isopropyl chloroformate was injected at a flow rate of 4.80 mL/min, and the reaction was allowed to proceed at 60°C for 30 seconds (Table 1). The reaction was then terminated by injecting the reaction mixture and an excess of solvent Y solution of hexylamine 7 (1.000 M, 10.00 molar equivalents) into a T-shaped mixer. The product yield was determined by HPLC-UV analysis. The formation of amide 3 indicates the desired activation of the C-terminus, while the formation of carbamate 4 indicates the undesired reaction with the N-terminus. No reaction product between potassium salt of 3-phenylpropionic acid 1 and hexylamine 7 was detected.
アセトン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、及びジメチルホルムアミド(DMF)のいずれの溶媒を用いた場合もアミド3とカルバマート4の反応選択性(3/4)(以下、「C末端選択性」と称する。)は高かった(表1、実施例1-1~1-5)。以降の実施例では、広範な基質に対する溶解性の高さ、環状アミド前駆体の側鎖官能基との副反応のリスクの低さ、沸点が比較的低く除去しやすいこと、環境に対して負荷の小さいアセトニトリルを使用して塩基の検討を行うこととした(実施例1-9)。 The reaction selectivity (3/4) (hereinafter referred to as "C-terminal selectivity") between amide 3 and carbamate 4 was high when acetone, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and dimethylformamide (DMF) were used (Table 1, Examples 1-1 to 1-5). In the following examples, we investigated the base using acetonitrile (Example 1-9), which has high solubility in a wide range of substrates, a low risk of side reactions with the side chain functional groups of the cyclic amide precursor, a relatively low boiling point for easy removal, and is environmentally friendly.
塩基を用いない場合、所望していないカルバマート4が77%で得られ、所望のアミド3は全く得られなかった(比較例1-19)。ピリジン、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)などの複素環アミンを用いた際も、所望のアミド3はほとんどもしくは全く得られなかった。一方で興味深いことに、メチル基を二つ以上含む三級アルキルアミンを用いると、C末端選択性が向上した(実施例1-6~1-9)。とりわけ、ジメチルベンジルアミン(Me2NBn)を用いた際は、所望のアミド3の収率がカルバマート4の収率の約3倍高くなった。メチル基を1つ含む三級アルキルアミンを使用すると、C末端選択性が低下し(実施例1-11~1-14)、メチル基を1つも含まない、かさ高い三級アルキルアミンを使用するとほとんど所望のアミド3は得られなかった(比較例1-17及び1-18)。この結果から、塩基性ではなく、アルキルアミンのかさ高さによる求核性が反応のC末端選択性に大きな影響をおよぼしているものと推測した。実際に、ジエチルメチルアミン(Et2NMe)(pKaH=10.3)とトリエチルアミン(Et3N)(pKaH=10.8)では塩基性度はほぼ同等であるが、所望のアミド3の収率は大きく異なっている(それぞれ21%、0%)。興味深いことに、ピリジン及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)は低いC末端選択性を示した(比較例1-15及び1-16)。現在のところ詳細な理由は不明であるが、ピリジンに関してはアシルピリジニウムカチオンの生成量が少なすぎること、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)に関しては、生じるカチオンが安定化されているために反応性が不十分であることが考えられる。 Without a base, the undesired carbamate 4 was obtained in 77% yield, with no desired amide 3 at all (Comparative Example 1-19). When heterocyclic amines such as pyridine and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) were used, little or no desired amide 3 was obtained. Interestingly, however, the use of a tertiary alkylamine containing two or more methyl groups improved C-terminal selectivity (Examples 1-6 to 1-9). In particular, when dimethylbenzylamine (Me 2 NBn) was used, the yield of the desired amide 3 was approximately three times higher than the yield of carbamate 4. The use of a tertiary alkylamine containing one methyl group reduced C-terminal selectivity (Examples 1-11 to 1-14), and the use of a bulky tertiary alkylamine without any methyl groups yielded almost no desired amide 3 (Comparative Examples 1-17 and 1-18). From these results, we speculate that the nucleophilicity of the alkylamine, rather than its basicity, significantly affected the C-terminal selectivity of the reaction. In fact, diethylmethylamine (Et 2 NMe) (pKaH = 10.3) and triethylamine (Et 3 N) (pKaH = 10.8) have almost the same basicity, but the yields of the desired amide 3 are significantly different (21% and 0%, respectively). Interestingly, pyridine and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) showed low C-terminal selectivity (Comparative Examples 1-15 and 1-16). The detailed reasons are currently unknown, but it is thought that the amount of acylpyridinium cation produced with pyridine is too small, and that the reactivity of the resulting cation with 4-dimethylaminopyridine (DMAP) is insufficient due to its stabilization.
N-フェネチル-3-フェニルプロパミド(表1、アミド3):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.35-7.14 (m, 8H), 7.14-7.05 (m, 2H), 5.45 (brs, 1H), 3.46 (td, J = 6.8 Hz, 2H), 2.93 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 2.72 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.41 (t, J = 6.8 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ172.1, 141.0, 139.0, 128.8, 128.7, 128.6, 128.5, 126.6, 126.3, 40.7, 38.6, 35.8, 31.8 ppm; LCMS: calcd for [C17H19NO+H]+ 254.15, found 254.20。
N-phenethyl-3-phenylpropamide (Table 1, amide 3):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):δ7.35-7.14 (m, 8H), 7.14-7.05 (m, 2H), 5.45 (brs, 1H), 3.46 (td, J = 6.8 Hz, 2H), 2.93 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 2.72 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.41 (t, J = 6.8 Hz, 2H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ172.1, 141.0, 139.0, 128.8, 128.7, 128.6, 128.5, 126.6, 126.3, 40.7, 38.6, 35.8, 31.8 ppm; LCMS: calcd for [C 17 H 19 NO+H] + 254.15, found 254.20.
イソプロピルフェネチルカルバメート(表1、カルバメート4):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.35-7.10 (m, 5H), 4.98-4.83 (m, 1H), 4.65 (brs, 1H), 3.41 (dt, J = 7.2 Hz, 2H), 2.80 (t, J = 6.8 Hz, 2H),1.20 (d, J = 6.4 Hz, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ156.3, 139.0, 128.9, 128.7, 126.5, 68.0, 42.1, 36.3, 22.3 ppm; LCMS: calcd for [C40H43N3O6+H]+ 208.13 found 208.20。
Isopropyl phenethyl carbamate (Table 1, Carbamate 4):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):δ7.35-7.10 (m, 5H), 4.98-4.83 (m, 1H), 4.65 (brs, 1H), 3.41 (dt, J = 7.2 Hz, 2H), 2.80 (t, J = 6.8 Hz, 2H),1.20 (d, J = 6.4 Hz, 6H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ156.3, 139.0, 128.9, 128.7, 126.5, 68.0, 42.1, 36.3, 22.3 ppm; LCMS: calcd for [C 40 H 43 N 3 O 6 +H] + 208.13 found 208.20.
[実施例2]
イオン相互作用の検討(モデル基質)
実施例1において、最も高いC末端選択性でアミド3を与えたジメチルベンジルアミン(Me2NBn)を用いて、上述のイオン性の求電子剤と求核剤の組み合わせによる反応性向上について調査することとした(表2)。すなわち、表1の塩基の検討と同じ濃度、当量、温度、時間条件で3-フェニルプロピオン酸のカリウム塩1と2-フェニルエチルアミン2およびクロロギ酸イソプロピルとの反応において、塩化リチウムを添加してC末端選択性の変化を観察することとした。もしもイオン同士の相互作用がC末端選択性の向上に重要であるならば、塩化リチウムの添加により、相互作用が阻害されて、C末端選択性が低下する可能性があると考えたためである。その結果、塩化リチウムの添加により、添加量依存的なC末端選択性の低下が観察された。このことから、求電子剤と求核剤の間のイオン相互作用がC末端選択性発現に重要な役割を果たしている可能性が高いと考えられる。我々が知る限り、環状カルボナートの合成研究において、唯一Brunelleらが上述のイオン同士の相互作用の存在の可能性について言及しているが、それ以外に報告はなく、アミド化においては初めて得られた知見である。
[Example 2]
Ionic interaction studies (model substrates)
In Example 1, dimethylbenzylamine (Me 2 NBn) was used to investigate the reactivity improvement achieved by the combination of the above-mentioned ionic electrophile and nucleophile (Table 2). Specifically, we added lithium chloride to the reaction of potassium 3-phenylpropionic acid 1 with 2-phenylethylamine 2 and isopropyl chloroformate under the same concentration, equivalents, temperature, and time conditions as those used for the base study in Table 1, and observed the change in C-terminal selectivity. If ionic interactions are important for improving C-terminal selectivity, we hypothesized that the addition of lithium chloride might inhibit these interactions and reduce C-terminal selectivity. As a result, we observed a dose-dependent decrease in C-terminal selectivity with the addition of lithium chloride. This suggests that ionic interactions between the electrophile and nucleophile likely play an important role in C-terminal selectivity. To our knowledge, only Brunelle et al. have mentioned the possibility of the above-mentioned ionic interactions in the synthetic studies of cyclic carbonates. However, there have been no other reports, and this is the first finding in amidation.
[実施例3]
基質適用範囲の検討(モデル基質)
見出した反応条件の基質適用範囲を精査するため、より環状ペプチドのC、N末端構造に近いアミノ酸から誘導されたモデル基質5と6を用いて検討を行った。所望のC末端モデル5が活性化されるとC末成績体7及び8が得られ(C末成績体8は、C末端モデル5とN末端モデル6のアミド化が遅い反応において、反応停止剤のn-ヘキシルアミン(H2N-n-Hex)と5が反応して生成する)、逆にN末端モデル6が活性化されると所望しないN末成績体9が得られる。C末成績体7及び8の合算収率とN末成績体9の収率との比からC末端選択性(7+8)/9を算出した(表2)。グリシン(Gly)から誘導したC末端モデル5aとGly及びアラニン(Ala)から誘導したN末端モデル6a及び6cとの反応では中程度から高いC末端選択性が観察された(実施例3-1及び3-3)。5aと、さらにかさ高いN-メチルアラニン(MeAla)から誘導されたN末端モデル6dとの反応でも、予測通り、高いC末端選択性が観察され、多量のC末成績体7が得られた(実施例3-4)。一方で、5aとサルコシン(Sar)から誘導したN末端モデル6bとの反応ではC末端選択性が低下した(実施例3-2)。これはSarの2級アミン部位の高い求核性に由来するものと考えられる。また、Alaから誘導したC末端モデル5bとGlyから誘導したN末端モデル6aとの反応においても、予想外に高いC末端選択性が観察された(実施例3-5)。このことから、実際に環状ペプチド合成においてもC末端の選択的活性化が可能になる。
[Example 3]
Examination of substrate applicability range (model substrate)
To investigate the substrate applicability of the identified reaction conditions, model substrates 5 and 6, derived from amino acids more closely resembling the C- and N-terminal structures of cyclic peptides, were used for further investigation. Activation of the desired C-terminal model 5 yielded C-terminal products 7 and 8 (C-terminal product 8 was generated by the reaction of 5 with n-hexylamine (H N-n-Hex ) , a reaction terminator, in the slow amidation reaction between C-terminal model 5 and N-terminal model 6). Conversely, activation of N-terminal model 6 yielded the undesired N-terminal product 9. The C-terminal selectivity (7 + 8)/9 was calculated from the ratio of the combined yield of C-terminal products 7 and 8 to the yield of N-terminal product 9 (Table 2). Moderate to high C-terminal selectivity was observed in the reaction of C-terminal model 5a derived from glycine (Gly) with N-terminal models 6a and 6c derived from Gly and alanine (Ala) (Examples 3-1 and 3-3). As expected, high C-terminal selectivity was observed in the reaction of 5a with the N-terminal model 6d derived from the even more bulky N-methylalanine (MeAla), resulting in the production of a large amount of C-terminal product 7 (Example 3-4). On the other hand, the reaction of 5a with the N-terminal model 6b derived from sarcosine (Sar) resulted in decreased C-terminal selectivity (Example 3-2). This is thought to be due to the high nucleophilicity of the secondary amine moiety of Sar. Furthermore, unexpectedly high C-terminal selectivity was observed in the reaction of the C-terminal model 5b derived from Ala with the N-terminal model 6a derived from Gly (Example 3-5). This suggests that selective activation of the C-terminus is actually possible in cyclic peptide synthesis.
ベンジル(2-((2-(ベンジルアミノ)-2-オキソエチル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、C末成績体7a):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.45-7.20 (m, 10H), 6.68 (brs, 1H), 6.47 (brs, 1H), 5.38 (brs, 1H), 5.05 (s, 2H), 4.44 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 3.98 (d, J = 4.8 Hz, 2H), 3.87 (d, J = 5.6 Hz, 2H) ppm; 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ170.1, 169.3, 157.1, 139.8, 137.5,128.9, 128.8, 128.3, 128.3, 127.7, 127.3, 66.1, 44.2, 42.5, 31.2 ppm; LCMS: calcd for [C19H21N3O4+H]+ 356.10 found 356.25。
Benzyl (2-((2-(benzylamino)-2-oxoethyl)amino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, C-terminal product 7a):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.45-7.20 (m, 10H), 6.68 (brs, 1H), 6.47 (brs, 1H), 5.38 (brs, 1H), 5.05 (s, 2H), 4.44 (d, J = 6.0 Hz, 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ170.1, 169.3, 157.1, 139.8, 137.5,128.9, 128.8, 128.3, 128.3, 127.7, 127.3, 66.1, 44.2, 42.5, 31.2 ppm; LCMS: calcd for [C 19 H 21 N 3 O 4 +H] + 356.10 found 356.25.
ベンジル(2-(ヘキシルアミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、C末成績体8a):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.38-7.31 (m, 5H), 5,96 (brs, 1H), 5.41 (brs, 1H), 5.13 (s, 2H), 3.83 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 3.24 (td, J = 6.4 Hz, 2H), 1.48 (brs, 2H), 1.28 (brs, 6H), 0.88 (t, J = 6.4 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ169.1, 156.8, 136.2, 128.6, 128.3, 128.1, 67.1, 44.6, 39.6, 31.5, 29.4, 26.6, 22.6, 14.1 ppm.; LCMS: calcd for [C16H24N2O3+H]+ 293.18, found 293.25。
Benzyl (2-(hexylamino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, C-terminal product 8a):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.38-7.31 (m, 5H), 5,96 (brs, 1H), 5.41 (brs, 1H), 5.13 (s, 2H), 3.83 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 3.24 (td, J = 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ169.1, 156.8, 136.2, 128.6, 128.3, 128.1, 67.1, 44.6, 39.6, 31.5, 29.4, 26.6, 22.6, 14.1 ppm.; LCMS: calcd for [C 16 H 24 N 2 O 3 +H] + 293.18, found 293.25.
イソプロピル(2-(ベンジルアミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、N末成績体9a):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.35-7.29 (m, 5H), 6.27 (brs, 1H), 5.14 (brs, 1H), 4.93-4.83 (m, 1H), 4.47 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 3.87 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 1.22 (d, J = 6.4 Hz, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ169.3, 156.7, 138.0, 128.8, 127.8, 127.7, 69.1, 44.7, 43.6, 22.2 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C13H18N2O3+Na]+ 273.1210, found 273.1156。
Isopropyl(2-(benzylamino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, N-terminal product 9a):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.35-7.29 (m, 5H), 6.27 (brs, 1H), 5.14 (brs, 1H), 4.93-4.83 (m, 1H), 4.47 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 3.87 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 1.22 (d, J = 6.4 Hz, 6H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ169.3, 156.7, 138.0, 128.8, 127.8, 127.7, 69.1, 44.7, 43.6, 22.2 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 13 H 18 N 2 O 3 +Na] + 273.1210, found 273.1156.
ベンジル(2-((2-(ベンジルアミノ)-2-オキソエチル)(メチル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、C末成績体7b):回転異性体を観測。下記は主異性体。
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.35-7.24 (m, 10H), 6.38 (brs, 1H), 5.65 (brs, 1H), 5.09 (s, 2H), 4.43 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 4.06 (s, 4H), 3.10 (s, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3/CD3OD): δ169.8, 168.7, 157.0, 137.8, 136.1, 128.2, 128.1, 127.7, 127.5,127.1, 126.9, 66.6, 51.1, 42.8, 42.0, 35.2 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C20H23N3O4+Na]+ 392.1581, found 392.1579。
Benzyl (2-((2-(benzylamino)-2-oxoethyl)(methyl)amino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, C-terminal product 7b): Rotamers were observed. The following is the major isomer.
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.35-7.24 (m, 10H), 6.38 (brs, 1H), 5.65 (brs, 1H), 5.09 (s, 2H), 4.43 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 4.06 (s, 4H), 3.10 (s, 3H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 /CD 3 OD): δ169.8, 168.7, 157.0, 137.8, 136.1, 128.2, 128.1, 127.7, 127.5,127.1, 126.9, 66.6, 51.1, 42.8, 42.0, 35.2 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 20 H 23 N 3 O 4 +Na] + 392.1581, found 392.1579.
イソプロピル(2-(ベンジルアミノ)-2-オキソエチル)(メチル)カルバメート(表2、N末成績体9b):回転異性体を観測。下記は主異性体。
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.38-7.18 (m, 5H), 6.47 (brs, 1H), 4.96-4.80 (m, 1H), 4.48 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 3.95 (s, 2H), 2.98 (s, 3H), 1.21 (brs, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ169.2, 157.0, 138.1, 128.7, 128.5, 127.6, 69.6, 53.5, 43.3, 36.0, 22.1 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C14H20N2O3+Na]+ 287.1366 found 287.1338。
Isopropyl(2-(benzylamino)-2-oxoethyl)(methyl)carbamate (Table 2, N-terminal product 9b): Rotamers were observed. The following is the major isomer.
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.38-7.18 (m, 5H), 6.47 (brs, 1H), 4.96-4.80 (m, 1H), 4.48 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 3.95 (s, 2H), 2.98 (s, HRMS (ESI): calcd for [C 14 H 20 N 2 O 3 +Na] + 287.1366 found 287.1338.
ベンジル(S)-(2-((1-(ベンジルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、C末成績体7c)
White solid; 1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ7.34-7.22 (m, 10H), 5.03 (s, 2H), 4.44-4.37 (m, 3H), 3.79 (s 2H), 1.36 (d, J = 7.6 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ172.0, 168.7, 156.5, 139.3, 137.0, 128.4, 128.3, 127.8, 127.7, 127.0, 126.7, 65.5, 48.1, 43.5, 41.8, 18.3 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C20H23N3O4+Na]+ 392.1581, found 392.1469。
Benzyl (S)-(2-((1-(benzylamino)-1-oxopropan-2-yl)amino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, C-terminal product 7c)
White solid; 1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ7.34-7.22 (m, 10H), 5.03 (s, 2H), 4.44-4.37 (m, 3H), 3.79 (s 2H), 1.36 (d, J = 7.6 Hz, 3H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, DMSO): δ172.0, 168.7, 156.5, 139.3, 137.0, 128.4, 128.3, 127.8, 127.7, 127.0, 126.7, 65.5, 48.1, 43.5, 41.8, 18.3 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 20 H 23 N 3 O 4 +Na] + 392.1581, found 392.1469.
イソプロピル(S)-(1-(ベンジルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメート(表2、N末成績体9c):
White solid; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.38-7.18 (m, 5H), 6.43 (brs, 1H), 5.07 (brs, 1H), 4.95-4.78 (m, 1H), 4.45 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 4.30-4.10 (m, 1H), 1.40 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.21 (d, J = 6.8 Hz, 3H) , 1.21 (d, J = 5.6 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ172.5, 156.0, 138.1, 128.8, 127.7, 127.6, 68.9, 50.5, 43.6, 31.1, 22.2, 18.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C14H20N2O3+Na]+ 287.1366 found 287.1338。
Isopropyl (S)-(1-(benzylamino)-1-oxopropan-2-yl)carbamate (Table 2, N-terminal product 9c):
White solid; 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.38-7.18 (m, 5H), 6.43 (brs, 1H), 5.07 (brs, 1H), 4.95-4.78 (m, 1H), 4.45 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ172.5, 156.0, 138.1, 128.8, 127.7, 127.6, 68.9, 50.5, 43.6, 31.1, 22.2, 18.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 14 H 20 N 2 O 3 +Na] + 287.1366 found 287.1338.
ベンジル(S)-(2-((1-(ベンジルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)(メチル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメート(表2、C末成績体7d):回転異性体を観測。下記は主異性体。
White solid; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.40-7.15 (m, 10H), 6.54 (brs, 1H), 5.73 (brs, 1H), 5.20-5.05 (m, 1H), 5.08 (s, 2H), 4.46-4.28 (m, 2H), 4.10-3.85 (m, 2H), 2.87 (s, 3H), 1.34 (d, J = 7.2 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ170.4, 169.4, 156.3, 138.3, 136.3, 128.6, 128.5, 128.2, 128.0, 127.5, 127.4, 66.9, 52.3, 43.3, 42.9, 29.6, 13.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C21H25N3O4+Na]+ 406.1737, found 406.1737。
Benzyl (S)-(2-((1-(benzylamino)-1-oxopropan-2-yl)(methyl)amino)-2-oxoethyl)carbamate (Table 2, C-terminal product 7d): Rotamers were observed. The following is the major isomer.
White solid; 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.40-7.15 (m, 10H), 6.54 (brs, 1H), 5.73 (brs, 1H), 5.20-5.05 (m, 1H), 5.08 (s, 2H), 4.46-4.28 (m, 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ170.4, 169.4, 156.3, 138.3, 136.3, 128.6, 128.5, 128.2, 128.0, 127.5, 127.4, 66.9, 52.3, 43.3, 42.9, 29.6, 13.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 21 H 25 N 3 O 4 +Na] + 406.1737, found 406.1737.
イソプロピル(S)-(1-(ベンジルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)(メチル)カルバメート(表2、N末成績体9d):回転異性体を観測。下記は主異性体。Colorless oil, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.38-7.20 (m, 5H), 6.49 (brs, 1H), 4.95-4.86 (m, 1H), 4.77 (brs, 1H), 4.48 (dd, J = 5.6, 14.8 Hz, 1H), 4.39 (dd, J = 5.6, 14.8 Hz, 1H), 2.81 (s, 3H), 1.38 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.21 (d, J= 6.0 Hz, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ171.4, 156.7, 138.3, 128.5, 127.4, 126.4, 69.4, 53.8, 43.3, 29.3, 22.1, 13.8 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C15H22N2O3+Na]+ 301.1523, found 301.1522。 Isopropyl (S)-(1-(benzylamino)-1-oxopropan-2-yl)(methyl)carbamate (Table 2, N-terminal product 9d): Rotamers were observed. The following is the major isomer. Colorless oil, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.38-7.20 (m, 5H), 6.49 (brs, 1H), 4.95-4.86 (m, 1H), 4.77 (brs, 1H), 4.48 (dd, J = 5.6, 14.8 Hz, 1H), 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ171.4, 156.7, 138.3, 128.5, 127.4, 126.4, 69.4, 53.8, 43.3, 29.3, 22.1, 13.8 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 15 H 22 N 2 O 3 +Na] + 301.1523, found 301.1522.
ベンジル(S)-(1-((2-(ベンジルアミノ)-2-オキソエチル)アミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメート(表2、C末成績体7e):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.40-7.17 (m, 10H), 7.02 (brs, 2H), 5.50 (d , J = 5.6 Hz 1H), 4.98 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 4.87 (d, J = 12.0, 1H), 4.50-4.30 (m, 2H), 4.25-4.10 (m, 1H), 3.98 (dd, J = 4.4, 16.0 Hz, 1H), 3.88 (dd, J = 4.4, 16.0 Hz, 1H), 1.33 (d, J = 6.8 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ173.3, 168.8, 156.4, 138.0, 136.1, 128.7, 128.7, 128.4, 128.2, 127.9, 127.6, 67.2, 51.1, 43.5, 43.3, 18.2 ppm; LCMS: calcd for [C20H23N3O4+H]+ 370.17 found 370.25。
Benzyl (S)-(1-((2-(benzylamino)-2-oxoethyl)amino)-1-oxopropan-2-yl)carbamate (Table 2, C-terminal product 7e):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.40-7.17 (m, 10H), 7.02 (brs, 2H), 5.50 (d, J = 5.6 Hz 1H), 4.98 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 4.87 (d, J = 12.0, 1H), 4.50-4.30 (m, 2H), 4.25-4.10 (m, 1H), 3.98 (dd, J = 4.4, 16.0 Hz, 1H), 3.88 (dd, J = 4.4, 16.0 Hz, 1H), 1.33 (d, J = 6.8 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ173.3, 168.8, 156.4, 138.0, 136.1, 128.7, 128.7, 128.4, 128.2, 127.9, 127.6, 67.2, 51.1, 43.5, 43.3, 18.2 ppm; LCMS: calcd for [C 20 H 23 N 3 O 4 +H] + 370.17 found 370.25.
ベンジル(1-(ヘキシルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメート(表2、C末成績体8b):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.40-7.23 (m, 5H), 6.08 (brs, 1H), 5.37 (brs, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.27-4.10 (m, 1H), 3.22 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.55-1.35 (m, 2H), 1.40-1.30 (m, 3H),1.28 (brs, 6H), 0.95-0.80 (m, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ172.3, 156.1, 136.3, 128.6, 128.3, 128.0, 67.0, 50.6, 39.6, 31.5, 29.5, 26.6, 22.6, 18.9, 14.1 ppm; LCMS: calcd for [C17H26N2O3+Na]+ 307.19 found 307.30。
Benzyl (1-(hexylamino)-1-oxopropan-2-yl)carbamate (Table 2, C-terminal product 8b):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ7.40-7.23 (m, 5H), 6.08 (brs, 1H), 5.37 (brs, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.27-4.10 (m, 1H), 3.22 (t, J = 6.4 Hz, 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ172.3, 156.1, 136.3, 128.6, 128.3, 128.0, 67.0, 50.6, 39.6, 31.5, 29.5, 26.6, 22.6, 18.9, 14.1 ppm; LCMS: calcd for [C 17 H 26 N 2 O 3 +Na] + 307.19 found 307.30.
[実施例4]
環状ペプチドの合成(保護Stellarin G)
環状ペプチド合成における反応条件を検討した(表4)。環状ペプチドのモデル基質として、中国の医薬品用ハーブとして知られる5残基の環状ペプチドであるStellarin Gを選択した。配列番号1で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体21(H-L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly-OH・HCl,0.010M,1.0モル当量)、水酸化カリウム(0.020M,2.0モル当量)、3級アミン化合物(1.0モル当量 )のアセトニトリルと水の1:1混合溶媒(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル6(1.0モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)をV字ミキサーに流し込み、60℃で30秒間反応させた。配列番号1で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド11(保護Stellarin G;L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly)の収率はHPLC-UV解析で算出した。ジメチルベンジルアミン(Me2NBn)1.0モル当量とした場合は62%と、中程度の収率であったが、過剰量である2.0モル当量添加することで、99%と高収率で得ることに成功した(表4、実施例4-1及び4-2)。さらに塩基の当量を増やした場合でも環状ペプチド11を定量的に得ることに成功した(表4、実施例4-3)。
[Example 4]
Synthesis of Cyclic Peptides (Protected Stellarin G)
The reaction conditions for cyclic peptide synthesis were investigated (Table 4). Stellarin G, a five-residue cyclic peptide known as a Chinese medicinal herb, was selected as a model substrate for cyclic peptides. Cyclic peptide precursor 21 (H-L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly-OH·HCl, 0.010 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, potassium hydroxide (0.020 M, 2.0 molar equivalents), and a tertiary amine compound (1.0 molar equivalent) in a 1:1 mixture of acetonitrile and water (flow rate: 2.40 mL/min), and an acetonitrile solution of isopropyl chloroformate 6 (1.0 molar equivalent) (flow rate: 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer and reacted at 60°C for 30 seconds. The yield of cyclic peptide 11 (protected Stellarin G; L-Ala-L-Tyr(OBn)-L-Leu-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 was calculated by HPLC-UV analysis. When 1.0 molar equivalent of dimethylbenzylamine (Me 2 NBn) was used, the yield was moderate at 62%, but by adding an excess of 2.0 molar equivalents, a high yield of 99% was successfully obtained (Table 4, Examples 4-1 and 4-2). Furthermore, even when the equivalent amount of base was increased, cyclic peptide 11 was successfully obtained quantitatively (Table 4, Example 4-3).
Me2NBnの塩基の効果について改めて確認するため、表1の検討でC末端選択性が発現しなかったジイソプロピルエチルアミン(i-Pr2NEt)を用いて反応を検討したところ、予測通り、全く環状ペプチドは得られなかった(表4、比較例4-4)。 To confirm the effect of the base Me 2 NBn, the reaction was examined using diisopropylethylamine (i-Pr 2 NEt), which did not show C-terminal selectivity in the study in Table 1. As expected, no cyclic peptide was obtained (Table 4, Comparative Example 4-4).
マイクロフローリアクター内で、高収率で環状ペプチドを得ることが出来た条件(表4、実施例4-3)で同様の環状ペプチド11及びその前駆体21についてバッチ(攪拌速度:1000rpm)で検討したところ、HPLC-UV収率で99%であった。 When a similar cyclic peptide 11 and its precursor 21 were examined in a batch (stirring speed: 1000 rpm) under conditions that allowed the production of cyclic peptides in high yield in a microflow reactor (Table 4, Example 4-3), the HPLC-UV yield was 99%.
以上から、本発明の方法における環化は、上述のモデル基質を用いた場合と同様の反応機構で進行していると考えられる。ジメチルベンジルアミンとクロロギ酸イソプロピルによる高反応性活性種は極めて反応性が高く、迅速に環状ペプチド前駆体のC末端を活性化することができ、続く反応も早いことから、環状ペプチド11を高収率で得ることに成功したと考えられる。 From the above, it is believed that the cyclization in the method of the present invention proceeds via a reaction mechanism similar to that when the model substrate described above is used. The highly reactive species formed from dimethylbenzylamine and isopropyl chloroformate are extremely reactive and can rapidly activate the C-terminus of the cyclic peptide precursor. The subsequent reaction is also rapid, which is likely why cyclic peptide 11 was successfully obtained in high yield.
保護Stellarin G:
White solid, 1H NMR (400 MHz, DMSO): δ 8.45-8.31 (m, 3H), 8.17 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 8.08 (brs, 1H ), 7.48-7.25 (m, 5H), 7.11 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.88 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 5.05 (s, 2H), 4.35 (q, J = 6.8 Hz, 1H), 4.30-4.15 (m, 1H), 4.13-4.03 (m, 2H), 3.95-3.85 (m, 1H), 3.50-3.40 (m, 1H), 2.93 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 1.70-1.60 (m, 1H), 1.45-1.30 (m, 2H), 1.22 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.12 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 5.6 Hz, 3H), 0.78 (d, J = 5.6 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ172.4, 171.9, 171.6, 170.5, 168.9, 157.0, 137.2, 130.1, 129.5 128.4, 127.8, 127.6, 114.4, 69.1, 55.8, 53.9, 49.8, 48.4, 43.2, 36.0, 24.3, 22.9, 21.4, 17.3 ppm; HRMS (ESI):calcd for [C30H39N5O6+H]+ 588.2793, found 588.2792。
Protection Stellarin G:
White solid, 1H NMR (400 MHz, DMSO): δ 8.45-8.31 (m, 3H), 8.17 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 8.08 (brs, 1H ), 7.48-7.25 (m, 5H), 7.11 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.88 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 5.05 (s, 2H), 4.35 (q, J = 6.8 Hz, 1H), 4.30-4.15 (m, 1H), 4.13-4.03 (m, 2H), 3.95-3.85 (m, 1H), 3.50-3.40 (m, 1H), 2.93 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 1.70-1.60 (m, 1H), 1.45-1.30 (m, 2H), 1.22 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.12 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 5.6 Hz, 3H), 0.78 (d, J = 5.6 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ172.4, 171.9, 171.6, 170.5, 168.9, 157.0, 137.2, 130.1, 129.5 128.4, 127.8, 127.6, 114.4, 69.1, 55.8, 53.9, 49.8, 48.4, 43.2, 36.0, 24.3, 22.9, 21.4, 17.3 ppm; HRMS (ESI):calcd for [C 30 H 39 N 5 O 6 +H] + 588.2793, found 588.2792.
[実施例5]
環状ペプチドの合成(Stellarin G類縁体)
異なる環状アミド及び環状ペプチドにも本発明が適用可能か検討するため、環状アミド及び環状ペプチドのモデル基質として、Stellarin G類縁体を選択した。具体的には、実施例4の保護Stellarin Gのチロシン(Tyr)残基をフェニルアラニン(Phe)残基に代え、且つ、アラニン(Ala)残基をトリプトファン(Trp)残基に代えて、次の通りに環状ペプチドを製造した。配列番号2で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体22(H-L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly-OH・TFA,0.010M,1.0モル当量)、水酸化カリウム(0.020M,2.0モル当量)、及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.020M,2.0モル当量)のアセトニトリルと水の1:1混合溶液(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.020M,2.0モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって60℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ2388mm、体積1200μL、反応時間10秒)に導入され、60秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で240秒間試験管に注いだ。2分間攪拌した後、酢酸エチル(EtOAc)2mLと混合し、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、ジクロロメタン(CH2Cl2)/ヘキサンで再結晶により精製した。配列番号2で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド12(Stellarin G類縁体;L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly)の単離収率は、86%であった。
[Example 5]
Synthesis of cyclic peptides (Stellarin G analogues)
To investigate whether the present invention can be applied to different cyclic amides and cyclic peptides, a Stellarin G analog was selected as a model substrate for cyclic amides and cyclic peptides. Specifically, the tyrosine (Tyr) residue of the protected Stellarin G in Example 4 was replaced with a phenylalanine (Phe) residue, and the alanine (Ala) residue was replaced with a tryptophan (Trp) residue to prepare a cyclic peptide as follows. A cyclic peptide precursor 22 (H-L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly-OH.TFA, 0.010 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 , potassium hydroxide (0.020 M, 2.0 molar equivalents), and a 1:1 mixture of acetonitrile and water (flow rate 2.40 mL/min) of dimethylbenzylamine (Me NBn, 0.020 M, 2.0 molar equivalents) and an acetonitrile solution of isopropyl chloroformate (0.020 M, 2.0 molar equivalents) (flow rate 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 60°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 2388 mm, volume 1200 μL, reaction time 10 seconds) at the same temperature. After reaching a steady state over 60 seconds, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 240 seconds. After stirring for 2 minutes, the mixture was mixed with 2 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M aqueous HCl and saturated brine, dried over magnesium sulfate ( MgSO ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by recrystallization from dichloromethane (CH 2 Cl 2 )/hexane. The isolated yield of cyclic peptide 12 (Stellarin G analog; L-Trp-L-Phe-L-Leu-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 was 86%.
Stellarin G類縁体:
White solid, mp: > 245 ℃ (decomposed and change to black solid); IR (neat): 3730, 3058, 2954, 1651, 1534, 740 cm-1; [α]25
D = -130.7 (c 0.12, MeOH); 1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 7.62 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.33 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.25-7.00 (m, 8H), 4.61 (dd, J = 6.8 Hz, 1H), 4.30-4.20 (m, 2H), 4.13 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 4.02 (dd, J = 10.8, 4.8 Hz, 1H), 3.37 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 3.24 (dd, J = 15.2, 6.8 Hz, 1H), 3.07 (dd, J = 15.2, 8.0 Hz, 1H), 3.03 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 1.89-1.80 (m, 1H), 1.55-1.45 (m, 1H), 1.48 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 1.33-1.30 (m, 1H), 0.89 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.82 (d, J = 6.8 Hz, 3H) ppm;13C NMR (100 MHz, CD3OD): δ 174.9, 174.2, 173.6, 172.1, 138.3, 138.1, 130.2, 129.5, 128.6, 127.7, 124.3, 122.5, 119.8, 119.4, 112.3, 110.9, 58.7, 56.5, 56.0, 50.6, 44.6, 40.9, 37.4, 28.2, 25.8, 23.5, 21.6, 17.3 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C31H38N6O5+Na]+ 597.2796, found 597.2796。
Stellarin G analogues:
White solid, mp: > 245 ℃ (decomposed and change to black solid); IR (neat): 3730, 3058, 2954, 1651, 1534, 740 cm -1 ; [α] 25 D = -130.7 (c 0.12, MeOH); 1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 7.62 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.33 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.25-7.00 (m, 8H), 4.61 (dd, J = 6.8 Hz, 1H), 4.30-4.20 (m, 2H), 4.13 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 4.02 (dd, J = 10.8, 4.8 Hz, 1H), 3.37 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 3.24 (dd, J = 15.2, 6.8 Hz, 1H), 3.07 (dd, J = 15.2, 8.0 Hz, 1H), 3.03 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 1.89-1.80 (m, 1H), 1.55-1.45 (m, 1H), 1.48 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 1.33-1.30 (m, 1H), 0.89 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.82 (d, J = 6.8 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100MHz, CD 3 OD): δ 174.9, 174.2, 173.6, 172.1, 138.3, 138.1, 130.2, 129.5, 128.6, 127.7, 124.3, 122.5, 119.8, 119.4, 112.3, 110.9, 58.7, 56.5, 56.0, 50.6, 44.6, 40.9, 37.4, 28.2, 25.8, 23.5, 21.6, 17.3 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 31 H 38 N 6 O 5 +Na] + 597.2796, found 597.2796.
[実施例6]
環状ペプチドの合成(保護Dianthin I)
次に、異なる環状アミド及び環状ペプチドにも本発明が適用可能か検討するため、環状アミド及び環状ペプチドのモデル基質として、抗癌剤として知られる5残基の環状ペプチドであるDianthin Iを選択した。配列番号3で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体23(H-L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly-OH・TFA,0.01M,1.0モル当量)、水酸化カリウム(0.02M,2.0モル当量)、及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.03M,3モル当量)のアセトニトリルと水の1:1混合溶液(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.015M,3モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって60℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ2388mm、体積1200μL、反応時間10秒)に導入され、30秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で120秒間試験管に注いだ。2分間攪拌した後、酢酸エチル(EtOAc)2mLと混合し、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、GPCによって精製した。配列番号3で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド13(保護Dianthin I;L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly)の単離収率は、72%であった。
[Example 6]
Synthesis of Cyclic Peptides (Protected Dianthin I)
Next, to examine whether the present invention can be applied to other cyclic amides and cyclic peptides, Dianthin I, a five-residue cyclic peptide known as an anticancer drug, was selected as a model substrate for cyclic amides and cyclic peptides. A cyclic peptide precursor 23 (H-L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly-OH·TFA, 0.01 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, potassium hydroxide (0.02 M, 2.0 molar equivalents), and dimethylbenzylamine (Me 2 NBn, 0.03 M, 3 molar equivalents) in a 1:1 mixture of acetonitrile and water (flow rate: 2.40 mL/min), and an acetonitrile solution of isopropyl chloroformate (0.015 M, 3 molar equivalents) (flow rate: 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 60°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 2388 mm, volume 1200 μL, reaction time 10 seconds) at the same temperature. After reaching a steady state over 30 seconds, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 120 seconds. After stirring for 2 minutes, the mixture was mixed with 2 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M aqueous HCl and saturated brine, dried over magnesium sulfate (MgSO 4 ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by gel permeation chromatography (GPC). The isolated yield of cyclic peptide 13 (protected Dianthin I; L-Phe-L-Pro-L-Ser(OBn)-L-Phe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 was 72%.
保護Dianthin I:
21.6 mg, 0.034 mmol, 72%.
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): (broad NMR signals were observed probably due to existence of conformational isomers) δ 7.99-7.80 (m, 1H), 7.70-7.55 (m, 1H), 7.40-7.00 (m, 17H), 4.85-4.60 (m, 2H), 4.48-4.23 (m, 3H), 4.20-4.00 (m, 1H), 3.80-3.75 (m, 1H), 3.65-3.45 (m, 3H), 3.41-3.21 (m, 4H), 3.09-2.95 (m, 2H), 1.89-1.20 (m, 4H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 172.4, 171.0, 170.4, 169.8, 169.7, 138.3, 137,4, 136.4, 129.5, 129.4, 128.7, 128.5,128.5, 128.0, 127.8, 127.2, 126.5, 73.2, 69.5, 61.5, 56.8, 53.2, 52.8, 47.0, 43.8, 39.7, 34.9, 31.6, 22.0 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C35H39N5O6+H]+ 648.2793, found 648.2796。
Protection Dianthin I:
21.6 mg, 0.034 mmol, 72%.
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): (broad NMR signals were observed probably due to existence of conformational isomers) δ 7.99-7.80 (m, 1H), 7.70-7.55 (m, 1H), 7.40-7.00 (m, 17H), 4.85-4.60 (m, 2H), 4.48-4.23 (m, 3H), 4.20-4.00 (m, 1H), 3.80-3.75 (m, 1H), 3.65-3.45 (m, 3H), 3.41-3.21 (m, 4H), 3.09-2.95 (m, 2H), 1.89-1.20 (m, 4H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 172.4, 171.0, 170.4, 169.8, 169.7, 138.3, 137,4, 136.4, 129.5, 129.4, 128.7, 128.5,128.5, 128.0, 127.8, HRMS (ESI): calcd for [C 35 H 39 N 5 O 6 +H] + 648.2793, found 648.2796.
[実施例7]
環状ペプチドの合成(Dianthin I)
無保護の環状アミド及び環状ペプチドにも本発明が適用可能か検討した。アミノ酸残基が有する保護基を取り除いた以外は、つまり、保護基であるベンジル基を水素原子に代えた以外は、実施例6と同様にして、環状ペプチドであるDianthin Iを製造した。配列番号4で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体24(H-L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly-OH・TFA,0.010M,1.0モル当量)、水酸化カリウム(0.020M,2.0モル当量)、及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.030M,3.0モル当量)のアセトニトリルと水の1:1混合溶液(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.015M,3.0モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって80℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ2388mm、体積1200μL、反応時間10秒)に導入され、30秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で480秒間試験管に注いだ。反応後の混合物を1MのHCl水溶液5mLと混合し、2分間攪拌した。混合溶液を酢酸エチル(EtOAc)50mLに注ぎ、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、ジクロロメタン(CH2Cl2)/ヘキサンで再結晶により精製した。配列番号4で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド14(Dianthin I;L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly)の単離収率は、62%であった。このように、本発明は、保護基を有しない環状アミド及び環状ペプチド前駆体にも適用することができる。
[Example 7]
Synthesis of Cyclic Peptides (Dianthin I)
We investigated whether the present invention can be applied to unprotected cyclic amides and cyclic peptides. The cyclic peptide Dianthin I was produced in the same manner as in Example 6, except that the protecting groups of the amino acid residues were removed, i.e., the benzyl protecting groups were replaced with hydrogen atoms. A cyclic peptide precursor 24 (H-L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly-OH.TFA, 0.010 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, potassium hydroxide (0.020 M, 2.0 molar equivalents), and dimethylbenzylamine (Me 2 NBn, 0.030 M, 3.0 molar equivalents) in a 1:1 mixture of acetonitrile and water (flow rate 2.40 mL/min), and an acetonitrile solution of isopropyl chloroformate (0.015 M, 3.0 molar equivalents) (flow rate 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 80°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 2388 mm, volume 1200 μL, reaction time 10 seconds) at the same temperature. After reaching a steady state over 30 seconds, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 480 seconds. The reaction mixture was mixed with 5 mL of 1 M aqueous HCl and stirred for 2 minutes. The mixture was poured into 50 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M aqueous HCl and saturated brine, dried over magnesium sulfate (MgSO 4 ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by recrystallization from dichloromethane (CH 2 Cl 2 )/hexane. The isolated yield of cyclic peptide 14 (Dianthin I; L-Phe-L-Pro-L-Ser-L-Phe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:4 was 62%. Thus, the present invention can also be applied to cyclic amides and cyclic peptide precursors without protecting groups.
Dianthin I(J. Nat. Prod. 2016, 79, 1769-1774.):
White solid, 1H NMR (400 MHz, pyridine-d5): δ 10.82 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 8.66 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.60 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 8.15 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50-7.35 (m, 5H), 7.32-7.17 (m, 5H), 5.39 (dd, J = 14.4, 8.4 Hz 1H), 5.13-5.00 (m, 1H), 4.84 (dd, J = 16.0, 9.2 Hz, 1H), 4.46 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.35-4.29 (m, 1H), 4.28-4.21 (m, 2H), 4.00-3.85 (m, 2H), 3.82-3.65 (m, 3H), 3.50-3.40 (m, 2H), 2.13-2.03 (m, 1H), 1.85-1.70 (m, 2H), 1.55-1.50 (m, 1H) ppm. 13C NMR (100 MHz, pyridine-d5): δ 175.5, 173.7, 171.2, 171.0, 170.7, 140.0, 138.2, 130.0, 129.9, 128.7, 128.5, 126.7, 126.4, 61.4, 61.3, 57.9, 57.5, 55.6, 48.6, 43.3, 39.8, 35.1, 32.0, 21.6 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C28H33N5O6+Na]+ 558.2323, found 558.2329。
Dianthin I (J. Nat. Prod. 2016, 79, 1769-1774.):
White solid,1H NMR (400 MHz, pyridine-d5): δ 10.82 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 8.66 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.60 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 8.15 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50-7.35 (m, 5H), 7.32-7.17 (m, 5H), 5.39 (dd, J = 14.4, 8.4 Hz 1H), 5.13-5.00 (m, 1H), 4.84 (dd, J = 16.0, 9.2 Hz, 1H), 4.46 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.35-4.29 (m, 1H), 4.28-4.21 (m, 2H), 4.00-3.85 (m, 2H), 3.82-3.65 (m, 3H), 3.50-3.40 (m, 2H), 2.13-2.03 (m, 1H), 1.85-1.70 (m, 2H), 1.55-1.50 (m, 1H) ppm.13C NMR (100 MHz, pyridine-d5): δ 175.5, 173.7, 171.2, 171.0, 170.7, 140.0, 138.2, 130.0, 129.9, 128.7, 128.5, 126.7, 126.4, 61.4, 61.3, 57.9, 57.5, 55.6, 48.6, 43.3, 39.8, 35.1, 32.0, 21.6 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C28H33N5O6+Na]+558.2323, found 558.2329.
[実施例8]
環状ペプチドの合成(保護Heterophyllin J)
さらに、異なる環状アミド及び環状ペプチドにも本発明が適用可能か検討するため、環状アミド及び環状ペプチドのモデル基質として、利尿や斜頸の漢方薬として知られる5残基の環状ペプチドであるHeterophyllin Jを選択した。配列番号5で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体25(H-L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly-OH・TFA,0.010M,1.0モル当量)、水酸化カリウム(0.020M,2.0モル当量)、及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.020M,2モル当量)のアセトニトリルと水の混合溶液(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.010M,2モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって60℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ2388mm、体積1200μL、反応時間10秒)に導入され、30秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で150秒間試験管に注いだ。2分間攪拌した後、酢酸エチル(EtOAc)2mLと混合し、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、ジクロロメタン(CH2Cl2)/ヘキサンで再結晶により精製した。配列番号5で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド15(保護Heterophyllin J;L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly)の単離収率は、74%であった。
[Example 8]
Synthesis of Cyclic Peptides (Protected Heterophyllin J)
Furthermore, to examine whether the present invention can be applied to other cyclic amides and cyclic peptides, Heterophyllin J, a five-residue cyclic peptide known as a traditional Chinese medicine for diuresis and torticollis, was selected as a model substrate for cyclic amides and cyclic peptides. A mixture of cyclic peptide precursor 25 (H-L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly-OH·TFA, 0.010 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, potassium hydroxide (0.020 M, 2.0 molar equivalents), and dimethylbenzylamine (Me 2 NBn, 0.020 M, 2 molar equivalents) in acetonitrile and water (flow rate: 2.40 mL/min) and a solution of isopropyl chloroformate (0.010 M, 2 molar equivalents) in acetonitrile (flow rate: 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 60°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 2388 mm, volume 1200 μL, reaction time 10 seconds) at the same temperature. After 30 seconds to reach a steady state, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 150 seconds. After stirring for 2 minutes, the mixture was mixed with 2 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M aqueous HCl and saturated brine, dried over magnesium sulfate ( MgSO ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by recrystallization from dichloromethane (CH 2 Cl 2 )/hexane. The isolated yield of cyclic peptide 15 (protected Heterophyllin J; L-Pro-L-Val-L-Tyr(OBn)-L-Ala-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:5 was 74%.
保護Heterophyllin J:
20.5 mg, 0.035 mmol, 74%.
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.21 (d, J = 6.4 Hz, 1H ), 7.84 (brs, 1H), 7.54 (d, J = 8.8 Hz, 1H ), 7.45-7.28 (m, 5H), 7.12-7.05 (m, 3H), 6.84 (d, J = 8.4 Hz, 2H ), 4.96 (s, 2H), 4.55-4.48 (m, 1H),4.42-4.31 (m, 2H), 4.22 (dd, J = 5.2, 2.8 Hz, 1H), 4.111 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.02-3.95 (m, 1H), 3.65-3.45 (m, 2H), 3.20 (dd, J = 8.8, 8.4 Hz, 1H), 3.11 (dd, J = 7.6, 6.4 Hz, 1H), 2.31-2.22 (m, 1H), 2.20-2.03 (m, 2H), 2.02-1.93 (m, 2H), 1.33 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.84 (d, J = 2.8 Hz, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 173.6, 172.4,172.4, 172.3, 168.7, 157.8, 137.2, 130.5, 129.1, 128.7, 128.0, 127.6, 114.9, 70.1, 62.6, 60.0, 57.9, 49.8, 47.1, 42.2, 36.4, 30.0, 29.8, 25.2, 19.5, 18.8, 16.1 ppm. HRMS (ESI): calcd for [C31H39N5O6+H]+ 600.2793, found 600.2796。
Protection Heterophyllin J:
20.5 mg, 0.035 mmol, 74%.
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.21 (d, J = 6.4 Hz, 1H ), 7.84 (brs, 1H), 7.54 (d, J = 8.8 Hz, 1H ), 7.45-7.28 (m, 5H), 7.12-7.05 (m, 3H), 6.84 (d, J = 8.4 Hz, 2H ), 4.96 (s, 2H), 4.55-4.48 (m, 1H),4.42-4.31 (m, 2H), 4.22 (dd, J = 5.2, 2.8 Hz, 1H), 4.111 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 4.02-3.95 (m, 1H), 3.65-3.45 (m, 2H), 3.20 (dd, J = 8.8, 8.4 Hz, 1H), 3.11 (dd, J = 7.6, 6.4 Hz, 1H), 2.31-2.22 (m, 1H), 2.20-2.03 (m, 2H), 2.02-1.93 (m, 2H), 1.33 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.84 (d, J = 2.8 Hz, 6H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 173.6, 172.4,172.4, 172.3, 168.7, 157.8, 137.2, 130.5, 129.1, 128.7, 128.0, 127.6, 114.9, 70.1, 62.6, 60.0, 57.9, 49.8, 47.1, 42.2, 36.4, 30.0, 29.8, 25.2, 19.5, 18.8, 16.1 ppm. (ESI): calcd for [C 31 H 39 N 5 O 6 +H] + 600.2793, found 600.2796.
本発明のRME(Reaction Mass Efficiancy)は、従来技術よりも高い。RMEとは、次の式で求められる。 The RME (Reaction Mass Efficiency) of the present invention is higher than that of conventional technology. RME is calculated using the following formula:
[実施例9]
環状ペプチドの合成(Versicotide D類縁体及びそのエピマー)
遊離アミノ基がメチル基で置換されている、環状アミド前駆体及び環状ペプチド前駆体にも本発明が適用可能か検討した。環状アミド及び環状ペプチドのモデル基質として、5残基の環状ペプチドであるVersicotide D類縁体を選択した。配列番号6で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体26(H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala-OH・TFA,0.010M,1.0モル当量)、及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.020M,2.0モル当量)のアセトニトリル溶液(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.010M,2.0モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって60℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ2388mm、体積1200μL、反応時間10秒)に導入され、30秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で180秒間試験管に注いだ。反応後の混合物を1MのHCl水溶液5mLと混合し、2分間攪拌した。混合溶液を酢酸エチル(EtOAc)50mLに注ぎ、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、GPCによって精製した。配列番号6で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド16(Versicotide D類縁体;L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala)の単離収率は、41%であった(表5、実施例9-1)。
[Example 9]
Synthesis of Cyclic Peptides (Versicotide D Analogues and Their Epimers)
We investigated whether the present invention can be applied to cyclic amide precursors and cyclic peptide precursors in which the free amino group is replaced with a methyl group. A five-residue cyclic peptide, a Versicotide D analog, was selected as a model substrate for cyclic amides and cyclic peptides. A solution of cyclic peptide precursor 26 (H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala-OH·TFA, 0.010 M, 1.0 molar equivalent) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:6, dimethylbenzylamine (Me 2 NBn, 0.020 M, 2.0 molar equivalents) in acetonitrile (flow rate: 2.40 mL/min), and a solution of isopropyl chloroformate (0.010 M, 2.0 molar equivalents) in acetonitrile (flow rate: 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 60°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 2388 mm, volume 1200 μL, reaction time 10 seconds) at the same temperature. After reaching a steady state over 30 seconds, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 180 seconds. The reaction mixture was mixed with 5 mL of 1 M aqueous HCl and stirred for 2 minutes. The mixture was poured into 50 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M aqueous HCl and saturated brine, dried over magnesium sulfate (MgSO 4 ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by GPC. The isolated yield of cyclic peptide 16 (Versicotide D analog; L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-L-Ala) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:6 was 41% (Table 5, Example 9-1).
従来、かさ高いアミノ基は求核性が低いことから、N末端にN-メチルアミノ酸を有する直鎖状ペプチドは環化反応に適さないと考えるのが技術常識であった。しかしながら、本発明の方法を用いることで、N末端にN-メチルアミノ酸を有する直鎖状ペプチドも環化することが可能となる。 Conventionally, it has been common knowledge that linear peptides with an N-methyl amino acid at the N-terminus are not suitable for cyclization reactions because bulky amino groups have low nucleophilicity. However, by using the method of the present invention, it is possible to cyclize linear peptides with an N-methyl amino acid at the N-terminus.
Versicotide D類縁体:
White solid, mp: 102-106℃; IR (neat): 3298, 2933, 1632, 1534, 1454, 1287, 1121, 701 cm-1; [α]26
D = -69.0 (c 0.13, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.18 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.40-7.12 (m, 10H), 5.85 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 4.98-4.85 (m, 2H), 4.52 (d, J = 4.4 Hz, 1H), 3.75-3.65 (m, 1H), 3.66-3.46 (m, 1H), 3.40-3.33 (m, 1H), 3.27-3.15 (m, 1H), 3.12-3.05 (m, 1H), 3.01 (s, 3H), 2.95-2.85 (m, 1H), 2.66 (s, 3H), 1.78 (d, J = 8.0 Hz, 3H), 1.29 (d, J = 6.0 Hz, 3H), 1.19 (d, J = 6.0 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 173.1, 173.0, 172.7, 170.0, 169.8, 136.21, 136.15, 129.6, 129.3, 128.7, 127.7, 127.4, 67.5, 62.0, 54.3, 50.8, 47.0, 39.3, 38.8, 38.3, 37.2, 17.5, 16.4, 12.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C29H37N5O5+Na]+ 558.2687, found 558.2706。
Versicotide D analogues:
White solid, mp: 102-106℃; IR (neat): 3298, 2933, 1632, 1534, 1454, 1287, 1121, 701 cm -1 ; [α] 26 D = -69.0 (c 0.13, CHCl 3 ); 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) ): δ 8.18 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.40-7.12 (m, 10H), 5.85 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 4.98-4.85 (m, 2H), 4.52 (d, J = 4.4Hz, 1H), 3.75-3.65 (m, 1H), 3.66-3.46 (m, 1H), 3.40-3.33 (m, 1H), 3.27-3.15 (m, 1H), 3.12-3.05 (m, 1H), 3.01 (s, 3H), 2.95-2.85 (m, 1H), 2.66 (s, 3H), 1.78 (d, J = 8.0 Hz, 3H), 1.29 (d, J = 6.0 Hz, 3H), 1.19 (d, J = 6.0 Hz, 3H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 173.1, 173.0, 172.7, 170.0, 169.8, 136.21, 136.15, 129.6, 129.3, 128.7, 127.7, 127.4, 67.5, 62.0, 54.3, 50.8, 47.0, 39.3, 38.8, 38.3, 37.2, 17.5, 16.4, 12.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 29 H 37 N 5 O 5 +Na] + 558.2687, found 558.2706.
本発明がエピメリ化を抑制可能か検討した。環状アミド及び環状ペプチドのモデル基質として、実施例9-1で製造したVersicotide D類縁体のエピマーを選択した。具体的には、環状ペプチド前駆体26のエピマーである環状ペプチド27(H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala-OH・TFA)を用いたこと以外は、実施例9-1と同様にして、環状ペプチド17を製造した。配列番号7で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド17(Versicotide D類縁体エピマー;L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala)の単離収率は、47%であった(表5、実施例9-2)。We investigated whether the present invention can suppress epimerization. The epimer of the Versicotide D analog produced in Example 9-1 was selected as a model substrate for cyclic amides and cyclic peptides. Specifically, cyclic peptide 17 was produced in the same manner as in Example 9-1, except that cyclic peptide 27 (H-L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala-OH·TFA), an epimer of cyclic peptide precursor 26, was used. The isolation yield of cyclic peptide 17 (Versicotide D analog epimer; L-MeAla-L-Phe-L-MeAla-L-Phe-D-Ala), consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, was 47% (Table 5, Example 9-2).
Versicotide D類縁体エピマー(Tetrahedron Lett. 2019, 60, 151281.):
White solid, mp: 105-109 ℃; IR (neat): 3293, 2933, 1651, 1523, 1454, 1538, 1454, 1123, 700 cm-1; [α]25
D = -107.8 (c 0.13, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.78 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.42-7.16 (m, 10H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.98-4.85 (m, 2H), 4.70 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 4.67-4.58 (m, 1H), 3.38 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 3.22-3.12 (m, 4H), 3.10-2.93 (m, 3H), 2.75 (s, 3H), 1.59 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.30 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.21 (d, J = 6.4 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 174.3, 172.5, 172.0, 171.8, 170.4, 137.1, 136.9, 129.9, 129.3, 128.4, 128.3, 126.8, 126.7, 66.0, 54.2, 54.1, 51.9, 46.0, 38.8, 38.5, 37.7, 30.9, 16.5, 15.3, 14.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C29H37N5O5+Na]+ 558.2687, found 558.2702。
Versicotide D analog epimer (Tetrahedron Lett. 2019, 60, 151281.):
White solid, mp: 105-109 ℃; IR (neat): 3293, 2933, 1651, 1523, 1454, 1538, 1454, 1123, 700 cm -1 ; [α] 25 D = -107.8 (c 0.13, CHCl 3 ); 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.78 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.42-7.16 (m, 10H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.98-4.85 (m, 2H), 4.70 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 4.67-4.58 (m, 1H), 3.38 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 3.22-3.12 (m, 4H), 3.10-2.93 (m, 3H), 2.75 (s, 3H), 1.59 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.30 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.21 (d, J = 6.4 Hz, 3H) ppm; 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 174.3, 172.5, 172.0, 171.8, 170.4, 137.1, 136.9, 129.9, 129.3, 128.4, 128.3, 126.8, 126.7 , 66.0, 54.2, 54.1, 51.9, 46.0, 38.8, 38.5, 37.7, 30.9, 16.5, 15.3, 14.7 ppm. 5 O 5 +Na] + 558.2687, found 558.2702.
実施例9-1及び実施例9-2(Versicotide D類縁体及びそのエピマー)のD体:L体比は、HPLC-UV分析(カラム:GLscience InertsilTM ODS-3 5μm,4.6mm×75mm,溶媒:メタノール+0.1%ギ酸/H2O+0.1%ギ酸(0-13分:0~100%,13~16分:100%,16~17分:0%,17~22分:0%),流量:1.0mL/分,検出波長:254nm,温度:40℃)によって評価した。結果を表5及び図2に示す。環状ペプチド16の保持時間は11.8分(図2a)であり、エピマーである環状ペプチド17の保持時間は12.2分であった(図2b)。図2に示す通り、実施例9-1では、環状ペプチド前駆体26に対応する環状ペプチド16(L体)だけが得られ、実施例9-2では、環状ペプチド前駆体27に対応する環状ペプチド17(D体)だけが得られた。このように、本発明は、環化の際にエピメリ化を実質的に抑制することが可能である。これにより、本発明では、対応する環状アミド前駆体及び環状ペプチド前駆体を選択することで、光学異性体を作り分けることが可能となる。本発明では、例えば、実質的にD-アミノ酸を含まない環状ペプチドを合成することができる。 The D:L ratios of Examples 9-1 and 9-2 (Versicotide D analogs and their epimers) were evaluated by HPLC-UV analysis (column: GLscience Inertsil™ ODS-3 5 μm, 4.6 mm × 75 mm, solvent: methanol + 0.1% formic acid/H 2 O + 0.1% formic acid (0-13 min: 0-100%, 13-16 min: 100%, 16-17 min: 0%, 17-22 min: 0%), flow rate: 1.0 mL/min, detection wavelength: 254 nm, temperature: 40°C). The results are shown in Table 5 and Figure 2. The retention time of cyclic peptide 16 was 11.8 min (Figure 2a), and the retention time of its epimer, cyclic peptide 17, was 12.2 min (Figure 2b). As shown in FIG. 2 , in Example 9-1, only cyclic peptide 16 (L-form) corresponding to cyclic peptide precursor 26 was obtained, and in Example 9-2, only cyclic peptide 17 (D-form) corresponding to cyclic peptide precursor 27 was obtained. As such, the present invention can substantially suppress epimerization during cyclization. As a result, in the present invention, it is possible to selectively produce optical isomers by selecting the corresponding cyclic amide precursor and cyclic peptide precursor. In the present invention, for example, a cyclic peptide substantially free of D-amino acids can be synthesized.
反応温度を20℃に変更した以外は、実施例9-1と同様にして、環状ペプチド16(Versicotide D類縁体)を製造した(実施例9-3)。本発明は、反応温度が比較的低温である場合でも環化可能であり、その際に検出可能なエピメリ化を伴わない(表5)。 Cyclic peptide 16 (Versicotide D analog) was produced (Example 9-3) in the same manner as in Example 9-1, except that the reaction temperature was changed to 20°C. The present invention enables cyclization even at relatively low reaction temperatures, without detectable epimerization (Table 5).
[比較例9]
従来技術による環状ペプチドの合成(Versicotide D類縁体及びそのエピマー)
Posodaらは、Tetrahedron Lett. 2019, 60, 151281.において、上記Versicotide D類縁体を最初に全合成したことを報告している。本願出願人は、当該報告に従ってVersicotide D類縁体を合成することで、従来技術を用いた場合のエピメリ化について検討した。具体的には、環状ペプチド前駆体26(H-L-Ala(NMe)-L-Phe-L-Ala(NMe)-L-Phe-L-Ala-OH・TFA)が0.005M(1.0モル当量)である希薄条件で、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム-3-オキシドヘキサフルオロホスフェート(HATU,1.5モル当量)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP,0.1モル当量)、及びジイソプロピルエチルアミン(i-Pr2NEt,3モル当量)を用いて、脱水アセトニトリル中、20℃で、バッチ法でマクロ環化を実施した(表5、比較例9-1)。反応後の混合物を5%HClで洗浄し、その後、飽和炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。得られた環状ペプチドのNMRスペクトルは、環状ペプチド前駆体26のエピマーである環状ペプチド前駆体27に対応するD体のVersicotide D類縁体(実施例9-2に相当。)のNMRスペクトルと一致した。また、得られた環状ペプチドをHPLC-UV分析により評価したところ、D体であるVersicotide D類縁体の結果と一致した。このように、Posodaらの方法では、環状ペプチド前駆体26は、先ずエピメリ化し、その後に環化していることを解明した。これに対し、本発明の方法では、興味深いことに、より高い求核性を有する混合酸無水物を用いているにもかかわらず、不要なエピメリ化を回避することが可能である。
[Comparative Example 9]
Synthesis of Cyclic Peptides by Conventional Techniques (Versicotide D Analogues and Their Epimers)
reported the first total synthesis of the Versicotide D analogue in Tetrahedron Lett. 2019, 60, 151281. The present applicant synthesized a Versicotide D analogue according to this report and investigated epimerization using conventional techniques. Specifically, macrocyclization was carried out in a batchwise manner in anhydrous acetonitrile at 20°C using 1-[bis(dimethylamino)methylene]-1H-1,2,3-triazolo[4,5-b]pyridinium-3-oxide hexafluorophosphate (HATU, 1.5 molar equivalents), 4-dimethylaminopyridine (DMAP, 0.1 molar equivalents), and diisopropylethylamine (i-Pr 2 NEt, 3 molar equivalents) in a dilute solution of 0.005 M (1.0 molar equivalent) of cyclic peptide precursor 26 (H-L-Ala(NMe)-L-Phe-L-Ala(NMe)-L-Phe-L-Ala-OH.TFA) (Table 5, Comparative Example 9-1). The reaction mixture was washed with 5% HCl, then with saturated aqueous sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), dried over magnesium sulfate (MgSO 4 ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The NMR spectrum of the resulting cyclic peptide was consistent with that of the D-form of Versicotide D analog (corresponding to Example 9-2), which corresponds to cyclic peptide precursor 27, an epimer of cyclic peptide precursor 26. Furthermore, HPLC-UV analysis of the resulting cyclic peptide confirmed the results of the D-form of Versicotide D analog. Thus, the method of Posoda et al. revealed that cyclic peptide precursor 26 first underwent epimerization and then cyclization. Interestingly, the method of the present invention is able to avoid unwanted epimerization despite the use of a mixed acid anhydride with higher nucleophilicity.
また、反応温度を60℃に設定したこと以外は、比較例9-1と同様にして、Posodaらの方法でVersicotide D類縁体を製造した(表5、比較例9-2)。また、溶媒をジクロロメタンに代えたこと以外は、比較例9-2と同様にして、Posodaらの方法でVersicotide D類縁体を製造した(表5、比較例9-3)。表5に示す通り、Posodaらの方法では、反応温度に依らず、目的物のL体よりも多量に、所望でないD体のVersicotide D類縁体が生成していることが確認された。このように、従来技術では、エピメリ化を回避することが不可能であった。 A Versicotide D analog was produced by the method of Posoda et al. in the same manner as in Comparative Example 9-1, except that the reaction temperature was set to 60°C (Table 5, Comparative Example 9-2). A Versicotide D analog was produced by the method of Posoda et al. in the same manner as in Comparative Example 9-2, except that the solvent was changed to dichloromethane (Table 5, Comparative Example 9-3). As shown in Table 5, it was confirmed that the method of Posoda et al. produced the undesired D-form of Versicotide D analog in greater amounts than the desired L-form, regardless of the reaction temperature. Thus, epimerization was impossible to avoid with conventional technology.
[実施例10]
環状ペプチドの合成(Dihydrotentoxin)
大きな歪みを有する4残基の環状ペプチドにも本発明が適用可能か検討した。また、本発明が二量体化を抑制可能か検討した。環状ペプチドのモデル基質として、4残基の環状ペプチドであるDihydrotentoxinを選択した。配列番号8で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド前駆体28(H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH・TFA,0.010M,1.00モル当量)、ジイソプロピルエチルアミン(i-Pr2NEt,0.020M,2.00モル当量)及びジメチルベンジルアミン(Me2NBn,0.030M,3.00モル当量)のアセトニトリル(流速2.40mL/min)と、クロロギ酸イソプロピル(0.015M,3.00モル当量)のアセトニトリル溶液(流速4.80mL/min)とをシリンジポンプによって60℃でV字ミキサーに導入した。反応途中の混合物は、同じ温度で反応チューブ(内径0.8mm、長さ7164mm、体積3600μL、反応時間30秒)に導入され、30秒かけて定常状態に達した後、反応後の混合物を室温で120秒間試験管に注いだ。反応後の混合物に1MHCl水溶液5mLを添加し、2分間攪拌した後、酢酸エチル(EtOAc)50mLと混合し、有機層を1MのHCl水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO4)で乾燥させ、濾過し、室温で真空濃縮した。そして、GPCによって精製した。配列番号8で表されるアミノ酸配列からなる環状ペプチド18(Dihydrotentoxin;L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly)の単離収率は、50%であった。このように、本発明は、大きな歪みを有する4残基の環状ペプチドにも適用することができる。
環状ペプチド前駆体28を10モル当量用いた場合でも、同様のRMEで環状ペプチド18が得られた。いずれの濃度条件でも、製造された環状ペプチド18からは、環状ペプチド前駆体28のダイマー(二量体)は検出されなかった。このように、本発明は、環化に伴う二量体化を回避することが可能である。
[Example 10]
Synthesis of cyclic peptides (Dihydrotentoxin)
We investigated whether the present invention can be applied to four-residue cyclic peptides with large strains. We also investigated whether the present invention can suppress dimerization. Dihydrotentoxin, a four-residue cyclic peptide, was selected as a model substrate for cyclic peptides. A cyclic peptide precursor 28 (H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH·TFA, 0.010 M, 1.00 molar equivalents) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, diisopropylethylamine (i-Pr 2 NEt, 0.020 M, 2.00 molar equivalents), and dimethylbenzylamine (Me 2 NBn, 0.030 M, 3.00 molar equivalents) in acetonitrile (flow rate 2.40 mL/min), and an acetonitrile solution of isopropyl chloroformate (0.015 M, 3.00 molar equivalents) (flow rate 4.80 mL/min) were introduced into a V-shaped mixer at 60°C using a syringe pump. The reaction mixture was introduced into a reaction tube (inner diameter 0.8 mm, length 7164 mm, volume 3600 μL, reaction time 30 seconds) at the same temperature. After reaching a steady state over 30 seconds, the reaction mixture was poured into a test tube at room temperature for 120 seconds. 5 mL of 1 M HCl aqueous solution was added to the reaction mixture, stirred for 2 minutes, and then mixed with 50 mL of ethyl acetate (EtOAc). The organic layer was washed with 1 M HCl aqueous solution and saturated brine, dried over magnesium sulfate (MgSO 4 ), filtered, and concentrated under vacuum at room temperature. The mixture was then purified by GPC. The isolated yield of cyclic peptide 18 (Dihydrotentoxin; L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:8 was 50%. Thus, the present invention can also be applied to highly strained four-residue cyclic peptides.
Cyclic peptide 18 was also obtained by similar RME when 10 molar equivalents of cyclic peptide precursor 28 were used. Under any concentration conditions, no dimer of cyclic peptide precursor 28 was detected in the produced cyclic peptide 18. Thus, the present invention makes it possible to avoid dimerization associated with cyclization.
Dihydrotentoxin(Tetrahedron 2018, 74, 6173-6181):
White solid, 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.74 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.35-7.15 (m, 5H), 4.94 (dd, J = 10.0, 5.2 Hz ,1H), 4.61 (dd, J = 7.6, 3.6 Hz, 1H), 4.26 (q, J = 6.8 Hz, 1H), 3.70 (d, J = 14.0 Hz, 1H), 3.50 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 3.10-2.95 (m,1H), 2.84 (s, 3H), 2.78 (s, 3H), 1.68 (m, 1H), 1.55 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.45-1.25 (m, 2H), 0.83 (d, J = 6.4 Hz, 3H), 0.77 (d, J = 7.2 Hz, 3H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3):δ 172.4, 172.0, 170.8, 170.2, 137.2, 129.1, 128.3, 127.2, 63.1, 57.4, 48.6, 44.6, 41.0, 34.4, 30.7, 30.2, 24.7, 22.7, 22.5, 15.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C22H32N4O4+Na]+ 439.2321, found 439.2324。
Dihydrotentoxin (Tetrahedron 2018, 74, 6173-6181):
White solid, 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.74 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.35-7.15 (m, 5H), 4.94 (dd, J = 10.0, 5.2 Hz ,1H), 4.61 (dd, J = 7.6, 3.6 Hz, 1H), 4.26 (q, J = 6.8 Hz, 1H), 3.70 (d, J = 14.0 Hz, 1H), 3.50 (d, J = 14.8 Hz, 1H), 3.10-2.95 (m,1H), 2.84 (s, 3H), 2.78 (s, 3H), 1.68 (m, 1H), 1.55 (d, J = 6.8 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ):δ 172.4, 172.0, 170.8, 170.2, 137.2, 129.1, 128.3, 127.2, 63.1, 57.4, 48.6, 44.6, 41.0, 34.4, 30.7, 30.2, 24.7, 22.7, 22.5, 15.7 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 22 H 32 N 4 O 4 +Na] + 439.2321, found 439.2324.
[比較例10]
従来技術による環状ペプチドの合成(Dihydrotentoxin及びそのダイマー)
Satoらは、Tetrahedron 2018, 74, 6173-6181.において、環化により上記Dihydrotentoxinを合成したことを報告している。本願出願人は、当該報告に従ってDihydrotentoxinを合成することで、従来技術を用いた場合の二量体化について検討した。具体的には、環状ペプチド前駆体28(H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH,0.1mM,,1.0モル当量)のアセトニトリル(MeCN)溶液又はジメチルホルムアミド(DMF)溶液に、クロロジイソピノカンフェイルボラン(DIPCl,3.2モル当量)、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt,3.2モル当量)、及びジイソプロピルエチルアミン(i-Pr2NEt,4.0モル当量)を添加し、混合物を22℃又は30℃で24時間攪拌した。反応後の混合物をGPCによって精製した。残留物に含まれる環状ペプチド18及び環化ダイマー19の収率は、HPLC-UV分析(カラム:GLscience InertsilTM ODS-3 5μm,4.6mm×75mm,溶媒:メタノール+0.1%ギ酸/H2O+0.1%ギ酸(0-23分:0~70%,23~23.5分:70~100%,23.5~26分:100%,26~26.5分:0%,26.5~29分:0%),流量:1.0mL/分,検出波長:254nm,温度:40℃,保持時間:15.8分(環状ペプチド18;実施例10に相当。)及び21.6分(環化ダイマー19))で算出した。結果を表6に示す(比較例10-1~比較例10-4)。表6に示す通り、Satoらの方法では、目的物である環化モノマー18だけでなく、副生成物として、配列番号9で表される環化ダイマー19(L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly)も生成していることが確認された。このように、従来技術では、二量体化を回避することが不可能であった。
[Comparative Example 10]
Synthesis of cyclic peptides by conventional techniques (Dihydrotentoxin and its dimer)
reported the synthesis of the above-mentioned dihydrotentoxin by cyclization in Tetrahedron 2018, 74, 6173-6181. The present applicant synthesized dihydrotentoxin according to this report and investigated dimerization using conventional techniques. Specifically, chlorodiisopinocampheylborane (DIPCl, 3.2 molar equivalents), hydroxybenzotriazole (HOBt, 3.2 molar equivalents), and diisopropylethylamine (i-Pr 2 NEt, 4.0 molar equivalents) were added to an acetonitrile (MeCN) or dimethylformamide (DMF) solution of cyclic peptide precursor 28 (H-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-OH, 0.1 mM, 1.0 molar equivalent), and the mixture was stirred at 22 °C or 30°C for 24 hours. The reaction mixture was purified by GPC. The yields of cyclic peptide 18 and cyclized dimer 19 contained in the residue were calculated by HPLC-UV analysis (column: GLscience Inertsil™ ODS-3 5 μm, 4.6 mm × 75 mm, solvent: methanol + 0.1% formic acid/H 2 O + 0.1% formic acid (0-23 min: 0-70%, 23-23.5 min: 70-100%, 23.5-26 min: 100%, 26-26.5 min: 0%, 26.5-29 min: 0%), flow rate: 1.0 mL/min, detection wavelength: 254 nm, temperature: 40°C, retention time: 15.8 min (cyclic peptide 18; corresponding to Example 10) and 21.6 min (cyclized dimer 19)). The results are shown in Table 6 (Comparative Examples 10-1 to 10-4). As shown in Table 6, it was confirmed that the method of Sato et al. produced not only the target cyclized monomer 18 but also the cyclized dimer 19 (L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly-L-MeAla-L-Leu-L-MePhe-Gly) represented by SEQ ID NO: 9 as a by-product. As such, it was impossible to avoid dimerization with conventional techniques.
Dihydrotentoxinダイマー:
White solid, mp 169-172 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.05 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.09 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 7.40-7.10 (m, 10H), 4.92-4.80 (m, 2H), 4.57 (dd, J = 10.0, 7.2 Hz ,2H), 4.50-4.32 (m, 2H), 3.60-3.40 (m, 4H), 3.60-3.45 (m, 4H), 3.23-3.17 (m, 2H), 3.14 (s, 6H), 3.11 (s, 6H), 1.90-1.80 (m, 2H), 1.52 (d, J = 6.8 Hz, 6H), 1.40-1.25 (m, 4H), 0.94 (d, J = 6.4 Hz, 6H), 0.89 (d, J = 6.4 Hz, 6H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3):δ 174.9, 172.7, 171.0, 170.1, 135.8, 128.9, 128.5, 127.0, 63.1, 60.4, 50.9, 40.5, 37.6, 37.3, 35.1, 31.6, 25.1, 23.1, 20.7, 13.1 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C45H64N8O8+Na]+ 855.4739 found 855.4738。
Dihydrotentoxin dimer:
White solid, mp 169-172 ℃; 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 9.05 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.09 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 7.40-7.10 (m, 10H), 4.92-4.80 (m, 2H), 4.57 (dd, J = 10.0, 7.2 Hz,2H), 4.50-4.32 (m, 2H), 3.60-3.40 (m, 4H), 3.60-3.45 (m, 4H), 3.23-3.17 (m, 2H), 3.14 (s, 6H), 3.11 (s, 6H), 1.90-1.80 (m, 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ):δ 174.9, 172.7, 171.0, 170.1, 135.8, 128.9, 128.5, 127.0, 63.1, 60.4, 50.9, 40.5, 37.6, 37.3, 35.1, 31.6, 25.1, 23.1, 20.7, 13.1 ppm; HRMS (ESI): calcd for [C 45 H 64 N 8 O 8 +Na] + 855.4739 found 855.4738.
Claims (15)
で表される環状アミドを製造する方法であって、
一般式(2):
で表される環状アミド前駆体と
一般式(3):
一般式(4):
で表される3級アミン化合物(ただし、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン及びトリエチルアミンを除く)とを反応させる工程を含む、製造方法。 General formula (1):
A method for producing a cyclic amide represented by the formula:
General formula (2):
and a cyclic amide precursor represented by general formula (3):
with a tertiary amine compound represented by the following formula (excluding tributylamine, diisopropylethylamine, and triethylamine):
で表される環状ペプチドであって、
前記環状アミド前駆体は、一般式(2a):
で表される環状ペプチド前駆体である、請求項1又は2に記載の製造方法。 The cyclic amide is represented by the general formula (1a):
A cyclic peptide represented by the formula:
The cyclic amide precursor is represented by the general formula (2a):
The method according to claim 1 or 2, wherein the cyclic peptide precursor is represented by the formula:
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| 布施新一郎,「マイクロフロー合成法を駆動力とするペプチド合成の革新」,MEDCHEM NEWS,2020年11月01日,Vol.30, No.4,pp.193-200,DOI: 10.14894/medchem.30.4_193 |
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