【発明の詳細な説明】
セリン・プロテアーゼ阻害剤
本発明は、セリン・プロテアーゼ阻害剤および基質に関すると共に、それら化
合物の合成およびホウ素含有化合物合成のための方法および材料に関する。
セリン・プロテアーゼ阻害剤の調節あるいは阻害は、とりわけ血栓症の防止に
有用である。
セリン・プロテアーゼ族酵素は、酵素の活性部位におけるAsp-His-Ser残基の三
連が関与するメカニズムによってペプチド化学結合を開裂する。セリン・プロテ
アーゼ阻害剤は、三連と相互反応する官能基を使用し、それによって酵素基質の
活性をブロックするように設計されている。一つの標的プロテアーゼに選択的な
阻害剤をつくることが望ましい。ペプチド阻害剤に関する先行技術の論文は、本
願と同日に出願された英国特許出願、標題「トロンビン阻害剤」およびPCT/GB9
6/00352に記載されている。この標題「トロンビン阻害剤」の特許出願明
細書のコピーを本願と共に提出する。この特許出願書の内容は、標題「トロンビ
ン阻害剤」なる特許出願の主題を含み、技術者がこの明細書に関連する各種先行
文献と共に参考にすることができよう。この「トロンビン阻害剤」の明細書は、
本特許明細書の物理的な一部分をなすものではない。
セリン・プロテアーゼのなかに、基質のアニオン部分と結合するための第2部
位すなわち“外部位”を持つものがあることは知られている。この外部位は、し
ばしばアニオン結合外部位(“ABE”)とよばれる。
セリン・プロテアーゼ基質切断結合のカルボニル基を提供するアミノ酸残基を
“P1”で表わす。P1残基のN−末端側に存在する連続アミノ酸残基をP2、P3、P4
等で表わし、P1残基のC−末端側に存在するアミノ酸残基をP1’、P2’、P3’等
で表わす。フィブリノーゲンにおいて、P1’はグリシンであり、P2’はプロ
リンである。プロテアーゼはP1アミノ酸の側鎖を認識する“特異性ポケット”
を含む。トリプシン様プロテアーゼは、通常はアルギニン様あるいはセリン様の
側鎖を有するP1残基を認識する。
本発明は新規の二重機能性セリン・プロテアーゼ阻害剤を提供する。その阻害
剤は、
(a)セリン・プロテアーゼの活性部位に結合し、それを阻害する触媒的部位指
向部分(CSDM);
(b)外部位関連部分(EAM);および、場合によって、
(c)EAMとCSDMを結合するコネクター部分
を含む。CSDMおよびEAMはセリン・プロテアーゼの分子と同時に結合でき
る。
阻害剤の一つの部類では、セリン・プロテアーゼはトロンビンではない。セリ
ン・プロテアーゼはトリプシン様のプロテアーゼが好ましい。とにかく、この阻
害剤は、コネクター部分がCSDMにそのC−末伸張として結合するトロンビン
阻害剤を含有しない、すなわち米国特許第5196404およびこれに対応する国際特
許出願第WO91/02750で開示されている化合物ではない。
本発明の別の実施態様は、ホウ素含有ペプチドの新規製造法の提供である。
本明細書で使用する“天然”アミノ酸はタンパク質に見出される20種の普通の
すなわち“標準”α−アミノ酸の一つから選出されるL−アミノ酸(またはその残
基)を意味する。
“非天然”アミノ酸は、20種の“標準”アミノ酸以外のすべてのα−アミノ酸
(またはその残基)を意味する。したがって、“非天然”アミノ酸は、天然アミノ
酸のD−異性体および側鎖保護基を有するアミノ酸を含む。
接頭語“D”および“L”は、それぞれDまたはL型配置の天然アミノ酸を普通に
示すのに使用する。接頭語“D、L”はラセミ混合物を示し、それら接頭文字のな
い場合は、別記しない限り残基がL型配置である例を除き、アミノ酸がD型または
L型配置のどちらでもあり得ることを示す。文中でD型配置かL型配置かどちらで
もあり得る非特定の基の場合は、L型配置が好ましい。
接頭語“ボロ(boro)”ではじまる略語および術語は、末端カルボキシ基−CO2H
がホウ素官能基で置換されたアミノ酸を表わす。図面の簡単な説明
図1は、メリフィールド樹脂のフーリエ変換赤外線分光法(F.t.-I.R.)スぺ
クトルである。
図2は、同樹脂のナトリウム2、2−ジメチル−1、3−ジオキソラン−4−メタノ
ール酸との反応後のF.t.-I.R.スペクトルである。
図3は、ジオキソランのヒドロキシ基脱保護をHClで処置した後の反応樹脂
のF.t.-I.R.スペクトルである。
図4は、フェニルホウ酸との反応後の脱保護樹脂のF.t.-I.R.スペクトルで
ある。
ここで発明性のある化合物および方法をより詳細に考察する。触媒的部位指向部分(CSDM)
触媒的部位指向部分(CSDM)は、セリン・プロテアーゼ酵素の触媒的部位に
結合して、その部位を不活性化する。CSDMの構造は本発明にとって重要では
ない。それは、セリン・プロテアーゼ触媒的部位についての既知の阻害剤のいか
なるアミノ酸配列をも含み得る。例えば、CSDMの一つの部類は下記式Iに含
まれる:
X−(aa4)m−(aa3)n−(aa2)−(aa1)−Z (I)
式中、aa1、aa2、aa3は天然または非天然酸残基を表わし、(aa4)mはaa3の
アミノ基に連結した1以上の任意のアミノ酸残基を表わす。それと代って、1以
上のaa基はアミノ酸残基の類似体で、その中でα−水素が置換基によって取って
代わる。アミノ酸の配列および/またはアミノ酸類似体はセリン・プロテアーゼ
の活性部位に結合する。適切な配列を本明細書で後述する。XはHまたはN末アミ
ノ基上の置換基を表わす。Zは例えば業界公知の−COOHまたはC末伸張基(カルボ
キシ置換基)である。好ましい化合物において、Zは、ヘテロ原子酸基であって、
例えば、−B(OH)2、−P(OH)2、またはPO(OH)2、またはその誘導体、例えばカル
ボキシル酸エステル、ジオキソ−ボロネート[−B(O置換基)2]またはホスフェ
ート[−PO(O置換基)2]またはBF2である。好ましいヘテロ原子類似体基は−B(O
H)2および−P(O)(OH)2であり、あまり好ましくないヘテロ原子類似体基はS(O)2O
Hである。この他で考えられるZ基を挙げると、−CN、−COCH2Cl、−COCH2Fであ
る。好ましい実施態様において、mは0から7であり、もっと通常の値は0から5で
、例えば1または2、とくに0である。通常はn=1である。
化合物の一つの部類において、(aa2)−(aa1)天然ペプチド結合は他の結合(Ψ)
によって置換される。それに加えて、あるいはそれに代わって、他の天然ペプチ
ド結合はまた別の結合によって置換され得る。
セリン・プロテアーゼの触媒的部位阻害剤は業界で公知である。セリン・プロ
テアーゼ阻害剤すなわち触媒的部位セリン・プロテアーゼ阻害剤に関する簡単な
総説は、EP−B−145441に記載されており、この特許はC末ホウ素基を有するセリ
ン・プロテアーゼの一つの類を開示している。その他に、セリン・プロテアーゼ
阻害剤を記述する特許明細書は、EP 293881、EP 471651(US 5288707に相当)、EP
235692、US 4963655、WO 89/09612(特に、[TF:VII/VIIa]錯体におけるVII/
VIIa因子の阻害剤に関する)などを含む。
トリプシン様酵素の阻害剤について、CSDMのP1残基の好ましい類は、(i)
Arg、Lysおよびそれらの類似体、(ii)疎水性残基であり、トロンビンおよ
びその他のトリプシン様酵素について好ましいP1基に関しては、更に標題「ト
ロンビン阻害剤」の前記明細書およびPCT/GB96/00352に掲載されている。キモ
トリプシン様セリン・プロテアーゼは、フェニルアラニン類似体およびアラニン
類似体の側鎖をP1残基上に有するCSDMに優先的に結合する。下記の表Aは、
8つの特定のセリン・プロテアーゼについて最も好ましい(P4)P3P2残基を示す。
それぞれの場合において、好ましいアミノ酸はその類似体で置換され得る。外部位関連部分(EAM)
外部位関連部分(EAM)は、セリン・プロテアーゼの外部位(ABE)と結合する
部分である。トロンビンは明確に特定できる外部位を有し、それに対しトロンビ
ン開裂部位のフィブリノゲン・アミノ酸配列c−末に加えて、ヒルジンのような
トロンビン非基質リガンドが結合する。Hir53-64のようなヒルジン配列は“ヒル
ログ”という名の二重機能性ペプチドで使用される。ヒルログに関しては、US 5
196404に記載されており、更に、トロンビンEAMの総説は前記の標題「トロン
ビン阻害剤」UK特許出願に述べられている。トロンビンについてのEAMは、
しばしば“アニオン結合外部位関連部分(ABEAM)”と呼ばれる。
FXa(Padmanabhan K et al,“Structure of Human Des(1-45)Factor Xa at2.2
Å Resolution”J Mol.Biol 1993,232,947-966)の結晶構造から推論できる
ことは、8つの酸性残基を含む配列35〜41および70〜81がカオチン結合外部位を
構成するということである。天然ボリペプチド阻害剤アンチスタシンおよびギラ
ンテンは、電気陽性カチオン外部位関連配列108CRPKRKLIPR117および108CKPKRKL
VPR117をそれぞれ含む。
P'部位(開裂点でC端末)におけるセリン・プロテアーゼ相互作用は、P部位にお
ける相互作用と同様に特異性にとって重要であることは明らかである(例えば、D
ing,L.;Coombs,G.S.;Strandberg,L.;Navre,M.;Coreyu,D.R.and Madi
son,E.L.Origins of the Specificity of Tissue-type Plasminogen Activato
r,Proc.Natl.Acad.Sci,1995,92,7627-7631)。ライブラリー・スクリーニ
ングで迅速に用いられるように、より大きなリガンドで両部位のスパンを比較す
る必要がある。Lawsonが最近(1992年)に発表したところによると、P'およひP結
合ユニットを十分に含むペプチド配列をスクリーニングすることにより、存在す
る基質が無感応すぎるFvlla/TF活性の検出を行うことができる。ペプチド・ラ
イブラリーはさまざまな利用(例えば、Eichler,1994)において生物学的活性のス
クリーニングに大きい効力を示し、本発明にとっても有用である。
本発明では、以下のように他のセリン・プロテイナーゼ基質の開裂点へのC末
端配列がEAMを形成することを考察する。 コネクター部分
本発明の化合物はCSDMとEAMとを相互連結するコネクター部分を含み、
そのコネクター部分はCSDMおよびEAMをそれぞれのセリン・プロテアーゼ
阻害剤の分子に同時に結合させる。トロンビンの場合、コネクター部分はCSD
Mに、N末伸張として、あるいはその側鎖としてまたはそれを介して結合する。
コネクター部分はCSDMに、C末伸張としてまたはN末伸張として、あるいは
その側鎖としてまたはそれを介して、結合し得る。しかし、化合物がトロンビン
阻害剤であると、コネクター部分はCSDMのC末伸張であり得ない。
特に、もしコネクター部分がCSDMのN末伸張であるか、あるいはその側鎖
に含まれると、好ましくはコネクター部分は少なくとも2個の隣接Gly残基を、例
えばそのN末端において含有するアミノ酸配列を含む。
化合物の1つの部類において、好ましくはコネクターはペプチド“スペーサー
”および非ペプチド“リンカー”を含む。代表的なコネクターの構造は次のとお
りであり、
−λ−σ−
式中、λは非ペプチドリンカーを表わし、σはアミノ酸の配列を含むスペーサ
ーを表わし、λおよびσは適切な状態でペプチド結合で連絡される。スペーサー
σはEAMに連結するのが好ましく、リンカーλはCSDMに連結するのが好ま
しい。ただし、化合物内でσがCSDMに、リンカーλがCSDMに連結する場
合は、本発明に含まれる態様としてはあまり好ましくない。
リンカーは典型的には、スペーサーのN末アミノ基と、例えばN末基のようなC
SDMの官能基と反応する官能基を有する化合物の残基である。したがって、好
ましいリンカーは2個のカルボキシル基、例えば、CSDMおよびスペーサーの
N末アミノ基とのアミド結合を形成できるジカルボキシル酸を有する。特に好ま
しいリンカーは、グルタル酸(HO2C(CH2)3CO2H)残基およびその同族体の式(HO2C(
CH2)hCO2H)であり、式中のhは整数で2または4、5、6である。アルキレン残
基[(CH2)2-6−]は、1以上の置換基で置換され、その置換基はリンカーに立体障
害をあたえるものではなく、それによつてリンカーの望ましい柔軟性を維持でき
る。
あまり好ましくはないが、リンカーは、例えばカルボキシル基の炭素原子が2
個から6個の原子により分離されている2個のカルボキシル基を有する他の化合
物の残基を含み得る。
スペーサーのアミノ酸配列は、本発明では重要ではないが、その配列が少なく
とも2個の隣接Gly残基を普通にその配列のN末端に含むことは好ましい。ス
ペーサーの長さは、特にリンカーが接着しているCSDM上の位置によって相違
する。
ペプチド・トロンビン阻害剤に適したコネクター部分に関して、前述の本願と
同日の標題「トロンビン阻害剤」なるUK出願にさらに記述されている。
コネクター部分は、他の結合で置換された1以上の天然アミド結合を有し得る
。合成
本発明の化合物は、例えばペプチド合成およびペプチドカップリングについて
業界公知の方法によって製造できる。例示的な方法において新規化合物は、固相
合成技法によって製造される。
固相合成はペプチドを専門とする化学者にはよく知られた技法であるから、詳
しい説明はここでは必要としない。この技法に関する概説は“The Chemical Syn
thesis of Peptide”,John Jones,Clarendon Press,Oxford,England,
1991”に記載されている。固相合成の通常の原理は、固相にカップルしたアミノ
酸またはペプチドが、それ自体との反応を保護されたアミノ酸と反応して、固相
連結アミノ酸とのカップル後に、それ自体との反応を保護されたアミノ酸との反
応のために脱保護されることである。これらの工程を必要に応じて何回も反復す
る。
一つの固相合成技法にFmoc技法がある(Fmoc=フルオレニルメチルカルボニル)
。Fmoc化学反応(‘Sheppard approach’としても一般的に知られている)におい
て、ペプチドのカルボキシ末端(またはアミノ酸)が反応性機能によって末端部を
なすリンカーを経て、樹脂ビードに結合する。樹脂ビードそれ自体は典型的には
ポリスチレン(PS)であるが、溶媒中において適切な膨張特性を有する他の固体が
使用される。その理由は、ペプチド鎖がビードの内部にある小孔中で成長するこ
とが現在判明しているからである。他の固体の例は、Kiesulguhrと呼ばれるポリ
アミドである。
リンカーにはいろいろあるが、好ましいのはPEG(すなわち、ポリエチレングル
コール・リンカー)であり、これはアルコール官能基を有する。
リンカーの末端は、典型的に‘ハンドル(handle)’と呼ばれ、望む産物によっ
て相違するが、Fmoc化学反応にとってその末端は最終的に酸によって開裂される
ことのできる部分である。最も普通の末端(使用しているもの)は、HMBAすなわ
ちパラヒドロキシンメチル安息香酸リンカーである。HMBAをPEG上でエステル化
し、次いでペプチドまたはアミノ酸(N末端上にFmocを有す)を反応せしめて、同
じくHMBA上でエステル連結を生ぜしめる。このエステル連結を次に酸で開裂する
。Fmoc保護基は塩基不安定性で、典型的には2次塩基(例えばピペリジン)で除去
され、生成遊離アミノ基が選択されたFmoc保護アミノ酸と反応する。これらの工
程を繰り返えして、アミノ酸配列を伸張する。
もう一つの固相合成方法は、Boc技法である(Boc=t−ブチルオキシカルボニ
ル)。Boc化学反応(より一般的にMerrifield methodで知られている)に使用する
樹脂は、ジビニルベンジル塩基であることが多く、例えば‘Wang’樹脂は2%の
ジビニルベンゼンと共重合するクロロメチルベンゼンを有する。クロロメチルベ
ンゼン基は、アミノ基がBocで保護されているアミノ酸またはペプチドと反応し
て、樹脂上に連結を生成する。この樹脂上の連結は典型的には乾HF液で開裂せし
める(非常に慎重に!)。これを‘活発な’酸分解と呼ぶ。Boc保護基は酸不安定
性で、典型的には生成遊離アミノ基と選択したBoc保護アミノ基との反応に先立
って、TFAで開裂される。Fmoc化学反応の場合と同じく、これらの工程を繰り返
してアミノ酸配列を伸張する。
固相ペプチド合成の2つの古典的な技法(SheppardおよびMerrifield)は、従っ
てアミノ酸をカルボキシ末端またはその誘導体を介して固相樹脂粒子にカップル
すること、それに続いて新しいアミノ酸(それらの活性カルボキシ末端を介して)
を生成されたN末端にカップルすることを含む。
最近の報告によると、N末端を介する例えば、酸不安定性ベンジルオキシカル
ボニル結合を介する樹脂に対するカップルカルボキシ末端の遊離、その活性化、
アミノ酸のそのN末端を介するカップル、アミノ酸のカルボキシ末端の一時的な
保護について開示されている(Sharma,R.P.;Jones,D.A.;Broadbridge,R.J.;C
orina,D.L.and Akhtar,M.A Novel Method of Solid Phase Synhesis Of Pept
ide Analogues,in Inovation and Perspectives in Solid Phase Synthesis,ed
.,R.Epton.1994,Mayflower World wide Limited,Birmingham,page353-356
;Letsinger,R.L.and Komet,M.J.Amer.Chem.Soc.,1963,85,3045.)。
このようなN末端カップル方法を使って本発明の産物を製造する。一つの実施
態様において、あらゆる直結アミノ酸を含むCSDMをN末端カップルによって
合成する。この技法はCSDMがC末端ヘテロ原子基を有する場合に特別に有用
である。この技法で、N末端カップルを使用して生成する樹脂結合ペプチド鎖は
、そのカルボキシ末端を活性化するように誘導化し、次いで遊離α−アミノボロ
ネートエステルまたは酸を樹脂結合配列とカップルする。最後に、ペプチドボロ
ネート(CSDMを含む)を、最終産物の残留物に連結するに先立って、強酸(例
えば、HFまたはTFA)によって樹脂から開裂する。
合成化合物のCSDMがP1〜P2非天然アミド結合を含むとき、結合サブ部
位親和性部分[式IのX-(aa4)m-(aa3)n−(aa2)]および接着C末端基[式Iの(aa1
)-Z]を有する特異ポケット親和性部分を中間体としてあらかじめ製造しておくと
便
利である。これら2つの中間体は適切な官能基を含み、一緒に反応して標的非天
然アミド結合[Ψ]を形成し、一緒に反応して化合物(あるいは、1以上の官能基
変形をおこすその前駆体)を形成することをもたらし、または可能とする。
非アミド結合Ψを含むペプチドを製造するために適切な合成技法はPCT/G
B96/00352に記載されている。
我々は固相化学を使って、ペプチドボロネートエステルの合成に予期せざる成
功をおさめた。例えば、セリン・プロテナーゼ阻害剤の模範的な合成工程におい
て、コネクター部分およびその接着EAMはCSDMのN末伸張を形成し、その
EAMは、例えばFmoc−ポリアミド連続フロー法を使用して、Fmoc固相ペプチド
化学によって製造する。この目的のために適切な固相は、前誘導固体支持Fmoc-L
eu-PEG-PSである。ペプチド共役樹脂を、次いで例えば無水グルタル酸で処理す
る。その1つのカルボキシル基はEAMのN末アミノ基を反応するものである。
前合成ペプチドボロネートCSDMをレジン/ペプチド/グルタル酸共役体と反
応せしめ、最終化合物を形成する。この化合物は、例えば100%TFAによる
処置で樹脂から開裂する。
固相化学法において、ペプチドボロネートエステルを使用するもう1つの方法
は、全く新しい技法で、その技法の中でホウ酸[-B(OH)2]を樹脂にカップルした
ジオールと直接的にエステル化する。連鎖伸張をアミノ酸のアミノ基から例えば
標準Fmoc化学結合によって続ける。ホウ酸エステルはペプチドボロネート[ペプ
チド−B(OH)2]をつくる酸(例えば、TFA)により、あるいはエステル交換反応
により、例えばピナンジオールのような束縛ジオールの濃縮溶液によって、樹脂
から開裂される。
従って、本発明は本発明の化合物の生成法を含み、標的アミノ酸配列を生成す
るために次の工程を実施することを含む。
(i)アミノ基または好ましくはカルボキシル基あるいはその活性誘導体と反応
し得る官能基にカップルした固相を準備し;
(ii)本発明化合物のアミノ酸配列の末端アミノ酸のアミノまたはカルボキシル
基(その活性誘導体の形であり得る)を選択的に該官能基に反応せしめ;
(iii)固相にカップルした配列的に先行するアミノ酸に標的配列中で配列的に
続
けるアミノ酸を該先行アミノ酸にカップルせしめ;
(iv)必要に応じて工程(iii)を何回もくり返す。
工程(i)において、固相にカップルした官能基は、最終化合物に組みこまれて
いる部分上にあり得、例えば固相に直接的または間接的にカップルしたアミノ酸
のアミノ基(誘導化され得る)であり得る。
本発明化合物を得るための方法において、しばしば、1以上の追加の工程が含
まれる。好ましい方法には、望むときは、工程(iii)の該配列的に後続するアミ
ノ酸を該先行アミノ酸に、アミノ基に反応し得る2官能基を有する化合物を介し
てカップルせしめる工程(v)がある。2官能基を有する化合物によって、該官能
基の1つは該先行アミノ酸のアミノ基に結合し、今1つは該後続アミノ酸のアミ
ノ基に結合する。
工程(iii)の配列的に後続するアミノ酸は、大きい部分の一部、例えば天然ペ
プチド結合についての置換を選択的に含有するアミノ酸配列の一部であり得る。
この方法において、アミノ基と反応したいかなる1以上のカルボキシレート基
も、その活性カルボニル含有誘導体、例えば活性カルボニル基および酸無水物の
形態であり得る。
使用する前に、固相合成の最終化合物は、例えば既知の方法で、固相から開裂
される。開裂化合物は、最終化合物を得る前に1以上の追加の化学反応にかけ得
る。
好ましい実施態様において、固相に接着した官能基に反応する末端アミノ酸は
、EAMのC末アミノ酸であり、工程(iii)は反復されて、EAM配列の連続す
るアミノ酸と隣接コネクターペプチドの連続アミノ酸とをカップルして、非妨害
アミノ酸配列を形成する。
固相にカップルした非妨害アミノ酸配列の最終アミノ酸は、2個のカルボキシ
レート基またはその反応性誘導体を有する化合物、例えばジカルボン酸無水物と
反応し、2個のうち1個のカルボキシレートを最終アミノ酸のアミノ基に結合す
る。未反応のカルボキシレートまたはその誘導体は1つのアミノ酸のアミノ基に
典型的に反応し、このアミノ酸は普通はCSDMのN末アミノ酸である。後者の
場合、アミノ酸はCSDMの残りにすでに結合し得て、すなわちCSDMは未反
応のカルボキシレート(誘導体)に連結するために全体として(または部分的に)別
個につくられる。2個のカルボキシレート基を有する化合物は好ましくは上記の
リンカーである。
いくつかの好ましい方法において、C末カルボキシ基の代りにヘテロ原子基を
有するCSDMが用いられる。ヘテロ原子基は好ましくは上記のボロネートまた
はボロネート誘導体である。
固相材(固相および接着分子)と反応したアミノ酸また他の部分は、固相材と反
応する基以外に合成妨害から保護された他の反応性官能基を望ましくは有する。
すべての反応アミノ酸または部分の保護された官能基は、それ自体反応し得るも
のであって、反応に供せられる前に脱保護される。
従って、第1の好ましい方法は次の工程を含む。
(i)カルボキシル基またはその反応性誘導体と反応し得る官能基にカップルし
た固相を準備し;
(ii)EAMのC末アミノ酸を固相に接触せしめ、アミノ酸は保護アミノ基およ
び選択的に誘導カルボキシ基を有し、次いでアミノ酸分子のカルボキシ基を固相
の官能基に反応せしめまたは反応を可能にし;
(iii)反応したアミノ酸のアミノ基を脱保護し、それによって固相に遊離のア
ミノ基を提供し;
(iv)EAMおよび選択的に隣接スペーサーペプチドの連続アミノ酸で工程(ii)
および(iii)を反復して、固相上にEAMのC末から配列の遊離末端におけるス
ペーサーのN末までのアミノ酸配列を形成せしめ;
(v)2個のカルボキシ基またはその反応性残基を有するリンカー化合物に固相
を接触せしめ、リンカー・カルボキシ基また反応性カルボキシ残基をスペーサー
配列のN末アミノ基に反応せしめるか、または反応を可能にし;
(vi)リンカー化合物のカップルしている固相をCSDM配列のN末アミノ酸に
接触し、アミノ酸分子のアミノ基をリンカー化合物のカルボキシ基また反応性カ
ルボキシ残基に反応せしめ、または反応を可能とし、選択的にCSDM配列のN
末アミノ酸は完全なCSDMの一部分であり;
(vii)必要とあれば、CSDMの連続アミノ酸について工程(ii)および(iii)を
繰
り返して、CSDM配列を完成し;そして
(viii)固相の官能基から得た化合物を開裂する。
第2の好ましい方法は次の工程を含む。
(i)カルボキシル基またはその反応性誘導体と反応し得る官能基にカップルし
た固相を準備し;
(ii)EAMのC末アミノ酸を固相に接触せしめ、アミノ酸は保護アミノ基およ
び選択的に誘導カルボキシ基を有し、次いでアミノ酸分子のカルボキシ基を固相
の官能基に反応せしめまたは反応を可能にし;
(iii)反応したアミノ酸のアミノ基を脱保護し、それによって固相に遊離のア
ミノ基を提供し;
(iv)EAMの連続アミノ酸について工程(ii)および(iii)を繰り返して、固相
上にEAMのC末から配列の遊離末端におけるEAMのN末までのアミノ酸配列
を形成せしめ;
(v)2個のカルボキシ基またはその反応性残基を有するリンカー化合物に固相
を接触せしめ、リンカー・カルボキシ基また反応性カルボキシ残基をEAMのN
末アミノ基に反応せしめるか、または反応を可能にし;
(vi)リンカー化合物のカップルしている固相をペプチドスペーサー配列のN末
アミノ酸に選択的に接触し、アミノ酸分子のアミノ基をリンカー化合物のカルボ
キシ基また反応性カルボキシ残基に反応せしめ、または反応を可能とし;
(vii)スペーサーの連続アミノ酸について工程(ii)および(iii)を選択的に繰り
返し、CSDM配列のN末アミノ酸について工程(ii)を選択的に繰り返し、選択
的にCSDM配列のN末アミノ酸は完全なCSDMの一部分であり;
(viii)必要とあれば、CSDMの連続アミノ酸について工程(ii)および(iii)
を繰り返して、CSDM配列を完成し;そして
(ix)固相の官能基から得た化合物を開裂する。
いずれの上記方法においても、合成化合物は固相から酸により好ましくは開裂
される。
上記方法は好ましくはCSDMアミノ酸またはC末ホウ素基を有するアミノ酸
(例えば完全CSDM)配列の使用を含む。
第1および第2の好ましい方法において固相にカップルした官能基は、最終産
物化合物に合体した部分の一部であり得、例えば固相に直接的または間接的にカ
ップルしたアミノ酸のアミノ基(誘導され得る)である。
本発明の一つの方法において、固相と結合した官能基は、最終産物である化合
物に合体したアミノ酸ボロネートの一部分である。すなわち、固相がそこでアミ
ノ酸ボロネートと結合したジオールを有している。
本技法の他の部類において、その側鎖がアミノまたはカルボキシル基を有する
アミノ酸が、側鎖に対するカルボキシル基またはアミノ基を通じて固相に結合す
る。連鎖伸張が、例えばアミノ基からのFmoc合成のごとく、アミノ酸の官能基の
一つから起きる。別の官能基が次いで最終産物の他の構成部分、例えば、アミノ
酸ホウ酸塩(CSDMのP1残基を形成する)と反応する。しかしながら、ホウ
素含有ペプチドの固相合成は、すべてのそのようなペプチドに適用可能であり、
本発明のセリン・プロテアーゼ阻害剤にだけに適用できるものではない。ホウ素含有化合物の固相合成
ペプチドボロネートは、溶液化学でつくられてきた化合物において十分に確定
した部類に入る。かくして、ペプチド・プロテアーゼ阻害剤は、よく知られてお
り、C末カルボキシ基がホウ酸基またはその誘導体によって置換されている。代
表的な化合物はIIで表わされる:
(aa)k−B(R2)(R3)、 (II)
式中、(aa)kはアミノ酸の配列(例えば、式Iにおけるごとく)を表わし、R2およ
びR3はそれぞれ独立してハロゲン、−OH、−OR4および−NR4R5から選択され、
R4およびR5はそれぞれ独立して式R6(CO)u−の1つの基であり、この中のuは
0または1;R6はHまたは場合によりハロゲン化されたアルキル、アリールま
たはアリールアルキル基で、これらの基は(10−u)までの炭素原子を含み、場
合によっては、−OH、R7(CO)vO−R7(CO)v−から選択した1以上の基で置換さ
れ、式中vは0または1であり、R7はC1−C6-vアルキルであり、またはアリー
ル、アルキルアリール、アリールアルキルまたはアルキルアリールアルキル基で
あり、これらの基は(10−v)までの炭素原子を含む。またR2およびR3は一緒
にジオールまたはジチオールの残基を表わす。
そのようなペプチドホウ酸については、例えばWO 92/07869(USSN0
8/317,387に相応する)、EP 0471651(US 5288707に相応する)およびUS
SN 08/240,606に掲載されている(出典明示により参考として本明細書に
組み入れる)。
前述のとおり、我々はホウ素含有ペプチドを意外にも固相化学によって重大な
分解などの欠陥なしに合成できることを発見した。したがって本発明の一つの様
相は、固相化学反応、特にFmoc化学反応(“Sheppard approach”としても知られ
る)によるペプチド合成にホウ素含有アミノ酸類似体を使用することである。
本発明のもう一つの様相は、標的アミノ酸配列を製造する下記の工程を実施す
ることを含み、ペプチドまたはペプチド含有化合物を製造する方法を提供するこ
とである。
(i)官能基とカップルした固相を準備し;
(ii)それと官能基に反応性の化合物とを選択的に反応せしめ、その反応した化
合物はアミノ基またはカルボキシル基あるいはその反応誘導体と反応できる官能
基を有し;
(iii)標的アミノ酸配列の末端アミノ酸のアミノまたはカルボキシル基(その反
応誘導体の形態でもあり得る)に、選択的に前記の反応化合物の官能基を反応せ
しめ;
(iv)固相にカップルした配列的に先行するアミノ酸に標的配列において配列的
に後続するアミノ酸を前記の先行アミノ酸にカップルせしめ;
(v)工程(iv)を必要に応じて何回も繰り返えし;
(vi)工程(i)〜(iv)を使って製造した固相連結化合物を酸または塩基の作用で
固相から開裂する。
特徴的な点は、ホウ酸基[−B(OH)2]またはその誘導体、特にエステルを含有す
る化合物を、その固相からの開裂に先立って、固相結合化合物に組み入れること
である。
ペプチドまたはペプチド含有化合物を製造するための本発明方法は、その前工
程において、場合によっては、工程(iv)[すなわち、その工程(iv)において、配
列的に後続するアミノ酸はペプチドの一部分である]において製造された固相結
合化合物とペプチドを結合する工程を含む。
ペプチドまたはペプチド含有化合物を製造するための本発明の方法は、工程の
前段階において製造した固相連結化合物に、アミノ酸またはペプチド以外の化合
物、例えば固相結合ペプチドのアミノ基とペプチド、ペプチド類似体またはアミ
ノ酸とを液相中で連結するために使用する2つのカルボキシル基を有するような
化合物を、カップルせしめる工程を含む。もちろん、アミノ基または場合によっ
てカルボキシル基で反応させ得るその他のすべての液相化合物は、かくして固相
結合ペプチドと結合できるはずである。ジアミンがカルボキシル基(例えば、そ
れの反応誘導体の形で)を有する機能基の相互連結にとって有用である。ジカル
ボキシル酸、特にグルタル酸による固相結合ペプチドの伸張は、典型的には、そ
のN末を通じて、ペプチド・スペーサー部分およびジカルボキシル酸残基結合部
分を含有するコネクター部分を介してEAMと連結したCSDMを有する二重機
能性セリン・プロテアーゼ誘導体の製造に有用である。
遊離末端がジカルボキシル酸残基で終わる固相結合化合物は、遊離カルボシキ
シル残基(場合によってはその誘導体の形で)とアミノ酸のアミノ基との結合によ
って更に伸張し得る。例えば、固相結合EAM−スペンサー部分とカップルした
ジカルボキル酸残基は、CSDMのアミノ酸、例えばCSDMのN末アミノ酸と
反応し得る。
本法の工程(ii)は、アミノ酸のアミノ基または選択的に誘導したカルボキシ基
と、例えば在来の固相ペプチド合成の一部である固相に直接的にまたは間接的に
結合した官能基との反応を含む。固相に結合したアミノまたはカルボキシ基はし
ばしば末端アミノまたはカルボキシ基であるが、ある態様においては、例えばグ
ルタル酸の側鎖カルボキシ基のような側鎖の官能基である。側鎖を介して固相に
接着したアミノ酸のC末カルボキシ基は、ホウ酸残基[-B(OH)2]またはそれのエ
ステルによって置換され得る。
本発明方法は、SPPS中でのN末カップリングを含み樹脂結合ペプチドのカ
ルボキシ末は、樹脂からの合成された生成物の酸開裂の前に、遊離α−アミノホ
ウ酸またはエステルとカップルする。
別の様態において、工程(ii)はアミノ酸またはペプチド・ホウ酸またはエステ
ルの反応から成り、
または、
式中、E1およびE2はホウ素エステル形成残基を表わし、あるいは一緒になって
固相にカップルしたジオールによって単一の残基を形成し得る。ホウ素原子(例
えば、アミノ酸またはペプチドホウ酸またはエステルの一部として)と固相との
結合を、固相に(直接的または間接的に)カップルしたヒドロキシル基を通じて連
結せしめる技法は、新規なものであって、本発明の特徴を形成する。
もし、ホウ酸またはエステルを含む化合物が前述の態様のいずれかにおける工
程(ii)で使用されるアミノ酸ボロネートであると、固相合成技法は、選択的に二
重機能性セリン・プロテアーゼ阻害剤の合成においてセリン・プロテアーゼ触媒
部位のペプチドボロネート阻害剤を製造するのに使用し得る。
かくして、ホウ酸はジオール含有樹脂上で直接的にエステル化でき、次いでN
末端から続いて連鎖伸張を例えば標準Fmoc化学反応によって行なえる。次いで、
ホウ酸エステルを鉱酸により開裂して遊離ホウ酸[ペプチド−B(OH)2]を得るか、
またはエステル交換反応により、例えばジオール、ピナンジオールのような束縛
ジオールの濃縮溶液により開裂できる。
文献に、ジオール含有固相樹脂の製造方法が記載されており、その樹脂はアル
デヒドによって誘導体化でき、またそれをホウ酸/エステルによって誘導化する
のに適している(例えば、Xu,Z-H.,McArthur,C.R and Leznoff,C.C.‘The m
onoblocking of symmetrical Diketones on Insoluble Polymer Supports,Can.
J.Chem.,1993,61,1405-1409.and Leznoff,C.C.and Sywanyk,W.‘Use o
f
Polymer Supports in Organic Synthesis.9.Synthesis of Unsymmetrical Car
etenoids on Solid Phase’,J.Org.Chem.,1997,42,3203-3205)。
製造順序の概略は次のとおりである:ジオールは2以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する化合物である。
XおよびYは保護基である。
Rはアミノ酸ボロネート/ホウ酸の側鎖である。
典型的には、樹脂を各工程の後に洗う。適当な実施態様において、ジオールは
、樹脂と反応させる前は保護されていない。
より特定的な順序は次の通り: 従って、本発明は、例えば組み合わせ方法を使ってペプチドボロネートのライ
ブラリーを製造する場合において、固相化学によるペプチドボロネート製造への
道を開く。
本発明は、ペプチドホウ酸またはペプチドボロネートエステルを含有する化合
物の製法を含み、その方法は、
(i)アルコール性ヒドロキシ基をカップルした固相を準備し;
(ii)アミノ酸ホウ酸またはペプチドホウ酸をヒドロキシ基と反応せしめ、それに
よってホウ酸残基を固相にエステル化し;
(iii)最終産物においてペプチドホウ酸またはボロネートエステルに配列的に後
続するアミノ酸のカルボキシル基に、固相にカップルした配列的に先行するアミ
ノ酸のアミノ基を選択的に反応せしめ;
(iv)工程(iii)を必要に応じて何回も繰り返えし;
(v)生成ペプチドボロネートを樹脂から開裂する;
工程を含む。
場合によっては、この方法は上記の化合物の製造工程に更に1以上の工程を含
む。
固相にカップルしたアルコール性ヒドロキシ基は、好ましくは基の対がホウ素
原子と結合できるように配置されている。すなわち、ホウ素原子は下記のように
ジエステル化されている:
いくつかの態様において、ヒドロキシ基は1,2−配置(すなわち、隣接炭素上
)であり、別の態様においては、鎖上で離れている(例えば、NH(CH2CH2OH2)の残
基)。
好ましくは、固相にカップルした各々のアミノ酸がアミノ保護基を有し、工程
(iii)はアミノ酸に配列的に先行するアミノ基を脱保護することを含む。また、
工程(V)の開裂は酸またはエステル交換反応によって行われることが好ましい。
更に一般的に、本発明は、ヒドロキシ基残基で固相に接着したホウ酸残基の固
相合成法における使用を提供する。
また、本発明はホウ素原子を含む化合物の製造法を提供し、その製造法は、
(i)アルコール性ヒドロキシ基とカップルした固相を準備し;
(ii)ホウ酸またはボロネートエステルをヒドロキシ基に反応せしめ、それによっ
てホウ素残基を固相にエステル化し;
(iii)上記化合物の製造のために更に1以上の工程を実行する;
ことを含む。アルコール性ヒドロキシ基は上記のとおり配置するのが好ましい。
本発明の別の実施様態は、ヒドロキシ基を介してホウ酸残基にカップルした固
相材を提供する。それはまた下記式IVの部分にカップルした固相材でもある。
式中、Rはホウ素原子に結合した残基であり、通常は有機部分である。残基R
はアルコール性ヒドロキシ基に反応性の官能基から遊離した材料の一部類である
(ただし、その材料は官能基を保護形態で含み得る、例えば脱保護前)。別の部類
の材料においては、前記の官能基は脱保護され、保護基は予め除去される。Rは
典型的には、1以上の官能基を有する有機部分であり、Rの化学反応を可能とす
る。保護可能な官能基はすべて保護され得る。材料の一部類において、固相は下
記式Vの部分とカップルする。
-CH2-基の水素原子の1つまたは両方は、材料の使用に適合する他の基、例え
ば(メチルまたはブチルのような)アルキル基で置換し得る。
更に別の部類の材料においては、式IVの左側の酸素はエステルの一部である。
第一の固相合成法の部類は、下記の工程を実施することを含み標的アミノ酸配
列製造方法を提供することである。
(i)カルボキシル基と反応し得る官能基をカップルした固相を準備し;
(ii)官能基に反応性で、塩基不安定性保護基により保護されているアミノ基を含
有する化合物と官能基とを反応せしめて、酸不安定性結合を形成し;
(iii)アミノ基を塩基で脱保護し;
(iv)アミノ基が塩基不安定性保護基により保護されているアミノ酸のカルボキシ
ル基と、工程(iii)から生成した脱保護アミノ基とを反応せしめ;
(v)保護アミノ酸を塩基で脱保護し;
(vi)固相にカップルした配列的に先行するアミノ酸に標的配列において配列的に
後続するアミノ酸を、配列的に先行するアミノ酸の脱保護アミノ基と反応せしめ
、この配列的に後続するアミノ酸は塩基不安定性保護基により保護されているア
ミノ基を有しており;
(vii)保護アミノ酸基を塩基で脱保護し;
(viii)工程(vi)および(vii)を必要に応じて何度も繰り返えし;
(ix)酸不安定性結合を酸によるかまたはエステル交換反応によって開裂する。
特徴的な点は、ホウ酸基[-B(OH)2]を含有する化合物またはその誘導体、特に
エステルを、その酸不安定性結合からの開裂に先立ち、固相連結化合物に組み入
れることである。
ペプチドまたはペプチド含有化合物製造法に関して上述したごとく、本法の工
程(ii)は、アミノ酸のアミノ基または選択的に誘導したカルボキシ基と、例えば
それ自体が固相化学で公知の技法によって、固相に直接的にまたは間接的にカッ
プルした官能基との反応を含む。このアミノ酸は、ホウ酸またはエステル基、す
なわちアミノ酸ホウ酸を含む化合物である。他に代る方法として、工程(ii)は、
アミノ酸またはペプチドホウ酸またはエステルの形態のホウ酸またはエステル基
を含有する化合物と固相にカップルしたジオールとを反応せしめることを含む。
どちらの場合も、アミノ酸(またはペプチド)ホウ酸またはエステルが使用され、
この方法は、セリン・プロテアーゼ触媒的部位のペプチドボロネート阻害剤の製
造に適し、場合によって二重機能性セリン・プロテアーゼ阻害剤の合成に適して
いる。
上述したその他さまざまなペプチドおよびペプチド含有化合物の製造方法は上
記の固相合成法の第一部類に適用できる。
固相合成法の第二部類は、標的アミノ酸配列を製造する下記の工程の実施を含
む。
(i)カルボキシル基と反応できる官能基をカップルした固相を準備し;
(ii)官能基に反応性で、酸不安定性保護基により保護されているアミノ酸基を含
有する化合物と官能基とを反応せしめて、塩基不安定性結合を形成;、
(iii)アミノ基を酸で脱保護し;
(iv)アミノ基が酸不安定性保護基により保護されているアミノ酸のカルボキシル
基を工程(iii)から生成した脱保護アミノ基と反応せしめ;
(v)保護アミノ酸を酸で脱保護し;
(vi)固相にカップルした配列的に先行するアミノ酸に標的配列において配列的に
後続するアミノ酸を、配列的に先行するアミノ酸の脱保護アミノ基と反応せしめ
、この配列的に後続するアミノ酸は塩基不安定性保護基により保護されているア
ミノ基を有しており;
(vii)保護アミノ酸基を酸で脱保護し;
(viii)工程(vi)および(viii)を必要に応じて何回も繰り返えし;
(ix)塩基不安定性結合を塩基によるかまたはエステル交換反応によって開裂する
。
特徴的な点は、ホウ酸基[-B(OH)2]を含有する化合物またはその誘導体、特に
エステルを、その酸不安定性結合からの開裂に先立ち、固相リンク化合物に組み
入れることである。
上述した第一部類のさまざまな固相合成方法は、第二部類にも適用できる。
ペプチドまたはペプチド含有化合物の製造法に関して、上記したように、第一
および第二部類の固相合成方法は、それに先立つ工程で製造した固相連結化合物
とアミノ酸またはペプタイド以外の化合物とをカップルせしめる工程を含み得る
。合成の概要
本発明の化合物には、たとえそれにホウ素を含み得るが、ホウ酸を含むべきで
ない。非ホウ素含有の化合物も固相合成によって製造することもできる。本発明
の化合物には、別の連結基で置換された天然ペプチド結合を有するものがある。
本発明のすべての化合物の合成に適した方法に関するこれ以上の情報は、前記の
本日出願の標題「トロンビン阻害剤」なる特許出願に記載されている。用途
本発明の新規化合物は、セリン・プロテアーゼ、例えばトロンビンの阻害剤ま
たは基質として有用であり、このような酵素の診断的、代謝的研究についてイン
ビトロまたはインビボで用いられる。さらに一般的に新ペプチドは研究または合
成目的に有用である。さらにその阻害作用からして、調節系、特に哺乳動物での
系、例えば人体または動物体、例えば凝血系においてトロンビンまたは他のセリ
ン・プロテアーゼの過剰により生じる疾患治療および予防に有用である。薬学的
に有用な化合物は、N末置換体などの薬学的に許容される基を有する。
本発明の抗血栓性化合物は、抗トロンボゲン剤を必要とするときに用いられる
。一般的に本発明の化合物は経口または非経口的に有効量を対象体に投与可能で
あって抗トロンボゲン作用を得る。ヒトなどの大きい咄乳動物の場合、化合物は
単独あるいは1以上の薬学的担体または希釈剤と併用して、0.02−100mg
/体重、好ましくは1−100mg/体重で投与され、抗トロンボゲン作用を得る
。この投与は1回量としてあるいは分割して、または徐放性剤としてなされる。
体外血液ループが患者について確立すると、0.1−10mg/kgを静注し得る。
全血での利用について、1−100mg/lが凝固を予防するために提供される。
ヒトおよび動物での利用についての薬学的希釈剤および担体は、よく知られて
おり、糖、でんぷんおよび水があり、1以上の対象ペプチドを必要な薬学的に適
切かつ効果的な量または濃度で含有する医薬組成物(ヒト用または動物用)の適切
な製剤がつくられる。この医薬製剤は単位用量形態をとり得る。それには、錠剤
、カプセル、注射液などがある。
本発明の抗凝固化合物は、血液を採取または分散する容器、血液と接触するチ
ューブまたは挿入器具において血液の凝固を防止するために、血液に加えること
ができる。
本発明の化合物によりもたらされる利点には、経口での効力、効果の迅速な発
現および低い毒性がある。さらに本発明の化合物には、ヘパリン、トロンビンの
他の既知阻害剤あるいは他のセリンプロテアーゼなどの化合物に過敏症である者
についての処置で特別の利点がある。
本発明の方法は、セリン・プロテアーゼ阻害剤および他の化合物の合成に有用
である。また組み合わせた化学において有用である。
本発明をさらに下記実施例によって記述、説明する。実施例
実施例において、アミノ酸残基は別記しない限り、L−立体配置である。
GlyGlyGln(Tyr63)Hir51-64は、アミノ酸、式H-Gly-Gly-Gln-His-Asn-Gly-Asp-
Phe-Glu-Glu-lle-Pro-Glu-Tyr-Leu-OHを有し、Fmoc-ポリアミド連続フロー法お
よびカラム・モニター・ソフトウェア上で9050Plusを用いるMilligen(商標)
9050ペプチド合成機における固相ペプチド化学によって製造した。あらかじ
め誘導した固相支持体Fmoc-Leu-PEG-PS(1.6g、0.22meq/g)を通して用いた。
Fmoc-Leu-PEG-PSは、HMBAリンカーを有するポリエチレングリコール誘導ポリス
チレンを含有する。Fmoc基は20%ピペリジンのDMF溶液を用いて除去した。
Fmoc-アミノ酸(4等量)は、そのペンタフルオロフェニルエステルとして、側鎖
保護(例えばFmoc-L-Tyr(tBu)0Pfp、Fmoc-L-Glu(tBu)0Pfp、Fmoc-L-Asp(tBU)0Pfp
、Fmoc-L-Asn(Trt)OPfpおよびFmoc-His(boc)0Pfp)で配列的にカップルされて
いた。必要とするペプチド配列が完成すると、N末Fmoc基は20%ピペリジンの
DMF溶液を用いて除去した。ニンヒドリン試験が正であると、Fmoc基が除去さ
れていることを示す。ペプチドコンジュゲート樹脂は、フィルター上に入れ、ジ
クロロメタン、メタノールおよびジクロロメタンで順次洗い、次いで減圧で数時
間乾燥した。
実施例1aで得たペプチドをDMF(5ml)に懸濁し、丸底フラスコ(25ml)中
でグルタル無水物(300mg)および4−メチル−モルホリン(200mg)で処
理した。反応混合物を一夜攪拌した。樹脂をDMF、DCM、Me0Hで洗い一夜減圧で乾
燥し、目的化合物を得た。
隔壁を配置し窒素を流した丸底フラスコ(100ml)中のCbz-D-Phe-Pro-BoroBp
g0Pin(2g)に40%HBr酢酸溶液(20ml)を加えて、H-D-Phe-ProBoroBpgOPinを
製造した。フラスコを回転させて攪拌し、保護したトリペプチドを完全に溶解し
た。約30分後にガスの発生が止まったときに、無水エーテル(200ml)を加え
、反応混合物を冷蔵庫に4時間保存した。反応混合物を濾過し、残滓をEt0H(1
ml)に溶解し、乾燥エーテルを加えると産物が沈澱して、白色固体(800mg
)(M-H)516:Tlc(C/M/A 95/5/3),Rf=0.05が得られた。
[-D-PheProBoroBpgOPin]CO(CH2)3COGly2Gln(Tyr51-64)Hir51-64を合成するた
めに、乾燥樹脂HOCO(CH2)3COGly2Gln(Tyr63)Hir51-64をDMF溶液(10ml)に
懸濁し、その後にTBTU(129mg,0.4mmol)およびH-D-Phe-ProBoroBpgOPin(2
30mg,0.4mmol)を反応混合物に加えた。5分間攪拌して、トリエチルアミン
(40mg,0.04mmol)を加え、フラスコを攪拌しながら一夜放置した。
完全に保護されたペプチド樹脂を、ジクロロメタン、メタノール、ジクロロメ
タンで洗浄し、減圧下で乾燥した。側鎖保護基の同時脱保護による樹脂からの開
裂を、樹脂を100%TFAで2時間処置して実行した。TFAを除去し、C末カルボ
キシル酸を有する遊離ペプチドを、冷乾燥エーテルで沈澱して生成した。粗ペプ
チドを濾過によって集め、更にエーテルの一部で洗浄した。
粗ペプチドの精製は、Vydac(商標)C-18分取カラム(TPシリカ、10μm、25mm
×300mm)を使用して、逆相HPLCによって実行した。カラムを直接勾配30〜90
%A溶媒(0.1%TFA水溶液)およびB溶媒(0.1%TFAアセトニトリル液)で溶出し
た。カラム溶出物を230nMでモニターし、フラクションを適宜集めた。産物
の純度を分析RP-HPLCおよびマススペクトル計で測定した。
クロロエタン−ピナネジオールボロネートエステル(0.321g、1.25×
10−3mol)を攪拌しながらCbz-D-Phe-Pro-OH(0.6g、1.52×10-3mol)に加え
た。混合が完了するとDBUのCH2Cl2の溶液(0.23g、1.52mmol)を混合物に加え、
室温で攪拌し、その後に検査までの間4℃で攪拌を続けた。不透明な液体をHCl(
0.1M、2×50ml)、NaHCO3(1%、50ml)で洗浄した。有機相をMgSO4無水物中で激
しく攪拌しながら乾燥し、それを濾過して乾燥剤を除去した。濾過物を回転蒸発
器で減圧で濃縮し、濃厚な粘性残滓を得た。1H N.M.Rによる予備検査により必要
とする粗産物の生成が確認できた。粗製サンプルを少量のMeOHに溶解し、セファ
デックスLH20カラムにかけ、次いでそれを同じ溶媒を使ってポンプで溶出した。
溶出物の内容を紫外線ランプ(226nM)およびレコーダーで追跡した。空隙量、
フラクション1〜6、さらにバルク量が集められた。クロマトグラムに現われた形
から、フラクション1〜6がトリペプチドが存在する可能性の最も高いフラクショ
ンであると推定した。フラクションをそれぞれ濃縮して明薄色の粘ちような残渣
が得られた。強い減圧下で材料バルクを含む一つのフラクションからやや結晶状
の産物(35%収率0.269)が得られた。N.M.R.、FABMS(Fast Atom Bombardm
ent Mass Spectrometry)、C.H.Nが化合物生成の非常に強力な(良好な)指標であ
った。 Cbz-D-Phe-Pro-Ψ(CO2)-BoroEtgピナネジオール(実施例2aより)をMeOH溶液(3
0mg)中に溶解し、10%Pd/Cで処理し、攪拌しながらアルゴンを通し、蒸留し、
5時間攪拌しながらH2をポンプで送り込んだ。ニンヒドリン着色により、TLC上
に脱保護産物を確認した。その溶液にアルゴンを10分間通し、濾過して減圧下
で濃縮すると、濃い黒色の油状物が得られ、それをCHCl2中に溶解し、濾過し、
濃縮した。1H N.M.R.で粗製物が保護産物でないことを確認した。上記産物から
の残滓をセファデックスLH20クロマトグラフィカラム上で分離した。1H(60MHz)N
.M.R.に、単離化合物は、推定構造から考えられる特徴を示した。122mgの
遊離アミノホウ酸エステルを単離した。
テトラキストリフェニルホスフィン・パラジウム(O)[PdP(Ph3)4](1g)をアルゴ
ン気下、5%酢酸および2.5%N-メチルモルホリン含有のCH3Cl溶液(30ml)
で溶解した。この混合物をアルゴン気下で、Fmoc-L-Glu(PEG-PS)OA1(1.6g)を
含むフラスコに移した。樹脂をそのままにして2時間、時々しずかに振動させた
。樹脂を焼結ガラス漏斗で濾過し、0.5%ジイソプロピルエチルアミンおよび
ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム(0.5%w/w)のDMF溶液で洗って、触
媒を除去した。
乾燥樹脂Fmoc-L-Glu(PEG-PS)OH(1.5g)をアルゴン気下、DMF溶液(10ml)に
懸濁した。TBTU(129mg、0.4mmol)およびNH2BoroBpgPin(165mg、0.5mmol)wを
その反応混合物に加えた。5分間攪拌した後に、トリエチルアミン(40mg、
0.4mmol)を加え、一夜フラスコを攪拌させながらそのまま放置した。樹脂をジ
クロロメタン、メタノール、ジクロロメタンで洗い、減圧下で乾燥した。
Milligen9050ペプチド合成機上で固相化学によって、H-Phe-L-Glu(PEG-PS)NHB
oroBpgOPinを製造した。固相支持体Fmoc-L-Glu(PEG-PS)NHBoroBpgOPinから20
%ピペリジンのDMF溶液を使用してFmoc基を除去した。Fmoc-Phe-OPfpを遊離
N末にカップルした。保護したペプチド樹脂をジクロロメタン、メタノール、ジ
クロロメタンで洗い、次いで真空下で乾燥した。
樹脂からのペプチド開裂は、その樹脂をTFAによる2時間の処置で達成した。T
FAを除去し、遊離ペプチドH-Phe-Glu-NH-BoroBpgOPinを冷乾燥エーテルで沈澱し
て生成した。粗ペプチドを濾過して集め、更にエーテルの一部で洗った。
粗ペプチドの精製は、VydacC-18分取カラム(TPシリカ:粒子サイズ10mm、
25mm×30mm)を使用して、逆相HPLCによって実行した。カラムを直線勾
配30%〜90%A溶媒(0.1%TFA水溶液)およびB溶媒(0.1%TFAアセトニト
リル液)で溶出した。カラム溶出物を230nMでモニターし、フラクションを適
宜集めた。産物の純度を分析即−HPLCおよびマススペクトル計で測定した。産物
H-Phe-Glu-NH-BoroBpgOPinを、収率17%、34mgを得た。ES-MS:626[M+
Na];保持時間分析HPLC(4×250mm、Vydac、C-18 techsphere)、0.1%TFA
を含む10%〜60%MeCN、0.1%TFAを含む水で25分以上溶出し、Rt 23.
1分を得た。
4.メリーフィールド樹脂へのホウ酸接着
a.保護ジオール(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール)によ
る樹脂の誘導体化 アルゴンガス下でNa(固体、8g、を2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン
−4−メタノール(240ml)に加え、その混合物を透明な溶液になるまで攪拌
した。それにメリフィールド樹脂(Sigma,1.1MeQ,Cl per gram,20g)を
加え、その混合物を一夜攪拌し、次いで24時間80℃で加熱した。
誘導体化した樹脂を濾過して集め、1,4−ジオキサン(1L)、水(3×50
0ml)、MeOH:水(1:1、3×500ml)、Me0H(3×500ml)、乾燥エーテ
ル(3×500ml)で洗った。1.5〜2mgの樹脂をKBr(乾燥、300m
g)の粉化によりスペクトルの赤外部を得て、ディスクに圧縮して、次いでPerki
n(商標)1600Fourier Transform I.R.で走査した。誘導樹脂(図2)はメリフ
ィールド樹脂(図1)と比較して、五員環に特徴的であるエーテル伸縮頻度につい
て明確な伸縮シグナル1050〜1150cm-1(s)を示し、アルキル−アルキ
ル伸縮について1060〜1150cm-1(s)でジアルキルエーテル伸縮を示す
。
b.脱保護
誘導樹脂にHCl(1.5M、250ml)および1,4−ジオキサン(250ml)を
混合し、懸濁液を攪拌して80℃で加熱した。72時間後に樹脂を水(500m
l)、Me0H(500ml)、DCM(500ml)、Et2O(500ml)で洗い、大気中で
乾燥した。樹脂のF.t.-I.Rスペクトルは、明確なO-H伸縮頻度を3400〜3
550cm-1(s)で示し、主要ピークは3413.6(図3)で、このピークは2
917.6cm-1におけるシグナルより実質的に大きい。比較においてエーテル(
図2)およびメリフィールド樹脂は、背景湿気について弱い3400cm-1シグ
ナルを示すにすぎない。
c.誘導体化樹脂とホウ酸との反応
ジオール樹脂(5g、5.5mmol/ジオール)をTHF溶液(乾燥500ml)および
フェニルホウ酸(3.35g、27.5mmol、5等量)および4Åふるい(150℃
で乾燥)中で懸濁した。アルゴン気下で一夜攪拌した後に、樹脂をアルゴン気下
、閉鎖系中で濾過し、THF溶液(500ml)で洗い、減圧下で乾燥した。F.t
.−L.R.(図4)は、フェニル環について1026cm-1(アリル−アルキル伸
縮頻度)で強シグナルおよび3417cm-1で弱シグナル(出発ジオールについて
、図3との比較)を示す。
Ref.Leznoff,C.C.and Wong,J.Y.,The use of Polymer Supports in Orga
nic Synthesis III.Selective Chemical Reactions on One Aldehyde Group of
Sylmmetrical Dialdeydes,Can.J.Chem.,1973.51.3756-3764.分析および活性データ
下記の表1は本発明に関する活性データである。表中、“Z”はベンゾイルオ
キシカルボニルを、“NHir”は正常のピルジンを意味する。“NHir49-64(de
s-S)”は正常ヒルジンのアミノ酸49からアミノ酸64のアミノ酸配列を意味し
、そこでは野性のTyr(OSO3H)63がTryで置き換っている。
表1の化合物は上記実施例1または2の化合物を製造する方法または類似方法
によって製造し、中間体は適当な供給源から得た。
下記は活性測定に用いた方法である。血漿トロンビン時間(TT)
クエン酸処理の正常ヒト血150μlおよび緩衝液または検体20μlを37
℃で1時間温めた。新たにつくった牛トロンビン150μl(5NIHu/ml塩
水)を加えて凝固が始まり、凝固時間を記録した。
0.1%牛血清アルブミンおよび0.02%アジ化ナトリウム含有のリン酸緩衝
液、pH7.8を使用した。検体をDMSOに溶解し、緩衝液で希釈した。阻害
剤を用いないときは、緩衝液にDMSOを検体で使用したのと同じ濃度にまで加
えた。阻害剤濃度を半対数用紙にトロンビン時間に対しプロットし、トロンビン
時間を2倍(40秒)にする阻害剤濃度を測定した。Kiの測定
ヒトα-トロンビンの阻害は、発色基質S-2238の3種の異なる濃度について酵
素触媒加水分解によって測定した。
検体または緩衝液の200μlおよびS2238の50μlを37℃で1分間
インキュベートし、ヒトα−トロンビン50μl(0.25NIHμ/ml)を加え
た。阻害および非阻害の開始時間を4.5nmで記録した。光学密度の増加をLin
eweaver and Burke法によりプロットした。Kmおよび見かけ上のKmを測定し
、関係からKiを計算した。 0.1リン酸ナトリウム、0.2M NaCl、0.5%PEGおよび0.02%
アジ化ナトリウム含有の緩衝液を用い、pH7.5にオルトリン酸で調整した。
検体はDMSOに溶解した化合物からなる。
Ki測定に関しては、Dixon,M.and Webb,E.C.,"Enzymes",third edition
,1979,Academic Press(出典明示により本明細書の一部とする)をさらに参照し
得る。n/e=効果なし
n/e11.7=11.7μM濃度まで効果なし
N.T.=試験せずDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Serine protease inhibitor
The present invention relates to serine protease inhibitors and substrates,
The invention relates to methods and materials for the synthesis of compounds and for the synthesis of boron-containing compounds.
Modulation or inhibition of serine protease inhibitors may be particularly effective in preventing thrombosis
Useful.
Serine protease family enzymes have three Asp-His-Ser residues in the active site of the enzyme.
It cleaves peptide chemical bonds by a mechanism involving the ream. Serine Prote
ASE inhibitors use functional groups that interact with the triplicate, thereby enzymatic substrate
Designed to block activity. Selective for one target protease
It is desirable to make inhibitors. Prior art papers on peptide inhibitors can be found in the book
UK patent application filed on the same day as the application, entitled “Thrombin Inhibitor” and PCT / GB9
6/00352. Patent application for this title "thrombin inhibitor"
A copy of the handbook is filed with this application. The content of this patent application is under the title
Including the subject matter of the patent application entitled "
It could be referenced along with the literature. The specification of this "thrombin inhibitor"
It does not form a physical part of this patent specification.
Part 2 for binding to the anionic part of the substrate in serine proteases
It is known that some have an order or "external position". This external position is
Often referred to as the anion binding external position ("ABE").
Amino acid residues that provide the carbonyl group for serine / protease substrate cleavage bonds
Expressed as “P1”. P2, P3, and P4 are consecutive amino acid residues located on the N-terminal side of the P1 residue.
And the amino acid residues present on the C-terminal side of the P1 residue are represented by P1 ', P2', P3 ', etc.
Expressed by In fibrinogen, P1 'is glycine and P2' is pro-
This is Rin. Protease is a "specificity pocket" that recognizes the side chain of the P1 amino acid
including. Trypsin-like proteases are usually arginine-like or serine-like
Recognizes P1 residues with side chains.
The present invention provides novel bifunctional serine protease inhibitors. Its inhibition
The agent is
(a) a catalytic site that binds to and inhibits the active site of serine protease
Direction part (CSDM);
(b) an external position related part (EAM); and, optionally,
(c) Connector for connecting EAM and CSDM
including. CSDM and EAM can bind simultaneously with serine protease molecules
You.
In one class of inhibitors, the serine protease is not thrombin. Auction
The protease is preferably a trypsin-like protease. Anyway, this obstacle
The harmful agent is thrombin, where the connector part binds to the CSDM as its C-terminal extension
No inhibitor, i.e. U.S. Patent No. 5,196,404 and corresponding international patent
It is not a compound disclosed in Patent Application No. WO91 / 02750.
Another embodiment of the present invention is to provide a novel method for producing a boron-containing peptide.
As used herein, the “natural” amino acids are the 20 common amino acids found in proteins.
That is, an L-amino acid (or the remainder thereof) selected from one of the "standard" α-amino acids.
Group).
“Unnatural” amino acids are all α-amino acids except the 20 “standard” amino acids
(Or its residue). Thus, an "unnatural" amino acid is a natural amino acid
Includes D-isomers of acids and amino acids with side-chain protecting groups.
The prefixes “D” and “L” commonly refer to natural amino acids in the D or L configuration, respectively.
Used to indicate. The prefix “D, L” indicates a racemic mixture and the prefix
If the amino acid is D-type or
Indicates that either of the L-shaped configurations is possible. Either D-type or L-type in the sentence
In the case of non-specific groups that may also be present, the L-configuration is preferred.
Abbreviations and terms that begin with the prefix "boro" are terminal carboxy groups -COTwoH
Represents an amino acid substituted with a boron function.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figure 1 shows the Fourier transform infrared spectroscopy (Ft-IR) of Merrifield resin.
It is a kutor.
FIG. 2 shows sodium 2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanoate of the resin.
F. after reaction with oleic acid. t.-I. R. It is a spectrum.
FIG. 3 shows the reaction resin after treatment of the hydroxy deprotection of dioxolane with HCl.
F. t.-I. R. It is a spectrum.
FIG. 4 shows the F.V. of the deprotected resin after reaction with phenylboric acid. t.-I. R. In the spectrum
is there.
The inventive compounds and methods will now be discussed in more detail.Catalytic site-directed part (CSDM)
The catalytic site directing moiety (CSDM) is located at the catalytic site of the serine protease enzyme.
Binds and inactivates the site. The structure of CSDM is not important for the present invention.
Absent. Is it a known inhibitor of the serine protease catalytic site?
The amino acid sequence. For example, one class of CSDM is included in Formula I below.
To get:
X- (aaFour)m− (AaThree)n− (AaTwo) − (Aa1) -Z (I)
Where aa1, AaTwo, AaThreeRepresents a natural or unnatural acid residue, (aaFour)mIs aaThreeof
Represents one or more optional amino acid residues linked to an amino group. Instead, one or more
The aa group above is an analog of an amino acid residue in which the α-hydrogen is removed by a substituent.
replace. The amino acid sequence and / or amino acid analog is a serine protease
Binds to the active site. Suitable sequences are described later in this specification. X is H or N end
And represents a substituent on the amino group. Z is, for example, -COOH or a C-terminal extension group (carbo
Xy substituent). In preferred compounds, Z is a heteroatom acid group,
For example, -B (OH)Two, -P (OH)Two, Or PO (OH)TwoOr a derivative thereof, such as cal
Boxylate, dioxo-boronate [-B (O substituent)Two] Or phosphate
Salt [-PO (O substituent)Two] Or BFTwoIt is. A preferred heteroatom analog group is -B (O
H)TwoAnd -P (O) (OH)TwoAnd less preferred heteroatom analog groups are S (O)TwoO
H. Other possible Z groups include -CN, -COCHTwoCl, -COCHTwoF
You. In a preferred embodiment, m is from 0 to 7 and more usual values are from 0 to 5.
, For example, 1 or 2, especially 0. Usually, n = 1.
In one class of compounds, (aaTwo) − (Aa1) The natural peptide bond is another bond (Ψ)
Is replaced by Additionally or alternatively, other natural pepti
The bond may also be replaced by another bond.
Catalytic site inhibitors of serine proteases are known in the art. Serine Pro
A brief description of the protease inhibitors, ie, the catalytic site serine protease inhibitors
A review is described in EP-B-145441, which is a patent which claims a cell having a C-terminal boron group.
One class of proteases is disclosed. In addition, serine protease
Patent specifications describing inhibitors include EP 293881, EP 471651 (equivalent to US 5288707), EP
235692, US 4963655, WO 89/09612 (especially VII / VII in [TF: VII / VIIa] complexes
Factor VIIa inhibitors).
For inhibitors of trypsin-like enzymes, a preferred class of P1 residues in CSDM is (i)
Arg, Lys and their analogs, (ii) hydrophobic residues, thrombin and
Regarding the preferred P1 group for C and other trypsin-like enzymes, see the further title
Thrombin inhibitors "and PCT / GB96 / 00352. Liver
Trypsin-like serine proteases are phenylalanine analogs and alanine
Preferentially binds to CSDM having the side chain of the analog on the P1 residue. Table A below
The most preferred (P4) P3P2 residues for eight particular serine proteases are shown.
In each case, the preferred amino acids can be replaced with their analogs.External position related part (EAM)
External position-related part (EAM) binds to the external position of serine protease (ABE)
Part. Thrombin has a clearly identifiable external position, whereas thrombin has
In addition to the fibrinogen amino acid sequence c-terminal at the cleavage site, such as hirudin
A non-thrombin substrate ligand binds. Hir53-64A hirudin sequence such as
Used in bifunctional peptides named "logs."
196404, and a review of thrombin EAM can be found in the aforementioned title “Tronbin EAM.
Bin inhibitors "described in the UK patent application. The EAM for thrombin is
Often referred to as "anion binding external position related moiety (ABEAM)".
FXa (Padmanabhan K et al, “Structure of Human Des (1-45) Factor Xa at 2.2
Å Resolution ”J Mol. Biol 1993, 232, 947-966)
This means that sequences 35-41 and 70-81 containing eight acidic residues
It is to configure. Natural polypeptide inhibitors antistasin and gira
Is an electropositive cation external position-related sequence108CRPKRKLIPR117and108CKPKRKL
VPR117Respectively.
The serine-protease interaction at the P 'site (C-terminal at the cleavage point)
It is clear that the interaction is as important for specificity as
ing, L .; Coombs, G .; S .; Strandberg, L .; Navre, M .; Coreyu, D.R. and Madi
son, E.L. Origins of the Specificity of Tissue-type Plasminogen Activato
r, Proc. Natl. Acad. Sci, 1995, 92, 7627-7631). Library Screenini
Compare spans of both sites with larger ligands for faster use in
Need to be Lawson recently published (1992) that P 'and P
By screening for peptide sequences that contain sufficient
Detection of Fvlla / TF activity that is too insensitive to the substrate. Peptide La
Ibraries have a biological activity profile in a variety of applications (eg, Eichler, 1994).
It shows great efficacy in cleaning and is useful for the present invention.
In the present invention, the C-terminal to the cleavage point of another serine proteinase substrate is
Consider that end sequences form an EAM. Connector part
The compounds of the present invention include a connector portion that interconnects the CSDM and the EAM,
The connector part is CSDM and EAM, respectively serine protease
Simultaneously bind to the inhibitor molecule. For thrombin, the connector is CSD
It binds to M as an N-terminal extension or as or through its side chain.
Connector part to CSDM, as C terminal extension or N terminal extension, or
It may be attached as or through its side chain. However, if the compound is thrombin
If it is an inhibitor, the connector portion cannot be the C-terminal extension of CSDM.
In particular, if the connector part is an N-terminal extension of CSDM or its side chain
Preferably, the connector portion comprises at least two adjacent Gly residues, e.g.,
For example, it includes the amino acid sequence contained at its N-terminus.
In one class of compounds, preferably the connector is a peptide "spacer
And non-peptide “linkers.” Typical connector structures are:
And
−λ−σ−
Wherein λ represents a non-peptide linker and σ is a spacer containing the sequence of amino acids.
And λ and σ are connected by peptide bonds in the appropriate state. spacer
σ is preferably linked to EAM, and linker λ is linked to CSDM.
New However, if σ is linked to CSDM and linker λ is linked to CSDM in the compound,
In this case, it is not preferable as an embodiment included in the present invention.
The linker typically comprises an N-terminal amino group of the spacer and a C-terminal such as an N-terminal group.
It is a residue of a compound having a functional group that reacts with the functional group of SDM. Therefore,
Preferred linkers have two carboxyl groups, eg, CSDM and a spacer.
It has a dicarboxylic acid capable of forming an amide bond with an N-terminal amino group. Especially preferred
A new linker is glutaric acid (HOTwoC (CHTwo)ThreeCOTwoH) The formula of the residue and its homologues (HOTwoC (
CHTwo)hCOTwoH), wherein h is an integer of 2 or 4, 5, or 6. Alkylene residue
Group [(CHTwo)2-6-] Is substituted with one or more substituents, which are sterically hindered by the linker.
It does not harm and can maintain the desired flexibility of the linker.
You.
Although less preferred, the linker may be, for example, a carboxyl group having 2 carbon atoms.
Other compounds having two carboxyl groups separated by six atoms from one another
Product residues.
The amino acid sequence of the spacer is not important in the present invention, but the sequence is small.
It is preferred to include both two adjacent Gly residues, usually at the N-terminus of the sequence. S
Pacer length depends on the position of the linker on the CSDM, especially
I do.
Regarding the connector part suitable for peptide / thrombin inhibitor,
It is further described in the UK application entitled "Thrombin Inhibitors" of the same day.
The connector portion may have one or more natural amide bonds replaced with other bonds
.Synthesis
The compounds of the invention can be used, for example, for peptide synthesis and peptide coupling.
It can be manufactured by a method known in the art. In an exemplary method, the novel compound is a solid phase
Manufactured by synthetic techniques.
Because solid-phase synthesis is a well-known technique to peptide chemists,
A fresh explanation is not needed here. An overview of this technique can be found in “The Chemical Syn
thesis of Peptide ”, John Jones, Clarendon Press, Oxford, England,
1991 ". The general principle of solid phase synthesis is that the amino acid coupled to the solid phase
An acid or peptide reacts with itself with a protected amino acid to form a solid phase.
After a couple with a linked amino acid, the reaction with itself is counteracted with a protected amino acid.
Is to be deprotected. Repeat these steps as many times as necessary
You.
One solid phase synthesis technique is Fmoc technique (Fmoc = fluorenylmethylcarbonyl)
. Fmoc chemical reaction (also commonly known as 'Sheppard approach')
The carboxy terminus (or amino acid) of the peptide is terminated by a reactive function.
It binds to the resin bead via the linker to be formed. The resin bead itself is typically
Other solids that are polystyrene (PS) but have suitable swelling properties in solvents
used. The reason is that peptide chains grow in pores inside the beads.
Is currently known. Another example of a solid is a poly called Kiesulguhr.
Amides.
There are a variety of linkers, but the preferred one is PEG (i.e.
Cole Linker), which has an alcohol function.
The end of the linker is typically called a 'handle' and depends on the desired product.
But the ends are ultimately cleaved by the acid for the Fmoc chemistry
It is the part that can be done. The most common end (the one you use) is the HMBA
It is a parahydroxyn methyl benzoic acid linker. HMBA esterified on PEG
And then reacting with a peptide or amino acid (with Fmoc on the N-terminus)
An ester linkage is generated on the final HMBA. This ester linkage is then cleaved with an acid
. Fmoc protecting groups are base-labile and are typically removed with a secondary base (eg, piperidine)
The resulting free amino group reacts with the selected Fmoc protected amino acid. These engineering
Repeat the process to extend the amino acid sequence.
Another solid-phase synthesis method is the Boc technique (Boc = t-butyloxycarbonate).
Le). Used for Boc chemistry (more commonly known as the Merrifield method)
The resin is often a divinylbenzyl base, for example, 'Wang' resin has 2%
It has chloromethylbenzene which copolymerizes with divinylbenzene. Chloromethylbe
The benzene group reacts with an amino acid or peptide whose amino group is protected by Boc.
To create a link on the resin. Connections on this resin are typically cleaved with dry HF liquid.
(Very carefully!) This is called 'active' acid decomposition. Boc protecting group is acid labile
, Typically prior to the reaction of the resulting free amino group with the selected Boc protected amino group
Is cleaved by TFA. Repeat these steps as in the Fmoc chemistry
To extend the amino acid sequence.
Two classic techniques of solid phase peptide synthesis (Sheppard and Merrifield) follow
Amino acids to the solid phase resin particles via the carboxy terminus or its derivatives
Doing, followed by new amino acids (via their active carboxy terminus)
To the generated N-terminus.
Recent reports have shown that, for example, acid labile benzyloxy
Release of the couple carboxy terminus to the resin via a bonyl bond, its activation,
A couple through the N-terminus of an amino acid, a temporary
Protection is disclosed (Sharma, R.P .; Jones, D.A .; Broadbridge, R.J .; C
orina, D.L. and Akhtar, M.S. A Novel Method of Solid Phase Synhesis Of Pept
ide Analogues, in Inovation and Perspectives in Solid Phase Synthesis, ed
., R. Epton. 1994, Mayflower World wide Limited, Birmingham, page 353-356
Letsinger, R .; L. and Komet, M .; J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 3045).
The product of the present invention is produced using such an N-terminal coupling method. One implementation
In an embodiment, the CSDM containing any directly connected amino acids is linked by an N-terminal couple.
Combine. This technique is particularly useful when CSDM has a C-terminal heteroatom group
It is. In this technique, the resin-bound peptide chain produced using the N-terminal couple is
Derivatized to activate its carboxy terminus and then free α-aminoboro
The ester or acid is coupled to the resin binding sequence. Finally, peptide boro
Prior to coupling the catenate (including CSDM) to the end product residue, a strong acid (eg,
For example, cleavage from the resin by HF or TFA).
When the CSDM of the synthetic compound contains a P1-P2 unnatural amide bond,
X- (aa of formula IFour)m-(aaThree)n− (AaTwo)] And the attached C-terminal group [(aa1
) -Z] is preliminarily prepared as an intermediate
Flight
It is profitable. These two intermediates contain the appropriate functional groups and can react together to target
Form an amide bond [Ψ] and react together to form a compound (or one or more functional groups).
(Precursors that cause deformation).
A suitable synthetic technique for producing peptides containing a non-amide bond は is PCT / G
B96 / 00352.
We use solid-phase chemistry to create unexpected results for the synthesis of peptide boronate esters.
It worked. For example, in the typical synthesis of a serine proteinase inhibitor
The connector portion and its adhesive EAM form the N-terminal extension of the CSDM,
EAM can be performed on Fmoc solid phase peptides using, for example, the Fmoc-polyamide continuous flow method.
Manufactured by chemistry. Suitable solid phases for this purpose are pre-derivatized solid supported Fmoc-L
eu-PEG-PS. The peptide conjugated resin is then treated, for example, with glutaric anhydride.
You. One of the carboxyl groups reacts with the N-terminal amino group of EAM.
Pre-synthetic peptide boronate CSDM is combined with resin / peptide / glutarate conjugate
React to form the final compound. This compound is, for example, by 100% TFA
Cleavage from the resin in the procedure.
Another method using peptide boronate esters in solid-phase chemistry
Is a completely new technique in which boric acid [-B (OH)Two] Coupled with resin
Esterify directly with diol. Chain extension from amino groups of amino acids, for example
Continue with standard Fmoc chemical coupling. Borate is a peptide boronate [pep
Tide-B (OH)Two] With an acid (eg, TFA) or transesterification
By a concentrated solution of a tethered diol, such as pinanediol,
Cleaved from
Accordingly, the present invention includes a method of producing a compound of the present invention to produce a target amino acid sequence.
To perform the following steps.
(i) reaction with an amino group or preferably a carboxyl group or an active derivative thereof
Providing a solid phase coupled to a functional group that can be
(ii) amino or carboxyl of the terminal amino acid of the amino acid sequence of the compound of the present invention
Selectively reacting a group (which may be in the form of its active derivative) with said functional group;
(iii) the amino acid sequence sequence preceding the solid phase
Continued
Coupling the starting amino acid to the preceding amino acid;
(iv) Repeat step (iii) as many times as necessary.
In step (i), the functional group coupled to the solid phase is incorporated into the final compound
Amino acids coupled directly or indirectly to the solid phase, for example
Amino group (which can be derivatized).
Often, the process for obtaining the compounds of the present invention involves one or more additional steps.
I will. The preferred method comprises, if desired, the sequence-wise following amino acid of step (iii).
Acid to the preceding amino acid via a compound having a bifunctional group capable of reacting with an amino group.
There is a step (v) of making a couple. Depending on the compound having two functional groups,
One of the groups is attached to the amino group of the preceding amino acid, and one is
Bond to the amino group.
The amino acid sequence following in step (iii) may be part of a larger portion, for example,
It may be part of an amino acid sequence that optionally contains substitutions for peptide bonds.
In this method, any one or more carboxylate groups reacted with an amino group
Also, their active carbonyl-containing derivatives, such as active carbonyl groups and acid anhydrides
It can be in the form.
Before use, the final compound of the solid phase synthesis is cleaved from the solid phase, for example, in a known manner.
Is done. The cleavage compound may be subjected to one or more additional chemical reactions before obtaining the final compound.
You.
In a preferred embodiment, the terminal amino acids that react with the functional group attached to the solid phase are
, The C-terminal amino acid of EAM, and step (iii) is repeated to obtain a contiguous sequence of EAM sequences.
Non-disruptive by coupling a contiguous amino acid with a contiguous amino acid in the adjacent connector peptide
Form an amino acid sequence.
The final amino acid of the non-interfering amino acid sequence coupled to the solid phase is two carboxy
Compounds having a rate group or a reactive derivative thereof, such as dicarboxylic anhydride
React and link one of the two carboxylate to the amino group of the final amino acid
You. Unreacted carboxylate or its derivative is added to the amino group of one amino acid.
Typically reacts, this amino acid is usually the N-terminal amino acid of CSDM. The latter
In that case, the amino acid may already bind to the rest of the CSDM, ie
(Or partially) to link to the corresponding carboxylate (derivative)
Made into pieces. Compounds having two carboxylate groups are preferably as described above.
Linker.
In some preferred methods, a heteroatom group is substituted for the C-terminal carboxy group.
CSDM is used. The heteroatom group is preferably a boronate as defined above or
Is a boronate derivative.
Amino acids or other moieties that have reacted with the solid phase material (solid phase and adhesion molecules)
It preferably has other reactive functional groups protected from synthesis interferences besides the corresponding groups.
The protected functional groups of all reactive amino acids or moieties may react by themselves.
It is deprotected before it is subjected to the reaction.
Therefore, the first preferred method includes the following steps.
(i) coupling to a functional group capable of reacting with a carboxyl group or a reactive derivative thereof
Preparing the solid phase;
(ii) The C-terminal amino acid of EAM is brought into contact with a solid phase, and the amino acid is protected amino group and
And optionally has a derivatized carboxy group, and then the carboxy group of the amino acid molecule is
Reacting or enabling the functional group of
(iii) deprotecting the amino group of the reacted amino acid, thereby releasing free
Providing a mino group;
(iv) step (ii) with contiguous amino acids of the EAM and optionally adjacent spacer peptides
And (iii) are repeated to form a stripe at the free end of the sequence from the C-terminus of EAM on the solid phase.
Form an amino acid sequence up to the N-terminus of the pacer;
(v) Solid phase on a linker compound having two carboxy groups or its reactive residue
To make a linker carboxy group or a reactive carboxy residue a spacer.
React or enable the N-terminal amino group of the sequence;
(vi) The solid phase coupled with the linker compound is changed to the N-terminal amino acid of the CSDM sequence.
The amino group of the amino acid molecule into the carboxy group of the linker compound or the reactive group.
Reacts with or allows for the reaction of ruboxyl residues,
Terminal amino acids are part of the complete CSDM;
(vii) If necessary, repeat steps (ii) and (iii) for the CSDM contiguous amino acids.
Repetition
To complete the CSDM sequence; and
(viii) Cleaving the compound obtained from the functional group on the solid phase.
A second preferred method includes the following steps.
(i) coupling to a functional group capable of reacting with a carboxyl group or a reactive derivative thereof
Preparing the solid phase;
(ii) The C-terminal amino acid of EAM is brought into contact with a solid phase, and the amino acid is protected amino group and
And optionally has a derivatized carboxy group, and then the carboxy group of the amino acid molecule is
Reacting or enabling the functional group of
(iii) deprotecting the amino group of the reacted amino acid, thereby releasing free
Providing a mino group;
(iv) repeating steps (ii) and (iii) for consecutive amino acids of EAM,
Above is the amino acid sequence from the C-terminus of EAM to the N-terminus of EAM at the free end of the sequence
Form;
(v) Solid phase on a linker compound having two carboxy groups or its reactive residue
To form a linker carboxy group or a reactive carboxy residue on the N of the EAM.
Reacting or allowing a reaction with an amino group;
(vi) The solid phase to which the linker compound is coupled is the N-terminal of the peptide spacer sequence.
Selective contact with amino acids and the amino group of the amino acid molecule
React or enable a xy group or a reactive carboxy residue;
(vii) Steps (ii) and (iii) are selectively repeated for consecutive amino acids of the spacer.
And selectively repeat step (ii) for the N-terminal amino acid of the CSDM sequence
Typically the N-terminal amino acid of the CSDM sequence is part of the complete CSDM;
(viii) If necessary, steps (ii) and (iii) for consecutive amino acids of CSDM
To complete the CSDM sequence; and
(ix) cleaving the compound obtained from the functional group on the solid phase;
In any of the above methods, the synthetic compound is preferably cleaved from the solid phase by an acid.
Is done.
The method is preferably a CSDM amino acid or an amino acid having a C-terminal boron group.
(Eg, complete CSDM) sequences.
The functional groups coupled to the solid phase in the first and second preferred methods are
Can be part of a moiety that is incorporated into the solid compound, for example, directly or indirectly on a solid phase.
The amino group (which can be derived) of the pulled amino acid.
In one method of the present invention, the functional group attached to the solid phase is
Part of the amino acid boronate that has been incorporated into the product. That is, the solid phase
It has a diol bound to a noonic boronate.
In another class of this technique, the side chain has an amino or carboxyl group
Amino acids bind to the solid phase through carboxyl or amino groups to the side chains
You. Chain elongation is the reaction of amino acid functional groups, such as Fmoc synthesis from amino groups.
Get up from one. Another functional group is then added to another component of the end product, e.g., amino
Reacts with acid borates, which form the P1 residue of CSDM. However, Ho
Solid-phase synthesis of elemental peptides is applicable to all such peptides,
It is not only applicable to the serine protease inhibitors of the present invention.Solid-phase synthesis of boron-containing compounds
Peptide boronates are well defined in compounds made by solution chemistry
In the category that did. Thus, peptide protease inhibitors are well known.
And the C-terminal carboxy group is substituted by a boric acid group or a derivative thereof. Teens
Representative compounds are represented by II:
(aa)k−B (RTwo) (RThree), (II)
Where (aa)kRepresents a sequence of amino acids (eg, as in Formula I);TwoAnd
And RThreeAre each independently halogen, -OH, -ORFourAnd -NRFourRFiveSelected from
RFourAnd RFiveAre each independently of the formula R6(CO)u-Is a group of which u is
0 or 1; R6Is H or optionally halogenated alkyl, aryl or
Or arylalkyl groups, which contain up to (10-u) carbon atoms and
In some cases, -OH, R7(CO)vOR7(CO)vSubstituted with one or more groups selected from
Wherein v is 0 or 1;7Is C1-C6-vAlkyl or ally
, Alkylaryl, arylalkyl or alkylarylalkyl groups
And these groups contain up to (10-v) carbon atoms. Also RTwoAnd RThreeIs together
Represents a diol or dithiol residue.
Such peptide boric acids are described, for example, in WO 92/07869 (USSN0).
8 / 317,387), EP 0471651 (corresponding to US 5288707) and US
SN 08 / 240,606 (herein incorporated by reference for reference)
Incorporate).
As mentioned earlier, we have surprisingly identified boron-containing peptides as critical by solid-phase chemistry.
It has been found that it can be synthesized without defects such as decomposition. Therefore, one aspect of the present invention
The phase is a solid phase chemistry, especially the Fmoc chemistry (also known as the “Sheppard approach”).
The use of boron-containing amino acid analogs in peptide synthesis according to
Another aspect of the invention involves performing the following steps to produce a target amino acid sequence.
And providing a method for producing a peptide or a peptide-containing compound.
And
(i) providing a solid phase coupled to a functional group;
(ii) selectively reacting it with a compound reactive with a functional group,
The compound is a functional group that can react with amino group or carboxyl group or its reactive derivative.
Having a group;
(iii) the amino or carboxyl group of the terminal amino acid of the target amino acid sequence (the opposite
(Which may also be in the form of a derivative)).
Shime;
(iv) sequence in the target sequence to the amino acid sequence-leading to the solid phase
Coupling the following amino acid to the preceding amino acid;
(v) repeating step (iv) as many times as necessary;
(vi) The solid phase-linked compound produced by using steps (i) to (iv) is subjected to the action of an acid or a base.
Cleavage from solid phase.
Characteristic point is the boric acid group [-B (OH)Two] Or derivatives thereof, especially esters
Compound into the solid phase-bound compound prior to its cleavage from the solid phase.
It is.
The process of the present invention for producing a peptide or a peptide-containing compound
In some cases, step (iv) [that is, in step (iv),
The amino acid sequence following is part of a peptide]
A step of binding the compound and the peptide.
The method of the invention for producing a peptide or peptide-containing compound comprises the steps of:
Compounds other than amino acids or peptides may be added to the solid phase-linked compound produced in the previous step.
A peptide, a peptide analog or an amino acid
Having two carboxyl groups that are used to link the carboxylic acids in the liquid phase
The step of coupling the compounds. Of course, amino groups or
All other liquid phase compounds that can react with carboxyl groups
It should be able to bind to the binding peptide. Diamine is a carboxyl group (for example,
(In the form of their reactive derivatives). Zical
Extension of the solid phase bound peptide by boxylic acid, especially glutaric acid, is typically
Through the N-terminus of the peptide spacer moiety and dicarboxylic acid residue binding part
Machine with CSDM connected to EAM via connector part containing
It is useful for producing functional serine protease derivatives.
Solid-phase bound compounds whose free ends end with dicarboxylic acid residues are free carboxy
The bond between a sil residue (in some cases in the form of a derivative) and the amino group of an amino acid
Can be stretched further. For example, coupled with a solid phase bound EAM-Spencer moiety
The dicarboxylate residue is combined with an amino acid of CSDM, for example, the N-terminal amino acid of CSDM.
Can react.
Step (ii) of the method comprises the amino group of an amino acid or a selectively derived carboxy group.
Directly or indirectly to, for example, a solid phase that is part of native solid phase peptide synthesis.
Includes reaction with attached functional groups. Amino or carboxy groups attached to the solid phase
It is often a terminal amino or carboxy group, but in some embodiments, for example,
It is a side chain functional group such as a side chain carboxy group of rutaric acid. Solid phase via side chain
The C-terminal carboxy group of the attached amino acid is a boric acid residue [-B (OH)Two] Or its d
Can be replaced by steles.
The method of the present invention involves N-terminal coupling in SPPS and
The ruboxyl powder is free α-aminophosphoric acid prior to acid cleavage of the synthesized product from the resin.
Couple with uric acid or ester.
In another embodiment, step (ii) is performed with amino acid or peptide boric acid or ester.
The reaction of
Or
Where E1And ETwoRepresents a boron ester forming residue, or together
A single residue may be formed by the diol coupled to the solid phase. Boron atom (example
(For example, as part of an amino acid or peptide boric acid or ester) and a solid phase
Linkage is linked through hydroxyl groups (directly or indirectly) coupled to the solid phase.
The tying technique is novel and forms a feature of the present invention.
If the compound containing boric acid or ester is a compound of any of the above embodiments,
For the amino acid boronates used in step (ii), solid phase synthesis techniques can selectively
Serine protease catalysis in the synthesis of highly functional serine protease inhibitors
It can be used to produce site-specific peptide boronate inhibitors.
Thus, boric acid can be esterified directly on the diol-containing resin and then N 2
Subsequent chain extension from the ends can be performed, for example, by standard Fmoc chemistry. Then
The borate ester is cleaved by a mineral acid to give free boric acid [peptide-B (OH)TwoOr get
Or by transesterification, such as diols and pinanediols
It can be cleaved by a concentrated solution of diol.
Literature describes a method for producing a diol-containing solid phase resin, and the resin is
Can be derivatized with aldehyde and derivatized with boric acid / ester
(Eg, Xu, Z-H., McArthur, C.R and Leznoff, C.C.
onoblocking of symmetrical Diketones on Insoluble Polymer Supports, Can.
J. Chem., 1993, 61, 1405-1409. and Leznoff, C.C. and Sywanyk, W.S. ‘Use o
f
Polymer Supports in Organic Synthesis. 9. Synthesis of Unsymmetrical Car
etenoids on Solid Phase ', J. et al. Org. Chem., 1997, 42, 3203-3205).
The outline of the manufacturing sequence is as follows:A diol is a compound having two or more alcoholic hydroxy groups.
X and Y are protecting groups.
R is the side chain of the amino acid boronate / boric acid.
Typically, the resin is washed after each step. In a suitable embodiment, the diol is
Unprotected before reacting with the resin.
A more specific order is as follows: Thus, the present invention provides, for example, the use of
In the case of manufacturing a library, it is necessary to use solid-phase chemistry to produce peptide boronates.
Open the way.
The present invention relates to a compound containing peptide boric acid or peptide boronate ester.
Including the method of manufacturing the product,
(i) providing a solid phase coupled to an alcoholic hydroxy group;
(ii) reacting an amino acid boric acid or peptide boric acid with a hydroxy group,
Thus, boric acid residues are esterified to the solid phase;
(iii) Sequencely after peptide boric acid or boronate ester in the final product
The carboxyl group of the following amino acid is added to the amino acid sequence
Selectively reacting the amino group of the amino acid;
(iv) repeating step (iii) as many times as necessary;
(v) cleaving the resulting peptide boronate from the resin;
Process.
In some cases, the method includes one or more additional steps in the preparation of the compound.
No.
The alcoholic hydroxy group coupled to the solid phase is preferably a
They are arranged so that they can bond with atoms. That is, the boron atom is
Diesterified:
In some embodiments, the hydroxy group is in the 1,2-configuration (i.e., on adjacent carbons).
), And in another embodiment, are separated on a chain (e.g., NH (CHTwoCHTwoOHTwo) Remaining
Base).
Preferably, each amino acid coupled to the solid phase has an amino protecting group,
(iii) involves deprotecting the amino group that precedes the amino acid in sequence. Also,
The cleavage in step (V) is preferably performed by an acid or transesterification reaction.
More generally, the present invention relates to the immobilization of boric acid residues attached to a solid phase with hydroxy residues.
A use in a phase synthesis method is provided.
The present invention also provides a method for producing a compound containing a boron atom, the method comprising:
(i) providing a solid phase coupled to an alcoholic hydroxy group;
(ii) reacting boric acid or boronate ester with a hydroxy group, thereby
To esterify the boron residue to the solid phase;
(iii) performing one or more additional steps for the preparation of the compound;
Including. The alcoholic hydroxy groups are preferably arranged as described above.
Another embodiment of the present invention provides a method for coupling a boric acid residue to a boric acid residue via a hydroxy group.
Provide phase materials. It is also a solid phase material coupled to the portion of Formula IV below.
Wherein R is a residue attached to a boron atom, usually an organic moiety. Residue R
Are a class of materials released from functional groups reactive to alcoholic hydroxy groups
(However, the material may contain functional groups in a protected form, eg, before deprotection). Another category
In the above material, the above-mentioned functional group is deprotected, and the protecting group is removed in advance. R is
Typically, an organic moiety having one or more functional groups that enables a chemical reaction of R
You. All functional groups that can be protected can be protected. In some classes of materials, the solid phase is
Couple with the notation V part.
-CHTwoOne or both of the hydrogen atoms of the group are other groups compatible with the use of the material, such as
Alkyl (such as methyl or butyl).
In yet another class of materials, the oxygen on the left side of Formula IV is part of an ester.
The first class of solid-phase synthesis methods involves performing the following steps, which involves the targeted amino acid sequence
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a row.
(i) providing a solid phase coupled with a functional group capable of reacting with a carboxyl group;
(ii) contains an amino group that is reactive to a functional group and protected by a base-labile protecting group.
Reacting the compound with the functional group to form an acid labile bond;
(iii) deprotecting the amino group with a base;
(iv) Carboxy of amino acids wherein the amino group is protected by a base-labile protecting group
To react with the deprotected amino group generated from step (iii);
(v) deprotecting the protected amino acid with a base;
(vi) Sequenceally preceding the amino acid sequence-coupled to the solid phase in the target sequence
The subsequent amino acid is reacted with the deprotected amino group of the amino acid preceding the sequence.
The amino acid following this sequence is protected by a base-labile protecting group.
Having a amino group;
(vii) deprotecting the protected amino acid group with a base;
(viii) repeating steps (vi) and (vii) as many times as necessary;
(ix) The acid labile bond is cleaved by an acid or by transesterification.
Characteristic point is the boric acid group [-B (OH)Two] Or a derivative thereof, especially
Incorporate the ester into the solid phase linking compound prior to cleavage from the acid labile bond
It is to be.
As described above for the method for producing peptides or peptide-containing compounds,
The step (ii) is performed by combining the amino group or the selectively derived carboxy group of the amino acid with, for example,
The solid phase is directly or indirectly coupled to the solid phase by techniques known per se in solid phase chemistry.
Includes reaction with pulled functional groups. This amino acid can be a boric acid or ester group,
That is, it is a compound containing the amino acid boric acid. As an alternative, step (ii) comprises:
Boric acid or ester group in the form of an amino acid or peptide boric acid or ester
Reacting a compound containing a diol with a diol coupled to a solid phase.
In both cases, an amino acid (or peptide) boric acid or ester is used,
This method involves the production of a peptide boronate inhibitor at the serine protease catalytic site.
Suitable for the synthesis of bifunctional serine protease inhibitors
I have.
The methods for producing the various other peptides and peptide-containing compounds described above are described above.
It is applicable to the first class of the solid phase synthesis method described above.
A second class of solid phase synthesis methods involves performing the following steps to produce the target amino acid sequence.
No.
(i) providing a solid phase coupled with a functional group capable of reacting with a carboxyl group;
(ii) contains an amino acid group that is reactive to a functional group and protected by an acid labile protecting group.
Reacting the compound with the functional group to form a base-labile bond;
(iii) deprotecting the amino group with an acid;
(iv) carboxyl of an amino acid whose amino group is protected by an acid labile protecting group
Reacting the group with the deprotected amino group generated from step (iii);
(v) deprotecting the protected amino acid with an acid;
(vi) Sequenceally preceding the amino acid sequence-coupled to the solid phase in the target sequence
The subsequent amino acid is reacted with the deprotected amino group of the amino acid preceding the sequence.
The amino acid following this sequence is protected by a base-labile protecting group.
Having a amino group;
(vii) deprotecting the protected amino acid group with an acid;
(viii) repeating steps (vi) and (viii) as many times as necessary;
(ix) base-labile bonds are cleaved by bases or by transesterification
.
Characteristic point is the boric acid group [-B (OH)Two] Or a derivative thereof, especially
The ester is assembled into a solid phase linking compound prior to cleavage from its acid labile bond.
It is to put.
The various solid phase synthesis methods of the first class described above are also applicable to the second class.
Regarding the method for producing the peptide or the peptide-containing compound, as described above,
And the second class of solid-phase synthesis methods are the solid-phase-linked compounds produced in the preceding steps.
With a compound other than an amino acid or a peptide
.Overview of synthesis
The compounds of the present invention should include boric acid, even though they may contain boron.
Absent. Non-boron containing compounds can also be produced by solid phase synthesis. The present invention
Some compounds have a natural peptide bond substituted with another linking group.
Further information on suitable methods for the synthesis of all compounds of the present invention can be found in the foregoing.
It is described in a patent application entitled "Thrombin Inhibitor" filed today.Use
The novel compounds of the present invention include inhibitors of serine proteases such as thrombin.
Or as a substrate, and useful for diagnostic and metabolic studies of such enzymes.
Used in vitro or in vivo. More generally, new peptides are studied or synthesized.
Useful for purpose. Furthermore, due to its inhibitory effect, regulatory systems, especially in mammals
Thrombin or other cells in a system, such as the human or animal body, such as the clotting system.
It is useful for treating and preventing diseases caused by excess protease. Pharmaceutical
Useful compounds have a pharmaceutically acceptable group such as an N-terminal substituent.
The antithrombotic compound of the present invention is used when an antithrombogenic agent is required
. Generally, the compounds of the present invention can be administered orally or parenterally to a subject in an effective amount.
It has antithrombogenic effect. In the case of large mammals such as humans, the compound
0.02-100 mg alone or in combination with one or more pharmaceutical carriers or diluents
/ Body weight, preferably 1-100 mg / body weight, to obtain antithrombogenic action
. This administration can be made in a single dose or in divided doses or as a sustained release agent.
Once an extracorporeal blood loop has been established for a patient, 0.1-10 mg / kg may be administered intravenously.
For use in whole blood, 1-100 mg / l is provided to prevent clotting.
Pharmaceutical diluents and carriers for human and animal use are well known.
, Sugar, starch and water and one or more target peptides
Appropriate and effective amount or concentration of a pharmaceutical composition (human or veterinary)
Formulation is made. The pharmaceutical preparation may be in unit dosage form. There are tablets
, Capsules, injections and the like.
The anticoagulant compound of the present invention comprises a container for collecting or dispersing blood,
Added to blood to prevent blood clotting in tubes or insertion devices
Can be.
The advantages provided by the compounds of the present invention include oral potency, rapid onset of effect.
Has current and low toxicity. The compounds of the present invention further include heparin and thrombin.
Hypersensitive to other known inhibitors or other compounds such as serine proteases
There are special advantages in the treatment about.
The method of the invention is useful for the synthesis of serine protease inhibitors and other compounds
It is. It is also useful in combined chemistry.
The present invention is further described and illustrated by the following examples.Example
In the examples, the amino acid residues are in the L-configuration unless otherwise specified.
GlyGlyGln (Tyr63) Hir51-64Is an amino acid, the formula H-Gly-Gly-Gln-His-Asn-Gly-Asp-
It has Phe-Glu-Glu-lle-Pro-Glu-Tyr-Leu-OH, and has the Fmoc-polyamide
And Milligen ™ using 9050Plus on column monitor software
Produced by solid phase peptide chemistry on a 9050 peptide synthesizer. Arakazi
It was used through the induced solid support Fmoc-Leu-PEG-PS (1.6 g, 0.22 meq / g).
Fmoc-Leu-PEG-PS is a polyethylene glycol derived police with HMBA linker
Contains Tylene. The Fmoc group was removed using a 20% piperidine in DMF solution.
Fmoc-amino acids (4 equivalents) are converted into their pentafluorophenyl esters as side chains.
Protection (e.g., Fmoc-L-Tyr (tBu) 0Pfp, Fmoc-L-Glu (tBu) 0Pfp, Fmoc-L-Asp (tBU) 0Pfp
, Fmoc-L-Asn (Trt) OPfp and Fmoc-His (boc) 0Pfp)
Was. When the required peptide sequence is completed, the N-terminal Fmoc group is
It was removed using a DMF solution. A positive ninhydrin test removes the Fmoc group.
Indicates that The peptide conjugate resin is placed on the filter and
Wash sequentially with chloromethane, methanol and dichloromethane, then several hours under reduced pressure
While drying.
The peptide obtained in Example 1a was suspended in DMF (5 ml) and placed in a round bottom flask (25 ml).
With glutaric anhydride (300 mg) and 4-methyl-morpholine (200 mg).
I understood. The reaction mixture was stirred overnight. Wash the resin with DMF, DCM, Me0H and dry under reduced pressure overnight
After drying, the target compound was obtained.
Cbz-D-Phe-Pro-BoroBp in a round-bottom flask (100 ml) with a septum and nitrogen flow
A 40% HBr acetic acid solution (20 ml) was added to g0Pin (2 g), and HD-Phe-ProBoroBpgOPin was added.
Manufactured. Rotate the flask and stir to completely dissolve the protected tripeptide.
Was. When gas evolution ceased after about 30 minutes, anhydrous ether (200 ml) was added.
The reaction mixture was stored in the refrigerator for 4 hours. The reaction mixture was filtered and the residue was washed with Et0H (1
The product precipitated upon addition of dry ether and a white solid (800 mg).
) (M-H) 516: Tlc (C / M / A 95/5/3), Rf = 0.05.
[-D-PheProBoroBpgOPin] CO (CHTwo)ThreeCOGlyTwoGln (Tyr51-64) Hir51-64Compose
First, dry resin HOCO (CHTwo)ThreeCOGlyTwoGln (Tyr63) Hir51-64To the DMF solution (10 ml)
After suspending, TBTU (129 mg, 0.4 mmol) and HD-Phe-ProBoroBpgOPin (2
30 mg, 0.4 mmol) was added to the reaction mixture. Stir for 5 minutes and add triethylamine
(40 mg, 0.04 mmol) was added and the flask was left overnight with stirring.
Completely protected peptide resin is purified using dichloromethane, methanol,
Washed with tan and dried under reduced pressure. Opening from resin by simultaneous deprotection of side chain protecting group
Cracking was performed by treating the resin with 100% TFA for 2 hours. Remove TFA and remove C powder
Free peptide with xylic acid was produced by precipitation with cold dry ether. Coarse pep
The tide was collected by filtration and further washed with a portion of ether.
Purification of the crude peptide was performed using a Vydac ™ C-18 preparative column (TP silica, 10 μm, 25 mm
X 300 mm) using reverse phase HPLC. Direct column gradient 30-90
Eluted with% A solvent (0.1% TFA in water) and B solvent (0.1% TFA in acetonitrile)
Was. The column eluate was monitored at 230 nM and fractions were collected as appropriate. product
Was measured by analytical RP-HPLC and mass spectrometer.
Chloroethane-pinanediol boronate ester (0.321 g, 1.25 ×
Cbz-D-Phe-Pro-OH (0.6 g, 1.52 × 10-3mol)
Was. When mixing is complete, the DBU CHTwoClTwoSolution (0.23 g, 1.52 mmol) was added to the mixture,
Stir at room temperature and then continue at 4 ° C. until testing. HCl (
0.1M, 2 × 50ml), NaHCOThree(1%, 50 ml). Organic phase MgSOFourViolent in anhydrous
It was dried with good stirring and filtered to remove the desiccant. Rotate evaporate the filtrate
The mixture was concentrated under reduced pressure in a vessel to obtain a thick viscous residue.1Required by preliminary inspection by H N.M.R
The generation of a crude product was confirmed. Dissolve the crude sample in a small amount of
Loaded on a Dex LH20 column, which was then pumped out using the same solvent.
The content of the eluate was monitored with an ultraviolet lamp (226 nM) and a recorder. Void volume,
Fractions 1-6, as well as bulk, were collected. Appearance in chromatogram
Indicates that fractions 1 to 6 are the fractions most likely to have a tripeptide
Was estimated. Concentrate the fractions to light and light colored sticky residue
was gotten. Slightly crystalline from one fraction containing material bulk under strong vacuum
(35% yield 0.269) was obtained. N.M.R., FABMS (Fast Atom Bombardm
ent Mass Spectrometry), C.H.N is a very strong (good) indicator of compound formation.
Was. Cbz-D-Phe-Pro-Ψ (COTwo) -BoroEtg pinanediol (from Example 2a) in MeOH solution (3
0 mg), treated with 10% Pd / C, distilled with argon while stirring,
H while stirring for 5 hoursTwoWas pumped. Ninhydrin coloring on TLC
The deprotected product was confirmed. The solution is flushed with argon for 10 minutes, filtered and
Concentrated to give a dark black oil, which was extracted with CHClTwoDissolved in, filtered,
Concentrated.1H N.M.R. confirmed that the crude was not a protected product. From the above products
Was separated on a Sephadex LH20 chromatography column.1H (60MHz) N
In the .M.R., The isolated compound exhibited features that could be considered from the proposed structure. 122mg
The free aminoborate was isolated.
Tetrakistriphenylphosphine / palladium (O) [PdP (PhThree)Four] (1g) Argo
CH containing 5% acetic acid and 2.5% N-methylmorpholineThreeCl solution (30ml)
And dissolved. This mixture was combined with Fmoc-L-Glu (PEG-PS) OA1 (1.6 g) under argon atmosphere.
Transferred to flask containing. The resin was left undisturbed for 2 hours with occasional vibration
. The resin was filtered through a sintered glass funnel with 0.5% diisopropylethylamine and
Wash with a solution of sodium diethyldithiocarbamate (0.5% w / w) in DMF and touch
The medium was removed.
Dry resin Fmoc-L-Glu (PEG-PS) OH (1.5 g) was added to DMF solution (10 ml) under argon atmosphere.
Suspended. TBTU (129 mg, 0.4 mmol) and NHTwoBoroBpgPin (165mg, 0.5mmol) w
Added to the reaction mixture. After stirring for 5 minutes, triethylamine (40 mg,
0.4 mmol) and the flask was left overnight with stirring. Resin
Washed with chloromethane, methanol and dichloromethane and dried under reduced pressure.
H-Phe-L-Glu (PEG-PS) NHB by solid phase chemistry on a Milligen9050 peptide synthesizer
oroBpgOPin was produced. Solid support Fmoc-L-Glu (PEG-PS) NHBoroBpgOPin from 20
The Fmoc group was removed using a solution of% piperidine in DMF. Releases Fmoc-Phe-OPfp
Couple at the end of N. Dilute the protected peptide resin with dichloromethane, methanol,
Washed with chloromethane and then dried under vacuum.
Peptide cleavage from the resin was achieved by treating the resin with TFA for 2 hours. T
The FA was removed and the free peptide H-Phe-Glu-NH-BoroBpgOPin was precipitated with cold dry ether.
Generated. The crude peptide was collected by filtration and washed with a portion of ether.
Purification of the crude peptide was performed using a VydacC-18 preparative column (TP silica: particle size 10 mm,
(25 mm × 30 mm) using reverse phase HPLC. Straight column
30% to 90% A solvent (0.1% TFA aqueous solution) and B solvent (0.1% TFA acetonit
Eluate). Monitor column eluate at 230 nM and filter fractions
I collected it. The purity of the product was determined by analytical-HPLC and mass spectrometry. product
H-Phe-Glu-NH-BoroBpgOPin was obtained in a yield of 17% and 34 mg. ES-MS: 626 [M +
Na]; retention time analysis HPLC (4 × 250 mm, Vydac, C-18 techsphere), 0.1% TFA
Eluted with water containing 10% to 60% MeCN containing 0.1% and 0.1% TFA for 25 minutes or more, and Rt 23.
One minute was obtained.
4.Boric acid adhesion to Maryfield resin
a. With a protected diol (2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-methanol)
Derivatization of resin Under argon gas, Na (solid, 8 g, was converted to 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane).
-4- Add methanol (240 ml) and stir the mixture until a clear solution
did. And Merrifield resin (Sigma, 1.1MeQ, Cl pergram, 20g)
In addition, the mixture was stirred overnight and then heated at 80 ° C. for 24 hours.
The derivatized resin was collected by filtration, 1,4-dioxane (1 L), water (3 × 50).
0 ml), MeOH: water (1: 1, 3 x 500 ml), Me0H (3 x 500 ml), dry ether
(3 x 500 ml). 1.5 to 2 mg of the resin is KBr (dry, 300 m
g) powdering gives the infrared part of the spectrum, compresses it to disk and then
n ™ 1600 Fourier Transform I.R. Induction resin (Fig. 2) is Melif
Compared to the field resin (Fig. 1), the frequency of ether stretching characteristic of
And clear stretch signal 1050-1150cm-1(s) represents an alkyl-alkyl
1060-1150cm-1(s) shows dialkyl ether stretching
.
b. Deprotection
HCl (1.5 M, 250 ml) and 1,4-dioxane (250 ml) were added to the derivation resin.
Mix and the suspension was stirred and heated at 80 ° C. After 72 hours, the resin was washed with water (500 m
l), Me0H (500 ml), DCM (500 ml), EtTwoWash with O (500ml) and in air
Dried. F. of resin t. -I. The R spectrum shows a clear O-H stretching frequency of 3400-3.
550cm-1(s), the main peak is 3413.6 (FIG. 3),
917.6cm-1Substantially larger than the signal at Ether in comparison
2) and Merrifield resin is 3400 cm weak against background moisture-1Sig
It just shows a null.
c. Reaction of derivatized resin with boric acid
A diol resin (5 g, 5.5 mmol / diol) was added to a THF solution (dry 500 ml) and
Phenylboric acid (3.35 g, 27.5 mmol, 5 eq) and 4 sieve (150 ° C)
(Dried with). After stirring overnight under argon, the resin was stirred under argon.
, Filtered in a closed system, washed with a THF solution (500 ml) and dried under reduced pressure. F. t
. -L. R. (FIG. 4) is 1026 cm for the phenyl ring.-1(Allyl-alkyl extension
Strong signal and 3417 cm-1Weak signal (for starting diol
, FIG. 3).
Ref. Leznoff, C.C. and Wong, J.Y., The use of Polymer Supports in Orga
nic Synthesis III. Selective Chemical Reactions on One Aldehyde Group of
Sylmmetrical Dialdeydes, Can. J. Chem., 193.51.5. 3756-3764.Analysis and activity data
Table 1 below shows activity data for the present invention. In the table, "Z" is benzoylo
Xycarbonyl, "NHir" means normal pyrudine. “NHir49-64 (de
s-S) "means the amino acid sequence from amino acid 49 to amino acid 64 of normal hirudin.
, Where the wild Tyr (OSOThreeH)63Is replaced by Try.
The compounds in Table 1 were prepared by a method for preparing the compound of Example 1 or 2 or a similar method.
And the intermediates were obtained from appropriate sources.
The following is a method used for activity measurement.Plasma thrombin time (TT)
Add 150 μl of citrated normal human blood and 20 μl of buffer or sample to 37
Warm at 0 ° C. for 1 hour. 150 μl of newly prepared bovine thrombin (5 NIHu / ml salt
Water) was added to start coagulation and the coagulation time was recorded.
Phosphate buffer containing 0.1% bovine serum albumin and 0.02% sodium azide
The solution, pH 7.8, was used. Samples were dissolved in DMSO and diluted with buffer. Inhibition
If no agent is used, add DMSO to the buffer to the same concentration as used in the sample.
I got it. Inhibitor concentration plotted against thrombin time on a semi-log paper,
The concentration of the inhibitor that doubled the time (40 seconds) was measured.Measurement of Ki
Inhibition of human α-thrombin was detected at three different concentrations of the chromogenic substrate S-2238.
It was determined by elemental catalyzed hydrolysis.
200 μl of sample or buffer and 50 μl of S2238 at 37 ° C. for 1 minute
Incubate and add 50 μl of human α-thrombin (0.25 NIH μ / ml)
Was. The onset times of inhibition and non-inhibition were recorded at 4.5 nm. Lin optical density increase
It plotted by the eweaver and Burke method. Km and apparent Km are measured
Ki was calculated from the relationship. 0.1 sodium phosphate, 0.2 M NaCl, 0.5% PEG and 0.02%
The pH was adjusted to 7.5 with orthophosphoric acid using a buffer containing sodium azide.
The specimen consists of a compound dissolved in DMSO.
For Ki measurement, see Dixon, M .; and Webb, E.C., "Enzymes", third edition
1979, Academic Press, which is hereby incorporated by reference.
obtain.n / e = no effect
n / e11.7 = No effect up to 11.7 μM concentration
N.T. = not tested
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SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
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,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
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X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE
,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,
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イギリス、イー17・6エイイー、ロンド
ン、ウォルサムストー、グロスター・ロー
ド50番
(72)発明者 スコルダラケス,エマニュエル
イギリス、エスイー14・5エルユー、ロン
ドン、テレグラフ・ヒル、ウォーラー・ロ
ード166番
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エセックス、クレイズ・ヒル、ダグラス・
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ボン、バス、オッド・ダウン、オールド・
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イギリス、エスオー3・6エイチエヌ、ハ
ンプシャー、ウォーサッシュ、ブルック・
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