Carbohydrate skeleton compound and library

申请号 JP50089799 申请日 1998-05-28 公开(公告)号 JP2002502393A 公开(公告)日 2002-01-22
申请人 インカラ・ファーマシューティカルズ・コーポレーション; 发明人 ソフィア,マイケル・ジェイ; チャン,チン・ヤウ;
摘要 (57)【要約】 カルボン酸部分と、遊離又は保護ヒドロキシル基と、アミノ基又は保護アミノ基とを組み込むスカッホルド設計による 糖化 合物と糖化合物ライブラリーを開示する。
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 1. 構造: [式中、NPはアミノ、保護されたアミノ又は固体サポートに結合したアミノを表し;pは0又は1であり;XはCOOH、COOR 1 、CH 3又はCH 2 OR 2であり;YはCH 2 OR 3 、NHR 4若しくはOR 4であるか、又はYとOR 6とが結台して,六員環アセタールを形成する;ZはO,NH又はSであり;R 1はアルキル、アリール又はアラルキルであり;R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6は独立的に水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アラルカノイル、アロイル又はヒドロキシル保護基であり;mは0又は1であり;nは1又は2である; 但し、YがNHR 4であるときに、R 4は水素ではなく;ZがNH又はSであるときに、R 5は水素ではなく;nが1であるときに、mは0であり;pが1であるときに、XはCH 2 OR 2又はCH 3ではなく、YはCH 2 OR 3ではない;XがCH 2 OR 2又はCH 3であるときに、YはCH 2 OR 3ではなく;XがSCOOH であるときに、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のいずれもCOOHによって置換されない;XがCOOHでないときに、R 1 、R 2 、R 3 ,R 4 、R 5及びR 6の正確に1つが正確に1つのCOOHによって置換される;R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のうちの1つが水素であるときに、R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のうちの4つは水素ではなく、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のいずれもヒドロキシル置換基を有さない;R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のうちの1つがヒドロキシル置換基を有するときに、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6のうちの5つはヒドロキシル置換基を有さず、R 2 、R 3 ,R 4 、R 5及びR 6のいずれも水素ではない;OR 2 、OR 3 、OR 4 、OR 5及びOR 6のいずれもヒドロキシル又は保護されたヒドロキシルではないとき、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR6のうちの1つ以上がヒドロキシル置換基又は保護されたヒドロキシル置換基を有する] で示される化合物。 2. nが2である、請求項1記載の化合物。 3. R 2 、R 3 、R 4 、R 5及びR 6が独立的に水素、アルキル、アルカノイル又はアラルキルである、請求項2記載の化合物。 4. XがCOOH又はCH 2 OHであり、5−位置に結合している、請求項3記載の化合物。 5. メチル 2−O−アセチル−3−デオキシ−3−N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ−1−β−グルコピラノシドウロン酸である、化合物。 6. メチル 2−デオキシ−2−N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロン酸である、 化合物。 7. 複数の化合物を含むライブラリーであって、前記化合物の各々が、構造: [式中、XはO又はSであり;A 1は末端アミノを介して結合したα−アミノ酸の残基、2〜10個のα−アミノ酸残基を含み、末端アミノを介して結合したペプチド残基、R 1 O、R 1 S、R 1 、R 1 NH又はR 1 N−アルキルであり;A 2は末端カルボキシルを介して結合したα−アミノ酸の残基、2〜10個のα−アミノ酸残基を含み、末端カルボキシルを介して結合したペプチド残基、R 2 SO 2 、R 2 NHCO、R 2 OP(O)(OR 6 )、R 2 P(O)(OR 6 )若しくはR 2であるか、又はA 2 、A 3及びNが結合して、窒素複素環を形成する;A 3は、A 3がA 2 及びNと結合しないときには,水素である;A 4はOR 4 、NHR 4 、CH 2 OR 4又はCH 3であり;A 5はO、NH又はN−アルキルであり;p、q及びrは独立的に0又は1であり;Y 1とY 2は独立的にO又はCH 2であり;L 1とL 2の各々は独立的に二官能アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル又はアラルカノイル基であり;L 3は単結合、CH 2 、カルボニル、OP(O)(O R 7 )、NHP(O)(OR 7 )、P(O)(OR 7 )若しくは (式中、WはO、NH、N−アルキル又はSであり;ZはNH、O又はSである)であり;R 1 、R 2及びR 3は独立的にアルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環−アルキル、複素環−アルキル−カルボニル又は複素環−カルボニルであり;R 4 、R 5 、R 6及びR 7は独立的に水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環−アルキル、複素環−アルキル−カルボニル又は複素環−カルボニルであり;mは0又は1であり;nは1又は2である; 但し、nが1であるときに、mは0であり;A 5がNH又はN−アルキルであるときに、L 3はNHP(O)(OR 7 )でなく;L 3が単結合、CH 2又はカルボニルであり、rが0であり、A 5が0であるときに、R 3は炭素数8未満のアリール又は炭素数8未満のアラルキル又は炭素数3未満のアルキルではない;L 3がカルボニルであり、rが0であり、A 5がNHであるときに、R 3は炭素数3未満のアルキルではない] で示されるライブラリー。 8. nが2である、請求項7記載のライブラリー。 9. A 1がα−アミノ酸残基又は2〜10個のα−アミノ酸残基を含むペプチド残基である、請求項8記載のライブラリー。 10. rが0である、請求項9記載のライブラリー。 11. L 3が [式中、WはOであり、ZはNHである] である、請求項10記載のライブラリー。 12. qが0である、請求項11記載のライブラリー。 13. A 2がR 2である、請求項12記載のライブラリー。 14. R 3がアルキル又はアリールである、請求項13記載のライブラリー。 15. R 4がアルキル又はアラルキルである、請求項14記載のライブラリー。 16. R 5が水素、アルキル、アリール又はアラルキルである、請求項15 記載のライブラリー。 17. 複数の化合物を含み、前記化合物の各々が構造: [式中、XはO又はSであり;A 1は末端アミノを介して結合したα−アミノ酸の残基、2〜10個のα−アミノ酸残基を含み、末端アミノを介して結合したペプチド残基、R 1 O、R 1 S、R 1 、R 1 NH又はR 1 N−アルキルであり;A 2は末端カルボキシルを介して結合したα−アミノ酸の残基、2〜10個のα−アミノ酸残基を含み、末端カルボキシルを介して結合したペプチド残基、R 2 SO 2 、R 2 NHCO、R 2 OP(O)(OR 6 )、R 2 P(O)(OR 6 )若しくはR 2であるか、又はA 2 、A 3及びNが結合して、窒素複素環を形成する;A 3は、A 3がA 2及びN と結合しないときには,水素である;A 4はOR 4 、NHR 4 、CH 2 OR 4又はC H 3であり;A 5はO、NH又はN−アルキルであり;p、q及びrは独立的に0 又は1であり;Y 1とY 2は独立的にO又はCH 2であり;L 1とL 2の各々は独立的に二官能アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル又はアラルカノイル基であり;L 3は単結合、CH 2 、カルボニル、OP(O)(OR 7 )、 NHP(O)(OR 7 )、P(O)(OR 7 )若しくは (式中、WはO、NH、N−アルキル又はSであり;ZはNH、O又はSである)であり;R 1 、R 2及びR 3は独立的にアルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環−アルキル、複素環−アルキル−カルボニル又は複素環−カルボニルであり;R 4 、R 5 、R 6及びR 7は独立的に水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環−アルキル、複素環−アルキル−カルボニル又は複素環−カルボニルであり;mは0又は1であり;nは1又は2である; 但し、nが1であるときに、mは0であり;A 5がNH又はN−アルキルであるときに、L 3はNHP(O)(OR 7 )でなく;L 3が単結合、CH 2又はカルボニルであり、rが0であり、A 5がOであるときに、R 3は炭素数8未満のアリール又は炭素数8未満のアラルキル又は炭素数3未満のアルキルではない;L 3がカルボニルであり、rが0であり、A 5がNHであるときに、R 3は炭素数3未満のアルキルではない] で示されるライブラリーの製造方法であって、下記段階: (a)遊離カルボキシル基、遊離若しくは保護ヒドロキシル基及び保護アミノ基を有する単糖を用意する段階と; (b)任意の順序で、下記工程: (i)単糖の遊離カルボキシルを反応させて、置換基A 1を形成する工程と; (ii)単糖の遊離ヒドロキシルを前記遊離ヒドロキシルと反応しうる化合物と反応させて、置換基R 335を形成する工程と; (iii)保護されたアミノ基を脱保護して、遊離アミノ基を得て、この遊離アミノ基をこのアミノ基と反応しうる化合物と反応させて、置換基A 2を得る工程とを行う工程とを含む方法。 18. A 5がOであり、遊離ヒドロキシル基が化合物R 3 Mと反応して、置換基R 33 Oを形成する、この場合にMはN=C=O、N=C=N−アルキル、N =C=S、OP(O)(OR 7 )G,NHP(O)(OR 7 )G,P(O)(OR 7 )G 、OCOG、SCOG、COG、G又はCH 2 Gであり、Gは脱離基である、請求項17記載の方法。 19. 工程(i)を最初に行う、請求項18記載の方法。 20. 工程(iii)を最後に行う、請求項19記載の方法。 21. 前記遊離カルボキシル基が、ポリマー・サポートに結合し、遊離末端を有する基と反応する、請求項20記載の方法。 22. 前記遊離末端がアミノ基である、請求項21記載の方法。 23. A 1が2〜10個のα−アミノ酸残基を含むペプチド残基であり、前記ペプチド残基が末端カルボキシル基を介してポリマー・サポートに結合する、 請求項22記載の方法。 24. nが2である、請求項23記載の方法。 25. ポリマー・サポートが固体サポートである、請求項24記載の方法。 26. rが0である、請求項25記載の方法。 27. L 3が [式中、Wが0であり、ZがNHである] であり、MがN=C=Oである、請求項26記載の方法。 28. qが0である、請求項27記載の方法。 29. A 2がR 2である、請求項28記載の方法。 30. R 3がアルキル又はアリールである、請求項29記載の方法。 31. R 4がアルキル又はアラルキルである、請求項30記載の方法。 32. R 5が水素、アルキル、アリール又はアラルキルである、請求項31 記載の方法。 33. 保護されたアミノ基がN−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ基である、請求項32記載の方法。 34. 固体サポートから化合物を取り出すために、トリフルオロ酢酸を含有する溶液によって化合物を処理する工程をさらに含む、請求項33記載の方法。 35. スカッホルドがセーフティーキャッチ・リンカーを介してポリマー・ サポートに結合する、請求項20記載の方法。 36. 工程(iii)の生成物を求核試薬と反応させて、それによってポリマー・サポートから化合物を転移させる工程をさらに含む、請求項35記載の方法。 37. nが2である、請求項36記載の方法。 38. ポリマー・サポートが固体サポートである、請求項37記載の方法。 39. セーフティーキャッチ・リンカーを排除して、置換基A 1を形成することができる求核試薬がポリマー・サポートから化合物を転移させる、請求項3 5記載の方法。 40. nが2である、請求項39記載の方法。 41. ポリマー・サポートが固体サポートである、請求項40記載の方法。 42. 生物学的活性に関するスクーリングへの請求項7記載のライブラリーの使用。 43. 全細胞に対する活性に関するスクーリング方法であって、次の工程: (a)全細胞を請求項7記載のライブラリーの個々の化合物と組み合わせて、 それらの別々の混合物を形成する工程と; (b)化合物の不存在下で細胞を成長させることができる条件下に混合物を維持する工程と; (c)対照サンプルに比べてライブラリー化合物の存在下での細胞の成長阻害を観察する工程とを含む方法を用いる、請求項42記載の使用。 44. 生物学的ターゲットがStreptococcus菌又はStaph ylococcus菌の菌株である、請求項43記載のスクリーニング方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 炭化物骨格化合物及びライブラリー 発明の背景 本出願は、1997年5月29日出願の仮出願番号第60/047,946号に優先権を主張する。 発明の分野本発明は、そのライブラリーを含む炭水化物-ベースの「骨格」分子の構築に関する。 かかる化合物及びライブラリーは、治療に関連する重要な生体分子標的に結合し得る新規配位子をスクリーニングするのに使用することができる。 関連する技術生体標的上の特定の受容体に結合する配位子の種類が殆ど知られていないとき、また公知の薬作用発生団に同様に結合する新規化合物を識別するのが望ましいとき、一次スクリーニングライブラリー(primary screening library)は新種の薬剤の識別に有用である。 構造情報はライブラリーの基本設計に対して殆ど役に立たないため、一次スクリーニングライブラリーから活性化合物を識別する公算は、構築され且つスクリーニングされ得る化合物の数と関連する。 従って、一次スクリーニングライブラリーの設計計画は、所与の分子系に多くの構造的変型を作れなければならず、且つ多様な重要な構造を利用できなければならない。 「骨格(scaffold)」分子系は、一次スクリーニングライブラリーの構築に好都合なアプローチである。 骨格-ベースのライブラリーでは特定の分子系は鋳型(テンプレート)、即ち、骨格として利用され、その際ライブラリー化合物を画定するために種々の化学的または生物学的付加物が付けられる。 さらに炭水化物はコンフォメーション的に剛直性であり、高度に官能基化できるので、これらの分子は一次スクリーニングライブラリー構築用の理想の鋳型であり得るだろう。 一連の化合物の構築において炭水化物を使用する従来のアプローチは、オリゴ糖模擬物(mimetics)または単糖類ペプチド模擬物の構築に向けられていると便宜的に特徴付けられる。 最初のアプローチの例としては、例えば、オリゴ糖(例えば、三糖類)ライブラリー用のランダムグリコシル化方法がある[Kanie,O.ら.,( 1995)]。 ヌクレオチドまたはペプチド結合を介して炭水化物分子を結合させるオリゴ糖合成の種々の変形例[Nicolaou,K.ら.,(1995);Suhara,Y.ら.,(1996)]では、固相支持体上にオリゴ糖模擬物を構築できそうである[Mueller,C.,ら.,(1995 ),PCT国際公開第96/27379号]。 C-二糖類及びC-三糖類のライブラリーも記載されていた[Armstrong,R.ら.,(1994);Sutherlin,D.ら.,(1996)]。 炭水化物鋳型を使用する化合物の合成法へのアプローチでは、その上に種々の所望の配位子(官能基)が付いた骨格として単糖類幹(backbone)を利用する。 このアプローチは、ペプチド模擬物と一般的に参照される標的ペプチド類の構造類似物の研究でしばしば使用されている[Hirschmann,R.,ら.,(1996);Hirschmann,R .ら.,(1992);Hirschmann,R.ら.,(1993)参照]。 炭水化物分子のアノマー炭素原子にアリル基を結合させ、C-グリコシド結合体を構築させるこのようなアプローチの例は、PCT国際公開第96/36627号に記載されている。 炭水化物骨格を構築するこの試みのさらなる改良としては、いわゆる「ペプチド模擬物(peptidomimetics)」の構築用の基礎的要素として「糖アミノ酸」の使用がある[von Roedem,E.,ら.,(1996)]。 この後者のアプローチには、炭水化物環上のカルボン酸基に1つ以上のアミノ酸を結合させることが挙げられる。 アミノ酸は炭水化物環上のアミノ基にも結合される。 このアプローチは、念入りに作られ得る2個の官能基を保持する炭水化物骨格に限定されている。 ライブラリーが二糖類、三糖類及びアミノ酸の複合糖質を含む広範な非-ペプチジルアプローチは、PCT国際公開第95/03315号の主題である。 この分野に於ける最近の重大な進歩は、C-グリコシドグリコペプチドライブラリーの構築にUgi多成分縮合(multi-component condensation:MCC)反応を適用することであった[Ugi,I.,(1982)]。 これらの方法に従って、ネオマイシンBから誘導された二糖類C-グリコシドがC-グリコシドペプチド類のライブラリーを製造するのに使用されてきた[Park,W.ら.,(1996)]。 Ugi反応は、開裂時にアシルアミノアミド類を製造するために固相アミン樹脂上でも実施されてきた[Sutherlin ,D.ら.,(1996)]。 後者の反応では、C-グリコシル化アミノ酸類似体の形成時に単糖類アルデヒドを使用する。 しかしながら、この文献のライブラリー化合物はたった一つの位置で官能基化した糖類からなる。 組み合せ化学ライブラリーを構築するための多成分縮合法が再考されてきた[Armstrong,R.,ら.,(1996)]。 炭水化物鋳型をベースとする多様な化学構造の構築に関しては、単糖類単位の剛直幹由来の豊富な一連の官能基を表示するのが望ましい。 このようなアプローチは、化学構造の非常に多様化された三次元配列を与える多くの化合物を提供できなければならない。 実際、多くの関連化合物の構築に対する炭水化物-ベースのアプローチは、他の鋳型で利用可能なものよりもより多くの特徴的な多様性を可能にするだろう。 これらの化合物の構築での能率及び速度の理由から、少なくとも一部がオートメ化された方法により生成物を組み合わせて合成することができるのも望ましい。 この構想は、本明細書中、炭水化物-ベースの普遍的な薬作用発生団マッピングライブラリーの構築を導くものとして参照する。 発明の概要 本発明は、以下の構造:

    (式中、NPは、アミノ、保護化アミノまたは固体支持体に結合したアミノを表し;pは、0または1であり;Xは、COOH、COOR

    1 、CH

    3またはCH

    2 OR

    2であり;YはCH

    2 O R

    3 、NHR

    4若しくはOR

    4であるか、YとOR

    6とは結合して6-員の環式アセタールを形成し;Zは、O、NHまたはSであり;R

    1はアルキル、アリールまたはアラルキルであり;R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6は独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アラルカノイル、アロイルまたはヒドロキシル保護基であり;mは0または1であり;及びnは1または2であり;但し、YがNHR

    4であるとき、R

    4

    は水素ではなく;ZがNHまたはSであるとき、R

    5は水素ではなく;nが1であるとき、mは0であり;pが1であるとき、XはCH

    2 OR

    2またはCH

    3ではなく、YはCH

    2 OR

    3ではなく;XがCH

    2 OR

    2またはCH

    3であるとき、YはCH

    2 OR

    3ではなく;XがCOOHであるとき、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6

    のいずれもCOOHにより置換されず;XがCOOHでないとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のちょうど一つがちょうど1個のCOOHにより置換され;R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つが水素であるとき、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の4つは水素ではなく、R

    1 、 R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のいずれもがヒドロキシル置換基を保持せず;R

    1 、R

    2 、R

    3

    、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つがヒドロキシル置換基を保持するとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、 R

    5及びR

    6の5つはヒドロキシル置換基を保持せず、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のいずれもが水素ではなく;OR

    2 、OR

    3 、OR

    4 、OR

    5及びOR

    6のいずれもがヒドロキシルまたは保護化ヒドロキシル基でないとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つ以上はヒドロキシル置換基または保護化ヒドロキシル置換基を保持する)の化合物に関する。 本発明は、化合物のライブラリーにも関し、ライブラリー中の各化合物は、以下の構造: {式中、XはOまたはSであり;A

    1は、末端アミノを介して結合したα-アミノ酸の残基、2〜10個のα-アミノ酸由来の残基を含み、末端アミノを介して結合したペプチド残基、R

    1 O、R

    1 S、R

    1 、R

    1 NHまたはR

    1 N-アルキルであり;A

    2は、末端カルボキシルを介して結合したα-アミノ酸残基、2〜10個のα-アミノ酸の残基を含み、末端カルボキシルを介して結合したペプチド残基、R

    2 SO

    2 、R

    2 NHCO、R

    2 OP(O)(O R

    6 )、R

    2 P(O)(OR

    6 )またはR

    2であるか、A

    2 、A

    3及びNは組合わさって窒素ヘテロ環を形成し;A

    3がA

    2及びNと組み合わないときA

    3は水素であり;A

    4はOR

    4 、NHR

    4 、CH

    2

    OR

    4またはCH

    3であり;A

    5はO、NHまたはN-アルキルであり;p、q及びrは独立して0または1であり;Y

    1及びY

    2は独立してOまたはCH

    2であり;L

    1及びL

    2のそれぞれは独立して、二官能性アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイルまたはアラルカノイル基であり;L

    3は単結合、CH

    2 、カルボニル、OP(O)(OR

    7 ) 、NHP(O)(OR

    7 )、P(O)(OR

    7 )または [式中、WはO、NH、N-アルキルまたはSであり;ZはNH、OまたはSである]であり;R

    1 、R

    2及びR

    3は独立してアルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環-アルキル、複素環-アルキル-カルボニルまたは複素環-カルボニルであり;R

    4 、R

    5 、R

    6及びR

    7は、独立して水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環-アルキル、複素環-アルキル-カルボニルまたは複素環-カルボニルであり;mは0または1であり;nは1または2であり; 但し、nが1のとき、mは0であり;A

    5がNHまたはN-アルキルであるとき、L

    3はNHP( O)(OR

    7 )ではなく;L

    3が単結合、CH

    2またはカルボニルであり、rが0であり、A

    5がOであるとき、R

    3は8個未満の炭素原子を有するアリールでも8個未満の炭素原子を有するアラルキルでも、3個未満の炭素原子を有するアルキルでもなく;L

    3がカルボニルであり、rが0であり、A

    5がNHであるとき、R

    3は3個未満の炭素原子を有するアルキルではない}を有する。 さらに本発明は、(a)遊離カルボキシル基、遊離または保護化ヒドロキシル基及び保護化アミノ基を保持する単糖類を提供し;(b)任意の順で、(i)置換基A

    1を生成するために単糖類の遊離カルボキシル基を反応させ;(ii)置換基R

    3 L

    3 A

    5を形成するために前記遊離ヒドロキシル基と反応し得る化合物と単糖類の遊離ヒドロキシルとを反応させ;(iii)遊離アミノ基を提供するために保護化アミノ基を脱保護化し、置換基A

    2を生成するためにアミノ基と反応し得る化合物と遊離アミノ基とを反応させる、各段階を実施することを含む、化合物のライブラリーを製造する方法に関する。 発明の詳細な説明

    定義 「アルキル」なる用語は、単結合または多重結合により接続した1〜20個の炭素原子を有する非環式または非芳香族環式基を指す。 アルキル基は、ハロ、ヒドロキシル、保護化ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノ、アルコキシ、アリールオキシ、アラルキルオキシ、COOH、アロイルオキシ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルカノイル、アルカノイルオキシ、アルカノイルアミド、アルキルスルホニル、アロイル、CONH

    2 、CONH-アルキルまたはCON(アルキル)

    2 、COO-アラルキル、COO-アリールまたはCOO-アルキルの一つ以上により置換されていてもよい。 「アリール」なる用語は、単結合により接続されているか融合していてもよい1〜4個の環及び6〜20個の炭素原子を有する非-複素環式芳香族化合物から誘導された基を指す。 アリール基は、アルキル、アラルキル、複素環、ハロ、ヒドロキシル、保護化ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノ、アルコキシ、アリールオキシ、アラルキルオキシ、アロイルオキシ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルカノイル、アルカノイルオキシ、アルカノイルアミド、アルキルスルホニル、アロイル、COO-アルキル、COO-アラルキル、COO-アリール、CONH

    2 、CONH-アルキルまたはCON(アルキル)

    2の一つ以上により置換されていてもよい。 「アラルキル」なる用語は、アリール基により置換されているアルキル基を指す。 「複素環」なる用語は、単結合により接続されているか融合していてもよい1〜4個の環を有する複素環式化合物から誘導された基を指し;前記化合物は、炭素、窒素、酸素、硫黄またはリンであってもよい3〜2 0個の環原子を有する。 複素環式基は、アルキル、アリール、アラルキル、ハロ、ヒドロキシル、保護化ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノ、アルコキシ、 アリールオキシ、アラルキルオキシ、アロイルオキシ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルカノイル、アルカノイルオキシ、アルカノイルアミド、アルキルスルホニル、アロイル、COO-アルキル、COO-アラルキル、COO- アリール、CONH

    2 、CONH-アルキルまたはCON(アルキル)

    2の一つ以上により置換されていてもよい。 「アルコキシ」、「アリールオキシ」及び「アラルキルオキシ」 なる用語は、アルキル、アリールまたはアラルキル基にそれぞれ酸素原子を結合させて誘導される基を指す。 「アルカノイル」、「アロイル」及び「アラルカノイル(aralkanoyl)」なる用語は、アルキル、アリールまたはアラルキル基にそれぞれカルボニルを結合させて誘導される基を指す。 「保護化ヒドロキシル」なる用語は、例えば、均質触媒還元または水素化物還元などの非-酸性条件または非-塩基性条件下で容易に除去して遊離ヒドロキシルを生成し得る基を指す。 還元により除去可能な保護基の例としては、アリルオキシカルボニル(alloc)、アリル及びトリクロロエチルオキシカルボニル(troc)がある。 普遍的な薬作用発生団マッピングライブラリーを製造するための炭水化物の潜在性を調査するために、薬作用発生団のキラル分子評価に必要な最小要件を提供するには、それぞれの骨格に3つの多様化部位が望ましい。 望ましい3つの特色は、カルボン酸部分、遊離または保護化ヒドロキシル基及びアミノまたは保護化アミノ基を含む骨格設計により得られる。 この官能基の三つ組(triad)は、固相合成段階の数を最小化しながら、迅速な組み合わせ合成に必要な化学選択性(che moselectivity)をもたらし分子の多様性を最大化する。 本発明の単糖類骨格化合物は、以下の構造: [NPは、アミノ、保護化アミノまたは固体支持体に結合したアミノを表し;pは、 0または1であり;Xは、COOH、COOR

    1 、CH

    3またはCH

    2 OR

    2であり;YはCH

    2 OR

    3 、NHR

    4

    若しくはOR

    4であるか、YとOR

    6とは結合して6-員の環式アセタールを形成し;Zは、O、NHまたはSであり;R

    1はアルキル、アリールまたはアラルキルであり;R

    2 、 R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6は独立して、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アラルカノイル、アロイルまたはヒドロキシル保護基であり;mは0または1であり;及びnは1または2であり; 但し、YがNHR

    4であるとき、R

    4は水素ではなく;ZがNHまたはSであるとき、R

    5は水素ではなく;nが1であるとき、mは0であり;pが1であるとき、XはCH

    2 OR

    2またはCH

    3ではなく、YはCH

    2 OR

    3ではなく;XがCH

    2 OR

    2またはCH

    3であるとき、YはCH

    2 OR

    3ではなく;XがCOOHであるとき、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のいずれもCOOHにより置換されず;XがCOOHでないとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のちょうど一つがちょうど1個のCOOHにより置換され;R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つが水素であるとき、 R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の4つは水素ではなく、R

    1 、 R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のいずれもがヒドロキシル置換基を保持せず;R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つがヒドロキシル置換基を保持するとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、 R

    5及びR

    6の5つはヒドロキシル置換基を保持せず、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6のいずれもが水素ではなく;OR

    2 、OR

    3 、OR

    4 、OR

    5及びOR

    6のいずれもがヒドロキシルまたは保護化ヒドロキシル基でないとき、R

    1 、R

    2 、R

    3 、R

    4 、R

    5及びR

    6の一つ以上はヒドロキシル置換基または保護化ヒドロキシル置換基を保持する]を有する。 従って、単糖類骨格化合物は、環に1個の炭素原子を有し、1個の遊離または保護化ヒドロキシル基、1個の遊離カルボン酸基及び1個のアミノまたは保護化アミノ基を保持する5-または6-員環である。 アミノまたは保護化アミノ基は、単糖類環炭素に直接結合してもよいし、CH

    2置換基を介して結合してもよい。 ヒドロキシルまたは保護化ヒドロキシル及びカルボン酸基は、単糖類環炭素または環に結合した任意の置換基に結合してもよい。 骨格化合物は遊離ヒドロキシル基と1つ以上の保護化ヒドロキシル基をいずれも有し得るが、1個以下の遊離ヒドロキシル基を有する。 好ましくは骨格化合物は、6-員環を有し、即ち、nは2であり、アミノ基は保護されている。 m=n-1、即ち、骨格化合物が6-員環を有するときにR

    5 Oが存在するのがさらに好ましい。 アミノ基の好適な保護基は、酸若しくは塩基による処理、触媒作用による還元、または光に暴露することにより容易に除去されるものである。 好適な保護化アミノ基としてはアジド基が挙げられる。 好ましい保護基は、例えば、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、トリフルオロアセトアミド、フタルイミド、テトラクロロフタルイミド及びアリルオキシカルボニルを含む塩基-不安定性保護基である。 最も好ましい保護基はFmocである。 単糖類骨格化合物は、アミノ及びカルボキシル基を保持する市販の単糖類から製造することができる。 例えば、市販の原料源から直ちに得られる好適な前駆体は、グルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンの2-アミノ、5-カルボン酸誘導体である。 これらの特定の位置異性体(regioisomer)のN-Fmoc-ブロック化誘導体としては、以下に示したものがある。 本発明の組み合わせライブラリーの多様性は、上記単糖類骨格をアミノ酸に結合させることにより得られる骨格化合物を考察することにより示される。 かくして、単一ヘキソース骨格(例えば、グルコース)がその2-及び6-炭素原子位置のそれぞれで単一天然α-アミノ酸(20種類の可能性)に結合しているときは何時でも、400種類の化合物のライブラリーが得られる。 上記ヘキソースの3つ全てを骨格鋳型として使用するときは何時でも、1200種類の化合物のライブラリーが可能である。 さらに、軸及び赤道位置のいずれもが利用可能であるため、単糖類のアノマ−C-1位置における立体化学によりライブラリーの構築でさらに変形することができる。 かくして、糖の6-位置が酸化してカルボキシルになり、2-位置がアミノ基により占められている、グルコース、マンノース及びガラクトース並びに20種類の天然アミノ酸から構築されたジペプチジルライブラリーに関しては、24 00種類の化合物のライブラリーが可能である。 天然アミノ酸及び単糖類から構築した上記ライブラリーに加えて、非-天然の位置異性体も構築することができる。 例えば、アミノ基がヘキソース環の2-位置に提供されるときは何時でも、単一カルボキシル基が1、3または4位置に提供され得る。 従って、上記した2400種類の骨格生成物に加えて7200種類の化合物が可能である。 同様に、アミノ基がヘキソース環のC-1位置に配置され、カルボキシル基が環の任意の残りの4つの位置に配置されているときは何時でも、9600種類の化合物が可能である。 アミノ基が環のC-3、C-4またはC-6位置に配置され、カルボキシル基が環の非占有部位に配置されているときは何時でも、同数の化合物が得られる。 全部で48,000(5×9,600)種類のジアミノ酸ヘキソース骨格生成物が、アミン基及びカルボキシル基と個別に多様化させたヘキソースから得ることができる。 本明細書中に記載したように、糖類の環に結合し得る他の官能基を考慮すると、本発明のライブラリーによって無限の化合物の可能性が網羅される。 グルコース鋳型上の幾つかの位置異性体だけを示すN-ブロック化アミノグルクロン酸骨格分子の幾つかの例を以下に示す。 内在アミノ官能基はすぐに理解できるだろう。 反応性カルボキシル基はヘキソース環に直接、または環のヒドロキシル基にリンカー、例えば、酢酸基または二官能性酸(例えば、蓚酸またはp-安息香酸)を介して結合することができる。 これらの骨格を合成するのに使用することができる反応については、既に記載した[例えば、

    Synthesis ,12:1095(1991);

    JACS ,107:7788(1985);

    JACS ,107:7762(1985);J

    Chem.

    Soc.,Chem.

    Comm. ,24 25(1995)参照]。 先の議論は、天然α-アミノ酸で骨格分子を官能基化することが中心であった。 しかしながら、非-天然または改質アミノ酸を天然α-アミノ酸の代わりに使用することができる。 さらに、骨格上の配位子は、N-誘導化ウレアまたはUgi多成分縮合(MCC)反応の生成物であり得る。 アミン、アルデヒド、カルボン酸及びイソシアニドの反応を含むUgi縮合を使用して単糖類骨格化合物に配位子を結合させることがでできる。 例えば、反応のアミン成分は固体支持体に結合したアミンにより提供することができ、単糖類はカルボン酸基を保持することができる。 或いは、単糖類はアミン基を保持することができ、カルボン酸基は別の分子によって提供することができる。 どちらの場合に於いても、Ugi縮合生成物は、糖に結合したα-アシルアミノアミドである。 本発明の最も好ましい態様において、単糖類骨格は、以下に示される構造

    1及 び

    2のいずれかである。 骨格

    1及び

    2の合成をスキーム1及び2に概説する。 スキーム1に示されているように、骨格

    1は8段階でD-グルコサミン塩酸塩

    3から製造した。 炭酸ナトリウム水溶液中の

    3とベンジルクロロホーメートとの反応により、所望のベンジルオキシカルボニル(Cbz)保護化グルコサミンが得られ、これをHCl/ジオキサン-MeOHで処理するとα-メチルグルコシド

    4が得られた。 イソプロピリデンケタールとしてのC-4-及びC-6ヒドロキシルの保護、続いてC-3-ヒドロキシルでのメチル化により中間体

    5が得られた。 p-トルエンスルホン酸(TsOH)によるケタールの除去、続いて第1級アルコールの選択的TEMPO酸化により、グルクロン酸

    6が得られた。 Cb z保護基を除去し、塩基不安定性Fmoc基で置換すると、目的の骨格

    1が得られた。 アミノ保護基における変化は、固相化学と適合させるのに必要であった。

    1の製造の詳細については実施例1に示す。

    スキーム1 骨格

    2は、スキーム2に示すように7段階で市販のβ-メチル-D-グルコシド

    7から製造した。 過剰の過ヨウ素酸ナトリウムと

    7との反応及び得られたジアルデヒドとニトロメタンとの縮合により、3-ニトロ糖

    8が得られた。 ベンジリデンアセタールの形成、続いてC-2ヒドロキシルでのアシル化により、中間体

    9が得られた。 ニトロ基の還元とベンジリデンの除去を同時に行い、続いてアミノ基保護を実施すると、Fmoc-アミノジオール

    10が得られた。 C-6ヒドロキシル基の選択的酸化によりグルクロン酸骨格

    2が得られた。 この製造の詳細については実施例2に示す。

    スキーム2 骨格化合物を3つの反応性部位、即ち、ヒドロキシル、カルボン酸及びアミノまたは保護化アミノ基で官能基化し、化合物のライブラリーを製造した。 ライブラリーの各化合物は、構造: {式中、XはOまたはSであり;A

    1は、末端アミノを介して結合したα-アミノ酸の残基、2〜10個のα-アミノ酸由来の残基を含み、末端アミノを介して結合したペプチド残基、R

    1 O、R

    1 S、R

    1 、R

    1 NHまたはR

    1 N-アルキルであり;A

    2は、末端カルボキシルを介して結合したα-アミノ酸残基、2〜10個のα-アミノ酸の残基を含み、末端カルボキシルを介して結合したペプチド残基、R

    2 SO

    2 、R

    2 NHCO 、R

    2 OP(O)(OR

    6 )、R

    2 P(O)(OR

    6 )またはR

    2であるか、A

    2 、A

    3及びNは組合わさって窒素ヘテロ環を形成し;A

    3がA

    2及びNと組み合わないときA

    3は水素であり;A

    4はOR

    4

    、NHR

    4 、CH

    2 OR

    4またはCH

    3であり;A

    5はO、NHまたはN-アルキルであり;p、q及びrは独立して0または1であり;Y

    1及びY

    2は独立してOまたはCH

    2であり;L

    1及びL

    2

    のそれぞれは独立して、二官能性アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイルまたはアラルカノイル基であり;L

    3は単結合、CH

    2 、カルボニル、O P(O)(OR

    7 )、NHP(O)(OR

    7 )、P(O)(OR

    7 )または [式中、WはO、NH、N-アルキルまたはSであり;ZはNH、OまたはSである]であり;R

    1 、R

    2及びR

    3は独立してアルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環-アルキル、複素環-アルキル-カルボニルまたは複素環-カルボニルであり;R

    4 、R

    5 、R

    6及びR

    7は、独立して水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環、複素環-アルキル、複素環-アルキル-カルボニルまたは複素環-カルボニルであり;mは0または1であり;nは1または2であり; 但し、nが1のとき、mは0であり;A

    5がNHまたはN-アルキルであるとき、L

    3はNHP( O)(OR

    7 )ではなく;L

    3が単結合、CH

    2またはカルボニルであり、rが0であり、A

    5がOであるとき、R

    3は8個未満の炭素原子を有するアリールでも8個未満の炭素原子を有するアラルキルでも、3個未満の炭素原子を有するアルキルでもなく;L

    3がカルボニルであり、rが0であり、A

    5がNHであるとき、R

    3は3個末満の炭素原子を有するアルキルではない}を有する。 存在する場合には、ライブラリー化合物の二官能性基Y

    1 L

    1及びL

    2 Y

    2は、骨格化合物から誘導してもよく、その場合、カルボン酸またはヒドロキシル基はそれぞれ単糖類環炭素に直接結合せず、単糖類環炭素に結合した基Y

    1 L

    1またはL

    2 Y

    2上で置換されている。 基Y

    1 L

    1は二官能性分子(例えば、ジカルボン酸)の反応から誘導してもよく、その場合、Y

    1はOであり、L

    1は二官能性アルカノイルであり、二官能性アルカノイルのカルボニル炭素はY

    1に結合し、他方はCOA

    1基に接続し、ヒドロキシル基は単糖類環原子上で直接置換されている。 基R

    3 L

    3 A

    5は骨格分子のヒドロキシル基の反応から誘導する。 ヒドロキシルが求核性試薬として反応して脱離基を置換するか、イソシアネートなどの不飽和化合物に添加するとき、A

    5は酸素である。 或いは、ヒドロキシルがアミノ基により置換されたとき、A

    5はNHまたはN-アルキルである。 好適なアミノ酸は上記天然または非天然アミノ酸である。 天然アミノ酸は市販されている。 幾つかの非天然アミノ酸も市販されているが、市販の出発物質から、好ましくはエナンチオマー過剰(enantiomeric excess)で製造するのが望ましい。 非天然アミノ酸への一般的なアプローチはについては最近報告があった[Pet asis,N.ら.,

    JACS ,119:445(1997)]。 天然、非天然及び改質アミノ酸は、カルボジイミドまたは酸無水物の存在下で、アミン-置換糖類にそのC-末端を介して結合することができる。 或いは、これらは同様にカルボキシル-置換糖類にそのN- 末端を介して結合することができる。 単糖類骨格分子に対するエステル結合は、固体支持体に結合した配位子分子により提供されるようなアルコールと単糖類骨格上のカルボン酸基とを反応させることにより、直接形成される。 或いは、エステル結合は、標準的なエステル化条件下、カルボン酸配位子と単糖類骨格の遊離ヒドロキシルとを反応させることによって形成することができる。 エステル結合は、酸無水物またはアシルハライドと単糖類骨格とを反応させることによっても形成することができる。 エステルは、一段合成でアルデヒド及びイソニトリルとカルボン酸との反応を引き起こすMC C反応(例えば、Passerini反応)によっても製造することができる。 カルボン酸成分は単糖類により好都合に提供される。 単糖類骨格上のアミノ基とカルボン酸基を保持する化合物との間のアミド結合、または単糖類骨格上のカルボン酸基とアミノ基を保持する化合物との間のアミド結合は、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)または無水物の存在下で、カルボン酸基とアミノ基とを反応させることにより都合良く形成される。 第2級アミノ結合は、還元性アルキル化条件下で、アルデヒドまたはケトンと単糖類骨格上のアミノ基とを反応させることにより形成することができる。 好ましいアルデヒドとしては、n-ブチルアルデヒド及び置換アルキル化合物、例えば、 3-メチルチオプロピオンアルデヒド;脂環式アルデヒド類、例えば、シクロヘキサンカルボキサルデヒド(cyclohexanecarboxaldehyde);アリールアルデヒド類、例えば、ベンズアルデヒド、4-ニトロベンズアルデヒド及びピリジン-2-カルボキサルデヒド;ヘテロ原子-置換脂環式アルデヒド類、例えば、N-ホルミルモルホリン;及びアルカリールアルデヒド類、例えば、2-フェニルプロピオンアルデヒドがある。 スルホンアミド結合は、ハロゲン化スルホニル(例えば、塩化スルホニル)とアミンとを反応させることにより形成することができる。 置換及び非置換アリールスルホニルクロリド類、例えば、1-ナフタレンスルホニルクロリド、4-ブロモベンゼンスルホニルクロリド、p-トルエンスルホニルクロリド及びN-アセチルスルファニリルクロリドが特に好ましい。 多くのアルコール反応は、単糖類の遊離ヒドロキシルと所望の有機成分とを接続させるのに有用である。 例えば、アルキルエステル結合は、糖分子上の遊離ヒドロキシル基をアルキル化することにより、例えば、塩基の存在下で糖とハロゲン化アルキルとを反応させることにより形成する。 アリールエステルは、Mistun obu反応条件下で、遊離ヒドロキシル基を保持する単糖類と所望のフェノールとを反応させることにより形成することができる[Mitsunobu,O.,ら.,

    JACS 、94:6 79(1972)]。 カルバメート結合は、糖の遊離ヒドロキシル基とイソシアネートとを反応させることにより形成する。 同様に、ウレア結合は、糖の遊離アミノ基とイソシアネートとを反応させることにより形成する。 カーボネート結合は、塩基の存在下、ハロホーメートのエステル(例えば、クロロホーメートエステル)と単糖類の遊離ヒドロキシルとを反応させることにより形成することができる。 単糖類に対するホスホネートまたはホスフェート結合は、これをホスホン酸エステルまたはホスホルアミジテ(phosphoramidite)と反応させ、続いて酸化してホスホネートまたはホスフェートを得ることができる[例えば、Campbell,D.,ら.,

    JACS ,117,5381-5382(1995);Hebert,N.,ら.,

    Tett.Lett. ,35:9509-9512(19 94);Beaucage,S.,ら.,

    Tett

    Lett. ,22:1859-1862(1981)参照]。 ホスホルアミジテ試薬の例としては、クロロ-メトキシ-N,N-ジイソプロピルホスホルアミジテまたはクロロ-シアノエトキシ-N,N-ジイソプロピルホスホルアミジテが挙げられる。 ライブラリー化合物は、A

    1がα-アミノ酸の残基または2〜10個のα-アミノ酸の残基を含むペプチド残基であるヘキソース類が好ましい。 rは0、A

    5はO、L

    3

    はイソシアネートから誘導したカルバモイル基であるのが好ましい。 qが0であり、A

    2はR

    2であるのがさらに好ましい。 本発明はまた、前記化合物のライブラリーを調製する方法に関する。 本方法は下記の工程を含む: (a)遊離カルボキシル基、遊離または保護されたヒドロキシル基および保護されたアミノ基を保有する単糖類を用意し; (b)下記の工程を任意の順序で実施する: (i)単糖類の遊離カルボキシル基を反応させて置換基A

    1を生成させる工程; (ii)単糖類の遊離ヒドロキシル基を、その遊離ヒドロキシル基と反応して置換基R

    3

    3

    5を形成しうる化合物と反応させる工程; (iii)保護されたアミノ基を脱保護して遊離アミノ基を生成させ、そしてこの遊離アミノ基を、アミノ基と反応して置換基A

    2を形成しうる化合物と反応させる工程。 ヒドロキシル基が保護されている場合、置換基R

    3

    3

    5を形成する反応の直前にその保護基を除去する。 本発明の1態様において、A

    5はOであり、遊離ヒドロキシル基は化合物R

    3 M と反応して置換基R

    3

    3 Oを形成する;ここでMはN=C=O、N=C=N−アルキル、N=C=S、OP(O)(OR

    7 )G、NHP(O)(OR

    7 )G、P( O)(OR

    7 )G、OCOG、SCOG、COG、GまたはCH

    2 Gであり、Gは脱離基である。 脱離基Gは、遊離ヒドロキシル基で容易に置換できる任意の基である。 適切な脱離基には、ハロ、アリールスルホニルオキシ、アルキルスルホニルオキシ、アルカノイルオキシ、アロイルオキシ、ヒドロキシ、アルコキシおよびアリールオキシが含まれるが、これらに限定されない。 好ましくは、R

    3 MはイソシアナートR

    3 NCOであり、これは遊離ヒドロキシル基と反応してカルバメートL

    3 O( WはO、ZはNHである)を形成する。 本発明の他の態様において、A

    5はNHまたはN−アルキルであり、骨格(s caffold)分子のヒドロキシル基は、脱離基(たとえばトシラート、トリフラート、メシラートまたはハライド)に変換することにより、または活性化剤(たとえばミトノブ(Mitsonobu)試薬PPh

    3 −CCl

    4 )により活性化され、続いてこの活性ヒドロキシルは求核性の第一級または第二級アミンで置換される。 本発明の好ましい態様においては、工程(i)が最初に実施され、続いて工程(ii)および(iii)がこの順序で実施される。 骨格は支持体上の末端アミノ基を有する基を介してポリマー支持体に結合していること、およびこのポリマー支持体は本方法に用いる溶媒に不溶性の固体支持体であることも好ましい。 他のポリマー支持体には、それらをある種の溶媒に可溶性にする組成および分子量をもつポリマーが含まれる。 これにより反応を溶液中で実施し、その後、結合生成物を沈殿させることができる。 そのようなポリマー支持体の一例は、市販のポリエチレングリコールである。 好ましくは、単糖類のカルボキシル基は末端アミノ基をもつ遊離基またはポリマーに結合した基と反応する。 より好ましくは、カルボキシル基はアミノ酸またはペプチドの末端アミノ基と反応して、アミド結合COA

    1を形成する。 アミノ酸またはペプチドがその末端カルボキシル基を介してポリマー支持体に結合し、 かつその末端アミノ基を介して骨格分子上のカルボキシル基と反応してアミド結合COA

    1を形成するのが、最も好ましい。 あるいは骨格は、骨格上のアミノ基と支持体上の反応性基(たとえばカルボン酸、無水カルボン酸、イソシアナート、アルデヒドまたはハロゲン化スルホニル)との反応によりポリマー支持体に結合してもよい。 好ましくは、単糖類の保護されたアミノ基を脱保護し、次いでカルボン酸と反応させてアミド結合A

    2 Nを形成する。 ここでA

    2はR

    2 、すなわちアルカノイル、アロイル、アラルカノイル、複素環−アルキル−カルボニル、または複素環− カルボニルである。 本発明に用いるのに適した固体支持体には、大部分の合成ポリマー樹脂(好ましくはシート、ビーズの形のもの)、たとえばポリスチレン、ポリオレフィン、 ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂、その誘導体およびそのコポリマーが含まれる。 種々の程度の架橋を含むポリマーも有用である。 好ましい固体支持体は、メリフィールド(Merrifield)樹脂、すなわちポリスチレンの1%ジビニルベンゼンコポリマー、またはテンタゲル(Tentagel、商標)、すなわちポリエチレングリコールグラフトしたポリスチレン樹脂(ノバビオケムから入手、カリフォルニア州ラ・ホーヤ)である。 一般に、適切なポリマー支持体は大部分の有機溶媒に不溶性であるが、ある程度は膨潤性である。 さらに他の固体支持体は、ガラス、セラミックまたは金属性物質およびそれらの表面からなっていてもよい。 いかなる固体支持体も、選択した分子残基が固体支持体の表面に結合または固着しうるように、本反応に関与しうる官能基を含むことが重要である。 そのような官能基は一般に、ハライド、不飽和基、カルボン酸、ヒドロキシル、アミン、エステル、チオール、シリルオキシ、アザ、オキソなどを伴う。 固相上で合成されたライブラリー化合物の結合およびその後の放出を容易にするために、結合基(linker)を使用できる。 そのような結合基は当技術分野で周知であり、ポリアミノ、ポリカルボン酸、ポリエステル、ポリハロ、ポリヒドロキシ、ポリ不飽和基、またはその組合わせが含まれるが、これらに限定されない。 結合基は、ライブラリーに結合した化合物またはそれらの製造もしくは操作に際し用いる試薬に有害な影響を与えない特定の条件下で、不安定(lab ile)であることが好ましい。 より好ましくは、結合基は酸不安定であるか、 または光不安定である。 望ましい結合基には、ハロトリチル部分、骨格分子を固体支持体に結合させるアミン連結ポリスチレン、リンク(Rink)(ノバビオケム)、またはα−ハロ、α−メチルフェナシル部分が含まれる。 結合基は、骨格分子を固体支持体に共有結合させるために使用できる。 一般に共有結合は、アミン、エーテル、チオエーテル、エステル、チオエステル、アミド、アセトアミド、ホスフェート、ホスホナート、ホスフィナート、スルホナートまたはスルフェート結合を介してもよい。 注文生産による樹脂結合基、たとえばアミノ酸を支持する結合基を、ノバビオケムから入手できる。 本発明方法の他の態様においては、“セイフティー・キャッチ(safety −catch)”結合基を用いてライブラリー化合物を製造できる。 このタイプの結合基を用いて骨格を樹脂に結合させることができるが、加水分解により除去される従来の結合基と異なり、この結合基は求核試薬で置換することにより除去される。 この求核試薬はライブラリー化合物上の3つの官能基の1つの一部になり、ライブラリーの官能基をより多様化できる。 セイフティー・キャッチ結合基の使用および調製は、Backes and Ellman,J.Am.Chem.Soc.,1994,Vol.116,p.1117 1;およびBackes et al.,J.Am.Chem.Soc.,1996,Vol.118,p.3055に記載されている。 たとえば、セイフティー・キャッチ結合基を介して固体支持体に結合したアミノ酸またはペプチドに、遊離カルボン酸基を介して骨格を結合させる場合、このアミノ酸またはペプチド置換基をさらに官能化するために、結合基をアミンまたはチオール化合物で置換し、これにより最終置換基A

    1を生成させることができる。 セイフティー・キャッチ結合基を保有する樹脂を用いてライブラリーを調製する方法を実施例7に示す。 あるいは、骨格がカルボン酸および結合基を介して支持体に直接結合している場合、結合基をアミンまたはチオール化合物で置換すると、これがA

    1置換基になる。 本発明のライブラリー化合物は、自動化ロボット法でアレイ化パラレル合成(a rrayed parallel synthesis)により製造するのが好ましい。 たとえばテカン(Te can、商標、スイス)ジェネシス(Genesis)液体操作システム、テカン樹脂ディスペンサー、およびサバント(Savant)遠心蒸発器を使用できる。 あるいは、IRORI AccuTag(登録商標)−100高周波タグ付き固相合成システムを用いて、ディレクティッドソーティング(directed sorting)を伴う混合およびスプリット方式で化合物を製造できる。 IRORI AccuTag-100システムの使用が好ましい。 骨格生成物は一般に精製せずに使用され、その調製物中の生成物の量は液体クロマトグラフィーおよび質量分析などの標準法で定量される。 生成物の定量分析は、母プレートから娘マルチウェルプレートを調製し、それらの娘プレートのうちの1つを分析試験用にすることにより行うのが好都合である。 スクリーニング試験に適した閾値は、骨格生成物の純度>85%である。 ただし試料純度を高めるために望ましいならば、各種の精製技術を採用できる。 数例を挙げれば、これらの精製技術には、フラッシュクロマトグラフィー、溶液相“共有スカベンジャー(covalent scavenger)”方式、ポリマー支持クエンチング、および樹脂捕獲が含まれる。 本発明のライブラリーの化合物を、後記実施例8に記載する、当業者に周知のルーティン法で、生物学的活性についてスクリーニングすることができる。 たとえばこれらの化合物をウイルス性、細菌性または真菌性因子に対する抗感染活性についてスクリーニングすることができる。 代表的ターゲットには、スタヒロコッカス属(Staphylococcus)およびストレプトコッカス属(Streptococcus)の菌株が含まれる。 本発明化合物の活性は、一般にターゲットの増殖を促進すると認められる条件下で、各化合物を生物学的ターゲットと接触させることによりスクリーニングできる。 次いで数時間または数日にわたって観察して、ターゲットの増殖が阻害されたか否かを判定する。 阻害のサインはその化合物がターゲットに対し正の活性をもつことを示す。 たとえば微生物の増殖速度が停滞するか、または低下したという所見は、その化合物が抗微生物活性をもつことを示す。 スクリーニングは、 微生物におけるペプチドグリカン合成を直接アッセイすることによっても実施できる。 本発明の最も好ましい態様においては、式3、4および5に例示し、それぞれ実施例3、4および5に詳述した固相化学を用いて、それぞれの骨格上の3つのコンビナトリアル部位に化学的多様性を導入する。 固相化学工程数を最小限にするために、予め結合した多様性要素(diversity element)を介して骨格を固体支持体に結合させたとき、第1の多様化工程が行われた。 その結果、各グリコカルボン酸は、アミノ酸官能化されたカルボキシトリチル−テンタゲル樹脂の遊離アミンに結合して、骨格官能化樹脂

    12および

    13を与えた。 式4および5においては、固体方式の効率を証明するために、イソシアン酸イソプロピル、2,4− ジメトキシ安息香酸、および4−ニトロ安息香酸を用いた。 遊離ヒドロキシル部位でのカルバメート形成に続いて、脱保護されたアミン部位でのアミド形成により、目的の樹脂結合した三官能化骨格が生成した。 骨格

    については、C−2のアセテート保護基を除去するために追加工程が必要であった。 生成物はすべて、 10%TFAにより固体支持体から開裂された。 三官能化骨格

    15および

    18が、それぞれ100%および70%の収率で得られた。 LC/MS分析により、これらの生成物の純度は>90%であることが示された。 それぞれの骨格の脱保護されたアミン部位において、尿素形成、スルホンアミド形成および還元アルキル化が固相で効率的に起きる。

    式3

    式4

    式5 骨格

    および

    に基づくライブラリーは、IRORI AccuTag(登録商標)−100高周波タグ付き固相合成システム、およびディレクティッドソーティング−スプリットープール法を用いて、個別の化合物類として製造された。 ライブラリーの構築ブロックを式6に記載し、ライブラリー合成の詳細を実施例6に示す。 骨格

    および

    をそれぞれ8種類のアミノ酸官能化トリチル−テンタゲル樹脂に結合させた。 次いでそれぞれの骨格−アミノ酸樹脂を用い、6種類のイソシアナートおよび8種類のカルボン酸との反応により、48メンバーのサブライブラリーを調製した。 アミノ酸構築ブロックのうち数種類は、酸不安定保護基を含有していた。 これらの保護基を、固体支持体からの最終生成物の開裂と同時に除去した。 48メンバーのサブライブラリーが合計16調製された。 LC/ MSによりライブラリーを分析して、ライブラリー生成物の約90%が>80% の純度で得られたことが示された。

    式6 式6のライブラリーの構築ブロックは下記のものであった: AAは下記のアミノ酸に由来する:Phe、Ala、Val、Leu、Ile 、His(Trt)、Asn(Trt)、Gly−Val; R

    1はイソシアナートR

    1 NCOに由来し、ここでR

    1はシクロヘキシル、3− アセチルフェニル、3−(トリフルオロメチル)フェニル、4−クロロ−3−( トリフルオロメチル)フェニル、4−(トリフルオロメチルオキシ)フェニル、 3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルである; R

    2は酸R

    2 CO

    2 Hに由来し、ここでR

    2は3−(2−チエニル)プロピル、シクロヘキシル、メチル、3−テトラヒドロフリル、4−ビフェニリル、2,4− ジメトキシフェニル、3−ピリジルおよびフェニルである。 以下の実施例は本発明を説明するものであって、限定するものではない。

    実施例

    一般的手順他に述べない限り、反応は室温において行った。 固相合成を手動で行い、振とう又は磁気撹拌によって、反応を攪拌した。 確立された手順に従って、適当な乾燥剤からアルゴン下での蒸留によって溶媒を乾燥させた。 N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(低アミン含量)、20%ピペリジン/DMF及び[O−(7 −アザベンゾトリアゾル−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート](HATU)は、Perseptives Bi osystemsから入手した。 全ての樹脂はCalbiochem−Nova biochem Corp. (San Diego,CA)から入手した、全てのアミノ酸誘導体はL−アミノ酸であった。 実施例1:メチル 2−デオキシ−2−N−(9−フルオレニルメトキシ−カルボニル)−3−O−メチルーα−D−グルコピラノシドウロン酸(1) (a)メチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド(4) 水(550ml)中のD−グルコサミン塩酸塩3(111.2g,0.516 モル)の溶液に、飽和炭酸ナトリウム水溶液(550ml)を加えた。 得られた溶液を4℃に冷却して、ベンジルクロロホルメート(80.0g,0.469モル)を滴加した。 この反応混合物を4℃において3時間撹拌した。 反応混合物を室温に温度上昇させて、水(500ml)を加えた。 固体生成物を濾過によって単離して、水(2x500ml)、メタノール(500ml)及びジエチルエーテル(2x500ml)によって連続的に洗浄した。 乾燥後に、粗生成物(97. 5g,0.311モル、66%収率)を次の工程にさらに精製せずに用いた。 無水メタノール(3.9リットル)中の上記粗生成物(72.3g,0.23 1モル)の加熱した(66℃)溶液に、ジオキサン中の塩化水素の溶液(4.0 M,231ml、0.925モル)を滴加した。 反応混合物を60℃において1 6時間攪拌した。 反応混合物を室温に冷却させ、飽和炭酸カリウム溶液(604 g)を加えた。 生じた固体を濾過によって取り出した。 濾液を減圧下で蒸発させた。 生成物を再結晶によって水から単離した。 粗生成物(56.9g,0.17 4モル、75%収率)を、さらに精製せずに、次の工程に用いた。 (b)メチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2−デオキシ−3−O−メチル−4,6−イソプロピリデン−α−D−グルコピラノシド(5) 無水DMF(250ml)中のメチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル− 2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド4(55.8g,0.170モル)の溶液に、2,2−ジメトキシプロパン(177g,1.70モル)とp−トルエンスルホン酸(5.6g,0.062モル)とを加えた。 反応混合物を室温において4時間攪拌した。 酢酸エチル(500ml)と、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(250ml)と、水(500ml)とを加えた。 有機層を分離し、水で洗浄し(4x250ml)、乾燥し(Na

    2 SO

    4 )、濃縮した。 粗生成物(50.5g ,0.138モル,75%収率)を、さらに精製することなく次の工程で用いた。 無水THF(126ml)中の上記製造メチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2−デオキシ−4,6−イソプロピリデン−α−D−グルコピラノシド(10.0g,0.0252モル)の溶液に、水素化ナトリウム(0.72g, 0.03モル)を加えた。 反応混合物を室温において20分間攪拌し、ヨウ化メチル(1.6ml,0.0257モル)を加えた。 反応混合物を室温において1 時間攪拌し、再びヨウ化メチル(0.8ml,0.0129モル)を加えた。 室温において30分間撹拌後、さらなる0.5当量のMeIを加え、10分間撹拌した。 次に、酢酸エチル(250ml)と、水(100ml)とを加え、有機層を飽和ブラインで洗浄し、乾燥し(Na

    2 SO

    4 )、濃縮した。 残渣をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc:ヘキサン 3:7〜4:6)によって精製し、 固体(8.0g,0.021モル,77%収率)を製造した。 (c)メチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2−デオキシ−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロン酸(6) メタノール(100ml)中のメチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル− 2−デオキシ−3−O−メチル−4,6−イソプロピリデン−α−D−グルコピラノシド5(8.0g,0.021モル)の溶液に、p−トルエンスルホン酸( 0.4g,0.0021モル)を加えた。 反応混合物を室温において3時間攪拌し、Amberlite IRA−900(塩基性)イオン交換樹脂(Aldr ich Chemical Co.,Milwaukee,WI)11.3ml を加えた。 樹脂を濾過によって取り出し、濾液を減圧下で濃縮した。 粗生成物( 7.47g,定量的収率)を、さらに精製することなく次の工程に用いた。 ジクロロメタン(45ml)中のメチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2−デオキシ−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシド(4.93g,0 .014モル)とTEMPO(0.0226g,0.14ミリモル)との冷却した(0℃)溶液に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(28.7ml)中の、臭化カリウム(0.0175g,0.147ミリモル)と塩化テトラブチルアンモニウム(0.0195g,0.07ミリモル)とを加えた。 次亜塩素酸ナトリウム水溶液(0.634M,57.5ml)と、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1 6.43ml)と、飽和ブライン(30.81ml)との溶液を30分間滴加した。 水(160ml)とジクロロメタン(75ml)とを加え、水層を分離し、 2MHClで酸性化した。 水溶液を酢酸エチル(3x250ml)で抽出した。 一緒にした有機層を乾燥させ(Na

    2 SO

    4 )、減圧下で濃縮した。 粗生成物(4g ,0.0106モル,78%収率)を、さらに精製することなく次の工程で用いた。 (d)メチル 2−デオキシ−2−N−(9−フルオレニルメトキシ−カルボニル)−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロン酸(1) エタノール(50ml)中のメチル−2−N−ベンジルオキシカルボニル−2 −デオキシ−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロン酸6(0.52 g,1.46ミリモル)の溶液に、Pd/C(10%Pd,0.50g)を加えた。 反応混合物をParr水素化装置において40psigで24時間振とうした。 0.2μm膜フィルターに通しての濾過によって、Pd触媒を除去した。 濾液を減圧下で濃縮した。 粗生成物(0.28g,1.27ミリモル、87%収率)を次の工程にさらに精製せずに用いた。 50%ジオキサン水溶液(12ml)中のメチル−2−アミノ−2−デオキシ−3−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロン酸(0.28g,1.27 ミリモル)と炭酸水素ナトリウム(0.21g,2.50ミリモル)とジイソプロピルエチルアミン(0.33g,2.56ミリモル)との溶液に,9−フルオレニルメチルクロロホルメート(0.33g,1.28ミリモル)を加えた。 ジオキサンを加えて,溶解を完成させた。 反応混合物を室温において1時間撹拌して、2M HClによって酸性化した。 酢酸エチル(50ml)を加えて、有機層を乾燥させ(Na

    2 SO

    4 )、減圧下で濃縮した。 生成物(0.53g,1.20 ミリモル)が94%収率で得られた。 実施例2:2−O−アセチル−3−デオキシ−3−フルオレニルメチルオキシカルボニルアミノ−1−β−O−メチル−グルクロン酸(2) (a)3−デオキシ−3−ニトロ−1−β−O−メチル−グルコピラノシド(8 ) 水(260ml)中の過ヨウ素酸ナトリウム(22.03g,103ミリモル)の撹拌溶液に、0℃において、β−メチルグルコピラノシド7(10g,51 .5ミリモル)を数回に分けて10分間にわたって加えた。 氷浴を除去し、得られた溶液を室温において3時間攪拌した。 エタノール(350ml)を加えて、 混合物をその量の25%に真空下で濃縮した。 さらにエタノールを加えて、ヨウ酸ナトリウムを沈殿させて、これを濾過によって除去した。 濾液の回転蒸発はヨウ酸ナトリウムをさらに沈殿させて、これを濾過によって除去した。 もはやヨウ酸ナトリウムが沈殿しなくなるまで、この処置を続けた。 次に、得られたアルデヒドをメタノール(50ml)中に溶解して、濃縮し(2x)、高真空下で乾燥させ、さらに精製せずに用いた。 無水メタノール(75ml)中のジアルデヒドの溶液に、ニトロメタン(2. 82ml,52.5ミリモル)を加えて、混合物を0℃に冷却した。 無水メタノール(9Oml)中のナトリウムメトキシド(2.93g,51.5ミリモル) の溶液を滴下ロートから滴加した。 添加が終了したならば、氷浴を除去して、黄色溶液を室温で3時間攪拌した。 次に、反応混合物をAmberlite(登録商標)IR120H

    +樹脂(100ml)に注ぎ、20分間攪拌した。 この液体を新しいAmberlite(登録商標)IR120H

    +樹脂のカラムに通し、使用した樹脂をメタノール(3x80ml)で洗浄した。 カラムをメタノール(5 x60ml)で洗浄し、すべての洗液を一緒にし、真空濃縮し、橙色油状物を得た。 酢酸エチルを加えて磨砕し、回転蒸発によって濃縮し、黄橙色固体を得た。 この工程を2回繰り返し、固体を濾過によって回収した。 酢酸エチルを用いて加熱することによる再結晶化によって白色固体(5.949g,26.7ミリモル,52%)を得た。 (b)2−O−アセチル−4,6−O−ベンジリデン−3−デオキシ−3−ニトロ−1−β−O−メチルグルコピラノシド(9) 無水DMF(38ml)中の3−ニトロ糖(8)(5.885g,26.25 ミリモル)の溶液に、ベンズアルデヒドジメチルアセタール(7.88ml,5 2.5ミリモル)とp−トルエンスルホン酸(0.3g,1.6ミリモル)とを加えた。 反応混合物を16時間還流加熱(65℃油浴温度)し、次に室温に冷却し、酢酸エチル(250ml)で希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(75 ml)及び飽和ブライン(75ml)で洗浄した。 有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、真空濃縮し、淡黄色油状物を得た。 エーテル/ヘキサンを加えて磨砕し、 白色固体を得て、これを濾過し、高真空下で乾燥した(5.74g,18.46 ミリモル,70%)。 無水酢酸(30ml)中の上記白色固体(3.65g,11.73ミリモル) の懸濁液に、ピリジン(15ml)を0℃において滴加した。 混合物を0℃において2時間撹拌し、次に氷水(75ml)に注ぎ、DCM(3x75ml)で抽出した。 有機洗液を一緒にし、5%HCl水溶液(pH5)(50ml)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50ml)及び水(75ml)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、真空濃縮し、白色固体(3.59g,10.2ミリモル,87%)を得た。 (c)2−O−アセチル−3−デオキシ−3−フルオレニルメトキシカルボニルアミノ−1−β−O−メチルグルコピラノシド(10) 氷酢酸(120ml)及びメタノール(350ml)中の糖(9)(4.18 g,11.83ミリモル)の懸濁液を10分間ソニケートし、糖を溶解した。 炭素付き20%水酸化パラジウム(湿Degussa型)(0.28g/ミリモル基質,3.31g)を加え、混合物を水素雰囲気(45psiH

    2 )下で16時間振とうした。 反応混合物をセライトを通して濾過し、パラジウムをメタノール(2 x100ml)で洗浄し、濾液を蒸発させて、トルエン(2x50ml)で共蒸発させて、淡色油状物を得、これを高真空下で乾燥させた。 生じた泡状物を無水THF(120ml)に溶解し、ジイソプロピルエチルアミン(4.53ml, 26.03ミリモル)及びN−(9H−フルオレン−2−イルメトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド(FmocONSu)(4.39g,13.01ミリモル)で処理した。 反応を室温において20時間撹拌し、次に溶媒を回転蒸発によって除去した。 生じた残渣を酢酸エチルに懸濁し、塩酸水溶液(pH5.5) (2x100ml)で洗浄し、有機抽出物を硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、真空濃縮し、透明色油状物を得、これをエーテルを加えて磨砕し、淡黄色固体(4.303g,〜9.41ミリモル,80%)を得た。 (d)2−O−アセチル−3−デオキシ−3−フルオレニルメチルオキシカルボニルアミノ−1−β−O−メチルグルクロン酸(2) ジクロロメタン(23ml)中の糖(10)(1.8g,3.94ミリモル)の懸濁液に、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(TEMP O)(1モル%,0.0394ミリモル,6mg)を加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(7.9ml)中の塩化テトラブチルアンモニウム(5モル%,0. 197ミリモル,55mg)と臭化カリウム(10モル%,0.394ミリモル,47mg)との予め形成した混合物を加えた。 反応混合物を氷浴中で冷却し、 激しく撹拌した。 次亜塩素酸ナトリウム水溶液(0.634M溶液の15.6m l,9.85ミリモル)と、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(4.7ml)と飽和塩化ナトリウム水溶液(7.9ml)との溶液を滴下ロートを通して〜45分間滴加した。 反応を0℃においてさらに1時間撹拌し、次に分液ロートに移し、 水(100ml)で希釈し、酢酸エチルで抽出した。 一緒にした有機抽出物を硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、濃縮し、淡黄色固体を得た。 エーテル/酢酸エチルから再結晶して、淡黄色固体として生成物を得、これを高真空下で乾燥した(1.5g, 3.18ミリモル,80%)。 実施例3:Fmoc−ロイシン−Novasyn−TGTの糖スカッホルド(sc affold)(1)による誘導体化 商業的に入手可能なFmoc−ロイシン−Novasyn−TGT(製造者の置換 0.21ミリモル/g、3.5g、0.70ミリモル)をDMF(3Om l)中で予め膨張させた。 樹脂を濾過し、DMFで洗浄し(3x)、次に20%ピペリジン/DMFと共に30分間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで洗浄した( 4x)。 濾過した樹脂に、スカッホルド1(DMF中の0.133M溶液の10 .5ml、1.4ミリモル)と、HATU(DMF中の0.133M溶液の10 .5ml、1.4ミリモル)と、DIPEA(DMF中の0.133M溶液の1 0.5ml、1.4ミリモル)とを加え、この懸濁液を室温において20時間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、EtOAcで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、次に五酸化リン上で真空乾燥して、2−Fmoc−アミノグルコース−スカッホルド結合固体サポート12を得た。 樹脂12の200mgサンプルを10%TFA/CH

    2 Cl

    2によって〜1時間切断させた。 切断混合物をPr epsep

    TM固相抽出カラムを通して濾過し、樹脂を10%TFA/CH

    2 Cl

    2

    で洗浄した。 濾液をトルエンと共に減圧下で共蒸発させることによって、所望の生成物を白色固体(32mg)として得た。 2−[N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ]−2−デオキシ−1,3−ジ−O−メチル−α−D−グルコピラヌロンアミド−Leu−OH (12からの樹脂切断生成物)。 エレクトロスプレー L. C−M. S.,C

    29

    36

    2

    9計算値556,実測値557(+veイオン),555(−veイオン). 実施例4:イソプロピルイソシアネートによるカルバメート形成 樹脂12(1.2g,0.25ミリモル)を無水DMF(25ml)中で膨張させ、濾過し、無水DMFで洗浄(1x)した。 イソプロピルイソシアネート( 無水DMF中の0.5M溶液の25ml)と触媒量のCu(I)Clとを加えた後に、樹脂を室温において3時間撹拌した。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、E tOAcで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、P

    2

    5上で真空乾燥して、所望の固体サポート14を得た。 樹脂の180mgを前に記載したように10%TF A/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、白色固体として29mg得た。 2−[N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)アミノ]−2−デオキシ−4−O−(イソプロピルカルバモイル)−1,3−ジ−O−メチル−α− D−グルコピラノシドウロンアミド−Leu−OH(14からの樹脂切断生成物) 。 エレクトロスプレーL. C−M. S. C

    33

    43

    3

    10計算値641,実測値642(+veイオン),640(−veイオン). 4−ニトロ安息香酸によるアミド形成及び固体サポートからの切断 樹脂14(0.23g,0.048ミリモル)をDMF(10ml)中で膨張させ、濾過し、DMFで洗浄(2x)し、次に20%ピペリジン/DMF(10 ml)と共に30分間処理した。 生じた樹脂を濾過し、DMFで洗浄し(4x)、 次に4−ニトロ安息香酸(DMF中の0.03M溶液の3ml)、HATU(DM F中の0.03M溶液の3ml)及びDIPEA(DMF中の0.03M溶液の3ml)で処理し、生じた懸濁液を室温において20時間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、EtOAcで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、次にP

    2

    5上で真空乾燥して、固体サポートを得た。 樹脂を前に記載したように1 0%TFA/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、三官能化スカッホルド15を白色固体(33mg)として得た。 2−[4−ニトロフェニルカルボニル(アミノ)]−2−デオキシ−4−O−(イソプロピルカルバメート)−1,3−ジ−O−メチル−α−D−グルコピラノシドウロンアミド−Leu−OH(15)。 エレクトロスプレー L. C−M. S.,C

    25

    36

    4

    11計算値568,実測値569(+veイオン),567(−veイオン). 実施例5:Fmoc−ロイシン−Novasyn−TGTのスカッホルド(2 )による誘導体化 商業的に入手可能なFmoc−ロイシン−Novasyn−TGT(製造者の置換 0.21ミリモル/g、3.3g、0.70ミリモル)をDMF(30m l)中で予め膨張させた。 樹脂を濾過し、DMFで洗浄し(3x)、次に20%ピペリジン/DMFと共に30分間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで洗浄した( 4x)。 濾過した樹脂に、スカッホルド2(DMF中の0.133M溶液の10 .5ml、1.4ミリモル)と、HATU(DMF中の0.133M溶液の10 .5ml、1.4ミリモル)と、DIPEA(DMF中の0.133M溶液の1 0.5ml、1.4ミリモル)とを加え、この懸濁液を室温において20時間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、EtOAcで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、次にP

    2

    5上で真空乾燥して、3−Fmoc−アミノグルコース−スカッホルド2−結合固体サポート13を得た。 樹脂の200mgサンプルを前に記載したように10%TFA/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、白色固体の26mgを得た。 2−O−アセチル−3−[N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル) アミノ]−3−デオキシ−1−O−メチル−β−D−グルコピラノシドウロンアミド−Leu−OH(13からの樹脂切断生成物)。 エレクトロスプレー L. C−M. S.,C

    30

    36

    2

    10計算値584,実測値585(+veイオン),583(−veイオン). イソプロピルイソシアネートによるカルバメート形成 樹脂13(1.6g,0.34ミリモル)を無水DMF(25ml)中で膨張させ、濾過し、無水DMFで洗浄(1x)した。 イソプロピルイソシアネート( 無水DMF中の0.5M溶液の30ml)と触媒量のCu(I)Clとを加えた後に、樹脂を室温において3時間撹拌した。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、E tOAcで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、P

    2

    5上で真空乾燥して、所望の固体サポート16を得た。 樹脂の155mgを前に記載したように10%T FA/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、白色固体31mgを得た。 2−O−アセチル−3−[N−(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル) アミノ]−3−デオキシ−4−O−(イソプロピルカルバモイル)−1−O−メチル−β−D−グルコピラヌロンアミド−Leu−OH(16からの樹脂切断生成物)。 エレクトロスプレーL. C−M. S. C

    34

    43

    3

    11計算値669,実測値670(+veイオン),668(−veイオン). 2,4−ジメトキシ安息香酸によるアミド形成 樹脂16(0.52g,0.11ミリモル)をDMF(15ml)中で膨張させ、濾過し、DMFで洗浄(2x)し、次に20%ピペリジン/DMF(15m l)と共に30分間処理した。 この樹脂を濾過し、DMFで洗浄し(4x)、次に2,4−ジメトキシ安息香酸(DMF中の0.03M溶液の5ml)、HATU( DMF中の0.03M溶液の5ml)及びDIPEA(DMF中の0.03M溶液の5ml)で処理し、懸濁液を室温において20時間振とうした。 樹脂を濾過し、DMFで(4x)、THFで(4x)、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、次にP

    2

    5上で真空乾燥して、アミド官能化固体サポートを得た。 樹脂180mgを前に記載したように10%TFA/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、白色固体37 mgを得た。 2−O−アセチル−3−[N(2,4−ジメトキシフェニルカルボニル)アミノ]−3−デオキシ−4−O−(イソプロピルカルバモイル)−1−O−メチル−β−D−グルコピラノシドウロンアミド−Leu−OH(17からの樹脂切断生成物)。 エレクトロスプレー L. C−M. S.,C

    28

    41

    3

    12計算値611,実測値612(+veイオン),610(−veイオン). アセテート保護基の切断及び固体サポートからの取り出し 樹脂17(0.25g,0.053ミリモル)をTHF−MeOH(1:1)( 5ml)中で15分間膨張させ、濾過し、水酸化リチウム(THF−MeOH中の0.1M溶液の5ml)を加えた。 懸濁液を室温において5時間撹拌し、濾過し、THF−MeOH(1:1)で(4x)、THFで(2x)、MeOHで(2x) 、CH

    2 Cl

    2で(4x)洗浄し、脱保護樹脂17を得た。 樹脂を前に記載したように10%TFA/CH

    2 Cl

    2によって切断させて、生成物18を油状白色固体(21mg)として得た。 3−[N−(2,4−ジメトキシフェニルカルボニル)アミノ]−3−デオキシ−4−O−(イソプロピルカルバモイル)−1−O−メチル−β−D−グルコピラヌロンアミド−Leu−OH(18)。 エレクトロスプレー L. C−M. S.,C

    26

    39

    3

    11計算値569,実測値570(+veイオン),568(−veイオン). 実施例6:ライブラリー合成 スキーム6において記載したライブラリーを、"ダイレクテッド ソーティング(directed sorting)"スプリット−プール法を用いたIRORI AccuT ag(登録商標)−100無線周波数タッギング固相合成系(Irori Qu antum Microchemistry,LaJolla,CAから入手可能)を用いて合成した。 330μl MicroKans(登録商標)をライブラリー合成のために用いた。 30mgのスカッホルド官能化樹脂(樹脂負荷:0 .2ミリモル/g)をTecan樹脂分配ロボットを用いて各MicroKan( 登録商標)に入れた。 ライブラリー合成のための全ての合成手順は化合物15及び18の合成に関して述べた通りであった。 全ての反応は、細口平底反応容器において実施し、オービタルシェーカー(orbital shaker)上で撹拌した。 Micr oKanを個々の試験管に選別し、切断カクテルで処理することによって生成物を個々の存在として得た。 生じた生成物含有溶液を48深穴マイクロタイタープレートに移し、溶媒をSavant Speed vac(登録商標)SC21 0A上で除去した。 約3〜4mgの各ライブラリー生成物が得られた。 ライブラリー生成物分析 ライブラリー化合物の分析をPerkin−Elmer 200 HPLC、 Alltech 500 蒸発光散乱検出器及びPerkin−Elmer A P1100質量分析計から成るHPLC/MS系上で行った。 HPLCにPhe nomenexからのColumbus C8(5μm)カラム(4.6x25 0mm)を備えた。 化合物を50mMのNH

    4 OAc水溶液(pH=5)とメタノールとの混合物で溶出した。 メタノール濃度を線状勾配を用いて60%から9 0%まで変化させた。 流速度1ml/分を用いた。 質量スペクトルをIonSp rayイオン化を用いて正及び負の両方のイオンモードで記録した。 実施例7:セイフティー−キャッチ(Safety−Catch)樹脂上でのライブラリー調製 1)20mgの4−スルファミルブチリル セイフティー−キャッチ樹脂(N ovabiochem USAから入手)を、TECANミニ−プレップ分配ロボットによって各缶に分配する。 2)DMF中の0.1Mベンゾトリアゾル−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(pyBOP)及び0.15Mジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)の存在下のFmoc保護アミノ酸の0.1M 溶液中で缶を反応させることによって樹脂に第1アミノ酸を加える。 缶をオービタルシェーカー上で室温において一晩撹拌する。 3)缶をDMFで4回、ジクロロメタン(DCM)で4回洗浄した後、第1アミノ酸の負荷を、他のスカッホルドに関して記載したような測光的Fmoc測定によってチェックすべきである。 4)次に、缶をDMF中の20%ピペリジンで30分間処理した後に、再び缶をDMFで4回洗浄する。 5)必要な場合には、工程2〜4を繰り返すことによって、追加のアミノ酸を樹脂にカップリングさせることができる。 6)分子の完全なペプチド部分が形成され、末端アミン官能性が脱保護されたならば、0.02M O−(7−アザベンゾトリアゾル−1−イル)−1,1, 3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)及び0.02MDIPEAの存在下でDMF中の必要な糖スカッホルドの0.02M 溶液によって、缶を処理する。 振とうを12時間行って、この反応工程を確実に完了させる。 7)次に、缶をDMFで4回、THFで5回洗浄する。 8)次に、糖スカッホルドを上述した同じ方法で作製する。 9)組み合わせ作製が完了したならば、TFA切断工程の前に、缶をTHFで4回、THF中の5%トリフルオロ酢酸(TFA)で1回、THFで4回、1− メチル−2−ピロリジノン(NMP)で2回洗浄する。 10)次に、0.1M DIPEAの存在下、NMP中のヨードアセトニトリルの0.5M溶液で室温において24時間処理する。 11)次に、缶をNMPで4回、THFで4回洗浄してから、最終の切断のためのIRORI切断ステーションに缶を選別する。 この最終工程は一般に、TH F中の求核試薬(アミン、アンモニア、水酸化物又はチオール)の0.15M溶液の2.5mlを各缶に別々に加えることによって行う。 12)溶媒及び求核試薬を簡単に蒸発させて、マイクロタイタープレートに生成物を残すことによる精製が可能であるように、揮発性求核試薬を一般に用いる。 蒸発プロセスは、他の処置に関して記載したように、Savant Spee dvac(登録商標)において行う。 実施例8:生物学的活性に関するスクリーニング手順 本発明のライブラリー化合物による細菌阻害の分析を実施するために次の手順を行うことができる。

    細菌. 全ての微生物は、阻害分析における培地の影響を最小にするために、ユニバーサルリッチ培地(universal rich media)において成長させる。 全ての細菌は、0.1%Casamino Acids(CAA)(Difco)を補充したBrain Heart Iufusion(BHI)培地(Difco,De troit,MI)において成長することを実証する。 次の微生物を一次スクリーニングに用いる: Enterococcus faecium(ATCC 49624) Enterococcus faecalis(ATCC 29212) Staphylococcus aureus(ATCC 29213) Staphylococcus epidermidis(ATCC 122 28) Staphylococcus pneumonia(ATCC 49150 ) Escherichia coli(ATCC 25922) Acinetobacter anitratus(ATCC 43498) 細菌は、凍結グリセロールストックから1.5%Bacto−寒天(Difc o)を含有するBHI/CAAプレートに、単離のためにストリークする。 各菌株からの単離したコロニーを用いて、5mlのBHI/CAA培地に接種し、3 7℃において振とうしながら一晩成長させる。 例外は、Streptococc us菌株を用い、これを振とうしないで37℃においてキャンドルジャー中で成長させることである。 一晩成長後、微生物を1:100に希釈し、初期から中期−対数成長(early to mid-logarithimic growth)(OD

    600約0.5)に到達するまで、インキュベートする。 細胞を、50℃において維持した0.7%寒天を含有するBHI/CAAにおいて100倍希釈して、約5x10

    5コロニー形成単位(CFU)/mlの細胞密度にする。 寒天スラリーを、96−穴プレートの寸法を有する86mm x 128mm分析プレート(Nunc)に注ぎ、これを少なくとも30分間固体化させる。 Streptococcus菌株を、寒天を含まないBHI/CAA培地中で希釈し、96−穴分析プレートの各穴に200μ lずつ等分する。

    試験化合物試験化合物を滅菌20%DMSO/水中に可溶化して、約1〜5 mg/mlの濃度にし、数個の滅菌”娘”プレートに無菌下で等分し、−20℃ において凍結させる。 娘プレートは、分析の直前に室温又は37℃において解凍する。

    菌叢分析滅菌96−穴プレート複製デバイス(Boekel)を娘プレートに挿入し、これを用いて、Streptococcusを含有する96−穴プレート又は細菌で包理された寒天プレートのいずれかに、試験化合物を分配する。 レプリケーターにより、寒天を穿孔し、寒天表面への損傷を防ぐためにレプリケーターを垂直に取り出す。 阻害帯の外観を、37℃における15〜24時間成長後にモニターする。 同様に、Streptococcus阻害は、24〜48時間成長後に96−穴プレートの穴において観察可能な濁りがないことによってモニターする。 抗生物質標準の希釈物を含有する対照プレートは、各微生物による各分析の時点においてランする。 対照抗生物質は、Ampicillin,Va ncomycin及びMoenomycinである。 対照サンプルは、96−穴アレイにおいて2通りに等分する。 各抗生物質を8つの連続2倍希釈物において試験する。 抗生物質濃度は、10mg/mlから0.001mg/mlまで変化させる。

    MIC分析菌叢分析における推定の活性をさらにスクリーニングして、影響を受けた各微生物に関する各化合物の最小阻止濃度(MIC)を測定する。 試験化合物を20%DMSO/水において連続的に希釈し、96−穴プレートに5μ lの量で加える。 上記のように成長させ、寒天を含まないブロス中で希釈した各細菌を、希釈した化合物に200μlの量で加える。 MIC分析における各化合物に対して用いる濃度の範囲は、菌叢分析における阻害帯の大きさによって意味される効に基づく。 各化合物を1:40から抗菌効果を軽減するために必要な最大希釈度までの範囲の5種類の連続希釈度において試験する。 細菌成長に対する試験化合物の効果を37℃における18時間の成長後に、600nmにおける培地の濁度の決定又は目視検査によって測定する。 MICは、細菌成長を完全に阻害するために必要な化合物の最低濃度として定義される。

    ペプチドグリカン合成分析 . Mirelman等[

    Biochemistr

    15:1781−1790(1976)]によって述べられ、Allen等[

    FEMS Microbial.

    Lett. 98:109−116(1992)] によって改変された分析から、ペプチドグリカン合成分析を適用する。 E. co li(ATCC#23226)をMirelman等(1976)と、Maas とPelzer[

    Arch.

    Microbiol. ,130:301−306(1 9−)]に従ってエーテルによって透過性を高めて、外因的に加えた放射能標識された及び放射能標識されない細胞壁先駆体に細菌細胞壁を透過させる。 UDPムラミル−ペンタペプチド(UDP−N−アセチルムラミル−L−Ala−D−g l u−メソ−ジアミノピメリル−D−ala−D−ala)のスクリーニング量を、公開された分取HPLC方法[Kohlrausch及びHoltje,

    FE

    MS Microbiol.

    Lett. 78:253−258(1991)]及び分析HPLC方法[Kohlrausch等,

    J.

    Gen.

    Microbiol

    Lett. 153:1499−1506(1989)]に従って、B. cere us(ATCC#11778)の水性抽出物から沸騰することによって単離する。 細菌タンパク質をBradfordの方法[

    Anal.

    Biochem. 72 :248(1976)]によって測定する。 重合分析は96−穴フィルター底プレート(Millipore GF/C− cat.# MAFC NOB 10)において行う。 Tecan Genes is 150ロボットを全ての逐次液体処理工程に関してプログラムする。 10 0μlの最終分析量中に、各穴は50mMトリス−HCl(pH8.3);50m M NH

    4 Cl;20mM MgSO

    4・7H

    2 O;10mM ATP(ニナトリウム塩);0.5mM β−メルカプトエタノール;0.15mM D−アスパラギン酸;0.001mM UDP−N−アセチル−[

    14 C−]−D−グルコサミン(DuPont/N.E.N.−265−307mCi/ミリモル);0.05 mM UDP−MurNAc−ペンタペプチド、100μg/mlテトラサイクリン及び500μg/穴 エーテル処理細菌タンパク質を含有する。 新規な試験化合物を10%DMSO/水中で可溶化して、10μg/mlの最終分析濃度においてスクリーニングする。 放射能標識し、単離したネイティブ・ペンタペプチドを例外として、残りの全ての生化学物質はSigma Chemical又はFisher Scientificから購入する。 分析バッファー(10μl)、ATP(20μl)、UDPペンタペプチド(10 μl)及び

    14 C−UDP−GlcNAc(20μl)を全ての穴に加え、その後に試験化合物、参考標準又はバッファー・ビヒクル(20μl)を加える。 次に、分析バッファー中に調製した細菌タンパク質の20μlアリコートを各穴に加えることによって、反応を開始する。 プレートを被覆し、30秒間混合してから、37℃において120分間インキュベートする。 氷冷20%TCA(100μ l)を各穴に加えて、プレートを穏やかに混合し(60秒間)、次に30分間冷却し(4℃)、全てのペプチドグリカンを確実に沈殿させる。 プレートをMilliporeマニホルド上で真空濾過下に置き、濾過して、 200μl/穴の10%TCAによって3〜4回洗浄した。 Optiphase シンチレーション・カクテル(30μl/穴)を加えて、プレートを一晩インキュベートしてから、Wallac Microbeta中でカウントする。 ペプチドグリカン中への

    14 C−標識の組み込みの阻害%を、対照(総組み込み)穴と、放射能標識の組み込みを完全に阻害する、300μg/mlのバンコマイシン又は100μg/mlのライブラリー化合物を含有するバックグラウンド(ブランク)穴とから算出する。 全ての穴は通常<20%だけ変化する、二通りに配列する。 参考標準に関する濃度−反応曲線を各プレート上に陽性対照として配列させる。 上記実施例は本発明のある一定の好ましい実施態様の説明を目的とする。 しかし、発明の明白な添加及び改変が当業者に自明であることを理解すべきである。 本発明は請求の範囲に定義された以外には、制限されない。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KR,KZ,LC, LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,M K,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO ,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ, TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,Z W

    QQ群二维码
    意见反馈