ノシル基で保護されたアミノ酸を用いるN-置換グリシン合成

ペプトイド合成のために開発された種々の手法の中で、ファーストチョイスとしてまず試されるのは最も頻繁に使用されるZuckermannにより広められたサブモノマーを使用する方法です。

概要


ペプトイド合成のために開発された種々の手法の中で、ファーストチョイスとしてまず試されるのは最も頻繁に使用されるZuckermannにより広められたサブモノマーを使用する方法です。

Bironらは、2015年にこれに代わる手法として、o -ニトロベンゼンスルホニル（ノシル,Ns)基でアミノ酸ビルディングブロックを保護する方法を提案しています。

直接アミノ化と異なり二段階の反応になりますが、過剰に加える必要があったアミンサブモノマーの量を大幅に低減することができます。

直接アミノ化においては通常30 〜 50倍の過剰のアミンサブモノマーが必要ですが、Ns 基で活性化した場合では10倍程度で済みます。

更に、通常のアミン類の場合で4倍、嵩高いアミンの場合でも12倍のアミンサブモノマーで室温でほぼ定量的に進行する例も知られています。

したがって、高価で嵩高いアミンを用いる合成において、適切な代替手法となり得ます1 2 3。


プロトコル4：ノシル基で保護されたアミノ酸を用いるN-置換グリシン合成法


ペプトイド基本キット(KITP001)を使用したプロトコル

プロトコル

1. レジンの準備

プロトコル1に従って、Rinkアミドレジンの約50 mg分(20 µmol、約0.4 mmol / g）を用意し、プロトコル2に従ってブロモ酢酸を用いてアシル化します。


2. a) N-置換アリールスルホンアミド誘導体を用いて室温で臭素と置換する方法

ブロモアセチル化オリゴマー 50 mg分を導入したレジンをDMF中で10分間膨潤させます。

Ns 基で保護された1 mLのDMF中のサブモノマー(12当量)とCs2CO3 (18当量) を2分間混合し、その後室温で1時間、レジンとサブモノマー溶液を撹拌します。

この手順を繰り返し、DMF (30秒× 3回）、水（30秒× 3回）、30％水 / THF (30秒× 3回）最後に再びDMF（30秒× 3回）で洗浄します。


2. b) マイクロ波照射下でN-置換アリールスルホンアミド誘導体を用いて臭素と置換する方法

マイクロ波バイアル中で、ブロモアセチル化オリゴマー 50 mg分を導入したレジンをDMF中で10分間膨潤させます。

1 mLのDMF中のNs 基で保護されたサブモノマー(8当量)とCs22CO3 (8.8当量) を2分間混合した後、マイクロ波合成装置にこのサブモノマー溶液を移し70℃で2分間反応します。

レジンを濾過し、DMF（30秒× 3回）、水（30秒× 3回）、30％水 / THF（30秒× 3回) で洗浄し、最後に再びDMF（30秒× 3回）で洗浄します。


2. c) マイクロ波照射下でN-置換アリールスルホンアミド誘導体を用いて嵩高いα-置換サブモノマーを臭素と置換する方法

マイクロ波バイアル中で、ブロモアセチル化オリゴマー 50 mg分を導入したレジンをDMF中で10分間膨潤させます。

Ns 基で保護されたサブモノマー(12当量)とCs2CO3 (18当量) とを1 mLのDMF中で2分間混合し、マイクロ波合成装置にこのサブモノマー溶液を移し70℃で2分間反応します。

レジンを濾過し、DMF（30秒× 3回）、水（30秒× 3回）、30％水 / THF（30秒× 3回) で洗浄し、最後に再びDMF（30秒× 3回）で洗浄します。


3. ノシル基の脱保護

レジンに結合したo-NBS保護されたオリゴマーを室温で10分間、DMF（1mL）中にp -メトキシベンゼンチオール(15当量)とDBU（20当量）を加えた溶液で処理し、DMF(30秒x 5回）でレジンを洗浄します。

2及び3の手順を繰り返しペプトイドを伸長させます。


4. レジンからの切り出し

ペプトイドオリゴマーが結合したレジンをTFA(Trifluoroaceticacid, トリフルオロ酢酸)/水/TIPS(Triisopropylsilane, トリイソプロピルシラン)の95:2.5:2.5の混合溶液で1時間処理します。

レジンを濾別し、CH2Cl2で5回洗浄した後減圧によって溶媒を留去します。

エタノール沈殿と遠心分離によって粗生成物と上清を分ける作業を3回繰り返した後、真空によって乾燥します。

ご提供可能な Ns 保護されたアミン

立体障害もしくはその他の理由によって収率が低い場合には、室温での実験と並行して2©のマイクロ波照射による実験を行うことで反応が完了する場合があります。

以下のノシル基によって保護されたアミンもご提供可能です。


表1. N-置換グリシン関連製品リスト
コード 製品名 分子式 CAS 分子量 内容量 名称
NAL1000.0005 Ns-NH-Et-OtBu C12H18N2O5S 887210-49-3 302.35 5g N-Nosyl-O-t-butyl-1,2-ethanolamine
NAL1000.0025 Ns-NH-Et-OtBu C12H18N2O5S 887210-49-3 302.35 25g N-Nosyl-O-t-butyl-1,2-ethanolamine
NAL1000.0100 Ns-NH-Et-OtBu C12H18N2O5S 887210-49-3 302.35 100g N-Nosyl-O-t-butyl-1,2-ethanolamine
NNN1000.0005 Ns-EDA*HCl C8H11N3O4S*HCl 92504-03-5 245.26*36.45 5g N-Nosyl-1,2-ethylenediamine hydrochloride
NNN1000.0025 Ns-EDA*HCl C8H11N3O4S*HCl 92504-03-5 245.26*36.45 25g N-Nosyl-1,2-ethylenediamine hydrochloride
NNN1000.0100 Ns-EDA*HCl C8H11N3O4S*HCl 92504-03-5 245.26*36.45 100g N-Nosyl-1,2-ethylenediamine hydrochloride
NNN1001.0005 Ns-DAP*HCl C9H13N3O4S*HCl 863983-46-4 259.29*36.45 5g N-Nosyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
NNN1001.0025 Ns-DAP*HCl C9H13N3O4S*HCl 863983-46-4 259.29*36.45 25g N-Nosyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
NNN1001.0100 Ns-DAP*HCl C9H13N3O4S*HCl 863983-46-4 259.29*36.45 100g N-Nosyl-1,3-diaminopropane hydrochloride
NNN1002.0005 Ns-DAB*HCl C10H15N3O4S*HCl 349553-74-8 273.31*36.45 5g N-Nosyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
NNN1002.0025 Ns-DAB*HCl C10H15N3O4S*HCl 349553-74-8 273.31*36.45 25g N-Nosyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
NNN1002.0100 Ns-DAB*HCl C10H15N3O4S*HCl 349553-74-8 273.31*36.45 100g N-Nosyl-1,4-diaminobutane hydrochloride
NNN1003.0005 Ns-EDA-Boc C13H19N3O6S - 345.38 5g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,2-diaminoethane
NNN1003.0025 Ns-EDA-Boc C13H19N3O6S - 345.38 25g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,2-diaminoethane
NNN1003.0100 Ns-EDA-Boc C13H19N3O6S - 345.38 100g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,2-diaminoethane
NNN1004.0005 Ns-DAP-Boc C14H21N3O6S - 359.4 5g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,3-diaminopropane
NNN1004.0025 Ns-DAP-Boc C14H21N3O6S - 359.4 25g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,3-diaminopropane
NNN1004.0100 Ns-DAP-Boc C14H21N3O6S - 359.4 100g N-(2-Nitrobenzenesulfonyl)-N'-(t-Butyloxycarbonyl)-1,3-diaminopropane
NNN1005.0005 Ns-DAB-Boc C15H23N3O6S 211512-15-1 373.43 5g N-Nosyl-N'-Boc-1,4-diaminobutane
NNN1005.0025 Ns-DAB-Boc C15H23N3O6S 211512-15-1 373.43 25g N-Nosyl-N'-Boc-1,4-diaminobutane

参考文献

  1. N-Substituted arylsulfonamide building blocks as alternative submonomers for peptoid synthesis; Simon Vézina-Dawod, Antoine Derson, Eric Biron; Tetrahedron Letters 2015, 56: 382–385. DOI: org/10.1016/j.tetlet.2014.11.104. [return]
  2. Peptoids for biomaterials science; King Hang Aaron Lau; Biomater. Sci. 2014; 2: 627. DOI: 10.1039/c3bm60269a. [return]
  3. Structure-activity relationship study of novel peptoids that mimic the structure of antimicrobial peptides; Biljana Mojsoska, Ronald N. Zuckermann, Håvard Jenssena; Antimicrob Agents Chemother 2015; 59: 4112–4120. DOI:10.1128/AAC.00237-15. [return]