JP2004509094A - 方法および中間体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の製法およびその製法における新規な中間体を提供する。該誘導体および中間体は細胞結合剤／メイタンシノイド複合体の調製に有用である。
Description
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の製造法および新規プロセス中間体に関する。
【０００２】
（背景技術）
Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体をジチオアルカン酸中間体およびＮ−メチルＬ−アラニンから調製する方法は、米国特許第５２０８０２０号に記載されている。該化合物は細胞毒性メイタンシノイド（ｍａｙｔａｎｓｉｎｏｉｄ）を細胞結合剤、例えば抗体と結合させるために有用である。抗体／メイタンシノイド複合体は腫瘍活性化プロドラッグとして有用である。
例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオ−プロパノイル）−Ｌ−アラニンの多段合成法が開示されている。まず、メチルメタンチオスルホネートのエタノール中溶液を３−メルカプトプロパン酸の水中溶液に添加することにより３−メチルジチオプロパン酸を調製した。抽出し、洗浄し、濃縮した後、３−メチルジチオプロパン酸を蒸留により単離した。イソブチルクロロホルメートおよびトリエチルアミンを、ＴＨＦ中３−メチルジチオプロパン酸に添加して、中間体として対応する混合無水物を形成した。その後、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンとトリエチルアミンの水中混合物を添加した。抽出、濃縮、およびクロマトグラフィー後、３４％の収率のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオ−プロパノイル）−Ｌ−アラニンを得た。
【０００３】
従来技術の方法の主な欠点は、所望の反応生成物から副生成物を除去するために２つのクロマトグラフィー工程が必要であることである。さらに、イソブチルクロロホルメートを反応スキームにおいて用いると、ラセミ化が起こり、このために望ましくないＤ−エナンチオマーを含む最終生成物が生じる。かくして、当該分野において、中間体がさらに安定であり、その結果、望ましくない副生成物が少なくなる、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体を＞９５％エナンチオマー過剰（ｅｅ）の光学純度で調製する改良法が必要とされている。
【０００４】
本発明の一の態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の調製法である。
本発明のもう一つの態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の調製に有用な新規中間体である。
本発明のもう一つの態様は、本発明の新規中間体の調製法である。
本発明のさらにもう一つの態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体から調製される細胞結合剤／メイタンシノイド複合体または本発明の方法により調製される新規中間体である。
本明細書において記載する特許および特許出願を含むが、これらに限定されないすべての刊行物は、全体を記載しているかのように本発明の一部として参照される。
本明細書および請求の範囲において用いられる「カップリング試薬」なる用語は、採用した反応条件下での加水分解に対して安定であり、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンと反応させた場合に＞９５％ｅｅの光学純度で式Ｉの化合物を産生するメチルジチオプロピオン酸またはその相同体の活性化誘導体を形成できる化合物を意味する。
【０００５】
本発明は、式Ｉ：
【化３３】
［式中、Ｌは：
【化３４】
または
【化３５】
（式中、Ｒ１はＨ、メチルまたはエチルである；
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−である；
Ｍが１以上の炭素原子である場合にａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合にはａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）；
ＺはＨまたはＳＲ２であり、ここにおいて、Ｒ２は直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］の化合物の調製法を提供する。
【０００６】
本発明は、本発明の方法において有用である新規中間体も提供する。
本発明は、本発明の方法により製造される抗体／メイタンシノイド複合体も提供する。
本発明の方法は、式ＩＩ：
【化３６】
（式中、Ｌは前記定義の通りである）
のメルカプトアルカン酸の塩および式ＩＩＩ：
【化３７】
（式中、ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである）
のチオールスルホネートをジスルフィド形成反応において反応させる工程［ここにおいて、水中式ＩＩの化合物の塩を水不混和性極性有機溶媒中の式ＩＩＩの化合物に添加して、式ＩＶ：
【化３８】
（式中、ＬおよびＱは前記定義の通りである）
の中間体を形成する］；および
式ＩＶの化合物をエステル化反応において式Ｖ：
【化３９】
［式中、Ｒ３はＨまたは式：
【化４０】
（式中、Ｘ−はＰＦ６ −またはＢＦ４ −であり、Ｒ７およびＲ８は独立して直鎖アルキル、分岐アルキル、シクロアルキルまたは（ＣＨ２）ｅ（式中、Ｒ７が（ＣＨ２）ｅである場合、Ｒ８が直接結合であるとすると、ｅは３ないし８の整数である）の置換ウロニウム塩、または式：
【化４１】
（式中、Ｘ−はＰＦ６ −またはＢＦ４ −であり、Ｒ９およびＲ１０は独立して直鎖アルキル、分岐アルキル、シクロアルキルまたはヘテロサイクリックである）の置換ホスホニウム塩である；
Ｒ４およびＲ５は独立して、Ｈ、二重結合、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］のカップリング試薬と反応させる工程を含む。
【０００７】
もし、Ｒ３がＨであるならば、反応は、式ＶＩ：
【化４２】
（式中、Ｒ１１およびＲ１２は独立して直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである）の存在下で行われる。好ましくは、式ＶＩのカルボジイミド試薬は、１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣＩ・ＨＣｌ）（式中、Ｒ１１はエチルであり、Ｒ１２はジメチルアミノプロピルである）または１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）（式中、Ｒ１１およびＲ１２はシクロヘキシルである）である。特に好ましいのは、ＥＤＣＩ・ＨＣｌである。
別法として、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるならば、反応は塩基、好ましくは、トリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下で行われる。
これらの反応は、式ＶＩＩ：
【化４３】
（式中、Ｒ４、Ｒ５、ＬおよびＱは前記定義の通りである）の化合物を形成する。
【０００８】
式ＶＩＩの化合物は、活性化エステルであり、本発明の方法の新規中間体であり、採用された反応条件下での加水分解に対して安定であり、Ｎ−メチル−アラニンとラセミ化のないカップリングができる。好ましくは、該化合物は結晶性である。
式ＶＩＩの化合物を次いでＮ−メチル−Ｌ−アラニン（式ＶＩＩＩ）：
【化４４】
と反応させて、式Ｉの化合物を形成する。
さらに、本発明は式Ｉの化合物の調製法であって、式ＶＩＩの化合物をＮ−メチル−Ｌ−アラニンと反応させて式Ｉの化合物を形成することを含む式Ｉの化合物の調製法ならびに該方法により調製される式Ｉの化合物を包含する。
【０００９】
本発明は、式ＶＩＩ：
【化４５】
［式中、
Ｒ４およびＲ５は独立して、Ｈ、二重結合、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである；
Ｌは
【化４６】
または
【化４７】
（式中、
Ｒ１はＨ、メチルまたはエチルである；
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−である；
Ｍが１以上の炭素原子である場合にａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合にはａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）；
ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、単純または置換アリールまたはヘテロサイクリックである］の化合物の調製法であって：
式ＩＩ：
【化４８】
（式中、Ｌは前記定義の通りである）
のメルカプトアルカン酸の塩と式ＩＩＩ：
ＱＳＯ２ＳＱ （ＩＩＩ）
（式中、Ｑは前記定義の通りである）
のチオールスルホネートをジスルフィド形成反応において反応させ（ここにおいて、水中式ＩＩの化合物の塩を水混和性極性有機溶媒中式ＩＩＩの化合物に添加する）、式ＩＶ
【化４９】
（式中、ＬおよびＱは前記定義の通りである）
の中間体を形成する工程；および
式ＩＶの化合物をエステル化反応において式Ｖ：
【化５０】
［式中、Ｒ３はＨまたは式：
【化５１】
（式中、Ｘ−はＰＦ６ −またはＢＦ４ −であり、Ｒ７およびＲ８は独立して、アルキル、シクロアルキルまたは（ＣＨ２）ｅ（式中、Ｒ７が（ＣＨ２）ｅである場合、Ｒ８は直接結合であるとすると、ｅは３ないし８の整数である）
の置換ウロニウム塩
または式
【化５２】
（式中、Ｘ−はＰＦ６ −またはＢＦ４ −であり、Ｒ９およびＲ１０は独立して直鎖アルキル、分岐アルキル、シクロアルキルまたはヘテロサイクリックである）の置換ホスホニウム塩である；
Ｒ４およびＲ５は前記定義の通りである］のカップリング試薬と反応させて式ＶＩＩの化合物を形成する工程を含む方法も包含し、
ここに、Ｒ３がＨである場合、反応は式ＶＩ：
【化５３】
（式中、Ｒ１１およびＲ１２は独立して直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである）のカルボジイミド試薬の存在下で行われ；
さらに、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるならば、反応は塩基の存在下で行われるとする。
【００１０】
直鎖アルキルの例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシルが挙げられる。分岐アルキルの例としては、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチルおよび１−エチル−プロピルが挙げられる。環状アルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。
アリールの例としては、フェニルおよびナフチルが挙げられる。置換アリールの例としては、アルキル、ハロゲン（例えば、塩素、臭素およびヨウ素）、ニトロ、アミノ、スルホン酸、カルボン酸、ヒドロキシおよびアルコキシで置換されたアリールが挙げられる。
複素原子は、Ｏ、ＮおよびＳから選択される。ヘテロサイクリックの例としては、ピロリル、ピリジル、フリルおよびチオフェンが挙げられる。
式ＩＩの化合物およびその塩は、容易に入手可能な出発物質、例えば、米国特許第５２０８０２０号に記載されているものから公知方法により調製できる。
式ＩＩＩの化合物、例えば、メチルメタンチオールスルホネートおよびＳ−フェニルベンゼンチオールスルホネートは化学会社、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（ミルウォーキー、ＷＩ）から購入できるか、または公知ジスルフィド酸化法、例えば、Ｘｉａら、Ｓｙｎｔｈ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２７， １３０１−１３０８ （１９９７）およびＰｉｎｎｉｃｋら、Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． ４５， ９３０−９３２ （１９８０）に記載されている方法により、容易に入手可能な出発物質から調製できる（ただし、Ｑは本発明の方法を無効にする部分を含まないとする）。
【００１１】
式Ｖの化合物の例は：
Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（Ｖａ）；
Ｏ−（Ｎ−スクシンイミジル）−１，１，３，３−ビス（テトラメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートまたはその対応するヘキサフルオロホスフェート（Ｖｂ）；
Ｏ−（Ｎ−スクシンイミジル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートまたはその対応するヘキサフルオロホスフェート（Ｖｃ）；
Ｎ−ヒドロキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸イミド（Ｖｄ）；
Ｏ−（５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート（Ｖｅ）；
Ｏ−（５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド）−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誘導体（Ｖｆ）；
Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｇ）；
１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｈ）；
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Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｉ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（ペンタメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｊ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（ペンタメチレン）ウロニウムヘキサフルオロホスフェートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｋ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（テトラメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｌ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（テトラメチレン）ウロニウムヘキサフルオロホスフェートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｍ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート（Ｖｎ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｏ）；
トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムテトラフルオロボレート（Ｖｐ）；
トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｑ）；
トリピロリジノホスホニウムテトラフルオロボレート（Ｖｒ）；
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（Ｖｓ）；
３−ジメチルイミダゾリジニウムテトラフルオロボレート（Ｖｔ）；および
１，３−ジメチルイミダゾリジニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｕ）である。
【００１２】
式Ｖの化合物は化学会社、例えば、Ｆｌｕｋａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（ミルウォーキー、ＷＩ）から購入できるか、または容易に入手可能な出発物質から公知方法により調製できる。例えば、式Ｖの化合物は、Ｋｎｏｒｒら、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ． ３０， １９２７−１９３０ （１９８９）の方法により調製できる。
式ＶＩの化合物は、化学会社、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（セントルイス、ＭＯ）から購入できるか、または容易に入手可能な出発物質から公知方法により調製できる。
式ＶＩＩＩの化合物（Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン）はＢＡＣＨＥＭ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｃ．（キング・オブ・プロシア、ＰＡ）から購入できる。
式ＩＩの化合物を式ＩＶの化合物に変換するための反応は、式ＩＩの化合物の塩の水性溶液を、水混和性極性有機溶媒中式ＩＩＩの化合物に、好ましくは−５℃より低い温度範囲で添加することにより行われる。最も好ましくは、式ＩＩの化合物のナトリウム塩の水性溶液を、式ＩＩＩの化合物のテトラヒドロフラン中溶液に、約−１５℃ないし約−５℃の温度範囲でゆっくりと添加する。特に好ましい温度範囲は、約−１０℃ないし約−５℃である。
【００１３】
好ましくは、式ＩＶの化合物を式ＶＩＩの活性化エステルに変換する反応は、式ＶのＲ３がＨである場合、カルボジイミドの存在下で、約０℃ないし約２０℃、好ましくは約０℃ないし約１２℃の温度範囲で、溶媒、例えば塩化メチレン中で行われる。式ＶのＲ３がウロニウムまたはホスホニウム塩である場合、反応は塩基、好ましくはトリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下で行われる。
好ましくは、式ＶＩＩの化合物を式Ｉの化合物に変換する反応は、周囲温度で、極性溶媒、例えば、水性エタノール／トリエチルアミン中で行われる。
本発明において用いられる試薬、条件および中間体は、所望の式Ｉの化合物を高収率で提供し、該方法は工業規模の利用に適当である。さらに、本発明の方法は、米国特許第５２０８０２０号に開示されている方法よりも優れた他の利点を有する。特に、本発明の方法は、チオプロピオン酸の対称ジスルフィドまたはその相同体の望ましくない副生成物を形成することなく式ＩＩの化合物を式ＩＶの化合物に変換する。従って、式ＩＶの化合物の単離工程は必要でなく、式ＩＩの化合物を単離できる式ＶＩＩの新規中間体に変換するためにワンポットプロセスを用いることができる。別法として、式ＶＩＩの中間体を単離せず、式ＩＩの化合物を式Ｉの化合物に変換するためにワンポットプロセスを用いることができる。
【００１４】
さらに、本発明の方法は、式ＶＩＩの活性化エステルを提供し、これは結晶性であり、加水分解に対して安定である。従って、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンの式ＶＩＩの化合物との反応により調製される式Ｉの化合物は実質的に光学的に純粋なＬ−異性体である。
最も好ましくは、本発明の方法は、Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニンである式Ｉａ：
【化５４】
の化合物を調製するために用いられる。
好ましい方法を以下に概略的に示す。
【化５５】
【００１５】
本発明の方法は、腫瘍活性化プロドラッグとして有用な細胞結合剤／メイタンサノイド複合体を調製するために用いることができる。式ＶＩＩの化合物は、細胞結合剤／メイタンシノイド複合体に変換することができる。さらに、本発明の方法により調製される式Ｉの化合物は、メイタンサノイド誘導体を含有するＮ−メチル−Ｌ−アラニンを製造するために米国特許第５２０８０２０号において記載されているようにして用いられる。これらの誘導体を次いで細胞結合剤、好ましくは抗体と、様々なリンカーにより結合させる。好ましくは、結合はジスルフィド結合である。
細胞結合剤／メイタンシノイド複合体の一例は、次の工程：
（１）メイタンシノールを本発明の方法により調製した式Ｉの化合物でエステル化して、ジスルフィド含有メイタンシノイドエステルを形成し；
（２）工程（１）により調製したジスルフィド含有メイタンシノイドエステルをチオール含有メイタンシノイドに還元し；
（３）細胞結合剤中にジチオピリジル基を導入し；
（４）工程（２）により製造されたチオール含有メイタンシノイドを工程（３）のジチオピリジル細胞結合剤とジスルフィド結合により結合させる工程を含む方法により調製できる。
【００１６】
本発明を次の具体的な、非制限的実施例を参照して記載する。
実施例
Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン（Ｉａ）の調製
本発明において使用するすべての試薬はまず以下に記載するようにして入手した。
工程１：メチルジチオプロピオン酸（ＩＶａ）の調製
オーバーヘッドスターラーおよび温度計を備えた３Ｌの三口丸底フラスコに、３−メルカプトプロピオン酸（４１６．６ｇ、３．９３モル、１当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ， ＭＯ）および水（ＨＰＬＣグレード、１．３６Ｌ、１．３６ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ， Ｍｕｓｋｅｇｏｎ， ＭＩ）を入れた。固体重炭酸ナトリウム（３６２．５ｇ、４．３１モル、１．１当量、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ， ＮＪ）を、二酸化炭素の発生による発泡を制御する速度で添加した。添加は吸熱反応で、１時間かかり、温度が２０℃から１０℃に降下した。オーバーヘッドスター、２Ｌ滴下漏斗、温度計、および窒素インレットを備えた１２Ｌ三口丸底フラスコに、メチルメタンチオールスルホネート（５４０．０ｇ、４４１．５ｍＬ、４．２８モル、１．０９当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）およびテトラヒドロフラン（３．２５Ｌ、２．８９ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を入れ、溶液をエチレングリコール／ドライアイス浴で−８℃〜−１０℃に冷却し、窒素雰囲気下においた。調製されたメルカプトプロピオン酸ナトリウムの水性溶液を滴下漏斗に移し、反応温度を−５℃以下に維持する速度で反応混合物に添加した。この規模で、添加は２時間かかり、温度範囲は−１０〜−５℃であった。撹拌を同じ温度範囲で続け、１５分後、ＨＰＬＣ中間制御分析により、３−メルカプトプロピオン酸が消失したことが証明された。４０分間撹拌後、水性塩酸（３Ｎ、５００ｍＬ、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ， ＮＪ）を、ｐＨがＣｏｌｏｒｐＨａｓｔ試験紙により３．０〜３．５（ｐＨ０〜６の範囲）を示すまで反応混合物に添加した。反応混合物を６Ｌ分液漏斗に移し、１０分間分離させ、上部有機相を単離した。水性相を１２Ｌ反応フラスコに戻し、塩化メチレン（１．６Ｌ、２．１８ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ， ＮＪ）を添加した。１０分間撹拌後、相を６Ｌ分液漏斗に移し、底部有機層を分離した。有機相を合し、オーバーヘッドスターラーを備えた１２Ｌ三口フラスコに移した。硫酸マグネシウム（１．３３ｋｇ）を添加し、０．５時間撹拌した後、ブフナー漏斗を通して混合物を濾過した。固体残留物を塩化メチレン（１．６Ｌ、２．１８ｋｇ）でリンスした。合した濾液とリンス液のカール・フィッシャー分析により、０．３５％の水分であることが判明した。濾液を一夜１５℃で貯蔵した。濾液の中間ＨＰＬＣ不純物特性から、９７％（面積）メチルジチオプロピオン酸であることが判明し、３−メルカプトプロピオン酸の対称ジスルフィドは存在しなかった。
【００１７】
工程２： スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（ＶＩＩａ）の調製
メチルジチオプロピオン酸濾液を２２Ｌ三口丸底フラスコに移し、氷−塩浴で０℃に冷却した。１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２８ｋｇ、６．６８モル、１．７当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）
を４０分間かけて、パウダー漏斗（ｐｏｗｄｅｒ ｆｕｎｎｅｌ）をとおして添加し、温度が１０℃に上昇するのが観察された。Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（５２５ｇ、４．５６モル、１．１６当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を漏斗から８分かけて添加し、２℃の温度上昇が観察された。１時間、８ないし１０℃で撹拌した後、中間ＨＰＬＣ分析により、スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネートへの転化率は６６．７％であり；２時間後、分析により、９８．４％の転化率であることが示された。２．５時間後、反応を停止させ、反応混合物を水流吸引圧力下で濃縮した。結果として得られたシロップを清浄な２２Ｌ三口丸底フラスコに移し、混合物を激しく撹拌しながら水（８．３Ｌ、８．３ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を添加した。周囲温度で０．５時間撹拌後、ガラス漏斗を用いて形成された白色固体を濾過した。１２０１ｇのウェットケーキを水（２．１Ｌ、２．１ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）で洗浄し、９４時間、２０ないし２５℃、約２ｔｏｒｒで、ＧＭＰ真空オーブン中、一定重量まで乾燥させた。乾燥により、９２７ｇの生成物スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（９４．７％、粗収率）を白色固体として得、ＨＰＬＣ不純物特性は、９４．６％（面積）を示し、ＮＭＲスペクトルは常用標準と同じであった。
Ｃ、Ｈ、Ｎ分析：計算値：Ｃ ３８．５４；Ｈ ４．４５；Ｎ ５．６２；Ｓ２５．６７
測定値： Ｃ ３８．２０；Ｈ ４．４８；Ｎ ５．５８；Ｓ ２５．４４
１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ １６９．０、１６７．１、３１．５、３１．１、２５．６、２３．２
【００１８】
工程３： Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン（Ｉａ）の調製
オーバーヘッドスターラー、２Ｌ滴下漏斗、温度計および窒素インレットを備えた２２Ｌ丸底三口フラスコに、スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（９２０ｇ、３．６９モル、１当量）およびエタノール（２００プルーフ、１１．０Ｌ、８．６９ｋｇ、Ａａｐｅｒ， Ｓｈｅｌｂｙｖｉｌｌｅ， ＫＹ）を入れた。Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン（４９６．８ｇ、４．８２モル、１．３当量、ＢＡＣＨＥＭ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｒｐ．， Ｋｉｎｇ ｏｆ Ｐｒｕｓｓｉａ， ＰＡ）および水（１．１Ｌ、１．１ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を周囲温度で添加した。結果として得られた白色スラリーを窒素雰囲気下におき、トリエチルアミン（１．０Ｌ、０．７３ｋｇ、７．２１モル、１．９６当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を次に温度が２７℃を越えないような速度で添加した。トリエチルアミンのこの規模での添加は４．２時間かかった。トリエチルアミン添加の１．７５時間後のＨＰＬＣ中間制御分析は、８０．８％のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニンの転化率であることを示した。添加の３時間後のその後の分析は、９６．１％の転化率を示し、４．２５時間後は９９％の転化率であった。膜ポンプを用いて３５ないし４０℃で反応混合物を１６時間濃縮した。濃縮物のＨＰＬＣ中間制御分析は、生成物のエチルエステルであると推定される後から流出するピークを示した。酢酸エチル（７．０Ｌ、６．３ｋｇ、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）を添加し、混合物を氷浴で１５℃に冷却した。水（３．０Ｌ、３．０ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を添加し、２℃の発熱が記録された。ＣｏｌｏｒｐＨａｓｔ試験紙で測定されるｐＨを、水性塩酸（３Ｎ、１．４Ｌ、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ）を用いて６．５から３に調節した。全反応混合物を１２Ｌ分液漏斗に移し、上部有機相を分離した。水性相を反応フラスコに戻し、酢酸エチルで２回抽出した（２×３．０Ｌ、合計５．５２ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）。合した有機相を水で２回洗浄し（２×２．０Ｌ、合計４．０ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）、オーバーヘッドスターラーおよび温度計を備えた２２Ｌ三口丸底フラスコに移した。溶液を氷浴で１５℃に冷却し、硫酸マグネシウム（１．２５ｋｇ、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ）を添加し、１０℃の発熱が記録された。３０分間撹拌後、２Ｌガラス漏斗を通して混合物を濾過し、残留物を酢酸エチル（１．０Ｌ、０．９２ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）で洗浄した。濾液を真空中、３０ないし３５℃、水流吸引圧力下で濃縮した。濃縮物をヘキサン（１．０Ｌ、０．７０ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）中スラリー化し、ＧＭＰ真空オーブン中２５℃で２６時間一定重量まで乾燥して、白色固体としてＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン、５８５．５ｇ（未補正収率６６．９％）を得た。生成物のＨＰＬＣキラル分析は、９９．７５％のＬ−異性体であることを示し、不純物特性は、９９．１３％のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジイソプロパノイル）−Ｌ−アラニンであることを示した。
Ｃ、Ｈ、Ｎ分析： 計算値： Ｃ ４０．４９；Ｈ ６．３７；Ｎ ５．９０；Ｓ ２６．９７
測定値： Ｃ ４０．６０；Ｈ ６．２０；Ｎ ５．７３；Ｓ ２６．８１
【００１９】
本発明はその精神または基本的特性を逸脱することなく他の特定の形態において具体化することができ、従って、前記明細書よりも添付の請求の範囲が本発明の範囲を示すので、これを参照すべきである。
（発明の分野）
本発明は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の製造法および新規プロセス中間体に関する。
【０００２】
（背景技術）
Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体をジチオアルカン酸中間体およびＮ−メチルＬ−アラニンから調製する方法は、米国特許第５２０８０２０号に記載されている。該化合物は細胞毒性メイタンシノイド（ｍａｙｔａｎｓｉｎｏｉｄ）を細胞結合剤、例えば抗体と結合させるために有用である。抗体／メイタンシノイド複合体は腫瘍活性化プロドラッグとして有用である。
例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオ−プロパノイル）−Ｌ−アラニンの多段合成法が開示されている。まず、メチルメタンチオスルホネートのエタノール中溶液を３−メルカプトプロパン酸の水中溶液に添加することにより３−メチルジチオプロパン酸を調製した。抽出し、洗浄し、濃縮した後、３−メチルジチオプロパン酸を蒸留により単離した。イソブチルクロロホルメートおよびトリエチルアミンを、ＴＨＦ中３−メチルジチオプロパン酸に添加して、中間体として対応する混合無水物を形成した。その後、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンとトリエチルアミンの水中混合物を添加した。抽出、濃縮、およびクロマトグラフィー後、３４％の収率のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオ−プロパノイル）−Ｌ−アラニンを得た。
【０００３】
従来技術の方法の主な欠点は、所望の反応生成物から副生成物を除去するために２つのクロマトグラフィー工程が必要であることである。さらに、イソブチルクロロホルメートを反応スキームにおいて用いると、ラセミ化が起こり、このために望ましくないＤ−エナンチオマーを含む最終生成物が生じる。かくして、当該分野において、中間体がさらに安定であり、その結果、望ましくない副生成物が少なくなる、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体を＞９５％エナンチオマー過剰（ｅｅ）の光学純度で調製する改良法が必要とされている。
【０００４】
本発明の一の態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の調製法である。
本発明のもう一つの態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体の調製に有用な新規中間体である。
本発明のもう一つの態様は、本発明の新規中間体の調製法である。
本発明のさらにもう一つの態様は、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン誘導体から調製される細胞結合剤／メイタンシノイド複合体または本発明の方法により調製される新規中間体である。
本明細書において記載する特許および特許出願を含むが、これらに限定されないすべての刊行物は、全体を記載しているかのように本発明の一部として参照される。
本明細書および請求の範囲において用いられる「カップリング試薬」なる用語は、採用した反応条件下での加水分解に対して安定であり、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンと反応させた場合に＞９５％ｅｅの光学純度で式Ｉの化合物を産生するメチルジチオプロピオン酸またはその相同体の活性化誘導体を形成できる化合物を意味する。
【０００５】
本発明は、式Ｉ：
【化３３】
【化３４】
【化３５】
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−である；
Ｍが１以上の炭素原子である場合にａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合にはａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）；
ＺはＨまたはＳＲ２であり、ここにおいて、Ｒ２は直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］の化合物の調製法を提供する。
【０００６】
本発明は、本発明の方法において有用である新規中間体も提供する。
本発明は、本発明の方法により製造される抗体／メイタンシノイド複合体も提供する。
本発明の方法は、式ＩＩ：
【化３６】
のメルカプトアルカン酸の塩および式ＩＩＩ：
【化３７】
のチオールスルホネートをジスルフィド形成反応において反応させる工程［ここにおいて、水中式ＩＩの化合物の塩を水不混和性極性有機溶媒中の式ＩＩＩの化合物に添加して、式ＩＶ：
【化３８】
の中間体を形成する］；および
式ＩＶの化合物をエステル化反応において式Ｖ：
【化３９】
【化４０】
【化４１】
Ｒ４およびＲ５は独立して、Ｈ、二重結合、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］のカップリング試薬と反応させる工程を含む。
【０００７】
もし、Ｒ３がＨであるならば、反応は、式ＶＩ：
【化４２】
別法として、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるならば、反応は塩基、好ましくは、トリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下で行われる。
これらの反応は、式ＶＩＩ：
【化４３】
【０００８】
式ＶＩＩの化合物は、活性化エステルであり、本発明の方法の新規中間体であり、採用された反応条件下での加水分解に対して安定であり、Ｎ−メチル−アラニンとラセミ化のないカップリングができる。好ましくは、該化合物は結晶性である。
式ＶＩＩの化合物を次いでＮ−メチル−Ｌ−アラニン（式ＶＩＩＩ）：
【化４４】
さらに、本発明は式Ｉの化合物の調製法であって、式ＶＩＩの化合物をＮ−メチル−Ｌ−アラニンと反応させて式Ｉの化合物を形成することを含む式Ｉの化合物の調製法ならびに該方法により調製される式Ｉの化合物を包含する。
【０００９】
本発明は、式ＶＩＩ：
【化４５】
Ｒ４およびＲ５は独立して、Ｈ、二重結合、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである；
Ｌは
【化４６】
【化４７】
Ｒ１はＨ、メチルまたはエチルである；
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−である；
Ｍが１以上の炭素原子である場合にａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合にはａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）；
ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、単純または置換アリールまたはヘテロサイクリックである］の化合物の調製法であって：
式ＩＩ：
【化４８】
のメルカプトアルカン酸の塩と式ＩＩＩ：
ＱＳＯ２ＳＱ （ＩＩＩ）
（式中、Ｑは前記定義の通りである）
のチオールスルホネートをジスルフィド形成反応において反応させ（ここにおいて、水中式ＩＩの化合物の塩を水混和性極性有機溶媒中式ＩＩＩの化合物に添加する）、式ＩＶ
【化４９】
の中間体を形成する工程；および
式ＩＶの化合物をエステル化反応において式Ｖ：
【化５０】
【化５１】
の置換ウロニウム塩
または式
【化５２】
Ｒ４およびＲ５は前記定義の通りである］のカップリング試薬と反応させて式ＶＩＩの化合物を形成する工程を含む方法も包含し、
ここに、Ｒ３がＨである場合、反応は式ＶＩ：
【化５３】
さらに、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるならば、反応は塩基の存在下で行われるとする。
【００１０】
直鎖アルキルの例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシルが挙げられる。分岐アルキルの例としては、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチルおよび１−エチル−プロピルが挙げられる。環状アルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。
アリールの例としては、フェニルおよびナフチルが挙げられる。置換アリールの例としては、アルキル、ハロゲン（例えば、塩素、臭素およびヨウ素）、ニトロ、アミノ、スルホン酸、カルボン酸、ヒドロキシおよびアルコキシで置換されたアリールが挙げられる。
複素原子は、Ｏ、ＮおよびＳから選択される。ヘテロサイクリックの例としては、ピロリル、ピリジル、フリルおよびチオフェンが挙げられる。
式ＩＩの化合物およびその塩は、容易に入手可能な出発物質、例えば、米国特許第５２０８０２０号に記載されているものから公知方法により調製できる。
式ＩＩＩの化合物、例えば、メチルメタンチオールスルホネートおよびＳ−フェニルベンゼンチオールスルホネートは化学会社、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（ミルウォーキー、ＷＩ）から購入できるか、または公知ジスルフィド酸化法、例えば、Ｘｉａら、Ｓｙｎｔｈ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２７， １３０１−１３０８ （１９９７）およびＰｉｎｎｉｃｋら、Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． ４５， ９３０−９３２ （１９８０）に記載されている方法により、容易に入手可能な出発物質から調製できる（ただし、Ｑは本発明の方法を無効にする部分を含まないとする）。
【００１１】
式Ｖの化合物の例は：
Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（Ｖａ）；
Ｏ−（Ｎ−スクシンイミジル）−１，１，３，３−ビス（テトラメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートまたはその対応するヘキサフルオロホスフェート（Ｖｂ）；
Ｏ−（Ｎ−スクシンイミジル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートまたはその対応するヘキサフルオロホスフェート（Ｖｃ）；
Ｎ−ヒドロキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸イミド（Ｖｄ）；
Ｏ−（５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート（Ｖｅ）；
Ｏ−（５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド）−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誘導体（Ｖｆ）；
Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｇ）；
１，１，３，３−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｈ）；
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Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｉ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（ペンタメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｊ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（ペンタメチレン）ウロニウムヘキサフルオロホスフェートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｋ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（テトラメチレン）ウロニウムテトラフルオロボレートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｌ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ビス（テトラメチレン）ウロニウムヘキサフルオロホスフェートＮ−ヒドロキシフタルイミド（Ｖｍ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート（Ｖｎ）；
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｏ）；
トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムテトラフルオロボレート（Ｖｐ）；
トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｑ）；
トリピロリジノホスホニウムテトラフルオロボレート（Ｖｒ）；
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（Ｖｓ）；
３−ジメチルイミダゾリジニウムテトラフルオロボレート（Ｖｔ）；および
１，３−ジメチルイミダゾリジニウムヘキサフルオロホスフェート（Ｖｕ）である。
【００１２】
式Ｖの化合物は化学会社、例えば、Ｆｌｕｋａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（ミルウォーキー、ＷＩ）から購入できるか、または容易に入手可能な出発物質から公知方法により調製できる。例えば、式Ｖの化合物は、Ｋｎｏｒｒら、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ． ３０， １９２７−１９３０ （１９８９）の方法により調製できる。
式ＶＩの化合物は、化学会社、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（セントルイス、ＭＯ）から購入できるか、または容易に入手可能な出発物質から公知方法により調製できる。
式ＶＩＩＩの化合物（Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン）はＢＡＣＨＥＭ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｃ．（キング・オブ・プロシア、ＰＡ）から購入できる。
式ＩＩの化合物を式ＩＶの化合物に変換するための反応は、式ＩＩの化合物の塩の水性溶液を、水混和性極性有機溶媒中式ＩＩＩの化合物に、好ましくは−５℃より低い温度範囲で添加することにより行われる。最も好ましくは、式ＩＩの化合物のナトリウム塩の水性溶液を、式ＩＩＩの化合物のテトラヒドロフラン中溶液に、約−１５℃ないし約−５℃の温度範囲でゆっくりと添加する。特に好ましい温度範囲は、約−１０℃ないし約−５℃である。
【００１３】
好ましくは、式ＩＶの化合物を式ＶＩＩの活性化エステルに変換する反応は、式ＶのＲ３がＨである場合、カルボジイミドの存在下で、約０℃ないし約２０℃、好ましくは約０℃ないし約１２℃の温度範囲で、溶媒、例えば塩化メチレン中で行われる。式ＶのＲ３がウロニウムまたはホスホニウム塩である場合、反応は塩基、好ましくはトリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下で行われる。
好ましくは、式ＶＩＩの化合物を式Ｉの化合物に変換する反応は、周囲温度で、極性溶媒、例えば、水性エタノール／トリエチルアミン中で行われる。
本発明において用いられる試薬、条件および中間体は、所望の式Ｉの化合物を高収率で提供し、該方法は工業規模の利用に適当である。さらに、本発明の方法は、米国特許第５２０８０２０号に開示されている方法よりも優れた他の利点を有する。特に、本発明の方法は、チオプロピオン酸の対称ジスルフィドまたはその相同体の望ましくない副生成物を形成することなく式ＩＩの化合物を式ＩＶの化合物に変換する。従って、式ＩＶの化合物の単離工程は必要でなく、式ＩＩの化合物を単離できる式ＶＩＩの新規中間体に変換するためにワンポットプロセスを用いることができる。別法として、式ＶＩＩの中間体を単離せず、式ＩＩの化合物を式Ｉの化合物に変換するためにワンポットプロセスを用いることができる。
【００１４】
さらに、本発明の方法は、式ＶＩＩの活性化エステルを提供し、これは結晶性であり、加水分解に対して安定である。従って、Ｎ−メチル−Ｌ−アラニンの式ＶＩＩの化合物との反応により調製される式Ｉの化合物は実質的に光学的に純粋なＬ−異性体である。
最も好ましくは、本発明の方法は、Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニンである式Ｉａ：
【化５４】
好ましい方法を以下に概略的に示す。
【化５５】
本発明の方法は、腫瘍活性化プロドラッグとして有用な細胞結合剤／メイタンサノイド複合体を調製するために用いることができる。式ＶＩＩの化合物は、細胞結合剤／メイタンシノイド複合体に変換することができる。さらに、本発明の方法により調製される式Ｉの化合物は、メイタンサノイド誘導体を含有するＮ−メチル−Ｌ−アラニンを製造するために米国特許第５２０８０２０号において記載されているようにして用いられる。これらの誘導体を次いで細胞結合剤、好ましくは抗体と、様々なリンカーにより結合させる。好ましくは、結合はジスルフィド結合である。
細胞結合剤／メイタンシノイド複合体の一例は、次の工程：
（１）メイタンシノールを本発明の方法により調製した式Ｉの化合物でエステル化して、ジスルフィド含有メイタンシノイドエステルを形成し；
（２）工程（１）により調製したジスルフィド含有メイタンシノイドエステルをチオール含有メイタンシノイドに還元し；
（３）細胞結合剤中にジチオピリジル基を導入し；
（４）工程（２）により製造されたチオール含有メイタンシノイドを工程（３）のジチオピリジル細胞結合剤とジスルフィド結合により結合させる工程を含む方法により調製できる。
【００１６】
本発明を次の具体的な、非制限的実施例を参照して記載する。
実施例
Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン（Ｉａ）の調製
本発明において使用するすべての試薬はまず以下に記載するようにして入手した。
工程１：メチルジチオプロピオン酸（ＩＶａ）の調製
オーバーヘッドスターラーおよび温度計を備えた３Ｌの三口丸底フラスコに、３−メルカプトプロピオン酸（４１６．６ｇ、３．９３モル、１当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ， ＭＯ）および水（ＨＰＬＣグレード、１．３６Ｌ、１．３６ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ， Ｍｕｓｋｅｇｏｎ， ＭＩ）を入れた。固体重炭酸ナトリウム（３６２．５ｇ、４．３１モル、１．１当量、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ， ＮＪ）を、二酸化炭素の発生による発泡を制御する速度で添加した。添加は吸熱反応で、１時間かかり、温度が２０℃から１０℃に降下した。オーバーヘッドスター、２Ｌ滴下漏斗、温度計、および窒素インレットを備えた１２Ｌ三口丸底フラスコに、メチルメタンチオールスルホネート（５４０．０ｇ、４４１．５ｍＬ、４．２８モル、１．０９当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）およびテトラヒドロフラン（３．２５Ｌ、２．８９ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を入れ、溶液をエチレングリコール／ドライアイス浴で−８℃〜−１０℃に冷却し、窒素雰囲気下においた。調製されたメルカプトプロピオン酸ナトリウムの水性溶液を滴下漏斗に移し、反応温度を−５℃以下に維持する速度で反応混合物に添加した。この規模で、添加は２時間かかり、温度範囲は−１０〜−５℃であった。撹拌を同じ温度範囲で続け、１５分後、ＨＰＬＣ中間制御分析により、３−メルカプトプロピオン酸が消失したことが証明された。４０分間撹拌後、水性塩酸（３Ｎ、５００ｍＬ、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ， ＮＪ）を、ｐＨがＣｏｌｏｒｐＨａｓｔ試験紙により３．０〜３．５（ｐＨ０〜６の範囲）を示すまで反応混合物に添加した。反応混合物を６Ｌ分液漏斗に移し、１０分間分離させ、上部有機相を単離した。水性相を１２Ｌ反応フラスコに戻し、塩化メチレン（１．６Ｌ、２．１８ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ， ＮＪ）を添加した。１０分間撹拌後、相を６Ｌ分液漏斗に移し、底部有機層を分離した。有機相を合し、オーバーヘッドスターラーを備えた１２Ｌ三口フラスコに移した。硫酸マグネシウム（１．３３ｋｇ）を添加し、０．５時間撹拌した後、ブフナー漏斗を通して混合物を濾過した。固体残留物を塩化メチレン（１．６Ｌ、２．１８ｋｇ）でリンスした。合した濾液とリンス液のカール・フィッシャー分析により、０．３５％の水分であることが判明した。濾液を一夜１５℃で貯蔵した。濾液の中間ＨＰＬＣ不純物特性から、９７％（面積）メチルジチオプロピオン酸であることが判明し、３−メルカプトプロピオン酸の対称ジスルフィドは存在しなかった。
【００１７】
工程２： スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（ＶＩＩａ）の調製
メチルジチオプロピオン酸濾液を２２Ｌ三口丸底フラスコに移し、氷−塩浴で０℃に冷却した。１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（１．２８ｋｇ、６．６８モル、１．７当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）
を４０分間かけて、パウダー漏斗（ｐｏｗｄｅｒ ｆｕｎｎｅｌ）をとおして添加し、温度が１０℃に上昇するのが観察された。Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（５２５ｇ、４．５６モル、１．１６当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を漏斗から８分かけて添加し、２℃の温度上昇が観察された。１時間、８ないし１０℃で撹拌した後、中間ＨＰＬＣ分析により、スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネートへの転化率は６６．７％であり；２時間後、分析により、９８．４％の転化率であることが示された。２．５時間後、反応を停止させ、反応混合物を水流吸引圧力下で濃縮した。結果として得られたシロップを清浄な２２Ｌ三口丸底フラスコに移し、混合物を激しく撹拌しながら水（８．３Ｌ、８．３ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を添加した。周囲温度で０．５時間撹拌後、ガラス漏斗を用いて形成された白色固体を濾過した。１２０１ｇのウェットケーキを水（２．１Ｌ、２．１ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）で洗浄し、９４時間、２０ないし２５℃、約２ｔｏｒｒで、ＧＭＰ真空オーブン中、一定重量まで乾燥させた。乾燥により、９２７ｇの生成物スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（９４．７％、粗収率）を白色固体として得、ＨＰＬＣ不純物特性は、９４．６％（面積）を示し、ＮＭＲスペクトルは常用標準と同じであった。
Ｃ、Ｈ、Ｎ分析：計算値：Ｃ ３８．５４；Ｈ ４．４５；Ｎ ５．６２；Ｓ２５．６７
測定値： Ｃ ３８．２０；Ｈ ４．４８；Ｎ ５．５８；Ｓ ２５．４４
１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ １６９．０、１６７．１、３１．５、３１．１、２５．６、２３．２
【００１８】
工程３： Ｎ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン（Ｉａ）の調製
オーバーヘッドスターラー、２Ｌ滴下漏斗、温度計および窒素インレットを備えた２２Ｌ丸底三口フラスコに、スクシンイミジル−３−メチルジチオプロピオネート（９２０ｇ、３．６９モル、１当量）およびエタノール（２００プルーフ、１１．０Ｌ、８．６９ｋｇ、Ａａｐｅｒ， Ｓｈｅｌｂｙｖｉｌｌｅ， ＫＹ）を入れた。Ｎ−メチル−Ｌ−アラニン（４９６．８ｇ、４．８２モル、１．３当量、ＢＡＣＨＥＭ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｒｐ．， Ｋｉｎｇ ｏｆ Ｐｒｕｓｓｉａ， ＰＡ）および水（１．１Ｌ、１．１ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を周囲温度で添加した。結果として得られた白色スラリーを窒素雰囲気下におき、トリエチルアミン（１．０Ｌ、０．７３ｋｇ、７．２１モル、１．９６当量、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を次に温度が２７℃を越えないような速度で添加した。トリエチルアミンのこの規模での添加は４．２時間かかった。トリエチルアミン添加の１．７５時間後のＨＰＬＣ中間制御分析は、８０．８％のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニンの転化率であることを示した。添加の３時間後のその後の分析は、９６．１％の転化率を示し、４．２５時間後は９９％の転化率であった。膜ポンプを用いて３５ないし４０℃で反応混合物を１６時間濃縮した。濃縮物のＨＰＬＣ中間制御分析は、生成物のエチルエステルであると推定される後から流出するピークを示した。酢酸エチル（７．０Ｌ、６．３ｋｇ、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）を添加し、混合物を氷浴で１５℃に冷却した。水（３．０Ｌ、３．０ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）を添加し、２℃の発熱が記録された。ＣｏｌｏｒｐＨａｓｔ試験紙で測定されるｐＨを、水性塩酸（３Ｎ、１．４Ｌ、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ）を用いて６．５から３に調節した。全反応混合物を１２Ｌ分液漏斗に移し、上部有機相を分離した。水性相を反応フラスコに戻し、酢酸エチルで２回抽出した（２×３．０Ｌ、合計５．５２ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）。合した有機相を水で２回洗浄し（２×２．０Ｌ、合計４．０ｋｇ、Ｂｕｒｄｉｃｋ ＆ Ｊａｃｋｓｏｎ）、オーバーヘッドスターラーおよび温度計を備えた２２Ｌ三口丸底フラスコに移した。溶液を氷浴で１５℃に冷却し、硫酸マグネシウム（１．２５ｋｇ、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ）を添加し、１０℃の発熱が記録された。３０分間撹拌後、２Ｌガラス漏斗を通して混合物を濾過し、残留物を酢酸エチル（１．０Ｌ、０．９２ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）で洗浄した。濾液を真空中、３０ないし３５℃、水流吸引圧力下で濃縮した。濃縮物をヘキサン（１．０Ｌ、０．７０ｋｇ、Ｊ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ）中スラリー化し、ＧＭＰ真空オーブン中２５℃で２６時間一定重量まで乾燥して、白色固体としてＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジチオプロパノイル）−Ｌ−アラニン、５８５．５ｇ（未補正収率６６．９％）を得た。生成物のＨＰＬＣキラル分析は、９９．７５％のＬ−異性体であることを示し、不純物特性は、９９．１３％のＮ−メチル−Ｎ−（３−メチルジイソプロパノイル）−Ｌ−アラニンであることを示した。
Ｃ、Ｈ、Ｎ分析： 計算値： Ｃ ４０．４９；Ｈ ６．３７；Ｎ ５．９０；Ｓ ２６．９７
測定値： Ｃ ４０．６０；Ｈ ６．２０；Ｎ ５．７３；Ｓ ２６．８１
【００１９】
本発明はその精神または基本的特性を逸脱することなく他の特定の形態において具体化することができ、従って、前記明細書よりも添付の請求の範囲が本発明の範囲を示すので、これを参照すべきである。
Claims (12)
- 式Ｉ：
Ｌは
Ｒ１はＨ、メチルまたはエチルである；
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−である；
Ｍが１個またはそれ以上の炭素原子である場合にａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合にはａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）
であり；
ＺはＨまたはＳＲ２であり、ここにおいて、Ｒ２は直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］で示される化合物の製法であって：
（１）式ＩＩ：
のメルカプトアルカン酸の塩を、式ＩＩＩ：
ＱＳＯ２ＳＱ （ＩＩＩ）
（式中、ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである）
で示されるチオールスルホネートと、水中の式ＩＩの化合物の塩を水不混和性極性有機溶媒中の式ＩＩＩの化合物に添加して、式ＩＶ：
で示される中間体を形成する、ジスルフィド形成反応において反応させ；
（２）式ＩＶの化合物を、エステル化反応において、式Ｖ：
で示される置換ウロニウム塩、
または式：
Ｒ４およびＲ５は、独立して、Ｈ、二重結合、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、アリール、置換アリールまたはヘテロサイクリックである］
で示されるカップリング試薬と反応させる；
ただし、Ｒ３がＨである場合、該反応は、式ＶＩ：
で示されるカルボジイミド試薬の存在下で行われ、
さらに、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるとすると、該反応は塩基の存在下で行われて、式ＶＩＩ：
で示される化合物を形成させ；および
（３）式ＶＩＩの化合物をＮ−メチル−Ｌ−アラニン（式ＶＩＩＩ）：
- 式ＩＩの化合物が構造式：
式ＩＩＩの化合物が構造式：
式ＩＶの化合物が構造式：
式Ｖの化合物が構造式：
式ＶＩの化合物が構造式：
式ＶＩＩの化合物が構造式：
式Ｉの化合物が構造式：
- 式ＶＩのカルボジイミド試薬が１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣＩ・ＨＣｌ）またはジメチルアミノプロピルまたは１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）であるところの、請求項１記載の方法。
- 式ＶＩのカルボジイミド試薬がＥＤＣＩ・ＨＣｌであるところの、請求項３記載の方法。
- 式ＶＩＩ：
Ｌは
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−であり；
Ｍが１個またはそれ以上の炭素原子である場合、ａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合、ａは０または１ないし９の整数であり；
ｄは３ないし８の整数である）
であり；
ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、単純または置換アリールまたはヘテロサイクリックである］
で示される化合物。 - 構造式：
- 式ＶＩＩ：
Ｌは
ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３
｜ ｜
Ｍは直接結合、ＣＨ２、−ＣＨ−、または−ＣＨ−であり；
Ｍが１個またはそれ以上の炭素原子である場合、ａが０または１ないし８の整数であるとすると、Ｍが直接結合である場合、ａは０または１ないし９の整数である；
ｄは３ないし８の整数である）
であり；
ＱはＨ、直鎖アルキル、分岐アルキル、環状アルキル、単純または置換アリールまたはヘテロサイクリックである］
で示される化合物の製法であって、
（１）式ＩＩ：
で示されるメルカプトアルカン酸の塩を、式ＩＩＩ：
で示されるチオールスルホネートと、水中の式ＩＩの化合物の塩を水不混和性極性有機溶媒中の式ＩＩＩの化合物に添加して、式ＩＶ：
で示される中間体を形成させる、ジスルフィド形成反応において反応させ、および
（２）式ＩＶの化合物を、エステル化反応において、式Ｖ：
で示される置換ウロニウム塩、または式：
で示される置換ホスホニウム塩である；
Ｒ４およびＲ５は前記定義の通りである］
で示されるカップリング試薬と反応させる；
ただし、Ｒ３がＨである場合、該反応は式ＶＩ：
で示されるカルボジイミド試薬の存在下で行われ；
さらに、Ｒ３がウロニウムまたはホスホニウム塩であるとすると、該反応は塩基の存在下で行われ、式ＶＩＩの化合物を形成する）
工程を含む、方法。 - 請求項１において開示した構造を有する式ＶＩＩの化合物をＮ−メチル−Ｌ−アラニンと反応させて式Ｉの化合物を形成することを含む、請求項１において開示する構造を有する式Ｉの化合物の製造方法。
- 請求項８記載の方法により調製される式Ｉの化合物。
- 請求項５において開示した構造を有する式ＶＩＩの化合物を細胞結合剤／メイタンシノイド複合体に変換することにより調製される細胞結合剤／メイタンシノイド複合体。
- 以下の工程：
（１）請求項１または請求項８記載の方法により調製された式Ｉの化合物でメイタンシノールをエステル化して、ジスルフィド含有メイタンシノイドエステルを形成する工程；
（２）工程（１）により調製されたジスルフィド含有メイタンシノイドエステルをチオール含有メイタンシノイドに還元する工程；
（３）ジチオピリジル基を細胞結合剤に導入する工程；
（４）工程（２）により製造されたチオール含有メタイノイドを工程（３）のジチオピリジル細胞結合剤とジスルフィド結合により結合させる工程
を含む方法により調製される細胞結合剤／メイタンシノイド複合体。 - 細胞結合剤が抗体である請求項１０または１１記載の細胞結合剤／メイタンシノイド複合体。
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