[发明专利]一种用于溶液相肽合成的方法及其保护策略

说明书

本公开的发明一般涉及肽合成领域。公开了一种新的溶液相肽合成的方法，其利用新的基团辅助纯化的保护基团来促进有效的、可扩展的化学反应以合成地制造肽。本公开的发明通过大幅地减少浪费、增加可扩展性和提供高的粗纯度以在很大程度上避免合成后纯化以解决了本领域中的缺点。

相关申请的交叉引用

本申请交叉引用：i)于2016年12月21日提交的WO申请第PCT/US2016/068112号和WO公开第WO2017112809A1号，“用于溶液相GAP肽合成的系统和方法”；ii)于2019年4月29日提交的WO申请号第PCT/US19/29569号，“一种用于溶液相肽合成的方法”，于_______公开为WO_______；以及iii)于2018年5月31日提交的美国临时申请第62/678,564号，“GAP肽合成的保护策略”；这些申请和公开通过引用作为实例并入本文。

联邦政府资助的研究或开发的声明

无。

对序列表、表格或计算机列表光盘附录的引用

无。

背景技术

最近的研究工作在纯化化学领域取得了显著的进步，特别集中于避免柱色谱法和重结晶。该研究已经被定义为基团辅助纯化(GAP)化学/技术，其作为用于有机合成的化学，通过在起始材料或新生成的产物中有目的地引入良好官能化的基团来避免传统纯化方法如色谱法和/或重结晶。这些GAP基团也经常可以用作保护基团，以防止在靶标分子合成过程中发生不希望的副反应。这种研究具有涵盖整个合成有机化学领域的潜力。

保护基团出现在几乎每个存在多个官能团的复杂合成中。对于GAP化学，理想的实例是其中引入了GAP所需的溶解度特性的半永久性保护基团。然而，大多数传统的保护基团是非极性的，因此不能产生大多数底物所需的GAP溶解度。如果能开发出产生足够的溶解度控制的保护基团，则GAP化学能够潜在地扩展到需要使用这种保护基团的所有合成。已经采用了几种方法。已公开的专利申请WO 2014093723A2教导了用带有GAP的手性助剂保护亚胺，然后在不对称加成硼化反应中使用这些手性N-膦酰基亚胺作为亲电子试剂。通过GAP方法进行纯化。该工作是有价值的，因为它提供了容易获得手性α-硼酸胺的途径，所述手性α-硼酸胺可以潜在地用于合成新的氨基酸衍生物，所述新的氨基酸衍生物可以潜在地引入到新的肽靶标中。

有效的保护基团需要对各种条件是稳定的，并且必须以高产率加入并去除。保护基团广泛用于固相或溶液相方法的肽合成中。对于传统的肽合成保护策略，最常用的策略之一是Fmoc/tBu。美国专利第8,383,770B2号教导了在固相肽合成(SPPS)中使用芴基甲氧基羰基(Fmoc)和叔丁氧基羰基(Boc)的N-端保护基团。这种技术是公知的并且在工业中广泛应用。Fmoc基团保护待添加至增长的肽中的氨基酸的N-端，基于叔丁基(tBu)的基团保护相同氨基酸的侧链。Fmoc基团可以用适当的脱保护碱来去除，而保留tBu基团直到合成结束时进行基于酸的完全脱保护。Boc和Fmoc基团已经在肽化学的所有领域中使用了数十年，并且优选的Fmoc基团几乎完全限于SPPS。

由Merrifield在1960年代开发的SPPS已经成为多个科学学科用于研究和制造的标准方案(参见图1A)。聚合物载体或树脂的优点在于其使得增长的肽在每个偶联/脱保护步骤后能够容易地纯化，这避免了使用柱色谱法。SPPS的主要缺点在于难以按比例放大：许多聚合物载体是昂贵的，并且占据了要处理的材料的绝大部分质量。SPPS中的偶联反应也是低效的，因为该反应发生在固液界面上。另外，在每次脱保护和偶联反应之后，树脂必须用溶剂洗涤以除去由先前反应产生的任何杂质，这产生了严重的溶剂浪费，其在大规模上会是极有问题的。