ジベンジル N,N'-ジイソプロピルホスホロアミダイト

信頼性の高いリン酸化試薬——ジベンジル N,N'-ジイソプロピルホスホラミダイト

タンパク質のリン酸化は、生化学プロセスにおいて非常に重要な役割を果たします。リン酸基が導入される酵素はキナーゼと呼ばれ、リン酸基が除去される酵素はホスファターゼと呼ばれます。タンパク質のリン酸化は、多くの種類のアミノ酸（タンパク質の主要単位）で起こりますが、その中でもセリン、スレオニン、チロシンが主なものです。また、リン酸を含む官能基は、一部の小分子医薬品、特にヌクレオチド医薬品で非常によく見られる官能基であり、例えば2013年に発売された抗C型肝炎のスター医薬品であるソホスブビルや、それ以前のヌクレオシド医薬品であるテノフォウェイ、アデフォビルなどです。また、遺伝子医薬品の台頭に伴い、アンチセンスオリゴヌクレオチド医薬品（ASO）、核酸アプタマー医薬品（アパトマー）、小分子干渉RNA医薬品（siRNA）など、いくつかのオリゴヌクレオチド医薬品がFDAに承認されています。少し前、1回の注射で70万元の価格だった希少疾患治療薬ノシナゲンナトリウムは、国家医療保険交渉担当者の「魂の交渉」により、1回の注射で3万3000元未満に直接値下げされました。このニュースが放送されるやいなや、インターネットは大騒ぎになりました。誰もが国民医療保険の交渉担当者を応援し、患者の家族にも安堵感を与えた。しかし、あまり知られていないのは、現在世界で脊髄性筋萎縮症（SMA）の治療薬として唯一使用されているこの薬が、アンチセンスオリゴヌクレオチド（ASO）薬でもあるということだ（図1）。リン酸官能基が、一部の薬に非常に重要かつ決定的な薬理活性を与えていることがわかる。

図1 ソホスブビル（左）とノシナゲンナトリウム（右）

薬物合成においてリン酸官能基を導入する方法は数多くある。一般的なリン酸化試薬には、オキシ塩化リン、ピロホスホリルクロリド、ジメチルクロロホスフェート、ジフェニルクロロホスフェートなどがある（図2）。これらのリン酸化試薬にはそれぞれ長所と短所がある。オキシ塩化リンとピロホスホリルクロリドをアルカリ条件下でアルコールと反応させた後、加水分解してリン酸基を得ることができる。これら2つの試薬の利点は、価格が安く操作が簡単なことであるが、欠点は、生成物に少量の同様の極性不純物が含まれることが多く、生成物の精製が困難になることである。アルコールをジメチルクロロホスフェートまたはジフェニルエステルと反応させてリン酸中間体を生成し、その後保護基を除去してリン酸官能基を得ることもできる。これら2つのリン酸化試薬によって生成されたリン酸中間体は、分離して精製することができる。ジメチルリン酸中間体では、一般にメチルエステルを除去するためにトリメチルブロモシランを使用する必要があるが、これは一部の酸に敏感な基質には適していない。また、ジフェニルリン酸中間体では、フェニル基を除去するために触媒として化学量論量の二酸化白金が必要である。触媒量の二酸化白金または炭素担持パラジウムではフェニル基を除去できないため、この合成方法は製造コストの観点から高価すぎる。

図2 一般的なリン酸化試薬

この記事では、信頼性の高いリン酸化試薬である無色または淡黄色の油状物質であるジベンジル N,N'-ジイソプロピルホスホラミダイトを紹介します。ジベンジル N,N'-ジイソプロピルホスホラミダイトは酸に非常に敏感です。この化合物の沸点が高いため (130°C/0.55mmHg)、真空蒸留で精製するのは非常に困難です。そのため、市販されているジベンジル N,N'-ジイソプロピルホスホラミダイトの純度は通常高くありません。98% 以上です。

図3 ジベンジルN,N'-ジイソプロピルホスホラミダイトとその応用

ジベンジル N, N'-ジイソプロピルホスホラミダイトによるリン酸基の導入の通常の方法は、3 つのステップに分かれています。(1) ジベンジル N, N'-ジイソプロピルホスホラミダイトとアルコールを窒素アゾールまたは 4,5-ジシアノイミダゾールなどの弱酸の触媒下で 4 価の亜リン酸中間体を生成します。(2) 亜リン酸中間体は 5 価のジベンジルリン酸中間体に酸化され、分離および精製できます。(3) パラジウム炭素触媒水素化によって 2 つのベンジル基が除去され、リン酸官能基が得られます。上記のリン酸化試薬と比較して、ジベンジル N, N'-ジイソプロピルホスホラミダイトは、反応条件が穏やかで、操作が簡単で、中間体の精製が容易で、製造コストが低いなどの利点があります。

数々の技術革新を経て、当社は現在、キログラム規模でガス相純度およびNMR純度が98%を超えるジベンジルN,N'-ジイソプロピルホスホラミダイトを生産できるようになりました。同時に、当社は高品質のテトラゾール、4,5-ジシアノイミダゾールなどの関連製品も生産・販売しています。お困りの方は、お気軽にお問い合わせください。