HOPO、新しいクラウン薬剤のせいで「輪の外」のラセミ化阻害剤

2021年末、ファイザー社の新冠経口薬パクスロビドが米国FDAの販売承認を受け、幅広い関心が寄せられた。パクスロビドの主成分の一つは、コード名PF-07321332の3CLプロテアーゼ阻害剤である。PF-07321332は、さまざまなコロナウイルスのライフサイクルで重要な役割を果たしており、その潜在的な利点は、新型コロナウイルスの現在のすべての変異体に作用できることである。そのため、この低分子薬は多くの製薬メーカーから強い関心を集めている。

パクスロビドはオリゴペプチド様の薬物であり、その合成ステップにはアミド結合を調製するための複数の反応が含まれます（図1）。最後から2番目のステップでN-1キー中間体9を調製する際、製造プロセスではEDCl / HOPOを縮合試薬の組み合わせとして使用し、2つのフラグメント3と8をアミド結合に縮合します[1]。ここで、EDClはカルボン酸と縮合脱水を活性化する役割を果たし、HOPOは収率を高め、ラセミ副産物を減らす役割を果たします（図2）。パクスロビドの発売により、通常はあまり目立たないラセミ化阻害剤であるHOPOも「サークルから外れ」、多くの注目を集めています。この記事では、このニッチな製品を簡単に紹介します。

図1 PF-07321332の合成経路

図2 EDClとHOPO

カルボジイミド縮合剤は最も早く開発され、最も一般的に使用されている縮合試薬であることはよく知られています。 Sheehanらが1955年に最初のカルボジイミド型縮合剤であるN,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド（DCC）を開発して以来[2]、化学者はN,N'-ジイソプロピルカルボジイミド（DIC）、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）などの一連の新しいカルボジイミド縮合剤を設計および開発しました。 しかし、カルボジイミド型縮合剤がα-アミノ酸を活性化する場合、その高い活性により、アミノ酸のα位のキラル中心である程度ラセミ化が起こることがよくあります。ラセミ化副反応の発生を抑えるために、化学者は一連のラセミ化阻害剤を開発し、カルボジイミド系縮合剤と組み合わせて使用​​しています。ラセミ化阻害剤は、ラセミ化をある程度抑制できるだけでなく、他の副反応の発生も減らすことができるため、ペプチド結合形成の効率を大幅に向上させることができます。現在、一般的なラセミ化阻害剤には、HOSu、HOBT、HOATなど10種類以上があります（図3）。その中で最もよく使用されているのはHOBTとHOATです。

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ほとんどの文献報告では、カルボジイミド縮合試薬はHOBTまたはHOATと組み合わせて使用​​されることが多い。例えば、Carpinoなどの学者は文献[3]でラセミ化阻害剤の添加の有無によるDICの性能比較を研究した。著者は固相合成によりポリペプチドACP(65-74)の収率と不純物を研究した（表1）。研究によると、HOATまたはHOBTがない場合、DICの縮合効果は非常に低く、生成物の収率はわずか14％である。HOATまたはHOBTを追加すると、収率が大幅に増加する。別の文献では、著者は4つの縮合試薬を使用して、3つのポリペプチドを合成した：Z-Gyl-Leu-Val-OBzl（10）、Z-Gyl-Val-Val-OBzl（11）、Z-Gyl-Phe-Val-OMe（12）。 DCCをHOBTに添加した後、ラセミ不純物が大幅に減少したことが判明した（表2）[4]。

表1 ポリペプチドACP(65-74)の調製における異なる縮合試薬の影響

表2 異なる縮合試薬によるペプチドの調製中に生成されるラセミ不純物の量の比較

PF-07321332 の合成において、HOPO と HOBT または HOAT の効果の違いに関する関連研究は見つかりませんでした。しかし、他の文献を調べたところ、一部のペプチド結合合成では HOPO が HOBT や HOAT よりも優れている可能性があることが分かりました。たとえば、Yasuda らは、CGRP 受容体拮抗薬 ubrogepant を合成する際に EDCl/HOPO の組み合わせを使用しました。著者らは、HOBt では 1% のラセミ副生成物が生成されたのに対し、HOPO ではラセミ副生成物は生成されなかったと指摘しています (図 4) [5]。さらに、David らは、glecaprevir を合成する際にも EDCl/HOPO の組み合わせを使用しました [6]。著者らは、これらの条件下ではプロリンにラセミ異性体は観察されなかったことを発見しました (図 5)。さらに、Young らは、EDCl/HOPO の組み合わせを使用して、これらの条件下ではプロリンにラセミ異性体は見られなかったことを発見しましたまた、API製品の製造時にEDCl/HOPOの組み合わせを使用してペプチド結合を合成しました（図6）[7]。HOPOは、一般的に使用されているHOBTやHOATよりも多くの利点がある場合があり、これが化学者がPF-07321332の合成にHOPOを使用する理由である可能性があります。

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HOPOは淡黄色の結晶性粉末で、融点は149〜152℃です。安全性の観点から見ると、HOPOはHOBTやHOATよりも安全な化合物です（HOBTとその誘導体は第一級の爆発物として指定されており、製造過程での安全事故が時々発生します）。Haofan Biotechnologyは、20年近く縮合試薬と保護試薬の研究開発と製造に取り組んでおり、豊富な経験を積み、独自の特徴を形成してきました。現在、HOPOを含むほぼすべてのラセミ化抑制剤を生産することができます。当社が生産するHOPOは、さまざまな品質指標の点で業界をリードするレベルにあります。お問い合わせが必要な友人を歓迎します！

参照

[1] オーウェン、DR; CMN、アラートン。アスファルト州アンダーソン。他。科学、2021: 374、1586。

[2] シーハン、JC; ヘス、GPJ Am. Chem. Soc. 1955, 77, 1067.

[3] カルピノ。 LA;エル・ファハム、A.カリフォルニア州マイナー。他。 Ｊ．Ｃｈｅｍ．学会、化学。コミューン、1994、201。

[4] Alericio, F.; et al. ペプチドおよびペプチド模倣体の合成。有機化学の方法。

[5] 安田 暢; クリエーター E.; コジェック B.; 他 Org. Process Res. Dev. 2017, 21, 1851.

[6] DR 州ヒル。アブラハムソン、MJ。ルーキン、KA;他。組織プロセス解像度開発者2020、24、1393。

[7] Young, IS; Qiu, Y.; Smith, MJ et al. Org. Process Res. Dev. 2016, 20, 2108.