펩타이드 중간체 단편을 사용하여 펩타이드 Ｔ-20을합성하는 방법 document_id A220623052980

펩타이드 합성을 위한 다수의 방법이 문헌에 기재되어 있다[예컨대, 미국 특허 제 6,015,881 호; 머글러(Mergler) 등 (1988) Tetrahedron Letters 29:4005-4008; 머글러 등 (1988) Tetrahedron Letters 29:4009-4012; 캠버(Kamber) 등(편집), Peptides, Chemistry and Biology, ESCOM, Leiden (1992) 525-526; 리니커(Riniker) 등 (1993) Tetrahedron Letters 49:9307-9320; 로이드-윌리암스(Lloyd-Williams) 등 (1993) Tetrahedron Letters 49:11065-11133; 및 앤더슨(Andersson) 등 (2000) Biopolymers 55:227-250 참조]. 다양한 합성방법은 합성이 일어나는 상의 물리적 상태, 즉 액상 또는 고상에 의해 구별된다. 고상 펩타이드 합성(SPPS)에서는, 아미노산 또는 펩타이드 기를 고체 지지체 수지에 결합시킨다. 이어, 목적하는 펩타이드 물질이 형성될 때까지 연속적인 아미노산 또는 펩타이드 기를 지지체-결합된 펩타이드에 부착시킨다. 이어 지지체-결합된 펩타이드를 전형적으로 지지제로부터 절단시키며 추가의 가공 및/또는 정제 처리시킨다. 일부 경우, 고상 합성은 성숙한 펩타이드 생성물을 얻으며; 다른 경우 지지체로부터 절단된 펩타이드(즉, "펩타이드 중간체 단편")를 더 크고 성숙한 펩타이드 생성물의 제조에 사용한다. 고상 공정으로부터 생성된 펩타이드 중간체 단편을 액상 합성 공정(이후 "용액상 합성"이라 칭함)에서 함께 커플링(coupled)시킬 수 있다. 용액상 합성은 고상에 의한 유용한 성숙 펩타이드의 합성이 불가능하거나 실용적이지 않을 때 특히 유용할 수 있다. 예컨대, 고상 합성에서는, 더 긴 펩타이드가 고체 지지체에 여전히 부착된 상태에서 불규칙한 형태를 취할 수 있는 바, 최종 생성물에서 활성의 부분 또는 완전 상실을 초래할 수 있다. 또한 펩타이드 쇄가 지지체 수지 상에서 더 길어짐에 따라서, 커플링 및 탈보호(deprotection)와 같은 공정 단계의 효능이 손상될 수 있다. 이것은 다시 활성화 가능한 아미노산, 보조 시약 및 용매와 같은 출발물질의 손실 증가 외에도 상기 문제들을 보상하기 위해 더 긴 가공 시간을 초래할 수 있다. 이들 문제는 펩타이드의 길이가 증가함에 따라서 증가할 수 있으므로 고상 과정만을 이용하여 합성된 30개보다 긴 아미노산 길이의 성숙 펩타이드를 찾기란 비교적 흔하지 않다. 용액상 커플링에서, 2개의 펩타이드 중간체 단편, 또는 1개의 펩타이드 중간체 단편 및 1개의 반응성 아미노산은 적합한 용매 중에서 통상 커플링 반응의 효능 및 품질을 증진시키는 부가적인 시약의 존재하에 커플링된다. 펩타이드 중간체 단편은 반응적으로 배열되어서 1개 단편의 N-말단이 나머지 1개 단편의 C-말단에 커플링되거나 또는 그 역으로 된다. 또한 고상 합성 동안 존재하는 측쇄 보호기는 용액상 커플링 동안 통상 단편 상에 보유되므로 단편의 말단 기의 특이적 반응성을 보장한다. 이들 측쇄 보호기는 전형적으로 성숙 펩타이드가 형성될 때까지 제거되지 않는다. 아주 큰 펩타이드를 합성하는 경우, 3개 또는 4개 또는 그 이상의 펩타이드 중간체 단편을 사용하여 복수의 용액상 커플링 단계를 실시하는 것은 흔하지 않다. 복수의 펩타이드 중간체 단편을 사용할 때 용액상 반응에서 말단 대 말단 커플링 반응의 일반적 개념은 이론적으로는 간단하지만, 실제로 이것은 아주 드문 경우이다. 불순물 및 펩타이드 수율과 같은 다양한 인자가 전장 펩타이드의 품질과 수율에 상당한 영향을 줄 수 있다. 따라서, 하이브리드 방안(hybrid scheme)을 이용한 펩타이드 합성은 흔히 매우 어려우며, 또 많은 경우 실제 합성을 실시할 때까지 어떤 문제가 합성 방안에 있을지 예상하기 어렵다. 어떤 경우에는, 용액상 합성은 고상 합성 후 펩타이드 중간체 단편의 순도 결핍에 의해 영향을 받을 수 있다. 이와 관련하여, 용액상 공정에서 단편을 커플링하기 전에 펩타이드 중간체 단편을 정제 단계에서 처리하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 정제는 다시 펩타이드 중간체 단편의 수율 감소 및 그에 따른 최종 펩타이드 생성물의 수율 감소를 초래할 수 있다. 또한 성숙 펩타이드의 수율은 성숙 펩타이드를 합성하는데 필요한 용액상 단계의 수에 반비례한다. 일부 경우, 성숙 펩타이드를 생성하는데 있어서 펩타이드 중간체 생성물을 이용하는 3개, 4개 또는 그 이상의 용액상 단계가 필요할 수 있다. 부가적인 용액상 커플링 단계 각각은 전장 펩타이드 생성물의 감소를 초래할 수 있다. 따라서, 전체 수율을 향상시키기 위하여, 커플링에 관여하는 단계의 수를 최소화하는 것이 일반적으로 바람직하다. 전체 합성 방안에서 하나 이상의 단계에서의 적은 향상이 성숙 펩타이드 제조에서의 상당한 향상에 달할 수 있다. 이러한 향상은 전체적인 시간 및 시약의 절감을 초래할 수 있고 또 최종 생성물의 순도와 수율을 상당히 향상시킬 수 있다. 하이브리드 합성에서 향상의 중요성에 대한 논의는 이들 과정을 이용하여 제조된 어떤 종류의 펩타이드에도 적용될 수 있지만, 치료적으로 유용하고 또 상업적 의료 용도에 맞는 규모로 제조되는 펩타이드와 관련하여 특히 중요하다. 소분자 약제의 합성은 비교적 저렴할 수 있지만, 대조적으로 치료 펩타이드와 같은 대형 생분자(biomolecular) 약제의 합성 비용은 아주 고가일 수 있다. 다른 인자 이외에 시약 비용, 합성 시간으로 인하여, 이들 대형 생분자 약제의 합성 공정에서의 아주 작은 개선이라도 이러한 약제를 경제적으로 용이하게 생산할 수 있는지의 여부에 대하여 상당한 영향을 줄 수 있다. 많은 경우에 있어서 대형 생분자 약제 유형에 대한 적합한 치료 대안이 거의 존재하지 않는 사실에 의해 지지되는 바와 같이, 대형 생분자 약제에 대한 이들 고가의 제조 비용으로 인하여 상기와 같은 개선이 필요한 것이다. 이러한 것은 레트로바이러스 감염에 의해 유발된 면역결핍 질환의 치료에 사용된 치료 펩타이드의 경우에서 분명히 확인된다. 항레트로바이러스 활성을 갖는 펩타이드는 바이러스 입자가 숙주 면역 세포와 융합하는 것을 방지함을 비롯한 상이한 방식으로 작용할 수 있다. 많은 경우에서 전통적으로 사용된 항바이러스제는 돌연변이에 의한 바이러스 내성으로 인하여 이들 질환 치료에 효과가 없어지므로 신규의 효과적인 치료 펩타이드에 대한 필요성이 크다. 면역결핍 질환 치료에 유용한 치료 펩타이드의 유망한 한 종류는 융합 억제제이다. 이들 유형의 치료 펩타이드는 바이러스 역가(titer)를 감소시킬 수 있고 또 면역결핍 질환을 갖는 환자의 삶의 질을 현저히 향상시킬 수 있다. 예컨대, 합성 36-아미노산 펩타이드인 퓨제온(FUZEON; 등록상표) 펩타이드(엔푸비르타이드 또는 T-20으로 공지됨), 하이브리드 펩타이드 T-1249, 및 이들 펩타이드의 유도체 및 대응물은 인간의 면역결핍 바이러스(HIV) 및 후천성 면역결핍 증후군(AIDS)의 치료에서 융합 억제제로서 유용한 것으로 밝혀졌다. 퓨제온(등록상표) 펩타이드 및 그의 유도체는 HIV에 감염된 사람에서 지속적이고 강력한 활성을 나타내는 HIV의 최초의 억제제이다. 킬비(Kilby) 등의 문헌[(1998) Nat Med 4:1302] 및 킬비 등의 문헌[(2002) AIDS Res Hum Retroviruses 18:685]. T-20 및 T-1249 펩타이드와 같은 융합 억제제는 CD4+ 숙주 세포의 막과 바이러스의 융합에 관련된 HIV 유형 1(HIV-1)의 당단백질 41 엔빌로프(envelope) 영역에 결합한다. 와일드(Wild) 등의 문헌[(1993) AIDS Res. Hum. Retroviruses 9:1051]. 융합 억제제는 세포 밖에 존재하며 HIV-1이 세포에 들어가기 전에 HIV-1을 차단한다. 퓨제온(등록상표) 펩타이드 및 그의 유도체는 시험관내에서 HIV-1을 강력하게 또 선택적으로 억제함으로써 약물 상호작용, 부작용 및 세포 독성을 최소화한다. 이러한 문제점 이외에, 펩타이드의 대규모 생산에 있어서 생성물 회수 및 생성물 순도뿐만 아니라 시약 취급, 저장 및 폐기에 관련된 문제는 펩타이드 합성 방안의 용이성에 상당한 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상업적으로 관심이 있는 펩타이드 물질을 향상된 수율로 다량으로 효율적으로 생산할 수 있는 펩타이드 합성 방법이 계속 요청되고 있다. 펩타이드의 고상 합성 후 지지체 수지로부터 절단된 펩타이드의 회수는 향상이 필요한 합성의 일면이다.