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Creation of New Concept in Synthesis of Cyclic Peptide

Research Project

Project/Area Number 20K21188
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Fuse Shinichiro  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (00505844)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywordsペプチド / 環状ペプチド / ラクタム / トリホスゲン / マイクロフロー / 環化反応
Outline of Research at the Start

本申請研究ではペプチドの環化における新合成概念創造を目的とする。環状ペプチドは医薬品として重要性を増している。通常CとN両末端遊離の鎖状ペプチドを環化して合成されるが、従来法は穏やかな反応性の高価な縮合剤によりC末端のみを選択的に活性化する概念を基盤とする。本申請では、高活性で安価な反応剤により両末端を反応させて中間体を生成させ、転位反応で環状ペプチドを得る新手法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Cyclic peptides have become increasingly important as drugs. The most general peptide cyclization approach has several drawbacks including 1) requirement of excess amount of expensive coupling agents, 2) long reaction time, 3) requirement of tedious purifications. The conventional approach used coupling agents with mild reactivity in order to suppress undesired reactions, however the use of such agents has caused above problems. In contrast to the conventional approach, highly active triphosgene was used in this study. The undesired reactions were successfully avoided by using micro-flow technologies that enable precise control of reaction time and temperature. We achieved rapid, mild, and less wasteful synthesis of lactams and a peptide.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

温和な反応性の反応剤を用いて長時間反応させる従来手法と全く逆の、高い反応性の反応剤を用いて短時間で反応させる手法を確立し、有用性を実証できた点は学術的に意義深い。また、環状ペプチドは医薬品としてますます重要性を増しており、実際に承認されたペプチド医薬品の3分の2は環状ペプチドであること、開発した手法は反応時間が短いのみならず、安価な反応剤を用い、廃棄物の量も少なく、また除きやすいこと、さらにはスケールアップ合成を再現性よく、容易に行えるフロープロセスであることから今後の産業応用への展開も期待できる。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Micro-flow rapid dual activation approach for the urethane-protected α-amino acid N-carboxy anhydride synthesis2022

    • Author(s)
      R. Okabe, N. Sugisawa, S. Fuse
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 20 Issue: 16 Pages: 3303-3310

    • DOI

      10.1039/d2ob00167e

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid and mild lactamization using highly electrophilic triphosgene in a micro-flow reactor2021

    • Author(s)
      S. Fuse, K. Komuro, Y. Otake, H. Masui, H. Nakamura
    • Journal Title

      Chemistry a European Journal

      Volume: 27 Issue: 27 Pages: 7525-7532

    • DOI

      10.1002/chem.202100059

    • NAID

      120007169519

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクロフローリアクター内での環状ペプチド合成法の開発2022

    • Author(s)
      社本乙華、小室敬史、杉澤直斗、中村浩之、布施新一郎
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロフロー合成法が駆動する特殊ペプチド創薬の革新2022

    • Author(s)
      布施新一郎
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マイクロフローペプチド合成の最近の成果と反応開発における機械学習の利用法の提案2021

    • Author(s)
      布施新一郎
    • Organizer
      近畿化学協会フロー・マイクロ合成研究会第35回公開講演会&展示会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Highly efficient amide bond formation using micro-flow technology2021

    • Author(s)
      Shinichiro Fuse
    • Organizer
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マイクロフローリアクター内でのトリホスゲンを用いた迅速なラクタム合成法の開発2021

    • Author(s)
      小室敬史、小竹佑磨、中村浩之、布施新一郎
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会 (Web講演)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロフローリアクター内でのトリホスゲンを用いたラクタム合成法の開発2020

    • Author(s)
      小室敬史、小竹佑磨、中村浩之、布施新一郎
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ (Webポスター発表)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学創薬科学研究科 基盤創薬学専攻プロセス化学分野

    • URL

      http://www.ps.nagoya-u.ac.jp/lab_pages/chemprocess/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 名古屋大学創薬科学研究科 基盤創薬学専攻プロセス化学分野ホームページ

    • URL

      http://www.ps.nagoya-u.ac.jp/lab_pages/chemprocess/

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 環状アミドの製造方法2022

    • Inventor(s)
      布施新一郎, 社本乙華
    • Industrial Property Rights Holder
      布施新一郎, 社本乙華
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-035707
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-08-03   Modified: 2023-01-30  

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