両親媒性デンドリマーの製法
一連のＡＢ−タイプの両親媒性樹枝状ポリエステルは分岐的に製造され、その際、２つのハイブリッドが、銅（Ｉ）を触媒とするトリアゾールの形成を介して結合された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デンドリマー及びジブロックデンドリマーの製法に関する。更に詳細には、本発明は、ジブロックデンドリマーを製造するためにクリックケミストリーを使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
両親媒性分子には、無数の応用の可能性があり、例えば、ナノキャリア（Ｊｏｅｓｔｅｒ，Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００３，４２，１４８６；及びＳｔｉｒｉｂａ，Ｓ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，１３２９）、ナノ構造形成のための構造指向剤（Ｓｏｎｅ，Ｅ．Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，１７０６；Ｚｈａｏ，Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９８，２７９，５４８；Ｃｈａ，Ｊ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ（Ｌｏｎｄｏｎ）２０００，４０３，２８９；Ｓｉｍｏｎ，Ｐ．Ｆ．Ｗ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００１，１２，３４６４；Ｂａｇｓｈａｗ，Ｓ．Ａ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９５，２６９，１２４２；及びＨａｒｔｇｅｒｉｎｋ，Ｊ．Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００１，２９４，１６８４）又は触媒（Ｐｉｏｔｔｉ，Ｍ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９９，１２１，９４７１；Ｈｅｃｈｔ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００１，１２３，６９５９；及びＢｏｅｒａｋｋｅｒ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，４２３９）等への応用の可能性がある。流動性及びコンパートメント化を含む、これらの分子が所有するユニークな特性は、３次元ネットワークへと集合及び組織化をおこすこれらの両親媒性の性質に基づく。例えば、トリブロック両親媒性コポリマーは、インビボ癌撮像用の量子ドット（ＱＤ）の封入ツールとしてＮｉｅと共同研究者により開発された（Ｇａｏ，Ｘ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２００４，２２，１９８）。このポリマーは、ポリブチルアクリレートセグメント（疎水性）、ポリエチルアクリレートセグメント（疎水性）、ポリメタクリル酸セグメント（親水性）及び疎水性炭化水素側鎖からなる。自然自己集合プロセスにより、ポリマーは分散し、単一のトリ−ｎ−オクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）−キャップドＱＤを封入でき、広いｐＨ範囲及び塩条件にわたる保護を提供する。
【０００３】
線状ポリマーの他に、特定の構造を有し、単分散であるデンドリマーが、両親媒性及び自己集合物質の構成のための魅力ある対象である。今までの大抵の両親媒性デンドリマーは、分枝に疎水性コイルと親水性のポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）又はポリ（プロピレンイミン）（ＰＰＩ）を組み合わせて有するコア−シェル構造を有する（Ｇｉｔｓｏｖ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９３，２６，５６２１；Ｉｙｅｒ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９８，３１，８７５７；Ｉｙｅｒ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ １９９９，１５，１２９９；及びＣａｍｅｒｏｎ，Ｊ．Ｈ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９７，９，３９８）。辺縁（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）部の親水性及び疎水性官能基で調整された楔状の領域を有するデンドリマーを記載する報告書は少ない（Ｈａｗｋｅｒ，Ｃ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９９３，１２８７〜１２９７）。このタイプの代表的分子は、保護基の利用によってのみ、分岐的合成法（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｐｐｒｏａｃｈ）を介して製造されるが、これらの手法は、一般には適用できない（Ａｏｉ，Ｋ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９７，３０，８０７２；Ｍａｒｕｏ，Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９９，２０５７〜２０５８；及びＰａｎ，Ｙ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９９，３２，５４６８〜５４７０）。収束的（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ）アプローチは、これらのセグメント化された高分子のより一般的な製造方法を提供する。しかしながら、２つの可能性ある成長部位での反応を制御するために、モノマーを過剰に適用せねばならない（Ｇｒａｙｓｏｎ，Ｓ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００１，１０１，３９１９〜３９６７）。
【０００４】
必要とされるのは、分岐的アプローチを介してジブロック両親媒性デンドリマーを合成する方法である。必要とされるのは、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加を使用して、親水性及び疎水性辺縁で修飾された２つのハイブリッドを結合させる方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一連のＡＢ−タイプの両親媒性樹枝状ポリエステルは分岐的に製造され、その際、２つのハイブリッドが、銅（Ｉ）を触媒とするトリアゾールの形成を介して結合された。この新種のデンドリマーのユニークな性質は、種々の官能基を個々のブロックに順次導入することを可能にした。我々の目標は、生じたセグメント構成された高分子を、バクテリア検出ツールとして発展させることである。炭水化物配位子は、ブロックＡの辺縁部上に表示され、例えば大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）などの病原体との多価相互作用を可能にする。クマリン誘導体は、ブロックＢに結合し、共焦点顕微鏡による可視化及びフローサイトメトリーによる定量化を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１態様は、ジブロックデンドリマーの製法を目的とする。ジブロックデンドリマーは、第一樹枝状ブロックと第二樹枝状ブロックとを有するタイプである。第一樹枝状ブロックは、第一ブロックコアを有し、第二樹枝状ブロックは、第二ブロックコアを有する。その製法は、クリックケミストリー反応を用いて、第一ブロックコアを第二ブロックコアにカップリングさせて、ジブロックコアを有するジブロックデンドリマーを形成するステップを使用する。好ましい実施形態では、クリックケミストリー反応は、［１，２，３］−トリアゾールを形成する、末端アセチレンとアジドとの１，３−双極性環状付加である。第一ブロックコアは、末端アセチレンを含んでよく、第二ブロックコアはアジドを含んでよい。もう１つの好ましい態様では、第一樹枝状ブロックは、第一辺縁を含み、第二樹枝状ブロックは、第二辺縁を含み、かつ第一辺縁は、第二辺縁とは異なる。
【０００７】
本発明の別の態様は、末端アセチレンを有することを特徴とするブロックコアを有する、改良樹枝状ブロックを対象とする。
【０００８】
本発明の別の態様は、アジドを有することを特徴とするブロックコアを有する、改良樹枝状ブロックを対象とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックと、第一樹枝状ブロックを第二樹枝状ブロックに結合するジブロックコアとを有する改良ジブロックデンドリマーを対象とする。この実施形態では、ジブロックコアは、第一樹枝状ブロックを第二樹枝状ブロックに結合する［１，２，３］−トリアゾール環を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
分岐的アプローチを、本発明のデンドリマー合成に使用した。アジド及びアセチレンは多様な化学変化に対し、ほぼ不活性なので、焦点への両方の官能基の導入が、合成の冒頭段階で企てられた。枝は、繰り返しのカップリング及び活性化ステップにより、外側に成長し続け、辺縁部に親水基や疎水基を備えた、より高次の世代の樹枝状セグメントが得られた。最終ステップで、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加により、２つのセグメントが結合され、所望の両親媒性デンドリマーが形成された（図１）。
【００１１】
アジド及びアセチレン基は、イソプロピリデン−２，２−ビス（メトキシ）プロピオン酸の無水物を、６−アジドヘキサノール及びプロパルギルアルコールにそれぞれカップリングさせることにより、焦点に導入された（図２）。メタノール中でＤＯＷＥＸ５０ＷＸ２−２００樹脂を使用して、アセトニド保護基を除去後、Ｍａｌｋｏｃｈ及びＨｕｌｔにより開発された方法を使用して、遊離ヒドロキシル基を無水物と反応させた（Ｍａｌｋｏｃｈ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００２，３５，８３０７〜８３１４）。ヒドロキシル基に対する、ピリジン５当量、ＤＭＡＰ０．１５当量及び無水物１．３当量の割合から、最適の結果が得られた。２ステップの脱保護及びカップリングの順序を繰り返した後、親水性及び疎水性末端基を備えた樹枝状フラグメントが、高い収率及び純度で、第四世代まで得られた。
【００１２】
生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。アセチル性プロトンが、約２．５７ｐｐｍにダブレットとして現れ、プロパルギル性−ＣＨ2は、約４．７２ｐｐｍでシャープなトリプレットとして、−ＣＨ2Ｎ3は、約４．１５ｐｐｍでシャープなトリプレットとして現れた（図３及び図４）。
【００１３】
考察中の半球形デンドロン両方を用いて、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加の準備をして、２つの半球を結合させた。試験実験として、（ＯＨ）8−［Ｇ−３］−Ａｚ（３．７）及び（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−Ａｃｅｔ（３．３）をＴＨＦ／水（３：１）溶液中で混合した後、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ（５ｍｏｌ％）及びアスコルビン酸ナトリウム（１５ｍｏｌ％）を添加した（方法Ａ、図５）。確実に全て変換させるために、３．３を２〜５％過剰に使用した。ＬＣ−ＭＳ分析が示すように、反応は１晩で完了した。
【００１４】
フラッシュクロマトグラフィーによる精製後、単離生成物をＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより分析して、アジド及びアセチレン出発物質が存在しないことが示された。生成物の形成は、１９２７、１９６７及び２００７（ＭＮａ+）に一連のピークが出現することにより確認された。１９６７及び１９２７のピークは、微量のルイス酸性銅（ＩＩ）が存在する水溶液中でのその不安定な性質によるアセトニド保護基１、２個のデンドリマーからの除去に相当した。水性状態との不相溶性を克服するために、塩基としてのＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンと一緒に、触媒として［Ｃｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒ］を使用して、無水ＴＨＦ中で、カップリングを実施した（方法Ｂ）。クロマトグラフィーによる触媒及び過剰のアセチレンデンドロンの除去後、３．１０が、９２％の収率で単離された。ＭＡＬＤＩ分析は１９８５（ＭＨ+）にシングルピークを示し、この変換の高い効率が確認された（図６）。同じ方法を用いて、一連の両親媒性デンドリマーが製造された（図７）。アセトニド保護基をベンジリデンと置換して、デンドリマー３．１２と３．１３が得られた。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法及びゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるデンドリマーの分析から、構造は単分散であることが示された（図７）。
【００１５】
加熱及び冷却スキャンを１０℃／分の速度で実施した。第二及び第三世代デンドリマーは、分子量及び世代と共に増加する単一のＴgを示した。［Ｇ−４］の場合には、極性の大きな差が、２相の分離を促進し、その結果、２つのＴg（１７℃及び３４℃）が観察された。これら２つのガラス転移温度は２つの親デンドロンの値、（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔについて５℃及び（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚについて５７℃、の中間値である（樹枝状ブロックコポリマーにおける相分離の例について、Ｈａｗｋｅｒ，Ｃ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９９３，１２８７〜１２９７を参照）。
【００１６】
この新種の高分子のユニークな性質は、種々の官能基を個々のブロックの辺縁部に順次導入することにより、更に変性することができた。デンドリマー（Ａｎ）16−［Ｇ−４］−［Ｇ−１］−（ＯＨ）2（３．１４）の後環状付加の変性により例示されるように、２つのヒドロキシル基をペンタ−４−イノイック無水物（pent-4-ynoic anhydride）と結合させることによりアセチレン基が、デンドリマーの右半球に先ず導入された（図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃ）。左半球上のアセトニド保護基の除去により、デンドリマー３．１６が生じた。次いで、７−ジエチルアミノクマリンをベースとするアジド（３．１７）を、方法Ａを使用して組み込み、右側官能化を完了した。１６個のアセチレンを左半球に組み込んだ後、生じたデンドリマーをＴＨＦ／水混合物中で２−アジドエチル−α−Ｄ−マンノピラノシド（３．２０）と反応させて（方法Ａ）、炭水化物コーティングが設けられた。この二官能性樹枝状ナノデバイスは、病原体を標的とする多価結合剤としてのマンノース及び検出モチーフとしてのクマリンを装備している。
【実施例】
【００１７】
実験
一般的方法
分析ＴＬＣは、シリカゲルＧＦ２５４で被覆された（０．２４ｍｍ厚さ）市販のＭｅｒｃｋ Ｐｌａｔｅ上で遂行した。フラッシュクロマトグラフィー用シリカは、Ｍｅｒｃｋ Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ ６０（２３０〜４００メッシュ、ＡＳＴＭ）であった。1ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）及び13ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ）の測定は、Ｂｒｕｋｅｒ ＡＣ４００、５００又は６００分光計で、室温にて遂行した。カップリング定数（Ｊ）は、ヘルツで報告し、化学シフトは、内部基準としてのＣＨＣｌ3（1Ｈについては７．２６、13Ｃについては７７．２）又はＭｅＯＤ（1Ｈについては３．３１、13Ｃについては４９．１）に対して、１００万分率（ｐｐｍ）（δ）で報告される。溶離剤としてＴＨＦを使用し（流速：１ｍＬ／分）、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ（登録商標名）カラム６本（５本は、ＨＲ−５μｍ、１本はＨＭＷ−２０μｍ）とＷａｔｅｒｓ４１０示差屈折計に接続したＷａｔｅｒｓクロマトグラフを用いて、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）を室温で実施した。Ｗａｔｅｒｓ４１０示差屈折計及び９９６フォトダイオードアレイ検出器を使用した。ポリマーの分子量は、線状ポリスチレン標準に対して計算した。非水性銅（Ｉ）−触媒環状付加を、Ｓｍｉｔｈ Ｃｒｅａｔｏｒマイクロ波反応器（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｉｎｃ．）を使用して、シールド管中で実施した。変調型示差走査熱量計（ＭＤＳＣ）による測定を、ＴＡ機器ＤＳＣ２９２０を用い、１分当たり４度の傾斜率で実行した。熱重量分析による測定は、ＴＡ機器Ｈｉ−Ｒｅｓ ＴＧＡ２９５０を用いて、窒素パージ下に行い、傾斜率は、１分当たり１０度であった。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法を、マトリックスとしてのトリフルオロ酢酸銀を併用してジトラノールを用い、ＰｅｒＳｅｐｔｉｖｅ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｖｏｙａｇｅｒ ＤＥ質量分析計を線形モードで操作して実行した。３．１７（Ｚｈｕ，Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２００４，６０，７２６７〜７２７５）及び３．２０（Ａｒｃｅ，Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．２００３，１４，８１７〜８２３）は、記載通りに予め合成した。
【００１８】
用語
この章に記載の樹枝状構造に関して使用される用語は、以下の通りである。デンドロンは、（Ｐ）n−［Ｇ−Ｘ］−Ｆで表し、式中、Ｐは、外部官能基を示し、ヒドロキシルを表すＯＨ、アセトニドを表すＡｎ、ベンジリデンを表すＢｚｌ、アセチレンを表すＡｃｅｔの何れかであり、ｎは、鎖末端官能基の数を示し、Ｘは、樹枝状骨格の世代数を示し、Ｆは、焦点にある官能基を示し、アセチレンを表わすＡｃｅｔ、又はアジドを表すＡｚである。トリアゾール連結両親媒性デンドリマーについては、（Ｐ）n−［Ｇ−Ｘ］−［Ｇ−Ｘ］−（Ｐ）nで表し、Ｐは、外部官能基を表し、Ｃｍは、７−ジエチルアミノクマリンを表し、Ｍａｎｎは、α−Ｄ−マンノピラノシドを表す。
【００１９】
本明細書で使用される用語「デンドリマー」は、フラクタル性の規則的に分岐した構造を有するポリマーを示す。デンドリマーは、内部の枝がそこから発生するコアを有する。更なる枝が、内部枝等から発生し得る。コアから遠位に末端の枝、即ち、そこからはもはや枝が発生しない枝、がある。辺縁は、そこからもはや枝が発生しない末端の枝に結合した樹枝状ポリマー部分により規定される。辺縁は、末端鎖、即ち、末端枝から遠位で、鎖末端で終わる樹枝状ポリマー部分、の集合からなる。そのフラクタル性の本来の結果として、デンドリマーは、多数の官能基をその鎖末端に有する。デンドリマーの周囲と相互作用し、デンドリマーの特性を与えるのが、鎖末端である。「鎖末端」及び「官能基」という用語は、幾分同意語的である。しかしながら、用語「鎖末端」は、デンドリマーのセクションの物理的位置を強調し、用語「官能基」は、「鎖末端」により賦与された物理特性を強調する。「官能基」は、「鎖末端」として使用するのに矛盾しない任意の化学的部分であってよい。
【００２０】
【化１】
無水物のカップリング反応による樹枝状世代成長のための一般的手順
（Ａｎ）1−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔ（３．１）
２５０ｍＬ丸底フラスコ中で、プロパルギルアルコール（１０．０ｇ、１７８ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（３．２６ｇ、２６．７ｍｍｏｌ）をピリジン（４１．８ｇ、５３５ｍｍｏｌ）に溶解させた後、ＣＨ2Ｃｌ2１００ｍＬを添加した。イソプロピリデン−２，２−ビス（メトキシ）プロピオン酸（ｂｉｓ−ＭＰＡ）の無水物（７６．４ｇ，２３１ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加した。溶液を室温で一晩撹拌し、反応が完了するまで13ＣＮＭＲで観測した（過剰の無水物の存在による約１６９ｐｐｍのピークで決定）。反応を、激しい撹拌下に、水５ｍＬでクェンチし、その後、ＣＨ2Ｃｌ2５００ｍＬで希釈し、溶液を、１０％ＮａＨＳＯ4（３×２００ｍＬ）、１０％Ｎａ2ＣＯ3（３×２００ｍＬ）及びブライン（１００ｍＬ）で洗浄した。有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、ヘキサン（１００ｍＬ）から始めて、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（１０：９０、７００ｍＬ）まで徐々に極性を増加させ、その後ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（１５：８５）で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、無色油状物として、３．１が得られた。収率：３５．９ｇ（９５％）。
【００２１】
【化２】
ＤＯＷＥＸ５０Ｗ−Ｘ２−２００樹脂を使用するアセトニド基の一般的脱保護手順
（ＨＯ）2−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔ
５００ｍＬ丸底フラスコ中で、ＤＯＷＥＸ５０Ｗ−Ｘ２−２００樹脂１５ｇを、メタノール３００ｍＬ中の３．１（１０．０ｇ、４７．１ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。混合物を４０℃で撹拌し、かつ脱保護を、アセトニド基に固有のピーク（即ち第四級炭素による〜９８ｐｐｍのピーク）が完全に消失するまで、13ＣＮＭＲでフォローした。樹脂を濾別し、濾液を、高真空下に濃縮し、乾燥させて、（ＨＯ）2−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔが、無色油状物として得られた。収率：７．８７ｇ（９７％）。
【００２２】
Ｃｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒを触媒とするアジド／アルキン環状付加のための一般的手順（方法Ｂ）
（Ａｎ）2−［Ｇ２］−Ａｃｅｔ（３．２）（５．００ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及び（ＨＯ）4−［Ｇ２］−Ｎ3（３．６）（４．８３ｇ、９．８３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液５０ｍＬに、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（１．３３ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及びＣｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒ（１９．０ｍｇ、２０６（ｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を室温で１２時間撹拌した。ＬＣ−ＭＳは、アジドの完全な消費を示した。溶媒を蒸発させ、粗生成物を、酢酸エチルで溶離させ、ＭｅＯＨ：ＥｔＯＡｃ（２０：８０）への極性を徐々に増加させる、カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色固体として、３．９が得られた。収率：８．９５ｇ（９１％）。
【００２３】
ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ及びアスコルビン酸ナトリウムを触媒とするアジド／アルキン環状付加のための一般的手順（方法Ａ）
（Ａｎ）2−［Ｇ２］−Ａｃｅｔ（３．２）（５．００ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及び（ＨＯ）4−［Ｇ２］−Ｎ3（３．６）（４．８３ｇ、９．８３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ：Ｈ2Ｏ（３：１）溶液２０ｍＬに、アスコルビン酸ナトリウム（３０６ｍｇ、１．５５ｍｍｏｌ）及びＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ（１２９ｍｇ、５１５（ｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を周囲温度で１２時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、粗生成物を酢酸エチルで溶離させ、ＭｅＯＨ：ＥｔＯＡｃ（２０：８０）への極性を徐々に増加させる、カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色固体として、３．９が得られた。収率：９．３３ｇ（９５％）。
【００２４】
アセチレン無水物カップリング反応による辺縁のアセチレン変性のための一般的手順、（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（５．００ｇ、５．１２ｍｍｏｌ）、ピリジン（８．１０ｇ、１０２ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（３７５ｍｇ、３．０７ｍｍｏｌ）のＣＨ2Ｃｌ2溶液２０ｍＬに、ペンタ−４−イノイック無水物（４．７４ｇ、２６．６ｍｍｏｌ）を添加した。溶液を室温で一晩撹拌し、反応が完了するまで13ＣＮＭＲで観測した（〜１６７ｐｐｍでの過剰の無水物の存在により決定）。過剰の無水物を、激しい撹拌下に、水２ｍＬでクエンチし、その後、ＣＨ2Ｃｌ2３００ｍＬで希釈し、溶液を、１０％ＮａＨＳＯ4（３×５００ｍＬ）及び１０％Ｎａ2ＣＯ3（３×５００ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ（ＭｇＳＯ4）、濾過し、濃縮した。これを、ヘキサンから始めて、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（８０：２０）まで徐々に極性を増加させて溶出する、シリカゲルの液体カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色油状物として、（Ａｃｅｔ）4−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（Ａｎ）2が得られた。収率：６．０４ｇ（９１％）。
【００２５】
【化３】
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−Ａｃｅｔ（３．２）：白色固体として単離。収率：２５．６ｇ（９１％）。ＥＳＩ ＭＳ：４８６（ＭＨ+）。
【００２６】
【化４】
（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−Ａｃｅｔ（３．３）：白色固体として単離。収率：２０ｇ（８１％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ50Ｈ76Ｏ22に関する計算値：１０２８．４８。測定値：１０５２（ＭＮａ+）。
【００２７】
【化５】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔ（３．４）：無色ゲルとして単離。収率：２５ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ102Ｈ156Ｏ46に関する計算値：２１１６．９９。測定値：２１４０（ＭＮａ+）。Ｔg＝５℃
【００２８】
【化６】
（ＯＨ）2−［Ｇ−１］−Ａｚ（３．５）：白色固体として単離。収率：１６．５ｇ（８３％）。ＥＳＩ ＭＳ：２６０（ＭＨ+）。
【００２９】
【化７】
（ＯＨ）4−［Ｇ−２］−Ａｚ（３．６）：白色固体として単離。収率：１５．０ｇ（９２％）。ＥＳＩ ＭＳ：４９３（ＭＨ+）。
【００３０】
【化８】
（ＯＨ）8−［Ｇ−３］−Ａｚ（３．７）：白色固体として単離。１５．２ｇ（９１％）。ＥＳＩ ＭＳ：９５７（ＭＨ+）。
【００３１】
【化９】
（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚ（３．８）：白色固体として単離。収率：１６ｇ（９３％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ81Ｈ133Ｎ3Ｏ46に関する計算値：１８８３．８２。測定値：１９０７（ＭＮａ+）。Ｔg＝５７℃
【００３２】
【化１０】
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（３．９）：白色固体として単離。収率：９．９３ｇ（９５％）。ＥＳＩ ＭＳ：９７７（ＭＨ+）。
【００３３】
【化１１】
（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）：白色固体として単離。収率：４．０ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ91Ｈ145Ｎ3Ｏ44に関する計算値：１９８３．９２。測定値：１９８５（ＭＨ+）。
【００３４】
【化１２】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−［Ｇ−４］−（ＯＨ）16（３．１１）：白色固体として単離。収率：５．２ｇ（９１％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ183Ｈ289Ｎ3Ｏ92に関する計算値：４０００．８。測定値：４０２４（ＭＮａ+）。
【００３５】
【化１３】
（Ｂｚｌ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（３．１２）：白色固体として単離。収率：１．２ｇ（９４％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ153Ｈ73Ｎ3Ｏ20に関する計算値：１０７１．４８。測定値：１０７３（ＭＨ+）、１０９５（ＭＮａ+）。
【００３６】
【化１４】
（Ｂｚｌ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１３）：白色固体として単離。収率：１．０ｇ（８５％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ107Ｈ145Ｎ3Ｏ44に関する計算値：２１７５．９２。測定値：２１７６（ＭＨ+）。
【００３７】
【化１５】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−［Ｇ−４］−（ＯＨ）2（３．１４）：無色油状物として単離。収率：３．２ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ113Ｈ177Ｎ3Ｏ50に関する計算値：２３７６．１４。測定値：２３９９（ＭＮａ+）。
【００３８】
【化１６】
３．１８：黄色固体として単離。収率：０．８９ｇ（９１％）。
【００３９】
【化１７】
３．１９：黄色油状物として単離。収率：０．８１ｇ（９０％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ213Ｈ259Ｎ13Ｏ74に関する計算値：４１８２．６９。測定値：４１８４（ＭＨ+）。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ジブロック両親媒性デンドリマーを合成する合成戦略スキームを示す。
【図２】辺縁部に親水性官能基を有する樹枝状ジブロック（３．８）と、辺縁部に疎水性官能基を有する樹枝状ジブロック（３．４）の合成スキームを示す。
【図３】デンドロン（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔ（３．４）のプロトンＮＭＲスペクトルを示す。生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。
【図４】デンドロン（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚ（３．８）のプロトンＮＭＲスペクトルを示す。生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。
【図５】（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）を合成するための反応スキームを示す。
【図６】デンドリマー（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）のＭＡＬＤＩスペクトルを示す。
【図７】表示されたデンドリマーの特性を示す表を示す。
【図８ａ−８ｃ】両親媒性デンドリマー（Ａｎ）16−［Ｇ−４］−［Ｇ−１］−（ＯＨ）2（３．１４）の後環状付加変性に関する合成スキームを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デンドリマー及びジブロックデンドリマーの製法に関する。更に詳細には、本発明は、ジブロックデンドリマーを製造するためにクリックケミストリーを使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
両親媒性分子には、無数の応用の可能性があり、例えば、ナノキャリア（Ｊｏｅｓｔｅｒ，Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００３，４２，１４８６；及びＳｔｉｒｉｂａ，Ｓ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，１３２９）、ナノ構造形成のための構造指向剤（Ｓｏｎｅ，Ｅ．Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，１７０６；Ｚｈａｏ，Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９８，２７９，５４８；Ｃｈａ，Ｊ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ（Ｌｏｎｄｏｎ）２０００，４０３，２８９；Ｓｉｍｏｎ，Ｐ．Ｆ．Ｗ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００１，１２，３４６４；Ｂａｇｓｈａｗ，Ｓ．Ａ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９５，２６９，１２４２；及びＨａｒｔｇｅｒｉｎｋ，Ｊ．Ｄ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００１，２９４，１６８４）又は触媒（Ｐｉｏｔｔｉ，Ｍ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９９，１２１，９４７１；Ｈｅｃｈｔ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００１，１２３，６９５９；及びＢｏｅｒａｋｋｅｒ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，４２３９）等への応用の可能性がある。流動性及びコンパートメント化を含む、これらの分子が所有するユニークな特性は、３次元ネットワークへと集合及び組織化をおこすこれらの両親媒性の性質に基づく。例えば、トリブロック両親媒性コポリマーは、インビボ癌撮像用の量子ドット（ＱＤ）の封入ツールとしてＮｉｅと共同研究者により開発された（Ｇａｏ，Ｘ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２００４，２２，１９８）。このポリマーは、ポリブチルアクリレートセグメント（疎水性）、ポリエチルアクリレートセグメント（疎水性）、ポリメタクリル酸セグメント（親水性）及び疎水性炭化水素側鎖からなる。自然自己集合プロセスにより、ポリマーは分散し、単一のトリ−ｎ−オクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）−キャップドＱＤを封入でき、広いｐＨ範囲及び塩条件にわたる保護を提供する。
【０００３】
線状ポリマーの他に、特定の構造を有し、単分散であるデンドリマーが、両親媒性及び自己集合物質の構成のための魅力ある対象である。今までの大抵の両親媒性デンドリマーは、分枝に疎水性コイルと親水性のポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）又はポリ（プロピレンイミン）（ＰＰＩ）を組み合わせて有するコア−シェル構造を有する（Ｇｉｔｓｏｖ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９３，２６，５６２１；Ｉｙｅｒ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９８，３１，８７５７；Ｉｙｅｒ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ １９９９，１５，１２９９；及びＣａｍｅｒｏｎ，Ｊ．Ｈ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９７，９，３９８）。辺縁（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）部の親水性及び疎水性官能基で調整された楔状の領域を有するデンドリマーを記載する報告書は少ない（Ｈａｗｋｅｒ，Ｃ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９９３，１２８７〜１２９７）。このタイプの代表的分子は、保護基の利用によってのみ、分岐的合成法（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｐｐｒｏａｃｈ）を介して製造されるが、これらの手法は、一般には適用できない（Ａｏｉ，Ｋ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９７，３０，８０７２；Ｍａｒｕｏ，Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９９，２０５７〜２０５８；及びＰａｎ，Ｙ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９９，３２，５４６８〜５４７０）。収束的（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ）アプローチは、これらのセグメント化された高分子のより一般的な製造方法を提供する。しかしながら、２つの可能性ある成長部位での反応を制御するために、モノマーを過剰に適用せねばならない（Ｇｒａｙｓｏｎ，Ｓ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００１，１０１，３９１９〜３９６７）。
【０００４】
必要とされるのは、分岐的アプローチを介してジブロック両親媒性デンドリマーを合成する方法である。必要とされるのは、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加を使用して、親水性及び疎水性辺縁で修飾された２つのハイブリッドを結合させる方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一連のＡＢ−タイプの両親媒性樹枝状ポリエステルは分岐的に製造され、その際、２つのハイブリッドが、銅（Ｉ）を触媒とするトリアゾールの形成を介して結合された。この新種のデンドリマーのユニークな性質は、種々の官能基を個々のブロックに順次導入することを可能にした。我々の目標は、生じたセグメント構成された高分子を、バクテリア検出ツールとして発展させることである。炭水化物配位子は、ブロックＡの辺縁部上に表示され、例えば大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）などの病原体との多価相互作用を可能にする。クマリン誘導体は、ブロックＢに結合し、共焦点顕微鏡による可視化及びフローサイトメトリーによる定量化を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１態様は、ジブロックデンドリマーの製法を目的とする。ジブロックデンドリマーは、第一樹枝状ブロックと第二樹枝状ブロックとを有するタイプである。第一樹枝状ブロックは、第一ブロックコアを有し、第二樹枝状ブロックは、第二ブロックコアを有する。その製法は、クリックケミストリー反応を用いて、第一ブロックコアを第二ブロックコアにカップリングさせて、ジブロックコアを有するジブロックデンドリマーを形成するステップを使用する。好ましい実施形態では、クリックケミストリー反応は、［１，２，３］−トリアゾールを形成する、末端アセチレンとアジドとの１，３−双極性環状付加である。第一ブロックコアは、末端アセチレンを含んでよく、第二ブロックコアはアジドを含んでよい。もう１つの好ましい態様では、第一樹枝状ブロックは、第一辺縁を含み、第二樹枝状ブロックは、第二辺縁を含み、かつ第一辺縁は、第二辺縁とは異なる。
【０００７】
本発明の別の態様は、末端アセチレンを有することを特徴とするブロックコアを有する、改良樹枝状ブロックを対象とする。
【０００８】
本発明の別の態様は、アジドを有することを特徴とするブロックコアを有する、改良樹枝状ブロックを対象とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックと、第一樹枝状ブロックを第二樹枝状ブロックに結合するジブロックコアとを有する改良ジブロックデンドリマーを対象とする。この実施形態では、ジブロックコアは、第一樹枝状ブロックを第二樹枝状ブロックに結合する［１，２，３］−トリアゾール環を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
分岐的アプローチを、本発明のデンドリマー合成に使用した。アジド及びアセチレンは多様な化学変化に対し、ほぼ不活性なので、焦点への両方の官能基の導入が、合成の冒頭段階で企てられた。枝は、繰り返しのカップリング及び活性化ステップにより、外側に成長し続け、辺縁部に親水基や疎水基を備えた、より高次の世代の樹枝状セグメントが得られた。最終ステップで、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加により、２つのセグメントが結合され、所望の両親媒性デンドリマーが形成された（図１）。
【００１１】
アジド及びアセチレン基は、イソプロピリデン−２，２−ビス（メトキシ）プロピオン酸の無水物を、６−アジドヘキサノール及びプロパルギルアルコールにそれぞれカップリングさせることにより、焦点に導入された（図２）。メタノール中でＤＯＷＥＸ５０ＷＸ２−２００樹脂を使用して、アセトニド保護基を除去後、Ｍａｌｋｏｃｈ及びＨｕｌｔにより開発された方法を使用して、遊離ヒドロキシル基を無水物と反応させた（Ｍａｌｋｏｃｈ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００２，３５，８３０７〜８３１４）。ヒドロキシル基に対する、ピリジン５当量、ＤＭＡＰ０．１５当量及び無水物１．３当量の割合から、最適の結果が得られた。２ステップの脱保護及びカップリングの順序を繰り返した後、親水性及び疎水性末端基を備えた樹枝状フラグメントが、高い収率及び純度で、第四世代まで得られた。
【００１２】
生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。アセチル性プロトンが、約２．５７ｐｐｍにダブレットとして現れ、プロパルギル性−ＣＨ2は、約４．７２ｐｐｍでシャープなトリプレットとして、−ＣＨ2Ｎ3は、約４．１５ｐｐｍでシャープなトリプレットとして現れた（図３及び図４）。
【００１３】
考察中の半球形デンドロン両方を用いて、銅（Ｉ）を触媒とする環状付加の準備をして、２つの半球を結合させた。試験実験として、（ＯＨ）8−［Ｇ−３］−Ａｚ（３．７）及び（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−Ａｃｅｔ（３．３）をＴＨＦ／水（３：１）溶液中で混合した後、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ（５ｍｏｌ％）及びアスコルビン酸ナトリウム（１５ｍｏｌ％）を添加した（方法Ａ、図５）。確実に全て変換させるために、３．３を２〜５％過剰に使用した。ＬＣ−ＭＳ分析が示すように、反応は１晩で完了した。
【００１４】
フラッシュクロマトグラフィーによる精製後、単離生成物をＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより分析して、アジド及びアセチレン出発物質が存在しないことが示された。生成物の形成は、１９２７、１９６７及び２００７（ＭＮａ+）に一連のピークが出現することにより確認された。１９６７及び１９２７のピークは、微量のルイス酸性銅（ＩＩ）が存在する水溶液中でのその不安定な性質によるアセトニド保護基１、２個のデンドリマーからの除去に相当した。水性状態との不相溶性を克服するために、塩基としてのＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンと一緒に、触媒として［Ｃｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒ］を使用して、無水ＴＨＦ中で、カップリングを実施した（方法Ｂ）。クロマトグラフィーによる触媒及び過剰のアセチレンデンドロンの除去後、３．１０が、９２％の収率で単離された。ＭＡＬＤＩ分析は１９８５（ＭＨ+）にシングルピークを示し、この変換の高い効率が確認された（図６）。同じ方法を用いて、一連の両親媒性デンドリマーが製造された（図７）。アセトニド保護基をベンジリデンと置換して、デンドリマー３．１２と３．１３が得られた。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法及びゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるデンドリマーの分析から、構造は単分散であることが示された（図７）。
【００１５】
加熱及び冷却スキャンを１０℃／分の速度で実施した。第二及び第三世代デンドリマーは、分子量及び世代と共に増加する単一のＴgを示した。［Ｇ−４］の場合には、極性の大きな差が、２相の分離を促進し、その結果、２つのＴg（１７℃及び３４℃）が観察された。これら２つのガラス転移温度は２つの親デンドロンの値、（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔについて５℃及び（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚについて５７℃、の中間値である（樹枝状ブロックコポリマーにおける相分離の例について、Ｈａｗｋｅｒ，Ｃ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１ １９９３，１２８７〜１２９７を参照）。
【００１６】
この新種の高分子のユニークな性質は、種々の官能基を個々のブロックの辺縁部に順次導入することにより、更に変性することができた。デンドリマー（Ａｎ）16−［Ｇ−４］−［Ｇ−１］−（ＯＨ）2（３．１４）の後環状付加の変性により例示されるように、２つのヒドロキシル基をペンタ−４−イノイック無水物（pent-4-ynoic anhydride）と結合させることによりアセチレン基が、デンドリマーの右半球に先ず導入された（図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃ）。左半球上のアセトニド保護基の除去により、デンドリマー３．１６が生じた。次いで、７−ジエチルアミノクマリンをベースとするアジド（３．１７）を、方法Ａを使用して組み込み、右側官能化を完了した。１６個のアセチレンを左半球に組み込んだ後、生じたデンドリマーをＴＨＦ／水混合物中で２−アジドエチル−α−Ｄ−マンノピラノシド（３．２０）と反応させて（方法Ａ）、炭水化物コーティングが設けられた。この二官能性樹枝状ナノデバイスは、病原体を標的とする多価結合剤としてのマンノース及び検出モチーフとしてのクマリンを装備している。
【実施例】
【００１７】
実験
一般的方法
分析ＴＬＣは、シリカゲルＧＦ２５４で被覆された（０．２４ｍｍ厚さ）市販のＭｅｒｃｋ Ｐｌａｔｅ上で遂行した。フラッシュクロマトグラフィー用シリカは、Ｍｅｒｃｋ Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ ６０（２３０〜４００メッシュ、ＡＳＴＭ）であった。1ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）及び13ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ）の測定は、Ｂｒｕｋｅｒ ＡＣ４００、５００又は６００分光計で、室温にて遂行した。カップリング定数（Ｊ）は、ヘルツで報告し、化学シフトは、内部基準としてのＣＨＣｌ3（1Ｈについては７．２６、13Ｃについては７７．２）又はＭｅＯＤ（1Ｈについては３．３１、13Ｃについては４９．１）に対して、１００万分率（ｐｐｍ）（δ）で報告される。溶離剤としてＴＨＦを使用し（流速：１ｍＬ／分）、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ（登録商標名）カラム６本（５本は、ＨＲ−５μｍ、１本はＨＭＷ−２０μｍ）とＷａｔｅｒｓ４１０示差屈折計に接続したＷａｔｅｒｓクロマトグラフを用いて、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）を室温で実施した。Ｗａｔｅｒｓ４１０示差屈折計及び９９６フォトダイオードアレイ検出器を使用した。ポリマーの分子量は、線状ポリスチレン標準に対して計算した。非水性銅（Ｉ）−触媒環状付加を、Ｓｍｉｔｈ Ｃｒｅａｔｏｒマイクロ波反応器（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｉｎｃ．）を使用して、シールド管中で実施した。変調型示差走査熱量計（ＭＤＳＣ）による測定を、ＴＡ機器ＤＳＣ２９２０を用い、１分当たり４度の傾斜率で実行した。熱重量分析による測定は、ＴＡ機器Ｈｉ−Ｒｅｓ ＴＧＡ２９５０を用いて、窒素パージ下に行い、傾斜率は、１分当たり１０度であった。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法を、マトリックスとしてのトリフルオロ酢酸銀を併用してジトラノールを用い、ＰｅｒＳｅｐｔｉｖｅ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｖｏｙａｇｅｒ ＤＥ質量分析計を線形モードで操作して実行した。３．１７（Ｚｈｕ，Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２００４，６０，７２６７〜７２７５）及び３．２０（Ａｒｃｅ，Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．２００３，１４，８１７〜８２３）は、記載通りに予め合成した。
【００１８】
用語
この章に記載の樹枝状構造に関して使用される用語は、以下の通りである。デンドロンは、（Ｐ）n−［Ｇ−Ｘ］−Ｆで表し、式中、Ｐは、外部官能基を示し、ヒドロキシルを表すＯＨ、アセトニドを表すＡｎ、ベンジリデンを表すＢｚｌ、アセチレンを表すＡｃｅｔの何れかであり、ｎは、鎖末端官能基の数を示し、Ｘは、樹枝状骨格の世代数を示し、Ｆは、焦点にある官能基を示し、アセチレンを表わすＡｃｅｔ、又はアジドを表すＡｚである。トリアゾール連結両親媒性デンドリマーについては、（Ｐ）n−［Ｇ−Ｘ］−［Ｇ−Ｘ］−（Ｐ）nで表し、Ｐは、外部官能基を表し、Ｃｍは、７−ジエチルアミノクマリンを表し、Ｍａｎｎは、α−Ｄ−マンノピラノシドを表す。
【００１９】
本明細書で使用される用語「デンドリマー」は、フラクタル性の規則的に分岐した構造を有するポリマーを示す。デンドリマーは、内部の枝がそこから発生するコアを有する。更なる枝が、内部枝等から発生し得る。コアから遠位に末端の枝、即ち、そこからはもはや枝が発生しない枝、がある。辺縁は、そこからもはや枝が発生しない末端の枝に結合した樹枝状ポリマー部分により規定される。辺縁は、末端鎖、即ち、末端枝から遠位で、鎖末端で終わる樹枝状ポリマー部分、の集合からなる。そのフラクタル性の本来の結果として、デンドリマーは、多数の官能基をその鎖末端に有する。デンドリマーの周囲と相互作用し、デンドリマーの特性を与えるのが、鎖末端である。「鎖末端」及び「官能基」という用語は、幾分同意語的である。しかしながら、用語「鎖末端」は、デンドリマーのセクションの物理的位置を強調し、用語「官能基」は、「鎖末端」により賦与された物理特性を強調する。「官能基」は、「鎖末端」として使用するのに矛盾しない任意の化学的部分であってよい。
【００２０】
【化１】
無水物のカップリング反応による樹枝状世代成長のための一般的手順
（Ａｎ）1−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔ（３．１）
２５０ｍＬ丸底フラスコ中で、プロパルギルアルコール（１０．０ｇ、１７８ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（３．２６ｇ、２６．７ｍｍｏｌ）をピリジン（４１．８ｇ、５３５ｍｍｏｌ）に溶解させた後、ＣＨ2Ｃｌ2１００ｍＬを添加した。イソプロピリデン−２，２−ビス（メトキシ）プロピオン酸（ｂｉｓ−ＭＰＡ）の無水物（７６．４ｇ，２３１ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加した。溶液を室温で一晩撹拌し、反応が完了するまで13ＣＮＭＲで観測した（過剰の無水物の存在による約１６９ｐｐｍのピークで決定）。反応を、激しい撹拌下に、水５ｍＬでクェンチし、その後、ＣＨ2Ｃｌ2５００ｍＬで希釈し、溶液を、１０％ＮａＨＳＯ4（３×２００ｍＬ）、１０％Ｎａ2ＣＯ3（３×２００ｍＬ）及びブライン（１００ｍＬ）で洗浄した。有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物を、ヘキサン（１００ｍＬ）から始めて、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（１０：９０、７００ｍＬ）まで徐々に極性を増加させ、その後ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（１５：８５）で溶出する、シリカのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、無色油状物として、３．１が得られた。収率：３５．９ｇ（９５％）。
【００２１】
【化２】
ＤＯＷＥＸ５０Ｗ−Ｘ２−２００樹脂を使用するアセトニド基の一般的脱保護手順
（ＨＯ）2−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔ
５００ｍＬ丸底フラスコ中で、ＤＯＷＥＸ５０Ｗ−Ｘ２−２００樹脂１５ｇを、メタノール３００ｍＬ中の３．１（１０．０ｇ、４７．１ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。混合物を４０℃で撹拌し、かつ脱保護を、アセトニド基に固有のピーク（即ち第四級炭素による〜９８ｐｐｍのピーク）が完全に消失するまで、13ＣＮＭＲでフォローした。樹脂を濾別し、濾液を、高真空下に濃縮し、乾燥させて、（ＨＯ）2−［Ｇ−１］−Ａｃｅｔが、無色油状物として得られた。収率：７．８７ｇ（９７％）。
【００２２】
Ｃｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒを触媒とするアジド／アルキン環状付加のための一般的手順（方法Ｂ）
（Ａｎ）2−［Ｇ２］−Ａｃｅｔ（３．２）（５．００ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及び（ＨＯ）4−［Ｇ２］−Ｎ3（３．６）（４．８３ｇ、９．８３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液５０ｍＬに、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（１．３３ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及びＣｕ（ＰＰｈ3）3Ｂｒ（１９．０ｍｇ、２０６（ｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を室温で１２時間撹拌した。ＬＣ−ＭＳは、アジドの完全な消費を示した。溶媒を蒸発させ、粗生成物を、酢酸エチルで溶離させ、ＭｅＯＨ：ＥｔＯＡｃ（２０：８０）への極性を徐々に増加させる、カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色固体として、３．９が得られた。収率：８．９５ｇ（９１％）。
【００２３】
ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ及びアスコルビン酸ナトリウムを触媒とするアジド／アルキン環状付加のための一般的手順（方法Ａ）
（Ａｎ）2−［Ｇ２］−Ａｃｅｔ（３．２）（５．００ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）及び（ＨＯ）4−［Ｇ２］−Ｎ3（３．６）（４．８３ｇ、９．８３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ：Ｈ2Ｏ（３：１）溶液２０ｍＬに、アスコルビン酸ナトリウム（３０６ｍｇ、１．５５ｍｍｏｌ）及びＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ（１２９ｍｇ、５１５（ｍｏｌ）を添加した。次いで、反応混合物を周囲温度で１２時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、粗生成物を酢酸エチルで溶離させ、ＭｅＯＨ：ＥｔＯＡｃ（２０：８０）への極性を徐々に増加させる、カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色固体として、３．９が得られた。収率：９．３３ｇ（９５％）。
【００２４】
アセチレン無水物カップリング反応による辺縁のアセチレン変性のための一般的手順、（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（５．００ｇ、５．１２ｍｍｏｌ）、ピリジン（８．１０ｇ、１０２ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（３７５ｍｇ、３．０７ｍｍｏｌ）のＣＨ2Ｃｌ2溶液２０ｍＬに、ペンタ−４−イノイック無水物（４．７４ｇ、２６．６ｍｍｏｌ）を添加した。溶液を室温で一晩撹拌し、反応が完了するまで13ＣＮＭＲで観測した（〜１６７ｐｐｍでの過剰の無水物の存在により決定）。過剰の無水物を、激しい撹拌下に、水２ｍＬでクエンチし、その後、ＣＨ2Ｃｌ2３００ｍＬで希釈し、溶液を、１０％ＮａＨＳＯ4（３×５００ｍＬ）及び１０％Ｎａ2ＣＯ3（３×５００ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ（ＭｇＳＯ4）、濾過し、濃縮した。これを、ヘキサンから始めて、ＥｔＯＡｃ：ヘキサン（８０：２０）まで徐々に極性を増加させて溶出する、シリカゲルの液体カラムクロマトグラフィーにより精製して、無色油状物として、（Ａｃｅｔ）4−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（Ａｎ）2が得られた。収率：６．０４ｇ（９１％）。
【００２５】
【化３】
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−Ａｃｅｔ（３．２）：白色固体として単離。収率：２５．６ｇ（９１％）。ＥＳＩ ＭＳ：４８６（ＭＨ+）。
【００２６】
【化４】
（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−Ａｃｅｔ（３．３）：白色固体として単離。収率：２０ｇ（８１％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ50Ｈ76Ｏ22に関する計算値：１０２８．４８。測定値：１０５２（ＭＮａ+）。
【００２７】
【化５】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔ（３．４）：無色ゲルとして単離。収率：２５ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ102Ｈ156Ｏ46に関する計算値：２１１６．９９。測定値：２１４０（ＭＮａ+）。Ｔg＝５℃
【００２８】
【化６】
（ＯＨ）2−［Ｇ−１］−Ａｚ（３．５）：白色固体として単離。収率：１６．５ｇ（８３％）。ＥＳＩ ＭＳ：２６０（ＭＨ+）。
【００２９】
【化７】
（ＯＨ）4−［Ｇ−２］−Ａｚ（３．６）：白色固体として単離。収率：１５．０ｇ（９２％）。ＥＳＩ ＭＳ：４９３（ＭＨ+）。
【００３０】
【化８】
（ＯＨ）8−［Ｇ−３］−Ａｚ（３．７）：白色固体として単離。１５．２ｇ（９１％）。ＥＳＩ ＭＳ：９５７（ＭＨ+）。
【００３１】
【化９】
（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚ（３．８）：白色固体として単離。収率：１６ｇ（９３％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ81Ｈ133Ｎ3Ｏ46に関する計算値：１８８３．８２。測定値：１９０７（ＭＮａ+）。Ｔg＝５７℃
【００３２】
【化１０】
（Ａｎ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（３．９）：白色固体として単離。収率：９．９３ｇ（９５％）。ＥＳＩ ＭＳ：９７７（ＭＨ+）。
【００３３】
【化１１】
（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）：白色固体として単離。収率：４．０ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ91Ｈ145Ｎ3Ｏ44に関する計算値：１９８３．９２。測定値：１９８５（ＭＨ+）。
【００３４】
【化１２】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−［Ｇ−４］−（ＯＨ）16（３．１１）：白色固体として単離。収率：５．２ｇ（９１％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ183Ｈ289Ｎ3Ｏ92に関する計算値：４０００．８。測定値：４０２４（ＭＮａ+）。
【００３５】
【化１３】
（Ｂｚｌ）2−［Ｇ−２］−［Ｇ−２］−（ＯＨ）4（３．１２）：白色固体として単離。収率：１．２ｇ（９４％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ153Ｈ73Ｎ3Ｏ20に関する計算値：１０７１．４８。測定値：１０７３（ＭＨ+）、１０９５（ＭＮａ+）。
【００３６】
【化１４】
（Ｂｚｌ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１３）：白色固体として単離。収率：１．０ｇ（８５％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ107Ｈ145Ｎ3Ｏ44に関する計算値：２１７５．９２。測定値：２１７６（ＭＨ+）。
【００３７】
【化１５】
（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−［Ｇ−４］−（ＯＨ）2（３．１４）：無色油状物として単離。収率：３．２ｇ（９２％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ113Ｈ177Ｎ3Ｏ50に関する計算値：２３７６．１４。測定値：２３９９（ＭＮａ+）。
【００３８】
【化１６】
３．１８：黄色固体として単離。収率：０．８９ｇ（９１％）。
【００３９】
【化１７】
３．１９：黄色油状物として単離。収率：０．８１ｇ（９０％）。ＭＡＬＤＩ ＭＳ；Ｃ213Ｈ259Ｎ13Ｏ74に関する計算値：４１８２．６９。測定値：４１８４（ＭＨ+）。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ジブロック両親媒性デンドリマーを合成する合成戦略スキームを示す。
【図２】辺縁部に親水性官能基を有する樹枝状ジブロック（３．８）と、辺縁部に疎水性官能基を有する樹枝状ジブロック（３．４）の合成スキームを示す。
【図３】デンドロン（Ａｎ）8−［Ｇ−４］−Ａｃｅｔ（３．４）のプロトンＮＭＲスペクトルを示す。生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。
【図４】デンドロン（ＯＨ）16−［Ｇ−４］−Ａｚ（３．８）のプロトンＮＭＲスペクトルを示す。生じた樹枝状フラグメントは、1Ｈ−ＮＭＲで特有のピークを示した。
【図５】（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）を合成するための反応スキームを示す。
【図６】デンドリマー（Ａｎ）4−［Ｇ−３］−［Ｇ−３］−（ＯＨ）8（３．１０）のＭＡＬＤＩスペクトルを示す。
【図７】表示されたデンドリマーの特性を示す表を示す。
【図８ａ−８ｃ】両親媒性デンドリマー（Ａｎ）16−［Ｇ−４］−［Ｇ−１］−（ＯＨ）2（３．１４）の後環状付加変性に関する合成スキームを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックとを有するジブロックデンドリマーの製法であって、前記第一樹枝状ブロックが、第一ブロックコアを有し、前記第二樹枝状ブロックが、第二ブロックコアを有し、前記製法が、クリックケミストリー反応により前記第一ブロックコアを前記第二ブロックコアにカップリングさせて、ジブロックコアを有するジブロックデンドリマーを形成するステップを含む、ジブロックデンドリマーの製法。
【請求項２】
前記クリックケミストリー反応が、［１，２，３］−トリアゾールを形成する、アジドと末端アセチレンの銅（Ｉ）を触媒とする１，３−双極性環状付加である請求項１に記載の製法。
【請求項３】
前記第一ブロックコアが、末端アセチレンを含み、前記第二ブロックコアが、アジドを含む請求項１に記載の製法。
【請求項４】
前記第一樹枝状ブロックが、第一辺縁を含み、前記第二樹枝状ブロックが、第二辺縁を含み、前記第一辺縁が、前記第二辺縁とは異なる請求項１に記載の製法。
【請求項５】
末端アセチレンを有することを特徴とするブロックコアを有する改良樹枝状ブロック。
【請求項６】
アジドを有することを特徴とするブロックコアを有する改良樹枝状ブロック。
【請求項７】
第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックと、前記第一樹枝状ブロックを前記第二樹枝状ブロックに結合するジブロックコアとを有する改良ジブロックデンドリマーであって、前記ジブロックコアが、前記第一樹枝状ブロックを前記第二樹枝状ブロックに結合する［１，２，３］−トリアゾール環によって特徴付けられる改良ジブロックデンドリマー。
【請求項１】
第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックとを有するジブロックデンドリマーの製法であって、前記第一樹枝状ブロックが、第一ブロックコアを有し、前記第二樹枝状ブロックが、第二ブロックコアを有し、前記製法が、クリックケミストリー反応により前記第一ブロックコアを前記第二ブロックコアにカップリングさせて、ジブロックコアを有するジブロックデンドリマーを形成するステップを含む、ジブロックデンドリマーの製法。
【請求項２】
前記クリックケミストリー反応が、［１，２，３］−トリアゾールを形成する、アジドと末端アセチレンの銅（Ｉ）を触媒とする１，３−双極性環状付加である請求項１に記載の製法。
【請求項３】
前記第一ブロックコアが、末端アセチレンを含み、前記第二ブロックコアが、アジドを含む請求項１に記載の製法。
【請求項４】
前記第一樹枝状ブロックが、第一辺縁を含み、前記第二樹枝状ブロックが、第二辺縁を含み、前記第一辺縁が、前記第二辺縁とは異なる請求項１に記載の製法。
【請求項５】
末端アセチレンを有することを特徴とするブロックコアを有する改良樹枝状ブロック。
【請求項６】
アジドを有することを特徴とするブロックコアを有する改良樹枝状ブロック。
【請求項７】
第一樹枝状ブロックと、第二樹枝状ブロックと、前記第一樹枝状ブロックを前記第二樹枝状ブロックに結合するジブロックコアとを有する改良ジブロックデンドリマーであって、前記ジブロックコアが、前記第一樹枝状ブロックを前記第二樹枝状ブロックに結合する［１，２，３］−トリアゾール環によって特徴付けられる改良ジブロックデンドリマー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【公表番号】特表２００９−５０６１３６（Ｐ２００９−５０６１３６Ａ）
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２２９２２（Ｐ２００８−５２２９２２）
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２８０１７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２００１
【国際公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（５０１２４４２２２）ザ スクリプス リサーチ インスティテュート (33)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２８０１７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２００１
【国際公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（５０１２４４２２２）ザ スクリプス リサーチ インスティテュート (33)
【Ｆターム（参考）】
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