官能化されたベータラクタムモノマーからのポリ−ベータ−ペプチド及びポリ−ベータ−ペプチドを含有する抗菌組成物
開示されているのは、β−ポリペプチドを作製する方法である。その方法は、ベース開始剤（ｂａｓｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び金属含有分子ではない共開始剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の存在下でβ−ラクタム含有モノマーを重合し、生成物であるβ−ポリペプチドを生じるステップを含む。前記ベース開始剤が、カリウムｔ−ブドキシド、リチウムビス（トリメチルシリル）アミド（ＬｉＮ（ＴＭＳ）２）、カリウムビス（トリメチル−シリル）アミド、及びナトリウムエトキシドであり、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、又はテトラヒドロフラン等の溶媒において反応が実行される方法が明確に開示されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、β−ポリペプチドを作製する方法に関し、特に、有機溶剤において、ベース開始剤（ｂａｓｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び金属含有分子ではない共開始剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含むβ−ポリペプチド作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年に至って、多くの学術研究グループが、β−アミノ酸残基からなるオリゴマー及びポリマーに関心を向けてきた。これらの化合物は、本明細書において、ひとまとめにしてβ−ペプチド又はβ−ポリペプチドと呼ばれる。β−ポリペプチドは、ポリペプチドの骨格におけるアミノ末端とカルボキシ末端の間に位置する付加の炭素原子（β−炭素）の存在の分だけ、天然α−ポリペプチドとは異なる。
【０００３】
この十年にわたって、β−ペプチドの合成、性質、及び機能が、多くの研究グループによる大規模な研究の課題であった。例えば、Ｃｈｅｎｇ，Ｇｅｌｌｍａｎ＆ＤｅＧｒａｄｏ（２００１）Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１０１：３２１９−３２３２を参照されたい。β−ポリペプチドへの関心は、いくぶん、これらの化合物が天然ペプチドを再現する安定な二次構造（「フォルダマー（ｆｏｌｄａｍｅｒｓ）」）を採用することができるという発見のためである。Ｇｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（１９９８）Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３１：１７３を参照。特定のβ−ポリペプチドは、コレステロール吸収阻害及び抗菌活性を含む重要な生物活性を示すと明らかにされてきた。オリゴ−β−ペプチドは、一般的に、固相合成を介して調製されなければならない。固相合成は、β−ポリペプチドにとって好ましい活性にもかかわらず、比較的費用がかかる労働集約的な技術であり、β−ポリペプチドに対する可能な用途の範囲及び規模を制限してしまう。
【０００４】
β−ペプチドは完全に天然ではない。従って、β−ペプチドは、α−ペプチドとは対照的に、酵素的分解に耐性である。要するに、β−ペプチドは、多くの鍵となる態様（最も明白なのは、安定な二次構造の採用）においてα−ペプチドを再現するが、天然ではないため、β−ペプチドは、天然α−ペプチドほど生物学的な環境において分解する傾向がない。
【０００５】
β−ペプチドの大規模な合成は、標準的な調製方法が残基ごとの合成の段階を経るため難しい。従って、β−ポリペプチドに関係する科学文献の多くが、α−ポリペプチドの化学的性質からの直接の副産物として対象に近づいている：β−ポリペプチドは、液相又は固相化学的反応により、残基ごとに合成される。米国特許文献においては、例えば、全てゲルマン（Ｇｅｌｌｍａｎ）等による米国特許第６，０６０，５８５号；６，６１３，８７６号；及び６，６８３，１５４号を参照されたい。シーバック（Ｓｅｅｂａｃｈ）による米国特許第６，６１７，４２５号も参照。科学文献においては、例えば、Ｇｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（２００４）Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ６（２４）：４４１１−４；及びＧｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１８：１３０７１を参照されたい。Ｓｅｅｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．７９：９１３−９４１；及びＳｅｅｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．７９：２０４３−２０６６も参照。β−ペプチドを含有する抗菌組成物は、Ｈａｍｕｒｏ ｅｔ ａｌ．（１９９９）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２１：１２２００−１２２０１に記述されている。
【０００６】
β−ペプチドに対する重合経路は、主に、生成したβ−ポリペプチド鎖の乏しい溶解性のため問題であった。その乏しい溶解性は、多様な数の誘導体を有する大きなβ−ポリペプチドを生じる従来の経路の能力を制限してしまう。多くのグループにより調査されてきた１つの経路は、β−ラクタムの開環重合である。Ｇｒａｆ ｅｔ ａｌ．（１９６２）Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．１：４８１；Ｓｅｂｅｎｄａ ｅｔ ａｌ．（１９７６）Ｊ．Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ：Ｐｏｌ．Ｃｈｅｍ．１４：２３５７；Ｌｏｐｅｚ−Ｃａｒｒａｓｑｕｅｒｏ ｅｔ ａｌ．（１９９４）Ｐｏｌｙｍｅｒ３５：４５０２；Ｇａｒｃｉａ−Ａｌｖａｒｅｚ ｅｔ ａｌ．（１９９４）Ｓｙｎ．Ｃｏｍｍｕｎ．２４：７４５；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ（２０００）Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．２５：１４１１；及びＣｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ．（２００１）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３：９４５７
を参照されたい。しかし、これらの経路それぞれが、生成物の低い溶解性及び生じた生成物を特徴づけることにおける障害に関係する重大な欠点を被っている。明白な利便性にもかかわらず、これらの参考文献に記載されている重合技術には、高純度の試薬及び溶剤が必要とされている。反応条件は、慎重に調節及び維持されなければならなく、さもなければ重合は弱まってしまう。引用された参考文献に記載されている従来の反応は、単に、不純物に不耐性である。使用できる溶剤システムも限定されている。セベンダ（Ｓｅｂｅｎｄａ）等は、「β−ラクタムのポリマーは、アニオン重合を妨げる非常に極性の溶剤においてのみ可溶性であることは既知である」と率直に述べた。言い換えると、溶液において長くなるポリマー鎖を維持するために必要とされる溶剤は、アニオン重合に貢献しない溶剤である
特許文献は、同様に、ラクタム重合の種々の態様に向けられ、発表された米国特許を多く含んでいる。例えば、デミング（Ｄｅｍｉｎｇ）等による米国特許第６，８１８，７３２号を参照されたい。米国特許第６，８８１，８１９号；６，８３５，７７４号；６，０１３，７５８号；５，８６４，００７号、５，７５６，６４７号、４，６９５，６１１号；及び４，６７７，１８９号も参照。
【０００７】
従って、所望の分子量範囲及び分布のホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等を生じるように調節できる大きなβ−ペプチド（例えば、約１ｋＤａ以上）を作製するための合成経路に対する、長い間感じられており、まだ対処されていない必要性が残っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、本発明は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
その方法は、有機溶剤において、ベース開始剤（ｂａｓｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び金属含有分子ではない共開始剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む。前記共開始剤は、次の式の化合物であることが一般的に好ましく、
【００１０】
【化１】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している。その環は、単環式であることが好ましい。ＲとＸが結合した場合、生成した環は完全に飽和されてもよく、又は、１若しくは複数の不飽和を含んでいてもよい。環は、一般的にＮ、Ｏ、及びＳから選択される１又は複数の複素環原子を含んでいてもよい。例えば、共開始剤は、無水コハク酸又は無水マレイン酸等の環状無水物でありうる。前記共開始剤は、次の式からなる群から選択することもでき：
【００１１】
【化２】
Ｘは、アルコキシド、アミデート（ａｍｉｄａｔｅ）、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート（ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）、ラクタメート（ｌａｃｔａｍａｔｅ）、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない。
【００１２】
本発明の別の態様において、β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、融合された二環式のβ−ラクタム部分を含む。
【００１３】
本発明のさらに別の態様において、前記方法は少なくとも１つのβ−ラクタム含有モノマーを使用し、該β−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択される：
【００１４】
【化３】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択され；並びに、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択されている。アミノ側鎖を有するβ−ポリペプチドを生じるための好ましい経路において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される。
【００１５】
ベース開始剤は、一般的に、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される。このリストは無制限的であり、他のベース開始剤を使用することができる。
【００１６】
前記方法を実行するために好ましい溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランである。他の適切な溶剤及び混合溶剤システムも使用することができる。
【００１７】
少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを用いて重合を実行し、コポリマー（例えば、ランダムコポリマー又はブロックコポリマー等）を生じることができる。
【００１８】
好ましい態様において、重合反応は、約５０℃以下の温度、好ましくは約３０℃以下の温度で実行される。
【００１９】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられ：該方法は、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、二環式のβ−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記二環式のβ−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択されている：
【００２０】
【化４】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択される。前記共開始剤及び他の反応条件は、前の段落で記述されている通りである。
【００２１】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法であり、該方法は、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記β−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択されている：
【００２２】
【化５】
式中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択され；さらに、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される。この方法により、アミノ側鎖を有するβ−ポリペプチド生成物が生じる。
【００２３】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチド作製する方法に向けられ、該方法は、約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択される：
【００２４】
【化６】
式中、Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない。
【００２５】
本発明のさらに別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられ、該方法は、約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択される：
【００２６】
【化７】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している。
【００２７】
本発明の特徴的な利点は、本発明により、大量に、速く、重合条件及び生じる生成物に対する強度の調節と共に、大きな分子量（約２０，０００Ｄａまで）のβ−ポリペプチドを合成できることである。
【００２８】
本発明の別の特徴的な利点は、本発明により、カチオン性側鎖、又は、重合後にカチオン性側鎖に転換されうる基を含有するβ−ポリペプチドの調製が可能になることである。例えば、本発明の方法を使用して、アミノ部分又はｔＢＯＣ保護アミノ部分を側鎖として有するβ−ポリペプチドを作製することができる。これらの窒素含有基は、その後、（例えば、四級化される。さもなければ、重合後、さらに官能化される等）操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
略語及び定義：
以下の略語及び定義は、明細書及び特許請求の範囲を通じて使用される。ここに明確な定義が与えられていない用語は、有機化学の分野における、その分野で受け入れられている定義が与えられることになる。
【００３０】
アミノは、ｓｐ２若しくはｓｐ３混成窒素原子を含有する化学基又は部分を意味し、例えば、前記窒素原子がｓｐ３の混成状態である場合はモノ置換アミン及びジ置換アミン等、並びに、前記窒素がｓｐ２の混成状態である場合はピリジン及びイミダゾールである。
【００３１】
β−ラクタムは、アゼチジン−２−オンである：
【００３２】
【化８】
β−ラクタム含有モノマーは、β−ラクタム部分を含む重合可能なモノマーである。β−ラクタム自体、「βラクタム含有モノマー」である。
【００３３】
Ｅｔは、エチルである。
【００３４】
ＧＰＣは、ゲル浸透クロマトグラフィーである。
【００３５】
ＫＮ（ＴＭＳ）２は、カリウムビス（トリメチルシリル）アミドである。
【００３６】
ＫＯｔＢＵは、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドである。
【００３７】
ラクタメート（ｌａｃｔａｍａｔｅ）は、次の式の部分であり：
【００３８】
【化９】
Ｙは、置換又は非置換のＣ３−からＣ１１−アルキレン、アルケニレン（ａｌｋｅｎｙｌｅｎｅ）、又はアルキニレン（ａｌｋｙｎｙｌｅｎｅ）である。Ｙは、Ｙが結合する窒素原子及びカルボニル炭酸との組合せで、単環式又は二環式の部分を画定することができる。単環式又は二環式の部分は、ハロ、アルキル、アリール（例えば、フェニール）、ハロ置換アリール、及び／又はアルキル置換アリールのうち１つ又は複数で非置換又は置換することができる。制限のない用語「ラクタム」は、対応する中性分子を意味し、窒素原子は水素に結合している。
【００３９】
脱離基は、共開始剤から脱離し、対応するアニオンを生じることになる不安定な原子又は部分である。本明細書に使用されている、「脱離基」という用語は、それだけに限定されることなく、アルコキシド、アミデート（ａｍｉｄａｔｅ）、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート（ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）、ラクタメート、及びチオレート等を明白に含む。
【００４０】
ＬｉＮ（ＴＭＳ）２は、リチウムビス（トリメチルシリル）アミドである。
【００４１】
Ｍｅは、メチルである。
【００４２】
ＭｅＯＮａは、ナトリウムメトキシドである。
【００４３】
ＰＤＩは、多分散性指数である。
【００４４】
Ｐｈｔｈは、フタルイミドである。
【００４５】
保護基／保護されたアミン。「保護基」は、以下の特徴を示す化学的部分を意味する：１）高収率（好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、さらに好ましくは少なくとも９９％）で所望の官能性と選択的に反応し、保護が所望される投入された反応に対して安定な保護された基質を与える；２）所望の官能性を生じるために、保護された基質から選択的に除去可能である；さらに、３）そのような投入された反応において存在する又は生じられる他の官能基に融和性のある試薬により、高収率（好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、さらに好ましくは少なくとも９９％）で除去可能である。カルバメート、スルホンアミド、スルファメート、及びアンモニウム形成保護基は、全て使用可能である。重合反応は塩基性条件のもと起こるため、塩基安定型の保護基が好ましい。「保護基」という用語は、それに限定されることなく、ｔ−ブトキシカルボニル（ｔＢＯＣ）、ベンジロキシカルボニル（Ｃｂｚ）、ベンジル（Ｂｎ）、及びアリロキシカルボニル（ａｌｌｏｃ）を明白に含む。「保護されたアミン」は、「保護基」により保護されたアミン部分である。多数の適切なアミン保護基が、当分野において既知である。例えば、Ｇｒｅｅｎ＆Ｗｕｔｓ，“Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，”（著作権）１９９９，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ／Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ（ＩＳＢＮ ０−４７１−１６０１９−９）を参照されたい。
【００４６】
置換又は非置換。化学的部分を言及する場合、「置換又は非置換の」という句は、その化学的部分が基礎の非置換部分として現れること（例えば、アルキル基は炭素及び水素以外の他の分子を有さない）、又は、その化学的部分が、例えば、アルキル、ハロゲン、アルコキシ、アシルオキシ、アミノ、ヒドロキシ、メルカプト、カルボキシ、ベンジル等、１又は複数の置換基で置換されることを意味する。
【００４７】
ＴＢＢＣは、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライドである。
【００４８】
ｔＢＯＣは、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルである。
化学：
前述の限定を克服するために、本発明者等は、β−ラクタム含有モノマーの開環重合によりβペプチドを作製する合成経路を開発した。典型的な反応が、反応図式１及び２に示されている：
【００４９】
【化１０】
【００５０】
【化１１】
反応物であるモノマーは、単環式（例えば、実施例のモノマー１０及び１３を参照）又は二環式（例えば、化合物６の重合（実施例参照）を示している反応図式１及び２を参照）でありうることに注目されたい。反応図式１及び２に示されているように、反応は、ベース（これら２種類の典型的な反応においてはカリウムブトキシド） 及び共開始剤（系統的にＮ−ベンゾイル−４−フェニルアゼチジン−２−オンとしても知られる、Ｎ−ベンゾイル−４−フェニル−β−ラクタム）の存在下で進む。
【００５１】
本発明の反応経路は、大変多目的であり、非常に多くの利点を有している。特に、非常に一般的（及び安価）な試薬を用いて、約１０００Ｄａから約２０，０００のどこか及びそれ以上に調節された分子量（Ｍｎ）のβ−ペプチドを得ることができる。（反応時間が過度に延ばされていない）典型的な反応において、約１０００Ｄａから約１２，０００Ｄａに調節された分子量（Ｍｎ）のβ−ペプチドが容易に得られる。このように得られたβ−ポリペプチドポリマーの多くが、ジクロロメタン、クロロホルム、及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を含めた一般的な有機溶剤において溶性である。生成したポリマーの分子量分布はかなり狭い。例えば、反応図式１に示されているモノマー（シクロオクタン環に融合されたβ−ラクタム環を含む二環式化合物）を、本発明に従いβ−ラクタム環の開口により重合し、１．０５のみの多分散性指数（ＰＤＩ、レーザー光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィーにより算出）で、１１，４００ＤａのＭｎ（ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定；図１を参照）を有するポリマーを生じた。（「多分散性指数」は、時々、「分子量分布」とも呼ばれており、重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均（Ｍｎ）分子量に対する比である。）通則として、本発明の方法は、約２．０未満、より好ましくは約１．５未満、さらに好ましくは約１．３未満のＰＤＩを有するβ−ポリペプチドを生じる。
【００５２】
共開始剤の存在下でも不在においても、反応は進むことができる。重合反応は、共開始剤無しでも進むが、共開始剤無しだとＰＤＩは上昇する傾向がある。適切なβ−ラクタム以外の共開始剤は、芳香族のハロゲン化アシル、好ましくは、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド及び４−クロロメチルベンゾイルクロライド（どちらも、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩを含めた幾つかの国際的な販売会社から商業的に得ることができる）等の置換又は非置換のハロゲン化ベンゾイルを含む。
【００５３】
反応図式２に示されているように、反応はリビング重合であり、従って、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等を作製するために使用することができる。本明細書において使用されている、「リビング重合」という用語は、当分野におけるその従来の意味を想定している。すなわち：長くなるポリマー鎖の停止する能力が阻害又は消滅している重合である。従って、モノマー、第１段階のプレポリマー、及び／又は第２段階（及び／又は後の段階）のプレポリマーを反応物として用いて、段階で重合反応を実行することができる。反応がリビング重合であるため、本明細書において記述されている本発明の経路は、重合過程の精巧な調節を提供している。
【００５４】
反応図式２に示されている反応及び生成したＧＰＣ曲線（図２を参照）により、本発明のコポリマーを作製する能力が実証されている。反応図式２を左から右へ移動すると、第１の反応において、化合物６（実施例を参照）からβ−ポリペプチドホモポリマーを作製した。反応図式２の中央に示されている生成したホモポリマーは、２５００の分子量（Ｍｎ）及び１．１３のＰＤＩを有した。図２において、ホモポリマーの生成したＧＰＣ曲線は、右側でピークである。
【００５５】
あるいは、ポリマーの末端官能基化のために反応停止末端基を使用することができる、又は、異なるモノマーを導入してコポリマーを生じることができる。反応図式２の右側部分に示されているように、追加のモノマーを進行中の重合に追加し、生成したポリマーの最終分子量を変更した。生成した「ｍ＋ｎ」コポリマーのＧＰＣ曲線は、図２において左側でピークである。反応図式２に示されている「ｍ＋ｎ」コポリマーは、以下の特徴を有した：Ｍｎ＝１７，３００、ＰＤＩ＝１．２３。反応図式２のホモポリマーと比較して、反応図式２の「ｍ＋ｎ」コポリマーの増加した分子量は、ホモポリマーのＧＰＣピークと比較して、コポリマーのＧＰＣピークが左側への移動したことにより容易に明らかにされる。ＰＤＩの比較性も、ほとんど同様である２つのピークの幅（ホモポリマーのＰＤＩは１．１３、コポリマーのＰＤＩは１．２３）により明示されているように明らかである。これらのデータは、本発明を使用して非常に異なる分子量のβ−ペプチド（ホモポリマー、コポリマー、及び末端で官能化されたポリマー）を調節された方法で（生成したポリマーの多分散性を有意に増加することなく）作製できることを実証しているため有意である。要するに、反応図式２に描写されている典型的な反応により、比較的小さなホモポリマー及び比較してみるとはるかに大きなコポリマーが生じるが、どちらの生成物もＰＤＩは非常に類似している。さらなる考察は実施例を参照されたい。
【００５６】
本発明の反応は、非常に柔軟でもあり、頑強でもある。溶剤効果及び不純物の影響を非常に受けやすい過去の方法とは異なり、本発明の反応は、多数の費用のかからない開始剤及び溶剤を用いて進行する。反応は、頑強であり、不純物に対しても耐性である。
【００５７】
例えば、シクロオクチル−β−ラクタムの重合も、２０％モルまでの水又はベンジルアミンの存在下で検証した。生成したポリマーの分子量及びＰＤＩは、添加の水又はベンジルアミンの無い相似の反応と比較してみると、影響を受けていなかった。表２を参照されたい。化合物６の重合において、本発明の方法を使用し、多数の理想には及ばない条件のもと、１．５未満のＰＤＩを有する生成物が得られた。一般的な反応は、反応図式３に示されている：
【００５８】
【化１２】
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、及びジメチルスルホキシドを含めた一般的な溶剤において、二環式のβ−ラクタム開環アニオン重合を用い、反応図式３に従ってβ−ポリペプチドを作製した。（それだけに限らないが、）ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、及びＭｅＯＮａを含めた一般的なベース開始剤を用いて、反応を（テトラヒドロフランにおいて）開始することができる。
【００５９】
本発明の別の特徴的な利点は、本発明により、生成したポリマーに（それ自体の重合の間に、又は、反応性の側基後重合を必要とする後の反応により）多数の官能基を取り込こめることである。例えば、β−ラクタムモノマーは、親水性、疎水性、アニオン性、カチオン性等である官能基を側鎖上に含むことができる。最後のポリマー内のこれら種々の側鎖の比は、共重合反応における各モノマーの相対量を調節することにより、調節することができる。実施例に示されている疎水性及びカチオン性のコポリマーは、これらの側鎖がポリマーの抗菌機能性に寄与するため、特に注目すべきである。当然ながら、側鎖を操作して、溶解性である、生物活性である等、生成したポリマーのいかなる他の所望の性質も最適化することができる。
【００６０】
作製及び重合した追加の単環式及び二環式のβ−ラクタムモノマーが、反応図式４（二環式のモノマー）及び反応図式５（単環式のモノマー）に示されている：
【００６１】
【化１３】
【００６２】
【化１４】
反応図式４は、二環式のβ−ラクタムモノマーの重合を示している。反応図式４に示されているのは、融合されたシクロオクテン環及び融合されたシクロドデカン環を含むモノマーである。反応図式５は、ジ置換及びトリ置換の単環式β−ラクタムモノマーの重合を示している。反応図式４及び５に示されている生成したポリマーは、非常に低い分子量分布（ＰＤＩ＜１．５）と共に、高収率（＞９０％）で得られる。さらなる詳細は、実施例を参照されたい。
【００６３】
全てのβ−ラクタム含有モノマーが、溶解性の生成物を生じるわけではない。しかし、本発明は、溶解性又は不溶解性の高分子生成物を生じる方法を明白に含むことに注目されたい。例えば、以下２種類のβ−ラクタム含有モノマーは、本発明に従い重合された場合、不溶解性のポリマーを生じる：
【００６４】
【化１５】
（反応の詳細についての完全な詳説は実施例を参照）。しかし、特に留意すべきは、これらのモノマー全てを、ＣＨ２Ｃｌ２又はＴＨＦにおいて容易に重合でき、生成したポリマーは、一般的には１．５未満という非常に小さなＰＤＩを有しているということである。
【００６５】
本明細書において記述されている合成経路は、多くのβ−ペプチド及び関連する化合物が抗菌であると示されてきたため、非常に有用である。例えば、背景技術の項で記述されているゲルマン等の特許を参照されたい。このように、本発明の方法は、薬用のβ−ペプチドを大量に作製するために、新しく頑強な経路を提供する。
【００６６】
さらに、本発明は、調節された条件のもとでβラクタム含有モノマーを重合するための万能な方法を提供するため、有用である。従って、生成したポリマーを、広範なポリマー構造の組織的な検索に使用することができる。例えば、本発明における方法は、既知の分子量及び多分散性のホモポリマーにおける組織的な作製を可能にする。その方法は、それだけに限らないが、単環式及び二環式の次のβ−ラクタム含有モノマー：
【００６７】
【化１６】
を含むコモノマーの種々の組合せを用いたランダムコポリマー及びブロックコポリマーの組織的な作製も可能にする。結果として、多数のβ−ペプチドを、２０ｋＤａまで及びそれ以上の分子量で、組織的に作製することができ、
例えば次の構造のホモポリマー：
【００６８】
【化１７】
例えば次の構造のランダムコポリマー：
【００６９】
【化１８】
例えば次の構造のブロックコポリマー
【００７０】
【化１９】
を含めたβ−ペプチドを作製することができる。
【００７１】
さらに、本発明における方法は、β−ペプチドを作製するための組織的経路を提供するため、β−ペプチドの所望の生物活性を最適化するための頑強な手段も提供する。従来、これは、残基ごとの合成の段階によってのみ実現でき、異常に困難で時間のかかる方法であった。これとは対照的に、例えば、本発明を使用して一連のβ−ペプチドホモポリマー及びコポリマーを合成し、次に、その一連のβ−ペプチドホモポリマー及びコポリマーの抗菌活性を検証した。選択された例が表１に示されている。
【００７２】
【表１】
表１からわかるように、最も左側にあるポリマーは、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、及び黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する抗菌活性を、それぞれ２００μｇ／ｍＬ、１２．５μｇ／ｍＬ及び１２．５μｇ／ｍＬというＭＩＣ値で示し、同時に、１０００μｇ／ｍＬを越える非常に高い溶血濃度（ＨＣ５０）を示した。言い換えると、この化合物が、大腸菌、枯草菌、及び黄色ブドウ球菌の増殖を阻害するのに効果的である濃度では、ほとんど溶血は示されない。（表１で得られた値がどのように生じられたかということに対する完全な実験上の詳細は、実施例を参照されたい）。
【００７３】
このように、本発明を使用して、抗菌活性等、所望の生物学的特性を有するβ−ポリペプチドを合成することができる。本発明は、事実、穏やかで調節可能な条件のもと、大量のβ−ポリペプチドを合成するための汎用性で頑強な方法である。
【００７４】
最終生成物が医薬組成物に組み込まれることになる場合、その組成物は、産業界には一般的に既知の方法により調剤されるのが好ましい。従って、本発明による医薬組成物は、効果的な量のβ−アミノ酸含有ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩を、薬剤的に受け入れられるキャリアと共に含む。任意選択で、β−ポリペプチド又はその塩に加えて、他の治療上活性な物質又は付属の薬剤を含んでもよい。本発明の医薬組成物は、細菌感染、ウイルス感染、又は真菌感染を、それらに苦しむ哺乳動物（ヒトを含む）において治療するのに効果的である、ある量のβ−ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩を含む。キャリアは、特定の組成物において、他の成分に対して融和性であり、その組成物のレシピエントに有害ではないという意味で薬剤的に受け入れられなければならない。組成物は、経口投与、局所投与、直腸投与、又は、（皮下、筋肉内、皮内、及び静脈内投与を含めた）非経口投与に適切なものを含む。
【００７５】
特定の態様において、医薬組成物は、単位剤形で与えられる活性成分（β−ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩）を含む。「単位用量」という用語は、示された活性のそれぞれを治療するのに効果的であるために十分である、活性成分の所定の量を明示している。好ましい単位剤形は、投与される活性成分の一日量、１日分のサブドース（ｓｕｂ−ｄｏｓｅ）、又はその適切な一部分を含んだものである。
【００７６】
医薬組成物は、薬学の分野において周知の方法のうちどれにでも調製することができる。全ての方法は、その活性成分を１又は複数の副成分を構成するキャリアで、会合に運ぶステップを含む。一般に、組成物は、活性成分を液体又は固体のキャリアで会合へ一律及び密接に運ぶことにより調製され、次に、必要であれば、その生成物を所望の単位剤形に形づくる。
【００７７】
経口投与に適切な本発明の組成物は、例えば、カプセル、カシュ剤、錠剤、巨丸剤、舐剤等、分離した単位剤形として与えられることができる。各単位剤形は、散剤又は粒剤として；又は、例えば、洗眼剤、懸濁剤、水薬、シロップ剤、エリキシル剤、乳剤、分散剤等の液剤で；所定の量の活性成分を含んでいる。
【００７８】
錠剤は、任意選択で１又は複数の副成分と共に、加圧又は成形により作製することができる。加圧錠剤は、適切な機械において、任意選択で、例えば結合剤、潤滑剤、不活性な希釈剤、界面活性剤、又は分散剤等の副成分又は賦形剤と混合された、例えば散剤又は粒剤等の易流動性の形状である活性な化合物を加圧することにより調製することができる。成形錠剤は、適切な機械において、粉末の活性な化合物の所与の適切なキャリアとの混合物を成形することにより作製することができる。非経口投与に適切な組成物は、例えば、好ましくはレシピエントの血液と等張である溶液における活性成分の無菌の注射液調製を好都合に含む。有用な剤形は、適切な溶剤での希釈後、非経口投与に適切な溶液を与える、活性成分を含有する濃縮された溶液又は固体も含む。非経口組成物は、緩衝剤、静菌剤、糖剤、粘ちゅう化剤等の従来の補助剤を含むことができる水性及び非水性の剤形を含む。組成物は、例えば密封されたアンプル及びバイアル等の単位用量又は複数用量の容器で与えられることができる。
【００７９】
局所投与（眼科用投与（ｏｐｈｔｈａｍｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）を含む）に適切な組成物は、従来の方法論により薬剤的に受け入れられる局所溶媒に調剤された活性成分を含む。一般的な剤形は、滴剤、洗眼剤、エアゾール吹付、外用水薬、ゲル剤、軟膏、硬膏、洗髪剤、トランスフェロソーム（ｔｒａｎｓｆｅｒｏｓｏｍｅ）、リポソーム剤等を含む。
【００８０】
例えば気管支感染を治療するための吸入投与に適切な組成物は、キャリアは固体で、微粒子化された粉末剤形又は液体剤形を含む。その微粒子化された粉末剤形又は液体剤形は、従来の吸入圧搾容器又は吸入噴霧容器から鼻又は口を通過する迅速な吸入のために、約５ミクロン以下から約５００ミクロンまでの範囲の粒径を有している。適切な経鼻用液体組成物は、活性成分及び任意の補助剤の水溶液の従来の経鼻噴霧、経鼻滴剤等を含む。
【００８１】
上述の成分に加えて、本発明の組成物は、例えば、希釈剤、緩衝剤、香味料、着色料、結合剤、界面活性剤、粘ちゅう剤、潤滑剤、懸濁化剤、防腐剤（抗酸化剤を含む）等の医薬剤形の分野において利用される１又は複数の任意の副成分をさらに含むことができる。
【００８２】
示された活性のそれぞれに効果的であるために必要とされる活性成分の量は、当然ながら、処置される個々の哺乳動物により異なり、最終的には医学的又は獣医学的な専門家の裁量で決まる。考慮されるべき要素には、その哺乳動物の種及び性別、治療されている病気、投与経路、剤形の性質、哺乳動物の体重、表面積、年齢、及び一般的な状態、並びに、投与される特定の化合物が含まれる。
【００８３】
一般に、本発明の医薬組成物は、示された活性のそれぞれに対して好ましくは単量剤形で、約０．５から約５００ｍｇ、好ましくは約５から３５０ｍｇの活性成分を含む。しかし、適切で効果的な用量は、β−ポリペプチドの塩ではない形状として算出され、１日あたり約０．１から約２００ｍｇ／ｋｇ体重の範囲内であり、好ましくは、１日あたり約１から約１００ｍｇ／ｋｇの範囲内である。全一日量は、一回投与、例えば１日あたり２から６回等の複数投与として、又は、選択された時間中の静脈内注入により与えることができる。前述の範囲以上又は以下の用量は、本発明の範囲内であり、所望及び必要の場合、個々に投与できる。
【００８４】
例えば、７５ｋｇの哺乳動物には、用量範囲は、１日あたり約７．５から約１５００ｍｇであり、典型的な用量は、１日あたり約８００ｍｇである。別々の複数投与が必要である場合、治療は、一般的に、１日２回の２００ｍｇ活性剤でありうる。
【００８５】
局所剤形において、対象となる化合物は、体重の約０．１％から約５．０％の濃度で利用されることが好ましい。
実施例
以下の実施例は、本明細書に開示及び請求されている本発明のより完全な理解を提供するために含まれている。実施例は、本発明の範囲をいかなる方法においても限定しない。
実施例１−モノマー及び共開始剤合成：
共開始剤の合成（２）：
【００８６】
【化２０】
化合物１を、フアン及び共同研究者の方法（Ｈｕａｎｇ，Ｈ．；Ｉｗａｓａｗａ，Ｎ．；Ｍｕｋａｉｙａｍａ，Ｔ．（１９８４）“Ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ β−Ｌａｃｔａｍ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｆｒｏｍ β−Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ Ｕｓｉｎｇ ２−Ｃｈｌｏｒｏ−１−Ｍｅｔｈｙｌ Ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｉｏｄｉｄｅ ａｓ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ，”Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．１４６５−１４６６）を用いて調製した。１Ｌの丸底フラスコにおいて、ＤＬ−３−アミノ−３−フェニルプロピオン酸（０．００７モル、１．１５６ｇ）、ヨウ化２−クロロ−１−メチルピリジニウム（１．１ｅｑ．、０．００７７モル、１．７４ｇ）、アセトニトリル（７００ｍＬ）、及びトリエチルアミン（２．２ｅｑ．、０．０１５４モル、２．１５ｍＬ）を結合させた。反応を、環流させるために、一晩中窒素下で撹拌し加熱した。溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を、１：１のヘキサン：酢酸エチルにおいてカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率：０．８０８ｇ、４０％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２．８４〜２．９、ｍ、１Ｈ；３．４０〜３．４８、ｍ、１Ｈ；４．７１〜４．７４、ｍ、１Ｈ；６．３８、ｂｒｓ、１Ｈ；７．２〜７．４、ｍ、５Ｈ。
【００８７】
【化２１】
化合物２を、パーク及び共同研究者の方法（Ｐａｒｋ，Ｈ．；Ｈｅｐｐｅｒｌｅ，Ｍ．；Ｂｏｇｅ，Ｔ．Ｃ．；Ｈｉｍｅｓ，Ｒ．Ｈ．；Ｇｅｏｒｇ，Ｇ．Ｉ．（１９９６）“Ｐｒｅｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，”Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．３９：２７０５−２７０９）を用いて調製した。２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、（１）（０．００１７モル、０．２５０ｇ）、トリエチルアミン（４．６３ｅｑ．、０．００７３モル、１．０２ｍＬ）、乾燥塩化メチレン（６．３ｍＬ）、及びジメチルアミノピリジン（１０モル％、１．７Ｅ−４モル、０．０２１ｇ）を結合させた。反応を０℃まで冷却し、塩化ベンゾイル（３．３３ｅｑ．、０．００５７モル、０．６６ｍＬ）を添加した。反応を室温まで温め、１時間撹拌した。反応を、飽和した塩化アンモニウム（３０ｍＬ）でクエンチし、塩化メチレン（１５０ｍＬ）で希釈した。次に、反応混合物をＮａＨＣＯ３、続いて鹹水で洗浄した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、１：１のヘキサン：酢酸エチルにおいてカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率：０．３２０ｇ、７５％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ３．０９４、ｄｄＪ＝１６．５、３．９Ｈｚ、１Ｈ；３．５２８、ｄｄＪ＝１６．５、６．９Ｈｚ、１Ｈ；５．２９、ｍ、１Ｈ；７．２６〜７．６０、ｍ、８Ｈ；８．０１〜８．０４、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ４４．２３、５１．５６、１２５．７７、１２７．９９、１２８．２６、１２８．７３、１２９．７５、１３１．６８、１３３．２２、１３７．９９、１６３．９１、１６５．６５。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１６７５ｃｍ−１、１７３５ｃｍ−１、１７７８ｃｍ−１、１７９５ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝５２５．２〔２Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００８８】
β−ラクタム３を、文献の先例に従い合成した。Ｐａｒｓｏｎｓ，Ｐ．Ｊ．；Ｃａｍｐ，Ｎ．Ｐ．；Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ，Ｌ．Ｍ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｄ．Ｍ．（１９９６）“Ｔａｎｄｅｍ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｉｏｎｓ：Ａ Ｓｈｏｒｔ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｅ±Ａｎａｔｏｘｉｎ−α，”Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５２：１１６３７−１１６４２を参照。
【００８９】
【化２２】
β−ラクタム４及び５を、文献の先例に従い合成した。Ｄｅｎｅｒ，Ｊ．Ｍ．；Ｆａｎｔａｕｚｚｉ，Ｐ．Ｐ．；Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒ，Ｔ．Ａ．；Ｋｅｌｌｙ，Ｄ．Ｅ．；Ｗｏｌｆｅ，Ａ．Ｂ．（２００１）“Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＦＭＯＣ−Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｎｏｎ−Ｐｒｏｔｅｏｇｅｎｉｃ Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ：Ｕｓｅｆｕｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｂｌｏｃｋｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ，”Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，５：４４５−４４９を参照。
【００９０】
【化２３】
化合物６及び７を、化合物４及び５に使用したのと同じ一般方法を用いて調製した。化合物６：オーブン乾燥した２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、シス−シクロオクテン（０．０２３モル、３ｍＬ）及び乾燥ＣＨ２Ｃｌ２（３．３ｍＬ）を結合させた。反応を０℃まで冷却し、Ｎ２下で撹拌した。クロロスルホニルイソシアネート（ＣＳＩ）（１ｅｑ．、０．０２３モル、２ｍＬ）の乾燥ＣＨ２Ｃｌ２（１．１ｍＬ）中溶液を作製し、冷却した反応混合物に液滴で添加した。反応を０℃で１時間撹拌させ、次に、一夜のうちに室温まで温めた。次に、反応を０℃まで再冷却し、水を添加することによりクエンチした。クエンチされた反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３（１．４５ｇ）の水（４．３ｍＬ）中懸濁液に添加し、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温めた。層を分離し、ＥｔＯＡｃで水性の部分を抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、（ＥｔＯＡｃを溶離液とした）カラムクロマトグラフィーにより、又は、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製できる。収率＝３．６ｇ、５１％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３０〜１．９９、ｍ、１２Ｈ；３．０１〜３．１０、ｍ、１Ｈ；３．６２〜３．６９、ｍ、１Ｈ；５．８６、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２１．３４、２５．２５、２５．６９、２７．２４、２８．５９、２７．７２、５３．５８、１７１．０。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７２５ｃｍ−１、３２０５ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＩ：ｍ／ｚ＝１５４．１〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９１】
化合物７：オーブン乾燥した丸底フラスコにおいて、シクロドデセン（０．０２３モル、３．９７ｍＬ）及びＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０２３モル、２ｍＬ）を結合させた。反応を窒素下に置き、一夜のうちに５０℃まで加熱した。反応を冷却させ、ＣＨ２Ｃｌ２で希釈、さらに、水を添加することによりクエンチさせた。クエンチされた反応を、Ｎａ２ＳＯ３（１．６５ｇ）の水（５ｍＬ）中懸濁液に添加し、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温め、次に、層を分離させた。水性層をＥｔＯＡｃで２回抽出し、結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝０．４７ｇ、１０％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３０〜１．８０、ｍ、２０Ｈ；３．１０〜３．１６、ｍ、１Ｈ；３．６４〜３．７０、ｍ、１Ｈ；６．１１、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２．２４、２２．８４、２３．２２、２４．９０、２７．６２、２７．８３、２８．１２、２８．２１、２９．２０、５３．２０、５４．２０、１７１．７８。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７４０ｃｍ−１、３２０４ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２３２．３〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９２】
【化２４】
化合物８：５００ｍＬの丸底フラスコにおいて、フタルイミドカリウム（１．５ｅｑ．、０．０６７モル、１２．３３ｍｇ）及びＤＭＦ（１４０ｍＬ）を結合させた。反応を撹拌し、１−クロロ−３−メチル−２−ブテン（１ｅｑ．、０．０４４モル、５ｍＬ）のＤＭＦ（９５ｍＬ）中溶液を反応に添加した。フラスコをＮ２下に置き、一夜のうちに６０℃まで加熱した。反応を冷却させ、次に、勢いよく撹拌しながら１４００ｍＬの氷水に注いだ。撹拌を、氷が溶けるまで続けた。生成した白い沈殿物を濾過により単離した。その濡れた固体を、ＣＨ２Ｃｌ２で溶かし、層を分離した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を得た。その生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝７．２ｇ、７６％。
【００９３】
化合物９を、化合物８から以下の方法で調製した。１００ｍＬの丸底フラスコに、化合物８（１ｅｑ．、０．０３３モル、７ｇ）を配置した。その化合物８を、できる限り少ない乾燥ＣＨ２Ｃｌ２で溶解し、フラスコをＮ２下に置き、０℃まで冷却した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０３３モル、２．９ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を撹拌させ、１〜２日間室温まで温めた。水を添加することによりクエンチし、クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各５ｇ）の水（１４０ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を２日間室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンから再結晶した。収率＝６．２ｇ、７３％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．４５、ｓ３Ｈ；１．４７、ｓ、３Ｈ；３．４１、ｔｄＪ＝８．１、０．９Ｈｚ、１Ｈ；３．９１、ｄｄＪ＝１４．１、８．１Ｈｚ、１Ｈ；４．０５〜４．１３、ｍ、１Ｈ；６．４４ｂｒｓ、１Ｈ；７．７１〜７．７４、ｍ、２Ｈ；７．８４〜７．８７、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１４．３１、２１．１５、２３．３８、２５．５８、３４．３１、５５．１８、５６．６６、６０．４８、１２３．５２、１３２．１１、１３４．１７、１６７．４７、１６８．０６。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７１５ｃｍ−１、１７４１ｃｍ−１、３２００ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２５９．３〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９４】
【化２５】
化合物１０を、化合物９から以下の方法で調製した。２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、化合物９（１ｅｑ．、０．０２４モル、６．２ｇ）をメタノール（３６ｍＬ）で懸濁させた。ヒドラジン（３ｅｑ．、０．０７２モル、２．２６ｍＬ）を添加し、反応を、一晩Ｎ２下で室温にて撹拌させた。メタノールを回転蒸発により除去し、生成した固体をクロロホルムで粉砕した。溶剤をクロロホルム洗浄から回転蒸発により除去した。残留物を、ＣＨ２Ｃｌ２（２００ｍＬ）を有する５００ｍＬの丸底フラスコ内に配置した。次に、トリエチルアミン（１．１ｅｑ．、０．０５３モル、７．３９ｍＬ）を添加した後、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（ＢＯＣ２Ｏ）（１．１ｅｑ．、０．０５３モル、１１．６ｇ）のＣＨ２Ｃｌ２（１００ｍＬ）中溶液が続いた。反応を一晩室温で撹拌させ、次に、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、回転蒸発により取り除いて粗製生成物を生じる前に、２ＭＨＣｌで２回、２ＭＮａＯＨで２回、鹹水で１回洗浄した。生成物を、ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝２．９ｇ、５３％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．４０、ｓ、３Ｈ；１．４４、ｓ、３Ｈ；１．４５、ｓ、９Ｈ；２．９７、ａｐｐｔＪ＝７．８Ｈｚ、１Ｈ；３．２９、ｍ、１Ｈ；３．５８、ｍ、１Ｈ；５．１０、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２２．９２、２８．４９、２８．６８、３７．２０、５４．８３、５８．３４、７９．６１、１５５．８９、１６９．３２。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１６８８ｃｍ−１、１７１６ｃｍ−１、１７４４ｃｍ−１、３１９４ｃｍ−１、３２８０ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ／ＥＭＭ：ｍ／ｚ＝Ｃａｌｃ．２５１．１３７２〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。Ｍｅａｓ．２５１．１３７２〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９５】
【化２６】
化合物１１：２Ｌの丸底フラスコにおいて、フタルイミドカリウム（１．５ｅｑ．、０．０２８モル、５２ｇ）及びＤＭＦ（４００ｍＬ）を結合させた。次に、クロチルブロミド（１ｅｑ．、０．１８５モル、２５ｇ）のＤＭＦ（３００ｍＬ）中溶液を添加し、反応を、一晩６０℃で撹拌した。反応を冷却させ、次に、勢いよく撹拌しながら４０００ｍＬの氷水に注いだ。撹拌を、氷が溶けるまで続けた。生成した白い沈殿物を濾過により単離した。その濡れた固体を、ＣＨ２Ｃｌ２で溶かし、層を分離した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を得た。その生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝１７．８ｇ、５６％。
【００９６】
化合物１２：１００ｍＬの丸底フラスコに、化合物１１（１ｅｑ．、０．０８５モル、１７ｇ）を配置した。その化合物１１を、できる限り少ない乾燥ＣＨＣｌ３で溶解し、フラスコをＮ２下に置き、０℃まで冷却した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０３３モル、２．９ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を撹拌させ、室温まで温めた。次に、４〜５日間６０℃まで加熱した。反応を、水を添加することによりクエンチし、クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各４０ｇ）の水（７００ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を２日間室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンから再結晶した。収率＝７．６ｇ、３８％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３２、ｄＪ＝６Ｈｚ、３Ｈ；３．１５ａｐｐｔＪ＝６．９Ｈｚ、１Ｈ；３．７９〜３．８３、ｍ、１Ｈ；３．９７、ｄｄＪ＝１４、９．６Ｈｚ、１Ｈ；４．１４、ｄｄＪ＝１４、５．７Ｈｚ、１Ｈ；６．０１、ｂｒｓ、１Ｈ；７．７２〜７．７７、ｍ、２Ｈ；７．８４〜７．８８、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２０．７５、３６．６２、５０．４６、５７．１２、１２３．６９、１３２．１１、１３４．３７、１６７．０７、１６８．２３。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２６７．２〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９７】
化合物１３：２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、化合物１２（１ｅｑ．、０．００２１モル、０．５ｇ）をメタノール（１０ｍＬ）で懸濁させた。ヒドラジン（５ｅｑ．、０．０１０５モル、０．３３ｍＬ）を添加し、反応を、一晩Ｎ２下で室温にて撹拌させた。反応をフリット上で濾過し、おびただしい量のメタノールで洗浄した。溶剤を濾液から回転蒸発により除去した。残留物を、ＣＨ２Ｃｌ２（２０ｍＬ）を有する１００ｍＬの丸底フラスコ内に配置した。次に、トリエチルアミン（１．１ｅｑ．、０．００５７モル、０．８ｍＬ）を添加した後、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（ＢＯＣ２Ｏ）（１．１ｅｑ．、０．００５７モル、１．２５ｇ）のＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）中溶液が続いた。反応を一晩室温で撹拌させ、次に、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、回転蒸発により取り除いて粗製生成物を生じる前に、２ＭＨＣｌで２回、２ＭＮａＯＨで２回、鹹水で１回洗浄した。生成物を、ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝０．０７１ｇ、１６％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３７、ｄＪ＝６Ｈｚ、３Ｈ；１．４４、ｓ、９Ｈ；２．８９、ｔｄｄＪ＝６、２．１、０．９Ｈｚ、１Ｈ；３．４８、ｍ、２Ｈ；３．６４、ｑｄＪ＝６、２．１Ｈｚ、１Ｈ；４．９５、ｂｒｓ、１Ｈ；６．０６、ｂｒｓ、１Ｈ。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２０．５４、２８．５５、３８．４６、４８．８４、５８．５７、７９．８９、１６４．７１、１６８．９９。ＭＳ−ＥＳＩ／ＥＭＭ：ｍ／ｚ＝Ｃａｌｃ．２３７．１２１５〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。Ｍｅａｓ．２３７．１２０８〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９８】
【化２７】
化合物１４：乾燥した２５ｍＬの丸底フラスコに、トランス−４−オクテン（１ｅｑ．、０．００９モル、１．４ｍＬ）を配置した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．００９モル、０．７８ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を一晩６０℃で撹拌させた。反応をＣＨ２Ｃｌ２で希釈し、次に、水を添加することによりクエンチした。クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各１ｇ）の水（２０ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を一晩室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、１：１のヘキサン：ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝０．３８ｇ、２７％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．９８、ｍ、６Ｈ；１．３１〜１．７７、ｍ、８Ｈ；２．７３、ｂｒｔＪ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ；３．２９、ｔｄＪ＝６．９、２．１Ｈｚ、１Ｈ；６．４８、ｂｒｓ、１Ｈ。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１４．１１、１４．１６、１９．９０、２０．７８、３０．８９、３７．４７、５５．３８、５６．９１、１７１．８３。ＭＳ−ＥＩ：ｍ／ｚ＝１５６．２〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９９】
化合物（１５）の合成：
【０１００】
【化２８】
化合物１５を、改変された文献の先例を用いて調製した。Ｐａｒｓｏｎｓ，Ｐ．Ｊ．；Ｃａｍｐ，Ｎ．Ｐ．；Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ，Ｊ．Ｍ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｄ．Ｍ．（１９９６）“Ｔａｎｄｅｍ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｉｏｎｓ：Ａ Ｓｈｏｒｔ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｅ±Ａｎａｔｏｘｉｎ−α，”Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５２：１１６３７−１１６４２を参照。５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン（０．０１６モル、２．６２ｇ）及び乾燥ジエチルエーテル（５ｍＬ）を結合させた。混合物を０℃まで冷却し、Ｎ２下で撹拌した。クロロスルホニルイソシアネート（ＣＳＩ）（１ｅｑ．、０．０１６モル、２．３２ｇ）を冷却した反応混合物に液滴で添加した。反応を０℃で１時間撹拌させ、次に、一夜のうちに室温まで温めた。次に、反応をクロロホルム（２０ｍＬ）で希釈して、０℃まで冷却し、撹拌しているＮａ２ＳＯ３（１２ｇ）及びＮａ２ＰＯ４（１４ｇ）の水溶液（１００ｍＬ）への添加によりクエンチし、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨの添加により６から８の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温めた。層を分離し、クロロホルムで水性の部分を抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ジエチルエーテルから再結晶した。収率＝１．８ｇ、５４％。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．３２、ｓ、９Ｈ；２．９０、ｄｄｄＪ＝１５、２．５、１．１Ｈｚ、１Ｈ；３．４３、ｄｄｄＪ＝１５、５．１、２．４Ｈｚ、１Ｈ；４．７０、ｄｄＪ＝５．４、２．７Ｈｚ、１Ｈ；６．１、ｓ、１Ｈ；７．３７、ａｐｐ．ｄｄＪ＝３３、１０．８Ｈｚ、４Ｈ。ＭＳ（ＥＳＩ）＝４２９．５〔２Ｍ＋Ｎａ〕＋。
実施例２−ポリマー合成：
材料：
全ての試薬をＡｌｄｒｉｃｈ社（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ）から獲得し、入手した試薬として使用した。ＣＨ２Ｃｌ２及びＴＨＦを、減圧下でＣａＨ２から蒸留した。
器具使用：
１Ｈ（３００ＭＨｚ）１３Ｃ（７５ＭＨｚ）ＮＭＲスペクトルをＢｒｕｋｅｒ社製ＡＣ＋３００ＮＭＲ分光器で得た。Ｗｙａｔｔ ｍｉｎｉＤａｗｎ検出器及びＯｐｔｉｌａｂ ｒｅｘ検出器を備えたＳｈｉｍａｄｚｕ社製ＬＣ−１０ＡＤ液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）ポンプを用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を行った。移動相は、流速１ｍＬ／分のＴＨＦであった。ＴＳＫ−ＧＥＬカラムセット（２ｘＧＭＨＨＲ−Ｈ）を用いて、分離を行った。
６の単独重合：
【０１０１】
【化２９】
６の重合は、β−ラクタムモノマー３〜７、１０、及び１３〜１５の重合における代表的な手順である。いかなる実験上及び観察上の例外も記述される。７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、６（１ｍモル、１５３ｍｇ）、モノマーの特定の画分を脱プロトン化するためのベースとしてのカリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０４５ｍモル、５ｍｇ）、及び、共開始剤として、及び、分子量を調節するための手段としての２（０．０２ｍモル、５ｍｇ）を結合させた。１／１０から１／２５０にわたるモノマー対共開始剤比を、目標とする分子量に応じて使用することに成功した。混合物をジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２、１ｍＬ）又はＴＨＦ（１ｍＬ）の添加により溶解し、モノマー対共開始剤比に応じて、０．５から４時間室温下で保った。比率が高いと、必要とされる重合時間も長くなる。次に、混合物を空気に曝露し、ポリマーをペンタン（１０ｍＬ）内に沈殿させ、遠心分離及び上澄みを除去することにより単離した。ポリマーを、減圧下のもと室温にて一晩乾燥させた。単離収率は、９５％（１４６ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１０〜２．１０、幅の広いｓ、１２Ｈ；２．１５〜３．１０、幅の広いｍ、１Ｈ；４．２〜５．０、幅の広いｍ、１Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝５８４０ｇ／モル、多分散性指数（ＰＤＩ）＝１．０２（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。
ベース開始剤としての別の化合物：
上記の段落において記述されている一般的な手順を、リチウムビス（トリメチルシリル）アミド（ＬｉＮ（ＴＭＳ）２）、カリウムビス（トリメチル−シリル）アミド（ＫＮ（ＴＭＳ）２）、及びナトリウムメトキシド（ＮａＯＥｔ、テトラヒドロフランにおける）を含めた別のベースでＫＯｔＢｕを置き換えることにより使用した。上記のベース全てが、目標とする分子量に近い分子量を有する低ＰＤＩポリマーを生じた。
次善に好ましい開始剤：
以下の金属複合体、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌを上記の一般的な重合手順において使用し、最初の結果は、９０モル％を越えるモノマーの回収を生じた反応を示した。重合体生成物はほとんど得られなかった。このように、これらの金属複合体を本発明において使用するのは好ましくない。
【０１０２】
６の別の単独重合：
【０１０３】
【化３０】
ここで、反応が、ベース〔ＬｉＮ（ＳｉＭｅ３）２〕及び共開始剤（示されているように、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド（ＴＢＢＣ）又は化合物２）の存在のもと、ＴＨＦにおいて外気温で起こっている。適切な量のモノマー及び共開始剤をＴＨＦにおいて混ぜ合わせ、その後すぐにベースの溶液を混合物に一回で追加した。１時間後、ペンタンを反応溶液に添加することにより、ポリマー生成物を沈殿させた。その生成物を、遠心分離により単離し、高真空下で乾燥させた。４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド又はＮ−ベンゾイル−β−ラクタム（化合物２）を共開始剤として使用した。
【０１０４】
４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライドを共開始剤として使用した反応は、化合物２を共開始剤として使用した反応と比較して、得られたポリマー生成物がより狭い多分散性を有していると示した。他のベース（ＫＯｔＢｕ、ＫＨ、ＮａＯＭｅ、ＮａＯＨ）並びに別の溶剤及び溶剤混合物（ＣＨ２Ｃｌ２、ＭｅＯＨ、ＴＨＦ／Ｈ２Ｏ）もこの反応に試した。重合がＣＨ２Ｃｌ２において容易に起こったが、生成したポリマーはわずかに広い多分散性を有した。ＫＯｔＢｕ及びＮａＯＭｅ（ＴＨＦ）をベースとして使用した場合に、類似の増加した多分散性の広がりを観察した。不均質のＫＨのベースとしての使用により、ＰＤＩ＞２を有するポリマーが生じた。反応に水又はアミン（２０モル％）を添加することにより、比較的小さい分子量を有するポリマー生成物が生じたが、生成物におけるいかなるＰＤＩの広がりもなかった（＜２）。水もアミンも、他のアニオン重合反応を抑制すると知られている。重合反応を数時間進行させた場合、多分散性が（約１．０６から１．２７まで）広がった。
【０１０５】
多数の、モノマー、共開始剤、溶剤、及びベースの組合せを、ここで報告したのと同じ方法で作製した。結果は表２において要約されている。
【０１０６】
【表２】
この実施例は、極性の官能基を持つ側鎖を有するβ−ポリペプチドを調製する一般的な方法を実証している。
他のβ−ラクタム含有モノマーの単独重合：
すぐ前の実施例において説明されている方法を用いて、以下の二環式及び単環式モノマーを重合するのにも成功した。
【０１０７】
【化３１】
３の単独重合：
【０１０８】
【化３２】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、３（０．２ｍモル、３０ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．００４５ｍモル、０．５ｍｇ）、及び、２（０．００２ｍモル、０．５ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９２％（１４２ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．３０〜３．２０、幅の広いｍ、９Ｈ；４．２０〜４．８０、幅の広いｓ、１Ｈ；５．４０〜５．８０、幅の広いｓ、２Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝１６，０００ｇ／モル、ＰＤＩ＝１．２（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。このポリマーのＧＰＣ曲線は図１に示されている。
５の単独重合：
【０１０９】
【化３３】
単離収率は、９０％（１３９ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１０〜２．０５、幅の広いｍ、８Ｈ；２．５３、ｓ、１Ｈ；３．９８、ｓ、１Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。生成したポリマーは、ＴＨＦにおいてほとんど不溶性であった。
１０の単独重合：
【０１１０】
【化３４】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、１０（０．２ｍモル、４５ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０２ｍモル、２ｍｇ）、及び、２（０．０１４ｍモル、３．５ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９５％（４４ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．００〜１．８０、幅の広いｓ、９Ｈ；２．０５〜３．７０、重なり合う共鳴、幅の広いｍ、９Ｈ；７．５０、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．９４、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝１０，４００ｇ／モル、ＰＤＩ＝１．１６（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。このポリマー上のｔ−ＢＯＣ保護一級アミン基を、トリフルオロ酢酸（１００ｍｇ／ｍＬ）においてポリマーを溶解し、５５℃で８時間処理することにより脱保護し、水溶性ポリマーを生じた。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、Ｄ２Ｏ、ｐｐｍ）δ１．１０〜１．７０、ｍ、６Ｈ；２．９〜３．６、ｂｒｏａｄ 重なり合うピーク、３．１９、ｓ、１Ｈ；３．４０、ｓ、１Ｈ；７．４２〜７．７１、ｍ、末端基 低分解能のピーク。
１３の単独重合：
【０１１１】
【化３５】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、１０（０．１４ｍモル、３０ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０１ｍモル、１ｍｇ）、及び、２（０．００４ｍモル、１ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９１％（２７ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１８、幅の広いｓ、３Ｈ；１．４３、幅の広いｓ、９Ｈ；２．２、ｓ、１Ｈ；２．４〜４．４、一組の重なり合った共鳴、４Ｈ；７．５０、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．９４、ｍ、末端基 低分解能のピーク。脱保護された水溶性ポリ（１３）を、ポリ（１０）のために記述されているように得た。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、Ｄ２Ｏ、ｐｐｍ）δ１．１１、ｓ、３Ｈ；２．９、ｍ、２Ｈ；３．２２、ｓ、１Ｈ；４．１７、ｓ、１Ｈ；７．３５〜７．６２、ｍ、末端基 低分解能のピーク。
１４の単独重合：
【０１１２】
【化３６】
一般的な重合手順が１４に適用された場合、重合混合物は５分以内に凝固する。ポリマーはエーテルで広範に洗浄され、クロロホルム、ＴＨＦ、及びＤＭＳＯにおいて不溶性である白い粉末を生じる。
１５の単独重合：
【０１１３】
【化３７】
一般的な重合手順が１４に適用された場合、重合混合物は均質なままである。しかし、ポリマーをペンタンにおいて沈殿させた場合、生成した白い粉末は、クロロホルム、ＴＨＦ、及びＤＭＳＯにおいて不溶性である。
実施例３−リビング重合：
（ａ）モノマー対共開始剤比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）の比の関数としての生成物ポリマーの分子量：
共開始剤の濃度に対するモノマー反応物の濃度の比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）を組織的に調整することにより、生成するポリマー生成物の分子量に対して対応する効果があるかどうかを決定するために調査を行った。化合物６を、この実施例のためのモノマーとして使用した。結果は、Ｘ軸上に〔モノマー〕／〔共開始剤〕、及び、Ｙ軸上に生成物分子量（Ｍｎ）を描くグラフとして、図３に描かれている。図３から見ることができるように、得られたポリマーの分子量対〔モノマー〕／〔共開始剤〕比は、約〔モノマー〕／〔共開始剤〕＝８０まで直線的で比例した依存性を示している。これらの結果は、重合反応のリビング特性を反映及び確証している。
【０１１４】
（ｂ）変性ブロック共重合：
重合のリビング特性を、反応図式６に示されているように、モノマー６の変性ブロック共重合を実行することによっても確証した：
【０１１５】
【化３８】
図４及び５に示されているＧＰＣ曲線は、最初のポリマー生成物Ａの完全な消失（図４）、及び、変性モノモダル（Ｍｏｎｏｍｏｄａｌ）ブロックコポリマー生成物Ｂ（図５）の出現を示している。ＭｅＯＮａを用いた化合物６及びＬｉＮ（ＳｉＭｅ３）２を用いた化合物５の重合も、リビング方法において進行することを確証した。これは、単独重合又は共重合を用いた生成物の精巧な調節を可能にしているため、重要である。
実施例４−ランダム共重合：
一般的な重合手順をモノマーの混合物に適用し、分子量分布においていかなる広がりもないポリマーを生じた。１ＨＮＭＲ分析により、重複した個々のホモポリマーから全共鳴の存在が示された。
実施例５−ブロック共重合：
ブロックコポリマーを、連続的なコポリマーの追加により調製した。初めに、所望のホモポリマーを、上記の一般的な重合手順に従い調製し、第１のブロックが完了するまで時間を充てた後（モノマー対開始剤比に応じて２０から１２０分）、第２のモノマーを追加し、第２のブロックを形成した。あるいは、ホモポリマーを、沈殿により単離し、一般的な重合手順に従い、重合混合物において、共開始剤２の代わりとして再び溶解し、第１のブロックの鎖末端から第２のブロックを増やすことができる。第１のブロックとジブロックの分子量を比較すると、分子量分布においては有意な広がりは示さず、分子量において期待どおりの増加を示した。特に、ホモポリマー、及び、そのホモポリマーを用いて作製したジブロックコポリマーの重ねられた２つのＧＰＣ曲線を示す図２を参照されたい。図２において先の溶離ピークはジブロックコポリマーであり、後の溶離ピークはホモポリマーである。
実施例６−末端官能基化：
重合はリビング法で進行するため、ポリマー鎖の終端を、末端のコモノマー反応物としても機能する適切な共開始剤を用いて官能化することができる。末端官能基化のためのコモノマーは、それだけに限らないが、疎水性、アニオン性、カチオン性、及び、中性の親水性基を含めた広範な種類の官能基を含むことができる。この重合方法の魅力的な特徴は、ポリマーの末端に位置している官能基を調節する能力である。（強いベースと組合せて）共開始剤として使用されるアシル化剤は、ポリマー鎖の一末端を官能化し、その鎖のもう一方の末端は、イミド基を有している。そのイミド基は、重合反応が完了した後、適切な求核基（例えば、第一級アミン）と反応する。本発明における重合技術の根本的な特徴を活用することにより、ポリマーに、そのポリマーの主鎖に沿って（側鎖経由でモノマーに取り込まれる）も各末端に（適切な共開始剤及び反応を選択することにより、重合後の末端のイミド基は完了する）でも、広範囲の官能基を導入することができる。これらの官能基は、題材の生物活性において重要な役割を果たすことが期待されている。
【０１１６】
この実施例において、４−クロロメチルベンゾイルクロライド（Ｃ）を共開始剤として使用し、４−クロロメチルベンゾイル終端を有するポリマーを生じた。反応図式７を参照：
【０１１７】
【化３９】
４−クロロメチル末端基のさらなる化学的改変により、反応図式８に示されているように、多数の末端基が官能化されたβ−ポリペプチドポリマー誘導体が生じた：
【０１１８】
【化４０】
反応図式８に示されているように、反応性の４−クロロメチル基を使用して、アルデヒド、エステル、チオエステル、アミン及びイミド（脱保護が続くフタルイミド）等の種々の官能末端基を高収率で付加することができる。
【０１１９】
反応図式９に示されているように、適切な共開始剤を用いて反応を実行することにより、α、β−不飽和カルボニル終端をポリマー鎖に付加することができる：
【０１２０】
【化４１】
反応図式８の場合と同様に、末端のメチレン基は、ポリマー鎖のさらなる改変を可能にする反応部位として機能することができる。
実施例７−ポリ−β−ペプチドの抗菌活性の測定：
これらのアッセイに使用した菌種は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）ＪＭ１０９、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＲ１５１、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）１２０６（メチシリン耐性）、及び大便連鎖球菌（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃｉｕｍ）Ａ６３４（バンコマイシン耐性）であった。ポリ−ｂ−ペプチドの抗菌活性を、微量希釈法により無菌の９６穴プレート（Ｆａｌｃｏｎ社製３０７５マイクロタイタープレート）において決定した。ＢＨＩ培地における約１０６ＣＦＵ／Ｍｌの菌液を、５０μＬの一定分量で、２倍の段階希釈でポリ−β−ペプチドを含有する５０μＬの培地に添加し、各穴の全容積は１００μＬになった。プレートを３７℃で６時間培養した。５９５〜６５０ｎｍに及ぶ波長でＯＤを測定することにより、増殖阻害を決定した。各ＭＩＣは、少なくとも２回の別々の試行における結果であり：各試行は、繰り返して実行したアッセイの結果である。ＭＩＣ決定は、２の指数の範囲内まで再現可能であり、決定値の最大値（最も保守的）として報告される。
実施例８−ポリ−β−ペプチドの溶血活性の測定：
新たに抜き出されたヒト赤血球（ｈＲＢＣ、血液型Ａ）を、トリス緩衝液（ｐＨ７．２、１５０ｍＭ ＮａＣｌ）で何回か洗浄し、上澄みがクリアになるまで２０００ｘ ｒｐｍで遠心分離した。トリス緩衝液（ｐＨ７．２、１５０ｍＭ ＮａＣｌ）における２倍の希釈度のポリ−β−ペプチドを、無菌の９６穴プレート（Ｆａｌｃｏｎ社製３０７５マイクロタイタープレート）の各穴に添加し、各穴の全容積は２０μＬになった。１％ｖ／ｖｈＲＢＣ懸濁液（トリス緩衝液に８０μＬ）を各穴に添加した。プレートを、３７℃で１時間培養し、次に、細胞を、３５００ｒｐｍで５分間の遠心分離によりペレット状にした。上澄み（８０μＬ）をミリポア水（８０μＬ）で希釈し、４０５ｎｍでＯＤを測定することによりヘモグロビンを検出した。４００μｇ／ｍＬのメリチンで培養された細胞のＯＤは、１００％を示す；トリス緩衝液において培養された細胞のＯＣは、０％を示す。
【０１２１】
本出願は、２００５年８月２９日に出願した米国仮特許出願第６０／７１２，２１４号、及び、２００５年８月２６日に出願した米国仮特許出願第６０／７１１，９７７号に基づく優先権を主張するものであり、どちらも本出願に援用する。
政府基金に関する記述
本発明は、以下の機関：ＮＳＦ０４２５８８０により与えられた米国政府の支援のもとに行われた。米国は本発明についてある種の権利を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】化合物３から形成されたポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー曲線である。
【図２】本発明に従い作製されたホモポリマー（右側にピーク）及びジブロックコポリマー（左側にピーク）の重ねられたゲル浸透クロマトグラフィー曲線を描いている。
【図３】化合物６の重合における、生成物分子量（Ｍｎ）対モノマー濃度の共開始剤濃度に対する比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）の一次従属性を描いているグラフである。
【図４】化合物６を使用して作製されたホモポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー曲線である。
【図５】化合物６を使用して作製された変性ブロックコポリマーのゲル浸透クロマトグラムである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、β−ポリペプチドを作製する方法に関し、特に、有機溶剤において、ベース開始剤（ｂａｓｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び金属含有分子ではない共開始剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含むβ−ポリペプチド作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年に至って、多くの学術研究グループが、β−アミノ酸残基からなるオリゴマー及びポリマーに関心を向けてきた。これらの化合物は、本明細書において、ひとまとめにしてβ−ペプチド又はβ−ポリペプチドと呼ばれる。β−ポリペプチドは、ポリペプチドの骨格におけるアミノ末端とカルボキシ末端の間に位置する付加の炭素原子（β−炭素）の存在の分だけ、天然α−ポリペプチドとは異なる。
【０００３】
この十年にわたって、β−ペプチドの合成、性質、及び機能が、多くの研究グループによる大規模な研究の課題であった。例えば、Ｃｈｅｎｇ，Ｇｅｌｌｍａｎ＆ＤｅＧｒａｄｏ（２００１）Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１０１：３２１９−３２３２を参照されたい。β−ポリペプチドへの関心は、いくぶん、これらの化合物が天然ペプチドを再現する安定な二次構造（「フォルダマー（ｆｏｌｄａｍｅｒｓ）」）を採用することができるという発見のためである。Ｇｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（１９９８）Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３１：１７３を参照。特定のβ−ポリペプチドは、コレステロール吸収阻害及び抗菌活性を含む重要な生物活性を示すと明らかにされてきた。オリゴ−β−ペプチドは、一般的に、固相合成を介して調製されなければならない。固相合成は、β−ポリペプチドにとって好ましい活性にもかかわらず、比較的費用がかかる労働集約的な技術であり、β−ポリペプチドに対する可能な用途の範囲及び規模を制限してしまう。
【０００４】
β−ペプチドは完全に天然ではない。従って、β−ペプチドは、α−ペプチドとは対照的に、酵素的分解に耐性である。要するに、β−ペプチドは、多くの鍵となる態様（最も明白なのは、安定な二次構造の採用）においてα−ペプチドを再現するが、天然ではないため、β−ペプチドは、天然α−ペプチドほど生物学的な環境において分解する傾向がない。
【０００５】
β−ペプチドの大規模な合成は、標準的な調製方法が残基ごとの合成の段階を経るため難しい。従って、β−ポリペプチドに関係する科学文献の多くが、α−ポリペプチドの化学的性質からの直接の副産物として対象に近づいている：β−ポリペプチドは、液相又は固相化学的反応により、残基ごとに合成される。米国特許文献においては、例えば、全てゲルマン（Ｇｅｌｌｍａｎ）等による米国特許第６，０６０，５８５号；６，６１３，８７６号；及び６，６８３，１５４号を参照されたい。シーバック（Ｓｅｅｂａｃｈ）による米国特許第６，６１７，４２５号も参照。科学文献においては、例えば、Ｇｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（２００４）Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ６（２４）：４４１１−４；及びＧｅｌｌｍａｎ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１８：１３０７１を参照されたい。Ｓｅｅｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．７９：９１３−９４１；及びＳｅｅｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．（１９９６）Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．７９：２０４３−２０６６も参照。β−ペプチドを含有する抗菌組成物は、Ｈａｍｕｒｏ ｅｔ ａｌ．（１９９９）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２１：１２２００−１２２０１に記述されている。
【０００６】
β−ペプチドに対する重合経路は、主に、生成したβ−ポリペプチド鎖の乏しい溶解性のため問題であった。その乏しい溶解性は、多様な数の誘導体を有する大きなβ−ポリペプチドを生じる従来の経路の能力を制限してしまう。多くのグループにより調査されてきた１つの経路は、β−ラクタムの開環重合である。Ｇｒａｆ ｅｔ ａｌ．（１９６２）Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．１：４８１；Ｓｅｂｅｎｄａ ｅｔ ａｌ．（１９７６）Ｊ．Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ：Ｐｏｌ．Ｃｈｅｍ．１４：２３５７；Ｌｏｐｅｚ−Ｃａｒｒａｓｑｕｅｒｏ ｅｔ ａｌ．（１９９４）Ｐｏｌｙｍｅｒ３５：４５０２；Ｇａｒｃｉａ−Ａｌｖａｒｅｚ ｅｔ ａｌ．（１９９４）Ｓｙｎ．Ｃｏｍｍｕｎ．２４：７４５；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ（２０００）Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．２５：１４１１；及びＣｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ．（２００１）Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３：９４５７
を参照されたい。しかし、これらの経路それぞれが、生成物の低い溶解性及び生じた生成物を特徴づけることにおける障害に関係する重大な欠点を被っている。明白な利便性にもかかわらず、これらの参考文献に記載されている重合技術には、高純度の試薬及び溶剤が必要とされている。反応条件は、慎重に調節及び維持されなければならなく、さもなければ重合は弱まってしまう。引用された参考文献に記載されている従来の反応は、単に、不純物に不耐性である。使用できる溶剤システムも限定されている。セベンダ（Ｓｅｂｅｎｄａ）等は、「β−ラクタムのポリマーは、アニオン重合を妨げる非常に極性の溶剤においてのみ可溶性であることは既知である」と率直に述べた。言い換えると、溶液において長くなるポリマー鎖を維持するために必要とされる溶剤は、アニオン重合に貢献しない溶剤である
特許文献は、同様に、ラクタム重合の種々の態様に向けられ、発表された米国特許を多く含んでいる。例えば、デミング（Ｄｅｍｉｎｇ）等による米国特許第６，８１８，７３２号を参照されたい。米国特許第６，８８１，８１９号；６，８３５，７７４号；６，０１３，７５８号；５，８６４，００７号、５，７５６，６４７号、４，６９５，６１１号；及び４，６７７，１８９号も参照。
【０００７】
従って、所望の分子量範囲及び分布のホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等を生じるように調節できる大きなβ−ペプチド（例えば、約１ｋＤａ以上）を作製するための合成経路に対する、長い間感じられており、まだ対処されていない必要性が残っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、本発明は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
その方法は、有機溶剤において、ベース開始剤（ｂａｓｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び金属含有分子ではない共開始剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む。前記共開始剤は、次の式の化合物であることが一般的に好ましく、
【００１０】
【化１】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している。その環は、単環式であることが好ましい。ＲとＸが結合した場合、生成した環は完全に飽和されてもよく、又は、１若しくは複数の不飽和を含んでいてもよい。環は、一般的にＮ、Ｏ、及びＳから選択される１又は複数の複素環原子を含んでいてもよい。例えば、共開始剤は、無水コハク酸又は無水マレイン酸等の環状無水物でありうる。前記共開始剤は、次の式からなる群から選択することもでき：
【００１１】
【化２】
Ｘは、アルコキシド、アミデート（ａｍｉｄａｔｅ）、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート（ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）、ラクタメート（ｌａｃｔａｍａｔｅ）、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない。
【００１２】
本発明の別の態様において、β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、融合された二環式のβ−ラクタム部分を含む。
【００１３】
本発明のさらに別の態様において、前記方法は少なくとも１つのβ−ラクタム含有モノマーを使用し、該β−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択される：
【００１４】
【化３】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択され；並びに、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択されている。アミノ側鎖を有するβ−ポリペプチドを生じるための好ましい経路において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される。
【００１５】
ベース開始剤は、一般的に、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される。このリストは無制限的であり、他のベース開始剤を使用することができる。
【００１６】
前記方法を実行するために好ましい溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランである。他の適切な溶剤及び混合溶剤システムも使用することができる。
【００１７】
少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを用いて重合を実行し、コポリマー（例えば、ランダムコポリマー又はブロックコポリマー等）を生じることができる。
【００１８】
好ましい態様において、重合反応は、約５０℃以下の温度、好ましくは約３０℃以下の温度で実行される。
【００１９】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられ：該方法は、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、二環式のβ−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記二環式のβ−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択されている：
【００２０】
【化４】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択される。前記共開始剤及び他の反応条件は、前の段落で記述されている通りである。
【００２１】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法であり、該方法は、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記β−ラクタム含有モノマーは、次の式からなる群から選択されている：
【００２２】
【化５】
式中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択され；さらに、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される。この方法により、アミノ側鎖を有するβ−ポリペプチド生成物が生じる。
【００２３】
本発明の別の態様は、β−ポリペプチド作製する方法に向けられ、該方法は、約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択される：
【００２４】
【化６】
式中、Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない。
【００２５】
本発明のさらに別の態様は、β−ポリペプチドを作製する方法に向けられ、該方法は、約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択される：
【００２６】
【化７】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している。
【００２７】
本発明の特徴的な利点は、本発明により、大量に、速く、重合条件及び生じる生成物に対する強度の調節と共に、大きな分子量（約２０，０００Ｄａまで）のβ−ポリペプチドを合成できることである。
【００２８】
本発明の別の特徴的な利点は、本発明により、カチオン性側鎖、又は、重合後にカチオン性側鎖に転換されうる基を含有するβ−ポリペプチドの調製が可能になることである。例えば、本発明の方法を使用して、アミノ部分又はｔＢＯＣ保護アミノ部分を側鎖として有するβ−ポリペプチドを作製することができる。これらの窒素含有基は、その後、（例えば、四級化される。さもなければ、重合後、さらに官能化される等）操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
略語及び定義：
以下の略語及び定義は、明細書及び特許請求の範囲を通じて使用される。ここに明確な定義が与えられていない用語は、有機化学の分野における、その分野で受け入れられている定義が与えられることになる。
【００３０】
アミノは、ｓｐ２若しくはｓｐ３混成窒素原子を含有する化学基又は部分を意味し、例えば、前記窒素原子がｓｐ３の混成状態である場合はモノ置換アミン及びジ置換アミン等、並びに、前記窒素がｓｐ２の混成状態である場合はピリジン及びイミダゾールである。
【００３１】
β−ラクタムは、アゼチジン−２−オンである：
【００３２】
【化８】
β−ラクタム含有モノマーは、β−ラクタム部分を含む重合可能なモノマーである。β−ラクタム自体、「βラクタム含有モノマー」である。
【００３３】
Ｅｔは、エチルである。
【００３４】
ＧＰＣは、ゲル浸透クロマトグラフィーである。
【００３５】
ＫＮ（ＴＭＳ）２は、カリウムビス（トリメチルシリル）アミドである。
【００３６】
ＫＯｔＢＵは、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドである。
【００３７】
ラクタメート（ｌａｃｔａｍａｔｅ）は、次の式の部分であり：
【００３８】
【化９】
Ｙは、置換又は非置換のＣ３−からＣ１１−アルキレン、アルケニレン（ａｌｋｅｎｙｌｅｎｅ）、又はアルキニレン（ａｌｋｙｎｙｌｅｎｅ）である。Ｙは、Ｙが結合する窒素原子及びカルボニル炭酸との組合せで、単環式又は二環式の部分を画定することができる。単環式又は二環式の部分は、ハロ、アルキル、アリール（例えば、フェニール）、ハロ置換アリール、及び／又はアルキル置換アリールのうち１つ又は複数で非置換又は置換することができる。制限のない用語「ラクタム」は、対応する中性分子を意味し、窒素原子は水素に結合している。
【００３９】
脱離基は、共開始剤から脱離し、対応するアニオンを生じることになる不安定な原子又は部分である。本明細書に使用されている、「脱離基」という用語は、それだけに限定されることなく、アルコキシド、アミデート（ａｍｉｄａｔｅ）、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート（ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）、ラクタメート、及びチオレート等を明白に含む。
【００４０】
ＬｉＮ（ＴＭＳ）２は、リチウムビス（トリメチルシリル）アミドである。
【００４１】
Ｍｅは、メチルである。
【００４２】
ＭｅＯＮａは、ナトリウムメトキシドである。
【００４３】
ＰＤＩは、多分散性指数である。
【００４４】
Ｐｈｔｈは、フタルイミドである。
【００４５】
保護基／保護されたアミン。「保護基」は、以下の特徴を示す化学的部分を意味する：１）高収率（好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、さらに好ましくは少なくとも９９％）で所望の官能性と選択的に反応し、保護が所望される投入された反応に対して安定な保護された基質を与える；２）所望の官能性を生じるために、保護された基質から選択的に除去可能である；さらに、３）そのような投入された反応において存在する又は生じられる他の官能基に融和性のある試薬により、高収率（好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、さらに好ましくは少なくとも９９％）で除去可能である。カルバメート、スルホンアミド、スルファメート、及びアンモニウム形成保護基は、全て使用可能である。重合反応は塩基性条件のもと起こるため、塩基安定型の保護基が好ましい。「保護基」という用語は、それに限定されることなく、ｔ−ブトキシカルボニル（ｔＢＯＣ）、ベンジロキシカルボニル（Ｃｂｚ）、ベンジル（Ｂｎ）、及びアリロキシカルボニル（ａｌｌｏｃ）を明白に含む。「保護されたアミン」は、「保護基」により保護されたアミン部分である。多数の適切なアミン保護基が、当分野において既知である。例えば、Ｇｒｅｅｎ＆Ｗｕｔｓ，“Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，”（著作権）１９９９，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ／Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ（ＩＳＢＮ ０−４７１−１６０１９−９）を参照されたい。
【００４６】
置換又は非置換。化学的部分を言及する場合、「置換又は非置換の」という句は、その化学的部分が基礎の非置換部分として現れること（例えば、アルキル基は炭素及び水素以外の他の分子を有さない）、又は、その化学的部分が、例えば、アルキル、ハロゲン、アルコキシ、アシルオキシ、アミノ、ヒドロキシ、メルカプト、カルボキシ、ベンジル等、１又は複数の置換基で置換されることを意味する。
【００４７】
ＴＢＢＣは、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライドである。
【００４８】
ｔＢＯＣは、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルである。
化学：
前述の限定を克服するために、本発明者等は、β−ラクタム含有モノマーの開環重合によりβペプチドを作製する合成経路を開発した。典型的な反応が、反応図式１及び２に示されている：
【００４９】
【化１０】
【００５０】
【化１１】
反応物であるモノマーは、単環式（例えば、実施例のモノマー１０及び１３を参照）又は二環式（例えば、化合物６の重合（実施例参照）を示している反応図式１及び２を参照）でありうることに注目されたい。反応図式１及び２に示されているように、反応は、ベース（これら２種類の典型的な反応においてはカリウムブトキシド） 及び共開始剤（系統的にＮ−ベンゾイル−４−フェニルアゼチジン−２−オンとしても知られる、Ｎ−ベンゾイル−４−フェニル−β−ラクタム）の存在下で進む。
【００５１】
本発明の反応経路は、大変多目的であり、非常に多くの利点を有している。特に、非常に一般的（及び安価）な試薬を用いて、約１０００Ｄａから約２０，０００のどこか及びそれ以上に調節された分子量（Ｍｎ）のβ−ペプチドを得ることができる。（反応時間が過度に延ばされていない）典型的な反応において、約１０００Ｄａから約１２，０００Ｄａに調節された分子量（Ｍｎ）のβ−ペプチドが容易に得られる。このように得られたβ−ポリペプチドポリマーの多くが、ジクロロメタン、クロロホルム、及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を含めた一般的な有機溶剤において溶性である。生成したポリマーの分子量分布はかなり狭い。例えば、反応図式１に示されているモノマー（シクロオクタン環に融合されたβ−ラクタム環を含む二環式化合物）を、本発明に従いβ−ラクタム環の開口により重合し、１．０５のみの多分散性指数（ＰＤＩ、レーザー光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィーにより算出）で、１１，４００ＤａのＭｎ（ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定；図１を参照）を有するポリマーを生じた。（「多分散性指数」は、時々、「分子量分布」とも呼ばれており、重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均（Ｍｎ）分子量に対する比である。）通則として、本発明の方法は、約２．０未満、より好ましくは約１．５未満、さらに好ましくは約１．３未満のＰＤＩを有するβ−ポリペプチドを生じる。
【００５２】
共開始剤の存在下でも不在においても、反応は進むことができる。重合反応は、共開始剤無しでも進むが、共開始剤無しだとＰＤＩは上昇する傾向がある。適切なβ−ラクタム以外の共開始剤は、芳香族のハロゲン化アシル、好ましくは、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド及び４−クロロメチルベンゾイルクロライド（どちらも、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩを含めた幾つかの国際的な販売会社から商業的に得ることができる）等の置換又は非置換のハロゲン化ベンゾイルを含む。
【００５３】
反応図式２に示されているように、反応はリビング重合であり、従って、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等を作製するために使用することができる。本明細書において使用されている、「リビング重合」という用語は、当分野におけるその従来の意味を想定している。すなわち：長くなるポリマー鎖の停止する能力が阻害又は消滅している重合である。従って、モノマー、第１段階のプレポリマー、及び／又は第２段階（及び／又は後の段階）のプレポリマーを反応物として用いて、段階で重合反応を実行することができる。反応がリビング重合であるため、本明細書において記述されている本発明の経路は、重合過程の精巧な調節を提供している。
【００５４】
反応図式２に示されている反応及び生成したＧＰＣ曲線（図２を参照）により、本発明のコポリマーを作製する能力が実証されている。反応図式２を左から右へ移動すると、第１の反応において、化合物６（実施例を参照）からβ−ポリペプチドホモポリマーを作製した。反応図式２の中央に示されている生成したホモポリマーは、２５００の分子量（Ｍｎ）及び１．１３のＰＤＩを有した。図２において、ホモポリマーの生成したＧＰＣ曲線は、右側でピークである。
【００５５】
あるいは、ポリマーの末端官能基化のために反応停止末端基を使用することができる、又は、異なるモノマーを導入してコポリマーを生じることができる。反応図式２の右側部分に示されているように、追加のモノマーを進行中の重合に追加し、生成したポリマーの最終分子量を変更した。生成した「ｍ＋ｎ」コポリマーのＧＰＣ曲線は、図２において左側でピークである。反応図式２に示されている「ｍ＋ｎ」コポリマーは、以下の特徴を有した：Ｍｎ＝１７，３００、ＰＤＩ＝１．２３。反応図式２のホモポリマーと比較して、反応図式２の「ｍ＋ｎ」コポリマーの増加した分子量は、ホモポリマーのＧＰＣピークと比較して、コポリマーのＧＰＣピークが左側への移動したことにより容易に明らかにされる。ＰＤＩの比較性も、ほとんど同様である２つのピークの幅（ホモポリマーのＰＤＩは１．１３、コポリマーのＰＤＩは１．２３）により明示されているように明らかである。これらのデータは、本発明を使用して非常に異なる分子量のβ−ペプチド（ホモポリマー、コポリマー、及び末端で官能化されたポリマー）を調節された方法で（生成したポリマーの多分散性を有意に増加することなく）作製できることを実証しているため有意である。要するに、反応図式２に描写されている典型的な反応により、比較的小さなホモポリマー及び比較してみるとはるかに大きなコポリマーが生じるが、どちらの生成物もＰＤＩは非常に類似している。さらなる考察は実施例を参照されたい。
【００５６】
本発明の反応は、非常に柔軟でもあり、頑強でもある。溶剤効果及び不純物の影響を非常に受けやすい過去の方法とは異なり、本発明の反応は、多数の費用のかからない開始剤及び溶剤を用いて進行する。反応は、頑強であり、不純物に対しても耐性である。
【００５７】
例えば、シクロオクチル−β−ラクタムの重合も、２０％モルまでの水又はベンジルアミンの存在下で検証した。生成したポリマーの分子量及びＰＤＩは、添加の水又はベンジルアミンの無い相似の反応と比較してみると、影響を受けていなかった。表２を参照されたい。化合物６の重合において、本発明の方法を使用し、多数の理想には及ばない条件のもと、１．５未満のＰＤＩを有する生成物が得られた。一般的な反応は、反応図式３に示されている：
【００５８】
【化１２】
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、及びジメチルスルホキシドを含めた一般的な溶剤において、二環式のβ−ラクタム開環アニオン重合を用い、反応図式３に従ってβ−ポリペプチドを作製した。（それだけに限らないが、）ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、及びＭｅＯＮａを含めた一般的なベース開始剤を用いて、反応を（テトラヒドロフランにおいて）開始することができる。
【００５９】
本発明の別の特徴的な利点は、本発明により、生成したポリマーに（それ自体の重合の間に、又は、反応性の側基後重合を必要とする後の反応により）多数の官能基を取り込こめることである。例えば、β−ラクタムモノマーは、親水性、疎水性、アニオン性、カチオン性等である官能基を側鎖上に含むことができる。最後のポリマー内のこれら種々の側鎖の比は、共重合反応における各モノマーの相対量を調節することにより、調節することができる。実施例に示されている疎水性及びカチオン性のコポリマーは、これらの側鎖がポリマーの抗菌機能性に寄与するため、特に注目すべきである。当然ながら、側鎖を操作して、溶解性である、生物活性である等、生成したポリマーのいかなる他の所望の性質も最適化することができる。
【００６０】
作製及び重合した追加の単環式及び二環式のβ−ラクタムモノマーが、反応図式４（二環式のモノマー）及び反応図式５（単環式のモノマー）に示されている：
【００６１】
【化１３】
【００６２】
【化１４】
反応図式４は、二環式のβ−ラクタムモノマーの重合を示している。反応図式４に示されているのは、融合されたシクロオクテン環及び融合されたシクロドデカン環を含むモノマーである。反応図式５は、ジ置換及びトリ置換の単環式β−ラクタムモノマーの重合を示している。反応図式４及び５に示されている生成したポリマーは、非常に低い分子量分布（ＰＤＩ＜１．５）と共に、高収率（＞９０％）で得られる。さらなる詳細は、実施例を参照されたい。
【００６３】
全てのβ−ラクタム含有モノマーが、溶解性の生成物を生じるわけではない。しかし、本発明は、溶解性又は不溶解性の高分子生成物を生じる方法を明白に含むことに注目されたい。例えば、以下２種類のβ−ラクタム含有モノマーは、本発明に従い重合された場合、不溶解性のポリマーを生じる：
【００６４】
【化１５】
（反応の詳細についての完全な詳説は実施例を参照）。しかし、特に留意すべきは、これらのモノマー全てを、ＣＨ２Ｃｌ２又はＴＨＦにおいて容易に重合でき、生成したポリマーは、一般的には１．５未満という非常に小さなＰＤＩを有しているということである。
【００６５】
本明細書において記述されている合成経路は、多くのβ−ペプチド及び関連する化合物が抗菌であると示されてきたため、非常に有用である。例えば、背景技術の項で記述されているゲルマン等の特許を参照されたい。このように、本発明の方法は、薬用のβ−ペプチドを大量に作製するために、新しく頑強な経路を提供する。
【００６６】
さらに、本発明は、調節された条件のもとでβラクタム含有モノマーを重合するための万能な方法を提供するため、有用である。従って、生成したポリマーを、広範なポリマー構造の組織的な検索に使用することができる。例えば、本発明における方法は、既知の分子量及び多分散性のホモポリマーにおける組織的な作製を可能にする。その方法は、それだけに限らないが、単環式及び二環式の次のβ−ラクタム含有モノマー：
【００６７】
【化１６】
を含むコモノマーの種々の組合せを用いたランダムコポリマー及びブロックコポリマーの組織的な作製も可能にする。結果として、多数のβ−ペプチドを、２０ｋＤａまで及びそれ以上の分子量で、組織的に作製することができ、
例えば次の構造のホモポリマー：
【００６８】
【化１７】
例えば次の構造のランダムコポリマー：
【００６９】
【化１８】
例えば次の構造のブロックコポリマー
【００７０】
【化１９】
を含めたβ−ペプチドを作製することができる。
【００７１】
さらに、本発明における方法は、β−ペプチドを作製するための組織的経路を提供するため、β−ペプチドの所望の生物活性を最適化するための頑強な手段も提供する。従来、これは、残基ごとの合成の段階によってのみ実現でき、異常に困難で時間のかかる方法であった。これとは対照的に、例えば、本発明を使用して一連のβ−ペプチドホモポリマー及びコポリマーを合成し、次に、その一連のβ−ペプチドホモポリマー及びコポリマーの抗菌活性を検証した。選択された例が表１に示されている。
【００７２】
【表１】
表１からわかるように、最も左側にあるポリマーは、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、及び黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）に対する抗菌活性を、それぞれ２００μｇ／ｍＬ、１２．５μｇ／ｍＬ及び１２．５μｇ／ｍＬというＭＩＣ値で示し、同時に、１０００μｇ／ｍＬを越える非常に高い溶血濃度（ＨＣ５０）を示した。言い換えると、この化合物が、大腸菌、枯草菌、及び黄色ブドウ球菌の増殖を阻害するのに効果的である濃度では、ほとんど溶血は示されない。（表１で得られた値がどのように生じられたかということに対する完全な実験上の詳細は、実施例を参照されたい）。
【００７３】
このように、本発明を使用して、抗菌活性等、所望の生物学的特性を有するβ−ポリペプチドを合成することができる。本発明は、事実、穏やかで調節可能な条件のもと、大量のβ−ポリペプチドを合成するための汎用性で頑強な方法である。
【００７４】
最終生成物が医薬組成物に組み込まれることになる場合、その組成物は、産業界には一般的に既知の方法により調剤されるのが好ましい。従って、本発明による医薬組成物は、効果的な量のβ−アミノ酸含有ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩を、薬剤的に受け入れられるキャリアと共に含む。任意選択で、β−ポリペプチド又はその塩に加えて、他の治療上活性な物質又は付属の薬剤を含んでもよい。本発明の医薬組成物は、細菌感染、ウイルス感染、又は真菌感染を、それらに苦しむ哺乳動物（ヒトを含む）において治療するのに効果的である、ある量のβ−ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩を含む。キャリアは、特定の組成物において、他の成分に対して融和性であり、その組成物のレシピエントに有害ではないという意味で薬剤的に受け入れられなければならない。組成物は、経口投与、局所投与、直腸投与、又は、（皮下、筋肉内、皮内、及び静脈内投与を含めた）非経口投与に適切なものを含む。
【００７５】
特定の態様において、医薬組成物は、単位剤形で与えられる活性成分（β−ポリペプチド又は薬剤的に受け入れられるその塩）を含む。「単位用量」という用語は、示された活性のそれぞれを治療するのに効果的であるために十分である、活性成分の所定の量を明示している。好ましい単位剤形は、投与される活性成分の一日量、１日分のサブドース（ｓｕｂ−ｄｏｓｅ）、又はその適切な一部分を含んだものである。
【００７６】
医薬組成物は、薬学の分野において周知の方法のうちどれにでも調製することができる。全ての方法は、その活性成分を１又は複数の副成分を構成するキャリアで、会合に運ぶステップを含む。一般に、組成物は、活性成分を液体又は固体のキャリアで会合へ一律及び密接に運ぶことにより調製され、次に、必要であれば、その生成物を所望の単位剤形に形づくる。
【００７７】
経口投与に適切な本発明の組成物は、例えば、カプセル、カシュ剤、錠剤、巨丸剤、舐剤等、分離した単位剤形として与えられることができる。各単位剤形は、散剤又は粒剤として；又は、例えば、洗眼剤、懸濁剤、水薬、シロップ剤、エリキシル剤、乳剤、分散剤等の液剤で；所定の量の活性成分を含んでいる。
【００７８】
錠剤は、任意選択で１又は複数の副成分と共に、加圧又は成形により作製することができる。加圧錠剤は、適切な機械において、任意選択で、例えば結合剤、潤滑剤、不活性な希釈剤、界面活性剤、又は分散剤等の副成分又は賦形剤と混合された、例えば散剤又は粒剤等の易流動性の形状である活性な化合物を加圧することにより調製することができる。成形錠剤は、適切な機械において、粉末の活性な化合物の所与の適切なキャリアとの混合物を成形することにより作製することができる。非経口投与に適切な組成物は、例えば、好ましくはレシピエントの血液と等張である溶液における活性成分の無菌の注射液調製を好都合に含む。有用な剤形は、適切な溶剤での希釈後、非経口投与に適切な溶液を与える、活性成分を含有する濃縮された溶液又は固体も含む。非経口組成物は、緩衝剤、静菌剤、糖剤、粘ちゅう化剤等の従来の補助剤を含むことができる水性及び非水性の剤形を含む。組成物は、例えば密封されたアンプル及びバイアル等の単位用量又は複数用量の容器で与えられることができる。
【００７９】
局所投与（眼科用投与（ｏｐｈｔｈａｍｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）を含む）に適切な組成物は、従来の方法論により薬剤的に受け入れられる局所溶媒に調剤された活性成分を含む。一般的な剤形は、滴剤、洗眼剤、エアゾール吹付、外用水薬、ゲル剤、軟膏、硬膏、洗髪剤、トランスフェロソーム（ｔｒａｎｓｆｅｒｏｓｏｍｅ）、リポソーム剤等を含む。
【００８０】
例えば気管支感染を治療するための吸入投与に適切な組成物は、キャリアは固体で、微粒子化された粉末剤形又は液体剤形を含む。その微粒子化された粉末剤形又は液体剤形は、従来の吸入圧搾容器又は吸入噴霧容器から鼻又は口を通過する迅速な吸入のために、約５ミクロン以下から約５００ミクロンまでの範囲の粒径を有している。適切な経鼻用液体組成物は、活性成分及び任意の補助剤の水溶液の従来の経鼻噴霧、経鼻滴剤等を含む。
【００８１】
上述の成分に加えて、本発明の組成物は、例えば、希釈剤、緩衝剤、香味料、着色料、結合剤、界面活性剤、粘ちゅう剤、潤滑剤、懸濁化剤、防腐剤（抗酸化剤を含む）等の医薬剤形の分野において利用される１又は複数の任意の副成分をさらに含むことができる。
【００８２】
示された活性のそれぞれに効果的であるために必要とされる活性成分の量は、当然ながら、処置される個々の哺乳動物により異なり、最終的には医学的又は獣医学的な専門家の裁量で決まる。考慮されるべき要素には、その哺乳動物の種及び性別、治療されている病気、投与経路、剤形の性質、哺乳動物の体重、表面積、年齢、及び一般的な状態、並びに、投与される特定の化合物が含まれる。
【００８３】
一般に、本発明の医薬組成物は、示された活性のそれぞれに対して好ましくは単量剤形で、約０．５から約５００ｍｇ、好ましくは約５から３５０ｍｇの活性成分を含む。しかし、適切で効果的な用量は、β−ポリペプチドの塩ではない形状として算出され、１日あたり約０．１から約２００ｍｇ／ｋｇ体重の範囲内であり、好ましくは、１日あたり約１から約１００ｍｇ／ｋｇの範囲内である。全一日量は、一回投与、例えば１日あたり２から６回等の複数投与として、又は、選択された時間中の静脈内注入により与えることができる。前述の範囲以上又は以下の用量は、本発明の範囲内であり、所望及び必要の場合、個々に投与できる。
【００８４】
例えば、７５ｋｇの哺乳動物には、用量範囲は、１日あたり約７．５から約１５００ｍｇであり、典型的な用量は、１日あたり約８００ｍｇである。別々の複数投与が必要である場合、治療は、一般的に、１日２回の２００ｍｇ活性剤でありうる。
【００８５】
局所剤形において、対象となる化合物は、体重の約０．１％から約５．０％の濃度で利用されることが好ましい。
実施例
以下の実施例は、本明細書に開示及び請求されている本発明のより完全な理解を提供するために含まれている。実施例は、本発明の範囲をいかなる方法においても限定しない。
実施例１−モノマー及び共開始剤合成：
共開始剤の合成（２）：
【００８６】
【化２０】
化合物１を、フアン及び共同研究者の方法（Ｈｕａｎｇ，Ｈ．；Ｉｗａｓａｗａ，Ｎ．；Ｍｕｋａｉｙａｍａ，Ｔ．（１９８４）“Ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ β−Ｌａｃｔａｍ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｆｒｏｍ β−Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ Ｕｓｉｎｇ ２−Ｃｈｌｏｒｏ−１−Ｍｅｔｈｙｌ Ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ Ｉｏｄｉｄｅ ａｓ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ，”Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．１４６５−１４６６）を用いて調製した。１Ｌの丸底フラスコにおいて、ＤＬ−３−アミノ−３−フェニルプロピオン酸（０．００７モル、１．１５６ｇ）、ヨウ化２−クロロ−１−メチルピリジニウム（１．１ｅｑ．、０．００７７モル、１．７４ｇ）、アセトニトリル（７００ｍＬ）、及びトリエチルアミン（２．２ｅｑ．、０．０１５４モル、２．１５ｍＬ）を結合させた。反応を、環流させるために、一晩中窒素下で撹拌し加熱した。溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を、１：１のヘキサン：酢酸エチルにおいてカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率：０．８０８ｇ、４０％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２．８４〜２．９、ｍ、１Ｈ；３．４０〜３．４８、ｍ、１Ｈ；４．７１〜４．７４、ｍ、１Ｈ；６．３８、ｂｒｓ、１Ｈ；７．２〜７．４、ｍ、５Ｈ。
【００８７】
【化２１】
化合物２を、パーク及び共同研究者の方法（Ｐａｒｋ，Ｈ．；Ｈｅｐｐｅｒｌｅ，Ｍ．；Ｂｏｇｅ，Ｔ．Ｃ．；Ｈｉｍｅｓ，Ｒ．Ｈ．；Ｇｅｏｒｇ，Ｇ．Ｉ．（１９９６）“Ｐｒｅｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，”Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．３９：２７０５−２７０９）を用いて調製した。２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、（１）（０．００１７モル、０．２５０ｇ）、トリエチルアミン（４．６３ｅｑ．、０．００７３モル、１．０２ｍＬ）、乾燥塩化メチレン（６．３ｍＬ）、及びジメチルアミノピリジン（１０モル％、１．７Ｅ−４モル、０．０２１ｇ）を結合させた。反応を０℃まで冷却し、塩化ベンゾイル（３．３３ｅｑ．、０．００５７モル、０．６６ｍＬ）を添加した。反応を室温まで温め、１時間撹拌した。反応を、飽和した塩化アンモニウム（３０ｍＬ）でクエンチし、塩化メチレン（１５０ｍＬ）で希釈した。次に、反応混合物をＮａＨＣＯ３、続いて鹹水で洗浄した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、１：１のヘキサン：酢酸エチルにおいてカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率：０．３２０ｇ、７５％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ３．０９４、ｄｄＪ＝１６．５、３．９Ｈｚ、１Ｈ；３．５２８、ｄｄＪ＝１６．５、６．９Ｈｚ、１Ｈ；５．２９、ｍ、１Ｈ；７．２６〜７．６０、ｍ、８Ｈ；８．０１〜８．０４、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ４４．２３、５１．５６、１２５．７７、１２７．９９、１２８．２６、１２８．７３、１２９．７５、１３１．６８、１３３．２２、１３７．９９、１６３．９１、１６５．６５。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１６７５ｃｍ−１、１７３５ｃｍ−１、１７７８ｃｍ−１、１７９５ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝５２５．２〔２Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００８８】
β−ラクタム３を、文献の先例に従い合成した。Ｐａｒｓｏｎｓ，Ｐ．Ｊ．；Ｃａｍｐ，Ｎ．Ｐ．；Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ，Ｌ．Ｍ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｄ．Ｍ．（１９９６）“Ｔａｎｄｅｍ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｉｏｎｓ：Ａ Ｓｈｏｒｔ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｅ±Ａｎａｔｏｘｉｎ−α，”Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５２：１１６３７−１１６４２を参照。
【００８９】
【化２２】
β−ラクタム４及び５を、文献の先例に従い合成した。Ｄｅｎｅｒ，Ｊ．Ｍ．；Ｆａｎｔａｕｚｚｉ，Ｐ．Ｐ．；Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒ，Ｔ．Ａ．；Ｋｅｌｌｙ，Ｄ．Ｅ．；Ｗｏｌｆｅ，Ａ．Ｂ．（２００１）“Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＦＭＯＣ−Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｎｏｎ−Ｐｒｏｔｅｏｇｅｎｉｃ Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ：Ｕｓｅｆｕｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｂｌｏｃｋｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ，”Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，５：４４５−４４９を参照。
【００９０】
【化２３】
化合物６及び７を、化合物４及び５に使用したのと同じ一般方法を用いて調製した。化合物６：オーブン乾燥した２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、シス−シクロオクテン（０．０２３モル、３ｍＬ）及び乾燥ＣＨ２Ｃｌ２（３．３ｍＬ）を結合させた。反応を０℃まで冷却し、Ｎ２下で撹拌した。クロロスルホニルイソシアネート（ＣＳＩ）（１ｅｑ．、０．０２３モル、２ｍＬ）の乾燥ＣＨ２Ｃｌ２（１．１ｍＬ）中溶液を作製し、冷却した反応混合物に液滴で添加した。反応を０℃で１時間撹拌させ、次に、一夜のうちに室温まで温めた。次に、反応を０℃まで再冷却し、水を添加することによりクエンチした。クエンチされた反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３（１．４５ｇ）の水（４．３ｍＬ）中懸濁液に添加し、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温めた。層を分離し、ＥｔＯＡｃで水性の部分を抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、（ＥｔＯＡｃを溶離液とした）カラムクロマトグラフィーにより、又は、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製できる。収率＝３．６ｇ、５１％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３０〜１．９９、ｍ、１２Ｈ；３．０１〜３．１０、ｍ、１Ｈ；３．６２〜３．６９、ｍ、１Ｈ；５．８６、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２１．３４、２５．２５、２５．６９、２７．２４、２８．５９、２７．７２、５３．５８、１７１．０。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７２５ｃｍ−１、３２０５ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＩ：ｍ／ｚ＝１５４．１〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９１】
化合物７：オーブン乾燥した丸底フラスコにおいて、シクロドデセン（０．０２３モル、３．９７ｍＬ）及びＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０２３モル、２ｍＬ）を結合させた。反応を窒素下に置き、一夜のうちに５０℃まで加熱した。反応を冷却させ、ＣＨ２Ｃｌ２で希釈、さらに、水を添加することによりクエンチさせた。クエンチされた反応を、Ｎａ２ＳＯ３（１．６５ｇ）の水（５ｍＬ）中懸濁液に添加し、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温め、次に、層を分離させた。水性層をＥｔＯＡｃで２回抽出し、結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝０．４７ｇ、１０％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３０〜１．８０、ｍ、２０Ｈ；３．１０〜３．１６、ｍ、１Ｈ；３．６４〜３．７０、ｍ、１Ｈ；６．１１、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２．２４、２２．８４、２３．２２、２４．９０、２７．６２、２７．８３、２８．１２、２８．２１、２９．２０、５３．２０、５４．２０、１７１．７８。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７４０ｃｍ−１、３２０４ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２３２．３〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９２】
【化２４】
化合物８：５００ｍＬの丸底フラスコにおいて、フタルイミドカリウム（１．５ｅｑ．、０．０６７モル、１２．３３ｍｇ）及びＤＭＦ（１４０ｍＬ）を結合させた。反応を撹拌し、１−クロロ−３−メチル−２−ブテン（１ｅｑ．、０．０４４モル、５ｍＬ）のＤＭＦ（９５ｍＬ）中溶液を反応に添加した。フラスコをＮ２下に置き、一夜のうちに６０℃まで加熱した。反応を冷却させ、次に、勢いよく撹拌しながら１４００ｍＬの氷水に注いだ。撹拌を、氷が溶けるまで続けた。生成した白い沈殿物を濾過により単離した。その濡れた固体を、ＣＨ２Ｃｌ２で溶かし、層を分離した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を得た。その生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝７．２ｇ、７６％。
【００９３】
化合物９を、化合物８から以下の方法で調製した。１００ｍＬの丸底フラスコに、化合物８（１ｅｑ．、０．０３３モル、７ｇ）を配置した。その化合物８を、できる限り少ない乾燥ＣＨ２Ｃｌ２で溶解し、フラスコをＮ２下に置き、０℃まで冷却した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０３３モル、２．９ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を撹拌させ、１〜２日間室温まで温めた。水を添加することによりクエンチし、クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各５ｇ）の水（１４０ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を２日間室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンから再結晶した。収率＝６．２ｇ、７３％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．４５、ｓ３Ｈ；１．４７、ｓ、３Ｈ；３．４１、ｔｄＪ＝８．１、０．９Ｈｚ、１Ｈ；３．９１、ｄｄＪ＝１４．１、８．１Ｈｚ、１Ｈ；４．０５〜４．１３、ｍ、１Ｈ；６．４４ｂｒｓ、１Ｈ；７．７１〜７．７４、ｍ、２Ｈ；７．８４〜７．８７、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１４．３１、２１．１５、２３．３８、２５．５８、３４．３１、５５．１８、５６．６６、６０．４８、１２３．５２、１３２．１１、１３４．１７、１６７．４７、１６８．０６。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１７１５ｃｍ−１、１７４１ｃｍ−１、３２００ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２５９．３〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９４】
【化２５】
化合物１０を、化合物９から以下の方法で調製した。２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、化合物９（１ｅｑ．、０．０２４モル、６．２ｇ）をメタノール（３６ｍＬ）で懸濁させた。ヒドラジン（３ｅｑ．、０．０７２モル、２．２６ｍＬ）を添加し、反応を、一晩Ｎ２下で室温にて撹拌させた。メタノールを回転蒸発により除去し、生成した固体をクロロホルムで粉砕した。溶剤をクロロホルム洗浄から回転蒸発により除去した。残留物を、ＣＨ２Ｃｌ２（２００ｍＬ）を有する５００ｍＬの丸底フラスコ内に配置した。次に、トリエチルアミン（１．１ｅｑ．、０．０５３モル、７．３９ｍＬ）を添加した後、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（ＢＯＣ２Ｏ）（１．１ｅｑ．、０．０５３モル、１１．６ｇ）のＣＨ２Ｃｌ２（１００ｍＬ）中溶液が続いた。反応を一晩室温で撹拌させ、次に、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、回転蒸発により取り除いて粗製生成物を生じる前に、２ＭＨＣｌで２回、２ＭＮａＯＨで２回、鹹水で１回洗浄した。生成物を、ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝２．９ｇ、５３％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．４０、ｓ、３Ｈ；１．４４、ｓ、３Ｈ；１．４５、ｓ、９Ｈ；２．９７、ａｐｐｔＪ＝７．８Ｈｚ、１Ｈ；３．２９、ｍ、１Ｈ；３．５８、ｍ、１Ｈ；５．１０、ｂｒｓ、１Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２２．９２、２８．４９、２８．６８、３７．２０、５４．８３、５８．３４、７９．６１、１５５．８９、１６９．３２。ＦＴＩＲ（ＡＴＲ）：１６８８ｃｍ−１、１７１６ｃｍ−１、１７４４ｃｍ−１、３１９４ｃｍ−１、３２８０ｃｍ−１。ＭＳ−ＥＳＩ／ＥＭＭ：ｍ／ｚ＝Ｃａｌｃ．２５１．１３７２〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。Ｍｅａｓ．２５１．１３７２〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９５】
【化２６】
化合物１１：２Ｌの丸底フラスコにおいて、フタルイミドカリウム（１．５ｅｑ．、０．０２８モル、５２ｇ）及びＤＭＦ（４００ｍＬ）を結合させた。次に、クロチルブロミド（１ｅｑ．、０．１８５モル、２５ｇ）のＤＭＦ（３００ｍＬ）中溶液を添加し、反応を、一晩６０℃で撹拌した。反応を冷却させ、次に、勢いよく撹拌しながら４０００ｍＬの氷水に注いだ。撹拌を、氷が溶けるまで続けた。生成した白い沈殿物を濾過により単離した。その濡れた固体を、ＣＨ２Ｃｌ２で溶かし、層を分離した。有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を回転蒸発により除去し、粗製生成物を得た。その生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンからの再結晶により精製した。収率＝１７．８ｇ、５６％。
【００９６】
化合物１２：１００ｍＬの丸底フラスコに、化合物１１（１ｅｑ．、０．０８５モル、１７ｇ）を配置した。その化合物１１を、できる限り少ない乾燥ＣＨＣｌ３で溶解し、フラスコをＮ２下に置き、０℃まで冷却した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．０３３モル、２．９ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を撹拌させ、室温まで温めた。次に、４〜５日間６０℃まで加熱した。反応を、水を添加することによりクエンチし、クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各４０ｇ）の水（７００ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を２日間室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ＣＨ２Ｃｌ２及びヘキサンから再結晶した。収率＝７．６ｇ、３８％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３２、ｄＪ＝６Ｈｚ、３Ｈ；３．１５ａｐｐｔＪ＝６．９Ｈｚ、１Ｈ；３．７９〜３．８３、ｍ、１Ｈ；３．９７、ｄｄＪ＝１４、９．６Ｈｚ、１Ｈ；４．１４、ｄｄＪ＝１４、５．７Ｈｚ、１Ｈ；６．０１、ｂｒｓ、１Ｈ；７．７２〜７．７７、ｍ、２Ｈ；７．８４〜７．８８、ｍ、２Ｈ。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２０．７５、３６．６２、５０．４６、５７．１２、１２３．６９、１３２．１１、１３４．３７、１６７．０７、１６８．２３。ＭＳ−ＥＳＩ：ｍ／ｚ＝２６７．２〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９７】
化合物１３：２５ｍＬの丸底フラスコにおいて、化合物１２（１ｅｑ．、０．００２１モル、０．５ｇ）をメタノール（１０ｍＬ）で懸濁させた。ヒドラジン（５ｅｑ．、０．０１０５モル、０．３３ｍＬ）を添加し、反応を、一晩Ｎ２下で室温にて撹拌させた。反応をフリット上で濾過し、おびただしい量のメタノールで洗浄した。溶剤を濾液から回転蒸発により除去した。残留物を、ＣＨ２Ｃｌ２（２０ｍＬ）を有する１００ｍＬの丸底フラスコ内に配置した。次に、トリエチルアミン（１．１ｅｑ．、０．００５７モル、０．８ｍＬ）を添加した後、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（ＢＯＣ２Ｏ）（１．１ｅｑ．、０．００５７モル、１．２５ｇ）のＣＨ２Ｃｌ２（１０ｍＬ）中溶液が続いた。反応を一晩室温で撹拌させ、次に、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、回転蒸発により取り除いて粗製生成物を生じる前に、２ＭＨＣｌで２回、２ＭＮａＯＨで２回、鹹水で１回洗浄した。生成物を、ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝０．０７１ｇ、１６％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１．３７、ｄＪ＝６Ｈｚ、３Ｈ；１．４４、ｓ、９Ｈ；２．８９、ｔｄｄＪ＝６、２．１、０．９Ｈｚ、１Ｈ；３．４８、ｍ、２Ｈ；３．６４、ｑｄＪ＝６、２．１Ｈｚ、１Ｈ；４．９５、ｂｒｓ、１Ｈ；６．０６、ｂｒｓ、１Ｈ。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ２０．５４、２８．５５、３８．４６、４８．８４、５８．５７、７９．８９、１６４．７１、１６８．９９。ＭＳ−ＥＳＩ／ＥＭＭ：ｍ／ｚ＝Ｃａｌｃ．２３７．１２１５〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。Ｍｅａｓ．２３７．１２０８〔Ｍ＋Ｎａ〕＋。
【００９８】
【化２７】
化合物１４：乾燥した２５ｍＬの丸底フラスコに、トランス−４−オクテン（１ｅｑ．、０．００９モル、１．４ｍＬ）を配置した。ＣＳＩ（１ｅｑ．、０．００９モル、０．７８ｍＬ）をフラスコに添加し、反応を一晩６０℃で撹拌させた。反応をＣＨ２Ｃｌ２で希釈し、次に、水を添加することによりクエンチした。クエンチした反応混合物を、Ｎａ２ＳＯ３及びＮａ２ＨＰＯ４（各１ｇ）の水（２０ｍＬ）中懸濁液に添加した。ｐＨを２ＭＮａＯＨを用いて５から７の間で維持し、反応を一晩室温で撹拌させた。次に、層を分離し、水性部分をＣＨ２Ｃｌ２で２回抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、１：１のヘキサン：ＥｔＯＡｃを溶離液として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。収率＝０．３８ｇ、２７％。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．９８、ｍ、６Ｈ；１．３１〜１．７７、ｍ、８Ｈ；２．７３、ｂｒｔＪ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ；３．２９、ｔｄＪ＝６．９、２．１Ｈｚ、１Ｈ；６．４８、ｂｒｓ、１Ｈ。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ１４．１１、１４．１６、１９．９０、２０．７８、３０．８９、３７．４７、５５．３８、５６．９１、１７１．８３。ＭＳ−ＥＩ：ｍ／ｚ＝１５６．２〔Ｍ＋Ｈ〕＋。
【００９９】
化合物（１５）の合成：
【０１００】
【化２８】
化合物１５を、改変された文献の先例を用いて調製した。Ｐａｒｓｏｎｓ，Ｐ．Ｊ．；Ｃａｍｐ，Ｎ．Ｐ．；Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ，Ｊ．Ｍ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｄ．Ｍ．（１９９６）“Ｔａｎｄｅｍ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｎｉｏｎｓ：Ａ Ｓｈｏｒｔ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｅ±Ａｎａｔｏｘｉｎ−α，”Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５２：１１６３７−１１６４２を参照。５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン（０．０１６モル、２．６２ｇ）及び乾燥ジエチルエーテル（５ｍＬ）を結合させた。混合物を０℃まで冷却し、Ｎ２下で撹拌した。クロロスルホニルイソシアネート（ＣＳＩ）（１ｅｑ．、０．０１６モル、２．３２ｇ）を冷却した反応混合物に液滴で添加した。反応を０℃で１時間撹拌させ、次に、一夜のうちに室温まで温めた。次に、反応をクロロホルム（２０ｍＬ）で希釈して、０℃まで冷却し、撹拌しているＮａ２ＳＯ３（１２ｇ）及びＮａ２ＰＯ４（１４ｇ）の水溶液（１００ｍＬ）への添加によりクエンチし、温度を２５℃未満、ｐＨを２ＭＮａＯＨの添加により６から８の間で維持した。反応を一夜のうちに室温まで温めた。層を分離し、クロロホルムで水性の部分を抽出した。結合した有機部分をＭｇＳＯ４上で乾燥し、溶剤を回転蒸発により除去した。粗製生成物を、ジエチルエーテルから再結晶した。収率＝１．８ｇ、５４％。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．３２、ｓ、９Ｈ；２．９０、ｄｄｄＪ＝１５、２．５、１．１Ｈｚ、１Ｈ；３．４３、ｄｄｄＪ＝１５、５．１、２．４Ｈｚ、１Ｈ；４．７０、ｄｄＪ＝５．４、２．７Ｈｚ、１Ｈ；６．１、ｓ、１Ｈ；７．３７、ａｐｐ．ｄｄＪ＝３３、１０．８Ｈｚ、４Ｈ。ＭＳ（ＥＳＩ）＝４２９．５〔２Ｍ＋Ｎａ〕＋。
実施例２−ポリマー合成：
材料：
全ての試薬をＡｌｄｒｉｃｈ社（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ）から獲得し、入手した試薬として使用した。ＣＨ２Ｃｌ２及びＴＨＦを、減圧下でＣａＨ２から蒸留した。
器具使用：
１Ｈ（３００ＭＨｚ）１３Ｃ（７５ＭＨｚ）ＮＭＲスペクトルをＢｒｕｋｅｒ社製ＡＣ＋３００ＮＭＲ分光器で得た。Ｗｙａｔｔ ｍｉｎｉＤａｗｎ検出器及びＯｐｔｉｌａｂ ｒｅｘ検出器を備えたＳｈｉｍａｄｚｕ社製ＬＣ−１０ＡＤ液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）ポンプを用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を行った。移動相は、流速１ｍＬ／分のＴＨＦであった。ＴＳＫ−ＧＥＬカラムセット（２ｘＧＭＨＨＲ−Ｈ）を用いて、分離を行った。
６の単独重合：
【０１０１】
【化２９】
６の重合は、β−ラクタムモノマー３〜７、１０、及び１３〜１５の重合における代表的な手順である。いかなる実験上及び観察上の例外も記述される。７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、６（１ｍモル、１５３ｍｇ）、モノマーの特定の画分を脱プロトン化するためのベースとしてのカリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０４５ｍモル、５ｍｇ）、及び、共開始剤として、及び、分子量を調節するための手段としての２（０．０２ｍモル、５ｍｇ）を結合させた。１／１０から１／２５０にわたるモノマー対共開始剤比を、目標とする分子量に応じて使用することに成功した。混合物をジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２、１ｍＬ）又はＴＨＦ（１ｍＬ）の添加により溶解し、モノマー対共開始剤比に応じて、０．５から４時間室温下で保った。比率が高いと、必要とされる重合時間も長くなる。次に、混合物を空気に曝露し、ポリマーをペンタン（１０ｍＬ）内に沈殿させ、遠心分離及び上澄みを除去することにより単離した。ポリマーを、減圧下のもと室温にて一晩乾燥させた。単離収率は、９５％（１４６ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１０〜２．１０、幅の広いｓ、１２Ｈ；２．１５〜３．１０、幅の広いｍ、１Ｈ；４．２〜５．０、幅の広いｍ、１Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝５８４０ｇ／モル、多分散性指数（ＰＤＩ）＝１．０２（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。
ベース開始剤としての別の化合物：
上記の段落において記述されている一般的な手順を、リチウムビス（トリメチルシリル）アミド（ＬｉＮ（ＴＭＳ）２）、カリウムビス（トリメチル−シリル）アミド（ＫＮ（ＴＭＳ）２）、及びナトリウムメトキシド（ＮａＯＥｔ、テトラヒドロフランにおける）を含めた別のベースでＫＯｔＢｕを置き換えることにより使用した。上記のベース全てが、目標とする分子量に近い分子量を有する低ＰＤＩポリマーを生じた。
次善に好ましい開始剤：
以下の金属複合体、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌを上記の一般的な重合手順において使用し、最初の結果は、９０モル％を越えるモノマーの回収を生じた反応を示した。重合体生成物はほとんど得られなかった。このように、これらの金属複合体を本発明において使用するのは好ましくない。
【０１０２】
６の別の単独重合：
【０１０３】
【化３０】
ここで、反応が、ベース〔ＬｉＮ（ＳｉＭｅ３）２〕及び共開始剤（示されているように、４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド（ＴＢＢＣ）又は化合物２）の存在のもと、ＴＨＦにおいて外気温で起こっている。適切な量のモノマー及び共開始剤をＴＨＦにおいて混ぜ合わせ、その後すぐにベースの溶液を混合物に一回で追加した。１時間後、ペンタンを反応溶液に添加することにより、ポリマー生成物を沈殿させた。その生成物を、遠心分離により単離し、高真空下で乾燥させた。４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライド又はＮ−ベンゾイル−β−ラクタム（化合物２）を共開始剤として使用した。
【０１０４】
４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロライドを共開始剤として使用した反応は、化合物２を共開始剤として使用した反応と比較して、得られたポリマー生成物がより狭い多分散性を有していると示した。他のベース（ＫＯｔＢｕ、ＫＨ、ＮａＯＭｅ、ＮａＯＨ）並びに別の溶剤及び溶剤混合物（ＣＨ２Ｃｌ２、ＭｅＯＨ、ＴＨＦ／Ｈ２Ｏ）もこの反応に試した。重合がＣＨ２Ｃｌ２において容易に起こったが、生成したポリマーはわずかに広い多分散性を有した。ＫＯｔＢｕ及びＮａＯＭｅ（ＴＨＦ）をベースとして使用した場合に、類似の増加した多分散性の広がりを観察した。不均質のＫＨのベースとしての使用により、ＰＤＩ＞２を有するポリマーが生じた。反応に水又はアミン（２０モル％）を添加することにより、比較的小さい分子量を有するポリマー生成物が生じたが、生成物におけるいかなるＰＤＩの広がりもなかった（＜２）。水もアミンも、他のアニオン重合反応を抑制すると知られている。重合反応を数時間進行させた場合、多分散性が（約１．０６から１．２７まで）広がった。
【０１０５】
多数の、モノマー、共開始剤、溶剤、及びベースの組合せを、ここで報告したのと同じ方法で作製した。結果は表２において要約されている。
【０１０６】
【表２】
この実施例は、極性の官能基を持つ側鎖を有するβ−ポリペプチドを調製する一般的な方法を実証している。
他のβ−ラクタム含有モノマーの単独重合：
すぐ前の実施例において説明されている方法を用いて、以下の二環式及び単環式モノマーを重合するのにも成功した。
【０１０７】
【化３１】
３の単独重合：
【０１０８】
【化３２】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、３（０．２ｍモル、３０ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．００４５ｍモル、０．５ｍｇ）、及び、２（０．００２ｍモル、０．５ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９２％（１４２ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．３０〜３．２０、幅の広いｍ、９Ｈ；４．２０〜４．８０、幅の広いｓ、１Ｈ；５．４０〜５．８０、幅の広いｓ、２Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝１６，０００ｇ／モル、ＰＤＩ＝１．２（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。このポリマーのＧＰＣ曲線は図１に示されている。
５の単独重合：
【０１０９】
【化３３】
単離収率は、９０％（１３９ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１０〜２．０５、幅の広いｍ、８Ｈ；２．５３、ｓ、１Ｈ；３．９８、ｓ、１Ｈ；７．４３、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．８９、ｍ、末端基 低分解能のピーク。生成したポリマーは、ＴＨＦにおいてほとんど不溶性であった。
１０の単独重合：
【０１１０】
【化３４】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、１０（０．２ｍモル、４５ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０２ｍモル、２ｍｇ）、及び、２（０．０１４ｍモル、３．５ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９５％（４４ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．００〜１．８０、幅の広いｓ、９Ｈ；２．０５〜３．７０、重なり合う共鳴、幅の広いｍ、９Ｈ；７．５０、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．９４、ｍ、末端基 低分解能のピーク。Ｍｎ＝１０，４００ｇ／モル、ＰＤＩ＝１．１６（ｄｎ／ｄｃ＝１．３７）。このポリマー上のｔ−ＢＯＣ保護一級アミン基を、トリフルオロ酢酸（１００ｍｇ／ｍＬ）においてポリマーを溶解し、５５℃で８時間処理することにより脱保護し、水溶性ポリマーを生じた。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、Ｄ２Ｏ、ｐｐｍ）δ１．１０〜１．７０、ｍ、６Ｈ；２．９〜３．６、ｂｒｏａｄ 重なり合うピーク、３．１９、ｓ、１Ｈ；３．４０、ｓ、１Ｈ；７．４２〜７．７１、ｍ、末端基 低分解能のピーク。
１３の単独重合：
【０１１１】
【化３５】
７ｍＬのガラスバイアルにおいて、不活性雰囲気のもと、１０（０．１４ｍモル、３０ｍｇ）、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ、０．０１ｍモル、１ｍｇ）、及び、２（０．００４ｍモル、１ｍｇ）を結合させた。ポリマーを、ポリ（６）のために上記されているように単離した。単離収率は、９１％（２７ｍｇ）であった。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ｐｐｍ）δ１．１８、幅の広いｓ、３Ｈ；１．４３、幅の広いｓ、９Ｈ；２．２、ｓ、１Ｈ；２．４〜４．４、一組の重なり合った共鳴、４Ｈ；７．５０、ｍ、末端基 低分解能のピーク；７．９４、ｍ、末端基 低分解能のピーク。脱保護された水溶性ポリ（１３）を、ポリ（１０）のために記述されているように得た。１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ、Ｄ２Ｏ、ｐｐｍ）δ１．１１、ｓ、３Ｈ；２．９、ｍ、２Ｈ；３．２２、ｓ、１Ｈ；４．１７、ｓ、１Ｈ；７．３５〜７．６２、ｍ、末端基 低分解能のピーク。
１４の単独重合：
【０１１２】
【化３６】
一般的な重合手順が１４に適用された場合、重合混合物は５分以内に凝固する。ポリマーはエーテルで広範に洗浄され、クロロホルム、ＴＨＦ、及びＤＭＳＯにおいて不溶性である白い粉末を生じる。
１５の単独重合：
【０１１３】
【化３７】
一般的な重合手順が１４に適用された場合、重合混合物は均質なままである。しかし、ポリマーをペンタンにおいて沈殿させた場合、生成した白い粉末は、クロロホルム、ＴＨＦ、及びＤＭＳＯにおいて不溶性である。
実施例３−リビング重合：
（ａ）モノマー対共開始剤比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）の比の関数としての生成物ポリマーの分子量：
共開始剤の濃度に対するモノマー反応物の濃度の比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）を組織的に調整することにより、生成するポリマー生成物の分子量に対して対応する効果があるかどうかを決定するために調査を行った。化合物６を、この実施例のためのモノマーとして使用した。結果は、Ｘ軸上に〔モノマー〕／〔共開始剤〕、及び、Ｙ軸上に生成物分子量（Ｍｎ）を描くグラフとして、図３に描かれている。図３から見ることができるように、得られたポリマーの分子量対〔モノマー〕／〔共開始剤〕比は、約〔モノマー〕／〔共開始剤〕＝８０まで直線的で比例した依存性を示している。これらの結果は、重合反応のリビング特性を反映及び確証している。
【０１１４】
（ｂ）変性ブロック共重合：
重合のリビング特性を、反応図式６に示されているように、モノマー６の変性ブロック共重合を実行することによっても確証した：
【０１１５】
【化３８】
図４及び５に示されているＧＰＣ曲線は、最初のポリマー生成物Ａの完全な消失（図４）、及び、変性モノモダル（Ｍｏｎｏｍｏｄａｌ）ブロックコポリマー生成物Ｂ（図５）の出現を示している。ＭｅＯＮａを用いた化合物６及びＬｉＮ（ＳｉＭｅ３）２を用いた化合物５の重合も、リビング方法において進行することを確証した。これは、単独重合又は共重合を用いた生成物の精巧な調節を可能にしているため、重要である。
実施例４−ランダム共重合：
一般的な重合手順をモノマーの混合物に適用し、分子量分布においていかなる広がりもないポリマーを生じた。１ＨＮＭＲ分析により、重複した個々のホモポリマーから全共鳴の存在が示された。
実施例５−ブロック共重合：
ブロックコポリマーを、連続的なコポリマーの追加により調製した。初めに、所望のホモポリマーを、上記の一般的な重合手順に従い調製し、第１のブロックが完了するまで時間を充てた後（モノマー対開始剤比に応じて２０から１２０分）、第２のモノマーを追加し、第２のブロックを形成した。あるいは、ホモポリマーを、沈殿により単離し、一般的な重合手順に従い、重合混合物において、共開始剤２の代わりとして再び溶解し、第１のブロックの鎖末端から第２のブロックを増やすことができる。第１のブロックとジブロックの分子量を比較すると、分子量分布においては有意な広がりは示さず、分子量において期待どおりの増加を示した。特に、ホモポリマー、及び、そのホモポリマーを用いて作製したジブロックコポリマーの重ねられた２つのＧＰＣ曲線を示す図２を参照されたい。図２において先の溶離ピークはジブロックコポリマーであり、後の溶離ピークはホモポリマーである。
実施例６−末端官能基化：
重合はリビング法で進行するため、ポリマー鎖の終端を、末端のコモノマー反応物としても機能する適切な共開始剤を用いて官能化することができる。末端官能基化のためのコモノマーは、それだけに限らないが、疎水性、アニオン性、カチオン性、及び、中性の親水性基を含めた広範な種類の官能基を含むことができる。この重合方法の魅力的な特徴は、ポリマーの末端に位置している官能基を調節する能力である。（強いベースと組合せて）共開始剤として使用されるアシル化剤は、ポリマー鎖の一末端を官能化し、その鎖のもう一方の末端は、イミド基を有している。そのイミド基は、重合反応が完了した後、適切な求核基（例えば、第一級アミン）と反応する。本発明における重合技術の根本的な特徴を活用することにより、ポリマーに、そのポリマーの主鎖に沿って（側鎖経由でモノマーに取り込まれる）も各末端に（適切な共開始剤及び反応を選択することにより、重合後の末端のイミド基は完了する）でも、広範囲の官能基を導入することができる。これらの官能基は、題材の生物活性において重要な役割を果たすことが期待されている。
【０１１６】
この実施例において、４−クロロメチルベンゾイルクロライド（Ｃ）を共開始剤として使用し、４−クロロメチルベンゾイル終端を有するポリマーを生じた。反応図式７を参照：
【０１１７】
【化３９】
４−クロロメチル末端基のさらなる化学的改変により、反応図式８に示されているように、多数の末端基が官能化されたβ−ポリペプチドポリマー誘導体が生じた：
【０１１８】
【化４０】
反応図式８に示されているように、反応性の４−クロロメチル基を使用して、アルデヒド、エステル、チオエステル、アミン及びイミド（脱保護が続くフタルイミド）等の種々の官能末端基を高収率で付加することができる。
【０１１９】
反応図式９に示されているように、適切な共開始剤を用いて反応を実行することにより、α、β−不飽和カルボニル終端をポリマー鎖に付加することができる：
【０１２０】
【化４１】
反応図式８の場合と同様に、末端のメチレン基は、ポリマー鎖のさらなる改変を可能にする反応部位として機能することができる。
実施例７−ポリ−β−ペプチドの抗菌活性の測定：
これらのアッセイに使用した菌種は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）ＪＭ１０９、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＲ１５１、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）１２０６（メチシリン耐性）、及び大便連鎖球菌（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃｉｕｍ）Ａ６３４（バンコマイシン耐性）であった。ポリ−ｂ−ペプチドの抗菌活性を、微量希釈法により無菌の９６穴プレート（Ｆａｌｃｏｎ社製３０７５マイクロタイタープレート）において決定した。ＢＨＩ培地における約１０６ＣＦＵ／Ｍｌの菌液を、５０μＬの一定分量で、２倍の段階希釈でポリ−β−ペプチドを含有する５０μＬの培地に添加し、各穴の全容積は１００μＬになった。プレートを３７℃で６時間培養した。５９５〜６５０ｎｍに及ぶ波長でＯＤを測定することにより、増殖阻害を決定した。各ＭＩＣは、少なくとも２回の別々の試行における結果であり：各試行は、繰り返して実行したアッセイの結果である。ＭＩＣ決定は、２の指数の範囲内まで再現可能であり、決定値の最大値（最も保守的）として報告される。
実施例８−ポリ−β−ペプチドの溶血活性の測定：
新たに抜き出されたヒト赤血球（ｈＲＢＣ、血液型Ａ）を、トリス緩衝液（ｐＨ７．２、１５０ｍＭ ＮａＣｌ）で何回か洗浄し、上澄みがクリアになるまで２０００ｘ ｒｐｍで遠心分離した。トリス緩衝液（ｐＨ７．２、１５０ｍＭ ＮａＣｌ）における２倍の希釈度のポリ−β−ペプチドを、無菌の９６穴プレート（Ｆａｌｃｏｎ社製３０７５マイクロタイタープレート）の各穴に添加し、各穴の全容積は２０μＬになった。１％ｖ／ｖｈＲＢＣ懸濁液（トリス緩衝液に８０μＬ）を各穴に添加した。プレートを、３７℃で１時間培養し、次に、細胞を、３５００ｒｐｍで５分間の遠心分離によりペレット状にした。上澄み（８０μＬ）をミリポア水（８０μＬ）で希釈し、４０５ｎｍでＯＤを測定することによりヘモグロビンを検出した。４００μｇ／ｍＬのメリチンで培養された細胞のＯＤは、１００％を示す；トリス緩衝液において培養された細胞のＯＣは、０％を示す。
【０１２１】
本出願は、２００５年８月２９日に出願した米国仮特許出願第６０／７１２，２１４号、及び、２００５年８月２６日に出願した米国仮特許出願第６０／７１１，９７７号に基づく優先権を主張するものであり、どちらも本出願に援用する。
政府基金に関する記述
本発明は、以下の機関：ＮＳＦ０４２５８８０により与えられた米国政府の支援のもとに行われた。米国は本発明についてある種の権利を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】化合物３から形成されたポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー曲線である。
【図２】本発明に従い作製されたホモポリマー（右側にピーク）及びジブロックコポリマー（左側にピーク）の重ねられたゲル浸透クロマトグラフィー曲線を描いている。
【図３】化合物６の重合における、生成物分子量（Ｍｎ）対モノマー濃度の共開始剤濃度に対する比（〔モノマー〕／〔共開始剤〕）の一次従属性を描いているグラフである。
【図４】化合物６を使用して作製されたホモポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー曲線である。
【図５】化合物６を使用して作製された変性ブロックコポリマーのゲル浸透クロマトグラムである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
β−ポリペプチドを作製する方法であって、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式の化合物であり、
【化１】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化２】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、融合された二環式のβ−ラクタム部分を含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、次の式からなる群から選択され：
【化３】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択され；並びに、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択されている；
方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、次の式からなる群から選択され：
【化４】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項１３】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、二環式のβ−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記二環式のβ−ラクタム含有モノマーが、次の式からなる群から選択され：
【化５】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択される、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化６】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化７】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項１９】
請求項１３に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項２１】
請求項１３に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項２２】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記β−ラクタム含有モノマーが、次の式からなる群から選択されたモノマーを含み：
【化８】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択され；
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式の化合物であり、
【化９】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化１０】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項２６】
請求項２２に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項２７】
請求項２２に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項２８】
請求項２２に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項２９】
請求項２２に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項３０】
請求項２２に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項３１】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択され：
【化１１】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項３２】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択され：
【化１２】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項１】
β−ポリペプチドを作製する方法であって、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式の化合物であり、
【化１】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化２】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、融合された二環式のβ−ラクタム部分を含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、次の式からなる群から選択され：
【化３】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択され；並びに、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択されている；
方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーのうち少なくとも１つが、次の式からなる群から選択され：
【化４】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項１３】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、二環式のβ−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記二環式のβ−ラクタム含有モノマーが、次の式からなる群から選択され：
【化５】
式中、Ａは、Ａが結合する炭素原子と共に、置換又は非置換のＣ５−Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１２シクロアルケニル、及び５から１２員環の複素環からなる群から選択される、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化６】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化７】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項１９】
請求項１３に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項２１】
請求項１３に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項２２】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含み、前記β−ラクタム含有モノマーが、次の式からなる群から選択されたモノマーを含み：
【化８】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立的に、水素、置換又は非置換のＣ１−Ｃ６−アルキル、アリール、Ｃ１−Ｃ６−アルキルアリール、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択され；
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６のうち少なくとも１つが、アミノ、保護されたアミノ、アミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル、及び保護されたアミノ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルからなる群から選択される、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式の化合物であり、
【化９】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、前記共開始剤が環状無水物である方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法であって、前記共開始剤が、次の式からなる群から選択され：
【化１０】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項２６】
請求項２２に記載の方法であって、前記ベース開始剤が、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択される、方法。
【請求項２７】
請求項２２に記載の方法であって、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択された溶剤において、前記β−ラクタム含有モノマーを重合するステップを含む方法。
【請求項２８】
請求項２２に記載の方法であって、少なくとも２個の異なるβ−ラクタム含有モノマーを重合し、コポリマーを生じるステップを含む方法。
【請求項２９】
請求項２２に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約５０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項３０】
請求項２２に記載の方法であって、前記β−ラクタム含有モノマーを約３０℃以下の温度で重合するステップを含む方法。
【請求項３１】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択され：
【化１１】
Ｘは、アルコキシド、アミデート、カルボン酸塩、ハロゲン化物、イミダゾレート、ラクタメート、及びチオレートからなる群から選択された脱離基であり；並びに、
Ｒは、直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は非置換のアリール、及び、置換又は非置換のアリールアルキルからなる群から選択された塩基安定型の部分であり；
前記共開始剤がＮ−アシル−β−ラクタムでない；
方法。
【請求項３２】
β−ポリペプチドを作製する方法であって：
約５０℃以下の温度で、有機溶剤において、ベース開始剤及び金属含有分子ではない共開始剤の存在下で、置換されたβ−ラクタム含有部分を含んだモノマーを重合するステップを含み、前記モノマーは、少なくとも１個の二環式β−ラクタム含有モノマーを含み：
前記溶剤は、クロロホルム、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、及びテトラヒドロフランからなる群から選択され；
前記ベース開始剤は、ＫＯｔＢＵ、ＬｉＮ（ＴＭＳ）２、ＫＮ（ＴＭＳ）２、ＮａＯＥｔ、Ｓｃ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ａｌ２（Ｎ（Ｍｅ）２）６、Ａｌ（Ｎ（ＴＭＳ）２）３、Ｚｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、Ｓｎ（Ｎ（ＴＭＳ）２）２、及びＣｐＴｉ（Ｎ（Ｍｅ）２）２Ｃｌからなる群から選択され；さらに、
前記共開始剤は、次の式からなる群から選択され：
【化１２】
Ｘは独立的に脱離基であり、Ｒは独立的に塩基安定型の部分である、又は、Ｒ及びＸは、Ｒ及びＸが結合している炭素原子と共に、分子内脱離基を有する、置換若しくは非置換の、５から１２員環を画定している、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００９−５０６１７２（Ｐ２００９−５０６１７２Ａ）
【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２００８−５２８１９６（Ｐ２００８−５２８１９６）
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３３２４６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２５１４１
【国際公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（５９７０６１８５９）ウイスコンシン アルムニ リサーチ ファウンデイション (5)
【氏名又は名称原語表記】Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ａｌｕｍｎｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
【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８月２５日（２００６．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３３２４６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２５１４１
【国際公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（５９７０６１８５９）ウイスコンシン アルムニ リサーチ ファウンデイション (5)
【氏名又は名称原語表記】Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ａｌｕｍｎｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
【Ｆターム（参考）】
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