KR0177806B1 - 신규 안트라사이클린 글리코사이드 유도체 및 그 제조방법 - Google Patents

신규 안트라사이클린 글리코사이드 유도체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

다음 일반구조식(I)의 화합물은 그 약학적으로 사용가능한 염.
식중, R1및 R2는 각각 수소 또는 함께 탄소수 1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬리덴 그룹을 나타내며, Y는또는를 나타내며, R3은 수소, 탄소수 1-10의 알킬기, 탄소수 1-10의 알킬옥시카보닐기이며, R4및 R5는 각각 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기를 나타내며, n은 0 또는 1 내지 10의 정수이며, m은 1-5의 정수이다.
은 신규물질이며, 수용성이고 탁월한 항암작용을 가진다.

Description

신규 안트라사이클린 글리코사이드 유도체 및 그 제조방법
본 발명은 다음 구조식(I)의 신규 안트라사이클린 유도체 및 그 약학적으로 사용가능한 산부가염 및 그 제조방법에 관한 것이다.
식중, R1및 R2는 각각 수소 또는 함께 탄소수 1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬리덴 그룹을 나타내며, Y는또는를 나타내며, R3은 수소, 탄소수 1-10의 알킬기, 탄소수 1-10의 알킬옥시카보닐기이며, R4및 R5는 각각 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기를 나타내며, n은 0 또는 1 내지 10의 정수이며, m은 1-5의 정수이다.
안트라사이클린계 항생물질로서 종래에서부터 방선군의 배양액으로부터 얻어지는 다우노마이신(USP 제3,997,662호 참조) 및 독소루비신(USP 제3,590,028호 참조)이 알려져 있고 이들 화합물은 넓은 항암스펙트럼을 가지고 악성종양에 대한 화학요법제로서 임상적으로 널리 이용되고 있다. 이들 화합물의 구조식 (A)은 다음과 같다.
식중, R은 수소원자 혹은 수산기이다.
또한 2'-불소 치환된 안트라사이클린계유도체(B)가 일본특허출원공개소 62-145,097호에 보고되어 있고,
식중 R은 수소원자 혹은 수산기를 나타낸다.
또한 상기 구조식(B) 화합물을 물에 가용성으로 한 유도체로서 다음의 구조식 (C) 화합물이 일본특허출원공개소 63-141992호에 보고되어 있다.
식중 R은 -(CH2)mH (m은 0 또는 1-6의 정수) 또는 -(CH2)nCOOH (n은 0 또는 1-10의 정수)이다.
그러나 다우노루비신, 독소루비신 등과 같은 상기 종래의 안트라사이클린류는 바람직하지 않은 부작용에 의하여 그 사용이 제한되어 왔다. 이들 부작용중의 하나는 심장에 대한 부작용으로 이로 인하여 투여량과 투여회수에 큰 제약이 있어 왔으며, 이것이 악성종양에 대한 화학요법의 효율성을 저하시켜 왔다. 그리고 이들 종래의 안트라사이클린류의 또다른 결점중의 하나는 물에 대한 용해도가 낮은 점이다. 용해도 문제도 암치료에 장애로 되어 있다.
본 발명자들은 이와 같은 공지 안트라사이클린 유도체의 문제점을 해결하기 위하여 오랜 연구를 행한 결과, 상기 구조식(I)의 화합물 또는 그 염은 우수한 항암효과와 낮은 독성 그리고 물에 대한 높은 용해도를 가지는 놀라운 사실을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
식중, R1및 R2는 각각 수소 또는 함께 탄소수 1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬리덴 그룹을 나타내며, Y는또는를 나타내며, R3은 수소, 탄소수 1-10의 알킬기, 탄소수 1-10의 알킬옥시카보닐기이며, R4및 R5는 각각 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기를 나타내며, n은 0 또는 1 내지 10의 정수이며, m은 1-5의 정수이다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 구조식(I)은 표시되는 신규 안트라사이클린 유도체, 그 약학적으로 사용가능한 산부가염 및 이들 화합물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 약학적으로 사용가능한 산부가염이란 통상의 할로겐화수소산, 인산, 황산, 질산 등과 같은 무기산과의 산부가염, 벤젠설폰산, 톨루엔설폰산, 초산, 메탄설폰산 등과 같은 유기산과의 산부가염을 의미한다.
구조식(I)로 표시되는 본 발명의 목적화합물 및 그 산부가염은 상기 언급한 바와 같은 공지 유도체들보다 낮은 독성과 현저한 항암효과를 가지고 있다.
구조식(I) 화합물 및 그 산부가염은 다음 구조식(I)의 화합물
식중, R1및 R2는 전술한 바와 같으며, X는 브롬, 염소 또는 요드원자이다,
을 다음 구조식(III)의 화합물
식중, Y는 전술한 바와 같으며, A는 수소원자 또는 알카리금속이다,
과 반응시켜서 제조한다.
또는 그 3-4-위치의 하이드록시기가 보호된 화합물을 제조한 후, 필요하면 아미노 보호기(R3) 및 3-4-위치의 하이드록시 보호기를 제거하고 구조식(I)의 화합물을 제조하고, 또한 필요하면, 그 약학적으로 사용가능한 산부가염으로 전환시킨다.
본 발명의 제조방법의 반응식은 다음과 같이 표시된다.
식중, R1, R2, Y 및 A는 전술한 바와 같다.
구조식(I) 화합물 및 그 산부가염은 통상의 용매, 예를 들면, 물, 에탄올과 같은 알콜류, 아세토니트릴과 같은 니트릴류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등과 같은 케톤류, 피리딘, 피롤리딘, 피롤린 등의 방향족 아민류, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족 탄화수소류, 디옥산, 테트라하이드로푸란 등과 같은 에테르류, 클로로포름, 디클로로메탄과 같은 할로겐화 탄화수소류, 포름 아마이드, 디메틸포름아미드 등과 같은 아마이드류 및 이들의 혼합용매중에서 반응시킨다.
본 반응은 0℃ 내지 사용되는 용매의 비점 온도에서 반응시킬 수 있으며, 30분 내지 48시간 반응시킨다.
본 발명의 구조식(I) 화합물 및 그 산부가염의 제조에는 반응에 관여하지 않는 하이드록시기는 통상의 보호 방법으로 보호한 후 반응시키고 다시 보호기를 제거할 수도 있다. 보호기로는 직쇄 또는 알킬렌기등이 사용될 수 있다.
본 발명의 출발물질인 구조식(II)의 화합물은 일본특허출원 공개소62-145097호 명세서에 나타난 화합물로부터 제조할 수 있다.
본 발명의 방법으로 얻은 구조식(I)의 화합물이 수산기 보호기를 가지고 있는 경우는 이 보호기의 탈보호가 요구된다. 이러한 수산기 보호기의 탈보호 반응은 산에 의한 분해반응으로서 개미산, 초산, 염산, 황산, 인산 등이 사용되고 또한 이 과정에서 아미노 보호기도 쉽게 제거될 수 있다.
이러한 탈보호반응에 사용하는 용매는 알콜 또는 DMF, DMSO, 디옥산, 클로로포름, 에테르, 테트라하이드로푸란, 디클로로메탄 등의 비프로톤성 용매와 물과 알콜의 혼합용매가 이용된다. 반응온도는 0℃ 내지 사용된 용매의 비점온도에서 행한다. 상기 반응에서 얻어진 화합물의 아미노기를 약학적으로 사용 가능한 염으로 하기 위해서는 반응용매로서 알콜, 디클로로메탄, 에테르, 디옥산, 테트라하이드로푸란, 클로로포름 등의 일반 유기용매 등이 이용된다.
다음에 실시에로서 본 발명을 상세히 설명한다.
[실시예 1]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-t-부틸옥시카보닐(Boc)글리시네이트의 제조
14-브로모-7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)다우노마이시논(180mg)을 아세톤(26ml)와 물(7ml)의 혼액에 용해한 후 소디움-t-부틸옥시카보닐글리시네이트(1.5g)을 가해 실온에서 20시간 교반하였다. 아세톤을 감압증류시킨 후 잔사를 클로로포름으로 추출한 후 물 및 포화식염수로써 세척한 후 감압건조하였다. 잔사를 실리카겔 칼람 크로마토그라피(클로로포름 : 메탄올 = 20:1의 혼합용매)로써 정제하여 표제의 화합물을 121mg(59%)의 적색고체로서 얻었다.
[실시예 2]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-글리시네이트 염산염의 제조
실시예 1에서 얻어진 화합물(100mg)을 80% 초산수용액(10ml)에 용해하여 80℃에서 3시간 교반하였다. 용매를 감압증류후 잔사를 실리카겔 칼람크로마토그라피(용매:클로로포름:메탄올 = 5:1)를 행해,
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-글리시네이트를 얻은 후 이 화합물을 디클로로메탄에 소량 녹인 후 포화염산 에테르 용매를 소량씩 적가하여 생성되는 고체를 원심분리후 다시 이 적색고체를 에테르로 세척한 후 원심분리하여 건조시켜 목적으로 하는 화합물(48mg, 56%)을 얻었다.
[실시예 3]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-글리시네이트 염산염의 제조
실시예 1에서 얻어진 화합물(120mg)을 실온에서 클로로포름 1.5ml에 녹인 후 메탄올 15ml를 가하고 이 용액에 포하염산 에테르 용액을 12ml를 가하여 4시간 교반하였다. 반응후 반응용액을 농축시킨 후 얻어진 잔사에 에테르를 가해 생성되는 고체를 여과 건조하여 목적으로 하는 화합물(34mg, 80%)을 얻었다.
[실시예 4]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-할로피라노실)아드리아마이시논-14-0-(N-t-부틸옥시카보닐(Boc)-β-알라니네이트의 제조
14-브로모-7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)다우노마이시논(200mg)을 아세톤(30ml)과 물(6ml)의 혼합용매에 용해한 후 소디움-N-t-부틸옥시카보닐-β-알라니네이트(634mg)을 가해 실온에서 18시간 교반하였다. 아세톤을 감압증류시킨 후 잔사를 클로로포름으로 추출한 후 물, 포확식염수로써 세척한 후 감압건조하였다. 잔사를 실리카겔 칼람크로마로그라피(벤젠 : 아세톤 =4:1)로써 정제하여 표제의 화합물을 144mg(62%)의 적색고체로써 얻었다.
[실시예 5]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-할로피라노실)아드리아마이시논-14-0-β-알라니네이트 염산염의 제조
실시예 4에서 얻어진 화합물(140mg)을 실시예 3과 같은 방법으로 반응시켜서 목석으로 하는 화합물(92mg, 76%)을 얻었다.
[실시예 6]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-할로피라노실)아드리아마이시논-14-0-t-부틸옥시카보닐(Boc)-아미노-헥사노에이트의 제조
실시예 1에서 사용한 화합물 (200mg)과 소디움-N-t-부틸옥시카보닐아미노 헥사노에이트(900mg)를 출발물질로 하여 실시예 1과 동일한 조작을 거쳐 목적화합물(158mg, 64%)을 적색 고체로서 얻었다. 실리카겔 칼람크로마토그라피의 전개용매는 벤젠:아세톤(4:1) 혼합용매를 사용하였다.
[실시예 7]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-6-아미노헥사노에이트 염산염의 제조
실시예 6에서 얻어진 화합물(150mg)을 실시예 3과 동일한 조작을 거쳐 적색고체인 화합물(95mg, 72%)을 얻었다.
[실시예 8]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-(N-t-부틸옥시카보닐(Boc))-L-알라니네이트의 제조
실시예 1에서 사용한 화합물(200mg)과 소디움-N-t-부틸옥시카보닐-L-알라니네이트(650mg)을 실시예 1과 동일하게 반응시키고 처리하여 목적화합물(137mg, 59%)을 적색고체로서 얻었다.
[실시예 9]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-L-알라니네이트의 제조
실시예 8에서 얻어진 화합물(130mg)을 실시예 3과 동일하게 반응시키고 처리하여 목적으로 하는 화합물(90mg, 80%)을 얻었다.
[실시예 10]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-(N-t-부틸옥시카보닐-L-바리네이트의 제조
실시예 1에서 사용한 화합물(200mg)과 소디움-N-t-부틸옥시카보닐-L-바리네이트(700mg)을 출발물질로 하여 실시예 1과 동일한 조작을 거쳐 목적화합물(145mg, 60%)을 적색고체로서 얻었다. 실리카겔 칼람크로마토그라피의 전개용매는 벤젠:아세톤 = 4:1 혼합용매를 사용하였다.
[실시예 11]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-L-바리네이트 염산염의 제조
실시예 10에서 얻어진 화합물(140mg)을 실시예 3과 동일한 조작을 거쳐 적색고체인 화합물(90mg, 74%)을 얻었다.
[실시예 12]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-3',4'-0-이소프로필리덴-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-(N-t-부틸옥시카보닐(Boc))-L-프로리네이트의 제조
실시예 1에서 사용한 화합물(200mg)과 소디움-N-t-부틸옥시카보닐-L-프로리네이트(900mg)를 출발물질로 하여 실시예 1과 동일한 조작을 거쳐 목적화합물(150mg, 62%)을 적색고체로서 얻었다. 실리카겔 칼람크로마토그라피의 전개용매는 벤젠:아세톤 = 4:1 혼합용매를 사용하였다.
[실시예 13]
7-0-(2',6'-디데옥시-2'-플루오로-α-L-탈로피라노실)아드리아마이시논-14-0-L-프로리네이트 염산염의 제조
실시예 12에서 얻어진 화합물(140mg)을 실시예 3과 동일한 조작을 거쳐 적색고체인 화합물(94mg, 77%)을 얻었다.
[생물학적 활성]
[실험 1]
본 발명에 다른 화합물들의 항암효과를 마우스 L1210 백혈병에 대하여 실시하였다. 건강한 자성 CDF1마우스에 1×105개의 L1210 백혈병 세포를 복강내 주사하였다. 암세포를 접종하고 1일이 지난후부터, 1일, 5일, 9일째 총 3회 여러 용량의 약물을 복강내 주사하였다. 대조약물로서 독소루비신 염산염을 사용하였다. 모든 시험약물과 독소루비신 염산염은 0.22㎛ 필터를 통과한 멸균된 증류수에 용해하여 사용하였다. 대조로 사용한 동물들에게는 약물 대신에 멸균된 증류수를 복강내 주사하였다. 각 동물의 생존 여부를 60일까지 관찰하고, 60일 이상 생존하는 동물의 생존기간은 60일로 하였다. 각 용량의 동물들의 평균 생존기간을 대조군 동물들의 생존기간으로 나누어서 여기에 100을 곱한 것을 T/C(%)(연명율)로 표시하며 그 결과를 표 1에 나타내었다. 여기에서 T/C(%)가 증가하면 항암효과가 증가됨을 의미한다.
본 발명에 따른 화합물들의 독성은 대조 약물로서 사용한 독소루비신·염산염보다 적은 것으로 나타났다. 예를 들면, 독소루비신·염산염의 경우에는 8mg/kg 투여군에 비해 16mg/kg의 투여군에서 독성으로 인해 사망한 T/C(%)의 감소가 일어났지만 본 발명에 따른 화합물들은 그러한 효과를 나타내지 않았다. 표 1의 결과에서 보듯이, 또한 본 발명에 따른 화합물들의 대부분은 대조약물로 사용된 독소루비신·염산염보다 우수한 항종양 활성을 나타내었다. 더욱이 실시예 3의 화합물의 경우 32mg/kg, 16mg/kg의 용량에서는 암세포를 접종한 모든 동물들의 암을 완치하는 것으로 나타났다.
[실험 2]
또한 본 발명에 따른 화합물들의 L1210 마우스 백혈병 세포에 대한 세포독성 시험을 Cancer Research Vol. 47, p.p.936-942 (1987년 2월)의 논문에 발표된 Tetrazolium based calorimetric assay(일명 MTT assay)를 다소 변형하여 실시하였다. 지수기에 있는 1×10 개의 마우스 백혈병 세포를 96-웰 마이크로틸터 플레이트(96-well microtilter plate)에 접종하였다. 이때 세포배양에 사용한 배지는 10% 열불활성화된 소의태아(Fetal Bovine serum)과 2mM L-글루타민, 페니실린 G 나트륨염(100units/ml), 스트렙토마이신 황산염이 첨가된 RPHI 1640배지였다. 시험약물과 대조약물인 독소루비신 염산염을 각 웰(well)에 최종농도가 1ng/ml에서 300ng/ml까지의 농도가 되도록 배양액중에 첨가하였다. 대조웰에는 약물대신 배지를 첨가하였다. 약물 처리된 세포를 10% 이산화탄소 분압하에서 37℃, 72시간 배양하였다. 배양후, 50㎕의 MTT(3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐 테트라조리움 브로마이드)용액(2mg/ml 인산완충 생리식염수)을 각 웰에 첨가하고 다시 4시간동안 반응시켰다. MTT는 오직 살아있는 세포의 미토콘드리아의 숙시네이트 디하이드로게네이즈(succinate dehydrogenase)에 의해 물에 녹지 않는 MTT 포르마잔 [1-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-3,5-디페닐-포르마잔]으로 환원된다. 4시간 반응시킨후 상등액 200㎕를 조심스럽게 제거하고 200㎕의 디메틸설폭사이드(DMSO)를 첨가하고 혼합하여 MTT 포르마잔을 녹였다. 각 웰의 흡광도를 540nm에서 측정하였다.
이 흡광도에서 세포를 넣지 않은 블랭크 웰(blank well)의 흡광도는 보정하였다. 흡광도는 살아있는 세포의 숫자와 정비례한다. 약물을 처리하지 않은 대조에 비해 50%의 흡광도를 감소시키는 농도 IC을 구하여 표 2에 나타내었다. 표 2에서 보듯이 실시예 7의 화합물을 제외한 본 발명에 따른 화합물 모두는 L1210 마우스 백혈병 세포에 대해 독소루비신·염산염보다 세포독성이 강한 것으로 나타났다.

Claims (2)

  1. 다음 일반구조식(I)의 화합물 및 그 약학적으로 사용가능한 염.
    식중, R1및 R2는 각각 수소 또는 함께 탄소수 1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬리덴그룹을 나타내며, Y는(이때, R3은 수소, 탄소수 1-10의 알킬기 또는 탄소수 1-10의 알킬옥시카르보닐기이며, R4및 R5는 각각 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기를 나타내며, n은 1 내지 10의 정수이며, 단 R4및 R5는 동시에 수소가 아니다) 또는(이때, R3은 앞에서 정의된 바와 같으며, m은 1 내지 5의 정수이다)를 나타낸다.
  2. 다음 일반구조식(III)의 화합물을 일반구조식(II)의 화합물 또는 그 산부가염과 반응시켜서 다음 일반구조식(I)의 화합물 또는 그 약학적으로 사용가능한 염을 제조하는 방법.
    식중, R1및 R2는 각각 수소 또는 함께 탄소수 1-10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬리덴그룹을 나타내며, Y는(이때, R3은 수소, 탄소수 1-10의 알킬기 또는 탄소수 1-10의 알킬옥시카르보닐기이며, R4및 R5는 각각 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기를 나타내며, n은 1 내지 10의 정수이며, 단 R4및 R5는 동시에 수소가 아니다) 또는(이때, R3은 앞에서 정의한 바와 같으며, m은 1 내지 5의 정수이다.)를 나타내며, X는 브롬, 염소 또는 요오드이며, A는 수소 또는 알카리금속이다.
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