KR100231809B1 - 1알파-하이드록시 비타민 d4 및 이의 중간체 및 동족체, 및 이를 포함하는 약제학적 조성물 - Google Patents

Abstract

신규한 화합물인 1α-하이드록시 비타민 D₄및 1,25-디하이드록시 비타민 D₄및 1,24 디하이드록시 비타민 D₄와 같은 신규동족체는 칼슘 대사 질환을 치료하기 위한 약제학적 조성물의 활성 화합물로서 유용하다. 신규한 1α-하이드록시 비타민 D₄의 제조는 에르고스테롤로부터 출발하여 6단계를 거쳐 22,23-디하이드로에르고스테롤로 전환된다. 22,23 디하이드로 에르고스테롤은 조사되어 비타민 D₄를 생성하며 이것은 4단계를 거쳐 1α-하이드록시 비타민 D₄로 전환되며 이것은 사이클로 비타민과정을 사용해서 신규 중간체인, 비타민 D₄토실레이트, 3,5 사이클로비타민 D₄및 1α-하이드록시사이클로 비타민 D₄를 생산한다. 1,25 디하이드록시 비타민 D₄및 1,24 디하이드록시 비타민 D₄는 배양된 사람 간세표를 이용한 신규 1α-하이드록시 비타민 D₄의 대사의 생물학적 생성물로 분리된다.

Description

[발명의 명칭]

1α-하이드록시 비타민 D₄및 이의 중간체 및 동족체, 및 이를 포함하는 약제학적 조성물

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 생물학적 활성 비타민 D₄화합물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 신규 1α-하이드록시 비타민 D₄및 이의 합성에 사용되는 신규 중간체, 신규 1,25-디하이드록시 비타민 D₄및 신규 1,24-디하이드록시 비타민 D₄에 관한 것이다.

본 발명은 또한 약제학적 유효량의 신규 1α-하이드록시 비타민 D₄화합물을 포함하는 약제학적 조성물 및 약제학적 유효량의 신규 화합물을 투여하여 비정상적 칼슘 대사를 조절하는 방법에 관한 것이다.

[배경]

비타민 D는 동물 및 사람에 있어서의 칼슘 대사 조절에 중요한 것으로 공지되어 있다[참조 : Harrison′s Principals of Internal Medicine : Part Eleven, “Disorders of Bone and Mineral Metabolism, Chapter 335”, E. Braunwald, etal., (eds.). McGraw-Hill, New York, 1987, pp.1860-1865]. 가장 널리 알려진 2가지 유용한 형태의 비타민 D는 비타민 D₃및 비타민 D₂이다. 비타민 D₃는 동물 및 사람의 피부내에서 내생적으로 합성되는 반면, 비타민 D₂는 식물에 의해 공급되는 비타민 D이다. 비타민 D₂는 C₂₂와 C₂₃사이에 이중결합을 함유하며 C₂₄-메틸 그룹을 추가로 함유한다는 점에서 비타민 D₃와 다르다. 사람 및 래트에 있어서, 비타민 D₃와 비타민 D₂는 동등한 생체 효능을 갖는다.

방사선으로 조사된 22,23-디하이드로 에르고스테롤 또는 22,23-디하이드로비타민 D₂또는 22,23-디하이드로에르고칼시페롤로도 알려진 비타민 D₄는 C₂₄-메틸그룹을 함유한다는 점에서 비타민 D₃와 다르다. 비타민 D₄는 1936년에 최초로 문헌에 기재되었다[참조 : Grab. W., Z. Physiol. Chem., 243 : 63 (1936) ; McDonald, F. G,. J. Biol. Chem. 114 : IVX (1936) ; Windaus, A. and Trautmann, G., Z. physiol. Chem., 247 : 185-188 (1937)]. 이들 문헌은 비타민의 생물학적 활성수준에 대해 약간의 차이가 있음을 보고하고 있는데, 래트에 있어서는, 비타민 D₄가 비타민 D₃의 1/3 또는 3/4 만큼 활성을 나타내며, 병아리에 있어서는, 비타민 D₃의 1/10 또는 1/5 만큼 활성을 나타냄을 보여주고 있다.

비타민 D₄의 생물학적 활성에 대해 보다 결정적인 연구는 1968년에 데루카(DeLuca) 등에 의해 이루어졌다.[참조 : DeLuca, et al ., Arch. Biochem. Biophws.,124 : 122-128 (1968)]. 이 문헌에서, 저자는 비타민 D₄가 비타민 D₃보다 활성이 적음을 확증했다. 데루카 등은 비타민 D₄의 활성이 래트의 경우는, 비타민 D₃또는 비타민 D₂의 3/2, 병아리의 경우는, 비타민 D₃의 1/5임을 발표하였다.

데루카 등은 비타민 D₄가 빈트하우스 및 트라우트만에 의해 처음 설명되었기 때문에 D₄의 합성이 명백히 거의 사용되지 않았고, 이는 아마도 비타민 D₄가 학술적 관심만을 모았기 때문이라고 언급하였다.

비타민 D₄는 데루카 등에 의해 보고된 이래 비타민 D₄에 대한 더 이상의 연구가 없는 것으로 알고 있기 때문에, 학술적 관심을 끄는데 그친 것으로 본 출원인은 알고 있다. 사실 머크 인덱스(The Merck Index)는 비타민 D₄에 대해 “이의 생체 활성은 의심스럽다”라고 언급하고 있다. [참조 :“Merck Index, S. Budavari (ed.), 11th ed.. Merck & Co., Rahway, N. J.,(1989) pp. 1579, #9930].

데루카 등이 활성형 비타민 D₃인 1.25-디하이드록시 비타민 D₃(미합중국 특허 제3,697,559호) 및 이의 합성 전구체인 1α-하이드록시 비타민 D₃(미합중국 특허 제3,741,996호)를 발견한 이래, 이들 활성 비타민 D₃대사물질의 치료적 용도를 개발하는데 관심이 가장 많이 집중되었다. 불행하게도, 비타민 D₃대사물질은 치료제로서 아주 전망이 밝았지만, 이러한 전망은 이들 제제의 극단적인 독성 때문에 충분히 실현되지 못하였다. 예를 들면, 뼈의 소실을 예방하거나 소실된 뼈를 회복하는 데에 대한 비타민 D₃, 이의 활성 형태 및 동족체의 효능이 독성으로 인해 제한되었다. 많은 연구가 뼈 소실 방지 또는 회복, 과칼슘혈증 및 과칼슘뇨증에 효과를 나타내게 하는데 필요한 이들의 투여량에서 문제가 발생한다고 밝히고 있다. 하루 2㎍의 1일 투여량(몇몇 연구에서 이 투여량이 뼈 소실 방지에 효과적인 것으로 나타났다)에서 1α-하이드록시 비타민 D₃는 환자의 약 67%에서 독성을 일으키는 것으로 보고되었다. 필요한 것은 독성이 낮아 약물이 치료제로서 실용성이 있도록 하는 생체 효능을 갖는 비타민 D 대사물질이다.

[발명의 요약]

본 발명은 신규 화합물인 1α-하이드록시 비타민 D_4,1,25-디하이드록시 비타민 D₄및 1,24-디하이드록시 비타민 D₄는 비타민 D₄의 생물학적 활성 형태이다. 본 발명자들은 이들 비타민 D₄의 활성 형태가 이미 보고된 비타민 D₄의 생체분석을 근거로 예상되는 생체효력 보다 생체 효력이 훨씬 크다는 것을 밝혀냈다. 또한, 본 발명자들은 생체활성 신규 화합물이 이들의 생체 효력을 근거로 예상되는 것 보다 독성이 적다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 낮은 독성과 높은 활성의 겸비는 본 발명의 화합물이 칼슘 대사의 이상을 치료하는데 있어서 치료제로서 유용하도록 한다. 본 발명의 신규 화합물은 칼슘의 비정상적인 대사에 의해 유발된 질병을 위한 약제학적 조성물의 활성 화합물로서 유용하게 사용된다.

본 발명의 신규 화합물을 연구하기 위해, 이들의 제조 방법을 개발하는 것이 필요하다. 하나의 α-하이드록시 비타민 D₄를 합성하였으며 합성하는 도중에, 신규 중간체도 생성되었다. 1,25-디하이드록시 비타민 D₄및 1,24-디하이드록시 비타민 D₄는 1-α하이드록시 비타민 D₄의 대사의 생물학적 생성물로서 분리된다.

본 발명의 다른 이점 및 구체적 적용, 조성 변화 및 물리적 및 화학적 특성의 보다 상세한 평가는 첨부되는 도면과 관련하여 발명의 상세한 설명을 검토함으로써 가능할 것이다.

[도면의 간단한 설명]

이하 본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 설명하며, 동일한 명칭은 도면 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다.

제1도는 비타민 D₄의 합성을 위한 제조 단계를 예시한다.

제2도는 비타민 D₄를 출발물질로 한 1α-하이드록시 비타민 D₄의 합성을 위한 제조 단계를 예시한다.

[상세한 설명]

본 발명은 1α-하이드록시 비타민 D₄(1α-OH-D₄) 화합물 및 토실화된 비타민 D₄의 사이클릭 유도체에 관한 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어 “생물학적 활성” 또는 “생물학적으로 활성”은 신진대사, 예를 들면, 혈청의 칼슘 농도에 영향을 미치거나 적절한 수용체 단백질, 예를 들면 비타민 D 수용체 단백질에 결합하는 화합물의 생화학적 특성을 의미한다.

다른 측면으로, 본 발명은 생물학적으로 활성인 일반식(Ⅰ)의 화합물, 이의염, 수화물 및 용매화물에 관한 것이다 :

상기식에서,

R₁이 H 또는 OH이고,

R²는 H 또는 OH이다.

일반식(Ⅰ)의 화합물중 R₁및 R₂가 모두 H인 화합물; R₁이 OH이고 R₂가 H인 화합물; R₁이 H이고 R₂가 OH인 화합물들이 바람직하다.

또다른 측면으로, 본 발명은 일반식(Ⅰ)의 화합물의 제조방법을 포함 한다. 1α-하이드록시 비타민 D₄, 예를 들면 R₁및 R₂가 H인 일반식(Ⅰ)의 화합물은 제1도 및 제2도의 도시에 따라 합성한다. 제1도에 도시된 바와 같이, 출발물질로서 에르고스테롤을 사용하여 합성한다. 에르고스테롤은 문헌과 유사한 방법을 사용하여 6단계 공정으로 측쇄를 포화시켜 22,23-디하이드로에르고스테롤(Ⅷ)을 수득한다(참조 : Barton, et al., JCS Perkin. I. 1976, 821-826). 이어서 22,23-디하이드로에르고스테롤을 문헌에 기재된 것처럼 방사선으로 조사하여 비타민 D₄[22,23-디하이드로에르코칼시 페롤] (Ⅸ)를 수득한다(참조 : Windaus, et al., Z. Physiol, Chem. 1937, 147 : 185). 제2도에 도시한 바와 같이, 비타민 D₄를 문헌고 유사한 방법을 사용하여 4단계 공정으로 하이드록실화시켜 1α-하이드록시 비타민 D₄를 수득한다(참조 : Paaren. et al., J. Org. Chem., 1980, 45 : 3253).

특히, 에르고스테롤을 아세틸화시키면 3β-아세테이트가 형성된다. 이러한 에르고스테롤 아세테이트를 하이드록시 할로겐화시키면 5,6 위치에 이중결합이 형성되어 6α-클로로-5α-하이드록시 유도체가 형성된다. 이러한 클로로하이드린을 환원시킨 다음, 5α-하이드록시(예: 5α-올) 유도체로 재아세틸화시킨다. 5α-올을 수소화시켜 측쇄를 포화시킨다. 생성된 3β-아세톡시에르고스트-7-엔-5α-올을 22,23-디하이드로 에르고스테롤 아세테이트로 환원시킨 다음, 이를 다시 환원시켜 22,23-디하이드로에르고스테롤을 수득한다. 이어서 22,23-디하이드로에르고스테롤을 조사하여 비타민 D₄를 수득한다. 이후에, 이 비타민 D₄를 토실화하여 3β-토실 비타민 D₄를 수득한다. 토실레이트를 가용매 분해시켜 6-메톡시-3,5-사이클로비타민 D₄를 수득한다. 사이클로비타민 D₄를 알릴 산화시켜 1α-하이드록시 사이클로 비타민 유도체를 수득하고, 이 1α-하이드록시 사이클로비타민 유도체를 계속 가용매 분해시키고, 디엘스-앨더-형(Diels-Alder-type) 반응시켜 5-메톡시 그룹을 제거하고 5,6-트랜스-1α-하이드록시 비타민 D₄로부터 1α-하이드록시 비타민 D₄(5,6-시스)를 분리한다.

1α-하이드록시 비타민 D₄의 1,24-디하이드록시 비타민 D₄대사체 및 1,25-디하이드록시 비타민 D₄대사체는 사람 간 세포를 1α-하이드록시 유도체와 함께 배양시킨다음, 세포를 배양하고나서 1,24-디하이드록시 또는 1,25-디하이드록시 비타민D₄를 회수함으로써 합성한다. 비타민 D 수용체 단백질 결합 시험을 사용하여, 이들 대사체의 생물학적 활성을 측정한다.

일반식(Ⅰ)의 화합물은 칼슘 대사, 특히 혈청 칼슘 농도에 대한 조절제로서 유용한 약리학적 활성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 특히, 일반식(Ⅰ)의 화합물은 비타민 D 결핍증이 있는 래트에서 혈청 칼슘농도를 증가시킨다, 일반식(Ⅰ)의 화합물은 독성이 낮아 이들의 약제학적 특성을 활성화시키는 것으로도 밝혀졌다. 일반식(Ⅰ)의 화합물의 독성은 LD₅₀시험으로 측정한 결과, 비타민 D₂화합물의 독성과는 유사하고, 비타민 D₃화합물의 독성보다는 낮다. 따라서, 본 발명의 화합물은 임상학 및 수의학 분야에서 다양하게 사용할 수 있고, 특히 칼슘 및 인의 비정상적인 대사의 치료에 유용하다.

또다른 측면으로, 본 발명은, 예를 들면, 간 부전증, 신부전증, 위장부전증 등에 의해 야기된 비정상적인 칼슘 대사를 치료하는 것과 같이 칼슘 대사를 조절하는 방법이 포함된다. 일반식(Ⅰ)의 화합물은 비타민 D 결핍 질환 및 합병증, 예를 들면, 신성골이양증; 지방변증; 진경성 골연화증; 저인산염혈증성 비타민 D 내성 구루병; 폐경기후의 골다공증, 노인성 골다공증, 스테로이드-유도된 골다공증을 포함하는 골다공증; 골연제의 결핍을 특징으로 하는 다른 질환상태; 위결핍성(비타민 D- 의존성) 구루병; 영양성 및 흡수불량성 구루병; 및 상피소체기능 감퇴증, 수술후 상피소체기능 감퇴증, 자연발생적 갑상선 기능감퇴증, 위마비 갑상선 기능 향진증 및 알콜 중독에 의한 제2차 골연화증 및 골감소증을 예방학적으로 또는 치료학적으로 처리하는데 사용할 수 있다. 일반식(Ⅰ)의 화합물, 바람직하게는 R¹또는 R²가 OH인 1α,24-디하이드록시 비타민 D₄는 건선과 같은 과증식성 피부 질환을 치료하는데 유용한 화합물이다.

일반식(Ⅰ)의 화합물은, 예를 들면, 칼슘의 비정상적인 대사에 의해 발생된 질환에 적용하는 경우, 공지된 활성 형태의 비타민 D₃유사체와 비교하여 부작용이 적고 독성이 낮은 약제학적 조성물중의 활성 화합물로서 유용하다. 이들 약제학적 조성물은 본 발명의 또 다른 측면을 나타낸다.

본 발명의 약리학적 활성 화합물은 환자, 예를 들면, 사람을 포함하는 포유동물에 투여하기 위한 약제를 제조하는 통상적인 제약법에 따라서 제조할 수 있다. 예를 들면, 일반식(Ⅰ)의 화합물은 통상적인 부형제, 예를 들면, 장내(예: 경구), 비경구 또는 국소투여에 적합하고 활성 화합물과 해로운 반응을 하지 않는 약제학적으로 허용되는 담체 물질과 혼합하여 사용할 수 있다.

약제학적으로 허용되는 적합한 담체로는, 물, 염 용액, 알콜, 아라비아 검, 식물성유(예: 옥수수유, 목화씨유, 땅콩유, 올리브유, 코코넛유), 어간유, 오일성 에스테르(예: 폴리소르베이트 80),폴리에틸렌 글리콜, 젤라틴, 탄화수소(예: 락토스, 아밀로스 또는 전분), 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 규산, 점성 파라핀, 지방산 모노글리 세라이드 및 디글리세라이드, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 하이드록시 메틸 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니다.

약제학적 제제는 멸균시키고, 필요한 경우, 보조제[예, 윤활제, 방부제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 삼투압에 영향을 미치는 염, 완충제, 착색제 및 향미제] 및/또는 하나 이상의 다른 활성 화합물, 예를 들면, 비타민 D₃또는 D₂및 이들의 1α-하이드록실화된 대사체, 접합된 에스트로겐 또는 이들의 등가물, 항-에스트로겐, 칼시토닌, 바이포스포 네이트, 칼슘 보충물, 코발로민, 백일해 독소 및 붕소와 혼합할 수 있다.

비경구 투여를 위해, 주사용 멸균용액, 바람직하게는 오일성 용액 또는 수용액 뿐만아니라 현탁제, 유제 또는 좌제를 포함하는 이식물이 특히 적합하다. 앰풀은 편리한 단위 용량 형태이다.

장내 투여를 위해, 정제, 당의정, 액제, 점적제, 좌제, 로젠지, 산제 또는 캡슐이 특히 적합하다. 감미 비히클이 필요한 경우, 시럽, 엘릭서 등을 사용할 수 있다.

서방성 조성물 또는 직방성 조성물은 활성 화합물을 점진적으로 분해되는 피막, 예를 들면 미세캡슐화 및 다중피막 등에 의해 보호하는 리포솜처럼 제형할 수 있다.

국소적용을 위해, 국소적용에 적합한 담체를 포함하고 물 보다 동적 점도가 큰 적합한 비분사성 점성, 반-고체 또는 고체 형성물을 사용할 수 있다. 적합한 제형에는 액제, 현탁제, 유제, 크림, 연고, 산제, 찰제(liniment), 샐브(salve), 에어로졸, 경피 패취등이 포함되지만 이로 제한도지 않으며, 경우에 따라, 멸균시키거나 방부제, 안정화제, 탈유화제, 습윤제 등과 같은 보조제와 혼합시킨다.

직장내 투여를 위해, 화합물은 카카오 오일 또는 다른 트리글리세리드와 같은 좌제 기제를 함유하는 약제학적 조성물로 형성된다. 저장 수명을 연장하기 위해서, 조성물은 아스코르브산, 부틸화된 하이드록사니졸 또는 하이드로퀴논과 같은 산화방지제를 포함하는 것이 유리하다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 투여가 바람직하다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 단위 용량당 약제학적으로 적합한 담체중 약 0.5㎍ 내지 약 25㎍을 포함하는 단위 용량의 형태로 조제된다. 일반적으로 본 발명에 따른 화합물의 용량은 약 0.01 내지 약 0.5㎍/㎏/일, 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.3㎍/㎏/일이다.

특정한 경우에, 실제로 바람직한 활성 화합물의 양은 사용되는 특정 화합물의 효율, 특히 조성물의 형태, 사용방식 및 치료되는 특정한 위치 및 기관에 따라 다양함을 인식하게 될 것이다. 예를 들면, 특정한 환자에 대한 특정 용량은 나이, 체중, 일반적인 건강상태, 성별, 식이요법, 투여시간 및 방식, 분비속도 및 배합중 사용된 의약품 및 치료가 적용될 특정 질환의 중증도에 달려있다. 주어진 숙주에 대한 용량은 통상 고려 사항, 예를 들어, 통상적인 적합한 약리학적 실험에 의한 목적 화합물의 활성 차이 및 공지된 약제의 통상적인 비교에 의해 결정될 수 있다.

추가의 양태에 있어서, 본 발명의 화합물은 예를 들면, 저칼슘 혈증을 치료 또는 예방하기 위한 가축용 사료 조성물과 같은 수의 조성물에 유익하게 사용될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 화합물은 통상적인 사료의 소비량이 약 0.01 내지 약 0.5㎍/㎏/일로 제공되도록 가축사료에 분배된다.

하기 실시예는 단순히 예시에 불과하며 어떠한 방식으로도 명세서를 제한하지 않는다. 하기 실시예에서 모든 온도는 섭씨온도이고, 다른 설명이 없는 한, 모든 부 및 퍼센트는 중량에 의한 것이다. 양자 핵자기공명(¹H NMR) 스펙트럼은 내부 표준으로서 CHCl₃를 사용하는 CDCl₃용액으로 어스펙트(aspect) 3000 컴퓨터를 사용하여 IBM Sy-200 (200mHz) 및 브루커(Bruker) Am-400(400mHz)로 기록되었다. 적외선 스펙트럼은 브롬화칼슘(KBr) 펠릿 또는 액체로서의 샘플을 사용하는 푸우리에(Fourier) 변환(FTIR)으로 기록되었다. 질량 스펙트럼은 20eV/CI에서 파이니건(Finnigan) MAT-90 질량 분석계로 기록되었다. 융점은 후버-토마스(Hoover-Thomas) (모세관) 유니-멜트(Uni-Melt) 및 피셔-존스(Fisher-Johns) 융점 측정 장치(커버-슬립 타잎)으로 측정 하였다.

[실시예 1 : 1α-하이드록시 비타민 D₄의 합성]

에르고스테롤(0.25 몰) 100g을 무수 피리딘 600ml 및 무수 아세트산(0.7 몰) 68ml에 용해시켜, 에르고스테롤(Ⅱ)를 에르고스테롤 아세테이트(Ⅲ)로 전환시킨다. 용액을 실온에서 밤새도록 교반한 후, 얼음 1.2L를 첨가하여 냉각시킴으로써 침전물이 형성되도록 한다. 침전물을 물 400ml로 5회 세척시킨 다음, CH₃CN 400ml로 1회 세척시킨다. 생성물을 자연 건조시켜 백색 결정성 고체로서 에르고스테롤 아세테이트(71%) 79g을 수득하며 이는 하기의 특성을 갖는다 : 융점(m.p.) : 169-171 C;¹H NMR : (400 MHz, CDCl₃), δppm 2.05 (3H, s, 3β-CH₃CO), 4.65-4.75 (1H, m, 3α-H) 5.15-5.25 (2H, m, 22-H 및 23-H), 5.4 (1H, d, 6-H), 5.6(1H, d, 7-H); FTIR [KBr]; 1734cm^-1(C=0 스트레칭) 968cm^-1(C-H 밴딩).

에르고스테롤 아세테이트(Ⅲ)(26g, 0.062M)을 금방 증류시킨 탈산소화 톨루엔 2.5L에 용해시킨다. 이 용액에 질소하에 -78℃에서 30분 동안에 걸쳐 무수 CH₂Cl₂240ml에 용해시킨 크로밀 클로라이드 9ml (0.111몰)를 첨가한다. 반응 시스템을 추가로 15분 동안 -78℃에서 교반한 다음, 에탄올중의 나트륨 보로하이드라이드의 포화용액 62ml를 한번에 첨가한다. -78℃에서 추가로 15분 동안 교반한 후, 반응 용액을 3N의 염산(3L) 및 벤젠(3L)의 2개의 상 시스템에 붓는다. 유기층을 분리시킨 다음 물(2L) 및 염수로 2회(2×1L) 세척하고 무수 MgSO₄로 건조시킨다. 건조시킨 용액을 여과시키고 진공중에 농축시킨다. 결정성 조생성물을 CH₃CN(280ml) 로 처리한 다음 형성된 슬러리를 여과시켜 하기 특성을 갖는 백색 결정성 3β-아세톡시-6α-클로로에르고스타-7,22-디엔-5α-올(Ⅳ) 12.5g(41%)을 수득한다: 융점 : 190-192℃;¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 2.05 (3H, s, 3β-OAc), 4.65 (1H, d, 6β-H),5.1(1H, s, 7-H), 5.1-5.3 (2H, m, 22-H 및 23-H), FTIR [KBr]: 1732cm^-1(C=0 스트레칭), 968cm^-1(C-H 밴딩), 3437cm^-1(O-H 스트레칭).

무수 THF(900ml)중의 3β-아세톡시-6α-클로로에르고스타-7,22-디엔-5α-올(Ⅳ)(21.4g, 0.44 몰)을 실온에서 질소하에 무수 THF(700ml) 중의 수소화 알루미늄 리튬(2.66g, 0.07 몰)의 교반 현탁액에 서서히 첨가 한다. 혼합물을 3시간 동안 환류시키고 0℃로 냉각시킨다. 과량의 수소화물을 포화 Na₂SO₄용액으로 분해시킨다. 무수 Na₂SO₄통해 여과시킨 다음 여액을 증발시켜 고체를 수득하여 0℃에서 무수 아세트산(110ml) 및 무수 피리딘(220ml)로 즉시 처리한다. 감압하에서 용매를 제거하여 아세테이트(12.75g, 61%)와 3β-아세톡시에르고스타-7,22-디엔-5α-을(Ⅴ)을 수득하며 이는 하기의 특성을 갖는다 : 융점 : 229-232℃; FTIR [KBr] 1736cm^-1(C=0 스트레칭), 3460cm^-1(0-H 스트레칭), 972cm^-1(C-H 밴딩).

3β-아세톡시에르고스타-7,22-디엔-5α-올(Ⅴ)(2.5g, 0.0055몰)을 에틸 아세테이트(820ml)중의 순수하게 제조된 PtO₂(0.5g)과 H₂가스(15psi) 존재하에 16분 동안 교반한다. 촉매를 여과시켜 제거한 다음 여액을 증발시켜 수득한 조아세테이트를 CH₂Cl₂에 용해시키고 실리카겔상에 크로마토 그래피한다. CH₂Cl₂로 용출시켜 사실상 순수한 3β-아세톡시에르고스트-7-엔-5α-올(Ⅵ)(2.15g, 85%)의 백색 결정성 물질을 수득하며 이는 하기의 특성을 갖는다 : 융점 : 228-232℃;¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 2.05 (3H, s, 3β-OAc), 5.05-5.20 (2H, m, 3α-H 및 7-H); FTIR [KBr]: 1736cm^-1(C=0 스트레칭), 3462cm^-1(O-H 스트레칭).

무수 피리딘(170ml)중의 재증류시킨 티오닐 클로라이드(9.7ml)를 질소하에 0℃에서 무수 피리딘(800ml)중의 3β-아세톡시에르고스트-7-엔-5α-올(Ⅵ)(12.0g, 0.026몰) 화합물에 첨가한다. 2.5시간 후, 용액을 빙냉 시킨 H₂O(1.5L)로 희석시킨 다음 2가지 분취량의 에테르(2.5L + 1.5L)를 사용하여 추출시킨다. 배합된 에테르 추출물을 NaHCO₃용액(1.0L×2) 으로 세척시킨 다음 1N HCl(1.5L×2)로 세척시키고 나서 물(1L)로 세척 시킨다. 에테르 용액을 MgSO₄로 건조시킨 다음, 여과시킨 후, 감압하에 증발시켜 수득된 조생성물을 CH₃CN(100ml)을 사용하여 슬러리로 전환시킨다. 생성물을 여과하여 수집하고 CH₃CN으로부터 재결정하여 백색 결정성 22,23-디하이드로에고스테릴 아세테이트(Ⅶ) 4.5g(39%)을 수득 하며, 이의 특성은 다음과 같다 : 융점 : 144-147℃;¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 2.05 (3H, s, 3β-OAc), 4.65-4.75 (1H, m, 3α-H), 5.4 (1H, d, 6-H), 5.6 (1H, d, 7-H); FTIR [KBr]: 1734cm^-1(C=0 스트레칭)

22,23-디하이드로에르고스테릴 아세테이트(Ⅶ)(4.8g, 0.011mol)을 무수 에테르(1.1ℓ)중의 수소화알루미늄 리튬(2.5g, 0.066몰)의 교반된 현탁액에 실온에서 한 번에 가한다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한다. 5N NaOH를 가하여 과량의 수소화 알루미늄리튬을 분해시킨 후 H₂O(500ml)를 가한다. 수층을 에테르(250ml×4)로 추출한다. 합친 에테르 추출물 및 합친 유기층을 염수(1ℓ)로 세척한 후 Na₂SO₄로 건조시킨다. 감압하에 증발시켜 백색 결정성 물질로서 화합물 22,23-디하이드로 에르고스테롤(Ⅷ)(4.1g, 94%)을 수득하며 이의 특성은 다음과 같다 : 융점 : 147-150℃;¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 3.6-3.7 (1H, m, 3α-H), 5.4 (1H, d, 6H), 5.6 (1H, d, 7-H); FTIR [KBr]: 3400cm^-1(C=0 스트레칭)

22,23-디하이드로에르고스테롤(Ⅷ)(2.0g, 5.0mmol)을 디에틸 에테르 및 벤젠(4:1, 600ml) 의 용액에 용해시키고 수냉각된 석영 용기 중에서 아르곤하에 교반하면서 3시간 동안 조사(Hannovia immorsion lamp, 450watt)한다. 용액을 진공하에 농축하여 검상 고체를 수득한고, 이를 에탄올 100ml에 용해시키고 8시간 동안 아르곤하에 환류로 가열한다. 그후, 용액을 진공중에 농축하면 잔사가 실리카겔칼럼상에 흡착되며 이를 헥산중 30% 에틸 아세테이트로 용출시켜 비타민 D₄(22,23-디하이드로에르고칼시페롤)(Ⅸ)(1.2g, 60%)을 수득하며 이의 특성은 다음과 같다 :¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 0.55 (3H, s, 18-H₃) 0.78 (6H, dd, 26-H₃및 27-H₃), 0.87 (3H, d, 21-H₃) 0.93 (3H, d, 28-H₃) 3.94 (1H, m, 3-H) 4.82 (1H, m (sharp) 19-H), 5.04 (1H, m (sharp) 19-H), 6.04 (1H, d, 7-H), 6.24 (1H, d, 6-H).

무수 피리딘 10ml 중의 비타민 D₄(Ⅸ)(3.0g, 7.5mmol)의 교반된 용액에 새로이 재결정시킨 p-톨루엔설포닐 클로라이드(3.6g, 19mmol)를 0℃에서 가한다. 반응혼합물을 24시간 동안 5℃에서 교반한 후 혼합물을 얼음 및 포화 NaHCO₃(100ml)에 교반하면서 가하여 급냉시킨다. 수성 현탁액을 CH₂Cl₂(3×300ml)로 추출한다. 유기 추출물을 합하여 10% HCl(3×200ml), 포화 NaHCO₃(3×200ml)및 포화 NaCl(2×200ml)로 세척한 후 MgSO₄로 건조시키고 진공중에 농축하여 신규 중간체 화합물 비타민 D₄토실레이트(Ⅹ) 3.5g(84%)을 수득하여 특성은 다음과 같다 :¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 0.54 (3H, s, 18-H₃), 0.78 (6H, dd, 26-H₃및 27-H₃), 0.87 (3H, d, 21-H₃), 0.96 (3H, d, 28-H₃), 2.45 (3H, s, CH₃(토실레이트)), 4.68 (3H, m, 3-H), 4.82 (1H, m (샤프), 19-H), 5.04 (1H, m (샤프), 19-H), 5.95 (1H, d, 7-H), 6.09 (1H, d, 6-H), 7.34 및 7.79 (4H, d, 방향족).

메탄올(200ml)중 NaHCO₃(17.0g, 202mmol)의 교반된 현탁액에 무수 CH₂Cl₂(10ml)중 비타민 D₄토실레이트(Ⅹ)(3.5g, 6.3mmol)의 용액을 적가한다. 반응 혼합물을 아르곤하에 밤새 환류시킨 후 실온으로 냉각하고 약 50ml 정도로 진공중에 농축한다. 반응 농축물을 에테르(600ml)로 희석하고 물(3×300ml)로 세척하고 MgSO₄로 건조하고 진공 중에 농축한다. 잔사를 실리카겔 칼럼에 통과시켜 헥산중 10% 에틸 아세테이트로 용출시켜 신규한 중간체 화합물 3,5 사이클로비타민 D₄(ⅩⅠ)(1.5g, 58%, 중유)을 수득하며 특성은 다음과 같다 :¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 0.56 (3H, s, 18-H₃), 0.78 (6H, dd, 26-H₃및 27-H₃), 0.87 (3H, d, 21-H₃), 0.94 (3H, d, 28-H₃), 3.28 (3H, s, OCH₃), 4.2 (1H, d, 6-H), 4.91 (1H, m (샤프), 19-H), 4.98 (1H, d, 7-H), 5.08 (1H, m (샤프), 19-H).

툴루엔중 무수 t-부틸 하이드로퍼옥사이드(3M)(2.6ml, 7.8mmol)를 3구 플라스크중에서 무수 CH₂Cl₂(150ml)중 이산화셀렌(0.22g, 2mmol)의 교반된 현탁액에 가한다. 혼합물을 아르곤하에 3시간 동안 교반한다. 피리딘(0.3ml, 3.7mmol)을 가한 후 사이클로비타민 D₄(ⅩⅠ)(1.5g, 3.6mmol)를 CH₂Cl_2`(50ml)중 용액으로서 도입한다. 30분 동안 교반한 후 10% NaOH 수용액(200ml)을 가한다. 반응 혼합물을 에테르(500ml)로 희석한 후 상을 분리한다. 유기상을 10% NaOH(3×200ml), 물(2×200ml) 및 포화 NaCl 용액(2×200ml)으로 세척하고 MgSO₄로 건조시키고 진공 농축한다. 잔사를 실리카겔 칼럼에 흡수시켜 헥산중 30% 에틸 아세테이트로 용출시켜 신규한 중간체 화합물 1α-하이드록시 3,5-사이클로비타민 D₄(ⅩⅠⅠ)(오일, 0.45g, 29%)를 수득하며 이의 특성은 다음과 같다 :¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 0.54 (3H, s, 18-H₃), 0.78 (6H, dd, 26-H₃및 27-H₃), 0.86 (3H, d, 21-H₃), 0.95 (3H, d, 28-H₃), 3.26 (3H, s, OCH₃), 4.2 (1H, d, 6-H), 4.22 (1H, m, 1-H), 4.95 (1H, d, 7-H), 5.18 (1H, d, 19-H), 5.25 (1H, d, 19-H).

디메틸 설폭사이드(4.5ml) 및 빙초산(3.6ml)의 용액중의 1α-하이드록시 3,5-사이클로비타민 D₄(ⅩⅠⅠ)(0.45g, 1.05mmol)의 용액을 아르곤하에 1시간 동안 50℃로 가열한다. 반응 혼합물을 얼음 및 포화 NaHCO₃용액(100ml)에 붓고 에테르(3×200ml)로 추출한다. 에테르 추출물을 합하여 NaHCO₃포화용액(3×200ml), 물(3×200ml) 및 NaCl 포화용액(3×200ml)로 세척하고 MgSO₄로 건조시키고 진공중에 농축하여 5.6-시스 및 5.6-트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄(¹H NMR에 의하면 약 4:1임) 0.4g(92%)을 수득하다. 5,6-시스 및 5,6-트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄(0.4g, 0.97mmol)을 에틸 아세테이트(25ml)에 용해시키고 새로이 재결정화시킨 말레산 무수물(0.08g, 0.8mmol)로 처리한다. 반응 혼합물을 아르곤하에 35℃에서 24시간 동안 가열한다. 진공중에서 용매를 증발 시킨 후, 조 혼합물을 용출제로서 에틸 아세테이트 및 헥산(1:1)을 사용하여 실리카겔 칼럼상에서 크로마토그래피하여 비타민 D₄의 신규 활성 형태인 5.6-시스 1α-하이드록시 비타민 D₄(ⅩⅠⅠⅠ)90㎎(23%)을 수득하며 이의 특성은 다음과 같다 : 융점 : 128-130℃, IR Vmax(니이트) : 3400cm^-1(OH 스트레칭);¹H NMR: (400MHz, CDCl₃), δppm 0.55 (3H, s, 18-H), 0.79 (6H, dd, 26-H₃및 27-H₃), 0.87 (3H, d, 21-H₃), 0.94 (3H, d, 28-H₃), 4.24 (1H, m, 3-H), 4.44 (1H, m, 1-H), 5.02 (1H, m (샤프), 19-H), 5.34 (1H, m (샤프), 19-H), 6.02 (1H, d, 7-H), 6.4 (1H, d, 6-H) ; 질량 스텍트럼 [CI] m/e(상대 강도) : 415(M+1, 41%) 397, (M+1-OH 100%), 379 (27%), 135 (22%)

[실시예 2 : 1α-하이드록시 비타민 D₄의 생물학적 시험]

이유시킨 숫컷의 래트[위스콘신 매디슨(Wisconsin Madison) 소재의 홀츠만(Holtzman)캄파니가 시판하는 홀츠만 종]를 충분한 칼슘(0.47%) 및 인(0.3%)을 함유하는 비타민 D 결핍 사료로 사육시킨다. 이러한 사료는, 3주 내지 4주 이내에, 저혈청 칼슘 및 빈약한 성장으로 특징지워지는 심한 비타민 D 결핍증을 야기시킨다. 이러한 사료로 4주 동안 사육시킨 후의 래트는 7㎎/dl 미만의 혈청 칼슘치를 갖는다. 이어서, 래트를 4개의 그룹으로 분류하고 개별 개트에 대해 14일 동안 코코넛 오일과 같은 비히클증 1α-하이드록시 비타민 D₄또는 비히클(대조물질)을 매일 경구 투여한다. 마지막 투여한지 24시간 후에 래트를 죽이고 혈중 칼슘 농도를 표준 실험 테크닉으로 측정한다. 이들 측정값은 하기 표 1과 같다.

[표 1]

표 1의 데이터는, 1α-하이드록시 비타민 D₄가 비타민 D 결핍증 래트의 혈청 칼슘 농도를 증가시키는데 유효하며, 이러한 반응은 투여량에 의존하는 것으로 나타남을 보여준다. 놀랍게도, 이러한 반응의 수준은, 위엔트룹(Wientroub) 등에 의해 보고된 바 있는, 전술한 바와 유사한 실험 조건하에서 비타민 D 결핍증 래트에 투여한 1,25 디하이드록시 비타민 D₃에 대한 반응 수준보다 유리하게 비교되는 것으로 나타난다[참조 : Wientroub, S., Price, P.A., Reddi, A.H., “The Dichotomy in the Effects of 1,25 dihydroxy vitamin D₃and 24,25 dihydroxy vitamin D₃on Bone Gamma-Carboxyglutamic Acid-Containing Protein in Serum and Bone in vitamin D-Deficient Rats.”Calcif. Tissue Int.(1987) 40 : 166-172]

[실시예 3 : 독성 시험]

래트에 대한 1α-OH-D₄의 급성 경구 독성을, 공지된 방법을 사용하여 평균 치사량(LD₅₀)을 측정함으로써 평가한다. 래트를 표준 실험 사료로 8 내지 10주동안 사육시킨다. 암수 각각 5마리에 대해 1회 경구 투여량의 1α-OH-D₄로 투여한다. 동물을 14일동안 관찰하고 죽은 동물의 수를 기록한다. 숫컷 및 암컷에 대한 LD₅₀값은 각각 약 1.0㎎/㎏ 및 3.0㎎/㎏으로 측정된다.

비교를 위해 출원인에 의해 밝혀진 바에 의하면, 동일한 조건 하에서 1α-하이드록시 비타민 D₂의 LD₅₀값은 숫컷 및 암컷 각각에 대해서 1.7 및 1.8㎎/㎏으로 나타났다. 1α-하이드록시 비타민 D₂의 독성은 1α-하이드록시 비타민 D₃보다 적은 것으로 이미 보고된 바 있다 [참조 : Sjoden, G., Smith, C., Lindgren, U., and DeLuca, H.F., Proc. Soc. Experimental Biol. Med., 178:432-436 (1985)].

[실시예 4 : 1.25-디하이드록시 비타민 D₄의 생성 및 분리]

본 발명에 따른 1α-하이드록시 비타민 D₄를, 이 화합물을 대사산물 1,25 디하이드록시 비타민 D₄를 포함하여 여러 생성물로 대사하는, 배양된 사람의 간 세포와 함께 배양한다. 1,25 대사산물을 분리시키고 고압 액체 크로마토그래피하여 정제시키고 기체 크로마토그래피-질량 분광법으로 확인한다. 결합(binding) 연구에 의하면 1,25 디하이드록시 비타민 D₄가 포유동물의 비타민 D 수용체 단백질에 대해 양호한 결합 친화도를 나타내며 이는 생물학적으로 활성임을 보여준다. 사용된 방법은 스트루그넬(Strugnell) 등에 의해 기술된 방법과 유사하다 [참조 : Biochem. Pharm. Vol. 40:333-341 (1990)].

[실시예 5 : 1,24-디하이드록시 비타민 D₄의 생성 및 분리]

1,24-디하이드록시 비타민 D₄의 생성 및 분리는 상기 실시예 4에 기술한 바와 같이 수행한다. 본 발명에 따른 1α-하이드록시 비타민 D₄를, 화합물을 대사산물 1,24 디하이드록시 비타민 D₄를 포함하여 여러 생성물로 대사하는, 배양된 사람의 간 세포와 함께 배양한다. 1,24 대사산물을 분리시키고 고압 액체 크로마토그래피하여 정제시키고 기체 크로마토그래피-질량 분광법으로 확인한다. 신규한 대사 산물을 사용한 결합(binding) 연구에 의하면 이 대사 산물은 포유동물의 비타민 D 수용체 단백질에 대해 양호한 결합 친화도를 나타내며 이는 약제가 생물학적으로 활성을 보여준다.

[실시예 6 : 과칼슘혈증 시험]

암컷의 래트를 0.8% 칼슘(0.8%) 및 인(0.6%)를 함유하는 통상의 사료로 사육시킨다. 래트를 4개의 그룹으로 분류하고 각 그룹에 대해 코코넛 오일과 같은 비히클 중 1α-OH D₄또는 비히클(대조물질)을 단독으로 13주동안 매일 경구 투여한다. 마지막 투여한지 24시간 후, 래트를 죽이고, 이 래트의 혈청 칼슘 농도를 표준 방법으로 측정한다.

이 방법에 의하면 혈청 칼슘 농도가 변하지 않거나 또는 2.5㎍/㎏/일 이하의 1α-OH-D₄투여량에 의해 아주 미약하게 증가됨이 증명된다.

[실시예 7 : 추가의 생물학적 시험]

이유시킨 숫컷의 래트를 저칼슘(0.02%) 및 비타민 D 결핍 사료로 사육시킨다. 4주가 지난후, 래트를 4개의 그룹으로 분류하고 에탄올과 같은 비히클 중 1α-OH D₄또는 비히클(대조물질)을 단독으로 정맥내 투여한다. 투여한지 16시간이 지난후 래트를 죽이고 문헌에 기술된 마틴 및 델루카(Martin & DeLuca)의 방법 [참조 : Am. J. Physiol. 216 : 1352-1359]에 따라 뒤집은 십이지장 낭을 사용하여 장의 칼슘 수송을 측정한다.

이 방법에 따르면, 장의 칼슘 수송이 투여량 의존 방식으로 자극됨이 증명된다.

[실시예 8]

나이가 55 내지 75세인 폐경기후이 골다공증 외래 환자에 대해 임상시험을 수행한다. 이 시험에는 3개의 치료그룹으로 무작위 분류된 120명 이하의 환자가 참가하며 12내지 24개월동안 계속된다. 2개의 치료 그룹에 일정한 투여량의 1α-비타민 D₄(u.i.d.; 1일 3.0㎎을 초과하는 2가지 상이한 투여량)을 투여하고 나머지 한 그룹에 대해서는 사응하는 위약을 투여한다. 환자 모두는 음식물을 통해서 표준량의 칼슘(1일 500 내지 800㎎)을 섭취하며 추가의 칼슘 공급은 하지 않는다. (a) X-선 흡광 측정법(DEXA)으로 측정한 총 체골, 요골, 대퇴골 및/또는 척추뼈의 무기질 밀도, (b) 장골능의 뼈 생검 및 (c) 혈청 골석회 측정에 대한 환자 그룹의 전- 및 후-처리 비교를 통해 효능을 평가한다. 뇨중 하이드록시 프롤린의 분비, 혈청 및 뇨의 칼슘 농도, 크레아티닌 청소율, 혈중 우레아 질소의 비교 및 기타 통상의 측정방법으로 안전성을 평가한다.

본 연구는 1α-비타민 D₄로 치료한 환자가 위약으로 치료한 환자에 비해 상당히 높은 총 체골, 요골, 대퇴 및/또는 척추 뼈 밀도를 나타내는 것이 예증된다. 치료한 환자는 또한 혈청 골석회의 상당한 증가를 나타낸다. 치료된 환자로부터의 뼈생검에 의해 1α-비타민 D₄가 정상적 뼈 형성을 자극한다는 것이 나타난다. 조사된 안전성 파라미터는 1α-비타민 D₄투약으로 인해 과칼슘혈증 또는 과칼슘뇨증, 또는 기타의 대사장애의 빈도가 무시할 수 있을 정도임을 확인한다.

[실시예 9]

55 내지 60세 연령의 건강한 폐경기 후의 여성을 대상으로 임상 연구를 행한다. 연구는 80명 이하의 환자를 무작위하게 두 개의 처리 그룹으로 나누고 12 내지 24개월동안 계속하여 행한다. 하나의 처리 그룹에는 일정한 용령의 1α-비타민 D₄(u.i.d. ; 3.0㎍/일 이상의 투여량 수준)를 투여하고, 나머지 그룹에는 필적하는 위약을 투여한다. 연구는 상기의 실시예 2에서 지시한 바와 같이 수행한다.

본 연구는 1α-비타민 D₄로 치료한 환자는 기준치보다 총 체골, 요골, 대퇴골 및/또는 척추 뼈 밀도에서의 손실이 감소함을 입증한다. 반대로, 위약으로 치료한 환자는 상기한 매개변수에서 기준치에 비해 상당한 손실을 나타낸다. 조사된 안전성 파라메터는 상기한 용량 수준 에서 장기간 1α-비타민 D₄투여의 안정성이 확인된다.

[실시예 10]

만성 혈액투석을 받는 신장 질환이 있는 30명의 남성 및/또는 여성을 대상으로 하여 2개월 이중-블라인드 위약-조절된 임상 시험을 행한다. 모든 환자에게 8-주 조절 기간을 적용시키고, 이 기간동안 지속적 용량의 비타민 D₃(400IU/일)를 투여한다. 이 조절기간 후에, 환자를 무작위로 2 그룹으로 나누고 : 한 그룹에는 일정한 투여량의 1α-비타민 D₄(u.i.d. ; 3.0㎍/일 초과의 투여량)을 투여하고, 나머지 그룹에는 필적하는 양의 위약을 투여한다. 2개의 치료 그룹에 지속 투여량의 비타민 D₃를 투여하고, 음식물을 통해서 표준량의 칼슘을 섭취시키고, 추가의 칼슘 공급은 하지 않는다. 효능은 (a) 장의 칼슘 흡수율의 직접적인 측정, (b) 총 체골, 요골, 대퇴골, 및/또는 척추 뼈의 무기질 밀도, 및(c) 혈청 칼슘 및 골석회의 측정에 대하여 2개의 환자 그룹에 대해 치료-전 및 치료-후를 비교하여 평가한다. 안정성을 혈청 칼슘을 규칙적으로 조사하여 평가한다.

임상적 자료의 분석을 통해, 단일 또는 이중-동위원소 기술을 사용한 측정에 의해 결정된 바와 같이 1α-비타민 D₄가 혈청 골석회 농도 및 장의 칼슘 흡수율을 상당히 증가시킨다는 것이 나타난다. 이 화합물로 처리한 환자는 규정화된 혈청농도, 기준치에 비해 총 체골, 요골, 대퇴골, 및/또는 척추 뼈 밀도의 안정한 값을 나타낸다. 반대로, 위약으로 치료한 환자는 빈번한 과칼슘혈증을 나타내고, 총 체골, 요골, 대퇴골 및/또는 척추 뼈 밀도의 상당한 감소를 나타낸다. 치료된 그룹에서의 과칼슘혈증의 빈도는 무시할 수 있을 정도이다.

지금까지 본 발명을 약간의 특정적으로 기술하고 예시하였지만, 본 분야의 숙련인이 상기한 바에 대하여 변화, 첨가 및 생략을 포함한 다양한 변형을 인지할 것이다. 따라서, 이러한 변형이 또한 본 발명에 포함되며, 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구의 범위를 적합하게 따를 수 있는 가장 광범위한 해석에 의해서만이 제한된다.

Claims (33)

1. 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물 또는 이의 염, 수화물 또는 용매화물.

   상기식에서, R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
2. 제1항에 있어서, 1α-하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
3. 제1항에 있어서, 1,24 디하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
4. 제1항에 있어서, 1,25 디하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
5. 제1항에 있어서, 생물학적으로 활성인 화합물.
6. 제1항에 있어서, R₁이 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이며, 1,25 비타민 D₃의 생물학적 활성에 근접하는 생물학적 활성을 나타내고, 래트에서의 비교상의 LD₅₀값 에 의해 측정된 바와 같이 1α-하이드록시 비타민 D₃보다는 독성이 적은 일반식(Ⅰ)의 화합물.
7. 제6항에 있어서, 1α-하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
8. 제6항에 있어서, 1,25 디하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
9. 제6항에 있어서, 1,24 디하이드록시 비타민 D₄인 화합물.
10. 하기 일반식(Ⅹ)의 비타민 D₄토실레이트 화합물.
11. 하기 일반식(ⅩⅠ)의 3,5 사이클로비타민 D₄화합물.
12. 하기 일반식(ⅩⅠⅠ)의 1α-하이드록시 3,5 사이클로비타민 D₄인 화합물.
13. 유효량의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 약제학적으로 허용 가능한 비히클과 함께 포함하는, 비타민 D 결핍증에서 혈청 칼슘을 증가시키기 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
14. 제13항에 있어서, 경구 투여용 약제학적 조성물.
15. (a) 비타민 D₄를 토실레이트화하여 비타민 D₄토실레이트를 형성 시키고; (b) 비타민 D₄토실레이트를 가용매분해하여 3,5 사이클로비타민 D₄를 형성시키고; (c) 3,5 사이클로비타민 D₄를 산화시켜 1α-하이드록시 3,5 사이클로비타민 D₄를 형성시키고; (d) 1α-하이드록시-3,5 사이클로비타민 D₄를 순차적으로 가용매 분해시키고 디엘스-앨더(Diels-Alder) 반응시켜 1α-하이드록시 비타민 D₄를 형성시키는 단계들을 포함하여, 1α-하이드록시 비타민 D₄를 제조 하는 방법.
16. 비타민 D₄를 무수 피리딘의 존재하에서 톨루엔 설포닐 클로라이드와 반응시킴을 특징으로 하여, 비타민 D₄토실레이트를 제조하는 방법.
17. 비타민 D₄토실레이트를 완충성 가용매분해함을 특징으로 하여, 3,5 사이클로 비타민 D₄를 제조하는 방법.
18. 3,5 사이클로비타민 D₄를 이산화셀렌으로 알릴 산화시킴을 특징으로 하여,1α-하이드록시-3,5 사이클로비타민 D₄를 제조하는 방법.
19. 1α-하이드록시-3,5 사이클로비타민 D₄를 디메틸설폭 사이드와 유기산의 혼합물로 가용매 분해하여 5,6 트랜스 1α-하이드록시 및 5,6 트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄의 혼합물을 생성시키고, 이 혼합물을 5,6 트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄의 부가물을 생성하는 디엘스-앨더 반응시켜 1α-하이드록시 비타민 D₄를 수득함을 특징으로 하여, 1α-하이드록시비타민 D₄를 제조하는 방법.
20. 에르고스테롤을 22,23 디하이드록시에르고스테롤로 환원 시키고, 22,23 디하이드록시에르고스테롤을 조사하여 비타민 D₄를 생성 시키고 비타민 D₄를 하이드록실화하여 1α-하이드록시 비타민 D₄를 생성시킴을 특징으로 하여, 1α-하이드록시 비타민 D₄를 제조하는 방법.
21. (a) 에르고스테롤을 아세틸화시켜 에르고스테릴 아세테이트를 생성시키고; (b) 에르고스테릴 아세테이트를 하이드록시할로겐화시켜 3β-아세톡시-6α-클로로에르고스타-7,22-디엔-5α-올을 생성시키고; (c) 3β-아세톡시-6α-클로로에르고스타-7,22-디엔-5α-올을 3β-아세톡시에르고스타-7,22-디엔-5α-올로 환원 및 재아실화시키고; (d) 3β-아세톡시에르고스타-7,22-디엔-5α-올을 수소화시켜 3β-아세톡시에르고스토-7-엔-5α-올을 생성시키고; (e) 3β-아세톡시에르고스토-7-엔-5α-올을 환원시켜 22,23 디하이드로에르고스테릴 아세테이트를 생성시키고; (f) 22,23 디하이드로에르고스테릴 아세테이트를 환원시켜 22,23 디하이드로에르고스테롤을 생성시키고; (g) 22,23 디하이드로에르고스테롤을 조사하여 비타민 D₄를 생성시키고; (h) 무수 피리딘의 존재하에서 비타민 D₄를 토실레이트를 생성시키고; (i) 비타민 D₄토실레이트를 가용매분해시켜 3,5 사이클로비타민 D₄를 생성시키고; (j) 3,5 사이클로비타민 D₄를 이산화셀렌으로 알릴 산화시켜 1α-하이드록시 비타민 D₄를 생성시키고; (k) 1α-하이드록시 3,5 사이클로비타민 D₄를 디메틸 설폭사이드와 유기산의 혼합물로 가용매분해하여 5,6 시스 1α-하이드록시 및 5,6 트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄의 혼합물을 생성시키고, 5,6 트랜스 1α-하이드록시 비타민 D₄의 디엘스-앨더 부가물을 생성시켜 1α-하이드록시 비타민 D₄를 수득하는 단계를 포함하여, 1α-하이드록시 비타민 D₄를 제조하는 방법.
22. 생리학적으로 허용되는 비히클 및 유효량의 하나 이상의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 포함하는, 칼슘 대사를 조절하기 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
23. 생리학적으로 허용되는 비히클 및 유효량의 하나 이상의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 포함하는 비타민 D 결핍증의 예방 또는 치료를 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
24. R₁이 H 또는 OH이고, R₂가 H 또는 OH인 일반식(Ⅰ)의 화합물 하나 이상을 포함하며, 통상적으로 소비량이 일반식(Ⅰ)의 화합물이 약 0.01 내지 약 0.5㎍/㎏/일의 양으로 소비되는 사료.
25. 유효량의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 약제적으로 허용되는 비히클과 배합하여 포함하는, 비타민 D 결핍 유도된 비정상적 칼슘대사를 치료하기 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
26. 생리학적으로 허용되는 비히클 및 유효량의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 포함하는 골다공증을 치료하기 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
27. 혈청 칼슘을 증가시키기에 유효한 양의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물을 포함하는, 저칼슘혈증을 치료하기 위한 약제학적 조성물.

    상기식에서 R₁은 H 또는 OH이고, R₂는 H 또는 OH이다.
28. 제27항에 있어서, 비타민 D 결핍 유도된 저칼슘혈증을 치료하기 위한 조성물.
29. 제27항에 있어서, 일반식(Ⅰ)의 화합물이 약 0.04㎍ 내지 약 1.5㎍/체중 ㎏의 1일 투여량으로 투여되는 조성물.
30. 제27항에 있어서, 저칼슘혈증이 비타민 D 의존성 구루병, 수술후의 상피조체 기능 감퇴증, 신성 골이영양증, 간경변증 또는 지방변증 조성물.
31. 제22항에 있어서, 경구, 근육내, 또는 정맥내 투여용 조성물.
32. 제31항에 있어서, 유효량이 약 0.04㎍ 내지 1.5㎍/체중 ㎏인 조성물.
33. 제28항에 있어서, 일반식(Ⅰ)의 화합물 1α-하이드록시 비타민 D₄인 조성물.