KR100319945B1 - 단백질키나아제c억제제 - Google Patents

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마이클 알. 지루섹
존 에이치. ３세 맥도날드
크리스토퍼 제이. 리토
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피터 지. 스트링거
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 I의 신규한 비스-인돌말레이미드 거대고리 유도체를 제공한다.
<화학식 I>
Figure pct00015
본 발명은 또한 제조 방법, 제약학적 제제 및 포유 동물에서 단백질 키나아제 C를 억제하기 위해 사용하는 방법을 제공한다.

Description

단백질 키나아제 Ｃ 억제제{Protein Kinase C Inhibitors}
단백질 키나아제 C (PKC)는 세린/트레오닌 키나아제로 작용하는 밀접히 연관된 효소들의 군으로 이루어져 있다. 단백질 키나아제 C는 세포-세포 신호, 유전자 발현에 있어서, 그리고 세포 분화 및 생장 조절에 있어서 매우 중요한 역할을 수행한다. 현재 조직 분포, 효소 특이성 및 제어 면에서 상이한 PKC 동위 효소 10 개 이상이 공지되어 있다 (니시주카 와이. (Nishizuka Y.)Annu. Rev. Biochem.58: 31-44 (1989); 니시주카 와이.Science 258: 607-614 (1992)).
단백질 키나아제 C 동위 효소는 길이가 592 내지 737 아미노산에 이르는 단일 폴리펩티드 사슬이다. 이들 효소들은 링커 펩티드에 의해 연결된 제어 도메인과 촉매 도메인을 갖는다. 제어 도메인과 촉매 도메인은 불변성 영역과 가변성 영역으로 더 세분될 수 있다. 단백질 키나아제 C의 촉매 도메인은 다른 단백질 키나아제에서 발견되는 것과 유사하지만 제어 도메인은 PKC 동위 효소에만 고유한 것이다. PKC 동위 효소는 그룹 중에서 아미노산 수준이 40 내지 80% 상동성인 것으로 나타난다. 그러나, 다른 종들 사이에 단일 동위 효소의 상동성은 일반적으로 97%를 넘는다.
단백질 키나아제 C는 막 인지질, 칼슘 및 특정 막 지질 예컨데, 포스포리파아제의 활성에 대응하여 유리되는 디아실글리세롤을 포함하는 여러 인자들에 의해알로스테릭적으로 제어되는 막 관련 효소이다 (벨, 알.엠. (Bell, R.M.) 및 번스, 디. 제이 (Burns D.J.),J. Biol. Chem. 266: 4661-4664 (1991); 니시주카, 와이.Science 258: 607-614 (1992)). 단백질 키나아제 C 동위 효소, 알파 (α), 베타 (β)-1, 베타 (β)-2 및 감마 (γ)는 완전한 활성을 위해 막 인지질, 칼슘 및 디아실글리세롤/포르볼 에스테르를 필요로 한다. PKC의 델타 (δ), 엡실론 (ε), 에타 (η) 및 세타 (θ) 형은 활성화 방식 면에서 칼슘에 대해 독립적이다. PKC의 제타 (ζ) 및 람다 (λ)형은 칼슘 및 디아실글리세롤 모두에 대해 독립적이고 활성화를 위해 막 인지질만을 필요로 하는 것으로 생각된다.
단백질 키나아제 C 동위 효소 중 하나 또는 두 개 만이 주어진 질병 상태에 관여할 수 있다. 예를 들면, 당뇨병에서 발견되는 상승된 혈당 수준은 혈관 조직 내에서 베타-2 동위 효소의 동위 효소-특이적 상승을 초래한다 (이노구치 (Inoguchi) 등,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 11059-11065 (1992)). 당뇨병과 관련하여 인간 혈소판 중에서 베타 동위 효소가 상승하는 것은 그들의 작동제에 대한 반응이 변환된 것과 상호관련이 있다 (바스티르 3세, 이.제이. (Bastyr III, E.J.) 및 루, 제이. (Lu, J.) Diabetes 42: (Suppl. 1) 97A (1993)). 인간 비타민 D 수용체는 단백질 키나아제 C 베타에 의해 선택적으로 포스포릴화되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 포스포릴화는 수용체의 기능 변화와 관련이 있다 (흐시에 (Hsieh) 등,Proc. Natl. Acad. Sci. USAU: 9315-9319 (1991); 흐시에 등,J. Biol. Chem. 268: 15118-15126 (1993)). 그 밖에, 최근의 연구에 따르면, 베타-2 동위 효소가 적백혈병 세포 증식과 관련이 있고, 알파 동위 효소는 같은 세포들 내에서 거핵세포 분화에 관련이 있는 것으로 밝혀졌다 (머레이 (Murray) 등,J. Biol. Chem. 268: 15847-15853 (1993)).
이러한 단백질 키나아제 C의 편재하는 특성 및 생리학적으로 중요한 그들의 역할은 매우 선택적인 PKC 억제제를 생성하는 촉진제가 되어 왔다. 특정 동위 효소와 질병상태의 관련성을 입증하는 증거가 주어지면, 다른 PKC 동위 효소 및 다른 단백질 키나아제에 대해 하나 또는 두 개의 단백질 키나아제 C 동위 효소에 선택적인 억제 화합물을 우수한 치료제로 추정해 볼 수 있다. 이들 화합물은 그들의 특이성에 따른 보다 큰 효력 및 낮은 독성을 보여야 한다. 인돌로카르바졸인 수타우로스포린은 효소의 촉매 도메인과 상호 작용하는 단백질 키나아제 C의 잠재적인 억제제이다 (타마오키 (Tamaoki) 등,Biochem. Biophys. Res. Commun. 135: 397-402 (1986); 그로스 (Gross) 등,Biochem. Pharmacol. 40: 343-350 (1990)). 그러나, 이 분자와 밀접하게 관련된 화합물의 치료학적 유용성은 다른 단백질 키나아제에 대한 단백질 키나아제 C의 특이성 부족으로 인해 한계가 있다 (루에그, 유.티. (Ruegg, U.T.) 및 벌게스, 지.엠. (Burgess, G.M.),Trends Pharmacol. Sci. 10: 218-220 (1989)). 이러한 선택성의 부족은 이들 분자 종류 내에서 허용될 수 없는 독성을 초래한다.
스타우로스포린과 관련된 또 다른 종류의 화합물인 비스인돌말레이미드에 대해 최근의 연구가 초점을 맞추고 있다 (데이비스 (Davis) 등,FEBS Lett. 259: 61-63 (1989); 투오에미 (Twoemy) 등,Biochem. Biophys. Res. Commun. 171: 1087-1092 (1990); 툴렉 (Toullec) 등,J. Biol. Chem. 266: 15771-15781 (1991); 데이비스 등,J. Med. Chem. 35: 994-1001 (1992); 비트 (Bit) 등,J. Med. Chem. 36: 21-29 (1993)). 이들 화합물 중 몇몇은 다른 단백질 키나아제에 대해 단백질 키나아제 C의 선택성을 보였다.
단백질 키나아제 C에 대한 특이성을 보이는 화합물이 발견되었으나, 동위 효소 선택성을 보이는 것으로 공지된 것은 거의 없다. 예를 들면, 스타우로스포린의 동위 효소 선택성을 분석하면 다른 동위 효소에 비해 제타 동위 효소가 저조한 억제를 보이는 것을 제외하고는 거의 동위 효소 선택성을 보이지 않는다 (맥글린 (McGlynn) 등, J. Cell. Biochem. 49: 239-250 (1992); 워드, 엔.이 (Ward, N.E.) 및 오브라이언 씨.에이. (O'Brian, C.A.),Molec. Pharmacol. 41: 387-392 (1992)). PKC 선택성 화합물인 3-[1-(3-디메틸아미노프로필)-인돌-3-일]-4-(1H-인돌-3-일)-1H-피롤-2,5-디온에 관한 연구는 칼슘 의존성 동위 효소에 대한 약간의 선택성을 제안한다 (툴렉 등,J. Biol. Chem. 266: 15771-15781 (1991)). 이 화합물에 대한 후속 연구에서 베타-1 및 베타-2 동위 효소에 대한 알파 동위 효소의 선택성에 차이가 없거나 약간 선택성임을 관찰하였다 (마티니-베론 (Martiny-Baron) 등,J. Biol. Chem.268: 9194-9197 (1993); 윌킨슨 (Wilkinson) 등,Biochem. J.294: 335-337 (1993)). 따라서, 다른 단백질 키나아제에 대해 단백질 키나아제 C를 억제하는 화합물의 종류를 수년간에 걸쳐 조사하고 확인했음에도 불구하고 치료학적으로 효과적인 동위 효소 선택성 억제제에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명은 신규한 잠재적 단백질 키나아제 C 억제제를 제공한다. 본 발명의 화합물은 다른 키나아제에 대해 단백질 키나아제 C에 선택적이고, 꽤 놀랍게도 높은 동위 효소 선택성을 갖는다. 선택성 억제제로서 본 발명의 화합물은 당뇨증 및 그의 합병증, 허혈증, 염증, 중추 신경계 장애, 심장혈관계 질환, 피부 질환 및 암과 관련된 증상을 치료하는데 유용하다.
발명의 개요
본 발명은 하기 화학식 I의 화합물을 제공한다.
Figure pct00001
(상기 식에서,
W은 O, -S- 또는 NH이고;
R1은 독립적으로 수소, 할로, C1-C4알킬, 히드록시, C1-C4알콕시, 할로알킬, 니트로, -NH(C1-C4알킬), -N(C1-C4알킬)2, 또는 -NHCO(C1-C4알킬)이고;
R2는 수소, CH3CO-, NH2또는 히드록시이고;
Z은 -(CH2)p- 또는 -(CH2)p-O-(CH2)p-이고;
R6은 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이고;
m은 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
p는 독립적으로 0, 1 또는 2이다)
상기 화합물의 신규한 중간체가 또한 제공된다. 이들 중간체들은 하기 화학식 II의 화합물이다.
Figure pct00002
(상기 식에서,
V는 -O- 또는 N-CH3이고;
W은 O, -S- 또는 NH이고;
R1은 독립적으로 수소, 할로, C1-C4알킬, 히드록시, C1-C4알콕시, 할로알킬, 니트로, -NH(C1-C4알킬), -N(C1-C4알킬)2, 또는 -NHCO(C1-C4알킬)이고;
Z은 -(CH2)p- 또는 -(CH2)p-O-(CH2)p-이고;
R6은 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이고;
m은 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
p는 독립적으로 0, 1 또는 2이다)
본 발명의 또다른 양면은 단백질 키나아제 C의 억제를 요하는 포유동물에게 제약학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여하는 것을 포함하는 단백질 키나아제 C의 억제 방법이다. 또한, 베타-1 및 베타-2 단백질 키나아제 C 동위 효소의 선택적인 억제를 요하는 포유동물에게 제약학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여하는 것을 포함하는 베타-1 및 베타-2 단백질 키나아제 C 동위 효소의 선택적 억제 방법이 포함된다.
본 발명은 또한 단백질 키나아제 C가 병변에 관여하는 것으로 입증된 허혈증, 염증, 중추 신경계 장애, 심장혈관계 질환, 피부 질환 및 암과 같은 증상의 치료를 요하는 포유동물에게 제약학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 증상을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명은 특히 당뇨병 합병증 치료에 유용하다. 그러므로, 본 발명은 또한 당뇨증의 치료를 요하는 포유동물에게 제약학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여하는 것을 포함하는 당뇨증의 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 마지막 양면은 화학식 I의 화합물과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 또는 희석제를 포함하는 제약학적 제제이다.
상세한 설명 및 바람직한 실시 태양
본원에서 개시되고 논의되는 본 발명을 위해 하기 용어 및 약어를 정의한다:
용어 "할로"는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 나타낸다.
용어 "C1-C4알킬"은 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 고리형, 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 예컨데, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 시클로프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸 등을 나타낸다. 할로알킬은 하나 이상의 할로 원자로 치환된 알킬기이다. 할로 알킬의 예는 트리플루오로메틸이다.
C1-C4알콕시는 -O- 연결기에 의해 모체 부분에 공유결합된 C1-C4알킬기이다.
본 명세서에 사용된 용어 "이탈기"는 당업자에게 양지되어 있다. 일반적으로, 이탈기는 치환을 위해 부착된 원자의 전자친화성을 증강시키는 임의의 기 또는 원자이다. 바람직한 이탈기는 트리플레이트, 메실레이트, 토실레이트, 이미데이트, 클로라이드, 브로마이드 및 요오다이드이다. 만일 알킬화제가 아미노산 잔기를 함유한다면 (즉, X, W 및 Y가 합쳐 -(CH2)n-AA-를 형성한다면), 카르복시에 부착된 이탈기는 펜타플루오로페닐 에스테르 또는 파라-니트로페닐 에스테르인 것이 바람직하다.
본 명세서에 사용된 용어 "카르복시 보호기"는 반응이 화합물의 다른 작용기 상에서 실행되는 동안 카르복실산기를 봉쇄하거나 보호하는데 통상적으로 사용되는 카르복실산기의 에스테르 유도체 중 하나를 말한다. 사용되는 카르복시-보호기 종류는 유도된 카르복실산이 후속 반응(들)의 조건에서 안정하고 적당한 시점에서 분자의 나머지 부분을 혼란시키지 않고 제거될 수 있는 한 중요하지 않다. (티. 더블유. 그린 (T.W. Greene) 및 피. 웃츠 (P. Wuts)의Protective Groups in OrganicSynthesis, John Wiley and Sons, New York, N.Y., 1991, 제 5 장에 통상적으로 사용되는 보호기의 일련표가 제공되어 있다. 또한, 이. 해슬람 (E. Haslam)의Protective Groups in Organic Chemistry, J.G.W. McOmie, Ed., Plenum Press, New York, N.Y., 1973을 참고하기 바람) 관련된 용어로 "보호된 카르복시"가 있으며, 이는 카르복시-보호기를 말한다.
본 명세서에 사용된 용어 "히드록시 보호기"는 반응이 화합물의 다른 작용기 상에서 실행되는 동안 히드록시 기를 봉쇄하거나 보호하는데 통상적으로 사용되는 히드록시기의 에테르 또는 에스테르 유도체 중 하나를 말한다. 사용되는 히드록시 보호기의 종류는 유도된 히드록시 기가 후속 반응(들)의 조건에서 안정하고 적당한 시점에서 분자의 나머지 부분을 혼란시키지 않고 제거될 수 있는 한 중요하지 않다. (티. 더블유. 그린 및 피. 웃츠의 문헌Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley and Sons, New York, N.Y., 1991에 통상적으로 사용되는 보호기의 일련표가 제공되어 있다) 바람직한 히드록시 보호기는 t-부틸디페닐실릴옥시 (TBDPS), t-부틸디메틸실릴옥시 (TBDMS), 트리페닐메틸 (트리틸 (trityl)), 메톡시트리틸 또는 알킬 또는 아릴 에스테르이다. 관련된 용어로는 "보호된 히드록시"가 있으며 이는 히드록시-보호기를 말한다.
본 명세서에 사용된 용어 "아미노 보호기"는 반응이 화합물의 다른 작용기 상에서 실행되는 동안 아미노 작용기를 봉쇄하거나 보호하는데 통상적으로 사용되는 아미노기의 치환체를 말한다. 사용되는 아미노-보호기 종류는 유도된 아미노기가 후속 반응(들)의 조건에서 안정하고 적당한 시점에서 분자의 나머지 부분을 혼란시키지 않고 제거될 수 있는 한 중요하지 않다. (티. 더블유. 그린 및 피. 웃츠의Protective Groups in Organic Synthesis, 제 7 장에 통상적으로 사용되는 보호기의 일련표가 제공되어 있다. 또한, 제이. 더블유 바톤 (J.W. Barton)의 문헌Protective Groups in Organic Chemistry, 제 2 장을 참고하기 바람) 바람직한 아미노-보호기는 t-부톡시카르보닐, 프탈이미드, 시클릭 알킬 및 벤질옥시카르보닐이다. 관련된 용어 "보호된 아미노"는 정의된 아미노 보호기로 치환된 아미노기를 말한다.
본 명세서에 사용된 용어 "-NH 보호기"는 반응이 화합물의 다른 작용기 상에서 실행되는 동안 -NH 작용기를 봉쇄하거나 보호하는데 통상적으로 사용되는 아미노 보호기의 하위 종류를 말한다. 사용되는 보호기 종류는 유도된 아미노기가 후속 반응(들)의 조건에서 안정하고 적당한 시점에서 분자의 나머지 부분을 혼란시키지 않고 제거될 수 있는 한 중요하지 않다. (티. 더블유. 그린 및 피. 웃츠의Protective Groups in Organic Synthesis, 제 7 장, 362-385 페이지에 통상적으로 사용되는 보호기의 일련표가 제공되어 있다) 바람직한 -NH-보호기는 카르바메이트, 아미드, 알킬 또는 아릴 술폰아미드이다. 관련된 용어 "보호된 -NH"는 정의된 -NH 보호기로 치환된 -NH기를 말한다.
본원에 사용된 용어 "제약학적 유효량"은 포유동물에서 PKC 활성을 억제할 수 있는 본 발명의 화합물의 양을 나타낸다. 본 발명에 따라 투여되는 화합물의 구체적인 사용량은 물론 투여되는 화합물, 투여 경로, 치료하려는 특정 증상 및 유사한 고려 사항을 포함하는 환자 주변의 구체적인 상황에 의해 결정될 것이다. 화합물은 경구, 직장, 경피, 피하, 국부, 정맥내, 근육내 또는 비강내 경로를 포함하는 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다. 상기 모든 경우에서, 대표적인 1일 사용량은 본 발명의 활성 화합물을 약 0.01 ㎎/㎏ 내지 약 20 ㎎/㎏ 함유할 것이다. 바람직한 일일 사용량은 약 0.05 내지 약 10 ㎎/㎏이고, 약 0.1 내지 약 5 ㎎/㎏이 이상적이다. 그러나, 국부 투여의 경우, 대표적인 사용량은 감염된 조직의 1 ㎠ 당 약 1 내지 약 500 ㎍이다. 화합물의 바람직한 도포량은 약 30 내지 약 300 ㎍/㎠ 범위이고, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 200 ㎍/㎠ 범위이고, 가장 바람직하게는 약 60 내지 약 100 ㎍/㎠ 범위일 것이다.
본원에 사용된 용어 "치료하다"는 질환, 증상 또는 장애를 제거하기 위해 환자를 관리하고 보호하는 것을 나타내며, 본 발명의 화합물을 투여하여 증후 또는 합병증의 개시를 방지하고, 증후 또는 합병증을 완화시키거나 질환, 증상 또는 장애를 소멸시키는 것을 포함한다.
용어 "동위 효소 선택성"은 단백질 키나아제 C의 동위 효소, 알파, 감마, 델타, 엡실론, 제타 및 에타 등에 대해 단백질 키나아제 C 베타-1 또는 베타-2 동위 효소를 우선적으로 억제하는 것을 의미한다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 PKC 분석으로 측정할 때 알파 단백질 키나아제 C 동위 효소를 억제하는데 요구되는 사용량과 PKC 베타-1 또는 베타-2 동위 효소를 동일하게 억제하는데 요구되는 사용량이 최소한 8 배 차이 (바람직하게는 10 배 차이)를 보인다. 본 발명의 화합물은 억제 범위 전체에 걸쳐 이러한 차이를 보이며 IC50, 즉, 50% 억제율로서 입증된다.그리하여, 동위 효소-선택성 화합물은 월등히 낮은 농도로 단백질 키나아제 C의 베타-1 및 베타-2 동위 효소를 억제하며 다른 PKC 동위 효소를 최소한으로 억제하기 때문에 보다 낮은 독성을 갖는다.
앞서 지적한 바와 같이, 본 발명은 단백질 키나아제 C를 선택적으로 억제하는 화학식 I의 화합물을 제공한다. 바람직한 본 발명의 화합물은 화학식 I에서 Z가 -(CH2)p-이고; R6이 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이고; 또는 m이 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, p가 1인 화합물이다.
화학식 I의 화합물은 그들의 산성 부분으로 인해 그의 제약학적으로 허용되는 염기 첨가생성염을 포함한다. 이러한 염은 지방족 및 방향족 아민, 지방족 디아민, 히드록시 알크아민 등과 같은 염기성 유기 아민으로부터 유도된 염뿐만 아니라 암모늄 및 알칼리 및 알카리토 금속 수산화물, 탄산염, 중탄산염 등과 같은 무기 염기로부터 유도된 염을 포함한다. 그리하여 본 발명의 염을 제조하는데 유리한 염기로는 수산화암모늄, 탄산칼륨, 중탄산나트륨, 수산화칼슘, 메틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 시클로헥실아민, 에탄올아민 등이 있다.
화학식 I의 화합물은 또한 염기성 부분 때문에, 제약학적으로 허용되는 산 첨가생성염으로서 존재할 수 있다. 이러한 염을 형성하는데 통상적으로 사용되는 산에는 염화수소산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 황산 및 인산과 같은 무기산 및 파라-톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 옥살산, 파라-브로모페닐술폰산, 카르본산, 숙신산, 시트르산, 벤조산, 아세트산과 같은 유기산 및 관련 무기 및 유기산이 있다.그리하여 제약학적으로 허용되는 염은 황산염, 피로황산염, 중황산염, 아황산염, 중아황산염, 인산염, 일수소인산염, 이수소인산염, 메타인산염, 피로인산염, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 아세트산염, 프로피온산염, 데칸산염, 카프릴산염, 아크릴산염, 포름산염, 이소부틸산염, 헵탄산염, 프로피올산염, 옥살산염, 말론산염, 숙신산염, 수베르산염, 세박산염, 푸마르산염, 말레산염, 2-부틴-1,4 디오에이트, 3-헥신-2,5-디오에이트, 벤조산염, 클로로벤조산염, 히드록시벤조산염, 메톡시벤조산염, 프탈산염, 크실렌술폰산염, 페닐아세트산염, 페닐프로피온산염, 페닐부틸산염, 시트르산염, 락트산염, 히푸르산염, β-히드록시부틸산염, 글리콜레이트, 말레산염, 타르트르산염, 메탄술폰산염, 프로판술폰산염, 나프탈렌-1-술폰산염, 나프탈렌-2-술폰산염, 만델산염 등을 포함한다.
제약학적으로 허용되는 염 외에 다른 염이 본 발명에 포함된다. 이들은 화합물의 정제 시에, 다른 염의 제조에서, 또는 화합물 또는 중간체의 확인 및 특징 조사에서 중간체로서 작용할 수 있다.
화학식 I의 화합물의 제약학적으로 허용되는 염은 또한 다양한 용매화물, 예컨데, 물, 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아미드, 에틸아세테이트 등의 용매화물로서 존재할 수 있다. 이러한 용매화물의 혼합물을 또한 제조할 수 있다. 상기 용매화물은 결정화 용매로부터 유래하거나, 제조 또는 결정화 용매 중에서 유래하거나 또는 그러한 용매 이외의 외부에서 유래할 수 있다. 상기 용매화물들은 본 발명의 범위 내에 포함된다.
화학식 I의 화합물의 다양한 입체이성질체 형태가 존재할 수 있는 것으로 인정되었으며, 예를 들면, W가 치환된 알킬렌 부분에 키랄 탄소 원자를 함유할 수 있다. 본 발명의 화합물은 일반적으로 라세메이트로서 제조되며 그 자체로서 사용하는 것이 편리할 수 있지만, 원한다면 개개의 에난티오머를 통상적인 기술로 단리하거나 합성할 수 있다. 상기 라세메이트 및 개개의 에난티오머 및 이들의 혼합물은 본 발명의 일부를 형성한다.
본 발명은 또한 화학식 I의 화합물의 제약학적으로 허용되는 프로드러그를 포함한다. 프로드러그는 화학적으로 수정되어 그의 활성 부위가 생물학적으로 불활성이 될 수 있지만, 하나 이상의 효소적 또는 다른 생체 내 공정에 의해 모 생물활성 형태로 감성되거나 수정될 수 있는 약물이다. 이 프로드러그는 그의 모 약물과 다른 약물동력학적 성질을 가져, 점막 상피를 통한 흡수를 보다 용이하게 하고, 염 형성 또는 용해도를 우수하게 하고(거나) 조직 안정성 (예를 들면, 혈장 반감기의 증가)을 개선할 수 있어야 한다. 대표적으로, 상기 화학적 수정은 하기를 포함한다.
1) 에스테라제 또는 리파아제에 의해 분리될 수 있는 에스테르 또는 아미드 유도체;
2) 특이성 또는 비특이성 프로테아제에 의해 인지될 수 있는 펩티드; 또는
3) 프로드러그 형태 또는 수정된 프로드러그 형태의 막 선택을 통해 활성 부위에 축적되는 유도체; 또는 상기 1 내지 3 중 임의의 조합.
적합한 프로드러그의 선택 및 제조를 위한 통상적인 절차는 예를 들면, 에이치. 번드가드 (H. Bundgaard)의 문헌 Design of Prodrugs, (1985)에 기재되어 있다.
특정 비스-인돌-N-말레이미드 유도체의 합성이 본원에 참고 문헌으로 인용된 데이비스 등의 미국 특허 제 5,057,614호에 기재되어 있다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 하기와 같이 제조할 수 있다.
Figure pct00003
상기 식에서 R1, m 및 할로는 앞서 정의한 바와 같다. 할로는 바람직하게는 클로로, 브로모 또는 요오도이다. 화합물 III은 2,3-디클로로 N-메틸말레이미드인 것이 바람직하다.
화합물 III과 인돌 (화합물 IV) 간의 반응은 통상적으로 그리나드 반응으로 공지되어 있다. 이 반응은 실온 내지 반응 혼합물의 환류 온도에서 불활성 유기 용매, 예컨데, 톨루엔 중에서 수행한다. 가장 중요한 것은 반응식 1에 도시된 반응이 용매 조건에 의존한다는 것이다. 톨루엔:THF:에테르 용매 시스템 내에서 수행할 때, 반응은 80%를 넘는 수율로 순도가 95% 보다 큰 화합물 V을 제공한다. 생성물은 암모늄 클로라이드, NH4Cl에 의해 반응 혼합물로부터 침전된다. 결과된 중간체 (화합물 V)는 표준 기법에 의해 단리할 수 있다.
이어서, 비스-3,4(3'-인돌릴)-1N-메틸-피롤-2,5-디온(화합물 V)은 당 분야에 공지되어 있고, 브렌너 (Brenner) 등의 문헌Tetrahedron44: 2887-2892 (1988)에기재되어 있는 기법에 의해 알칼리성 가수분해함으로써 상응하는 화학식 VI의 무수물로 전환시킬 수 있다. 바람직하게는 화합물 V를 25℃ 내지 환류 온도 범위에서 에탄올 중의 5N KOH와 반응시킨다.
Figure pct00004
화학식 V의 화합물은 일반적으로 화학식 VI의 화합물 보다 안정할 수 있다. 그러므로, 화합물 V가 반응식 2에 따라 반응하여 화학식 I의 화합물을 생성하는 것이 바람직하다. 그러나 당업자는 화학식 VI의 화합물이 또한 반응식 2에 따라 반응할 수 있음을 인정할 것이다.
Figure pct00005
상기 식에서 Z, R6및 m은 앞서 정의한 바와 같다. L은 클로로, 브로모, 요오도, 메실, 토실 등과 같은 우수한 이탈기이다. L은 또한 히드록시 또는 당 분야에 공지된 기법에 의해 우수한 이탈기로 쉽게 전환될 수 있는 다른 전구체일 수 있다. 예를 들면, 히드록시는 메탄술포닐 클로라이드와 반응시켜 메실레이트 이탈기를 생성함으로써 메실과 같은 술폰산 에스테르로 쉽게 전환될 수 있다.
반응식 2에 의해 나타내어진 반응은 N-치환 인돌을 제조하는 공지된 임의의 방법에 의해 진행할 수 있다. 이 반응은 다른 비율, 특히 알킬화 시약이 과량인 것도 실행가능하지만 통상적으로 두 개의 시약이 대략 동몰량으로 관여한다. 반응은 알칼리 금속 염 또는 당분야에 인정된 다른 알킬화 조건을 사용하여 극성 비양성자성 용매 중에서 수행하는 것이 가장 좋다. 이탈기가 브로모 또는 클로로일 때, 요오드화 칼슘과 같은 요오다이드 염의 촉매 량을 첨가하여 반응을 가속화할 수 있다. 반응 조건은 다음과 같다: 디메틸포름아미드 또는 테트라히드로푸란 내 칼륨 헥사메틸디실라자이드, 디메틸포름아미드 내 나트륨 수소화물.
반응은 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 (DMF) 또는 테트라히드로푸란 (THF) 내에서 탄산세슘의 느린 역첨가 하에 수행하는 것이 바람직하다. 반응의 온도는 약 주변 온도 내지 약 반응 혼합물의 환류 온도가 바람직하다.
당업자는 반응식 2에 도시된 반응을 하기 화학식 VIIa의 화합물과 함께 사용할 수 있음을 인정할 것이다.
L - Y'
L - X'
상기 식에서 X' 및 Y'는 보호된 카르복시, 보호된 히드록시 또는 보호된 아민이다. 반응식 2의 알킬화 후, X' 및 Y'는 커플링하여 본원에 청구된 화합물을 형성할 수있는 부분으로 전환될 수 있다. 이 방법은 화학식 I에서 W가 -S-, -O- 또는 NH인 화합물을 제조하는 바람직한 방법이다. X' 및 Y'의 커플링을 통해 다양한 에테르, 티오에테르 또는 아미노에테르 유도체를 형성시키는 방법이 당분야에 공지되어 있고 예를 들면, 이토 (Ito) 등의Chem. Pharm. Bull. 41(6): 1066-1073 (1993); 카토 (Kato) 등의J. Chem. Pharm. Bull. 34: 486 (1986); 굿로우 (Goodrow) 등의Synthesis 1981: 457; 하프 (Harpp) 등의J. Am. Chem. Soc. 93: 2437 (1971); 및 에반스 (Evans) 등의J. Org. Chem. 50: 1830 (1985)에 기재되어 있다.
당업자는 또한 반응식 2의 반응을 이단계 합성으로서 적당한 보호기를 사용하여 수행할 수 있음을 인정할 것이다. 즉, 적당한 보호기를 사용하여 화학식 V 및 VI의 화합물의 각각의 인돌릴 질소를 알킬화하는 것은 본원에 기재된 바와 같이 이단계로 진행시킬 수 있다 (느린 역첨가 하에 첫 번째 인돌릴을 알킬화하고나서 두 번째 인돌릴을 알킬화함으로써 거대고리를 폐쇄함).
가장 예기치 못했던 것은 알킬화를 극성 비양성자성 용매 내에서 Cs2CO3에 천천히 역첨가하면서 수행할 때, 본 발명의 화합물을 실질적으로 높은 수율로 제조할 수 있다는 것이다. 느린 역첨가는 화합물 및 알킬화 시약의 혼합물을 염기와 약 0.1 ㎖/시 내지 약 2.0 ㎖/시의 속도로 혼합하는 것을 포함한다. 혼합물 중의 각 시약의 농도는 약 1.5 몰농도 내지 약 0.001 몰농도이다. 느리게 첨가하면 반응 용기 중의 시약의 농도가 약 0.01 μ몰농도 내지 1.5 몰농도가 된다. 당업자는 보다 빠른 첨가 속도에서는 보다 낮은 농도의 시약이 반응에 사용될 수 있음을 인정할 것이다. 마찬가지로, 느린 첨가 속도에서는 보다 높은 농도의 시약이 반응에 사용될 수 있다. 바람직하게는, 화합물을 약 0.14 ㎖/시로 첨가하며, 화합물 및 알킬화 시약은 0.37 몰농도이다. Cs2CO3을 과량으로 첨가하는 것이 바람직하며, 알킬화제에 대한 Cs2CO3의 비율이 4:1인 것이 가장 바람직하다. 바람직한 극성 비양성자성 용매는 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 (DMF), 아세톤, 디메틸술폭사이드 (DMSO), 디옥산, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르 (디글라임), 테트라히드로푸란 (THF), 또는 시약이 용해될 수 있는 다른 극성 비양성자성 용매이다. 반응은 약 0℃ 내지 환류 온도에서 수행한다. 당업자는 화합물과 알킬화제의 혼합물의 비율이 중요하지 않음을 인정할 것이다. 그러나, 시약을 서로 0.5 내지 3 당량의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 시약을 1:1로 혼합한다.
V가 N-CH3인 경우, 화합물 II은 알칼리성 가수분해에 의해 상응하는 무수물 (V가 O임) 로 전환시킨다. 알칼리성 가수분해는 화합물을 약 25℃ 내지 바람직하게는 약 환류 온도 범위에서 C1-C4알콜 (바람직하게는 에탄올), DMSO/물, 디옥산/물 또는 아세토니트릴/물 중에서 염기, 예컨데, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 반응시키는 것을 포함한다. 반응물의 농도는 중요하지 않다.
무수물 (V가 O임)은 암모니아 첨가 분해에 의해 화학식 I의 말레이미드로 전환시킬 수 있다. 암모니아 첨가 분해는 무수물을 실온의 DMF와 같은 극성 비양성자성 용매 내에서 과량의 헥사메틸디실라잔 또는 암모늄 염 (아세트산 암모늄, 브로마이드 또는 클로라이드) 및 C1-C4알콜과 반응시키는 것을 포함한다. 바람직하게는 헥사메틸디실라잔 또는 암모늄 염을 무수물의 약 5:1 당량 보다 큰 비율로 반응시킨다.
화학식 I의 화합물을 제조하는 또다른 방법이 반응식 3에 도시되어 있다. 이 방법은 특히 W가 -NH일 때 유용하다.
Figure pct00006
Figure pct00007
상기 식에서, Ac는 아세틸이다. R6, Z 및 m은 앞서 정의한 바와 같다. 화합물 VI및 VIII의 알킬화는 당분야에 공지되어 있고 앞서 기재한 조건 하에 발생한다. α-할로 케톤 (화합물 X)을 사용한 화합물 IX의 알킬화는 앞서 논의한 조건 하에서 발생한다. 무수물을 말레이미드 (화합물 XI)로 전환시키는 것은 앞서 기재한 바와 같이 발생한다. 예를 들면, 무수물을 실온의 DMF와 같은 불활성 유기 용매 내에서 헥사메틸디실라잔 및 메탄올과 반응시켜 비스-인돌 말레이미드로 전환시킬 수 있다.
OAc로 나타내어지는 보호된 히드록시는 가수분해되어 쉽게 알콜을 형성한다 (예를 들면, 메탄올 수용액 및 THF 중의 K2CO3). 생성된 알콜을 0℃의 트리에틸아민 중의 메실 클로라이드와 반응시키는 것과 같은 당분야에서 인정된 방법에 의해 이탈기로 전환시킨다. 이탈기는 50℃의 DMF 내에서 NaN3와 같은 아지드로 치환시킨다. 생성된 아지드를 H2존재 하에 린드라 (Lindlar) 촉매를 사용하여 환원시킴으로써 아민을 형성한다. 거대 고리를 분자내 쉬프 염기를 통해 폐쇄시킨다. 쉬프 염기를 표준 조건, 예컨데, NaCNBH3또는 다른 환원제 하에서 환원시켜 화학식 I의 거대고리를 형성한다.
본 발명의 중간체는 반응식 4에 따라 제조한다. 이 반응식은 특히 W가 -O-인 화합물을 제조하는데 유용하다.
Figure pct00008
상기 식에서, R8은 N3, NH-보호기, 아민 보호기 또는 히드록시 보호기이고, m은 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, L은 클로로, 브로모, 요오도, 메실, 토실 등과 같은 우수한 이탈기이다. L은 메실인 것이 바람직하다. R8은 보호된 히드록시인 것이 바람직하고, -O트리틸인 것이 가장 바람직하다. 반응식 4는 거대 고리의 연결기 부분의 입체선택적 합성을 나타낸다. S-에난티오머가 상기 예시되어 있으나, 당업자는 우수한 에난티오머 또는 에난티오머의 혼합물이 유사한 방식으로 제조될 수 있음을 인정할 것이다. 또한, 당업자는 메틸 치환된 에폭사이드 또는 그리나드 시약과의 유사한 반응을 사용하여 메틸 치환된 알킬렌을 함유한 다양한 연결기를 제조할 수 있음을 인정할 것이다.
상기 반응에서, 에폭시드 (화합물 XIV)는 그리나드 시약을 사용하여 개방시킨다. 반응은 구리 착화제 존재 하에 수행하지만, 다른 알킬화 조건으로도 작업할수 있다. 반응은 -30℃ 내지 반응 혼합물의 환류 온도의 불활성 용매 내에서 수행한다. 반응은 정제 없이도 더 반응할 수 있는 화합물 XV을 생성한다. 화합물 XV는 에테르 제조를 위해 당 분야에 공지된 조건 하에 알릴화시킨다. 반응식 4에 예시된 반응은 윌리암슨 (Williamson) 합성이다. NaH, NaOH 또는 KOH를 사용하여 나트륨 알콕사이드를 형성한 후, 알릴 브로마이드로 알릴화함으로써 디엔 (화합물 XVI)을 생성한다. 화합물 XVI은 표준 기법으로 알콜 (화합물 XVII)로 전환시킨다. 예를 들면, 화합물 XVI는 저온에서 오존으로 처리하여 오조나이드로 전환시킬 수 있다. 그리고나서 오조나이드를 NaBH4, LiAlH4, BH3또는 과량의 H2를 사용하는 촉매적 수소화에 의해 환원시켜 알콜 (화합물 XVII)을 생성한다. 화합물 XVII의 히드록시 부분은 알콜을 트리에틸아민 중의 메실 클로라이드와 반응시키는 것과 같은 표준 기법에 의해 이탈기 L로 전환시킨다.
상기 반응식 모두에서, 반응은 적당한 보호기와 함께 수행하는 것이 바람직하다. 특히, R1은 알킬화 및(또는)아실화 중에 보호시키고, 뒤이어 탈보호시키는 것이 바람직하다. 마찬가지로, R6이 -NH(CF3)이라면, 반응은 아미노 보호기와 함께 수행하는 것이 가장 좋다. 그러나, 당업자는 이러한 많은 반응이 적당한 반응 조건, 블록킹제 등을 사용한다면 보호기 없이도 수행할 수 있음을 인정할 것이다. 거대고리가 히드록시 부분을 함유한 경우, 인돌의 알킬화 또는 아실화 중에 t-부틸디페닐실릴옥시 (TBDPS) 또는 트리페닐메틸(트리틸)로서 보호하는 것이 바람직하다. 생성된 화학식 I의 화합물은 표준 기법에 의해 단리하고 정제할 수 있다.
반응식 1-4의 화합물 및 상기 반응을 위해 필요한 임의의 기타 시약은 구입가능하거나, 당분야에 공지되었거나 또는 당분야에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 화합물 III은 에지 (Edge) 등의Chem. and Ind. 130(1991)에 기재된 기법에 의해 제조할 수 있고; 화합물 IV는 적당하게 치환된 인돌을 에틸마그네슘 브로마이드와 같은 알킬마그네슘 할라이드와 공지된 방식으로 반응시킴으로써 현장에서 제조하는 것이 바람직하다.
하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 단지 추가로 예시하기 위해 제공된다. 본 발명의 범위가 하기 실시예 만으로 이루어진 것으로 해석되어서는 안된다. 당업자를 돕기 위해 하기 구조식을 제공하여 대표적인 화합물을 예시하는 화합물의 명명에 사용한다.
Figure pct00009
하기 실시예 및 제조예에서, 융점, 핵자기 공명 스펙트럼, 질량 스펙트럼, 실리카 겔 상 고압 액상 크로마토그래피, N,N-디메틸포름아미드, 목탄 상 팔라듐, 테트라히드로푸란 및 에틸 아세테이트는 각각 M.Pt., NMR, MS, HPLC, DMF, PD/C, THF 및 EtOAc로 약기한다. 용어 "NMR" 및 "MS"은 스펙트럼이 원하는 구조로 이루어졌음을나타낸다.
제조예 1
2,3-비스-(3'-인돌릴)-푸란-1,4-디온
나트륨 에톡사이드 (3.56 g, 50 밀리몰)을 아세트산 40 ㎖ 중의 2,3-디클로로말레산 무수물 (5.56 g, 33.3 밀리몰) 및 메틸아민 히드로클로라이드 (3.50 g, 55.0 밀리몰)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 혼합물을 25℃에서 16 시간 동안 CaCl2건조관 하에서 교반하고나서 4 시간 동안 환류시켰다 냉각시킨 혼합물을 물 (350 ㎖)에 붓고 EtOAc로 추출하였다 (3 x 75 ㎖). 합친 유기 추출물을 NaHCO3포화 수용액, 물, 염수 100 ㎖로 세척하고, 건조시켰다 (MgSO4). 용매를 감압 하에 증발시켰다. 잔류물을 에탄올로부터 재결정화시켜 백색 결정으로서 2,3-디클로로 N-메틸말레이미드 3.82 g (64%)를 얻었다. 모액을 농축하고, 방사상 예비 층 크로마토그래피 (크로마토트론, 헤리슨 리서치)에 의해 잔류물을 크로마토그래피하여 2,3-디클로로 N-메틸말레이미드 0.81 g을 추가로 얻음으로써 수율을 77%로 높였다.
건조 톨루엔 175 ㎖ 중의 인돌 (10.5 g, 90 밀리몰)의 용액을 1 시간에 걸쳐 N2하에 에틸마그네슘 브로마이드 용액 (THF 중의 1.0M, 90 ㎖, 90 밀리몰)로 적가처리하였다. 첨가가 끝난 후, 밝은 녹색 용액을 40℃에서 30 분 동안 가열하고 나서 25℃로 냉각시켰다. 톨루엔 50 ㎖ 중의 2,3-디클로로 N-메틸말레이미드 (3.8 g, 21 밀리몰)의 용액을 30 분에 걸쳐 첨가하였다. 반응 혼합물을 100℃에서 3 시간 동안 가열하고나서, 25℃로 냉각시키고, 20% 시트르산 수용액 100㎖로 켄칭시켰다. 층이 분리되었다. 수성상을 EtOAc (50 ㎖)로 추출하였다. 합친 유기층을 무수 MgSO4상 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하였다. 잔류물을 아세톤 30 ㎖에 용해시키고, 5℃에서 40 시간 동안 방치하였다. 고체를 수집하고, 얼음 냉각시킨 에테르로 세척하여 적색 고체로서 3,4-비스-(3'-인돌릴)-1-메틸-피롤-2,5-디온 5.25 g (73%) (융점 276-27℃)를 얻었다.
에탄올 150 ㎖ 중의 3,4-비스(3'-인돌릴)-1-메틸-피롤-2,5-디온의 용액에 5N KOH (50 ㎖)를 첨가하였다. 혼합물을 25℃에서 4 시간 동안 교반하고, 물 150 ㎖로 희석시켰다. 에탄올 대부분을 감압 하에 증발시켰다. 그리고나서 혼합물을 pH 1로 산성화시켰다. 침전된 생성물을 여과하고, 물로 세척하였다. 조생성물을 최소한의 CH2Cl2에 용해시키고, 헥산 중의 50% EtOAc로 용리하며 실리카 겔 2-인치 칼럼을 통해 여과시켜 적색 고체 (융점 225-228℃)로서 표제 화합물 (3.10 g, 79%)을 얻었다.
제조예 2
1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-4-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄-3-올
3-부텐-1-올 (15 g, 0.21 몰)의 무수 CH2Cl2(110 ㎖) 용액에 이미다졸 (28.6 g, 0.42 몰, 2 당량)을 첨가한 후, t-부틸디메틸실릴 클로라이드 (32 g, 0.22 몰)을 첨가하였다. 90 분 후, 반응의 완결이 TLC (10% EtOAc/헥산)에 의해 지시되었다. CH2Cl2용액을 분별 깔때기에 옮기고, CH2Cl2(110 ㎖)로 희석하고, 물(200 ㎖) 및 염수 (200 ㎖)로 세척하였다. 유기층을 수집하고, MgSO4상 건조시키고, 여과하고, 용매를 제거하여 오일 (1-(O-TBDMS)-3-부텐)을 얻고, 이를 후속 반응에 사용하였다. MS
상기 오일을 아세톤 (400 ㎖) 및 물 (50 ㎖)의 혼합물에 용해시켰다. 그리고나서 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (85.2 g, 0.63 몰, 3 당량)을 첨가하였다. 생성된 슬러리를 0℃로 냉각시키고, 10 분 후, OsO4촉매량 (0.3 g)을 첨가하였다. 생성된 슬러리를 밤새 교반하여, 서서히 실온으로 데웠다. TLC (25% EtOAc/헥산)으로 반응이 완결되었음을 알았다. 반응 혼합물을 나트륨 비술파이트로 켄칭시키고, 에테르 (1 ℓ)로 희석하고, 물 (400 ㎖) 및 염수 (400 ㎖)로 세척하였다. 유기층을 수집하였다. 수성층을 에테르로 추출하였다 (2 x 500 ㎖). 합친 유기층을 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일로서 4-(O-TBDMS)-1,2-부탄디올을 얻었으며 이를 후속 반응에 사용하였다. 상기 오일을 무수 CH2Cl2(250 ㎖)에 용해시켰다. 이미다졸 (30 g, 0.44 몰, 2.5 당량)을 상기 용액에 고체로서 교반하며 첨가하였다. 생성된 용액을 0℃로 냉각시켰다. 15 분 동안 냉각시킨 후, t-부틸디페닐실릴 클로라이드 (50 g, 0.18 몰, 1 당량)의 CH2Cl2(50 ㎖) 용액을 45 분에 걸쳐 적가하였다. 첨가가 끝난 후, 교반을 2.5 시간 동안 0℃에서 계속 진행시켰다. 용액을 분별 깔때기로 옮기고, CH2Cl2(250 ㎖)로 희석하고, 물, 염수로 세척하고, MgSO4상 건조시키고, 여과시켰다. 용매를 감압 하에 제거하여 오일로서 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카 겔 단컬럼을 통해 용출시켜 (10% EtOAc/헥산) 정제하였다. 용출 용매를 진공 중에 제거하여 점성 오일인 표제 중간체 (78.1 g, 전체 수율 93%)를 얻었다. MS
제조예 3
1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(3-요도프로필옥시)-4-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄
제조예 4의 알콜의 메틸렌 클로라이드 (20 ㎖)/시클로헥산 (100 ㎖) 용액에 알릴 트리클로로아세트이미데이트 (17.82 g, 88 밀리몰, 2.2 당량)을 N2풍선 하에 첨가한 후, 트리플루오로메탄술폰산 (50 ㎕/출발 물질 g, 0.92 ㎖)을 첨가하였다. 20 시간 후, 용액을 여과하고, 여액을 NaHCO3포화 수용액, 물 그리고나서 염수로 세척하였다. 유기층을 수집하고, MgSO4상 건조시켰다. 용매를 제거하여 오일을 얻고, 이를 헥산으로 용출시키고, 이동상의 극성을 여러 리터 양에 걸쳐 헥산 중의 5% 에틸 아세테이트로 증가시키며 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피하여 정제함으로써 밝은 갈색 오일의 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(프로펜옥시)-4-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄을 얻었다 (수율 97%). MS.
상기 알릴 에테르 (14.16 g, 28.38 밀리몰, 1 당량)의 THF (60 ㎖) 용액에 THF (60 ㎖, 30 밀리몰, 1.1 당량) 중의 9-BBN(9-보라비시클로[3.3.1]노난, 0.5 M 용액을 질소 하에 적가하였다. 3 시간 후, 반응의 TLC (헥산 중의 10% EtOAc)는 출발 물질이 소비되었음을 나타내었다. 이 용액에 3M NaOH 수용액 (10.41 ㎖, 31.22 밀리몰, 1.1 당량)을 첨가한 후, 30% 과산화수소 (10.3 ㎖, 90.82 밀리몰,3.2 당량)을 서서히 적가하였다. 퍼옥사이드 켄칭 중에 반응 온도는 50℃ 이하로 유지시켰다 (얼음 베쓰).
30 분 후, 염화 나트륨을 용액이 포화될 때까지 첨가하였다. 유기 층을 제거하고, 수성층을 에테르로 추출하고, 합친 유기층을 건조시키고, 여과하고, 여액을 농축시켜 오일을 얻었다. 이 조오일을 10% EtOAc/헥산으로 용출시키고, 극성을 용매 약 1.5 ℓ 후에 20% EtOAc/헥산으로 증가시키며 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피하여 정제함으로써 밝은 황색 오일 9.53 g (수율 65%)을 얻었다. MS.
상기 알콜의 0℃ 무수 에테르 (150 ㎖) 용액에 트리에틸아민 (2.93 g, 28.91 밀리몰, 1.5 당량)을 첨가한 후, 메실 클로라이드 (3.31 g, 28.91 밀리몰, 1.5 당량)를 격렬히 교반하며 적가하였다. 0℃에서 3 시간 후, TLC (헥산 중의 10% EtOAc)는 출발 물질이 소비되었음을 나타내었다. 반응을 에테르로 희석하고, 물, 염수로 세척하고, MgSO4상 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 생성된 오일을 25% EtOAc/헥산으로 용출시키며 실리카 패드를 통해 통과시키고, 용출액을 농축시켰다. 생성된 오일의 아세톤 (200 ㎖) 용액에 NaHCO3(0.17 g, 1.93 밀리몰, 0.1 당량) 및 NaI (28.88 g, 192.7 밀리몰, 10 당량)을 첨가하였다. 질소 분위기 하에 실온에서 30 분 교반한 후, 반응을 물 베쓰를 사용하여 50℃로 가열하였다. 2.5 시간 후, TLC (헥산 중의 10% EtOAc)는 메실레이트가 소비되었음을 나타내었다. 반응 혼합물을 에테르 (500 ㎖)로 희석시키고, 차가운 Na2SO4포화 수용액, 물, 염수로 세척하고, 건조시키고, (MgSO4), 용매를 제거하였다. 생성된 오일을 헥산 중의 5%EtOAc로 용출시키며 실리카 패드를 통과시켜 정제된 무색 오일로서 표제 화합물 10.3 g (수율 85%)을 얻었다.
제조예 4
(±)3,4-[(N,N'-1,1'-(3''-3-t-부틸디페닐실릴옥시메틸렌)헥산)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(메틸)-피롤-2,5-디온
디브로마이드 3-t-부틸디페닐실릴옥시메틸렌-1,6-디브로모헥산 (5.64 g, 11 밀리몰, 제조예 2의 벤조일 유도체와 유사한 방식으로 제조함)을 함유한 비스-(3,3'-인돌릴)]-1-(메틸)-피롤-2,5-디온 (3.41 g, 10.0 밀리몰)의 DMF (50 ㎖) 용액을 주입 펌프를 사용하여 15 시간에 걸쳐 60℃에서 CS2CO3(11.2 g, 34.3 밀리몰)의 DMF (350 ㎖) 슬러리에 첨가하였다. 첨가 완결 4 시간 후, 반응을 실온으로 냉각시키고, 물 (1.5 ℓ)에 붓고, CH2Cl2로 추출하였다 (3 x 300 ㎖). 유기상을 물로 세척하고, 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 농축물을 10%에서 25% 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시키며 플래시 크로마토그래피에 의해 정제하여 적색 오일로서 거대 고리 3,4-[(N,N'-1,1'-(3''-3-t-부틸디페닐실옥시메틸렌)헥산)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1-(메틸)-피롤-2,5-디온 2.95 g (수율 43%)을 얻었다.
제조예 5
(S)-메틸 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(알릴옥시)부티레이트
(S)-메틸 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(히드록시)부티레이트 (20.0 g, 53.7 밀리몰)의 시클로헥산 (400 ㎖) 용액에 알릴 트리클로로아세트이미데이트 (21.74 g,107.4 밀리몰)을 첨가한 후, 트리플루오로메탄술폰산 (1 ㎖, 50 ㎖/알콜 g)을 5 개로 나누어 30 분에 걸쳐 질소 분위기 하에 교반하며 첨가하였다. 70 시간 후, 형성된 고체를 여과하고, 필터 케이크를 시클로헥산으로 세척하고, 휘발 물질을 진공 중에 제거하였다. 생성된 오일을 실리카 플러그 상에 두고, 헥산으로 세척하고, 생성물을 10% 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시켰다. NMR은 잔류 이미데이트 (ca. 10%)가 존재함을 나타내었지만, 이 물질을 부가의 정제 없이 사용하였다. 잔류물로부터 물질 24.76 g을 얻었고, 이중 대략 22.2 g이 원하는 생성물 (100%)이었다. MS.
제조예 6
(S)-4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(2-요도에톡시)-1-요도부탄
DIBAL-H (231 ㎖, 톨루엔 중의 1.0M, 231 밀리몰)을 40 분에 걸쳐 N2하에 -75℃에서 무수 THF (1.0 ℓ)에 용해시킨 (S)-메틸 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(알릴옥시)-부티레이트 (23.8 g, 57 밀리몰)의 용액에 적가하였다. 1.5 시간 동안 교반한 후, 혼합물을 -10℃로 데우고, 메탄올 중의 5% 물 및 다량의 셀라이트로 켄칭시켰다. 켄칭시킨 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 여액을 농축시키고, 에테르와 20% 시트르산에 분리시켰다. 에테르층을 건조시키고, 진공 중에 농축시켰다. 잔류 오일을 실리카 패드를 통해 클로로포름으로 용출시키고, (S) 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-알릴옥시-부탄-1-올 20.6 g (93%)을 얻었다.
-78℃에서 대략 12 분 동안 (S) 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-알릴옥시부탄-1-올 (20.6 g, 53.6 밀리몰)의 메탄올 (500 ㎖) 용액에 오존을 첨가하였다. 반응 혼합물은 엷은 청색으로 변하였고, NaBH4(12.2 g, 321 밀리몰, 6 당량)을 반응 용기에 첨가하였다. 반응을 실온으로 가온하였다. 휘발 물질을 진공 중에 제거하였다. 잔류물을 실리카 플러그를 통해 에틸 아세테이트로 용출시켜 무색 오일로서 (S) 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(2-히드록시-에톡시)-부탄-1-올 16.4 g (79%)을 얻었다.
0℃에서 질소 하에 (S) 4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(2-히드록시-에톡시)-부탄-1-올 (15.7 g, 40.4 밀리몰)의 에테르 (600 ㎖) 용액에 트리에틸아민 (16.8 ㎖, 121 밀리몰)을 첨가한 후, 메실 클로라이드 (9.38 ㎖, 121 밀리몰)을 첨가하였다. 3 시간 후, 용액을 여과하고, 여액을 물 (2 X), 염수 (2 X)로 세척하고, Na2SO4상 건조시키고, 진공 중에 농축시켰다. 잔류물로 황색 오일의 비스메실레이트 21.9 g (> 99%)을 얻었고, 이를 바로 사용하였다. 비스메실레이트를 탄산 칼륨으로부터 증류시킨 아세톤 (1.4 ℓ)에 용해시켰다. 이 용액에 NaI (90.4 g, 603 밀리몰) 및 NaHCO30.05 당량 (170 ㎎, 2 밀리몰)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 56℃에서 24 시간 동안 유지하고, 여과하고, 여액을 진공 중에 농축시켰다. 잔류물을 에테르와 10% Na2SO3에 분리시키고, 에테르 층을 염수로 세척하고, Na2SO4상 건조시키고, 농축시켜 무색 오일의 (S)-4-t-부틸디페닐실릴옥시-3-(2-요도에톡시)-1-요도부탄 17.9 g (73.2%)을 얻었다. 전체 수율은 54%였다. MS:MW = 608.39; 실측치: 559 (M-t-부틸; FD, CHCl3).
제조예 7
(S)-3-(t-부틸디페닐실릴옥시메틸렌)-1,6-디브로모헥산
라세미 디브로마이드, 3-(t-부틸디페닐실릴옥시메틸)-1,6-디브로모헥산의 제조를 위해 기재한 것과 동일한 절차를 따라, (S)-(-)-3-(t-부틸디페닐실릴옥시메틸)-1,6-헥산디올 (4.85 g, 12.53 밀리몰)을 0℃에서 N-브로모숙신이미드 (5.35 g, 30.1 밀리몰) 및 트리페닐포스핀 (7.87 g, 30.1 밀리몰) CH2Cl2(150 ㎖)과 반응시켜 화합물(S)-(-)-3-(t-부틸디페닐실릴옥시메틸)-1,6-디브로모헥산 4.81 (75%)를 투명한 무색 오일로서 얻었으며, 이는 헥산 중의 10% EtOAc로 용출시키는 TLC (Rf= 0.8)에 따르면 균질하였다. 이 화합물의 TLC 특성 및1H 스펙트럼은 모든 라세미 이성질체에 대해 동일하였다. MS.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) 1.06 (s, 9H), 1.35 - 210 (m, 7H), 3.55 (m 4H), 3.56 (app d, 2H, J = 4Hz), 7.40 및 7.64 (m, 10H).
제조예 8
1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-요도에톡시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄
알릴 에테르, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(알릴옥시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄 (21.6 g, 43.4 밀리몰)을 메탄올 (500 ㎖)에 용해시키고, 질소 하에 -78℃로 냉각시켰다. 오존을 반응 내로 버블링시키고, 11 분 후, TLC (9 헥산/1 에틸 아세테이트)로 완결을 판정하였다. 나트륨 보로하이드라이드 (9.9 g, 6 당량)을 첨가하고, 5 분 후, 반응을 실온으로 가온시켰다. 메탄올을 진공 중에 제거하였다. 잔류물을 에테르 (800 ㎖)중에 현탁시켰다. 에테르를 물로 세척하고, 수용액을 에테르로 역세척하였다. 합친 유기물을 염수로 세척하고, 건조시키고, (Na2SO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 오일을 얻었다. 이 물질을 5% 에틸 아세테이트/헥산을 사용하여 실리카 패드를 통과시킨 후, 생성물을 25% 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시켜 알콜, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-(히드록시)에톡시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄 11.0 g(수율 50%)을 밝은 황색 오일로서 얻었다. MS. NMR.
5℃에서 질소 하에 알콜, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-(히드록시)에톡시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄 (11.0 g, 21.9 밀리몰)의 무수 에테르 (200 ㎖) 용액에 트리에틸아민 (4.6 ㎖, 1.5 당량) 및 메탄술포닐 클로라이드 (2.5 ㎖, 1.5 당량)를 첨가하였다. 1.5 시간 후, 반응을 TLC (5% 에틸 아세테이트/디클로로메탄)에 의해 완결시켰다. 반응을 에테르 (250 ㎖)로 희석시키고, 물 (2 X), 염수 (2 X)로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 오일을 얻었다. 이 물질을 5% 에틸 아세테이트/헥산, 그리고나서 25% 에틸 아세테이트/헥산을 사용하여 실리카 패드를 통과시킨 후, 메실레이트, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-메탄술포닐옥시)에톡시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄 11.6 g (수율 91%)을 오일로서 얻었다. MS. NMR.
메실레이트, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-메탄술포닐옥시)에톡시)-4-(t-부틸디페닐)-부탄 (11.6 g, 20 밀리몰)의 아세톤 (300 ㎖) 용액에 요오드화 나트륨 (44 g, 15 당량) 및 중탄산 나트륨 (170 ㎖, 0.1 당량)을 첨가하였다. 혼합물을 18 시간 동안 환류시킨 후, 아세톤을 진공 중에 제거하였다. 결과된 잔류물을 에테르 중에 현탁시키고, 물로 세척하고 (2 X), 수용액을 에테르로 역세척하였다. 합친 에테르 부분을 10% 아황산나트륨 용액, 염수 (2 X)으로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 표제 요오드화물 10.7 g (수율 87%)을 오일로서 얻고, 이를 추가 정제 없이 사용하였다. MS. NMR.
제조예 9
3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시)-3'''(O)-4'''-(히드록시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온
질소 하에 비스(3,3'-인돌릴)-1-(메틸)-피롤-2,5-디온 (17.9 g, 52.5 밀리몰, 3 당량)의 디메틸포름아미드 (250 ㎖) 용액에 탄산 세슘 (68.4 g, 4 당량)을 첨가하였다. 생성된 현탁액에 요오드화물, 1-(t-부틸디메틸실릴옥시)-3-(2-요도에톡시)-4-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄 (10.7 g, 17.5 밀리몰)을 첨가하였다. 반응을 18 시간 동안 실온에서 교반하였다. TLC (5% 에틸 아세테이트/헥산)로 요오드화물이 소멸되는 것을 관찰하였다. 반응을 에틸 아세테이트 (1200 ㎖)에 붓고, 1N HCl (400 ㎖)로 세척한 후, 에틸 아세테이트 (2 X)로 역세척하였다. 합친 에틸 아세테이트 부분을 중탄산나트륨 포화 수용액, 염수 (2 X)로 세척하고, 건조시키고(MgSO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켰다. 디메틸포르메이트를 크실렌과 함께 공비증류시켜 제거하였다. 생성된 적색 검을 디클로로메탄 및 아세토니트릴 중에 슬러리화하여 고체 현탁액을 얻었다. 상기 현탁액을 농축시키고, 디클로로메탄을 더 첨가하고, 냉각시키고, 여과하여 적색 고체를 얻었다. 원하는 생성물의 일부를 디클로로메탄 중에서 그리고나서 에틸 아세테이트 중에서 추가 적정하여 상기 고체로부터 추출해 내었다. 여액을 진공 중에 농축시키고, 생성된 잔류물을 실리카 상에 흡수시키고, 큰 플래시 칼럼에 가하였다. 디알킬화 부산물은 5 헥산/1 에틸 아세테이트로 용출시킨 후, 생성물을 3 헥산/1 에틸 아세테이트로 용출시켜 제거함으로써 단일알킬화 생성물, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(t-부틸디메틸실릴옥시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 8.2 g (57%)를 얻었다. MS. NMR.
5℃, 질소 하에 t-부틸디메틸실릴 에테르, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(t-부틸디메틸실릴옥시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 (8.2 g, 9.9 밀리몰)의 메탄올 (450 ㎖) 용액에 p-톨루엔술폰산, 일수화물 (0.16 g, 0.85 당량)을 첨가하였다. 2 시간 후, TLC (50% 에틸 아세테이트/헥산)는 반응이 거의 완결되었음을 나타내었다. 반응을 고체 중탄산 나트륨 (0.14 g)으로 켄칭시켰다. 메탄올을 진공 중에 제거하였다. 결과된 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시키고, 0.1N 수산화 나트륨, 염수 (2 X)로세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 적색 포움을 얻었다. 이 물질을 실리카 상에 흡수시키고, 실리카 패드 상에 두었다. 2 헥산/1 에틸 아세테이트로 용출시켜 잔류 출발 물질을 제거하고, 1 헥산/1 에틸 아세테이트 및 1 헥산/2 에틸 아세테이트로 용출시켜 알콜, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1''-(히드록시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 6.4 g (91%)을 얻었다. MS. NMR.
5℃, 질소 하에, 알콜, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1"'-(히드록시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온(6.36 g, 8.9 밀리몰)의 무수 에테르 (500 ㎖) 용액에 트리에틸아민 (1.9 ㎖, 1.5 당량) 및 메탄술포닐 클로라이드 (1.0 ㎖, 1.5 당량)을 첨가하였다. 3 시간 후, 추가로 트리에틸아민 (1.25 ㎖, 1.0 당량) 및 메탄술포닐 클로라이드 (0.7 ㎖, 1.0 당량)을 첨가하였다. 1 시간 후, TLC (50% 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 반응이 완결된 것으로 나타났다. 반응을 에테르 (250 ㎖)으로 희석하고, 물, 0.1N HCl 및 염수 (2 X)로 세척하였다. 에테르를 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 메실레이트, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(메탄술포닐옥시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 7.0 g을 얻었다. MS.
질소 하에 메실레이트, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(메탄술포닐옥시)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 (7.0 g, 8.9 밀리몰)의 아세톤 (200 ㎖) 용액에 요오드화 나트륨 (13.3 g, 10 당량) 및 중탄산 나트륨 (75 ㎎, 0.1 당량)을 첨가하였다. 혼합물을 50℃에서 13 시간 동안 교반하였다. 반응을 진공 중에 농축시키고, 잔류물을 에테르에 용해시키고, 10% 아황산 나트륨 용액으로 세척하였다. 층들을 분리시키고, 에테르 부분을 10% 아황산 나트륨 용액, 물, 염수 (2 X)로 세척하고, 건조시키고, 진공 중에 농축시켰다. 잔류물을 1 헥산/1 에틸 아세테이트 및 1 헥산/2 에틸 아세테이트로 용출시키며 실리카 패드를 통과시킴으로써 요오드화물, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(요오도)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 7.6 g을 적색 고체로서 얻었다 (2 단계에 대해 정량적인 수율). MS. NMR.
질소 하에 탄산 세슘 (12.0 g, 4 당량)의 디메틸포름아미드 (1 ℓ) 현탁액에 디메틸포름아미드 (25 ㎖)에 용해된 요오드화물, 3-[(N-1-(2-에톡시-(3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-1'''-(요오도)-부탄))-인돌-3-일]-4-[인돌-3-일]-1N(메틸)-피롤-2,5-디온 (7.6 g, 9.2 밀리몰)을 주입 펌프를 통해 65 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가 완결 3 시간 후에, 반응을 진공 중에 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트 (700 ㎖)에 용해시키고, 물 (2 X 300 ㎖)로 세척하고, 수성층을 에틸 아세테이트 (2 X 200 ㎖)로 역세척하였다. 합친 에틸 아세테이트 부분을 염수 (2 X 200 ㎖)로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공 중에 농축시켜 자색 잔류물을 얻었다. 이물질을 실리카 상에 흡수시키고, 플래시 칼럼에 가하였다. 3헥산/1 에틸 아세테이트 그리고나서 1 헥산/1 에틸 아세테이트로 용출시켜 거대고리, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 5.2 g (82%)를 얻었다. MS. NMR.
5N KOH (150 ㎖) 및 에탄올 (300 ㎖) 중의 N-메틸 말레이미드, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(t-부틸디페닐실릴옥시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온의 현탁액을 실온에서 65 시간 동안 교반하고나서 60℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응을 진공 중에 농축시키고 (150 ㎖), 잔류물을 물 중에 현탁시키고, 5℃로 냉각시키고, 진한 염산으로 산성화하였다 (pH 3). 적색 수성 현탁액을 에틸 아세테이트 (4 x 200 ㎖)로 추출하고, 건조시키고, 진공 중에 농축시켜 조 무수물 알콜, 2,3-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(히드록시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-푸란-1,4-디온 3.3 g을 자색 고체로서 얻었다. MS.
질소 하에 무수물, 2,3-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(히드록시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-푸란-1,4-디온 (3.3 g, 7.5 밀리몰)의 디메틸포름아미드 (250 ㎖) 용액에 1,1,1,3,3,3,-헥사메틸디실라잔 (32 ㎖, 2 당량) 및 메탄올 (3 ㎖, 10 당량)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 16 시간 동안 교반하고, 60℃에서 2 시간 동안 가열하였다. 디메틸포름아미드를 진공 중에 제거하고, 결과된 잔류물을 아세토니트릴 (250 ㎖)에 용해시켰다. 1N HCl (50 ㎖)를 첨가하였다. 반응을 15 분 동안 교반하였다. 반응을 농축시키고, 에틸 아세테이트 (1 ℓ) 및 물 (250 ㎖)에 분리시켰다. 생성물은 침전된 고체로서 알콜 말레이미드, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(히드록시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 0.92 g (28%)를 얻었다. 소량 (50 ㎎)을 실리카 상에 흡수시키고, 플래시 칼럼에 가하였다. 디클로로메탄, 5% 아세토니트릴/디클로로메탄 및 그리고나서 10% 아세토니트릴/디클로로메탄으로 용출시켜 분석적으로 순수한 물질 38 ㎎을 얻었다. 에틸 아세테이트를 농축시키고, 크로마토그래피하여 조생성물 8%를 추가로 얻었다.
1H NMR (d6-DMSO): δ1.96 (1H, m); 2.09 (1H, m); 3.31 (1H, m); 3.40 (1H, m); 3.51 (1H, m); 3.62 (1H, m); 3.89 (1H, m); 4.18 (3H, m); 4.35 (1H, m), 4.68 (1H, t, J = 2 Hz); 7.11 (2H, m); 7.19 (2H, m); 7.44 (1H, s); 7.46 (1H, d, J = 9 Hz); 7.51 (1H, s); 7.53 (1H, d, J = 9 Hz); 7.79 (1H, d, J = 8 Hz); 7.83 (1H, d, J = 8 Hz); 10.91 (1H, s).
Figure pct00010
제조예 10
3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5- 디온 HCl 염
질소 하에 알콜, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(히드록시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 (472 ㎎, 1.07 밀리몰)의 무수 디클로로메탄 (140 ㎖) 현탁액에 피리딘 (260 ㎕, 3 당량) 및 메탄술폰산 무수물 (242 ㎎, 1.3 당량)을 첨가하였다. 4 시간 후, 반응을 디클로로메탄으로 희석하고, 0.1N HCl (2 X)으로 세척하고, 여과하여 출발 물질 (54 ㎎)을 제거하였다. 디클로로메탄 부분을 염수 (2 X)로 세척하고, 건조시키고, 농축시켜 자색 고체로서 조 메실레이트를 얻었다. 이 물질을 실리카 상에 흡수시키고, 플래시 칼럼에 가한 후, 이 칼럼을 디클로로메탄, 5% 아세토니트릴/디클로로메탄 및 10% 아세토니트릴/디클로로메탄으로 용출시켜 메실레이트, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(메탄술포닐옥시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 288 ㎎ (수율 52%)를 얻었다. MS. NMR.
메실레이트, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(메탄술포닐옥시)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 (304 ㎎, 0.59 밀리몰)의 테트라히드로푸란 (20 ㎖) 용액에 테트라히드로푸란 (7 ㎖, 100 당량) 중의 디메틸아민의 8.9M 용액을 첨가하였다. 24 시간 동안 밀봉된 관에서 가열 (65℃)한 후, 반응을 에틸 아세테이트 (200 ㎖)로 희석하고, 건조시키고, 농축시켜 고체로서 조 디메틸아민 유도체를 얻었다. 이 물질을 실리카 상에 흡수시키고, 플래시 칼럼에 가한 후, 이 칼럼을 3 에틸 아세테이트/1 헥산, 에틸 아세테이트 및 2% 이소프로필아민/에틸 아세테이트로 순차적으로 용출시켜 디메틸아민 유도체 193 ㎎ (수율 70%)를 얻었으며, 이는HPLC에 따르면 90% 순도를 가졌다. 디메틸아민 유도체, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온을 85 아세토니트릴/15 (0.01% TFA/물)로 용출시키며 역상 크기별 배제 HPLC를 사용하여 트리플루오로아세테이트 염으로 95%를 넘게 정제하였다.
3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온의 트리플루오로아세테이트 염을 에틸 아세테이트 중에 현탁시키고, 0.1N NaOH (5 X 50 ㎖)로 부드럽게 세척하여 HCl 염으로 전환시켰다. 에틸 아세테이트 부분을 염수 (2 X)로 세척하고, 건조시키고, 농축시켜 유리 염기, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온을 얻었다. 유리 염기, 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온의 무수 메탄올 (50 ㎖) 현탁액에 무수 에테르 (13 ㎖, 50 당량) 중의 1N HCl을 첨가하였다. 에테르를 증발시키고, 잔류물을 진공 하에 건조시켜 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염화수소염 143 ㎎ (수율 52%)을 얻었다.
1H NMR (d6-DMSO): δ2.03 (1H, m); 2.26 (1H, m); 2.68 (6H, t, J = 5 Hz); 3.24 (1H, m); 3.28 (1H, m, D2O 진탕 후); 3.64 (1H, m); 3.77 (2H, m); 4.07 - 4.38 (4H, m); 7.08 (2H, m); 7.17 (2H, m); 7.43 (3H, m); 7.52 (1H, d, J = 8 Hz);7.79 (2H, m); 10.33 (1H, bs); 10.92 (1H, s).
Figure pct00011
실시예 1
3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시)-(3'''-(O)-4'''-(N-트리플루오로메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온
제조예 10과 유사한 방식으로 제조한 3,4-[(N,N'-1,1'-(2''-에톡시)-3'''-(O)-4'''-(N-메틸아민)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(메틸)-피롤-2,5-디온 (20 ㎎, 0.04 밀리몰)을 질소 하에 트리에틸아민 (6.1 ㎕, 0.044 밀리몰)을 함유한 THF (10 ㎖)에 용해시켰다. 이 용액에 이황화 탄소 (3 ㎕, 0.05 밀리몰)을 첨가하고, 15 분 후, 요오드화 메틸을 첨가하였다. 12 시간 후, TLC (CH2Cl2중의 10% MeOH)에 의해 반응을 완결시켰다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 물, 염수로 세척하고, 건조시키고, 농축시켜 디티오카르바메이트 (23 ㎎, 기대한 질량)을 얻었다. IS/MS 559 (M++1) 기대한 질량 558.
디티오카르바메이트의 디클로로메탄 용액에 테트라부틸암모늄 이수소트리플루오라이드 및 N-브로모숙신이미드를 첨가하였다. 후처리 및 크로마토그래피에 의한 정제로 3,4-[(N,N'-1,1'-((2''-에톡시-3'''-(O)-4'''-(N,N-트리플루오로메틸)메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1-(메틸)-피롤-2,5-디온을 생성하고, 이를 N-H 말레이미드로 전환시켰다.
트리플루오로메틸아민 유도체는 또한 다음과 같이 제조할 수 있다.
모노메틸아민의 DMSO 용액에 디브로모디플루오로메탄 및 테트라키스 (디메틸아민)-에틸렌을 첨가한다. 표준 후처리하여 원하는 트리플루오로메틸아민 유도체를 얻는다. 트리플루오로메틸 유도체는 앞서 기재한 바와 같이 N-H 말레이미드로 전환시킬 수 있다.
앞서 지적한 바와 같이, 본 발명의 화합물은 잠재적 단백질 키나아제 C 억제제이다. 이 화합물은 다른 키나아제에 대해 단백질 키나아제 C에 선택적이다. 본 발명의 화합물의 선택적으로 단백질 키나아제 C를 억제하는 능력은 칼슘 칼모듈린 의존 단백질 키나아제 분석, 카제인 단백질 키나아제 II 분석, cAMP-의존 단백질 키나아제 촉매 서브유닛 분석 및 단백질-티로신 키나아제 분석으로 결정하였다.
칼슘 칼모듈린 의존 단백질 키나아제 분석 (CaM)
칼슘 칼모듈린 의존 단백질 키나아제 분석은Journal of Neuroscience,3:818-831 (1983)에 기재되어 있다. 분석 성분은 총부피 250 ㎕로 55mM HEPES (4-(2-히드록시에틸)-1-피페라진-에탄술폰산), pH 7.5, 2.75 mM 디티오트레이톨, 2.2 mM EGTA (에틸렌비스(옥시에틸렌니트릴로)테트라아세트산, 블랭크 완충제로 사용함), 1.1 mM 염화칼슘 (시그마 (Sigma), 미조리주 세인트 루이스) (대조군 완충제로 사용), 10 mM 염화마그네슘 (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 200 ㎍/㎖ 히스톤 형 HL (월팅톤), 10 ㎕ DMSO 또는 DMSO/억제제 및 30 μM (감마 32P) ATP (듀폰)을 포함한다. 반응은 칼슘 칼모듈린 의존 단백질 키나아제 (쥐의 뇌 호모지네이트로부터 단리함)을 첨가하여 개시하고, 30℃로 10 분 동안 인큐베이션시키고, 0.5 ㎖ 차가운 트리클로로아세트산 (암레스코 (Amresco))을 첨가하여 중단시킨 후, 1 ㎎/㎖ 소 혈청 알부민 (시그마, 미조리주 세인트 루이스) 100 ㎕을 첨가한다. 침전물을 유리 섬유 필터 상 진공 여과에 의해 수거하고 베타 섬광 계수기로 계측하여 정량한다.
완충액 성분
대조군 완충제 블랭크 완충제
200 mM HEPES pH 7.5 3125 ㎕ 625 ㎕
50 mM DTT 625 ㎕ 125 ㎕
히스톤 1250 ㎕ 250 ㎕
100 mM 칼슘 125 ㎕ -----
100 mM EGTA ----- 50 ㎕
DI 물 2375 ㎕ 450 ㎕
분석 성분
완충제 165 ㎕
칼모듈린 (250 ㎍/㎖) 25 ㎕
DMSO 또는 DMSO/억제제 10 ㎕
키나아제 효소 25 ㎕
25 ㎕ AT32P
카제인 단백질 키나아제 II 분석 (CK-II)
카제인 단백질 키나아제 II 분석은 Neurochem. Res. 13: 829-836 (1988)에 기재되어 있다. 분석 성분은 총부피 250 ㎕로 20 mM 트리스-HCl, pH 7.5, 5 mM 불화 나트륨, 50 ㎎/㎖ 카제인 (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 10 mM 염화마그네슘 (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 10 ㎕ DMSO 또는 DMSO/억제제 및 30 μM (감마-32P) ATP (듀폰)을 포함한다. 반응은 카제인 단백질 키나아제 II (쥐의 뇌 호모지네이트로부터 단리함)를 첨가하여 개시하고, 실온에서 10 분 동안 인큐베이션시키고, 0.5 ㎖ 차가운 트리클로로아세트산 (암레스코 (Amresco))을 첨가하여 중단시킨 후, 1 ㎎/㎖ 소 혈청 알부민 (시그마, 미조리주 세인트 루이스) 100 ㎕을 첨가한다. 침전물을 유리 섬유 필터 상 진공 여과에 의해 수거하고 베타 섬광 계수기로 계측하여 정량한다.
분석 성분 (첨가순)
완충제 175 ㎕
DMSO 또는 DMSO/억제제 10 ㎕
3 μM 염화 마그네슘 중의 AT32P 25 ㎕
효소 (희석하지 않음) 40 ㎕
하기와 같이 완충제를 제조한다
(최종 부피 = 3.5 ㎖: 20 개 분석의 양)
200 mM 트리스-HCl pH 7.5 500 ㎕, 50 mM 불화 나트륨 500 ㎕, 50 ㎎/㎖ 카제인 500 ㎕, 탈이온수 2 ㎖ (총 부피 3.5 ㎖)
cAMP-의존 단백질 키나아제 촉매 서브유닛 분석 (PKA)
분석 성분은 총부피 250 ㎕로 20 mM HEPES (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 완충제 pH 7.5, 200 ㎍/㎖ 히스톤형 HL (월팅톤), 10 mM 염화마그네슘 (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 10 ㎕ DMSO 또는 DMSO/억제제 및 30 μM (감마 32P) ATP (듀폰)을 포함한다. 반응은 소 심장 cAMP-의존 키나아제 촉매 하위 단위 (시그마, 미조리주 세인트 루이스)를 첨가하여 개시하고, 실온에서 10 분 동안 인큐베이션시키고, 0.5 ㎖ 차가운 트리클로로아세트산 (암레스코 (Amresco))을 첨가하여 중단시킨 후, 1 ㎎/㎖ 소 혈청 알부민 (시그마) 100 ㎕을 첨가한다. 침전물을 TOMTEC (상표명)을 사용하여 유리 섬유 필터 상 진공 여과에 의해 수거하고 베타 섬광 계수기로 계측하여 정량한다. 이 분석은 인지질 또는 디아실글리세롤을 분석에 사용하지 않고 히스톤 기질이 cAMP-의존 촉매성 서브유닛 효소에 대해 특이적이라는 것을 제외하고는 단백질 키나아제 C (PKC) 효소 분석과 동일하게 수행한다.
단백질 티로신 키나아제 분석 (src)
분석 성분은 다음과 같다:
레이타이드 10 ㎕
키나아제 10 ㎕
DMSO 또는 DMSO/억제제 4 ㎕
200 mM HEPES pH 7.5 6 ㎕
AT32P 10 ㎕
이 분석은 오노겐 사이언스, 인크. (Onogene Science, Inc.) cat. #PK02 및 PKO3 (1990)에 기재되어 있다.
본 발명의 화합물은 또한 놀랍게도 동위 효소 선택성 억제제, 즉, 단백질 키나아제 C 베타-1 및 베타-2 동위 효소를 선택적으로 억제하는 화합물이다. 이러한동위 효소 선택성은 PKC 효소 분석으로 결정하였다.
PKC 효소 분석
PKC 효소 = 알파, 베타 I, 베타 II, 감마, 델타, 엡실론, 에타 및 제타.
총 부피 250 ㎕의 분석 성분은 다음과 같다.
120 ㎍/㎖ 포스파티딜세린 (아반티 폴라 리피드) 및 효소를 20 mM HEPES 완충제 (시그마, 미조리주 세인트 루이스, pH 7.5) 내에서 최대 활성으로 활성화시키기 충분한 디아실글리세롤 (아반티 폴라 리피드)로 이루어진 소포, 알파, 베타-1, 베타-2 및 감마 효소만을 분석하기 위한 940 μM 염화칼슘 (시그마, 미조리주 세인트 루이스), 모든 효소를 위한 1 mM EGTA, 10 mM 염화마그네슘 (시그마, 미조리주 세인트 루이스) 및 30 μM (감마-32P) ATP (듀폰). 모든 효소에 대해 히스톤형 HL (월팅톤) 또는 마이엘린 기재 단백질 효소를 기질로 사용하였다. 분석은 단백질 키나아제 C 효소를 첨가하여 개시하고, 30℃에서 10 분 동안 인큐베이션시키고, 0.5 ㎖ 차가운 트리클로로아세트산 (암레스코 (Amresco))을 첨가하여 중단시킨 후, 1 ㎎/㎖ 소 혈청 알부민 (시그마, 미조리주 세인트 루이스) 100 ㎕을 첨가한다. 침전물을 TOMTEC (상표명) 여과 시스템을 사용하여 유리 섬유 필터 상 진공 여과에 의해 수거하고 베타 섬광 계수기로 계측하여 정량한다.
본 발명의 화합물은 100 ㎛ 이하의 IC50값으로서 단백질 키나아제를 억제한다. 그 밖에, 본 발명의 화합물은 베타-1 및 베타-2 단백질 키나아제 C 동위 효소를 선택적으로 억제하고 이들 각각의 동위 효소에 대한 IC50값은 10 ㎛ 이하이다.
단백질 키나아제 C의 억제제로서, 본 발명의 화합물은 단백질 키나아제 C가 질병에 관여하는 것으로 입증된 증상의 치료에 유용하다. 당분야에 공지된 증상에는 당뇨증 및 그의 합병증, 허혈증, 염증, 중추 신경계 장애, 심장혈관계 질환, 알쯔하이머병, 피부 질환 및 암이 있다.
단백질 키나아제 C 억제제는 호중구 산화성 파열, T-임파구에서의 CD3 억제-제어, 및 포르볼-유도 마마 수종과 같은 염증 반응을 봉쇄하는 것으로 나타났다 (투오에미, 비. 등,Biochem. Biophys. Res. Commun. 171: 1087-1092 (1990); 멀퀸 엠. 제이. (Mulqueen, M.J.) 등,Agents Actions 37: 85-89 (1992)). 따라서, PKC의 억제제로서 본 발명의 화합물은 염증을 치료하는데 유용하다.
단백질 키나아제 C 활성은 중추 신경계의 작용에서 중심 역할을 수행한다 (황, 케이.피. (Huang, K.P.)Trends Neurosci. 12: 425-432 (1989)). 그 밖에, 단백질 키나아제 C 억제제는 병소 및 중앙 허혈증 뇌 손상 및 뇌 수종에서 나타나는 상해를 방지하는 것으로 나타났다 (하라, 에이치 (Hara, H.) 등,J. Cereb. Blood Flow Metab. 10: 646-653 (1990); 쉬바타, 에스 (Shibata, S.) 등,Brain Res. 594: 290-294 (1992)). 최근들어, 단백질 키나아제 C는 알쯔하이머병과 관련이 있는 것으로 판정되었다 (쉬모하마, 에스. (Shimohama, S.) 등,Neurology 43: 1407-1413 (1993)). 따라서, 본 발명의 화합물은 알쯔하이머 병 및 허혈증 뇌 손상을 치료하는데 유용하다.
단백질 키나아제 C 활성은 세포 생장, 종양 증식 및 암과 오랜 동안 관련되어 왔다 (로텐버그, 에스.에이. (Rotenberg, S.A.) 및 바인스타인, 아이.비.(Weinstein, I.B.),Biochem. Mol. Aspects Sel. Cancer 1: 25-73 (1991); 아마드 (Ahmad) 등,Molecular Pharmacology:43858-862 (1993)). 단백질 키나아제 C 억제제는 동물에 있어서 종양 생장을 방지하는데 효과적인 것으로 공지되어 있다 (메이어, 티. (Meyer, T.) 등,Int. J. Cancer 43: 851-856 (1989); 아키나가카, 에스. (Akinagaka, S.) 등, Cancer Res. 51: 4888-4892 (1991)). 본 발명의 화합물은 또한 다른 화학 요법 시약과 함께 투여될 때 그들을 효과적인 화합물로 만드는 멀티드러그 역전 (MDR) 시약으로서 작용한다.
단백질 키나아제 C 활성은 또한 심장혈관계 질환에서 중요한 역할을 한다. 심장 혈관에서 단백질 키나아제 C 활성이 증가하면 혈관 수축이 증가되고 고혈압이 초래되는 것으로 밝혀졌다. 공지된 단백질 키나아제 C 억제제는 이러한 증가를 방지하였다 (빌더, 지.이. (Bilder, G.E.) 등,J. Pharmacol. Exp. Ther. 252: 526-530 (1990)). 단백질 키나아제 C 억제제가 호중구 산화성 파열을 억제하는 것이 입증되었기 때문에, 단백질 키나아제 C 억제제는 또한 심장 혈관 허혈증을 치료하고 허혈증 후의 강심 작용을 개선하는데 유용하다 (무이드, 알.이. (Muid, R.E.) 등,FEBS Lett. 293: 169-172 (1990); 소노키, 에이치 (Sonoki, H.) 등,Kokyu-To Junkan 37: 669-674 (1989)).
혈소판의 작용에서 단백질 키나아제 C의 역할이 또한 조사되었으며, 단백질 키나아제 C의 농도가 증가되는 것이 작동제에 대한 반응이 증가되는 것과 상호 관련이 있는 것으로 나타났다 (바스티르 3세, 이.제이. 및 루, 제이 (Lu, J.)Diabetes 42: (Suppl. 1) 97A (1993)). PKC는 미세혈관 투과성의 혈소판 활성 인자 수정에서 생화학적 경로와 관련이 있어 왔다 (코바야시 (Kobayashi) 등,Amer. Phys. Soc.H1214-H1220 (1994)). 잠재적 단백질 키나아제 C 억제제는 혈소판에서 작동제 유도 응고에 영향을 주는 것으로 나타났다 (툴렉 디. 등,J. Biol. Chem. 266: 15771-15781 (1991)). 단밸질 키나아제 C 억제제는 또한 작동제 유도 평활근 세포 증식을 봉쇄한다 (마쯔모토, 에이치. (Matsumoto, H.) 및 사사키, 와이 (Sasaki, Y.),Biochem. Biophys. Res. Commun. 158: 105-109 (1989)). 그러므로, 본 발명은 심장혈관계 질환, 아테롬성 동맥 경화증 및 재협착증을 치료하는데 유용하다.
단백질 키나아제 C의 비정상적인 활성은 또한 건선과 같은 피부 질환과 관련되어 있다 (호른, 에프. (Horn, F.) 등,J. Invest. Dermatol. 88: 220-222 (1987); 레이나우드, 에프. (Raynaud, F.) 및 이베인-브리온, 디. (Evain-Brion, D.),Br. J. Dermatol. 124: 542-546 (1991)). 건선은 케나티노사이트의 비정상적인 증식을 특징으로 한다. 공지된 단백질 키나아제 C 억제제는 PKC 억제제로서의 그들의 능력에 버금갈 만큼 케라티노사이트 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌다 (헤게만, 엘. (Hegemann, L.) 등,Arch. Dermatol. Res. 283: 456-460 (1991); 볼락, 더블유.비. (Bollag, W.B.) 등,J. Invest. Dermatol. 100: 240-246 (1993)). 따라서, PKC 억제제로서 본 발명의 화합물은 건선을 치료하는데 유용하다.
단백질 키나아제 C는 몇몇 다른 양태의 당뇨병과 연관되어 있다. 단백질 키나아제 C의 과다한 활성은 인슐린 신호 결함과 관련이 있으며, 따라서 유형 II 당뇨병에서 나타나는 인슐린 저항과 관련이 있다 (카라시크, 에이. (Karasik, A.)등,J. Biol. Chem. 265: 10226-10231 (1990); 첸, 케이. 에스. (Chem., K.S.) 등,Trans. Assoc. Am. Physicians 104: 206-212 (1991): 신, 제이.이. (Chin, J.E.) 등,J. Biol. Chem. 268: 6338-6347 (1993). 그 밖에, 과혈당 조건에 노출될 때 당뇨병 합병증에 걸리기 쉬운 조직에서 단백질 키나아제 C 활성이 크게 증가하는 것으로 조사결과 밝혀졌다 (리. 티.에스. (Lee, T.S.) 등,J. Clin. Invest. 83: 90-94 (1989); 리, 티.에스. 등,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 5141-5145 (1989); 크레이븐, 피.에이. (Craven, P.A.) 및 디루버티스, 에프.알. (DeRubertis, F.R.)J. Clin. Invest. 83: 1667-1675 (1989); 울프, 피.에이. (Wolf, B.A.) 등,J. Clin. Invest. 87: 31-38 (1991); 테스파마리암, 비. (Tesfamariam, B.) 등,J. Clin. Invest. 87: 1643-1648 (1991)).
본 발명의 화합물은 또한 동위 효소 선택적이다. 본 화합물은 단백질 키나아제 C 동위 효소, 즉, 알파, 감마, 델타, 엡실로, 제타 등에 대해 단백질 키나아제 C 베타-1 및 베타-2 동위 효소를 우선적으로 억제한다. 일반적으로, 본 화합물은 PKC 분석에서 측정되는 바와 같이 알파 단백질 키나아제 C 동위 효소를 억제하는데 요구되는 사용량과 PKC 베타-1 또는 베타-2를 억제하는데 요구되는 사용량 사이에 최소한 10 배 차이를 보인다. 따라서, 본 발명의 화합물은 다른 PKC 동위 효소를 최소한 억제하는 것 보다 훨씬 낮은 농도에서 단백질 키나아제의 베타-1 및 베타-2 동위 효소를 억제한다.
이러한 선택성 때문에, 본 화합물은 단백질 키나아제 C 동위 효소 베타-1 또는 베타-2가 관련된 질환 상태를 치료하는데 특히 유용하다. 예를 들면, 당뇨증에서 발견되는 혈액 포도당 농도의 상승은 혈관 조직 내 베타-2 동위 효소의 동위 효소 특이적 상승을 초래한다 (이노구치 등,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 11059-11065 (1992)). 인간 혈소판에서 베타 동위 효소의 당뇨증 관련 상승은 작동제에 대한 그들의 반응 변화와 상호관련되어 있다 (바스티르 3세, 이.제이. 및 루, 제이,Diabetes 42: (Suppl 1) 97A (1993)). 인간 비타민 D 수용체는 단백질 키나아제 C 베타에 의해 선택적으로 포스포릴화되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 포스포릴화는 수용체의 기능 변화와 연관되어 있다 (흐시에 등,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 9315-9319 (1991); 흐시에 등,J. Bio. Chem. 268: 15118-15126 (1993)). 그 밖에, 최근의 연구로 베타-2 동위 효소가 적백혈병 세포 증식에 관여하는 반면 알파 동위 효소는 같은 세포 내에서 거핵세포 분화에 관련하는 것으로 나타났다 (머레이 (Murray) 등,J. Biol. Chem. 268: 15847-15853 (1993)).
화학식 I의 화합물은 투여 전에 배합하는 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명의 또다른 실시 태양은 화학식 I의 화합물 및 1 종 이상의 제약학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제을 포함하는 제약학적 제제이다.
본 발명의 제약학적 제제는 널리 공지되고 쉽게 구할 수 있는 성분들을 사용하여 공지된 절차에 따라 제조한다. 본 발명의 조성물을 제조할 때, 활성 성분은 통상적으로 담체와 혼합하거나 또는 담체로 희석하거나, 또는 캡슐, 사세, 종이 또는 다른 용기 형태일 수 있는 담체 내에 포장한다. 담체가 희석제로 작용하는 경우, 이는 비히클, 부형제 또는 활성 성분을 위한 매질의 기능을 하는 고체, 반고체 또는 액상 물질일 수 있다. 따라서, 조성물은 정제, 필제, 분말, 로젠지, 사세,카세, 엘릭서, 현탁액, 에멀션, 용액, 시럽, 에어로졸 (고체로서 또는 액체 매질에 용해되어), 연질 및 경질 젤라틴 캡슐, 좌약, 멸균 주사 용액 및 멸균 포장 분말의 형태일 수 있다.
적합한 담체, 부형제 및 희석제의 몇몇 예는 락토오스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 검 아카시아, 인산 칼슘, 알긴산염, 트라가칸트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정질 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오즈, 물엿, 메틸 셀룰로오즈, 메틸 및 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광유를 포함한다. 제제는 추가로 윤활제, 습윤화제, 유화제 및 현탁화제, 보존제, 감미제 또는 향미제를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 환자에게 투여된 후, 활성 성분이 신속히 방출되거나, 지속적으로 방출되거나 또는 방출이 지연되도록 배합할 수 있다. 본 조성물은 각각의 사용량이 약 1 내지 500 ㎎, 보다 통상적으로는 약 5 내지 약 300 ㎎의 활성 성분을 함유하도록 단위 사용량 형태로 제제화하는 것이 바람직하다. 그러나, 투여되는 치료 사용량은 치료할 증상, 투여할 화합물 선택 및 선택된 투여 경로를 포함하는 관련 상황을 고려하여 담당 의사가 결정할 것이며, 따라서, 상기 사용량은 본 발명의 범위를 어떤 식으로도 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 용어 "단위 사용량 형태"는 인간 환자 및 다른 동물에게 단위 투여로서 적합한 물리적으로 분리된 단위를 말하며, 각각의 단위는 적합한 제약학적 담체를 고려하여 원하는 치료 효과를 발생시키도록 계산한 예정된 활성 물질의 양을 함유한다.
상기 제제 외에, 본 발명의 화합물은 국부적으로 투여될 수 있다. 국부 투여용 제제는 연고, 크림 및 겔이다.
연고는 일반적으로 (1) 유성 기재, 즉, 고정된 오일 또는 탄화수소, 예컨데, 백색 와셀린 또는 광유로 이루어진 것, 또는 (2) 흡수 기재, 즉, 물을 흡수할 수 있는 무수 물질 또는 물질들, 예를 들면, 무수 라놀린으로 이루어진 것을 사용하여 제조한다. 관례상, 유성이거나 흡수성이거나 간에 기재의 배합 후 활성 성분은 원하는 농도를 제공하는 양으로 첨가한다.
크림은 오일/물 에멀션이다. 이들은 고정된 오일, 탄화수소 등, 예컨데, 왁스 와셀린, 광유 등을 포함하는 오일상 (내부상) 및 물 및 임의의 수용성 물질 예컨데, 첨가염을 포함하는 수성상 (연속상)으로 이루어진다. 이 두 상은 유화제, 예컨데, 나트륨 라우릴 술페이트와 같은 계면활성제; 아카시아 교질 점토, 비검과 같은 친수성 콜로이드를 사용하여 안정화한다. 에멀션을 배합할 때, 활성 성분 (화합물)은 관행상 원하는 농도를 얻을 수 있는 양으로 첨가한다.
겔은 유성 기재, 물 또는 에멀션-현탁액 기재로부터 기재를 선택해야한다. 기재 중에 매트릭스를 형성하여 그 점도를 증가시키는 겔화제를 선택된 기재에 첨가한다. 겔화제의 예는 히드록시프로필 셀룰로오즈, 아크릴산 중합체 등이다. 관행상, 활성 성분 (화합물)은 겔화제 첨가 전에 원하는 농도로 배합물에 첨가한다.
국부 투여용 제제에 혼입되는 화합물의 양은 중요하지 않으며 농도는 원하는 양의 화합물을 전달하는 양으로 배합물을 감염된 조직에 가할 수 있는 충분한 범위이면 된다.
감염된 조직에 도포되는 국부 투여용 제제의 관례적인 양은 감염된 조직 크기 및 제제 중의 화합물의 농도에 좌우될 것이다. 일반적으로, 제제는 감염된 조직의 ㎠ 당 화합물 약 1 내지 약 500 ㎍을 제공하는 양으로 감염된 조직에 도포한다. 화합물의 도포 량은 약 30 내지 300 ㎍/㎠ 범위가 바람직하고, 약 50 내지 약 200 ㎍/㎠가 보다 바람직하고, 약 60 내지 약 100 ㎍/㎠가 가장 바람직하다.
하기 제제 예는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 어떤 식으로도 제한하려는 것이 아니다.
제제 1
경질 젤라틴 캡슐을 하기 성분을 사용하여 제조한다.
수량(㎎/캡슐)
활성 약제 250
건조 전분 200
마그네슘 스테아레이트 10
총 합계 460 ㎎
상기 성분들을 혼합하고, 460 ㎎의 정량으로 경질 젤라틴 캡슐에 충전한다.
제제 2
정제를 하기 성분을 사용하여 제조한다.
수량(㎎/캡슐)
활성 약제 250
셀룰로오즈, 미세결정질 400
이산화규소(흔연) 10
스테아르산 5
총 합계 665 ㎎
상기 성분들을 블렌딩하고 압착하여 각각의 중량이 665 ㎎인 정제를 형성한다.
제제 3
에어로졸 용액을 하기 성분을 사용하여 제조한다.
수량(㎎/캡슐)
활성 약제 0.25
에탄올 29.75
프로펠런트 22 (클로로디플루오로메탄) 70.00
총 합계 100.00 ㎎
활성 화합물을 에탄올과 혼합한다. 혼합물을 프로펠런트 22 일부에 첨가하고, -30℃로 냉각하고, 충전 기구에 옮긴다. 그리고나서 필요한 양을 스테인레스 강철 용기에 공급하고, 나머지 추진제로 희석한다. 그리고 나서 밸브 유닛을 용기에 고정시킨다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약학적으로 허용되는 염.
    <화학식 I>
    Figure pct00012
    상기 식에서,
    W은 O, -S- 또는 NH이고;
    R1은 독립적으로 수소, 할로, C1-C4알킬, 히드록시이고;
    R2는 수소, CH3CO-, NH2또는 히드록시이고;
    Z은 -(CH2)p- 또는 -(CH2)p-O-(CH2)p-이고;
    R6은 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이고;
    m은 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
    p는 독립적으로 0, 1 또는 2이다.
  2. 제 1 항에 있어서, R2가 수소인 화합물.
  3. 제 2 항에 있어서, W가 -O-인 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.
    Figure pct00013
    상기 식에서,
    Z는 -CH2-이고,
    R6은 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이다.
  5. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 제약학적 유효량과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 당뇨증 및 그의 합병증의 치료를 위한 제약 조성물.
  6. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 제약학적 유효량과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 단백질 키나아제 C를 억제하기 위한 제약 조성물.
  7. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 중추 허혈증 뇌 손상의 치료를 위한 제약 조성물.
  8. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 심장 혈관 허혈증의 치료를 위한 제약 조성물.
  9. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 염증의 치료를 위한 제약 조성물.
  10. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 재협착증의 치료를 위한 제약 조성물.
  11. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 아테롬성 동맥 경화증의 치료를 위한 제약 조성물.
  12. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 건선의 치료를 위한 제약 조성물.
  13. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 알쯔하이머 병의 치료를 위한 제약 조성물.
  14. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료학적 양과 1종 이상의 제약학적으로 허용되는 부형제, 담체 및 희석제를 포함하는 암의 치료를 위한 제약 조성물.
  15. 하기 화학식의 화합물을 극성 비양성자성 용매 내에서 헥사메틸디실라잔 및 C1-C4알콜의 혼합물 과량과 반응시키는 것을 포함하는 제 1 항 내지 4 항 중 어느한 항의 화합물의 제조 방법.
    <화학식 II>
    Figure pct00014
    상기 식에서,
    V는 -O- 또는 N-CH3이고;
    W은 O, -S- 또는 NH이고;
    R1은 독립적으로 수소, 할로, C1-C4알킬, 히드록시이고;
    Z은 -(CH2)p- 또는 -(CH2)p-O-(CH2)p-이고;
    R6은 -NH(CF3) 또는 -N(CF3)(CH3)이고;
    m은 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
    p는 독립적으로 0, 1 또는 2이다.
  16. 제 1 항에 있어서, 물, 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아미드 또는 에틸아세테이트와의 용매화물.
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