KR100344885B1

KR100344885B1 - 요실금치료용퀴놀론유도체

Info

Publication number: KR100344885B1
Application number: KR1019960705672A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 와라와 존; 주니어 사이러스 존 온마크트; 에이미 트레이너 다이앤; 마이클 헐사이저 제임스
Original assignee: 신젠타 리미티드
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 2002-11-30
Also published as: MX9603920A; ATE202089T1; CN1058708C; NO964345L; PT755382E; CA2187525C; FI964019A0; HU9602747D0; NO964345D0; GR3036482T3; GB9407432D0; FI115630B; CN1146202A; SK131796A3; AU700773B2; FI964019A; HUT76132A; RU2149870C1; CZ298196A3; FI114705B

Abstract

본 발명은 칼륨 채널 개방제로서 요 실금 치료에 유용한 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라하이드로-5(1H)퀴놀론 및 이것의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

요실금 치료용 퀴놀론 유도체{QUINOLONE DERIVATIVE FOR TREATMENT OF URINARY INCONTINENCE}

기존의 요실금 치료는 원래 다른 처방을 위해 개발되었던 약물에 의존하는 대체로 열악한 상황에 있다. 이러한 약물 그룹 중 일군으로는 원래 심혈관 치료제로 개발되어 주로 이러한 용도로 사용되어온 니페디핀(nifedipine)과 같은 칼슘 채널 차단제를 포함한다.

니페디핀은 디히드로피리딘으로 공지된 화합물의 구조적 부류에 속한다. 이 구조적 부류에 대해서는 철저한 연구가 이루어진 상태로, 칼슘 차단 작용에 필요한 조적 요건은 현재 잘 알려져 있다. 즉, 문헌[the medicinal chemisitry text book, Comprehensive Medicinal Chemistry, Volume 3, John C. Emmett 편저, Pergamon Press 발행, Chapter 14.1, 1990]에 기술된 바에 따르면, 이 화합물은 4번 위치에아릴기 및 3번 위치와 5번 위치에 에스테르기를 가진 1,4-디히드로피리딘 고리를 보유한다. 에스테르기를 제거하거나 이를 아세틸기 또는 시아노기로 치환하는 것은 활성 감소와 관련이 있다. 일반적으로, 화합물은 2번 빛 6번 위치에 메틸기를 가진다.

문헌[Grinshteins et al.Khim. Geferotsikl. Soedin.(6), 1118-20, 1967]에는 화합물 3-시아노-4-페닐-2,7,7-트리메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론 및 3-에탄오일-4-페닐-2,7,7-트리메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론이 기재되어 있다. 문헌[Vitolinya et al,Khim-Farm. Zh., 15(1), 39-42, 1981]에는 3번 위치에 에스테르기 또는 시아노기를 가진 수종의 4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론이 심혈관계와 장내 평활근에 미치는 효과에 대한 연구 결과가 기재되어 있다. 3-시아노-4-페닐-2,7,7-트리메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론은 혈압 강하 특성을 보유하며, 장내 평활근에 미치는 아세틸콜린과 염화바륨의 경련 효과를 차단할 수 있는 것으로 보고되었다.

DE 2003148호에는 특정의 4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론을 비롯하여, 3번 위치에 에스테르기 또는 케토기를 보유하고, 또 광범위하고 다각적인 약리학적 작용 범위를 나타내는 1,4-디히드로피리딘 유도체군을 개시한다. 상기 화합물에 의해 나타나는 주요 효과로는 위장관, 비뇨생식관 및 호흡계의 평활근 조직에서 명확하게 나타나는 강력한 근 경련 효과가 있다. 기타 주요 효과로, 심장에 대한 효과("심장-완압" 효과) 및 정상 긴장 상태(normotonic) 및 긴장 과도 상태의 동물의 혈압을 강하시키는 효과를 나타내므로, 이들을 항고혈압제로서 사용할 수 있다.

방광 조직은 흥분성이며, 비제어 또는 불안정한 방광 수축에 의해 요실금이 야기될 수 있다는 사실이 공지되어 있다. 상기한 화합물이 의외로, 방광 펑활근을 이완시켜 비제어 또는 불안정한 방광 수축을 예방하거나 또는 완화시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 따라서, 이 화합물은 방광염, 요도염, 종양, 결석, 게실 또는 박출장애로부터 야기될 수도 있는 배뇨근 불안정성; 및 발작, 치매, 파킨슨병, 상천골성 척수 상해 또는 상천골성 척수 질환으로부터 야기될 수도 있는 배뇨근 반사 항진을 비롯한 절박성 실금을 치료하는 데 유용할 수도 있다.

또한, 예상외로 상기한 화합물은 칼륨 채널 개방제인 것으로 밝혀졌다. 칼륨채널을 개방하는 데 작용함으로써, 칼륨 채널 개방 화합물은 평활근을 이완시키는 기능을 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 이론에 얽매이고 싶지는 않지만, 상기 화합물은 방광 세포 내에 칼륨 채널을 개방하는 데 작용하여 방광 평활근 조직을 이완시킴으로써 요실금을 야기시킬 수 있는 비제어된 방광 수축을 예방하거나 완화시키는 것으로 판단된다. 문헌 [Nurse D.A., Restorick J.M, 및 Mundy A.R.,British Journal of Urology, (1991), 68, 27-31]에는 르로마칼림(cromakalim)이 개시되어 있는데, 이는 칼륨 채널 개방제로 잘 알려져 있으며, 요실금 치료에 대한 예비 임상 시험에서 효을 지니는 것으로 밝혀졌음이 기술되어 있다.

본 발명은 사람을 비롯한 포유 동물에게 있어 방광 불안정성 치료에 유용한 신규의 화합물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 설명하면, 본 발명은(S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론(본 발명의 화합물), 포유 동물(사람 포함)의 요실금 치료에서의 상기 화합물의 용도, 이 화합물을 제조하는 방법 및 이 화합물을 함유하는 약학 조성물에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론 및 이것의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다.

본 발명의 화합물은 다형태를 나타내며, 용매화물을 형성할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명은 임의의 다형성 형태 또는 용매화물 또는 이들의 혼합물도 포괄하는 것으로 이해해야 하며, 이는 방광 평활근을 이완시키는 데 유용하고, 후술되는 표준 시험에 의해 방광 평활근을 이완시킬 수 있는 화합물인지의 여부를 결정하는 방법은 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 절대 입체화학이 (S)인 깃으로 밝혀졌기 때문에, 처음에는 화합물의 입체화학 구조가 (-)인 것으로 알려졌었다. 즉, 예를 들면 95%, 98% 또는 99% 이상의 거울상 이성질체 과잉(ee)의 (S)-(-)-형태를 포함하는 것으로 특징지어진 형태로 화합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 화합물은 구조적으로 유사한 화합물을 제조하기 위해 화학 분야에 공지된 방법을 비롯한 방법에 의해 제조할 수 있다. (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론을 제조하기 위한 이러한 방법도 본 발명의 또다른 특징으로 제공되며, 하기 방법에 의해 예시된다. 일반적으로, 이러한 방법은 하기 화학식 2의 대응 (S)-(-)-형 카르복실산을 탈카르복실화함으로써 수행할 수 있다.

탈카르복실화 반응은 고온, 예를 들면 50℃ 내지 250℃ 범위, 바람직하게는산 촉매 부재 하에 190℃ 내지 220℃ 범위, 특히 130℃ 내지 185℃ 범위(예를 들면, 가열 맨틀 사용) 및 바람직하게는 산 촉매 존재 하에 90℃ 내지 120℃의 범위에서 수행하는 것이 편리할 수 있다. 산 촉매화되지 않은 탈카르복실화 반응은 순용융물의 형태로서, 또는 디페닐 에테르나 N-메틸-피롤리딘-2-온과 같은 적절한 비점을 가진 불활성 용매 중에서 수행할 수 있다. 바람직한 용매는 N-메틸피롤리딘-2-온이다. 산 촉매화된 탈카르복실화 반응에 직합한 용매로는 알코올, 예를 들면 메탄올 또는 에탄올; 디메틸술폭시드; 방향족 탄화수소, 예를 들면 톨루엔; 에테르, 예를 들면 1,2-디메톡시에탄이나 디글림; 및 N-메틸피롤리딘-2-온이 있다. 진한 황산, 인산, 염산, 브론화수소산, 요오드화수소산, 강 유기산, 예를 들면 트리플루오로 아세트산, 유기 술폰산, 예를 들면 메탄술폰산 또는 p-톨루엔술폰산이 산 촉매로서 사용하기 편리할 수 있다. 반응은 물질의 융점 온도 또는 융점 온도 이상애서 수행하는 것이 바람직할 수 있다.

화학식 2의 (S)-(-)-형 카르복실산은 화학식 2의 대응 라세미 카르복실산을 분할하여 용이하게 제조된다. 화학식 2의 화합물을 분할하는 용이한 방법은, 예를들면 (S)-(-)-α-메틸벤질아민을 이용하여 산의 분할된 염을 형성하는 것이다. 염을 회수한 후, 산성화하여 분할된 화학식 2의 카르복실산을 방출시킨다. 재결징은 75℃ 이하의 온도에서 교반없이 수행하는 것이 바람직하다.

대안으로, 키랄 칼럼을 이용하여 하기 화학식 1의 미정제 라세미 화합물을 분할함으로써 화학식 1의 화합물을 얻을 수도 있다:

후술되는 바와 같은 방법에 필요한 물질이 시판되지 않을 경우, 이들 물질은 유기 화학적 표준 기술, 구조적으로 유사한 공지된 화합물 합성과 유사한 기술 또는 전술한 방법이나 실시예에 기술된 방법과 유사한 기술로부터 선택된 방법에 의해 제조할 수 있다.

화학식 2의 중간체는 하기 반응식 1에 제시된 바와 같이, 하기 화학식 3의 아세토아세트산 에스테르 또는 이것의 헤미아세탈(여기서, ORa는 알코을 잔기이고, 이는 2-시아노에톡시 에스테르와 같이 약 염기성 조건 하에서 분열될 수 있는 에스테르를 형성함)을 3-시아노벤즈알데히드 및 1,3-시클로헥산디온과 반응시켜 하기 일반식 4a의 알코올을 얻음으로써 제조할 수 있다. 알코올의 탈수로 화학식 4의 에스테르가 생성되며, 이를 비누화하여 화학식 2의 산을 얻을 수 있다.

대안으로, 하기 반응식 2에 제시된 바와 같이, 화학식 3의 아세토아세트산에스테르 또는 이것의 헤마아세탈(여기서, ORa는 알코올 잔기이고, 이는 이소보르닐 에스테르와 같이 산에 의해 용이하게 분열될 수 있는 에스테르를 형성함)을 3-시아노벤즈알데히드 및 1,3-시클로헥산디온과 반응시켜 화학식 4a의 알코올을 얻음으로써 화학식 2의 중간체를 제조할 수도 있다.

예를 들어 실시예와 유사한 조건 하에서 화학식 4a의 화합물을 산 촉매화 탈수 및 가수분해하면, 화학식 2의 화합물이 얻어진다. 화학식 4a로부터 화학식 4의 화합물을 제조하기 위한 산 촉매로는 전술한 산 촉매 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, p-톨루엔술폰산이 바람직하다. 화학식 4a로부터 화학식 2의 화합물을 제조하기 위한 산 촉매로도 p-톨루엔술폰산이 바람직하다. 이 반응은 톨루엔이나 아세트산과 같은 불활성 용매의 존재 하에서 수행하는 것이 바람직하다. 탈카르복실화 반응을 방지하기 위해서는, 용매를 무수, 예를 들면 빙초산으로 하는 것이 유리하다.

탈카르복실화 반응을 더욱 최소화하기 위해서는, 반응 온도를 최대 104℃, 바람직하게는 100℃ 내지 104℃, 특히 102℃ 내지 104℃의 범위에서 유지시켜야 한다.

이소보르닐 에스테르는 이소보르닐과 에틸 4,4,4-트리플루오로아토아세테이트의 에스테르 교환 반응에 의해, 그리고 2-시아노에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트의 2-시아노에틸 헤미아세탈은 3-히드록시프로피오니트릴과 에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트의 에스테르 교환 반응에 의해 제조할 수 있다.

화학식 1의 화합물 및 이것의 중간체를 제조하는 방법은 본 발명에 의해 제공되는 또다른 양태로 포함된다.

약학적으로 허용되는 염은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 표준 방법을 이용하여, 예를 들면 화합물을, 생리학적으로 허용되는 반대 이온을 제공하는 적합한 산이나 염기와 반응시킴으로써 얻을 수도 있다.

요실금을 치료하고자 사용하는 경우, 본 발명의 화합물은 약학적으로 허용되는 희석제나 담체와 함께, 선택된 특정한 투여 경로에 대해 변형시켜 생성된 약학 조성물의 형태로 투여하는 깃이 일반적이다. 이러한 조성물은 본 발명의 특징으로서 제공된다.

따라서, 다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 바와 같은 화합물 또는 이것의 약학적으로 허용되는 염 및 약학적으로 허용되는 희석제나 담체를 함유하는 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 통상의 방법과 부형제 및 결합제를 사용하여 얻을 수 있으며, 각종의 투여 형태로 할 수 있다. 예를 들면, 경구 투여용으로는 정제, 캡슐 용액 또는 현탁액의 형태; 직장 투여용으로는 좌제의 형태; 정맥내, 방광내, 피하또는 근육내 주사 또는 주입 투여용으로는 멸균 용액 또는 현탁액의 형태; 또는 경피 투여용으로는 패치 형태로 할 수 있다.

본 발명은 또한 요실금 치료를 요하는 포유 동물에게 유효량 화합물 또는 이것의 약학적으로 허용되는 염을 투여하는 단계를 포함하는, 요실금의 치료 방법을 제공한다.

화합물을 사용한 처치는 환자에게서 요실금 개시 또는 진행 후에 화합물을 투여함으로써 치료 차원에서 수행할 수 있다. 처치는 또한 요실금이 발병하리라고 예상되는 환자, 예를 들면 과거 실금을 앓았던 환자에게 본 발명의 화합물을 투여함으로써 예방차원에서 수행할 수 있다.

또다른 양태에 따르면, 본 발명은 요실금 치료용 약제 제조에 본 발명의 화합물을 사용하는 방법을 제공한다.

본 발명의 화합물은 세포 칼륨 채널을 개방시키는 기능을 하기 때문에, 이는 칼륨 채널을 개방시키는 치료제의 작용을 요하거나 또는 완화시키는 것으로 공지된 기타 증세나 질환의 치료에 치료제로 사용할 수도 있다. 상기한 증세나 질환으로는 고혈압, 천식, 말초 혈관 질환, 우측 심부전, 울혈성 심부전, 협심증, 허혈성 심장질환, 뇌혈관성 질환, 녹내장, 신장 콜린성, 신장 결석과 관련된 질환, 과민성 대장 증상, 남성형 탈모증, 조산 및 소화성 궤양이 있다.

본 발명의 화합물의 투여랑은 투여 경로, 실금 증세의 중증도 및 환자의 신체 치수나 연령을 고려하여 당해 기술분야에 잘 알려진 원칙에 따라 반드시 달라지게 된다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 유효 투여량으로서 대체로 1일 0.005mg/kg 체중 이상, 예를 들면 약 0.01 내지 약 10 mg/kg 체중의 범위가 투여되도록 온혈 동물(예, 사람)에게 투여한다. 본 발명의 화합물은 상기 투여랑 범위로 경구 투여하는 것이 바람직하다.

당해 기술 분야의 기술자라면, 본 발명의 화합물을 기타 치료제나 예방제 및/또는 의학적으로 상용 가능한 약제와 함께 투여할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

칼륨 채널을 개방시키고 방광 배뇨 평활근 내 막 전위를 고극성화시키는 작용을 통해 요실금을 치료하는 치료제로서 유용한 평활근 이완제로서의 본 발명의 화합물의 작용은 후술된 것과 같이 적절히 고안된 시험과내 시험을 이용하여 입증할 수 있다. 본 발명의 화합물은 시험에서 IC₅₀가 4.2 마이크로몰이다 "IC₅₀"은 잘 알려져 있는 용어로, 하기 시험에서 기술된 방광 조직에서의 시험관내 수축의 50% 감소를 유발시키는 시험 화합물의 농도를 의미한다.

수컷 알비노 하틀리 기니아 피그(450-500 g)를 이산화탄소로 질식시켜 죽이고 신속히 사혈한다. 하복부를 개복하고 방광을 적출해낸다. 방광의 주변 결합 조직과 지방 조직을 세척해내고, 요도 입구 위의 부분을 분리해내어 다음 조성(mM)의 크렙스-헨젤라이트 완충 용액 중에서 세척한다: NaCl 118.0, KCl 4.7, MgSO₄1.2, KH₂PO₄1.2, CaCl₂2.5, NaHCO₃25.0 및 d-글루코즈 11.1. 이 용액을 37℃로 가온시키고, 이를 95% O₂와 5% CO₂기체를 주입하였다. 격렬하게 버블링시키면서 용액이 7.4에 근접한 pH 수치를 가져야 한다.

세척한 방광의 돔을 절개 제거하고 폐기한 후, 나머지 방광을 완충 용액을 포함하는 페트리 디쉬 내 거즈 상에 놓는다. 가위로 복부의 중앙을 수직으로 절단하여 방광을 개방한다. 돔과 베이스 단부로부터 절단한 스트립을 폐기한다. 나머지 배뇨근 중-영역을 너비가 대략 2.0 mm가 되게 2 개의 수평 스트립으로 절단한다. 이들 두 스트립을 중-배부 영역에서 추가 양분하여 크기가 비슷한 4 개의 스트립을 만든다. 따라서, 각 스트립은 배부 및 복부 방광부를 둘 다 포함한다.

각각의 개별적인 스트립의 두 단부를 각기 4-0 블랙 브레이드 실크 봉합사에 의해 유리 지지 막대와 외력-치환 변환기(그라스 모델 FR03)에 매단다.

변환기를 폴리그래프(그라스 모델 7E)에 연결시키고, 5 mV/cm에서 보정하며, 보정을 5 g 및 0.5 g의 추로 선형 체크하여 보정한다. 폴리그래프로부터의 아날로그 전기 출력 시그날을, 바이오윈도우 데이터 수집 소프트웨어를 이용하고 IBM-호환형 PC로 마이크로소프트 OS/2 운영 체계 하에서 작동하는 모듈라 인스트러먼트 마이크로 5000 시그날 프로세싱 시스템에 의해 디지탈로 변환시킨다.

유리 막대 상의 배뇨근 스트립을 20 ㎖ 조직욕 내에 넣고 2 g의 예비 로드 장력 하에서 평형화시킨다. 이후 45 내지 60 분의 평형 기간 동안, 조직을 15 분 간격으로 새로운 완충 용액으로 세척하면서 필요에 따라서는 세척 전에 2 g으로 장력을 조정한다. 평형 기간 후, 15 mM KCl(욕 내 총 농도)의 프라이밍 용랑을 투여한다. 조직을 10 분 후 세척하고 15 분 간격으로 2 회 이상 세척하면서 각 세척 전에 2 g으로 장력을 조정한다.

조직이 최종 세척 후 정상 상태로 이완되면, 15 mM KCl을 다시 투입한다. 조직의 미오겐 활성이 정상 상태에 도달하면, 32 Hz에서 샘플링된 5 분 미오겐 데이터를 평균내어 바이오윈도우즈 데이터 수집 시스템을 통해 기준선 데이터를 얻는다. 기준선이 얻어지면 반 로그 단위 증분 누적 방식으로 시험 화합물을 투여한다. 각 투여량에 대해 접촉 시간은 10 분으로 하며, 최종 5분은 투여량 반응 데이터를 얻는 기간으로 한다. 30 μM의 시험 화합물이 배뇨근 역학 활성을 없애지 않은 경우에는, 칼륨 채널 개방제로 추정되는 30 μM 크로마칼림을 투여하여 최대 반응을 결정한다. 각 투여랑에서의 화합물의 효과는 최대 억제 반응의 %로 표시하며, 이는 이후 화합물 비히클 대조군의 대응 효과에 대해 정규화한다. 이후. 표준화한 반응을 이용하여 표준 투여랑-반응 함수에 대해 마쿼드 비선형 반복 커브 피팅 기술을 적용시킴으로써 화합물의 이완 활성의 IC₅₀값을 유도한다.

배뇨 평활근내 칼륨 채널을 개방할 수 있는 본 발명의 화합물의 능력은 제2 시험관내 시험에 의해 더욱 입증할 수 있다. 이러한 제2 시힘관내 시험은 조직 준비와 데이터 수집과 관련하여 진술한 것과 유사하다. 다만, 다음과 같은 점에서 다를 뿐이다. 제2 시험에서는, 프라이밍 중 및 평형 기간 후에 배뇨근 스트립의 수축을 15 mM KCl(욕 내 총 농도) 대신에 80 mM에 의해 달성한다. 조직 내 유지된 장력은 상기와 같은 고 KCl 자극 후 명확히 나타나는데, 그 이유는 전압 민감성 칼슘 채널이 개방됨으로써 세포 내로의 칼슘 유입과 긴장성 장력 발생이 허용되기 때문이다. 이 장력은 300 μM의 파파베린을 사용하면 완전히 제거되므로, 이를 사용하여 이 시험에서 최대 응답을 얻는다.

니페디핀, 니모디핀, 이스라디핀 및 베라파밀과 같은 통상의 칼슘 채널 차단제는 칼슘 채널에 대한 차단 작용에 의해 양 시험에서 기니아 피그 압박근 스트립을 이완시키고 그 미오겐성 활성을 저하시킬 수 있다. 그러나, 모든 전술한 칼슘 채널 차단제는 15 mM KCl을 사용하는 경우인 제1 시험에서보다 80 mM KCl을 사용하는 경우의 제2 시험에서 더욱 강력하다. 대조적으로, 칼륨 채널 개방제로 추징되는 크로마칼림은 제1 시험에서 IC₅₀의 범위가 0.6 내지 0.9 μM로, 강력한 이완활성을 가지는데, 이는 30 μM 정도의 높은 농도로도 제2 시험에서는 이완 활성을 거의 나타내지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 화합물의 제2 시험에서보다 제1 시험에서의 높은 이완 활성 특징은 본 발명의 화합물이 칼륨 채널 개방제로 작용함을 니타낸다. 본 발명의 화합물은 제2 시험에서 41.1 μM의 IC₅₀값을 나타낸다.

방광에 칼륨 채널 개방제로 작용할 수 있는 본 발명의 화합물의 능력은 조직으로부터 루비듐(⁸⁶Rb) 또는 칼륨(⁴²K)의 유출 속도에 미치는 시험 화합물의 효능을 측정하는 표준 시험에 의해 더욱 입증될 수 있다.

달해 기술분야의 기술자라면, 본 발명의 화합물의 효능이 생체내 표준 분식에 의해 입증될 수 있다는 것을 알고 있을 것이다. 이하는 시험 화합물이 활성인가의 여부와, 또한 시험 화합물이 경구 투여시 심혈관에는 거의 효과를 나타내지 않으면서 방랑에 대해서만 선택적으로 효과를 나타내는지의 여부를 확인하는데 이용할 수 있는 표준 시험에 대한 설명이다.

수컷 비스타 래트(400-500 g)에게 50 ㎎/kg 넴부탈을 복강내 투여하여 마취시킨다. 각 래트에 대해 복부와 목 전후부의 털을 제거하고 포비돈-요오딘을 피부에 도포한다. 경동맥 카테테르 삽입을 위해, 좌측 경동맥을 작은 복부 경관 절제를 통해 노출시킨다. 노출된 부분에 2% 리도카인 HCl 용액을 쏟아 부어 혈관을 이완시킨다. 0.9% 식염수로 가득 찬 카테테르를 동맥 내로 대략 2.4 cm 도입시켜 그 끝이 동맥궁 내에 위치하도록 한다. 카테테르의 원단부가 목덜미 외부에 나오도록 하여 헤파린(1000 유니트/㎖)으로 충전시키고, 열 봉합한다. 방광 카테테르를 위해서는, 복부 중앙선을 절제하여 방광을 노출시킨다. 복근을 통해 절제선의 상단부로부터 투관침을 약 1 cm 통과시킨 후, 경피 관통하여 목 뒤 피부로 나오게 한다. 식염수 충전된 카테테르를 투관침을 통해 통과시킨다. 아큐-템프 소작기(Accu-Temp cautery)로 방광 돔 내에 작은 구멍을 만든다. 방광 내에 카테테르를 위치시키고, 4-0 실크 결찰사로 봉합한다. 카테테르에 식염수를 쏟아 부어 개통시킨다. 카테테르의 외측 단부를 열 봉합하여 뇨 누수를 방지한다. 복근과 피부를 봉합한다. 양 카테테르를 스테인레스 스틸 앵커 버튼(Instech)을 통해 봉합한 후, 외부에 나온 지점의 피하 근육에 봉합한다. 버튼을 닫아 피부를 봉합한다. 동물이 마취로부터 깨어나도록 한다.

수술한지 24-48 시간째에, 각 래트를 대사 우리(cage) 내에 넣고, 앵커 버튼을 통해 인스테크 스프링 테테르와 스위벨 시스템(swivel system)에 연결시켜 카테테르가 손상되지 않도록 하고 동물이 우리 내에서 자유로이 움직이도록 한다. 대동맥 카테테르를 혈압 측정을 위해 가울드 P23XL 압력 변환기에 연결시킨다. 방광 카테테르를 식염수 주입용 펌프 및 압력 변환기에 PE50 튜빙과 4-방식 정지콕으로 연결시킨다. 회수용 컵을 갖춘 상단 로딩 밸런스를 배뇨량 측정을 위해 우리 아래에 넣는다.

래트의 체중을 재고, 경구로 가장-투여(투여용 바늘을 도입하지만, 유체는 쫓아내지 않음)하며, 경방광 식염수 주입(0.18 ㎖/분)을 개시하고 시험 전체에 걸쳐 계속한다. 혈압, 심박동율, 방광내 압력 및 배뇨랑의 변동을 그라스 폴리그레프 또는 가울드 TA4000 기록 시스템으로 기록한다. 배뇨 패턴이 일정해질 때까지(악 45-90 분) 동물을 평형시킨다. 이 시점에서, 각 실험 변수의 기준 수치를 기록하고, 래트에게 용적이 1 ㎖/kg 체중이 되도록 하는 농도로, 적당랑의 화합물(75% PEG 400 중-식염수 비히클)을 강제 복용시켜 투여한다. 실험 변수에 미치는 화합물의 효과를 투여후 5 시간 동안 관찰한다.

수축 간의 간격과 또한 심박동율 양자 모두에 대한 실험 결과는 기준치로부터의 펑균 ± S.E.M.(측정치의 표준 오차) % 변화로 표시하며, 각 동물을 그 자체의 대조용으로 제공한다. MAP는 기준치로부터의 평균 ± S.E.M mmHg로 표시한다.

본 발명에 따른 화합물은 진술한 시험 결과, 예를 들면 생체내 스크리닝에서와 같이 3 ㎎/kg으로 경구 투여하였을 때 심혈관에는 거의 영향을 미치지 않으면서 방광에만 선택적으로 활성을 나타낸다.

본 발명을 다음 실시예로 설명하며, 달리 설명하지 않는 한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다:

(ⅰ) 온도는 섭씨(℃)로 제시하였으며; 작업은 실온이나 주위 온도 즉, 18-25℃ 범위의 온도에서 수행하였다.

(ⅱ) 유기 용액은 무수 황산마그네슘으로 건조시켰으며; 용매의 증발은 감압(600-4000 파스칼; 4,5-30 mmHg) 하에 60℃ 이하의 욕 온도에서 회전식 증발기를 이용하여 수행하였다.

(ⅲ) 크로마토그래피는 플래쉬 크로마토그래피를 의미하며; 역상 크로마토그래피는 입경이 32-74 μ인 옥타데실실란(ODS) 코팅된 지지체("PREP-40-ODS"로 공지됨)(미국 펜실베니아주 아스톤에 소재하는 보드맨 케미컬(Bodman Chemicals)에서 시판하는 Art 731740-100)에서 수행한 플래쉬 크로마토그래피를 의미하며; 박층 크로마토그래피(TLC)는 실리카 겔 평판에시 수행하였다.

(ⅳ) 일반직으로, 반응 과정 후에는 TLC를 수행하였고, 반응 시간은 단지 예시로 제시된 것이다.

(ⅴ) 융점은 미보정된 것이며, (dec)는 분해를 나타내고; 제시된 융점은 전술한 바와 같이 제조된 물질에 대해 얻어진 깃이며; 몇몇 제조에 있어 상이한 융점을 가진 물질을 분리함으로써 다형태가 나타날 수도 있다.

(ⅵ) 최종 생성물은 만족스러운 양성자 핵 자기 공명(NMR) 분광을 가진다.

(ⅶ) 수율은 단지 예시를 위해 제공된 것으로, 반드시 공정 진행에 의해 얻어질 수 있는 것은 아니며; 더많은 물질이 필요한 경우애는 제조 과정을 반복하였다.

(ⅷ) NMR 데이터가 제시된 경우, 내부 표준물질로서 테트라메틸실란(TMS)에 대한 ppm으로 제시된 주요 진단용 양성자에 대한 델타 수치의 형태로,과중수소(perdeuterio) 디메틸 설폭시드(DMSO-d₆)를 용매로 사용하여 300MHz에서 측정한 것이며; 시그날 형태에 대해서는 통상적인 약어를 사용하였고; 커플링 상수(J)는 Hz로 제시하였으며; Ar는 방향족 양성자를 나타낸다.

(ⅸ) 화학 기호는 통상의 의미를 가지며; SI 단위와 기호를 사용하였다.

(ⅹ) 감압은 절대압(파스칼; Pa)으로 제시하였으며; 승압은 계기 압력(바)으로 제시하였다.

(xi) 용매 비율은 용적 : 용적(v/v)으로 제시하였다.

(xii) 질랑 분광(MS)은 직접 노출 프로브를 이용하여 화학적 이온화(CI) 방식으로 70 전자 볼트의 전자 에너지를 사용하여 수행하였으며; 이때 표시된 이온화는 전자 충격(EI)이나 급속 원자 충돌(FAB)에 의해 실행되었고: m/z에 대한 수치를 제시하였으며 ; 일반적으로 모질량을 나타내는 이온만을 기록하였다.

실시예 1,(S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)퀴놀론,

N-메틸피롤리돈-2-온(24 ㎖) 중의 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀론-3-카르복실산(3.93 g, 10.85 mmol)의 교반 용액을 210℃로 예열된 오일 욕에서 20 분 동안 놓았다. 냉각된 반응 혼합물을 물(200 ㎖)에 부은 후, 에틸 애테르로 2 회 추출하였다. 에테르 추출물을 합하여 물로 2 회 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨후, 여과하고 용매를 제거하여 회백색 고체를 얻었다. 크로마토그래피(용출액: 염화메틸렌/에테르 9:1)하고 에틸에테르/헥산으로 분쇄하여 백색 고체의 형태로 표제 화합물(3.42 g, 79%)을 얻었다; 융점 187-189℃; NMR: 1.88-1.91(m, 2H, CH₂), 2.21-2.25(H, 2H, CH₂), 2.53-2.64(m, 2H, CH₂), 4.68(d, 1H, J=5.3Hz, CH), 5.61(d, 1H, J=5.3Hz, CH), 7.50-7.54(m, 2H, Ar), 7.61-7.66(m, 2H, Ar), 9.42(s, 1H, NH); MS: m/z=319(M+1): [a]_D ²³=-606.8°(c=0.665, 메탄올). C₁₇H₁₃F₃N₂O에 대한 분석: 계산치: C, 64.14; H, 4.12; N 8.80; 실측치: C.64.07; H, 4.24; N, 8.78.

키랄 이동 시약 (R)-(-)-1-(9-안트릴)-2,2,2-트리플루오로에탄올-d₁₁(-30℃의 CDCl₃)의 존재 하에서 상기 물질의¹⁹F-NMR 분석 결과. (S)-(-)-거울상 이성체가 대략 99% ee로 존재하는 것으로 밝혀졌다.

중간체 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산은 다음과 같이 제조하였다.

a. (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트.

에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(160.28 g, 870 mmol)와 (±)-이소보르네올(86.81 g, 563 mmol)의 교반 혼합물을 4 인치 비그럭스(Vigreaux) 칼럼 하에서 18 시간 동안 130℃(욕 온도)로 교반하여 에탄올이 중류 제거되도록 하였다. 이후, 베드 온도를 150℃로 승온시켜 잔류 에탄올을 증류시킴으로써 총 29㎖(이론치의 88%)를 수거하였다. 이후, 나머지 혼합물을 감압에서 분별 증류하여 무색 오일의 형태로 (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(124.6 g, 76%)를 얻었다; 비점 84-92℃/0.4 토르; NMR(CDC1₃); 0.82-1.17(m, 11H, CH₃, CH₂), 1.55-1.84(m, 5H, CH₂, CH), 3,72(5, 디케토형 CH₂), 4.74-4.81(m, 1H, -OCH), 5.59(s, 엔올형 CH), 11.97(s, 엔올형 OH).

b. (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸 -2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트.

에탄올(2070 ㎖) 중의 (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(82.6 g, 282.8 mmol), 1,3-시클로헥산디온(31.7 g, 282.8 mmol). 3-시아노벤즈알데히드(37.1 g, 282.8 mmol) 및 아세트산암모늄(54.4 g, 706.3 mmol)의 교반 혼합물을 4 시간 동안 환류시켰다. 9-(3-시아노페닐)-3,4,6,7,9,10-헥사히드로-1,8-(2H,5H)-아크리딘디온 침전물을 여과에 의해 제거한 후, 그 여액을 진공하에서 농축시켰다. 크로마토그래피(용출액: 에틸 아세테이트/헥산 7:3)하며 백색 고체의 형태로 (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(92 g, 63%)를 얻었다; 융점 209-213℃ 분해; NMR: 0.63-0.73(m, 9H, CH₃), 0.86-1.64(m, 7H, CH₂, CH), 1.84-1.88(m, 2H, CH₂), 2.03-2.07(m, 2H, CH₂), 2.34-2.63(m, 2H, CH₂), 2.64-2.72(m, 1H, CH), 3.92-3.96(d, 1H, CH), 4.10-4.16(m, 1H, CH), 7.22-7.25(d, 1H, OH), 7.39-7.45(m, 2H, Ar), 7.49(s, 1H, Ar), 7.57-7.61(m, 1H, Ar), 8.11-8.13(d, 1H,Ar); MS: m/z=517(M+1);C₂₈H₃₁F₃N₂O₄에 대한 분석: 계산치: C, 65.10; H, 6.05: N, 5.42; 실측치: C, 64.93; H, 6.05, N, 5.22.

c. 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥시히드로퀴놀린-3-카르복실산.

(±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3.4,5,6,7,8,-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(8.5 g, 16.5 mmol), p-톨루엔술폰산(1.05 g, 5.5 mmol) 및 톨루엔(170 ㎖)의 교반 혼합물을 3시간 동안 환류시켰다. 반응 혼합물은 목적하는 산과 톨루엔 용액을 포함하는 불용성 검으로 이루어져 있었다. 탈카르복실화 반응을 방지하기 위해 충분한 열만을 반응 혼합물에 가하여 약한 환류물을 얻었다. 용매를 제거한 후, 잔류물을 애틸 아세테이트와 물 사이에 분배하였다. 에틸 아세테이트를 물로 세척하고, 분리하여 포화 중탄산나트류수용액으로 2회 추출하였다. 교반된 중탄산나트륨 추출물을 합하여 얼음욕에서 냉각시키고, 진한 염산을 용액이 강산성이 될 때까지 적가하였다. 혼합물을 에테르로 추출하고, 에테르층을 건조시키며, 여과하고, 진공 하에서 농축시켜 황색 오일상 검을 얻었다. 염화메틸렌/헥산으로 분쇄하여 회백색 고체의 형태로 카르복실산(1.8 g, 31%)을 얻었다. 이 물질을 NMR 및 tlc(실리카 겔-아세산 몇 방울을 포함하는 클로로포름 중 10% 메탄올)에 의해 분석하여 실시예 1.i.에 기술되고 특징 규명된 물질을 얻었다.

에틸 아세테이트층을 건조시키고, 증발시켜 이전에 제조하고 특징 규명한 샘플과 동일한, 불순물을 포함한 (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실레이트를 백색 고체의 형태로 얻었다; 융점 179-180℃; NMR; 0.61-0.72(m, 9H, CH₃), 1.00-2.6(H, 13H, CH₂, CH), 4.45-4.57(m, 1H, CH), 4.88-4.92(d, 1H, CH), 7.46-7.55(m, 3H, Ar), 7.65-7.69(m, 1H, Ar), 9.70-9.71(d, 1H, NH), MS(CI, CH₄): 517(M+1), C₂₈H₂₉F₃N₂O₄에 대한 분석: 계산치: C, 67.46; H, 5.86, N. 5.62; 실측치: C, 67.29, H, 5.99; N, 5.71.

회수된 (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실레이트를 상기 실시예 1.c.에 기술된 바와 유사한 조건에 적용시커 추가로 1.1 g의 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-카르복실산을 총 2.9 g(49%)의 수득량으로 얻었다.

d. S-(-)-α-메틸벤질아민 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산염

n-부탄올(211 ㎖) 중의 라세미체 2-트리플루오로메틸-4-(3-시아노페닐)-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산(28.2 g, 77.84 mmol)의 교반용액에 톨루엔(1000 ㎖)을 첨가한 후, 톨루엔(198 ㎖) 중의 S-(-)-α-메틸벤질아민(9.4 g, 77.84 mmol)의 용액을 첨가하였다. 주위 온도에서 밤새 방치한 후, 얻어진 침전물을 여과하고, 톨루엔과 에틸 에테르로 세척하여 32 g의 백색 염을 수득하였다. 톨루엔/n-부탄올(3:1)로 5 회 재결정하고, 염이 용해될 때까지 혼합물을 가열하여 백색 고체(7.77 g)의 형태로 염을 얻었다; 연화되고 유리상으로 변하는 융점 112-115℃, 액상 융점 148-150℃; NMR: 1.36-1.38(m, 3H, CH₃), 1.75-1.88(H, 2H, CH₂), 2.19-2.23(H, 2H, CH₂), 2.49-2,61(m, 2H, CH₂), 3.35-3.42(m, 교환성, 물), 4.24-4.26(q, 1H, J=6.8Hz, CH), 4.91(s, 1H, CH), 7.61-7.60(m, 9H, Ar); MS: m/z=363(M+l). [α]_D=-180.5°(c=1.075, 메탄올, 23℃).¹⁹F-NMR(CDCl₃)에 의한 99% ee. C₂₆H₂₄F₃N₃O₃·1.0 C₄H₉OH·0.5H₂O에 대한 분석: 계산치: C, 63.59; H, 6.23; N. 7.42; 실측치: C, 63.66; H, 6.15; N, 7.06.

추가 실험으로, 탈카르복실화 반응을 방지하기 위해서는 재결정 중 최대 온도가 75℃이어야 하며, 재결정 중 교반하면 거울상 이성체 증진이 저조하므로 교반하지 않아야 함이 입증되었다.

e. (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산

물(150 ㎖) 중의 S-(-)-α-메틸벤질아민 (S)-(-)-4- (3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르실산염 (7.5 g, 15.5 mmol)의 냉각(얼음욕) 교반된 슬러리에 혼합물이 강 산성이 될 때까지 진한 염산을 적가하였다. 이 혼합물을 에필 에테르로 2 회 추출하고 에테르층을 합하여 건조시킨 후, 여과하고 용매를 제거하여 황색 포움을 얻었다. 디클로로메탄으로 분쇄하여담황색 고체의 형태로 4.9 g(88%)의 카르복실산을 얻었다; 융점 206-208℃; NMR: 1.74-1.95(m, 2H, CH₂), 2.18-2.32(m, 2H, CH₂), 2.54-2.73(m, 2H, CH₂), 4.92(s, 1H, CH), 7.47-7.52(m, 3H, Ar), 7.64-7.68(m, 1H, Ar), 9,60(s, 1H, NH), 13.07(s, 1H, COOH); MS: m/z=363(M+l).

실시예 1.c.에 기술된 중간체 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산은 대안으로 실시예 6에 기술된 바와같이 제조할 수도 있다.

f, 2-시아노에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트의 2-시아노에틸 헤미아세탈.

에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(30 ㎖, 205 mmol)와 3-히드록시프로피오니트릴(7.11 g, 100 mmol)의 혼합물을 4 인치 비그럭스 칼럼 하에서 18 시간 동안 150℃(욕 온도)로 교반하여 에탄올이 증류 제거되도록 하였다. 이후, 나머지 혼합물을 대기압에서 분별 증류하였다. 222-228℃에서 증류된 분획(11.71 g)은 NMR 및 질량 분광 분석 결과 대지 50 몰%의 2-시아노에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트의 2-시아노에틸 헤미아세탈을 포함하고 있는 것으로 측정되었다; NMR(CDCl₃): 2.43-2.65(m, 2H), 2.76-2.99(m, 4H), 3.78-3.82(m, 1H), 4.13-4,15(m, 1H), 4.33-4.57(m, 2H), 5.96(s, 1H, OH).

g. 2-시아노에틸 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트.

상기 실시예 1.f.로부터 얻어진 물질의 교반 혼합물을 에탄올(400 ㎖) 중의 3-시아노벤즈알데히드(7.34 g, 56 mmol), 1,3-시클로헥산디온(6.83 g, 56 mmol) 및 아세트산암모늄(13.10 g, 170 mmol)와 함께, 10 시간 동안 환류 하애서 교반하였다. 냉각시킨 용액을 여과하여 9-(3-시아노페닐)-3,4,6,7,9,10-헥사히드로-1,8-(2H,5H)-아크리딘디온 침전물을 제거하였다. 그 여액을 증발 건조시키고, 잔류물을 크로마토그래피(용출액: 염화메틸렌, 1:1 에틸 아세테이트/염화메틸렌 및 에틸 아세테이트)하여 4.14 g의 2-시아노에틸 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트를 얻었다; NMR: 1.86-1.90(m, 2H, CH₂), 1.94-2.18(m, 2H, CH₂), 2.31-2.38(rn, 1H, 지방족), 2.50-2.72(m, 3H, 지방족), 2.82(d, 1H, 지방족 J=11.9), 3.35(브로드 s, 1H, 지방족), 3.94-4.02(m, 2H, 지방족), 7.37-7.59(m, 5H, Ar, OH), 8.16(s, 1H, NH): MS: m/z=434(M+l).

h. 2-시아노에틸4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실레이트.

2-시아노에틸 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(4,14 g, 9.6 mmol), p-톨루엔술폰산(0.61 g, 3.2 mmol) 및 톨루엔(100 ㎖)의 혼합물을 딘-스타아크 장치하에서 환류 하에 2 시간 동안 교반하였다. 다크 오일과 톨루엔상으로 이루어진 반응 혼합물을 냉각시키고, 90 g의 실리카 겔을 포함하는 1.5 인치 직경의 크로마토그래피칼럼 상에 부었다. 혼합물을 소량의 에틸 아세테이트로 칼럼 상에서 세척하였다. 에틸 에테르로 용출시키고, 얻어진 고체를 에틸 에테르로 분쇄하여 황색-오렌지색 고체의 형태로 에스테르(2.84 g, 72%)를 얻었다; 융점 148-151.5℃; NMR: 1.79-1.99(m, 2H, CH₂), 2.19-2.33(m, 2H, CH₂), 2.50-2.74(m, 2H, CH₂), 2.85(t, 2H, CH₂), 4.15-4.27(m, 2H, CH₂), 4.94(s, 1H, CH), 7.47-7.63(m, 3H, Ar), 7.65-7.67(m, 1H, Ar), 9.84(s, 1H, NH): MS: m/z=416(M+1). C₂₁H₁₆F₃N₃O₃에 대한 분석: 계산치: C, 60.72; H, 3.88; N, 10.12; 실측치 C, 60.63, H, 3.80: N, 9.89.

i. 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1.4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산.

1,2-디메톡시에탄(8.5 ㎖) 중의 2-시아노에틸 2-트리플루오로메틸-4-(3-시아노페닐)-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(2.80 g, 6.74 mmol)의 냉각(얼음욕) 교반된 슬러리에 물(6.5 ㎖) 중의 수산화나트륨(0.80 g, 20.0 mmol)의 예비 냉각된 용액을 10 분에 걸쳐 적가하였다. 출발 에스테르가 용해되자 암갈색 용액이 얻어졌다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후, 황갈색 용액을 물(16 ㎖)로 희석시키고, 얼음욕으로 복귀시켜 교반한 후, 혼합물을 진한 염산(2 ㎖)으로 처리하였다. 갈색 오일 침전물은 교반 후, 크림색 고체로 고화되었다. 이 고체를 여과시키고, 냉수로 세척하였다. 이 물질을 50℃/0.1 토르에서 밤새 건조시켜 카르복실산(2.33 g, 95%)을 얻었다; 융점 209-211℃, 가스 발생과 함께 분해; NMR: 1.75-1.88(m, 1H, CH₂), 1.89-1.95(m, 1H. CH₂), 2.18-2.32(m, 2H, CH₂),2.54-2.73(m, 2H, CH), 4.92(s, 1H, CH), 7.47-7.54(m, 3H, Ar), 7.65-7.67(m, 1H, Ar), 9.62(s, 1H, NH), 13.10(s, 1H CO₂H); MS: m/z=363(M+l). C₁₈H₁₃F₃N₂O₃에 대한 분석: 계산치; C, 59.67; H, 3.62; N, 7.73; 실측치: C, 59.53; H, 3.84: N, 7.69.

실시예 2.(S)-(-)-4- (3-시아노페닐)-2-트리플루오르메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론.

실시예 1의 생성물을 다음과 같은 방법으로 대규모 제조하였다:

N-메틸피롤리돈-2-온(325 ㎖) 중의 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산(50.5 g, 139.4 mmol)의 교반 용액을 180℃(내부 온도계)로 20 분 동안 급속 가열(가열 맨틀)한 후, 이후 20 분 동안 상기 온도에서 유지시켰다. 냉각된 반응 혼합물을 물(1200 ㎖) 붓고, 에틸 아세테이트로 2 회 추출하였다. 추출물을 합하여 물로 2 회 세척하고, 건조(MgSO₄)시킨 후, 여과하고 용매를 제거하여 회백색 고체를 얻었다. 크로마토그래피(용출액: 염화매틸렌/에틸 아세테이트 85:15)하고 아세토니트릴로 재결정하여 실시예 1의 생성물과 동일한 백색 고체의 형태로 표제 화합물(32.85 g, 74%)을 얻었다.

실시예 3

중간체인 (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(실시예 1,a.)를 다음과 같은 방법으로 대규모 제조하였다:

에틸 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(2.75 kg, 14.91 mol)와 (±)-이소보르네올(1.53 kg, 9.93 mol)의 교반 혼합물을 증류 헤드 하에서 105℃(내부 온도계)로 20 시간 동안 교반하여 에탄올이 증류 제거되도록 하였다. 이후, 온도를 10 시간에 걸쳐 155℃로 서서히 승온시켜 잔류 애탄올을 증류하여 총 650 ㎖(이론치의 114%)를 수거하였다. 이후, 나머지 혼합물을 감압 하애서 분별 증류하여 실시예 1.a.의 생성물과 동일한 무색 오일(2.21 kg, 76%)의 형태로 (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트를 얻었다.

실시예 4

중간체인 (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(실시예 1.b.)를 다음과 같은 방법으로 대규모 제조하였다:

에탄올(15.0 ℓ) 중의 (±)-이소보르닐 4,4,4-트리플루오로아세토아세테이트(830.6 g, 2.86 mmol), 1,3-시클로헥산디온(320.7 g, 2.86 mol), 3-시아노벤즈알데히드(375.0 g, 2.86 mol) 및 아세트산암모늄(551.0 g, 7.15 mol)의 교반 혼합물을 8 시간 동안 환류시켰다. 냉각시킨 혼합물을 여과하여 9-(3-시아노페닐)-3.4,6,7,9,10-헥사히드로-1,8-(2H,5H)-아크리딘디온을 제거하였다. 그 여액을 진공 하에서 절반 용적으로 농축시켰다. 목적 생성물의 제1 분획을 여과에 의해 수거하고 에틸 에테르(657.0 g, 44.5%)로 세칙하였다. 그 여액과 세척액을 진공하에시 농축시키고, 잔류물을 에틸 에테르로 분쇄한 후, 여과하여 제2 생성물(225.0 g, 15.2%) 분획을 얻었다. 이 물질을 합하여 이후 정제 과정 없이 사용하였다. 샘플을 크로마토그래피(용출액: 에틸 아세테이트/헥산 7:3)에 의해 정제하여 실시예 1.b.에서 제조된 것과 동일한 백색 고체의 형태로 (±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트를 얻었다.

실시예 5

4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산(실시예 1.c.)을 다음과 같은 방법으로 대규모 제조하였다:

(±)-이소보르닐 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-2-히드록시-5-옥소-1,2,3,4,5,6,7,8,-옥타히드로퀴놀린-3-카르복실레이트(800.0 g, 1,55 mol), p-톨루엔술폰산(148.0 g, 0.78 mol) 및 빙초산(7.5 ℓ)의 교반 혼합물을 1 시간 15분에 걸쳐 100℃로 가열(가열 맨틀)하였다, 이 혼합물을 102-104℃의 온도에서 6시간 동안 유지시키며, 이때 TLC(실리카 겔-에틸 아세테이트/헥산 6:4)에 의해 반응이 완결되었음을 확인하였다. 탈카르복실화 반응을 최소화하기 위해 충분한 열만을 반응 혼합물에 가하여 최대 104℃ 온도를 유지하였다. 용매를 제거한 후, 잔류물을 에틸 아세테이트와 물 사이에 분배하였다. 에틸 아세테이트를 물로 세칙하고, 분리하여 포화 중탄산나트륨 수용액으로 3 회 추출하였다. 교반된 중탄산나트륨 추출물을 합하여 얼음욕에서 냉각시키고, 진한 염산을 용액이 강산성이 될 때까지 적가하였다. 혼합물을 에틸 에테르로 추출하고, 추출물을 합하여 건조(MgSO₄)시키며, 여과하고, 진공 하에서 농축시켜 황색 포움을 얻었다. 염화메틸렌/헥산으로 분쇄하여 연황색고체의 형태로 카르복실산(289.0 g, 51.5%)을 얻었다. 이 물질을 NMR 및 tlc(실리카 겔-아세트산 몇 방울을 포함하는 클로로포름 중 10% 메탄올)에 의해 분석한 결과, 이는 실시예 1.i.에 기술되고 특징 규명된 물질과 동일하였다.

에틸 아세테이트층을 긴조(MgSO₄)시키고, 여과하며, 진공 하에서 증발시켜 왁스상 연황색 고체의 형태로 불순물을 포함하는 (±) 4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론(490 g)을 얻었다. 이 물질은 이후 라세미체로 지칭된다.

실시예 6

중간체 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-3-카르복실산(실시예 1.e.)을 다음과 같은 방법으로 대규모 제조하였다:

물(700 ㎖) 중의 S-(-)-α-메틸벤질아민 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-5-옥소-1,4,5,6,7,8-헥사히드로퀴놀린-카르복실산염(68.0 g, 140.6 mol)의 냉각(얼음욕) 교반된 슬러리에 혼합물이 강산성이 될 때까지 진한 염산을 적가하였다. 이 혼합물을 에틸 에테르로 4 회 추출하고, 추출물을 합하여 합하여 건조(MgSO₄)시킨 후, 여과하고, 용매를 제거하여 황색 포움(50.6g, 99%)을 얻었다. 염화메틸렌/헥산으로 분쇄하여 실시예 1.e.의 생성물과 동일한 담황색 고체의 형로 카르복실산의 순수한 샘플을 얻었다.

실시예 7

표제 화합물 (S)-(-)-4-(3-시아노페닐)-2-트리플루오로메틸-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론을 정제용 키랄 크로마토그래피에 의해 정제된 라세미체로부터 분리하였다.

미정제 라세미체(2.95 kg-실시예 5에 기술된 바와 같이 분리한 동일 크기의 6 배치로부터 수거한 물질)를 크로마토그래피(용출액: 염화메틸렌/에틸 아세테이트 85:15)에 의해 정제하여 정제된 라세미체(580.8 g)를 얻고 이를 후술된 바와 같이 분리하였다. 상기 초기 정제 과정 중에 이 물질의 회수율은 최적화되지 않았다.

정제된 라세미체(580.8 g)의 정제용 키랄 크로마토그래피를 CHIRALPACK^RAD^TM(상표명) 칼럼(아밀로스 지지체, 10×50 cm, 용출액: 헥산/에탄올 85:15) 상에서 수행하였다. 우선 화합물을 에탄올 중에 용해시킨 후, 용출액과 동둥한 최종 용매 조성이 얻어질 때까지 용액을 핵산으로 희석시킴으로써 샘플 윈료 용액을 제조하였다. 생성된 원료 용액의 최종 샘플 농도는 6 g/ℓ이었다. 500㎖의 원료 용액을 주입하고 200 ㎖/분의 유속으로 용출시켜 각 크로마토그래피 전개를 수행하였다. (S)-(-)-거울상 이성체(표제 화합물)가 칼럼으로부터 용출된 제1 피크였으며, (+)-거울상 이성체가 제2 피크였다. 진공 하에시 용출물을 증발시켜 회백색 고체의 형태로 (S)-(-)-거울상 이성체(281.0 g, 99.7% ee, 98.6% 화학적 순도)를 회수하였다. 아세토니트릴(1000 ㎖)로 재결정하여 모든 면에서 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한 물질과 동일한 백색 결정질 고체의 형태로 261.7 g의 표제 화합물을 얻었다.

실시예 8.다음은 인체에 치료 또는 예방용으로 사용하기 위한 화합물(이후, "화합물 X"로 지칭됨)을 함유하는 대표적인 약학적 투여 형태를 설명한 것이다.

Claims

(S)-(-)-2-트리플루오로메틸-4-(3-시아노페닐)-4,6,7,8-테트라히드로-5(1H)-퀴놀론 또는 이것의 약학적으로 허용되는 염.
제1항에 따른 화합물 또는 이것의 약학적으로 허용되는 염과 약학적으로 허용되는 희석제나 담체를 함유하는 요실금 치료용 약학 조성물.
하기 화학식 2의 화합물을 탈카르복식화하는 단계를 포함하고, 임의로

(ⅰ) 하기 화학식 3의 아세토아세트산 에스테르 또는 이것의 헤미아세탈을 3-시아노벤즈알데히드 및 1,3-시클로헥산디온과 반응시켜 하기 화학식 4a의 화합물 얻는 단계.

(ⅱ) 화학식 4a의 화합물을 탈수시켜 하기 화학식 4의 화합물을 얻는 단계,

(ⅲ) 화학식 4의 화합물을 비누화시켜 하기 화학식 2의 산을 얻는 단계, 및

(ⅳ) 상기 탈카르복식화를 수행하기 전에 용매로부터 (S)-(-)-α-메틸벤질아민염으로서 화학식 2의 화합물을 재결정에 의해 분할하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 (S)-(-)-트리플루오로메틸-4-(3-시아노

상기 식에서, ORa는 2-시아노에틸 또는 (±)-이소보르닐과 같은 알코올 잔기이다.