KR100381275B1

KR100381275B1 - 에폭시숙신산유도체

Info

Publication number: KR100381275B1
Application number: KR1019970706889A
Authority: KR
Inventors: 유따까 노무라; 도시히로 다까하시; 가오루 하라; 야스시 요시노; 미쓰오 마사끼
Original assignee: 닛뽕 케미파 가부시키가이샤
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2003-08-19
Also published as: CN1185151A; DK0826681T3; DE69624235D1; EA000438B1; ES2184855T3; EP0826681A1; CA2217051A1; DE69624235T2; ATE225781T1; US5843992A; PT826681E; CN1087295C; CA2217051C; WO1996030354A1; EP0826681B1; EP0826681A4; EA199800181A1; KR19980703485A; AU716620B2; AU5123296A

Abstract

골다공증, 악성 칼슘과잉혈증 및 골 베세트 병과 같은 골 질환의 예방 또는 치료, 카텝신 L 활성의 비정상적인 기능항진과 관련된 골관절염 및 류마티스성 관절염의 치료, 및 근육이영양증, 근위축성 경화증 등의 카텝신 L 과 카텝신 B 가 관련된 질병의 치료에 유용한,

하기 화학식 (1) 의 에폭시숙신산 유도체.

[화학식 1]

[식중, R¹은 수소 원자, 알킬, 아릴 또는 아르알킬을 나타내고;

R²R³는 각각 독립적으로 아릴, 아르알킬 또는 알킬을 나타내고;

X 는 -O- 또는 -NR⁴(식중, R⁴는 수소 원자, 알킬 또는 아르알킬을 나타낸다)를 나타낸다]

Description

에폭시숙신산 유도체

골 조직에서, 골 흡수와 골 형성은 각각 파골 세포와 조골 세포에 의해 연속적으로 그리고 동시에 이루어진다. 골의 구조 및 양은 이들의 균형위에서 유지된다. 그러나 과다한 골 흡수는 골다공증, 악성 칼슘과잉혈증, 및 파제트 신드롬 등의 골 질환을 초래한다.

파골 세포에 의한 골 흡수 과정은 미네랄의 용해 (즉, 탈회(脫灰)) 및 골기질의 분해의 두 단계로 나뉘어질 수 있다. 골기질의 분해는 리소좀 효소의 작용에 의해 발생하는 것으로 생각된다. 최근의 연구에 의하면, 리소좀 효소중에서, 시스테인 단백분해효소(cysteine protease)인 카텝신 L 및 그와 유사한 효소가 주요한 역할을 담당한다는 것이 인식되고 있다 [Kakegawa and Katsunuma, Molecular Medicine, 30(10), 1310-1318 (1993), 및 Tezuka 등., J, Biol. Chem., 269, 1106-1109 (1994)]. 또한 시스테인 단백분해효소 억제제가 골 흡수를 억제한다는 것이 보고되었다 [J. M. Delaisse 등 , Biochem. Bioobys., Res. Commun., 125, 441-447 (1984)]. 따라서, 카텝신 L 과 같은 시스테인 단백분해효소를 방해하는 화합물이골다공증과 같은 골 질환을 치료하는데 가치가 있는 것으로 생각된다.

예컨대, 특정한 에폭시숙신산 유도체를 골 질환의 치료에 사용하는 것이 이미 제안되었다 [일본 특허 공개 제 63-284127 호 및 제 H2-218610]. 그러나 시스테인 단백분해효소 억제제의 임상 연구에 대한 보고는 없었으며, 그 연구는 최근에 시작되었다.

일본 특허 공고 제 61-55509 호에는, 티올기가 그의 활성의 발현에 관여하는 단백분해효소 억제제로서, 에폭시숙신산 유도체(에폭시숙시눔 산 화합물)가 개시되어 있다. 그러나, 옥시란 고리에 결합된 N-치환 카르바모일기의 질소 원자에 인접한 탄소 원자상에 측쇄를 갖는 화합물, 예컨대 디페닐메틸카르바모일 및 (3-메틸-1-페닐부틸)카르바모일기에 관해서는 개시하고 있지 않다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 골다공증, 악성 칼슘과잉혈증, 및 파제트 신드롬과 같은 골 질환의 예방과 치료에 유용한 화합물 및 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 카텝신 L 활성의 비정상적 증대를 동반한 골관절염 및 류마티스성 관절염의 치료에 유용한 화합물 및 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한, 근육이영양증 및 근위축증과 같이 카텝신 B 와 L 이 관련된 질환의 치료약으로서 유용한 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의연구한 결과, 하기 화학식 (1) 로 표현되고 우측 아미드기의 치환기가 분지(分枝)되는 것을 특징으로 하는 에폭시숙신산 유도체 또는 그의 염이, 전술한 일본 특허 공고 제 61-55509 호에 기술된 에폭시숙신산 유도체보다 골 흡수 억제 활성이 뛰어나다는 것과 상기물어 골 질환의 예방과 치료에 유용함을 발견하였다.

본 발명은 상기의 발견을 기초로 완성되었다. 일본 특허 공고 제 61-55509 호의 화합물의 전형적인 활성은 이후 비교 실험에서 주어진 비교 화합물 X 와 Y 에 의해 보여진다.

[화학식 1]

[식중, R¹은 수소 원자, 탄소수가 1 내지 30 인 알킬기, 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 또는 탄소수가 7 내지 40 인 아르알킬기를 나타내고;

R²및 R³는 각각 독립적으로 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 탄소수가 7 내지 20 인 아르알킬기, 또는 탄소수가 3 내지 10 인 알킬기를 나타내고;

X 는 -O- 또는 -NR⁴- 를 나타내고;

R⁴는 수소 원자, 탄소수가 1 내지 10 인 알킬기, 또는 탄소수가 7 내지 20인 아르알킬기를 나타낸다]

본 발명을 실시하는 최상의 형태

하기 화학식 (1) 의 에폭시숙신산 유도체를 다시 설명한다.

[화학식 1]

상기 식에서, R¹은 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기이다. 바람직한 것은 수소 원자, 알킬기 및 아르알킬기이다. 알킬기, 아릴기 및 아르알킬기는 치환기(예, 히드록실기, 할로겐 원자, 1 내지 10 의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 1 내지 10 의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 및 6 내지 20 의 탄소 원자를 갖는 아릴기)를 가질 수 있다.

알킬기는 바람직하게 1 내지 30 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 1 내지 15, 가장 바람직하게는 1 내지 6 의 탄소 원자를 함유한다. 알킬기는 사슬 구조 또는 고리 구조를 가질 수 있다. 사슬 구조를 갖는 알킬기는 분지형일 수 있다.

아릴기는 바람직하게 6 내지 40 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 6 내지 30, 가장 바람직하게는 6 내지 20 의 탄소 원자를 함유한다. 아릴기의 예로는 페닐과 나프틸이 포함된다.

아르알킬기는 바람직하게 7 내지 40 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 7 내지 30,가장 바람직하게는 7 내지 20 의 탄소 원자를 함유한다. 아르알킬기의 예로는 벤질, 페네틸 및 디페닐메틸이 포함된다.

상기 식의 R²및 R³는 각각 독립적으로 아릴기, 아르알킬기, 또는 탄소수가 3 내지 10 인 알킬기이다. 알킬기, 아릴기 및 아르알킬기는 각각 치환기(예, 히드록실기, 할로겐 원자, 탄소수가 1 내지 10 인 알킬기, 탄소수가 1 내지 10 인 알콕시기, 및 탄소수가 6 내지 20 인 아릴기)를 가질 수 있다.

알킬기는 3 내지 10 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수)를 함유한다. 좀 더 바람직하게는 알킬기는 3 내지 6 의 탄소 원자를 함유한다. 알킬기는 사슬 구조 또는 고리 구조를 가질 수 있다. 사슬 구조를 갖는 알킬기는 분지형일 수 있다.

아르알킬기는 바람직하게 7 내지 20 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 7 내지 15, 가장 바람직하게는 7 내지 10 의 탄소 원자를 함유한다. 아르알킬기의 예로는 벤질과 페네틸이 포함된다.

전기 식 (1)에서, X 는 -O- 또는 -NR⁴- 이다. R⁴는 수소 원자, 알킬기, 또는아르알킬기이며, 바림직하게는 수소 원자 또는 알킬기이고, 가장 바람직하게는 수소 원자이다. 알킬기와 아르알킬기는 상기 언급된 것과 동일한 치환기를 가질 수 있다.

R⁴의 알킬기는 바람직하게 1 내지 10 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 1 내지 6의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 4 의 탄소 원자를 함유한다. 알킬기는 사슬 구조를 갖는 것이 바람직하다. 사슬 구조를 갖는 알킬기는 분지형일 수 있다.

R⁴의 아르알킬기는 바람직하게 7 내지 20 의 탄소 원자(치환기가 결합된 경우, 치환기의 탄소 원자수를 포함한 전체 탄소 원자수), 좀 더 바람직하게는 7 내지 15, 가장 바람직하게는 7 내지 10 의 탄소 원자를 함유한다. 아르알킬기의 예로는 벤질과 페네틸이 포함된다.

전기 식 (1) 의 옥시란 고리의 두 탄소 원자는 모두 비대칭 탄소 원자이다. 전기 식 (1) 은 옥시란 고리에 결합된 두 개의 카르보닐기가 트랜스 형태로 있음을 의미한다. 따라서, 본 발명의 에폭시숙신산 유도체는 하기 화학식 (T1) 형태나 하기 화학식 (T2)의 형태의 광학 이성질체, 혹은 그의 혼합물로 존재할 수 있다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체의 예는 하기 표 1 에 열거되어 있으며, 여기에서 R¹, R², R³및 X 는 전기 식 (1) 에 나타난 것을 의미한다.

[표 1]

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 염의 형태로 사용될 수 있다. R¹이 수소 원자이고 X 가 -O- 일 경우, 옥시란 고리에 결합된 카르보닐과 조합하여 카르복실기를 형성할 수 있으며, 염기와 함께 염을 형성할 수 있다. 염기의 양이온의 예로는 알칼리 금속(예, 나트륨 및 칼륨) 및 알칼리 토금속(예, 칼슘)의 이온이 있다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 일본 특허 공고 제 61-55509 호 및 일본 특허 공개 제 52-31024호에 개시된 합성 방법과 유사한 방법으로, 또는 이후 실시예 1 내지 10 에서 기술되는 방법 혹은 이 방법과 유사한 방법으로, 쉽게 합성될 수 있다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체의 약리 작용은 하기에 기술한다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 티올 단백분해효소에 대항하는 억제 활성을 갖는 화합물이다. 티올 단백분해효소는 카텝신 L 과 카텝신 B, 또는 칼파인을 포함한다. 따라서, 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체 및 그의 생리학적으로 허용가능한 염은 단백분해효소가 관련된 질환에 대한 약리 작용을 보여줄 것으로 기대된다.

종래 기술에 대한 설명에서 기술하였듯이, 카텝신 L 이 관련된 질환의 예로는 골다공증, 악성 칼슘과잉혈증, 및 파제트 신드롬과 같은 골 질환이 포함된다. 따라서, 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체 및 그의 생리학적으로 허용가능한 염은 상기의 골 질환의 예방 또는 치료를 위한 약으로서 유용하다.

카텝신 L 은 관절의 연골을 구성하는 콜라겐 II형, IX형, 및 XI형을 중성 영역에서 분해시킨다는 것이 보고되어 있다 [FEBS Lett., 269, 189-193(1990)]. 따라서 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체 및 그의 생리학적으로 허용가능한 염은 카텝신 L 활성의 비정상적 증대를 수반한 골관절염 및 류마티스성 관절염의 치료에 유용할 것으로 기대된다(참고 : 일본 특허 공개 제 H5-178757 호).

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 또한 카텝신 B 억제제로서도 효과적이다.

좀 더 상세하게, 카텝신 L 을 제외한 티올 단백분해효소, 예컨대 카텝신 B가 관련된 질환의 예로는, 근육이영양증 및 근위축증(카텝신 B 와 칼파인이 관련됨), 알츠하이머 병(칼파인이 관련됨), 및 신경 세포의 수초탈락으로 인한 것으로 생각되는 질병, 예컨대 다발성 경화증 및 말초신경계의 신경병증(칼파인이 관련됨), 백내장(칼파인이 관련됨), 알레르기성 질환(티올 단백분해효소가 관련됨), 격증 간염(칼파인이 관련됨), 유방암, 전립선암, 및 전립선 비대증(칼파인이 관련됨), 암의 증식 및 전이(카텝신 B 와 칼파인이 관련됨), 혈소판 응집(칼파인이 관련됨)[참고 : 일본 특허 공개 제 H6-239835 호]이 있다. 따라서, 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 상기 질환의 치료와 예방에 유용한 것으로 생각된다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체 및 그의 생리학적으로 허용가능한 염은 상기 언급한 질환의 예방과 치료에 유용할 것으로 기대된다. 특히, 골다공증, 악성 칼슘과잉혈증 및 파제트 신드롬과 같은 골 질환의 예방과 치료에 유용하다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 경구 또는 비경구적으로 투여될 수있다. 경구 투여가 가능한 조성물은 정제, 캡슐, 산제, 과립제 또는 시럽의 형태로 제조할 수 있다. 비경구적 투여 방법으로는 점막투여, 신체 표면 투여, 혈관투여, 또는 조직내투여가 있을 수 있다. 점막투여의 경우에는, 점안제, 흡입제, 분무제 또는 좌제를 사용할 수 있다. 표면 투여의 경우에는 연고제를 사용할 수 있다. 혈관투여와 조직내투여의 경우는 주사제를 사용할 수 있다.

경구투여가 가능한 조성물은 통상 부형제, 붕해제, 결합제, 윤활제, 색소 및 희석제를 사용하여 제조할 수 있다. 부형제는 통상 글루코오스나 락토오스이다. 붕해제는 녹말이나 카르복시메틸 셀룰로오스 칼슘일 수 있다. 윤활제는 스테아르산 마그네슘이나 탈크일 수 있다. 결합제는 히드록시프로필 셀룰로오스, 젤라틴, 또는 폴리비닐 알코올일 수 있다.

비경구적 투여용 약학적 조성물은 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대, 통상적인 주사용 증류수, 생리 식염수 또는 링거액을 사용하여 주사제를 제조할 수 있다.

본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체의 투여량의 범위는, 주사제를 사용할 경우, 성인에 대해 하루 0.01 내지 100 mg 이다. 경구투여의 경우 투여량의 범위는 성인에 대해 하루 0.1 내지 1 g 이다. 투여량은 환자의 연령, 인종, 상태에 따라 증가 또는 감소될 수 있다.

본 발명은 신규한 에폭시숙신산 유도체 및 이를 이용한 골 질환 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

실시예 1

에틸 (2S, 3S)-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복실레이트 (화합물 No.2)

에틸 아세테이트 (120 mL) 중의 (2S, 3S)-3-에톡시카르복닐옥시란-2-카르복실산 (8.01 g, 50.0 mmol) 용액에 N-히드록시숙신이미드 (5.76 g, 50.0 mmol)를 첨가한 후, N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 (5.75 g, 50.0 mmol) 를 빙냉하에 첨가한다. 이렇게 수득된 혼합물을 5 ℃ 에서 1 시간 동안 교반하고, 상기 혼합물에 에틸 아세테이트 (30 mL) 중의 아미노디페닐메탄 (9.17 g, 50.0 mmol) 용액을 첨가한다. 상기 혼합물을 5 ℃ 에서 1 시간 동안, 그리고 실온에서 1 시간 동안 교반한다. 이렇게 수득된 N,N'-디시클로헥실우레아(DC-우레아)를 여과로 제거하고, 여액을 1 N 염산, 탄산 수소 나트륨 포화 수용액, 및 염화 나트륨 포화 수용액으로 연속적으로 씻은 다음, 무수 황산 나트륨으로 건조시킨다, 용매를 감압 증류로 제거하고, 잔류물을 에틸 아세테이트/n-헥산 으로 재결정하여, 목적하는 화합물을 백색의 결정성 생성물로서 수득한다. (1.25 g, 수율 : 77 %).

실시예 2

(2S, 3S)-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복실산 (화합물 No. 1)

에탄올 (300 mL) 에 실시예 1 에서 수득한 에틸 (2S, 3S)-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복실레이트 (5.50 g, 16.9 mmol) 를 녹인다. 이렇게 수득된 용액에 에탄올중의 0.5 N 수산화 나트륨 용액 (40.4 mL, 20.2 mmol) 을 첨가하고, 상기 혼합물을 실온에서 3 시간 동안 교반한다. 용매를 감압 증류로 제거하고, 물 (300 mL) 을 첨가한 후 100 mL 씩의 에틸 에테르로 2 회에 걸쳐 씻는다.

수성층에 2 N 염산을 첨가하여 pH 를 1-2 로 만들고, 100 mL 씩의 에틸 아세테이트로 3 회에 걸쳐 추출한다. 유기층을 염화 나트륨 포화 수용액으로 씻고 무수 황산 나트륨으로 건조한다. 용매를 감압 증류로 제거하여, 목적하는 화합물을 백색의 결정성 분말 생성물로서 수득한다. (4.76 g, 수율 : 95 %).

실시예 3

소듐 (2S, 3S)-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복실레이트 (화합물 No. 1 의 나트륨 염)

실시예 2 에서 수득한 화합물 (100 mg, 0.336 mmol) 을 에틸 아세테이트 (10 mL) 에 녹인다, 이렇게 수득된 용액에 물 (10 mL) 중의 탄산 수소 나트륨 용액(28.2 mg, 0.336 mmol)을 첨가한다. 상기 혼합물을 격렬하게 흔든다. 물층을 취하고, 감압하에 농축 건조시켜, 목적하는 화합물을 백색의 분말 생성물로서 수득한다 (106 mg, 수율 : 99 %).

실시예 4

(2S, 3S)-N-에틸-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복사미드 (화합물 No. 12)

메틸렌 클로라이드 (10 mL) 중의 (2S, 3S)-3-디페닐메틸카르바모일옥시란-2-카르복실산 (1.80 g, 6.06 mmol) 과 N-히드록시숙신이미드 (696 mg, 6.05 mmol) 용액에, 메틸렌 클로라이드 (7 mL) 중의 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 (1.25 g, 6.05 mmol) 용액을 빙냉하에 첨가한다. 상기 혼합물을 실온에서 30 분 동안 교반한다. 그 다음 상기 혼합물에 메틸렌 클로라이드 (7 mL) 중의 에틸아민 히드로클로라이드 (493 mg, 6.05 mmol) 및 트리에틸아민 (0.84 mL, 6.05 mmol) 을 빙냉하에 첨가한다. 이렇게 수득된 혼합물을 5 ℃에서 밤새도록 교반한다. 감압 증류로 용매를 제거하고, 에틸 아세테이트 (10 mL) 를 첨가한 후 여과에 의해 N,N'-디시클로헥실우레아(DC-우레아)를 제거한다. 상기 용액을 물, 0.5 N 염산, 탄산 수소 나트륨 포화 수용액, 및 염화 나트륨 포화 수용액으로 연속적으로 씻은 다음, 무수 황산 나트륨으로 건조시킨다. 감압 증류로 용매를 제거하고, 잔류물을 중압(mediumpressure) 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (클로로포름/메탄올 = 1/0 내지 50/1)로 정제하여, 목적하는 화합물을 백색의 결정성 분말 생성물로서 수득한다 (928 mg, 수율 : 47 %).

m.p. : 190.0-195.0 ℃ (분해)

실시예 5

에틸 (2S, 3S)-3-[[4-메틸-1-(3-메틸부틸)펜틸]카르바모일]옥시란-2-카르복실레이트 (화합물 No. 10)

벤젠 (40 mL) 에 포타슘 (2S, 3S)-3-에톡시카르보닐옥시란-2-카르복실레이트(1.98 g, 10.0 mmol) 을 현탁시킨다. 물을 제거하기 위해 벤젠 (13 mL) 을 대기압하에서 증류시켜 제거한다. 잔류 용액을 실온으로 냉각시킨다. 용액을 교반하면서, 티오닐 클로라이드 (0.88 mL, 12.0 mmol) 를 적가한다. 상기 혼합물을 2.5 시간 동안 가열 환류하여, 출발 물질의 산 염화물 용액을 수득한다.

건조 벤젠 (10 mL) 에 4-메틸-1-(3-메틸부틸)펜틸아민 (2.06 g, 12.0 mmol)및 트리에틸아민 (1.67 mL, 12.0 mmol) 을 용해시킨다. 이렇게 수득된 용액에 상기의 산 염화물 용액을 빙냉하에 적가한다. 그 다음 상기 혼합물을 실온에서 3 시간 동안 교반한다. 상기 혼합물에 물 (3 mL) 를 첨가하고, 유기층을 취한다. 상기 유기층을 10 % 시트르산 수용액, 물, 탄산 수소 나트륨 포화 수용액, 물, 염화나트륨 포화 수용액으로 연속적으로 씻은 다음, 무수 황산 나트륨으로 건조시킨다. 감압 증류로 용매를 제거하고, 잔류물을 중압(medium pressure) 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 = 5/1)로 정제하여, 목적하는 화합물을 황색의 오일로서 수득한다 (1.40 g, 수율 : 45 %).

실시예 6

(2S, 3S)-3-[[4-메틸-1-(3-메틸부틸)펜틸]카르바모일]옥시란-2-카르복실산(화합물 No. 9)

실시예 5 에서 수득한 화합물 (1.40 g, 4.47 mmol) 과 에탄올중의 0.5 N 수산화 칼륨 용액 (10.7 mL, 5.35 mmol) 을 사용하여 실시예 2 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 담황색의 비정질 생성물로서 수득한다 (1.15 g, 수율 :90 %).

실시예 7

소듐 (2S, 3S)-3-[[4-메틸-1-(3-메틸부틸)펜틸]카르바모일]옥시란-2-카르복실레이트 (화합물 No. 9 의 나트륨 염)

실시예 6 에서 수득한 화합물 (111 mg, 0.389 mmol) 과 탄산 수소 나트륨(32.7 mg, 0.389 mmol)을 사용하여 실시예 3 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 담황색의 분말 생성물로서 수득한다 (수율 : 75 %).

실시예 8

에틸 (2R, 3R)-3-[(3-메틸-1-페닐부틸)카르바모일]옥시란-2-카르복실레이트(화합물 No. 21)

포타슘 (2R, 3R)-3-에톡시카르보닐옥시란-2-카르복실레이트 (3.97 g, 20.0 mmol), 티오닐 클로라이드 (2.86 g, 24.0 mmol), 3-메틸-1-페닐부틸아민 (4.25 g, 26.0 mmol), 및 트리에틸아민 (2.63 g, 26.0 mmol) 을 사용하여 실시예 5 의 반응및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 무색의 점성 오일로서 수득한다 (5.86 g, 수율 : 96 %).

실시예 9

(2R, 3R)-3-[(3-메틸-1-페닐부틸)카르바모일]옥시란-2-카르복실산 (화합물 No. 19)

실시예 8 에서 수득한 화합물 (2.13 g, 6.98 mmol) 과 에탄올중의 0.5 N 수산화 칼륨 용액 (18 mL, 9.0 mmol) 을 사용하여 실시예 2 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 백색의 비정질 생성물로서 수득한다 (1.78 g, 수율 : 92%).

실시예 10

소듐 (2R, 3R)-3-[(3-메틸-1-페닐부틸)카르바모일]옥시란-2-카르복실레이트(화합물 No. 19 의 나트륨 염)

실시예 9 에서 수득한 화합물 (1.70 g, 6.18 mmol) 과 탄산 수소 나트륨(515 mg, 6.13 mmol)을 사용하여 실시예 3 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 담황색의 분말 생성물로서 수득한다 (1.76 g, 수율 : 96 %).

실시예 11

에틸 (2S, 3S)-3-[α -벤질페네틸)카르바모일]옥시란-2-카르복실레이트

(2S, 3S)-3-에톡시카르보닐옥시란-2-카르복실산 (1.01 g, 6.31 mmol), N-히드록시숙신이미드 (726 mg, 6.31 mmol), N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 (1.30 g, 6.31 mmol), 및 α -벤질페네틸아민 (1.43 g, 6.31 mmol) 을 사용하여 실시예 1의 반응과 처리를 반복한다. 이렇게 수득된 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (클로로포름/메탄올 = 50/1) 로 정제하여, 목적하는 화합물을 담황색 오일로서 수득한다 (2.22 g, 수율 : 정량적).

실시예 12

(2S, 3S)-3-[(α -벤질페네틸)카르바모일]옥시란-2-카르복실산

실시예 11 에서 수득한 화합물 (2.22 g, 6.28 mmol) 과 에탄올중의 0.5 N 수산화 칼륨 용액 (15.1 mL, 7.55 mmol) 을 사용하여 실시예 2 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 백색의 비정질 생성물로서 수득한다 (1.78 g, 수율 : 87 %).

실시예 13

소듐 (2S, 3S)-3-[(α -벤질페네틸)카르바모일]옥시란-2-괴르복실레이트

실시예 12 에서 수득한 화합물 (1.78 g, 5.47 mmol) 과 탄산 수소 나트륨(460 mg, 5.47 mmol)을 사용하여 실시예 3 의 반응 및 처리를 반복하여, 목적하는 화합물을 백색의 분말 생성물로서 수득한다 (1.77 g, 수율 : 93 %).

실시예 14 : 골 흡수 억제 작용

ICR 마우스(생후 6 내지 7 일 짜리)로부터, 두개관을 무균적 상태하에서 채취한다. 결합조직을 제거한 후, 두개관을 중앙선을 따라 두 부분으로 절단한다. 한쌍의 골 당 1 mL 의 배양액 (개질 BGjb 배지, 불활성화된 소의 태아 혈청을 5 % 함유)에서, 5 % CO2 와 37 ℃ 조건하에 24 시간 동안 예비배양시킨다. 예비배양이 끝난 후, 골 각각을 상이한 농도의 시험 화합물을 함유하고 있는 동일한 배양액 0.5 mL 에 둔 다음, 3× 10^-7M 의 부갑상선 호르몬(PTH)의 존재하에 72시간 동안 배양한다. 대조군으로서, 시험 화합물과 PTH 를 모두 사용하지 않는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 배양한다.

배양이 완결된 후, 72 시간 배양물내의 배양 상청액(上淸液)으로 유리된 칼슘의 양 및 골내 (6N 염산 1 mL 에 용해) 에 함유된 칼슘의 양을 오르토-크레졸 프탈레인 컴플렉손(OCPC) 방법으로 측정한다.

하기의 식에 따라 칼슘 유리율(%)을 계산한다:

유리율(%) = [배양액중에 유리된 Ca 의 양]/

[배양액중에 유리된 Ca 의 양 + 골내의 Ca 의 양] × 100

하기의 식에 따라 시험 화합물에 의한 골 흡수의 억제율(%)을 계산한다:

억제율(%) = [1- (PTH 와 시험 화합물 존재하의 유리율 - 대조군의 유리율)/(PTH 존재하의 유리율 - 대조군의 유리율)] × 100

결과는 표 2 에 열거되어 있다.

실시예 15 : 카텝신 L 억제 작용

(1) 랫트의 간 리소좀 분획의 제조

윈스타 계 수컷 랫트를 방혈(放血)로 죽이고 빙냉한 생리 식염수를 문맥(門脈)으로 도입하여 환류시킨다. 그 다음 간을 채취한다. 그후, 하기의 과정을 4 ℃ 에서 수행한다.

가위로 간을 잘게 썬다. 잘게 썬 간 5 g을, 부피비로 9 배의 0.25 M 수크로스 수용액을 첨가한 후, 포터형 테플론 호모게니저(Potter type Teflon Homogenizer)에서 균질화한다. 균질화된 혼합물을 800 G 에서 10 분간 원심분리시킨다. 이렇게 수득한 상청액을 다시 12,000 G 로 20 분간 원심분리시킨다. 침전물을 0.25 M 수크로스 수용액 25 mL 에서 균질화시키고, 다시 12,000 G 에서 20 분간 원심분리시킨다. 이렇게 수득한 침전물을 0.25 M 수크로스 수용액 100 mL 를 첨가하여 다시 균질화시킨다. 이렇게 해서, 리소좀 분획을 수득한다.

카텝신 L 활성의 측정에 사용하기 위해, 리소좀 분획을 0.33 % 의 트리톤 X-100 을 함유하고 있는 0.25 M 수크로스 수용액으로 희석한다.

(2) 카텝신 L 활성의 측정

340 mM 의 아세트산 나트륨, 60 mM 의 아세트산, 4 mM 의 EDTA 및 8 mM 의 디티오트레이톨을 함유하고 있는 용액(pH : 5.5) 0.25 mL 에, 리소좀 분획 0.1 mL, 시험 화합물 용액 5 μ L, 및 증류수 0.545 mL 를 첨가한다. 상기 혼합물을 30℃ 에서 15 분간 예비배양한다, 그 후, 50 μM 의 카르보벤족시-L-페닐알라닐-L-아르기닌-4-메틸쿠마릴-7-아미드 (Z-Phe-Arg-MCA) 용액 0.1 mL 를 첨가하고, 반응을 시작한다. 30 ℃ 에서 20 분간 반응을 수행한 다음, 100 mM 의 소듐 모노클로로아세테이트, 30 mM 의 아세트산 나트륨 및 70 mM 의 아세트산을 함유하는 수용액(pH : 4.3) 1 mL 를 첨가하여 반응을 종결한다. 최종적으로 수득된 용액의 형광 강도(여기 파장 : 380 nm, 형광 파장 : 460 nm)를 측정한다.

Z-Phe-Arg-MCA 는 또한 리소좀 분획에 함유된 카텝신 B 에 의해서도 분해된다. 따라서, 카텝신 B 특이적 억제제로 공지된 10^-7M 의 CA-074 [Murata, 등., FEBS Lett., 280, 307-310 (1991)] 를 반응 용액에 첨가하여, 카텝신 B 활성을 완전히 억제한 조건 하에서 측정을 수행한다.

실시예 14 와 15 의 결과를 하기의 표 2 에 나타낸다.

[표 2]

상기 결과로부터 명백하듯이, 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체는 비교화합물 X 와 Y 보다 우수한 골 흡수 억제 작용을 보여준다(일본 특허 공고 제 61-55509 호, 14쪽, 실시예 61 및 62 에 기술되어 있음).

실시예 16 : 카텝신 B 억제 작용

352 mM 의 KH₂PO₄, 48 mM 의 Na₂HPO₄5.32 mM 의 EDTA· 2Na 및 10 mM 의 L-시스테인을 함유하고 있는 용액 (pH : 6.0) 0.25 mL 에, 리소좀 분획 0.1 mL, 시험 화합물 용액 5 μL 및 증류수 0.545 mL 를 첨가한다. 상기 혼합물을 30 ℃ 에서 15 분간 예비배양한다. 그 후, 50 μM 의 카르보벤족시-L-아르기닌-L-아르기닌-4-메틸쿠마릴-7-아미드 (Z-Arg-Arg-MCA, 기질) 용액 0.1 mL 를 첨가하여 반응을 시작한다. 30 ℃ 에서 20 분간 반응을 수행한 다음, 100 mM 의 소듐 모노클로로아세테이트, 30 mM 의 아세트산 나트륨 및 70 mM 의 아세트산을 함유하는 수용액(pH : 4.3) 1 mL 를 첨가하여 반응을 종결한다. 최종적으로 수득된 용액의 형광 강도(여기 파장 : 380 nm, 형광 파장 : 460 nm)를 측정한다.

결과를 하기의 표 3 에 나타낸다.

[표 1]

상기 결과는 본 발명에 의한 에폭시숙신산 유도체가 카텝신 L 억제 작용과 함께 카텝신 B 억제 작용도 가짐을 의미한다.

Claims

하기 화학식의 에폭시숙신산 유도체 또는 그의 염:

[식중, R¹은 수소 원자, 탄소수가 1 내지 30 인 알킬기, 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 또는 탄소수가 7 내지 40 인 아르알킬기를 나타내고;

R²및 R³는 각각 독립적으로 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 탄소수가 7 내지 20 인 아르알킬기, 또는 탄소수가 3 내지 10 인 알킬기를 나타내고;

X는 -O- 또는 -NR⁴를 나타내고;

R⁴는 수소 원자, 탄소수가 1 내지 10 인 알킬기, 또는 탄소수가 7 내지 20인 아르알킬기를 나타낸다].
하기 화학식의 에폭시숙신산 유도체 또는 그의 생리학적으로 허용가능한 염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 골 질환의 치료를 위한 약학 조성물:

[식중, R¹수소 원자, 탄소수가 1 내지 30 인 알킬기, 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 또는 탄소수가 7 내지 40 인 아르알킬기를 나타내고,

R²및 R³는 각각 독립적으로 탄소수가 6 내지 40 인 아릴기, 탄소수가 7 내지 20 인 아르알킬기, 또는 탄소수가 3 내지 10 인 알킬기를 나타내고,

X 는 -O- 또는 -NR⁴를 나타내고;

R⁴는 수소 원자, 탄소수가 1 내지 10 인 알킬기, 또는 탄소수가 7 내지 20인 아르알킬기를 나타낸다].