KR100460782B1 - 신규 α-아미노산 화합물, 이의 제조 방법 및 이를함유하는 약제학적 조성물 - Google Patents

신규 α-아미노산 화합물, 이의 제조 방법 및 이를함유하는 약제학적 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 (I)의 화합물, 토오토머가 존재하는 경우, 이의 토오토머 및 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염에 관한 것이다:
(상기식에서,
는 치환되거나 치환되지 않은 5-원 질소-함유 헤테로사이클이고;
Ak는 알킬렌 기이며;
X는 단일 결합 또는 페닐렌 기이고;
R1및 R2는 동일하거나 상이하고, 각각은 수소 원자 또는 알킬 기이며;
R3는 알킬, 니트로, 또는 시아노 기이고;
Y는 NR4또는 CHNO2이며 (여기서 R4는 수소 원자 또는 알킬 기이다),
상기 화합물 중에서가 치환되지 않은 5-원 질소-함유 헤테로사이클이고, Ak가 -(CH2)3-기 이며, X는 단일 결합이고, Y는 NH이며, R3가 니트로 기인 화합물은 제외된다.

Description

신규 α-아미노산 화합물, 이의 제조 방법 및 이를 함유하는 약제학적 조성물 {NEW α-AMINO ACID COMPOUNDS, A PROCESS FOR THEIR PREPARATION AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THEM}
본 발명은 신규한 α-아미노산 화합물, 이의 제조 방법, 이를 함유하는 약제학적 조성물 및 디펩티딜 펩티다제 IV (DPP IV)의 억제제로서의 이의 용도에 관한 것이다.
디펩티딜 펩티다아제 IV는 많은 인간 조직에 존재하고 많은 병리에 관련되는 막 세린 프로티아제(membrane serine protease)이다.
특히, DPP IV는 GLP-1 (글루카곤-유사 펩티드-1)의 불활성화를 담당한다고 알려져 있다. GLP-1은 췌장에서의 인슐린 분비의 중요한 자극원이고 따라서 혈액내 글루코오스 수준에 직접적으로 유리한 효능을 가진다.
따라서, DPP IV의 억제는 글루코오스 불내성, 및 인슐린 비의존성 당뇨병 (타입II 당뇨병) 또는 비만증과 같은 고혈당증과 관련된 질병의 치료를 위한 매우 가능성 있는 접근법이다.
DPP IV 억제제 예를 들어, 아미드 화합물은 특허 출원 (EP 0 490 379) 및 저널(Adv. Exp. Med. Biol. 1997, 421:157-160)에 개시되어 있으며, 카르바메이트 화합물은 특허 출원 (DE 19826972)에 이미 개시되어 있다.
또한, 아르기닌 유사체인 α-아미노산 화합물은 국제특허출원 제 WO 96/27593호에 NO-합성효소의 억제제로서, 중추 신경계 및 말초 신경계의 병리, 위장관 및 방광계 장애 병변, 심혈관계 또는 폐기관지와 관련된 병리의 치료를 위해 사용되는 것으로 기술되어 있다.
본 발명의 화합물은 디펩티딜 펩티다아제 IV-억제 특성을 가짐에 따라 글루코오스 불내성 및 고혈당과 관련된 질병의 치료에 특히 유용하다.
보다 더 상세하게는, 본 발명은 하기 화학식(I)의 화합물, 토오토머가 존재하는 경우 이의 토오토머(tautomer), 이의 광학 이성질체 및 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염에 관한 것이다:
상기식에서,
는 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은, 5-원 질소 함유 헤테로사이클이고;
Ak는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬렌 사슬이며;
X는 단일 결합 또는 페닐렌 기이고;
R1및 R2는 동일하거나 상이하며, 각각은 수소원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기이고;
Y는 NR4또는 CH-NO2이고 (여기서 R4는 수소 원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기이다);
R3는 Y가 CH-NO2인 경우에 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬, 니트로 및 시아노로부터 선택된 기를, 또는 Y가 NR4인 경우에 니트로 및 시아노로부터 선택된 기이며,단, 상기 화합물중에서가 치환되지 않은 5-원 질소 함유 헤테로사이클이고, Ak는 -(CH2)3-이며, X는 단일 결합이고, Y는 NH이며, R3가 니트로 기인 화합물은 제외된다.
약제학적으로 허용되는 산 중에는, 염산 (hydrochlonic acid), 브롬화수소산 (hydrobromic acid), 황산, 인산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 락트산, 피루브산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 푸마르산, 타르타르산, 말레산, 시트르산, 아스코르브산, 메탄설폰산, 캄포르산, 옥살산 등이 있으나 이에 제한되지 않는다.
"5-원 질소 함유 헤테로사이클"은 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 함유하는 5-원 포화 모노시클릭 기를 의미하고 이들 헤테로원자 중 하나는 질소 원자이고, 임의의 추가로 존재하는 헤테로원자는 산소, 질소 및 황으로부터 선택된다.
바람직한 5-원 질소 함유 헤테로사이클은 피롤리디닐 및 티아졸리디닐 기이다.
R2가 수소원자를 나타내는 화학식(I)의 화합물은 하기의 화학식 (Ia) 및 (Ib)로 나타내는 두 개의 토오토머 형태로 존재하고, 둘 모두 본 발명의 필수적인 부분을 형성한다:
R1이 수소원자를 나타내는 화학식(I)의 화합물은 하기의 화학식 (Ic) 및 (Id)로 나타내는 두 개의 토오토머 형태로 존재하고, 둘 모두 본 발명의 필수적인 부분을 형성한다:
화학식(I)의 바람직한 화합물은,가 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은 1-피롤리디닐 기 또는 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은 1,3-티아졸리딘-3-일 기인 화합물이다.
화학식(I)의 바람직한 화합물은 아미드 작용기에 대한 배치 α가 (S)인 화합물이다.
본 발명의 이점은 Ak가 (CH2)4기인 화학식(I)의 화합물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은,가 시아노 기로 치환된 1-피롤리디닐 기 또는 시아노 기로 치환된 1,3-티아졸리딘-3-일기이고, Ak가 (CH2)3기인 화학식(I)의 화합물에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 이점은 X가 단일 결합을 나타내는 화학식(I)의 화합물에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 이점은 Y가 NR4기(여기서 R4는 수소 원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기를 나타낸다)를 나타내는 화학식(I)의 화합물에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 이점은 R3가 니트로 기를 나타내는 화학식(I)의 화합물에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 화합물을 보다 더 상세하게 예시한다:
- N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘, 이의 토오토머, 광학 이성질체, 및 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염;
- N-{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘, 이의 토오토머, 광학 이성질체, 및 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염; 및
- N-{(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘, 이의 토오토머, 광학 이성질체, 및 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염.
또한, 본 발명은 하기 화학식(Ⅱ)의 화합물을 하기 화학식(Ⅲ)의 화합물과 통상적인 펩티드 결합 조건에서 반응시켜서 탈보호 시킨 후에 하기 화학식(Ⅳ)의 화합물을 수득하고, 통상적인 유기 화학 반응에 의하여 화학식(I)의 화합물로 전환시킨 후 탈보호반응시키고, 필요한 경우 통상적인 정제 방법에 따라 정제하고, 요망되는 경우 통상적인 분리 방법에 따라 광학 이성질체로 분리하고, 요망되는 경우 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염으로 전환시킴을 특징으로 하는 화학식(I)의 제조 방법에 관한 것이다:
(상기식에서, Ak 및 X는 화학식(I)에 정의된 바와 같고, P1은 아미노 작용기 보호 기이며, P2는 P1과 다른 아미노 작용기 보호 기이다);
(Ⅲ)
(상기식에서은 화학식(I)에 정의된 바와 같다);
(상기식에서, P1, Ak 및 X는 상기에 정의된 바와 같다).
또한, 화학식(I)의 화합물의 특정한 경우인 하기 화학식(Ie)의 화합물은, 하기 화학식(Ⅴ)의 화합물을 출발물질로 하여 통상적인 펩티드 결합 조건에서 화학식(Ⅲ)의 화합물과 반응시켜 수득될 수 있으며, 필요한 경우 탈보호시킨 후, 필요한 경우 통상적인 정제 기술에 따라 정제하고, 요망되는 경우 통상적인 분리 기술에 따라 광학 이성질체로 분리하고, 요망되는 경우 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염으로 전환된다:
(상기식에서,, R1, Ak 및 X는 화학식(I)에서 정의된 바와 같다);
(상기식에서, P1, Ak 및 X는 상기에서 정의된 바와 같다).
본 발명의 화합물은 신규할 뿐만 아니라, 약제학적으로 가치있는 특성을 가진다. 본 발명의 화합물은 디펩티딜 펩티다아제 IV 억제 특성을 가지며, 이것은 본 발명의 화합물이 글루코오스 불내성(intolerance), 타입(Ⅱ) 당뇨병 또는 비만증과 같은 고혈당증과 관련된 질병의 치료에 유용하도록 한다.
또한, 본 발명은 활성 성분으로서, 하나 이상의 적절한 불활성, 무독성의 부형제와 함께 하나 이상의 화학식(I)의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다. 보다 더 상세하게는, 본 발명에 따른 약제학적 조성물 중에는, 경구, 비경구 (정맥, 근내 또는 피하) 또는 비강내 투여, 정제 또는 드라제, 설하 정제, 젤라틴 캡슐, 로젠지, 좌약, 주사 제제, 음용 현탁액 등에 적절한 조성물이 있다.
유용한 투여량은 질병의 본질 및 경중, 투여 경로 및 환자의 연령 및 체중, 및 임의의 관련된 치료에 따라 조절될 수 있다. 투여량은 1회 이상의 투여로 24시간 당 0.5mg 내지 2g으로 다양하다.
하기 실시예는 본 발명을 기술하나 어떤 식으로든 이에 한정되지 않는다.
사용된 출발 물질은 공지의 물질이거나 공지의 방법에 따라 제조된다.
실시예에 기술된 화합물의 구조는 일반적인 분광측정법 (적외선, NMR, 질량분광측정법)에 따라 결정되었다.
"원자 배치 (2α) 또는 (2β)의 화합물"이라는 표현은 절대 원자 배치 (2R) 또는 (2S)의 화합물로부터 선택된 화합물을 의미하고, 화합물 (2α)는 절대 원자 배치 (2R)의 화합물을 나타내고, 화합물 (2β)는 절대 배치 (2S)의 화합물을 나타내는 것으로 이해해야 된다.
실시예 1: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
단계 A: N-{(4S)-4-[3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘
(2S)-2-시아노-피롤리딘 10 mmol, 1-히드록시벤조트리아졸 10 mmol 및 디시클로헥실카르보디이미드 10 mmol을, 디메틸포름아미드중에 용해된 N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-N5-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-오르니틴 10 mmol에 첨가하였다. 실온에서 밤새 교반한 후에, 형성된 디시클로헥실우레아를 여과하여 제거한 다음, 디메틸포름아미드를 증발에 의해 제거하였다. 잔류물을 실리카로 (용리액: 디클로로메탄/에탄올 95/5) 크로마토그래피에 의해 정제하여 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
디옥산 중의 4N 염산 용액을 디옥산 중에 용해되어 있는 선행 단계에서 수득된 화합물 10 mmol에 첨가하였다. 실온에서 밤새 교반한 후, 용매를 증발시켜 제거하고, 물을 첨가하고, 용액을 동결건조하여 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 39.58 6.04 29.37 10.62
실측치 40.35 6.00 29.00 10.90
실시예 2: N-{(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N'-시아노구아니딘 세스퀴하이드로클로라이드
단계 A: 1-[(S)-N 5 -(벤질옥시카르보닐)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 피롤리딘으로부터 출발하여, 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: 1-[(S)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
에탄올 중에 용해된, 선행단계에서 수득된 화합물 10 mmol을 10% 탄소상 팔라듐의 존재하에, 실온 및 주변 압력에서, 6시간 동안 수소반응시켰다. 다음, 반응 혼합물을 여과하여 증발시키고, 물을 첨가한 후에 동결건조시켜 목적 생성물을 수득하였다.
단계 C: N-{(4S)-4-[3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸}-N'-시아노구아니딘
선행 단계에서 수득된 화합물 및 NaN(CN)2을 출발물질로 하여 문헌 (Synthesis 1975, 332)에 기술된 바에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 D: N-[(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N'-시아노구아니딘 세스퀴하이드로클로라이드
선행 단계에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여, 실시예 1의 단계 B에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 43.03% 7.06% 27.37% 17.32%
실측치 43.26% 7.23% 26.82% 16.85%
실시예 3: N-[(4S)-4-아미노-5-(1,3-티아졸리딘-3-일)-5-옥소펜틸]-N'-시아노구아니딘
단계 A: 3-{(S)-N 5 -(3차-부틸옥시카르보닐)-N 2 -[(9H-플루오렌-9-일-메톡시)-카르보닐]-오르니틸}-1,3-티아졸리딘
(S)-N5-(3차-부틸옥시카르보닐)-N2-(9H-플루오렌-9-일-메톡시)-카르보닐]-오르니틴 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: 3-{(S)-N 2 -[9H-플루오렌-9-일-메톡시)-카르보닐]-오르니틸}-1,3-티아졸리딘 하이드로클로라이드
선행 단계에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 B에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 C: N-[(4S)-4-아미노-5-(1,3-티아졸리딘-3-일)-5-옥소펜틸]-N'-시아노구아니딘
선행 단계에서 수득된 화합물 및 NaN(CN)2을 출발물질로 하여 문헌 (Synthesis 1975, 332)에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S%
계산치 44.43 6.71 31.08 11.86
실측치 44.41 6.68 30.18 10.52
실시예 4: N-[(5S)-5-아미노-6-(1-피롤리디닐)-6-옥소헥실]-N'-시아노구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴을 (S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신으로 대체하여, 실시예 2에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 5: N 1 -[(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N 2 -메틸-2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
단계 A: 1-[(S)-N 5 -(벤질옥시카르보닐)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: 1-[(S)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
에탄올 중에 용해된 선행 단계에서 수득된 화합물 10 mmol을 10% 탄소상 팔라듐의 존재하에, 실온 및 주변 압력에서, 6시간 동안 수소반응시켰다. 다음, 반응 혼합물을 여과 및 증발시키고, 물을 첨가한 후, 동결건조시켜 목적 생성물을 수득하였다.
단계 C: N 1 -{(4S)-4-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸}-N 2 -메틸-2-니트로-1,1-에틸렌디아민
선행 단계에서 수득된 화합물 및 N-메틸-1-메틸티오-2-니트로-에틸렌아민을 출발물질로 하여 문헌 (Bioorg. Med. Chem. 1997, 7(23): 3045-3048)에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 D: N1-[(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N2-메틸-2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
선행 단계에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 B에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N%
계산치 40.23 7.03 19.55
실측치 40.17 6.98 18.92
실시예 6: N-[(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
단계 A: 1-[(S)-N 5 -(벤질옥시카르보닐)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: 1-[(S)-N 2 -(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틸]-피롤리딘
에탄올 중에 용해되어 있는, 선행 단계에서 수득된 화합물 10 mmol을 10% 탄소상 팔라듐의 존재하에, 실온 및 주변 압력에서, 6시간 동안 수소반응시켰다. 다음, 반응 혼합물을 여과 및 증발시키고, 물을 첨가한 후, 동결건조시켜 목적 생성물을 수득하였다.
단계 C: N-{(4S)-4-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸}-N''-시아노-N'-메틸구아니딘
선행 단계에서 수득된 화합물, N-시아노이미도-S,S-디메틸디티오카르보네이트 및 메틸아민을 출발물질로 하여, 문헌 (Chem. Pharm. Bull. 1997, 45(1): 53-61)에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 D: N-[(4S)-4-아미노-5-(1-피롤리디닐)-5-옥소펜틸]-N''-시아노-N'-메틸-구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 B에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 7: N-{(4S)-4-아미노-5-[(4R)-4-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
(2S)-2-시아노-피롤리딘을 (4R)-4-시아노-1,3-티아졸리딘으로 대체하여서, 실시예 1에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 34.14 5.16 27.87 9.11 10.08
실측치 34.32 5.11 27.70 9.23 10.44
실시예 8: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2α)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
단계 A: N-{(4S)-4-[3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-[2-카르바모일-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
(2S)-2-시아노-피롤리딘을 (±)-1,3-티아졸리딘-2-카르복사미드로 대체하여서 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: N-{(4S)-4-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-[(2α)-2-카르바모일 -1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계 A에서 수득된 부분입체이성질체의 혼합물을 실리카를 이용하여 크로마토그래피에 의해 분리하였다 (용리액: 디클로로메탄/메탄올/NH4OH 90/10/0.5). 목적 생성물은 이러한 방법으로 분리된 첫번째 부분입체이성질체이다.
단계 C: N-{(4S)-4-[3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-5-[(2α)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘
이미다졸 20 mmol을 피리미딘 중에 용해되어 있는 선행 단계에서 수득된 화합물 10 mmol에 첨가하고, 반응 혼합물을 -30℃로 냉각시키고, POCl340 mmol을 소량씩 첨가하였다. 온도를 1시간에 걸쳐 -20℃로 조절하였다. 피리미딘을 증발에 의해 제거하고 잔류물을 에틸 아세테이트중에서 용해시켰다. 용액을 세척하고 건조시킨 후, 증발시키고, 결과 잔류물을 실리카를 이용하여 크로마토그래피에 의해 정제하여 (용리액: 디클로로메탄/메탄올/NH4OH 95/5/0.5) 목적 생성물을 수득하였다.
단계 D: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2α)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계 C에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여, 실시예 1의 단계 B에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 34.14 5.16 27.87 9.11 10.08
실측치 34.41 4.93 27.67 9.35 9.71
실시예 9: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2β)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
실시예 8의 단계 B에서 분리된 두번째 부분입체이성질체을 출발물질로 하여, 실시예 8의 단계 C 및 D에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 10: N-[(5S)-5-아미노-6-(1-피롤리디닐)-6-옥소헥실]-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-N6-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-라이신 및 피롤리딘을 출발물질로 하여, 실시예 1에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 11: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
N2-(3차 부틸옥시카르보닐)-N6-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-라이신 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 1에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 41.44 6.38 28.19 10.19
실측치 41.66 6.31 27.78 10.18
실시예 12: N-[(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실]-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-N6-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-라이신 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 1에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 13: N-{(5S)-5-아미노-6-[(4R)-4-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-N6-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-라이신 및 (4R)-4-시아노-1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 1에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 36.11 5.51 26.80 8.76 9.69
실측치 36.36 5.49 26.68 8.81 10.04
실시예 14: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2α)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
단계 A: N-{(5S)-5-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-6-[2-카르바모일-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-N6-[(이미노)-(니트로아미노)-메틸]-라이신 및 (±)-1,3-티아졸리딘-2-카르복사미드를 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: N-{(5S)-5-[3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-6-[(2α)-2-카르바모일-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계 A에서 수득된 부분입체이성질체 혼합물을 실리카를 이용하여 크로마토그래피에 의해 분리하였다 (용리액: 디클로로메탄/메탄올/NH4OH 90/10/0.5).
목적 생성물은 이러한 방식으로 분리된 첫번째 부분입체이성질체이다.
단계 C: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2α)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계에서 수득된 화합물을 출발물질로 하여 실시예 8의 단계 C 및 D에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 36.11 5.51 26.80 8.76 9.69
실측치 36.52 5.49 26.85 9.26 9.51
실시예 15: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2β)-2-시아노-1,3-티아졸리딘-3-일]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
실시예 14의 단계 B에서 분리된 두번째 부분입체이성질체을 출발물질로 하여 실시예 8의 단계 C 및 D에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 36.11 5.51 26.80 8.76 9.69
실측치 36.50 5.49 26.00 9.66 9.66
실시예 16: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-시아노구아니딘 세스퀴하이드로클로라이드
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 2에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 43.03 7.06 27.37 17.32
실측치 43.26 7.23 26.82 16.85
실시예 17: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N'-시아노구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 2에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 18: N-[(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실]-N'-시아노구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 2에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 19: N 1 -[(4S)-4-아미노-5-(1,3-티아졸리딘-3-일)-5-옥소펜틸]-N 2 -메틸 -2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 5에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 35.11 6.16 18.61 8.52 18.84
실측치 35.54 5.99 18.04 8.61 19.51
실시예 20: N 1 -[(5S)-5-아미노-6-(1-피롤리디닐)-6-옥소헥실]-N 2 -메틸-2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 5에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 41.94 7.31 18.81 19.05
실측치 41.87 7.26 18.34 19.75
실시예 21: N 1 -{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N 2 -메틸-2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 5에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 22: N 1 -[(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실]-N 2 -메틸 -2-니트로-1,1-에틸렌디아민 디하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 5에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl%
계산치 36.93 6.46 17.94 8.22 18.17
실측치 37.08 6.49 17.17 8.11 18.63
실시예 23: N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 디하이드로클로라이드
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 24: N-[(4S)-4-아미노-5-(1,3-티아졸리딘-3-일)-5-옥소펜틸]-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N5-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-오르니틴 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 25: N-[(5S)-5-아미노-6-(1-피롤리디닐)-6-옥소헥실]-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 26: N-{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 27: N-[(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실]-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-N6-(벤질옥시카르보닐)-N2-(3차-부틸옥시카르보닐)-라이신 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 28: N-{4-[(2S)-2-아미노-3-((2S)-2-시아노-1-피롤리디닐)-3-옥소프로필]-페닐}-N''-시아노-N'-메틸구아니딘 하이드로클로라이드
(S)-4-[(벤질옥시카르보닐)-아미노]-N'-(3차-부틸옥시-카르보닐)-페닐-알라닌 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 6에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
실시예 29: N-{4-[(2S)-2-아미노-3-옥소-3-(1-피롤리디닐)-프로필]-페닐}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
단계 A: 4-[(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-3-옥소-3-(1-피롤리디닐)-프로필]-아닐린
(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-3-(4-아미노페닐)-프로판산 및 피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 A에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
단계 B: N-{4-[(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-3-옥소-3-(1-피롤리디닐)-프로필]-페닐}-N'-니트로구아니딘
문헌 (J. Am. Chem. Soc. 1949, 71: 1968-1970)에 기술된 방법에 따라, N-메틸-N'-2-디옥소하이드라진카르복스이미도하이드라지드-2-옥사이드와 선행 단계에서 수득한 화합물을 반응시켜 목적 생성물을 수득하였다.
단계 C: N-{4-[(2S)-2-아미노-3-옥소-3-(1-피롤리디닐)-프로필]-페닐}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
선행 단계 B에서 수득한 화합물을 출발물질로 하여 실시예 1의 단계 B에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 47.13 5.93 23.55 9.94
실측치 48.06 5.77 23.60 10.00
실시예 30: N-[(6S)-6-아미노-7-(1,3-티아졸리딘-3-일)-7-옥소헵틸]-N'-니트로구아니딘 디하이드로클로라이드
(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-7-아미노-헵탄산 및 1,3-티아졸리딘을 출발물질로 하여 실시예 29에 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% S% Cl
계산치 34.73 6.28 22.09 8.43 15.84
실측치 34.78 6.19 21.24 8.58 15.56
실시예 31: N-[(6S)-6-아미노-7-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-7-옥소헵틸]-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-7-아미노-헵탄산 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 29에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
원소 미량분석:
C% H% N% Cl%
계산치 43.15 6.69 27.10 9.80
실측치 43.75 6.59 26.93 9.94
실시예 32: N-{4-[(2S)-2-아미노-3-옥소-3-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-프로필]-페닐}-N'-니트로구아니딘 하이드로클로라이드
(2S)-2-[(3차-부틸옥시카르보닐)-아미노]-3-(4-아미노페닐)-프로판산 및 (2S)-2-시아노-피롤리딘을 출발물질로 하여 실시예 29에서 기술된 방법에 따라 목적 생성물을 수득하였다.
본 발명의 화합물의 약리학적 연구
실시예 33: 디펩티딜 펩티다아제 Ⅳ의 시험관내 억제
DPPⅣ의 시험관내 효소 활성에 대한 화합물의 효능을 다음과 같이 분석하였다. 돼지 신장의 효소를 색소 기질, 글리실프로필-ρ-니트로아닐라이드 1.4 mM을 사용하여 분석하였고, 이것을 가수분해하여 405 nm에서 흡광도를 보이는 ρ-니트로아닐린을 생성하였다. 효소의 활성을 분석 화합물의 여러 농도 (대부분 10-4내지 10-9M)에서의 흡광도에 의해 결정하였다. 상기 데이타로부터 조절 활성의 50% 억제 (IC50)를 위한 유효량을 결정하였다. 본 발명의 화합물은 1nM 내지 10μM의 IC50을 가진다.
실시예 34: 약제학적 조성
각각 10㎎의 용량을 함유하는 1000개의 정제를 제조하기 위한 제형
실시예 1의 화합물 10g
히드록시프로필셀룰로오스 2g
밀 전분 10g
락토오스 100g
마그네슘 스테아레이트 3g
탤크 (talc) 3g
상기 약리학적 연구에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 화합물은 1nM 내지 10μM의 IC50을 보여 디펩티딜 펩티다아제 Ⅳ의 억제제로서 높은 활성을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은, 췌장에서 인슐린 분비의 중요 자극원으로서 혈류내 글루코오스 수준에 직접적으로 유리한 효능을 가지는 GLP-1을 불활성화시키는 DPP Ⅳ를 억제하여, 글루코오스 불내성 및 인슐린-비의존성 당뇨병 (타입 Ⅱ 당뇨병) 또는 비만증과 같은 고혈당증과 관련된 질환의 치료에 효과적이다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 (I)의 화합물, 토오토머가 존재하는 경우 이의 토오토머, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염:
    상기식에서,
    은 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은 5원 질소-함유 헤테로사이클이고,
    Ak는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬렌 사슬이며,
    X는 단일 결합 또는 페닐렌 기이고,
    R1및 R2는 동일하거나 상이하며, 각각은 수소원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기이고,
    Y는 NR4또는 CH-NO2이며 (여기서, R4는 수소원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기이다),
    R3는 Y가 CH-NO2인 경우에 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬, 니트로 및 시아노로부터 선택된 기, 또는 Y가 NR4인 경우에 니트로 및 시아노로부터 선택된 기이고,
    "5원 질소를 함유하는 헤테로사이클"은 하나, 둘, 또는 세개의 헤테로 원자를 함유하는 5원 포화 모노시클릭 기를 의미하고, 헤테로 원자 중 하나는 질소 원자이고 임의의 추가로 존재하는 헤테로 원자는 산소, 질소 및 황 원자로부터 선택된다 (단, 상기 화합물중가 치환되지 않은 5-원 질소를 함유한 헤테로사이고, Ak가 -(CH2)3-기이며, X가 단일 결합이고, Y가 NH이며, R3가 니트로 기인 화합물은 제외된다).
  2. 제 1항에 있어서,가 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은 1-피롤리디닐 기, 또는 시아노 기로 치환되거나 치환되지 않은 1,3-티아졸리딘-3-일 기임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 아미드 작용기의 원자 배치 α가 (S)임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  4. 제 1항에 있어서, Ak가 (CH2)4기임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,가 시아노 기로 치환된 1-피롤리디닐 기 또는 시아노 기로 치환된 1,3-티아졸리딘-3-일 기이고, Ak가 (CH2)3기임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  6. 제 1항에 있어서, X가 단일 결합임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  7. 제 1항에 있어서, Y가 NR4기임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물 (여기서 R4는 수소 원자 또는 선형 또는 분지된 (C1-C6)알킬 기이다).
  8. 제 1항에 있어서, R3가 니트로 기임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물.
  9. 제 1항에 있어서, N-{(4S)-4-아미노-5-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-5-옥소펜틸}-N'-니트로구아니딘임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 광학이성질체, 이의 토오토머 또는 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염.
  10. 제 1항에 있어서, N-{(5S)-5-아미노-6-[(2S)-2-시아노-1-피롤리디닐]-6-옥소헥실}-N'-니트로구아니딘임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 광학이성질체, 이의 토오토머 또는 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염.
  11. 제 1항에 있어서, N-{(5S)-5-아미노-6-(1,3-티아졸리딘-3-일)-6-옥소헥실-N'-니트로구아니딘임을 특징으로 하는 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 광학이성질체, 이의 토오토머 또는 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염.
  12. 하기 화학식 (Ⅱ)의 화합물을 통상적인 펩티드 결합 조건에서 하기 화학식 (Ⅲ)의 화합물과 반응시켜 탈보호 시킨 후에 하기 화학식 (Ⅳ)의 화합물을 수득하는 단계; 및
    탈보호 반응후에, 이를 통상적인 유기 화학 반응에 의해 화학식 (I)의 화합물로 전환하고, 필요한 경우 통상적인 정제 기술에 따라 정제하고, 요망되는 경우 통상적인 분리기술에 따라 광학 이성질체로 분리하고, 요망되는 경우 이의 약제학적으로 허용되는 산부가염으로 전환시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물을 합성하는 방법:
    (상기식에서, Ak 및 X는 화학식 (I)에서 정의된 바와 같고, P1은 아미노-작용-보호 기이며, P2는 P1과 다른 아미노-작용-보호 기이다),
    (Ⅲ)
    (상기식에서 -은 화학식 (I)에서 정의된 바와 같다),
    (상기식에서, P1, Ak 및 X는 전술한 바와 같다).
  13. 활성 성분으로서 제 1항에 따른 화합물을 하나 이상의 불활성, 비독성인 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 포함하는, 글루코오스 불내성 및 타입Ⅱ 당뇨병 또는 비만과 같은 고혈당증과 관련된 질환의 치료용의 디펩티딜 펩티다아제 Ⅳ 억제제로서 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  14. 삭제
  15. 제 13항에 있어서, 항당뇨병 약제로서 사용하기 위한 약제학적 조성물.
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