KR100577320B1

KR100577320B1 - 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 저해제인 퀴놀론 알칼로이드 화합물을 유효성분으로 함유하는 중성지방 강하제

Info

Publication number: KR100577320B1
Application number: KR1020020064744A
Authority: KR
Inventors: 이현선; 김영국; 노문철; 김관회; 고정숙; 정미연; 이정현
Original assignee: 한국생명공학연구원
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2006-05-10
Also published as: KR20040036001A

Abstract

본 발명은 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 저해제인 신규한 퀴놀론 화합물, 상기 화합물의 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하기 화학식 1로 표시되는 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 저해제인 퀴놀론 알칼로이드 화합물, 상기 퀴놀론 알칼로이드 화합물을 제조하는 방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 하는 중성지방 흡수·대사이상 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 신규한 퀴놀론 화합물은 중성지방의 체내 흡수, 간, 지방 세포 및 근육 세포 등에서의 중성지방의 생합성을 저해하여 혈중 중성지방을 강하시키고, 중성지방의 장기내 축적을 억제함으로써, 고중성지방혈증, 고지혈증 및 비만 등과 같은 중성지방 흡수·대사이상에 의한 질병의 예방 및 치료에 효과적으로 이용될 수 있다.

<화학식 1>

(상기 화학식 1에서 R은 명세서에서 기재한 바와 같다.)

Description

아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 저해제인 퀴놀론 알칼로이드 화합물을 유효성분으로 함유하는 중성지방 강하제{Agent for lowering triglycerides containing Quinolone alkaloid as inhibitors of acyl CoA:diacylglycerol acyltransferase, the method for preparing thereof and pharmaceutical compositions containing the same}

도 1은 화학식 2로 표시되는 신규 퀴놀론계 화합물(1-메틸-2-테트라데실-4(1H)-퀴놀론)의 수소 핵자기공명 스펙트럼을 나타낸 것이다.

도 2는 화학식 2로 표시되는 신규 퀴놀론계 화합물(1-메틸-2-테트라데실-4(1H)-퀴놀론)의 탄소 핵자기공명 스펙트럼을 나타낸 것이다.

도 3은 화학식 2로 표시되는 신규 퀴놀론계 화합물(1-메틸-2-테트라데실-4(1H)-퀴놀론)의 전자충격 질량 스펙트럼을 나타낸 것이다.

도 4는 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 본 발명의 퀴놀론계 화합물의 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제(DGAT)에 대한 저해 활성을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 중성지방 흡수 저해 활성을 나타내는 화합물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성을 저해하는 퀴놀론계 화합물에 관한 것이다.

아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제(Acyl CoA:diacylglycerol acyltransferase, 이하 'DGAT'라 약칭함)는 글리세롤 3-포스페이트(Glycerol 3-phosphate) 경로의 마지막 과정을 촉매하는 효소로서, 1,2-디아실글리세롤(sn-1,2-diacylglycerol)과 패티 아실코에이(Fatty acyl CoA)를 기질로 사용하여 트리글리세라이드(Triglyceride) 중성지방을 합성한다. 외부로부터 섭취된 중성지방은 췌장에서 분비된 리파제(lipase)에 의해 지방산(fatty acid)과 모노글리세라이드(monoglyceride)로 분해되어 장의 상피세포를 통해 흡수된 후, DGAT에 의해 트리글리세라이드 중성지방으로 변화된다. 중성지방의 생합성은 글리세롤 3-포스페이트 경로(간과 지방조직)와 모노아실글리세롤 경로에 의해 소장의 장 상피세포에서 주로 이루어지며, 이들 생합성 과정에 작용하는 효소인 DGAT의 선택적 저해에 의한 중성지방의 흡수 및 생합성의 저해는 고중성지방혈증, 고지혈증 및 비만 등과 같은 중성지방 흡수·대사이상에 의한 질병의 예방 및 치료에 효과적인 것으로 부상되고 있다(Chen HC, et al., Trends Cardiovasc. Med., 2000, 10, 188-192; Farese Jr. et al., Curr. Opin. Lipidol., 2000, 11, 229-234).

간의 소포체에서 합성된 중성지방은 콜레스테롤, 인지질 및 단백질(apo-100)과 결합하여 초저비중 리포단백질(very low density lipoprotein, VLDL)이 되어 혈액 내로 분비된다. 혈액 내로 들어온 키로마이크론(chyromicron)과 VLDL은 혈관의 내피세포에 존재하는 리포단백질 리파아제에 의해 글리세롤과 지방산으로 분해되며, 이때 생성된 지방산은 지방세포로 이동하여 페티 아실코에이로 활성화된 후 글리세롤 3-포스페이트 경로를 거쳐 중성지방으로 합성되어 저장된다.

중성지방의 생합성과 에너지 저장 기능은 장관의 지방 흡수, 리포단백질의 합성, 혈장 중성지방의 조절, 지방세포 내 지방 축적, 근육에서의 에너지 대사, 유즙의 분비 등과 연관되어 중요한 생리적 기능을 담당하고 있다. 그러나, 중성지방이 장기나 조직에 과도하게 축적되면 고중성지방혈증, 지방간 및 비만 등을 야기시켜 동맥경화, 당뇨, 대사이상 및 장기의 기능 저하 등의 심각한 질병을 유발한다. 당뇨병환자의 약 1/3에서 혈장 중성지방 농도가 증가되어 있는데, 이는 혈당조절이 안된 당뇨병환자에서 두드러지지만 비교적 조절이 잘된 인슐린 비의존형(제 2형) 당뇨병에서도 인슐린 저항성이 심하면 고중성지방혈증이 발생하는 경우가 있다. 비만증은 제 2형 당뇨병을 수반하며 비만증의 원인들이 매우 다양하기에 제 2형 당뇨병의 발병에 관여하는 기전도 매우 복잡하다. 비만증에서 관찰되는 가장 중요한 대사장애로 고인슐린혈증과 인슐린저항성이 동반되는 현상이 있다. 이때, 혈청 중성지방과 유리 지방산의 증가 및 고혈압도 동반된다.

최근에 고중성지방혈증(hypertriglyceridemia)은 관상동맥질환(coronary heart disease)의 주요한 요인으로 인식되어 왔으며 중성지방(triglyceride)을 낮추고 HDL 콜레스테롤(high density lipoprotein cholesterol)을 높여 줌으로써 관상동맥질환의 발병율을 감소시킨다고 보고되었다(Rubins et al., New Engl. J. Med. , 1999, 341, 410-418). 또한, 혈중 중성지방의 농도 증가는 췌장염과 같은 질병상태에서 일어날 수 있다. 지방대사 장애(지방이영양증, lipodystrophy)는 고중성지방혈증 뿐만 아니라 체지방의 손실, 심각한 당뇨, 왕성한 식욕, 간, 비장, 췌장 및 신장의 비대를 포함하는 임상적 증상을 수반하며 인슐린 저항성과 고혈당성의 증상도 수반한다. 이러한 지방대사 장애를 갖는 환자는 필수적으로 체지방의 손실로 인해 가끔 초기 사망에 이르는 경우도 있다.

DGAT는 생체의 지방세포, 분화된 3T3-L1 지방세포, 소장내의 장 상피세포, 유선, 골격근 및 심근 등의 조직, 식물, 미코박테리움 속 및 스트렙토미세스 속의 미생물, 곰팡이 및 곤충에서 발견된다(Coleman R et al., J. Biol. Chem., 1976, 251, 4537-4543; Haagsman HP et al., Arch. Biochem. Biophys., 1981, 208, 395-402; Smith S. et al., Adv. Lipid Res., 1975, 13, 195-239; Marshall, MO. et al., Eur. J. Biochem., 1977, 81, 259-266; Swanton EMS et al., Biochim. Biophys. Acta, 1997, 1346, 93-102; van der Vusse et al., Physiol. Rev., 1992 , 72, 881-940; Lassner et al., Lipid Technol., 1997, 9, 5-9; Akao T. et al., J. Biochem. 1976, 80, 723-728; Olikoshi ER et al., Microbiology, 1994, 140, 931- 934; Kamisaka Y. et al., J. Biochem. 1997, 121, 1107-1114; Arrese EL et al., Arch. Insect Biochem. Physiol. 1996, 31, 325-335). 또한, 지방세포 분화시 DGAT의 효소활성이 증가하며, NIH3T3-L1 섬유아세포가 지방세포로 분화되는 동안 DGAT 유전자의 발현과 효소활성이 현저히 증가된다고 알려져 있다.(Coleman RA et al., J. Biol. Chem., 1978, 253, 7256-7261)

상기 효소는 중성지방 합성과 흡수에 관여하며 그 활성은 생체 대사조절 상태에 따라 조절된다. 예를 들어, 세포내 유리 지방산의 농도가 증가하면 에너지 저장이 쉽게 되도록 도와주며, 과도한 지방산에 의한 독성을 방어하기 위해 DGAT의 활성은 증가하게 된다. 반면, 세포내 유리 지방산이 부족하면 인지질 합성을 위한 유리 지방산의 이용성을 유지하기 위해 DGAT의 활성이 감소된다. 또한, 상기 효소는 인슐린과 아드레날린 등의 호르몬과 티로신키나제 등에 의해서도 조절을 받는 것으로 알려져 있다(Roncari DAK et al., Can. J. Biochem., 1979, 57, 573-577; Sooranna SR et al., FEBS Lett, 1978, 95, 85-87; Haagsman HP et al., J. Biol. Chem., 1982, 257, 10593-10598; Lau TE et al., Lipids, 1996, 31, 277-283).

DGAT 효소는 1960년 닭의 간에서 처음으로 분리된 세포막에 걸쳐있는 효소로서, 분리·정제의 어려움으로 연구의 진전을 보지 못하다가 1998년 포유류 유래 DGAT cDNA가 클로닝됨으로써 중성지방 생합성의 분자생물학적 연구의 기원을 이루게 되었다(Cases et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1998, 95, 13018-13023). 최근 동정된 DGAT 유전자의 생체내 기능을 밝히기 위해, 스미스 등에 의해 만들어진 DGAT-결핍 쥐로부터 DGAT에 의한 선택적인 중성지방의 합성저해가 고중성지방혈 증과 비만의 치료에 유용하다는 사실을 시사하는 보고가 있었다(Smith et al. Nature Genetics, 2000, 25, 87-90). DGAT-결핍 쥐는 정상적인 생존과 번식능을 보여주고 있었으며, 흥미롭게도 이들은 고지방 식이에 대하여 정상 쥐는 40 내지 50%의 체중 증가를 보인 반면, DGAT-결핍 쥐는 정상 식이 때의 체중증가와 유사한 양상을 보임으로써 고지방 식이에 대한 저항성을 가진다는 것을 보여주었다. 이는 대사율의 증가와 운동량의 증가에 따른 에너지 소비의 증가로 나타났으며 식이 섭취량의 변화는 없는 것으로 밝혀졌다. 또한, DGAT-결핍 쥐의 경우, 포도당, 인슐린, 유리 지방산의 혈장 내 농도는 정상 쥐과 유사했으나 인슐린의 감도가 증가하여 포도당과 인슐린의 농도가 정상 생쥐보다 더 낮은 경향을 보였다.

상기 사실로부터 DGAT 저해 활성을 갖는 약물은 고중성지방혈증, 고지혈증 및 비만 등과 같은 중성지방 흡수·대사이상에 의한 질병의 예방 및 치료에 사용할 수 있음을 알 수 있다. 외부로부터 섭취된 중성지방은 췌장에서 분비된 리파제에 의해 지방산과 모노 글리세라이드로 분해되어 장 상피세포를 통해 흡수된 후, DGAT에 의해 중성지방으로 재합성되는데, DGAT의 활성을 억제하는 약물은 중성지방을 재합성하는 단계를 저해하여 지방의 흡수를 억제함으로써 체내로 유입되는 중성지방의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, DGAT 저해제는 간, 지방세포 및 근육세포 등에서의 중성지방의 생합성과 저장형 중성지방의 축적을 방지하고 이미 축적된 지방의 소비를 촉진시킴으로써 비만치료가 가능할 것으로 기대된다.

한편, 현재까지 DGAT 효소저해제의 합성은 미진한 상태이며 천연물로부터 분리한 몇 종의 저해제만이 보고되어 있는 실정이다. 대부분은 일본의 기타사토 연구소의 오무라(Omura) 그룹에서 보고한 저해제로 로셀리핀(roselipins)[Gliocladium roseum KF-1040, IC₅₀; 15∼22 μM], 아미데프신(amidepsines)[Humicola sp. FO-2942, IC₅₀; 10∼50 μM] 및 크산토후몰(xanthohumols)[Humulus lupulus, IC₅₀; 50∼194 μM], 그 외 에이코사펜타에노익산(eicosapentaenoic acid), 2-브로모옥타노에이트(2-bromooctanoate) 등이 보고되어 있을 뿐이다(Tomoda et al., J. Antibiotics., 1999, 52, 689-694 ; Tomoda et al., J. Antibiotics., 1995, 48, 937-941 ; Tabata et al., Phytochemistry, 1997, 46, 683-687 ; Rustan et al., J. Lipid. Res., 1988 , 29, 1417-1426).

오수유(Evodiae Fructus)는 운향과(Rutaceae)에 속하는 미성숙 과실을 건조시킨 것으로서 맵고 쓴맛을 지니고 있다(Namba T., Coloured Illustration of Wakan-Yaku, Hoikusha Publishing, Osaka, 1980, I, 233-234). 예로부터 오수유는 방향성 건위(strong stomach), 진통, 소화불량, 복통, 토사, 변비 및 구풍, 산통, 근골동통, 자궁수축, 수렴·살균 및 보온의 용도 또는 일부 욕탕료로 이용되어 왔다. 또한, 상기 오수유로부터 다양한 종류의 정유, 지방유, 쓴 맛을 나타내는 고미(苦味)성분인 리모노이드 및 비고미성분인 인돌 알칼로이드, 퀴놀론 알칼로이드, 베타카르볼린계 알칼로이드 등의 성분이 분리되었고, 상기 성분들은 뇌혈류량 증가, 자궁수축, 혈관확장, 안지오텐신 Ⅱ 수용체 길항작용 및 헬리코박터 파이로리균의 증식저해효과 등의 작용을 한다고 알려져 있다(Wen-Fei C., J. Nat. Prod., 1996, 59, 374-378; King C. L., J. Nat. Prod., 1980, 43, 577-582;, Lee H. S., Phytother. Res. 1998, 12, 212-214; Rho, T. C., Bio. Pharm. Bull., 1999, 22, 1141-1143).

이에, 본 발명자들은 천연자원인 오수유로부터 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제를 억제하는 활성물질을 탐색하는 과정에서 퀴놀론계 화합물을 발견하였고, 상기 화합물이 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 저해 효과가 있음을 확인하고 고중성지방혈증, 비만 등과 같은 중성지방 흡수 및 대사 이상에 의한 질병의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성을 가지는 퀴놀론 화합물, 상기 퀴놀론 화합물을 분리하는 방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 중성지방 흡수·대사이상 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 효소 저해 활성을 가지는 퀴놀론 화합물을 제공한다.

또한, 본 발명은 오수유로부터 상기 퀴놀론 화합물을 분리·정제하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 퀴놀론 화합물을 유효성분으로 함유하는 중성지방 흡수·대사이상 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성이 있는 하기 화학식 1로 표시되는 퀴놀론 화합물을 제공한다.

(상기 화학식 1에서 R은 탄소수 5 내지 20의 지방족을 나타낸다.)

상기 화학식 1로 표시되는 퀴놀론 화합물에 있어서, R은 탄소수 5 내지 20개의 포화 또는 불포화 지방족인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 퀴놀론 화합물의 유도체는 퀴놀론계 알칼로이드이며, 하기 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 1-메틸-2-테트라데실-4(1H)-퀴놀론, 에보카르핀(evocarpine), 1-메틸-2[(4Z,7Z)-4,7-트리데카디에닐]-4(H)-퀴놀론 또는 1-메틸-2[(6Z,9Z)-6,9-펜타데카디에닐]-4(H)-퀴놀론인 것이 바람직하다.

본 발명의 분리·정제 방법은

1) 오수유를 저급 알코올로 추출하는 단계;

2) 단계 1의 추출물을 아세트산에스테르로 다시 추출하는 단계;

3) 단계 2의 추출물에 1차 크로마토그래피를 수행하는 단계;

4) 2차 크로마토그래피를 수행하는 단계; 및

5) 고압액상크로마토그래피를 수행하는 단계로 구성된다.

단계 1)에서 오수유로부터 아실 코에이 : 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 성분을 추출하는데 이용하는 저급 알코올은 10 내지 100%의 메탄올 또는 에탄올이 바람직하고, 메탄올을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 그 이유는 메탄올의 활성물질의 추출능력이 뛰어나고 가격이 저렴하기 때문이다.

상기 저급 알코올은 오수유 1 g 당 5 내지 15 ㎖을 사용하는 것이 바람직하고, 오수유 1 g 당 10 ㎖을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 그 이유는 오수유 1 g당 5 ㎖ 미만을 사용한 경우에는 추출 능력이 저하되고, 15 ㎖을 초과하여 사용하는 경우에는 전체적인 분리 효율이 저하되기 때문이다.

단계 2)에서, 아세트산에스테르로 다시 용매 추출하는 과정에서 이용되는 추출용매는 에틸아세테이트, 클로로포름, 헥산 및 디에틸에테르로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 에틸아세테이트를 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 에틸아세테이트를 이용함으로써 상기 오수유의 저급 알콜 추출물로부터 비활성 분획과 활성 분획을 선택적으로 나눌 수 있기 때문이다.

단계 3)에서, 1차 크로마토그래피는 실리카겔 컬럼크로마토그래피, 역상 컬럼크로마토그래피 및 셀룰로스 컬럼크로마토그래피로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 실리카겔 컬럼크로마토그래피인 것이 바람직하다. 컬럼크로마토그래피 과정을 수행하는 데 있어서, 흡착크로마토그래피의 일종인 실리카겔 컬럼크로마토토그래피를 사용하는 과정에서는 헥산 및 에틸아세테이트의 혼합액을 전개용매로 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 혼합용매가 활성 분획의 분리능이 양호하기 때문이다.

단계 4)에 있어서, 2차 크로마토그래피는 역상저압 컬럼크로마토그래피, 실리카겔 컬럼크로마토그래피 및 겔여과 컬럼크로마토그래피로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 역상저압 컬럼크로마토그래피를 사용하고 메탄올 및 물의 혼합액을 전개용매로 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 단계 5)에 있어서, 고압액상 크로마토그래피를 사용하는 과정에서는 메탄올 및 물의 혼합액을 전개용매로 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 따라 오수유로부터 분리 정제된 상기 화학식 1로 표시되는 퀴놀론계 화합물의 유도체인 화학식 2, 화학식 3, 화학식 4 및 화학식 5의 화합물을 이용해 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해활성을 측정한 결과, IC₅₀은 각각 24.6 ㎍/㎖, 8.1 ㎍/㎖, 6.8 ㎍/㎖ 및 4.9 ㎍/㎖로 나타났다.

아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제의 작용을 저해하면 장내에서 중성지방의 흡수가 저해되고, 혈중 중성지방을 강하시키며, 간, 지방 세포, 근육 세포 등에서의 중성지방의 생합성을 감소시키는 작용을 하기 때문에, 본 발명에서 제조한 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성이 있는 화합물들은 중성지방 흡수·대사이상에 의한 질병의 예방 및 치료에 사용될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물을 이용하여 예방 및 치료할 수 있는 중성지방 흡수·대사이상에 의한 질병으로는 고중성지방혈증, 고지혈증, 관상동맥질환, 지방간, 동맥경화 및 비만등이 될 수 있다. 또한, 오수유는 오랫동안 생약으로 사용되어 오던 약재로서 이들로부터 추출 분리된 본 발명의 화합물들 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 없다. 따라서, 본 발명의 화합물들을 유효성분으로 함유하는 중성지방 흡수· 대사이상 치료용 약학적 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명의 중성지방 흡수·대사이상 치료용 약학적 조성물은 상기 화학식 1의 퀴놀론계 화합물을 유효성분으로 포함하고, 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용이 가능한 담체, 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조할 수 있다. 이때 제제 형태는 오일 또는 수성매질중의 용액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

화학식 1의 화합물은 임상투여시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품제제의 형태로 사용될 수 있다.

즉, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 실제 임상투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제한다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제 및 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화학식 1의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose) 및 젤라틴 등을 섞어 조제한다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사 용되는 단순희석제인 물 및 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제 및 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제 및 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜 및 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용 될 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 따라 분리 정제된 화합물을 함유하는 조성물의 투여방법은 경구투여 또는 정맥투여가 바람직하고, 그 유효용량은 경구투여인 경우에는 보통 성인을 기준으로 1회에 50 내지 500 mg이 바람직하며, 정맥투여인 경우에는 10 내지 100 mg이 바람직하다. 특정환자에 대한 투여용량 수준은 성별, 연령, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 그리고 약제혼합 및 질환의 중증도에 따라 변화될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 오수유로부터 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해제의 분리 및 정제

본 발명자들은 오수유 5 ㎏을 메탄올 50 ℓ에 침지시킨 후 실온에서 7일간 방치하여 아실코에이 : 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성을 갖는 활성 물질을 추출하였으며, 상기 추출액을 여과한 후, 1회 더 추출하여 여과액을 혼합하였다. 상기 메탄올 추출물을 감압 ·건조하고 증류수에 현탁시킨 다음, 에틸아세테이트 5 ℓ를 가하여 추출하였으며, 아실 코에이 : 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성이 높은 에틸아세테이트 분획을 수득하였다. 상기 수득한 에틸아세테이트 분획을 감압 ·농축하고 동량의 실리카겔에 흡착시킨 후 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 수행하였다. 이때 전개용매로서 헥산 : 에틸아세테이트 혼합액(10 : 1)을 사용하여 아실 코에이 : 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해 활성이 없는 부분을 제거하였고, 5 : 1 내지 1 : 1까지 전개용매의 극성을 증가시키면서 저해활성 물질을 용출시켰다.

다음으로, 상기 용출된 활성 분획을 농축하여 소량의 메탄올에 용해시킨 후 역상저압 컬럼크로마토그래피(Lobar, 머크사)를 수행하였다. 이때 전개용매로서 메탄올 : 물(50:1, 70:1 및 90:1)의 혼합액을 사용하여 극성을 단계적으로 증가시키면서 용출시키고, 최종적으로 100% 메탄올로 용출시켜 효소저해 활성을 나타내는 3개의 소분획, 즉, 분획 1, 분획 2 및 분획 3을 수득하였다.

최종적으로 고압액상 컬럼크로마토그래피를 수행하였는데, 상기 분획 1은 85% 메탄올/물(v/v) 혼합액을 전개용매로 하고, 컬럼으로는 J'sphere ODS-H80(4 μm, 80 Å, Φ20 ×150 ㎜)를 사용하여 유속 8 ㎖/분, 광원 254 ㎚의 UV 검출기의 조건 하에서 고압액상 컬럼크로마토그래피를 실시하여 3종의 아실 코에이 : 디아실 글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해활성 물질(화합물 2, 화합물 3 및 화합물 4)을 수득하였다. 또한, 상기 분획 2를 90% 메탄올/물(v/v) 혼합액을 전개용매로 하고, 상기 분획 1과 동일한 컬럼 및 조건 하에서 고압액상 컬럼크로마토그래피를 실시하여 저해활성을 가지는, 화합물 1을 수득하였다.

<실시예 2> 오수유로부터 분리된 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 저해제의 이화학적 특성조사 및 구조동정

(1) 화합물 1

물질의 성상: 무색 분말상,

자외선 분광광도 스펙트럼[λ_max(㎚) MetOH]: 212, 238, 321 및 333,

전자충격 질량분석(70eV): m/z(rel. int) = 355 [M]+(15.8), 340(3.5), 326(8.2), 312(9.2), 298(9.5), 284(7.8), 270(5.2), 256(4.8), 242(3.9), 228(5.8), 214(0.6), 200(9.8), 186(84.0), 173(100) 및 144(18.4),

수소 핵자기 공명스펙트럼[300MHz, CDCl₃, δ(ppm)]: 8.40(1H, dd, J = 2 및 8.0 Hz, H-5), 7.65(1H, dt, J = 1.6 및 8.0 Hz, H-7), 7.51 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-8), 7.36(1H, t, J = 7.4 Hz, H-6), 6.47(1H, br.s, H-3), 3.75(3H, s, N-Me), 2.71(2H, t, J = 7.5 Hz, H-1') 1.64(2H, m, H-2'), 1.10 내지 1.42(22H, m), 0.81(3H, t, J = 7.5Hz, H-14')(도 1) 및

탄소 핵자기 공명스펙트럼[75 MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 14.09(C-14'), 22.65 (C-13'), 28.60 (C-2'), 29.27, 29.32, 29.44, 29.55, 29.60(C ×2), 29.62, 29.65, 31.89 (C-12'), 34.95 (C-1'), 110.08 (C-3), 115.80 (C-8), 124.40 (C-6), 124.82 (C-4a), 126.26 (C-5), 132.88 (C-7), 141.60 (C-8a), 156.88 (C-2), 175.60 (C-4)(도 2).

고압액상 컬럼크로마토그래피에 의해서 최종적으로 분리 정제된 화합물 1은 흰색분말로 얻어졌으며, 박층크로마토그래피 상에서 드라겐도르프 발색시약(Dragendorff's reagent)에 의해 분홍색으로 발색되어 구조 중에 질소를 포함하는 알칼로이드계 물질로 추정되었다. 또한, 자외선-가시광선 분광기[시마주(Shimadzu)사, UV-265]를 이용하여 212, 238, 321 및 333 nm에서 최대흡수를 측정하여 얻은 결과, 수소 핵자기 공명분석(¹H-NMR) 및 탄소 핵자기 공명분석(¹³C-NMR)의 시그날들로부터 상기 물질은 퀴놀론 골격을 갖는 것을 알 수 있었다.

VG70-SEQ 질량분석기를 이용하여 고분해능 고속원자충돌 질량분석(High resolution FAB-MS)를 행하여 [M+H]⁺가 356.2953으로 측정되었고, 계산식에서도 356.2953으로 계산되었으므로, 이 물질의 분자량은 355이고, 분자식은 C₂₄H₃₇NO로 결정하였다. 전자충격 질량분석(EI-MS)으로부터 m/z 355에서 분자이온과 m/z 186에서 N-메칠-4(1H)-퀴놀론 알칼로이드의 특징적인 단편이온을 볼 수 있었다. 또한, 질량이 14 차이로 나타나는 일련의 단편이온들은 구조 내에 지방족 측쇄(aliphatic side chain)가 존재하고 있음을 보여준다(도 3). 분자이온(m/z 355)으로부터 N-메칠-4(1H)-퀴놀론 핵에 해당하는 m/z 158의 감소는 모핵에 측쇄로서 C₁₄H₂₉가 붙어 있다는 것을 입증하였다.

상기에서 측정한 이화학적 특성과 기기분석을 근거로 하여 화합물 1은 신규물질로서 분자량이 355이고, 분자식이 C₂₄H₃₇NO인 하기 화학식 2로 표시되는 1-메틸-2-테트라데실-4(1H)-퀴놀론임을 확인하였다.

<화학식 2>

(2) 화합물 2

물질의 성상: 무색 오일상,

자외선 분광광도 스펙트럼[λ_max(㎚)MetOH]: 213, 239, 321 및 333,

수소 핵자기 공명스펙트럼[300MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 8.50(1H, dd, J = 2, 8.0 Hz, H-5), 7.3 내지 7.8(3H, m, H-6, 7 및 8), 6.26(1H, s, H-3), 5.40(2H, m, olefinic proton), 3.76(3H, s, N-Me), 2.07(4H, m), 1.70(2H, m, H-2'), 1.29 내 지 1.53(12H, m) 및 0.90(3H, t, J = 7.0 Hz, H-13') 및

탄소 핵자기 공명스펙트럼[75MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 158.8(C-2), 111.1(C-3), 179.6(C-4), 127.0(C-4a), 126.7(C-5), 125.1(C-6), 133.8(C-7), 117.8(C-8), 143.5(C-8a), 35.4(N-Me), 35.6, 29.6, 30.2, 30.8, 28.1, 130.7, 130.9, 27.9, 29.7, 33.1, 23.3, 14.3.

상기 측정한 이화학적 특성을 근거로 하여 화합물 2는 분자량이 339이고, 분자식이 C₂₃H₃₃NO인 하기 화학식 3으로 표시되는 에보카르핀(evocarpine)임을 확인하였다.

<화학식 3>

(3) 화합물 3

물질의 성상: 무색 오일상,

자외선 분광광도 스펙트럼[λ_max(㎚) MetOH]: 213, 240, 321 및 334,

수소 핵자기 공명스펙트럼[300MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 8.44(1H, dd, J = 2, 8.0 Hz, H-5), 7.3 내지 7.7(3H, m, H-6, 7 및 8), 6.24(1H, s, H-3), 5.40(2H, m, olefinic proton), 3.73(3H, s, N-Me), 2.07 내지 2.8(4H, m), 2.0 내지 2.2(4H, m), 1.80(2H, m, H-2'), 1.2 내지 1.4(6H, m), 0.90(3H, t, J = 7.0 Hz, H-13') 및

탄소 핵자기 공명스펙트럼[75MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 155.9(C-2), 110.4(C-3), 176.4(C-4), 125.3(C-4a), 126.5(C-5), 124.1(C-6), 132.7(C-7), 115.6(C-8), 141.7(C-8a), 34.6(N-Me), 34.3, 28.4, 26.6, 130.6, 127.3, 25.7, 127.8, 130.1, 27.2, 29.3, 31.5, 22.5, 14.0.

상기 측정한 이화학적 특성을 근거로 하여 화합물 3은 분자량이 337이고, 분자식이 C₂₃H₃₁NO인 하기 화학식 4로 표시되는 1-메틸-2[(4Z,7Z)-4,7-트리데카디에닐]-4(H)-퀴놀론임을 확인하였다.

<화학식 4>

(4) 화합물 4

물질의 성상: 무색 오일상,

자외선 분광광도 스펙트럼[λ_max(㎚) MetOH]: 214, 239, 321 및 333,

수소 핵자기 공명스펙트럼[300MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 8.44(1H, dd, J = 2, 8.0 Hz, H-5), 7.25 내지 7.8(3H, m, H-6, 7 및 8), 6.15(1H, s, H-3), 5.40(4H, m, olefinic proton), 3.69(3H, s, N-Me), 2.70(4H, m), 2.08(4H, m), 1.40(12H, m, H-2') 및 0.90(3H, t, J = 7.0 Hz, H-15') 및

탄소 핵자기 공명스펙트럼[75MHz, CDCl₃, δ(ppm)] 154.9(C-2), 110.8(C-3), 177.5(C-4), 126.2(C-4a), 126.4(C-5), 123.3(C-6), 132.0(C-7), 115.3(C-8), 141.8(C-8a), 34.1(N-Me), 34.6, 28.4, 28.8, 29.1, 26.9, 129.4, 127.6, 25.6, 128.4, 130.3, 27.1, 29.1, 31.4, 22.5, 14.0.

상기 측정한 이화학적 특성을 근거로 하여 화합물 4은 분자량이 365이고, 분자식이 C₂₅H₃₅NO인 하기 화학식 5로 표시되는 1-메틸-2[(6Z,9Z)-6,9-펜타데카디에닐]-4(H)-퀴놀론임을 알 수 있었다.

<화학식 5>

<실시예 3> 화합물의 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성 검정

<3-1> 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제의 분리

본 발명자들은 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제(Acyl CoA:diacylglycerol acyltransferase, 이하 'DGAT'라 칭함)의 활성을 검정하기 위하여, 먼저 DGAT를 분리하였다.

효소원으로는 랫트(Male Sprague -Dawley rat, 250 내지 300 g)의 간을 분리하여 완충액 A(0.25 M 수크로즈, 1.0 mM EDTA, 10 mM Tris-HCl. pH 7.4)로 세척하고 테프론봉의 유리균질기로 균질화하였다. 상기 균질액을 14,000 g, 4℃에서 15분 동안 원심분리하여 상등액을 수득하고, 상기 상등액을 다시 100,000 g, 4℃에서 1 시간 동안 원심분리하였다. DGAT가 포함된 마이크로솜의 분리를 위해 상기 원심분리의 침전물에 완충액 B(0.25 M 수크로즈, 10 mM Tris-HCl. pH 7.4)를 가하여 100,000 g, 4℃에서 1시간 동안 다시 원심분리하여 생성된 침전물에 상기 완충액 B를 4 ㎖ 가해 용해시키고, 표준물질로 소의 혈청 알부민(bovine serum albumin)을 사용하여 라우리(Lowary) 방법으로 단백질의 농도를 결정하였다.

그 결과, 분리한 DGAT의 단백질 농도는 42 ㎎/㎖이었으며, 이를 10 ㎎/㎖의 농도로 희석하고 분주하여 -70℃에서 보관하여 사용하였다.

<3-2> DGAT의 활성 측정

본 발명자들은 DGAT의 활성을 측정하기 위해 상기 실시예 <3-1>에서 분리한 랫트의 마이크로좀 단백질을 효소원으로 사용하고, 기질로서 1, 2-디아실글리세롤과 [¹⁴C]팔미토일-코에이를 사용하여 효소 반응 후 생성된 [¹⁴C]트리아실글리세롤의 방사능의 양을 측정하였다. 구체적으로, 반응액(175 mM Tris-HCl(pH 8.0), 20 ㎕의 소의 혈청 알부민(10 ㎎/㎖), 8 mM의 MgCl₂, 30 μM의 [¹⁴C]팔미토일 코에이(0.02 μCi, Amersham) 및 200 μM 1,2-디올레오일 글리세롤)에 메탄올 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)에 녹인 시료액 10.0 ㎕을 가하고, 상기 실시예 <3-1>에서 분리한 마이크로좀 단백질 100 내지 200 ㎍을 넣은 다음 25℃에서 10분간 반응시킨 후, 반응 종결액(2-프로판올 / 헵탄 / 물 = 80 / 20 / 2, v/v/v) 1.5 ㎖을 가하여 반응을 정지시켰다. 상기 반응으로 생성된 [¹⁴C]트리아실 글리세롤을 분리하기 위하여 1 ㎖의 헵탄 및 0.5 ㎖의 H₂O를 가하여 진탕한 후 상층액 1 ㎖을 취하고 여기에 2 ㎖의 알칼리성 에탄올 용액(에탄올 / 0.5 N 수산화 나트륨 / 물 = 50 / 10 / 40, v/v/v)을 가하여 진탕하였다. 상기 진탕액의 상층액 0.65 ㎖을 취하여 LSC(liquid scintillation counter)로 방사능의 양을 측정하고, 아실 코에이:디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제의 저해활성은 하기 수학식 1로 계산하였다.

T : 효소반응액에 시료를 넣은 시험구의 cpm 값,

C : 효소반응액에 시료를 넣지 않은 대조구의 cpm 값 및

B : 효소원을 넣지 않고 시료를 넣은 대조구의 cpm 값.

<3-3> 오수유로부터 분리한 화학식 2 내지 화학식 5의 화합물의 DGAT 활성 측정

본 발명자들은 오수유로부터 분리된 화학식 2 내지 화학식 5의 구조를 가지는 4종의 퀴놀론계 화합물의 시료액 10.0 ㎕를 반응액에 넣고 실시예 <3-2>의 방법에 따라 반응을 시킨 후, DGAT 저해율을 상기 실시예 <3-2>에서 제시하는 수학식 1의 방법에 따라 계산하였다.

그 결과, 화학식 2 내지 화학식 5의 화합물의 농도에 따른 DGAT 활성 저해율(%)은 표 1 및 도 4와 같았다. 표 1의 결과에 근거하여 화학식 2의 화합물은 DGAT 활성을 50% 저해하는 농도, 즉 IC₅₀이 24.6 ㎍/㎖로 측정되었고 활성물질의 분자량이 355이므로 IC₅₀은 69.5 μM로 계산되었고, 화학식 3의 화합물은 IC₅₀이 8.1 ㎍/㎖로 측정되었고 활성물질의 분자량이 339이므로 IC₅₀은 23.8 μM로 계산되었다. 화학식 4의 화합물은 IC₅₀이 6.8 ㎍/㎖로 측정되었고 활성물질의 분자량이 337이므로 IC₅₀은 20.1 μM로 계산되었으며, 화학식 5의 화합물은 IC₅₀이 4.9 ㎍/㎖로 측정되었고 활성물질의 분자량이 365이므로 IC₅₀은 13.5 μM로 계산되었다.

화합물들의 여러 농도에서의 DGAT 저해율

농도 화합물	DGAT 저해율(%)
농도 화합물	5 μM	25 μM	62.5 μM	125 μM	250 μM	500 μM
화학식 2	10.5	29.4	47.5	67.6	72.3	77.5
화학식 3	10.0	52.0	70.5	91.0	96.6	96.0
화학식 4	30.9	54.2	70.6	75.0	81.8	84.9
화학식 5	40.0	60.1	70.9	82.6	87.1	93.3

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 화합물은 아실코에이 : 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라제 활성이 높은 화합물로 중성지방 흡수 및 대사이상에 의한 질병의 예방 및 치료에 효과적으로 이용될 수 있다.

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하기 화학식 2 내지 화학식 5로 기재되는 화합물 중 하나 이상의 화합물을 유효성분으로 함유하는 고중성지방혈증, 고지혈증, 관상동맥질환, 지방간, 동맥경화 또는 비만 질환의 치료용 조성물.

<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 5>
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