KR100647532B1

KR100647532B1 - 신규한1-／2-치환-1Ｈ／-2Ｈ-[1,2,3]트리아졸로[4,5-ｇ]프탈라진-4,9-디온 화합물, 그 제조방법 및 그 약학적 조성물

Info

Publication number: KR100647532B1
Application number: KR1020050024154A
Authority: KR
Inventors: 박혜영; 김진성; 이희경; 박헌주; 이상국; 이정옥
Original assignee: 이화여자대학교 산학협력단
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-11-23
Also published as: US20060217383A1; KR20060102196A; US7160884B2

Abstract

본 발명은 신규한 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염, 그 제조방법 및 그 약학적 조성물에 관한 것이다.

상기 화합물은 세포증식을 효율적으로 억제하므로 각종 암에 대하여 예방, 치료 및 치료보조의 용도로 사용될 수 있다.

프탈라진, 퀴논, 복소환, 항암, DNA 삽입, 세포독성

Description

신규한 1-／2-치환-1Ｈ／-2Ｈ-[1,2,3]트리아졸로[4,5-ｇ]프탈라진-4,9-디온 화합물, 그 제조방법 및 그 약학적 조성물{Novel 1-／2-substituted-1H／-2H-[1,2,3]triazolo[4,5-g]phthalazine-4,9-dione compound, process for making the same and pharmaceutical composition thereof}

일반적으로 퀴논계 화합물들은 다양한 생리활성을 가지는 것으로 알려져 왔으며[R.A.Morton, Ed. Biochemistry of Quinones(1965)], 그 중에서도 복소환식(heterocyclic) 퀴논계 화합물들은 항암활성을 가지는 것으로 알려져 있다[G.A.Efimove, L.S.Efres, Zh. Org. Khim.(1967) 3, 162].

예를 들면, 나프토이미다졸디온 유도체, 이미다조퀴놀린디온 유도체, 이미다조퀴녹살린디온 유도체, 이미다조프탈라진디온 유도체 등이 항암활성이 있는 것으로 보고되고 있다.

그러나 상기 나프토퀴논계 유도체인 2-메틸-1-치환-나프토[2,3-d]이미다졸-4,9-디온류의 화합물들이나 2-메틸-1-치환-이미다조[4,5-g]퀴놀린디온 유도체들의 경우는 세포독성 효과가 그다지 우수하지 않았다[J. Med. Chem.(1996) 39, 1447; Bioorg. Med. Chem.(2000), 8, 2079].

또한 상기 2-메틸-4,9-디히드로-1-(4-브로모페닐)-1H-이미다조[4,5-g]-퀴녹살린-4,9-디온의 경우는 인간 위암세포주(gastric adenocarcinoma cell line)에 대해 현재 항암제로 사용되고 있는 시스플라틴 또는 독소루비신보다 세포독성 효과가 우수함을 발견하였으나, 인간 위암세포주에만 제한적으로 세포독성 효과를 발휘하는 문제점이 있다[H.W.Yoo, et al., J. Med. Chem.(1998), 41, 4716].

한편, 이미다조프탈라진디온 유도체의 예로는 한국특허공개 제10-2005-17050호에 개시된 1-치환-2-메틸-1H-이미다조[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물이 있다.

사이크 등은 복소환식 퀴논계 화합물의 구조와 그 항암활성 관계에 있어서, 복소환 구조상 환구성원소로서의 질소의 개수 및 위치가 중요한 역할을 하고 나프탈렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 디아자나프탈렌 등의 순서로 DNA 개열활성이 증가됨을 발견하였다[I.A.Shaikh, et. al., J. Med. Chem.(1986), 29(8), 1335].

따라서 본 발명자는 상기 결과들에 착안하여 디아자나프탈렌 유사체 중에서도 프탈라진을 기본골격으로 하고 더 많은 질소원소를 도입한 새로운 복소환식 퀴 논계 화합물인 트리아졸로프탈라진디온 유도체를 제조하고 그 화합물이 뛰어난 항암활성을 나타냄을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 신규한 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염, 상기 화합물의 제조방법 및 상기 화합물 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 항암용 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 1-치환-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 제공한다.

본 발명은 또한 하기 화학식 2로 표시되는 2-치환-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 제공한다.

상기 화학식 1 또는 2에서 R은 수소, 알킬기 즉, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 이차부틸기, 삼차부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 삼차펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 1,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 이소헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 1,1-디메틸부틸기, 1,2-디메틸부틸기, 2,2-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 3,3-디메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1,1,2-트리메틸프로필기, 1,2,2-트리메틸프로필기, 1-에틸-1-메틸프로필기, 1-에틸-2-메틸프로필기 등과 아릴기 즉, 페닐기, 톨루일기, 크시릴기, 쿠메닐기 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이다. 그 중에서 수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 또는 n-부틸기가 바람직하다.

본 발명의 화합물들 중에서 특히 바람직한 화합물의 구체적인 예들은 다음과 같다.

ⅰ) 1-(4-메톡시벤질)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅱ) 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅲ) 1-메틸-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅳ) 2-메틸-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅴ) 1-에틸-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅵ) 2-에틸-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅶ) 1-n-프로필-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅷ) 2-n-프로필-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅸ) 1-n-부틸-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

ⅹ) 2-n-부틸-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온

본 발명의 명세서 전반에 걸쳐, 복소환식 퀴논계 화합물이라 함은 퀴논고리에 하나 이상의 복소환이 상기 퀴논고리와 축합형으로 결합된 구조를 포함하는 화합물을 의미한다. 또한, 여기서 축합이라 함은 환과 환이 한변을 공유하며 융합된(fused) 형태의 결합을 의미한다.

본 발명의 화합물은 프탈라진을 기본골격으로 하여 화합물의 구조상 하기에 기술하는 DNA 삽입물질(intercalater)로서의 조건을 갖추고 있다.

ⅰ) 평면의 3개 또는 4개의 축합환

ⅲ) 2 이상의 질소원소를 단일환 내에 환구성원소로서 포함하는 복소환 구조

ⅲ) 퀴논핵상에 파라위치로 존재하는 공액 카르보닐기

B-DNA 삽입현상은 삽입물질의 발색단(chromophore) 즉, 평면의 축합환 구조가 두 염기쌍 사이에 끼워지는 형태로 발생한다. 이때 DNA의 1차 구조 및 2차 구조에는 변화가 없지만, 3차 구조에 있어서는 평면 구조의 삽입물질을 수용하기 위한 변화가 일어난다. 즉, 삽입물질과 DNA가 복합체를 형성함으로써, 이중나선(double helix)의 두 염기쌍 간의 거리가 증가면서 3차 나선구조는 원래 구조에 비하여 길이가 늘어나는 동시에 나선이 풀리게 되는 현상이 발생한다. 이것은 결과적으로 RNA 합성효소 및 선회효소(gyrase, topoisomerase)의 작용을 저해하여 S기에서 세포성장을 억제함으로써 항암활성을 발휘하는 것으로 보인다[Moore, M. H., Kennard, O. J. Mol. Biol. 206, 693, 1987; Pindur, U., Haber, M., Sattler, K. J. Chem. Educa. 70(4), 263,1993; H.W.Yoo, et al., Bull. Korean Chem. Soc.(1997), 18, 484].

한편, 삽입물질이 이중나선의 DNA와 안정한 복합체를 형성하는 데에는 수소결합 에너지와 반 데르 발스 에너지가 중요한 역할을 한다[Kennard, O., Hunter, W. N. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 30, 1245, 1991]. 즉, 본 발명의 화합물과 같이 복소환 구조내에 환구성원소로서 질소를 포함하는 경우, 상기 질소원소가 DNA와 수소결합을 이루어 삽입복합체를 보다 안정하게 하며, 퀴논핵에 존재하는 공액 카르보닐기 역시 DNA와 수소결합을 이루어 삽입복합체의 안정성에 기여하는 것으로 보인다.

따라서 본 발명의 화합물의 복소환 구조내의 질소의 개수 및 위치는 세포독성 효과와의 관계에 있어서 매우 중요하다. 본 발명의 프탈라진을 기본골격으로 하는 화합물은 퀴놀린 또는 퀴녹살린 구조로 이루어진 화합물에 비하여, 질소의 개수 또는 질소의 상호 위치에 있어서 삽입활성을 나타내는데 보다 효과적인 것으로 보인다.

또한 퀴논핵상에 존재하는 2개의 공액 카르보닐기의 경우, 오르토(ortho)위 치보다는 파라(para)위치에 존재하는 것이 안정한 DNA 삽입복합체를 형성하는데 보다 바람직하다.

특히, 화합물이 다수의 축합환에 의한 평면구조를 유지할수록 축합환의 π전자의 영향에 의한 반 데르 발스 힘에 의해서 이중나선 구조의 DNA와의 배향 및 적층이 용이하여 보다 안정적인 삽입복합체를 형성한다. 그러나 축합환의 개수가 증가할수록 삽입물질의 분자크기가 증가하여 삽입 자체가 어려워질 뿐만 아니라, 자가적층(self-stacking)경향이 증가하여 삽입물질의 DNA 친화성이 감소한다. 따라서 보다 바람직한 DNA 삽입활성을 위해서는 본 발명의 화합물과 같이 3개 또는 4개의 환이 축합되어 있는 것(분자크기가 대략 세로 3-4Å 및 가로 6-8Å)이 바람직하다.

본 발명은 또한 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법을 도식적으로 나타내면 다음과 같다.

상기 반응식 1에서 R의 정의는 화학식 1 또는 2에서와 동일하다.

반응식 1을 설명하면, 출발물질인 프탈라진으로부터 프탈라진-5,8-디온을 유도하고, 이를 4-메톡시벤질 아지드와 3:1의 몰비로 에틸아세테이트 중에서 반응시켜 1-(4-메톡시벤질)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 생성한 후, TFA(trifluoroacetic acid)에 용해시켜 가열 환류함으로써 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 수득하고, 이것을 디메틸포름아마이드(DMF)에 용해시킨 후, 상기 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 1몰당 2 내지 3몰의 탄산칼륨 및 할로겐화 알킬류를 각각 가하여 알킬화 반응을 유도함으로써 최종적으로 목적하는 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 유도체를 제조한다.

구체적으로, 본 발명의 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물의 제조방법은 ⅰ)프탈라진으로부터 프탈라진-5,8-디온을 유도하는 단계; ⅱ)상기 단계로부터 수득한 화합물과 4-메톡시벤질 아지드를 3:1의 몰비로 에틸아세테이트 중에서 반응시키는 단계; ⅲ)상기 단계로부터 수득한 화합물을 TFA(trifluoroacetic acid)에 용해시켜 가열 환류하는 단계; 및 ⅳ)상기 단계로부터 수득한 화합물 1몰에 대하여 탄산칼륨 및 할로겐화 알킬류를 각각 2 내지 3몰의 비율로 가하여 알킬화를 유도하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 제조방법은 1,3-이중극 첨가(dipolar addition)에 의한 합성방법으로서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제조방법에서 ⅰ)단계는 출발물질인 프탈라진으로부터 프탈라진-5,8-디온을 유도하는 것으로, 논문[John, P., Ramanaranjinie, R. J. Chem. Soc. Perkin Trans 1, 211, 1993., Derek, R. B., Caroline, J. M. R. J. Chem. Soc. Perkin Trans 1, 627, 1982.]에 발표한 방법을 사용한다.

본 발명의 제조방법에서 ⅱ)단계는 상기 ⅰ)단계로부터 수득한 프탈라진-5,8-디온과 4-메톡시벤질 아지드를 3:1의 몰비로 에틸아세테이트 중에서 6-12시간 동안 가열 환류시켜 1-(4-메톡시벤질)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 수득한다. 이때 4-메톡시벤질 아지드 1몰에 대하여 프탈라진-5,8-디온을 3몰 만큼 사용하는 이유는 처음 환첨가에 의해 생성되는 중간체인 하이드로퀴논을 퀴논으로 산화시키기 위해 산화제로서 2몰이 필요하기 때문이다. 따라서 ⅱ)단계의 수율은 4-메톡시벤질 아지드를 기준으로 해서 산출한다.

본 발명의 제조방법에서 ⅲ)단계는 상기 ⅱ)단계로로부터 수득한 1-(4-메톡시벤질)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 TFA에 용해시키고, 40-50시간 동안 가열 환류한다. TFA를 감압하에 제거하고, 잔사에 NaOH를 가하여 에틸아세테이트로 세척한 후, 물층을 염산으로 pH 1까지 산성화함으로써 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 수득한다.

본 발명의 제조방법에서 ⅳ)단계는 상기 ⅲ)단계로부터 수득한 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 1몰을 DMF에 용해시킨 후, 탄산칼륨 3몰 및 할로겐화 알킬류 3몰을 가하여, 실온에서 3-7시간 동안 교반하여 알킬화 반응을 유도함으로써 최종적으로 목적하는 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물을 생성한다. 이때 사용하는 할로겐화 알킬류의 구체적인 예로는 요오드화메틸, 요오드화에틸, 요오드화프로필, 요오드화부틸 등이 있고 이에 제 한되지는 않는다.

이와 같이 제조된 본 발명의 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물은 이성질체의 혼합물로써 크로마토그래피에 의해 분리될 수 있다.

한편, 본 발명이 목표로 하는 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 유도체는 일반적으로 다음의 반응식 2를 통해서도 합성될 수 있다.

즉, 프탈라진으로부터 유도한 6,7-디클로로프탈라진-5,8-디온을 차례로 아민화, 아실화, 재 아민화하여 아미노아세트아미드 유도체를 생성한 후, 최종적으로 디아조화(diazotization)에 의해 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온을 합성할 수도 있다. 그러나 이 방법은 단계가 너무 많고 복잡하며, 할라이드의 직접적인 아민화를 위해서는 암모니아 가스를 사용해야 하는 번거로움이 있다.

따라서 본 발명에서는 1,3-이중극 첨가에 의한 신규한 1H-[1,2,3]트리아졸로 [4,5-g]프탈라진-4,9-디온의 합성방법을 제시하는 것이다.

본 발명의 화합물의 약학적으로 허용가능한 염은 예를 들면 충분히 염기성인 본 발명의 화합물의 산 부가염, 예를 들면 무기 또는 유기산(예를 들면, 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, 트리플루오로아세트산, 시트르산, 락트산 또는 말레산)과의 산 부가염이다. 또한, 충분히 산성인 본 발명의 화합물의 약학적으로 허용가능한 염기 부가 염은 알칼리금속 염, 예를 들면 리튬, 나트륨 또는 칼륨 염; 알칼리토금속 염, 예를 들면 칼슘 또는 마그네슘 염; 암모늄 염; 또는 생리적으로 허용가능한 양이온을 제공하는 유기 염기와의 염, 예를 들면, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 피페리딘, 모르폴린 또는 트리스-(2-히드록시에틸)아민과의 염이다. 상기 염은 모두 본 발명의 범주에 들어가고 이들은 종래 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 이들은 산성 및 염기성 단체를 일반적으로 화학식량적 비율로 적절한 수성, 비수성 또는 부분 수성매질에서 접촉시켜 제조될 수 있다. 염은 적절하게 여과, 바람직하게는 에테르성 또는 탄화수소 용매인 비-용매와의 침전 후의 여과, 용매의 증발, 또는 수성 용매의 경우의 냉동건조에 의해 회수될 수 있다.

본 발명은 또한, 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그 염을 유효성분으로 함유하는 항암용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 항암용 약학적 조성물은 DNA 삽입활성을 나타내므로 모두 포유동물, 특히 인간에서 과다증식(예를 들면, 암질환)의 예방, 치료 또는 치료보조 등의 용도로 사용될 수 있다. 특히, 다양한 양성 또는 악성 인간의 종양(위암, 결장암, 육종, 백혈병, 폐암, 난소암, 피부암, 흑색종암, 중추신경계암, 신장암, 간암, 방광암, 유방암, 자궁암, 전립선암, 췌장암, 외음부암, 갑상선암, 교아종, 다양한 두부 및 경부 종양 등), 특히 바람직하게는 위암, 결장암, 섬유육종, 골수성 백혈병, 폐암, 난소암, 흑색종암 또는 중추신경계암의 치료를 위한 치료제 또는 치료보조제, 예방제로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있으며, 일회 또는 여러 회에 걸쳐 경구적, 비경구적 또는 국소적으로 투여할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "비경구적"은 제한 없이, 피하주사, 정맥주사, 동맥주사 또는 주입기술을 포함한다. 또한 용어 "국소적"은 입 및 코의 점막 및 피부 등 통상의 경로에 의한 투여뿐 아니라, 흡입분무 및 직장투여를 포함한다.

상기 약학적 조성물은 고체, 반고체 또는 액체 용량 형태(예를 들어, 정제, 캅셀제, 환제, 분말제, 좌제, 용액제, 엘릭서, 시럽제, 현탁제, 크림제, 함당정제, 페이스트 및 분무제 형태)일 수 있다. 본 분야에 공지되어 있듯이, 본 명세서에 기재된 프탈라진 유도체의 투여경로는 사용될 조성물의 형태에 따라 선택한다. 일반적으로, 활성 화합물의 정확한 용량의 처리 및 투여가 용이하도록 본 명세서에 기재한 억제제의 단위용량 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 본 발명의 치료효과를 갖는 화합물은 총 조성물 중량에 대해 약 0.1 내지 약 95 중량％ 범위의 농도수준, 즉 목적하는 단위용량을 제공하기에 충분한 양의 용량형태로 존재한 다.

본 발명의 약학적 조성물은 일반적으로 유효성분을 기준으로 1일 약 0.01 내지 100mg/㎏의 양을 단일 또는 다중용량 형태로 투여하나, 개인의 건강상태 또는 병리학적 소견 등에 의하여 복용량을 달리 결정할 수 있다.

경구 투여를 위하여, 시트르산 나트륨, 탄산칼슘 및 인산디칼슘과 같은 여러가지 부형제를 함유하는 정제는 전분, 바람직하게는 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산 및 특정 규산염 착물과 같은 여러가지 붕해제 및 폴리비닐 피롤리돈, 슈크로즈, 젤라틴 및 아라비아 검과 같은 결합제와 함께 사용할 수 있다. 또한, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 라우릴 술페이트 및 탈크와 같은 윤활제는 정제화를 위해 때때로 매우 유용하다. 유사한 형태의 고체 조성물이 연질 및 경질-충진 젤라틴 캅셀내의 충진제로서 사용될 수도 있다. 이와 관련된 바람직한 물질에는 락토오즈 또는 유당뿐만 아니라 고분자량의 폴리에틸렌글리콜이 포함된다. 수성 현탁제 또는 엘릭서를 경구 투여하는 것이 바람직한 경우, 이에 함유되는 필수적인 활성성분을 여러 가지 감미제 또는 향미제, 착색제 또는 안료 및 필요에 따라, 유화제 및/또는 현탁화제 뿐만 아니라 물, 에탄올, 프로필렌글리콜, 글리세린 및 이와 유사한 여러가지 혼합물과 같은 희석제와 함께 혼합하여 사용할 수 있다.

비경구 투여를 위해서는, 각종 물질이 약제학적 부문에서 유용한 바와 같이 본 발명 조성물에서 담체, 보조제 및 비히클로서 사용될 수 있다. 유성용액, 현탁액 또는 유화액과 같은 주사제는 필요한 적정 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 공지 기술에 의해 제형화시킬 수 있다. 멸균 주사제에는 예를 들어 멸균 비발열성물 또는 1,3-부탄디올과 같은 비경구적으로 허용되는 무독성 희석제 또는 용매를 사용할 수도 있다. 사용될 수 있는 기타의 허용 가능한 비히클 및 용매에는 5％ 덱스트로스 주사액, 링거주사액 및 염화나트륨 등장주사액이 있다. 또한 멸균, 비휘발성 오일은 통상 용매 또는 현탁화 매질로서 사용된다. 이런 목적으로 합성 모노-, 디- 또는 트리글리세라이드를 포함하여 어떠한 혼합 비휘발성 오일이라도 사용될 수 있다. 올레산과 같은 지방산이 주사 조성물의 제조에 사용될 수도 있다.

본 발명의 약학적 조성물의 직장투여용 좌제는, 상온에서는 고체이나 체온에서는 액체이어서 직장에서 용융되어서 약물을 방출하는 코코아 버터, 폴리에틸렌글리콜 등과 같은 적합한 비자극성 부형제와 약물을 혼합함으로써 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 국부적으로 투여될 수도 있으며, 이러한 용도로는 표준 약제학적 실시에 따라 크림제, 샐브(salves), 젤리, 페이스트, 연고제 등으로 투여함이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것이 아님은 당업자에게 있어서 자명한 사실이다.

실시예 1 : 1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

a) 1-(4-메톡시벤질)-1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

프탈라진-5,8-디온(1.00g, 6.20mmol)과 4-메톡시벤질 아지드(338mg, 2.07mmol)을 에틸아세테이트(60ml) 중에 용해시킨 후, 하룻밤 동안 가열 환류하였다. 감압 하에 용매를 제거하고, 잔사를 컬럼크로마토그래피(에틸아세테이트로)로 분리, 정제하여 갈색 고체 415mg(62％)를 얻었다.

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.04(d, J = 1.2, 1H), 9.94(d, J = 1.2, 1H), 7.47(d, J = 8.8, 2H), 6.87(d, J = 8.8, 2H), 5.96(s, 2H), 3.78(s, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1697, 1515cm^-1

HR-FABMS : C₁₆H₁₂O₃N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 322.0940

측정치 : 322.0943

b) 1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

1-(4-메톡시벤질)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 415mg(1.29mmol)을 TFA 30ml에 용해시키고, 2일 동안 가열 환류하였다. TFA를 감압하에 제거하고, 잔사에 1M NaOH 100ml를 가하여 에틸아세테이트로 세척하였다. 물층을 염산으로 pH 1까지 산성화한 후, 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층을 건조 농축하여 연한 갈색 고체 150mg(58％)를 얻었다.

융점 : >270℃

¹H-NMR(CD₃OD) : δ 9.74(s, 2H)

IR(KBr) : 1712, 1492cm^-1

HR-FABMS : C₈H₄O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 202.0365

측정치 : 202.0362

실시예 2 : 1-메틸/2-메틸-1 H /-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

상기 실시예 1에 따라 수득한 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 70.0mg(0.35mmol)을 DMF에 용해시키고, 탄산칼륨 144mg(1.04mmol)와 요오드화메틸(MeI) 148mg(1.04mmol)를 가한 후, 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 셀라이트(celite)로 감압 여과하고 에틸아세테이트로 추출하여 농축시킨 후, 헥산과 에틸아세테이트를 1:2의 비율로 하여 컬럼 크로마토그래피로 분리, 정제하였다.

a) 1-메틸-1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 살구색 고체 27mg(36％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.07(d, J = 1.2, 1H), 9.96(d, J = 1.2, 1H), 4.55(s, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1693, 1498cm^-1

HR-FABMS : C₉H₆O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 216.0521

측정치 : 216.0522

b) 2-메틸-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 연갈색 고체 15mg(20％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.03(s, 2H), 4.54(s, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1705, 1500cm^-1

HR-FABMS : C₉H₆O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 216.0521

측정치 : 216.0517

실시예 3 : 1-에틸/2-에틸-1 H /-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

상기 실시예 1에 따라 수득한 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 100.0mg(0.50mmol)을 DMF에 용해시키고, 탄산칼륨 207mg(1.49mmol)와 요오드화에틸(EtI) 233mg(1.49mmol)를 가한 후, 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 셀라이트(celite)로 감압 여과하고 에틸아세테이트로 추출하여 농축시킨 후, 헥산과 에틸아세테이트를 1:2의 비율로 하여 컬럼 크로마토그래피로 분리, 정제하였다.

a) 1-에틸-1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 연갈색 고체 24mg(21％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 9.98(d, J = 1.2, 1H), 9.89(d, J = 1.2, 1H), 4.87(q, J = 7.2, 2H), 1.62(t, J = 7.2, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1698, 1493cm^-1

HR-FABMS : C₁₀H₈O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 230.0678

측정치 : 230.0683

b) 2-에틸-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 황색 고체 33mg(29％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 9.96(s, 2H), 4.73(q, J = 7.2, 2H), 1.69(t, J = 7.2, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1705, 1500cm^-1

HR-FABMS : C₁₀H₈O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 230.0678

측정치 : 230.0676

실시예 4 : 1- n -프로필/2- n -프로필-1 H /-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

상기 실시예 1에 따라 수득한 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디 온 70.0mg(0.35mmol)을 DMF에 용해시키고, 탄산칼륨 144mg(1.04mmol)와 요오드화프로필(ⁿPrI) 177mg(1.04mmol)를 가한 후, 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 셀라이트(celite)로 감압 여과하고 에틸아세테이트로 추출하여 농축시킨 후, 헥산과 에틸아세테이트를 1:2의 비율로 하여 컬럼 크로마토그래피로 분리, 정제하였다.

a) 1- n -프로필-1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 갈색 고체 15mg(18％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.07(s, 1H), 9.96(s, 1H), 4.86(br s, 2H), 2.04-2.12(m, 2H), 1.03(t, J = 7.6, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1698, 1538cm^-1

HR-FABMS : C₁₁H₁₀O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 244.0834

측정치 : 244.0831

b) 2- n -프로필-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 갈색 고체 23mg(27％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.02(s, 2H), 4.71(t, J = 7.2, 2H), 2.14-2.21(m, 2H) 1.01(t, J = 7.6, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1704, 1496cm^-1

HR-FABMS : C₁₁H₁₀O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 244.0834

측정치 : 244.0835

실시예 5 : 1- n -부틸/2- n -부틸-1 H /-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온의 제조

상기 실시예 1에 따라 수득한 1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 57.0mg(0.28mmol)을 DMF에 용해시키고, 탄산칼륨 117mg(0.85mmol)와 요오드화부틸(BuI) 156mg(0.85mmol)를 가한 후, 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 셀라이트(celite)로 감압 여과하고 에틸아세테이트로 추출하여 농축시킨 후, 헥산과 에틸아세테이트를 1:2의 비율로 하여 컬럼 크로마토그래피로 분리, 정제하였다.

a) 1- n -부틸-1 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 주황색 고체 6mg(8％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.05(d, J = 1.2, 1H), 9.95(d, J = 1.2, 1H), 4.88(t, J = 7.6, 2H), 1.97-2.06(m, 2H), 1.37-1.47(m, 2H), 1.00(t, J = 7.2, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1697, 1492cm^-1

HR-FABMS : C₁₂H₁₂O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 258.0991

측정치 : 258.0989

b) 2- n -부틸-2 H -[1,2,3]트리아졸로[4,5- g ]프탈라진-4,9-디온

수율 : 황색 고체 20mg(28％)

융점 : >270℃

¹H-NMR(CDCl₃) : δ 10.03(s, 2H), 4.75(t, J = 7.2, 2H), 2.08-2.17(m, 2H), 1.37-1.44(m, 2H), 0.99(t, J = 7.2, 3H)

IR(CH₂Cl₂) : 1704, 1495cm^-1

HR-FABMS : C₁₂H₁₂O₂N₅ (M⁺+1)에 대한 계산치 : 258.0991

측정치 : 258.0988

실시예 6 : 세포독성 측정

상기 실시예에서 수득한 화합물들의 세포독성 효과를 알아보기 위하여 암세포에 독성유발 실험을 하였다.

실험에 사용된 암세포주들(NCI연구소, 미국)은 인간 위암 세포주(SNU-638), 인간 결장암 세포주(Col2), 인간 섬유육종 세포주(HT1080), 인간 골수성 백혈병 세포주(HL-60)이며, 이 세포주들에 SRB(Sulforhodamin B dye-staining)평가를 실시하였다.

표준 96-웰 플레이트의 각 웰에 10％ DMSO에 녹아 있는 상기 실시예의 화합물들 각 10㎕와 세포 현탁액 190㎕(5×10⁴ cells/ml)를 넣고 37℃, 5％ CO₂에서 3일간 배양하였다. 최소 16 웰에 동일한 세포 현탁액 190㎕를 넣고, 37℃에서 30분간 배양하여 zero-day control로 하였다. 일정 시간 배양 후, 50％ 트리클로로아세트산을 각 웰에 50㎕씩 넣고 4℃에서 30분간 배양시켜 세포를 고정하였다. 물로 5회 세척하고 공기 중에 방치하여 플레이트를 건조시킨 후, 4％ SRB가 포함된 1％ 초산용액을 각 웰에 100㎕씩 넣어 염색시키고, 1시간 후 1％ 초산으로 세척하여 공기 중에서 건조시켰다. 10mM Tris-base를 각 웰에 200㎕씩 가하여 결합된 염색액을 용해시켜 잘 흔들어 준 후, ELISA reader를 이용하여 515nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포의 100％ 생존은 10％ DMSO만 처리한 대조군과 zero-day control의 차이를 기준으로 하여 각 화합물들에 따라 생존율을 환산하였다. 이때 비교물질은 엘립티신 및 독소루비신을 사용하였으며, 결과는 대조군과의 상대적인 생존율로부터 IC₅₀ (단위: μM)값을 비교하여 하기 표 1에 나타내었다.

피검물질	SNU-638	Col2	HT1080	HL-60
엘립티신	2.99	2.619	1.929	3.366
독소루비신	0.052	0.098	0.022	0.044
실시예 2a	0.241	0.311	0.073	0.082
실시예 2b	0.054	0.132	0.0078	0.124
실시예 3a	0.126	0.341	0.068	0.056
실시예 3b	0.046	0.170	0.204	0.090
실시예 4a	0.212	0.353	0.075	0.083
실시예 4b	0.043	0.057	0.033	0.157
실시예 5a	0.155	0.421	0.099	0.089
실시예 5b	0.050	0.066	0.030	0.151

한편, 인간 폐암 세포주(A549), 인간 난소암 세포주(SK-OV-3), 인간 흑색종암 세포주(SK-MEL-2), 인간 중추신경계암 세포주(XF498), 인간 결장암 세포주(HCT15)들에 대해서도 상기와 동일한 방법으로 SRB평가를 실시하였으며, 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

피검물질	A549	SK-OV-3	SK-MEL-2	XF498	HCT15
엘립티신	1.32	1.47	2.41	3.64	3.72
독소루비신	0.022	0.041	0.019	0.044	0.251
실시예 2a	0.004	0.003	0.008	0.035	0.103
실시예 2b	0.002	0.0004	0.002	0.004	0.020
실시예 3a	0.006	0.003	0.008	0.034	0.039
실시예 3b	0.018	0.003	0.004	0.017	0.018
실시예 4a	0.026	0.014	0.020	0.085	0.176
실시예 4b	0.019	0.009	0.009	0.018	0.018
실시예 5a	0.081	0.021	0.023	0.181	0.177
실시예 5b	0.018	0.017	0.015	0.019	0.018

상기 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 2 내지 5의 모든 화합물들이 비교물질인 엘립티신과 대비하여 세포독성 효과가 월등히 우수하였고, 독소루비신과 대비하여서도 많게는 수십배 이상 세포독성 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

또한 본 발명의 2-치환 유도체가 1-치환 유도체보다 세포독성 효과가 우수하였고, 특히 합성된 화합물들 중에서도 실시예 2b의 2-메틸-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화합물이 인간 섬유육종 세포주(HT1080), 인간 폐암 세포주(A549), 인간 난소암 세포주(SK-OV-3), 인간 흑색종암 세포주(SK-MEL-2) 및 인간 중추신경계암 세포주(XF498)에 대하여 가장 높은 활성을 나타내었다.

본 발명의 1-/2-치환-1H/-2H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-g]프탈라진-4,9-디온 화 합물은 기존의 항암물질에 비하여 세포독성 효과가 월등히 우수하므로, 본 발명의 화합물을 함유하는 약학적 조성물은 여러 가지 암 질환, 특히 위암, 결장암, 섬유육종, 골수성 백혈병, 폐암, 난소암, 흑색종암 또는 중추신경계암의 치료, 치료보조 또는 예방을 위하여 사용될 수 있다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염.

[화학식 1]

상기 식에서 R은 수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 이차부틸기, 3차부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 3차펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 1,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 이소헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 1,1-디메틸부틸기, 1,2-디메틸부틸기, 2,2-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 3,3-디메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1,1,2-트리메틸프로필기, 1,2,2-트리메틸프로필기, 1-에틸-1-메틸프로필기 및 1-에틸-2-메틸프로필기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이다.
하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염.

[화학식 2]

상기 식에서 R은 수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 이차부틸기, 3차부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 3차펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 1,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 이소헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 1,1-디메틸부틸기, 1,2-디메틸부틸기, 2,2-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 3,3-디메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1,1,2-트리메틸프로필기, 1,2,2-트리메틸프로필기, 1-에틸-1-메틸프로필기 및 1-에틸-2-메틸프로필기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R이 수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 n-부틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 화합물 또는 그의 염.
ⅰ)프탈라진으로부터 프탈라진-5,8-디온을 유도하는 단계; ⅱ) i) 단계로부터 수득한 화합물과 4-메톡시벤질 아지드를 3:1의 몰비로 에틸아세테이트 중에서 반응시키는 단계; ⅲ) ii) 단계로부터 수득한 화합물을 TFA(trifluoroacetic acid)에 용해시켜 가열 환류하는 단계; 및 ⅳ) iii) 단계로부터 수득한 화합물 1몰에 대하여 탄산칼륨 및 할로겐화 알킬류를 각각 2 내지 3몰의 비율로 가하여 알킬화를 유도하는 단계를 포함하는 제1항에 따른 화학식 1 또는 제2항에 따른 화학식 2로 표시되는 화합물의 제조방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 항암용 약학적 조성물.
제5항에 있어서, 위암, 결장암, 섬유육종, 골수성 백혈병, 폐암, 난소암, 흑색종암 및 중추신경계암으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 암질환의 예방, 치료 또는 치료보조제로서의 약학적 조성물.