KR100833799B1 - 신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1h-피라졸화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물 - Google Patents

신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1h-피라졸화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기의 화학식 1로 표시되는 신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 그의 약제학적으로 허용 가능한 염, 이의 제조 방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 천식, 만성폐쇄성 폐질환, 관절염, 아토피 피부염을 포함한 염증관련 질환 치료제 및 알쯔하이머, 우울증, 기억력 손실 등의 뇌 질환 예방 및 치료제 및 백혈병을 포함한 각종 암 치료제의 약제학적 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112007002364893-pat00001
[상기 식에서, A는 N 또는 CH이다.]
1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸, PDE-4, 천식, 만성폐쇄성 폐질환, 관절염, 아토피피부염, 염증관련 질환, 백혈병, 암, 알쯔하이머. 우울증, 기억력 개선, 뇌 질환.

Description

신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물{1-[1-(3,4-dialkoxyaryl)-pyridylmethyl]-1H-pyrazole compounds, process for preparing thereof, and pharmaceutical composition comprising the same}
도 1 - 화합물 101, 화합물 116 및 화합물 119의 생체 내 기도수축억제 시험 (Penh) 결과 그래프
도 2 - 화합물 101, 화합물 116 및 화합물 119의 호염기구의 활성도(EPO activity) 억제능 비교 그래프
도 3 - 화합물 141 및 화합물 149의 생체 내 기도수축억제 시험 (Penh) 결과 그래프
도 4 - 화합물 141 및 화합물 149의 호염기구의 활성도(EPO activity) 억제능 비교 그래프
본 발명은 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물, 그의 약 제학적으로 허용 가능한 염, 이의 제조하는 방법 및 이를 포함하는 천식, 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease), 관절염, 아토피 피부염을 포함한 염증관련 질환 치료제 및 알쯔하이머, 우울증, 기억력 손실 등의 뇌 질환 예방 및 치료제 및 백혈병을 포함한 각종 암 치료제의 약제학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명이 근거하고 있는 PDE-4 저해제는 천식 및 만성폐쇄성 폐질환 치료제 개발을 위해 다양한 화합물들이 연구되고 있으며[Peter Norman, Expert Opin. Ther. Patents. 2002, 12(1), pp 93-111], 그 중 가장 대표적인 화합물로서 Rolipram [EP 0660711, 1995년 7월 5일], Cilomilast [USP 6,013,827호, 2000년 1월 11일] 및 Roflumilast [USP 5,712,298호 1998년 1월 27일] 등이 알려져 있다. 상기 화합물 중 가장 먼저 임상에 진입되었던 Rolipram은 미약한 임상효과 및 구토 등의 부작용으로 인해 그 개발이 중단되었다. 또한, Cilomilast도 임상시험 결과 천식에 대한 낮은 치료 효과로 인해 천식치료제로서의 개발이 중단되었으며, 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease; COPD)에 대한 임상 시험이 진행 중에 있는 화합물이다[Peter Norman, Expert Opin. Ther. Patents 2002, 12(1), 93-111; Compton C., Edelson JD., Cedar E,. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001, 163, A909]. 현재까지 가장 효과가 우수한 화합물로서 독일 Altana사에서 개발한 Roflumilast [Zheng Huang, Yves Ducharme, Dwight Macdonald and Annette Robichaud, Current Opinion in Chemical Biology 2001, 5, 432-438)는 PDE-4 저해효과가 우수하며 (IC50 = 0.8 nM) 동물시험에서도 천식 및 COPD에 대한 효과가 우수한 것으로 알려지고 있으나 [Armin Hatzelman and Christian Schudt, The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 2001, 297(1), 267-279; Daniela S. Bundschuh, Manfrid Eltze, Johannes Barsig, Lutz Wollin, Armin Hatzelmann, and Rolf Beume, The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 2001, 297(1), 280-290] 구도, 두통 등의 부작용으로 인해 2005년 유럽 EMEA에서 천식치료제 허가가 취소된 바 있다.
PDE-4 저해제는 상기의 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환 등의 염증관련 폐질환 치료효과 이외에도 관절염 치료효과 (USP 2003/0092706 A1), 아토피피부염, 백혈병, 각종 암 (Miles D. Houslay, Peter Schafer and Kam Y. J. Zhang, Drug Discovery Today, 2005, 10(22), 1503-1519) 및 우울증 치료효과 (USP 4,178,449호, 1979년 12월 11일), 알쯔하이머 등의 뇌질환 치료효과 (Sophie L. Rovner, C&EN, 38, 2005년 2월 21일)도 알려지고 있다. 따라서, 상기에서 예시한 바와 같이 PDE-4 저해에 근거한 신약개발은 다양한 적용증에 대한 치료제 개발 및 구토, 두통 등의 부작용 개선이 필요한 상황이다.
이에 본 발명자들은 PDE-4 저해에 근거한 천식 및 류마티스 관절염, 아토피 피부염 등을 포함한 염증관련 질환 치료제, 뇌질환 치료제 및 항암제의 개발을 위 해 우수한 생체 외, 생체 내 효과를 갖는 새로운 구조의 치료제 개발을 위해 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 유도체를 제조하였으며, 본 발명에 따른 화합물들은 생화학적, 약리학적 시험 결과 PDE-4 효소에 대한 우수한 저해활성과 높은 선택성, 질환모델 동물실험에서의 우수한 천식 및 류마티스 관절염 치료효과를 갖고 있음을 확인하였다.
따라서 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물과 그의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하는 것이며, 또 다른 목적으로서 본 발명에 따른 신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물을 제조하는 방법 및 이를 포함하는 천식 및 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)을 포함한 염증관련 질환 및 관절염, 아토피피부염, 백혈병과 각종 암 및 알쯔하이머 등의 퇴행성뇌질환의 예방 및 치료용 또는 기억력증진용 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규한 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 이의 제조방법 제조하는 방법 및 이를 포함하는 천식 및 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)을 포함한 염증관련 질환 및 관절염, 아토피피부염, 백혈병과 각종 암 및 알쯔하이머 등의 퇴행성뇌질환의 예방 및 치료용 또는 기억력증진용 약제학적 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112007002364893-pat00002
[상기 화학식 1에서, A는 N 또는 CH이고; R1 R2는 서로 독립적으로 수소원자, 직쇄 또는 분쇄의 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬기, 알릴, 아릴 또는 헤테로아릴, 아르(C1 - C5)알킬, 아르(C1 - C5)알콕시이거나, R1 R2이 서로 (C1 - C3)알킬렌으로 연결될 수 있으며, 상기 R1 R2의 (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬기의 시클로알킬은 산소, 질소 또는 황으로부터 선택되는 헤테로원자가 치환된 헤테로고리일 수 있으며, R1 R2의 치환체는 할로겐, 히드록시로 더 치환될 수 있고; R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소원자, 페닐, 피리디닐, N-옥시피리디닐, 직쇄 또는 분쇄의 포화 및 불포화 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 아미노, 모노- 또는 디(C1 - C7)알킬아미노, 모 노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노카르보닐, (C3 - C7)시클로알킬아미노, 산소, 질소 또는 황을 헤테로고리 안에 포함하는 3원 내지 7원의 포화 또는 불포화의 헤테로고리, 구아니디닐, 우레이도, 벤질, 벤질옥시, 포밀, (C1 - C7)알카노일, (C1 - C7)알콕시, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, 히드록시(C1 - C7)알킬, 카르복실, (C1 - C7)알콕시카르보닐을 나타내고, 상기 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬, 페닐, 피리디닐 및 N-옥시피리디닐은 (C1 - C7)알킬기, (C3 - C7)시클로알킬기, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬기, (C1 - C7)알콕시, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬아미노, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일, 5원 또는 6원의 헤테로고리, 할로겐, 니트로, 시아노, 히드록시, 카르복실기 또는 아미노기, 모노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노로부터 선택된 한 개 이상이 더 치환될 수 있으며; R6는 피리디닐, 또는 N-옥시피리디닐기이며, 상기 피리디닐, 또는 N-옥시피리디닐기는 (C1 - C7)알킬기, (C3 - C7)시클로알킬기, 할로겐, 아미노기, 모노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노로부터 선택된 한 개 이상이 더 치환될 수 있으며; 단, R3 , R4 및 R5 모두가 수소인 것은 제외한다.]
본 발명에 따른 화학식 1 화합물에서 R1과 R2는 서로 독립적으로 수소원자, 직쇄 또는 분쇄의 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬, 할로겐으로 치환된 직쇄 또는 분쇄의 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬기, (C3 - C8)시클로알킬메틸 또는 알릴기로부터 선택될 수 있으며, 구체적으로는 R1과 R2는 서로 독립적으로 각각 메틸, 디플루오르메틸, 시클로펜틸 또는 시클로프로필메틸로 예시될 수 있다.
또한 R3는 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐, 피리디닐, 모폴리노, 또는 N-옥시피리디닐이며, 상기 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐 및 피리디닐 또는 N-옥시피리디닐은 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, 아미노, 모노- 또는 디(C1 - C7)알킬아미노, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬아미노, 모폴리노, N-옥시모폴리노, 피페라지닐, N-옥시피페라지닐, 이미다졸리디닐, 옥소이미다졸리디닐, 구아니디닐, 우레이도, 카르복실, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일로 치환될 수 있으며; R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소원자, (C1 - C7)알킬 또는 페닐이며, 상기 페닐은 카르복실, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일로 더 치환될 수 있다.
R3 , R4 및 R5는 구체적으로는 서로 독립적으로 페닐, 히드록시메틸페닐, 카르복실페닐, (C1 - C5)알콕시카르보닐페닐, 플루오르페닐, 클로로페닐, 브로모페닐, 메틸페닐, 포밀페닐, 니트로페닐, 시아노페닐, 아미노페닐, N-(C1 - C7)알킬아미노페닐, N,N-디(C1 - C7)알킬아미노페닐, 구아니디노페닐, (C1 - C7)알킬카바모일페닐, 클로로니트로페닐, (N-(C1 - C7)알킬설포닐)아미노페닐, (C1 - C7)알킬니트로페닐, (C1 - C7)아미노페닐, 클로로니트로페닐, 벤질옥시페닐, 히드록시페닐, 우레이도페닐, (페닐카바모일)페닐, 시클로헥실, 모폴리노, (아미노(C1 - C7)알킬)카바모일, (시아노(C1 - C7)알킬)카바모일, 4-(아세트아미도)페닐, (벤즈아미도)페닐, (N,N-디알킬아미노에톡시)페닐, 피롤리디닐페닐, 피페리디닐페닐, (2H-테트라졸일)페닐, (카르복시(C1 - C7)알콕시)페닐, (트리플루오르메탄설포닐아미노)메틸페닐, (N,N-디-(트리플루오르메탄설포닐)아미노)메틸, 시아노시클로헥실, 2,5-디옥소피롤리디닐페닐, (톨루엔설포닐)피페라지닐, 퓨라닐 또는 티오펜일로로 예시될 수 있으며, R6는 피리딜 유도체로서 3-피리디닐, N-옥시피리딘-3-일, 4-피리디닐 또는 N-옥시피리딘-4-일로부터 선택된다.
상기 화학식 1의 화합물로서 대표적인 것으로 하기의 화합물들을 포함한다.
Figure 112007002364893-pat00003
Figure 112007002364893-pat00004
Figure 112007002364893-pat00005
Figure 112007002364893-pat00006
Figure 112007002364893-pat00007
Figure 112007002364893-pat00008
본 발명에 따른 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물은 화학식 2로 표시되는 에스테르 화합물과 화학식 3의 아릴알데히드 화합물과 반응시켜 화학식 4의 알킬아크릴레이트를 제조한 후 상기 화학식 4의 알킬아크릴레이트와 화학식 5의 피라졸 화합물의 반응에 의해 제조가 가능하다.
[화학식 2]
Figure 112007002364893-pat00009
[화학식 3]
Figure 112007002364893-pat00010
[화학식 4]
Figure 112007002364893-pat00011
[화학식 5]
Figure 112007002364893-pat00012
[상기 화학식 2 내지 화학식 5에서, Alk는 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬이고; A, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.]
또한 화학식 5로 표시되는 피라졸 화합물은 하기 반응식 1에 도시된 바와 같이 케톤 화합물에 N,N-디메틸포름아미드디메틸아세탈(N,N-dimethylformamidedimethylacetal)을 반응시켜 엔아민 형(enamine-type) 화합물을 제조하고, 상기 엔아민 형 화합물에 히드라진을 반응시켜서 본 발명에서 사용되는 중간체인 피라졸 화합물을 제조할 수 있으며, 상기 피라졸 화합물은 그 외의 다른 여러 가지 방법으로도 제조가 가능함은 물론이다.
[반응식 1]
Figure 112007002364893-pat00013
한편 본 발명에 따른 화합물들은 공지의 방법으로 환원, 산화, 치환 반응 등의 경로를 거쳐 또 다른 치환체를 제조할 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함 유하는 기관지 염증관련 질환의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물을 포함하며, 상기 기관지 염증관련 질환은 천식 또는 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease) 염증 질환을 포함한다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유하는 관절염, 아토피피부염, 백혈병 또는 암의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물과 퇴행성뇌질환의 치료 및 예방, 또는 기억력 증진을 위한 약제학적 조성물을 특징으로 하며, 특히 퇴행성뇌질환은 알쯔하이머, 치매를 포함한다.
한편, 본 발명에 따라 제조된 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물은 생화학적, 약리학적 시험 결과 PDE-4 효소에 대한 우수한 저해활성과 높은 선택성과 함께 질환모델 동물실험에서의 우수한 천식 및 류마티스 관절염 치료효과를 갖는 반면 ferret 모델동물을 사용한 부작용 시험 결과, 구토 또는 설사와 같은 관련 부작용이 없음을 확인하였다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 기관지 천식 및 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)을 포함한 염증관련 질환의 치료 및 알쯔하이머를 포함한 중추신경계통의 질환의 치료, 예방을 위한 약제학적 조성물로서의 용도로서 적합하며, 상기 의약에 사용하기에 적합한 화학식 1 화합물의 염은 유기 및 무기 산 또는 염기 둘 모두로 형성된 것을 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 산 부가염은 염산, 브롬산, 황산, 시트르산, 타르타르산, 인산, 락트산, 피루브산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 트리페닐아세트산, 페닐아세트 산, 치환된 페닐아세트산, 예를 들어 메톡시페닐아세트산, 설팜산, 설파닐산, 숙신산, 옥살산, 푸마르산, 말레산, 말산, 글루탐산, 아스파르트산, 옥살로아세트산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 아릴설폰산(예를 들면, p-톨 루엔설폰산, 벤젠설폰산, 나프탈렌설폰산 또는 나프탈렌디설폰산), 살리실산, 글루타르산, 글루콘산, 트리카발릴산, 만델산, 신남산, 치환된 신남산(예를 들면, 4-메틸 및 4-메톡시신남산 및 α-페닐 신남산을 포함하는, 메틸, 메톡시, 할로 또는 페닐 치환된 신남산), 아스코르브산, 올레산, 나프토산, 히드록시나프토산(예를 들면, 1- 또는 3-히드록시-2-나프토산), 나프탈렌아크릴산(예를 들면, 나프탈렌-2-아크릴산), 벤조산, 4-메톡시벤조산, 2 또는 4-히드록시벤조산, 4-클로로벤조산, 4-페닐벤조산, 벤젠아크릴산(예를 들면, 1,4-벤젠디아크릴산) 및 이세티온산 으로부터 형성된 것을 포함한다. 약제학적으로 허용되는 염기 염은 암모늄염, 알칼리 금속 염, 예를 들어 나트륨 및 칼륨염, 알칼리 토금속 염, 예를 들어 칼슘 및 마그네슘 염 및 유기 염기, 예를 들어 디시클로헥실아민 및 N-메틸-D-글루카민과의 염을 포함한다.
본 발명에 따른 화합물은 또한 장시간 지속 효과와 작용의 급속한 개시가 함께 이루어지는 잠재성을 갖는다. 또한 특정 화합물은 현존하는 장시간 지속성 PDE-4 억제제에 비해 동물 모델에서 개선된 치료학적 지표를 나타낸다. 또한, 본 발명의 화합물은 1일 1회 내지 3회 투여용으로 적합할 수 있다.
치료학적 효과를 달성하는데 사용되는 화학식 1 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염의 양은 물론 특정 화합물, 투여 방법, 치료할 대상, 및 치료할 정 장애 또는 질환에 따라 달라지나, 본 발명의 화합물은 0.0005 mg 내지 10 mg, 바람직하게는 0.005 mg 내지 5 mg의 용량으로 경구투여 또는 흡입투여 될 수 있다. 성인을 위한 용량 범위는 일반적으로 1일 0.0005 mg 내지 100mg, 바람직하게는 1일 0.01 mg 내지 5 mg이다.
본 발명에 따른 화학식 1 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 단독으로 투여하는 것이 가능하지만, 바람직하게는 약제학적 제형으로 투여한다. 따라서, 본 발명은 또한 화학식 1 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 및 약제학적으로 허용되는 담체 또는 부형제, 및 임의의 하나 이상의 치료학적 성분을 포함하는 약제학적 제형으로서 제공되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시 예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1] 4-{2-(3-Cyclopropylmethoxy-4-difluoromethoxyphenyl)-2-[3- (3-nitrophenyl)pyrazol-1-yl]ethyl}pyridine의 제조 (화합물 113)
(Z)-Ethyl-3-(3-(cyclopropylmethoxy)-4-(difluoromethoxy)phenyl)-2-(pyridin-4-yl)acrylate의 제조
3-(cyclopropylmethoxy)-4-(difluoromethoxy)benzaldehyde 10 g (41.28 mmol)을 AcOH 50 mL에 녹이고 교반하면서 ethyl 2-(pyridin-4-yl)acetate (10.23 g, 61.93 mmol)과 Ammonium acetate 6.36 g (82.57 mmol)을 천천히 가한 후 18시간 동안 환류시키면서 가열하였다. 반응액에 포화 NaHCO3 (aq)를 넣고 ethyl acetate로 3 번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate, 7/1)로 분리하여 표제 화합물을 ( 6.4g, 40 %)를 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.66 ~ 8.27 (2H, m, Ar), 7.83 (1H, s, -CH=), 7.18 (2H, d, J= 6.2 Hz, Ar), 7.04 ~ 6.97 (1H, m, Ar), 6.74 (1H, d, J = 8.2 Hz, Ar), 6.60 (1H, t, J = 62 Hz, -CHF2-), 6.50 (1H, d, J = 2 Hz, Ar), 4.32 ~ 4.22 (2H, m, -CH2-), 3.42 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 1.29 (3H, t, J = 7.2 Hz, -CH3), 1.12 ~ 1.05 (1H, m, -CH-), 0.63 ~ 0.54 (2H, m, -CH2-), 0.28 ~ 0.23 (2H, m, -CH2-).
3-(3-nitrophenyl)-1H-pyrazole 의 제조
3-Nitroacetophenone (10 g, 90.83 mmol)을 toluene 70 mL에 녹이고 교반하면서 N,N-dimethylformamide dimethyl acetal 32.47 g (272.48 mmol)을 천천히 가한 후 20시간동안 환류시키면서 가열하였다. 반응액에 ethyl acetate로 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하여 얻어진 잔유물을 다시 에탄올 70 mL에 녹이고 hydrazine monohydrate 8.7 g (272.48 mmol)을 천천히 가한 후 18시간동안 환류시키면서 가열하였다. 반응액에 ethyl acetate로 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate, 1/1)로 분리하여 표제화합물(10.64 g, 93 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.66 ~ 8.64 (1H, m, Ar), 8.20 ~ 8.13 (2H, m, Ar), 7.70 (1H, d, J = 2.4 Hz, Ar), 7.63 ~ 7.54 (1H, m, Ar), 6.74 (1H, d, J = 2.6 Hz, Ar).
4-{2-(3-Cyclopropylmethoxy-4-difluoromethoxyphenyl)-2-[3-(3-nitrophenyl)pyrazol-1-yl]ethyl}pyridine의 제조 (화합물 113 )
3-(3-nitrophenyl)-1H-pyrazole (5.83 g, 30.82 mmol)을 THF 40 mL에 녹이고 -78℃로 냉각시킨 후 LDA 20.54 mL (30.82 mmol)을 천천히 가해주었다. 30분동안 실온에서 교반시켜주고 다시 -78℃로 냉각시켜주었다. (Z)-ethyl 3-(3-(cyclopropylmethoxy)-4-(difluoromethoxy)phenyl)-2- (pyridin-4-yl)acrylate (4 g, 10.27 mmol)를 THF 20 mL에 녹여 반응액에 천천히 가해준 후 실온으로 승온하여 주었다. 6시간동안 교반시켜준 후 반응액에 포화 NH4Cl (aq)를 넣고 ethyl acetate로 3 번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 얻어진 잔류물을 MeOH / H2O (3 / 1) 40 mL에 녹이고 LiOH (1.29 g, 30.82 mmol) 을 넣고 상온에서 12시간 교반시켰다. 반응액에 conc. HCl를 넣고 pH 4 ~ 5로 조절하여 ethyl acetate로 3 번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate, 1/2)로 분리하여 표제화합물인 화합물 113(1.67 g, 37 %)를 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.69 (1H, s, Ar), 8.44 (2H, d, J = 5.7 Hz, Ar), 8.14 ~ 8.11 (2H, m, Ar), 7.60 ~ 7.57(1H, m, Ar), 7.34~ 7.33 (1H, m, Ar), 7.14 ~ 6.92 (5H, m, Ar), 6.61 (1H, t, J = 75.3 Hz, -CHF2-), 6.58 (1H, d, J = 2.4 Hz, Ar), 5.42 ~ 5.37 (1H, m, -CH-), 3.96 ~ 3.89 (1H, m, dd, -CH2-), 3.85 (2H, d, J = 6.9 Hz, -OCH2-), 3.43 ~ 3.36 (1H, m, dd, -CH2), 1.28~ 1.19 (1H, m, -CH-), 0.62 ~ 0.58 (1H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.30 (1H, m, -CH2-).
[제조예 2] 3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxyphenyl )-2- pyridin -4- ylethyl ]-1H- pyrazol -3-yl}phenylamine의 제조 (화합물 116)
제조예 1에서 제조된 화합물 113 (0.07 g, 0.13 mmol)를 에탄올 5 mL에 녹이고 Pd/C를 소량 넣고 H2(g)하에서 5시간 상온에서 교반시켰다. Pd/C를 여과하고 ethyl acetate로 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과 한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (CH2Cl2 / MeOH, 20 / 1)로 분리하여 표제 화합물인 화합물 116(0.05 g, 72 %)을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.49 ~ 8.41 (2H, m, Ar), 7.24 ~ 6.67 (10H, m, Ar), 6.59 (1H, t, J = 76.9 Hz, -CHF2), 6.45 (1H, m, Ar), 5.36 ~ 5.33 (1H, m, -CH-), 3.91 ~ 3.78 (3H, m, dd, -OCH2-, -CH2-),3.38 ~ 3.33 (1H, m, dd, -CH2-), 1.28 ~ 1.19 (1H, m, -CH-), 0.64 ~ 0.57 (2H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.30 (2H, m, -CH2-).
[제조예 3] N -(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxyphenyl )- 2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)acetamide의 제조 (화합물 128)
제조예 2에서 제조된 화합물 116 (0.17 g, 0.36 mmol)을 CH2Cl2 3mL에 녹이고 Et3N (0.054 g, 0.54 mmol)을 천천히 적가하여 30분간 실온에서 교반시켜준 후 acetic anhydride (0.044 g, 0.43 mmol)을 천천히 적가하여 주었다. 6시간 동안 교반시켜준 후 반응액에 포화 NH4Cl (aq)를 넣고 CH2Cl2로 3 번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물 을 silica gel column chromatography (CH2Cl2 / MeOH, 20 / 1)로 분리하여 표제 화합물인 화합물 128(0.15 g, 81 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.43 (2H, d, J = 5.6 Hz, Ar), 7.96 (1H, s, Ar), 7.59 ~ 6.90 (9H, m, Ar), 6.60 (1H, t, J = 75.2 Hz, -CHF2), 6.50 (1H, s, Ar), 5.40 ~ 5.33 (1H, m, -CH-), 3.97 ~ 3.86 (1H, m, -CH2-), 3.82 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 3.40 ~ 3.30 (1H, m, -CH2-), 2.20 (3H, s, -CH3), 1.26 ~ 1.22 (1H, m, -CH-), 0.65 ~ 0.55 (2H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.28 (2H, m, -CH2-).
[제조예 4] N -(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy - phenyl )-2-(1- oxy - pyridin -4- yl )-ethyl]-1H-pyrazol-3-yl}-phenyl)- acetamide 의 제조 (화합물 141)
제조예 3에서 제조된 화합물 128 (0.02 g, 0.039 mmol)을 CH2Cl2에 녹인 후 m-Chloroperoxybenzoic acid (0.016 g, 0.058 mmol)을 천천히 가하여 3시간동안 실온에서 교반하였다. 반응액에 NaHCO3 (aq)를 넣고 CH2Cl2를 사용하여 3번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (CH2Cl2 / MeOH, 20 / 1)로 분리하여 표제화합물인 화합물141(0.015 g, 77 %)를 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.04 (2H, d, J = 7 Hz, Ar), 7.89 (1H, s, Ar), 7.67 (1H, s, Ar), 7.51 ~ 6.91 (8H, m, Ar), 6.62 (1H, t, J = 75.4 Hz, -CHF2), 6.48 (1H, m, Ar), 5.35 ~ 5.28 (1H, m, -CH-), 3.94 ~ 3.82 (3H, m, dd, -OCH2-, -CH2-), 3.37 ~ 3.27 (1H, m, -CH2-), 2.21 (3H, s, -CH3), 1.72 ~ 1.20 (1H, m, -CH-), 0.66 ~ 0.56 (2H, m, -CH2-), 0.36 ~ 0.28 (2H, m, -CH2-).
[제조예 5] N -(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxyphenyl )- 2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)methanesulfonamide의 제조 (화합물 123)
화합물 116 (0.06 g, 0.13 mmol) 를 methylene chloride 에 녹이고 MsCl (0.02 g, 0.19 mmol) 를 천천히 적가하고 0 ℃ 에서 Et3N 를 한 두방울 적가해준후 실온에서 3시간동안 교반시켜준다. 반응액에 NaHCO3 (aq)를 넣고 methylene chloride 를 사용하여 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4 로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography ( MC / MeOH , 40 / 1 )로 분리하여 표제화합물인 화합물 123 ( 0.06 g, 83 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.77 (2H, s, Ar), 7.64 ~ 6.89 (10H, m, Ar), 6.60 (1H, t, J = 75.2 Hz, -CHF2), 5.59 ~ 6.50 (1H, m, Ar), 5.43 ~ 5.36 (1H, m, -CH-), 3.96 ~ 3.89 (1H, m, -CH2-), 3.82 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 3.77 ~ 3.34 (1H, m, -CH2-), 3.03 (3H, s, -SO2CH3), 1.26 ~ 1.15 (1H, m, -CH-), 0.64 ~ 0.55 (2H, m, -CH2-), 0.36 ~ 0.28 (2H, m, -CH2-).
[제조예 6] (3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy - phenyl ) -2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)urea의 제조 (화합물 129)
화합물 116 (0.05 g, 0.1 mmol)를 aq. AcOH (AcOH / H2O, 2 / 1)에 녹이고 warm water에 NaCNO (0.01 g, 0.16 mmol)를 녹인 용액을 천천히 적가하고 상온에서 1시간 교반시킨다. 반응액에 NaHCO3 (aq)를 넣고 ethyl acetate 를 사용하여 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4 로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (Hex / EA, 1 / 2)로 분리하여 표제화합물인 화합물 129(0.02 g, 38%)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.40 (2H, d, J = 5 Hz, Ar), 7.77 (1H, s, Ar), 7.50 (1H, s, Ar), 7.31 ~ 6.87 (8H, m, Ar), 6.58 (1H, t, J = 75.6 Hz, -CHF2), 6.45 (1H, s, Ar), 5.40 ~ 5.33 (1H, m, -CH-), 4.97 (2H, s, -NH2), 3.91 ~ 3.84 (1H, m, -CH2-), 3.79 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 3.37 ~ 3.28 (1H, m, -CH2-), 1.25 ~ 1.36 (1H, m, -CH-), 0.62 ~ 0.56 (2H, m, -CH2-), 0.33 ~ 0.28 (2H, m, -CH2-).
[제조예 7] N -(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxyphenyl )- 2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)benzamide의 제조 (화합물 143)
화합물 116 (0.1 g, 0.21 mmol)을 CH2Cl2에 녹이고 benzoyl chloride (0.044 g, 0.31 mmol)을 넣고 상온에서 6시간 교반시켰다. 반응액에 NaHCO3 (aq.)을 넣고 Ethyl acetate 로 3번 추출하고 소금물로 3번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (methylene chloride/MeOH, 40/1)로 분리하여 표제화합물인 화합물 143(0.082 g, 68 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.43 (2H, d, J = 6.0 Hz, Ar), 8.11 (1H, s, Ar), 7.93 ~ 7.88 (3H, m, Ar), 7.70 ~ 6.89 (11H, m, Ar), 6.60 (1H, t, J = 75.4 Hz, -CHF2), 6.59 ~ 6.52 (1H, m, Ar), 5.41 ~ 5.34 (1H, m, -CH-), 3.99 ~ 3.87 (1H, m, dd, -CH2-), 3.82 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 3.41 ~ 3.31 (1H, m, dd, -CH2-), 0.88 ~ 0.85 (1H, m, -CH-), 0.63 ~ 0.54 (2H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.27 (2H, m, -CH2-).
[제조예 8] [1-(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy phenyl )-2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}-phenylcarbamoyl)ethyl]carbamic acid tert - butyl ester 의 제조 (화합물 148)
화합물 116 ( 0.1 g, 0.21 mmol) 과 L-N-t-Boc-alanine (0.06 g, 0.32 mmol)를 THF 에 녹이고 chloro ethylformate (0.03 g, 0.32mmol)과 Et3N ( 0.023 g, 0.23 mmol) 를 넣고 상온에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응액에 NH4Cl (aq.)를 넣고 Ethyl acetate 로 3번 추출하고 소금물로 3번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (methylene chloride/MeOH, 40/1)로 분리하여 화합물 148(0.05 g, 41 %)를 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.42 (2H, d, J = 4.8 Hz, Ar), 8.02 (1H, s, Ar), 7.56 ~ 6.87 (8H, m, Ar), 6.59 (1H, t, J = 75.6 Hz, -CHF2), 6.46 (1H, m, Ar), 5.39 ~ 5.28 (1H, m, -CH-), 4. 38 ~ 4.15 (1H, m, -CH-), 3.96 ~ 3.89 (1H, m, dd, -CH2-), 3.81 (2H, d, J = 7.0 Hz, -OCH2-), 3.38 ~ 3.28 (1H, m, dd, -CH2-), 1.45 ~ 1.31 (12H, m, -CH3, -CH3-, -CH3, -CH3), 1.29 ~ 1.17 (1H, m, -CH-), 0.62 ~ 0.54 (2H, m, -CH2-), 0.34 ~ 0.26 (2H, m, -CH2-).
[제조예 9] 2- Amino - N -(3-{1-[1-(3- cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy phenyl )-2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)propionamide의 제조 (화합물 149)
화합물 116 (0.05 g, 0.077 mmol)을 CH2Cl2에 녹이고 TFA (0.004 g, 0.038 mmol)을 넣고 상온에서 2시간 교반시켰다. 반응액에 NaHCO3 (aq.)을 넣고 Ethyl acetate 로 3번 추출하고 소금물로 3번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (methylene chloride/MeOH, 10/1)로 분리하여 목적물인 화합물 149(0.036g, 85 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.42 (2H, d, J = 5.8 Hz, Ar), 8.05 (1H, s, Ar), 7.65 ~ 6.88 (9H, m, Ar), 6.60 (1H, t, J = 75.4 Hz, -CHF2), 6.51 (1H, d, J = 2.4 Hz, Ar), 5.41 ~ 5.34 (1H, m, -CH-), 3.98 ~ 3.31 (5H, m, -OCH2-, -CH2-, -CH-), 1.46 (3H, d, J = 6.8 Hz, -CH3), 1.35 ~ 1.20 (1H, m, -CH-), 0.64 ~ 0.54 (2H, m, -CH-), 0.35 ~ 0.27 (2H, m, -CH2-).
[제조예 10] N -(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxyphenyl )- 2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)oxalamic acid ethyl ester 의 제조 (화합물 151)
화합물 116 (0.1 g, 0.21 mmol) 과 ethyl chlorooxoacetate (0.032 g, 0.23 mmol)를 THF 에 녹이고 Et3N (0.023 g, 0.23 mmol) 를 넣고 상온에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응액에 NH4Cl (aq.)를 넣고 Ethyl acetate 로 3번 추출하고 소금물로 3번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate, 1/2)로 분리하여 목적물인 화합물 151 (0.04 g, 34 %)를 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.43 (2H, d, J = 4.4 Hz, Ar), 8.15 (1H, s, Ar), 7.65 ~ 6.89 (9H, m, Ar), 6.59 (1H, t, J = 75.2 Hz, -CHF2), 6.52 ~ 6.49 (1H, m, Ar), 5.40 ~ 5.33 (1H, m, -CH-), 4.49 ~ 4.38 (2H, m, -OCH2-), 3.98 ~ 3.87 (1H, m, dd, -CH2-), 3.83 (2H, d, J = 6.8 Hz, -OCH2-), 3.41 ~ 3.31 (1H, m, dd, -CH2-), 1.48 ~ 1.41 (3H, m, -CH3-), 1.36 ~ 1.12 (1H, m, -CH-), 0.63 ~ 0.47 (2H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.20 (2H, m, -CH2-).
[제조예 11] 1-(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy phenyl )-2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)-3-ethylurea의 제조 (화합물 161)
화합물 116 (0.07 g, 0.15 mmol)을 THF에 녹인 후, ethyl isocyanate (0.013 g, 0.18 mmol)을 천천히 가하여 3시간동안 실온에서 교반하였다. 반응액에 ethyl acetate 를 사용하여 3번 추출하고 소금물로 2번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (methylene chloride/methanol, 40/1)로 분리하여 화합물 161 (0.067 g, 84 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.42 (2H, d, J = 5.8 Hz, Ar), 7.77 (1H, s, Ar), 7.52 (1H, d, J = 7 Hz, Ar), 7.37 ~ 6.88 (7H, m, Ar), 6.65 (1H, s, Ar), 6.59 (1H, t, J = 75.4 Hz, -CHF2), 6.47 (1H, d, J = 2.4 Hz, Ar), 5.40 ~ 5.33 (1H, m, -CH-), 3.94 ~ 3.88 (1H, m, dd, -CH2-), 3.81 (2H, d, J = 7.0 Hz, -OCH2-), 3.39 ~ 3.14 (3H, m, -CH2-, -NCH2-), 1.31 ~ 1.09 (4H, m, -CH3, -CH-), 0.64 ~ 0.51 (2H, m, -CH2-), 0.35 ~ 0.27 (2H, m, -CH2-).
[제조예 12] 1-(3-{1-[1-(3- Cyclopropylmethoxy -4- difluoromethoxy phenyl )-2- pyridin -4- ylethyl ]-1H-pyrazol-3-yl}phenyl)imidazolidin-2-one의 제조 (화합물 184)
화합물 116 (0.05 g, 0.10 mmol)을 THF에 녹이고, 1-Chloro-2-isocyanatoethane (0.016 g, 0.16 mmol)을 천천히 적가하여 상온에서 5시간 교반시킨 후, KOt-Bu (0.017 g, 0.16mmol)과 18-crown-6 (0.042 g, 0.16 mmol)을 넣고, 3 시간동안 환류시키면서 가열하여주었다. 반응액에 포화 NH4Cl (aq)를 넣고 ethyl acetate로 3 번 추출하고 소금물로 2 번 씻어주었다. MgSO4로 건조시키고 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 혼합물을 silica gel column chromatography (methylene chloride/MeOH, 40/1)로 분리하여 목적물인 화합물 184(0.012 g, 21 %)을 얻었다.
1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.43 (2H, m, Ar), 7.78 (1H, s, Ar), 7.56 ~ 6.88 (8H, m, Ar), 6.59 (1H, t, J = 75.2 Hz, -CHF2), 6.47 (1H, d, J = 2 Hz, Ar), 5.40 ~ 5.33 (1H, m, -CHN-), 3.94 ~ 3.87 (1H, m, dd, -CH2-), 3.80 (2H, d, J = 7 Hz, -OCH2-), 3.65 ~ 3.58 (4H, m, -NCH2CH2N-), 3.39 ~ 3.29 (1H, m, dd, -CH2-), 1.25 ~ 1.11 (1H, m, -CH-), 0.64 ~ 0.55 (2H, m, -CH2-), 0.34 ~ 0.26 (2H, m, -CH2-).
상기와 같은 방법으로 제조한 화합물들의 구조 및 1H NMR을 하기 표 1에 표시하였다.
[표 1]
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[실시예 1]
PDE -4 활성 억제능 분석
PDE-4d의 활성 억제능 실험은 카테(Kate) 등의 방법(Kate, et al., JBC, 271: 796(1996))을 변형하여 수행하였다. PDE-4d는 유전자 재조합 기술에 의해 제조된 인간 PDE-4d를 사용하였다.
PDE4d 유전자는 PDE4d의 촉매성 도메인(catalytic domain)을 GST 융합 발현벡터인 pGEX4T3(APBiotech)에 클로닝한 후 대장균(E. coli BL21, DE3)에 형질 전환시켰다. 이 균주를 LB 배지에서 37 ℃로 배양한 후 OD 0.3-0.5 가량 되었을 때 온도를 18℃로 낮추어 0.5mM IPTG로 PDE4d의 발현을 유도하였다. 발현 유도 후 15시간 후에 PDE4d가 발현된 세포를 얻은 다음 완충용액(50mM Tris, pH 8.0, 0.4M NaCl, 5mM DTT)에 세포를 현탁한 후 파쇄하여 원심분리 후 정제하여 수득하였다. 정제에 사용한 컬럼은 순서대로 Q-세파로즈(APBiotech), 글루타니온-세파로즈 (APBiotech) 및 수퍼덱스200 겔 여과 크로마토그래피 (APBiotech)등이다.
각 화합물의 PDE4d 활성 억제능을 측정하기 위하여, 반응 완충액(50 mM 트리스-HCl(pH 7.5) 및 4mM MgCl2)에 PDE4d 1nM 및 기질로서 cAMP(Sigma) 250 nM을 첨가하고, 상기에서 수득된 각 화합물을 1 내지 50uM 농도로 첨가한 후 34 ℃에서 45 분간 반응시켰다. 반응 총액은 60 ㎕였다. 이 때, cAMP는 [3H]cAMP (Amersham, 1μCi/㎕)와 cAMP의 비율(hot:cold, 즉 동위원소:비-동위원소)을 1:200으로 혼합하여 사용하였다. 이어서, 95 ℃에서 2분간 가열하여 반응을 중지시킨 다음, 3 분간 식히고 1mg/㎖의 스네이크 베놈(Snake Venome, sigma V0376) 30 ㎕를 첨가하였다. 이어서, 34 ℃에서 30 분간 반응시킨 후, 30 ㎕의 반응액을 250 ㎕의 DOWEX 1 X 2-100 이온 교환 수지(Aldrich, 증류수 1.6에 1의 비율로 미리 섞여 있는)에 분주하고 2분간 강하게 교반시킨 다음, 수지를 가라앉히고 130 ㎕의 상층액을 2 ㎖의 신틸레이션 칵테일(scintillation cocktail, Packard)에 넣고 잘 섞은 후 베타-카운터(beta-counter)로 측정하였다. 화학식 1의 화합물을 첨가하지 않고 실험을 수행한 대조군의 효소 활성에 비해, 50%의 효소 활성을 저해하는 각 시험 화합물의 농도를 IC50으로 결정하였다. 상기 화합물들의 PDE-4 효소에 대한 IC50값을 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure 112007002364893-pat00032
PDE-4 저해활성 시험 결과, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 화학식 1의 A는 CH와 N으로 치환되어도 높은 활성은 유지된다(화합물 121, 122, 134, 135). 화학식 1의 R3가 치환된 페닐인 경우 활성이 매우 우수하지만, 시클로알킬(화합물 159, 166) 또는 모폴리노(화합물 157, 158)인 화합물의 경우에도 우수한 PDE-4 저해활성이 유지됨을 알 수 있다.
화학식 1에서, R3가 페닐 유도체인 화합물들이 일반적으로 PDE-4 저해 활성이 우수하며, 메타(meta) 치환체가 파라(para) 치환체의 저해활성은 비슷함을 알 수 있다. 또한 메타치환체의 경우 큰 그룹이 치환되어도 고활성이 유지되었다.
화학식 1에서 R5가 수소원자인 경우 활성이 좋으나, 치환된 페닐인 경우에도 우수한 활성을 나타냈다(화합물 124). 또한 전반적으로 R6는 피리디닐인 경우보다 N-옥시피리디닐인 경우 저해 활성이 더 우수한 경향을 나타냈다.
[실시예 2]
PDE -4 효소선택성 분석
PDE4d에 대한 효소선택성 측정을 위하여 PDE-3a, PDE-5a, 그리고 PDE-7a에 대한 각 시험 화합물의 효소활성 억제효능을 측정하였다. cAMP를 기질로 사용하는 PDE3a와 PDE7a는 Alpha(Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay) Screen 방법을 사용하여 활성 억제 정도를 측정하였고, cGMP를 기질로 사용하는 PDE5a는 FP (fluorescence polarization) 방법으로 각 시험 화합물의 효소 활성 억제 효능을 측정하였다.
PDE3a, PDE5a, PDE7a는 모두 유전자 재조합 기술에 의해 제조된 인간 효소들을 사용하였다.
각 시험 화합물의 PDE3a와 PDE7a의 효소 활성 억제 능의 측정은 우선 96 well half area white plate에 시험하고자 하는 농도의 각 화합물(final DMSO 1%)을 넣고, 위에서 서술한 PDE4d 효소 활성 측정 조건과 같은 조건에서 효소 반응을 시킨다. Alpha Screen을 사용한 효소 활성 측정 시, PDE3a와 PDE7a의 농도는 각각 10nM과 80nM이 되게 하고, Alphascreen cAMP assay kit (Perkin Elmer life science)에서 제시한 방법에 따라 수행한다. 간략히 기술하면 PDE3a와 PDE7a의 효소 반응을 종료시킨 후, final 10 nM의 biotinylated-cAMP와 20ul/mL의 donor beads를 reaction mixture에 첨가한다. 이때 donor bead가 빛에 민감하므로, 빛에 노출되지 않도록 주의하여 호일로 싸서 실온에서 30분간 반응시킨다. 그리고 나서 acceptor beads를 final 20ul/ml이 되도록 첨가한다. 실온에서 45분 반응한 후, Fusion Alpha-FP 기기 안에서 20분 더 반응 시킨 후, 520-620nm의 emission을 측정한다.
PDE3a 와 PDE7a에 의한 효소 반응에서 기질로 사용되지 않고 남아 있는 cAMP와 새로 첨가된 biotinylated-cAMP와의 상호 경쟁에 의하여 signal의 증감이 나타나는데, PDE3a 와 PDE7a의 효소 활성이 각 시험 화합물에 의하여 억제되면 Alphascreen의 signal이 감소하게 된다.
cGMP를 효소기질로 사용하는 PDE5a는 fluorescence polarization(FP) 방법으로 효소 활성을 측정하는 IMAPTM Phosphodiesterase Assay Kit(Molecular Device)에서 제시한 실험 방법을 따라 각 시험 화합물의 효소 억제 능을 측정하였다. 우선 96 well black plate에 시험하고자 하는 농도의 각 시험 화합물(final DMSO 5%)을 넣고, PDE5a의 기질인 FL-cGMP (Fluorescence-labeled derivatives of cGMP)와 final 200nM의 PDE5a를 첨가한다. 30도에서 45분간 반응시킨 후, kit에서 제공하는 IMAP binding reagent를 첨가한다. 실온에서 60분 간 반응한 후, 485nm exitation과 535nm emission에 의하여 얻어진 FP를 측정한다. PDE5a의 효소 활성이 많을수록 FP signal이 증가하는데, 각 시험 화합물에 의한 PDE5a의 효소 활성 억제는 감소된 FP signal을 측정함으로서 알 수 있다.
[실시예 3]
생체 내 천식 치료효과 시험
생체 내 동물실험을 위하여 실험동물로는 체중 20-25g의 8주령-9주령의 수컷 C57BL/6J 마우스를 사용하였다. ovalbumin(OVA)에 의한 기도 및 폐의 감작 (sensitization)과 야기 (challenge)를 위하여 Al(OH)3과 혼합한 OVA를 마우스에 복강 내 투여하여 1차 감작시켰으며 1차 감작 10일 후에 같은 방법으로 2차 감작 시켰다. 2차 감작 후 6일 후에 5% OVA를 nebulizer를 통하여 3일 동안 흡입 시켰다. 감작된 마우스에 약물의 투여는 OVA의 흡입 1시간 전에 각각 3회에 걸쳐 구강 내 (po) 투여하였다. 대조군으로는 0.5 % CMC를 투여 하였다. 마우스 기관 폐포 세척액내 세포의 활성도와 세포 구성 관찰을 위하여 OVA로 흡입 시킨 후 62시간 후에 마우스를 마취 시킨 후 경흉부를 열고 0.8 ml의 PBS가 들어있는 튜브를 사용하여 기관 내로 삽관 한 후 PBS를 주입, 약 30 초간 흉부를 마사지 한 후 폐로부터 세포 부유액을 얻었다. 얻어진 세포를 400xg로 원심 분리하여 상층액은 호염기구의 활성도(eosinophil peroxidase activity, EPO activity) 측정을 위해, pellet은 세포 구성성분 조사를 위해 사용하였다. 호염기구의 활성도 측정을 위하여는 세포 부유액 100 ul를 0.1 mM OPD, 0.05 M Tris-Hcl (pH 8.0), Triton X-100과 1 mM H2O2 와 함께 반응 시킨 후 492 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 호염기구의 염색을 위하여는 세포 pellet을 PBS에 재 부유한 후 세포가 슬라이드에 밀착되도록 하기 위하여 150xg로 5분간 세포원심분리 시켰다. 부착시킨 세포는 Diff-Quick 염색을 실시하여 현미경 하에서 세포의 수를 관찰하였다. 기도과민반응 (airway hyper-responsiveness, AHR) 분석을 위하여 살아있는 동물 상태에서 기도과민반응 측정기 (whole body plethysmographer)를 이용하여 측정하였다. OVA를 흡입한 48시간 후 Methacholine (Mch)을 nebulizer로 흡입, Mch에 의한 기도반응성을 whole body plethysmography를 이용하여 기도의 호흡능력에 대한 enhanced pause (Penh) 값을 구하여 대조약물과 비교하였다.
이러한 연구를 통해 확보된 대표화합물들의 OVA-sensitized C57BL/6J 마우스를 이용한 기도의 수축정도를 enhanced pause (Penh) 값을 구하여 대조약물과 비교한 결과를 도 1(화합물 101, 116, 119) 및 도 3(화합물 141, 149)에 표시하였으며, 화합물 116, 141, 149을 각각 100 mg/kg의 투여량으로 경구투여 시, 대조화합물 Roflumilast (30 mg/kg, 경구투여)보다 우수한 천식치료효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.
또한, 호염기구의 활성도(eosinophil peroxidase activity, EPO activity) 측정 결과 도 2(화합물 101, 116, 119) 및 도 4(화합물 141, 149)에 나타난 바와 같이 화합물 116, 141, 149을 각각 100 mg/kg으로 경구 투여 시, 대조화합물 Roflumilast (30 mg/kg, 경구투여)의 EPO 활성 억제능력보다 우수한 효과를 나타내었다.
[실시예 4]
Emesis 관련 부작용 시험방법
1.5-2kg정도의 Marshal사에서 구입한 Ferret (Male)를 Control, Yohimbine, #423-500mg/kg, #423-1000mg/kg 처리군으로 나누어 각 군당 3마리씩 500, 1000mg/kg의 농도가 되도록 0.5% CMC에 녹인 약물을 경구투여하였다. 그 후 3시간 동안 육안관찰을 통해 각 동물에서의 vomitting횟수와 salivation (침흘림)과 설사반응을 보인 동물의 수를 측정하였다.
본 발명에 따른 화합물들은 신규한 화합물로서 PDE-4 효소들에 대하여 우수한 활성과 다른 PDE 효소들에 대한 높은 선택성을 가지고 있어 동물실험에서 기관지 천식, COPD 치료, 천식 및 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)을 포함한 염증관련 질환 치료제 및 관절염, 아토피피부염, 백혈병과 각종 암 및 알쯔하이머 등의 퇴행성뇌질환 등 중추신경계통의 질환의 치료에 탁월한 효과를 나타낼 것으로 예상되며 높은 선택성으로 인하여 부작용이 적은 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
    [화학식 1]
    Figure 112008003344736-pat00033
    [상기 화학식 1에서, A는 N 또는 CH이고; R1은 직쇄 또는 분쇄의 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬 또는 할로겐으로 치환된 직쇄 또는 분쇄의 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬이고; R2는 수소원자, (C3 - C7)시클로알킬기 또는 (C3 - C8)시클로알킬메틸이고; R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소원자, 페닐, 피리디닐, N-옥시피리디닐, 직쇄 또는 분쇄의 포화 및 불포화 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 아미노, 모노- 또는 디(C1 - C7)알킬아미노, 모노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노카르보닐, (C3 - C7)시클로알킬아미노, 산소, 질소 또는 황을 헤테로고리 안에 포함하는 3원 내지 7원의 포화 또는 불포화의 헤테로고리, 구아니디닐, 우레이도, 벤질, 벤질옥시, 포밀, (C1 - C7)알카노일, (C1 - C7)알콕시, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, 히드록시(C1 - C7)알킬, 카르복실, (C1 - C7)알콕시카르보닐을 나타내고, 상기 (C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬, 페닐, 피리디닐 및 N-옥시피리디닐은 (C1 - C7)알킬기, (C3 - C7)시클로알킬기, (C3 - C10)시클로알킬(C1 - C7)알킬기, (C1 - C7)알콕시, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬아미노, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일, 5원 또는 6원의 헤테로고리, 할로겐, 니트로, 시아노, 히드록시, 카르복실기 또는 아미노기, 모노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노로부터 선택된 한 개 이상이 더 치환될 수 있으며; R6는 피리디닐, 또는 N-옥시피리디닐기이며, 상기 피리디닐, 또는 N-옥시피리디닐기는 (C1 - C7)알킬기, (C3 - C7)시클로알킬기, 할로겐, 아미노기, 모노 또는 디 (C1 - C7)알킬아미노로부터 선택된 한 개 이상이 더 치환될 수 있으며; 단, R3, R4 및 R5 모두가 수소인 것은 제외한다.]
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    R1과 R2는 서로 독립적으로 각각 메틸, 디플루오르메틸, 시클로펜틸 또는 시클로프로필메틸인 것을 특징으로 하는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
  4. 제 3 항에 있어서,
    R3는 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐, 피리디닐, 모폴리노, 또는 N-옥시피리디닐이며, 상기 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐 및 피리디닐 또는 N-옥시피리디닐은 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, 아미노, 모노- 또는 디(C1 - C7)알킬아미노, (C1 - C7)알콕시(C1 - C7)알킬, (C3 - C7)시클로알킬아미노, 모폴리노, N-옥시모폴리노, 피페라지닐, N-옥시피페라지닐, 이미다졸리디닐, 옥소이미다졸리디닐, 구아니디닐, 우레이도, 카르복실, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일로 치환될 수 있으며; R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소원자, (C1 - C7)알킬 또는 페닐이며, 상기 페닐은 카르복실, (C1 - C5)알콕시카르보닐, 카바모일로 더 치환될 수 있는 것을 특징으로 하는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
  5. 제 1 항에 있어서,
    R6는 3-피리디닐, N-옥시피리딘-3-일, 4-피리디닐 또는 N-옥시피리딘-4-일로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
  6. 제 1 항에 있어서,
    R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 페닐, 히드록시메틸페닐, 카르복실페닐, (C1 - C5)알콕시카르보닐페닐, 플루오르페닐, 클로로페닐, 브로모페닐, 메틸페닐, 포밀페닐, 니트로페닐, 시아노페닐, 아미노페닐, N-(C1 - C7)알킬아미노페닐, N,N-디(C1 - C7)알킬아미노페닐, 구아니디노페닐, (C1 - C7)알킬카바모일페닐, 클로로니트로페닐, (N-(C1 - C7)알킬설포닐)아미노페닐, (C1 - C7)알킬니트로페닐, (C1 - C7)아미노페닐, 클로로니트로페닐, 벤질옥시페닐, 히드록시페닐, 우레이도페닐, (페닐카바모일)페닐, 시클로헥실, 모폴리노, (아미노(C1 - C7)알킬)카바모일, (시아노(C1 - C7)알킬)카바모일, 4-(아세트아미도)페닐, (벤즈아미도)페닐, (N,N-디알킬아미노에톡시)페닐, 피롤리디닐페닐, 피페리디닐페닐, (2H-테트라졸일)페닐, (카르복시(C1 - C7)알콕시)페닐, (트리플루오르메탄설포닐아미노)메틸페닐, (N,N-디-(트리플루오르메탄설포닐)아미노)메틸, 시아노시클로헥실, 2,5-디옥소피롤리디닐페닐, (톨루엔설포닐)피페라지닐, 퓨라닐 또는 티오펜일로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
  7. 제 1항에 있어서,
    하기 화합물들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 1-[1-(3,4-디알콕시아 릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
    Figure 112007002364893-pat00034
    Figure 112007002364893-pat00035
    Figure 112007002364893-pat00036
    Figure 112007002364893-pat00037
    Figure 112007002364893-pat00038
    Figure 112007002364893-pat00039
  8. 화학식 2로 표시되는 에스테르 화합물과 화학식 3의 아릴알데히드 화합물과 반응시켜 화학식 4의 알킬아크릴레이트를 제조한 후 상기 화학식 4의 알킬아크릴레 이트와 화학식 5의 피라졸 화합물의 반응에 의해 제 1항에 따른 화학식 1 화합물을 제조하는 방법.
    [화학식 2]
    Figure 112007002364893-pat00040
    [화학식 3]
    Figure 112007002364893-pat00041
    [화학식 4]
    Figure 112007002364893-pat00042
    [화학식 5]
    Figure 112007002364893-pat00043
    [상기 화학식 2 내지 화학식 5에서, Alk는 포화 또는 불포화 (C1 - C7)알킬이고; A, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 청구항 제 1항의 화학식 1에서의 정의와 동일하다.]
  9. 제 1 항의 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유하는 기관지 염증관련 질환의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    기관지 염증관련 질환은 천식 또는 만성폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease) 염증 질환인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  11. 제 1 항의 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유하는 관절염, 아토피피부염, 백혈병 또는 암의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물.
  12. 제 1 항의 화학식 1로 표시되는 1-[1-(3,4-디알콕시아릴)-피리딜메틸]-1H-피라졸 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성뇌질환의 치료 및 예방, 또는 기억력 증진을 위한 약제학적 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    퇴행성뇌질환은 알쯔하이머, 치매인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
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Current Opinion in Chemical Biology 2001, 5, pp. 432-438

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