KR100903974B1 - 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용가능한 그의 염, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로함유하는 ｓｐｃ 수용체 활성으로 유발되는 염증관련 질환치료제 - Google Patents
2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용가능한 그의 염, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로함유하는 ｓｐｃ 수용체 활성으로 유발되는 염증관련 질환치료제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체 활성으로 유발되는 염증관련 질환에 유용한 그의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체는 사람으로부터 유래된 진피세포 및 마우스를 이용한 동물실험을 통하여 항염증 효과를 검색한 결과, SPC 수용체에 대한 우수한 억제활성을 규명함으로써, 상기 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하여 SPC 수용체 활성으로 유발되는 아토피성 피부염, 기타 질환에서 나타나는 염증, 소양증 또는 피부 감염증에 유효한 염증관련 질환 치료제로서 유용하게 활용될 수 있다.
(상기 식에서, R1, R2, 및 R3는 명세서에서 정의한 바와 같다.)
1,3-티아졸, 스핀고실포스포릴콜린, 아토피 피부염, 염증치료제
Description
본 발명은 2,4,5-삼중치환-티아졸 유도체, 약제학적으로 허용 가능한 염, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체 활성에 관련된 염증질환 치료제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SPC 수용체 억제 활성을 보인 신규 화합물로서, 2,4,5-삼중치환-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고, 상기 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 염증관련 질환 치료제에 관한 것이다.
스핀고실포스포콜린 (sphingosylphosphorylcholine, 이하 SPC)은 구조적으로 유사한 스핀고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate, S1P), 라이소포스포스파티딕 산 (lysophosphatidic acid, LPA) 등과 함께 라이소스핀고리피드 (lysophospholipid) 계열 물질로 분류되며, 이러한 물질들은 세포의 증식, 이동, 염증반응 등의 면역기능에 중요한 신호전달 중간체로 작용한다.
SPC는 세포막의 구성성분인 스핀고미엘린 (sphingomyelin)으로부터 스핀고미엘린 탈아실화 효소 (sphingomyelin deacylase)의 작용으로 생성된다[Higuchi K, Biochem J., 2000, 350, 747-56]. 또한, SPC는 다양한 세포의 성장 및 증식 [Desai, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1991, 181, 361-366], 혈관 신생 [Boguslawski, Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, 272, 603-609], 및 세포 사멸[Jeon ES, Biochim Biophys Acta., 2005, 1734(1); 25-33]등에 깊이 관여하는 것으로 알려져 있다.
SPC 관련 질환의 대표적 예는 아토피성 피부염이다. 아토피성 피부염은 각질층의 지질 함량 감소로 인하여 항균력이 감소되고 장벽 기능이 약화되어 외부 자극 물질에 대한 방어력이 떨어지게 되므로, 염증 반응이 일어나고 이에 따른 가려움증이 나타나게 된다. 또한, 가려움증은 2차 감염을 유발시키므로 과면역 반응으로 악순환하게 된다.
특히, SPC는 정상인의 경우에는 거의 존재하지 않거나 아주 낮은 농도로 감지되지만 아토피 피부염환자의 표피에서는 수천배 이상 증가되는 것으로 알려져 있다. [Higuchi K, Biochem. J., 2000, 350, 747-756] 및 [Reiko Okamoto, Journal of Lipid Research, 2003, 44, 93-102]. 이는 아토피성 피부염 환자의 각질층에서 세포간 지질(ceramide) 결핍 현상이 중요원인이 된다[Junko Hara, J. invest. Dermatol., 2000, 115, 406-413]. 또한, SPC는 아토피 질환에서 특징적으로 발생 하는 비정상적 각질화 현상에도 중요한 역할을 담당한다[Higuchi, J. Lipid Res., 2001, 42, 1562-1570]. 이 같은 연구 결과들은 SPC가 아토피성 피부염의 대표적 증상 중 하나인 피부 장벽기능 장애의 직접적인 원인일 뿐만 아니라, 2차적으로 나타나는 염증 반응의 원인이 될 수 있음을 시사한다. 이를 바탕으로 SPC의 생성을 조절한다면 피부염증질환의 새로운 치료제로 사용될 수 있다.
한편, 아토피성 피부염의 증상 중, 환자에게 고통과 삶의 질 저하를 가져오는 가려움증에 대해서는, SPC와 구조적으로 유사한 LPA (lysophosphatidic acid)가 가려움증을 유발시킨다는 연구 결과가 발표되었다[Hashimoto, Pharmacology, 2004, 72, 51-56]. 따라서, SPC 역시 체내에서 가려움증을 유발할 수 있음을 유추할 수 있으며, 아울러, 최근 SPC를 피내 주사하면 가려움증을 직접 유발시킬 수 있다는 사실이 입증된바 있다[국제특허 제WO 06/049451호].
이에, 본 발명자들은 염증질환 치료제로서 적용될 수 있는 신규화합물을 탐색한 결과, 상기 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 화합물을 설계 및 합성하고, 상기 유도체가 SPC 수용체 억제 활성을 보인다는 것에 대하여 아직까지 보고된 바 없음을 착안하여, 제조된 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 사람유래 진피세포 및 마우스를 이용한 동물실험에 수행한 결과, 우수한 염증억제효과를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 유기 합성기술을 이용하여 제조된, 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체 활성으로 유발되는 피부염증 질환 치료제로서의 그 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공한다.
화학식 1
(상기 식에서, R1, R2 및 R3는 하기 명세서에서 정의한 바와 같다.)
본 발명은 유기 합성기술을 이용하여 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체 활성으로 유발되는 염증질환 치료제를 제공한다.
나아가, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는, 외상 후 흉터 형성 억제 및 상처 치유 촉진용 피부염증질환 치료제로서의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는, 세포의 주화성 이동 매개 증상 조절제로서의 용도를 제공한다.
본 발명은 유기 합성기술을 이용하여 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공하고, 상기 유도체에 대하여 사람으로부터 유래된 진피세포 및 마우스를 이용한 동물실험을 통하여 항염증 효과를 검색하여 SPC 수용체에 대한 우수한 억제활성을 규명함으로써, SPC 수용체 활성에 관련된 염증질환 치료제로서의 용도를 제공하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공한다.
화학식 1
(상기 식에서, R1은 하기에서 선택되는 어느 하나이고,
상기에서, R은 F, Br 및 Cl로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐원자, 니트로기, C1∼C5의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 치환체가 1 내지 4개 치환되고, X는 O 또는 S이다.
R2는 하기에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이다.
상기에서, n은 0∼5이고, R은 F, Br 및 Cl로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐원자, 니트로기, C1∼C5의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 치환체가 1 내지 4개 치환되고, X는 O 또는 S이다.
R3는 하기에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이다.
삭제
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 제조방법을 제공한다.
상세하게는, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체는 유기합성법을 이용하여 얻을 수 있으며, 하기 반응식 1과 같다.
(상기 식에서, R1, R2 및 R3는 상기에서 정의한 바와 같다.)
본 발명의 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하면, 화학식 2로 표시되는 메틸 시아노카본이미도디티오네이트와 2-할로아세토페논 유도체를 반응하여 R1이 도입된 상기 화학식 3으로 표시되는 4-아미노-1,3-티아졸을 합성하는 제 1 단계;
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 4-아미노기에 염화 카르복시산과 중합반응하여 R2가 도입된 상기 화학식 4로 표시되는 4-N-아실-1,3-티아졸을 합성하는 제 2 단계;
상기 화학식 4로 표시되는 화합물의 설파닐 부분을 메타클로로과벤조산(m-CPBA)과 산화반응하여 상기 화학식 5로 표시되는 2-설포닐-4-N-아실-1,3-티아졸을 합성하는 제 3 단계; 및
상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1차 또는 2차 아민과의 반응으로 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 합성하는 제 4 단계;로 이루어진다.
본 발명에 따른 반응공정, 용매계의 조성 및 반응조건의 선택범위를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1 단계 반응에서는 디메틸포름아미드(DMF), 아세톤, 메탄올 또는 에탄올을 용매로 사용하며, 바람직하게는 디메틸포름아미드를 사용한다. 이 반응에서 사용되는 R1 치환체와 염기는 각각 2 당량 정도 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1.5 당량 내외의 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 염기로는 N,N-디이소프로필에틸아민, 트리에틸아민(Et3N), 메톡시 나르륨(NaOMe), 에톡시 나트륨(NaOEt) 등이 대표적으로 사용될 수 있다. 이때, 사용되는 R1 치환체는 상기에서 정의한 바를 포함하는 알킬할라이드류를 사용할 수 있다.
제 2 단계 반응에서는 아세토나이트라일(MeCN) 또는 디클로로메탄(CH2Cl2)을 용매로 사용한다. 상기 반응에서는 염기와 R2 치환체를 각각 2 당량 정도 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1.5 당량 내외의 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나 다. 이때, 염기로는 피리딘(pyridine), 트리에틸아민 등이 대표적으로 사용될 수 있다. 이때, 사용되는 R2 치환체는 상기에서 정의한 바를 포함하는 염화 카르복시산류를 사용할 수 있다.
제 3 단계 반응에서는 디클로로메탄을 용매로 사용한다. 이 반응에서는 메타클로로과벤조산 또는 과산화수소는 4 당량 정도 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 2.5 당량 내외의 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다.
제 4 단계 반응에서는 다이옥산 또는 디클로로메탄 용액, R3 치환체 및 염기를 사용하여 첨가반응을 수행하여 본 발명이 목적하는 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 얻는다. 이 반응에서는 염기와 R3 치환체를 각각 2 당량 정도 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1.5 당량 내외의 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 염기로는 피리딘, 트리에틸아민 등이 대표적으로 사용될 수 있다. 이 때 사용되는 R3 치환체는 상기에서 정의한 바를 포함하는 1차 또는 2차 아민을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 생성과정에서 반응 중간마다 TLC법으로 반응 진행 정도를 확인하였으며, 생성되는 화학식 3, 4 및 5로 표시되는 반응 중간체는 각각 분리 정제하여 NMR 또는 Mass 스펙트럼으로 구조를 분석 및 확인하였다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체 활성으로 유발되는 염증질환 치료제를 제공한다.
상기 염증질환 치료제는 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 중, 1-76의 화합물인 N-{5-벤조일-2-[4-(2-메톡시페닐)피페라진-1-일]티아조일-4-일}피발아마이드 또는 1-94의 화합물인 N-{5-벤조일-2-[2-(피페리딘-1-일)에틸아미도]티아조일-4-일}-4-프루오로벤자아마이드을 유효성분으로 함유하는 것이다.
본 발명의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체에 대한 세포 분열증식 반응을 관찰한 결과, SPC에 의해 유도되는 선택적인 세포 증식 반응에 길항적(antagonistic) 작용을 확인함으로써[표 2], SPC에 의해 과도한 세포 분열 증식 반응으로 유도되는 아토피 피부염 등의 피부병에 유효하다. 또한, 과도한 세포 분열 증식은 외상을 입었을 때 상처가 아무는 과정에서 일어나는 염증 반응으로 인해 흉터가 형성되나, 본 발명의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체가 세포 분열 증식을 억제하므로 불필요한 흉터의 형성을 예방하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 동시에, 외상 후 상처 치유를 촉진하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 화합물은 TPA에 의해 유발된 염증 반응실험 결과, 귀 부종 및 MPO 활성이 모두 억제되었으며, 통상 항염증 약물로서 널리 사용되는 하이드로코티손에 대등한 효과를 제시한다[표 4].
따라서, 본 발명의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체는 아토피성 피부염, 기타 질환에서 나타나는 염증, 소양증, 피부 감염증 등에 유효하며, 외상 후 흉터 형성 억 제 및 상처 치유 촉진용 피부염증질환 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 세포의 주화성 이동 매개 증상 조절제로서의 용도를 제공한다.
상기 세포의 주화성 이동이라 함은 생체 내에서 특정한 사이토카인이나 케모카인 등의 물질에 끌려 내피세포 또는 면역세포가 이동하는 현상으로서, 면역 세포가 염증 부위로 이동되거나, 내피세포 이동에 의한 혈관신생(angiogenesis)이 일어난다.
이에, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체는 SPC에 의해 유발되는 세포의 주화성 이동 반응에 대하여 측정한 결과, 생체 내에서 내피 세포 또는 면역세포의 이동 반응을 강력하게 억제한 결과를 얻을 수 있다[표 3].
따라서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유한 세포의 주화성 이동 매개 증상 조절제는 내피세포 이동에 의한 혈관신생이 억제되었으며, 외부에서 침입한 항원에 대한 면역반응 증폭 과정을 조절할 수 있다.
상기 세포의 주화성 이동 매개 증상 조절제는 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 중, 1-76 화합물인 N-{5-벤조일-2-[4-(2-메톡시페닐)피페라진-1-일]티아조일-4-일}피발아마이드를 유효성분으로 함유하는 것이다.
상기에서, 본 발명의 세포의 주화성 이동 매개 증상 조절제에서 세포의 주화성 이동 매개 증상의 구체적인 일례로는 아토피성 피부염, 기타 질환에서 나타나는 염증, 소양증 및 피부 감염증을 포함한다.
본 발명에서의 약제학적으로 허용 가능한 염은 당해 기술분야에서 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있는 것으로, 예를 들면, 염산, 브롬화수소, 황산, 황산수소나트륨, 인산, 탄산 등의 무기산과의 염 또는 개미산, 초산, 옥살산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 글루콘산, 게스티스산, 푸마르산, 락토비온산, 살리실릭산, 또는 아세틸살리실릭산(아스피린)과 같은 유기산과 함께 약제학적으로 허용 가능한 이들의 산의 염을 형성하거나, 또는 나트륨, 칼륨 등의 알칼리금속이온과 반응하여 이들의 금속염을 형성하거나, 또는 암모늄 이온과 반응하여 또 다른 형태의 약제학적으로 허용 가능한 염을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 약제 조성물은 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 또는 그의 약제학적으로 허용 가능한 이들의 염에 통상의 무독성 약제학적으로 허용 가능한 담체, 보강제 및 부형제 등을 첨가하여 약제학적 분야에서 통상적인 제제, 예를 들면 정제, 캅셀제, 트로키제, 액제, 현탁제 등의 경구투여용 제제 또는 비경구투여용 제제로 제제화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물의 인체에 대한 투여용량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환정도에 따라 달라질 수 있으며, 몸무게가 70 Kg인 성인환자를 기준으로 할 때 일반적으로 0.01∼1,000 mg/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 (화학식 1-1)의 합성
단계 1: 칼륨 (E)-메틸 시아노카본이미도디티오네이트(2)의 4-아미노-1,3-티아졸화 반응
화학식 2로 표시되는 칼륨 (E)-메틸 시아노카본이미도디티오네이트(1.53 g, 8.98 mmol)을 디메포름아마이드(DMF; 20㎖)에 녹이고, 2-브로모아세토페논(PhCOCH2Br; 2.00g, 10.0 mmol)과 트리에틸아민(Et3N; 1.80㎖, 12.9 mmol)을 가한 후, 80℃에서 3시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응종료 후, 상온으로 식히고, 반응 혼합물을 EtOAc 100㎖에 녹이고 소금물 100㎖로 씻어준 후, 유기층을 Na2SO4로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축한 반응 혼합물을 재결정(hexane:EtOAc = 3:1)으로 정제하여 화학식 3-1로 표시되는 [4-아미노-2-(메틸티오)티아졸-5-일](페닐)메타논(1.95g, 77%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 2.72 (s, 3H), 6.83 (br s, 2H), 7.44-7.52 (m, 3H), 7.75-7.77 (m, 2H); m/z ([M+1]+) 251.
단계 2: 4-아미노-1,3-티아졸(3-1)의 N-아세틸화 반응
화학식 3-1로 표시되는 4-아미노-1,3-티아졸(1.08g, 4.31 mmol)을 아세토나이트릴 10㎖에 녹이고, 아세틸 클로라이드(CH3COCl; 0.53㎖, 7.50 mmol)과 피리딘(0.60㎖, 7.42 mmol)을 가한 후, 상온에서 6시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응종료 후, 반응 혼합물을 EtOAc 50㎖에 녹이고 소금물 50㎖로 씻어준 후, 유기층을 Na2SO4로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축한 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (hexane:EtOAc = 3:1)로 정제하여 화학식 4-1로 표시되는 N-[5-벤조일-2-(메틸티오)티아졸-4-일]아세타마이드(1.06g, 84%)를 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 2.31 (s, 3H), 2.77 (s, 3H), 7.46-7.51 (m, 2H), 7.58 (m, 1H), 7.76-7.81 (m, 2H), 11.63 (s, 1H); m/z ([M+1]+) 293.
단계 3: 4-N-아세틸-1,3-티아졸(4-1)의 산화 반응
화학식 4-1로 표시되는 4-N-아세틸-1,3-티아졸(0.96g, 3.28 mmol)을 디클로로메탄 10㎖ 용액에 녹이고, 메타-클로로벤조산(m-CPBA; 1.84g, 8.21 mmol)을 상온에서 가한 다음, 상온에서 12시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응종료 후, 반응 혼합물을 EtOAc 50㎖에 녹이고 포화 Na2S2O3용액 50㎖, 포화 NaHCO3용액 50㎖, 및 소금물 50㎖로 순서대로 씻어준 후, 유기층을 Na2SO4로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축한 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (hexane:EtOAc = 2:1)로 정제하여 목적 화합물인 화학식 5-1로 표시되는 N-[5-벤조일-2-(메틸설포닐)티아졸-4-일]아세타마이드(1.01g, 95%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 2.33 (s, 3H), 3.43 (s, 3H), 7.53-7.67 (m, 3H), 7.84-7.86 (m, 2H), 10.89 (s, 1H); m/z ([M+1]+) 325.
단계 4: 2-설포닐-4-N-아세틸-1,3-티아졸(5-1)의 아민 첨가 반응
화학식 5-1로 표시되는 2-설포닐-4-N-아세틸-1,3-티아졸(50mg, 0.15 mmol)을 디옥산(dioxane; 5㎖) 용액에 녹이고, 디에틸아민(Et2NH; 0.031㎖, 0.30 mmol)과 트리에틸아민(0.056㎖, 0.40 mmol)을 가한 후, 상온에서 12시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응종료 후, 반응 혼합물을 EtOAc 20㎖에 녹이고 소금물 20㎖로 씻어준 후, 유기층을 Na2SO4로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축한 반응 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (hexane:EtOAc = 3:1)로 정제하여 화학식 1-1로 표시되는 N-[5-벤조일-2-(디에틸아미노)티아졸-4-일]아세타마이드(41mg, 87%)을 얻었다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 1.26-1.29 (m, 6H), 2.47 (s, 3H), 3.56 (m, 4H), 7.43-7.51 (m, 3H), 7.74-7.75 (m, 2H), 11.58 (s, 1H); m/z ([M+1]+) 318.
<실시예 2∼150> 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 합성
하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, R1, R2 및 R3을 하기 표 1에 기재된 바와 같 이 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 합성하였다. 또한, 합성된 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 분석결과를 표 1에 기재하였다.
화학식 1
<
실험예
1> 세포주 분열 증식 반응 조절
스핀고실포스포릴콜린(SPC)을 세포에 처리하면, 과도한 세포 분열 증식 반응을 유 도하는데, 이는 아토피피부염 등의 피부병의 병리적 증상의 원인이 될 수 있다 [Desai, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1991, 181, 361-366]. 이에, 상기 실시예에서 제조된 화합물들에 대하여, SPC에 의해 유발되는 세포의 분열 증식 반응에 대한 효과를 시험하였다.
일차적으로 NIH 3T3 세포(American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA) 1×105개 (보통 1×104∼106개)를 배양 플레이트에 분주하여 배양한 후, 24시간 동안 우혈청이 포함되지 않은 RPMI 배지에서 배양하여 혈청을 고갈(serum starvation)시켰다. 여기에, 상기 실시예에서 제조된 화합물 및 대조 화합물로서, 스핀고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P)의 작용제(agonist)인 FTY720을 0.001 μM, 0.01 μM, 0.1 μM, 및 1 μM으로 처리하여 30분간 배양한 후, SPC(Biomol, Plymouth Meeting, PA, USA)를 7 μM 농도로 첨가하여 24시간 동안 37℃에서 배양하였다. 세포 증식량을 세포분열 때 복제되는 DNA 가닥에 삽입되는 [3H]-thymidine 반응법을 이용하여 측정하고[Beales IL, Life Sci., 2004, 75, 83-95] 증식율(%)을 하기 수학식 1에 의해 산출하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제조된 화합물은 세포 분열증식 반응에 대해 SPC에 의해 유도되는 선택적인 세포 증식 반응에 길항적 (antagonistic) 작용을 나타내었다. 외상을 입었을 때 상처가 아무는 과정에서 일어나는 염증 반응으로 인한 과도한 세포 분열 증식이 흉터를 형성시키므로, 세포 분열 증식을 억제하는 물질은 불필요한 흉터의 형성을 예방하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 동시에, 세포 분열증식을 증대시키는 물질은 외상 후 상처 치유를 촉진하기 위해 사용될 수 있다.
특히, 실시예 1-1 및 1-76의 화합물은 SPC에 의한 세포 분열증식 반응을 용량 의존적으로 억제하였다. 특기할 만한 점은, 이러한 효과가 SPC와 유사한 화학 구조를 가지며, 일부 막수용체를 공유하는 S1P 작용제인 FTY720에 의해서는 SPC에 의한 세포 분열증식에 대한 억제하는 결과가 나타나지 않았다. 따라서 세포 분열 증식 억제 작용은 본 발명의 화합물만의 고유한 구조 활성에 의한 것이며, 외상을 입었을 때 상처가 아무는 과정에서 일어나는 염증 반응으로 인해 과도한 세포 분열 증식이 일어나 흉터가 형성되는 현상을 억제할 수 있을 것으로 판단된다.
<실험예 2> SPC에 의해 유발된 주화성 세포이동반응에 대한 억제 효과
최근 SPC가 혈관내피세포 성장인자(VEGF)와 유사하게 주화성 세포 이동에도 중요한 역할을 수행한다는 연구 결과가 보고되었다[Boguslawski 등, Biochem Biophys Res Commun., 2000, 272, 603-609]. 생체 내에서 특정한 사이토카인이나 케모카인 등의 물질에 끌려 세포가 이동하는 현상은 면역 세포가 염증 부위로 이동하거나, 내피세포 이동에 의한 혈관신생(angiogenesis) 같은 과정에서 핵심적인 단계이다. 이에 SPC에 의해 유발되는 세포의 주화성 이동 반응에 대하여, 상기 실시예에서 제조된 화합물들의 효과를 보이든 챔버(boyden chamber) 분석으로 시험하였다.
먼저, 8㎛ 포어를 가진 25×80mm 폴리카보네이트 막(polycarbonate membrane; Neuro Probe, Inc.)을 0.01% 젤라틴, 0.1% 아세트산 용액에 담가 하룻밤 동안 코팅한 다음 실온에서 자연 건조시켜 준비하였다.
한편, 2% 우태아 혈청을 포함한 완전 EBM-2 배지에서 배양한 HUVEC(Human umbilical vein endothelial cell)을 4시간 동안 우혈청이 포함되지 않은 EBM-2 배지(Cambrex, 카탈로그 넘버 CC-3121)에 배양하여 혈청을 고갈(serum starvation)시킨 후, 트립신/EDTA 용액으로 수확하였다. HUVEC 세포를 0.1% 우혈청 알부민이 포함된 EBM-2 배지에 현탁시킨 후, 실리콘 코팅된 에펜도르프 튜브에 분주하여 실험 약물로서 실시예 1-78의 화합물을 0, 0.1, 1 내지 10 μg/㎖의 양으로 가하여 37℃에서 30분간 처리하였다. 보이든 챔버의 아랫쪽 챔버의 각 웰에 10 μM SPC를 포 함한 EBM-2 배지 또는 포함하지 않은 EBM-2 배지를 27 μL씩 분주하고, 젤라틴 코팅해 준비한 막을 윤기 있는 면이 아래로 향하게 올려놓고 그 위에 개스킷 (gasket)을 올려놓은 다음 위쪽 챔버를 조립하였다. 위쪽 챔버에 약물처리한 HUVEC 세포를 5×104(부피 56㎕)씩 분주하고 37℃ CO2 배양기에서 8시간 배양하였다. 막을 분리해 내어 Diff-Quik 염색약(Sysmex Corporation)으로 염색하고 탈이온수로 세척한 다음, 윤기 있는 면이 아래로 향하도록 슬라이드 글라스에 붙였다. 막 위쪽에 붙어있는 세포들을 킴와이퍼나 면봉으로 조심스럽게 닦아낸 다음, 각 웰당 임의로 5 필드씩 사진을 찍어서(배율 200배), 세포 수를 측정하였다. 반응 억제율은 하기의 수학식 2에 따라 산출하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1-76의 화합물은 SPC에 의한 세포의 주화성 이동 반응을 강력하게 억제함을 알 수 있었다. 이는 생체 내에서 내피 세포 또는 면역세포의 이동을 억제함으로써, 종양 내부의 혈관 신생, 외부에서 침입한 항원에 대한 면역반응 증폭 등의 과정을 조절할 수 있음을 시사한다.
<실험예 3> 마우스 TPA 유발성 귀 염증 모델에서의 염증 반응 조절
염증 반응의 억제 효능을 확인하기 위하여, 테트라데카노일 포볼 아세테이트 (Tetradecanoyl phorbol acetate; 이하 TPA) 유발성 염증 모델을 사용하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
TPA 유발성 염증 모델은 염증 반응의 작용기전과 억제물질의 효능을 시험하기 위해 널리 사용되어 온 실험방법이다[De Young LM 등, Agents and Actions, 1989, 26, 335-341]. TPA는 염증 반응을 일으키는 물질로서 피실험체의 귀에 도포하게 되면 홍반과 부종이 발생하게 되는데, 이러한 염증 반응은 백혈구의 세균 공격에 필수 물질인 MPO (myeloperoxidase)의 활성 증가로 측정 가능하다.
6 주령의 ICR 마우스 수컷 40 마리를 준비하여 아세톤에 125 ㎍/㎖ 농도로 녹인 TPA 용액 (시그마 알드리치 코리아)을 왼쪽 귀에 20 ㎕씩 도포하였다. TPA 도포 1시간 후에 아세톤, 아세톤에 녹인 0.3% 실시예의 화합물들, 또는 아세톤에 녹인 0.3% 하이드로코티손(hydrocortisone; 시그마 알드리치 코리아)을 TPA 도포 부위에 20㎕씩 도포하였고, TPA 도포 6시간 후에 동일 부위에 20㎕씩 재도포하였다. TPA 도포 후 24시간이 경과한 시점에 마우스를 경추 탈골법으로 안락사시키고, 왼쪽 귀를 일정한 넓이로 채취하여 무게 및 MPO의 활성을 측정하였다. 반응 억제율은 하기의 수학식 3에 따라 산출하고, 표 4에 나타내었다.
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1-76의 화합물은 TPA에 의해 유발된 염증 반응을 귀 부종 및 MPO 활성이라는 두 가지 척도 모두에서 유의하게 억제하였으며, 그 효능 강도는 항염증 약물로서 널리 사용되는 하이드로코티손에 대등하였다. 상기 실험결과는 실시예 1-76의 화합물의 피부 항염증 효능이 특히 염증을 일으킨 귀 부위에 호중구가 침윤되는 것을 억제함으로써 이루어졌음을 의미한다.
<제제예 1> 정제(가압 방식)의 제조
활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후, 락토오스 14.1 mg, 크로스포비돈 USNF 0.8 mg 및 마그네슘 스테아레이트 0.1 mg을 혼합하고 가압하여 정제로 만들었다.
<제제예 2> 정제(습식 조립)의 제조
활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후, 락 토오스 16.0 mg과 녹말 4.0 mg을 섞었다. 0.3 ㎎의 폴리솔베이트80을 순수한 물에 녹인 후 이 용액의 적당량을 첨가한 다음, 미립화하였다. 건조 후에 미립을 체질한 후 콜로이달 실리콘디옥사이드 2.7 mg 및 마그네슘 스테아레이트 2.0 mg과 섞었다. 미립을 가압하여 정제로 만들었다.
<제제예 3> 분말 및 캡슐제의 제조
활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후에, 락토오스 14.8 mg, 폴리비닐 피롤리돈 10.0 mg, 마그네슘 스테아레이트 0.2 mg와 함께 섞었다. 혼합물을 적당한 장치를 사용하여 단단한 No. 5 젤라틴 캡슐에 채웠다.
<제제예 4> 주사제의 제조
활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 100 mg을 함유시키고, 그밖에도 만니톨 180mg, Na2HPO4ㆍ12H2O 26mg 및 증류수 2,974mg를 함유시켜 주사제를 제조하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은
첫째, 고체상 조합화학 합성기술을 이용하여 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공하였고,
둘째, 상기 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체가 사람으로부터 유래된 진피세포 및 마우스를 이용한 동물실험을 통하여 항염증 효과를 검색하여 SPC 수용체에 대한 우 수한 억제활성을 규명하였고,
셋째, 상기 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 유효성분으로 함유하는 SPC 수용체의 억제제, 나아가 상기 SPC 수용체 활성에 관련된 염증질환 치료제로서의 그 용도를 제공하였다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (7)
- 하기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염.화학식 1
상기 식에서, R1은 하기에서 선택되는 어느 하나이고,
상기에서, R은 F, Br 및 Cl로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐원자, 니트로기, C1∼C5의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 치환체가 1 내지 4개 치환되고, X는 O 또는 S이다.R2는 하기에서 선택되는 어느 하나이며,
상기에서, n은 0∼5이고, R은 F, Br 및 Cl로 이루어진 군에서 선택되는 할로겐원자, 니트로기, C1∼C5의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 치환체가 1 내지 4개 치환되고, X는 O 또는 S이다.R3는 하기에서 선택되는 어느 하나이다.
- 삭제
- 화학식 2로 표시되는 메틸 시아노카본이미도디티오네이트와 2-할로아세토페논 유도체를 반응시켜 R1이 도입된 하기 화학식 3으로 표시되는 4-아미노-1,3-티아졸을 합성하는 제 1 단계;하기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 4-아미노기에 염화 카르복시산과 중합반응하여 R2가 도입된 하기 화학식 4로 표시되는 4-N-아실-1,3-티아졸을 합성하는 제 2 단계;하기 화학식 4로 표시되는 화합물의 설파닐 부분을 메타클로로과벤조산(m-CPBA)과 산화반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 2-설포닐-4-N-아실-1,3-티아졸을 합성하는 제 3 단계; 및하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 1차 또는 2차 아민과의 반응으로 하기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체를 합성하는 제 4 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 제1항의 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체의 제조방법.반응식 1
(상기 식에서, R1, R2 및 R3는 제1항에서 정의한 바와 같다.) - 제1항의 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하여, SPC 수용체 활성으로 유발되는 아토피성 피부염, 소양증 및 피부 감염증으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 염증질환에 유용한 염증질환 치료제.
- 제4항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 2,4,5-삼중치환-1,3-티아졸 유도체가 N-{5-벤조일-2-[4-(2-메톡시페닐)피페라진-1-일]티아조일-4-일}피발아마이드 또는 N-{5-벤조일-2-[2-(피페리딘-1-일)에틸아미도]티아조일-4-일}-4-프루오로벤자아마이드인 것을 특징으로 하는 상기 염증질환 치료제.
- 삭제
- 삭제
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