KR101069175B1

KR101069175B1 - 신규 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물 및 이를 포함하는 다약제내성 억제용 약제학적 조성물

Info

Publication number: KR101069175B1
Application number: KR1020090033925A
Authority: KR
Inventors: 민경훈; 서영거; 김대경
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2009-04-19
Filing date: 2009-04-19
Publication date: 2011-09-30
Also published as: KR20100115395A

Abstract

본 발명은 다약제내성(multidrug resistance, MDR) 억제능이 매우 뛰어난 신규한 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물 및 이를 포함하는 다약제 내성 억제용 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물은 암세포에서 P-당단백질 (P-glycoprotein)에 의한 다약제내성 억제 활성이 매우 우수하여 항암 약물 내성을 가진 암환자의 치료에 사용될 수 있는 약물로 개발될 가능성이 매우 높다.

다약제내성(multidrug resistance), P-당단백질(P-glycoprotein), 이소옥사졸(isoxazole), MES-SA/DX5

Description

신규 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물 및 이를 포함하는 다약제내성 억제용 약제학적 조성물{Novel Aminosulfonylaryl Isoxazole Derivatives and Pharmaceutical Compostion for Reversing Multidrug Resistance}

본 발명은 다약제내성 (multidrug resistance, MDR) 억제능이 매우 뛰어난 신규한 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물 및 이를 포함하는 다약제내성 억제용 약제학적 조성물을 제공한다.

현재까지 암을 치료하기 위한 외과적 요법, 방사선 요법, 화학적 요법 등과 같은 다양한 치료방법이 연구되고 있으나, 아직까지 암의 완전 치료에는 이르지 못하고 있는 실정이다.

이중, 외과적 요법과 방사선 요법은 암 발생의 초기 단계에서 유용한 방법이기 때문에 초기에 감지하기가 힘든 암의 경우에는 화학적 요법에 대한 의존도가 점차 증가되고 있으며, 상기 화학적 요법은 50년 이상의 역사를 가지고 있고, 현재까지 수백여 종의 항암제가 개발되어 임상에서 사용되어 왔으나, 임상적으로 만족할 만한 효과를 얻는 경우는 아직 많지 않다.

항암 화학치료의 실패를 초래하는 원인 중에 하나인 다약제내성 (multidrug resistance, MDR)은 항암 치료 분야에서 최근 중요한 문제로 부각되어 왔다. 다약제내성을 일으키는 것으로 보고된 다수의 메카니즘 가운데에서 ATP-결합 카세트(ATP-binding cassette, ABC) 수송체가 가장 중요한 기작이다 (1). P-당단백질은 일종의 ATP 의존적 트랜스포터(ABC 트랜스포터) 단백질로서 친유성 생체이물들을 세포안에서 밖으로 배출하는 기능을 가지고 있다. 친유성을 갖는 많은 항암약물들이 P-당단백질의 기질이 되어 대부분 약효를 발현하지 못하고 P-당단백질에 의해 세포 밖으로 배출된다. ABC 수송체인 P-당단백질(P-glycoprotein, P-gp)의 과발현 실험을 통해, P-당단백질이 파크리탁셀(paclitaxel, Taxol), 독소루비신(doxorubicin) 및 비노렐바인(vinorelbine)과 같은 광범위하게 사용되고 있는 다양한 항암제의 효능을 무력화시킬 뿐만 아니라, 다른 ABC 수송체 보다 다약제내성에 더 자주 관련되어 있는 것으로 증명되고 있다.

항암제의 사용에 있어서, 이러한 다약제내성이 중요한 제한요소로 작용되고 있고, 이러한 다약제 내성을 극복하기 위한 연구들이 다양하게 진행되고 있으며, 지금까지 많은 P-당단백질 억제제가 개발 되어 왔다. 먼저 1세대 약물로서 칼슘채널 억제제인 베라파밀(verapamil), 칼모듈린(calmodulin) 길항제들, 스테로이드계 약물들, 면역억제제(사이클로스포린), 항말라리아 치료체(퀴닌)등 기존에 다른 치료목적으로 사용되고 있는 약물들 중 P-당단백질을 억제하는 약물들이다. 하지만 1세대 약물들은 억제정도가 충분히 뛰어나지 못하며 약물 원래의 약물학적 작용이 부작용으로 나타나 임상에 쓰이는데 실패하였다. 2세대 약물들은 1세대의 단점을 보완하였으나 많은 2세대 약물들은 다른 종류의 트랜스포터를 억제할 뿐만 아니라 대사에 관련된 효소등을 함께 억제하여 항암제의 혈중농도를 오랫동안 증가시켜 병용투여된 항암제로 인한 부작용을 증가시키는 문제점을 보였다. 3세대 약물은 다른 트랜스포터들에 대한 선택성이 뛰어나고 P-당단백질에 대한 억제효과가 매우 높으며 CYP450 3A4에 의해 대사되지 않아 병용투여되는 항암제의 약물동력학적 특징을 변화시키지 않아 항암제로부터의 부작용을 초래하지 않는다. 그러한 특성에도 불구하고 지금까지 개발된 많은 3세대 약물들(Tariquidar, Zosuquidar, VX-710, Laniquidar, ONT-093 등), 임상 실험 중에 있는 수종을 제외한 약물들은 P-당단백질 억제제 자체에 기인하는 세포독성에 의한 예기치 못한 부작용이 문제가 되고 있다.

살펴본 바와 같이, 다약제 내성을 극복하기 위한 다수의 P-당단백질 억제제가 개발되고 있으나, 현재까지 임상에 적용될 수 있는 약물은 개발되어 있지 않다. 다수의 약물 후보물질이 내재 독성이나 약물동역학적 상호작용과 같은 임상시의 제한 때문에 개발에 성공하지 못하였다. 또한, MDR 억제에 의한 환자의 호전을 확인할 수 있는 정확한 측정 기술이 거의 개발되어 있지 않았으나, 최근 ^99m Tc-sestamibi를 이용하는 고도의 기능 이미지 기술을 사용하면 P-당단백질 조절에 반응을 보이는 암 환자를 확인할 수 있게 되었다(2). 이에 따라 이러한 이미지 기술을 이용하여 스크리닝할 수 있는 고도의 효능 및 선택성을 갖는 신규 약물 후보물 질 풀(pool)의 필요성이 대두되고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 세포에서 특히 암세포에서 다약제내성(multidrug resistance, MDR)을 억제할 수 있는 물질을 개발하기 위해 연구 노력한 결과, 본 발명자들이 합성한 화합물들중에서 다약제내성을 억제할 수 있는 능력이 매우 우수한 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물을 스크리닝하였고, 그 MDR 억제 효능을 실험적으로 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 다약제내성 억제 활성을 갖는 신규 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 신규 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물을 유효성분으로 포함하는 다약제내성 억제용 약제학적 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면 에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물을 제공한다:

[화학식 1]

단, 상기 화학식 1에서 상기 R₁, R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 수소, C₁-C₇의 직쇄 또는 가지쇄 알킬(alkyl), C₁-C₇의 알콕시(alkoxy), C₂-C₇의 알케닐(alkenyl), C₂-C₇의 알키닐(alkynyl) 또는 아릴(aryl)기이고; 상기 NR₄R₅는 하기 화학식으로 표시되는 치환기 중 어느 하나이다.

,

,

,

,

.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물의 약제학적 유효량; (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 다약제내성(multi-drug resistance) 억제용 약제학적 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

,

,

,

,

,

.

본 발명의 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물은 상기 화학식 1로 표시된다.

본 발명의 화합물을 정의하는 화학식에서, R₁, R₂ 및 R₃ 는 각각 독립적으로 수소, C₁-C₇의 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₇의 알콕시, C₂-C₇의 알케닐 또는 아릴기이고, 바람직하게는 수소, C₁-C₄의 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄의 알콕시, C₂-C₄의 알케닐 또는 아릴기이다.

본 명세서에서 상기 용어 “C₁-C₇의 직쇄 또는 가지쇄의 알킬" 은 탄소수 1-7의 직쇄 또는 가지쇄 포화 탄화수소를 의미하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 이소부틸, n-부틸 및 t-부틸 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 상기 용어 "C₁-C₇의 알콕시"는 산소(oxygen)에 연결된 탄소수 1-7개를 갖는 알킬기를 의미하며, 예를 들어 메톡시, 에톡시 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 상기 용어 “C₂-C₇의 알케닐”은 최소 하나의 이중 결합을 갖는 2-7의 탄소수를 갖는 직쇄 또는 가지쇄의 불포화 탄화수소기 의미하며, 예를 들어, 에테틸, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, t-부테닐, n-펜테닐 및 n-헥세닐 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 상기 용어 “C₂-C₇의 알키닐”는 최소 하나의 삼중 결합을 갖는 2-7의 탄소수를 갖는 직쇄 또는 가지쇄의 불포화 탄화수소기 의미하며, 예를 들어, 에티닐, 프로피닐, 1-부티닐, 2-부티닐을 포함하나 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "다약제내성(multidrug resistance)"는 세포 특히 특정 질병 유발 세포가 매우 다른 화학 구조를 갖는 다양한 약물들 또는 화합물들에 대해 내성을 갖는 특성을 의미한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 다약제내성은 P-당단백질(P-glycoprotein)에 의한 다약제내성이다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "P-당단백질(P-glycoprotein)"은 ATP-결합 카세트(ATP-binding cassette, ABC)를 갖는 세포막에 존재하는 수송단백질(transporter protein)의 일종을 의미하고, 상기 P-당단백질은 약물과 결합하여 ATP를 에너지원으로 사용하는 능동적 수송기작에 약물을 세포박으로 방출시켜 세포에 약물내성을 부여한다. 특히, 암세포에서 발현되는 P-당단백질은 항암 약물에 대한 내성을 증가시켜 항암치료 효능을 현저히 떨어뜨리는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 다약제내성을 나타내는 약물은 예를 들어, 빈카 알카로이드(vinca alkaloids) 계열의 빈블라스틴(vinblastine), 빈크리스틴(vincristine) 및 나벨빈(navelbine); 탁산스(taxanes) 계열의 파클리탁셀(paclitaxel;TAX), 탁소테르(taxotere); 안트라사이클린(anthracyclines) 계열의 독소루비신(doxorubicin), 다우노루비 신(daunorubicin), 에피루비신(epirubicin) 및 이다루비신(idarubicin); 에피포도필로톡신(epipodophyllotoxins) 계열 약물인 에토포시드(etoposide) 및 테니포시드(teniposide); 콜히친(colchicine), 미톡산트론(mitoxantrone), 닥티노마이신(dactinomycin), 토포테칸(topotecan), 트리메트렉스산(trimetrexate), 미트라마이신(mithramycin), 미토마이신 C(mitomycin C)의 기타 약물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명 조성물의 상기 다약제내성 억제 효능은 암 세포에서의 다약제내성 억제 효능인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 암세포에서의 암은 예를 들어, 구강암(oral cancer), 위암(stomach cancer), 폐암(lung cancer), 유방암(breast cancer), 난소암(ovarian cancer), 간암(liver cancer), 기관지암(bronchogenic cancer), 비인두암(nasopharyngeal cancer), 후두암(laryngeal cancer), 췌장암(pancreatic cancer), 방광암(bladder cancer), 대장암 (colon cancer), 자궁경부암(uterine cervical cancer), 뇌암(brain cancer), 전립선암(prostate cancer), 골암(bone cancer), 피부암(skin cancer), 갑상선암(thymus cancer), 부갑상선암(parathyroid cancer), 신장암(renal cancer) 또는 요관암을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 한편, 본 발명의 약제학적 조성물의 경구 투여량은 바람직하게는 1일 당 0.001-100 mg/kg(체중)이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구로 투여되는 경우, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 적용되는 질환의 종류에 따라, 투여 경로가 결정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분 화합물의 농도는 치료 목적, 환자의 상태, 필요기간 등을 고려하여 결정할 수 있으며 특정 범위의 농도로 한정되지 않는다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명은 다약제내성(multidrug resistance, MDR)의 억제능이 매우 뛰어난 신규한 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물 및 이를 포함하는 다약제내성 억제용 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물은 암세포에서의 P-당단백질 (P-glycoprotein)에 의한 다약제내성 억제 활성이 매우 우수하여 항암 약물 내성을 가진 암환자의 치료에 사용될 수 있는 약물로 개발될 가능성이 매우 높다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

제조예 1: 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물의 합성

아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물은 다음의 방법에 의해 합성하였다. 먼저, 1,4-디옥산내에서 4M HCl의 존재하에 p-톨루알데히드 (1)와 2-부탄온 (또는 펜탄온)을 알돌 축합반응시켜 α, β-불포화 케톤 (2) 를 생성하였다. 합성한 α, β-불포화 케톤 (2)을 히드록실 아민과 반응시켜 옥심 화합물 (3)을 생성하였다. 이어서, 생성된 옥심 화합물 (3)을 MnO₂와 반응시켜 이소옥사졸 화합물(4)을 생성하였다. 생성된 이소옥사졸 화합물(4)를 모노-클로로설포닐화시켜 핵심 중간체(5)를 합성하였다 (하기 반응식 1 참조).

[반응식 1]

상기 반응식 1에서 반응조건 a는 2-부탄온 (또는 펜탄온) 존재하에, 1,4-디옥산내의 4M HCl, 상온(room temperature), 밤샘 반응, 90％의 수율(yield); 반응조건 b는 NH₂OH 존재하에, NaOAc,H2O/EtOH, 환류조건, 2시간 반응, 63％의 수율; 반응조건 c는 MnO2, CHCl3, 환류조건, 3 시간 반응, 56％의 수율; 반응조건 d는 클로로설폰산 존재하에, 55-60℃, 9 시간 반응, 66％의 수율이었다.

상기 반응식 1에 의해 합성한 중간체 화합물 5 를 적합한 아민 화합물과 반응시켜 하기의 본 발명의 설폰아미드 유도체들(화합물 6 - 20)을 합성하였다 (하기 반응식 2 및 아민 화합물 참조).

[반응식 2]

[NR₁R₂ 아민 화합물]

,

,

,

,

,

.

상기 반응식에 따라 합성된 화합물들에 대한 분광학적 데이터는 다음과 같 다.

화합물 6

Exact Mass 425.5438. Found HR-MS m/z= 426.1851(M+1); ¹H NMR (CD3OD) δ2.11(s, 3H), 2.19(s, 3H), 2.41(t, 4H, J=4.95Hz), 2.57(s, 3H), 3.11(t, 4H, J=4.95), 3.43(s, 2H), 7.19(m, 5H), 7.47(d, 1H, J=7.86Hz), 7.78(dd, 1H, J=1.83, 7.89), 8.08(d, 1H, J=2.01Hz) ; LR-MS m/z=426(M+H+)

화합물 7

Exact Mass 443.5342. Found HR-MS m/z= 444.1757(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ 2.15(s, 3H), 2.27(s, 3H), 2.47(t, 4H, J=4.95) 2.65(s,3H), 3.20(t, 4H, J=4.95Hz), 3.44(s, 2H), 6.95(t, 2H, J=8.61Hz), 7.20(m, 2H), 7.41(d, 1H, J=8.04), 7.76(dd, 1H, J=1.83, 7.86), 8.16(d, 1H, J=1.83Hz) ; LR-MS m/z=444(M+H+)

화합물 8

Exact Mass 377.5010. Found HR-MS m/z= 378.1851(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ 1.51(m, 6H), 2.17(s, 3H), 2.25(m, 2H), 2.27(s, 3H), 2.33(m, 2H), 2.70(s, 3H), 2.96(t, 2H, J=4.36Hz), 7.41(d, 1H, J=6.32Hz), 7.78(dd, 1H, J=1.44, 6.28Hz), 8.28(d, 1H, J=1.20Hz) ; LR-MS m/z=378(M+H+)

화합물 9

Exact Mass 379.4738. Found HR-MS m/z= 380.1644(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ2.17(s, 3H), 2.28(s, 3H), 2.31(s, 4H), 2.40(t, 2H, J=4.52Hz), 2.70(s, 3H), 3.01(s, 2H), 3.64(s, 4H), 5.32(bs, 1H), 7.41(d, 1H, J=6.68Hz), 7.78(dd, 1H, J=1.32, 6.28Hz), 8.28(d, 1H, 1.24Hz) ; LR-MS m/z=380(M+H+)

화합물 10

Exact Mass 370.4653. Found HR-MS m/z= 371.1429(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ 2.17(s, 3H), 2.28(s, 3H), 2.45(s, 3H), 2.77(t, 2H, J=5.36), 3.24(q, 2H, J= 5.2), 4.42(t, 1H, J=4.88), 7.05(d, 2H, J=4.76), 7.25(m, 4H), 7,36(d, 1H, J=6.36Hz), 7.77(dd, 1H, J=1.2, 6.32Hz), 8.26(d, 1H, J= 1.04Hz) ; LR-MS m/z=371(M+H+)

화합물 11

Exact Mass 388.4557. Found HR-MS m/z= 389.1335(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ■2.15(s, 3H), 2.27(s, 3H), 2.50(s,3H), 2.75(t, 2H, J=6.75Hz), 3.22(q, 2H, J=6.6Hz), 4.63(t, 1H, J=6.23Hz), 6.91(t,2H, J=8.58), 7.02(m, 2H), 7.36(d, 1H, J=7.89Hz), 7.76(dd, 1H, J=1.83, 8.07Hz), 8.24(d, 1H, J=1.83Hz) ; LR-MS m/z=389(M+H+)

화합물 12

¹H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.27 (s, 1H), 7.77 (d, J=7.95, 1H), 7.37(d, J=8.1, 1H), 6.76(d, J=8.1, 1H), 6.63(d, J=8.25, 1H), 6.56(s, 1H), 4.54(t, J=6, 1H), 3.85(s, 3H), 3.79(s, 3H), 3.23(q, J=6.3, 2H), 2.74(t, J=6.6, 2H), 2.48(s, 3H), 2.29(s, 3H), 2.18(s, 3H).

화합물 13

¹H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.05 (s, 1H), 7.69 (d, J=7.8, 1H), 7.26 ?? 7.08 (m, 11H), 5.59 (d, J=6.6, 1H), 5.28 (d, J=6.6, 1H), 2.52(s, 3H), 2.29(s, 3H), 2.10(s,3H).

화합물 14

Exact Mass 382.4760. Found HR-MS m/z= 383.1429(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ2.15(s, 3H), 2.28(s, 3H), 2.65(s, 3H), 2.90(t, 2H, J=4.64Hz), 3.55(t, 2H J=4.72Hz) 4.42(s, 2H), 7.04(m, 1H), 7.11(m, 1H), 7.15(m, 2H), 7.40(d, 1H, J=6.36Hz), 7.77(dd, 1H, J=1.44, 6.36Hz), 8.28(d, 1H, J=1.40Hz) ; LR-MS m/z=383(M+H+).

화합물 15

Exact Mass 442.5279. Found HR-MS m/z= 443.1641(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ■ 2.16(s, 3H), 2.28(s, 3H), 2.64(s, 3H), 2.81(t, 2H, J=4.56Hz), 3.54(t, 2H, J= 4.72Hz), 3.80(s, 3H), 3.82(s, 3H), 4.33(s, 2H), 6.50(s, 1H), 6.56(s, 1H), 7.40(d, 1H, 6.36Hz), 7.77(dd, 1H, J=1.32, 6.28Hz), 8.28(d, 1H, J=1.36Hz) ; LR-MS m/z=443(M+H⁺).

화합물 16

Exact Mass 382.4760. Found HR-MS m/z= 383.1429(M+1); ¹H NMR (CDCl3) δ1.79(m, 2H) 2.04(s, 3H), 2.25(s, 3H), 2.44(s, 3H), 2.66(t, 2H, J=6.78), 3.80(m, 2H), 7.03-7.11(m, 3H), 7.37(d, 1H, J=7.86Hz), 7.44(d, 1H, J=7.71Hz), 7.76(dd, 1H, J=1.83, 8.04Hz), 8.14(d, 1H, J=1.65Hz); LR-MS m/z=383(M+H+).

화합물 17

Exact Mass 501.6397. Found HR-MS m/z= 502.2164(M+1); ¹H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 2.06 (s, 3H) 2.25 (s, 3H), 2.66 (m, 5H), 2.68-2.87 (m, 6H), 3.64 (s, 2H), 6.92-6.99 (m, 3H), 7.06-7.10 (m, 5H), 7.37 (d, 1H, J = 8.07 Hz), 7.75 (dd, 1H, J = 2.01, 8.04 Hz), 8.19 (d, 1H, J = 1.65 Hz); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ 8.00, 10.16, 20.41, 29.02, 33.21, 50.91, 56.03, 59.83, 110.13, 121.83, 125.64, 126.17, 126.55, 127.06, 127.74, 128.65, 129.74, 130.71, 133.25, 133.91, 134.18, 134.55, 138.09, 138.23, 144.51; LRMS (FAB) m/z 502 (M+H)+; HRMS (FAB) calcd for C29H32N3O3S (M+H)+ 502.2164, found 502.2164.

화합물 18

¹H NMR (CDCl3) δ 2.16(s, 3H), 2.27(s, 3H), 2.74(t, 2H, J=5.88Hz), 3.62(t, 2H, J=5.85), 3.71(s, 2H), 4.56(s, 3H), 7.04(m, 3H), 7.14(m, 2H), 7.84(dd, 1H, J=2.22, 8.61), 8.29(d, 1H, J=2.19).

화합물 19

¹H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.28 (s, 1H), 7.79 (d, J=6, 1H), 7.37 (d, J=7.8, 1H), 6.77(d, J=8.4, 1H), 6.63(d, J=7.8, 1H), 6.56(s, 1H) , 4.43(t, 1H), 3.87(s, 3H), 3.80(s, 3H), 3.32(t, J=6.3, 2H), 2.76-2.66(m, 4H), 2.48(s, 3H), 2.19(s, 3H), 2.17(s, 3H)

화합물 20

¹H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.19&7.68 (s, 1H), 7.87&7.32 (d, J=8.7, 1H), 7.01&6.88(d, J=8.61, 1H), 6.77(d, J=8.07, 1H), 6.63(d, J=9.075, 1H), 6.55(s, 1H) , 4.81(t, 1H), 3.84&3.629(s, 3H), 3.78(s, 3H), 3.69(s, 3H), 3.16(q, J=12.3, 2H), 2.73(q, J=10.9, 2H), 2.26(s, 3H), 2.16(s, 3H),

실험예 1: 다약제내성(MDR) 억제활성 평가

합성한 본 발명의 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물들의 다약제내성(MDR, multidrug resistance) 억제 활성은 P-당화 단백질을 과발현하는 암세포주인 고도 내성 인간 육종 MES-SA/DX5 세포를 사용하여 평가하였다. 다약제 내성 세포주 MES-SA/DX5는 ATCC (Manassas, VA, USA)로부터 구입하였다. 세포를 100 nM 택솔이 존재 또는 부존재하는 배지에 현탁 후 96-웰 마이크로 타이터 플레이트에 5 X 10³ 세포/웰의 농도로 플레이팅하였다. 이어서, 이소옥사졸 화합물들을 0.16 내지 20 μM의 농도 범위에서 농도를 증가시키면서 세포에 첨가하였다. 플레이트를 60 시간 인큐베이션하고, CCK-8 (Dojindo)를 사용하여 세포 생존능을 평가하였다.

실험예 2: 다약제내성 ( MDR ) 억제활성 평가 결과

다약제내성 억제 활성의 평가 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1] : 화합물 6-17의 MDR 억제 활성

상기 표 1에서 IC₅₀ 값은 3회의 독립적 실험의 평균값을 나타낸다. ND는 낮은 농도에서 높은 독성을 나타내거나 활성을 나타내지 않아 IC₅₀값이 측정되지 않은 것을 의미한다.

억제 활성은 각 화합물 1 μM 또는 5 μM을 동시 처리한 경우에 택솔(Taxol)의 IC₅₀ 값이 향상되는 정도에 의해 평가하였다. MDR 암세포주가 아닌 MES-SA 세포 에 대한 택솔의 통상적인 IC₅₀ 값은 1-10 nM 수준이지만, MES/SA/DX5 에 대한 택솔의 IC₅₀ 값은 7.5 μM 이었다.

본 발명자들이 합성한 화합물들 중에 방향족환을 갖는 화합물들은 모두 활성을 갖는 것으로 확인되었다. 그러나, 방향족환이 없는 피페리디노 에틸그룹(8) 또는 모르포리노 에틸 그룹(9)을 갖는 화합물은 MDR 억제 활성을 나타내지 않는 것으로 확인하였다. 벤질 피페라진 (6) 및 플루오로 벤질 피페라진 (7)은 5 μM에서 독성을 나타내었고 비활성이었으나, 1 μM에서는 활성을 나타내었다. 화합물 (10) 및 (12)는 잘 알려진 P-당단백질 억제제인 베라파밀(verapamil)과 동등한 수준의 MDR 억제 활성을 나타내었다. 특히, 화합물 10의 경우에 5 μM의 농도에서 MDR 암세포는 택솔(Taxol)에 대해 52-배 민감성을 나타내었다. 또한, 불소화된 화합물 (11)의 경우 다약제내성 억제 활성이 증가되었으나, 내재적 세포독성도 조금 증가하였다. 페네틸아민(phenethylamine)의 사이클릭 형태인 1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀론은 유연한 페네틸 측쇄를 보다 단단한 특성을 갖도록 하기 위해 도입하였다. 화합물 (10)과 비교하여, 페네틸 측쇄 (14)의 단단한 특성이 내재적 독성을 감소시키면서 다약제내성 억제능은 유지시켰다. 디메톡시 테트라히드로이소퀴놀린(15)은 5 μM 에서 독성을 나타내었으나, 1 μM에서는 독성이 약하였고 MDR 억제 활성은 우수하였다. 고활성을 나타내는 P-당단백질 억제제에서 공통적으로 나타나는 측쇄를 본 발명의 화합물의 기본 골격에 도입하였다. 화합물 (17)의 경우 5 μM의 농도에서 택솔에 대한 내성을 완전히 억제하였다. 내성 세포에 대한 택솔의 IC₅₀ 값은 화합물 (17)이 5 μM의 농도로 존재하는 경우 < 10 nM 이었는데, 이는 약제 민감성 세포주인 MES-SA에 대한 택솔의 IC₅₀ 값과 동일한 수치이었다.

본 발명의 이소옥사졸계 화합물의 효능을 베라파밀(verapamil)과 직접 비교하기 위해, 100 nM 택솔 존재하에 EC₅₀ 값을 측정하였다 (표 2 참조).

[표 2] : 선택된 화합물 및 베라파밀(verapamil)의 EC₅₀

표 2에서 데이터는 3회의 독립적 실험의 평균값을 나타낸다. EC₅₀ 값은 MES-SA/DX5 세포내에서 100 nM 택솔의 존재하에 측정한 값이다. GI₅₀은 MES-SA/DX5 세포내에서 택솔의 부존재하에 평가하였다. 상기 표 2 데이타에 추가하여, 상기 화합물 7, 18, 19, 및 20의 측정된 EC₅₀의 값은 각각 1.2 μM, 2.1 μM, 3.0 μM, 2.5 μM 이었다.

화합물 10, 12 및 14는 베라파밀 보다 더 좋은 억제 활성을 갖는 것으로 확인하였다. 화합물 15는 베라파밀 보다 3.2 배 더 우수한 활성을 나타내었으나, 12.1 μM의 GI₅₀ 값을 나타내었다. 화합물 17은 베라파밀 보다 10-배 더 우수한 효과를 나타내었고 수용할 수 있는 독성을 나타내었다(GI₅₀ = 17.4 μM versus EC50 = 0.68 μM).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

참고문헌

1. Szakacs, G.; Paterson, J. K.; Ludwig, J. A.; Booth-Genthe, C.; Gottesman, M. M. Nat. Rev. Drug Discov. 2006, 5, 219. Modok, S.; Mellor, H. R.; Callaghan, R. Curr. Opin. Pharmacol. 2006, 6, 350. Ozben, T. FEBS Lett. 2006, 580, 2903. Longley, D. B.; Johnston, P. G. J. Pathol. 2005, 205, 275. Colabufo, N. A.; Berardi, F.; Perrone, R.; Rapposelli, S.; Digiacomo, M.; Vanni, M.; Balsamo, A. J. Med. Chem. 2008, 51, 1415. Xia, Y.; Min, K. H.; Lee, K.Bull. Korean Chem. Soc. 2009, 30, 43.

2. Pusztai, L.; Wagner, P.; Ibrahim, N.; Rivera, E.; Theriault, R.; Booser, D.; Symmans, F. W.; Wong, F.; Blumenschein, G.; Fleming, D. R.; Rouzier, R.; Boniface, G.; Hortobagyi, G. N. Cancer 2005, 104, 682.

3. Zhang, R.; Lei, L.; Xu, Y. G.; Hua, W. Y.; Gong, G. Q. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 2430.

4. Kurangi, R. F.; Kawthankar, R.; Sawal, S.; Desai, V. G.; Tilve, S. G. Synth. Commun. 2007, 37, 585.

5. Tsuruo, T.; Iida, H.; Tsukagoshi, S.; Sakurai, Y. Cancer Res. 1981, 41, 1967.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물.

[화학식 1]

단, 상기 화학식 1에서 상기 R₁, R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 수소, C₁-C₇의 직쇄 또는 가지쇄 알킬(alkyl), C₁-C₇의 알콕시(alkoxy), C₂-C₇의 알케닐(alkenyl), 또는 C₂-C₇의 알키닐(alkynyl)기이고; 상기 NR₄R₅는 하기 화학식으로 표시되는 치환기 중 어느 하나이다.

,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(a) 하기 화학식 1로 표시되는 아미노설포닐아릴이소옥사졸계 화합물의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 암 세포에서의 다약제내성(multi-drug resistance) 억제용 약제학적 조성물.

[화학식 1]

단, 상기 화학식 1에서 상기 R₁, R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 수소, C₁-C₇의 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₇의 알콕시, C₂-C₇의 알케닐, 또는 C₂-C₇의 알키닐기이고; 상기 NR₄R₅는 하기 화학식으로 표시되는 치환기 중 어느 하나이다.

,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
제 2 항에 있어서, 상기 다약제내성은 P-당단백질(P-glycoprotein)에 의한 다약제내성인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 2 항에 있어서, 상기 다약제내성을 나타내는 약물은 빈블라스틴(vinblastine), 빈크리스틴(vincristine), 나벨빈(navelbine), 파클리탁셀(paclitaxel), 탁소테르(taxotere), 독소루비신(doxorubicin), 다우노루비신(daunorubicin), 에피루비신(epirubicin), 이다루비신(idarubicin), 에토포시드(etoposide), 테니포시드(teniposide), 콜히친(colchicine), 미톡산트론(mitoxantrone), 닥티노마이신(dactinomycin), 토포테칸(topotecan), 트리메트렉스산(trimetrexate), 미트라마이신(mithramycin), 및 미토마이신 C(mitomycin C)으로 이루어지는 군에서 선택되는 약물인 것을 특징으로 하는 조성물.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 암세포에서의 암은 구강암, 위암, 폐암, 유방암, 난소암, 간암, 기관지암, 비인두암, 후두암, 췌장암, 방광암, 대장암, 자궁경부암, 뇌암, 전립선암, 골암, 피부암, 갑상선암, 부갑상선암, 신장암 및 요관암으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.