KR101208760B1 - 히스톤 탈아세틸화 효소의 억제를 위한 신남 화합물 및 이로부터의 유도체 - Google Patents

히스톤 탈아세틸화 효소의 억제를 위한 신남 화합물 및 이로부터의 유도체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 전구약물 및 용매화물에 관한 것이다. 본 화합물은 신경돌기 생성을 향상시키고 HDAC와 관련된 질환, 특히 종양 또는 세포 증식성 질환을 예방하거나 치료하기 위한 제제로서 유용하다. 특히, 본 발명의 화합물은 항암, 항당뇨병, 또는 알츠하이머 질환, 헌팅톤 질환, 척수소뇌성 실조증 (SCA) 및 인간 척수 근위축증 (SMA)과 같은 항-퇴행성 신경질환용 제제로서 사용될 수 있다:
Figure 112010021510510-pat00128

Description

히스톤 탈아세틸화 효소의 억제를 위한 신남 화합물 및 이로부터의 유도체 {CINAMIC COMPOUNDS AND DERIVATIVES THEREFROM FOR THE INHIBITION OF HISTONE DEACETYLASE}
본 발명은 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC)와 관련된 질환을 예방하거나 치료하기 위한 제제로서 유용한 신규한 신남 화합물에 관한 것이다. 이러한 화합물은 또한 신경돌기 생성을 촉진시키기 위한 제제로서 사용될 수 있다. 특히, 이러한 화합물은 항암, 항당뇨병, 또는 알츠하이머 질환, 헌팅톤 질환, 척수소뇌성 실조증 (SCA) 및 인간 척수 근위축증 (SMA)과 같은 항-퇴행성 신경질환용 제제로서 사용될 수 있다.
진핵생물 DNA는 핵 중에 고도로 조직화되고 패키징되어 있다. 조직화 및 패키징은 DNA와 함께 복합 구조물인 크로마틴을 형성하는 코어 히스톤, H2A, H2B, H3 및 H4를 포함한 단백질의 첨가를 통해 달성된다. 코어 히스톤의 변형은 크로마틴의 구조적인 변화에 대해 근본적으로 중요하다. 아세틸화의 수준은 전사 활성과 관련이 있으며, 아세틸화는 촉진인자에 대한 전사 도구 액세스 (transcription machinery access)를 허용하는 열린 크로마틴 구조를 유발시킨다. 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC) 및 히스톤 아세틸트랜스퍼라제 (HAT)는 코어 히스톤 단백질의 아미노 말단 가까이에 위치된 라이신의 ε-아미노기를 선택적으로 탈아세틸화하거나 아세틸화함으로써 전사에 영향을 미치는 효소이다. HDAC는 암을 포함한 수많은 질환의 마스터 조절인자로서 작용할 수 있는 18개 효소 (동형)의 패밀리인데, 왜냐하면, 이러한 것들은 유전자 발현의 조절에서 관련되기 때문이다. HDAC의 분열은 매우 다양한 인간 암과 연결되어 있다. HDAC 효소 또는 동형은 수많은 상이한 유형의 암에서 관련되는 것으로 나타났다.
히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC) 억제제는 고체 및 혈액 악성 종양의 치료를 위한 관심을 갖는 신규한 부류의 잠재적인 항암제로서 알려지고 있다. 최근에, 많은 수의 구조적으로 다른 HDAC 억제제가 확인되었으며, 이러한 것들은 증식을 억제하고 배양물에서 그리고 동물 모델에서 종양 세포의 분화 및/또는 아폽토시스를 촉진시킨다. HDAC 억제는 종양 조직 및 정상 조직 둘 모두에 아세틸화된 핵 히스톤을 축적시켜, 생체내에서 HDAC 억제제의 생물학적 활성에 대한 대리 마커를 제공한다. 유전자 발현에 대한 HDAC 억제제의 효과는 매우 선택적이어서, 사이클린-의존 키나제 억제제 p21WAF1 / CIP1과 같은 특정 유전자의 전사적 활성을 초래하지만 다른 유전자의 억제를 초래한다. HDAC 억제는 히스톤 뿐만 아니라 p53, GATA-1 및 에스트로겐 수용체-알파와 같은 전사 인자의 아세틸화를 초래한다. 비-히스톤 단백질의 아세틸화의 기능적 의미 및 HDAC 억제제가 종양 세포 성장 정지, 분화 및/또는 아폽토시스를 촉진시키는 정확한 메카니즘은 현재 집중적인 연구의 초점이다. 현재 임상 시험에서의 HDAC 억제제는 활성을 나타내었으며, 신규한 작용 메카니즘을 기초로 한 효능에 대한 가능성을 갖는 한 종류의 분자적으로 타겟화된 항-종양 제제를 나타낸다.
논문 [Medicinal Research Reviews, Vol. 26, No. 4, pp. 397-413, 2006]에 발표된 종설 (review article)에는 4개의 종류의 HDAC 억제제, 단쇄 지방산, 히드록삼산, 벤즈아미드 및 환형 펩티드가 보고된 것으로 기재되어 있다. 히드록삼산-계열 혼성 극성 화합물 (HPC)은 마이크로몰 또는 보다 낮은 농도에서 분화를 촉진시키는 HDAC 억제제이다 [Journal of the National Cancer Institute, Vol. 92, No. 15, August 2, 2000, pp. 1210-1216]. 미국특허번호 제 6,174,905, EP 0847992, JP 258863/96, 및 일본출원번호 제 10138957호에는 벤즈아미드 유도체가 세포 분화를 촉진시키고 HDAC를 억제하는 것으로 기재되어 있다. 특히 미국특허번호 제6,174,905호의 실시예 48에 기술된 SNDX-275 (Entinostat)는 암치료 약물에 대한 후보물질이다. WO 01/38322호에는 HDAC 억제제로서 제공되는 추가의 화합물이 기재되어 있다. 문헌 [Hum Genet, 2006, 120, pp. 101-110]에서는 벤즈아미드 M344가 처리 이후 64 시간 후에 SMA 환자로부터 유래된 섬유아세포에서 SMN2 단백질 발현을 최대 7배까지 상향 조절하는 것으로 보고되었다. 소듐 부티레이트가 척수 및 연수근위축증의 유전자변형 마우스 모델에서 표현형적 발현을 개선시키는 것으로 보고되었다 [Human Molecular Genetics, 2004, Vol. 13, No. 11, pp. 1183-1192]. 트리코스타틴 A, 히스톤 탈아세틸화 효소 억제제는 MCF-7 유방암 세포에서 우비퀴틴 (ubiquitin)-의존 사이클린 D1 퇴화를 유발시키는 것으로 밝혀졌다 [Molecular Cancer 2006, 5:8]. 미국특허번호 제7,169,801호에는 Z-Q-L-M 또는 Z-L-M의 화학식을 갖는 화합물이 히스톤 탈아세틸화 효소를 억제하기 위해 사용될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 미국특허번호 제6,888,027호는 PXD101을 포함한 설폰아미드 HDAC 억제제의 패밀리를 포함한다. 유럽특허번호 EP 1 301 184호는 고체 종양의 치료에서 HDAC 억제제로서 발프로산 및 유도체의 사용을 포함한다. WO 0222577호에는 히드록사메이트 화합물이 히스톤 탈아세틸화 효소의 억제제이고, 증식성 질환의 치료를 위한 약제로서 유용한 것으로 기재되어 있다. 또한, HDAC 억제제의 항-당뇨병 활성은 문헌 [FASEB Journal, 2008, Vol. 22, pp. 944-945 and Diabetes, 2008, Vol. 57, pp. 860-867]에 보고되어 있다.
N,N'-헥사메틸렌 비스아세트아미드 (HMBA)는 여러 변형된 세포주에서 효과적인 분화의 유도 인자이다. 미국특허번호 제6,087,367호 및 RE38506호에는 몰 기준으로 비극성 결합에 의해 분리된 극성기를 지닌 HMBA와 관련된 다수의 화합물이 HMBA와 동등 활성이거나 이보다 100배 큰 활성을 나타내는 것으로 개시하고 있다. 또한, 미국특허번호 제7,399,787호에는 수베로일아닐리드 히드록사미드 산(SAHA)와 같은 HMBA와 관련된 히스톤 탈아세틸화 효소 억제제가 성장 정지, 종양 세포의 분화 및/또는 아폽토시스를 유발시키는 능력을 갖는 것으로 개시하고 있다. 또한, 라우렌스 카틀레이 등 (Laurence Catley et al.)은 NVP-LAQ824 (히드록삼 유도체) 및 NVP-LAQ824 (4-아미노메틸신남 히드록삼산의 유도체)가 강력한 히스톤 탈아세틸화 효소 억제제인 것으로 보고하고 있다 [Blood, 1 October 2003, Vol. 102, No. 7, pp. 2615-2622]. 죠지 피 등(George P et al.)은 LBH589가 표적 아폽토시스(triggering apoptosis)에 의해 종양 세포주에서 성장 억제 및 퇴화를 유발시키며, LBH589가 현재 항암제로서 1상 임상시험에서 시험되고 있다고 보고하고 있다 [Blood 105(4): 1768-76 February 15, 2005]. 당해 분야에 공지된 다른 히스톤 탈아세틸화 효소 억제제는 피록사미드(pyroxamide), M-카르복시신남산 비스히드록사미드 (CBHA), 트리코스타틴 A (TSA), 트리코스타틴 C, 살리실리히드록삼산 (SBHA), 아젤라 비스히드록삼산 (ABHA), 아젤라-1-히드록사메이트-9-아닐리드 (AAHA), 6-(3-클로로페닐우레이도) 카르포 히드록삼산 (3C1-UCHA), 옥삼플라틴, A-161906, 스크립타이드(scriptaid), PXD-101, 환형 히드록삼산-함유 펩티드 (CHAP), ITF-2357, MW2796, MW2996, 트라폭신(trapoxin) A, FR901228 (FK 228 또는 뎁시펩티드(Depsipeptide)), FR225497, 아피시딘(apicidin), CHAP, HC-톡신, WF27082, 클라미도신(chlamydocin), 소듐 부티레이트, 이소발레레이트, 발레레이트, 4-페닐부티레이트 (4-PBA), 4-페닐부티레이트 소듐 (PBS), 아르기닌 부티레이트, 프로피오네이트, 부티라미드, 이소부티라미드, 페닐아세테이트, 3-브로모프로핑네이트, 트리부티린, 발프로산, 발프로에이트, CI-994, MS-27-275의 3'-아미노 유도체, MGCD0103 및 데푸데신 (Depudecin) (미국공개번호 제20080242648호)을 포함한다.
그러나, HDAC를 수반하는 암 및 다른 질환을 예방하거나 치료하기 위한 신규한 종류의 HDAC 억제제를 개발에 대한 필요가 여전히 존재한다.
본 발명의 목적은 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 전구약물 및 용매화물의 그룹을 제공하기 위한 것이다:
Figure 112010021510510-pat00001
본 발명의 상술한 목적은 첨부의 청구항들에 의해서 해결될 수 있다.
본 화합물은 신경돌기 생성을 촉진시키고 HDAC와 관련된 질환을 예방하거나 치료하기 위한 제제로서 유용하다.
도 1은 다양한 암세포주의 세포 성장의 억제에 대한 NBM-HB-OS01(2h)의 효과를 도시한 것이다. 암세포의 억제는, 랫트 C6 신경아교종 세포 및 인간 결장암 HT-29 세포에서 48 시간 동안 다양한 농도의 NBM-HB-OS01로 처리한 후에 나타났으며, 이의 결과는 각각 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시된 것이다. 도 1(c)는 24 시간 동안 다양한 농도의 NBM-HB-OS01로 처리된 A549의 흐름 분석의 결과를 도시한 것이다. 도 1(d)는 NBM-HB-OS01이 p21 유전자 발현을 증가시키는 것을 도시한 것이다. 랫트 C6 신경아교종 세포는 48 시간 동안 NBM-HB-OS01로 처리되었고, GAPDH는 내부 대조군으로서 제공되었다. 도 1(e)는 72 시간 동안 다양한 농도의 NBM-HB-OS01로 랫트 C6 신경아교종 세포를 처리한 결과를 도시한 것이다. 과아세틸화된 히스톤 H3, 과아세틸화된 히스톤 H4 및 p21의 축적은 웨스턴 블롯팅에 의해 용량-의존 방식으로 검출되었다. 도 1(f)는 1, 2, 3 및 4 시간 동안 10 ㎍/㎖ NBM-HB-OS01로 랫트 C6 신경아교종 세포를 처리한 결과를 도시한 것이다. 아세틸화된 H3, 아세틸화된 H4, 아세틸화된-튜불린 및 p21의 축적은 용량-의존 방식으로 나타났다. β-액틴은 내부 대조군이었다. 도 1(g)는 24 시간 동안 10 ㎍/㎖ NBM-HB-OS01로 인간 유방암 MCF-7 (에스트로겐 수용체 포지티브) 세포를 치료한 결과를 도시한 것이다. 젤솔린 단백질의 과발현이 관찰되었다.
도 2는 다양한 암세포주의 세포 성장 억제에 대한 NBM-C-BX-OS01 (4a)의 효과를 도시한 것이다. 암세포 성장의 억제는 24 시간 동안 랫트 C6 신경아교종 세포, 인간 유방암 MCF-7 세포에서, 및 48 시간 동안 인간 폐암 A549 세포에서 다양한 농도의 NBM-C-BX-OS01로 세포주 처리한 후에 나타났다. 이의 결과는 각각 도 2(a), 도 2(b) 및 도 2(c)에 도시되어 있다. 도 2(d)는 1, 2, 3 및 4 시간 동안 10 ㎍/㎖ NBM-C-BX-OS01로 MCF-7 세포를 처리한 결과를 도시한 것이다. 아세틸화된 H3, 아세틸화된 H4, 아세틸화된-튜불린, 및 p21의 발현은 용량-의존 방식으로 증가하였다. β-액틴은 내부 대조군이었다. 도 2(e)는 6 시간 동안 7.5 ㎍/㎖의 NBM-C-BX-OS01로 랫트 C6 신경아교종 세포를 처리한 결과를 도시한 것이다. 아세틸화된 튜불린 단백질의 과발현이 관찰되었다.
도 3은 3개의 암세포주의 세포 성장의 억제에 대한 NBM-C-BA-OS01 (17a)의 효과를 도시한 것이다. 72 시간 동안 NBM-C-BA-OS01 (2.5, 5.0, 7.5 ㎍/㎖)에 반응한 인간 유방암 MCF-7 세포 및 랫트 C6 신경아교종 세포의 형태 변화는 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시되어 있다. 히스톤 H3 단백질의 과아세틸화는 6 시간 동안 7.5 ㎍/㎖의 NBM-C-BA-OS01로 인간 폐암 A549 세포를 처리함으로써 검출되었다. 이러한 결과는 도 3(c)에 도시되어 있다.
도 4는 다양한 NBM-C-BA-OS01 유도체의 처리에 의한 세포 성장 억제를 도시한 것이다. 7.5 ㎍/㎖의 NBM-C-BA-OS01, NBM-C-BCA-OS01 (17d), 및 NBM-C-BMA-OS01 (17b)의 처리는 48 시에 랫트 C6 신경아교종 세포 성장을 억제하였다.
도 5는 세포 성장 억제에 대한 NBM-HB-OS01 유도체의 효과를 도시한 것이다. 도 5(a)는 NBM-C-BA-OS01 (5 ㎍/㎖), NBM-C-BCX-OS01 (4d) (2.5, 5.0 ㎍/㎖), 및 NBM-C-BMX-OS01 (4b) (2.5, 5.0 ㎍/㎖)이 24 시에 랫트 C6 신경아교종 세포의 세포 성장을 억제하였음을 도시한 것이다. 도 5(b)는 72 시간 동안 NBM-C-BX-OS01 (7.5 ㎍/㎖), NBM-C-BCX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5 ㎍/㎖) 및 NBM-C-BMX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5 ㎍/㎖)의 처리가 용량-의존 방식으로 A549 세포 성장 억제를 유발시켰음을 도시한 것이다. 유사한 결과는 도 5(c)에 도시된 바와 같이 24 시간 동안 다양한 농도의 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01로 랫트 C6 신경아교종 세포의 처리에서 볼 수 있었다. 도 5(d)는 72 시간 동안 NBM-C-BX-OS01 (1.25, 2.5, 5.0 ㎍/㎖)로 인간 신경아교종 Hs683 세포의 처리 결과를 도시한 것이며, 도 5(e)는 72 시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0 ㎍/㎖), 및 NBM-C-BMX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0 ㎍/㎖)로 인간 아교모세포종 05-MG 세포의 처리 결과를 도시한 것이다. 세포 성장 억제가 관찰되었다. 트립판 블루 배제 검정에 의해 계수된 처리된 세포는 도 5(f)에 플롯팅되었다.
도 6은 다양한 인간 암세포주에서의 생물학적 활성에 대한 NBM-HB-OS01 유도체의 효과를 도시한 것이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 인간 유방암 MDA-MB-231 세포의 세포 성장의 억제는 72시간 동안 다양한 농도의 NBM-C-BCX-OS01, NBM-C-BMX-OS01, 및 NBM-C-BFX-OS01 (4c)로 세포를 처리한 후에 관찰되었다. NBM-HB-OS01 유도체는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포의 성장을 현저히 억제하였다. 트립판 블루 배제 검정에 의해 계수된 처리된 세포는 도 6(b)에 도시되어 있다. 도 6(c) 및 도 6(d)는 각각 72 시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01로 인간 폐암 A549 세포 및 인간 아교모세포종 05-MG 세포의 처리 결과를 도시한 것이다. 도 6(e)는 NBM-C-BCX-OS01이 인간 신경아교종 Hs683 세포의 성장을 정지시켰음을 도시한 것이다. 인간 신경아교종 Hs683 세포는 72 시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0 ㎍/㎖)로 처리되었다.
도 7은 히스톤 및 결합된 단백질에 대한 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01의 효과를 도시한 것이다. 인간 신경아교종 Hs683 세포는 72 시간 동안 다양한 농도의 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01로 처리되었다. 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 아세틸화된 Hsp90 및 젤솔린 단백질의 유도는 용량-의존 방식으로 검출되었으며, 즉 Hsp90 및 CTPS 단백질은 용량-의존 방식으로 감소하였다. 도 7(b)에서는 p21, 아세틸화된 튜불린, 아세틸화된 히스톤 H3, 및 아세틸화된 히스톤 H4의 발현이 용량-의존 방식으로 현저하게 증가한다는 것이 관찰될 수 있다. SAHA는 포지티브 대조군으로서 사용되었으며, β-액틴은 내부 대조군으로 사용되었다.
도 8은 세포 성장의 억제에 대한 (a) NBM-T-BMX-OS01 (4b), (b) NBM-T-BCX-OS01 (4d), (c) NBM-T-BBX-OS01 (4e) 및 NBM-C-BBX-OS01 (4e), 및 (d) NBM-I-BCX-OS01의 효과를 도시한 것이다 (도 8(a) 내지 도 8(d) 참조). 인간 신경아교종 Hs683 세포는 72 시간 동안 다양한 농도 (1.0, 2.0 및 4.0 ㎍/㎖)의 상기 화합물의 존재하에서 성장되었다. 트립판 블루 배제 검정에 의해 계수된 처리된 세포는 도 8(e)에 플롯팅되었다.
도 9는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포의 억제에 대한 (a) NBM-C-BBX-OS01 및 NBM-T-BCX-OS01, (b) NBM-T-BBX-OS01 및 NBM-I-BCX-OS01, (c) NBM-T-BMX-OS01, (d) NBM-I-BCX-OS01 및 NBM-T-BMX-OS01 및 (e) NBM-T-BBX-OS01의 효과를 도시한 것이다 (도 9(a) 내지 도 9(e) 참조). 트립판 블루 배제 검정의 결과는 도 9(f)에 도시되어 있다.
도 10은 (a) NBM-I-BCX-OS01 및 NBM-T-BMX-OS01, 및 (b) NBM-T-BBX-OS01 및 NBM-C-BBX-OS01이 S 및 G2/M 기에서 인간 폐암 A549 세포를 정지시킴을 도시한 것이다 (도 10(a) 및 도 10(b) 참조). 이러한 결과는 인간 유방암 MCF-7 세포에서의 결과와 유사하였다 (도 10(c) 및 도 10(d) 참조).
본 발명의 상세한 설명
본 발명은 신경돌기 생성을 촉진시키고 HDAC와 관련된 질환, 특히 퇴행성 신경질환, 뇌졸중, 당뇨병, 종양 또는 다른 세포 증식성 질환을 예방하고 치료하기 위한 제제로서 유용한 신남 유도체에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 분화 경로에 의해 암 세포 성장을 억제하는데 효능이 있다. 특히, 이러한 것들은 알츠하이머 질환, 헌팅톤 질환, 척수소뇌성 실조증 (Spinocerebellar Ataxias (SCA)) 및 인간 척수 근위축증 (human spinal muscular atrophy (SMA))과 같은 항-퇴행성 신경질환용 제제로서 사용될 수 있다.
본 발명의 화합물
이에 따라, 본 발명은 하기 화학식 (I)의 화합물로 표시되는 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 전구약물 및 용매화물에 관한 것이다:
Figure 112010021510510-pat00002
상기 식에서,
R1은 수소, C1 -4 알킬, C2 -6 알케닐, C5 -6 시클로알킬, 5원 또는 6원 불포화 카르보사이클 또는 5원 또는 6원 헤테로사이클이며;
X는 C, O, N 또는 S이며;
Y는 O, NH 또는 N-C1 - 4알킬이며;
n은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10으로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
m은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
Ra는 H, 또는 히드록시, C2 -10 알케닐 또는 헤테로사이클로 치환될 수 있는 C1-10 알킬이며;
R4는 H, C1 - 4알킬 C5 -6 시클로알킬 또는 할로겐, CF3, CCl3, CBr3, OR7 또는 NR7R8로 치환될 수 있는 5원 또는 6원 불포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클이며, 여기서, R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 C1 -6 알킬이며;
R5는 H, OH, NH2, C1 - 4알킬 또는 C5 -6 시클로알킬, 5원 또는 6원 불포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클이며, 여기서, 알킬, 시클로알킬, 카르보사이클 및 헤테로사이클은 할로겐, NH2, C1 - 4알킬, NO2, C1 -6 알콕시, C1 -6 알킬티오, OR7, NR7R8, CF3; CCl3, 또는 CBr3로 치환되거나 비치환될 수 있으며;
R6은 H, 히드록시 또는 C2 - 10알케닐로 치환될 수 있는 C1 - 10알킬이거나, R1과 함께 -C2H2-이다.
화학식 (I)의 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 전구약물 및 용매화물의 바람직한 일 구체예는 하기 화학식 (II)로 표시된다:
Figure 112010021510510-pat00003
상기 식에서,
R1은 수소, 알킬, 알케닐, C5 -6 시클로알킬, 5원 또는 6원 불포화 카르보사이클 또는 5원 또는 6원 헤테로사이클이며;
X는 C, O, N 또는 S이며;
Y는 O, NH 또는 N-C1 - 4알킬이며;
n은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10으로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
m은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
R2 및 R3은 독립적으로 C1 -6 알킬이며;
R4는 H, C1 - 4알킬, C5 -6 시클로알킬 또는 할로겐, CF3, CCl3, CBr3, OR7 또는 NR7R8이며, 여기서, R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 C1 -6 알킬이며;
R5는 H, OH, NH2, C1 - 4알킬 또는 C5 -6 시클로알킬, 5원 또는 6원 불포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클이며, 여기서, 알킬, 시클로알킬, 카르보사이클 및 헤테로사이클은 할로겐, NH2, C1 -4 알킬, NO2, C1 -6 알콕시, C1 -6 알킬티오, OR7, NR7R8, CF3, CCl3 또는 CBr3로 치환되거나 비치환될 수 있으며;
R6은 H, 히드록시 또는 C2 - 10알케닐로 치환될 수 있는 C1 - 10알킬이거나, R1과 함께 -C2H2-이다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "알킬"은 선형 또는 분지형 탄화수소 탄소를 의미한다. 알킬은 바람직하게 C1 -10 알킬이다. 바람직하게, 알킬의 탄소수는 1 내지 8로 구성된 군으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게, 이는 C1 -6 알킬 또는 C1 -4 알킬이다. 알킬기의 예는 메틸 (-CH3), 에틸 (-CH2CH3), 프로필 (-CH2CH2CH3), 이소프로필 (CH3)2CH 및 부틸 (-C4H9)을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "알케닐"은 직쇄 및 분지쇄 불포화 탄화수소기 모두를 의미하며, 여기서, 불포화는 단지 이중 결합으로서 존재한다. 본 발명에 따르면, 알케닐은 하나 이상의 이중 결합을 포함한다. 알케닐은 바람직하게 C2 -16 알케닐이다. 더욱 바람직하게, 알케닐의 탄소수는 2 내지 12로 구성된 군으로부터 선택된다. 알케닐기의 예는 에테닐 (-CH=CH2), 프로페닐 (-CH=CHCH3 또는 -CH2CH=CH2), 부테닐 (-CH2CH=CHCH3 또는 -CH=CHCH2CH3 또는 -CH2CH2CH=CH2), -CH2CH=C(CH3)CH3, -CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH3 및 -CH2-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CH=C(CH3)-CH3을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "시클로알킬"은 지방족 고리 (포화 카르보사이클 고리)를 의미한다. 바람직하게, 시클로알킬의 탄소수는 3 내지 8로 구성된 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게, 시클로알킬의 탄소수는 5 내지 6으로 구성된 군으로부터 선택된다. 시클로알킬기의 예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "불포화 카르보사이클"은 탄소 원자 및 수소 원자로 이루어진 환형 치환기를 포함하며, 환형 부분은 불포화된 사이클, 예를 들어 아릴 또는 시클로알케닐 등이다. 용어 "시클로알케닐"은 하나 이상의 이중 결합을 갖는 시클로알킬인 알케닐, 예를 들어 시클로프로페닐 (예를 들어, 1-시클로프로페닐), 시클로부테닐 (예를 들어, 1-시클로부테닐), 시클로펜테닐 (예를 들어, 1-시클로펜텐-1-일, 2-시클로펜텐-1-일, 및 3-시클로펜텐-1-일), 시클로헥세닐 (예를 들어, 1-시클로헥센-1-일, 2-시클로헥센-1-일, 및 3-시클로헥센-1-일), 시클로헵테닐 (예를 들어, 1-시클로헵테닐), 시클로옥테닐 (예를 들어, 1-시클로옥테닐) 등을 포함한다. 특히, 1-시클로헥센-1-일, 2-시클로헥센-1-일, 또는 3-시클로헥센-1-일이 바람직하다. 용어 "아릴"은 적어도 하나의 고리가 방향족인 단일 및 융합된 고리, 예를 들어 페닐, 나프틸 및 테트라히드로나프탈레닐을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서, 구 "5원 또는 6원 헤테로사이클"은 고리의 적어도 하나의 원자가 헤테로원자인 5개 또는 6개 원자의 환형 고리를 칭하는 것이다. 5원 또는 6원 헤테로사이클은 포화되거나 불포화된 방향족 또는 비-방향족일 수 있다. 바람직하게, 헤테로원자는 N, O 및 S로부터 선택된다. 헤테로사이클의 예는 푸릴 (예를 들어, 2-푸릴, 3-푸릴), 티에닐 (예를 들어, 2-티에닐, 3-티에닐), 피롤릴 (예를 들어, 1-피롤릴, 2-피롤릴, 3-피롤릴), 이미다졸릴 (예를 들어, 1-이미다졸릴, 2-이미다졸릴, 4-이미다졸릴), 피라졸릴 (예를 들어, 1-피라졸릴, 3-피라졸릴, 4-피라졸릴), 트리아졸릴 (예를 들어, 1,2,4-트리아졸-1-일, 1,2,4-트리아졸-3-일, 1,2,4-트리아졸-4-일) 테트라졸릴 (예를 들어, 1-테트라졸릴, 2-테트라졸릴, 5-테트라졸릴), 옥사졸릴 (예를 들어, 2-옥사졸릴, 4-옥사졸릴, 5-옥사졸릴), 이속사졸릴 (예를 들어, 3-이속사졸릴, 4-이속사졸릴, 5-이속사졸릴), 티아졸릴 (예를 들어, 2-티아졸릴, 4-티아졸릴, 5-티아졸릴), 티아디아졸릴, 이소티아졸릴 (예를 들어, 3-이소티아졸릴, 4-이소티아졸릴, 5-이소티아졸릴), 피리딜 (예를 들어, 2-피리딜, 3-피리딜, 4-피리딜), 피리다지닐 (예를 들어, 3-피리다지닐, 4-피리다지닐) 피리미디닐 (예를 들어, 2-피리미디닐, 4-피리미디닐, 5-피리미디닐), 푸라자닐 (예를 들어, 3-푸라자닐), 피라지닐 (예를 들어, 2-피라지닐), 옥사디아졸릴 (예를 들어, 1,3,4-옥사디아졸-2-일), 1-피롤리닐, 2-피롤리닐, 3-피롤리닐, 피롤리디노, 2-피롤리디닐, 3-피롤리디닐, 1-이미다졸리닐, 2-이미다졸리닐, 4-이미다졸리닐, 1-이미다졸리디닐, 2-이미다졸리디닐, 4-이미다졸리디닐, 1-피라졸리닐, 3-피라졸리닐, 4-피라졸리닐, 1-피라졸리디닐, 3-피라졸리디닐, 4-피라졸리디닐, 피페리디노, 2-피페리딜, 3-피페리딜, 4-피페리딜, 피페라지노, 2-피페라지닐, 2-모르폴리닐, 3-모르폴리닐, 모르폴리노, 테트라히드로피라닐 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 의미한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 유기산 및 무기산과, 유기염기 및 무기염기 둘 모두로 형성된 약제학적으로 허용되는 염을 포함한다. 약제학적으로 허용되는 산부가염은 미네랄산, 예를 들어 염산, 브롬화수소산, 황산, 및 인산, 플루오로아세트산, 숙신산, 옥살산, 포름산, 푸마르산, 말레산, 옥살로아세트산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 벤젠설폰산 및 이세티온산으로부터 형성된 산부가염을 포함한다. 약제학적으로 허용되는 염기염은 암모늄 염, 나트륨 및 칼륨의 염과 같은 알칼리 금속염, 칼슘 및 마그네슘의 염과 같은 알칼리토 금속염, 및 1차, 2차 및 3차 아민의 염을 포함하는 유기 염기를 지닌 염을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "전구약물"은 신체내에서, 예를 들어 혈액 중에서 가수분해에 의해 약효를 갖는 이의 활성 형태로 전환되는 화합물을 의미한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "용매화물"은 본 발명의 화합물 및 이러한 화합물이 반응되거나 이로부터 침전되거나 결정화되는 용매를 포함하는 복합물을 의미한다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "입체이성질체"는 원자 연결이 동일하지만 공간적인 원자 배열이 상이한 이성체 분자이다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "거울상 이성질체"는 왼손과 오른손과 같이 "동일하지만" 마주보는 서로 겹쳐지지 않는 완벽한 거울상인 입체이성질체이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 화학식 (I)의 바람직한 화합물은 하기 화합물로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure 112010021510510-pat00004
Figure 112010021510510-pat00005
Figure 112010021510510-pat00006
Figure 112010021510510-pat00007
Figure 112010021510510-pat00008
Figure 112010021510510-pat00009
Figure 112010021510510-pat00010
Figure 112010021510510-pat00011
Figure 112010021510510-pat00013
Figure 112010021510510-pat00014
Figure 112010021510510-pat00015
Figure 112010021510510-pat00016
본 발명에 따르면, 본 발명의 화학식 (I)의 화합물은 HDAC를 억제할 수 있으며, 이에 따라 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC)와 관련된 질환의 예방 또는 치료를 위한 제제로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 랫트 C6 신경아교종, 인간 아교 모세포종, 인간 유방암 세포, 인간 백혈병 세포, 및 인간 흑색종 세포의 암 세포주를 포함한 다발성 암 세포주의 성장을 현저히 억제한다. 암 세포의 성장을 억제하기 위한 메카니즘은 분화 경로, 특히 p21 및 시클린 B1의 것을 포함한 유도된 분화 및 조절된 세포주기 조절 유전자 발현에 의한 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 화학식 (I)의 화합물은 신경 줄기세포의 신경 분화를 매개할 수 있으며, 이에 따라 뇌졸중 및 항-퇴행성 신경질환, 예를 들어 헌팅톤 질환 및 폴리글루타민 질환 (poly-glutamine disease)에 대한 제제로서 사용될 수 있다. 이러한 화합물들은 또한 장기 기억 (long-term memory)을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 화학식 (I)의 화합물은 GLUT4 전사의 조절을 통해 전신 에너지 균형을 조절할 수 있으며, 이에 따라 2형 당뇨병의 치료를 위한 신규한 치료학적 타겟을 제공한다.
본 발명의 화합물의 치료학적 사용을 위하여, 투여된 용량은 물론 사용되는 화합물, 투여 모드, 요망되는 치료법 및 명시된 질환에 따라 변경될 것이다. 화학식 (I)의 일일 투약량은 1 mg/kg 내지 20 mg/kg의 범위일 수 있다. 본 발명은 피검체에서 치료학적 유효량의 본 발명의 화합물을 각각 투여함을 포함하여, 피검체에서 HDAC를 억제하고, 종양 또는 세포 증식성 질환, 뇌졸중, 당뇨병 또는 퇴행성 신경질환, 예를 들어 알츠하이머 질환, 헌팅톤 질환, 척수소뇌성 실조증(Spinocerebellar Ataxias (SCA)) 및 인간 척수 근위축증 (human spinal muscular atrophy (SMA))을 치료하고, 신경돌기 생성을 향상시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 화학식 (I)의 화합물의 일반적인 합성
본 발명의 화합물은 임의의 통상적인 수단에 의해 제조될 수 있다. 이러한 화합물들을 합성하기 위한 적합한 방법은 실시예에서 제공된다. 일반적으로, 화학식 (I)의 화합물은 하기 기술된 반응식 중 하나에 따라 제조될 수 있다:
Figure 112010021510510-pat00017
2의 제조를 위한 일반적인 과정
건조 DMF (20 mL) 중의 1 (2 g, 8.20 mmol, 당해 분야에서 공지됨) 및 칼륨 t-부톡사이드 (1.84 g, 16.4 mmol)의 혼합물에, 다양한 벤질 클로라이드 (16.4 mmol)를 첨가하고, 얻어진 용액을 질소하, 실온에서 6 시간 동안 교반한 후에, EtOAc (50 mL)로 희석시키고, dis-H2O (25 mL x3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc를 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:10~1:1)로 정제하여 2를 수득하였다.
2h를 90℃의 반응 온도와 함께 유사한 과정으로 제조할 수 있다.
(Z)-2-벤즈옥시-3-프레닐-4-메톡시-t-부틸신나메이트 (2a)
Figure 112010021510510-pat00018
(Z)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-t-부틸 신나메이트 (2b)
Figure 112010021510510-pat00019
(Z)-2-벤즈옥시-4-메톡시-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)벤질 신나메이트 (2h)
Figure 112010021510510-pat00020
3의 제조를 위한 일반적인 과정
2 (11.36 mmol) 및 10% KOH/MeOH (40 mL)의 혼합물을 N2하에서 밤새 환류시킨 후에, dis-H2O (100 mL)로 희석시키고, 2N HCl로 pH 5~6까지 산성화시키고, EtOAC (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1: 2)로 정제하여 3을 수득하였다.
(Z)-2-벤즈옥시-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (3a)
Figure 112010021510510-pat00021
4의 제조를 위한 일반적인 과정
MeOH (4mL) 중의 칼륨 히드록사이드 (637 mg, 11.36 mmol)의 용액에 히드록실아민 히드로클로라이드 (790 mg, 11.36 mmol)를 적가한 후에, 얼음욕에서 1 시간 동안 교반하였다. 여과로 백색 염을 제거하여 MeOH 용액 중의 자유 히드록실아민을 수득하였다. 건조 THF (25 mL) 중의 3a (1 g, 2.84 mmol)의 혼합물에 에틸 클로로포르메이트 (0.6 mL, 5.68 mmol) 및 트리에틸아민 (0.6 mL, 5.68 mmol)을 첨가하고, 용액을 0.5 시간 동안 교반한 후에, 제조된 자유 히드록실아민 용액을 첨가하였다. 3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응 혼합물을 감압하에서 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1 : 2)로 정제하여 4a를 수득하였다.
(Z)-2-벤즈옥시-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시-신아미드 (4a)
Figure 112010021510510-pat00022
(Z)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4b)
Figure 112010021510510-pat00023
(Z)-2-(4-플루오로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4c)
Figure 112010021510510-pat00024
(Z)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4d)
Figure 112010021510510-pat00025
(Z)-2-(4-브로모벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4e)
Figure 112010021510510-pat00026
(Z)-2-(4-트리플루오로메틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4f)
Figure 112010021510510-pat00027
(Z)-2-(3,4,5-트리메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시신아미드 (4g)
Figure 112010021510510-pat00028
화학식 (I)에서 치환기 Y는 하기 예시된 반응식에 의해 추가로 변경될 수 있다는 것이 주목되어야 한다:
Figure 112010021510510-pat00029
Figure 112010021510510-pat00030
5의 제조를 위한 일반적인 과정
건조 THF (30 mL) 중의 3 (17.04 mmol), HOBT (2.76 g, 20.44 mmol) 및 DCC (4.22 g, 20.44 mmol)의 혼합물을 실온에서 0.5 시간 동안 교반한 후에, o-페닐렌디아민 (1.84 g, 17.04 mmol)을 첨가하였다. 얻어진 용액을 밤새 계속 교반한 후에, 감압하에 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 CH2Cl2 (50 ml) 중에 용해시키고, 포화된 NaHCO3 (25 mL x 3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 유기층을 감압하에서 증발시킨 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1:3~1:1)로 정제하여 5를 수득하였다.
(Z)-2-벤즈옥시-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (5a)
Figure 112010021510510-pat00031
(Z)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (5b)
Figure 112010021510510-pat00032
(Z)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (5c)
Figure 112010021510510-pat00033
6의 제조를 위한 일반적인 과정
THF (15 mL) 중의 5 (1 mmol)의 용액에 49% H2SO4 (10 mL)를 첨가하고, 실온에서 6 시간 동안 교반하였다. 얻어진 용액을 CH2Cl2 (50 mL x 3)로 추출한 후에 Na2SO4 상에서 건조시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 2 : 1)로 정제하였다.
(Z)-2-벤즈옥시-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)-4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (6a)
Figure 112010021510510-pat00034
(Z)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (6b)
Figure 112010021510510-pat00035
(Z)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)-4-메톡시-N-(2-아미노페닐)신아미드 (6c)
Figure 112010021510510-pat00036
Figure 112010021510510-pat00037
(Z)-2,4-디메톡시-3-프레닐 신나메이트 (7)
EtOH (100 ml) 중에 용해된 1 (2.44 g, 10 mmol) 및 KOH (4.20 g, 75 mmol)의 용액에 MeI (2.51 ml, 40 mmol)를 적가한 후에, 90℃로 24 시간 동안 가열하였다. 혼합물을 dis-H2O (100 ml)로 희석시키고, 1N HCl로 pH 3-4까지 산성화시킨 후에 EtOAc (50 ml x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 6: 1)로 정제하여 7을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00038
(Z)-2,4-디메톡시-3-프레닐-N-히드록시 신아미드 (8)
4의 과정과 유사한 과정 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1: 1)로 추가 정제하여 8을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00039
(Z)-2,4-디메톡시-3-프레닐-N-(2-아미노페닐)신아미드 (9)
5의 과정과 유사한 과정 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산=2: 3)로 추가 정제하여 9를 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00040
Figure 112010021510510-pat00041
(Z)-2-벤즈옥시-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)-4-메톡시-t-부틸 신나메이트 (10)
THF (15 mL) 중의 2a (0.27mmol)의 용액에 49% H2SO4 (10 mL)를 첨가하고, 실온에서 6 시간 동안 교반하였다. 얻어진 용액을 CH2Cl2 (50 mL × 3)로 추출한 후에 Na2SO4 상에서 건조시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산=1:1)로 정제하였다.
Figure 112010021510510-pat00042
(Z)-2-벤즈옥시-3-(2,3-에폭시-2-메틸부틸)-4-메톡시-t-부틸 신나메이트 (11)
CH2Cl2 (10 ml) 중의 2a (1 g, 2.67 mmol)의 용액에 70% MCPBA (553 mg, 3.20 mmol)를 첨가하고, 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 1NaHSO3, 10% NaHCO3로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. CH2Cl2를 감압하에서 증발시킨 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 9 : 1)로 정제하여 11을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00043
(Z)-2-벤즈옥시-3-(2,3-디히드록시-2-메틸부틸)-4-메톡시-신나메이트 (12)
5의 과정과 유사한 반응 과정 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1 : 4)로 추가 정제하여 12를 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00044
Figure 112010021510510-pat00045
(E) 2-히드록시-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (13)
건조 EtOH (20 mL) 중의 1 (2.40 g, 10 mmol)의 용액에 건조 EtOH (20 mL) 중의 소듐 에톡사이드 (1.36 g, 20 mmol)의 혼합물을 적가하고, 얻어진 용액을 질소하에서 6 시간 동안 가열한 후에, dis-H2O (50 mL)로 희석시키고, 1N HCl(aq)로 pH 4-5까지 산성화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc로 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=10:1)로 정제하여 13을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00046
14의 제조를 위한 일반적인 과정
아세톤 (20 mL) 중의 13 (1.72 mmol) 및 K2CO3 (4.3 mmol)의 혼합물에 적절한 벤질 브로마이드 (3.44 mmol)를 첨가하고, 얻어진 용액을 N2하에서 밤새 가열하였다. 여과하여 K2CO3를 제거한 후에, 여액을 감압하에서 응축시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=15:1)로 정제하여 14를 수득하였다.
(E)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (14a)
Figure 112010021510510-pat00047
(E)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (14b)
Figure 112010021510510-pat00048
(E)-2-(4-브로모벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (14c)
Figure 112010021510510-pat00049
(E)-2-(3,4,5-트리메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (14d)
Figure 112010021510510-pat00050
(E)-2-(4-메틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-에틸 신나메이트 (14h)
Figure 112010021510510-pat00051
2-(4-에틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-트랜스-에틸 신나메이트 (14i)
Figure 112010021510510-pat00052
15의 제조를 위한 일반적인 과정
14 (1.81 mmol) 및 10% KOH/MeOH (20 mL)의 혼합물을 N2하에서 밤새 환류시킨 후에, dis-H2O (100 mL)로 희석시키고, 2N HCl로 pH 5~6까지 산성화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켜 15를 수득하였다.
(E)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (15a)
Figure 112010021510510-pat00053
(E)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (15b)
Figure 112010021510510-pat00054
(E)-2-(4-브로모벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (15c)
Figure 112010021510510-pat00055
(E)-2-(3,4,5-트리메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (15d)
Figure 112010021510510-pat00056
(E)-2-(4-메틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-신나메이트 (15h)
Figure 112010021510510-pat00057
2-(4-에틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-트랜스-신나메이트 (15i)
Figure 112010021510510-pat00058
16의 제조를 위한 일반적인 과정
MeOH (4mL) 중의 칼륨 히드록사이드 (637 mg, 11.36 mmol)의 용액에 히드록실아민 히드로클로라이드 (790 mg, 11.36 mmol)를 적가한 후에 얼음욕에서 1 시간 동안 교반하였다. 여과로 백색 염을 제거하여 MeOH 용액 중의 자유 히드록실아민을 수득하였다. 건조 THF (25 mL) 중의 15 (2.84 mmol)의 혼합물에 에틸 클로로포르메이트 (0.6 mL, 5.68 mmol) 및 트리에틸아민 (0.6 mL, 5.68 mmol)을 첨가하고, 0.5 시간 동안 교반한 후에, 제조된 자유 히드록실아민 용액을 첨가하였다. 3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응 혼합물을 감압하에서 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:1)로 정제하여 16을 수득하였다.
(E)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 신아미드 (16a)
Figure 112010021510510-pat00059
(E)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 신아미드 (16b)
Figure 112010021510510-pat00060
(E)-2-(4-브로모벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 신아미드 (16c)
Figure 112010021510510-pat00061
(E)-2-(3,4,5-트리메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 신아미드 (16d)
Figure 112010021510510-pat00062
(E)-2-(4-메틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 신아미드 (16h)
Figure 112010021510510-pat00063
2-(4-에틸벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-히드록시 트랜스 신아미드 (16i)
Figure 112010021510510-pat00064
(E)-2-벤즈옥시-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐) 신아미드 (17a)
Figure 112010021510510-pat00065
(E)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐) 신아미드 (17b)
Figure 112010021510510-pat00066
(E)-2-(4-플루오로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐) 신아미드 (17c)
Figure 112010021510510-pat00067
(E)-2-(4-클로로벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐) 신아미드 (17d)
Figure 112010021510510-pat00068
(E)-2-(4-브로모벤즈옥시)-3-프레닐-4-메톡시-N-(2-아미노페닐) 신아미드 (17e)
Figure 112010021510510-pat00069
(Z)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일] 4-클로로벤질 아크릴레이트 (18)
Figure 112010021510510-pat00070
(Z)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일] 4-클로로벤질 아크릴레이트 (18)
출발 물질로서 a (당해 분야에 공지됨)를 사용하고 2에서 기술된 과정 후에 18을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00071
(Z)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일]아크릴레이트 (19)
Figure 112010021510510-pat00072
3에 기술된 과정 후에 19를 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00073
(Z)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일]-N-히드록시아크릴아미드 (20)
Figure 112010021510510-pat00074
4에 기술된 과정 후에 20을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00075
Figure 112010021510510-pat00076
THF (150 mL) 중의 a (18.51mmol)의 용액에 49% H2SO4 (100 mL)를 첨가하고, 실온에서 6 시간 동안 교반하였다. 얻어진 용액을 CH2Cl2 (50 mL × 3)로 추출한 후에 Na2SO4 상에서 건조시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산=1:2)로 정제하였다.
Figure 112010021510510-pat00077
8- 메틸 - 크산토톡솔 (22)의 제조
화합물 21(1 g, 4.95 mmol)을 아세톤 (150 mL) 중에 용해시켰다. 1 및 K2CO3 (1.7 g, 12.4 mmol)의 용액의 혼합물에 디메틸 설페이트 (0.96 mL, 5.85 mmol)를 첨가하고, 얻어진 용액을 질소하에서 2 시간 동안 환류시켰다. 여과로 K2CO3를 제거한 후에, 여액을 감압하에 응축시키고, 이후에 EtOAc (50 mL)로 희석시키고, dis-H2O (25 mL x3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc를 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:2)로 정제하여 22를 수득하였다.
8- 메틸 - 크산토톡솔 (22)
Figure 112010021510510-pat00078
건조 EtOH (25 mL) 중의 22 (1.06 g, 4.94 mmol)의 용액에 건조 EtOH (25 mL) 중의 소듐 에톡사이드 (0.50 g, 7.41 mmol)의 혼합물을 적가하고, 얻어진 용액을 질소하에서 밤새 환류시킨 후에, dis-H2O (50 mL)로 희석시키고, 1N HCl(aq)로 pH 4-5까지 중화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc를 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=2:1)로 정제하여 23을 수득하였다.
(E)-3-(6-히드록시-5-메톡시벤조푸란-5-일)-4-에틸 아크릴레이트 (23)
Figure 112010021510510-pat00079
24의 제조를 위한 일반적인 과정
아세톤 (20 mL) 중의 23(1.96 mmol) 및 K2CO3 (4.9 mmol)의 혼합물에 적절한 벤질 브로마이드 (3.92 mmol)를 첨가하고, 얻어진 용액을 질소하에서 밤새 환류시켰다. 여과로 K2CO3를 제거한 후에, 여액을 감압하에 응축시키고, 이후에 EtOAc (50 mL)로 희석시키고, dis-H2O (25 mL x3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc를 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:10)로 정제하여 24를 수득하였다.
(E)-3-[6-(4-브로모벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일]-4-에틸 아크릴레이트 (24a)
Figure 112010021510510-pat00080
(E)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일]-4-에틸 아크릴레이트 (24b)
Figure 112010021510510-pat00081
25의 제조를 위한 일반적인 과정
24(1.68 mmol) 및 10% KOH/MeOH (20 mL)의 혼합물을 N2하에서 6 시간 동안 환류시킨 후에 dis-H2O (100 mL)로 희석시키고, 2N HCl로 pH 2~3까지 산성화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켜 25를 수득하였다.
(E)-3-[6-(4-브로모벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일] 아크릴레이트 (25a)
Figure 112010021510510-pat00082
(E)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일]-아크릴레이트 (25b)
Figure 112010021510510-pat00083
26의 제조를 위한 일반적인 과정
MeOH (1.8 mL) 중의 칼륨 히드록사이드 (379 mg, 6.76 mmol)의 용액에 MeOH (4.7 mL) 중의 히드록실아민 히드로클로라이드 (470 mg, 6.76 mmol)을 1 시간 동안 적가하였다. 여과로 백색 염을 제거하여 MeOH 용액 중의 자유 히드록실아민을 수득하였다. 건조 THF (25 mL) 중의 25 (1.69 mmol)의 혼합물에 에틸 클로로포르메이트 (0.3 mL, 2.62 mmol) 및 트리에틸아민 (0.4 mL, 6.38 mmol)을 첨가하고, 0.5 시간 동안 교반한 후에, N2하에서 제조된 자유 히드록실아민 용액을 첨가하였다. 2 시간 동안 반응시킨 후에, 반응 혼합물을 dis-H2O (100 mL)로 희석시키고, 1N HCl로 pH 2~3까지 산성화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:1)로 정제하여 26을 수득하였다.
(E)-3-[6-(4-브로모벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일]-N-히드록시아크릴아미드 (26a)
Figure 112010021510510-pat00084
(E)-3-[6-(4-클로로벤즈옥시)-5-메톡시벤조푸란-5-일]-N-히드록시아크릴아미드 (26b)
Figure 112010021510510-pat00085
Figure 112010021510510-pat00086
8-메톡시메틸-크산토톡솔 (27)
크산토톡솔 (21), K2CO3 (2.5 당량) 및 아세톤의 혼합물에 MOMCl (2 당량)을 첨가하고, 얻어진 용액을 실온에서 12 시간 동안 교반하였다. 아세톤을 제거한 후에, 잔류물을 EtOAc로 희석시키고, dis-H2O로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. EtOAc층을 감압하에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피하여 27을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00087
(E)-에틸 3-(6-히드록시-7-(메톡시메톡시)벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (28)
무수 EtOH (20 mL) 중의 27 (900 mg, 3.08 mmol)의 용액에 무수 EtOH (10 mL) 중의 NaOEt (419 mg, 6.16 mmol)를 적가하고, 얻어진 용액을 N2하, 78℃로 6 시간 동안 가열하였다. 이후에, 반응 혼합물을 dis-H2O (50 mL)로 희석시키고, 1N HCl(aq)로 pH 4-5까지 중화시키고, EtOAc (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 증발시켰다. 잔류물을 SiO2 (EtOAc: n-헥산=1:4)로 정제하여 28을 수득하였다.
Figure 112010021510510-pat00088
29의 제조를 위한 일반적인 과정
28 (3 mmol), K2CO3 (7.5 mmol) 및 아세톤 (30 mL)의 혼합물에 적절한 벤질 브로마이드 (6 mmol)를 첨가하고, N2하, 56℃로 밤새 가열하였다. 여과로 K2CO3를 제거한 후에, 여액을 감압하에서 응축시켰다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:5)로 정제하여 29를 수득하였다.
(E)-에틸 3-(6-벤즈옥시-7-(메톡시메톡시)벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (29a)
Figure 112010021510510-pat00089
(E)-에틸 3-(6-(4-브로모벤즈옥시)-7-(메톡시메톡시)벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (29b)
Figure 112010021510510-pat00090
(E)-에틸 3-(6-(4-클로로벤즈옥시)-7-(메톡시메톡시)벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (29c)
Figure 112010021510510-pat00091
(E)-에틸 3-(6-(4-트리플루오로메톡시벤즈옥시)-7-(메톡시메톡시)벤조푸란-5-일) 아크릴레이트 (29d)
Figure 112010021510510-pat00092
30의 제조를 위한 일반적인 과정
Figure 112010021510510-pat00093
29 (2 mmol) 및 MeOH (10 mL)의 혼합물에 12N HCl (6 mmol)을 첨가하고, N2하, 실온에서 밤새 교반하였다. 용액을 감압하에서 응축시키고, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:1)로 정제하여 30을 수득하였다.
(E)-에틸 3-(6-벤즈옥시-7-히드록시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (30a)
Figure 112010021510510-pat00094
(E)-에틸 3-(6-(4-브로모벤즈옥시)-7-히드록시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (30b)
Figure 112010021510510-pat00095
(E)-에틸 3-(6-(4-클로로벤즈옥시)-7-히드록시-벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (30c)
Figure 112010021510510-pat00096
(E)-에틸 3-(6-(4-트리플루오로메톡시벤즈옥시)-7-히드록시벤조푸란-5-일) 아크릴레이트 (30d)
Figure 112010021510510-pat00097
31의 제조를 위한 일반적인 과정
30 (2 mmol), K2CO3 (5 mmol) 및 아세톤 (30 mL)의 혼합물에 이소프레닐 브로마이드 (4 mmol)를 첨가하고, N2하, 56℃로 밤새 가열하였다. 여과하여 K2CO3를 제거한 후에, 여액을 감압하에서 응축시켰다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:5)로 정제하여 31을 수득하였다.
(E)-에틸 3-(6-벤즈옥시-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (31a)
Figure 112010021510510-pat00098
(E)-에틸 3-(6-(4-브로모벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (31b)
Figure 112010021510510-pat00099
(E)-에틸 3-(6-(4-클로로벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시-벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (31c)
Figure 112010021510510-pat00100
(E)-에틸 3-(6-(4-트리플루오로메톡시벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일) 아크릴레이트 (31d)
Figure 112010021510510-pat00101
32의 제조를 위한 일반적인 과정
31 (2 mmol), LiOH (20 mmol) 및 MeOH (30 mL) 의 혼합물을 N2하, 63℃로 밤새 가열하였다. 이후에, 얻어진 용액을 dis-H2O (60 mL)로 희석시키고, 2N HCl로 pH 5~6까지 산성화시키고, EtOAc (30 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켜 32를 수득하였다.
(E)-3-(6-벤즈옥시-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (32a)
Figure 112010021510510-pat00102
(E)-3-(6-(4-브로모벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (32b)
Figure 112010021510510-pat00103
(E)-3-(6-(4-클로로벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시-벤조푸란-5-일)아크릴레이트 (32c)
Figure 112010021510510-pat00104
(E)-3-(6-(4-트리플루오로메톡시벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일) 아크릴레이트 (32d)
Figure 112010021510510-pat00105
33의 제조를 위한 일반적인 과정
칼륨 히드록사이드 (2 mmol) 및 MeOH (10 mL)의 혼합물에 히드록실아민 히드로클로라이드 (2 mmol)를 첨가한 후에, 얼음욕에서 1 시간 동안 교반하였다. 여과로 백색 염을 제거하여 자유 히드록실아민 용액을 수득하였다. 32 (1 mmol) 및 무수 THF (10 mL)의 혼합물에 에틸 클로로포르메이트 (2 mmol), Et3N (2 mmol)를 첨가하고, 실온에서 0.5 시간 동안 교반하였다. 얻어진 용액에 제조된 자유 히드록실아민 용액을 첨가하였다. 추가 3 시간 동안 반응 시킨 후에, 반응 혼합물을 1N HCl(aq)로 pH 2-3까지 산성화시키고, EtOAc (20 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켰다. 잔류물을 SiO2 (EtOAc: n-헥산=1:1)로 정제하여 33을 수득하였다.
(E)-3-(6-벤즈옥시-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일)-N-히드록시-아크릴아미드 (33a)
Figure 112010021510510-pat00106
(E)-3-(6-(4-브로모벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일) N-히드록시-아크릴아미드 (33b)
Figure 112010021510510-pat00107
(E)-3-(6-(4-클로로벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시-벤조푸란-5-일) N-히드록시-아크릴아미드 (33c)
Figure 112010021510510-pat00108
(E)-3-(6-(4-트리플루오로메톡시벤즈옥시)-7-이소프레닐옥시벤조푸란-5-일) N-히드록시-아크릴아미드 (33d)
Figure 112010021510510-pat00109
염
본 발명의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염을 임의의 통상적인 수단으로 제조할 수 있다. 염을 합성하기 위한 예시된 방법을 하기에 제공하였다.
(E)-2-(4-메톡시벤즈옥시)-4-메톡시-3-프레닐-N-히드록시신아미드 라이신 염
Figure 112010021510510-pat00110
히드록사메이트 (1mmole) 및 EtOH (15 mL)의 혼합물에 H2O (10 mL) 중의 L-라이신 (1 mmole)의 용액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 40℃에서 4 시간 동안 교반하고, 실온으로 냉각시킨 후에, 추가 12 시간 동안 교반하였다. 용매를 감압하에서 제거하고, 잔류물을 EtOH로부터 침전시켰다. 여과 후에, 고형물을 dis-H2O로 세척하고, 진공 오븐에서 건조시켰다.
Figure 112010021510510-pat00111
히드록사메이트 (1mmole) 및 EtOH (15 mL)의 혼합물에 H2O (5 mL) 중의 리튬 히드록사이드 또는 칼륨 히드록사이드 (1.2 mmole)의 용액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 감압하에서 제거하고, 잔류물을 EtOH로부터 침전시켰다. 여과 후에, 고형물을 dis-H2O로 세척하고, 진공 오븐에서 건조시켰다.
본 발명의 약제 조성물
화학식 (I)의 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 전구약물 및 용매화물은 그 자체로 사용될 수 있지만, 일반적으로 화학식 (I) 화합물/염/용매화물 (활성 성분)이 약제학적으로 허용되는 어주번트(adjuvant), 희석제 또는 담체와 공동으로 존재하는 약제 조성물의 형태로 투여될 것이다. 투여 모드에 따라, 약제 조성물은 바람직하게 10 내지 30 wt%(중량%), 더욱 바람직하게 30 내지 50 중량%, 더더욱 바람직하게 50 내지 70 중량%, 및 가장 바람직하게 70 내지 100 중량%의 활성 성분을 포함할 것이며, 모든 중량 백분율은 전체 조성물을 기준으로 한 것이다. 또한, 본 발명의 약제 조성물은 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC)와 관련된 질환들을 예방 또는 치료하기 위한 다른 제제를 추가로 포함할 수 있다.
약제 조성물은 전신적으로, 예를 들어, 정제, 캡슐, 시럽, 분말 또는 과립의 형태로 경구 투여에 의해; 또는 용액 또는 현탁액의 형태로 비경구 투여에 의해; 또는 피하 투여에 의해; 또는 좌제의 형태로 직장 투여에 의해; 또는 경피로 투여될 수 있다.
본 발명의 화합물 및 약제 조성물은 HDAC 억제제이고, 세포 중에 장기간 보유될 수 있고 히스톤 H4의 아세틸화를 지속적으로 유발시킬 수 있다. 이러한 것들은 세포 및 신경 줄기 세포의 분화를 유발시키는 HDAC 억제제이다. 또한, 본 발명의 화합물은 HDAC 활성을 현저히 억제시킨다. 본 발명의 화합물은 세포의 S 및 G2/M 기 둘 모두를 용량-의존 방식으로 현저히 감소시키고 암 세포의 형태를 변경시킨다. 이에 따라, 본 발명의 화합물은 종양 또는 세포 증식성 질환을 치료할 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 신경돌기 생성을 향상시키고, 퇴행성 신경질환 (예를 들어, 헌팅톤 질환 및 폴리-글루타민 질환) 및 인간 척수 근위축증 (SMA)를 치료할 수 있다.
실시예
하기 실시예는 화합물을 합성하고 사용하기 위한 바람직한 방법을 예시한다:
실시예 1 2-(4-니트로벤즈옥시)-4-메톡시-3-프레닐-4-니트로벤질 신나메이트의 제조
건조 DMF (20 mL) 중의 화합물 1 (2 g, 8.20 mmol) 및 칼륨 t-부톡사이드 (1.84 g, 16.4 mmol)의 혼합물에, 다양한 벤질 클로라이드 (16.4 mmol)를 첨가하고, 얻어진 용액을 질소하, 실온에서 6 시간 동안 교반한 후에, EtOAc (50 mL)로 희석시키고, dis-H2O (25 mL x3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 감압하에서 EtOAc를 제거한 후에, 잔류물을 실리카겔 (EtOAc: n-헥산=1:10~1:1)로 정제하여 를 표제 화합물을 수득하였다.
Figure 112012039097432-pat00174

실시예 2 2-벤즈옥시-4-메톡시-3-프레닐 신나메이트의 제조
화합물 2 (11.36 mmol) 및 10% KOH/MeOH (40 mL)의 혼합물을 N2하에서 밤새 환류시킨 후에, dis-H2O (100 mL)로 희석시키고, 2N HCl로 pH 5~6까지 산성화시키고, EtOAC (50 mL x 3)로 추출하였다. 합한 EtOAc 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1: 2)로 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
Figure 112012039097432-pat00175

실시예 3 2-벤즈옥시-4-메톡시-3-프레닐-N-히드록시 신남아미드의 제조
MeOH (4mL) 중의 칼륨 히드록사이드 (637 mg, 11.36 mmol)의 용액에 히드록실아민 히드로클로라이드 (790 mg, 11.36 mmol)를 적가한 후에, 용액을 얼음욕에서 1 시간 동안 교반하였다. 여과로 백색 염을 제거하여 MeOH 용액 중의 자유 히드록실아민을 수득하였다. 건조 THF (25 mL) 중의 화합물 3a (1 g, 2.84 mmol)의 혼합물에 에틸 클로로포르메이트 (0.6 mL, 5.68 mmol) 및 트리에틸아민 (0.6 mL, 5.68 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 0.5 시간 동안 교반한 후에, 제조된 자유 히드록실아민 용액을 첨가하였다. 3 시간 동안 반응시킨 후에, 반응 혼합물을 감압하에서 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1 : 2)로 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
Figure 112012039097432-pat00176

실시예 4 2-벤즈옥시-4-메톡시-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)-N-히드록시 신남아미드의 제조
THF (15mL)중의 화합물 4a (100mg, 0.27mmol)의 용액에 49% H2SO4 (10mL)을 첨가하고, 용액을 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 생성된 용액을 CH2Cl2 (50mL x 3)으로 추출하고, Na2SO4로 건조시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카 겔 (EtOAc:n-헥산 = 1:1)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다:
Figure 112012039097432-pat00177

실시예 5 2-벤즈옥시-4-메톡시-3-프레닐-N-(2-아미노페닐)신남아미드의 제조
건조 THF (30 mL) 중의 화합물 3 (17.04 mmol), HOBT (2.76 g, 20.44 mmol) 및 DCC (4.22 g, 20.44 mmol)의 혼합물을 실온에서 0.5 시간 동안 교반한 후에, o-페닐렌디아민 (1.84 g, 17.04 mmol)을 첨가하였다. 얻어진 용액을 밤새 계속 교반한 후에, 감압하에 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 CH2Cl2 (50 ml) 중에 용해시키고, 포화된 NaHCO3 (25 mL x 3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 유기층을 감압하에서 증발시킨 후에 실리카겔 (EtOAc : n-헥산= 1:3~1:1)로 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
Figure 112012039097432-pat00178

실시예 6 2-벤즈옥시-4-메톡시-3-(2-히드록시-2-메틸부틸)-벤질 신남아메이트
THF (15 mL) 중의 화합물 2 (0.27mmol)의 용액에 49% H2SO4 (10 mL)를 첨가하고, 실온에서 6 시간 동안 교반하였다. 얻어진 용액을 CH2Cl2 (50 mL × 3)로 추출한 후에 Na2SO4 상에서 건조시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 실리카겔 (EtOAc : n-헥산=1:1)로 정제하였다.
Figure 112012039097432-pat00179

실시예 7 본 발명의 화합물에 의한 암세포 성장의 억제
3개의 암세포주 즉, 랫트 C6 신경아교종 세포, 인간 유방암 MCF-7 세포, 및 인간 폐 암 A549 세포를 10% 소태 혈청 (FBS) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신을 포함하는 둘베코 개질된 이글스 배지 (Dulbecco's modified Eagle's medium) (DMEM; Gibco)에서 배양시켰다. 모든 세개 세포주를 95% 공기 및 5% CO2의 습화된 대기에서 37℃하에 유지시켰다. 실험을 위해, 세포를 6-웰 플레이트에 시딩하였다. 24시간 후, 세포를 상이한 농도의 다양한 화합물로 처리하였다. 세포를 24, 48 및 72시간에 관찰하였다. 48시간 후 랫트 C6 신경아교종 세포 (도 1(a)) 또는 인간 결장암 HT-29 세포 (도 1(b))에서 NBM-HB-OS01의 암세포 성장의 억제가 관찰되었다. 다양한 농도의 NBM-C-BX-OS01은 48시간에서 랫트 C6 신경아교종 세포 (도 2(a)), 24시간에서 인간 유방암 MCF-7 세포 (도 2(b)) 및 48시간에서 인간 폐암 A549 세포 (도 2 (c))에서 세포 성장을 저지시켰다. 지정된 농도 (7.5㎍/mL)의 NBM-C-BA-OS01, NMB-C-BCA-OS01 및 NBM-C-BMA-OS01로의 처리는 48시간에서 랫트 C6 신경아교종 세포 성장을 억제하였다 (도 4 참조). NBM-C-BA-OS01 (5㎍/mL), NBM-C-BCX-OS01 (2.5, 5.0㎍/mL) 및 NBM-C-BMX-OS01 (2.5, 5.0㎍/mL)는 24시간에서 랫트 C6 신경아교종 세포의 세포 성장을 억제시켰다 (도 5(a)).
실시예 8 본 발명의 화합물에 의한 암세포 성장의 억제 및 형태의 변화
5개의 암 세포주 즉, 랫트 C6 신경아교종 세포, 인간 유방암 MCF-7 세포, 인간 신경아교종 Hs683 세포, 인간 아교모세포종 05-MG 세포 및 인간 폐암 A549 세포를 10% 소패 혈청 (FBS) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신을 함유하는 둘베코 개질된 이글스 배지 (DMEM; Gibco)에서 배양하고, 95% 공기 및 5% CO2 습화된 대기에서 37℃하에 유지시켰다. 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 10% 소태혈청 (FBS), 1% 페니실린/스트렙토마이신, 및 2mM 글루타민을 함유하는 L-15 배지 (Gibco)에서 배양하고, 95% 공기 및 0% CO2 습화된 대기에서 37℃하에 유지하였다. 실험을 위해, 세포를 6 웰 플레이트 또는 60mm 디쉬에 시딩하였다. 24시간 후, 세포를 상이한 농도의 다양한 화합물로 처리하였다. 세포를 24, 48 및 72시간에 관찰하였다. 인간 유방암 MCF-7 세포 (도 3(a)), 및 랫트 C6 신경아교종 세포(도 3(b))는 72시간 동안 NBM-C-BA-OS01 2.5, 5.0, 7.5㎍/mL에 대한 반응으로 형태 변화를 나타내었다. NBM-C-BX-OS01 (7.5㎍/mL), NBM-C-BCX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5㎍/mL) 및 NBM-C-BMX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5㎍/mL)로의 처리는 72시간 동안 용량 의존적 방식으로 A549 세포 성장 억제를 유도하였으며 (도 5(b)), 결과는 24시간 동안 랫트 C6 신경아교종 세포에서의 결과와 유사하였다 (도 5(c)). 인간 신경아교종 Hs683 세포를 72시간 동안 NBM-C-BX-OS01 (1.25, 2.5, 5.0㎍/mL)으로 처리하였다 (도 5(d)). 인간 아교모세포종 05-MG 세포를 72시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL) 및 NBM-C-BMX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL)으로 처리하였다 (도 5(e)). 세포 카운팅에 의해 수득된 결과는 동일한 경향을 나타내었다 (도 5(f)). NBM-C-BCX-OS01, NBM-C-BMX-OS01 및 NBM-C-BFX-OS01은 72시간동안 인간 유방암 MDA-MB-231 세포의 성장을 억제하고, 세포의 형태를 변화시켰다 (도 6(a)). 결과는 트립판 블루 배제 검정법 (trypan blue exclusion assay)에 의해 카운팅되었다 (도 6(b)).
실시예 9 랫트 C6 신경아교종 세포의 mRNA 발현에 대한 본원발명의 (NBM-HB-OS01)의 영향
세포 주기 관련된 mRNA 발현을 RT-PCR에 의해 시험하였다. 전체 RNA를 설명서에 기술된 바와 같이 RNeasy Mini Kit (Qiagen)을 사용하여 처리된 랫트 C6 신경아교종 세포로부터 분리하였다. cDNA를 ReverTra-Plus-TM (TOYOBO)를 사용하여 500ng의 전체 RNA로부터 생성하였다. 세포 주기 분석을 위해 RT 생성물 (1㎕)를 수개 유전자 (p21, 시클린 B1 및 시클린 D1)의 증폭을 위한 프라이머로 PCR에 의해 증폭시키고, GAPDH를 내부 대조군으로서 사용하였다. 랫트 C6 신경아교종 세포를 48시간 동안 NBM-HB-OS01로 처리하고, 도 1(d)에 도시된 바와 같이, NBM-HB-OS01은 p21 mRNA 발현을 유도하였다.
실시예 10 다양한 인간 암세포의 세포 주기에 대한 본 발명의 영향
인간 폐 암 A549 세포, 인간 신경아교종 Hs683 세포 및 인간 아교모세포종 05-MG 세포를 100-mm 디쉬에 1x106 세포로 시딩하였다. DMEM+10% BSA에서 24시간 인큐베이션한 후, 인간 폐 암 A549 세포를 NBM-HB-OS01 (2.5, 5.0, 7.5, 10.0㎍/mL)로 24시간 동안 처리하고, 72시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5㎍/mL) 및 NBM-C-BMX-OS01 (2.5, 5.0, 7.5㎍/mL)로 처리하였다. 인간 아교모세포종 05-MG 세포를 72시간 동안 NBM-C-BCS-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0 ㎍/ml)로 처리하였다. 인간 신경아교종 Hs683 세포를 NBM-C-BCX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL)로 처리하였다. 세포 주기 분석을 위해, 세포를 1시간 동안 (또는 밤새) -20℃에서 80% 에탄올로 고정하고, 37℃에서 30분 동안 2㎍/mL RNase A와 인큐베이션하였다. 세포를 PBS중의 프로피디움 요오다이드 (5g/mL PI)으로 염색하고, 벡톤 디킨슨 유세포 분석기, BD FACScan 및 CellQuest 포착 및 분석 프로그램을 이용하여 검정하였다. 도 1(c)의 결과는 NBM-HB-OS01이 용량 의존적 방식으로 G0/G1 페이스에서 인간 폐암 A549 세포를 저지시킴을 보여준다. 인간 폐암 A549 세포는 72시간 동안 다양한 농도 (2.5, 5.0, 7.5㎍/mL)의 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01에 의해 억제되었으며 (도 6(c)), 인간 아교모세포종 05-MG 세포는 72시간 동안 다양한 농도 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL)의 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01에 의해 억제되었다 (도 6(d)). 인간 신경아교종 Hs683 세포를 72시간 동안 NBM-C-BCX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL)로 처리하였다. NBM-C-BCX-OS01는 인간 신경아교종 Hs683 세포의 성장을 저지시킬 수 있었다 (도 6(e)).
실시예 11 본 발명의 화합물로의 처리 후 HDAC 관련 단백질의 상향 조절이 관찰되었다
랫트 C6 신경아교종 세포, 인간 유방암 MCF-7 세포 및 인간 폐암 A549 세포를 6-웰 플레이트에 시딩하였다. 배지+10% BSA에서 24시간 인큐베이션한 후, 인간 유방암 MCF-7 세포를 24시간 동안 MBM-HB-OS01 (10.0㎍/mL) 및 보리노스태트 (SAHA, 5μM)으로 처리하였다. 랫트 C6 신경아교종 세포를 NBM-C-BX-OS01 (7.5㎍/mL) 및 보리노스태트 (SAHA, 5μM)으로 6시간 동안 처리하였다. 인간 폐암 A549 세포를 MBM-C-BA-OS01 (7.5㎍/mL) 및 보리노스태트 (SAHA, 5μM)으로 6시간 동안 처리하였다. 처리된 세포를 80% 메탄올로 30분 동안 고정시킨 후, PBS 용액으로 3회 세척하였다. 세포를 30분 동안 0.3% 트리톤 X-100으로 투과성을 띠게한 후, 1시간 동안 PBS-T (PBS중의 0.1% 트윈 20)중의 10% 소태 혈청 (FBS)에서 차단하였다. 처리된 세포를 아세틸-히스톤 H3, 아세틸-투불린 및 젤솔린 (Gelsolin)에 대한 일차 항체로 검출하였다. 니콘 현미경으로 사진 촬영을 하였다. 결과는 본 발명의 화합물이 다양한 암세포의 HDAC 관련 단백질 발현을 유도할 수 있음을 나타내었다 (도 1(g), 도 2(e) 및 도 3(e)).
실시예 12 본 발명의 화합물로 처리된 다양한 세포주에서 과아세틸화된 히스톤 및 튜불린 및 p21의 증가된 축적
랫트 C6 신경아교종 세포 및 인간 유방암 MCF-7 세포를 60-mm 디쉬에서 5x105 세포 또는 100-mm 디쉬에서 1x106 세포로 시딩하였다. 24시간 후, 랫트 C6 신경아교종 세포를 72시간 동안 다양한 농도의 NBM-HB-OS01 (2.5, 5.0, 7.5, 10.0 ㎍/mL)로 처리하고, 1, 2, 3 및 4시간 동안 10.0㎍/mL NBM-HB-OS01로 처리하였다. 인간 유방암 MCF-7 세포를 1, 2, 3 및 4시간 동안 7.5㎍/mL NBM-C-BX-OS01로 처리하였다. C6 및 MCF-7 세포의 용해질을 아세틸-히스톤 H3 (Cell Signaling Technology, Inc.) 아세틸-히스톤 H4 (Upstate), 아세틸-튜불린 (Sigma Cehmical Co.), p21 (BD Pharmingen Technology, Inc.) 및 악틴 (Sigma chemical Co.)의 면역블롯팅을 위해 준비하였다. 단백질을 화학루미네슨스 (ECL, Amersham)으로 검출하였다. 결과는 과아세틸화된 히스톤 H3, 과아세틸화된 히스톤 H4, 아세틸화된-튜불린, 및 p21의 축적이 랫트 C6 신경아교종 및 MCF-7 세포에서 유도되었음을 보여준다 (도 1(e), 도 1(f) 및 도 2(d)). β-악틴은 내부 대조군이다.
실시예 13 히스톤 및 HDAC 관련 단백질에 대한 NBM-C-BCX-OS01 및 NBM-C-BMX-OS01의 영향
인간 신경아교종 Hs683 세포를 60-mm 디쉬에서 5x105 세포로 또는 100-mm 디쉬에서 1x106 세포로 시딩하였다. 24시간 후, 인간 신경아교종 Hs683 세포를 다양한 용량의 NBM-C-BCX-OS01, NBM-C-BMX-OS01 (1.0, 2.0, 4.0㎍/mL) 및 보리노스태트 (SAHA, 5μM)로 72시간 동안 처리하였다. Hs683 세포의 용해질을 아세틸-히스톤 H3 (Cell Signaling Technology, Inc.) 아세틸-히스톤 H4 (Upstate), 아세틸-튜불린 (Sigma Cehmical Co.), p21 (BD Pharmingen Technology, Inc.), CTPS (ABNOVA TAIWAN Corporation), 젤솔린 (Gelsolin) (Sigma Chemical Co.), Hsp90 (Cell Signaling Technology, Inc), 아세틸-Hsp90 (ROCKLAND, Inc.) 및 악틴 (Sigma chemical Co.)의 면역블롯팅을 위해 준비하였다. 단백질을 화학루미네슨스 (ECL, Amersham)로 검출하였다. 아세틸화된 Hsp90 및 젤솔린 단백질의 증가가 용량 의존적 방식으로 관찰되었다. Hsp90 및 CTPS 단백질이 용량 의존적 방식으로 감소되었다 (도 7(a)). p21, 아세틸화된 튜불린, 아세틸화된 히스톤 H3, 및 아세틸화된 히스톤 H4의 발현은 용량 의존적 방식으로 유도되었다. SAHA는 포지티브 대조군으로서 사용하고, β-악틴은 내부 대조군으로서 사용하였다 (도 7(b)).

Claims (18)

  1. 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 또는 용매화물:
    Figure 112012039097432-pat00112

    상기 식에서,
    R1은 수소, C1-4 알킬 또는 C2-6 알케닐이며;
    X는 C 또는 O이며;
    Y는 O, NH 또는 N-C1-4알킬이며;
    n은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
    m은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
    Ra는 H, 또는 히드록시 또는 C2-10 알케닐로 치환될 수 있는 C1-10 알킬이며;
    R4는 H, C1-4알킬, 또는 할로겐, CF3, CCl3, CBr3 또는 OR7로 치환될 수 있는 6원 불포화 카르보사이클이며, 여기서, R7은 독립적으로 수소 또는 C1-6 알킬이며;
    R5는 H, OH, C1-4알킬 또는 6원 불포화 카르보사이클이며, 여기서, 알킬 및 카르보사이클은 NH2로 치환되거나 비치환될 수 있으며;
    R6은 H이거나, R1과 함께 -C2H2-이다.
  2. 제 1항에 있어서, 하기 화학식 (II)로 표시되는 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 또는 용매화물:
    Figure 112012039097432-pat00113

    상기 식에서,
    R1은 수소, C1-4 알킬 또는 C2-6 알케닐이며;
    X는 C 또는 O이며;
    Y는 O, NH 또는 N-C1-4알킬이며;
    n은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
    m은 0, 1, 2, 3, 4 및 5로 구성된 군으로부터 선택된 정수이며;
    R2 및 R3은 독립적으로 C1-6 알킬이며;
    R4는 H, C1-4알킬, 또는 할로겐, CF3, CCl3, CBr3 또는 OR7로 치환될 수 있는 6원 불포화 카르보사이클이며, 여기서, R7은 독립적으로 수소 또는 C1-6 알킬이며;
    R5는 H, OH, C1-4알킬 또는 6원 불포화 카르보사이클이며, 여기서, 알킬 및 카르보사이클은 NH2로 치환되거나 비치환될 수 있으며;
    R6은 H이거나, R1과 함께 -C2H2-이다.
  3. 제 2항에 있어서, R1, R2 및 R3가 독립적으로 C1 -4 알킬이며; R4가 페닐, 또는 할로겐, CF3, CCl3, CBr3, OC1 -4 알킬로 치환된 페닐이며; R5가 OH, 페닐, 또는 NH2로 치환된 페닐이며; R6가 수소인 화합물.
  4. 제 2항에 있어서, R1, R2 및 R3가 독립적으로 메틸이며; R4가 페닐, 또는 F, Cl, Br, CF3, CCl3, CBr3, OCH3로 치환된 페닐이며; R5가 OH, 또는 NH2로 치환된 페닐이며; R6가 수소인 화합물.
  5. 제 1항에 있어서, X가 탄소인 화합물.
  6. 제 1항에 있어서, n 및 m이 1인 화합물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서, 하기 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물:
    Figure 112010021510510-pat00114

    Figure 112010021510510-pat00115

    Figure 112010021510510-pat00116

    Figure 112010021510510-pat00117

    Figure 112010021510510-pat00118

    Figure 112010021510510-pat00119

    Figure 112010021510510-pat00120

    Figure 112010021510510-pat00121

    Figure 112010021510510-pat00122

    Figure 112010021510510-pat00123

    Figure 112010021510510-pat00124

    Figure 112010021510510-pat00125

    Figure 112010021510510-pat00126
  11. 활성 성분으로서 제 1항의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 거울상 이성질체, 또는 용매화물, 및 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는, 당뇨, 종양 또는 세포 증식성 질환, 퇴행성 신경질환 (neurodegenerative disease) 및 인간 척수 근위축증 (human spinal muscular atrophy; SMA)을 치료하기 위한 약제 조성물.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 11항에 있어서, 퇴행성 신경질환이 헌팅톤 질환 또는 폴리-글루타민 질환(poly-glutamine disease)인 방법.
  18. 제 1항의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 제조하기 위해 유용한, 하기 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 중간체 화합물:
    Figure 112010021510510-pat00127

    (상기 식에서, R은 p-H, p-Cl, p-Br 또는 OCF3이다.)
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