KR101513736B1 - 합성 펩타이드 아마이드 - Google Patents

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프레데리크 멘자기
구앙쳉 지앙
로베르타 베자 알렉산더
자비에르 수에이라스-디아즈
로버트 에이치. 스펜서
데릭 티. 찰머스
치용 루오
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Abstract

본 발명은 카파 오피오이드 수용체의 합성 펩타이드 아마이드 리간드, 특히 낮은 P450 CYP 억제와 낮은 뇌 침투성을 보이는 카파 오피오이드 수용체의 작용제에 관한 것이다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 하기의 구조식에 따른다:
Figure 112009033563744-pct00081
이러한 화합물을 함유하는 약제학적 조성물들은 다양한 질환 또는 병태와 관련된 통증 및 염증의 예방과 치료에 유용하다. 이러한 치료가능한 통증은 내장통, 신경병성 통증 및 통각과민을 포함한다. IBD 및 IBS 같은 병태와 연관된 염증, 안구- 및 이성염증, 소양증, 부종, 저나트륨혈증, 저칼륨혈증, 장폐색, 기침 및 녹내장 같은 다른 질환 및 병태들은 본 발명의 약제학적 조성물을 사용하여 치료 또는 예방될 수 있다.

Description

합성 펩타이드 아마이드{SYNTHETIC PEPTIDE AMIDES}
<관련 출원>
본 출원은 2006년 11월 10일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제60/858,109호 및 2007년 5월 10일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제 60/928,550호의 우선권을 주장하며, 이들의 내용은 본 출원에서 참조문헌으로서 인용된다.
본 발명은 D-아미노산을 펩타이드 체인에 결합하는 합성 펩타이드 아마이드에 관한 것으로, 특히 카파 오피오이드 수용체 작용제(kappa opioid receptor agonist)인 합성 펩타이드 아마이드 및 그의 예방제 및 치료제(prophylactic and therapeutic agents)로서의 사용방법들에 관한 것이다
카파 오피오이드 수용체는, 카파 오피오이드 수용체 작용제의 투여에 의한 여러 종류의 질환과 병태의 치료 또는 예방중재를 목적으로 제안되어 왔다. 예를 들어, Jolivalt 등은 당뇨 (Diabetologia) 학술지 49(11):2775-85; Epub Aug. 19, 2006년 호에 설치류 당뇨병성 신경병증에 있어서 카파 수용체 작용제인 아시마돌린(asimadoline)의 효능을 기재하고 있고; Bileviciute-Ljungar 등은 Eur. J. Pharm. 494:139-46 (2004)에, 신경병성 통증의 랫트(rat) 만성 압박 손상 (CCI: chronic constriction injury)의 모델에 있어서 카파 작용제 U-50,488의 효능과, 오피오이드 길항제인 날록손(naloxone)에 의해 그의 영향을 차단시키는 것에 대해 기재하고 있다. 이러한 관찰은, 당뇨병성-, 바이러스성- 및 항암화학요법에 의해 유발된 신경병성 통증 치료에 카파 오피오이드 수용체 작용제가 사용될 수 있음을 지지하고 있다. 월경곤란증 생리통 및 자궁내막증과 같은 부인과 병태를 포함하는 내장통(visceral pain)의 치료 또는 예방차원으로도 카파 수용체 작용제의 사용이 검토되어 왔다. 예를 들어, Riviere, Br. J. Pharmacol. 141:1331-4 (2004)를 참조하라.
카파 오피오이드 수용체 작용제는 또한 통각과민을 포함하는 통증의 치료에도 제안되어 왔다. 말초감각 말단의 환경 변화로 인해 생기는 것으로 여겨지는 통각과민은 국소적(local) 조직 손상에서 이차적으로 발생한다. 조직 손상 (예를 들어, 찰과상, 화상)과 염증은 다류성 유해수용체들(polymodal nociceptors) (C 파이버)과 고역적 기계수용체들의 흥분성(excitability)에 현저한 증가를 초래할 수 있다 (Handwerker 등. (1991) Proceeding of the VIth World congress on Pain, Bond 등, eds., Elsevier Science Publishers BV, pp.59-70; Schaible 등. (1993) Pain 55:5-54). 이러한 흥분성 증가와 구심성 감각(sensory afferents)의 과장된 반응이 통각과민을 발생시키는 것으로 여겨지며, 그 통증반응은 자극에 대한 과장된 반응의 결과이다. 손상후/염증성 통증 상태의 대부분을 설명하기 위해, 손상후 통증 상태에서의 통각과민 상태의 중요성이 반복적으로 증명되어 왔다. 예를 들어, Woold 등. (1993) Anesthesia and Analgesia 77:362-79; Dubner 등. (1994) In, Textbook of Pain, Melzack 등, eds., Churchill-Livingston, London, pp. 225-242 를 참조하라.
카파 오피오이드 수용체는 심장 혈관계 질환의 예방과 치료의 목적으로 제안되어 왔다. 예를 들어, Wu 등. "Cardioprotection of Preconditioning by Metabolic Inhibition in the Rat Ventricular Myocyte Involvement of kappa Opioid Receptor" (1999) Circulation Res vol. 84: pp. 1338-1395; 및 Yu 등. "Anti-Arrythmic Effect of kappa Opioid Receptor Stimulation in the Perfused Rat Heart: Involvement of a cAMP-Dependent Pathway" (1999) J Mol Cell Cardiol. vol. 31(10): pp. 1809-1819를 참조하라.
또한, 신경변성 또는 신경세포 사멸에 연관된 이러한 질환과 병태의 발병 또는 진행이 카파 오피오이드 수용체 작용제를 이용한 치료로 예방되거나, 적어도 늦추어질수 있다. 이 향상된 결과는 카파 오피오이드 수용체 작용제에 의한 신경보호때문이라 여겨진다. 예를 들어, Kaushik 등. "녹내장의 신경보호(Neuroprotection in Glaucoma)" (2003) J. Postgraduate Medicine vol. 49(1): pp. 90-95를 참조하라.
면역세포에 존재하는 카파 오피오이드 수용체 (Bidlak 등, (2000) Clin. Diag. Lab. Immunol. 7(5): 719-723)는 카파 오피오이드 수용체 작용제의 억제작용에 관련된 것으로 보여지며, 이는 HIV-1 발현을 억제하는 것에서 알 수 있다. 예를 들어, Peterson PK 등, Biochem Pharmacol. 2001, 61(19): 1145-51를 참조하라.
Walker, Adv. Exp. Med. Biol. 521:148-60 (2003)는 골관절염, 류마티성 관절염, 염증성 장질환과 습진의 치료를 위한 카파 수용체의 항염증 특징들을 평가했 다. Bileviciute-Ljungar 등, Rheumatology 45:297-302 (2006)는 카파 작용제 U-50,488에 의한, 프로인트 면역보강제-유발 관절염(Fruend's adjuvant-induced arthritis)의 통증 및 변성 감소에 관하여 기재하고 있다.
Wikstrom 등, J. Am. Soc. Nephrol. 16:3742-7 (2005)는 요독증- 및 아편성-유발 소양증의 치료를 위해 카파 작용제인 TRK-820의 사용에 관하여 기재하고 있으며, Ko 등, J. Pharmacol. Exp. Ther. 305:173-9 (2003)는 원숭이에서의 몰핀-유발 소양증에 대한 U-50,488의 효능에 관하여 기재하고 있다.
또한, 위장관 질환의 치료를 위하여, 카파 작용제를 포함하는 말초 오피오이드(peripheral opioids)의 적용이 광범위하게 검토되어 왔다. 이에 대한 예로서, Lembo, Diges. Dis. 24:91-8 (2006)는 오피오이드를 과민성 대장증후군(IBS), 장폐색 및 기능성 소화불량을 포함한 소화기 장애의 치료에 사용하는 것을 논의하고 잇다.
또한, 안구 염증 및 녹내장을 포함한 안과 질환(ophthalmic disorders)에도 카파 오피오이드가 효험이 있다는 것이 알려졌다. 예를 들어, Potter 등, J. Pharmacol. Exp. Ther. 309:548-53 (2004)는 효능있는 카파 오피오이드 수용체 작용제로서의 브레마조신(bremazocine)의 안압하강 역할 및 원형(prototypical) 카파 오피오이드 수용체 작용제로서의 노르비날토르피민(norbinaltorphimine: norBNI)에 의해 그의 영향을 차단시키는 역할에 관해 기재하고 있으며; Dortch-Carnes 등, CNS Drug Rev. 11(2): 195-212 (2005) 및 Gamache에게 허여된 미국특허 6,191,126는 안통(ocular pain) 치료에 카파 오피오이드 작용제를 사용하는 것을 개시하고 있다. 또한, Gamache에게 허여된 미국특허 제6,174,878호를 참조하라.
카파 오피오이드 작용제는 수분의 신 배설(renal excretion)을 증가시키고 요중 나트륨의 배설을 감소시킨다(즉, 선택적인 수분성 이뇨를 일으킴-아쿠아레시스(aquaresis)라고도 불림). 전부 다는 아니지만, 다수의 연구가들이 이 효과의 원인을 뇌하수체에서 분비되는 바소프레신(vasopressin)의 억제에서 찾고 있다. 중추에 작용하는 카파 오피오이드와 말초적으로 선택된다고 일컬어지는 카파 오피오이드를 비교하는 연구들의 결론에 의하면, 혈뇌 장벽 내의 카파 오이드 수용체가 이 효과를 매개한다. 다른 연구가들은, 카파 오피오이드 수용체와 연관되었지만 별개인 노시셉틴 수용체(nociceptin receptor)에 말초적으로 작용하는 노시셉틴 펩타이드 또는 하전된 펩타이드 접합체로 저나트륨혈증을 치료하는 것을 제안해 왔다. 예를 들어, D. R. Kapusta, Life Sci., 60:15-21, 1997; 미국특허 제 5,840,696호 및 미국특허 출원 제 20060052284호를 참조하라.
발명의 개요
본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드와, 화학식 I의 합성 펩타이드 아마이드의 입체이성질체, 입체이성질체 혼합물, 전구약물(prodrugs), 약제학적으로 허용가능한- 염, 수화물(hydrates), 용매화합물(solvates), 산성염 수화물(acid salt hydrates), N-산화물 및 이종동형 결정형을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112009033563744-pct00001
상기 화학식 I에서, Xaa1은 (A)(A')D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-Tyr, D-1,2,3,4-테트라하이드로이소퀴놀린-3-카복실산, D-터트-류신, D-네오펜틸글리신, D-페닐글리신, D-호모페닐알라닌 및 β-(E)D-Ala 중 어느 것이라도 되는 N-말단 아미노산을 나타내며, 여기서 각 (A)와 각 (A')는 -H, -F, -Cl, -NO2, -CH3, -CF3, -CN 및 -CONH2 중에서 독립적으로 선택된 페닐고리 치환기이며, 각 (E)는 하기의 치환기들로부터 독립적으로 선택된다: 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 피리딜, 티에닐 및 싸이아졸릴.
Xaa2는 (A)(A')D-Phe, 3,4-다이클로로-D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-1-나프틸알라닌, D-2-나프틸알라닌, D-Tyr, (E)D-Ala 및 D-Trp 중 어느 것이라도 되는 두번째 아미노산이며, 여기서 (A), (A') 및 (E) 각각은 (A), (A') 및 (E) 각각에 대해 열거된 치환기들로부터 독립적으로 선택된다.
Xaa3은 D-노르류신, D-Phe (E)D-Ala, D-Leu, (α-Me)D-Leu, D-호모류신, D-Val 및 D-Met 중 어느 것이라도 되는 세번째 아미노산이며, 여기서 (E)는 (E)에 대해 위에서 열거된 치환기들로부터 독립적으로 선택된다.
Xaa4는 (B)2D-아기닌, (B)2D-노르아기닌, (B)2D-호모아기닌,
Figure 112009033563744-pct00002
-(B)D-호모리신, D-2,3-다이아미노프로피온산, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-아미노메틸페닐알라닌, 아미디노-D-아미노메틸-페닐알라닌,
Figure 112009033563744-pct00003
-(B)2D-
Figure 112009033563744-pct00004
-다이아미노부티르산, δ-(B)2α-(B')D-Orn, D-2-아미노-3(4-피페리딜)프로피온산, D-2-아미노-3(2-아미노피롤리딜)프로피온산, D-α-아미노-β-아미디노-프로피온산, α-아미노-4-피페리딘아세트산, 시스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α, 4-다이아미노사이클로-헥산 아세트산, 시스-α-아미노-4-메틸아미노 사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α-아미노-4-메틸아미노사이클로헥산 아세트산, α-아미노-1-아미디노-4-피페리딘 아세트산, 시스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산 및 트랜스-α-아미노-4-구아니디노-사이클로헥산 아세트산 중 어느 것이라도 되는 네번째 아미노산이며, 여기서 각 (B)는 독립적으로 -H 또는 C1-C4 알킬기이고, (B') -H 또는 (α-Me)이다.
상기 연결(linking) 모이어티(moiety) W는 하기 세개의 선택안 중 어느 것이라도 된다: (i) 부재(null), 단 W가 부재일 경우, Y는 N이고 Xaa4의 C-말단에 결합되어 아마이드를 형성한다; (ii) -NH-(CH2)b (b=0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6); 또는 (iii) 단 Y가 C이면, -NH-(CH2)c-O- (c=2 또는 3). 앞서 말한 선택안들 (ii) 및 (iii) 각각에서, W의 N 원자는 Xaa4의 C-말단에 결합되어 아마이드를 형성한다.
화학식 I에 있는 모이어티는
Figure 112009033563744-pct00005
임의로 치환된 4- 내지 8-원(membered) 헤테로사이클 고리 모이어티이고, 상기 고리 모이어트에 있는 모든 고리 헤테로원자들은 N이고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C 또는 N이다. 그러나, 이러한 헤테로사이클 고리 모이어티가 6-, 7- 또는 8-원 고리라면, Y 및 Z는 두개 이상의 고리원자들에 의해 분리되어야 한다. 또한, 이러한 헤테로사이클 고리 모이어티가 단지 하나의 헤테로원자(즉, 질소)를 포함하고 있다면, 그 고리 모이어티는 비방향족(non-aromatic)이다.
화학식 I에 있는 상기 모이어티 V는 C1-C6 알킬이다. 상기 연산자(operator) e는 0 또는 1이므로, e가 0 일때는 V는 부재이며, R1 및 R2는 동일하거나 상이한 고리원자들에 직접적으로 결합(bond)된다.
네개의 대안적 실시예들 중 제 1 대안적 실시예에 따르면, 화학식 I에 있는 상기 모이어티 R1은 하기의 관능기들(groups) 중 어느 것이라도 된다: -H, -OH, 할로, -CF3, -NH2, -COOH, C1-C6 알킬, 아미디노, C1-C6 알킬치환된 아미디노, 아릴, 임의로 치환된 헤테로사이클릴, Pro-아마이드, Pro, Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Lys, Arg, Orn, Ser, Thr, CN, CONH2, COR' SO2R' CONR'R'', NHCOR', OR' 또는 SO2NR'R''; 여기서 상기 임의로 치환된 헤테로사이클릴은, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕 시, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로부터 독립적으로 선택된 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환된다. 상기 모이어티 R' 및 R''은 각각 독립적으로 H, C1-C8 알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릴이다. 대안으로, R' 및 R''은 결합하여 4- 내지 8-원 고리를 형성할 수 있으며, 이 고리는 C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로부터 독립적으로 선택된 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환된다. 상기 모이어티 R2는 -H, 아미디노, 단일 또는 이중으로 C1-C6 알킬치환된 아미디노, -CN, -CONH2, -CONR'R'', -NHCOR', -SO2NR'R'' 및 -COOH 중 어느 것이라도 될 수 있다.
제 2 대안적 실시예에 따르면, 상기 모이어티 R1 및 R2는 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있고, 이 모이어티는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자에 결합된다.
제 3 대안적 실시예에 따르면, 상기 모이어티 R1 및 R2는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자와 함께, 임의로 치환된 4- 내지 8-원 헤테로사이클 고리 모이어티를 형성함으로써 스피로(spiro) 구조를 형성할 수 있다.
제 4 대안적 실시예에 따르면, 상기 모이어티 R1 및 R2는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 인접한 두개 이상의 고리원자들과 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있으며, 이 모이어티는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티에 융합(fused)된다.
화학식 I에서, R1 및 R2를 포함하고, 임의로 치환된 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 및 9-원 헤테로사이클 고리 모이어티 각각은, C1-C6 알킬, -C1-C6 알콕시, 임의로 치환된 페닐, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로부터 독립적으로 선택되는 치환기로 임의로 단일치환 또는 이중치환될 수 있다. 또한, 화학식 I에 있는, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 단일 고리 헤테로원자를 포함하는 6- 또는 7-원 고리이고 e가 0이면, R1는 -OH가 될 수 없으며 R1 및 R2는 동시에 -H가 아니다.
화학식 I에 있는, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 두개의 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 고리이고, Y 및 Z가 모두 N이고, W는 부재이면, 상기 모이어티 -Ve(R1)(R2)는 Z를 제외한 고리원자에 부착되어 있다. 또한, 앞서 언급한 조건들 하에, 만약 e가 0이면, R1 및 R2는 동시에 -H가 될 수 없다. 마지막으로, Xaa3가 D-Nle이면, Xaa4는 (B)2D-Arg가 될 수 없고; Xaa3가 D-Leu 또는 (αMe)D-Leu이면, Xaa4는 δ-(B)2α-(B')D-Orn가 될 수 없다.
또한 본 발명은, 위에 기재된 대로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드인 선택적 오피오이드 수용체 작용제(카파 수용체 작용제 또는 단순히 카파 작용제와 상호교환적으로 언급됨)를 제공한다.
또한 본 발명은 약제학적 조성물을 제공하며, 이는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 및 약제학적으로 허용가능한 희석제, 부형제(excipient) 또는 담체(carrier)를 제공한다.
또한 본 발명은 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 유효량을 포함하는 조성물을 상기 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명은 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료하는 데 유용한 약물 및 약제학적 조성물들을 제조하기 위한 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 사용법을 제공한다.
또한 본 발명은 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료 또는 예방하는 방법을 제공하며, 이 방법에서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 적은 양의 뮤(mu) 오피오이드 작용제 진통 화합물과 병합투여되어 치료의 진통효과를 얻는다. 상기 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물은 연관성 부작용(특히 호흡저하, 진정작용, 쾌감, 항이뇨, 구역질, 구토, 변비, 육체적 내성, 의존성및 습관성 중독)을 가진다. 이 방법으로 투여된 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물의 저용량(reduced dose)은, 단독으로 투여되었을 때와 동일한 치료의 진통효과를 얻기 위해 필요한 상기 화합물의 용량과 연관된 부작용보다 더 적은 연관성 부작용을 가지고 있다.
또한 본 발명은 말초적인 통각과민을 치료하거나 예방하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 외용(topically)적용 또는 국소(locally)투여를 위해 제제된 매개 체(vehicle)에 아마이드의 항통각과민 유효량에 해당하는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 포함하는 조성물의 유효량을, 치료가 필요한 포유동물에게 외용적으로(topically) 적용시키거나 국소적으로(locally) 투여하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명은 저나트륨혈증 또는 저칼륨혈증을 치료하거나 예방하는 방법을 제공함으로써, 예를 들어 울혈성 심부전, 간 경변, 신성 증후군, 고혈압 또는 부종과 같은, 저나트륨혈증 또는 저칼륨혈증과 연관된 질환 또는 병태와 바람직하게는 상기 질환 또는 장애와 연관하여 바소프레신 분비가 증가되는 것을 치료하거나 예방한다. 이때, 이 방법은 포유동물에게 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 약제학적으로 허용가능한 희석제, 부형제 또는 담체의 형태로 아쿠아레틱(aquaretical) 유효량으로 투여하는 단계를 포함한다.
도 1은 화합물들 (1), (6), (7), (10) 및 (11)의 합성에 사용되는 일반방법을 보여주는 도면. 하기의 반응물질 또는 조건으로 (a)-(s) 단계를 수행하였다: a) 호모피페라진, DCM; b) Fmoc-D-Dap(ivDde)-OH 또는 Fmoc-D-Dab(ivDde)-OH 또는 Fmoc-D-Orn(Aloc)-OH 또는 Fmoc-D-Orn(Cbz)-OH 또는 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH 또는 Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH, DIC, HOBt, DMF; c) 25% 피페리딘이 용해된 DMF; d) Fmoc-D-Leu-OH 또는 Fmoc-D-Nle-OH, DIC, HOBt, DMF; e) Fmoc-D-Phe-OH, DIC, HOBt, DMF; f) Cbz-D-Phe-OH, DIC, HOBt, DMF; g) 4% 하이드라진이 용해된 DMF; h) Pd(PPh3)4, CHCl3/AcOH/NMM; i) O-NBS-Cl, 콜리딘, NMP; j) 다이메틸-설페이트, DBU, NMR; k) 머캅토에탄올, DBU, NMP; l) Cbz-OSu, DMF; m) 아세톤, AcOH, NaBH(OAc)3, TMOF; n) 1H-피라졸-1-카복사미딘, DIEA, DMF; o) 50% TFA/DCM; p) S-메틸-N-메틸이소티오-우레아 하이드로아이오다이드, DIEA, DMF; q) 2메틸티오-2-이미다졸린 하이드로아이오다이드, DIEA, DMF; r) 아이오도에탄, DIEA, DMF; s) TMSOTf/TFA/m-크레졸.
도 2는 화합물들 (2)-(5), (8), (9) 및 (12)-(14)의 합성에 사용되는 일반방법을 보여주는 도면. 하기의 반응물질 또는 조건으로 a)-k) 단계를 수행하였다: a) N-(1-Fmoc-피페리딘-4-일)-L-프롤린, DIEA, DCM; b) 25% 피페리딘/DMF; c) Fmoc-D-Lys(Dde)-OH, DIC, HOBt, DMF; d) Fmoc-D-Leu-OH, DIC, HOBt, DMF; e) Fmoc-D-Phe-OH, DIC, HOBt, DMF; f) Boc-D-Phe-OH, DIC, HOBt, DMF; g) 4% 하이드라진이 용해된 DMF; h) o-NBS-Cl, 콜리딘, NMP; i) 다이메틸설페이트, DBU, NMP; j) 머캅토에탄올, DBU, NMP; k) TFA/TIS/H2O.
도 3은 화합물들 (15)-(24)의 합성에 사용되는 일반방법을 보여주는 도면. 하기의 반응물질 또는 조건으로 (a)-(n) 단계를 수행하였다: a) 35% 피페리딘, DMF; b) 1-Boc-4-N-Fmoc-아미노-피페리딘4-카복실산, PyBOP, DIEA, DMF; c) (i) 35% 피페리딘, DMF; (ii) O-NBS-Cl, 콜리딘, NMP; d) 30% TFA가 용해된 DCM; e) Boc-D-Dap(Fmoc)-OH 또는 Boc-D-Dab(Fmoc)-OH 또는 Boc-D-Orn(Fmoc)-OH, PyBOP, DIEA, DMF; f) Boc-D-Leu-OH, PyBOP, DIEA, DMF; g) Boc-D-Phe-OH, PyBOP, DIEA, DMF; h) Boc-D-Phe-OH, PyBOP, DIEA, DMF; i) 2% DBU/DMF; j) 1H-피라졸-1-카복사 미딘, DIEA, DMF; k) (i) 아세톤, TMOF, (ii) NaBH(OAc)3, DMF; l) 머캅토에탄올, DBU, NMP; m) Cu(OAc)2, 피리딘, DBU, DMF/H2O; n) 95% TFA/H2O.
도 4는 화합물들 (25)-(37)의 합성에 사용되는 일반방법을 보여주는 도면. 하기의 반응물질 또는 조건으로 a)-h) 단계를 수행하였다: a) EDCI, HOBt, DIEA, THF; b) TFA, DCM; c) Boc-D-Phe-OH, EDCI, HOBt, DIEA; d) H2, Pd/C; e) DLys(Boc)-OAll, TBTU, DIEA, DMF; f) Pd(PPh3)4, 피롤리딘; g) HNRaRb, HBTU; h) HCl, 다이옥산.
도 5는 화합물 (2) 3 mg/kg을 주입시간 5분에 걸쳐서 경정맥 카테터를 통해 투여한 후 랫트(rats)의 혈장 및 뇌에서 감지된 농도를 보여주는 도면. 화합물 (2)의 농도 (ng/ml): 속이 빈 원들: 혈장, 속이 꽉 찬 원들: 뇌.
도 6은 ICR 쥐들(mice)에게 화합물 (6) 1 mg/kg을 단일회 bolus로 피하 투여한 후 동 화합물의 혈장 농도를 보여주는 도면. 주사 이후, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, 120 및 180분 경과 시점에 혈장을 샘플링하였다.
도 7은 사이노몰거스(cynomolgus) 원숭이들에게 화합물 (3) 0.56 mg/kg을 단일회 볼러스(bolus)로 정맥내 투여한 후 동 화합물의 혈장 농도를 보여주는 도면. 주사 이후, 2, 5, 10, 15, 30, 60, 120 및 240분 경과 시점에 혈장을 샘플링하였다.
도 8은 아세트산으로 유발된 몸부림 검정(writhing assay)(속이 꽉 찬 원으로 표시)과 운동력 검정(locomotion assay)(속이 꽉 찬 사각형으로 표시)에서 화합 물 (3)에 대한 IRC 쥐들(mice)의 용량-반응 곡선을 보여주는 도면.
도 9는 정맥내 경로에 의해 아세트산이 전달되었을 경우, 아세트산으로 유발된 쥐들의 몸부림 억제를 매개하는 화합물 (2)의 용량-반응 곡선을 보여주는 도면.
도 10은 랫트에 있어서, L5/L6 척수신경 결찰에 의해 유발된 기계적 과민성에 대한 화합물 (2)의 효과를 보여주는 도면. 속이 빈 원-매개체(vehicle) 단독으로 투여; 속이 꽉 찬 원-화합물 (2) 0.1 mg/kg 투여. **는 p<0.01을 가리키고; ***는 p<0.001 vs. 매개체 (2 Way ANOVA, Bonferroni)를 가리킨다.
도 11은 랫트에 있어서, 췌장염으로 유발된 복부 과민성에 대한 다양한 농도에 따른 화합물 (2)의 효과를 보여주는 도면. 다이부틸린 다이클로라이드(dibutylin dichloride) 또는 매개체 단독으로 정맥투여 하고, von Frey 필라멘트를 사용하는 복부 탐침술로 과민성을 30분 간격으로 평가하였다. 과민성을 10개의 탐침으로부터 제거되는 숫자로서 표현하였다. 속이 빈 원-매개체(vehicle) 단독으로 투여; 속이 꽉 찬 원-화합물 (2) 0.1 mg/kg 투여; 속이 빈 사각형-화합물 (2) 0.3 mg/kg 투여; 속이 꽉 찬 사각형-화합물 (2) 0.1 mg/kg 투여. **는 p<0.01을 가리키고; ***는 p<0.001 vs. 매개체 (2 Way ANOVA, Bonferroni)를 가리킨다.
도 12는 랫트에 있어서, 췌장염으로 유발된 복부 과민성에 대한 화합물 (2)의 효과를 nor-BNI 및 날록손 매트아이오다이드에 의해 차단하는 것을 보여주는 도면. 속이 빈 칼럼-매개체(vehicle) 단독으로 투여; 속이 꽉 찬 칼럼-화합물 (2) 1 mg/kg과 날록손 매트아이오다이드 또는 nor-BNI 지시된 대로 투여. ***는 p<0.001 vs. 매개체 + 매개체 (2 Way ANOVA, Bonferroni)를 가리킨다.
본 명세서 전체에 사용되었듯이, 용어 '합성 펩타이드 아마이드'는 화학식 I에 따른 본 발명의 화합물 또는 그의 입체이성질체, 입체이성질체 혼합물, 전구약물(prodrugs), 약제학적으로 허용가능한- 염, 수화물, 용매화합물, 산성염 수화물(acid salt hydrate), N-산화물 또는 동형적(isomorphic) 결정형을 지칭한다. Xaa1, Xaa2, Xaa3 및 Xaa4의 표기는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드에 존재하는 D-아미노산을 표시한다. 화학식 I에 따른 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 입체이성질체는 화학식 I로 특정지어지는 D-형상(configuration)의 아미노산을 포함하는 화합물에 한정된다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 입체이성질체는, Xaa1, Xaa2, Xaa3 및 Xaa4에 네개의 아미노산의 알파 탄소들을 가지는 것과는 달리 비대칭 중심(chiral centers)에 D- 또는 L-형상의 화합물들을 포함한다. 용어 '입체이성질체 혼합물'는 본 발명의 이러한 입체이성질체의 혼합물들을 지칭한다. 본원에 사용되었듯이 '라세미 화합물'은, Xaa1, Xaa2, Xaa3 및 Xaa4의 알파 탄소들의 비대칭성을 변경하지 않고 Xaa1, Xaa2, Xaa3 및 Xaa4의 알파 탄소들을 가지는 것과는 달리, 하나 이상의 비대칭 중심에 D- 및 L-형상의 화합물들을 같은 비율로 가지는 입체이성질체의 혼합물들을 지칭한다.
본원에서의 펩타이드들을 정의하는 데 이용되는 명칭은 Schroder & Lubke, The Peptides, 아카데믹 출판사, 1965에 의해 명기되며, 일반적 표현에 따라서, N-말단(N-terminus)은 왼쪽에 C-말단은 오른쪽에 각각 나타낸다. 달리 지시되지 않은 한, 아미노산 잔기가 이성질체(isomeric)형을 가진다면 그 아미노산의 L-아이소머형 및 D-아이소머형 모두에 적용된다. 여기에서 아미노산은 보통 표준 3자 코드(three-letter code)로 식별된다. 아미노산의 D-아이소머는, 페닐알라닌의 D-아이소머인 D-페닐알라닌을 표시하는 "D-Phe"에서와 같이, 접두사 "D-"에 의해 명기된다. 유사하게, "L-Phe"에서와 같이, L-아이소머는 접두사 "L-"에 의해 명기된다. 통상의 관례에 따라서, 여기에 표시된 펩타이드들은, 달리 지시되지 않는 한, 왼쪽(N-말단)부터 오른쪽(C-말단)으로의 아미노산 서열로 표시된다.
본원에 사용되었듯이, D-Arg는 D-아기닌을 표시하고, D-Har는 D-Arg보다 긴 측쇄 메틸렌기를 가지는 D-호모아기닌을 표시하며, D-Nar는 D-Arg보다 짧은 측쇄 메틸렌기를 가지는 D-노르아기닌을 표시한다. 유사하게, D-Leu는 D-류신을 의미하고, D-Nle는 D-노르류신을 의미하며, D-Hle는 D-호모류신을 의미한다. D-Ala는 D-알라닌을 의미하고, D-Tyr는 D-타이로신을 의미하며, D-Trp는 D-트립토판을 의미하고, D-Tic는 D-1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀린-3-카복실산을 의미한다. D-Val은 D-발린을 의미하고, D-Met는 D-메티오닌을 의미한다. D-Pro는 D-프롤린을 의미하고, Pro-아마이드는 프롤린 아마이드의 D- 또는 L-형을 의미한다. D-Pro 아마이드는 그의 카르복시 모이어티에 형성된 아마이드를 가지는 D-프롤린을 표시하고, 여기에서 아마이드화 질소(amide nitrogen)는, -NRaRb에서와 같이, 알킬로 치환될 수 있으며, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 C1-C6 알킬기이거나, Ra 및 Rb 중 하나는 -H이다. Gly는 글리신을 의미하고, D-Ile는 D-아이소류신을 의미하며, D-Ser는 D-세린을 의미하고, D-Thr은 D-쓰레오닌을 의미한다. (E)D-Ala는 알라닌의 D-아이소머를 의미하고, 이는 베타 탄소에 치환기(E)에 의해 치환된다. 이러한 치환기(E) 그룹의 예로서는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 피리딜, 티에닐 및 티아조일이 있다. 따라서, 사이클로펜틸-D-Ala는 알라닌의 D-아이소머를 의미하고, 이는 베타 탄소에 사이클로펜틸에 의해 치환된다. 유사하게, D-Ala(2-티에닐)과 (2-티에닐)D-Ala는 상호교환적이며, 양쪽 모두 베타 탄소에서, 고리위치 2에 부착된 티에닐로 치환된 알라닌의 D-아이소머를 의미한다.
본원에 사용되었듯이, D-Nal은 베타 탄소에 나프틸로 치환된, 알라닌의 D-아이소머를 의미한다. D-2Nal은 나프틸 치환된 D-알라닌을 의미하고, 고리 구조의 2-위치에서 나프탈렌으로의 부착이 이루어진다. D-1Nal은 나프틸 치환된 D-알라닌을 의미하고, 고리 구조의 1-위치에서 나프탈렌으로의 부착이 이루어진다. (A)(A')D-Phe는 페닐 고리에서 하나 또는 두개의 치환기로 D-페닐알라닌 치환이 이루어졌음을 의미하고, 여기에서 치환기는 할로, 니트로, 메틸, 할로메틸 (예를 들어, 트라이플루오로메틸), 퍼할로메틸, 시아노 및 카르복사마이드 중에서 독립적으로 선택된다. D-(4-F)Phe는 페닐고리의 4-위치에서 플루오로 치환된 D-페닐알라닌을 의미한다. D-(2-F)Phe는 페닐고리의 2-위치에서 플루오로-치환된 D-페닐알라닌을 의미한다. D-(4-Cl)Phe는 페닐 고리위치 4에서 클로로-치환된 D-페닐알라닌을 의미한다. (α-Me)D-Phe는 알파탄소에서 메틸 치환된 D-페닐알라닌을 의미한다. (α-Me)D-Leu는 알파탄소에서 메틸 치환된 D-류신을 의미한다.
(B)2D-Arg, (B)2D-Nar 및 (B)2D-Har의 표기는 각각 D아기닌, D-노르아기닌 및 D-호모아기닌을 나타내고, 이들 각각은 측쇄에 두개의 치환기(B) 그룹을 가진다. D-Lys는 D-라이신을 의미하고, D-Hlys는 D-호모라이신을 의미한다. -
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(B)D-Hlys, ε-(B)D-Lys 및 ε-(B)2-D-Lys는 D-호모라이신과 D-라이신을 표시하며, 지시된 바와 같이, 이들 각각은 하나 또는 두개의 치환기(B) 그룹들로 치환되는 측쇄 아미노기를 가진다. D-Orn은 D-오르니틴을 의미하고, δ-(B)α-(B')D-Orn은 알파 탄소에서 (B')로 치환되고 측쇄 δ-아미노기에서 (B)로 치환된 D-오르니틴을 의미한다.
D-Dap는 D-2,3-다이아미노프로피온산을 의미한다. D-Dbu는 알파-, 감마-다이아미노 부티르산의 D-아이소머를 표시하고, (B)2D-Dbu는 감마 아미노기에서 두개의 치환기(B) 그룹들로 치환된 알파-, 감마-다이아미노 부티르산을 표시한다. 달리 언급되지 않은 한, 이러한 이중치환된 잔기의 (B)그룹들은 각각 H- 및 C1-C4-알킬 중에서 독립적으로 선택된다. 본원에 사용되었듯이, D-Amf는 D-(NH2CH2-)Phe, 즉, 그의 페닐 고리에서 아미노메틸로 치환되는 페닐알라닌의 D-아이소머이다. D-4Amf는 아미노메틸이 고리의 4-위치에 부착되어 있는 특정의 D-Amf를 표시한다. D-Gmf는 D-Amf(아미디노)를 의미하며, 이는 페닐고리가 -CH2NHC(NH)NH2로 치환된 D-Phe를 표시한다. Amd는 아미디노, 즉, -C(NH)NH2 를 나타내고, (Amd)D-Amf 및 D-Amf(Amd)의 표기 역시 D-Gmf를 위해 상호교환적으로 사용된다. Ily 및 Ior 표기는 아이소프로필 Lys 및 아이소프로필 Orn을 각각 의미하고, 이때 측쇄 아미노기는 아이소프로필이기로 알킬화된다.
알킬은 알칸 라디칼을 의미하며, 그 예로 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 사이클로프로필, 부틸, t-부틸, sec-부틸, 펜틸, 사이클로펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 사이클로헥실에틸과 같은, 직쇄, 분기쇄 및 환상의 알킬기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. C1 내지 C8 알킬은 하나에서 여덟개 사이의 탄소원자를 가지는 알킬기를 나타낸다. 유사하게, C1-C6 알킬은 하나에서 여섯개 사이의 탄소원자를 가지는 알킬기를 나타낸다. 또한, C1-C4 알킬은 하나에서 네개 사이의 탄소원자를 가지는 알킬기를 나타낸다. 저급 알킬(lower alkyl)은 C1-C6 알킬을 의미한다. Me, Et, Pr, Ipr, Bu 및 Pn은 통상의 알킬기, 즉, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸 및 펜틸을 각각 표시한다. 알킬기를 위한 결합은 전형적으로 알킬체인의 한 말단에서 이루어지지만, 체인의 다른 곳에서 이루어질 수 있다 (예를 들어, 3-펜틸은 에틸프로필 또는 1-에틸프로프-1-일 로도 나타내어짐). 예를 들어 C1 내지 C6 알킬치환된 아미디노와 같은, 알킬치환된 아미디노는 관련된 모이어티가 하나 이상의 알킬기로 치환되었음을 지칭한다.
특정의 모이어티가 부재(null)이면, 그 모이어티가 없다는 것이며, 만약 이러한 모이티가 두개의 다른 모이어티들에 부착되어야 함이 표시되면, 이러한 두개의 다른 모이어티들은 하나의 공유결합으로 연결되어 있다. 여기에서 보여지는 모이어티의 연결은 고리의 어떤 위치에라도 부착되는 것과, R1 및 R2과 같은 두개의 다른 모이어트들에 부착되는 것을 말한다. 모이어티의 연결이 없는 것(null)으로 특정지어지는 경우에는, R1 및 R2 각각이 독립적으로 고리의 어떤 위치에라도 부착될 수 있다.
본원에서 "헤테로사이클" "헤테로사이클 고리" 및 "헤테로사이클릴"이라는 용어들은 상호교환적으로 사용되고, 헤테로원자라고도 일컬어지는 하나 이상의 비탄소(non-carbon) 고리원자를 가지는 고리 또는 고리 모이어티를 가리키며, 헤테로원자는 질소, 황 또는 산소원자일 수 있다. 고리가 일정한 개수의 구성요소를 가지는 것으로 특정지어지면, 그 숫자는 고리원자들에 결합(bond)된 어떠한 치환기 또는 수소원자들에 관계없이 고리원자들의 숫자를 정의한다. 헤테로사이클, 헤테로사이클 고리 및 헤테로사이클릴 모이어티는, 고리에 있는 질소, 황 또는 산소원자 중에서 독립적으로 선택된 다수의 헤테로원자들을 포함할 수 있다. 고리는 모든 가능한 위치에서 치환될 수 있다. 예를 들어, 6- 및 7-원 고리는 종종 고리위치 4에서 치환되고, 5-원 고리는 통상 3-위치에서 치환되나, 이에 제한되는 것은 아니며, 여기에서 고리는 고리위치 1에서 펩타이드 아마이드 체인에 부착된다.
용어 "포화된"은 이중결합 또는 삼중결합이 없음(absence)을 가리키며 고리와 관련되어 사용되는 이 용어는 고리 내에 이중결합 또는 삼중결합이 없는 고리를 설명하지만, 고리에 부착된 치환기에 존재하는 이중결합 또는 삼중결합을 배제하지는 않는다. 특정의 고리를 고려할 때, "비방향족"이라는 용어는 그 고리가 방향성을 가지고 있지 않음을 가리키지만, 문제의 고리에 융합된 방향족 고리의 일부분인 이중결합을 포함하여, 고리 내의 이중결합의 존재를 배제하지는 않는다. 예를 들어 산소원자 치환기에 이중결합된 고리 황원자와 같이, 포화된 헤테로사이클 고리 모이어티의 고리원자가 비고리원자에 이중결합되는 것을 배제하지는 않는다. 본원에 사용되었듯이, 달리 명시되지 않는 한, 헤테로사이클 고리 및 헤테로사이클릴 모이어티는 또한 포화고리, 부분 불포화고리, 헤테로방향족 고리 및 융합된 바이사이클 고리 구조를 가진다. 헤테로사이클, 헤테로사이클 고리 또는 헤테로사이클릴 모이어티는 두번째 고리에 융합될 수 있으며, 이 고리는 포화, 부분불포화 또는 방향족의 헤테로사이클 또는 카보사이클(carbocycle) 고리일 수 있다. 명시된 곳에서, 두개의 치환기가 임의적으로 부가적인 고리를 함께 형성할 수 있다. 고리는 가능한 어떠한 위치에서도 치환될 수 있다. 헤테로사이클, 헤테로사이클 고리 및 헤테로시클릴 모이어티는, 명시된 곳에서, 하나 이상의 치환기로 하나 이상의 고리위치에 임의로 치환될 수 있으며, 이 치환기는, 예를 들어, C1-C6 알킬, C3-C8 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, 할로 C1-C6 알킬, 임의로 치환된 페닐, 아릴, 헤테로사이클릴, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노 중에서 독립적으로 선택된다. 페닐치환기의 적합한 임의의 치환기들의 예로, C1-C3 알킬, C1-C3 알콕시, 할로 C1-C3 알킬, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노 중에서 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 I의 잔기 Xaa1에 대한 적합한 아미노산의 예로서 D-Phe 및 치환된 D-Phe가 있다. 페닐고리는 2-, 3- 및/또는 4-위치 중 어느 곳에라도 치환될 수 있다. 허용가능한 치환기의 구체적인 예로, 2- 또는 4-위치에 있는 클로린 또는 플루오닌이 있다. 또한 알파탄소 원자는 메틸화될 수 있다. D-Phe에 보존적 변화(conservative changes)를 표시하는 다른 동등한 잔기도 사용될 수 있다. 이러한 잔기로는 D-Ala(사이클로펜틸), D-Ala(티에닐), D-Tyr 및 D-Tic 가 있다. 두번째 위치의 잔기, Xaa2, 또한 D-Phe 또는 치환기를 가지는 치환된 D-Phe 이 될 수 있고, 여기서 치환기는 페닐고리의 4-위치 탄소에 있는 치환기 이거나, 3- 및 4-위치 모두에 있는 치환기를 포함한다. 대안으로, Xaa2는 D-Trp, D-Tyr 또는 나프틸에 의해 치환된 D-알라닌일 수 있다. 세번째 위치의 잔기, Xaa3, 로는 예를 들어, D-Nle, D-Leu, (α-Me)D-Leu, D-Hle, D-Met 또는 D-Val 같은 어떠한 무극성 아미노산 잔기라도 된다. 그러나, DAla(사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실) 또는 D-Phe도 또한 Xaa3로 사용될 수 있다. 네번째 위치의 잔기, Xaa4, 로는 예를 들어, D-Arg 및 D-Har 같이 양전하를 띄는 어떠한 아미노산 잔기라도 되며, 이는 하나 또는 두개의 에틸기 같은 저급 알킬기로 임의적인 치환이 가능하다. 대안으로, D-Nar 및 예를 들어 D-Lys 또는 D-Orn(둘 중에서 어느쪽이라도, 예를 들어 메틸기 또는 아이소프로필이기에 의해 알킬화된 ω-아미노기 또는 알파탄소기에서 메틸화된 ω-아미노기 일 수 있음)과 같이 다른 동등한 잔기가 사용될 수 있다. 더욱이, D-Dbu, D-4-Amf(아미디노로 임의적 치환가능) 및 D-Hlys 역시 이 위치에 적합한 아미노산이다.
본 발명의 화합물은 하나 이상의 비대칭 중심을 내포하고 있으며, 비대칭 중심 각각은 그 중심 탄소원자 주변으로 네개의 치환기가 위치하여 두가지의 입체적 공간배치(형상)가 가능하다. 이러한 구조는 입체이성질체(stereoisomer), 더 구체적으로 거울상이성질체(enantiomer) (모든 비대칭 중심이 반대로 됨) 또는 부분입체이성질체(diastereoisomer) (두개 이상의 비대칭 중심, 하나 이상의 비대칭 중심이 그대로 잔존)로 알려져 있다. 본 발명의 구체적 실시예에 있어서, 테트라펩타이드의 주쇄(backbone)를 구성하는 아미노산, Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4, 은 D-아미노산(즉, 포유동물에서 대체로 발견되는 그것들과 반대형상)으로 명시된다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 입체이성질체에 대한 언급은, Xaa1-Xaa4를 구성하는 D-아미노산의 알파탄소와 달리, 비대칭 중심과 관련있다. 그러므로, Xaa1-Xaa4의 각각이 D-아미노산으로 명시되어 있으며 본 발명의 실시예로서의 합성 펩타이드 아마이드의 입체이성질체는 L-아미노산 또는 이러한 위치에 있는 아미노산의 라세믹 혼합물을 포함하지 않는다. 유사하게, 본원에서의 라세미체(racemates)에 대한 언급은 Xaa1-Xaa4를 구성하는 D-아미노산의 알파탄소와 달리, 중심과 관련있다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드(그의 입체이성질체는 R- 또는 S-형상을 취함)에 있는 비대칭 중심은 Xaa4의 카르복시말단에 부착된 모이어티의 비대칭 중심과, Xaa1-Xaa4의 임의의 아미노산 측쇄 치환기에 있는 비대칭 중심을 포함한다.
본원에 기재된 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드(합성 펩타이드 아마이드 화합물, 본 발명의 화합물, 화합물(번호) 또는 간단히 "화합물"과 상호교환적으로 언급됨)는 다른 형태로 사용되거나 제조될 수 있다. 예를 들어, 아미노를 함유하는 대다수의 화합물이 산성염으로 사용되거나 제조될 수 있다. 이러한 염은 종종 화합물의 격리성 및 취급성을 향상시킨다. 예를 들어, 시약, 반응조건 등에 따라서, 본원에 기재된 합성 펩타이드 아마이드와 같은 화합물은, 예를 들어, 하이드로클로라이드 또는 토실레이트 염으로서 사용되거나 제조될 수 있다. 동형적 결정형, 모든 비대칭 및 라세믹형, N-산화물, 수화물, 용매화합물 및 산성염 수화물 또한 본 발명의 범주 내로 간주된다.
본 발명의 일정한 산성 또는 염기성의 합성 펩타이드 아마이드는 양극성 이온(zwitterions)으로서 존재할 수 있다. 유리산, 유리염기 및 양극성이온을 함유하는, 이들 합성 펩타이드 아마이드 화합물의 모든 형태가 본 발명의 범주 내로 간주된다. 아미노기와 카복실기를 모두 함유하는 화합물이 많은 경우에 그들의 양극성이온 형태와 평형을 이루며 존재한다는 것은 당업계에 주지된 사실이다. 따라서, 예를 들어, 아미노기와 카복실기 모두 함유하는 것으로 본원에 기재된 어떠한 화합물에 대해서, 그 해당되는 양극성이온을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 화학식 I에 따른다:
Figure 112009033563744-pct00007
이러한 실시예에서, Xaa1-Xaa2-Xaa3-Xaa4는 테트라펩타이드 모이어티이며, 여기서 Xaa1은 아미노 말단에 위치한 아미노산이고, 이는 (A)(A')D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-Tyr, D-Tic, D-터트-류신, D-네오펜틸글리신, D-페닐글리신, D-호모페닐알라닌 및 β-(E)D-Ala 중 어느 것이라도 되며, 이때 (A) 및 (A') 각각은 -H, -F, -Cl, -NO2, -CH3, -CF3, -CN 및 CONH2 중에서 독립적으로 선택된 페닐고리 치환기이고, (E)는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 티에닐, 피리딜 및 싸이아졸릴 중에서 선택되는 어느 것이라도 된다. 테트라펩타이드 체인에서 두번째 아미노산인 Xaa2는 (A)(A')D-Phe, 3,4-다이클로로-D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-1Nal, D-2Nal, D-Tyr, (E)D-Ala 및 D-Trp 중 어느 것이라도 된다. 테트라펩타이드 체인에서 세번째 아미노산인 Xaa3는 D-Nle, D-Phe, (E)D-Ala, D-Leu, (α-Me)D-Leu, D-Hle, D-Val 및 D-Met 중 어느 것이라도 된다. 테트라펩타이드 체인에서 네번째 아미노산인 Xaa4는 (B)2D-Arg, (B)2D-Nar, (B)2D-Har,
Figure 112009033563744-pct00008
-(B)D-Hlys, D-Dap, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-Amf, 아미디노-D-Amf,
Figure 112009033563744-pct00009
-(B)2D-Dbu, δ-(B)2α-(B')D-Orn, D-2-아미노-3(4-피페리딜)프로피온산, D-2-아미노-3(2-아미노-피롤리딜)-프로피온산, D-α-아미노-β-아미디노프로피온산, α-아미노-4-피페리딘아세트산, 시스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 시스-α-아미노-4-메틸아미노-사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α-아미노-4-메틸아미노사이클로헥산 아세트산, α-아미노-1-아미디노-4-피페리딘아세트산, 시스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산 및 트랜스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산 중 어느 것이라도 되며, 여기서 각 (B)는 -H 와 C1-C4 알킬기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, (B') 는 -H 또는 (α-Me)기가 될 수 있다.
본 발명의 어떤 실시예에 있어서, 상기 임의적 링커(linker)기 W는 없다(즉, 부재) (단 이러한 경우에 Y는 N). 다른 실시예에 있어서, W는 -N-(CH2)b (b=0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6)이다. 또 다른 실시예에 있어서, W는 -N-(CH2)c -O- (단 이러한 실시예에서는, Y가 C이면, c=2 또는 3)이다.
본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 화학식 I에 있는 상기 모이어티는
Figure 112009033563744-pct00010
임의로 치환된 4- 내지 8-원 헤테로사이클 고리 모이어티이고, 상기 고리 모이어티에 있는 모든 고리 헤테로원자들은 N이고; Y와 Z는 각각 독립적으로 C 또는 N이며 이들은 인접 고리원자들이 아니다. 이러한 실시예에 따르면, 이 헤테로사이클 고리 모이어티가 6-, 7- 또는 8-원 고리라면, 고리원자들 Y와 Z는 두개 이상의 다른 고리원자들에 의해 분리되어 있다. 이러한 실시예에 따르면, 이 헤테로사이클 고리 모이어티가 단지 하나의 헤테로원자(즉, 질소)를 포함하고 있다면, 그 고리 모이어티는 비방향족이다.
본 발명의 어떤 실시예에 있어서, 연결(connecting) 모이어티 V는 Y 및 Z를 함유하는 고리에 직접적으로 결합(bond)된다. V는 R1 및 R2기들로 치환될 수 있는 C1-C6 알킬이다. 치환기 R1은 -H, -OH, 할로, -CF3, -NH2, -COOH, C1-C6 알킬, 아미디노, C1-C6 알킬치환된 아미디노, 아릴, 임의로 치환된 헤테로사이클릴, Pro-아마이드, Pro, Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Lys, Arg, Orn, Ser, Thr, -CN, -CONH2, -COR' -SO2R' -CONR'R'', -NHCOR', OR' 및 -SO2NR'R'' 중 어느 것이라도 된다. 상기 임의로 치환된 헤테로사이클릴은 C1-C6 알킬, -C1-C6 알콕시, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환될 수 있다. 상기 모이어티 R' 및 R''은 각각 독립적으로 H, C1-C8 알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릴이다. 대안으로, R' 및 R''은 결합하여 4- 내지 8-원 고리를 형성하며, 이 고리는 C1-C6 알킬, -C1-C6 알콕시, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환된다. 상기 치환기 R2는 -H, 아미디노, 단일 또는 이중으로 C1-C6 알킬치환된 아미디노, -CN, -CONH2, -CONR'R'', -NHCOR', -SO2NR'R'' 및 -COOH 중 어느 것이라도 된다.
다른 구체적 실시예에 있어서, V는 부재이며 상기 치환기들 R1 및 R2는 Y 및 Z를 함유하는 헤테로사이클 고리의 동일하거나 상이한 고리 원자들에 직접적으로 결합된다.
어떤 실시예의 제 1 대안적 양태에 있어서, 상기 모이어티 R1 및 R2는 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있고, 이 모이어티는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자에 결합된다. 구체적 일 실시예에 따르면, 모이어티 R1 및 R2는, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있고, 이 모이어티는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자에 직접적으로 결합된다.
어떤 실시예의 제 2 대안적 양태에 있어서, 상기 모이어티 R1 및 R2는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자와 함께, 임의로 치환된 4- 내지 8-원 헤테로사이클 고리 모이어티를 형성함으로써 스피로(spiro) 구조를 형성할 수 있다.
어떤 실시예의 제 3 대안적 양태에 있어서, 상기 모이어티 R1 및 R2는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 인접한 두 개 이상의 고리원자들과 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있으며, 이 모이어티는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티에 융합(fused)된다.
구체적 실시예에 있어서, R1 및 R2를 포함하며 임의로 치환된 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 및 9-원 헤테로사이클 고리 모이어티 각각은 C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 임의로 치환된 페닐, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기로 단일치환 또는 이중치환된다.
어떤 구체적 실시예에 있어서, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 단일 고리 헤테로원자를 포함하는 6- 또는 7-원 고리이고, Y 및 Z 중에서 하나는 C이며 Y 및 Z 중 나머지 하나는 N이고 e가 0이면, R1는 -OH가 될 수 없고, R1 및 R2는 동시에 H가 아니다. 또한, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 두개의 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 고리이고, Y 및 Z 모두가 N이고, W는 부재이면, 상기 모이어티 -Ve(R1)(R2)는 Z가 아닌 고리원자에 부착된다. 또한, 만약 e가 0 이면, R1 및 R2는 동시에 -H가 될 수 없다. 끝으로, Xaa3이 D-Nle이면, Xaa4는 (B)2D-Arg가 될 수 없고; Xaa3가 D-Leu 또는 (αMe)D-Leu이면, Xaa4는 δ(B)2α-(B')D-Orn가 될 수 없다.
어떤 실시예에 있어서, 본 발명은 하기의 화학식으로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드와 그의 입체이성질체, 라세미체, 전구약물, 약제학적으로 허용가능한- 염, 수화물, 용매화합물, 산성염 수화물, N-산화물 및 동형적 결정형을 제공하고;
Figure 112009033563744-pct00011
여기서, Xaa1은 (A)(A')D-Phe, (α-Me)D-Phe, D-Tyr, D-Tic, D-페닐글리신, D 호모페닐알라닌 및 β-(E)D-Ala으로 구성되는 군으로부터 선택되며, 이때 (A) 및 (A') 각각은 -H, -F, -Cl, -NO2, -CH3, -CF3, -CN 및 CONH2으로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택된 페닐고리 치환기이며, (E)는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 피리딜, 티에닐 및 싸이아졸릴로 구성되는 군으로부터 선택되고; Xaa2는 (A)(A')D-Phe, (α-Me)D-Phe, D-1Nal, D-2Nal, D-Tyr, (E)D-Ala 및 D-Trp으로 구성되는 군으로부터 선택되고; Xaa3는 D-Nle, D-Phe, (E)D-Ala, D-Leu, (α-Me)D-Leu, D-Hle, D-Val 및 D-Met으로 구성되는 군으로부터 선택되며; Xaa4는 (B)2D-Arg, (B)2D-nArg, (B)2D-Har,
Figure 112009033563744-pct00012
-(B)D-Hlys, D-Dap, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-Amf, 아미디노-D-Amf,
Figure 112009033563744-pct00013
-(B)2D-Dbu, δ-(B)2α-(B')D-Orn, D-2-아미노-3(4-피페리딜)프로피온산, D-2-아미노-3(2-아미노피롤리딜)프로피온산, D-α-아미노-β-아미디노프로피온산, (R)-α-아미노-4-피페리딘아세트산, 시스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 시스-α-아미노-4-메틸아미노사이클로헥산 아세트산, 트랜스-α-아미노-4-메틸아미노사이클로헥산 아세트산, α-아미노-1-아미디노-4-피페리딘아세트산, 시스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산 및 트랜스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산으로 구성되는 군으로부터 선택되고, 여기서 각 (B)는 H 와 C1-C4 알킬기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, (B') 는 H 또는 (α-Me)이다. 링커기 W는:
부재, 단 W가 부재이면 Y는 N;
-N-(CH2)b (b=0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6); 및
-N-(CH2)c -O- (단 Y가 C이면, c=2 또는 3)로 구성되는 군으로부터 선택되고, 모이어티는
Figure 112009033563744-pct00014
임의로 치환된 4-8 원 포화 모노- 또는 다이나이트로전 헤테로사이클 고리 모이어티이고, 여기서 Y 및 Z를 제외한 모든 고리원자는 헤테로원자가 아니며, Y는 C 또는 N, Z는 C 또는 N이고, Y 및 N 중 하나 이상은 N이며, 단, 4- 또는 5-원 헤테로사이클 고리인 경우에, Y 및 N 중 어느 한쪽은 C이고, 다이나이트로전 헤테로사이클인 경우에 Y 및 Z는 두개 이상의 고리 탄소원자들에 의해서 분리되어있고;
V는 C1-C6 알킬이고, e는 0 또는 1이며, 이때, e가 0 일때는 V는 부재이고, R1 및 R2는 동일하거나 상이한 고리원자들에 직접적으로 결합되고;
R1은 H, OH, -NH2, -COOH, C1-C6 알킬, 아미디노, C1-C6 알킬치환된 아미디노, 다이하이드로이미다졸, Pro-아마이드, Pro, Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Lys, Arg, Orn, Ser, Thr, -CN, -CONH2, -CONR'R'', -NHCOR', OR' 또는 SO2NR'R''이며, 이때, R' 및 R''은 각각 독립적으로 H 또는 C1-C8 알킬이거나, R' 및 R''은 결합하여 4- 내지 8-원 고리를 형성하며, 이 고리는 C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환되고; R2는 H, 아미디노, 단일 또는 이중으로 C1-C6 알킬치환된 아미디노, -CN, -CONH2, -CONR'R'', -NHCOR', -SO2NR'R'' 또는 COOH이고;
(i) 단, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 6- 또는 7-원 고리이고 Y 및 Z 중 하나는 C이고 e가 0이면, R1은 OH가 아니고, R1 및 R2는 동시에 H가 아니며, (ii) 단, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 6-원 고리이고 Y 및 Z 모두 N이고 W가 부재이면, -(V)eR1R2는 Z가 아닌 고리원자에 부착되며, (iii) 만약 e가 0이면, R1 및 R2는 동시에 -H가 아니며, 끝으로 (iv) 단, Xaa3이 D-Nle이면, Xaa4는 (B)2D-Arg가 될 수 없고, Xaa3가 D-Leu 또는 (αMe)D-Leu이면, Xaa4는 δ-(B)2α-(B')D-Orn가 될 수 없다.
일 실시예에서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 Xaa1Xaa2는 D-Phe-D-Phe이고, Xaa3는 D-Leu 또는 D-Nle이며, Xaa4는 (B)2D-Arg, D-Lys, (B)2D-Har,
Figure 112009033563744-pct00015
-(B)D-Hlys, D-Dap, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-Amf, 아미디노-D-Amf,
Figure 112009033563744-pct00016
-(B)2D-Dbu 및 δ-(B)2α-(B')D-Orn 중에서 선택된다. 위의 실시예의 구체적 양상에 따르면, Xaa4는 D-Lys, (B)2D-Har, ε-(B)D-Lys 및 ε-(B)2-D-Lys 중에서 선택된다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 W는 부재이며, Y는 N이고 Z는 C이다. 위 실시예의 구체적 양태에 따르면, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티는 단일 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 포화고리이다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 Y 와 Z 모두 N이고, 이들은 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티에서 유일한 고리 헤테로원자들이다.
또 다른 실시예에 있어서, Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 두개의 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 포화고리이고 W는 부재이면, Z는 탄소원자이다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 R1 및 R2는 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 0, 1 또는 2개의 고리원자와 함께 모노사이클- 또는 바이사이클 4-9 원 헤테로사이클 고리 모이어티를 형성한다. 위 실시예의 구체적 양태에 따르면, R1 및 R2는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자와 함께, 4- 내지 8-원 헤테로사이클 고리 모이어티를 형성함으로써 스피로(spiro) 구조를 형성하고, W는 부재이다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 e는 0이고 R1및 R2는 동일한 고리 탄소원자에 직접적으로 결합되어 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 R1는 H, OH, -NH2, -COOH, -CH2COOH, C1-C3 알킬, 아미디노, C1-C3 알킬치환된 아미디노, 다이하이드로이미다졸, D-Pro, D-Pro 아마이드 또는 -CONH2이고, R2는 H, -COOH 또는 C1-C3 알킬이다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서
Figure 112009033563744-pct00017
모이어티는:
Figure 112009033563744-pct00018
Figure 112009033563744-pct00019
로 구성되는 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 여기서 모이어티
Figure 112009033563744-pct00020
는
프롤린 모이어티, 치환된 프롤린 모이어티, R1 또는 R2가 아마이드 모이어티를 함유하는 프롤린 모이어티 중 어느 것도 아니다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 단, W가 부재이고 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 단일 고리 헤테로원자를 가지는 5-원 포화 고리이고, e는 0이고, R1 또는 R2가 Y에 인접한 고리 탄소원자에 부착되어 있으면, R1는 -H, -OH, 할로, -CF3, -NH2, C1-C6 알킬, 아미디노, C1-C6 알킬치환된 아미디노, 아릴, Pro, Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Lys, Arg, Orn, Ser, Thr, CN, -SO2R', -NHCOR', -OR' 및 -SO2NR'R''로 구성되는 군으로부터 선택되고, R2는 -H, 아미디노, 단일로 또는 이중으로 C1-C6 알킬치환된 아미디노, -CN, -NHCOR' 및 -SO2NR'R''로 구성되는 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 카파 오피오이드 수용체에 대해 약 500 nM 미만의 EC50를 가지며 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공한다. 구체적 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체에 대해 약 100 nM 미만의 EC50를 가질 수 있다. 또 다른 구체적 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체에 대해 약 20 nM 미만의 EC50를 가질 수 있다. 가장 구체적 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체에 대해 약 1 nM 미만의 EC50를 가질 수 있다. 앞서 언급한 실시예의 화합물들은 카파 오피오이드 수용체에 대한 EC50보다, 적어도 10배 큰, 바람직하게는 적어도 100배 이상 큰, 가장 바람직하게는 적어도 1000배 큰 EC50를 뮤 오피오이드 수용체와 델타 오피오이드 수용체에 대해 가질 수 있다(예를 들어, 카파 오피오이드 수용체에 대한 EC50가 약 1 nM 미만이면, 뮤 오피오이드 수용체 및 델타 오피오이드 수용체에 대한 EC50는 약 1000 nM를 초과한다).
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 유효농도의 합성 펩타이드 아마이드는, 인체의 간 마이크로좀과 60분간 배양된 후 P450 CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19 및 CYP2D6 중 어느 것에 대하여도 10 uM 합성 펩타이드 아마이드에 의한 약 50% 이하의 억제효과를 보여준다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 약 3 mg/kg의 용량으로 랫트(rat)에게 투여할 때 상기 합성 펩타이드 아마이드의 최고혈장농도에 도달하고, 이 농도는 뇌 속에서의 최고농도보다 적어도 약 다섯배 높다. 위 실시예의 구체적 일 양상에 따르면, 쥐(mouse)의 운동력저하 검정에 있어서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 진정효과에 대한 EC50는 쥐의 몸부림(writhing) 검정에 있어서의 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 진통효과에 대한 EC50의 적어도 약 10배이다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드를 제공하며, 이 합성 펩타이드 아마이드를 약 3 mg/kg의 용량으로 랫트(rat)에게 투여하여 약 3시간이 경과되었을 때, 최대효능의 적어도 약 50%의 효능을 보인다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 화학식 I로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드와 약제학적으로 허용가능한 부형제나 담체를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료 또는 예방하는 방법을 제공하고, 이 방법은 상기 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료 또는 예방하기에 충분한 유효량의 화학식 I에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 포함하는 조성물을 상기 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다.
다양한 검정을 이용하여 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 카파 오피오이드 수용체에 대한 친화성 및 선택성이 높은지, 생체 내 생물활성(bioactivity)의 지속기간이 긴지, 그리고 CNS 부작용이 결여되는지를 시험할 수 있다. 수용체의 검정은 해당 분야에 공지되어 있고, 뮤(mu)와 델타 오피오이드 수용체와 같이, 수개의 종으로부터의 카파 오피오이드 수용체가 클론을 형성해왔다. 뮤와 델타 오피오이드 수용체와 마찬가지로 카파 오피오이드 수용체는 전형적인, 7개의 막단백질과 연결되고(transmembrane-spanning), G 단백질과 커플링된 수용체이다. 비록 이러한 클론된 수용체가 펩타이드 또는 펩타이드 유도체와 같은, 특정의 후보 화합물이 쉽게 스크리닝되도록 하지만, 해당 분야에 공지되어 있듯이, 포유류의 오피오이드 수용체의 천연물(natural sources) 역시 스크리닝에 유용하다 (Dooley CT 등, Selective ligands for the mu, delta, and kappa opioid receptors identified from a single mixture based tetrapeptide positional scanning combinatorial library. J. Biol. Chem. 273:18848-56, 1998). 따라서, 재조합체든 자연에서 유래한 것이든, 카파- 및 뮤 오피오이드 수용체 모두에 대한 스크리닝이 수행되어, 뮤 오피오이드 수용체보다 카파 오피오이드 수용체에 대한 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 선택성을 결정할 수 있다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 선택적 카파 오피오이드 수용체 작용제이다. 특정의 수용체에 대한 작용제로서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 효력(potency)은 달성한 최대효과의 반에 해당되는 농도로서 측정되어 EC50값으로 표현된다. 해당 분야에서 공지된 다양한 방법을 이용하여, 최대 관측가능한 효과의 퍼센트로 표현되는, 카파 오피오이드 작용제로서의 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 효력(potency)을 결정한다 (예를 들어, Endoh T 등, 1999, Potent Antinociceptive Effects of TRK-820, a Novel κ-Opioid Receptor Agonist, Life Sci. 65 (16) 1685-94; 및 Kumar V 등, Synthesis and Evaluation of Novel Peripherally Restricted κ-Opioid Receptor Agonists, 2005 Bioorg Med Chem Letts 15: 1091-1095를 참고).
이러한 EC50값을 결정하는 검정기술의 예가 하기에 제공된다. 오피오이드 리간드의 특징화를 위한 다수의 표준 검정방법들이 당업자들에 이미 잘 알려져 있다 (예를 들어, Waldhoer 등, (2004) Ann. Rev. Biochem. 73:953-990 및 Satoh & Minami (1995) Pharmac. Ther. 68(3):343-364 및 여기에 인용된 참조문헌들을 참고).
어떤 구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 약 500 nM 미만의 EC50를 가지는 카파 오피오이드 수용체 작용제이다. 다른 실시예들에 있어서, 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체 작용제로서 약 100 nM 미만의 EC50를 가진다. 또 다른 실시예들에 있어서, 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체 작용제로서 약 10 nM 미만의 EC50를 가진다. 구체적 실시예들에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는, 카파 오피오이드 수용체 작용제로서 약 1.0 nM 미만이거나, 약 0.1 nM 미만이거나, 심지어 약 0.01 nM 미만의 EC50를 가진다.
구체적 실시예들에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 뮤 오피오이드 수용체보다 카파 오피오이드 수용체에 대해 매우 선택적이다. 어떤 실시예들에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 가지는 뮤 오피오이드 수용체에 대한 EC50값은 카파 오피오이드 수용체에 대한 해당 EC50값 보다 적어도 약 100배 더 크다. 구체적 실시예들에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 가지는 뮤 오피오이드 수용체에 대한 EC50값은 카파 오피오이드 수용체에 대한 해당 EC50값 보다 적어도 약 1000배 더 크다. 대안으로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 선택성은, 카파 오피오이드 수용체에 대해서 보다 뮤 오피오이드 수용체에 대해 더 큰 EC50으로서 표현될 수 있다. 그러므로, 구체적 실시예들에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 뮤 오피오이드 수용체에 대해 약 10 uM 보다 큰 EC50를 가지며, 카파 오이오이드 수용체에 대해서는 약 10 nM 보다 적은 EC50(다른 실시예들에 따르면, 약 1.0 nM 보다 적은 EC50 또는 심지어 약 0.01 nM 보다 적은 EC50)을 가진다. 다른 실시예에 있어서, 특정의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체에 대해 약 1 nM 보다 적은 EC50를 가지며 뮤 오피오이드 수용체 또는 델타 오피오이드 수용체에 대해 약 1000 nM 보다 큰 EC50를 가질 수 있다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 다른 특징은 시토크롬 P450 동활효소(cytochrome P450 isozymes)의 낮은 억제특성에 있다. 시토크롬 P450 동활효소는 다수의 치료제 및 다른 생리활성 물질(bioactive compounds)의 대사 산화적 비활성화를 초래하는 헴-타이올레이트 단백질(haem-thiolate proteins)의 거대한 상위군을 구성한다. 대체로, 이들은 다성분 전자이동 체인에서 말단산화효소로서 작용하며, 시토크롬 P450-함유 일산소화 효소(monooxygenase)계 라고도 불린다.
50개가 넘는 서로 다른 시토크롬 P450 동활효소가 확인되어 왔고, 이들은 핵산 서열 상동성에 의해 평가되면서 유전자적 유사성에 의해 그룹화하여 군(family)으로 분류되어 왔다. 비록 2B6, 2C9, 2C19, 2D6 및 2E1 동활효소들도 투여된 치료제의 산화적 불활성화에 상당히 기여하지만, 인체 세포 내에서 가장 많은 시토크롬 P450 동활효소는 1A2 및 3A4 동활효소이다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 유효농도가 유지되는 생체내 투여 이후의 시간을 연장하는 데 있어서, 시토크롬 P450 동활효소의 억제가 유용할 수 있지만, 이는 또한 시토크롬 P450에 의해 산화되는 어떠한 병합투여된 치료제 화합물이라도 그의 잔류성(persistence)을 연장시킨다. 이러한 잔류성의 증가는 병합투여된 치료제가 치료에 최적인 기간 이상으로 유존되도록 할 수 있거나, 생체내 농도가 원하는 수준 또는 안전상 허용되는 수준을 초과하도록 할 수 있다. 이러한 잔류성에 있어서의 증가 및/또는 농도의 증가를 정량하는 것은 어려우며 될 수 있으면 피하도록 한다. 시토크롬 P450 동활효소의 활성을 거의 또는 전혀 억제 못하는 치료제는 이 잠재적 문제를 가지고 있지 않아서, 시토크롬 P450 동활효소가 병합투여된 치료 화합물의 비활성화율에 영향을 끼치는 위험 없이, 더 안전하게 다른 치료제와 병합투여될 수 있다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 구체적 실시예는, 합성 펩타이드 아마이드의 치료적으로 적절한 농도에서 시토크롬 P450 동활효소의 낮은 억제특성을 보여주는 반면, 다른 실시예는, 본질적으로, 치료적으로 적절한 농도에서 시토크롬 P450 동활효소에 대한 아무런 억제특성을 보여주지 않는다. 일부 실시예에 있어서, 10 uM 농도의 합성 펩타이드 아마이드가 시토크롬 P450 동활효소 CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19 또는 CYP2D6에 대한 약 50% 미만의 억제를 보여준다. 구체적인 실시예에 있어서, 10 uM 농도의 합성 펩타이드 아마이드는 이들 중 어떤 시토크롬 P450 동활효소에 대해서도 약 20% 미만의 억제를 보여준다. 더 구체적인 실시예에 있어서, 10 uM 농도의 합성 펩타이드 아마이드는 이들 중 어떤 시토크롬 P450 동활효소에 대해서도 약 10% 미만의 억제를 보여준다.
다른 실시예에 따르면, 유효농도의 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는, 인체의 간 마이크로좀과 60분간 배양된 후의 10 μM 합성 펩타이드 아마이드에 의해 P450 CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19 및 CYP2D6 중 어느 것에 대하여도 약 50% 이하의 억제를 보여준다.
포유동물이나 사람(환자)에게 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 치료에 유효한 농도로 투여하면, 혈뇌장벽을 낮게 또는 본질적으로 전혀 침투하지 않는다. 카파 오피오이드 수용체(이하 카파 수용체와 상호교환적으로 언급됨)는 인간과 다른 포유동물의 내장과 더불어, 피부와 체성조직을 포함하는 말초조직에 분배되어 있다. 또한 카파 수용체는 뇌 속에서도 발견된다. 말초조직 내에서 카파 수용체의 활성화는 통증과 염증반응을 억제하는 반면에, 뇌 속의 카파 수용체의 활성화는 진정효과를 가져와 심한 불안 및 환각상태로 이끌기도 한다. 어떤 실시예에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 치료에 유효한 농도로 투여되면, 혈뇌장벽을 거의 또는 본질적으로 전혀 침투하지 않으므로, 혈뇌장벽을 일부 침투하는 다수의 다른 카파 작용제의 진정 및 환각효과를 최소로 하거나 심지어 완전히 제거할 수 있다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 혈뇌장벽을 어느 정도까지 통과하는 지에 관한 유용한 척도로서, 뇌조직 내에서의 농도 대비 최고혈장농도의 비율(ratio)이 있다. 구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 약 3 mg/kg의 용량으로 투여하면, 최고혈장농도에 도달했을 때, 혈장 내에서보다 뇌 속에서의 합성 펩타이드 아마이드의 농도가 적어도 약 다섯배 적다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 혈뇌장벽을 어느 정도까지 통과하는 지에 관한 다른 유용한 척도로서, 진통효과를 달성하기위해 요구되는 용량 대비 진정효과를 달성하기위해 요구되는 용량의 비율이 있다. 카파 수용체 작용제에 의한 카파 수용체 자극의 진통효과와 진정효과는 해당 분야의 당업자들에게 공지된 표준 검정방법을 통해 측정될 수 있다.
구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 진정효과를 위한 EC50를 가지며, 그 수치는 진통효과를 위한 EC50의 약 10배에 이른다. 다른 구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 진정효과를 위한 EC50를 가지며, 그 수치는 진통효과를 위한 EC50의 약 30배에 이른다. 도 다른 구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 진정효과를 위한 EC50를 가지며, 그 수치는 진통효과를 위한 EC50의 약 50배에 이른다.
다른 실시예에 따르면, 쥐(mouse)의 운동력저하 검정에 있어서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 진정효과에 대한 EC50는 쥐의 몸부림(writhing) 검정에 있어서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 진통효과에 대한 EC50의 적어도 약 10배이다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 혈뇌장벽을 어느 정도까지 통과할 것인가를 예상하는 다른 유용한 예측인자로서, 치료에 적절한 농도로 투여되었을 시, 인체세포 또는 다른 포유동물의 세포에 대한 합성 펩타이드 아마이드의 막투과성 수치가 있다. 어떤 실시예에 따르면, 치료에 적절한 농도의 본 발명에 따른 합성 펩타이드는 적절히 배양된 인체세포나 다른 포유동물의 세포의 단층(monolayer)을 적게 또는 본질적으로 아예 투과할 수 없다. 이 침투성 변수(parameter)는 겉보기(apparent) 투과성, Papp 으로서 표현될 수 있고, 이는 해당하는 화합물에 대한 특정의 세포 단층의 투과성을 나타낸다. 비록 일정한 세포주들은 이러한 목적으로 자주 사용되지만, 적절히 배양될 수 있는 포유동물 세포의 단층이라면 어느 것이라도 특정의 해당 화합물에 대한 그의 투과성을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, Caco-2 세포주는, 본 발명의 화합물에 대한 막투과성을 결정하기 위한 단층배양시험 시스템으로서 사용될 수 있는, 인체 결장 선암이다. 어떤 실시예에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 약 10-6 cm/sec 미만의 Papp를 가진다. 어떤 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 약 10-7 cm/sec 미만의 Papp를 가진다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 랫트(rat)에게 약 3 mg/kg의 용량으로 투여될 때, 합성 펩타이드 아마이드의 최고혈장농도에 이르며, 뇌 속에서는, 이러한 최고혈장농도보다 적어도 다섯배 적은 농도를 보인다.
다른 실시예에 따르면, 합성 펩타이드 아마이드를 약 3 mg/kg의 용량으로 랫트(rat)에게 투여하여 약 3시간이 경과되었을 때, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 최대효능의 적어도 약 50%의 효능을 보인다.
일 실시예에 따르면, 인간과 같은 포유동물에 있어서 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 작용이 오랜기간 지속된다. 일 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 0.1mg/kg의 용량으로 투여되어 3시간이 경과되었을 때 최대효능의 적어도 약 50%의 효능을 보이는 작용기간을 가진다. 다른 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 0.1mg/kg의 용량으로 투여되어 3시간이 경과되었을 때 최대효능의 적어도 약 75%의 효능을 보이는 작용기간을 가진다. 특정의 일 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 0.1mg/kg의 용량으로 투여되어 3시간이 경과되었을 때 최대효능의 적어도 약 90%의 효능을 보이는 작용기간을 가진다. 구체적인 일 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 0.1mg/kg의 용량으로 투여되어 3시간이 경과되었을 때 최대효능의 적어도 약 95%의 효능을 보이는 작용기간을 가진다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 약제학적 조성물을 제공하며, 이는 위에 기재된 실시예들에 따른 합성 펩타이드 아마이드들 중 어느 하나 및 약제학적으로 허용가능한 부형제나 담체를 포함한다. 본 발명은 방법들, 조성물들 또는 카파 오이드 수용체에 대해 선택적인 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 사용하고/또는 함유하는 제형(dosage forms)을 제공한다. 구체적 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체에 대해 강한 친화성을 보이며 카파 오피오이드 수용체 작용제로서 높은 효능을 지닌다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드와 같은 화합물의 전구약물은, 투여 후 대사(metabolism)나 다른 과정을 통해서 그 화합물의 생물학적 활성형태로 변환하는, 약제학적으로 허용가능한 유도체를 포함한다. 구체적으로 전구약물은, 생체내 이용률, 안전성 또는 특정의 제제에 대한 적응력 측면에서 활성화합물보다 더 유리한 성질을 가지는 것이 바람직하다.
본원에 사용되었듯이, 카파 오피오이드 수용체-관련 질환, 병태 또는 장애(disorder)는 카파 오피오이드 수용체를 활성화시킴으로써 예방되거나 치료될 수 있는 임의의 질환, 병태 또는 장애를 말한다. 일 양상에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체 작용제이며, 이는 카파 오피오이드 수용체를 활성화시킨다. 일부 실시예에 있어서, 이러한 질환, 병태 또는 장애를 완전히 예방하거나 치료하기 위해서, 임상가는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 특정 용량 및 투여경로를 선택할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 임상가에 의해 선택되는, 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드의 특정 용량 및 투여경로는 이러한 질환, 병태 또는 장애 중 하나 이상의 증상을 개선시키거나 감소시킨다.
본원에 사용되었듯이, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 "유효량" 또는 "충분량"이란 표현은 본원에 기재된 대로 특정의 질환, 병태 또는 부작용의 증상을 억제, 예방 또는 치료하기 위해 치료에 효과적인 화합물의 양을 지칭한다. 본원에 사용되었듯이, 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물의 "저용량(reduced dose)"은 카파 오피오이드 작용제(예를 들어, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드)와 함께 사용할 경우, 특정 환자에게 보통 제공되는 양보다 적은 용량을 가리키며, 이는 그 화합물의 부작용들 중 하나 이상을 줄이려는 목적이다. 뮤 오피오이드 작용제 진통제의 진통효과 또는 다른 치료효과의 감소가, 전적으로나 적어도 부분적으로 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 진통효과 또는 다른 치료효과에 의해 상쇄된다는 관점에서보면, 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물의 진통효과 또는 다른 치료효과의 감소를 수용할 수 있는 절충안으로 용량감소를 선택할 수 있다. 또한 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물과 카파 오피오이드 작용제로서의 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 병합투여는, 단독투여일 경우의 더 높은 용량의 합성 펩타이드 아마이드 또는 더 높은 용량의 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물과 동일한 치료효과를 달성하기 위해, 합성 펩타이드 아마이드 및/또는 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물이 각각 저용량으로 혼합될 수 있게 한다.
본원에 사용되었듯이, "약제학적으로 허용가능한"이란 표현은, 타당한 의학적 판단의 범주 내에서, 심한 독성, 자극, 알러지성 반응 또는 다른 합병증의 유발없이 인체 및 동물의 조직과 접촉하기에 적합한 화합물, 물질, 조성물 및/또는 제제를 가리키며, 이는 치료 중인 의료조건에 대해 합리적인 유익성 대 유해성 비율(benefit-to-risk ratio)과 부합한다.
본원에 사용되었듯이, "용량 단위"는 치료받아야 하는 특정의 개인 또는 병태에 대한 단위 용량(unitary dosage)으로서 적합한, 물리적으로 분리된 단위를 지칭한다. 각 단위는, 임의적으로 약제학적 담체와 회합하여 원하는 치료효과(들)를 생성하기 위해 산출된, 활성(active)-합성 펩타이드 아마이드 화합물(들)의 소정의 (predetermined) 양을 가진다. 용량 단위 형식에 대한 규격은, (a) 활성화합물 또는 활성화합물들의 독특한 특징들 및 달성하고자 하는 특정 치료효과 및 (b) 이러한 활성화합물 또는 활성화합물들의 조제(compounding)에 있어서 해당 분야에서의 고유제한들에 의해 정해질 수 있다. 용량 단위는 단위체중(unit body weight)당 화합물의 무게(예를 들어, 대상 또는 환자의 체중(kg)당 화합물의 무게(mg): mg/kg))로 종종 표현되기도 한다. 대안으로, 용량은 특정의 용량 섭생에 있어서 단위시간당 단위체중당 투여될 화합물의 양(mg/kg/일)으로 표현될 수 있다. 추가적인 대안으로, 용량은 단위 체표면적(mg/㎡)당 화합물의 양 또는 단위시간당 체표면적당 화합물의 양(mg/㎡/일)으로 표현될 수 있다. 외용제제의 경우, 용량은 그 제제에 대한 종래의 방법대로 표현한다. 예를 들어, 1/2 인치 리본양의 연고를 눈에 바를 경우, 제제 내에 화합물의 농도는 그 제제의 백분율로서 표현된다.
본원에 사용되었듯이, "약제학적으로 허용가능한 염"은 화합물의 유도체를 가리키며, 여기서 모 화합물(parent compound)은 그의 산성 또는 염기성 염을 만듬으로써 개질(modify)된다. 약제학적으로 허용가능한 염의 예로서는, 염기성 잔기(예를 들어, 아민)의 무기염 또는 유기산 염; 산성 잔기(예를 들어, 카복실산 등)의 알칼리염 또는 유기염을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 약제학적으로 허용가능한 염은 종래의 비독성 염 또는, 예를 들어, 비독성 무기산이나 비독성 유기산으로부터 형성된 모 화합물의 제 4급 암모늄염을 포함한다. 예를 들어, 이러한 종래의 비독성 염은 염산, 브롬화수소산, 황산, 설파민산, 인산, 질산 등과 같은 무기산에서 유도된 염; 및 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 글리콜산, 스테아린산, 젖산, 말산, 타르타르산, 구연산, 아스코르브산, 파모인산, 말레산, 하이드로말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 벤조산, 살리실산, 설파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 에탄디술폰산, 옥살산, 이세티온산 등과 같은 유기산에서 제조되는 염을 포함한다. 이러한 생리학적으로 허용가능한 염은 해당 분야에서 공지된 방법에 의해 제조되며, 그 예로서는 유리아민 염기와(free amine bases) 여분의 산을 알코올 수용액에 용해시키는 방법 또는 유리 카복실산을 수산화물과 같은 알칼리 금속 염기로 중화시키는 방법 또는 유리 카복실산을 아민으로 중화시키는 방법이 있다. 따라서, 산성, 염기성 또는 양쪽 모두의 관능기를 가지는 이러한 펩타이드 아마이드 중 어떤 것으로도 합성 펩타이드 아마이드의 약제학적으로 허용가능한 염을 형성할 수 있다. 예를 들어, 약제학적으로 허용가능한 염기의 존재하에, 카복실산기를 가지는 펩타이드 아마이드는 나트륨 양이온 또는 칼륨 양이온과 같은 양이온과 쌍을 이룬 카복실산을 형성할 수 있다. 유사하게, HCl 같이 약제학적으로 적절한 산의 존재하에, 아민기를 가지는 펩타이드 아마이드는 염(salt)을 형성할 수 있다.
합성 펩타이드 아마이드의 약제학적으로 허용가능한 용매화합물의 한 예로, 펩타이드 아마이드와 용매성 분자들(solvent molecules)의 결합이 있고, 이는 펩타이드 아마이드와 회합하여 이러한 용매성 분자들의 복합체를 형성한다. 화합물의 특히 적합한 수화물로는, 동등한 활성을 지닌 수화물 또는 투여 이후에 활성화합물로 다시 변환되는 수화물이 있다. 아민을 함유하는 합성 펩타이드 아마이드의 약제학적으로 허용가능한 N-산화물의 예로, 아민의 질소원자가 산소원자에 결합(bond)된 화합물이 있다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 약제학적으로 허용가능한 결정형, 동형적 결정형 또는 비결정형은, 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드의 약제학적으로 허용가능한 산성-, 염기성-, 양극성(zwitterionic)- 염, 수화물 또는 그밖에 적절히 안정적이고 생리학적으로 거부반응을 일으키지 않는(compatible) 형태의 어떠한 결정형 또는 비결정형이라도 된다.
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 약제학적 조성물과 혼합될 수 있다. 이러한 조성물은 약제학적으로 허용가능한 희석제, 부형제 또는 담체에 유효량의 합성 펩타이드 아마이드를 포함할 수 있다. 종래의 약학적 조성물용 부형제, 담체 및/또는 희석제는 대체로 불활성이며 이들은 제조의 대부분을 차지한다.
구체적 실시예에 따르면, 합성 펩타이드 아마이드는 카파 오피오이드 수용체 작용제이다. 다른 실시에에 따르면, 합성 펩타이드 아마이드는 선택적인 카파 오피오이드 수용체 작용제이다. 목적부위(target site)는 치료나 예방조치가 필요한 환자나 대상에 있는 카파 수용체가 될 수 있다. 본 발명의 어떤 합성 펩타이드 아마이드 카파 오피오이드 수용체 작용제들은 말초적으로 작용하며 치료학적으로 유효한 용량으로 투여 시 CNS 효과를 거의 또는 전혀 보이지 않는다.
약제학적 부형제 또는 담체는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 전달하는 매개체(vehicle)로서 적합한 거부반응을 일으키지 않은 비독성의 어떠한 물질이라도 된다. 적합한 부형제 또는 담체는 멸균수 (바람직하게는 발열성물질이 제거된 멸균수), 식염수, 인산염 식염수(PBS), 물/에탄올, 물/글리세롤, 물/소르비톨, 물/폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 세틸스테아릴 알코올, 카르복시메틸섬유소, 옥수수 전분, 유당, 글루코스, 미정질 섬유소, 스테아린산 마그네슘, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 구연산, 타르타르산, 오일, 지방물질, 왁스 또는 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따르는 약제학적 제제는 액상, 반고상 또는 고상의 용량으로 제형될 수 있다. 예를 들어, 약제학적 제제는 주사용액, 점적약(drops), 시럽, 스프레이, 현탁액, 정제, 첩포(patch), 캡슐, 드레싱, 좌약, 연고, 크림, 로션, 젤, 에멀젼, 에어로졸 또는 특정의 형태를 가질 수 있으며, 이 특정의 형태로는 환약 또는 과립, 임의적으로 압축된 정제 또는 항담제(lozenges), 캡슐 내에 포장되거나 액체 내에 현탁화(suspend)되는 것이 있다. 정제는 결합제(binder), 윤활제, 희석제, 착색제, 착향제(flavoring agent) 및 습윤제를 함유할 수 있으며, 장용코팅(enteric-coated)되어 위속의 산성환경에서 생존하고 장 내강의 좀 더 알칼리성 조건에서 용해되도록 할 수 있다. 대안으로, 정제는 설탕으로 도포되거나 수용성의 막으로 도포될 수 있다. 또한 약제학적으로 허용가능한 아주반트(adjuvant), 완충제, 분산제 등이 약제학적 조성물에 혼합될 수 있다.
결합제는, 예를 들어, 전분, 점질류(mucilage), 젤라틴 및 수크로오스를 포함한다. 윤활제는 활석(talc), 석송자(lycopodium), 스테아린산(스테아르산) 마그네슘 및 스테아린산(스테아르산) 칼슘을 포함한다. 희석제는 락토오스, 수크로오스, 매니톨, 염, 전분 및 카올린(kaolin)을 포함한다. 습윤제는 프로필렌 글리콜 및 모노스테아린산 소르빈탄을 포함한다.
본원에 사용되었듯이, 국소적용(local application) 또는 국소(local)투여는 염증성 관절과 같이 통증이나 염증상태에 있는 부위에 본 발명에 따른 약제학적 제제를 투여하는 것을 가리킨다. 이러한 국소(local)적용은 intra-articular 적용과 같은 관절내 적용, 주사를 통한 적용, 카데터를 통한 적용 또는 생체적합장치의 일부로서 전달을 포함한다. 따라서, 국소(local)적용은, 예를 들어, 관절, 연조직 영역(예로서 근육, 힘줄, 인대, 안구 내 또는 다른 다육질의 내부 영역) 또는 신체의 다른 내부 영역과 같이, 신체의 개별 내부 영역에의 적용을 가리킨다. 구체적으로, 본원에 사용되었듯이, 국소(local)적용은 본 조성물의 활성약제(active agent)를 전신전달 및/또는 전신투여로는 실질적으로 전혀 제공하지 않는 적용을 가리킨다. 또한, 본원에 사용되었듯이, 국소(local)적용은, 즉, 다양한, 커다란 체강들(예를 들어, 복막강 및/또는 흉막강)과 달리, 신체의 개별 영역으로의 적용을 가리키고자 한다.
본원에 사용되었듯이, 외용적용은 예를 들어 피부, 눈, 점막 및 입술과 같이 신체의 표면에 적용하는 것을 가리키며, 이는 상피, 그 밖의 진피 또는 여러가지 신체조직을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 신체의 어떠한 부분의 내에 또는 표면이라도 될 수 있다. 외용투여 또는 외용적용은 조직(예를 들어, 피부 또는 막(membrane), 특히 각막 또는 구강-, 질- 또는 항문직장의 점막)과 본 발명에 따른 약제학적 제제간의 직접적인 접촉을 의미한다. 따라서, 본원의 목적에 따른 외용적용은 예를 들어 피부(표피 또는 피복(covering))와 점막(점액을 생성, 분비 및/또는 함유하는 표면)과 같이 접근 가능한 신체의 표면 조직에 적용시키는 것을 지칭한다. 특히, 국소(topicao)적용은 본 조성물에 함유된 활성화합물을 전신전달로는 거의 또는 실질적으로 전혀 제공하지 않는 적용을 지칭한다. 점막표면의 예로서는 눈, 입(예를 들어, 입술, 혀, 잇몸, 볼, 입의 설하 및 천장), 후두, 식도, 기관지, 기도, 비관(nasal passages), 질 및 직장/항문의 점막표면이 있다.
경구투여를 위해, 활성 성분(active ingredient)이 캡슐, 정제 및 분말과 같이 고상제제로 투여될 수 있거나, 일릭서(elixirs), 시럽 및 현탁액 같이 액상제제로 투여될 수 있다. 활성 성분(들)은 글루코스, 락토오스, 수크로오스, 매니톨, 전분, 섬유소 또는 섬유소 유도체, 스테아린산 마그네슘, 스테아르산, 사카린나트륨, 탤컴(talcum), 탄산마그네슘 등과 같은 비활성 성분들과 분말형 담체와 함께 젤라틴 캡슐에 담길 수 있다. 원하는 색상, 미감, 안정성, 완충능(buffering capacity), 분산성 또는 다른 공지된 바람직한 특징을 제공하기위해 첨가되는 추가적인 비활성 성분의 예로서, 적산화철, 실리카겔, 라우릴 황산나트륨, 이산화티타늄, 흰색 식용잉크 등이 있다. 유사한 희석제들을 사용하여 압축제제를 만들 수 있다. 장시간에 걸쳐 지속적인 약물방출을 위해, 정제와 캡슐 모두 서방출성 제제(sustained release products)로서 제조될 수 있다. 압축정제의 경우, 설탕 또는 막(film)으로 도포하여 어떤 불쾌한 미감을 감추고 대기로부터 보호될 수 있게 하거나, 장용코팅하여 위장관(gastrointestinal tract)에서의 선택적 붕괴에 대비할 수 있도록 한다. 경구투여를 위한 액상제제는 환자의 순응도를 높이기 위한 목적으로 착색제 및 착향제를 함유할 수 있다. 약물의 안전성 및 흡수를 촉진시키기 위해, 본 발명의 펩타이드는 위에서의 가혹한 단백질 분해환경을 통과한 후에 캡슐로부터 방출될 수 있다. 경구투여 이후 펩타이드의 안정성 및 흡수를 향상시기위한 방법들은 해당 분야에 공지되어 있다 (예를 들어, Mahato RI. 펩타이드와 단백질 약물의 경구전달에 있어서 부상하는 추세. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems. 20:153-214, 2003).
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 화합물의 상당한 구강흡수도를 가지는 경구용(per-oral) 제제와 비교했을 때, 항담제, 저작성 정제(chewable tablets) 및 츄잉껌(chewing gum)과 같은 제형이 더 신속한 치료작용을 보여준다. 츄잉껌 제형은 주로 껌을 기제(base)로 구성된 고형의 단일회 용량 조제약(single dose preparations)이며, 이는 씹히되 삼키지는 말도록 만들어지고 이에 함유된 하나 이상의 본 발명의 화합물은 씹혔을 때 방출되며 협점막(buccal mucosa)을 통해 흡수된 이후의 구강전달 또는 전신전달에 따른 통증 및 염증의 국소요법(local treatment)에 쓰인다(예로서, '약제학적 츄잉껌의 제조방법'의 제목으로 Athanikar and Gubler 에게 허여된 미국특허 제 6,322,828호 참조).
비강투여를 위해, 말초적 선택의 카파 오피오이드 수용체 작용제는 에어로졸로 제형될 수 있다. "에어로졸"이란 용어는 본 발명의 화합물이 세기관지나 비관 내로 흡입될 수 있는 어떠한 기체전달 현탁상(gas-borne suspended phase)이라도 포함한다. 특히, 본 발명의 화합물에 따른 액적(droplets)상의 기체전달 현탁물을 포함하며, 이는 정량식 분무흡입기 또는 정량식 분무기(nubulizer) 또는 미스트 분무기(mist sprayer)에서 생성될 수 있다. 또한 에어로졸은 본 발명에 따른 화합물의 건조한 분말을 포함하여, 예를 들면, 흡입장치로부터 통기(insufflation)에 의해 전달될 수 있도록 공기중에 또는 다른 운반가스에 현탁화된다(예로서, Ganderton & Jones, Drug Delivery to the Respiratory Tract, Ellis Horwood (1987); Gonda (1990) Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 6:273-313; and Raeburn 등. (1992) J. Pharmacol. Toxicol. Methods 27:143-159 참조).
본 발명의 약제학적 조성물은, 예를 들어, 정맥내-, 피하-, 근육내-, 복강내-, 비강내-, 경피성-, 질내-, 직장내-, 폐내- 또는 구강전달에 의한 전신전달에 적합한 제제로 제조될 수 있다. 대안으로, 본 발명의 약제학적 조성물은, 예를 들어, 제제로 도포, 확산 또는 함침된 첩포를 통한 외용적- 또는 이온영동을 이용한 전달(iontophoretic delivery) 또는 경피전달 같은 국소(local)전달 및 관절내 주사와 같이 관절에의 국소(local)적용에 적합하도록 제형될 수 있다.
비경구투여를 위한 조제약(preparations)으로, 바로 주사가 가능한 멸균용액, 사용 직전에 용매와 바로 결합될 수 있도록 멸균 건조된 가용성 제품(주사용 정제 포함), 바로 주사가 가능한 멸균 현탁액, 사용 직전에 매개체(vehicle)와 바로 결합될 수 있도록 멸균 건조된 불용성 제품 및 멸균 유제가 있다. 이러한 용액은 수성이거나 비수성일 수 있으므로, 주사를 통한 전달, 주입(infusion)에 의한 전달 또는 이식형(implantable) 펌프를 사용하여 전달되도록 제형된다. 정맥내-, 피하- 및 근육내 투여를 위해, 본 발명의 유용한 제제의 예로서, 제어방출특성을 지닌 미세캡슐 조제약(microcapsule preparations)(R. Pwar 등. Protein and peptide parenteral controlled delivery. Expert Opin Biol Ther. 4(8):1203-12, 2004) 또는 혈관계 내에서의 긴 순환시간을 갖는 것으로 해당 분야에 공지된 리포솜 (대표적인 예로는 폴리에틸렌으로 도포된 리포솜)내에 피막하는 방법이 있다(예로서, Koppal, T. "Drug delivery technologies are right on target", Drug Discov. Dev. 6, 49-50, 2003).
안구적 투여(ophthalmic administration)를 위해, 본 발명은 녹내장이나 안구의 통증 및 염증을 치료하는 방법을 제공하며, 이는 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 치료에 유효한 양으로 그것이 필요한 환자의 눈에 투여하는 단계를 포함한다. 본 합성 펩타이드 아마이드는 눈에 거부반응을 일으키지 않는 (eye-compatible) 약제학적 담체와 함께 외용적으로 투여되거나, 합성 펩타이드 아마이드를 지속적으로 방출하는 중합체를 임으로 함유하는 콘택트 렌즈 또는 인공수정체 이식물(implant)을 비전신적으로 투여된다. 이러한 눈에 거부반응을 일으키지 않는 약제학적 담체의 예로서는 아주반트, 항균성 방부제, 계면활성제 및 비스콜라이저(viscolyzer)등이 있다. 고농도의 많은 화합물은 눈에 자극적이며 저농도의 많은 화합물은 눈에 덜 자극적이라는 것이 해당 분야에 공지되어 있으므로, 많은 경우에 활성화합물, 방부제, 계면활성제 및/또는 비스콜라이저를 최소 유효농도로 함유하게끔 제형(formulation)이 설계되고, 바람직하게 상기 비스콜라이저는 높은 표면장력을 가짐으로써 눈 표면에 점안액(ophthalmic solutions)의 저류를 증가시키면서 눈에 대한 자극은 줄인다. 본 발명에 따른 이러한 합성 펩타이드 아마이드의 제어방출은 이식물의 경우 6개월에서 일 년까지 지속되고, 콘텍트 렌즈의 경우 좀 더 짧은 기간(3-14일)동안 지속된다. 이러한 이식물의 예로서는, 삼투성 펌프, 생분해성 물질 또는 안구내 서방성장치(sustained release devices)가 있다. 이러한 외용(topical) 조성물은 리포솜을 가지거나 또는 갖지 않는 완충 식염수를 포함할 수 있다.
안구적용을 위한 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 외용제제(topical formulations)로 수성 고분자 용액, 수성 현탁액, 연고 및 젤(gels)이 사용될 수 있다. 또한 수성 제제는 합성 펩타이드 아마이드의 저장고를 생성하는 리포솜을 함유할 수 있다. 이러한 외용제제의 일부인 젤은 연고와 연관된 시력의 불편함과 손상 없이 각막앞 저류(pre-corneal retention)를 향상시킨다. 또한 눈에 거부반응을 일으키지 않는 담체는 생분해성의 합성 중합체를 포함할 수 있다. 인간에게 사용하는 것을 승인받은 생분해성의 미소구체 조성물은 폴리(락틴산), 폴리(글리콜산) 및 폴리(락틴-co-글리콜)산 같은 폴리락티드를 포함한다. 추가적으로 생분해성의 제제는 폴리(안하이드라이드-co-이미드), 폴리(락틴-글리콜산), 폴리에틸-2-시아노아크릴레이트, 폴리카프로락톤, 폴리히드록시뷰티레이트 발레이트, 폴리오르토에스터 및 폴리에틸렌-옥사이드/폴리뷰틸렌 테레프탈레이트을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 안구내 이식 또는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 포함하는 서방성 조성물의 주사로 인해 안압의 장기조절(long-term control)(수개월에서 수년까지)이 가능하게 되어 외용조제약(topical preparations)을 쓰지 않거나 줄일 수 있다. Schwartz 등에 허여된 미국특허 제7,122,579호 및 Morizono 등에 허여된 미국특허 제7,105,512호는 안구용 약물의 제제와 조제(dispensing)하는 유용한 방법들을 개시하고 있다. Gulsen 및 Chauhan은 콘택트 렌즈 안구용 약물을 제제하는 방법들에 대해 개시하고 있다 (Ophthalmic drug delivery through contact lenses. Investigative Ophthalmology and Visual Science, (2004) 45:2342-2347).
경피전달을 위한 조제약은 상기 전달에 적합한 장치에 혼합되고, 상기 장치는, 예를 들어, 해당 분야에 공지되어 있듯이, 약물의 경피전달을 향상시키기 위해 이온영동요법(iontophoresis)(Kalia YN 등. Iontophoretic Drug Delivery. Adv Drug Deliv Rev. 56:619-58, 2004) 또는 진피관통형 표면(Prausnitz MR. Microneedles for Transdermal Drug Delivery. Adv Drug Deliv Rev. 56:581-7, 2004)을 활용한다. 미국특허 제 6,718,201호는 전기수송장치와 그의 작동방법에 대해 개시하고 있다. 미국특허 제6,313,092호 및 미국특허 제6,743,432호는 펩타이드의 경피전달을 촉진하는 이온영동요법의 사용방법에 대해 개시하고 있다.
본원에 사용되었듯이, "전기수송", "이온영동요법" 및 "이온영동의"란 용어들은 저장고를 함유하는 약제(agent)에 인가된 전동력으로 하나 이상의 약제학적 활성화합물들이 신체의 표면(예로서, 피부 또는 점막)을 통해 전달되는 것을 지칭한다. 화합물은 전자이주, 전기천공, 전기삼투 또는 이의 조합에 의해 전달될 수 있다. 전기삼투는 전기유체운동(electrohydrokinesis), 전기대류 및 전기적으로 유도된 삼투로도 지칭되어 왔다. 일반적으로, 화합물이 조직으로 전기삼투되는 것은, 전동력을 치료학적 종(species) 저장소에 인가한 결과로서(예를 들면, 다른 이온 종의 전기이동에 의해 유도된 용매 유동), 그 화합물이 함유된 용매가 이동하기 때문이다. 전기수송과정 동안, 피부에 일시적으로 존재하는 공극의 형성("전기천공"이라고도 지칭됨)과 같은, 피부의 개질 또는 변경이 나타날 수 있다. 신체 표면에 대한 개질 또는 변경에 의해 향상된, 종의 전기적으로 보조된 수송(예를 들면, 피부의 공극 형성)도 본원에 사용된 용어 "전기수송"에 포함된다. 따라서, 본원에 사용되었듯이, "전기수송" 및 "이온영동요법" 및 "이온영동의"란 용어들은 (1) 전기이동에 의한, 하전된 약물의 전달, (2) 전기삼투 방법에 의한, 하전되지 않은 약물의 전달, (3) 전기천공에 의한, 하전되거나 하전되지 않은 약물의 전달, (4) 조합된 전기이동 및 전기삼투 방법에 의한, 하전된 약물의 전달 및/또는 (5) 조합된 전기이동 및 전기삼투 방법에 의한, 하전된 약물 및 하전되지 않은 약물의 혼합물의 전달을 의미한다. 대체로, 전기수송 장치에서, 신체 피부의 일부분과 전기적으로 긴밀한 접촉이 되도록 배치되어 있는 두개의 전극이 사용된다. 이들 중 활성 전극 또는 도너(donor) 전극이라 불리는 한 전극으로부터 치료제(therapeutic agent)가 체내로 전달된다. 상대 전극 또는 회귀 전극이라 지칭되는 나머지 전극은 신체를 통해 전기 회로를 패쇄시키는 역할을 한다. 회로는 환자의 피부와 연결되어, 전극들을 전기 에너지 공급원(예로, 배터리) 및, 일반적으로 장치를 통해 통과하는 전류를 조절할 수 있는 회로에 연결시킴으로써 완성된다.
경피적으로 전달되는 화합물의 전하에 따라서, 양극 또는 음극이 활성 전극 또는 도너 전극이 될 수 있다. 따라서, 이송될 화합물(예를 들어 본원의 실시예 1에 예시된 화합물)이 양전하를 띄는 경우, 포지티브 전극(양극)은 활성 전극이 될 것이고 네거티브 전극(음극)은 상대 전극으로서 역할을 하며 회로를 완성한다. 그러나, 전달될 화합물이 음전하를 띄는 경우, 음 전극이 활성 전극이 될 것이고 양 전극은 상대 전극이 될 것이다. 전기수송 장치는, 추가적으로, 체내로 전달될 치료제의 저장소 또는 공급원을 필요로 한다. 이러한 약물 저장소는 전기수송 장치의 양극 또는 음극에 연결되어 하나 이상의 원하는 종 또는 약제(agent)의 고정된 또는 재생가능한 공급원을 제공한다. 각 전극 어셈블리는, 사용시 환자의 피부와 접촉하도록 배치된 이온 전도성 액체 저장소와 이온 전송 관계에 있는, 전기 전도성 전극으로 구성된다. Webster(미국특허 제 4,383,529호)에 게재된 것과 같이 겔 저장소는 저장소의 한 형태이며, 이는 수산화겔의 취급과 제조가, 액체가 가득 찬 용기보다 더 수월하기 때문이다. 물은 이러한 저장소에 사용될 수 있는 하나의 용매인데, 부분적으로는 본 발명의 펩타이드의 염들이 수용성이기 때문이고 부분적으로는 물이 피부에 무자극성이므로 수산화겔 저장소와 피부간의 장기간 접촉을 가능하게 하기 때문이다. 전기수송을 위해, 본 발명의 합성 펩타이드는, 물 보다는, 이온성 계면활성제 또는 조용제(cosolvents) 같은 흐름 촉진제(flux enhancers)로 제제될 수 있다(예를 들어, 미국특허 제4,722,726호 및 유럽특허출원 제278,473호 각각 참조). 대안으로, 피부의 외부층(즉, 각질층)은, 예를 들어 미국특허 제5,250,023에 개시되었듯이, 그곳을 통하는 전기수송 전달 이전에 기계적으로 파괴되어도 된다.
전기수송에 아주 적합한 말초적 합성 펩타이드 아마이드는, 예를 들어, 표준 시험 펩타이드의, 갑상선자극호르몬 방출호르몬(R. Burnette 등. J. Pharm. Sci. (1986) 75:738) 또는 바소프레신 (Nair 등. Pharmacol Res. 48:175-82, 2003) 같이 공지된 전기수송 흐름(flux) 특성과 비교해서, 신체 표면(예를 들어, 피부나 점막)을 통하는 전기수송 흐름를 측정하여 선택될 수 있다. 경피성 전기수송 흐름은 해당 분야에 공지된 다수의 생체내(in vivo) 또는 시험관내(in vitro) 방법들을 사용하여 결정될 수 있다. 시험관내 방법은 적당한 포유류의 피부(예를 들어, 인간의 사체 피부)조각을 도너 구획의 반대편에 있는 그 피부조각의 각질층 측과, 전기수송 흐름 셀의 도너(donor) 구획과 리셉터(receptor) 구획 사이에 고정시키는 단계를 포함한다. 전달될 약물을 함유하는 액상용액 또는 겔은 각질층과 접촉하도록 배치되며, 각 구획에 하나씩 제공된 전극들에게 전류를 인가한다. 리셉터 구획에 있는 약물의 양을 샘플링하여 경피적 흐름을 산술한다. 경피성 전기수송 약물전달을 최적화하기 위해 사용된 두개의 연속적인 모델의 예로, 분리된 돼지 피부 피판 모델(Heit MC 등. Transdermal iontophoretic peptide delivery: in vitro and in vivo studies with luteinizing hormone releasing hormone. J. Pharm. Sci. 82:240-243, 1993)과 털이 없는 설치류 또는 기니피그로부터 분리된 털이 없는 피부를 사용한다. Hadzija BW 등. Effect of freezing on iontophoretic transport through hairless rat skin. J. Pharm. Pharmacol. 44, 387-390, 1992를 참조하면 된다. 경피적 이온영동에 의한 전달을 위한 본 발명의 화합물들은 하나 또는 대체로 두개의 하전된 질소을 포함하여 그들의 전달을 용이하게 한다.
다른 유용한 경피전달 장치들은 바늘을 사용하지 않고 피부를 투과하기 위해 압력 하에서 높은 속도로 전달을 수행한다. 해당 분야에 공지되어 있듯이, 때때로 해당 분야에서 "투과 촉진제"로 알려진 화학적 촉진제를 사용하여 경피전달을 향상시킬 수 있으며, 이 화학적 촉진제는 각질층의 투과성을 증가시켜 약물이 피부를 통해 더 잘 투과되도록 약물과 함께 투여된다(또는 일부 경우에서, 약물을 투여하기 전에 피부의 선치료(pretreat)로 쓰임). 화학적 투과 촉진제는 무해한 화합물로서, 수동적 확산에 의하거나 전기수송같이 에너지로 구동되는 과정에 의하든지 간에, 단지 각질층을 통한 약물의 확산을 용이하게 하기 위해 쓰인다(예를 들어, Meidan VM 등. Enhanced iontophoretic delivery of buspirone hydrochloride across human skin using chemical enhancers. Int. J. Pharm. 264:73-83, 2003 참조).
직장 투여를 위한 약제학적 제제는 항문 좌약 및 전신효과를 위한 캡슐과 정제를 포함한다. 본원에서 사용된 항문 좌약은 직장내로 삽입되면 체온으로 인해 녹거나 연성으로 되면서, 하나 이상의 약제학적 또는 치료학적 활성 성분을 방출한다. 항문 좌약에 이용되는 약제학적으로 허용가능한 물질은 염기 또는 매개체 및 좌약의 융점을 높이는 약제를 포함한다. 염기의 예로서, 코코아 버터(테오브로마 기름), 글리세린-젤라틴, 카보왁스, (폴리옥시에틸렌 글리콜) 및 지방산 모노-, 다이- 및 트라이글리세라이드의 적당한 혼합물을 포함한다. 또한 다양한 염기의 조합도 사용될 수 있다. 좌약의 융점을 높이는 약제는 스퍼마세티 및 왁스를 포함한다. 항문 좌약은 압축방법이나 성형에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 항문 좌약은 약 2 그램에서 약 3 그램정도의 무게가 나간다. 직장 투여를 위한 정제와 캡슐은, 경구투여를 위한 제제에서와 동일한 약제학적으로 허용가능한 물질(들)과 동일한 방법들을 사용하여 제조된다.
비경구적 조제약에 사용되는 약제학적으로 허용가능한 담체는 수성 매개체, 비수성 매개체, 항균제, 등장화제(isotonic agents), 완충제, 국소 마취제(local anesthetics), 현탁화 및 분산제, 유화제, 금속이온봉쇄제 또는 킬레이트제 및 다른 약제학적으로 허용가능한 물질들을 포함한다.
수성 매개체의 예로서는, 주사용 염화 나트륨, 주사용 링거액, 등장성 덱스트로스, 주사용 멸균수, 덱스트로스 및 유산을 가한 주사용 링거액이 있다. 비수성 비경구적 매개체의 예로서는, 야채에서 침출한 향유(fixed oils), 면실유, 옥수수유, 참기름 및 땅콩유가 있다. 항산화제는 정균성(bacteriostatic) 또는 정진균성(fungistatic) 농도로, 1회량 용기(multiple dose container)에 포장된 비경구적 조제약에 첨가되어야 하며, 페놀 또는 크레졸, 수은(mercurials), 벤질알콜, 클로로부탄올, 메틸 및 프로필 p-하이드록시벤조산 에스터, 티메로살, 염화 벤잘코늄 및 염화 벤제토늄을 포함한다. 등장화제의 예로서는, 염화나트륨 및 덱스트로스를 포함한다. 완충액의 예로서는, 인산염 및 구연산염이 있다. 항산화제의 예로서는 중아황산나트륨이 있다. 국소 마취제의 예로서는, 염산 프로카인이 있다. 현탁화 및 분산제의 예로서는, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 하이드로옥시프로필 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐피롤리돈이 있다. 유화제의 예로서는 폴리소르베이트 80(Tween 80)이 있다. 또한 EDTA와 같은 금속이온의 봉쇄제 또는 킬레이트제가 혼합될 수 있다. 약제학적 담체는 또한 물과 섞일 수 있는 매개체로 에틸 알코올, 폴리에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜을 포함하고, 그의 pH는 수산화 나트륨, 염산, 구연산 또는 적산을 첨가하여 생리학적으로 적합한 pH로 조절될 수 있다.
활성 성분은 한번에 모두 투여되거나, 다수의 좀더 적은 용량으로 나누어서 시간 간격을 두고 (즉, 제어방출 제제로서) 대상에게 투여되어도 된다. "제어방출 제제"란 용어는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 어떤 시간에 걸쳐(예를 들어, 수일 내지 수주간) 지속적으로 전달하는 것을 가능하게 하는 제제를 포함한다. 이러한 제제는 피하투여 또는 근육 내 투여가 가능하며 시간에 걸쳐서 대상에게 소정의(predetermined) 양의 화합물을 지속적, 안정된 상태로 방출되도록 한다. 예를 들어, 미국특허 제4,677,191호 및 제4,728,721호에 기재되어 본원에 참조문헌으로 인용되었듯이, 합성 펩타이드 아마이드의 제어 방출 제제는 약물을 포함하는 폴리머 마이크로캡슐 제제의 형태를 가질 수 있다. 약제학적 활성 성분의 농도를 조절함으로써 원하는 효과를 생성할 수 있는 유효량이 투여된다. 해당 분야에 공지되어 있듯이, 정확한 용량은 환자나 동물의 나이, 몸무게 및 병태에 따라 결정된다. 어떤 구체적 대상을 위해서는, 개인의 요구 및 제제의 투여를 관리하거나 감독하는 사람의 전문적 판단에 따라서 특정의 용량 섭생법을 시간에 걸쳐 조절할 수 있다. 그러므로, 본원에 상술된 농도 범위들은 단지 예시적 목적이며 청구된 발명의 범주나 실행에 제한을 두려는 것이 아니다.
단위 용량(unit dose) 비경구 조제약은 앰플(ampoule)에 포장되거나, 전달용으로 쓰이는 바늘을 포함하거나 포함 안하는, 주사기에 포장된다. 해당 분야에서 행해지듯이, 대체로 비경구적 투여를 위한 조제약품은 멸균된다. 예를 들어, 활성 성분을 함유하는 멸균 완충 수용액의 정맥주입이 효과적인 투여 방법이다. 다른 실시예에 따르면, 원하는 약제학적 효과를 생성하는 목적으로 활성 물질을 함유하는 멸균수용액 또는 멸균유제(oily solution) 또는 현탁액이 주사되어도 된다.
본 발명의 약제학적 조성물은 정맥내로-, 경피적-, 경점막- 비강내-, 피하-, 근육내-, 경구적- 또는 외용상(예를 들어, 눈에)으로 전달되거나 투여될 수 있다. 이러한 조성물은 질환 또는 장애를 겪고 있거나 걸릴 위험에 처한 개인에게 예방 및 치료하는 차원에서 투여될 수 있다. 치료적 적용을 위해서, 대체로 약제학적 조성물은 질환 또는 장애를 겪고 있는 대상에게, 그 질환 또는 장애를 억제, 예방 또는 개선하기에 충분한 양으로 투여된다. 이 목적을 달성하는 적당량을 "치료학적 유효량"이라 정의한다.
본 발명의 약제학적 조성물은 예방 또는 치료 목적으로, 위에 기재된 어떠한 제제 및 전달 방식으로도 포유동물에게 투여될 수 있다. 이러한 포유동물은 길들여진 또는 길들여지지 않은 포유동물 또는 심지어 야생 포유동물들도 포함한다. 이러한 포유동물은 영장류, 유제류, 개과(canine) 및 고양이과 중 어느 종류라도 된다. 예를 들어, 이러한 포유동물은, 예를 들어 개나 고양이 같은 애완동물 또는 동반동물; 순종혈통 (thoroughbred) 말 또는 무대용 동물(show animal)과 같이 고가의 포유동물; 젖소, 염소, 양 또는 돼지 같은 농장 동물; 또는 유인원, 고릴라, 오랑우탄, 여우원숭이, 원숭이 또는 침팬지 같은 영장류를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물을 사용하는 예방 또는 치료에 적합한 포유동물은, 인간이다.
본 발명의 약제학적 조성물은 카파 오피오이드 수용체를 활성화시켜서 치료될 수 있는 질환 또는 병태를 가진 포유동물에게 투여될 수 있다. 대안으로, 약제학적 조성물은, 카파 오피오이드 수용체를 활성화 시켜서 예방할 수 있는 질환 또는 병태에 걸리거나 발전될 수 있는 위험에 처한 포유동물에게 예방약으로서 투여될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물을 투여하여 치료하거나 예방할 수 있는 질환 또는 병태의 예로서, 카파 오피오이드 수용체를 활성화시킴으로써 개선될 수 있는 어떠한 병태든 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 통증, 염증, 소양증, 저나트륨혈증, 저칼륨혈증, 울혈성 심부전, 간 경변, 신성 증후군, 고혈압, 부종, 장폐색, 기침 및 녹내장이 있다.
특정의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 하나 이상의 다른 치료성 화합물 또는 아주반트와 병합투여되거나 포함할 수 있으며, 예를 들면, 다른 오피오이드, 카나비노이드, 항우울제, 항경련제, 신경 이완제, 항히스타민제, 해열 진통제(acetaminophen), 부신 피질 호르몬제(corticosteroids), 이온 통로 차단제, 비스테로이드성 소염제(NSAIDs) 및 이뇨제(diuretics)를 포함하나, 이에 제한되지는 않으며, 이들 다수는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드와 함께 시너지 효과를 낸다.
적합한 오피오이드의 예로서는, 알펜타닐(alfentanil), 알파프로딘(alphaprodine), 아닐레리딘(anileridine), 브레마조신(bremazocine), 부프레노르핀(buprenorphine), 부토르파놀(butorphanol), 코데인(codeine), 코노르폰(conorphone), 덱스트로모라마이드(dextromoramide), 덱스트로프로폭시펜(dextropropoxyphene), 데조신(dezocine), 다이아몰핀(diamorphine), 다이하이드로코데인(dihydrocodeine), 다이하이드로몰핀, 다이페녹시레이트(diphenoxylate), 다이피파논(dipipanone), 독스피코민(doxpicomine), 에쏘헵타진(ethoheptazine), 에틸케타조신(ethylketazocine), 에틸몰핀, 에토르핀(etorphine), 펜타닐(fentanyl), 하이드로코돈, 하이드로몰폰, 케토베미돈(ketobemidone), 레보메타딜(levomethadyl), 레보르파놀(levorphanol), 로페타닐(lofentanil), 로페라마이드(loperamide), 메페리딘(페티딘)(meperidine(pethidine)), 멥타지놀(meptazinol), 메타돈(methadone), 몰핀, 몰핀-6-글루쿠로나이드(morphine-6-glucuronide), 날부핀(nalbuphine), 날로르핀(nalorphine), 니코몰핀(nicomorphine), 옥시코돈(oxycodone), 옥시몰폰(oxymorphone), 펜타조신(pentazocine), 페나조신(phenazocine), 페노페리딘(phenoperidine), 피리트라마이드(piritramide), 프로피람(propiram), 프로폭시펜(propoxyphene), 레미펜타닐(remifentanil), 수펜타닐(sufentanil), 틸리데이트(tilidate), 토나조신(tonazocine) 및 트라마돌(tramodel)을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는 모르핀, 펜타닐, 하이드로몰폰 또는 옥시코돈 같은 뮤 오피오이드 수용체에 상당한 작용제 활성을 띄는 오피오이드를, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드와 병합제제 및/또는 병합투여하는 것으로, 뮤 오피오이드의 용량 감량 효과(dose-sparing effect)가 목적이며 이는 특히 오피오이드 치료를 받지 않은(opioid-naive) 환자들에게 일반적인 뮤 오피오이드 부작용들을 최소화하기 위해 뮤 오피오이드의 용량을 줄이는 것이다. 이러한 부작용들로는, 변비, 구역질, 구토, 진정작용, 호흡 저하, 소양증(가려움증), 정신 착란, 지남력 장애 및 인지 기능 저하, 요 정체(urinary retention), 담즙성 연축, 섬망(delirium), 근간대성 경련 및 발작을 포함한다. 뮤 오피오이드의 저용량 선택은 전문가의 임상적 판단이 필요하며 환자의 특징들, 예를 들어 통증의 정도, 환자의 연령, 동반 질환, 현재의 약물 섭생법과 잠재적 약물 상호작용들, 이전의 치료결과 및 환자 선호도(McCaffery, M. and Pasero, C., Pain Clinical Manual, Second Edition, Mosby, 1999)와 동시에 다양한 뮤 오피오이드의 독특한 특징들에 좌우된다.
본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합되기에 적합한 카나비노이드의 예로서는, 테트라하이드로카나비놀(THC) 또는 THC 유도체 같은 임의의 천연 카나비노이드; 또는, 레보난트라돌(levonantradol), 마리놀(marinol), 나빌론(nabilone), 리모나반트(rimonabant) 또는 세비텍스(savitex)와 같은 합성 카나비노이드를 포함한다.
본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합되기에 적합한 항우울제의 예로서는, 이미프라민(imipramine), 데시프라민(desipramine), 트라이미프라민(trimipramine), 프로트리프틸린(protriptyline), 노르트립틸린(norttriptyline), 아미트립틸린(amitriptyline), 독세핀(doxepin) 및 클로미프라민(clomipramine)과 같은 트라이싸이클릭 항우울제; 아목사핀(amoxapine), 마프로틸린(maprotiline), 트라조돈(trazodone), 부프로피온(bupropion) 및 벤라팍신(venlafaxine) 같은 비정형 항우울제(atypical antidepressants); 플루옥세틴(fluoxetine), 세트랄린(sertraline), 파록세틴(paroxetine), 시탈로프람(citalopram) 및 플루복사민(fluvoxamine) 같은 세로토닌 특이 재흡수 억제제(serotonin-specific reuptake inhibitors); 레복세틴(reboxetine) 같은 노레피네프린 특이 재흡수 억제제(norepinephrine-specific reuptake inhibitors); 또는 네파조돈 및 미르타자핀 같은 이중작용 항우울제가 있다.
본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합되기에 적합한 신경제는 D2 도파민 수용체 길항제 활성을 지닌 화합물 같은 어떠한 신경 이완제라도 포함하며, 이러한 화합물의 예로서는, 돔페리돈(domperidone), 메타클로프라마이드(metaclopramide), 레보설피라이드(levosulpiride), 설피라이드(sulpiride), 치에칠페라진(thiethylperazine), 지프라시돈(ziprasidone), 조테핀(zotepine), 클로자핀(clozapine), 클로르프로마진(chlorpromazine), 아세토페나진(acetophenazine), 카르페나진(carphenazine), 클로르프로싸이진(chlorprothixene), 플루페나진(fluphenazine), 록사핀(loxapine), 메소리다진(mesoridazine), 몰린돈(molindone), 페르페나진(perphenazine), 피모자이드(pimozide), 피페라세타진(piperacetazine), 페르클로르페라진(perchlorperazine), 티오리다진(thioridazine), 티오틱센(thiothixene), 트라이플루오페라진(trifluoperazine), 트라이플루프로마진(triflupromazine), 피팜페론(pipamperone), 암페로자이드(amperozide), 쿠에티아핀(quietiapine), 멜페론(melperone), 레목시프라이드(remoxipride), 할로페리돌(haloperidol), 리스피리돈(rispiridone), 올란제핀(olanzepine), 세르틴돌(sertindole), 지프라시돈(ziprasidone), 아미설프라이드(amisulpride), 프로클로르페라진(prochlorperazine) 및 티오틱센(thiothixene)이 있다.
또한, 페노바르비탈(phenobarbital), 페니토인(phenytoin), 프리미돈(primidone), 카르바마제핀(carbamazepine), 에토숙시마이드(ethosuximide), 라모트리진(lamotrigine), 밸프로산(valproic acid), 비가바트린(vigabatrin), 펠바메이트(felbamate), 가바펜틴(gabapentin), 레비티라세탐(levetiracetam), 옥스카르바제핀(oxcarbazepine), 레마세마이드(remacemide), 티아가빈(tiagabine) 및 토피라메이트(topiramate) 같은 항경련제가 본 발명의 약제학적 조성물에 혼합되어 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 메틸프레드니솔론(methylprednisolone), 베타메타손(betamethasone), 하이드로코티손(hydrocortisone), 프레드니솔론(prednisolone), 코티손(cortisone), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니손(prednisone), 알클로메타손(alclometasone), 클로베타졸(clobetasol), 클로코르트롤론(clocortrolone), 데소나이드(desonide), 데속시메타손(desoximetasone), 다이플로라손(diflorasone), 플루오시놀론(fluocinolone), 플루오시노나이드(fluocinonide), 플루란드레놀라이드(flurandrenolide), 플루티카손(fluticasone), 플로로메탈론(floromethalone), 할시노나이드(halcinonide), 할로베타솔(halobetasol), 로테프레드놀(loteprednol), 모메타손(mometasone), 프레드니카베이트(prednicarbate) 및 트라이암시놀론(triamcinolone) 같은 부신 피질 호르몬제는 물론, 메토카르바몰(methocarbamol), 오르페나드린(orphenadrine), 카리소프로돌(carisoprodol), 메프로바메이트(meprobamate), 클로르페네신 카르바메이트((chlorphenesin carbamate), 다이아제팜(diazepam), 클로르디아제폭사이드(chlordiazepoxide) 및 클로르족사존(chlorzoxazone) 같은 근육 이완제; 수마트립탄(sumatriptan) 같은 항편두통제; 카페인(caffeine), 메틸페니데이트(methylphenidate), 암페타민(amphetamine) 및 모다피닐(modafinil) 같은 각성제(analeptics); 클로르페니라민(chlorpheniramine), 싸이프로헵타딘(cyproheptadine), 프로메타진(promethazine) 및 피릴라민(pyrilamine) 같은 항히스타민제가 본 발명의 약제학적 조성물에 혼합될 수 있다.
이명, 부정맥, 허혈성 뇌졸증 및 간질의 치료에 일반적으로 사용되는 것처럼, 예를 들어 나트륨 이온 통로 차단제인 카르바마제핀(carbamazepine) 같은 이온 통로 차단제가 본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, NMDA 수용체와 관련된 이온 통로의 길항제(예를 들어, 케타민(ketamine))처럼, 칼슘 이온 통로 차단제(예를 들어, 지코노타이드(ziconotide))도 사용될 수 있다. 적어도 이들 이온 통로 차단제들의 일부가 카파 작용제의 진통효과를 증가시켜 정동성 통증완화에 요구되는 복용양을 감소시킬 수 있다는 증거가 있다(예를 들어, Wang 등, 2000, Pain 84: 271-81 참조)
본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합될 수 있는 적절한 NSAIDs 또는 항염증 및/또는 진통작용을 지니는 비 오피오이드(non-opioid) 화합물은 하기의 화합물 중 하나 이상을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다: 에토페나메이트(etofenamate), 메클로페나미산(meclofenamic acid), 메파나미산(mefanamic acid) 및 니플룸산(niflumic acid) 같은 아미노아릴카복실산 유도체; 아세메타신(acemetacin), 암페낙(amfenac), 신메타신(cinmetacin), 클로피락(clopirac), 다이클로페낙(diclofenac), 펜클로페낙(fenclofenac), 펜클로락(fenclorac), 펜클로진산(fenclozic acid), 펜티아작(fentiazac), 글루카메타신(glucametacin), 이소제팍(isoxepac), 로나졸락(lonazolac), 메티아지닉산(metiazinic acid), 나프록신(naproxen), 옥사메타신(oxametacine), 프로글루메타신(proglumetacin), 설린닥(sulindac), 티아라마이드(tiaramide) 및 톨메틴(tolmetin) 같은 아릴아세트산 유도체; 부티부펜(butibufen) 및 펜부펜(fenbufen) 같은 아릴부탄산 유도체; 클리다낙(clidanac), 케토록락(ketorolac) 및 티노리딘(tinoridine) 같은 아릴카복실산; 부클록스산(bucloxic acid), 카르프로펜(carprofen), 페노프로펜(fenoprofen), 플룬옥사프로펜(flunoxaprofen), 이부프로펜(ibuprofen), 이부프록삼(ibuproxam) 및 옥사프로진(oxaprozin) 같은 아릴프로피온산 유도체; 플루비프로펜(flurbiprofen), 피케토프로펜(piketoprofen), 피르프로펜(pirprofen), 프라노프로펜(pranoprofen), 프로티진산(protizinic acid) 및 티아프로펜산(tiaprofenic acid) 같은 페닐알칸산 유도체; 에토돌락(etodolac) 같은 피라노카복실산; 메피리졸(mepirizole) 같은 피라졸(pyrazoles); 클로페존(clofezone), 페프라존(feprazone), 모페부타존(mofebutazone), 옥시핀부타존(oxyphinbutazone), 페닐부타존(phenylbutazone), 페닐 피라졸리디닌온스(phenyl pyrazolidininones), 석시부존(suxibuzone) 및 티아졸리노부타존(thiazolinobutazone) 같은 피라졸론(pyrazolones); 아스피린, 브로모살리제닌(bromosaligenin), 다이플루시날(diflusinal), 펜도살(fendosal), 글리콜 살리실레이트(glycol salicylate), 메살라민(mesalamine), 1-나프틸 살리실레이트(1-naphthyl salicylate), 마그네슘 살리실레이트(magnesium salicylate), 올살라진(olsalazine), 살리실라마이드(salicylamide), 살살레이트(salsalate) 및 설파살라진(sulfasalazine) 같은 살리실산 유도체; 드록시캄(droxicam), 이속시캄(isoxicam) 및 피록시캄(piroxicam) 같은 티아진카복사마이드(thiazinecarboxamides); ε-아세트아미도카프로산(ε-acetamidocaproic acid); 아세타미노펜(acetaminophen); s-아데노실메티오닌(s-adenosylmethionine); 3-아미노-4-하이드록시부티르산; 아믹세트린(amixetrine); 벤다작(bendazac); 부콜롬(bucolome); 카르바존스(carbazones); 크로몰린(cromolyn); 다이펜피라마이드(difenpiramide); 디타졸(ditazol); 하이드록사이클로로퀸(hydroxychloroquine); 인도메타신(indomethacin); 케토프로펜(ketoprofen)과 그의 활성 메타볼라이트 6-메톡시-2-나프틸아세트산; 구아이아줄렌(guaiazulene), 마이코페놀산의 헤테로사이클린 아미노알킬 에스터(heterocylic aminoalkyl esters of mycophenolic acid) 및 유도체; 나부메톤(nabumetone); 니메술라이드(nimesulide); 오르고테인(orgotein); 옥사세프롤(oxaceprol); 옥사졸 유도체(oxazole derivatives); 페라닐린(paranyline); 피폭심(pifoxime), 2-치환된-4,6-다이-터셔리-부틸-s-하이드록시-1,3-피리미딘(2-substituted-4, 6-di-tertiary-butyl-s-hydroxy-1,3-pyrimidines); 프로퀴아존(proquazone); 테니답(tenidap); 및 셀레콕시브(celecoxib) 또는 로페콕시브(rofecoxib) 같은 콕스-2(사이클로옥시게나제 II) 억제제.
본 발명의 약제학적 조성물과 함께 투여되거나 그에 혼합되기에 적합한 이뇨제의 예로서는, 아세타졸라마이드(acetazolamide), 다이클로르페나마이드(dichlorphenamide) 및 메타졸라마이드(methazolamide) 같은 탄산무수화효소 억제제(inhibitors of carbonic anhydrase); 글리세린, 아이소소바이드(isosorbide), 매니톨 및 요소(urea) 같은 삼투성 이뇨제; 퓨로세마이드(furosemide), 부메타나이드(bumetanide), 에타크린산(ethacrynic acid), 토르세마이드(torsemide), 악소세마이드(axosemide), 피레타나이드(piretanide) 및 트라이페마이드(tripamide) 같은 Na+-K+-2Cl- 심포트 억제제 (루프 이뇨제 또는 최대 이뇨제 (high-ceiling diuretics)); 벤드로플루메티아자이드(bendroflumethiazide), 클로로티아자이드(chlorothiazide), 하이드로클로로티아자이드(hydrochlorothiazide), 하이드로플루메티아자이드(hydroflumethiazide), 메틸클로티아자이드(methyclothiazide), 폴리티아자이드(polythiazide), 트라이클로르메티아자이드(trichlormethiazide), 클로르탈리돈(chlorthalidone), 인다파마이드(indapamide), 메톨라존(metolazone) 및 퀴네타존(quinethazone) 같은 Na+-Cl- 심포트 억제제(티아자이드(thiazide)과 티아자이드유사 이뇨제); 및, 추가로, 아밀로라이드(amiloride) 및 트라이암테렌(triamterene) 같은 직장 상피 Na+ 통로(renal epithelial Na+ channels) 억제제 및 스피로노락톤(spironolactone), 칸레논(canrenone), 칸레노산칼륨(potassium canrenoate) 및 에플레논(eplerenone) 같은 염류 코르티코이드 수용체(mineralocorticoid receptors) 길항제(알도스테론 길항제) (이들은 K+-보존성(sparing) 이뇨제로 분류됨)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 루프(loop) 이뇨제 또는 티아자이드 이뇨제의 용량 감량효과를 위해, 루프 이뇨제 또는 티아자이드 이뇨제와 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 병합제제(co-formulation) 및/또는 병합투여하며, 여기에서 루프 이뇨제 또는 티아자이드 이뇨제의 용량을 감소시킴으로써 원하지 않은 수분 저류(water retention)를 최소화하고, 특히 체액 저류를 줄이고 나트륨 밸런스를 정상화시키는 것이 유익하게 작용할 수 있는 환자의 다른 의학적 병태와 더불어 울혈정 심부전의 정황에 있어서 저나트륨혈증을 예방하거나 감소시킨다 (예로서, R M Reynolds 등. Disorders of sodium balance Brit. Med. J.2006;332:702-705 참조).
예를 들어, 인간에게 있어서 저나트륨혈증(저 나트륨 상태)이 나타나는 어떠한 질환 또는 병태 모두 카파 오피오이드 수용체와 연관된 저나트륨혈증에 해당되며, 이는 혈장 내에 나트륨의 농도가 135 mmol/L 미만으로 내려갈 때, 이상상태(abnormality)가 고립되어 생기거나, 좀 더 흔하게는, 다른 의학적 병태들의 합병증으로서 생기거나, 나트륨 결핍을 일으킬 수 있는 약물사용의 결과로서 생긴다.
다른 실시예에 있어서, 칼륨 보존성 이뇨제 (예를 들어, 스피로노락톤 또는 에플레논 같은 염류 코르티코이드 수용체 길항제)와 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 병합제제(co-formulation) 및/또는 병합투여하여 칼륨 보존성 이뇨제의 용량을 감소시키는 효과를 얻으며, 상기 이뇨제의 용량을 감소함으로써, 예를 들어, 간 경변을 앓고 있는 환자들에서 발견되는, 고칼륨혈증 또는 대사성 산증(metabolic acidosis)을 최소화시킨다.
구체적 실시예에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 생체내 조건에서 치료적으로 적절한 용량이 투여되면 오랜기간 그 작용이 지속된다. 예를 들어, 일부 실시예들에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 3 mg/kg의 용량으로 포유동물에게 투여하고 3시간 경과후 카파 오피오이드 수용체의 의존성 분석에서, 합성 펩타이드 아마이드는 최대효능의 적어도 약 50%의 효능을 유지하였다. 다른 어떤 실시예들에 따르면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 0.1 mg/kg의 용량으로 포유동물에게 투여하고 3시간 경과 후 카파 오피오이드 수용체의 의존성 분석에서, 합성 펩타이드 아마이드는 최대효능의 적어도 약 50%의 효능을 유지하였다. 운영상, 최대효능은 시험되는 모든 작용제에 대한 특정의 카파 오피오이드 수용체 의존성 분석을 위해 결정된 최고수준의 효능으로 한정된다.
어떤 실시예에 따르면, 0.1 mg/kg의 용량으로 포유동물에게 투여되면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는, 투여 3시간 경과 후에, 최대효능의 적어도 약 75%의 효능을 유지한다. 또 다른 실시예에 따르면, 0.1 mg/kg의 용량으로 포유동물에게 투여되면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는, 투여 3시간 경과 후에, 최대효능의 적어도 약 90%의 효능을 유지한다. 어떤 다른 실시예에 따르면, 0.1 mg/kg의 용량으로 포유동물에게 투여되면, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는, 투여 3시간 경과 후에, 최대효능의 적어도 약 95%의 효능을 유지한다.
또한 본 발명은 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료하거나 예방하는 방법을 제공하며, 이 방법은 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 함유하는 조성물을 치료에 유효한 양으로 그 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 상기 포유동물은 길들여진 또는 길들여지지 않은 포유동물 또는 심지어 야생 포유동물들도 포함한다. 대안으로 포유동물은 영장류, 유제류, 개과(canine) 및 고양이과 중 어느 종류라도 된다. 예를 들어, 이러한 포유동물은, 예를 들어 애완동물 또는 동반동물; 순종혈통 (thoroughbred) 말 또는 무대용 동물(show animal)과 같이 고가의 포유동물; 젖소, 염소, 양 또는 돼지 같은 농장 동물; 또는 유인원 또는 원숭이 같은 영장류를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적 일 양상에 따르면, 상기 포유동물은 인간이다.
해당 분야의 당업자는 관례적인 방법에 따라 유효량을 결정할 수 있다. 예를 들면, 포유동물의 카파 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 예방하거나 치료하기에 충분한 용량 단위가 유효량으로 결정될 수 있다. 대안으로, 이 유효량은 포유동물의 체액 내의 EC50 농도에 근접하게 충분한 양 또는 포유동물의 치료적으로 적절한 체액 내의 EC50 농도의 두세배 또는 약 다섯배 또는 심지어 열배에 근접하게 충분한 양이며, 여기서, 체액은, 예를 들어 류마티스 관절염을 겪고 있는 환자의 염증을 일으킨 관절의 활액(synovial fluid)과 같이, 타겟 조직(target tissue)에 직접 부가(apposition)되어 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 약제학적 조성물이며, 이는 유효량의 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드 및 약제학적으로 허용가능한 부형제 또는 담체를 포함한다. 일 양상에 따르면, 약제학적 조성물은 포유동물(예를 들어, 인간)이 걸린 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태를 치료하거나 예방하기에 유효한 양의 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 포함한다. 다른 양상에 따르면, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태의 예로서는, 통증, 염증, 소양증, 부종, 장폐색, 기침 또는 녹내장이 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 하기의 화합물 중 하나 이상을 더 포함한다: 오피오이드, 카나비노이드, 항우울제, 항경련제, 신경 이완제, 부신 피질 호르몬제(corticosteroid), 이온 통로 차단제 또는 비스테로이드성 소염제(NSAIDs).
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 및 약제학적으로 허용가능한 매개체 또는 담체를 포함하는 약제학적 조성물은 카파 오피오이드 수용체와 연관된 다양한 질환, 장애 또는 병태 중 하나 이상을 치료하거나 예방하는 데 쓰인다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태라면 어느 것이든 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드로 예방할 수 있거나 치료될 수 있는 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환, 장애 또는 병태에 해당하며, 이는 급성 또는 만성 통증, 염증, 소양증, 저나트륨혈증, 부종, 장폐색, 기침 및 녹내장을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 통증은 신경병성 통증, 체성통, 내장통증 또는 피부통증이 있다. 신경병성 통증, 체성통, 내장통증 및 피부통증 요소들 중 어느 것이나 또는 모두를 포함하는 수술후 통증 같이, 사용된 외과적 술식(surgical procedure)의 종류와 정도에 따라서, 일부 질환들, 장애들 또는 병태들은 하나 이상의 통증 형태와 연관된다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 염증의 예로서는, 정맥두염, 류마티스 관절염, 건초염(tenosynovitis), 활액낭염, 건염, 상완골 상과염, 유착성 관절낭염, 골수염, 골관절염성 염증, 염증성장질환(IBD), 과민성 대장증후군(IBS), 안구염증, 이성의 염증(otitic inflammation), 자가면역성 염증 중 어떠한 염증성 질환 또는 병태라도 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 소양증의 예로서는, 결막염 등과 연관되는 안구 소양증; 이성의 소양증(otitic pruritis); 다수의 환자들이 신장투석을 받고 있는 말기 신장질환 및 담즙울체의 다른 형태(원발성 담즙성 간경변, 임신성 간내 담즙울체, 만성 담즙울체성 간질환, 요독증, 악성 담즙울체, 황달 포함)와 연관된 소양증; 습진(피부염) 같은 피부 질환(dermatological conditions)(아토피 피부염, 접촉성 피부염, 건선, 적혈구증가증, 편평태선, 만성 단순태선, 이기생증(머릿이), 갑상선 중독증, 무좀, 담마진, 옴, 질염, 치질과 연관된 항문 소양증 포함); 곤충 교상 소양증(insect bite pruritis); 뮤 오피오이드 유발성 소양증 같이 약물 유발성 소양증 중 어떠한 소양성 질환 또는 병태라도 해당된다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 장폐색의 예로서는, 수술후 장폐색 또는 오피오이드로 유발된 배변기능 장애를 포함하나 이에 제한되지는 않는 어떠한 장폐색 질환 또는 병태라도 해당된다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 부종의 예로서는, 울형성 심부전 또는 항이뇨 호르몬 부적절 분비 증후군(syndrome of inappropriate ADH secretion)에 기인하는 부종 중 어떠한 부종성 질환 또는 병태라도 해당된다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 신경병성 통증의 예로서는, 편두통 같이 신경병성 요소를 지닌 것으로 간주되는 두통의 변형(variants)과 더불어, 삼차신경통(trigeminal neuralgia), 당뇨병성 통증, 대상포진 같은 바이러스성 통증, 화학요법 유발성 통증, 신경 침해 전이성 암통증(nerve-encroaching metastatic cancer pain), 외상성 손상과 외과적 술식과 연관된 신경병성 통증 중 어떠한 신경병성 통증이라도 해당된다.
또한 카파 오피오이드 연관성 통증은, 예를 들어, 광굴절 각막절제(PRK), 눈의 열상(ocular laceration), 안저골절, 화학약품에 의한 화상, 각막찰과상 또는 각막자극 같은 안구통증 또는 결막염, 각막궤양, 공막염, 상공막염(episcleritis), 공막각막염(sclerokeratitis), 안성 대상포진, 간질 궤양, 급성 홍채염, 건성 각결막염, 안와 봉와직염(orbital cellulites), 안와 가성종양(orbital pseudotumor), 천포창, 과립성 결막염(trachoma) 또는 포도막염과 연관된 안구통증을 포함한다.
또한 카파 오피오이드 연관성 통증은 인후통증, 특히, 염증성 병태와 연관된 인후통증을 포함하며 그 예로서는 알레르기 비염, 급성 기관지염, 감기, 접촉성 궤양, 단순포진 바이러스성 병소(herps simplex viral lesions), 감염성 단핵구증, 독감, 후두암, 급성 후두염, 급성 괴사성 궤양성 치은염, 편도주위 농양, 인두의 화상, 인두염, 역류성 인후두염, 급성 부비동염 및 편도염이 있다.
그 밖에, 카파 오피오이드 연관성 통증으로는, 관절염 통증, 신장결석 통증, 요로결석 통증, 담석 통증, 담관 담석 통증, 자궁 통증, 월경불순, 자궁내막증, 유방염, 소화불량, 수술후 통증(예를 들어, 충수염수술, 개복술, 탈장교정술, 전립선 절제술, 대장절제, 위절제술, 비장절세술, 결장절제술, 결장루설치술(colostomy), 골반림프 절제술, 난관결찰술, 자궁적출술, 정관절제술 또는 담낭절제술로부터의 통증), 의학처치 후의 통증(예를 들어, 결장경검사, 방광경검사, 자궁내시경, 조직생검 또는 자궁내막생검 이후의 통증), 이성의 통증(otitic pain), 돌발성 암통증 및 IBD 또는 IBS 같은 GI 장애와 연관된 통증 또는 다른 염증성 병태, 특히 내장 염증성 병태(예를 들어, 위식도 역류질환, 췌장염, 급성 신우신염, 궤양성대장염, 급성 방광염, 담낭염, 경변증, 간농양, 간염, 십이지장궤양, 위궤양, 식도염, 위염, 위장염, 대장염, 게실염(diverticulitis), 장폐색(intestinal obstruction), 난소낭종, 골반 염증성 질환, 천공성 궤양, 복막염, 전립선염, 간질성 방광염)와 연관된 통증 또는 곤충 독소와 같은 독물(toxic agents) 노출 또는 살리실산염이나 NSAIDs 노출과 연관된 통증이 있다.
본 발명은 포유동물(예를 들어, 인간)의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태를 치료하거나 예방하는 방법을 제공하며, 이 방법은 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 함유하는 조성물을 치료에 유효한 양으로 그 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태는 통증, 염증(예를 들어, 류마티스 관절염, 골관절성 염증(osteoarthritic inflammation), IBD 염증, IBS 염증, 안구 염증, 이성염증 또는 자가면역 염증), 소양증(예를 들면, 아토피성 피부염, 신장투석와 연관된 소양증, 안구 소양증, 이성의 소양증, 곤충교상 소양증 또는 오피오이드 유발성 소양증), 부종, 장폐색, 기침 또는 녹내장이다. 일 양상에 따르면, 상기 통증은 신경병성 통증(예를 들어, 삼차신경통, 편두통, 당뇨병성 통증, 바이러스성 통증, 화학요법 유발성 통증 또는 전이성 암통증), 체성통(somatic pain), 장기 통증(visceral pain) 또는 피부 통증(cutaneous pain)이다. 다른 양상에 따르면, 상기 통증은 관절염 통증, 신장결석 통증, 자궁 통증, 월경불순, 자궁내막증, 소화불량, 수술후 통증, 의학처치 후의 통증, 안구 통증, 이성의 통증(otitic pain), 돌발성 암통증 또는 IBD 또는 IBS 같은 GI 장애와 연관된 통증이다. 다른 양상에 따르면, 상기 통증은 수술과 연관된 통증이며, 여기에서 수술은 골반림프 절제술, 난관결찰술, 자궁적출술 및 담낭절제술이다. 대안으로, 상기 통증은 의학처치와 연관된 통증일 수 있으며, 의학처치의 예로서는 결장경검사, 방광경검사, 자궁내시경 또는 자궁내막생검이 있다. 특정의 양상에 따르면, 아토피성 피부염은 건선, 습진 또는 접촉성 피부염이 될 수 있다. 다른 특정의 양상에 따르면, 장폐색은 수술후 장폐색(post-operative ileus) 또는 오피오이드 유발성 장기능 장애이다.
카파 오피오이드 수용체와 연관된 통증은 통각과민을 포함하며, 말초감각 말단의 환경 변화로 인해 생기는 것으로 여겨지는 이러한 통각과민은 국소적(local) 조직 손상에서 이차적으로 발생한다. 조직 손상 (예를 들어, 찰과상, 화상)과 염증은 다류성 유해수용체들(polymodal nociceptors) (C 파이버)과 고역적 기계수용체들의 흥분성(excitability)에 현저한 증가를 초래할 수 있다 (Handwerker 등. (1991) Proceeding of the VIth World congress on Pain, Bond 등, eds., Elsevier Science Publishers BV, pp.59-70; Schaible 등. (1993) Pain 55:5-54). 이러한 흥분성 증가와 구심성 감각(sensory afferents)의 과장된 반응이 통각과민의 원인이며, 그 통증반응은 자극에 대한 과장된 반응의 결과이다. 손상후/염증성 통증 상태의 대부분을 설명하기 위해, 손상후 통증 상태에서의 통각과민 상태의 중요성이 반복적으로 증명되어 왔다 (예를 들어, Woold 등. (1993) Anesthesia and Analgesia 77:362-79; Dubner 등. (1994) In, Textbook of Pain, Melzack 등, eds., Churchill-Livingston, London, pp. 225-242 참조).
다른 실시예에 따르면, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태는 통증, 염증(예를 들어, 류마티스 관절염, 골관절성 염증(osteoarthritic inflammation), IBD 염증, IBS 염증, 안구 염증, 이성염증 또는 자가면역 염증), 소양증(예를 들면, 아토피성 피부염, 신장투석와 연관된 소양증, 안구 소양증, 이성의 소양증, 곤충교상 소양증 또는 오피오이드 유발성 소양증), 부종, 장폐색, 기침 또는 녹내장이다. 일 양상에 따르면, 상기 통증은 신경병성 통증(예를 들어, 삼차신경통, 편두통, 당뇨병성 통증, 바이러스성 통증, 화학요법 유발성 통증 또는 전이성 암통증), 체성통(somatic pain), 장기 통증(visceral pain) 또는 피부 통증(cutaneous pain)이다. 다른 양상에 따르면, 상기 통증은 관절염 통증, 신장결석 통증, 자궁 통증, 월경불순, 자궁내막증, 소화불량, 수술후 통증, 의학처치 후의 통증, 안구 통증, 이성의 통증(otitic pain), 돌발성 암통증 또는 IBD 또는 IBS 같은 GI 장애와 연관된 통증이다. 다른 양상에 따르면, 상기 통증은 수술과 연관된 통증이며, 여기에서 수술은 골반림프 절제술, 난관결찰술, 자궁적출술 및 담낭절제술이다. 대안으로, 상기 통증은 의학처치와 연관된 통증일 수 있으며, 의학처치의 예로서는 결장경검사, 방광경검사, 자궁내시경 또는 자궁내막생검이 있다. 특정의 양상에 따르면, 아토피성 피부염은 건선, 습진 또는 접촉성 피부염이 될 수 있다. 다른 특정의 양상에 따르면, 장폐색은 수술후 장폐색 또는 오피오이드 유발성 장기능 장애이다.
다른 실시예에 따르면, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태는, 아쿠아레시스(aquaresis)라고도 알려진, 나트륨- 및 칼륨-보존성 이뇨제에 의해 예방되거나 치료될 수 있는 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태이다. 부종은, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 투여에 의해 예방되거나 치료될 수 있는 이러한 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태의 일례이다. 부종은, 울혈성 심부전 또는 항이뇨 호르몬 부적절 (ADH) 분비 증후군 같은 다양한 질환 및 병태 중 어느 한가지에라도 기인할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 카파 오피오이드 수용체와 연관된 병태는 저나트륨혈증 또는 다른 부종성 질환이다. 카파 오피오이드 수용체와 연관된 저나트륨혈증 또는 부종의 예로서는, 울혈성 심부전 또는 항이뇨 호르몬 부적절 분비 증후군과 연관된 저나트륨혈증 및 부종 또는 티아자이드 및/또는 루프 이뇨제를 사용하는 집중 이뇨 치료와 연관된 저나트륨혈증 중 어떠한 저나트륨혈증성 또는 부종성 질환이나 병태라도 될 수 있다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 현저한 나트륨 보존성과 칼륨 보존성 아쿠아레틱 효과를 보이며, 이는 저나트륨혈증 및/또는 저칼륨혈증과 연관된 부종형성의 병리학적 상태의 치료에 유익하다. 따라서, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 또한 하기에 열거된 저나트륨혈증과 관련된 병태를 치료하거나 예방하는 방법들에 유용하다. 저나트륨혈증과 관련된 병태들은 체내 수분 상태(volume status)에 따라서 저혈량성(hypervolemic), 정상혈량성(euvolemic) 또는 다혈량성(hypovolemic)으로 분류될 수 있다.
저혈량성 저나트륨혈증은, 울혈성 심부전, 신증후군(nephritic syndrome) 및 간경변증의 경우에서 관찰될 수 있듯이, 대체로 총 체내 수분 수준의 증가로 인해 생긴다.
정상혈량성 저나트륨혈증은 종종 항이뇨 호르몬 부적절 분비 증후군에서 발견되며, 폐렴, 소세포폐암, 조갈증(polydipsia), 뇌손상의 경우들 및 유기적 원인들(예를 들어, 할로페리돌 같은 어떤 약물의 사용) 또는 정신적 원인들과 연관될 수 있다.
다혈량성 저나트륨혈증은 대체로 총 체내 나트륨 수준의 감소로 인해 생기며, 이뇨제 사용, 간질성 신염 또는 과도하게 땀을 흘리는 경우들과 연관될 수 있다.
이러한 저나트륨혈증의 형태는 요소내의 나트륨 농도에 따라서 더 분류될 수 있다(즉, 농도가 리터당 30 mmol을 초과하는지 미만인지에 따름. 예:R M Reynolds 등. Disorders of sodium balance, Brit. Med. J.2006;332:702-705 참조).
인간 등에 저나트륨혈증(저 나트륨 농도)이 나타나는 어떠한 질환 또는 병태 모두 카파 오피오이드 수용체와 연관된 저나트륨혈증에 해당되며, 이는 혈장 내에 나트륨의 농도가 135 mmol/L 미만으로 내려갈 때, 이상상태(abnormality)가 고립되어 생기거나, 좀 더 흔하게는, 다른 의학적 병태들의 합병증으로서 생기거나, 나트륨 결핍을 일으킬 수 있는 약물사용의 결과로서 생긴다.
이러한 병태에 추가적으로, 저나트륨혈증과 연관된 다수의 다른 병태들의 예로서는, 폐-, 십이지장-, 췌장-, 난소-, 방광- 및 요관의 암종, 흉선종, 중피종, 기관지 선종, 유암종, 신경절세포종 및 유잉육종(Ewing's sarcoma)를 포함하는, 과다한 ADH 분비의 종양성 원인들; 병균전염(예를 들어, 폐렴(박테리아성 또는 바이러스성), 농양(폐 또는 뇌), 공동현상(cavitation)(아스퍼질러스;aspergillosis), 결핵(폐 또는 뇌), 수막염(박테리아성 또는 바이러스성), 뇌염 및 AIDS; 혈관성 원인들(예를 들어, 뇌혈관 폐쇄 또는 출혈 및 해면 정맥동 혈전증); 신경성 원인들(예를 들어, 길랑 바레 증후군; Guillan-Barre syndrome), 다발성 경화증, 진전섬망증, 근위축성 측삭 경화증, 뇌수종, 정신병, 말초 신경염, 두부 외상(폐쇄성 및 관통성), CNS 외상 또는 전염 및 시산하부 삼투수용체에 영향을 주는 CNS 발작; 뇌량 무형성, 토순과 구개파열 및 다른 중심선 결손을 포함하는 선천성 기형; 신진대사성 원인들(예를 들어, 급성 간헐성 포르피린증, 천식, 공기가슴증 및 양압 호흡; 약물들(예를 들어, 티아자이드 이뇨제, 아세타미노펜, 바르비투르염, 콜린 약물(cholinergic agents), 에스트로겐, 경구혈당강하제, 바소프레신 또는 데스모프레신, 고용량 옥시토신, 클로르프로파마이드, 빈크리스틴, 카르바마제핀, 니코틴, 페노티아진(phenothiazines), 사이클로포스파마이드, 삼환계(tricyclic) 항우울제, MAO 억제제(monoamine oxidase inhibitors) 및 세레토닌 재흡수 억제제; 및 노인을 대상으로 하는 저염도 영양 보충제 사용과 더불어, 저장액(excess hypotonic fluids)의 투여(예를 들어, 입원중, 수술중 또는 체육활동참가 동안/이후(즉, 운동과 연관된 저나트륨혈증))를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다(예로서, Harrison's Principles of Internal Medicine, 16th Ed. (2005), p. 2102 참조).
저나트륨혈증과 연관된 다른 병태는, 고칼슘혈증, 저칼륨혈증 및 삼투압 이뇨에 이르는 당뇨(glycosurial)를 초래하는 고혈당증과 더불어, 신부전, 신증후군(nephritic syndrome)(막성신증 및 미소 신증후군), 악액질, 영양실조, 횡문근융해증, 외과적 술식, 선택적 심도자술(elective cardiac catheterization), 실혈(blood loss)을 포함한다.
또한 본 발명은 포유동물(예로서, 인간)에 있어서의 퇴행성 신경(neuro-degenerative)질환 또는 병태를 치료하거나 예방하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 위에 기재된 대로, 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 함유하는 조성물을 치료에 유효한 양으로 그 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 퇴행성 신경질환 또는 병태의 예로서는, 허혈, 무산소증, 뇌졸증, 뇌손상, 척수 손상, 재관류 손상(reperfusion injury) 중 어떠한 퇴행성 신경질환 또는 병태라도 포함한다. 대안으로, 퇴행성 신경질환 또는 병태는 눈의 퇴행성 신경질환 또는 병태가 될 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 치료되거나 예방될 수 있는 구체적인 퇴행성 신경질환 또는 병태는 녹내장, 황반변성(macular degeneration), 망막 허혈성 질환 및 당뇨병성 신경병증을 포함한다.
어떤 실시예에 따르면, 본 발명은, 예를 들어 신경퇴행적 요소를 지닌, 몇몇의 퇴행성 신경질환 및 병태를 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 유효량 투여하여, 비치료 세포들의 신경퇴행 및/또는 신경세포 사멸에 이를 수 있는 병상(pathology) 또는 손상의 영향에 대항하여 신경세포들을 보호한다. 예를 들어, 신경퇴행적 요소를 지닌 눈의 질환 및 병태의 몇몇은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 유효량 투여함으로써 예방되거나 치료될 수 있다. 이러한 눈의 질환 및 병태는 녹내장, 황반변성, 망막 허혈성 질환 및 당뇨병성 신경병증을 포함한다. 이러한 질환과 병태의 진행은, 예를 들어, 개제없이는 세포 사멸에 이를 수 밖에 없는 경로에 있는 신경세포들의 자가세포고사(apoptosis)에 의한 신경퇴행 또는 신경세포 사멸에 영향을 미치는 것으로 간주되고 있다. 이러한 질환과 병태의 발전 또는 진행이 카파 오피오이드 수용체 작용제를 동반한 치료로 예방되거나, 적어도 늦추어질 수 있다는 것이 밝혀져 왔다. 카파 오피오이드 수용체 작용제에 의한 신경보호가 이러한 진보된 결과를 가져온 것이라 여겨지고 있다(예를 들어, Kaushik 등. "Neuroprotection in Glaucoma" (2003) J. Postgraduate Medicine vol. 49 (1): pp. 90-95 참조).
녹내장의 경우에, 카파 오피오이드 수용체 작용제의 투여에 의한 예방(prophylaxis)과 치료는 카파 오피오이드 작용제의 작용으로 유발된 적어도 두가지의 별개의 활성들(즉, 신경보호 및 안압(IOP)감소)에 의해 조정된다고 여겨진다. 이론에 구속되려는 것은 아니지만, 신경보호의 적어도 일부는 안구 내에 나트륨 이뇨 펩타이드(ANP)의 유발에 기인하는 것으로 여겨지며, 산화적 손상과 다른 손상에 대한(against) 보호를 포함한다.
비정상적으로 높은 안압은 또한 녹내장을 발전시키는 요인(factor)으로 여겨진다. 또한 높은 안압은 카파 오피오이드 수용체 작용제의 투여로 예방되거나 치료될 수 있고, 이는 방수(aqueous humor) 분비 감소, 방수의 유출량 증가 및 아쿠아레시스(수분 손실을 가져오는 나트륨- 및 칼륨 보존성 이뇨)를 가지는 수용체의 활성으로 유도되는 세가지 개별적 작용에 의해 가능하다.
본 발명은 또한 포유동물의 눈에 있어서의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질환 또는 병태(예를 들어 높은 안압)를 치료하거나 예방하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 위에 기재된 대로, 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 함유하는 조성물을 치료에 유효한 양으로 그 포유동물에 투여하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 합성 펩타이드 아마이드는 외용적으로(topically) 투여된다. 다른 양상에 따르면, 합성 펩타이드 아마이드는 이식물로서 투여된다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 세포변성(cellular degegenerative)의 구성요소를 가지는 어떤 심장혈관계 질환 및 병태를 예방하거나 치료하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 합성 펩타이드 아마이드를 유효량 투여하여, 치료받지 않은 세포의 퇴행 및/또는 사멸에 이를 수 있는 병상(pathology) 또는 손상의 영향에 대항하여 심근세포들을 보호한다. 예를 들어, 심혈관 질환 또는 병태의 몇몇은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 유효량 투여함으로써 예방되거나 치료될 수 있다. 이러한 심혈관 질환 및 병태의 예로서는, 관상동맥 질환, 허혈, 심근병변, 재관류 손상 및 부정맥을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다(예를 들어, Wu 등. "Cardioprotection of Preconditioning by Metabolic Inhibition in the Rat Ventricular Myocyte Involvement of kappa Opioid Receptor" (1999) Circulation Res vol. 84: pp. 1388-1395 및 Yu 등. "Anti-Arrythmic Effect of kappa Opioid Receptor Stimulation in the Perfused Rat Heart: Involvement of a cAMP-Dependent Pathway" (1999) J Mol Cell Cardiol. vol. 31(10): pp. 1809-1819 참조).
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 유효량 투여함으로써 예방하거나 치료할 수 있는 다른 조직과 장기 질환 및 병태의 예로서는, 허혈, 무산소증, 뇌졸증, 뇌 또는 척수 손상 및 재관류 손상을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
통각과민은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드로 치료하거나 예방할 수 있는 카파 오피오이드 수용체와 연관된 또 다른 형태이다. 일 실시예에 따르면, 이 방법은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 통각과민을 겪고 있거나 발전시킬 위험에 처한 포유동물에게, 상기 통각과민을 예방, 개선 또는 완전히 완화시키기에 유효한 양으로 투여된다.
통각과민성 병태를 치료하거나 예방하는 목적으로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 본원에 기재된 방법들에 따라 투여되며, 통각과민의 병태의 예로서는, 알레르기성 피부염, 접촉성 피부염, 피부궤양, 염증, 발진 및 진규성 자극과 연관된 통각과민성 병태; 및 감염성 요인과 연관된 통각과민성 병태, 화상, 찰과상, 타박상, 좌상, 동상, 발진, 좌창, 곤충 물림/쏘임, 피부궤양, 점막염, 치육염, 기관지염, 후두염, 인후통, 대상포진, 진규성 자극, 단순포진, 종기(boils), 족저 우췌(Plantars warts), 외과적 술식, 질 병소와 연관된 통각과민 병태 중 어느 것이라도 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 입, 식도 또는 후두의 점막표면에 외용적으로 투여되거나, 기관지 또는 비관(nasal passage)에 외용적으로(topically) 투여될 수 있다. 대안으로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드는 질 또는 직장/항문에 외용적으로(topically) 투여될 수 있다. 더욱이, 통각과민성 병태를 치료하거나 예방하는 목적으로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드가 본원에 기재된 방법들에 따라 투여되며, 통각과민성 병태는 화상, 찰과상, 타박상(예를 들어, 각막 찰과상), 좌상, 동상, 발진, 좌창, 곤충 물림/쏘임, 피부궤양(예를 들어, 당뇨병성 궤양 또는 욕창성 궤양), 점막염, 염증, 치육염, 기관지염, 후두염, 인후통, 대상포진, 진규성 자극(예를 들어, 무좀 또는 완선(jock itch)), 단순포진, 종기, 족저 우췌 또는 질 병소(예를 들어, 진균증 또는 성감염질환과 연관된 질병소)와 연관되는 통각과민성 병태 중 어느 것이라도 해당된다. 통각과민을 치료하거나 예방하기 위해 고려되는 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 투여방법의 예로서는, 그 화합물이 외용적으로 적용되는 부분들, 즉, 눈, 입, 후두, 식도, 기관지, 기도, 비관, 질 및 직장/항문의 표면이 있다.
수술후 회복과 연관된 통각과민성 병태 또한 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 투여의 대상이 될 수 있다. 수술후 회복과 연관된 통각과민성 병태의 예로서는, 방사상 각막절개술, 발치술(tooth extraction), 유방종양 절제수술(lumpectomy), 외음절제술, 복각경 수술(laparoscopy) 및 관절경술(arthroscopy) 후 회복과 연관된 통각과민성 병태 중 어느 것이라도 포함한다.
염증과 연관된 통각과민성 병태 역시 또한 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 투여의 대상이 될 수 있다. 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 외용적으로 또는 국소적으로 투여하여 치주염, 치과교정 염증, 염증성 결막염, 치질 및 성병 염증을 치료하거나 예방할 수 있다.
또한 본 발명은 이를 필요로 하는 포유동물에 있어서의 이뇨를 유발시키는 방법을 제공한다. 이 방법은, 위에 기재된 대로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 유효량을 포함하는 조성물을 상기 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명은 포유동물에 있어서의 프로락틴 분비를 유발시키는 방법을 제공한다. 이 방법은, 위에 기재된 대로, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 유효량을 포함하는 조성물을 상기 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 이 프로락틴 분비를 유발시키는 방법은 포유동물을 치료하는 데 적합하며, 모유분비부족, 부적당한 모유분비, 차선의 모유분비, 정자운동성 저하, 연령과 연관된 장애, 타입 I 당뇨병, 불면증 또는 부적당한 REM 수면을 겪고 있는 인간이 이러한 포유동물의 예에 해당된다. 구체적 일 양상에 따르면, 치료의 진통효과를 생성하기 위해, 이 방법은 합성 펩타이드 아마이드를 적은 양의 뮤(mu) 오피오이드 작용제 진통 화합물과 병합투여하는 단계를 포함한다. 이 화합물은 연관성 부작용을 가지지만, 화합물의 감소된 용량은, 단독으로 투여되었을 경우와 동일한 치료의 진통효과를 달성하기 위해 필요한 상기 뮤 오피오이드 작용제 진통 화합물의 용량과 연관된 부작용보다 더 적은 연관성 부작용을 가진다.
또한 본 발명은 포유동물에 있어서의 카파 오피오이드 수용체를 결합(binding)시키는 방법을 제공하며, 이 방법은 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 유효량을 함유하는 조성물을 상기 포유동물에게 투여하는 단계를 포함한다. 해당 분야의 당업자는 관례적인 방법에 따라 유효량을 결정할 수 있다. 예를 들면, 포유동물에 있어서의 카파 오피오이드 수용체를 결합시키기에 충분한 용량 단위가 유효량으로 결정될 수 있고, 이 유효량으로 항통각수용 효과(antinociceptive effect), 항염증효과, 아쿠아레틱 효과(aquaretic effect) 또는 혈청 프로락틴 수준의 증가 또는 다른 카파 오피오이드 수용체 반응효과를 일으킨다. 대안으로, 이 유효량은 포유동물의 체액 내의 EC50 농도에 근접하게 충분한 양 또는 그 포유동물의 치료적으로 적절한 체액 내의 EC50 농도의 두세배 또는 약 다섯배 또는 심지어 열배에 근접하게 충분한 양이다.
본 발명의 펩타이드 아마이드의 합성
본원에 사용되었듯이, 화학물질 명칭인 "테트라펩타이드-[ω(4-아미노-피페리딘-4-카복실산)]"은 4-아미노피페리딘-4-카복실산으로부터 유도된, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드의 아미노아실 모이어티를 표시하기 위해 사용되며, 피페리딘 고리의 질소원자는, 달리 지시되지 않은 한, 테트라펩타이드 부분의 C-말단 카보닐-탄소에 결합되어 있다.
도 1은 화합물들 (1), (6), (7), (10) 및 (11)의 제조에 이용된 일반 합성 방법을 보여주는 도면이고; 도 2는 화합물들 (2) 내지 (5), (8), (9) 및 (12) 내지 (14)의 제조에 이용된 일반 합성 방법을 보여주는 도면이고; 도 3은 화합물들 (15 내지 (24))의 제조에 이용된 일반 합성 방법을 보여주는 도면이고; 도 4는 화합물들 (25) 내지 (37)의 제조에 이용된 일반 합성 방법을 보여주는 도면이다.
화합물 (1): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 1):
Figure 112009033563744-pct00021
화합물 (2): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00022
화합물 (3): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 1):
Figure 112009033563744-pct00023
화합물 (4): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00024
화합물 (5): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 3):
Figure 112009033563744-pct00025
화합물 (6): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 1):
Figure 112009033563744-pct00026
화합물 (7): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 4):
Figure 112009033563744-pct00027
화합물 (8): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 3):
Figure 112009033563744-pct00028
화합물 (9): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-iPr)D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 5):
Figure 112009033563744-pct00029
화합물 (10): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00030
화합물 (11): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 7):
Figure 112009033563744-pct00031
화합물 (12): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dbu-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 8):
Figure 112009033563744-pct00032
화합물 (13): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 7):
Figure 112009033563744-pct00033
화합물 (14): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(아미디노)-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00034
화합물 (15): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00035
화합물 (16): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 3):
Figure 112009033563744-pct00036
화합물 (17): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-iPr)D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 5):
Figure 112009033563744-pct00037
화합물 (18): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00038
화합물 (19): D-Phe-D-Phe-D-Nle-(β-아미디노)D-Dap-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00039
화합물 (20): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00040
화합물 (21): D-Phe-D-Phe-D-Nle-(β-아미디노)D-Dap-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Figure 112009033563744-pct00041
화합물 (22): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dbu-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 8):
Figure 112009033563744-pct00042
화합물 (23): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 7):
Figure 112009033563744-pct00043
화합물 (24): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 4):
Figure 112009033563744-pct00044
화합물 (25): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2,8-다이다자스피로[4,5]데칸-1-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00045
화합물 (26): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-메틸-2,8-다이아자스피로[4,5]데칸-1-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00046
화합물 (27): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1,3,8-트라이아자스피로[4,5]테칸-2,4-다이온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00047
화합물 (28): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[5-클로로-1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3)H-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00048
화합물 (29): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[모르폴린(피페리딘-4-일)메타논 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00049
화합물 (30): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-페닐-1-(피페리딘-일-1H-이미다졸-2(3H)-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00050
화합물 (31): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-(3,5-다이메틸-4H-1,2,4-트라이아졸-4-일)피페리딘 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00051
화합물 (32): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(피페리딘-4-일)인돌린-2-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00052
화합물 (33): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-페닐-1,3,8-트라이아자스피로[4.5]데칸-4-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00053
화합물 (34): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[이미다조[1,2-a]피리딘-2-일메틸 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00054
화합물 (35): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[(5-메틸피라진-2-일)메틸 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00055
화합물 (36): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3H)-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00056
화합물 (37): D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4,5,6,7-테트라하이드로-1H-피라졸로[4,3-c]피리딘 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Figure 112009033563744-pct00057
실시예
일반 실험 합성법:
아미노산 유도체(amino acid derivatives)와 레진(resins)은 Novabiochem, Bachem, Peptide International 및 PepTech Corporation 같은 상업적 공급처들로부터 구입하였다. 다른 화학물질과 용매는 Sigma-Aldrich, Fisher Scientific 및 VWR로부터 구입하였다. 본원의 화합물들은 Fmoc 및 Boc 방법 모두를 활용하는 고상(solid phase) 펩타이드 화학에 있어서의 표준법에 의해 따라 제조하였다. 달리 지시되지 않은 한, 모든 반응들은 실온에서 수행되었다.
하기의 표준 기준들은 일반 실험의 셋업과, 요구되는 시작 물질과 시약의 유용성(availability)에 관한 지침을 제공한다: Kates, S. A., Albericio, F., Eds., Solid Phase Synthesis, A Practical Guide, Marcel Dekker, New York, Basel, (2000); Bodanszky, M., Bodanszky, A., Eds., The Practice of Peptide Synthesis, Second Edition, Springer-Verlag, (1994); Atherton, E., Sheppard, R. C., Eds., Solid Phase Peptide Synthesis, A Practical Approach, IRL Press at Oxford University Press, (1989); Stewart, J. M., Young, J. D., Solid Phase Synthesis, Pierce Chemical Company, (1984); Bisello, et al., J. Biol. Chem. 273, 22498-22505 (1998); and Merrifield, R. B., J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154 (1963).
본원에 사용된 추가적 약어들:
ACN: acetonitrile (아세토니트릴)
Aloc: allyloxycarbonyl (알릴옥시카보닐)
Boc: tert-butoxycarbonyl (터트-부톡시카보닐)
BOP: benzotriazole-1-yl-oxy-tris(dimethylamino)-phosphonium hexafluorophosphate (벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(다이메틸아미노)-포스포늄 헥사플루오로포스페이트)
Cbz: benzyloxycarbonyl (벤질옥시카보닐)
Cbz-OSu: Nα-(Benzyloxycarbonyloxy)succinimide (Nα-(벤질옥시카보닐옥시) 석시니마이드)
DBU: 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]언덱-7-엔)
DCM: Dichloromethane (다이클로로메탄)
Dde: 1-(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl (1-(4,4-다이메틸-2,6-다이옥소사이클로헥스-1-일리덴)에틸)
DIC: N,N'-diisopropylcarbodiimmide (N,N'-다이아이소프로필카르보다이이미드)
DIEA: N,N-diisopropylethylamine (N,N-다이아이소프로필에틸아민)
DMF: N,N-dimethylformamide (N,N-다이메틸포름아마이드)
Fmoc: 9-fluorenylmethoxycarbonyl (9-플루오레닐메톡시카보닐)
HATU: 2-(1H-9-azabenzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethylaminium hexafluorophosphate (2-(1H-9-아자벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸아미늄 헥사플루오로포스페이트)
HBTU: 2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethylaminium hexafluorophosphate (2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸아미늄 헥사플루오로포스페이트)
HOBt: 1-hydroxybenzotriazole (1-하이드록시벤조트리아졸)
HPLC: 고성능 액체 크로마토그래피
i:iso (이소)
ivDde: 1-(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)-3-methylbutyl (1-(4,4-다이메틸-2,6-다이옥소사이클로헥스-1-일리덴)-3-메틸부틸
NMM: 4-methyl morpholino (4-메틸 모르폴리노)
NMP: N-methylpyrrolidinone (N-메틸피롤리디돈)
All: allyl (알릴)
o-NBS-Cl: o-nitrobenzenesulfonyl chloride (o-니트로벤젠셜포닐 클로라이드)
Pbf: 2,2,4,6,7-pentamethyldihydro-benzofuran-5-sulfonyl (2,2,4,6,7-펜타메틸디하이드로-벤조퓨란-5-설포닐)
PyBOP: benzotriazole-1-yloxy-tris-pyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate (벤조트리아졸-1-일록시-트리스-피롤리디노-포스포늄 헥사플루오로포스페이트)
RP: reversed phase (역상)
TBTU: 2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium tetrafluoroborate (2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플로오로보레이트)
TEAP: triethylammonium phosphate (트라이에틸암모늄 포스페이트)
TFA: trifluoroacetic acid (트라이플루오로아세트산)
TIS: triisopropylsilane (트라이아이소프로필실란)
TMOF: trimethyl orthoformate (트라이메틸 오르쏘포메이트)
TMSOTf: trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (트라이메틸실릴 트라이플루오로메탄설포네이트)
Tri: trityl(트라이틸)
Fmoc 방법에 의해 합성된 펩타이드는 TFA/TIS/H2O (v/v/v = 95:2.5:2.5)의 혼합물로 절단되었다. Boc 방법에 있어서의 절단 단계는 HF/아니솔 (v/v = 9:1)의 혼합물 또는 TMSOTf/TFA/m-크레졸 (v/v/v = 2:7:1) 혼합물로 수행되었다.
펩타이드 체인의 연장에 있어서의 커플링 반응(coupling reactions)은 펩타이드 합성기 상에 수동으로 이루어지거나, 커플링시약을 2 내지 4배 초과량의 아미노산 유도체와 매개함으로써 이루어진다. 본 발명의 다양한 화합물 합성에 사용된 커플링시약은 하기의 조합에서 선택되었다: DIC/HOBt, HATU/DIEA, HBTU/DIEA, TBTU/DIEA, PyBOP/DIEA 및 BOP/DIEA.
레진과 결합된 펩타이드 위치 No. 4(최종 합성 펩타이드 아미노 생성물에서 Xaa4로 지정됨)에 있는 아미노산 측쇄의 탈보호화반응(deprotection)은 다음과 같이 행하여졌다: 펩타이드를 Xaa4부터 시작하여 Xaa3, Xaa2 그리고 마지막으로 Xaa1의 순서로 점진적으로 첨가하여 조립(assemble)하였다. Xaa4에 도입된 다이아미노산의 측쇄 보호기들은 하기와 같이 선택적으로 제거되었다: (i) N-Dde 또는 N-ivDde 그룹은 2-4% 하이드라진이 용해된 DMF에 의해 제거되었다(Chabra, S. R., 등, Tetrahedron Lett. 39:1603-1606 (1998) and Rohwedder, B., et al., Tetrahedron Lett., 39: 1175 (1998) 참조); (ii) N-Aloc는 CHCl3/AcOH/NMM (v/v/v = 37:2:1) 내의 3 eq. (Ph3P)4Pd에 의해 제거되었다(Kates, S. A., 등. in "Peptides Chemistry, Structure and Biology, Proc. 13 th American Peptide Symposium" Hodges, R. S. and Smith, J. A. (Eds), ESCOM, Leiden, 113-115 (1994) 참조).
펩타이드가 Boc 보호법으로 조립되었을 경우, Xaa4에 도입된 다이아미노산의 측쇄 보호기는 N-Fmoc 이었고, 이는 20-30% 피페리딘이 용해된 DMF로 제거되었다.
레진과 결합된 펩타이드의 Xaa4에 있는 아미노산 측쇄에서의 말단 질소 아이소프로필화반응(isopropylation)은 다음과 같이 행하여졌다: 탈보호화 반응 이후, Xaa4에 자유 ω-아미노 관능을 가지는 레진과 결합된 펩타이드는, 아세톤과 TMOF 내 NaBH(OAc)3의 혼합물과 반응하여, 레진과 결합한 Nω-아이소프로필 펩타이드를 생성하였다.
레진과 결합된 펩타이드의 Xaa4에 있는 아미노산 측쇄에서의 말단 질소 모노메틸화반응(monomethylation): 레진과 결합한 Nω-메틸 펩타이드를 합성하기 위해서, 우선 자유 ω-아미노 관능을 o-니트로벤젠-설포닐 클로라이드로 유도(derivatize)하였다 (o-NBS-Cl; Biron, E.; Chatterjee, J.; Kessler, H. Optimized selective N-methylation of peptides on solid support. J. Pep. Sci. 12:213-219 (2006) 참조). 다이메틸설포네이트와 NMP 내 1,8-다이아자-바이사이클로[5.4.0]언덱-7-엔의 혼합물로 생성된 설폰아마이드를 메틸화시켰다. 그 후에, 머캡토에탄올과 NMP 내 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]언덱-7-엔의 혼합물로 o-NBS 보호기를 제거하였다.
레진과 결합된 펩타이드의 Xaa4에 있는 아미노산 측쇄에서의 말단 질소 구아닐화반응(guanylation): 탈보호화 반응 이후, 위치 No. 4에 자유 ω-아미노 관능을 가지는 레진과 결합된 펩타이드는, 1H-피라졸-1-카복사미딘 하이드로클로라이드(Bernatowicz, M. S., 등, J. Org. Chem. 57, 2497-2502 (1992))와 DIEA의 혼합물이 용해된 DMF와 반응하여, 레진과 결합한 Nω-구아니디노 펩타이드를 생성하였다.
펩타이드를 트라이에틸암모늄 포스페이트(TEAP) 또는 트라이플루오로아세트산 (TFA) 버퍼 내 제조용(preparative) HPLC로 정제하였다. 필요 시, 얻어진 화합물은 종래의 HPLC 방법을 이용하여 트라이플루오로아세테이트 또는 아세테이트 염으로 최종적으로 변환되었다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 감압하에 동결건조시켰다. RP-HPLC 분석을 통해 합성된 펩타이드의 순도를 결정하였다.
Waters 486 가변 흡광도 UV 감지기와 Waters 746 데이터 모듈을 구비한 Waters 600 multisolvent 전달 시스템에서 RP-HPLC 분석이 수행되었다. 펩타이드에 관한 HPLC 분석은, Vydac C18 칼럼 (0.46×25 cm, 입경: 5 mm, 기공크기: 300Å 을 사용하여 유속 2.0 ml/min으로 수행되었다. 용매 A 및 B는 각각 0.1% TFA in H2O 및 0.1% TFA in 80% ACN/20% H2O로 하였다. 저류시간(retention times)(tR)은 분(min)으로 기록되었다. 제조용 RP-HPLC는 Vydac C18 제조용 카트리지 (5×30 cm, 입경:15-20 ㎛, 기공 크기:300Å 를 사용하여 유속 100 ml/min으로 Waters 486 가변 흡광도 UV 감지기와 Servogor 120 스트립 차트 레코더를 구비한 Waters Prep LC 2000 preparative 크로마토그래프 시스템에서 이루어졌다. 버퍼 A 및 B는 각각 0.1% TFA in H2O 및 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O로 하였다. 최종 화합물의 HPLC 분석은 Phenomenex Synergi MAX-RP C12 칼럼 (2.0×150 mm, 입경:4 ㎛, 기공 크기:80Å 를 사용하여 유속 0.3 ml/min와 40℃ 조건하에 Hewlett Packard 1090 액체 크로마토그래프에서 수행되었다. 버퍼 A 및 B는 각각 0.01% TFA in H2O 및 0.01% TFA in 70% ACN/30% H2O로 하였다. 전기분무 질량 분광분석법으로 합성 펩타이드 아마이드의 정보(identity)를 확인하였다. 질량 스펙트라(mass spectra)는 ESI 소스를 구비한 Finnigan LCQ 질량 분석기(mass spectrometer)에 기록되었다.
실시예 1 화합물 (1)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 1):
도 1에 예시된 방법을 참조하라. Bcz-D-Phe-OH, Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Leu-OH 및 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH를 아미노산 유도체로 사용하였다. p-니트로페닐카보네이트 Wang 레진 (5.0 g, 4.4 mmol; Novabiochem)을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 수동으로 합성하였다. 이 펩타이드를 DCM(100 mL) 내 용해된 호모피페라진(8.7 g, 87 mmol; Acros Organics)의 용액과 실온에서 밤새 혼합하여, 호모피페라진을 레진에 부착하였다. 레진을 DMF와 DCM으로 세척하고 진공내(in vacuo)에서 건조시켰다. 이렇게 얻어진 호모피페라진 카르바메이트 Wang 레진(5.1 g; 호모피페라진-[카르바메이트 Wang 레진]을 몇몇 부분으로 나누고, 이 중 일부분인 1.5 g(1.3 mmol)을 펩타이드 합성을 지속시키는데 사용하였다. 3배 초과량의 아미노산 유도체와 DIC/HOBt 매개 단일 커플링을 수행하였다. 25% 피페리딘이 용해된 DMF로 Fmoc기를 제거하였다. 펩타이드 체인의 연장이 끝나면, 레진을 4% 하이드라진이 용해된 DMF로 3 x 3 분간 처리하여 Dde를 제거하였다. 레진을 DMF와 DCM으로 세척하고 진공내에서 건조시켰다. 이렇게 얻어진 펩타이드 레진(2.4g; Bcz-D-Phe-D-Phe-DLeu-DLys-호모피페라진-[카르바메이트 Wang 레진])을 다시 나누고, 일부분인 0.6 g(0.3 mmol)을 이후의 유도화(즉, N-메틸화)반응에 사용하였다.
Xaa4에 위치한 D-Lys의 ω-아미노 관능을 세 단계로 메틸화시켰다: (i) [o-NBS 보호]: 우선, 레진과 결합한 펩타이드(0.3 mmol)를 o-NBS-Cl (0.4 g, 2 mmol) 및 콜리딘 (0.7 ml, 5 mmol)이 NMP (7ml) 내 용해된 용액으로 실온에서 30분간 처리한 후, 레진을 NMP로 세척하였다. (ii) [N-메틸화]: 레진과 결합된 o-NBS 보호된 펩타이드를 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]언덱-7-엔 (0.5 ml, 3 mmol) 및 다이메틸설페이트 (1.0 ml, 10mmol; Aldrich)가 NMP (7ml) 내 용해된 용액과 실온에서 5분간 반응시켰다. 다음으로, 레진을 NMP로 세척하고 상기 세척과정을 한번 더 반복하였다. (iii) [o-NBS 탈보호화]: 펩타이드 레진을 메르캅토에탄올 (0.7 ml, 10 mmol) 및 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]언덱-7-엔 (0.8 ml, 5 mmol)이 NMP (7 ml) 내 용해된 용액으로 실온에서 5분간 처리하였다. 다음으로, 레진을 NMP로 세척하고 상기 세척과정을 한번 더 반복하였다.
이렇게 얻어진, Xaa4에 위치한 D-Lys의 N-메틸 이차 아민을 보호하기 위해, 레진과 결합하며 메틸화된 펩타이드를 Bcz-OSu (6 mmol)이 용해된 DMF (7ml) 용액으로 처리하였다. 레진을 DMF와 DCM으로 세척하고 진공내에서 건조시켰다. 다음으로, 레진을 TFA/DCM (15 ml, v/v = 1:1) 용액으로 실온에서 2시간 동안 처리함으로써, 펩타이드를 레진으로부터 절단(cleave)시켰다. 이후 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액(filtrate)을 진공내에서 증발시키고 조(crude) 펩타이드(0.3 mmol; Bcz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys(Me,Bcz)-[호모피페라진 아마이드])를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
C-말단에 위치한 호모피페라진의 구아닐화를 위해, 위에서 얻은 펩타이드의 일부(0.3 mmol)를 1H-피라졸-1-카복사미딘 하이드로클로라이드 (0.4 g, 3.0 mmol) 및 DIEA (0.5 ml, 6 mmol)이 DMF (3 ml) 내 용해된 용액으로 실온에서 밤새 처리하였다. 아세트산과 H2O을 첨가하여 반응을 급냉시키고, 용액을 동결건조기 상에서 동결건조시켜 목적의 보호된 펩타이드 Bcz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys(Me,Z)-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (0.6 g)를 수득하였다.
최종 탈보호화/가수분해를 위해서, 상기 펩타이드(0.6 g)를 TMSOTf/TFA/m-크레졸 (10 ml, v/v/v = 2:7:1) 혼합물로 실온에서 2시간 동안 처리하였다. 이 혼합물을 증발시킴으로써 조(crude) 펩타이드(0.6 g)를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 상기 유도된 조(crude) 펩타이드(0.6 g)를 0.1% TFA이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O 및 버퍼 B = 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O)으로 정제하였다. 30분에 걸쳐 버퍼B를 25%B에서 75%B까지(tR = 37%B) 선형 기울기(linear gradient)로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(153 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=14.41 min, 순도 99.8%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 692.5, 관찰된 분자이온 질량 692.5.
실시예 2 화합물 (2)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 2):
도 2에 예시된 방법과 Biron 등, Optimized selective N-methylation of peptides on solid support. J. Peptide Science 12: 213-219 (2006)을 참조하라. Boc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Leu-OH, Fmoc-D-Lys(Dde)-OH 및 N-Boc-아미노-(4-N-Fmoc-피페리디닐) 카복실산을 아미노산 유도체로 사용하였다. 위의 화합물 (1)의 합성에 설명된 대로 HPLC 및 MS 분석을 수행하였다.
2-클로로트리틸 클로라이드 레진(1.8 g, 0.9 mmol; Peptide International)을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 수동으로 합성하였다. 화합물 (1)의 합성에 설명되어 있는 과정에 따라서, N-Boc-아미노-(4-N-Fmoc-피페리디닐) 카복실산의 부착, 펩타이드 체인 연장 및 Xaa4에 위치한 D-Lys(Dde)의 Dde의 탈보호화를 순차적으로 수행하였다. 위 내용을 참조하라. 이렇게 얻어진 펩타이드 레진(0.9 mmol; Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-(N-Boc-아미노-4-피페리디닐 카복실산)-[2-Cl-Trt 레진])을 나누고, 이 중 일부분인 0.3 mmol을 이후의 절단 단계를 위해서 사용하였다. 다음으로, 펩타이드를 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하였다. 이후 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고 조(crude) 펩타이드(0.3 mmol; D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH)를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 상기 조(crude) 펩타이드(0.3 mmol)를 2% 아세트산이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 pH 5.2 TEAP 버퍼 시스템(버퍼 A = TEAP 5.2 및 버퍼 B = 20% TEAP 5.2 in 80% ACN)으로 정제하였다. 60분에 걸쳐 버퍼B를 7%B에서 37%B까지 선형기울기로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 95%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 얻어진 용액을 물 2부(two volumes of water)로 희석하였다. 이렇게 희석된 용액을 염 교환(salt exchange)용 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O and 버퍼 B = 0.1% TFA in 80% ACN/20% H2O)과 25분에 걸쳐 버퍼B를 2%B에서 75%B까지 선형 기울기로 증가시키면서 더 정제하였다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결 건조기에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(93 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=16.43 min, 순도 99.2%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 680.4, 관찰된 분자이온 질량 680.3.
또한, 화합물 (2)를 하기의 아미노산 유도체들로 도 2에 예시된 반응 방법에 따라 제조하였다: Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Leu-OH, Fmoc-D-Lys(Boc)-OH 및 Boc-4-아미노-1-Fmoc-(피페리딘)-4-카복실산.
2-클로로트리틸 클로라이드 레진(PS 1%DVB, 500 g, 1 meq/g)을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 수동으로 합성하였다. 레진을 Boc-4-아미노-1-Fmoc-4-(피페리딘)-4-카복실산(280 g, 600 mmol)이 첨가된 DMF, DCM 및 DIEA (각 260 mL) 혼합물로 처리하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 4시간동안 교반하고, MeOH (258 mL) 및 DIEA(258 mL)을 첨가하여 레진을 1시간동안 캡핑하였다.
레진을 단리시켜 DMF(3 x 3 L)로 세척하였다. 첫번째 아미노산을 함유하는 레진은 피페리딘이 첨가된 DMF (35% 3 x 3 L)로 처리하고 DMF (9 x 3 L)로 세척하였다. HOBt (153 g) 및 DIEA (516 mL)의 존재하 PyBOP (519 g)을 이용하고 DCM/DMF(500 mL/ 500 mL) 내에서 2.25시간동안 교반하면서, Fmoc-D-Lys(Boc)-OH(472 g)을 커플링하였다. 레진을 함유하는 다이펩타이드를 단리하고 DMF(3 x 3.6 L)로 세척하였다. 피페리딘이 용해된 DMF(35% 3 x 3.6 L)로 처리하여 Fmoc기를 제거하고, 레진을 DMF(9 x 3.6 L)로 세척하고 Fmoc-D-Leu-OH(354 g), DIC(157 mL) 및 HOBt(154 g)이 용해된 DCM/DMF (500 mL / 500 mL)로 처리하고, 1시간동안 교반하였다. 이후, DMF(3 x 4.1 L)로 세척하고, 피페리딘이 용해된 DMF(35% 3 x 4.2 L)으로 Fmoc기를 절단(cleavage)하고, DMF(9 x 3.6 L)로 레진을 세척하여 레진과 결합된 트라이펩타이드(tripeptide)를 얻었다. 이렇게 얻은 물질을 Fmoc-D-Phe-OH (387 g), DIC (157 mL) 및 HOBt (153 g)이 용해된 DCM/DMF (500 mL / 500 mL)로 처리하고 밤새 교반하였다. 레진을 단리시키고, DMF(3 x 4.7 L)로 세척한 후, 피페리딘이 용해된 DMF(35% 3 x 4.7 L)으로 처리하여 Fmoc기를 절단하고 다시 DMF(9 x 4.7 L)로 세척하였다. 테트라펩타이드가 탑재된 레진을 Fmoc-D-Phe-OH (389 g), DIC (157 mL) 및 HOBt (154 g)이 용해된 DCM/DMF (500 mL / 500 mL)로 처리하고 2.25시간동안 교반하였다. 레진은 단리시키고, DFM(3 x 5.2 L)로 세척한 후, 피페리딘이 용해된 DMF(35% 3 x 5.2 L)으로 처리하였다. 레진을 단리시키고, DFM(9 x 5.2 L)과 DCM(5 x 5.2 L)의 순서로 세척하였다. 레진을 건조시켜 보호되고 레진에 결합된 펩타이드를 수득하였다(90.4%). Boc 보호기(protecting groups)를 제거하는데 쓰이기도 한 TFA/물(4.5 L, 95/5)를 이용하여 펩타이드를 레진으로부터 절단하였다. 혼합물을 여과하고, 농축하고(1/3), MTBE(42 L)을 첨가하여 침전시켰다. 여과를 통해 생성된 고체를 모아 감압하에 건조하여 조(crude) 펩타이드를 수득하였다.
정제를 위하여, 상기 조 펩타이드를 0.1% TFA가 용해된 물에 녹이고 제조용 역상 HPLC(C18)에 의해 이동상(mobile phase)으로서 0.1% TFA/물-CAN 기울기를 이용하여 정제하였다. 95%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 농축시키고, 동결 건조기에서 동결건조시켜 순수한 펩타이드(>순도 95.5%)를 수득하였다. Dowex 이온교환 수지를 사용하여, 물을 용리하면서 이온교환을 수행하였다. 수용액상을 여과하고(0.22 ㎛ 필터 캡술) 동결건조하여 펩타이드의 아세트산 염을 얻었다(전체 수율: 71.3%, >순도 99%).
실시예 3 화합물 (3)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 1):
화합물 (2)의 합성 중에 제조된 펩타이드 레진: Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-(N-Boc-아미노-4-피페리디닐 카복실산)-[2-Cl-Trt 레진] 0.3 mmol을 시작 물질로 하여, 하기에 설명되는 대로 합성을 개시하였다. 위에 상술된 화합물 (2)의 합성에서와 같이, HPLC 및 MS 분석을 또한 수행하였다.
Xaa4에 위치한 D-Lys의 ω-아미노 관능을 메틸화하기 위해, 화합물 (1)의 합성에 설명되어 있는 세 단계 과정을 수행하였다. 위의 설명을 참조하라. 다음으로, 레진과 결합되고 메틸화된 펩타이드(Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-(N-Boc-아미노-4-피페리디닐 카복실산)-[2-Cl-Trt 레진])을 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하였다. 그런 후, 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고, 다이에틸 에테르로 조(crude) 펩타이드(0.3 mmol; D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[ω(4-아미노-피페리딘-4-카복실산)]-OH)를 침전켰다.
화합물 (2)의 합성에 설명된 프로토콜에 따라서, 조(crude) 펩타이드(0.3 mmol)를 제조용 HPLC를 이용하여 정제하였다. 이전의 내용을 참조하라. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(185 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=16.93 min, 순도 99.2%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 694.4, 관찰된 분자이온 질량 694.4.
실시예 4 화합물 (4)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 2):
Boc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Leu-OH, Fmoc-D-Lys(Dde)-OH 및 N-(1-Fmoc-피페리딘-4-일)-L-프롤린을 아미노산 유도체로서 사용하였다. 화합물 (1)의 합성에 설명되어 있는대로 HPLC 및 MS 분석을 수행하였다. 위의 상세한 설명을 참조하라. 이후의 방법은, 커플링이 DIC가 아닌 HATU/DIEA에 의해 매개되었다는 것을 제외하면, 실질적으로 도 2에 예시된 방법을 사용하였다.
2-클로로트리틸 클로라이드 레진(3.2 g, 2.4 mmol; NeoMPS)을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 수동으로 합성하였다. 이 펩타이드를 N-(1-Fmoc-피페리딘-4-일)-L-프롤린 (2.0 g, 4.8 mmol) 및 DIEA (3.3 ml, 19.2 mmol)의 DCM (40 ml) 및 DMF (10 ml) 내 혼합물로 실온에서 4시간 동안 처리함으로써, 첫째 아미노산을 레진에 부착하였다. 3x DCM/MeOH/DIEA (v/v/v = 17:2:1) 및 3x DCM로 레진을 세척하고, 진공내에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 레진(3.7 g; N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진])을 몇몇 부분으로 나누고, 이 중 일부분인 1.9 g(1.2 mmol)을 펩타이드 합성을 지속시키는데 사용하였다. 3배 초과량의 아미노산 유도체와 HATU/DIEA 매개 단일 커플링을 수행하였다. 25% 피페리딘이 용해된 DMF로 Fmoc기를 제거하였다. 펩타이드 체인의 연장이 끝나면, 레진을 4% 하이드라진이 용해된 DMF로 3분씩 3번 처리하여 Dde를 제거하였다. DMF 및 DCM으로 레진을 세척하고, 진공내에서 건조하였다. 이렇게 얻은 펩타이드 레진(2.1 g; Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진])을 다시 나누고 이중 일부분인 0.7 g(0.4 mmol)을 이후의 절단(cleavage)반응에서 사용하였다. 펩타이드 레진을 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하였다. 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고, 조(crude) 펩타이드(220 mg; D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH)를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 위에 설명한 조(crude) 펩타이드(220 mg)를 0.1% TFA이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O 및 버퍼 B = 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O)으로 정제하였다. 25분에 걸쳐 버퍼B를 25%B에서 75%B까지(tR = 43%B) 선형 기울기로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(89 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=18.22 min, 순도 99.5%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 734.5, 관찰된 분자이온 질량 734.4.
실시예 5 화합물 (5)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 3):
위에 설명된 화합물 (4)의 합성 중에 제조된 펩타이드 레진: Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진]을 시작 물질로 사용하였다. 위에 상술된 화합물 (1)의 합성에서와 같이, HPLC 및 MS 분석을 또한 수행하였다.
Xaa4에 위치한 D-Lys의 ω-아미노 관능을 구아닐화(guanylation)하기 위해, 펩타이드 레진(0.7 g, 0.4 mmol)을 1H-피라졸-1-카르복사미딘 하이드로클로라이드 (0.6 g, 4.0 mmol) 및 DIEA (0.7 ml, 4.0 mmol)가 DMF (15 ml) 내 용해된 용액으로 실온에서 밤새 처리하였다. 레진을 DMF 및 DCM으로 세척하고 진공내에서 건조하였다. 다음으로, 펩타이드를 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하여, 레진으로부터 절단시켰다. 그런 후, 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고, 조(crude) 펩타이드(170 mg; D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH)를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 위에 설명한 조(crude) 펩타이드(170 mg)를 0.1% TFA이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O 및 버퍼 B = 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O)으로 정제하였다. 25분에 걸쳐 버퍼B를 25%B에서 75%B까지(tR = 46%B) 선형 기울기로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(81 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=19.42 min, 순도 100%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 776.5, 관찰된 분자이온 질량 776.5.
실시예 6 화합물 (6)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 1):
위에 설명한 화합물(4)의 합성 중에 제조된 펩타이드 레진 Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진] 0.7 g(0.4 mmol)을 시작 물질로 사용하여 합성을 개시하였다. 앞서 화합물 (1)의 합성에 설명된 대로 HPLC 및 MS 분석을 수행하였다. 이 경우에, 도 2에 예시된 펩타이드의 단계적 조립과는 대조적으로, Xaa1-Xaa4 펩타이드를 미리 합성하고 커플링시켰다.
Xaa4에 위치한 D-Lys의 ω-아미노 관능을 메틸화하기 위해, 앞서 설명된 화합물 (1)의 합성에서와 같이 세 단계의 과정을 수행하였다. 그런 후, 레진과 결합되고 메틸화된 펩타이드(Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진])를 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하였다. 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고, 조(crude) 펩타이드(200 mg; D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH)를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 위에 설명한 조(crude) 펩타이드(200 mg)를 0.1% TFA이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O 및 버퍼 B = 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O)으로 정제하였다. 30분에 걸쳐 버퍼B를 25%B에서 75%B까지(tR = 42%B) 선형 기울기로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(41 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=18.66 min, 순도 98.1%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 748.5, 관찰된 분자이온 질량 748.5.
실시예 7 화합물 (7)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 4):
Boc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-D-Leu-OH 및 Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH을 아미노산 유도체로 사용하였다. 위의 화합물 (1)의 합성에 설명된 대로 HPLC 및 MS 분석을 수행하였다. 화합물 (1)의 합성 중 제조된 호모피페라진 카르바메이트 Wang 레진(0.35 mmol; 호모피페라진-[카르바메이트 Wang 레진])을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 SYMPHONY Multiple Synthesizer(Protein Technology Inc.)로 합성하였다. 이후, 4배 초과량의 아미노산 유도체와 HBTU/DIEA 매개 단일 커플링(HBTU/DIEA mediated single couplings)을 수행하였다. Fmoc기는 25% 피페리딘이 용해된 DMF로 제거하였다. 자동 합성이 완료되면, 펩타이드 레진(Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg(Pbf)-[호모피페라진 아마이드])을 수동 펩타이드 합성 용기에 전달하여 TFA/TIS/H2O (15 ml, v/v/v = 95:2.5:2.5) 혼합물로 실온에서 90분간 처리하였다. 레진을 여과하고 TFA로 세척하였다. 여과액을 진공내에서 증발시키고, 조(crude) 펩타이드(380 mg; D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[호모피페라진 아마이드]) 를 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
정제를 위하여, 위에 설명한 조(crude) 펩타이드(380 mg)를 0.1% TFA이 첨가된 물(H2O 50 ml)에 녹이고, 그 용액을 HPLC 칼럼에 넣은 후 TFA 버퍼 시스템(버퍼 A = 0.1% TFA in H2O 및 버퍼 B = 0.1% TFA in 60% ACN/40% H2O)으로 정제하였다. 25분에 걸쳐 버퍼B를 25%B에서 75%B까지(tR = 36%B) 선형 기울기로 증가시키면서 상기 정제된 화합물을 용리시켰다. 97%를 초과하는 순도의 유분들(fractions)을 모아 동결건조기 상에서 동결건조시켜 백색 비정질 분말(222 mg) 형태의 정제된 펩타이드를 수득하였다. HPLC 분석: tR=16.75 min, 순도 100%, 20분에 걸쳐 기울기 2%B에서 22%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 664.4, 관찰된 분자이온 질량 664.5.
실시예 8 화합물 (8)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산]-OH (SEQ ID NO: 3):
2-Cl-Trt 레진에 부착되는 것으로서 N-(1-Fmoc-피페리딘-4-일)-L-프롤린을 N-Boc-아미노-(4-N-Fmoc-피페리디닐) 카복실산으로 치환한 것을 제외하면, 본질적으로 화합물 (5)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 85 mg, 합성 스케일 1 mmol) HPLC 분석: tR=17.87 min, 순도 100%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 722.4, 관찰된 분자이온 질량 722.5.
실시예 9 화합물 (9)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-iPr)D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 5):
앞서 설명한 화합물 (2)의 합성 중에 제조된 펩타이드 레진, Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-(N-Boc-아미노-4-피페리디닐 카복실산)-[2-Cl-Trt 레진]), 0.15 mmol을 시작 물질로 하여 합성을 개시하였다. Xaa4에 위치한 D-Lys의 -아미노 관능을 아이소프로필화하기 위해, 펩타이드 레진을 트라이아세톡시보로하이드라이드 나트륨 (3 mmol)과 TMOF (10 mL) 내 아세톤 (6 mmol)의 혼합물로 실온에서 4시간 동안 처리하였다. 이후의 절단 및 정제단계들은 화합물 (2)의 합성에 설명된 과정에 따라서 수행되었다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 67 mg) HPLC 분석: tR=19.29 min, 순도 98.4%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 722.5 관찰된 분자이온 질량 722.5.
실시예 10 화합물 (10)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 6):
도 3에 예시된 방법을 참조하라. Boc-D-Phe-OH, Boc-D-Phe-OH, Boc-D-Leu-OH, Boc-D-Dap(Fmoc)-OH 및 N-Fmoc-아미노-(4-N-Boc-피페리디닐) 카복실산을 아미노산 유도체로 사용하였다. 위의 화합물 (1)의 합성에 설명된 대로 HPLC 및 MS 분석을 수행하였다. 4-Fmoc-하이드라지놀벤조일 AM NovaGel 레진 (3mmol; Novabiochem)을 시작 물질로 하여, 완전히 보호되고 레진과 결합된 펩타이드를 수동으로 합성하였다. 시작 물질 상의 Fmoc기를 25% 피페리딘이 용해된 DMF로 우선 제거한 후, 레진을 N-Fmoc-아미노-(4-N-Boc-피페리디닐) 카복실산 (7.5 mmol), PyBOP (7.5 mmol) 및 DIEA (15 mmol)이 DMF 내 용해된 혼합물로 밤새 실온에서 처리하였다. 두 단계에 걸쳐, 부착된 아미노산 상의 Fmoc기를 o-NBS로 대체하였다: (i) 25% 피페리딘이 용해된 DMF로 Fmoc기를 제거; (ii) 화합물 (1)의 합성에 설명되어 있는 과정에 따라서 o-NBS 보호화. 이렇게 얻어진 펩타이드 레진, N-o-NBS-아미노-(4-N-Boc-피페리디닐) 카복실산-[하이드라지놀벤조일 AM NovaGel 레진]을 몇몇 부분으로 나누고, 이 중 일부분인 1 mmol을 펩타이드 합성을 지속시키는데 사용하였다. 3배 초과량의 아미노산 유도체와 PyBOP/DIEA 매개 단일 커플링을 수행하였다. 30% TFA가 첨가된 DCM으로 Boc기를 제거하였다. 펩타이드 체인의 연장이 완료되면, 레진을 2% DBU가 용해된 DMF로 2 x 8 분간 처리하여 Fmoc기를 제거한 후, 위의 화합물 (5)의 합성에서 설명한 과정에 따라서 Xaa4에 위치한 D-Dap의 ω-아미노 관능을 구아닐화하였다. 화합물 (1)의 합성에 설명된 과정에 따라서, 최종 o-NBS 보호화를 수행하였다.
산화적 절단(oxidative cleavage)을 위해, 건조된 펩타이드 레진을 Cu(OAc)2 (1 mmol), 피리딘 (4 mmol) 및 DBU (2 mmol)이 첨가된 5% H2O이 DMF 내 용해된 혼합물과 섞고, 실온에서 6시간 동안 기포가 레진 내에 형성되도록 내버려두었다. 레진을 여과하고 DMF로 세척한 후, 여과액을 진공내에서 증발시켰다. 잔류물인 Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH을 95% TFA가 첨가된 물로 처리하여 Boc기를 제거하였다. 이렇게 얻은 용액을 진공내에서 증발시켜 조(crude) 펩타이드(1 mmol; D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH)을 다이에틸 에테르로 침전시켰다.
위의 조 펩타이드를 화합물 (2)의 합성에 설명된 프로토콜에 따라서 정제하였다. 정제된 펩타이드를 비정질 분말(16 mg) 형태로 얻었다. HPLC 분석: tR=16.97 min, 순도 99.9%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 680.4 관찰된 분자이온 질량 680.4.
실시예 11 화합물 (11)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 7):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Boc-D-Dap(Fmoc)-OH을 Boc-D-Dbu(Fmoc)-OH으로 치환한 것을 제외하면, 본질적으로 화합물 (10)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 23 mg, 합성 스케일 1 mmol) HPLC 분석: tR=17.12 min, 순도 99.2%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 694.4, 관찰된 분자이온 질량 694.5.
실시예 12 화합물 (12)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dbu-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 8):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH을 Fmoc-D-Dbu(ivDde)-OH으로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (4)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 7 mg, 합성 스케일 0.4 mmol) HPLC 분석: tR=18.15 min, 순도 98.9%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 706.4, 관찰된 분자이온 질량 706.4.
실시예 13 화합물 (13)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 7):
앞서 설명한 화합물 (12)의 합성 중에 제조된 펩타이드 레진, Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dbu-N-(4-피페리디닐)-L-프롤린-[2-Cl-Trt 레진] 0.4 mmol을 시작 물질로 하여 합성을 개시하였다. 위의 화합물 (5)의 합성에서 설명된 과정에 따라서, Xaa4에 위치한 D-Dbu의 ω-아미노 관능을 구아닐화하였다. 이후의 절단 및 정제단계들은 화합물 (1)의 합성에 설명된 과정에 따라서 수행되었다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 7 mg) HPLC 분석: tR=18.68 min, 순도 97.3%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 748.5 관찰된 분자이온 질량 748.5.
실시예 14 화합물 (14)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dap(아미디노)-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 6):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Dbu(ivDde)-OH을 Fmoc-D-Dap(ivDde)-OH로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (13)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 12 mg, 합성 스케일 0.4 mmol) HPLC 분석: tR=18.55 min, 순도 98.0%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 734.4, 관찰된 분자이온 질량 734.4.
실시예 15 화합물 (15)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
Xaa4에 위치한 D-Lys의 ω-아미노 관능의 메틸화 단계를 생략한 것을 제외하면, 화합물 (1)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 140 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.02 min, 순도 99.3%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 678.4, 관찰된 분자이온 질량 678.5.
실시예 16 화합물 (16)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Har-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 3):
Xaa4에 위치한 D-Lys의 -아미노 관능의 메틸화 단계를 구아닐화단계로 대신한 것을 제외하면, 화합물 (1)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 위의 화합물 (5)의 합성에 설명된 과정에 따라서 구아닐화 단계를 수행하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 173 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=15.05 min, 순도 98.6%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 720.5, 관찰된 분자이온 질량 720.5.
실시예 17 화합물 (17)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-iPr)D-Lys-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 5):
Xaa4에 위치한 D-Lys의 -아미노 관능의 메틸화 단계를 아이소프로필화단계로 대신한 것을 제외하면, 화합물 (1)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 위의 화합물 (9)의 합성에 설명된 과정에 따라서 아이소프로필화 단계를 수행하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 233 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=16.16 min, 순도 94.5%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 720.5, 관찰된 분자이온 질량 720.5.
실시예 18 화합물 (18)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH을 Fmoc-D-Dap(ivDde)-OH로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (16)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 155 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.44 min, 순도 99.1%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 678.4, 관찰된 분자이온 질량 678.5.
실시예 19 화합물 (19)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Nle-(β-아미디노)D-Dap-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
Xaa3에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Leu-OH을 Fmoc-D-Nle-OH로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (18)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 190 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.69 min, 순도 98.9%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 678.2, 관찰된 분자이온 질량 678.5.
실시예 20 화합물 (20)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-(β-아미디노)D-Dap-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
C-말단에 위치한 호모피페라진의 구아닐화 단계를 생략한 것을 제외하면, 화합물 (18)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 172 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=13.84 min, 순도 99.1%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 636.4, 관찰된 분자이온 질량 636.5.
실시예 21 화합물 (21)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Nle-(β-아미디노)D-Dap-[호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 6):
C-말단에 위치한 호모피페라진의 구아닐화 단계를 생략한 것을 제외하면, 화합물 (19)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 149 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.06 min, 순도 98.5%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 636.4, 관찰된 분자이온 질량 636.5.
실시예 22 화합물 (22)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Dbu-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 8):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH을 Fmoc-D-Dbu(ivDde)-OH로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (15)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 152 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.03 min, 순도 98.1%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 650.4, 관찰된 분자이온 질량 650.5.
실시예 23 화합물 (23)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Nar-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 7):
Xaa4에 위치한 아미노산 유도체의 커플링에 있어서 Fmoc-D-Lys(Dde)-OH을 Fmoc-D-Dbu(ivDde)-OH로 치환한 것을 제외하면, 화합물 (16)의 합성에서 설명된 동일한 과정에 따라서 표제화합물을 제조하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 227 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=14.37 min, 순도 99.3%, 20분에 걸쳐 기울기 5%B에서 25%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 664.4, 관찰된 분자이온 질량 664.5.
실시예 24 화합물 (24)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[4-아미디노호모피페라진 아마이드] (SEQ ID NO: 4):
화합물 (7)의 합성에 설명된 과정에 따라서 합성된 Bcz-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Arg-[호모피페라진 아마이드]의 C-말단에 위치하는 호모피페라진을 구아닐화하여, 표제화합물을 제조하였다. 화합물 (1)의 합성에 설명된 과정에 따라서, 이후의 단절 및 정제단계들을 수행하였다. 최종 정제된 펩타이드: 비정질 분말(수율 102 mg, 합성 스케일 0.3 mmol) HPLC 분석: tR=17.34 min, 순도 98.4%, 20분에 걸쳐 기울기 2%B에서 22%B까지 증가; MS (M+H+): 예상 분자이온 질량 706.5, 관찰된 분자이온 질량 706.5.
실시예 25 화합물 (25)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2,8-다이마자스피로[4,5]데칸-1-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
본 합성은 도 4에 예시된 방법에 따라 수행되었다. 하기에 설명되는 중간체들은 도 4에 예시된 그것들에 해당된다. Boc-D-Phe-OH 중간체 I-1 (7.96 g, 30.0 mmol), D-Leu-OBn p-TsOH 중간체 I-2 (11.80 g, 30.0 mmol), HOBt 모노 수하물(monohydrate) (4.46 g, 33.0 mmol) 및 DIEA (8.53 g, 66.0 mmol)이 무수 THF (250 mL)에 용해된 현탁액을 얼음물조(ice-water bath)에서 냉각하고, 여기에 EDCI (6.33 g, 33.0 mmol)을 네 부분으로 나누어 5분 간격으로 20분에 걸쳐서 첨가하였다. 0 ℃를 시작온도로 하여 실온까지 이 현탁액을 밤새 교반하였다. THF를 증발시킨 후, 잔류물을 에틸 아세테이트에 녹인 다음, 10% 구연산, 포화된 NaHCO3 및 물의 순서로 세척하였다. 유기층(organic phase)을 황산 나트륨 상에서 건조시키고 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 DCM에 녹이고, 실리카 겔 플러그(silica gel plug)에 통과시키고, 20% 에틸아세테이트가 용해된 헥산으로 용리시켰다. 용리액(eluant)을 증발시켜 순수 생성물 Boc-D-Phe-D-Leu-OBn, 투명한 오일 형태의 중간체 I-3 (12.40 g, 88%)를 얻었다. LC-MS: m/z = 469 (M+H).
중간체 I-3 (12.40 g, 26.5 mmol)를 DCM (50 mL)에 녹였다. 여기에 TFA (25 mL)을 첨가하여 얻은 용액을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. DCM과 TFA가 증발한 후, 잔류물을 톨루엔과 두번 공비혼합시켜 중간체 I-4로서, D-Phe-Leu-OBn의 TFA 염을 생성하였다. 이 조(crude) 다이펩타이드를 THF에 현탁하고, 여기에 Boc-D-Phe-OH (6.36 g, 24 mmol), HOBt 모노 수화물 (4.04 g, 26.4mmol) 및 DIEA (8.7 mL, 50.0 mmol)을 0 ℃에서 첨가하였다. 이렇게 얻어진 현탁액에 EDCI (6.33 g, 6.4 mmol)을 네 부분으로 나누어 5분 간격으로 20분에 걸쳐서 첨가하였다. 0 ℃에서 실온까지 이 현탁액을 밤새 교반하였다. THF를 증발시킨 후, 잔류물을 에틸 아세테이트에 녹인 다음, 10% 구연산, 포화된 NaHCO3 및 물의 순서로 세척하였다. 유기층을 황산 나트륨 상에서 건조시키고 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 400 mL 아세톤/헥산 (1:3)으로 재결정화시켜 9.1 g의 순수 생성물을 얻었다. 모액(mother liquor)을 증발시키고 아세톤/헥산 (1:3)으로 다시 재결정화시켜 2.0 g의 생성물을 얻었다. 전체 수율은 11.1 g(두 단계에 대해 68%). LC-MS: m/z= 616 (M+H).
질소로 플러쉬(flush)한 플라스크에, 탄소상에 지지된 젖은 팔라듐(1.8g) 및 중간체 I-5인 Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-OBn(11.1 g, 18.05 mmol)가 메탄올 (50 mL) 내 용해된 용액을 투입하였다. 혼합물을 수소 벌룬(hydrogen balloon) 하에 밤새 교반하였다. 셀라이트를 통해 여과한 후, 메탄올을 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 아세톤 (20 mL)에 녹이고, 빠른 교반조건하에, 25 mL의 1N HCl을 함유하는 500 mL의 물을 천천히 첨가하였다. 이후, 여과를 통해 순수 생성물 Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-OH인 중간체 I-6를 얻었다 (수율 9.4g, 99%). LC-MS: m/z = 526 (M+H).
중간체 I-6 (2.06 g, 3.90 mmol), D-Lys(Boc)-OAll 하이드로클로라이드 (1.26 g, 3.90 mmol) 및 DIEA (1.7 ml, 9.8 mmol)가 DMF 내 용해된 용액에, TBTU (1.56 g, 4.88 mmol)을 세 부분으로 나누어 0 ℃에서 15분에 걸쳐 첨가하였다. 0 ℃를 시작온도로 하여 실온까지 밤새 교반한 후, 높은 진공하에 DMF를 증발시켰다. 이렇게 얻어진 조(crude) 반응 혼합물을 400 ml의 얼음물에서 침전시키고, 여과를 통하여 침전물 Boc-D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys(Boc)-OAll을 중간체 I-7(2.60 g)로 얻었으며, 이 중간체는 더 이상의 정제없이 다음 단계에서 사용되었다.
중간체 I-7(2.60 g, 3.3 mmol)이 MeCN(75 mL) 내 용해된 용액에, 피롤리딘 (1.1 ml, 13.3 mmol) 및 팔라듐 테트라키스(트라이페닐포스핀) (400 mg, 0.35 mmol)를 0 ℃에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 건조되도록 증발시켰다. 30% MeCN/물 내지 90% MeCN/물을 가지는 역상(reverse phase) 칼럼 크로마토그래피를 통해 잔류물을 정제하고, 아세토나이트릴/물을 증발시켜, 순수한 산(acid)인 중간체 I-8(2.0 g, 80%)를 얻었다. LC-MS: m/z = 754 (M+H ).
이렇게 얻어진 산인 중간체 I-8 (150 mg, 0.20 mmol), 아민 HNRaRb, 2,8-다이아자느피로 [4,5]데칸-1-온(57 mg, 0.30 mmol) 및 DIEA (175 ul, 1.0 mmol)이 DMF (5 mL) 내 용해된 용액에, HBTU (113 mg, 3.0 mmol)을 0 ℃에서 첨가하였다. 0 ℃를 시작온도로 하여 실온까지 밤새 교반한 후, DMF를 감압하에 증발시켰다. 이어, 이렇게 얻어진 잔류물을 4N HCl이 포함된 4-다이옥산 (2.0 mL)과 한시간 동안 실온에서 교반하였다. 다이옥산을 제거한 후, 그 잔류물을 물에 녹이고, 30분 내에 10% MeCN/물에서 60% MeCN/물로 기울기가 증가하는 역상(reverse phase) 칼럼 크로마토그래피를 통해 잔류물을 정제하고, 용매를 증발시킨후 순수 생성물, 즉, 표제 화합물(25)(108 mg, 두 단계에 대해 수율 78%)를 얻었다. LC-MS: m/z = 690 (M+H).
실시예 26 화합물 (26)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[2-메틸-2,8-다이아자스피로[4,5]데칸-1-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
2,8-다이아자스피로 [4,5]데칸-1-온 대신에 2-메틸-2,8-다이아자스피로[4,5]데칸-1-온을 아민(도 4의 방법에 사용된 HNRaRb)으로서 최종 아마이드 커플링 단계에서 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(26)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 704 (M+H).
실시예 27 화합물 (27)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1,3,8-트라이아자스피로[4,5]데칸-2,4-다이온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 1,3,8-트라이아자스피로[4,5]데칸-2,4-다이온을 최종 단계에서 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(27)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 705 (M+H).
실시예 28 화합물 (28)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[5-클로로-1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3)H-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 5-클로로-1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3)H-온을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(28)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 394 (M+H).
실시예 29 화합물 (29)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[모르폴리노(피페리딘-4-일)메타논 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 모르폴리노(피페리딘-4-일)메타논을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(29)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 366 (M+H).
실시예 30 화합물 (30)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-페닐-1-(피페리딘-일-1H-이미다졸-2(3H)-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 4-페닐-1-(피페리딘-일-1H-이미다졸-2(3H)-온을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(30)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 799 (M+H).
실시예 31 화합물 (31)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4-(3,5-다이메틸-4H-1,2,4-트라이아졸-4-일)피페리딘 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 4-(3,5-다이메틸-4H-1,2,4-트라이아졸-4-일)피페리딘을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(31)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 716 (M+H).
실시예 32 화합물 (32)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(피페리딘-4-일)인돌린-2-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 1-(피페리딘-4-일)인돌린-2-온을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(32)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 752 (M+H).
실시예 33 화합물 (33)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-페닐-1,3,8-트라이아자스피로[4.5]데칸-4-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 1-페닐-1,3,8-트라이아자스피로[4.5]데칸-4-온을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(33)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 767 (M+H).
실시예 34 화합물 (34)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[이미다조[1,2-a]피리딘-2-일메탄아민 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 [1,2-a]피리딘-2-일메탄아민을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(34)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 683 (M+H).
실시예 35 화합물 (35)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[(5-메틸피라진-2-일)메틸아민 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 (5-메틸 피라진-2-일)메탄아민을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(35)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 659 (M+H).
실시예 36 화합물 (36)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3H)-온 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 1-(피페리딘-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2(3H)-온을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(36)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 753 (M+H).
실시예 37 화합물 (37)의 합성: D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[4,5,6,7-테트라하이드로-1H-피라졸로[4,3-c]피리딘 아마이드] (SEQ ID NO: 2):
아민 4,5,6,7-테트라하이드로-1H-피라졸로[4,3-c]피리딘을 사용하였다는 것을 제외하면, 본질적으로 실시예 25에 설명된 동일한 과정으로 표제화합물(37)을 제조하였다. LC-MS: m/z = 659 (M+H).
실시예 38: 합성 펩타이드 아마이드의 구조 확인:
Table I은 각 화합물의 분자이온(MH+)의 분자량 산출치 및 질량 분광분석기(mass spectrometry)를 통해 관찰된 실제 분자량을 보여준다. 또한 동 테이블은 각 화합물의 합성에 사용된 합성상(synthetic phase)의 타입(즉, 고상 또는 혼합상); 및 합성에 사용된 레진의 타입(즉, 2-클로로트리틸 "2-Cl-Trt" 레진, 하이드라지놀벤조일 "하이드라진" 레진, 링크(Rink) AM 또는 p-나이트로페닐-카보네이트 (Wang) "카보네이트" 레진 중에서)을 제공하고 있다. 테이블의 마지막 칼럼은 각 화합물의 합성과 관련된 합성방법이 예시된 도면 번호를 기재하고 있다.
Figure 112009033563744-pct00058
실시예 39 R1.G1 세포 내에 있는 쥐의 내인성(endogenous) 카파 오피오이드 수용체의 자극을 통한 cAMP 생성 억제
Forskolin 자극에 의한 아데닐레이트 시클라제 활성의 억제정도를 측정하여, 카파 오피오이드 수용체 작용제로서의 합성 펩타이드 아마이드의 효능을 결정하였다. 우선 R1.G1 세포(쥐의 흉선종 세포주이며 이는 카파 오피오이드 수용체만을 발현하고 다른 오피오이드 수용체 아형은 발현하지 않음)를 forskolin(cAMP 유도가 목적)과 시험농도의 합성 펩타이드 아마이드에 노출시켰다. 배양 후, 시간차 형광공진에너지이동(TR-FRET: time resolved fluorescence resonance energy transfer)에 근거한 cAMP 면역측정법을 사용하여, 시험감염된(challenged) R1.G1 세포 내의 cAMP 수준을 결정하였다(LANCE, Perkin Elmer). 이에 관한 상세한 방법이 하기에 설명되어 있다:
쥐의 R1.G1 세포들(ATCC, Manassas, VA)을, 10% 말(horse)의 혈청 및 2% glutaMax(Invitrogen, Carlsbad, CA)을 함유하며 항생제 무첨가인 high glucose-DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Cellgro, Herndon, VA) 조건에 있는 현탁액에서 성장시켰다. 실험 당일에, 세포들을 1,000 rpm에서 5분간 실온의 조건으로 원심한 후, HBSS (HEPES Buffered Saline Solution, Invitrogen, Carlsbad, CA)로 한번 세척하였다. 세포들을 다시 한번 원심하고, 자극 완충액(stimulation buffer)(HBSS with 0.05% FAF-BSA (Fatty acid-free 소(bovine)의 혈청 알부민, Roche Applied Science, Indianapolis, IN), 5 mM HEPES) 내에, 밀리리터당 2백만 세포로 재현탁시켰다. 다음으로, LANCETM cAMP 면역측정 킷트가 제공된 항체를 제조사의 지침에 따라서 세포에 가하고, 미리 정해진 고정된 최종 농도로의 forskolin과 시험 대상인 합성 펩타이드 아마이드를 미리 정해진 양만큼 함유하는, 각 well에 12,000 세포를 넣었다. 효능을 결정하기 위한 농도의 범위내에서 합성 펩타이드 아마이드를 시험하였다. 세포들을 합성 펩타이드 아마이드 및 forskolin과 실온에서 약 2시간 동안 배양시켰다. 배양 후, LANCETM 킷트에 제공된 대로 12 ul detection mix를 첨가하여 세포들을 분리(lyse)한 후, 분리된 세포들을 실온에서 한시간 동안 배양시켰다. 330-380 nm 여기 필터, 665 nm 방사 필터 및 색선별 거울(dichroic mirror) 380을 사용하여 시간차 형광을 판독하였고, Z=1 mm이었다. 이 분석에 있어서의 cAMP에 대한 표준곡선을 바탕으로, 각 well에 있는 cAMP의 양을 결정할 수 있었다. 테스트 세포들 내의 cAMP 수준에 대한 합성 펩타이드 아마이드의 농도를 그려서 곡선을 생성하였으며, 이 곡선은, 합성 펩타이드 아마이드에 의해 cAMP 생성의 최대치 억제의 50%를 발생시키는 데 요구되는 합성 펩타이드 아마이드의 농도인 EC50를 산출하기 위한 4-파라미터 곡선 적합 알고리즘을 사용하는 비선형 회귀에 따랐다. Table II는 합성 펩타이드 아마이드 화합물들 (1) (36)의 검정에서 획득한 EC50값들을 보여주고 있다.
Figure 112009033563744-pct00059
Figure 112009033563744-pct00060
Figure 112009033563744-pct00061
미정: 정해지지 않음; mKOR 및 hKOR-쥐와 인간의 카파 오피오이드 수용체들
실시예 40 인간의 카파 오피오이드 수용체에 대한 합성 펩타이드 화합물의 효능
다수의 100 mm 배양접시에 있는 인간의 태아 신장 세포들(HEK-293 cells, ATCC, Manassas, VA)을, Fugene6 (Roche Molecular Biochemicals) 및 DNA 구성물을 3.3 대 1의 비율로 함유하는 형질감염(transfection) 시약으로 형질감염시켰다. 형질감염에 사용된 DNA 구성물은 다음과 같다: (i) 인간의 카파 오피오이드 수용체에 대한 발현 벡터, (ii) 인간의 키메릭(chimeric) G-단백질에 대한 발현 벡터 및 (iii) 루시페라제 리포터 (여기에서, 루시페라제 발현은 칼슘에 민감한 전사요소 NFAT에 의해 유발된다).
인간의 카파 오피오이드 수용체를 함유하는 발현 벡터는 다음과 같이 구성된다: PCR을 통해 인간의 OPRK1 유전자를 인간의 배근신경절 total RNA로부터 복제(clone)하였고, 이 유전자를 발현 벡터 pcDNA3(Invitrogen, Carlsbad, CA)내로 삽입하여 인간의 OPRK1 포유동물용 발현 벡터 pcDNA3-hOPRK1을 구성하였다.
인간의 키메릭 G-단백질 발형 벡터를 구성하기 위해, 우선 PCR를 통해 인간 Gαq의 마지막 다섯개의 아미노산을 Gαi의 마지막 다섯개의 아미노산 서열로 대체하여, 키메릭 G-단백질 Gαqi5를 구성하였다. 두번째 돌연변이(mutation)를 인간의 아미노산 위치 66에 있는 Gαqi5 유전자에 도입하여, 글리신(G)을 지정부위 돌연변이(site-directed mutagensis)를 통해 아스파라긴산(D)과 치환하였다. 다음으로, 이 유전자를 포유동물용 발현 벡터 pcDNA5/FRT (Invitrogen)에 서브클로닝하여 인간의 키메릭 G-단백질 발형 벡터 pcDNA5/FRT-hGNAq-G66D-i5를 얻었다.
루시페라제 리포터 유전자 구성물을 제조하기 위해, 3개의 TRE(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-responsive elements) 복사물과 3개의 NFAT(nuclear factor of activated T-cells) 복사물을 포함하는 합성반응 요소들을 c-fos minimal promoter에 상향 결합하였다. 이 반응 요소 및 프로모터 카셋을 루시페라제 리포터 유전자 벡터 pGL3-basic (Promega) 내로 삽입하여, 루시페라제 리포터 유전자 플라스미드 구성물 pGL3b-3TRE-3NFAT-cfos-Luc을 구성하였다.
pcDNA3-hOPRK1 6 마이크로그램, pcDNA5/FRT-hGNAq-G66D-i5 6 마이크로그램 및 pGL3b-3TRE-3NFAT-cfos-Luc 0.6마이크로그램으로, 세포의 각 plate용 형질감염 혼합물을 구성하였다. 형질감염 후에, 5% CO2가 함유된 습한 분위기 속 37℃에서 세포를 하룻동안 배양하고, 각 well 당 45,000 세포씩 100 마이크로리터의 배지 조건으로, 세포들을 불투명한 96-well plates에 평판배양을 하였다. 다음 날, 테스트 화합물과 기준 화합물을 각각의 well에 있는 세포들에 투입하였다. 한 세트의 well에 테스트 화합물을 어떤 범위의 농도로 투입하고, 다른 세트의 대조 well에 기준 화합물을 비슷한 범위의 농도로 투입하였다. 그런 후 세포들을 37℃에서 5시간 동안 배양하였다. 배양이 끝났을 때, 루시퍼라제 기질(AMP (22ug/ml), ATP (1.1mg/ml), 다이싸이오트레이톨(dithiothreitol) (3.85 mg/ml), HEPES (50mM 최종 농도), EDTA (0.2mg/ml), Triton N-101 (4ul/ml), 페닐아세트산 (45ug/ml), 수산 (8.5ug/ml), 루시페린 (28ug/ml), pH 7.8)을 함유하는 detection mix 100 마이크로리터를 첨가하여 세포들을 분리(lyse)하였다. Plate들을 밀봉하고 30분 이내에 발광(luminescence) 판독을 수행하였다. 초(sec)당 발광횟수(cps)에 대한 각 화합물의 농도를 그려서 곡선을 생성하였으며, 결과로 얻어진 반응 곡선들은 EC50 (루시퍼라제 활성의 최대치 증가의 50%를 발생시키는 데 요구되는 화합물의 농도) 및 효능(아시마돌린 같은 공지의 카파 오피오이드 수용체 작용제 중 임의의 것으로 인한 완전 유도와 비교해서 최대치 작용 퍼센트 (EMD-61753: Joshi 등, 2000, J. Neurosci. 20(15):5874-9) 또는 U-69593: Heidbreder 등, 1999, Brain Res. 616(1-2):335-8) 참조)을 산출하기 위한 4-파라미터 곡선 적합 알고리즘을 사용하는 비선형 회귀에 따랐다.
Table II는 본 발명에 따라 합성하여 쥐의 카파 오피오이드 수용체(mKOR)에 시험한 예시적 화합물들의 cAMP 억제 분석으로부터 얻은 EC50값 및 위에 기술된 방법들에 의해 인간의 카파 오피오이드 수용체(hKOR)에서 확인된 동일한 결과를 보여주고 있다.
인간의 뮤 오피오이드 수용체에 대한 효능에 관한 유사한 분석을 통해, 본 발명의 합성 펩타이드 아마이드를 시험하였다. 시험된 각각의 화합물은 인간의 뮤 오피오이드 수용체에 대해 1 uM 이상의 EC50을 가지는 것으로 나타났다.
실시예 41 합성 펩타이드 아마이드의 막투과성
Caco-2 세포주는 배양에서 분화되는 인체 대장 선암 세포주를 가리키며, 인체 소장의 표면상피(epithelial lining)를 모델링하는 데 사용된다. 표준 검정에 있어서 Caco-2의 TC7 subclone (Cerep, Seattle, WA)을 사용하여 본 발명의 화합물의 막투과성을 시험하였다. 간단히 말하자면, 겉보기 투과계수(Papp)는 96-well 폴리카보네이트 막 필터(membrane filter) 상에서 배양된 세포 단일층을 가로지르는 apical-to-basolateral (A-B) 방향으로 결정될 수 있다.
Recipient side를 pH 7.4로 유지하는 조건으로, pH 6.5 1% DMSO 내 10 uM 농도로 본 발명의 화합물을 시험하였다. 검정 plate를 37℃에서 60분간 부드럽게 흔들면서 배양하였다. 제로 시점에서는 시료를 Donor side로부터 채취하고, 배양이 끝난 시점에서는 donor side와 recipient side 모두로부터 시료를 채취하였다. 바람직하게는 HPLC-MS/MS로 시료를 분석하였다. 그 후, Papp값 (10 -6 cm/sec로 표현됨)을 recipient side에 있는 화합물의 appearance rate에 기초로 산출하였다. Papp값을 하기의 수학식을 이용하여 산출하였다:
Figure 112009033563744-pct00062
여기서, Papp은 가현 투과율이고; S는 막의 표면적이며, C0는 제로 시점에서의 도너 농도이고, dQ/dT는 시간당 수송된 약물의 양이다. 분석의 유효성을 보장하는 차원에서, 말초적으로 작용하는 카파 오피오이드로서의 아시마돌린과 더불어, 네 개의 기준 화합물(라베타롤, 프로프라놀롤, 라니티딘 및 빈블래스틴(vinblastine))을 동시에 시험하였다. Table III에 결과를 나타내었다.
Figure 112009033563744-pct00063
화합물들의 높은 수동적 투과율이 CNS-작용 약물의 주요 특징으로 보이므로, 이러한 타입의 검정에서 낮은 투과율을 보이는 화합물들은 생체내에서 뇌혈관 장벽을 통과할 잠재력이 적은 것으로 여겨진다(Mahar Doan 등. Passive permeability and P-glycoprotein-mediated efflux differentiate central nervous system (CNS) and non-CNS marketed drugs. J Pharmacol Exp Ther. 2002;303:1029-37).
실시예 42 시토크롬 P450 산화효소의 억제
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드 화합물에 의한 시토크롬 P450 동활효소 CYP1A, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP3A4 억제는 Cerep (Seattle, WA)가 실시한 하기의 방법들에 의해 결정되었다:
시토크롬 P450 CYP1A 검정에 있어서, 인체 간 마이크로좀(0.2 mg/ml 단백질)을 37℃에서 15분간 10 uM 테스트 화합물, 1 uM 에톡시레소루핀, 1.3 mM NADP, 3.3 mM 글루코스-6-포스페이트 및 0.4 U/ml 글루코스-6-포스페이트 디하이드로게나제와 배양하였다. 테스트 화합물이 부재일 경우, 기질로서 첨가된 덱스트로메토르판(dextromethorphan)은 레조루핀(resorufin)으로 산화되며, CYP 동종효소의 억제제가 존재할 경우, 생성된 레조루핀의 양이 감소된다. 기준 억제제로서 furafylline을 사용하였다.
인체 간 마이크로좀(0.2 mg/ml 단백질)을 함유하는 시토크롬 P450 CYP2C9 검정반응 혼합물을 37℃에서 15분간 10 uM 테스트 화합물, 10 uM 톨부타마이드(tolbutamide), 1.3 mM NADP, 3.3 mM 글루코스-6-포스페이트 및 0.4U/ml 글루코스-6-포스페이트 디하이드로게나제와 배양하였다. 테스트 화합물이 부재일 경우, 톨부타마이드는 4-하이드록시톨부타마이드로 산화되며, CYP 동종효소의 억제제가 존재할 경우, 생성된 4-하이드록시톨부타마이드의 양이 감소된다. 기준 억제제로서 설파페나졸(IC50: 0.35uM)을 사용하였다.
시토크롬 P450 CYP2C19 검정을 위해, 인체 간 마이크로좀(0.2 mg/ml 단백질)을 37℃에서 15분간 10 uM 테스트 화합물, 10 uM 오메프라졸(omeprazole), 1.3 mM NADP, 3.3 mM 글루코스-6-포스페이트 및 0.4U/ml 글루코스-6-포스페이트 디하이드로게나제와 배양하였다. 테스트 화합물이 부재일 경우, 오메프라졸은 5-하이드록시-오메프라졸로 산화되며, CYP 동종효소의 억제제가 존재할 경우, 생성된 5-하이드록시-오메프라졸의 양이 감소된다. 기준 억제제로서 옥시부티닌(IC50: 7.1uM)을 사용하였다.
인체 간 마이크로좀(0.2 mg/ml 단백질)을 함유하는 시토크롬 P450 CYP2D6 검정반응 혼합물을 37℃에서 15분간 10 uM 테스트 화합물, 5 uM 덱스트로메토르판, 1.3 mM NADP, 3.3 mM 글루코스-6-포스페이트 및 0.4U/ml 글루코스-6-포스페이트 디하이드로게나제와 배양하였다. 테스트 화합물이 부재일 경우, 덱스트로메토르판이 산화되며, CYP 동종효소의 억제제가 존재할 경우, 산화생성물의 양이 감소된다. 기준 억제제로서 퀴니딘(IC50: 0.093uM)을 사용하였다.
재조합 인체 시토크롬 P450 CYP3A4(20 pmol/ml)을 37℃에서 20분간 10 uM 테스트 화합물, 5 uM 미다졸람(midazolam), 1.3 mM NADP, 3.3 mM 글루코스-6-포스페이트 및 0.4U/ml 글루코스-6-포스페이트 디하이드로게나제와 배양하였다. 테스트 화합물이 부재일 경우, 미다졸람이 산화되며, 재조합 동종효소의 억제제가 존재할 경우, 산화생성물의 양이 감소된다. 산화 생성물은 HPLC-MS/MS 분리 이후, 곡선 아래의 영역으로부터 결정된다. 기준 억제제로서 케토코나졸(IC50: 0.55uM)을 사용하였다.
각 검정에 있어서, 시토크롬 P450 CYP P450 동종효소의 억제효과 퍼센트는 {100 x (1-테스트 화합물이 존재할 경우의 시료에 있는 생성물의 양)/처리되지 않은 동종효소를 함유하는 시료에 있는 생성물의 양)}으로 산출되었다. Table IV는 중복 검정(남아있는 CYP 활성의 퍼센트로 표시)의 결과를 보여주고 있다.
Figure 112009033563744-pct00064
실시예 43: 인체 간 마이크로좀에 대한 화합물 (2)의 안정성
기질로서의 화합물 (2)의 투입에 앞서, 0.1 M 인산염 버퍼(pH7.4)와 NADPH 재생 시스템(1 Mm NADP, 5 mM 글루코스-6-인산염과 1 Unit/mL 글루코스-6-인산염 디하이드로게나제)내의 인체 간의 마이크로좀 (최종 농도: 0.3 mg/mL 단백질)을 37℃에서 전배양하여, 최종 기질의 농도를 1 M로 하고; 최종 메탄올 농도를 0.6%로 하였다. 분취량을 0분과 60분 시점에 제거하였다. 동량의 50/50 아세토나이트릴/메탄올을 투입하고, 시료들을 원심분리하고, 상청액에 남아있는 화합물의 양을 텐덤 질량 분석기와 결합한 HPLC를 통하여, 0분 및 60분 시점에서의 시료들로부터 생성된 peak 면적을 비료함으로써 측정하였다. 중복 시료들은, 인체 간의 마이크로좀과 배양 이후 60분이 경과되었을 때, 화합물 (2)의 96% 및 118%을 유지하고 있는 것으로 알려졌다.
실시예 44: 랫트에 있어서 화합물 (2)의 약동학
화합물 (2)의 혈장 내 농도 대비 뇌에서의 농도비를 결정하기 위해, 경정맥 카데터가 삽입되어 있는 여섯 마리의 의식있는 랫트로 이루어진 그룹에게 5분의 주입기간에 걸쳐 3 mg/kg의 펩타이드를 경정맥 카데터 내로 투여하였다. 주입을 시작한 후, 각 30분, 60분 및 180분 경과시점에, 말단 심장천자(terminal cardiac puncture)에 의해서 두 마리의 동물로부터 혈액 시료들을 채취하고, 전체 뇌를 신속히 제거하였다. 혈장을 원심분리로 격리시켰다. 액체크로마토 그래피-탠덤 질량분석기(LC-MS/MS)를 사용하여, 랫트의 혈장내 및 뇌에 있어서의 약물 농도를 정량화하였다. 결과를 도 5에 나타내었다.
실시예 45: 쥐(mice)와 사이노몰거스 원숭이들에 있어서 화합물 (6)의 약동학
합성 펩타이드 아마이드 합성물을 단일회 bolus로 ICR 쥐들에게 (n=6, 수컷, 체중 23-37 g, Charles River, Wilmington, MA) 피하주사로 투여하고, 주사 이후 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, 120 및 180분이 되는 시점에 혈장시료를 채취하였다. 도 6은 ICR 쥐들에게 화합물 (6)을 1 mg/kg의 용량으로 피하주사한 이후 얻은 결과를 보여주고 있다. 혈장 농도가, 혈장 내의 최대 농도에 이른 이후에 50% 감소되기까지 걸린 시간을 "반감기(half life)"라고 정하였으므로, 가장 늦은 소실기의 소실 속도 상수(elimination rate constant)에 근거하여 계산되는 소실 반감기는 더 길어질 것이라 예상된다. 하기의 Table V를 참조하라.
실시예 46: 원숭이에 있어서의 합성 펩타이드 아마이드 화합물 약동학
3-7살의 연령에 3-5 kg의 체중이 나가는 수컷 원숭이들 Macaca fascicularis (SNBL USA, Ltd., Everett, WA, 목적을 위해 사육된 사이노몰거스 원숭이들, 계통발생학적과 생리학적으로 인간에 밀접하게 관련됨)에게 시료들을 투여하였다. 팔이나 다리의 표재정맥(예를 들어, 상박의 또는 복재정맥)에 주사용 0.9% 식염수 내의 시료들을 다음과 같이 투여하였다(Baxter Healthcare, Deerfield, Ill.): 시험 대상인 본 발명의 화합물 (6) 4 mg을 주사용 0.9% 식염수 2 ml에 용해시켜 제조하였다. 2 ml의 용량으로 테스트 동물에게 정맥 bolus로서 투여됨으로써, 동물의 체중에 따라서 결과적으로 전체 투여량 수준이 0.4 내지 0.65 mg/kg이었다. 정맥주사 이후에, 주사용 0.9% 식염수 1 ml로 flush 하였다. 투여량 주사이후 2, 5, 10, 15 및 30분 경과시점과 1, 2 및 4시간 경과시점에, 정맥천자(venipuncture)를 통해 말초 정맥으로부터 혈액 시료들 각각 0.6 ml을 채취하였다. 각 시료를 리튬 헤파린을 함유하고 있는 미리 냉각한 글래스 시험관에 넣고, 얼음 속에서 즉시 냉각시켰다. 2-8℃의 온도로 2,000 x g 에서 15분간 원심분리한 후, 혈장을 모았다. 각 시료의 혈장층을 폴리프로필렌 튜브로 옮겨서, 검정할때까지 영하 60도 또는 그 이하의 온도에서 동결저장하였다.
해동된 혈장 100 마이크로리터 분취량을 적절한 내부표준물(internal standard) (이 경우에는 공지의 합성 펩타이드 아마이드 화합물)을 포함하는 0.1% TFA 용액 400 ng/ml 중에서 5 마이크로리터로 정제(spike)하였고, 단백질을 아세토나이트릴에 포함된 0.1% TFA 100 마이크로리터로 침전시켰다. 시료들을 1000 x g에서 5분간 원심분리하고, 상청액을 LC-MS로 분석하였다. LC-MS 분석은 Surveyor HPLC system (Thermo Electron Corporation, Waltham, Massachusetts, USA)에 인터페이스된 Finnigan LCQ Deca mass spectrometer 상에서 수행되었다. HPLC 분석은 0.01% TFA/아세토나이트릴 및 0.01% TFA/물의 기울기(gradient)로 2.1 x 150 mm C18 역상 칼럼 상에서 수행되었다. Selected reaction monitoring mode (SRM)로 질량을 검출하였다.
동일한 내부표준물(internal standard)을 사용하여, 대조용 사이노몰거스 원숭이 혈장의 분석물의 보정곡선에 대해 정량화하였다. PK Solutions 2.0 (Summit Research Services, Ashland, Ohio, USA) 프로그램을 이용하여, 데이터를 분석하고 약동학적 파라미터를 추출하였다. 하기의 Table V는 화합물 (6)을 피하 주사한 이후 ICR 쥐들에 있어서의 반감기 및 동일 화합물을 정맥 주사한 이후 사이노몰거스 원숭이들에 있어서의 반감기를 보여주고 있다.
Figure 112009033563744-pct00065
화합물 (6): D-Phe-D-Phe-D-Leu-(ε-Me)D-Lys-[N-(4-피페리디닐)-L-프롤린]-OH (SEQ ID NO: 1).
도 7은 0.56 mg/kg의 bolus로 정맥 투여후 사이노몰거스 원숭이들에 있어서의 혈장 내 화합물 (3)의 잔류성(persistence)을 보여주고 있다.
실시예 47 쥐에 있어서의 아세트산으로 유발된 몸부림(writhing) 검정
이 테스트는 내장통 또는 저 pH-민감성 유해자극수용기의 활성과 연관된 통증[Barber and Gottschlich (1986) Med. Res. Rev. 12: 525-562; Ramabadran and Bansinath (1986) Pharm. Res. 3: 263-270 참조]에 대한(against) 진통 활성을 보이는 화합물들을 확인한다. 희석한 아세트산 용액이 복강내에 투여되면, 쥐들은 몸을 뒤트는 행동을 보인다. '몸부림(writhe)'은 앞다리를 뻗치고 몸을 늘리는 것을 동반하는, 복부 근육의 수축으로 정의된다. 테스트 화합물의 존재 및 부재의 경우, 관찰되는 몸의 몸부림의 횟수를 세어서 화합물들의 진통 활성도를 결정하였다.
매일 몸부림(writhing) 검정을 수행하였으며, 테스트 군(테스트 화합물이 주사 투여량에서 빠진 경우를 제외)과 동일하게 처리한 쥐들(n=6-8)의 매개체 대조군(vehicle control group)을 항상 포함시켰고, 이 군에서의 평균 총 몸부림 횟수는, 같은 날에 테스트 화합물을 투여받는 다른 모든 쥐들에 대해 통증 인식에 있어서 0% 감소를 정의하는 절대기준점으로서 사용되었다. 구체적으로는, 하기의 식에 따라서, 테스트 화합물을 투여받는 각각의 쥐가 보이는 몸부림의 총 횟수를 통증 인식에 있어서의 감소%로 전환하였다:
Figure 112009033563744-pct00066
상기 식에서, Wv는 매개체 투여군(vehicle-treated group)에서의 몸부림의 평균 횟수(mean number)이며, Wc는 화합물 투여군에서의 몸부림의 횟수이다. 2-파라미터 Hill's equation (a.k.a. Emax model)을 사용하여 데이터를 분석하였으며, 여기에서 Emax는 100% 항통각수용으로 가정된다(즉, 아세트산이 투여된 이후 15분이 넘도록 아무런 몸부림이 없음).
체중이 23-37 그램인 수컷 ICR 쥐들의 체중을 재고, SANI-CHIPS 침식성의 베딩(rodent bedding) 미세층이 바닥에 깔려져 있는 개별적 관찰실(대체로 4000 ml 글래스 비이커)로 쥐들을 각각 투입하였다. 테스트 화합물들의 활성도와 효능을 결정하기 위해서, 아세트산 용액을 투여하기 15분 또는 180분 전에, 화합물 용액 또는 매개체를 목의 뒷부분에 다른 용량으로 피하 주사하였다. 화합물 또는 대조 매개체(vehicle control)를 투여한 후, 쥐들을 개별적 관찰실로 돌려 보내어, 아세트산 용액의 복강내 투여를 기다리게 하였다. 15분 또는 세시간 후에, 각 실험을 위해서 한정된 화합물 전달과 아세트산 주사간의 시간 간격에 따라서 0.6% (v/v) 아세트산 10 ml/kg에 해당되는 용량을 우하복부 1/4 부분으로 주사하였다. 주사하고 난 즉시, 쥐를 관찰실에 돌려 보내어 몸부림의 횟수를 즉시 기록하기 시작하였다. 아세트산의 주사 시점으로부터 15분이 경과할 때까지 몸부림의 횟수를 세었고, 여기서 데이터는 각 5분씩 세 번에 걸쳐서 (0-5 min, 5-10 min 및 10-15 min) 수집되었다.
이러한 데이터는 ED50와 힐 상수(Hill coefficient)로서 보고되었다. ED50는 평균 ± 평균의 표준오차 (sem) (ED50 +/- sem) 또는 t-score를 이용하는 95% 신뢰구간(95% CI)의 기하학적 평균으로서 표현하였다. 힐 상수는 산술 평균 ± 동물들로부터 획득한 값들에서 산출된 sem으로서 표현하였다. 도 10에 결과를 나타내었다.
용량-반응 분석을 위해, %MPE = ((시험 점수 매개체 처리된 점수) / (0 매개체 처리된 점수)) * 100의 공식을 이용하여 원시 데이터(raw data)를 최대가능효과(MPE: maximum possible effect) 퍼센트로 변환하였다. One-way ANOVA 및 다음으로 Dunnett's post-tests을 이용하여 원시 데이터들을 분석하였다. 화합물들은 정맥 경로를 통해 투여되었다. Table VI에 이러한 실험들의 결과를 요약하였다.
Figure 112009033563744-pct00067
앞서 설명한 대로, 쥐들의 아세트산으로 유도된 몸부림(writhing) 모델에 있어서의 화합물 (2)에 대한 용량 반응은 정맥 투여된 0.01, 0.03, 0.1 및 0.3 mg/kg을 사용하여 생성되었다. 위의 방법을 이용하여, 도 9에 예시한 것 같이, 0.01 mg/kg 내지 0.3 mg/kg 범위의 용량에 대한 화합물(2)의 선형 용량-반응관계를 결정하였다.
실시예 48 피하주사 이후 화합물에 의한 진정작용 측정을 위한 쥐의 운동력 억제능 (운동력 저하 검정)
진정 활성기능을 보이는 화합물들은 테스트 챔버에 있는 쥐들의 자발 운동을 억제한다. 테스트 화합물의 잠재적 진정 효과를 결정하기 위해서, 테스트 화합물 또는 대조 매개체(vehicle control) 투여 이후의 운동력의 정도를 결정하고 이 목적에 맞게 제작된 특별 장치(Opto-Varimex Activity Meter)와 비교할 수 있다. 각 실험을 시작할 때, 각각의 쥐의 체중을 재고 건강상태가 좋은지 검사하였다. 화합물들의 활성과 효능을 결정하기 위해, 데이터를 수집하기 15분 또는 180분 전에 다른 용량으로 화합물용액 또는 매개체를 피하 주사하였다. 주사바늘이 제대로 접근할 수 있도록 쥐의 목 뒤를 텐트(tent)모양으로 꼭 집어 피하 주사하였다. 주사 이후에, 각 동물을 개별적으로 Opto-Varimex Activity Meter 장치 내의 Plexiglas box(43 cm x 43 cm)에 넣었다. 동물을 이 장치에 넣기전에, SANI-CHIPS 침식성베딩 미세층을 Plexiglas 상자의 바닥에 깔아서 편안한 분위기를 제공해 주었다. 다음으로, 각 Opto-Varimex Activity Meter 장치를 켜서 ATM3 Auto-Track 시스템에 의한 데이터 획득 과정을 시작하였다. 데이터를 처리하고, 실시예 47에 있어서의 몸부림 검정 데이터의 기재와 같은 동일한 방법으로, 결과를 표현하였다.
실시예 49 합성 펩타이드 아마이드 (3)의 진통효과 vs. 진정효과
아세트산으로 유발된 몸부림을 화합물에 의해 억제하는 것은 그 화합물의 진통효과(항통각수용 효과라고도 불림)를 가리킨다. 유사하게, 상기 화합물의 투여로 인한 운동력의 감소를 그 화합물의 일반적 진정효과의 척도로서 사용할 수 있다.
실시예 34에 설명되고 도 8(속이 꽉 찬 원들)에 예시되었듯이, 합성 펩타이드 아마이드 (3)을 피하 투여하였을 때, IRC 쥐의 아세트산 유발 몸부림 검정에서 결정된 ED50는 52ug/kg이었다. 실시예 35에 설명되었듯이, 동일 합성 펩타이드 아마이드를 피하 투여하였을 때, 운동력 억제 검정에서 결정된 ED50는 2685 ug/kg이었다. 도 8(속이 꽉 찬 사각형들)을 참조하라. 진통효과를 얻기위해 필요한 ED50와 비교해 볼 때, 진통효과 대 진정효과의 치료비율(therapeutic ratio)은 진정효과를 얻기위해 필요한 ED50의 몇 배가 더 높다. 따라서, 화합물 (3)은 (2685/52)배의 비율, 즉, 51.6배를 보인다. 그러므로, 화합물 (3)에 대한 치료비율은 약 52배이다.
실시예 50 척수 신경 결찰(SNL) 모델
SNL 모델(Kim and Chung 1992)을 사용하여 만성 신경병증성 통증을 유발시켰다. 랫트들을 아이소플루렌(isoflurane)으로 마취하고, 좌측 L5 가로돌기을 제거하였으며, L5 및 L6 척수 신경들을 6-0 견사봉합으로 견고하게 결찰하였다. 다음으로, 체내용 봉합과 외부 staples로 상처를 덮었다. SNL 이후 14일 이후, 가변의 stiffness (0.4, 0.7, 1.2, 2.0, 3.6, 5.5, 8.5 및 15 g)를 가지는 8 Semmes-Weinstein 필라멘트 (Stoelting, Wood Dale, IL, USA)를 사용하여, up-down 방법(Chaplan et al. 1994)에 따라, 비유해성 기계적 감도에 대한 베이스라인-, 손상후- 및 치료후- 값들을 평가하였다. 동물들을 다공 금속질 플랫폼에 두어, 테스트 전 최소 30분 동안 주변환경에 익숙해지도록 하였다. 각 치료 그룹에 있어서 각 발(paw)에 대한 평균과 평균의 표준오차(SEM)를 결정하였다. 보통 이 자극은 고통스럽지 않은 것으로 여겨지며, 이 시험에서 반응에 있어서의 현저한 손상-유발 증가는 기계적 이질통의 척도로 해석된다. 선형 회귀 분석법을 이용하여, 기계적 과민반응(ED50)의 50% 감쇠를 이끌어 낸 용량을 구하였다. 화합물(2)는 정맥경로를 통해서 투여되었다. 도 10에 이러한 실험들의 결과를 요약하였다. 이 모델에서의 화합물(2)에 대해 산출된 ED50는 0.38 mg/kg (0.31-0.45; 95% 신뢰구간)이었다.
실시예 51: 화합물(2), (3) 및 (4)로 유도된 안구 진통제
본 발명의 합성 펩타이드 아마이드로 유도된 안구 진통제는 다음과 같이 토끼의 in vivo 시험으로써 평가될 수 있다: 테스트 화합물의 5부(50 마이크로리터씩 생리 식염수에 녹임)를 시험 농도로 하여 nave albino New Zealand strain rabbits의 오른쪽 눈에 20분 이내로 적하하였다. 테스트 화합물의 마지막 적하 이후 15분이 경과되면, 각 동물의 상기 처리된 눈에 10 mg/ml 캡사이신(33 mM) 30 마이크로리터를 단일회로 적하하였다. 캡사이신은 각막통증을 유발하는 것으로 알려져 있다. 투명한 자를 사용하여, 처리된 눈과 비처리된 눈 모두의 눈꺼풀 개구부(palpebral opening)를 밀리미터 단위로 측정하여 각막통증을 평가한다. 이러한 동물 모델에서, 캡사이신의 적하 이후에 발생하는, 눈꺼풀 개구부의 크기에 있어서의 감소는 유발된 통증의 정도를 가리킨다. 그러므로, 테스트 화합물을 사용하는 치료법 이후에, 눈꺼풀 개구부의 크기가 회복되는 것이 관찰되기만 하면, 이는 캡사이신으로 유발된 안구통증이 없어졌다는 척도로 여겨진다.
이러한 평가들은 테스트 화합물을 사용한 치료법 이전(실험전조사), 캡사이신 적하 바로 직전, 그리고 캡사이신 적하이후 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 및 60분이 경과되었을 때 각각 수행되었다. Table VII는 미치료된 눈에 대비(조절능%로 표시) 눈꺼풀의 개구부 측정치들의 평균을 보여주고 있으며, 이는 국부마취효과를 가진 벤조티아제핀 칼슘 통로 차단제인 딜타이아젬(Diltiazem)을 표준 농도로 눈에 미리 적하한 토끼들에게 캡사이신을 적하한 후 10분 내지 30분에 걸친 측정치에 대한, 본 발명의 카파 오피오이드 작용제를 미리 눈에 적하한 토끼들에게 캡사이신을 적하한 후 10분 내지 30분에 걸친 측정치를 평균한것이다(Gonzalez 등, (1993) Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 34: 3329-3335 참조).
Figure 112009033563744-pct00068
실시예 52: 캡사이신으로 유발된 안구통증에 있어서 화합물(2)의 용량-반응 관계
화합물(2)로 유발된 안구 진통제를 몇몇 다른 농도로 naive albino New Zealand strain rabbits의 오른쪽 눈에 적하하고 위의 실시예에 기술된 대로 평가하였다. 이렇게 얻은 결과를, 동일한 실험 및 동일한 조건 하에서, 전신으로 작용하는 대조 화합물로서의 몰핀 10 mg/ml으로 (비선택적 오피오이드 작용제) 유도된 진통제 및 외용적으로 작용하는 대조 화합물로서의 10 mM 딜타이아젬과 비교하였다. 하기의 Table VIII에 누적 결과를 나타내었다.
Figure 112009033563744-pct00069
실시예 53 랫트의 췌장염 모델에 있어서의 화합물(2)의 효과
100% 에탄올에 녹인 다이뷰틸린 다이클로라이드 (DBTC, Aldrich Milwaukee, WI)를 8 mg/kg의 용량으로 아이소플로렌 마취제 하에(마취될때까지 2-3 liters/min, 4%/vol, 이후 과정내내 2.5%/vol) 정맥 투여하여, 만성 췌장염증을 유발하였다. 대조군의 동물들은 동일한 부피의 매개체(100% 에탄올)를 단독 투여받았다. 랫트 복부에, 보정된 von Frey 필라멘트(4 g)를 사용하는 탐침에 대한 복부의 민감성을 구함으로써 췌장염 통증을 평가하였다. 테스트 이전 30분 동안, 랫트들이 매달린 wire-mesh 우리에 순응하도록 하였다. 랫트들은 복부 부분 또는 몸 전체 핥는 행동을 갑자기 중지하는 것으로 반응을 하였다. 10번의 von Frey 필라멘트 탐침 적용으로 이루어진 단일 실험(single trial)을 10초마다 한 번씩 수행하여, 동물이 어떠한 반응이라도 멈추고 상대적으로 움직이지 않는 위치로 돌아가게 하였다. 각 실험에서의 withdrawal events의 평균 발생을 10번의 탐침 적용에 대한 반응 횟수로서 표현하였다. 전형적으로, 췌장 염증을 앓고 있지 않는 랫트들은 von Frey 필라멘트 탐침에 대해 0-1의 withdrawal 횟수를 보인다. 어떠한 약리학적 촉진에 앞서, DBTC 투여후 동물들이 6일 동안 회복기를 갖도록 하였다. 충분한 복부 과민성을 보이지 않은 동물들(즉, 총 10번의 가능한 반응들에서 5번 미만으로 양성반응을 보인 랫트들)은 연구에서 제외시켰다.
복부 탐침술에 따른 양성 반응의 횟수(총 10번의 가능한 횟수에서)를 매 시점에 기록하였다. 데이터는 각 해당되는 시점에서 각 투여군 (dosing group)에 대한 withdrawals의 평균수(±SEM)로서 표현하였다. 용량-반응 분석을 위해서, %MPE = ((시험 점수 매개체 처리된 점수) / (0 매개체 처리된 점수)) * 100의 공식을 이용하여 원시 데이터(raw data)를 최대가능효과(MPE: maximum possible effect) 퍼센트로 변환하였다. Two-way ANOVA 및 다음으로 Bonferroni post-tests을 이용하여 원시 데이터들을 분석하였다. 선형 회귀 분석법을 이용하여, 과민반응(ED50)의 50% 감쇠를 이끌어 낸 용량을 구하였다. 화합물들은 정맥경로를 통해서 투여되었다. 도 11에 이러한 실험들의 결과가 요약하였다. 이 모델에서의 화합물(2)에 대해 산출된 ED50는 0.03mg/kg (0.006-0.14; 95% 신뢰구간)이었다.
화합물(2)(1 mg/kg)의 효능이 말초 카파 오피오이드 수용체의 활성을 통해 매개되었는지를 판단하기 위해, 화합물(2)를 이용한 치료에 앞서, 선택적 카파 오피오이드 수용체 길항제인 nor-BNI(1 mg/kg) 또는 뇌혈관 장벽을 통과하지 않는 비선택적 오피오이드 작용제 길항제인 날록손 메티오다이드(naloxone methiodide)(10 mg/kg)으로 여덟마리 랫트의 그룹들을 미리 치료하였다. 도 12는 이러한 연구들의 결과를 요약하였다.
실시예 54 쥐들에 있어서의 소양증 모델
Swiss Webster mice (25-30 g) 수컷 10마리의 그룹들을 사용하였다. 각 동물의 체중을 재고, 적어도 한시간 동안 개별적인 직사각형 관찰 상자에 동물들이 순응할 수 있게 하였다. 쥐의 꼬리를 따뜻한 물속에 30초 동안 담그어서, 꼬리정맥이 팽창(dilate)되도록 한 후, 매개체(saline) 또는 화합물(2)(유리 염기/kg의 0.01, 0.03, 0.10 및 0.30 mg)을 동물들에게 정맥 주사하였다. 15분이 지난 후, GNTI 다이하이드로클로라이드 (Tocris) (0.30 mg/kg; 0.25 ml/25 g) 또는 화합물 48/80 (Sigma) (50 ㎍ in 0.10 ml saline)을 각 동물의 목 뒤에 피하 투여하였다. 그런 후, 동물들을 조로 나누어(임시로 세마리씩) 관찰하여 목을 뒷발로 긁는 움직임의 횟수를 30분 동안 세었다. 화합물(2)로 인한 긁는 행동의 억제능 평균 퍼센트를 그리고, 50% 억제능과 연관된 용얄을 선형 회귀 분석법을 통해 얻었다(PharmProTools). Table IX에 이러한 실험들의 결과를 요약하였다.
Figure 112009033563744-pct00070
본 명세서에 인용된, 미국특허들과 공개된 특허 출원들의 각각의 명세서 및 참고 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로서 편입된다. 하나 이상의 이러한 참조문헌에서 발견된 어떤 정의 또는 기재가 본원에 사용된 정의 또는 기재와 상충하는 경우에는, 본원에 개시된 정의나 기재를 의미하는 것으로 한다.
본원에 제공된 실시예들은 예시하기 위함일 뿐, 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니며, 해당 분야의 당업자들에게 그의 모든 범주가 바로 인지될 것이다.
<110> Cara Therapeutics, Inc. Schteingart, Claudio D. Menzaghi, Frederique Jiang, Guangcheng Alexander, Roberta V. Sueiras-Diaz, Javier Spencer, Robert H. Chalmers, Derek T. Luo, Zhiyong <120> Synthetic peptide Amides <130> 016408-0366471 <140> To be assigned <141> 2007-11-12 <150> 60/858,109 <151> 2006-11-10 <150> 60/928,550 <151> 2007-05-10 <160> 8 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-alphamethyl-Lysine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 1 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-Lysine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 2 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 3 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-homoarginine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 3 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 4 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-Arginine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 4 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 5 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> MOD_RES <222> (4) <223> Xaa is isopropyl-D-Lysine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 5 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 6 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> MOD_RES <222> (4) <223> Xaa is beta-amidino-D-2,3-diaminopropionic acid bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 6 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 7 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-Norarginine bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 7 Phe Phe Leu Xaa 1 <210> 8 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: D-amino acid sequence <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(4) <223> All D-amino acid sequence <220> <221> VARIANT <222> (4) <223> Xaa is D-alpha,gamma-diaminobutyric acid bonded to -W-(Y- Z ring)-VeR1R2 <400> 8 Phe Phe Leu Xaa 1

Claims (115)

  1. 하기 식으로 표시되는 합성 펩타이드 아마이드, 또는 그의 입체이성질체, 입체이성질체 혼합물, 약제학적으로 허용가능한- 염, 수화물, 용매화합물, 산성염 수화물, 아민의 질소 원소가 산소 원소에 결합된 아민을 포함하는 합성 펩타이드 아마이드의 N-산화물 또는 이종동형 결정형인 합성 펩타이드 아마이드.
    Figure 112014090856647-pct00071
    상기 식에서,
    Xaa1은 (A)(A')D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-Tyr, D-Tic, D-터트-류신, D-네오펜틸글리신, D-페닐글리신, D-호모페닐알라닌 및 β-(E)D-Ala으로 구성되는 군으로부터 선택되며, 여기서 각 (A)와 각 (A')는 -H, -F, -Cl, -NO2, -CH3, -CF3, -CN 및 -CONH2 중에서 독립적으로 선택된 페닐고리 치환기이며, 각 (E)는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 피리딜, 티에닐 및 싸이아졸릴로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고;
    Xaa2는 (A)(A')D-Phe, 3,4-다이클로로-D-Phe, (A)(A')(α-Me)D-Phe, D-1Nal, D-2Nal, D-Tyr, (E)D-Ala 및 D-Trp로 구성되는 군으로부터 선택되고;
    Xaa3은 D-Nle, D-Phe, (E)D-Ala, D-Leu, (α-Me)D-Leu, D-Hle, D-Val 및 D-Met으로 구성되는 군으로부터 선택되고;
    Xaa4는 (B)2D-Arg, (B)2D-Nar, (B)2D-Har,
    Figure 112014090856647-pct00072
    -(B)D-Hlys, D-Dap, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-Amf, 아미디노-D-Amf,
    Figure 112014090856647-pct00073
    -(B)2D-Dbu, δ-(B)2α-(B')D-Orn, D-2-아미노-3(4-피페리딜)-프로피온산, D-2-아미노-3(2-아미노피롤리딜)프로피온산, D-α-아미노-β-아미디노-프로피온산, α-아미노-4-피페리딘아세트산, 시스-α, 4-다이아미노사이클로-헥산 아세트산, 트랜스-α, 4-다이아미노사이클로헥산 아세트산, 시스-α-아미노-4-메틸-아미노사이클로-헥산 아세트산, 트랜스-α-아미노-4-메틸아미노사이클로헥산 아세트산, α-아미노-1-아미디노-4-피페리딘아세트산, 시스-α-아미노-4-구아니디노-사이클로헥산 아세트산 및 트랜스-α-아미노-4-구아니디노사이클로헥산 아세트산으로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 각 (B)는 H 및 C1-C4 알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, (B')는 H 또는 (α-Me)이고;
    W는 부재, -NH-(CH2)b-(b=0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6), 및 -NH-(CH2)c-O- (c=2 또는 3)로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되며, 단 W가 부재이면 Y는 N이고, W가 -NH-(CH2)c-O- (c=2 또는 3)이면 Y가 C이며;
    모이어티
    Figure 112014090856647-pct00074
    는
    임의로 치환된 4- 내지 8-원(membered) 헤테로사이클 고리 모이어티이고, 상기 고리 모이어티에 있는 모든 고리 헤테로원자들은 N이고; Y와 Z는 각각 독립적으로 C 또는 N이고; 단 이러한 고리 모이어티가 6-, 7- 또는 8-원 고리라면 Y와 Z가 두개 이상의 고리원자들에 의해 분리되어 있고; 단 이러한 고리 모이어티가 단지 하나의 헤테로원자(즉, N)를 포함하고 있다면 그 고리 모이어티는 비방향족(non-aromatic)이고;.
    V는 C1-C6 알킬이고, e는 0 또는 1이며, 여기서 e가 0 일때는 V는 부재이며, R1 및 R2는 동일하거나 상이한 고리원자들에 직접적으로 결합되고;
    여기서,
    (i) R1은 -H, -OH, 할로, CF3, -NH2, -COOH, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 아미디노, C1-C6 알킬치환된 아미디노, 아릴, 임의로 치환된 헤테로사이클릴, Pro-아마이드, Pro, Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Lys, Arg, Orn, Ser, Thr, -CN, -CONH2, -COR', -SO2R', -CONR'R'', -NHCOR', OR' 및 SO2NR'R''으로 구성된 군으로부터 선택되고; 상기 임의로 치환된 헤테로사이클릴은, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택된 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환되며; R' 및 R'' 각각은 독립적으로 -H, C1-C8 알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릴이거나, R' 및 R''은 결합하여 4- 내지 8-원 고리를 형성하며, 이 고리는 C1-C6 알킬, -C1-C6 알콕시, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기들로 임의로 단일치환 또는 이중치환되고; R2는 H, 아미디노, 단일 또는 이중으로 C1-C6 알킬치환된 아미디노, -CN, -CONH2, -CONR'R'', -NHCOR', -SO2NR'R'' 및 -COOH으로 구성되는 군으로부터 선택되고; 또는
    (ii) R1 및 R2는 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있고, 이 모이어티는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자에 결합되고; 또는
    (iii) R1 및 R2는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티의 단일 고리원자와 함께, 임의로 치환된 4- 내지 8-원 헤테로사이클 고리 모이어티를 형성함으로써 스피로 구조를 형성할 수 있고; 또는
    (iv) R1 및 R2는 상기 Y 및 Z를 포함하는 고리 모이어티의 인접한 두개 이상의 고리원자들과 함께, 임의로 치환된 4- 내지 9-원 헤테로사이클 모노사이클 또는 바이사이클 고리 모이어티를 형성할 수 있으며, 이 모이어티는 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티에 융합되고;
    상기 R1 및 R2를 포함하고, 임의로 치환된 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 및 9-원 헤테로사이클 고리 모이어티 각각은, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 임의로 치환된 페닐, 옥소, -OH, -Cl, -F, -NH2, -NO2, -CN, -COOH 및 아미디노로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 치환기로 임의로 단일치환 또는 이중치환되고;
    단, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 단일 고리 헤테로원자를 포함하는 6- 또는 7-원 고리이고, e가 0이면, R1는 -OH 가 아니고, R1 및 R2는 동시에 -H가 아니고;
    단, 추가로, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티가 두개의 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 고리이고, Y 및 Z가 N이고, W가 부재이면, -Ve(R1)(R2) 모이어티가 Z를 제외한 고리원자에 부착되고; 만약 e가 0이면, R1 및 R2는 동시에 -H가 아니고;
    단, Xaa3이 D-Nle이면, Xaa4는 (B)2D-Arg가 아니고, Xaa3가 D-Leu 또는 (αMe)D-Leu이면, Xaa4는 δ(B)2α-(B')D-Orn가 아니다.
  2. 제1항에 있어서, Xaa4는 (B)2D-Arg, D-Lys, (B)2D-Har,
    Figure 112012092324917-pct00094
    -(B)D-Hlys, D-Dap, ε-(B)D-Lys, ε-(B)2-D-Lys, D-Amf, 아미디노-D-Amf,
    Figure 112012092324917-pct00095
    -(B)2D-Dbu 및 δ-(B)2α-(B')D-Orn으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Xaa3는 D-Nle 및 D-Leu으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  4. 제3항에 있어서, Xaa3는 D-Leu이고, Xaa4는 D-Arg, D-Nar, D-Har, D-Lys, ε-(이소프로필)-D-Lys 및 ε-(메틸)-D-Lys으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, Xaa1 내지 Xaa2 는 D-Phe-D-Phe인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, W는 부재인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  7. 제6항에 있어서, Y는 N이고 Z는 C인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티는 단일 고리 헤테로원자를 포함하는 6-원 포화 고리인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 Y 및 Z는 모두 N이고, 상기 Y 및 Z를 함유하는 고리 모이어티에 있는 유일한 고리 헤테로원자들인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, e는 0인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  11. 제10항에 있어서, R1 및 R2는 동일한 고리 원자에 결합되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  12. 제10항에 있어서, R1은 -H, -OH, -NH2, -COOH, C1-C3 알킬, 아미디노, C1-C3 알킬치환된 아미디노, 다이하이드로이미다졸, D-Pro, D-Pro 아마이드 또는 CONH2이고, R2은 H, -COOH 또는 C1-C3 알킬인 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모이어티
    Figure 112014036986012-pct00096
    는
    Figure 112014036986012-pct00097
    Figure 112014036986012-pct00098
    으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
  14. 제1항에 있어서, 하기 화합물 (2) D-Phe-D-Phe-D-Leu-D-Lys-[ω(4-아미노피페리딘-4-카복실산)]-OH (SEQ ID NO: 2)의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
    Figure 112012092324917-pct00099
  15. 제1항, 제2항 및 제14항 중 어느 한 항에 따른 합성 펩타이드 아마이드의 유효량 및 약제학적으로 허용가능한 부형제 또는 담체
    를 포함하는, 염증, 소양증, 부종, 저나트륨혈증, 저칼륨혈증, 장폐색, 기침, 녹내장 및 통증으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질병 또는 병태의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 통증은 신경병성 통증, 체성통, 장기 통증, 피부 통증, 관절염 통증, 신장결석 통증, 자궁 통증, 월경 불순, 자궁내막증, 소화불량, 의학처치 후의 통증, 수술 후 통증, 안구 통증, 이성의 통증(otitic pain), 돌발성 암통증 및 GI장애와 연관된 통증으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이고,
    상기 수술은 골반림프 절제술, 난관결찰술, 자궁적출술 및 담낭절제술로 구성되는 군으로부터 선택되는, 약제학적 조성물.
  17. 제1항, 제2항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 합성 펩타이드 아마이드는 포유동물의 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질병 또는 병태의 치료 또는 예방을 위해 사용되는 합성 펩타이드 아마이드이고,
    상기 카파 오피오이드 수용체와 연관된 질병 EH는 병태는 염증, 소양증, 부종, 저나트륨혈증, 저칼륨혈증, 장폐색, 기침, 녹내장 및 통증으로 구성되는 군으로부터 선택되며,
    상기 통증은 신경병성 통증, 체성통, 장기 통증, 피부 통증, 관절염 통증, 신장결석 통증, 자궁 통증, 월경 불순, 자궁내막증, 소화불량, 의학처치 후의 통증, 수술 후 통증, 안구 통증, 이성의 통증(otitic pain), 돌발성 암통증 및 GI장애와 연관된 통증으로 구성되는 군으로부터 선택되고,
    상기 수술이 골반림프 절제술, 난관결찰술, 자궁적출술 및 담낭절제술로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성 펩타이드 아마이드.
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