KR101535594B1

KR101535594B1 - 신규 페날레논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물

Info

Publication number: KR101535594B1
Application number: KR1020130026805A
Authority: KR
Inventors: 신종헌; 오기봉; 엘린 줄리안티
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2015-07-09
Also published as: KR20140112273A

Abstract

본 발명은 해양 유래 곰팡이(Penicllium Herquei)를 배양 및 추출하는 방법, 배양액으로부터 분리된 효소 저해 활성(Sortase A Inhibition Activity)을 갖는 신규 페날레논 유도체 화합물 및 이를 유효성분으로 함유한 효소저해제 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따라 해양 유래 곰팡이로부터 추출 분리된 페날레논 유도체 화합물은 병원성 그람 양성 박테리아 표면에 존재하는 효소(Sortase)에 대한 강한 저해활성을 보여, 이를 포함하는 조성물은 세균 감염성 질병의 치료를 위한 조성물로 유용하게 이용 될 수 있다.

Description

신규 페날레논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물{Phenalenone derivatives compound and a composition containing the same having inhibition of enzyme activity}

본 발명은 신규한 페날레논 유도체 화합물 및 이를 포함한 항균용 조성물에 대한 것이다.

항생제의 고전적 의미는 미생물에 의해 생산되는 2차 대사 산물로서, 매우 낮은 농도에서 미생물을 죽이거나 성장을 저해하는 물질을 말한다. 항생제라는 용어는 1940년대 왁스만(Waksman)에 의해 처음 사용되기 시작한 것으로, 초기에는 당시에 주로 사용되던 합성물질 설폰아미드류(sulfonamide)와 페니실린 곰팡이 (Penicillium sp.)에 의해 생산되는 페니실린(Penicillin)을 구별하기 위해 사용되었다. 그 후 항균활성(antimicrobial activity)을 나타내는 많은 물질들이 발견되고 합성됨에 따라 항생제의 의미를 일의적으로 정의하는 것이 어려워지고 있는데, 현재는 일반적으로 항생제가 낮은 농도에서 효과적으로 항생활성을 갖는 천연, 반합성 또는 합성의 화합물을 의미하는 것으로 받아들여지고 있다.

이러한 항생제에 사용되는 물질은 현재까지 천연물로부터 분리되거나 유기합성 됨으로써 많은 질병이나 감염증이 치료 가능해졌다. 그러나, 전 세계적으로 과도한 항생제 오남용으로 인해 기존 항생물질에 대한 내성균의 출현 및 내성률이 증가하고 있는 추세이며, 이에 더하여 다양해지고 있는 감염경로는 내성균의 확산을 가속화 시켜 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 특히, 현재 임상에서는 기존 항생제에 대한 내성균이 증가하면서 항생제 내성균의 마지막 무기인 반코마이신(vancomycin)을 대체할 수 있는 새로운 약제의 개발에 대한 필요성이 점차 증가하고 있다.

이에 따라 최근에는 기존 항생제를 대체할 수 있는 새로운 작용 메카니즘을 가진 약제의 개발에 관심이 집중되고 있다. 그러나 기존의 연구방법으로는 기지물질의 재발견 이라는 한계에 직면하고 있다. 현재 새로운 항생제 개발에 있어서 큰 흐름은 기존 항생제의 기본구조에 대한 화학적 수식 방법으로 약효나 독성, 약동력학 등이 개선된 유도체를 개발하는 것이나, 이들 모방(me-too) 화합물도 궁극적인 해결책이 될 수 없다. 또한 국내에서는 새로운 생리활성물질의 개발이 극히 어렵다는 점 때문에 특허기간이 만료된 외국의 항생물질을 균주 개량이나 생산조건의 최적화를 통하여 기득권을 가진 생산업체와 경쟁을 시도하고 있으며, 투자에 있어서 큰 위험부담을 감수해야 한다. 따라서 새로운 활성물질의 개발을 위해서는 표적 특이적인 탐색방법 및 새로운 자원의 확보가 요구되고 있으며, 이와 같은 연구가 이루어지고 있다(대한민국 특허공개 10-2010-95311A).

이에 따라, 본 발명인들은 진균으로부터 새로운 항박테리아 제제를 개발하던 중에 우리나라의 해양 퇴적물에서 채집된 페니실리움 헤르쿠에이(Phenicillium Herquei)의 배양액으로부터 기존의 항생제와는 다른 생리 활성 기전을 가진 효소(Sortase) 저해 활성을 측정한 결과 우수한 효소 저해 활성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

대한민국 특허공개 10-2010-95311A 청구항 및 초록 참조

한 측면은 신규한 페날레논 유도체 화합물을 제공하는 것이다.

다른 측면은 신규한 페날레논 유도체 화합물을 포함하는 효소 억제제를 제공하는 것이다.

또 다른 측면은 신규한 페날레논 유도체 화합물을 포함하는 항균용 조성물을 제공하는 것이다.

일 측면에 따르면, 해양 유래 곰팡이로부터 분리된 신규 페날레논 유도체 화합물이 제공된다.

다른 측면에 따라, 상기 신규한 페날레논 유도체 화합물을 포함한 효소 저해제가 제공된다. 이때, 상기 효소는 소르타제 일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 신규한 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 포함한 항균용 조성물이 제공된다.

일 측면에 따른 신규 구조의 페날레논 유도체 화합물은 종래의 효소 활성 저해용 조성물에 비하여 저해활성 및 열안정성이 우수하고, 효소저해제 투여에 의한 부작용을 최소화 할 수 있다. 또한, 해양 유래 곰팡이를 이용하여 추출, 정제됨으로서 경제성이 개선될 수 있다.

도면 1은 소르타제 저해 활성을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 신규한 페날레논 화합물, 이의 약리학적으로 허용가능한 염, 및 상기 화합물을 포함하는 효소 억제제 및 항균용 조성물에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 특허청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

일 측면으로, 신규한 페날레논 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

일 구체예로 하기 화학식 1로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 1>

이때, 상기 화학식 1의 화합물은 구체적으로 하기의 화학식 2 내지 9로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다:

<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 5>

<화학식 6>

<화학식 7>

<화학식 8>

, 및

<화학식 9>

.

다른 구체예로 하기 화학식 10으로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 10>

이때, R₁은 수소, 히드록시기 또는 C1-C5 알콕시기 일 수 있다. 또한, R₂는 수소, 히드록시 또는 C1-C5 알콕시기 일 수 있다. 또한, R₃은 (R,S) C1-C5 알킬기이며, R₄는 수소, (R,S) 히드록시기 또는 C1-C5 알콕시기 일 수 있다.

이때, 상기 화학식 10의 화합물은 구체적으로 하기의 화학식 11 내지 15로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다:

<화학식 11>

,

<화학식 12>

,

<화학식 13>

,

<화학식 14>

, 및

<화학식 15>

.

다른 구체예로 하기 화학식 16으로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 16>

이때, R₅은 수소, (R,S) 히드록시기 또는 C1-C5 알콕시기 일 수 있다. 또한, R₆는 수소 또는 (R,S) 히드록시 또는 C1-C5알콕시기 일 수 있다.

이때, 상기 화학식 16의 화합물은 구체적으로 하기의 화학식 17 내지 20으로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다:

<화학식 17>

<화학식 18>

<화학식 19>

, 및

<화학식 20>

.

다른 구체예로 하기 화학식 21로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 21>

.

다른 구체예로 하기 화학식 22로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 22>

.

다른 구체예로 하기 화학식 23으로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 23>

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다른 구체예로 하기 화학식 24로 표시되는 신규 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

<화학식 24>

.

상기 화학식 1 내지 24로 표시되는 본 발명의 화합물은 당해 기술분야에서 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용가능한 염으로 제조될 수 있다.

염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조한다. 동몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알코올 (예, 글리콜 모노메틸에테르)을 가열하고 이어서 상기 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다.

이 때, 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 인산, 황산, 질산, 주석산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 시트르산, 말레인산 (maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산 (propionic acid), 구연산 (citric acid), 젖산 (lactic acid), 글리콜산 (glycollic acid), 글루콘산 (gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산 (glutaric acid), 글루쿠론산 (glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산, 히드로 아이오딕산 등을 사용할 수 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염은, 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리토 금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이 때, 금속염으로서는 특히 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하며, 또한 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염을 적당한 은염 (예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.

상기의 화학식 1 내지 24로 표시되는 화합물의 약학적으로 허용가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 화학식 1 내지 24로 표시되는 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성기의 염을 포함한다. 예를 들면, 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨 염이 포함되며, 아미노기의 기타 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드로브로마이드, 황산염, 수소 황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소 인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄설포네이트 (메실레이트) 및 p-톨루엔설포네이트 (토실레이트) 염이 있으며, 당업계에서 알려진 염의 제조방법이나 제조과정을 통하여 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 상기 화학식 1 내지 24로 표시되는 화합물의 분리방법을 제공하는 것이다.

구체적으로는, 본 발명은 추출시료인 해양 유래 곰팡이 배양액을 유기용매로 추출하여 조추출물을 얻는 제 1단계: 상기 조추출물을 감압하에서 용매를 증기화하여 잔류물을 얻는 제 2단계: 상기 잔류물을 극성에 따라 분획을 얻는 제 3단계: 상기 분획을 감압하에서 용매를 증기화하여 극성 유기농축물을 얻는 제 4단계: 상기 농축물을 크로마토그래피로 정제 및 분리하는 제 5단계 공정을 포함하는 본 발명의 페날레논 유도체 화합물을 분리하는 방법을 제공한다.

상기 제 5단계의 크로마토그래피로 분리하는 공정은 상세하게는, 상기 실리카 진공 플래시 크로마토그래피에서 물/메탄올로 용출한 분획을 진공건조하여 얻은 잔류물을 역상 반-분취 HPLC 컬럼을 통하여 정제하는 공정을 통하여 본 발명의 신규 페날레논 유도체들을 분리할 수 있다.

따라서, 본 발명은 해양 유래 곰팡이 배양액에 유기용매를 첨가하여 추출됨을 특징으로 하는 화학식 1 내지 24로 표시되는 페날레논 유도체 화합물을 포함하는 추출물을 제공한다.

상기 분리방법으로 얻어진 본 발명의 페날레논 유도체 화합물들은 솔테이즈 (Sortase)에 대한 비교군보다 강력한 효소 저해 활성을 나타냄을 확인하여 항균제로서 유용함을 확인하였다.

또 다른 측면은 상기 페날레논 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 포함하는 효소 억제용 조성물에 대한 것이다. 상기 효소는 소르타제(Sortase) 일 수 있다. 상기 소르타제는 원핵 생물에 존재하는 효소이다. 특히, 그람양성 세균에 공통으로 존재하는 것으로, 표면단백질을 세포벽에 고정시켜 병독성을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 상기 효소 억제용 조성물은 그람양성 세균의 증식을 억제하고, 병독성을 제거하는데 효과적으로 활용될 수 있다.

또 다른 측면은 상기 페날레논 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 포함하는 항균용 조성물에 대한 것이다.

일 구체예로 상기 화학식 1 내지 15로 표시되는 화합물 중 어느 하나 신규한 페날레논 화합물을 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.

상기 조성물은 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 코쿠리아 리히조필라(Kocuria rhizophila), 프로테우스 하우세리(Proteus hauseri), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 대장균(Escherichia coli), 또는 이들의 조합의 균에 대하여 항균 활성을 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 화합물을 포함하는 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

상세하게는, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 화합물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 화합물은 0.0001 ~ 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 ~ 100 mg/kg의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 조성물에서 본 발명의 화합물은 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.001 ~ 1 중량%의 양으로 존재하여야 한다.

또한, 본 발명의 화합물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 쥐, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

또 다른 측면은, 상기 페날레논 유도체 화합물을 생산하는 페니실리움 속 (Penicillium sp.) 미생물이 제공된다. 상기 페니실리움 속 미생물은 해양 유래 곰팡이이다. 또한, 상기 페니실리움 속 미생물은 페니실리움 헤르쿠에이 일 수 있다. 또한, 상기 미생물은 기탁번호 KCTC 18237P로 기탁된 균주일 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 만으로 제한되는 것은 아니다.

참고예 1. 실험 준비 및 기기

1-1. 분석기기

본 실험에 사용된 기기로 핵자기 공명 스펙트럼 (1H NMR, 13C NMR) 은 브루커(Bruker)사의 Avance-600을, 용매는 CDCl3와 DMSO-d6를 사용하였다. 짝지음(Coupling) 상수 ( J )는 Hz 로 표시하였다. 질량(Mass) 스펙트럼은 지올(Jeol)사의 JMS-700 고해상 질량분석기를 사용하였으며 m/z 형태로 표시하였다. 적외선(IR) 분광은 ?슨(Mattson)사의 GALAXY 분광기를 사용하였으며 NaCl 판에 흡착하여 사용하였다. 자외선(UV) 분광은 히타치(Hitachi) 사의 U-3210 분광기에서, 용매는 methanol을 사용하였다.

1-2. TLC 및 컬럼 크로마토그래피

TLC(Thin layer chromatography)는 E. Merck 사 제품인 실리카겔 (Merck F254)을 사용하였으며 컬럼 크로마토그래피(Column chromatography)를 위해서는 실리카(Merck EM9385, 230-400 mesh)를 사용하였다. 또한, TLC 상에서 분리된 물질을 확인하기 위해서 UV 램프 (= 254 nm)를 이용하거나 아니스알데히드(Anisaldehyde), 과망간산칼륨(KMnO4) 발색 시약에 담근후, 플레이트를 가열하여 확인하였다.

실시예 1. 페날레논 유도체들의 분리

해양 유래 곰팡이(Penicillium Herquei) 배양액 16 L를 여과지로 여과시켰다. 이 여과액을 다시 에틸아세테이트로 추출 및 농축하여 5.13 g의 조추출물을 얻었다. 이 조추출물을 진공 역상 플래시 크로마토그래피(vacuum C18 reversed-phase flash chromatography; 유리관 150 mm x 75 mm에 충진)를 이용하여 7개의 분획(fraction)으로 나누었다. 용리액은 50% 물/메탄올에서 시작하여 메탄올을 10%씩 증가시켜 사용하였으며 마지막에는 아세톤과 에틸아세테이트로 분획하여, 모두 7개의 분획(각 1L)이 얻어졌다.

분획 3 (30% 물/메탄올), 분획 4 (20% 물/메탄올), 분획 5 (10% 물/메탄올)에 새로운 대사 물질들이 함유되어 있다는 것이 수소 핵자기 공명 분광스펙트럼과 효소 저해 활성 측정에 의하여 확인 되었다. 분획 3를 감압건조하여 얻어진 유기물 0.47 g을 40% 물/메탄올 (3 ml)에 녹인 후 이 용액을 동일한 용리용체를 이용하여 역상 반-분취 HPLC 컬럼 (C18 reversed-phase semi-preparative HPLC column) (YMC ODS-A, 입자 직경 5 μm, 250 x 10 mm (길이 x 내경), 용출속도 2 ml/min, UV 검출기)상에서 크로마토그래피하여 반고형 성분인 페날레논 F , G, E를 각각 2.3 mg, 3.1mg, 1.9 mg 분리하였다. 분획 4을 감압건조한 유기물 0.77 g은 20% 물/메탄올 (3 ml)에 녹여 같은 용리용체에서 역상 반-분취 HPLC 컬럼상에서 크로마토그래피 하였다. 반고형 성분의 페날레논 N, I, E 이 용출되어 각각 2.7, 10.0, 15.3 mg 분리하였다. 건조중량 0.61 g의 분획 5는 30% 물/메탄올 (3 ml)에 녹여 동일한 용리용체에서 역상 반-분취 HPLC 컬럼상에서 크로마토그래피를 수행하여 반고형 성분의 페날레논 B, L, M, K, J를 각각 68.9, 3.1, 3.7, 3.3, 6.0 mg 분리하였다.

페날레논 A-M의 물리적 특성은 붉은색 또는 갈색의 반고형 상태로서 실온에서 대체적으로 안정하며 클로로포름, 아세톤, 메탄올 등 중정도 극성 유기용매에 잘 녹는다. 이 물질들의 구조는 핵자기 공명(nuclear magnetic resonance) 스펙트럼, 적외선 및 자외선 분광자료와 고해상 질량분석 데이터에 의하여 결정되었으며, 핵자기 공명 스펙트럼에서 1H-NMR 시그날과 13C-NMR 시그날에 대한 위치지정(assignment)은 COSY, gradient HSQC, gradient HMBC 등의 다차원 핵자기 공명 실험을 통해 이루어졌다. 이 화합물의 구조에 대한 위치지정은 표 1과 같다.

페날레논 A(Phenalenone A)(화학식 11)

(1) 분자식 : C20H20O7

(2) 분자량 : 372

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3413 (br), 2976, 2936, 1629, 1590, 1385 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 1 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 150 MHz); 표 1 참조

페날레논 B(Phenalenone B)(화학식 12)

(1) 분자식 : C20H20O8

(2) 분자량 : 388

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3415 (br), 2976, 2934, 1629, 1590, 1387 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 2 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 2 참조

페날레논 C(Phenalenone C)(화학식 13)

(1) 분자식 : C20H20O7

(2) 분자량 : 372

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3425 (br), 2973, 2930, 1627, 1588, 1387 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 3 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 3 참조

페날레논 D(Phenalenone D)(화학식 14)

(1) 분자식 : C20H20O7

(2) 분자량 : 372

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3412 (br), 2974, 2937, 1631, 1590, 1385 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 4 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 4 참조

페날레논 E(Phenalenone E)(화학식 21)

(1) 분자식 : C22H22O8

(2) 분자량 : 344

(3) 색 : 노란색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3424 (br), 3069, 2959, 1729, 1460, 1286 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 5 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 5 참조

페날레논 F(Phenalenone F)(화학식 17)

(1) 분자식 : C22H22O8

(2) 분자량 : 414

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3382 (br), 2976, 2931, 1678, 1639, 1590, 1297 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 6 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 6 참조

페날레논 G(Phenalenone G)(화학식 18)

(1) 분자식 : C22H22O8

(2) 분자량 : 414

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3415 (br), 2976, 2931, 1679, 1640, 1297 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 7 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 7 참조

페날레논 H(Phenalenone H)(화학식 15)

(1) 분자식 : C18H18O8

(2) 분자량 : 374

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3445 (br), 2958, 2928, 1729, 1579, 1461, 1285 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 8 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 8 참조

페날레논 I(Phenalenone I)(화학식 2)

(1) 분자식 : C19H21O8

(2) 분자량 : 376

(3) 색 : 붉은색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3364 (br), 2959, 1729, 1604, 1278 cm-1

(6) 1H-NMR (CDCl3, 600 MHz); 표 9 참조

(7) 13C-NMR (CDCl3, 600 MHz); 표 9 참조

페날레논 J(Phenalenone J)(화학식 22)

(1) 분자식 : C18H16O6

(2) 분자량 : 328

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3335, 2925, 1736, 1669, 1583, 1465, 1361, 1308, 1180, 1031 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 10 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 10 참조

페날레논 K(Phenalenone K)(화학식 23)

(1) 분자식 : C21H20NO6

(2) 분자량 : 382

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3428 (br), 2959, 2928, 1729, 1600, 1285 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 11 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 11 참조

페날레논 L(Phenalenone L)(화학식 19 또는 화학식 20)

(1) 분자식 : C22H22O7

(2) 분자량 : 398

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형의 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3425 (br), 2964, 2925, 1676, 1640, 1295 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 12 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 12 참조

페날레논 M(Phenalenone M)(화학식 24)

(1) 분자식 : C22H21NO5

(2) 분자량 : 379

(3) 색 : 갈색

(4) 녹는점 : 상온에서 반고형 고체

(5) 적외선 흡수대 (KBr) : 3382 (br), 2959, 2928, 1728, 1572, 1287 cm-1

(6) 1H-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 13 참조

(7) 13C-NMR (DMSO-d6, 600 MHz); 표 13 참조

위치	페날레논 A (화학식 11)
위치	¹H	¹³C
1		130.9 s
2		103.0 s
3		178.2 s
4		78.5 s
5		197.7 s
6		102.6 s
7		161.9 s
8		131.2 s
9		163.0 s
10		109.2 s
11		186.4 s
12	6.36 (1 H, s)	122.8 d
13		150.9 s
14	2.48 (3 H, s)	23.8 q
15	3.77 (3 H, s)	60.0 q
1'	1.37 (3 H, d, J = 6.6 Hz)	12.9 q
2'	4.99 (1 H, q, J = 6.6 Hz)	90.6 d
3'		46.0 s
4'	0.78 (3 H, s)	15.9 q
5'	1.32 (3 H, s)	16.1 q
4-OH	7.53 (1 H, s)
7-OH	13.26 (1 H, s)
9-OH	15.73 (1 H, s)

위치	페날레논 B (화학식 12)
위치	¹H	¹³C
1		137.1 s
2		103.7 s
3		175.4 s
4		78.4 s
5		198.2 s
6		102.7 s
7		161.7 s
8		131.0 s
9		161.7 s
10		108.6 s
11		178.7 s
12		144.4 s
13		124.4 s
14	2.40 (3 H, s)	14.6 q
15	3.78 (3 H, s)	60.0 q
1'	1.35 (3 H, d, J = 6.5 Hz)	13.0 q
2'	4.91 (1 H, q, J = 6.5 Hz)	89.3 d
3'		46.0 s
4'	0.77 (3 H, s)	15.9 q
5'	1.31 (3 H, s)	16.1 q
4-OH	7.39 (1 H, s)
7-OH	13.30 (1 H, s)
9-OH	14.99 (1 H, s)

위치	페날레논 C (화학식 13)
위치	¹H	¹³C
1		138.9 s
2		103.1 s
3		178.8 s
4		78.6 s
5		197.0 s
6		102.6 s
7		161.9 s
8		131.1 s
9		162.9 s
10		109.1 s
11		186.3 s
12	6.35 (1 H, s)	122.7 d
13		150.9 s
14	2.47 (3 H, s)	23.8 q
15	3.77 (3 H, s)	59.9 q
1'	1.55 (3 H, d, J = 6.7 Hz)	18.6 q
2'	4.85 (1 H, q, J = 6.7 Hz)	95.9 d
3'		42.9 s
4'	0.97 (3 H, s)	16.0 q
5'	1.38 (3 H, s)	23.7 q
4-OH	7.50 (1 H, s)
7-OH	13.16 (1 H, s)
9-OH	15.71 (1 H, s)

위치	페날레논 D (화학식 14)
위치	¹H	¹³C
1		139.0 s
2		103.0 s
3		178.2 s
4		78.5 s
5		197.7 s
6		102.6 s
7		161.9 s
8		131.2 s
9		163.0 s
10		109.2 s
11		186.4 s
12	6.36 (1 H, s)	122.8 d
13		150.9 s
14	2.48 (3 H, s)	23.8 q
15	3.77 (3 H, s)	60.0 q
1'	1.37 (3 H, d, J = 6.6 Hz)	12.9 q
2'	4.99 (1 H, q, J = 6.6 Hz)	90.6 d
3'		46.0 s
4'	0.78 (3 H, s)	15.9 q
5'	1.32 (3 H, s)	16.1 q
4-OH	7.53 (1 H, s)
7-OH	13.26 (1 H, s)
9-OH	15.73 (1 H, s)

위치	페날레논 E (화학식 21)
위치	¹H	¹³C
1		141.8 s
2		115.3 s
3		180.3 s
4		78.9 s
5		192.1 s
6		92.4 s
7		155.5 s
9		164.4 s
10		102.0 s
11		163.9 s
12	6.82 (1 H, s)	117.3 d
13		152.3 s
14	2.58 (3 H, s)	23.2 q
1'	1.36 (3 H, d, J = 6.5 Hz)	12.8 q
2'	4.93 (1 H, q, J = 6.5 Hz)	90.8 d
3'		45.7 s
4'	0.78 (3 H, s)	16.0 q
5'	1.27 (3 H, s)	16.2 q
4-OH	7.38 (1 H, s)
11-OH	11.42 (1 H, s)

위치	페날레논 F (화학식 17)
위치	¹H	¹³C
1		142.9 s
2		116.7 s
3		175.6 s
4		78.5 s
5		193.3 s
6		101.4 s
7		189.3 s
8		75.8 s
9		200.3 s
10		109.4 s
11		165.8 s
12	6.75 (1 H, s)	117.5 d
13		152.2 s
14	2.55 (3 H, s)	23.4 q
15	3.40 (1 H, d, J = 17.3 Hz) 3.34 (1 H, d, J = 17.3 Hz)	47.2 t
16		207.1 s
17	2.12 (3 H, s)	29.7 q
1'	1.29 (3 H, d, J = 6.6 Hz)	12.8 q
2'	4.79 (1 H, q, J = 6.6 Hz)	88.8 d
3'		45.3 s
4'	0.78 (3 H, s)	16.1 q
5'	1.25 (3 H, s)	16.4 q
4-OH	7.23 (1 H, s)
11-OH	12.74 (1 H, s)
15-OH	6.82 (1 H, s)

위치	페날레논 G (화학식 18)
위치	¹H	¹³C
1		142.9 s
2		116.0 s
3		175.0 s
4		78.5 s
5		193.1 s
6		101.4 s
7		190.0 s
8		77.3 s
9		200.3 s
10		109.8 s
11		166.1 s
12	6.73 (1 H, s)	118.0 d
13		152.1 s
14	2.56 (3 H, s)	23.6 q
15	3.32 (1 H, d, J = 16.9 Hz) 3.28 (1 H, d, J = 16.9 Hz)	48.7 t
16		206.7 s
17	2.09 (3 H, s)	29.7 q
1'	1.30 (3 H, d, J = 6.5 Hz)	12.8 q
2'	4.76 (1 H, q, J = 6.5 Hz)	88.6 d
3'		45.6 s
4'	0.79 (3 H, s)	16.2 q
5'	1.26 (3 H, s)	16.4 q
4-OH	7.17 (1 H, s)
11-OH	12.80 (1 H, s)
15-OH	6.69 (1 H, s)

위치	페날레논 H (화학식 15)
위치	¹H	¹³C
1		133.5 s
2		102.9 s
3		173.9 s
4		78.2 s
5		198.3 s
6		102.6 s
7		157.2 s
8		129.2 s
9		156.2 s
10		108.4 s
11		178.7 s
12		143.9 s
13		123.8 s
14	2.39 (3 H, s)	14.6 q
1'	1.34 (3 H, d, J = 6.3 Hz)	12.9 q
2'	4.88 (1 H, q, J = 6.3 Hz)	88.7 d
3'		45.9 s
4'	0.75 (3 H, s)	15.9 q
5'	1.31 (3 H, s)	16.2 q
4-OH	7.26 (1 H, s)
7-OH	13.13 (1 H, s)
8-OH	8.92 (1 H, s)
9-OH	14.53 (1 H, s)

위치	페날레논 I (화학식 2)
위치	¹H	¹³C
1		188.0 s
2		149.4 s
3	6.75 (1 H, q, J = 1.5 Hz)	136.4 d
4		189.2 s
5		111.5 s
6		157.2 s
7		138.2 s
8		153.6 s
9		125.6 s
10		121.8 s
11	2.15 (3 H, d, J = 1.5 Hz)	16.6 q
1'	1.14 (3 H, d, J = 6.3 Hz)	14.1 q
2'	3.55 (1 H, q, J = 6.3 Hz)	80.8 d
3'		45.9 s
4'	1.13 (3 H, s)	18.4 q
5'	1.09 (3 H, s)	16.2 q
6'		117.2 s
7'		104.6 s
6-OH	12.90 (1 H, s)
7-OCH3	4.16 (3 H, s)
6'-OH	4.59 (1 H, s)
7'-OH	8.17 (1 H, s)

위치	페날레논 J (화학식 22)
위치	¹H	¹³C
1		122.1 s
2		108.9 s
3		169.6 s
4		119.2 s
5		167.4 s
6		107.2 s
7		170.0 s
8		155.9 s
10		129.9 s
11		144.9 s
12	6.91 (1 H, s)	117.4 d
13		137.1 s
14	2.73 (3 H, s)	21.8 q
1'	1.50 (3 H, d, J = 6.6 Hz)	14.6 q
2'	4.75 (1 H, q, J = 6.6 Hz)	92.8 d
3'		43.1 s
4'	1.32 (3 H, s)	25.6 q
5'	1.54 (3 H, s)	20.5 q
5-OH	13.72 (1 H, s)

위치	페날레논 K (화학식 23)
위치	¹H	¹³C
1		138.7 s
2		116.5 s
3		172.4 s
4		77.9 s
5		193.2 s
6		93.1 s
7		180.7 s
8		130.2 s
9		154.3 s
10		113.0 s
11		166.1 s
12	6.81 (1 H, s)	117.2 d
13		149.8 s
14	2.62 (3 H, s)	23.3 q
16		163.2 s
18	2.63 (3 H, s)	13.9 q
1'	1.42 (3 H, d, J = 6.6 Hz)	12.9 q
2'	4.98 (1 H, q, J = 6.6 Hz)	90.6 d
3'		46.1 s
4'	0.82 (3 H, s)	16.2 q
5'	1.31 (3 H, s)	16.4 q
4-OH	7.35 (1 H, s)
11-OH	14.38 (1 H, s)

위치	페날레논 L (화학식 19 또는 화학식 20)
위치	¹H	¹³C
1		136.9 s
2		109.0 s
3		164.7 s
4		118.0 s
5		165.0 s
6		102.5 s
7		198.7 s
8		73.4 s
9		200.5 s
10		105.3 s
11		165.5 s
12	6.91 (1 H, s)	117.6 d
13		148.2 s
14	2.77 (3 H, s)	23.7 q
15	3.61 (1 H, d, J = 4.9 Hz) 3.32 (1 H, d, J = 3.4 Hz)	49.4 t
16		208.2 s
17	2.11 (3 H, s)	29.3 q
1'	1.45 (3 H, d, J = 3.0 Hz)	14.4 q
2'	4.74 (1 H, m)	91.2 d
3'		42.9 s
4'	1.25 (3 H, s)	20.5 q
5'	1.48 (3 H, s)	25.3 q
5-OH	13.97 (1 H, s)
8-OH	7.02 (1 H, s)
11-OH	13.23 (1 H, s)

위치	페날레논 M (화학식 24)
위치	¹H	¹³C
1		140.0 s
2		116.3 s
3		167.2 s
4		77.1 s
5		194.2 s
6		95.2 s
7		182.7 s
8		134.4 s
9		117.3 s
10		111.8 s
11		166.4 s
12	6.66 (1 H, s)	116.6 d
13		148.4 s
14	2.59 (3 H, s)	23.3 q
15	6.34 (1 H, s)	101.9 d
16		134.3 s
18	2.37 (3 H, s)	13.3 q
1'	1.44 (3 H, d, J = 6.5 Hz)	13.1 q
2'	4.88 (1 H, q, J = 6.5 Hz)	89.0 d
3'		46.2 s
4'	0.79 (3 H, s)	16.4 q
5'	1.31 (3 H, s)	16.6 q
4-OH	7.02 (1 H, s)
11-OH	15.36 (1 H, s)
17-NH	10.99 (1 H, s)

실험예 1. 효소 저해 활성 측정

1.1. 세포독성 시험

세포독성을 측정하기 위하여 A549 세포주(한국세포주은행)에서의 독성을 측정하였다. 하기의 표 14는 안전성 시험인 세포독성 시험 결과이다. 양성 대조군으로 독소루비신(doxorubicin)이 사용되었으며, 값이 작을 수록 독성이 강한 것을 의미한다.

Compound	A549cell-line LC50(ug/ml)
Doxorubicin	1.8
페날레논A	>100
페날레논B	44.1
페날레논C	>100
페날레논D	>100
페날레논E	40
페날레논F	>100
페날레논G	35.4
페날레논H
페날레논I	6.4
페날레논J
페날레논K	25.5
페날레논L	>100
페날레논M	67.3

1.2. 효소활성 저해 시험

효소 저해 활성을 측정하기 위하여 소르타제(Streptococcus aureus에서 유래한 효소)에서의 독성을 측정하였다. 하기의 표 15는 신규한 화합물의 활성을 측정한 결과이다. 양성 대조군으로 PHMB(polyhexamethylene biguanide)를 사용하였다. 값이 작을수록 신규한 화합물의 소르타제 저해 능력이 강한 것을 의미한다. 실험 결과 페날레논 I(화학식 1)이 소르타제를 가장 효과적으로 억제함을 확인하였다.

Compound	Sortase IC50(ug/ml)
pHMB	39.5
페날레논A	>100
페날레논B	36.5
페날레논C	82.8
페날레논D	76.6
페날레논E	98.4
페날레논F	>100
페날레논G	>100
페날레논H
페날레논I	8.9
페날레논J
페날레논K
페날레논L	>100
페날레논M

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함한 항균제에 대한 것이다. 현재 많은 항생제가 내성을 가지고 있어 다양한 항균제가 필요한 실정으로, 다양한 억제 기작을 갖는 항균제의 개발이 절실히 필요한 상황이다. 따라서, 본 발명은 이러한 필요에 부합한 산업적으로 활용 가능성이 높은 유용한 발명이다.

한국생명공학연구원

KCTC18237P

20130125

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염:
<화학식 1>

.
청구항 1에 있어서, 상기 페날레논 유도체 화합물은 하기 화학식 2 내지 4 및 화학식 6 내지 9로 표시되는 화합물 중 어느 하나의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염:
<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 6>

<화학식 7>

<화학식 8>

, 및
<화학식 9>

.
청구항 1 또는 청구항 2의 페날레논 유도체 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용가능한 염을 포함하는 항균용 조성물.
청구항 3에 있어서, 상기 조성물은 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 코쿠리아 리히조필라(Kocuria rhizophila), 프로테우스 하우세리(Proteus hauseri), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 대장균(Escherichia coli), 또는 이들의 조합의 균에 대하여 항균 활성을 갖는 것인 항균용 조성물.
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