KR101579744B1

KR101579744B1 - 바이페닐 카르복실산 및 그의 유도체

Info

Publication number: KR101579744B1
Application number: KR1020107010759A
Authority: KR
Inventors: 호치융
Original assignee: 얀센 파마슈티카 엔.브이.
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2015-12-23
Also published as: EP2215044B8; US7897643B2; EA201070478A1; EP2215044B1; WO2009051948A1; JP2011500691A; BRPI0817424A2; CN101861297B; US20090105344A1; CN101861297A; ES2395083T3; KR20100090264A; NI201000058A; DK2215044T3; AU2008312771B2; AU2008312771A1; CO6270313A2; MX2010004261A; ES2395083T8; JP5404634B2

Abstract

본 발명은 하기에 제공된 R₁, R₂, R₃, 및 R₄의 정의를 갖는 일반 화학식 I의 화합물, 및/또는 그의 염 또는 에스테르에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 알츠하이머병의 치료를 위한 상기 화합물의 용도 및 γ-세크레타아제 활성의 조절을 위한 이들의 용도에 관한 것이다.

Description

바이페닐 카르복실산 및 그의 유도체{Biphenyl carboxylic acids and derivatives thereof}

관련 출원과의 상호 참조

본 출원은 2007년 10월 17일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/980,587호의 우선권 이익을 주장한다. 전술한 관련 미국 특허 출원의 전체 명세서는 모든 목적을 위해 참고로 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 R₁-R₄의 정의가 하기에 주어진 바와 같은 일반 화학식 I을 갖는 화합물, 및/또는 그의 염 또는 에스테르에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 알츠하이머병의 치료를 위한 상기 화합물의 용도 및 γ-세크레타아제 (secretase) 활성의 조절을 위한 이들의 용도에 관한 것이다. 본 출원은 국제특허 공개 WO 2006/04555 A1호에 개시된 특허출원 중인 화합물군의 한 부분집합에 관한 것이다.

알츠하이머병 (AD)은 기억, 인지, 및 행동 안정성의 상실을 특징으로 하는 진행성 신경변성 장애이다. 65세 이상 인구의 6-10% 및 85세 이상의 최대 50%가 AD로 고생하고 있다. AD는 치매의 가장 유력한 원인이고 심장혈관 질환 및 암에 이어 제3의 주요 사망 원인이다. 현재 AD의 효과적인 치료법은 없다. 미국에서 AD와 관련된 총 순수 비용은 매년 1000억 달러를 초과한다.

AD의 병인은 간단하지 않지만, (1) 연령, (2) 가족력 (3) 및 머리 외상을 포함하는 특정 위험 요인과 관련 있다고 시사되어 왔고; 다른 요인으로는 환경 독소 및 낮은 교육 수준이 포함된다. 변연 피질 및 대뇌 피질의 특이적 신경병리학적 병소는 고인산화된 타우 단백질 (tau protein)로 구성된 세포 내 신경원섬유 뭉치 (neurofibrillary tangles) 및 아밀로이드 베타 펩티드의 섬유원성 응집체 (아밀로이드 플라크)의 세포 외 침착을 포함한다. 아밀로이드 플라크의 주요 성분은 다양한 길이의 아밀로이드 베타 (A-베타, A베타 또는 Aβ) 펩티드이다. 그 중 한 형태인 Aβ1-42-펩티드 (A베타-42)는 아밀로이드 형성의 주된 원인 물질인 것으로 생각된다. 다른 형태로는 Aβ1-40-펩티드 (A베타-40)가 있다. 아밀로이드 베타는 전구체 단백질인 베타 아밀로이드 전구체 단백질 (베타-APP 또는 APP)의 단백분해 생성물이다.

AD의 가족성, 조발성 상염색체 우성 형태는 β-아밀로이드 전구체 단백질 (β-APP 또는 APP) 내 및 프리세닐린 (presenilin) 단백질 1 및 2 내에서의 과오 돌연변이와 관련지어져 왔다. 일부 환자에서, AD의 만발성 형태는 아포지단백질 E (ApoE) 유전자의 특정 대립유전자, 및 더욱 최근에는, AD 집단의 적어도 30%와 관련될 수도 있는, 알파2-거대글로불린에서의 돌연변이의 발견과 연관지어져 왔다. 이러한 이질성에도 불구하고, 모든 형태의 AD는 유사한 병리학적 소견을 나타낸다. 유전적 분석은 AD에 대한 논리적인 치료 접근법에 대한 최선의 실마리를 제공하고 있다. 지금까지 발견된 모든 돌연변이는 A베타-펩티드 (Aβ)로 알려진 아밀로이드 형성 (amyloidogenic) 펩티드, 구체적으로 Aβ42의 정성적 또는 정량적 생산에 영향을 미치며, AD의 "아밀로이드 연쇄반응 가설 (amyloid cascade hypothesis)" (Tanzi and Bertram, 2005, Cell 120, 545)에 강력한 지지를 제공하고 있다. Aβ 펩티드 생성과 AD 발병과정 사이의 유망한 연관은 Aβ 생성 기작을 더 잘 이해할 필요성을 강조해주며, Aβ 수준을 조절하는 치료 방식의 타당성을 강력히 보장한다.

Aβ 펩티드의 방출은 각각 Aβ 펩티드의 N-말단 (Met-Asp 결합) 및 C-말단 (잔기 37-42)에서 절단하는, β- 및 γ- 세크레타아제로 언급되는 적어도 2개의 단백분해 활성에 의해 조절된다. 분비 경로에서, β-세크레타아제가 먼저 절단하여 s-APPβ (sβ)의 분비 및 11 kDa 막-결합 카르복시 말단 절편 (CTF)의 보유를 유도한다는 증거가 있다. 후자는 γ-세크레타아제에 의한 절단에 이어 Aβ 펩티드를 생성시키는 것으로 생각된다. 더 긴 아이소형, Aβ42의 양은 특정 단백질 (프리세닐린)에서 특정 돌연변이를 갖는 환자에게서 선택적으로 증가하고, 이러한 돌연변이는 조발성 가족성 알츠하이머병과 연관지어져 왔다. 따라서, Aβ42는 많은 연구자들에 의해 알츠하이머병의 발병기전의 주된 병인인 것으로 여겨지고 있다.

γ-세크레타아제 활성이 단일의 특정 단백질에서 기인하는 것이 아니라 실제로는 여러 단백질의 조립체와 관련되어 있음이 이제 명확해지고 있다.

감마-세크레타아제 활성은 적어도 4개의 구성요소를 포함하는 다중단백 복합체 내에 존재한다: 프리세닐린 (PS) 이형이합체, 니카스트린 (nicastrin), aph-1 및 pen-2. PS 이형이합체는 전구체 단백질의 내단백질분해 (endoproteolysis)에 의해 형성된 아미노- 및 카르복시 말단 PS 절편으로 구성된다. 촉매 자리의 두 아스파르테이트 잔기는 이 이형이합체의 경계면에 존재한다. 최근에 니카스트린이 감마-세크레타아제-기질 수용체로 작용한다는 제안이 있었다. 감마-세크레타아제의 다른 구성원들의 기능은 알려져 있지 않지만, 이들 모두는 활성을 위해 요구된다 (문헌[Steiner, 2004. Curr. Alzheimer Research 1(3): 175-181]).

따라서, 두 번째 절단 단계의 분자적 기작이 현재까지 정의하기 어려운 상태라고 하더라도, γ-세크레타아제-복합체는 알츠하이머병의 치료를 위한 화합물의 연구에서 가장 중요한 표적의 하나가 되고 있다.

직접적으로 촉매 자리를 표적화하고, 감마-세크레타아제 활성의 기질 특이적 억제제 및 조절제를 개발하는 것을 포함하는 다양한 전략이 알츠하이머병에서 감마-세크레타아제를 표적화하기 위해 제시되었다 (문헌[Marjaux et al., 2004. Drug Discovery Today: Therapeutic Strategies, Volume 1, 1-6]). 따라서, 세크레타아제를 표적으로 하는 다양한 화합물이 기술되었다 (문헌[Larner, 2004. Secretases as therapeutics targets in Alzheimer's disease: patents 2000 - 2004. Expert Opin. Ther. Patents 14, 1403-1420]).

실제로, 이러한 발견은 최근에 γ-세크레타아제에 대한 특정 NSAID의 효과가 드러난 생화학적 연구에 의해 지지되었다 (문헌[Weggen et al (2001) Nature 414, 6860, 212] 및 국제특허 공개 WO 01/78721호 및 미국 특허 공개 제2002/0128319호; 문헌[Morihara et al (2002) J. Neurochem. 83, 1009]; 문헌[Eriksen (2003) J. Clin. Invest. 112 , 440]). AD를 예방하거나 치료하기 위한 NSAID의 사용에 대한 잠재적인 제한은, 바람직하지 않은 부작용을 유발할 수 있는 이들의 Cox 효소에 대한 억제 활성 및 낮은 CNS 침투율이다 (문헌[Peretto et al., 2005, J. Med. Chem. 48, 5705-5720]).

따라서, γ-세크레타아제 활성을 조절하여 알츠하이머병의 치료를 위한 새로운 방법을 개척하는 신규한 화합물이 강력히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 이러한 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명은 하기 화학식 I에 나타난 바와 같은 화합물, 및 이의 용매화물, 수화물, 에스테르, 및 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다.

[화학식 I]

여기서,

R¹은 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R²은 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R³은 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R⁴는 H, F, Cl, 또는 CF₃이다.

본 발명의 화합물군은 효력 및 생체내 효능에 있어 예측하지 못한 상승을 보여준다. 구체적으로, 효력 및 효능의 증가는 R¹ 및 R²가 F, Cl, 또는 CF₃와 같은 전자 끄는 기이고 카르복실레이트에 대해 α 위치의 탄소가 sec-부틸 치환된 것일 때 발생한다.

본 발명은 화학식 I에 나타난 바와 같은 화합물, 및 이의 용매화물, 수화물, 에스테르, 및 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다.

[화학식 I]

여기서,

R¹은 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R²는 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R³은 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R⁴는 H, F, Cl, 또는 CF₃이다.

본 발명의 한 실시 형태에서:

R¹은 F이고;

R²는 F, Cl, 또는 CF₃이고;

R³은 CF₃이며;

R⁴는 H, F, Cl, 또는 CF₃인 화합물;

그의 용매화물, 수화물, 에스테르, 및 약학적으로 허용가능한 염.

본 발명의 다른 한 실시 형태는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물이다:

(R)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,

(S)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,

2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,

2-[4'-클로로-5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-3'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,

및 그의 용매화물, 수화물, 에스테르, 및 약학적으로 허용가능한 염.

당해 분야의 숙련자는 화학식 I의 화합물이 그의 구조 내에 하나 이상의 비대칭 탄소 원자를 가질 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명은 그의 범주 내에 화합물의 단일 거울상이성질체 형태, 라세미 혼합물, 및 거울상이성질체 잉여 (enantiomeric excess)가 존재하는 거울상이성질체의 혼합물을 포함하는 것으로 의도된다.

본 발명 화합물의 일부 및/또는 이의 염 또는 에스테르는 여러 가지 입체이성질체 형태로 존재할 것이다. 이러한 형태 모두는 본 발명의 청구대상이다.

본 명세서에 포함되는 본 발명에 따른 화합물의 예시적인 염이 하기에 기술된다. 하기에 언급된 상이한 염의 열거가 전부라거나 이로 제한되는 것을 의미하지는 않는다.

하나 이상의 산성 기를 포함하는 본 발명에 따른 화합물은 예컨대, 이들의 알칼리 금속 염, 알칼리토금속 염 또는 암모늄 염으로서 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 이러한 염의 더욱 정확한 예에는 나트륨 염, 칼륨 염, 칼슘 염, 마그네슘 염 또는 암모니아 또는 유기 아민, 예컨대 에틸아민, 에탄올아민, 트라이에탄올아민 또는 아미노산 등과의 염이 포함된다.

용어 "약학적으로 허용가능한"은 동물, 바람직하게는 인간에의 사용에 대해EMEA (유럽) 및/또는 FDA (미국) 및/또는 기타 국립 규제 기관과 같은 규제 기관에 의해 승인되는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 화합물의 각각의 염은 당해 분야의 숙련자에게 공지된 통상의 방법들에 의해, 예를 들어 이들을 용매 또는 분산제 중에서 유기 또는 무기 염기와 접촉시키거나, 다른 염과 양이온 교환함으로써 수득될 수 있다.

또한, 본 발명은, 낮은 생리적 적합성으로 인해 약품에 직접적으로 사용하기에는 적당하지 않지만 예를 들어 화학 반응 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조를 위한 중간체로 사용될 수 있거나 적합한 시험관내 분석과 같이 적합한 방식으로 본 발명에 따른 화합물의 γ-세크레타아제 조절 활성을 연구하기에 적합할 수 있는 본 발명에 따른 화합물의 모든 염을 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 화합물의 모든 용매화물을 포함한다.

본 발명은 또한 생리적으로 허용가능하고 절단가능한 기를 포함하고 동물, 바람직하게는 포유동물, 가장 바람직하게는 인간 체내에서 본 발명에 따른 화합물로 대사되는 본 발명에 따른 화합물의 유도체/전구약물 (이의 염을 포함함)을 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 화합물의 대사산물을 포함한다.

용어 "대사산물"은 세포 또는 유기체, 바람직하게는 포유동물 내에서 본 발명에 따른 임의의 화합물로부터 유래하는 모든 분자를 일컫는다.

바람직하게는 용어 "대사산물"은 생리적 조건 하에서 그러한 세포 또는 유기체 내에 존재하는 어떤 분자와도 상이한 분자를 지칭한다.

본 발명에 따른 화합물의 대사산물의 구조는 다양한 적합한 방법을 이용하여, 당해 분야의 숙련자에게 자명할 것이다.

화학식 I에 따른 화합물은 문헌에 공개된 방법에 따라서 또는 유사한 방법에 의해 제조될 수 있다.

개별적인 경우의 상황에 따라, 화학식 I의 화합물의 합성 중에 부반응을 방지하기 위해, 보호기의 도입에 의해 일시적으로 관능기를 차단하고 뒤에 오는 합성 단계에서 이들을 탈보호시키거나, 전구체 기의 형태로 관능기를 도입하고 뒤에 오는 단계에서 원하는 관능기로 전환시키는 것이 요구되거나 유리할 수 있다. 적합한 합성 전략, 보호기 및 전구체 기는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다.

원한다면, 화학식 I의 화합물은 통상의 정제 과정, 예를 들어 재결정화 또는 크로마토그래피에 의해 정제될 수 있다. 화학식 I의 화합물의 제조를 위한 출발 물질은 구매가능하거나 문헌에 있는 과정에 따라 또는 그와 유사하게 하여 제조될 수 있다.

이들은 당해 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있는 몇몇 방법에 의해 본 발명에 따른 다른 화합물의 제조를 위한 기초로 제공될 수 있다.

본 발명은 또한 의약으로 사용하기 위한 본 발명의 화합물에 관한 것이다. 본 화합물은 상기에 기술된 바와 같고, 더욱이 의약과 관련하여, 본 발명의 용도, 예컨대, 제형, 적용 및 조합과 관련하여 하기에 기술된 바와 같은 실시 형태는 본 발명의 이러한 태양에 또한 적용된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 화합물은 알츠하이머병의 치료에 적합하다.

상기 용도와 관련된 상세한 설명은 하기에 더욱 기술된다.

본 화합물은 γ-세크레타아제 활성의 조절에 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "γ-세크레타아제 활성의 조절"은 γ-세크레타아제-복합체에 의한 APP의 프로세싱에 대한 효과를 일컫는다. 바람직하게는 APP 프로세싱의 전체 속도는 본질적으로 상기 화합물의 적용이 없는 것과 마찬가지로 남아있지만 프로세싱된 생성물의 상대적 양이 변하는, 더욱 바람직하게는 생산된 Aβ42-펩티드의 양이 감소되는 방식으로 변하는 효과를 일컫는다. 예를 들어, 상이한 A베타 종이 생성될 수 있거나 (예컨대, A베타-42 대신에 A베타-38 또는 더 짧은 아미노산 서열의 기타 A베타 펩티드 종) 생성물의 상대적 양이 달라진다 (예컨대, A베타-42에 대한 A베타-40의 비율이 변하고, 바람직하게는 증가함).

감마 세크레타아제 활성은 예컨대, 생성된 A베타 펩티드 종의 수준, 가장 중요하게는 A베타-42의 수준을 파악하는 등에 의해 APP 프로세싱을 결정함으로써 측정될 수 있다 (하기, 실시예 항목 참조).

γ-세크레타아제 복합체가 노치-단백질 (Notch-protein)의 프로세싱에도 관여한다는 것이 이전에 밝혀졌다. 노치는 발달 관련 과정에서 결정적인 역할을 담당하는 신호 단백질이다 (예컨대, 문헌[Schweisguth F (2004) Curr. Biol. 14, R129]에서 검토됨).

치료법에서, γ-세크레타아제 활성의 조절을 위한 상기 화합물의 사용과 관련해, 추정되는 바람직하지 않은 부작용을 예방하기 위해 γ-세크레타아제 활성의 노치-프로세싱 활성을 방해하지 않는 것이 특히 유리한 것으로 보인다.

따라서, γ-세크레타아제-복합체의 노치-프로세싱 활성에 효과를 나타내지 않는 화합물이 바람직하다.

본 발명의 의미 내에서, "노치 프로세싱 활성에 대한 효과"는 일정 계수만큼의 노치-프로세싱 활성의 억제 또는 활성화 모두를 포함한다.

만약 30 μM의 농도에서 문헌 [Shimizu et al (2000) Mol. Cell. Biol, 20: 6913]에 기술된 바와 같은 각 분석에서 상기 계수가 20보다, 바람직하게는 10보다, 더욱 바람직하게는 5보다, 가장 바람직하게는 2보다 작다면, 화합물은 노치 프로세싱 활성에 대한 효과를 갖지 않는 것으로 정의된다.

이러한 γ-세크레타아제 조절은, 예컨대 포유동물과 같은 동물 체내에서 수행될 수 있다. 예시적인 포유동물은 생쥐, 쥐, 기니피그, 원숭이, 개, 고양이다. 본 조절은 또한 인체 내에서 수행될 수 있다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 상기 조절은 시험관내 또는 세포 배양 내에서 수행된다. 당해 분야의 숙련자에게 공지된 바와 같이, 몇몇 시험관내 및 세포 배양 분석법이 이용가능하다.

웨스턴 블롯 분석에 의해 세포주 또는 형질전환 동물에서 C-말단 APP 절편의 생성을 측정하기 위한 예시적인 분석법에는 문헌[Yan et al., 1999, Nature 402, 533-537]에 기술된 것들이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

시험관내 γ-세크레타아제 분석의 예가 국제특허 공개 WO 03/008635호에 기술되어 있다. 이 분석에서는, 적합한 펩티드 기질을 γ-세크레타아제 조제물과 접촉시키고 이 기질을 절단하는 능력을 측정한다.

γ-세크레타아제 절단의 다양한 생성물 (Aβ-펩티드들)의 농도는 당해 분야의 숙련자에게 공지된 다양한 방법에 의해 결정될 수 있다. 이러한 방법의 예에는 질량 분석법에 의한 펩티드의 판정 또는 항체에 의한 검출이 포함된다.

배양된 세포 배지 및 생물학적 유체 내 가용성 Aβ 펩티드 프로파일의 특징 분석에 유용한 예시적인 분석법에는 문헌[Wang et al., 1996, J. Biol. Chem. 271, 31894-31902]에 기술된 것들이 포함되지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 이 분석법에서는, 특정 항체를 이용한 A베타-펩티드의 면역침전과 MALDI-TOF MS (matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry)를 이용한 펩티드 종의 검출 및 정량의 조합이 사용된다.

ELISA에 의해 A베타-40 및 A베타-42 펩티드의 생성을 측정하기에 유용한 예시적인 분석법에는 문헌[Vassar et al, 1999, Science 286, 735-741]에 기술된 것들이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 더욱 자세한 정보는 예를 들어 문헌[N. Ida et al. (1996) J. Biol. Chem. 271, 22908], 및 문헌[M. Jensen et al. (2000) Mol. Med. 6, 291]에 기술되어 있다. 적합한 항체는 예를 들어 스위스 소재의 더 제네틱스 컴퍼니 인크 (The Genetics Company, Inc., Switzerland)로부터 입수가능하다. 항체-기반 키트가 또한 벨기에 소재 이노제네틱스 (Innogenetics, Belgium)로부터 입수가능하다.

이러한 분석에 사용될 수 있는 세포에는 γ-세크레타아제 복합체를 내인성으로 발현하는 세포 및 γ-세크레타아제 복합체의 일부 또는 모든 상호작용자 (interactors)를 일시적으로 또는 안정적으로 발현하는 형질감염된 세포가 포함된다. 이러한 분석에 적합한 수많은 입수가능한 세포주가 숙련자에게 공지되어 있다. 신경세포 또는 교세포 기원의 세포 및 세포주가 특히 적합하다. 더욱이, 뇌의 세포 및 조직뿐만 아니라 이의 균질액 및 막 조제물이 사용될 수 있다 (문헌[Xia et al., 1998, Biochemistry 37, 16465-16471]).

이러한 분석은 예를 들어 상이한 실험 조건 및 구성에서 본 발명에 따른 화합물의 효과를 연구하기 위해 수행될 수 있다.

더욱이, 이러한 분석은 γ-세크레타아제 복합체의 기능 연구의 일부분으로서 수행될 수 있다.

예를 들어, 동물, 바람직하게는 포유동물, 더욱 바람직하게는 인간의 γ-세크레타아제 복합체의 하나 이상의 상호작용자 (이들의 야생형 또는 특정 돌연변이 또는 수식을 수반한 것)를 특정 세포주에서 발현시키고 본 발명에 따른 화합물의 효과를 조사할 수 있다.

사용된 상호작용자(들)의 돌연변이된 형태는 특정 동물, 바람직하게는 포유동물, 더욱 바람직하게는 인간에게서 알려진 돌연변이된 형태 또는 상기 동물에서 이전에 알려지지 않은 돌연변이된 형태일 수 있다.

γ-세크레타아제 복합체의 상호작용자의 수식은 상기 상호작용자의 생리적 수식 및 생물학적 시스템 내 단백질의 수식으로 기술된 기타 수식 양자를 다 포함한다.

이러한 수식의 예에는 당화, 인산화, 프레닐화 (prenylation), 미리스틸화 (myristylation) 및 파네실화 (farnesylation)가 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 화합물은 γ-세크레타아제 활성의 조절을 위한 의약의 제조에 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 γ-세크레타아제 활성의 조절을 위한 의약의 제조를 위한 상기 화합물의 용도에 관한 것이다.

γ-세크레타아제의 활성은 여러 가지 방식으로, 즉 각종 Aβ-펩티드들의 프로파일이 상이하게 되도록 조절될 수 있다.

생성된 Aβ42-펩티드의 상대적인 양에 감소를 초래하는 γ-세크레타아제 활성의 조절을 위한 화합물의 용도가 바람직하다.

각각의 용량, 투여 경로, 제형 등은 하기에 상세히 기술된다.

본 발명은 또한 Aβ42-생성의 증가된 수준과 관련된 질환의 치료를 위한 본 발명에 따른 화합물의 용도에 관한 것이다. 뇌에서 A베타 펩티드 생성 및 침착의 증가된 수준과 관련된 질환은 전형적으로 알츠하이머병 (AD), 대뇌 아밀로이드 혈관병증, 다발경색 치매, 권투선수치매 또는 다운증후군이고, 바람직하게는 AD이다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "치료"는 질환의 진행의 둔화, 방해, 억제, 또는 중지가 있을 수 있는 모든 과정을 언급하는 것으로 의도되지만, 반드시 모든 증상의 완벽한 제거를 가리키는 것은 아니다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "Aβ42-생성의 증가된 수준"은 Aβ42-펩티드의 생성 속도가 APP 프로세싱의 전체적인 증가로 인해 증가하는 상태를 지칭하거나, 또는 바람직하게는, Aβ42 펩티드의 생성이 야생형 APP 및 병적이 아닌 상태와 비교하여 APP-프로세싱 프로파일의 변경으로 인해 증가하는 상태를 지칭한다.

상기에 약술한 바와 같이, 이러한 증가된 Aβ42-수준은 알츠하이머병이 발병하거나 이를 앓고 있는 환자의 특징이다.

본 발명의 화합물 또는 화합물의 일부분의 일 이점은 이들의 증강된 CNS-침투에 있을 수 있다.

더욱이, 본 발명은 불활성 담체와의 혼합물로 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학적 조성물에 관한 것이다.

바람직한 실시 형태에서, 본 발명은 불활성 담체와의 혼합물로 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학적 조성물에 관한 것으로, 상기 불활성 담체는 약학적 담체이다.

용어 "담체"는 본 화합물과 함께 투여되는 희석제, 보조제, 부형제, 또는 비히클을 지칭한다. 이러한 약학적 담체는 물 및, 이들로 한정되는 것은 아니지만, 낙화생유, 대두유, 광물유, 참기름 등을 포함하는, 석유, 동물, 식물 또는 합성 기원의 것들을 비롯한 오일과 같은 멸균 액체일 수 있다. 물은 약학적 조성물이 경구로 투여될 때 바람직한 담체이다. 식염수 및 수성 덱스트로스는 약학적 조성물이 정맥 내로 투여될 때 바람직한 담체이다. 식염수 용액 및 수성 덱스트로스 및 글리세롤 용액은 주사 용액을 위한 액체 담체로서 바람직하게 사용된다. 적합한 약학적 부형제에는 전분, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 백악, 실리카 겔, 스테아린산 나트륨, 글리세롤 모노스테아레이트, 활석, 염화나트륨, 건조 탈지유, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 물, 에탄올 등이 포함된다. 요구된다면, 본 조성물은 또한 소량의 습윤제 또는 유화제, 또는 pH 완충제를 포함할 수 있다. 이들 조성물은 용액, 현탁액, 에멀젼, 정제, 알약, 캡슐, 분말, 지속 방출 제형 등의 형태를 취할 수 있다. 본 조성물은 전통적인 결합제 및 트라이글리세라이드와 같은 담체를 이용하여 좌약으로 제형화될 수 있다. 경구 제형은 약품 등급의 만니톨, 락토스, 전분, 마그네슘 스테아레이트, 사카린 나트륨, 셀룰로오스, 탄산마그네슘 등과 같은 표준 담체를 포함할 수 있다. 적합한 약학적 담체의 예가 문헌["Remington's Pharmaceutical Sciences," E.W. Martin]에 기재되어 있다. 이러한 조성물은 환자에게 적당한 투여 형태를 제공하기 위해 적당량의 담체와 함께, 바람직하게는 정제된 형태로, 치료적으로 유효한 양의 화합물을 포함할 것이다. 제형은 투여 방식에 적합해야 한다.

본 발명에 따른 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염은, 경우에 따라서는 다른 약학적으로 활성인 화합물과 조합하여, 알츠하이머병 또는 이의 증상을 치료하거나 예방하는 데 적합하다. 이러한 부가적인 화합물에는 아세틸콜린에스테라아제 억제제 (예컨대, 도네페질 (Donepezil), 타크린 (Tacrine), 갈란타민 (Galantamine), 리바스티그민 (Rivastigmin)), NMDA 길항제 (예컨대, 메만틴 (Memantine)), PDE4 억제제 (예컨대, 아리플로 (Ariflo))와 같은 인지-증강 약물 또는 알츠하이머병의 치료 또는 예방에 적합한 당해 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 기타 약물이 포함된다. 이러한 화합물에는 또한 스타틴류 (예컨대, 심바스타틴)와 같은 콜레스테롤-저하 약물이 포함된다. 이들 화합물은 단독 약품으로, 다른 것과의 혼합물로, 또는 약학적 제제의 형태로 동물, 바람직하게는 포유동물, 및 특히 인간에게 투여될 수 있다.

다양한 전달 시스템이 공지되어 있는데, 예컨대, 리포솜 내 내장, 미세입자, 및 미세캡슐이 알츠하이머병의 치료를 위해 또는 γ-세크레타아제 활성의 조절을 위해 본 발명의 화합물을 투여하기 위해 사용될 수 있다.

만약 중추신경계, 바람직하게는 뇌에 직접적으로 전달되지 않는다면, 약학적 화합물이 혈액-뇌 장벽을 횡단하는 것이 가능하도록 하는 방식으로 투여 방법을 선택하고/하거나 변경하는 것이 유리하다.

도입 방법에는 피내, 근육내, 복강내, 정맥내, 피하, 비강내, 경막외 (epidural), 및 경구 경로가 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

본 화합물은 임의의 편리한 경로, 예를 들어 주입에 의해, 일시 주사에 의해, 상피 또는 점막피부 내층을 통한 흡수에 의해 투여될 수 있고 기타 생물학적 활성제와 함께 투여될 수 있다.

투여는 전신성 또는 국소적일 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물을 뇌실내 및 수막강내 주사를 비롯한 임의의 적합한 경로에 의해 중추신경계 내로 도입하는 것이 바람직할 수 있다; 뇌실내 주사는, 예를 들어, 옴마야 (Ommaya) 저장소와 같은 저장소에 부착된 뇌실내 카테터에 의해 용이해질 수 있다. 폐 투여가 또한 예컨대 흡입기 또는 분무기 및 에어로졸화제 함유 제형의 사용에 의해 이용될 수 있다.

다른 실시 형태에서, 본 화합물은 소낭, 특히 리포솜에 든 상태로 전달될 수 있다 (문헌[Langer (1990) Science 249, 1527]).

또 다른 실시 형태에서, 본 화합물은 제어 방출 시스템을 통해 전달될 수 있다. 일 실시 형태에서, 펌프가 사용될 수 있다 (문헌[Sefton (1987) CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14, 201]; 문헌[Buchwald et al. (1980) Surgery 88, 507]; 문헌[Saudek et al. (1989) N. Engl. J. Med. 321, 574]). 다른 실시 형태에서, 중합체성 물질이 사용될 수 있다 (문헌[Ranger and Peppas (1983) Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23, 61]; 문헌[Levy et al. (1985) Science 228, 190]; 문헌[During et al. (1989) Ann. Neurol. 25, 351]; 문헌[Howard et al. (1989) J. Neurosurg. 71, 858]). 또 다른 실시 형태에서, 제어 방출 시스템을 치료 표적, 즉, 뇌의 부근에 위치시켜 전신 용량의 일 분획만이 필요하게 될 수 있다 (예컨대, 문헌[Goodson, 1984, In: Medical Applications of Controlled Release, supra, Vol. 2, 115]). 기타 제어 방출 시스템이 랭거(Langer)의 종설논문 (1990, Science 249, 1527)에 논의되어 있다.

적합한 투여 방식을 선정하기 위해, 당해 분야의 숙련자는 또한 공지된 기타 항-알츠하이머 약물에 대해 선정되었던 투여 경로를 고려할 것이다.

예를 들어, 아리셉트/도네페질 (Aricept/Donepezil) 및 코그넥스/타크린 (Cognex/Tacrine)(모두 아세틸콜린에스테라아제 억제제)는 경구로 투여되고, 악수라/메만틴 (Axura/Memantine)(NMDA-수용체 길항제)은 정제/액제 및 정맥주사 용액 두 가지 모두 시판되었다.

또한, 당해 분야의 숙련자는 알츠하이머병에 대한 효과를 조사한 임상 실험 및 기타 연구에서 이용된 NSAID-족 구성원들의 투여 경로와 관련된 입수가능한 데이터를 고려할 것이다.

적당한 용량을 선정하기 위해, 당해 분야의 숙련자는 전임상 및/또는 임상 연구에서 독성을 나타내지 않는 것으로 밝혀졌고 사전에 주어진 값과 합치될 수 있거나, 이 값으로부터 벗어날 수 있는 용량을 선택할 것이다.

제형에 사용되는 정확한 용량은 또한 투여 경로, 및 질환 또는 장애의 중증도에 좌우될 것이며, 전문의의 판단 및 각 환자의 상황에 따라 결정되어야 한다. 그러나 정맥내 투여에 적합한 용량 범위는 일반적으로 체중 1 킬로그램당 약 20-500 마이크로그램의 활성 화합물이다. 비강 투여에 적합한 용량 범위는 일반적으로 약 0.01 ㎎/㎏ 체중 내지 1 ㎎/㎏ 체중이다. 유효 용량은 시험관내 또는 동물 모델 검사 시스템으로부터 유래하는 용량-반응 곡선으로부터 추정될 수 있다.

예시적인 동물 모델은 이중 돌연변이 KM670/671NL을 갖는 APP695-형태를 포함하는 형질전환 생쥐 주 "Tg2576"이다. 참고로 예컨대, 미국 특허 제5,877,399호 및 문헌[Hsiao et al. (1996) Science 274, 99] 및 문헌[Kawarabayahsi T (2001) J. Neurosci. 21, 372]; 문헌[Frautschy et al. (1998) Am. J. Pathol. 152, 307]; 문헌[Irizarry et al. (1997) J. Neuropathol. Exp. Neurol. 56, 965]; 문헌[Lehman et al. (2003) Neurobiol. Aging 24, 645]을 참조.

몇몇 연구로부터의 다량의 데이터가 당해 분야의 숙련자에게 입수가능하고, 이는 선택된 치료 요법에 적합한 용량을 선택하는 데 숙련자에게 유익하다.

γ-세크레타아제 활성에 대한 분자의 효과를 기술하는 수많은 연구가 공개되었다. 예시적인 연구로는 문헌[Lim et al. (2001) Neurobiol. Aging 22, 983]; 문헌[Lim et al. (2000) J Neurosci. 20, 5709]; 문헌[Weggen et al. (2001) Nature 414, 212]; 문헌[Eriksen et al. (2003) J Clin Invest. 112, 440]; 문헌[Yan et al. (2003) J Neurosci. 23, 7504]이 있다.

일반적 합성 설명

하기 일반적 설명은 단지 예시를 목적으로 하는 것일 뿐 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

R¹, R², R³, 및 R⁴ 가 화학식 I에서 정의된 바와 같은 화학식 I의 화합물은, 적합한 용매 혼합물, 예컨대 물, 테트라하이드로퓨란 (THF), 및 메탄올 중에서 수 시간 동안, 실온에서, NaOH와의 반응을 비롯한 표준 산성 또는 염기성 가수분해 조건 하에서 에스테르 II의 가수분해에 의해 수득될 수 있다.

알킬이 메틸 및 에틸을 포함하는 화합물 II는 전형적 벤질화 조건 하에서, 예컨대 25-120℃의 온도 범위로 탄산칼륨 또는 탄산세슘과 같은 염기의 존재 하 DMF 또는 THF 중에서 브롬화 벤질, 염화 벤질, 토실화 벤질, 또는 메실화 벤질을 이용한 화합물 III의 알킬화에 의해 수득될 수 있다. 화합물 II는 또한 미츠노부 조건 (Mitsnobu conditions) 하에서, 예컨대 다이에틸 아조다이카르복실레이트 및 트라이페닐포스핀의 존재 하 THF 또는 톨루엔 중에서 화합물 III과 벤질 알코올의 반응에 의해 수득될 수 있다.

화합물 III은 Pd-C의 존재 하에 알코올, 예컨대 MeOH 또는 EtOH 중에서 수소화에 의한 화합물 IV의 탈벤질화에 의해 제조될 수 있다. 탈벤질화는 또한 다른 방법, 예컨대 DCM 중의 BBr₃DMSO/ 120-200℃ 중의 NaCN 또는 DMF/ 120-200℃ 중의 LiCN을 이용하여 달성될 수 있다.

화합물 IV는 sec-부틸 브로마이드 또는 sec-부테닐 브로마이드를 이용한 화합물 V의 알킬화로부터 제조될 수 있다. -78℃에서 THF 또는 기타 비양성자성 용매 중 화합물 V를 염기, 예컨대 리튬 비스(트리스메틸실릴) 아미드, 소듐 비스(트리스메틸실릴) 아미드, 또는 리튬 다이아이소프로필아미드로 처리한 뒤 이어서 sec-부틸 브로마이드 또는 sec-부테닐 브로마이드를 첨가하면 알킬화 화합물 IV가 생성된다.

화합물 V는 Pd(PPh₃)₄가 존재하는 DME 중의 수성 탄산나트륨을 사용하는 스즈키 조건 (Suzuki conditions) 하에서 아릴보론산과의 커플링 반응을 통해 화합물 VI로부터 제조될 수 있다.

중간체 화합물 VI는 0℃에서 1 당량의 피리딘 존재 하에서 DCM 중의 트라이플루오로 메탄설폰산 무수물을 이용해 화합물 VII로부터 제조될 수 있다.

중간체 페놀성 에스테르 VII는 화합물 VIII의 단일 탈벤질화 (mono-debenzylation)로부터 제조될 수 있다. 화합물 VIII의 선택적 단일 탈벤질화는 파르 진탕기 (Parr shaker) 내에서 수소 대기 (< 413.7 ㎪ (60psi)) 하에 Pd-C 촉매가 존재하는 가운데 에탄올 또는 메탄올 용액 중에서 1.1 당량의 염기, 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨으로의 처리에 의해 달성될 수 있다. 이 반응은 1 당량의 수소가 소모될 때까지 진행되도록 한다.

중간체 VIII는 실온에서 DMF 중의 3,5-다이하이드록시페닐 아세트산 메틸 에스테르 (구매가능)와 브롬화 벤질 및 탄산칼륨의 반응으로부터 용이하게 제조될 수 있다.

화합물 I은 카르복실기에 대해 α 위치에 키랄 중심을 갖고, 2가지 거울상이성질체 중의 하나로 (또는 거울상이성질체 잉여가 존재하거나 존재하지 않을 수 있는 이들의 혼합물로) 존재할 수 있다. 거울상이성질체 Ia (R 거울상이성질체) 및 Ib (S 거울상이성질체)를 아래에 기재하였다. 순수한 거울상이성질체 Ia 및 Ib는 키랄 칼럼을 사용하여 키랄 분리에 의해 수득될 수 있다. 거울상이성질체 Ia 및 Ib는 또한 분별 재결정화에 의해 키랄 아민염의 형성을 통한 분할에 의해 분리될 수 있다. 거울상이성질체 Ia 및 Ib는 또한 수성 유기 용매 내, 예컨대 수성 DMF, DMSO, t-부틸-에틸 에테르 또는 트리톤 X-100 수성 용액 내에서 리파아제 효소, 예컨대 아마노Ak (AmanoAk), 아마노 리파아제 PS, 아마노 리파아제 A, 아마노 리파아제 M, 아마노 리파아제 F-15, 아마노 리파아제 G (바이오캐탈리틱스 인크 (Biocatalytics Inc)로부터 입수)를 사용하는 대응 에스테르의 라세미체의 동력학적 분할로부터 수득될 수 있다.

화합물 I의 거울상이성질체 모두는 키랄 합성으로부터 제조될 수 있다. 화합물 Ia 및 Ib는 과산화수소의 존재 하, 수성 THF 중에서 수산화리튬을 이용해 각각 화합물 IXa 및 IXb로부터 키랄 보조기 (auxiliary group)의 제거에 의해 수득될 수 있다.

화합물 IXa 및 IXb는 25-120℃의 온도 범위에서 전형적인 염기 조건 하, 예컨대 염기, 예컨대 탄산칼륨 또는 탄산세슘의 존재 하 DMF 또는 THF 중에서 브롬화, 염화 또는 토실화 또는 메실화 벤질과 화합물 Xa 및 Xb 의 커플링에 의해 수득될 수 있다. 화합물 IXa 및 IXb는 또한 미츠노부 조건 하, 예컨대 다이에틸 아조다이카르복실레이트 및 트라이페닐포스핀의 존재 하 THF 또는 톨루엔 중에서 벤질 알코올과 화합물 Xa 및 Xb의 커플링 반응에 의해 수득될 수 있다.

화합물 Xa 및 Xb는 Pd-C의 존재 하 알코올 용매, 예컨대 MeOH 또는 EtOH 중에서의 수소화에 의한 각각 화합물 XIa 및 XIb의 탈벤질화로부터 제조될 수 있다.

화합물 XIa 및 XIb는 sec-부틸 브로마이드 또는 sec-부테닐 브로마이드를 이용한 각각 화합물 XIIa 및 XIIb의 알킬화로부터 제조될 수 있다. THF 또는 기타 비양성자성 용매 중의 화합물 XIIa 및 XIIb를 -78℃에서 염기, 예컨대 리튬 비스(트리스메틸실릴) 아미드, 소듐 비스(트리스메틸실릴) 아미드, 또는 리튬 다이아이소프로필아미드로 처리한 뒤 이어서 친전자체, sec-부틸 브로마이드 또는 sec-부테닐 브로마이드를 첨가하면 각각 알킬화 화합물 XIa 및 XIb가 얻어진다.

화합물 XIIa 및 XIIb는 에반스 과정 (Evans's procedures)에 의해 4-벤질-옥사졸리딘-온의 R-이성질체 XIVa 또는 4-벤질-옥사졸리딘-온의 S-이성질체 XIVb 와의 커플링에 의해 공통의 중간체 XIII으로부터 제조될 수 있다. 중간체 XIII을 염기, 예컨대 트라이에틸아민 또는 N-메틸모르폴린의 존재 하 THF 중에서 피발로일 클로라이드, 옥살일 클로라이드 또는 아이소프로필 클로로포르메이트와 반응시켜 혼합 무수물 또는 산 염화물을 형성시키고, 이어서 이것을 THF 중에서 XIVa 또는 XIVb의 리튬 염과 반응시킬 수 있다. 이 키랄 합성에는 다른 키랄 보조기도 사용할 수 있으며, 예컨대 슈도에페드린은 A. g. 마이어스 조건 (A. G. Myers conditions) (문헌[J. Am. Chem.Soc. 1994, 116, 9361-9362])을 통해 사용될 수 있다. 슈도에페드린의 어느 한 거울상이성질체를 카르복실산 염화물 또는 무수물로 처리하면 아미드 유도체 XV가 생성된다. 이 아미드를 염화리튬의 존재 하에서 강염기, 예컨대 리튬 다이아이소프로필 아미드로 처리한 후 이어서 알킬화제를 첨가하여 대응하는 알킬화 생성물을 수득한다. 그 후에 키랄 보조기는 산 가수분해에 의해 제거하여 키랄 표적 화합물을 제공할 수 있다.

중간체 화합물 XIII은 수성 알코올 용액 중에서 염기로, 예컨대 수성 메탄올 용액 중에서 LiOH 또는 NaOH로 화합물 V를 에스테르 가수분해하여 수득할 수 있다.

합성 과정

모든 반응은 달리 언급되지 않는 한 불활성 대기 하에서 수행되었다. NMR 스펙트럼을 브루커 (Bruker) dpx400에서 얻었다. LCMS는 아질리언트 (Agilent) 1100 상에서 방법 A를 위한 ZORBAX®SB-C18, 4.6 x 75 ㎜, 3.5 마이크로미터 칼럼을 사용하여 수행하였다. 칼럼 흐름은 1 ㎖/min이었고 사용된 용매는 10 ul의 주입 부피로 물 및 아세토니트릴 (0.1% TFA)이었다. 파장은 254 및 210 ㎚였다. 키랄 순도 분석은 키랄 칼럼으로 수행되었다.

실시예

실시예 1

(R) 2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

라세미 합성 및 키랄 분리

a) (3,5-비스-벤질옥시-페닐)-아세트산 메틸 에스테르

N₂ 하에서 (3,5-다이하이드록시-페닐)-아세트산 메틸 에스테르 (알드리치, 70 g, 0.385 mole), 벤질 브로마이드 (137 ㎖, 1.16 mole), 탄산칼륨 (160 g, 1.16 mole) 및 DMF (1.5 L)의 혼합물을 실온에서 하룻밤 기계적으로 교반하였다. 수득된 반응 혼합물을 1.5 L의 얼음-물 혼합물 내로 교반하면서 부었다. 침전물을 여과에 의해 수득하고, 연속적으로 헵탄으로 세척하여 벤질 브로마이드를 제거하여 갈색 고체로서 표제 화합물 (123.7g)을 수득하고, 이것을 다음 반응을 위해 공기 건조시켰다. ¹H-NMR( CDCl₃): δ 3.60 ( s, 2H), 3.71( s,3H), 5.05 (s, 4H), 6.60 (s, 3H), 7.35-7.50 (m, 10H); 계산치 C23H22O4 (M+H) 363.15, 실측치 363.

b) (3-벤질옥시-5-하이드록시-페닐)-아세트산 에틸 에스테르

10%의 Pd-C 존재 하에서 1 L의 EtOH 중 50 그램 (1.38moles)의 (3,5-비스-벤질옥시-페닐)-아세트산 메틸 에스테르 및 NaOH (6.6 g, 1.65 moles)의 용액을 1 당량의 수소가 소모될 때까지 파르 진탕기 내에서 수소화하였다. 혼합물을 진한 HCl로 산성화시킨 후 촉매 및 용매를 제거하여 오일 잔사를 수득하였다. 조 생성물을, 용리액으로 EtOAC-헵탄 (10%에서 75%까지의 EtOAc 구배)을 사용하는 ISCO 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (ISCO)로 정제하여 25 그램 (65% 수율)의 표제 화합물을 수득하였다 (1b). ¹H-NMR( CDCl₃): δ 1.15-1.20 (t, 3H), 3.4-(s,2H), 4.05-4.1 (q, 2H),4.9(s, 2H), 5.5(s, 1H), 6.4(s, 2H), 6.5(s, 1H), 7.207.35(m, 5H); 계산치 C17H18O4 (M+H) 287.3, 실측치 287.

c) (3-벤질옥시-5-트라이플루오로메탄설포닐옥시-페닐)-아세트산 에틸 에스테르

다이클로로메탄 (700 ㎖) 중의 (3-벤질옥시-5-하이드록시-페닐)-아세트산 에틸 에스테르 (74.4 g, 0.26 mol) 용액에 피리딘 (62.5 ㎖, 0.78 mol)을 첨가하였다. 혼합물을 0℃로 냉각시켰다. 이 냉각된 용액에 트라이플루오로메탄설폰산 무수물 (65.6 ㎖, 0.39 mol)을 내부 온도를 5℃보다 낮게 유지하면서 1.5시간에 걸쳐 첨가하고 0℃에서 추가 0.5시간 동안 교반하였다. 이 반응 혼합물을 1 N HCl (420 ㎖) 및 젖은-얼음 (105 g)의 혼합물에 붓고 0.5시간 동안 교반하였다. 수성 층을 다이클로로메탄 (2 x 100 ㎖)으로 추출하였다. 병합된 분획을 물 (2 x 100 ㎖), 포화 수성 NaHCO₃ 용액 (2 x 100 ㎖), 및 식염수 (2 x 100 ㎖)로 세척하였다. 유기물을 건조시키고 (㎎SO₄) 진공 속에서 (in vacuo) 농축하여 불그스름한 액체 (108 g)를 수득하고, 이것을 추가의 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

계산치 C18H17F3O6S (M+H) 419.07, 실측치 419.1.

d) (5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산 에틸 에스테르

(3-벤질옥시-5-트라이플루오로메탄설포닐옥시-페닐)-아세트산 에틸 에스테르 (108 g, 0.26 mol), 4-(트라이플루오로메틸)페닐보론산 (55.6 g, 0.29 mol), 1,2-다이메톡시에탄 (1.1 L) 및 수성 Na₂CO₃ (2 M, 129 ㎖, 0.26 mol)의 혼합물을 10분간 실온에서 N₂로 퍼징하면서 기계적으로 교반하였다. 이 시스템에 Pd(Ph₃)₄ (480 ㎎, 0.42 mmol)를 첨가하고 2.5시간 동안 환류 (95℃)하도록 가열하였다. 적갈색 혼합물을 EtOAc (0.5 L)로 희석하고 포화 수성 NaHCO₃ 용액 (3 x 200 ㎖) 및 식염수 (2 x 200 ㎖)로 세척하였다. 유기 분획을 건조시키고 (Na₂SO₄) 진공 속에서 농축하였다. 조 혼합물을 ISCO 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 (5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산 에틸 에스테르 (107 g, 100%)를 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 1.26 (t, 3H), 3.66 (s, 2H), 4.17 (q, 2H), 5.12 (s, 2H), 6.99 (s, 1H), 7.12 (s, 2H), 7.34-7.49 (m, 5H), 7.67 (s, 4H); 계산치 C24H21F3O3 (M+H) 415.14, 실측치 415.2.

e) 2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜트-4-엔산 에틸 에스테르

-78℃, THF (50 ㎖) 중 화합물 1d (4.9g, 11.8mmole)의 용액에 Li[N(SiMe₃)₂] (THF 중 1 N, 14.2 ㎖, 14.2 mmol)를 한방울씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 -78℃에서 1시간 동안 교반한 후 3-브로모-2-메틸-프로펜 (1.25 ㎖, 12.4 mmole)을 한방울씩 첨가하였다. 용액을 서서히 -35℃까지 가온하고 -35℃에서 0.5시간 동안 교반하였다. 반응을 NH₄Cl 포화 용액으로 켄칭(quench)시키고 EtOAc로 추출하였다. 유기 추출물을 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하고 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 투명한 오일로서 화합물 1e (5.1g, 92%)를 수득하였다; 1H NMR (400 ㎒, 클로로폼-D) δ ppm 1.19 - 1.29 (m, 3 H), 1.74 (s, 3 H), 2.47 (m, 1 H), 2.85 (m, 1 H), 3.83 (m, 1 H), 4.11 (m, 2 H), 4.72 (s, 1 H), 4.77 (s, 1 H), 5.12 (s, 2 H), 7.03 (s, 1 H), 7.10 (s, 1 H), 7.15 (s, 1 H), 7.35 - 7.48 (m, 5 H), 7.67 (s, 4 H); 계산치 C28H27F3O3 (M+H) 469.19, 실측치 469.

f) 2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜탄산 에틸 에스테르

EtOH (50㎖) 중의 화합물 1e (5.1g, 10.9mmole), 10% Pd/C (500㎎)의 혼합물을 20시간 동안 파르-진탕기 내에서 H₂ (275.8 ㎪ (40psi)) 하에서 수소화하였다. 수득된 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고 여액을 농축하여 투명한 오일로서 화합물 1f (4.2 g, 100%)를 수득하였다; 1H NMR (300 ㎒, 클로로포름-D) δ ppm 0.92 (d, J=6.6 ㎐, 6 H), 1.25 (m, 3 H), 1.49 - 1.61 (m, 1 H), 1.65 - 1.70 (m, 1 H), 1.95 - 2.05 (m, 1 H), 3.67 (t, J=7.7 ㎐, 1 H), 4.10 - 4.29 (m, 2 H), 6.91 (s, 1 H), 6.97 (t, J=2.0 ㎐, 1 H), 7.08 (s, 1 H), 7.65 (s, 4 H); 계산치 C21H23F3O3 (M+H) 381.16, 실측치 381.

g) 2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

DMF 중 화합물 1f (4 g, 10 mmole)의 용액에 탄산세슘 ( g, 15 mmole)을 첨가한 후 3,5-다이플루오로벤질 브로마이드를 첨가하였다. 수득된 용액을 실온에서 18시간 동안 교반한 후 물로 반응을 켄칭시켰다. 수성 용액을 EtOAc로 추출하였다. 유기층을 세척하고, 건조시키고 증발시켜 잔사 (5 g)를 수득하였다. 이어서 조 물질 (crude)을 실온에서 하룻밤 MeOH 중의 1 N KOH (3당량)에 용해시켰다. 용액을 진한 HCl로 산성화한 후 EtOAc로 추출하였다. 그 후에 유기층을 물로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시킨 후, 회전식 증발기에서 증발시켜 조 생성물을 수득하였다. 조 생성물을 헵탄으로 분쇄하여 4.3 g (91% 수율)의 (R) 및 (S) 생성물을 수득하였다.

라세미 혼합물을, 용리액으로 0.1% 포름산을 포함하는 메탄올 및 아세토니트릴을 사용하는 키랄팩 (Chiralpak) AD 칼럼에 의해 광학적으로 분리하여 각각 (R) 거울상이성질체, 화합물 1, 및 (S) 거울상이성질체, 화합물 2를 수득하였다.

(R) 거울상이성질체는 MeOH 중에서 -27.29 도 회전을 보이고 (S) 거울상이성질체는 MeOH 중에서 + 25.2 도 회전을 보이는 것으로 확인되었다. 절대 입체화학 중심은 하기에 기술된 합성 물질과의 상관관계에 의해 지정되었다.

(R)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산의 키랄 합성

h) (5-벤질옥시-4 -트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산

THF (1.2 L) 중 (5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산 에틸 에스테르 (120 g, 0.29 mol)의 용액에 물 (240 ㎖), LiOH.H₂O (16 g, 0.32 mol)을 첨가하고 수득된 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 용액을 여과하고 진공 속에서 농축하여 THF를 제거하였다. 수득된 진한 액체에 2 N 수성 HCl 용액을 첨가하여 pH 2로 산성화하고 백색 현탁액을 실온에서 1시간 동안 기계적으로 교반하였다. 젖은 백색 생성물을 여과 후 회수하고 EtOAc (500 ㎖)에 용해시켰다. 유기층을 물로부터 분리하고, 건조시키고 (㎎SO₄) 진공 속에서 농축하여 (5-벤질옥시-4 -트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산 (105 g, 94%)을 수득하였다.

¹H-NMR (d₆-DMSO): δ 3.64 (s, 2H), 5.18 (s, 2H), 7.02 (s, 1H), 7.24 (d, 2H), 7.34-7.50 (m, 5H), 7.81 (d, 2H), 7.89 (d, 2H), 12.25 (bs, 0.6H); 계산치 C22H17F3O3 (M+H) 387.11, 실측치 387.1.

i) 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세틸]-옥사졸리딘-2-온

-78℃, THF (104 ㎖) 중 (5-벤질옥시-4 -트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세트산 (20 g, 52 mmol)의 기계적으로 교반된 용액에 내부 온도를 -70℃보다 낮게 유지하면서 N-메틸 모르폴린 (NMM) (6.3 ㎖, 57 mmol) 및 트라이메틸아세틸 클로라이드 (7.0 ㎖, 57 mmol)를 첨가하였다. 이 혼합물을 -78℃에서 15분간 및 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 백색 고체를 여과로 제거하여 여액 내 무수물을 회수하고, 이것을 다시 -78℃로 냉각시켰다. 별개의 플라스크에서, -78℃ , THF (109 ㎖) 중 (R)-(+)-4-벤질-2-옥사졸리딘온 (9.6 g, 54.4 mmol)의 용액에 내부 온도를 -70℃보다 낮게 유지하면서, 한방울씩 nBuLi (헥산 중 1.6M, 34 ㎖, 54.4 mol)을 첨가하고 -78℃에서 45분간 교반하였다. 이 금속화 (metalated) 키랄 보조제를 -78℃에서 무수물에 캐뉼러로 첨가하고 1.5시간에 걸쳐 0℃로 가온하였다. 수득된 혼합물을 0℃에서 30분간 추가로 교반하고 과량의 포화 수성 NH₄Cl 용액을 첨가하여 켄칭시켰다. 용액을 EtOAc (200 ㎖)로 희석하고 유기상을 포화 수성 NaHCO₃ 용액 (3 x 100 ㎖) 및 식염수 (2 x 100 ㎖)로 세척하였다. 용액을 ㎎SO₄ 상에서 건조시키고 용매를 진공 속에서 제거하였다. 조 물질을 ISCO 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체로 20.3 g (72%)의 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세틸]-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 2.76 (dd, 1H), 3.26 (dd, 1H), 4.19 (m, 2H), 4.35 (q, 2H), 4.69 (m, 1H), 5.13 (s, 2H), 7.04-7.46 (m, 13H), 7.67 (s, 4H); 계산치 C32H26F3NO4 (M+H) 546.18, 실측치 546.3.

j) 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜트-4-에노일]-옥사졸리딘-2-온

-78℃, 건조 THF (22 ㎖) 중 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-아세틸]-옥사졸리딘-2-온 (6.0 g, 11.00 mmol)의 무색 용액에 내부 온도를 -75℃보다 낮게 유지하면서 소듐 헥사메틸 다이실라지드 (NaHMDS) (THF 중 1 M 용액, 12.11 ㎖, 12.11 mmol)를 한방울씩 첨가하였다. 수득된 적색 용액을 -78℃에서 30분간 교반하였다. 여기에 내부 온도를 -75℃보다 낮게 유지하면서 3-브로모-2-메틸 프로펜 (4.44 ㎖, 44 mmol)을 첨가하였다. 첨가가 거의 완료되었을 때, 반응 혼합물은 녹색으로 변하였다. 이 시점에서 건조-얼음 욕조를 신속히 제거하고 물-얼음 욕조로 대체한 후 첨가를 완료하였다. 반응 혼합물을 추가 30분간 0℃에서 교반하고 포화 수성 NH₄Cl 용액으로 켄칭시켰다. 시스템을 EtOAC (100 ㎖)로 희석하고 유기상을 포화 수성 NaHCO₃ 용액 (3 x 50 ㎖)으로 세척하고 건조시켰다 (㎎SO₄). 용매를 진공 속에서 제거하고 조 혼합물을 ISCO 실리카 겔 칼럼으로 정제하여 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜트-4-에노일]-옥사졸리딘-2-온 (6.3 g, 95 %)을 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 1.80 (s, 3H), 2.46 (dd, 1H), 2.75 (dd, 1H), 3.05 (dd, 1H), 3.32 (dd, 1H), 4.08 (m, 2H), 4.59 (m, 1H), 4.80 (d, 2H), 5.13 (s, 2H), 5.48 (dd, 1H), 7.11 (d, 2H), 7.21-7.49 (m, 11H), 7.67 (s, 4H); 계산치 C36H32F3NO4 (M+H) 600.23, 실측치 600.3.

k) 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온

MeOH (150 ㎖) 중 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜트-4-에노일]-옥사졸리딘-2-온 (6.7 g, 11.2 mmol)의 용액에 10% Pd/C (670 ㎎, 10 w%)를 첨가하였다. 흑색 현탁액을 310.3-310.3 ㎪ (45-45 psi)에서 하룻밤 수소화하였다. 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고 용매를 진공 속에서 제거하여 상대적으로 순수한 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온 (5.4 g, 93 %)을 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 0.94 (d, 3H), 0.98 (d, 3H), 1.54 (m, 1H), 1.74 (m, 1H), 2.12 (m, 1H), 2.79 (dd, 1H), 3.36 (dd, 1H), 4.11 (m, 2H), 4.62 (m, 1H), 5.25 (t, 1H), 6.97 (m, 2H), 7.21-7.37 (m, 6H), 7.67 (s, 4H); 계산치 C29H28F3NO4 (M+H) 512.20, 실측치 512.3.

1) 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온

0℃, 아세토니트릴 (184 ㎖) 중 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온 (18.77 g, 36.73 mmol)의 용액에 5분에 걸쳐 1-브로모메틸-3,5-다이플루오로-벤젠 (7.13 ㎖, 55.10 mmol) 및 Cs₂CO₃(23.94 g, 73.46 mmol)을 수회 분할 첨가하였다. 수득된 백색 현탁액을 2시간 동안 실온에서 교반하였다. 백색 고체를 여과하여 제거하고 용매를 진공 속에서 제거하여 상대적으로 순수한 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

m) 2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

THF (180 ㎖) 중 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온 (23.40 g, 36.73 mmol)의 용액에 물 (60 ㎖)을 첨가하였다. 시스템을 0℃로 냉각시켰다. 이 냉각 용액에 내부 온도를 5℃보다 낮게 유지하면서 LiOH.H₂O (1.54 g, 36.73 mmol) 및 30% H₂O₂(16.65 ㎖, 146.92 mmol)를 한방울씩 첨가하였다 . 수득된 흐린 용액을 0℃에서 20분간 교반하였다. 1.5 M 수성 Na₂SO₃용액 (97.9 ㎖, 146.92 mmol)을 첨가하여 잉여 H₂O₂를 켄칭시키고 실온에서 15분간 교반하였다. 유기 용매를 진공 속에서 제거하였다. 수득된 액체에 1 N 수성 HCl 용액을 첨가하여 pH 2로 산성화하였다. 수성층을 EtOAc (3 x 200 ㎖)로 추출하고, ㎎SO₄ 상에서 건조시키고, 진공 속에서 농축하여 조 혼합물을 수득하고, 이를 ISCO 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 (R)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산 (12.25 g, 70%)을 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 0.93 (d, 6H), 1.51 (m, 1H), 1.72 (m, 1H), 1.98 (m, 1H), 3.72 (t, 1H), 5.09 (s, 2H), 6.76 (m, 1H), 6.98 (m, 3H), 7.07 (t, 1H), 7.17 (s, 1H), 7.66 (m, 4H); 계산치 C26H23F5O3 (M+H) 479.45, 실측치 479.2.

실시예 2

(S) -2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

a) 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온

표제 화합물을 실시예 1, 항목 (k)의 합성과 동일한 과정에 따라 4-벤질-3-[2-(5-벤질옥시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜트-4-에노일]-옥사졸리딘-2-온으로부터 제조하였다.

b) 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온

실온의 아세토니트릴 (3 ㎖) 중 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온 (0.400 g, 0.78 mmol)의 용액에 1-브로모메틸-3,5-다이플루오로-벤젠 (0.243 g, 1.17 mmol) 및 Cs₂CO₃ (0.508 g, 1.56 mmol)를 첨가하였다. 수득된 백색 현탁액을 1시간 동안 교반하였다. 백색 고체를 여과하여 제거하고 용매를 진공 속에서 제거하여 상대적으로 순수한 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

c) 2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

THF (10 ㎖) 중 4-벤질-3-{2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온 (0.425 g, 0.67 mmol)의 용액에 물 (3.5 ㎖)을 첨가하였다. 시스템을 0℃로 냉각시켰다. 이 냉각 용액에 내부 온도를 5℃보다 낮게 유지하면서 LiOH.H₂O (0.028 g, 0.67 mmol) 및 30% H₂O₂ (304 ㎖, 2.68 mmol)을 한방울씩 첨가하였다. 수득된 흐린 용액을 0℃에서 20분간 교반하였다. 1.5 M 수성 Na₂SO₃ 용액 (1.79 ㎖, 2.68 mmol)의 첨가로 잉여 H₂O₂를 켄칭시키고 실온에서 5분간 교반하였다. 유기 용매를 진공 속에서 제거하였다. 수득된 액체를 1 N 수성 HCl 용액을 첨가하여 pH 2로 산성화하였다. 수성층을 EtOAc (3 x 25 ㎖)로 추출하고 건조시켰다 (㎎SO₄). 혼합물을 진공 속에서 농축하여 조 혼합물을 회수하고 이를 ISCO 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 (S)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산 (0.295 g, 92%)을 수득하였다.

실시예 3

(R) -2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

a) 4-벤질-3-{2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온

아세토니트릴 (3.9 ㎖) 중 4-벤질-3-[2-(5-하이드록시-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일)-4-메틸-펜타노일]-옥사졸리딘-2-온 (실시예 1, 단계 (k)에서 제조되는 바와 같음)(0.400 g, 0.78 mmol)의 용액에 1-브로모메틸-4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤젠 (0.181 ㎖, 1.17 mmol) 및 Cs₂CO₃(0.508 g, 1.56 mmol)을 첨가하였다. 수득된 백색 현탁액을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 백색 고체를 여과하여 제거하고 용매를 진공 속에서 제거하여 상대적으로 순수한 4-벤질-3-{2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

b) 2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

THF (9 ㎖) 중 4-벤질-3-{2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)- 4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜타노일}-옥사졸리딘-2-온 (0.535 g, 0.78 mmol)의 용액에 물 (3 ㎖)을 첨가하였다. 시스템을 0℃로 냉각시켰다. 이 냉각 용액에 LiOH.H₂O (33 ㎎, 0.78 mmol) 및 30% H₂O₂ (0.354 ㎖, 3.12 mmol,)을 첨가하고 0℃에서 20분간 교반하였다. 1.5 M 수성 Na₂SO₃ 용액 (2.08 ㎖, 3.12 mmol)의 첨가에 의해 잉여 H₂O₂를 켄칭시키고 실온에서 5분간 교반하였다. 유기 용매를 진공 속에서 제거하였다. 수득된 액체를 1 N 수성 HCl 용액의 첨가에 의해 pH 2로 산성화하였다. 수성층을 EtOAc (3 x 50 ㎖)로 추출하고 건조시켰다 (㎎SO₄). 혼합물을 진공 속에서 농축하여 조 혼합물을 회수하고 이것을 ISCO 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 (R)-2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산 (310 ㎎)을 수득하였다.

¹H-NMR (CDCl₃): δ 0.92 (d, 6H), 1.52 (m, 1H), 1.71 (m, 1H), 1.99 (m, 1H), 3.73 (t, 1H), 5.27 (s, 2H), 6.98 (bs, 1H), 7.06 (bs, 1H), 7.17 (bs, 1H), 7.29 (m, 1H), 7.42 (m, 1H), 7.68 (m, 5H); 계산치 C27H23F7O3 (M+H) 529.46, 실측치 529.2.

실시예 4

2-[4'-클로로-5-(3,5-다이플루오로-2 -벤질옥시)-3'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

a) 2-(3,5-비스-벤질옥시-페닐)-4-메틸-펜트-4-엔산 메틸 에스테르

THF-헵탄-에틸벤젠 (21.5 ㎖, 43.0 mmol) 중 LDA의 2 M 용액을 질소 대기 하 -78℃에서 THF (80 ㎖) 중 (3,5-비스-벤질옥시페닐)아세트산 메틸 에스테르 (실시예 1, 단계 (a) 에서 제조됨) (13.0 g, 35.9 mmol)의 교반된 용액에 12분에 걸쳐 한방울씩 첨가하였다. 온도를 추가 50분간 -70℃보다 낮게 유지한 후, 3-브로모-2-메틸프로펜 (4.0 ㎖, 39.7 mmol)을 한 번에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃로 가온하였다. 2시간 후 혼합물을 진공 속에서 농축하고, 포화 수성 NH₄Cl (100 ㎖)로 희석하고 EtOAc (100 ㎖)로 추출하였다. 유기층을 식염수 (100 ㎖)로 세척하고, 건조시키고 (㎎SO₄), 진공 속에서 농축하고, 플래시 크로마토그래피 (실리카, 석유 에테르 중 0-10% EtOAc) 로 정제하여 황색 오일로서 표제 화합물을 수득하였다 (14.1g, 94 %).

¹H-NMR (400 ㎒, CDCl₃): δ 7.42-7.25 (m, 10H), 6.58 (s, 2H), 6.52 (s, 1H), 5.02 (s, 4H), 4.74 (s, 1H), 4.66 (s, 1H), 3.74 (t, 1H), 3.64 (s, 3H), 2.79 (dd, 1H), 2.38 (dd, 1H), 1.70 (s, 3H).

b) 2-(3-벤질옥시-5-하이드록시-페닐)-4-메틸-펜탄산 에틸 에스테르

EtOH (500㎖) 중 중간체 4a (20 g, 48 mmol), NaOH (2.3 g, 57 mmol)의 혼합물에 N₂ 하에서 활성탄소 상의 Pd-C 10% 0.5 g을 첨가하고, 혼합물을 30분간 275.8 ㎪ (40 psi) 하에서 수소화하였고, 이 시점에서 LC/MS는 출발 물질이 소모되었음을 나타내었다. 촉매를 여과하여 제거하고 EtOH를 증발시켰다. 칼럼 크로마토그래피 (0-40% EtOAc/ 헵탄)로 메틸 및 에틸 에스테르와 미환원된 이중결합 에스테르의 혼합물로서 11.8 g (75% 수율)의 무색 오일을 얻었다. MH⁺ 341 (미환원된 이중 결합을 갖는 에틸 에스테르); 343 (환원된 아이소프로필 분지를 갖는 에틸 에스테르); 327 (미환원된 이중 결합을 갖는 메틸 에스테르).

c) 2-[3-벤질옥시-5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-페닐]-4-메틸-펜탄산 에틸 에스테르

DMF (70㎖) 중 에틸 에스테르 (메틸 에스테르와 혼합됨) 4b (5 g, 15 mmol), K₂CO₃ (4.1 g, 30 mmol), 및 3,5-다이플루오로 벤질 브로마이드 (2.9 ㎖, 22 mmol)의 용액을 1시간 동안 80℃로 가열하였다. DMF를 진공으로 제거하고 조 생성물을 칼럼 크로마토그래피 (0-30% EtOAc/ 헵탄)로 정제하여 4.5 g 생성물 (66% 수율)을 수득하였다. MH⁺ 453.1 및 기타 분자 이온 (메틸 에스테르 및 대응 올레핀).

d) 2-[3-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-5-트라이플루오로메탄설포닐옥시-페닐]-4-메틸-펜탄산 에틸 에스테르

MeOH (100 ㎖) 중 중간체 4c (4.5 g, 10 mmol)의 용액에 N₂ 하에서 활성탄소 상 Pd-C 10% 0.45 g을 첨가하고; 혼합물을 2시간 동안 137.9 ㎪ (20 psi) 하에서 수소화하였다. 촉매를 여과하여 제거하고 MeOH를 증발시켰다. 칼럼 크로마토그래피 (0-50 % EtOAc/ 헵탄)에 의해 무색 오일로서 3.0 g 페놀을 수득하였고, 이를 50 ㎖의 DCM에 용해시키고 0℃로 냉각하였다. 피리딘 (2 ㎖, 40 mmol) 및 트라이플루오로메탄설폰산 무수물 (2 ㎖, 12 mmol)을 첨가하였다. 용액을 1시간 동안 0℃에서 교반한 후 1 N HCl 용액 (20 ㎖)에 붓고, DCM (200 ㎖)으로 추출하고, NaHCO₃/NaCl 수용액으로 세척하였다. DCM 층을 ㎎₂SO₄ 상에서 건조시키고 증발시켜 4.0 g의 황색 오일을 수득하였다. (78% 2 단계). MH⁺ 511.2

e) 2-[4'-클로로-5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-3'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산 에틸 에스테르

톨루엔/EtOH/H₂O (20/10/5 ㎖) 중 3-CF₃-4-Cl-벤젠보론산 (3.6g, 16 mmol), 트리플레이트 4d (4 g, 7.8 mmol), (PPh₃)₄Pd (0.5 g, 0.4 mmol), K₂CO₃ (2.2 g , 16 mmol)의 용액을 밀봉된 반응 튜브에 넣고 1시간 동안 80℃로 가열하였다. EtOAc (200 ㎖)를 첨가하고 식염수로 세척하였다. EtOAc 층을 ㎎₂SO₄ 상에서 건조시키고 증발시켰다. 칼럼 크로마토그래피 (0-20%/EtOAc/ 헥산)로 3.05 g의 무색 오일 (74%)을 수득하였다. MH⁺541.3

f) 2-[4'-클로로-5-(3,5-다이플루오로-2 -벤질옥시)-3'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산

THF/MeOH (50/50 ㎖) 중 중간체 4e (3 g, 5.5 mmol), 1 N NaOH (16 ㎖)의 용액을 실온에서 1일간 교반하였다. 용액을 농축하고 EtOAc (500 ㎖)를 첨가하였다. 1 N HCl 및 식염수로 세척한 후, EtOAc 층을 ㎎₂SO₄상에서 건조시키고 증발시켰다. 칼럼 크로마토그래피 (0-30% /EtOAc/ 헥산)로 2.7 g의 백색 고체 (71%)를 수득하였다. 이어서 고체를 EtOAc (100 ㎖)에 용해시키고1 N NaOH (5.26 ㎖, 5 mmol)를 첨가하여 10분간 실온에서 교반하였다. 그 후에 용매를 진공으로 제거하고 화합물을 나트륨염으로서 수득하였다. MH⁺ 513.2 (약한 피크).¹H NMR (300 ㎒, CD₃OD): δ0.94 (d, 6H, J=6.51 ㎐), δ1.5-1.67 (m, 2H), δ1.9-2.0 (m, 1H), δ3.67 (t, 1H, J=7.85 ㎐), δ5.2 (s, 2H), δ6.89 (m, 1H), δ7.1 (m, 4H), δ7.27 (s, 1H ), δ7.68 (d, 1H, J=8.42 ㎐), δ7.85 (m, 1H ), δ7.97 (d, 1H, J=2.0 ㎐).

사이클로옥시게나제 -1 및 사이클로옥시게나제 -2 ( Cox -1, Cox -2)에 대한 본 발명에 따른 화합물의 효과 측정

미국 미시간주 앤아버 소재의 케이멘 케미칼 컴퍼니 (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA. (Cat. No. 760111))에 의해 제공되는 비색 콕스 억제제 스크리닝 분석 (Colorimetric Cox inhibitor screening assay)을 제조사 안내에 따라 사용하여 Cox-1 및 Cox-2의 억제를 측정하였다.

본 발명의 실시예 1은 100 μM에서 <50% 억제를 나타낸다.

γ- 세크레타아제 -조절 활성에 대한 본 발명 화합물의 스크리닝

1% 비필수 아미노산이 보충된 5% 혈청/Fe를 포함하는, 지브코 (Gibco, cat no. 31330-38)에 의해 제공되는 DMEM/NUT-mix F12 (HAM)에서 배양한, APP 695-야생형을 가진 SKNBE2 세포를 사용하여 스크리닝을 수행하였다.

세포를 포화상태(confluency)에 근접하게 증식시켰다.

스크리닝은 문헌[Citron et al (1997) Nature Medicine 3: 67]에 기술된 바와 같은 분석을 사용하여 수행하였다.

위에 비해, 선택된 R¹ 및 R²값도, sec-부틸기도 포함하지 않는

는 상기 WTAPP 세포 분석에서 2.5 μM의 IC₅₀을 나타내었다.

생체 내 효능의 입증

본 발명의 Aβ42 저하제는 인간과 같은 포유동물에서 AD를 치료하거나, 이들로 한정되는 것은 아니지만, 생쥐, 쥐, 또는 기니피그과 같은 동물 모델에서 효과를 입증하는 데 사용될 수 있다. 포유동물은 AD로 진단되지 않을 수도 있고, AD에 대한 유전적 소인을 갖지 않을 수도 있지만, AD에 걸린 인간에게서 보이는 것과 유사한 방식으로 Aβ를 과다 생성하고 결국 침착시키도록 형질전환될 수 있다.

Aβ42 저하제는 임의의 표준 방법을 사용하여 임의의 표준 형태로 투여될 수 있다. 예를 들어, 이로 한정되는 것은 아니지만, Aβ42 저하제는 경구로 또는 주사에 의해 섭취되는 액체, 정제 또는 캡슐의 형태일 수 있다. Aβ42 저하제는 혈액, 혈장, 혈청, 뇌척수액 (CSF), 또는 뇌에서 Aβ42의 수준을 현저히 감소시키기에 충분한 임의의 용량으로 투여될 수 있다.

Aβ42 저하제의 급성 투여가 생체 내 Aβ42 수준을 감소시킬 것인지 여부를 결정하기 위해, 비형질전환 설치류, 예컨대 생쥐 또는 쥐를 사용하였다. 대안적으로, "스웨덴 (Swedish)" 변이체를 포함하는 APP695를 발현하는 2 내지 3개월령 Tg2576 생쥐, 또는 프레드 반 로이벤(Fred Van Leuven) 박사 (K.U.Leuven, 벨기에) 및 동료들에 의해 개발된, 인간 아밀로이드 전구체 단백질의 임상 돌연변이체 [V717I]가 신경세포 특이적으로 발현되는 형질전환 생쥐 모델 (문헌[Moechars et al., 1999 J. Biol. Chem. 274, 6483])이 사용될 수 있다. 어린 형질전환 생쥐는 뇌에 높은 수준의 Aβ를 갖지만 Aβ 침착은 검출되지 않는다. 대략 6-8개월의 연령에서, 형질전환 생쥐는 뇌에 β-아밀로이드 (Aβ)의 자발적인, 진행성 축적을 나타내기 시작하고, 결국 곶능선 (subiculum), 해마 및 피질 내에 아밀로이드 플라크가 나타난다. Aβ42 저하제로 처리된 동물은 조사되고 미처리 또는 담체로 처리된 동물과 비교될 것이고, 가용성 Aβ42 및 총 Aβ의 뇌내 수준은 표준 기술, 예를 들어, ELISA를 사용하여 정량화될 것이다. 처리 기간은 수 시간 내지 수 일로 달라질 수 있고 일단 효과 개시의 시간 경과가 확립될 수 있게 되면 Aβ42 저하 결과를 근거로 조절될 것이다.

생체 내 Aβ42 저하를 측정하기 위한 전형적인 프로토콜이 있지만 이는 검출가능한 Aβ의 수준을 최적화하는 데 사용될 수 있는 많은 변형들 중의 단지 하나이다. 예를 들어, 유리산 또는 나트륨 염으로서 Aβ42 저하 화합물을 물 또는 20% 하이드록시프로필 β 사이클로덱스트린 중의 5% 용액으로 제형화하였다. Aβ42 저하제는 예컨대, 경험적으로 결정되는, 희생 및 분석 3 내지 4시간 전에 단일 경구 용량으로서 또는 임의의 허용가능한 투여 경로에 의해 투여되거나 대안적으로 수 일에 걸쳐 제공될 수 있고, 동물은 최종 용량이 투여되고 3 내지 4시간 후에 희생되었다.

생쥐를 케탈라 (Ketalar, 케타민), 롬푼 (Rompun, 자일라진 2%) 및 아트로핀 (2:1:1)의 혼합물로 마취시키고 4℃에서 생리적 혈청을 이용해 심장-경유적으로 씻어 내렸다. 혈액을 희생시 수집하였다. 혈액 수집은 마취된 동안 EDTA 처리된 수집 튜브에 심장 천자(heart puncture)를 통해 수행한다. 혈액을 4℃에서 5분간 4000 g로 원심분리하고 혈장을 회수하고 이후의 분석을 위해 급속 냉동시켰다. 뇌를 두개골로부터 수거하고 관상면/전두면으로 잘라 후뇌 및 전뇌를 분리하였다. 소뇌는 제거한 후 검사 화합물 수준의 정량적 분석을 위해 보관한다. 전뇌를 중간선 시상 절단 (midline sagital cut)을 이용해 좌 및 우 반구로 고르게 나눈다.

양 반구를 즉시 액체 질소에 담그고 생화학적 분석을 위해 균질화 전까지 -70℃에서 보관한다.

생쥐 뇌를 조직 1 그램당 단백분해효소 억제제 (Roche-11948699)를 함유한 10 부피의 0.4% DEA (다이에틸아민) /50 mM NaCl pH 10 (비형질전환 동물용) 또는 TBS 중 0.1% CHAPS (형질전환 동물용)에 재현탁한다. 예컨대 0.158 g 뇌에 대해 1.58 ㎖의 0.4% DEA를 첨가한다. 모든 시료를 30% 전력 출력으로 얼음 위에서 30초간 초음파 처리한다. 균질화물을 30분간 355,000 x g로 원심분리한다. 이어서 수득된 고속 상청액을 후속 정제 또는 즉시 분석을 위해 새로운 튜브로 옮긴다.

수득된 상청액을 워터 오아시스 HLB 역상 칼럼 (미국 메사추세츠주 밀포드 소재의 워터스 코포레이션 (Waters Corp., Milford, MA))으로 정제하여 후속 Aβ 검출 전에 뇌 용해물로부터 비특이적 면역반응성 물질을 제거한다. 진공 매니폴드 (vacuum manifold)를 사용하여, 모든 용액을 대략 분당 1 ㎖의 속도로 칼럼에 통과시켜, 진공 압력을 그에 따라 과정 내내 조절하였다. 칼럼을 1 ㎖의 H₂O로의 평형화 전에, 1 ㎖의 100% MeOH로 미리 조정하였다. 중화시키지 않은 뇌 용해물을 칼럼에 로딩하였다. 이어서 로딩된 시료를 2회 세척하되, 첫 번째 세척은 1 ㎖의 5% MeOH로, 두 번째 세척은 1 ㎖의 30% MeOH로 수행하였다. 마지막으로, Aβ를 2% NH₄OH 함유 90% MeOH 용액을 이용해 칼럼으로부터 100 x 30 ㎜ 유리 튜브 내로 용출하였다. 이어서 용출액을 1.5 ㎖ 튜브로 옮기고 약 2시간 동안 고열로 스피드-백 (speed-vac) 농축기에서 농축하였다. 농축된 Aβ를 그 후에 제조사 추천에 따라 첨가된 단백분해효소 억제제를 포함하는 울트라컬쳐 범용 무-혈청 배지 (UltraCULTURE General Purpose Serum-Free Medium)(미국 메릴랜드주 워커스빌 소재의 캄브렉스 코포레이션 (Cambrex Corp., Walkersville, MD))에 재현탁하였다.

뇌 균질액의 가용성 분획 내 Aβ42의 양을 정량화하기 위해, 구매가능한 효소면역흡착분석 (Enzyme-Linked-Immunosorbent-Assay, ELISA) 키트 (이노테스트 (Innotest® β-아밀로이드_(1-42), 벨기에 헨트 소재의 이노제네틱스 엔브이 (Innogenetics N.V., Ghent, Belgium))를 사용한다. Aβ42 ELISA는 본질적으로 제조사의 프로토콜에 따라 수행된다. 간략히, 표준품 (합성 Aβ1-42의 희석액) 및 시료를 키트 (눈크-이뮤노 맥시소프 (Nunc-Immuno MaxiSorp), 덴마크 소재의 A/S 눈크 (A/S Nunc, Denmark))에 제공되는 사전-코팅된 96-웰 폴리프로필렌 플레이트 상에서 제조한다. 1000, 500, 250, 125, 62.5, 31.3 및 15.6 pg/㎖의 최종 농도를 갖는 표준 희석액 및 시료를 ELISA 키트에 제공된 시료 희석액으로, 60 μl의 최종 부피로 제조한다. 시료, 표준품 및 블랭크 (50 μl)를 항-Aβ42-코팅된 플레이트 (포획 항체는 선택적으로 항원의 C-말단을 인식함)에 첨가한다. 플레이트를 항체-아밀로이드 복합체의 형성을 허용하기 위해 4℃에서 하룻밤 인큐베이션한다. 인큐베이션 및 후속 세척 단계에 이어 선택적 항-Aβ-항체 접합체 (바이오틴화 검출 항체, 예컨대, 바이오틴화 4G8 (미국 메사추세츠주 데드햄 소재의 코반스 리서치 프로덕츠 (Covance Research Products, Dedham, MA))를 첨가하고 항체-아밀로이드-항체-복합체의 형성을 허용하기 위해 최소 1시간 동안 인큐베이션한다. 인큐베이션 및 적합한 세척 단계 후, 스트렙타비딘-과산화효소-접합체를 첨가하고, 이어서 30분 후에 TMB/과산화물 혼합물을 첨가하여, 기질의 착색된 생성물로의 전환을 유발한다. 이 반응을 황산 (1 M)의 첨가에 의해 중지시키고 색상 강도를 450 ㎚ 필터가 구비된 ELISA-판독기를 이용한 광도측정법에 의해 측정한다. 시료의 Aβ 함량의 정량화는 흡광도를 합성 Aβ1-42로 작성된 표준 곡선과 비교하여 얻어진다. 대안적으로, 검출은 제조사 (미국 일리노이주 락포드 소재의 피어스 코포레이션 (Pierce Corp., Rockford, Il))의 지침에 따라 피어스 퀀타블루 플루오로제닉 과산화효소 기질 (Pierce QuantBlu Fluorogenic Peroxidase Substrate) 및 검출 시약을 이용하여 수행될 수 있다.

이러한 모델에서, 미처리 동물과 비교하여 적어도 20%의 Aβ42 저하가 유리할 것이다.

위에 비해,

는 생쥐에서 Aβ42 혈장 수준을 40% 저하시키기 위해 100 mpk BID의 투여량을 요구하였다.

전술한 명세서가 설명을 목적으로 제공된 실시예와 함께, 본 발명의 원리를 교시한다고 하더라도, 발명의 실행이 하기 청구범위 및 이들의 등가물의 범주 내에 속하는 모든 통상적인 변형, 개조 및/또는 변경을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

상기 명세서에서 개시된 모든 간행물은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

Claims

하기 화학식 I의 화합물, 또는 그의 용매화물, 수화물, 에스테르, 또는 약학적으로 허용가능한 염.
[화학식 I]

(여기서,
R¹은 F, Cl, 또는 CF₃이고;
R²는 F, Cl, 또는 CF₃이고;
R³은 F, Cl, 또는 CF₃이고;
R⁴는 H, F, Cl, 또는 CF₃임).
제1항에 있어서,
R¹이 F이고;
R³이 CF₃인 화합물, 또는 그의 용매화물, 수화물, 에스테르, 또는 약학적으로 허용가능한 염.
제2항에 있어서,
(R)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,
(S)-2-[5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,
2-[5-(4-플루오로-2-트라이플루오로메틸-벤질옥시)-4'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산,
2-[4'-클로로-5-(3,5-다이플루오로-벤질옥시)-3'-트라이플루오로메틸-바이페닐-3-일]-4-메틸-펜탄산, 및 그의 용매화물, 수화물, 에스테르, 및 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 의약으로 사용하기 위한 화합물.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 알츠하이머병의 치료용 약학 조성물.
불활성 담체와 혼합된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 알츠하이머병의 치료용 약학 조성물.
a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 화합물을 제조하는 단계; 및
b) 상기 화합물을 포함하는 의약을 제형화하는 단계를 포함하는 의약의 제조 방법.
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