KR101609504B1 - 신경계 기능장애를 검출하기 위한 카르볼린계 및 카르바졸계 영상화제 - Google Patents

신경계 기능장애를 검출하기 위한 카르볼린계 및 카르바졸계 영상화제 Download PDF

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Abstract

포유동물에서 알츠하이머병 또는 그에 대한 소인을 진단하는 화합물 및 방법이 본원에 개시되어 있으며, 상기 방법은 포유동물에 진단 유효량의 방사성표지된 화합물을 투여하고, 화합물이 뇌 조직 내로 분배되도록 하고, 뇌 조직을 영상화하는 것을 포함하며, 여기서 결합의 정상 대조 수준과 비교한 뇌 조직에 대한 화합물의 결합에서의 증가는 포유동물이 알츠하이머병을 앓고 있거나 또는 그의 발병 위험에 있음을 가리킨다. 본 화합물은 하기 화학식 I의 구조를 갖는다.
<화학식 I>
Figure 112014111367716-pct00300

상기 식에서, L은 N 또는 CR5이고; M은 N 또는 CR6이고; P는 N 또는 CR7이고; Q는 N 또는 CR8이고; X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고; 여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다. 다른 가변기는 특허청구범위에 정의된 바와 같다.

Description

신경계 기능장애를 검출하기 위한 카르볼린계 및 카르바졸계 영상화제{CARBOLINE AND CARBAZOLE BASED IMAGING AGENTS FOR DETECTING NEUROLOGICAL DYSFUNCTION}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2012년 5월 22일에 출원된 미국 출원 일련 번호 13/477,095 ("'095 출원")에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 참조로 포함된다. '095 출원은 2011년 5월 24일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 61/489,284에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 참조로 포함된다. '095 출원은 2009년 2월 17일에 출원된 미국 출원 번호 12/372,717의 부분 계속 출원이고; 그 전체 내용은 참조로 포함된다. USSN 12/372,717은 2008년 2월 14일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 60/066,101에 대한 우선권을 주장하며, 이는 또한 본원에 참조로 포함된다.
배경기술
치매의 주요 원인인 알츠하이머병 (AD)은 65 내지 69세 인구의 1%에서 발병하며, 95세 이상에서는 40-50%로 증가한다. AD 환자는 인지 장애 및 기억 기능에서의 결핍을 포함하는 숨길 수 없는 임상적 증상을 나타낸다. 이들 환자에서, 사후 조직병리학적 검사에 의해 검증되는 뇌 피질에서 발견되는 심한 노인성 플라크 부담은 AD의 존재를 확인시켜 준다. 성숙 노인성 플라크는 과인산화 타우 단백질의 필라멘트로부터 유도된 세포내 신경원섬유 엉킴 (NFT) 및 아밀로이드 전구체 단백질의 효소적 프로세싱으로부터 유도된 세포외 β-아밀로이드 펩티드로 이루어진다. 흥미롭게도, 정상 인지 기능을 갖는 노인에서의 노인성 플라크의 발생 및 존재에도 불구하고, NFT의 중증도 및 노인성 플라크 침착은 인지 기능의 상실 및 뉴런 회로 악화와 상관관계가 있는 것으로 일컬어진다.
AD의 신경학적 영상화는, 플라크 및 원섬유 매개 추적자 흡수에 기반하여 AD의 존재를 확인시켜 주는 것으로 여겨지고, 후속적으로 현재 대규모 임상 검사 중인 영상화 추적자의 출현을 보여주었다. 다수의 이들 추적자는 형광 염료로부터 유도된 화학형을 함유한다 (표 1).
현재 AD 영상화제의 어레이는 AD의 잘 확립된 징후만을 확인할 수 있으며, 이 후기 단계 진단은 지난 36개월의 추가의 질환 진행에 대한 방어는 거의 제공하지 못한다. 다음으로, 노인성 플라크 및 엉킴의 검출은 AD의 조기 단계의 발병과는 상관관계가 없을 수 있다. 최근 데이터는 아밀로이드 캐스케이드 모델 (문헌 [Hardy, J. and D. Selkoe, The Amyloid Hypothesis of Alzheimer's Disease: Progress and Problems on the Road to Therapeutics. Science, 2002. 297: p. 353-356])이 AD 환자에서 인지 저하를 유발하는 일차 인자를 정확하게 도시하지 못하고, 다른 기여 인자, 예컨대 신경독성 가용성 올리고머 및 응집체가 신경변성에 기여하는 역할을 수행할 수 있음을 시사한다 (문헌 [Talaga, P., Inhibitors of beta-amyloid aggregation: still an issue of structure and function? Drug Discovery Today: Therapeutic Strategies, 2004. 1: p. 7-12]). 현재까지, FDDNP 및 PIB는 신경독성 가용성 올리고머 및 응집체에 결합하는 것으로 공지되어 있지 않고, 따라서 환자에서 AD의 조기 단계를 AD의 진행 단계로부터 정확하게 구별해낼 것으로 예상되지 않는다.
PET 및 SPECT를 비롯한 다수의 의학적 진단 절차는 방사성표지된 화합물을 이용한다. PET 및 SPECT는 매우 민감한 기술이고, 추적자로 불리는 소량의 방사성표지된 화합물을 필요로 한다. 표지된 화합물은 상응하는 비-방사성 화합물과 정확하게 동일한 방식으로 생체내 수송되고, 축적되고, 전환된다. 추적자 또는 프로브는 PET 영상화에 유용한 방사성핵종, 예컨대 11C, 13N, 15O, 18F, 64Cu 및 124I로, 또는 SPECT 영상화에 유용한 방사성핵종, 예컨대 99Tc, 77Br, 61Cu, 153Gd, 123I, 125I, 131I 및 32P로 방사성표지될 수 있다.
PET는 환자 조직에서의 양전자-방출 동위원소를 보유하는 분자 영상화 추적자의 분포에 기반한 영상을 생성한다. PET 방법은 조사된 조직 또는 기관에서 세포 수준의 기능부전을 검출할 잠재력을 갖는다. PET는 임상 종양학에서, 예컨대 종양 및 전이의 영상화를 위해 사용되어 왔고, 특정 뇌 질환의 진단, 뿐만 아니라 뇌 및 심장 기능 맵핑을 위해 사용되어 왔다. 유사하게, SPECT는 임의의 감마 영상화 연구를 보완하는데 사용될 수 있으며, 여기서 실제 3D 표현은, 예를 들어 종양, 감염 (백혈구), 갑상선 또는 골을 영상화하는데 도움이 될 수 있다.
도 1은 [18F]-T794의 자가방사법을 나타낸 것이다.
도 2는 [18F]-T794와 타우 및 아밀로이드 부하의 상관관계 및 KD (30nM)를 나타낸 것이다.
도 3은 마우스에서의 [18F]-T794 PK를 나타낸 것이다.
도 4는 [18F]-T805의 자가방사법을 나타낸 것이다.
도 5는 [18F]-T805와 타우 및 아밀로이드 부하의 상관관계를 나타낸 것이다.
도 6은 마우스에서의 [18F]-T805 PK를 나타낸 것이다.
도 7은 [18F]-T807의 자가방사법을 나타낸 것이다.
도 8은 [18F]-T807과 타우 및 아밀로이드 부하의 상관관계를 나타낸 것이다.
도 9는 마우스에서의 [18F]-T807 PK를 나타낸 것이다.
도 10은 인간 뇌 절편 상의 화합물 T687 및 PHF-타우 IHC 염색의 이중 표지를 나타낸 것이다.
도 11은 인간 뇌 절편 상의 화합물 T794 및 전체-타우 IHC 염색의 이중 표지를 나타낸 것이다.
도 12는 마우스에서의 18F-T805: 뇌 흡수를 나타낸 것이다.
도 13은 마우스에서의 18F-T807: 뇌 흡수를 나타낸 것이다.
도 14는 WT 및 타우 마우스에서의 18F-T794를 나타낸 것이다.
개요
한 실시양태에서, 하기 화학식 7의 방사성표지된 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체가 제공된다.
<화학식 7>
Figure 112014111367716-pct00001
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
P는 N 또는 CR7이고;
Q는 N 또는 CR8이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R1-R8은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, NO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3 - 8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 7a의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
<화학식 7a>
Figure 112014111367716-pct00002
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴 (여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체됨), 또는 C1 -6 알킬이고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R2, R3, R7 및 R8은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, NO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3 - 8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 8의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
<화학식 8>
Figure 112014111367716-pct00003
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴 (여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체됨), 또는 C1 -6 알킬이고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R3은 결합이거나 또는 O, S, C(O), SO2, NH, N-C1 - 8알킬, (CH2)1-12 중 적어도 1개이고, 여기서 (CH2)1-12의 적어도 1개의 C는 C(O), O, S, SO2, NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 적어도 1개의 H는 C1 - 8알킬 또는 할로에 의해 임의로 대체되고,
R20은 아릴 또는 헤테로아릴이고;
R21은 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, NO2, 이탈기, 보호기, (-CH2)1-12-CH3, C3 - 8시클로알킬이고,
여기서 (-CH2)1-12-CH3 또는 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-CH3의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 7b의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
<화학식 7b>
Figure 112014111367716-pct00004
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 할로 또는 CH3이고;
R2, R3, R5 및 R6은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, NO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3 - 8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 7c의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
<화학식 7c>
Figure 112014111367716-pct00005
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
P는 N 또는 CR7이고;
Q는 N 또는 CR8이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, OH, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R3 및 R5-R8은 독립적으로 H 또는 (-CH2)1-12-R13이고, 여기서 R13은 아지드 또는 알킨이고,
(-CH2)1-12-R13의 적어도 1개의 H는 OH, NH2 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 OH, NH2에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R13의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 OH, NH2에 의해 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 (a) 본원의 화학식 및/또는 특허청구범위 제1항 내지 제43항에 나타낸 것 중 임의의 것의 화합물 및 (b) 제약상 허용되는 담체를 포함하는, 아밀로이드 침착물 및 타우 엉킴의 생체내 영상화를 위한 제약 조성물이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 a) 포유동물에 진단 유효량의 본원의 화학식 중 임의의 것의 방사성표지된 화합물을 투여하며, 여기서 화합물은 혈액-뇌 장벽을 통과하고, 뇌 조직에서 아밀로이드 플라크 및/또는 타우 엉킴에 우선적으로 결합하며, 예를 들어 화학식 7의 방사성표지된 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고; b) 화합물이 뇌 조직 내로 분배되도록 하고; c) 뇌 조직을 영상화하는 것을 포함하며, 여기서 결합의 정상 대조 수준과 비교한 뇌 조직에 대한 화합물의 결합에서의 증가는 포유동물이 알츠하이머병을 앓고 있거나 또는 그의 발병 위험에 있음을 가리키는 것인, 포유동물에서 알츠하이머병 또는 그에 대한 소인을 진단하는 방법이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 a) 포유동물에 진단 유효량의 특허청구범위 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항의 방사성표지된 화합물을 투여하며, 여기서 화합물은 혈액-뇌 장벽을 통과하고, 뇌 조직에서 아밀로이드 플라크 및/또는 타우 엉킴에 우선적으로 결합하며, 화학식 1의 방사성표지된 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고; b) 화합물이 뇌 조직 내로 분배되도록 하고; c) 뇌 조직을 영상화하는 것을 포함하며, 여기서 결합의 정상 대조 수준과 비교한 뇌 조직에 대한 화합물의 결합에서의 증가는 포유동물이 알츠하이머병을 앓고 있거나 또는 그의 발병 위험에 있음을 가리키는 것인, 포유동물에서 알츠하이머병 또는 그에 대한 소인을 진단하는 방법이다.
상세한 설명
"할로겐" 또는 "할로"는 F, Cl, Br 및 I를 의미한다.
"알킬"은 직쇄형 또는 분지형 모이어티를 갖는 포화 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 t-부틸을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
"알케닐"은 적어도 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 알킬 모이어티를 의미하고, 여기서 알킬은 상기에 정의된 바와 같다. 알케닐의 예는 에테닐 및 프로페닐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
"알키닐"은 적어도 1개의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 알킬 모이어티를 의미하고, 여기서 알킬은 상기에 정의된 바와 같다. 알키닐 기의 예는 에티닐 및 2-프로피닐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
"알킬렌" 또는 "알케닐레닐"은 포화 2가 탄화수소 라디칼을 의미하는데, 즉 직쇄형 또는 분지형 모이어티를 갖는, 2개의 다른 기 사이의 가교 또는 연결기로서 일반적으로 존재한다. 알킬렌 기의 예는 -CH2-(메틸렌); -CH2CH2-(에틸렌); -CH2CH2CH2-(프로필렌), -CH(CH3)CH2-(이소프로필렌) 등을 포함한다.
"아미노"는 수소 또는 탄소 원자가 질소에 부착된 것인 2개의 추가의 치환기를 갖는 질소 모이어티를 의미한다. 예를 들어, 대표적인 아미노 기는 -NH2, -NHCH3, -N(CH3)2, -NHC2 -3-알킬, -N(C2 -3-알킬)2 등을 포함한다. 달리 나타내지 않는 한, 아미노 모이어티를 함유하는 본 발명의 화합물은 그의 보호된 유도체를 포함할 수 있다. 아미노 모이어티에 적합한 보호기는 아세틸, tert-부톡시카르보닐, 벤질옥시카르보닐 등을 포함한다.
"아릴"은 1개의 수소의 제거에 의해 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼, 예컨대 페닐, 나프틸, 인데닐, 인다닐 및 플루오레닐을 의미한다. "아릴"은 융합된 고리 기를 포함하고, 여기서 적어도 1개의 고리는 방향족이다.
"시클로알킬"은 1개 이상의 고리로 이루어진 비-방향족 포화 시클릭 알킬 모이어티를 의미하고, 여기서 상기 고리는 (1개 초과인 경우에) 적어도 1개의 탄소 원자를 공유하고, 여기서 알킬은 상기에 정의된 바와 같다. 시클로알킬의 예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 비시클로-[3.1.0]-헥실, 비시클로-[2.2.1]-헵트-1-일, 노르보르닐, 스피로[4.5]데실, 스피로[4.4]노닐, 스피로[4.3]옥틸, 스피로[4.2]헵틸 및 아다만타닐을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
"할로C1 - 6알킬"은 알킬 기의 탄소 원자 상에서 적어도 1개의 할로겐 원자로 치환된 C1 - 6알킬 기를 의미한다. 이러한 할로C1 - 6알킬의 비-배타적인 대표적인 예는 F-CH2-, F-CH2CH2-, F-CH2CH2CH2-, CHF2-, CHF2CH2-, CHF2CH2CH2-, Br-CH2-, Br-CH2CH2-, Br-CH2CH2CH2-, CHBr2-, CHBr2CH2-, CHBr2CH2CH2- 등을 포함한다.
"헤테로시클릭" 또는 "헤테로시클로알킬"은 고리가 (1개 초과인 경우에) 1개 또는 2개의 원자를 공유하고, 각각의 고리가 4개 이하의 헤테로원자 (즉, 0 내지 4개의 헤테로원자, 단 적어도 1개의 고리는 1개 이상의 헤테로원자를 함유함)를 함유하는 것인, 1개 이상의 고리로 이루어진 비-방향족 시클릭 기를 의미한다. 본 발명의 헤테로시클릭 기는 또한 헤테로원자로서 1개 이상의 O, S(O)0-2 및/또는 N-R10으로 치환된 고리계를 포함할 수 있고, 여기서 R10은 본원에 정의된 바와 같고, S(O)0-2의 아래첨자 "0-2"는 0, 1 또는 2의 정수를 나타낸다. 따라서, S(O)2는 S, S(=O) 및 S(O)2로 이루어진 군을 나타낸다. 비-방향족 헤테로시클릭 기의 예는 아지리디닐, 아제티디닐, 피롤리디닐, 피페리디닐, 아제피닐, 피페라지닐, 1,2,3,6-테트라히드로피리디닐, 옥시라닐, 옥세타닐, 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티에닐, 테트라히드로피라닐, 테트라히드로티오피라닐, 모르폴리노, 티오모르폴리노, 티옥사닐, 피롤리닐, 인돌리닐, 2H-피라닐, 4H-피라닐, 디옥사닐, 1,3-디옥솔라닐, 피라졸리닐, 디히드로피라닐, 디히드로티에닐, 디히드로푸라닐, 피라졸리디닐, 이미다졸리닐, 이미다졸리디닐, 3-아자비시클로[3.1.0]헥사닐, 3-아자비시클로[4.1.0]헵타닐, 퀴놀리지닐, 퀴누클리디닐, 1,4-디옥사스피로[4.5]데실, 1,4-디옥사스피로[4.4]노닐, 1,4-디옥사스피로[4.3]옥틸 및 1,4-디옥사스피로[4.2]헵틸이다.
"헤테로아릴"은 1개 이상의 헤테로원자 (O, S 또는 N), 바람직하게는 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유하는 방향족 기를 의미한다. 헤테로아릴은 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기일 수 있다. 헤테로아릴 기의 예는 피리디닐, 피리다지닐, 이미다졸릴, 피리미디닐, 피라졸릴, 트리아졸릴, 피라지닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 1,2,3,4-테트라히드로귀놀릴, 테트라졸릴, 푸릴, 티에닐, 이속사졸릴, 티아졸릴, 옥사졸릴, 이소티아졸릴, 피롤릴, 인돌릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조푸라닐, 인다졸릴, 인돌리지닐, 프탈라지닐, 트리아지닐, 1,3,5-트리아지닐, 이소인돌릴, 퓨리닐, 옥사디아졸릴, 티아디아졸릴, 푸라자닐, 벤조푸라자닐, 벤조티오페닐, 벤조트리아졸릴, 벤조티아졸릴, 벤족사졸릴, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 나프티리디닐, 디히드로퀴놀릴, 테트라히드로퀴놀릴, 디히드로이소퀴놀릴, 테트라히드로이소퀴놀릴, 벤조푸릴, 푸로피리디닐, 피롤로피리미디닐 및 아자인돌릴이다. 본원의 특정 측면에서, 헤테로아릴은 4-치환된-1H-1,2-3-트리아졸-1-일이다.
본원에 사용된 바와 같은 2가 기, 예컨대 링커가, 예를 들어 하기에 나타낸 바와 같은 구조 -A-B-에 의해 나타나는 경우에, 하기 2개의 구조에서 나타낸 바와 같은 둘 다의 가능한 순열로 부착될 수 있는 기를 또한 나타내도록 의도된다.
Figure 112014111367716-pct00006
예를 들어, 2가 기, 예컨대 기 "-N(R10)C(O)-"가 제공되는 경우에, 예를 들어 기는 또한 2가 기 -N(R10)C(O)- 및 또한 2가 기 -C(O)N(R10)-을 둘 다 포함하도록 의도된다.
가변기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10의 치환기 또는 기 C1 - 6알킬, C3-6시클로알킬, C3 - 12시클로알킬C1 - 5알킬, C6 - 14아릴, C6 - 14아릴옥시, C6 - 10아릴C1 - 4알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴옥시 등은 또한 아미노, 할로, 시아노, 니트로, 히드록실, -SH, -SC1 - 6알킬, -C(O)NH2, -C(S)NH2, 할로C1 - 6알킬, 퍼할로C1 - 6알킬, C1 - 6알킬, C3 -6시클로알킬, C3 - 12시클로알킬, C6 - 14아릴 및 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기에 의해 임의로 추가로 치환된다.
예를 들어, 본원의 특정 측면에서, 헤테로아릴 치환기는 4-치환된-1H-1,2-3-트리아졸-1-일이다. 본원의 방사성표지된 화합물에서, 방사성핵종은 예를 들어 2-18F-'카르바졸 유도체, 예컨대
Figure 112014111367716-pct00007
으로서 나타낸 화합물, 또는 2-(18F-플루오로에틸)-'카르바졸, 2-(18F-플루오로메틸)-'카르바졸, 11C-메톡시- 기에서와 같이 화학식 I의 화합물의 아릴 기에 부착될 수 있고/거나, 방사성핵종은 18F-플루오로에틸- 기, 18F-플루오로메틸- 기, 11C-메톡시- 기, 4-[(18F-플루오로에틸)-1H-1,2-3-트리아졸-1-일]-에톡시- 기, 4-[(18F-플루오로에틸)-1H-1,2-3-트리아졸-1-일]-프로필옥시- 기, 123I, 124I, 125I 또는 131I 기 등의 형태로 가변기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10 중 임의의 1개 이상에 부착될 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 원자에 의해 치환된 것으로서 나타낸 화합물, 예컨대 F-CH2CH2-('카르바졸) 또는 F-CH2CH2O-('카르바졸)에서의 원자 플루오린에 의한 일반적인 표현은, 예를 들어 자연 발생 원소 19F (플루오린-19) 뿐만 아니라 원소의 18F (플루오린-18) 동위원소(들) 그 자체 둘 다를 포함하도록 의도된다.
용어 "임의로 치환된" 또는 "치환된"은 특정한 치환기, 또는 기에서의 1 내지 4개의 수소 원자가, 예를 들어 치환기 아미노, 할로, 시아노, 니트로, 히드록실, -SH, -SC1 - 6알킬, -C(O)NH2, -C(S)NH2, 할로C1 - 6알킬, 퍼할로C1 - 6알킬, C1 - 6알킬, C3-6시클로알킬, C3 - 12시클로알킬, C6 - 14아릴 및 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택된 1 내지 4개의 치환기에 의해, 또는 본원에 구체적으로 개시되어 있는 바와 같이 대체될 수 있는 것인 기를 지칭한다. 또한, 치환기는 또한 알킬, 아릴, 알킬렌-아릴, 히드록시, 알콕시, 아릴옥시, 퍼할로알콕시, 헤테로시클릴, 아지도, 아미노, 구아니디노, 아미디노, 할로, 알킬티오, 옥소, 아실알킬, 카르복시 에스테르, 카르복실, 카르복스아미도, 아실옥시, 아미노알킬, 알킬아미노아릴, 알킬아미노알킬, 알콕시아릴, 아릴아미노, 포스포노, 술포닐, 카르복스아미도아릴, 히드록시알킬, 할로알킬, 알콕시알킬 및 퍼할로알킬을 포함할 수 있다. 또한, 가변기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10에 대한 용어 "임의로 치환된" 또는 "치환된"은 양전자 또는 감마 방출체를 추가로 포함하는, 상기에 확인된 바와 같은 1 내지 4개의 치환기에 의해 치환된 기를 포함한다. 이러한 양전자 방출체는 11C, 13N, 15O, 18F, 123I, 124I, 125I, 131I 및 77Br을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "방사성표지된 화합물"은 방사성표지를 제공할 수 있거나, 또는 방사성표지로 전환될 수 있는, 예컨대 비-방사성 원자에서 활성인 방사성핵종, 예컨대 예를 들어 11C, 13N, 15O, 18F, 123I, 124I, 125I, 131I 및 77Br로 전환될 수 있는 원자 또는 기를 갖는 화합물을 지칭한다. 또한, 본원의 목적을 위해, 이러한 "방사성표지된 화합물"은 또한 비-활성 핵종, 예컨대 할로겐, 예컨대 예를 들어 19F를 포함하는 원자 또는 기를 지칭할 수 있고, 여기서 화합물은 치료 유효량으로 사용되고 투여될 수 있다.
본원에 개시된 화학식의 화합물은 광학 중심을 가질 수 있으므로, 상이한 거울상이성질체 및 부분입체이성질체 배위로 발생할 수 있다. 본 발명은 본원에 개시된 이러한 화학식의 화합물의 모든 거울상이성질체, 부분입체이성질체 및 다른 입체이성질체, 뿐만 아니라 그의 라세미 화합물 및 라세미 혼합물 및 입체이성질체의 다른 혼합물을 포함한다. 본원에 개시된 화학식의 화합물의 제약상 허용되는 염은 그의 산 부가 및 염기 염을 포함한다. 적합한 산 부가염은 비-독성 염을 형성하는 산으로부터 형성된다. 예는 아세테이트, 아디페이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 베실레이트, 비카르보네이트/카르보네이트, 비술페이트/술페이트, 보레이트, 시트레이트, 포르메이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글루쿠로네이트, 히드로클로라이드/클로라이드, 히드로브로마이드/브로마이드, 히드로아이오다이드/아이오다이드, 락테이트, 말레이트, 말레에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸술페이트, 나프틸레이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 포스페이트/히드로겐 포스페이트/디히드로겐 포스페이트, 피로글루타메이트, 살리실레이트, 스테아레이트, 숙시네이트, 술포네이트, 타르트레이트, 토실레이트 및 트리플루오로아세테이트 염을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 적합한 염기 염은 비-독성 염을 형성하는 염기로부터 형성된다. 예는 알루미늄, 아르기닌, 벤자틴, 칼슘, 콜린, 디에틸아민, 디올아민, 글리신, 리신, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 트로메타민 및 아연 염을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 산 및 염기의 헤미염이 또한 형성될 수 있으며, 예를 들어 헤미술페이트 및 헤미칼슘 염이다. 적합한 염에 대한 검토를 위해, 문헌 [Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use by Stahl and Wermuth (Wiley-VCH, 2002)]을 참조한다. 본원에 개시된 화학식의 화합물의 제약상 허용되는 염은 3가지 방법: (i) 본원에 개시된 화학식의 화합물을 바람직한 산 또는 염기와 반응시키거나; (ii) 본원에 개시된 화학식의 화합물의 적합한 전구체로부터 산- 또는 염-불안정성 보호기를 제거하거나; 또는 (iii) 본원에 개시된 화학식의 화합물의 1개의 염을 적절한 산 또는 염기와의 반응 또는 적합한 이온 교환 칼럼에 의해 또 다른 염으로 전환시키는 것 중 하나 이상에 의해 제조될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 영상화는 양전자 방출 단층촬영 (PET) 및 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영 (SPECT)으로 이루어진 군으로부터 선택된 형광 영상화 기술 또는 핵 영상화 기술을 사용함으로써 수행되고, 상기 형광 영상화 기술 및/또는 핵 영상화 기술은 뇌 또는 그의 일부 내의 방사성표지되거나 또는 태그된 화합물의 분포를 모니터링 또는 시각화하기 위한 것이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 불안, 우울증, 정신분열증, 알츠하이머병, 스트레스-관련 질환, 공황, 공포증, 강박 장애, 비만, 외상후 스트레스 증후군 또는 간질로 이루어진 군으로부터 선택된 질환 또는 상태의 치료를 필요로 하는 포유동물에 치료 유효량의 화학식 7-8의 화합물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 포유동물에서 상기 질환 또는 상태를 치료하는 방법이다.
한 실시양태에서, 하기 화학식의 방사성표지된 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체가 제공된다.
Figure 112014111367716-pct00008
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
P는 N 또는 CR7이고;
Q는 N 또는 CR8이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R1-R8은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3 - 8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
Figure 112014111367716-pct00009
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴 (여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체됨), 또는 C1 -6 알킬이고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R2, R3, R7 및 R8은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3-8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1-8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1-8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
Figure 112014111367716-pct00010
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 아지드, 알킨, OH, 할로, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴 (여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체됨), 또는 C1 -6 알킬이고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 할로 또는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 -8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로에 의해 임의로 대체되고, C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R3은 결합이거나 또는 O, S, C(O), SO2, NH, N-C1 - 8알킬, (CH2)1-12 중 적어도 1개이고, 여기서 (CH2)1-12의 적어도 1개의 C는 C(O), O, S, SO2, NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 적어도 1개의 H는 C1 - 8알킬 또는 할로에 의해 임의로 대체되고,
R20은 아릴 또는 헤테로아릴이고;
R21은 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, 이탈기, 보호기, (-CH2)1-12-CH3, C3 - 8시클로알킬이고,
여기서 (-CH2)1-12-CH3 또는 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-CH3의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
Figure 112014111367716-pct00011
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, 할로 또는 CH3이고;
R2, R3, R5 및 R6은 독립적으로 H, OH, 할로, NH2, CH3, SO2, 이탈기, 보호기, 아릴, 헤테로아릴, NHR12, N(R12)2 C3 - 8시클로알킬, (-CH2)1-12-R12이고, 여기서 R12는 CH3, 아릴, H 또는 헤테로아릴이고,
(-CH2)1-12-R12, C3-8시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기 및 C1-8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1-8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R12의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, NH2, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S 또는 NH, N-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, 이탈기, 보호기에 의해 임의로 대체되고,
여기서 적어도 1개의 할로는 방사성핵종 또는 형광 태그로 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식의 화합물 및 그의 제약상 허용되는 염 및 입체이성질체이다.
Figure 112014111367716-pct00012
상기 식에서,
L은 N 또는 CR5이고;
M은 N 또는 CR6이고;
P는 N 또는 CR7이고;
Q는 N 또는 CR8이고;
X는 결합이거나 또는 C1 - 14알킬이고, 여기서 적어도 1개의 탄소는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 할로, OH, C1 - 6알킬에 의해 임의로 대체되고;
R9는 H, 보호기, 이탈기, OH, NH2, N(C1 - 8알킬)2, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 여기서 아릴 또는 헤테로아릴의 적어도 1개의 H는 SO2, NH2 또는 C1 -6 알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 -6 알킬의 적어도 1개의 H는 C3 - 8시클로알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C3 - 8시클로알킬의 적어도 1개의 CH2는 O, OH, S, SH, NH, N-C1 - 8알킬로 임의로 대체되고;
R3 및 R5-R8은 독립적으로 H 또는 (-CH2)1-12-R13이고, 여기서 R13은 아지드 또는 알킨이고,
(-CH2)1-12-R13의 적어도 1개의 H는 OH, NH2 및 C1 - 8알킬에 의해 임의로 대체되고, 여기서 C1 - 8알킬의 적어도 1개의 H는 OH, NH2에 의해 임의로 대체되고,
(-CH2)1-12-R13의 적어도 1개의 CH2는 C(O), O, S, SO2 또는 NH, NH-C1-8알킬, N(C1-8알킬)2로 임의로 대체되고, 여기서 C1-8알킬의 적어도 1개의 H는 OH, NH2에 의해 임의로 대체된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 (a) 상기 화학식 또는 특허청구범위 제1항 내지 제43항에 나타낸 것 중 임의의 것의 화합물 및 (b) 제약상 허용되는 담체를 포함하는, 아밀로이드 침착물 및 타우 엉킴의 생체내 영상화를 위한 제약 조성물이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 a) 포유동물에 진단 유효량의 방사성표지된 화합물을 투여하며, 여기서 화합물은 혈액-뇌 장벽을 통과하고, 뇌 조직에서 아밀로이드 플라크 및/또는 타우 엉킴에 우선적으로 결합하며, 예를 들어 화학식 7의 방사성표지된 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고; b) 화합물이 뇌 조직 내로 분배되도록 하고; c) 뇌 조직을 영상화하는 것을 포함하며, 여기서 결합의 정상 대조 수준과 비교한 뇌 조직에 대한 화합물의 결합에서의 증가는 포유동물이 알츠하이머병을 앓고 있거나 또는 그의 발병 위험에 있음을 가리키는 것인, 포유동물에서 알츠하이머병 또는 그에 대한 소인을 진단하는 방법이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 a) 포유동물에 진단 유효량의 특허청구범위 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항의 방사성표지된 화합물을 투여하며, 여기서 화합물은 혈액-뇌 장벽을 통과하고, 뇌 조직에서 아밀로이드 플라크 및/또는 타우 엉킴에 우선적으로 결합하며, 예를 들어 화학식 7의 방사성표지된 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고; b) 화합물이 뇌 조직 내로 분배되도록 하고; c) 뇌 조직을 영상화하는 것을 포함하며, 여기서 결합의 정상 대조 수준과 비교한 뇌 조직에 대한 화합물의 결합에서의 증가는 포유동물이 알츠하이머병을 앓고 있거나 또는 그의 발병 위험에 있음을 가리키는 것인, 포유동물에서 알츠하이머병 또는 그에 대한 소인을 진단하는 방법이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 신경계 장애의 검출을 위해 조직을 화학식 7-8의 화합물로 처리하는 것을 포함하는, 뇌 조직에서 노인성 플라크 및/또는 신경원섬유 엉킴을 영상화 및 검출하는 방법이다.
신경계 장애는 타우 응집체에 대한 화학식 7-8의 화합물의 친화도를 측정함으로써 검출될 수 있다.
한 실시양태에서, 검출은 PET 또는 SPECT를 이용한 감마 영상화에 의한 것일 수 있다.
표 1
Figure 112014111367716-pct00013
Figure 112014111367716-pct00014
표 1: 공지된 AD 양성 형광 염료 및 영상화제
표 2: 생체내 AD 바이오마커를 검출하기에 유용한 화합물의 예. 이들 화합물은 방사성표지되거나 또는 "비방사성"일 수 있다.
Figure 112014111367716-pct00015
Figure 112014111367716-pct00016
Figure 112014111367716-pct00017
Figure 112014111367716-pct00018
Figure 112014111367716-pct00019
Figure 112014111367716-pct00020
Figure 112014111367716-pct00021
Figure 112014111367716-pct00022
Figure 112014111367716-pct00023
본 발명의 다른 실시양태는 하기 표 3을 포함한다.
Figure 112014111367716-pct00024
Figure 112014111367716-pct00025
Figure 112014111367716-pct00026
본 발명의 다른 실시양태는 하기 표 4를 포함한다.
Figure 112014111367716-pct00027
Figure 112014111367716-pct00028
이들 카르바졸계 화합물의 할로겐, 예를 들어 F는 방사성일 수 있거나 또는 "비방사성"일 수 있음이 이해될 것이다. 특히, 이것은 18F일 수 있다. 다른 적합한 방사성 원자는 11C, 13N, 15O, 18F, 61Cu, 62Cu, 64Cu, 67Cu, 68Ga, 124I, 125I, 131I, 99Tc, 75Br, 153Gd 및 32P를 포함할 수 있다.
예를 들어, 방사성표지된 화합물은
Figure 112014111367716-pct00029
을 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한 전구체일 수 있다.
Figure 112014111367716-pct00030
다른 전구체는
Figure 112014111367716-pct00031
을 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한
Figure 112014111367716-pct00032
일 수 있고, 여기서 R13은 할로 또는 방사성핵종이다.
마우스에 정맥내로 주사할 때, 카르바졸계 화합물; 특히 T807, T805 및 T794는 탁월한 뇌 흡수를 나타내었다. 이들 화합물은 또한 타우 원섬유에 대한 높은 결합 친화도를 나타낸다. 본 발명의 화합물을 사용한 자가방사법은 AD 뇌 절편에서 NFT의 표지를 나타내었다. 형광 검정 데이터는 타우 응집체 및 Aβ 원섬유에 대한 이들 작용제의 결합 능력을 나타낸다. 신경병리학적 염색에서, 본 발명의 화합물은 아밀로이드 플라크 및/또는 타우 응집체를 염색하였다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본원에 개시된 바와 같은 화학식을 포함하는 화합물 및 조성물에 관한 것이며, 여기서 화합물은 아밀로이드 및/또는 타우 단백질 결합 화합물이다. 본 발명의 아밀로이드 및/또는 타우 단백질 결합 화합물은 환자에게 아밀로이드 침착물 및/또는 NTF의 생체내 영상화에 적합한 양으로 투여될 수 있고, 아밀로이드 침착물 및/또는 NTF를 갖는 신경학적 조직과 정상 신경학적 조직을 구별할 수 있다.
Aβ 화합물은 전형적으로 합성 Aβ1-42 원섬유를 사용하는 경쟁적 결합 검정에서 평가된다 (IC50). 타우에 대해서는 상황이 보다 복잡한데, 이는 단일 타우 유전자의 선택적 스플라이싱의 산물로서 AD 뇌에 잠재적으로 존재하는 타우의 6가지 이소형이 있기 때문이다. 따라서, 문헌에서의 대부분의 보고는 1가지 재조합 이소형인 타우-441에만 의존한다. 이에 추가하여 더 복잡하게도, 다양한 타우 이소형은 시험관내에서 모방하기 어려운 정도로 생체내에서 과인산화되어 있다. 또한, 이들 타우 원섬유에 대한 구조적 정보는 결여되어 있어서, 화합물의 결합에 대한 해석을 어렵게 만든다.
타우의 천연 형태 (과인산화된 다양한 이소형) 및 아밀로이드 응집체는 뇌 절편에 존재하고, 따라서 화합물 시험에 바람직하다. 시험 화합물의 자가-형광을 사용하는 것은 화합물이 타우 엉킴/PHF 및/또는 아밀로이드 플라크에 결합하는지의 여부에 대한 표시를 제공할 수 있다. 이는 추가로 Aβ 및 타우 항체를 이용한 면역염색 및 영상의 중첩에 의해 확인된다. 단점은 일부 화합물이 다른 것보다 강한 형광 신호를 나타낼 수 있어서 형광 신호를 정량화에 사용할 수 없다는 것, 및 AD 뇌에서의 Aβ 플라크 및 타우 엉킴의 공존이다. 그러나, 정성적으로 신호 강도를 "등급화"하고, 이들 응집체에 대한 결합을 나타내는 화합물을 구별하는 것은 가능하다.
또한, Aβ 플라크만 함유하고/타우 응집체는 함유하지 않는 뇌, Aβ 플라크/및 타우 응집체를 함유하는 뇌, 및 대조 뇌에서 선택성을 평가할 수 있다. 불행하게도, 타우만 있고 Aβ는 없는 AD 뇌는 존재하지 않는다. 이들 뇌 절편에서 방사성표지된 추적자를 시험함으로써, 다양한 시험 화합물의 상대 결합 강도 (신호 강도) 및 선택성을 보다 정량적으로 평가할 수 있는데, 이는 이들이 모두 동일한 방사성 추적자를 함유하기 때문이다. 예를 들어, 시험 추적자가 타우에만 결합하고 아밀로이드에는 결합하지 않는 경우에, 이것은 Aβ 플라크만 있는 뇌 절편에서는 신호를 나타내지 않아야 한다. 화합물이 아밀로이드에만 결합하는 경우에, 이것은 둘 다의 뇌 유형에서 흡수를 나타내야 한다. 선택적 화합물을 확인하고 추가로 정량화하는 것의 어려움은 측정하기 어려운 아밀로이드 대 타우의 상대 존재비에 있다.
본 발명의 아밀로이드 및/또는 타우 단백질 프로브는 지중해열, 머클웰스 증후군, 특발성 골수종, 아밀로이드 다발신경병증, 아밀로이드 심근병증, 전신 노인성 아밀로이드증, 아밀로이드 다발신경병증, 아밀로이드증을 동반한 유전성 뇌출혈, 다운 증후군, 스크래피, 크로이츠펠트-야콥병, 쿠루병, 게르스트만-스트라우슬러-샤잉커 증후군, 갑상선의 수질 암종, 고립성 심방 아밀로이드, 투석 환자에서의 β2-마이크로글로불린 아밀로이드, 봉입체 근염, 근육 소모 질환에서의 β2-아밀로이드침착물, 만성 외상성 뇌병증 (CTE) 및 랑게르한스섬 당뇨병 제II형 인슐린종을 포함하지만 이에 제한되지 않는 질환에서 아밀로이드 침착물 및/또는 NTF를 검출 및 정량화하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태에서는, 표지된 화합물을 검출가능한 양으로 환자 내로 도입하고, 화합물이 아밀로이드 침착물 및/또는 타우 단백질과 회합되기에 충분한 시간이 지난 후에, 표지된 화합물을 비침습성으로 검출한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서는, 본원에 개시된 화학식의 표지된 화합물을 환자 내로 도입하고, 화합물이 아밀로이드 침착물과 회합되기에 충분한 시간을 허용한 다음, 환자로부터 조직의 샘플을 제거하고, 환자와 떨어져서 조직에서의 표지된 화합물을 검출한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서는, 조직 샘플을 환자로부터 제거하고, 예를 들어 화학식 7의 표지된 화합물을 조직 샘플 내로 도입한다. 화합물이 아밀로이드 침착물 및/또는 타우 단백질에 결합되기에 충분한 시간 후에, 화합물을 검출한다.
리간드 및 그의 표지 전구체의 합성:
할로겐화 및 방사성할로겐화:
본원에 개시된 바와 같이, 다수의 다양한 AD 리간드, 예컨대 본원에 개시된 바와 같은 플라본, 쿠마린, 카르바졸, 퀴놀리논, 크로메논, 삼치환된 이미다졸 및 그의 유도체에 대해, 방사성표지된 원자, 예컨대 예를 들어 할로겐 원자를 당업계에 익히 공지된 다수의 다양한 방법을 사용하여 리간드 내로 용이하게 도입할 수 있다. 따라서, 화학식 7-8의 방사성표지된 화합물은 특정한 치환기를 갖는 이러한 방사성표지된 화합물을 제조하기 위해 당업계에 공지된 표준 방법을 사용하여 제조될 수 있으며, 여기서 화합물에는 11C, 13N, 15O, 18F, 123I, 124I, 125I, 131I 및 77Br로 이루어진 군으로부터 선택된 특정한 방사성핵종이 혼입될 수 있다.
한 특정한 예에서, 할로겐은 할로겐 교환 과정을 위한 주석을 사용하는 방법에 의해 도입될 수 있다. 예를 들어, 하기 나타낸 바와 같이 비-방사성 할로겐, 예컨대 아이오딘을 금속, 예컨대 팔라듐 조성물을 통해 유기 주석 화합물에 의해 대체하여 방사성표지 주석 전구체를 형성할 수 있다. 이어서, 상기 전구체를, 예를 들어 Na125I 공급원을 이용한 치환을 통해 방사성 할로겐화에 적용시켜 방사성 리간드를 수득한다.
Figure 112014111367716-pct00033
대안적으로, 방사성표지된 할로겐은 직접적인 할로겐화를 통해 용이하게 도입될 수 있다. 예를 들어, 스캐폴드의 일부로서 방향족 고리를 포함하는 리간드 또는 리간드의 방향족 치환기에 대해, 방향족 고리를 잘 확립되어 있는 방사성아이오딘화 절차를 사용하여 직접적으로 아이오딘화시킬 수 있다. 이러한 한 예를 카르바졸 리간드를 사용하여 하기에 나타낸다.
Figure 112014111367716-pct00034
11C-표지된 화합물에 대해, 표지된 화합물은 히드록실 기의 알킬화 또는 메틸화에 의해, 예컨대 [11C]CH3I로 제조되어 상응하는 C-11 표지된 메톡시 유도체를 제공할 수 있다. 예를 들어, 이러한 과정을 하기 나타낸 플라본 유도체의 반응에 의해 나타낸다.
Figure 112014111367716-pct00035
방사성표지된 리간드를 제조하는 다른 방법은 당업계에 익히 공지되어 있다. 이러한 방법의 예는, 예를 들어 문헌 [1) Jewett, D.M. (1992) A Simple Synthesis of [11C]Methyl Triflate Appl. Radiat. Isot. 43, 1383-1385; 2) Crouzel, C. Langstrom, B., Pike, V.W., and Coenen, H.H. (1987) Recommendations for a practical production of [11C]methyl iodide Appl. Radiat. Isot. Int. J. Appl. Instrum. Part A 38, 601-603; Dannals, R.F., Ravert, H.T.; 3) Wilson, A.A. (1990) Radiochemistry of Tracers for Neurotransmitter Receptor Studies. In: Quantitative Imaging: Neuroreceptors, Neurotransmitters, and Enzymes. (Edited by Frost, J.J. Wagner Jr., H.N. pp. 19-35, Raven Press, New York; 4) Jewett, D.M., Manger, T.J., and Watkins, G.L. (1991) Captive Solvent Methods for Fast Simple Carbon-11 Radioalkylations. In: New Trends in Radiopharmaceutical Synthesis, Quality Assurance and Regulatory Control (Edited by Emran, A.M.) pp. 387-391. Plenum Press, New York; 5) Marazano, C., Maziere, M., Berger, G., and Comar, D. (1977) Synthesis of methyl iodide-11C and formaldehyde-11C Appl. Radiat. Isot. 28, 49-52; 6) Watkins, G., Jewett, D., Mulholland, G., Kitbourn, M., and Toorongian, S. (1988) A Captive Solvent Method for Rapid N-[11C]Methylation of Secondary Amides: Application to the Benzodiazepine, 4'-Chlorodiazepam (RO5-4864) Appl. Radiat. Isot. 39, 441-444; 및 7) Wilson, A. A., DaSilva, J.N., and Houle, S. (1996) In vivo evaluation of [11C] and [15F]-labelled cocaine analogues as potential dopamine transporter ligands for positron emission tomography Nucl. Med. Biol. 23, 141-146]에 개시되어 있다. 본원에 인용된 모든 참고문헌의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
AD-CB-WZ01013의 합성
Figure 112014111367716-pct00036
NMP 1 mL 중 히드록시카르바졸 (73 mg, 0.4 mmol)에 Cs2CO3 (130 mg, 0.4 mmol) 및 브로모플루오로에탄 (51 mg, 0.4 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (50 mL)로 희석하였다. 이것을 1 M HCl (30 mL) 및 물 (2x40 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 4% EtOAc에서 25%)로 정제하여 목적 생성물 (36 mg)을 회백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00037
AD-C-WZ01011의 합성
Figure 112014111367716-pct00038
NMP 4 mL 중 히드록시카르바졸 (183 mg, 1 mmol)에 Cs2CO3 (326 mg, 1 mmol) 및 에틸렌디-토실레이트 (370 mg, 1 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (80 mL)로 희석하였다. 이것을 1 M HCl (50 mL) 및 물 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 50% DCM에서 100% DCM)로 정제하여 목적 생성물 (75 mg)을 회백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00039
18F-표지된 AD-CB-001P-WZ-01019 ([18F]2-(2-플루오로-에톡시)-9H-카르바졸)의 합성
Figure 112014111367716-pct00040
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다. 톨루엔-4-술폰산 2-(9H-카르바졸-2-일옥시)-에틸 에스테르 전구체 (0.9 mL MeCN / 0.1 mL DMSO 중 4 mg)를 반응기에 첨가한 다음, 플루오린화 반응물을 115℃에서 10분 동안 가열하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 반-정제용 HPLC (칼럼: 페노메넥스 루나(Phenomenex Luna) C-18, 250 mm x 10 mm; 이동상 구배 95:5 H20 (+0.05% TFA):MeCN (+0.05% TFA)에서 100% MeCN (+0.05% TFA); 유량: 5 mL/분)에 의해 정제하였다.
[18F]2-(2-플루오로-에톡시)-9H-카르바졸에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍(Sep-Pak) 상에 통과시켜 생성물을 포획하고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 이어서, [18F]2-(2-플루오로-에톡시)-9H-카르바졸을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 (7.5% 붕괴 보정 수율, 100% 방사화학적 순도) 최종 제제 (10 mL 중 19 - 34 mCi)를 제공하였다.
순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터 (USSN 12/372,717의 도 3A 및 도 3B)와 비교함으로써 확인하였다.
AD-CB-002P-WZ01031의 합성
Figure 112014111367716-pct00041
NMP 2 mL 중 히드록시카르바졸 (92 mg, 0.5 mmol)에 Cs2CO3 (163 mg, 0.5 mmol) 및 아지도 에틸토실레이트 (121 mg, 0.5 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (50 mL)로 희석하였다. 이것을 0.5 M HCl (50 mL) 및 물 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 80% DCM에서 100% DCM)로 정제하여 목적 생성물 (76 mg)을 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00042
AD-CB-002S-WZ01033의 합성
Figure 112014111367716-pct00043
DMF 0.5 mL 중 아지도 카르바졸 (32 mg, 0.127 mmol)에 CuI (7.6 mg, 0.04 mmol), DIPEA (16.4 mg, 0.127 mmol), 및 플루오로펜틴 (16.4 mg, 0.19 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 격렬히 교반하고, EtOAc (30 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (50 mL), 0.5 M HCl (30 mL), 물 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 (3 g) 상에 예비-흡수시키고, 4 g 실리카 칼럼 상에 로딩하고, 헥산 중 30% EtOAc에서 50%로 용리시켜 목적 화합물 (20 mg)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00044
18F-표지된 AD-CB-002S-WZ01033의 합성:
[18F] 5-플루오로-펜트-1-인의 제조
Figure 112014111367716-pct00045
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다.
톨루엔-4-술폰산 펜트-4-이닐 에스테르 (0.8 mL MeCN 중 20 mg)를 반응기에 첨가하고, 플루오린화 반응물을 110℃에서 5분 동안 가열하였다. 플루오린화 후, 조 반응 혼합물을 증류에 의해 정제하여, 아세토니트릴 중 용액으로서 [18F] 5-플루오로-펜트-1-인 (생성물의 휘발성에 기인하여 -78℃에서 포획함)을 수득하였다.
트리아졸의 제조:
Figure 112014111367716-pct00046
DMF (0.4 mL) 및 물 (0.1 mL) 중 아지드 전구체 (5 mg), 아스코르브산나트륨 (40 mg), 트리스-(벤질트리아졸릴메틸)아민 (TBTA, 25 mg) 및 수성 황산구리 용액 (0.1 M, 0.25 mL)의 혼합물을 상기에 기재된 냉각된 펜틴 용액에 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 가온하고, 30분 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 반-정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시키고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 생성물을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 최종 제제를 제공하였다.
순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
18F-표지된 CB-003의 합성
Figure 112014111367716-pct00047
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다. 전구체 (0.9 mL MeCN / 0.1 mL DMSO 중 4 mg)를 반응기에 첨가하고, 플루오린화 반응물을 115℃에서 10분 동안 가열하였다. 혼합물을 55℃로 냉각시키고, 대부분의 아세토니트릴을 이전과 같이 진공 및 아르곤 스트림 하에 증발시켰다. 조 Boc-보호된 생성물에 수성 염산 (1.0 M, 1.0 mL)을 첨가하고, 혼합물을 105℃로 3분 동안 가열하였다. 35℃로 냉각시킨 후, 수성 아세트산나트륨 (2.0 M, 0.5 mL)을 교반하면서 첨가하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 반-정제용 HPLC (칼럼: 페노메넥스 루나 C-18, 250 mm x 10 mm; 이동상 구배 95:5 H20 (+0.05% TFA):MeCN (+0.05% TFA)에서 100% MeCN (+0.05% TFA); 유량: 5 mL/분; 시간 = 25분)에 의해 정제하였다. 최종 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시켜 생성물을 포획하고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 이어서, 생성물을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 (31% 붕괴 비보정 수율, 100% 방사화학적 순도) 최종 제제를 제공하였다. 순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
18F-표지된 CB-004의 합성
Figure 112014111367716-pct00048
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다. 전구체 (0.9 mL MeCN / 0.1 mL DMSO 중 4 mg)를 반응기에 첨가하고, 플루오린화 반응물을 115℃에서 10분 동안 가열하였다. 혼합물을 55℃로 냉각시키고, 대부분의 아세토니트릴을 이전과 같이 진공 및 아르곤 스트림 하에 증발시켰다. 조 Boc-보호된 생성물에 수성 염산 (1.0 M, 1.0 mL)을 첨가하고, 혼합물을 105℃로 3분 동안 가열하였다. 35℃로 냉각시킨 후, 수성 아세트산나트륨 (2.0 M, 0.5 mL)을 교반하면서 첨가하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 반-정제용 HPLC (칼럼: 페노메넥스 루나 C-18, 250 mm x 10 mm; 이동상 구배 95:5 H20 (+0.05% TFA):MeCN (+0.05% TFA)에서 100% MeCN (+0.05% TFA); 유량: 5 mL/분; 시간 = 25분)에 의해 정제하였다. 최종 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시켜 생성물을 포획하고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 이어서, 생성물을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 (3% 붕괴 비보정 수율, 100% 방사화학적 순도) 최종 제제를 제공하였다. 순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
18F-표지된 CB-007의 합성
Figure 112014111367716-pct00049
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다. 전구체 (0.9 mL MeCN / 0.1 mL DMSO 중 4 mg)를 반응기에 첨가하고, 플루오린화 반응물을 115℃에서 10분 동안 가열하였다. 혼합물을 55℃로 냉각시키고, 대부분의 아세토니트릴을 이전과 같이 진공 및 아르곤 스트림 하에 증발시켰다. 조 Boc-보호된 생성물에 수성 염산 (1.0 M, 1.0 mL)을 첨가하고, 혼합물을 105℃로 3분 동안 가열하였다. 35℃로 냉각시킨 후, 수성 아세트산나트륨 (2.0 M, 0.5 mL)을 교반하면서 첨가하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 반-정제용 HPLC (칼럼: 페노메넥스 루나 C-18, 250 mm x 10 mm; 이동상 구배 95:5 H20 (+0.05% TFA):MeCN (+0.05% TFA)에서 100% MeCN (+0.05% TFA); 유량: 5 mL/분; 시간 = 25분)에 의해 정제하였다. 최종 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시켜 생성물을 포획하고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 이어서, 생성물을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 (1.2% 붕괴 비보정 수율, 100% 방사화학적 순도) 최종 제제를 제공하였다. 순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
18F-표지된 CB-012의 합성
Figure 112014111367716-pct00050
H2 18O 중 풍부화 용액으로서의 [18F]플루오라이드 (600 - 900 mCi)를 합성 모듈에 전달하였다. [18F]플루오라이드를 이온-교환 칼럼 상에 포획한 다음, 수성 탄산칼륨 (0.4 mL H2O 중 3.0 mg)을 사용하여 반응 용기 내로 용리시켰다. 크립토픽스-2.2.2 상 전이 시약을 첨가하고 (1.0 mL MeCN 중 20.0 mg), 물-아세토니트릴 공비혼합물을 증발 건조시켰다. 톨루엔-4-술폰산 2-(9H-카르바졸-2-일옥시)-에틸 에스테르 전구체 (0.9 mL MeCN / 0.1 mL DMSO 중 4 mg)를 반응기에 첨가한 다음, 플루오린화 반응물을 115℃에서 10분 동안 가열하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 반-정제용 HPLC (칼럼: 페노메넥스 루나 C-18, 250 mm x 10 mm; 이동상 구배 95:5 H20 (+0.05% TFA):MeCN (+0.05% TFA)에서 100% MeCN (+0.05% TFA); 유량: 5 mL/분)에 의해 정제하였다. 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시켜 생성물을 포획하고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 이어서, [18F]2-(2-플루오로-에톡시)-9H-카르바졸을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 (2% 붕괴 비보정 수율, 100% 방사화학적 순도) 최종 제제 (10 mL 중 19 - 34 mCi)를 제공하였다. 순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
카르바졸 유도체의 검정:
비아코어 검정으로부터, 2개의 카르바졸 유도체는 올리고머/중합체 및 원섬유에 대한 유망한 결합 친화도를 나타내었다 (표 4). 하르말라 알칼로이드의 구성원인 베타-카르볼린 하르몰은 하르민의 요 대사물이다. 하르말라 알칼로이드는 MAO 억제제이고, 시리아 루(rue) 페가눔 하르말라(Peganum harmala) 및 남미 포도나무 바니스테리옵시스 카아피(Banisteriopsis caapi)에서 통상적으로 발견되며, 이들 둘 다 강한 환각 효과를 보유하는 것으로 알려져 있다. 베타-카르볼린은 5-HT2, 5-HT1a, 글루타메이트 NMDA 및 이미다졸린 수용체에 결합하고; MAO-A 효소를 억제하고; 도파민성 전달을 방해하는 것을 비롯하여 중추 신경계에 대한 다양한 효과를 갖는다. 그리고 베타-카르볼린은 세포독성인 것으로 여겨지지만, 도파민 및 글루타메이트에 대항한 신경보호를 제공하는 것으로 추정되고 추가로 반응성 산소 종의 소거에 의한 것인 신경보호 특성도 유지한다. 최근 보고는 베타-카르볼린 알킬로이드가 마우스에서의 물체 인식 과제에서 단기간 및 장기간 기억의 촉진을 유도함을 입증하였지만, 알킬로이드가 그의 효과를 발휘하는 수단은 불명확하다 (문헌 [Moura, D.J., et al., Effects of b-carboline alkaloids in the object recognition task in mice. Life Sciences, 2006, 79: p. 2099-2104]).
검정에서 발견된 제2 활성 카르바졸은 2-히드록시카르바졸이다. 2-히드록시카르바졸은 뚜렷한 약리학적 경로를 통하여 Ca2 + 이온을 골격 및 심장 근육으로부터 방출하는 것으로 최근에 밝혀졌다. 일반적인 카르바졸 스캐폴드는 비-스테로이드성 항염증 카프로펜, 카라졸롤 (베타-차단제) 및 YM-53601 (스쿠알렌 신타제 억제제)을 비롯한 몇몇 치료제에 존재한다. 최근 작업은 카르바졸 유도체가 γ-세크레타제 조절제로서 작용할 수 있음을 밝혀내었다 (문헌 [Narlawar, R., et al., N-Substituted carbazolyloxyacetic acids modulate Alzheimer associated g-secretas. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2007, 17: p. 176-182]). 또 다른 AD 관련 프로젝트에서, 하울렛(Howlett)은 고도로 정교화된 카르바졸, 예컨대 카르베딜롤이 원섬유 형성을 억제함을 발견하였지만, 원섬유에 대한 결합 친화도는 결정되지 않았다 (문헌 [Howlett, D.R., et al., Common Structural Features Determine the Effectiveness of Carvedilol, Daunomycin and Rotiletracycline as Inhibitors of Alzheimer b-Amyloid Fibril Formation. Biochemical Journal, 1999, 343: p. 419-423]). 흥미롭게도, 세포 투과성에 기반하여 원섬유 억제제로서 카르바졸을 사용하는 것의 실용성을 결정하고자 한 논문은 카르바졸이 PGP 기질이기 때문에 혈액 뇌 장벽을 가로지를 가능성이 없음을 시사하고, 이는 원섬유 억제를 위한 치료제로서의 그의 용도를 배제한다 (문헌 [Saengkhae, C., et al., Ability of Carbazole Salts, Inhibitors of Alzheimer b-Amyloid Fibril Formation, to Cross Cellular Membranes. European Journal of Pharmacology, 2007, 559: p. 124-131]).
적절한 영상화 양식을 사용함으로써, 추적자의 생체분포 패턴은 즉시 가시적이고 접근가능하게 된다. 예를 들어, 18F-표지된 추적자를 사용함으로써, 양전자 방출 단층촬영 (PET)을 사용하여 추적자의 뇌 내로의 흡수 및 이로부터의 세척을 용이하게 정량화할 수 있다. 정상 뇌에서 높은 흡수 및 느린 세척을 갖는 추적자는 낮은 신호 대 잡음 비를 생성한다. 정상 뇌에서 높은 흡수 및 빠른 세척을 갖는 추적자는 높은 신호 대 잡음 비를 갖고, 이상적인 것으로 간주된다. 18F-표지된 카르바졸은 이상적인 뇌 영상화 특성을 보유한다. 예를 들어, 18F-표지된 카르바졸을 제조하고, 정상 백색 스프라그-돌리 래트에 투여하였다 (USSN 12/372,717의 도 6). 몇 분 이내에, 추적자는 뇌 내에 진입되고, 수 분에 걸쳐 세척되었다.
비-방사성 카르바졸 또한 뇌 조직 절편에서 티오플라빈 T 및 FDDNP 둘 다와 성공적으로 경쟁하는데, 이는 추적자가 유사한 결합 부위에 결합함을 시사한다 (USSN 12/372,717의 도 4 및 5).
표 4: 비아코어 검정으로부터의 카르바졸계 히트. "+" 부호는 히트를 나타내고, "+" 부호의 증가는 결합 친화도 증가와 관련된다. "-" 부호는 결합이 없음을 나타낸다.
Figure 112014111367716-pct00051
카르바졸계 영상화제의 예의 목록을 표 5에 나타낸다. 다수의 화합물이 18F- 또는 11C-표지되어 있다.
표 5: 카르바졸계 영상화제의 예. 이들 중 임의의 것은 할로겐 및/또는 방사성핵종을 포함할 수 있거나 또는 "비방사성"일 수 있다. 할로겐은 방사성핵종, 예컨대 18F로 대체될 수 있다.
Figure 112014111367716-pct00052
Figure 112014111367716-pct00053
상세한 비아코어 검정 프로토콜:
β-아밀로이드 (Aβ42) 가용성 응집체 (올리고머/가용성 중합체). 비오틴-LC-Aβ42를 3:2의 비로 Aβ42와 혼합하였다. 1% NH4OH 및 dH2O 중에 용해시킨 후에, 혼합물 (40 uM 농도)을 6시간 동안 실온에서 1X PBS (pH 7.4) 완충제 중에서 인큐베이션하여 올리고머/가용성 중합체를 형성하였다. 샘플에서 Aβ42의 유리 단량체를 10 KDa의 MW 컷오프를 갖는 마이크로콘(Microcon) 원심 필터 튜브를 사용하여 제거하였다. 비오틴-LC-Aβ42 올리고머/중합체를 스트렙타비딘-비오틴 포획에 의해 SA 칩 상에 고정화시켰다.
β-아밀로이드 (Aβ42) 불용성 응집체 (원섬유). 원섬유를 이전에 공개된 방법에 따라 제조하였다 (문헌 [Agdeppa ED et al. 2001]). 간략하게, Aβ42 (비오틴-LC-Aβ42:Aβ42 = 1:1) 0.5 mg을 PBS 1 ml, pH 7.4 중에 용해시키고, 37℃에서 3일 동안 자기 교반 막대로 혼합하여 눈에 띄게 탁한 용액을 생성하였다. 원섬유 펠릿을 원심분리에 의해 수집하였다. 비오틴-LC-Aβ42 원섬유를 스트렙타비딘-비오틴 포획에 의해 SA 칩 상에 고정화시켰다.
비아코어를 이용한 아밀로이드 결합 화합물의 스크리닝 (표면 플라즈몬 공명 분석). Aβ42 올리고머/가용성 중합체 또는 원섬유를 센서 칩의 유동 셀 2 (Fc2) 또는 유동 셀 3 (Fc3) 상에 고정화시키고, Fc1을 대조군으로서 사용하였다. 10 uM 농도의 스크리닝 화합물을 30 ul/분의 유량으로 2분 동안 Fc1, Fc2 및 Fc3을 통해 유동시켰다. 이어서, 유동 셀을 2분 동안 러닝 완충제 (1X PBS)로 세척하고, 30초 동안 NaOH 50 mM로 재생시켰다. 칩 표면 상에 고정화된 스크리닝 화합물과 아밀로이드 응집체 사이의 실시간 상호작용을 센소그램으로 기록하였다.
티오플라빈 T를 이용한 뇌 절편의 면역염색. 알츠하이머병을 앓는 기증자로부터의 뇌 샘플을 고정 후에 파라핀 왁스로 침투시켰다. 뇌 샘플이 포매된 파라핀 블록을 마이크로톰 상에 올리고, 절편화하였다. 이어서, 절편을 탈파라핀화시키고, 수화시킨 후, AD-CB-001S-WZ01013과 함께 또는 이것 없이 인큐베이션하였다. 1 uM 티오플라빈 T로 염색을 수행하였다. 형광 현미경으로 영상을 획득하였다 (USSN 12/372,717의 도 4).
FDDNP를 이용한 뇌 절편의 면역염색. 알츠하이머병을 앓는 기증자로부터의 뇌 샘플을 고정 후에 파라핀 왁스로 침투시켰다. 뇌 샘플이 포매된 파라핀 블록을 마이크로톰에 올리고, 절편화하였다. 이어서, 절편을 탈파라핀화시키고, 수화시킨 후, AD-CB-001S-WZ01013과 함께 또는 이것 없이 인큐베이션하였다. 1 uM FDDNP로 염색을 수행하였다. 형광 현미경으로 영상을 획득하였다 (USSN 12/372,717의 도 5).
AD-CB-001의 영상화 결과
10% EtOH:물 중에 제제화시킨 ~850 uCi AD-CB-001을 백색 스프라그-돌리 래트에 꼬리 정맥을 통해 주사하였다. R4 마이크로PET 스캐너 상에서 30분 동안 동적 스캔을 수행하였다. 1분 프레이밍을 사용하여 데이터를 재구성하였다. 몇 분 이내에, 추적자는 래트 뇌로 진입되고, 신속하게 세척되었다 (USSN 12/372,717의 도 6).
AD-CB-002P-WZ01031의 합성
Figure 112014111367716-pct00054
NMP 2 mL 중 히드록시카르바졸 (92 mg, 0.5 mmol)에 Cs2CO3 (163 mg, 0.5 mmol) 및 에틸아지도 토실레이트 (121 mg, 0.5 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (50 mL)로 희석하였다. 이것을 0.5 M HCl (50 mL) 및 물 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 80% DCM에서 100% DCM)로 정제하여 목적 생성물 (76 mg)을 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00055
AD-CB-002S-WZ01033의 합성
Figure 112014111367716-pct00056
DMF 0.5 mL 중 에틸아지도 카르바졸 (32 mg, 0.127 mmol)에 CuI (7.6 mg, 0.04 mmol), DIPEA (16.4 mg, 0.127 mmol), 및 플루오로펜틴 (16.4 mg, 0.19 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 격렬히 교반하고, EtOAc (30 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (50 mL), 0.5 M HCl (30 mL), 물 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 (3 g) 상에 예비-흡수시키고, 4 g 실리카 칼럼 상에 로딩하고, 헥산 중 30% EtOAc에서 50%로 용리시켜 목적 화합물 (20 mg)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00057
18F-표지된 AD-CB-002S-WZ01033의 합성
트리아졸의 제조
Figure 112014111367716-pct00058
DMF (0.4 mL) 및 물 (0.1 mL) 중 아지드 전구체 (5 mg), 아스코르브산나트륨 (40 mg), 트리스-(벤질트리아졸릴메틸)아민 (TBTA, 25 mg) 및 수성 황산구리 용액 (0.1 M, 0.25 mL)의 혼합물을 상기에 기재된 냉각된 펜틴 용액에 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 가온하고, 30분 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 반-정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 생성물에 상응하는 피크를 수집하고, 동시에 멸균수 (10 mL)로 희석하였다. 생성된 혼합물을 C-18 셉-팍 상에 통과시키고, 잔류 아세토니트릴을 추가의 물 (10 mL)로 세척하였다. 생성물을 USP 등급 에탄올 (0.5 mL)을 함유한 생성물 바이알 내로 용리시키고, 멸균수 (9.5 mL)로 희석하여, 주사에 적합한 최종 제제를 제공하였다.
순도는 방사능 검출기가 구비된 분석용 HPLC에 의해 결정하였고, 정체는 상응하는 비표지된 참조 표준물에 대한 HPLC 데이터와 비교함으로서 확인하였다.
카르바졸 N-Boc 보호에 대한 일반적 절차:
THF (40 vol)를 함유한, 교반용 자석 막대, 고무 격막 및 아르곤 유입구가 구비된 둥근 바닥 플라스크에 카르바졸 (1.0 당량)을 넣었다. 이 용액에 0℃에서 NaH (오일 중 60% 분산액, 3 당량)를 첨가하고, 반응물을 0℃에서 30분 동안 교반되도록 하였다. 이 반응물에 0℃에서 (Boc)2O (1.2 당량)를 첨가하고, 반응물을 1시간 동안 교반되도록 하였다. 반응이 완결되었음을 LCMS에 의해 확인한 후, 물 (25 vol)에 붓고, EtOAc (3 x 20 vol)로 추출하였다. 합한 유기 추출물을 물 (2 x 25 vol)로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc를 사용하여 정제하여 최종 생성물을 수득하였다.
카르바졸 N-메틸화에 대한 일반적 절차:
THF (50 vol)를 함유한, 교반용 자석 막대, 고무 격막 및 아르곤 유입구가 구비된 둥근 바닥 플라스크에 카르바졸 (1.0 당량)을 넣었다. 이 용액에 0℃에서 NaH (오일 중 60% 분산액, 3 당량)를 첨가하고, 반응물을 0℃에서 30분 동안 교반되도록 하였다. 이 반응물에 0℃에서 MeOTf (1.0 당량)를 첨가하고, 반응물을 1시간 동안 교반되도록 하였다. 반응이 완결되었음을 LCMS에 의해 확인한 후, 물 (25 vol)에 붓고, EtOAc (3 x 20 vol)로 추출하였다. 합한 유기 추출물을 물 (2 x 25 vol)로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc를 사용하여 정제하여 최종 생성물을 수득하였다.
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차:
DMF (20 vol)를 함유한, 교반용 자석 막대가 구비된 둥근 바닥 플라스크에 페놀 (1 당량)을 넣었다. 이 용액에 알킬화제 (1.0 당량), Cs2CO3 (1.2 당량)을 첨가하고, 반응물을 60℃에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 이어서, 반응물을 물 (25 vol)에 붓고, EtOAc (3 x 20 vol)로 추출하였다. 합한 유기 추출물을 물 (2 x 25 vol)로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc을 사용하여 정제하여 최종 생성물을 수득하였다.
스즈키 커플링 반응에 대한 일반적 실험 절차:
톨루엔:H2O (1:1, 40 vol)를 함유한, 교반용 자석 막대, 고무 격막 및 아르곤 유입구가 구비된 둥근 바닥 플라스크에 클로로 화합물 (1 당량)을 넣었다. 이 용액에 보론산 (1.5 당량), Pd(PPh3)4 (0.02 당량), K2CO3을 첨가하고, 반응물을 110℃에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 이어서, 반응물을 물 (25 vol)에 붓고, EtOAc (3 x 20 vol)로 추출하였다. 합한 유기 추출물을 물 (2 x 25 vol)로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc를 사용하여 정제하여 최종 생성물을 수득하였다.
P(OEt)3을 사용한 카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차:
P(OEt)3 (25 vol)을 함유한, 교반용 자석 막대가 구비된 둥근 바닥 플라스크에 비아릴 (1 당량)을 넣었다. 반응물을 150℃에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 반응이 완결된 후, P(OEt)3을 진공 하에 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc를 사용하여 정제하여 최종 화합물을 수득하였다.
CB1-노실레이트 전구체의 합성:
Figure 112014111367716-pct00059
에탄-1,2-디일 비스(2-니트로벤젠술포네이트) (DHK-4-14)의 제조:
DCM (10 mL)을 함유한, 교반용 자석 막대가 구비된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 1,2-에탄디올 (0.25 g, 4.0 mmol)을 넣었다. 이 용액에 노실 클로라이드 (1.9 g, 8.5 mmol) 및 Et3N (0.90 g, 8.9 mmol)을 0℃에서 첨가하고, 반응물을 실온에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 반응이 완결된 후, 백색 고체를 여과하고, DCM (100 mL)으로 세척하고, 진공 하에 건조시켜 DHK-4-14 (1.3 g, 75%)를 무색 고체로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00060
2-(9H-카르바졸-2-일옥시)에틸 2-니트로벤젠술포네이트 (DHK-4-15)의 제조:
DMF (5 vol)를 함유한, 교반용 자석 막대가 구비된 25 mL 둥근 바닥 플라스크에 카르바졸 (0.2 g, 1.1 mmol)을 넣었다. 이 용액에 DHK-4-14 (0.52 g, 1.2 mmol), Cs2CO3 (0.43 g, 1.3 mmol)을 첨가하고, 반응물을 실온에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 이어서, 반응물을 물 (25 mL)에 붓고, EtOAc (4 x 50 mL)로 추출하였다. 합한 유기 추출물을 건조시키고 (Na2SO4), 진공 하에 농축시켰다. 조 잔류물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 헥산:EtOAc (50:50)를 사용하여 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 DHK-4-15를 백색 고체 (0.28 g, 62%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00061
CB-5의 합성:
Figure 112014111367716-pct00062
tert-부틸 2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트: CB-5: DHK-4-27의 제조
카르바졸 N-Boc 보호에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.03 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 30-35% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 무색 오일로서 CB-5 0.03 g (74%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00063
CB-6: DHK-4-28의 합성
Figure 112014111367716-pct00064
2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9-메틸-9H-카르바졸: CB-6의 제조
카르바졸 N-메틸화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.05 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 40-45% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 CB-6 0.04 g (78%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00065
N-Boc-보호된 CB-3 전구체의 합성:
Figure 112014111367716-pct00066
tert-부틸 2-(2-(2-(2-(토실옥시)에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트: DHK-4-32의 제조
카르바졸 N-Boc 보호에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.07 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 40% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 DHK-4-32 0.07 g (82%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00067
N-메틸 CB-3 전구체의 합성:
Figure 112014111367716-pct00068
2-(2-(2-(9-메틸-9H-카르바졸-2-일옥시)에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트: DHK-4-30의 제조
카르바졸 N-메틸화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.075 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 40% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 DHK-4-30 0.07 g (91%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00069
CB-7 Std의 합성:
Figure 112014111367716-pct00070
1-클로로-4-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-2-니트로벤젠: DHK-4-51의 제조
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.25 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-51 0.44 g (99%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00071
4'-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-N,N-디메틸-2'-니트로비페닐-4-아민: DHK-4-26의 제조
스즈키 커플링 반응에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.11 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 50-60% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-26 0.06 g (43%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00072
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-N,N-디메틸-9H-카르바졸-2-아민: DHK-4-29: CB-7의 제조
P(OEt)3을 사용한 카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.06 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 70-80% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 DHK-4-29 CB-7 0.03 g (49%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00073
CB-9 Std의 합성:
Figure 112014111367716-pct00074
1-클로로-4-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-2-니트로벤젠: DHK-4-51의 제조
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.25 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-51 0.44 g (99%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00075
N-(4'-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-2'-니트로비페닐-4-일)아세트아미드: DHK-4-31의 제조
스즈키 커플링 반응에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.11 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 80-90% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-31 0.14 g (100%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00076
N-(7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-일)아세트아미드: DHK-4-33: CB-9의 제조
P(OEt)3을 사용한 카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.15 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 90% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 CB-9 0.03 g (49%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00077
CB-28 Std의 합성:
Figure 112014111367716-pct00078
1-클로로-4-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-2-니트로벤젠: DHK-4-51의 제조
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.25 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-51 0.44 g (99%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00079
3-(4-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-2-니트로페닐)피리딘: DHK-4-56의 제조
스즈키 커플링 반응에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.095 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 40-50% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 황색 오일로서 DHK-4-56 0.01 g (9%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00080
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-피리도[2,3-b]인돌 DHK-4-58: CB-28의 제조
P(OEt)3을 사용한 카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.01 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 50% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 CB-28 0.002 g (22%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00081
CB-7-전구체의 합성
Figure 112014111367716-pct00082
4-(벤질옥시)-1-클로로-2-니트로벤젠: DHK-4-63의 제조
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응물을 1 g 규모로 수행하였다. K2CO3을 염기로서 사용하고, 아세톤을 용매로서 사용하였다. 반응 시간은 4시간이었다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 결정질 고체로서 DHK-4-63 1.45 g (95%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00083
3 4'-(벤질옥시)-N,N-디메틸-2'-니트로비페닐-4-아민: DHK-4-66의 제조
스즈키 커플링 반응에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.47 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 오렌지색 고체로서 DHK-4-66 0.21 g (34%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00084
7-(벤질옥시)-N,N-디메틸-9H-카르바졸-2-아민 DHK-4-68의 제조:
P(OEt)3을 사용한 카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.21 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 20-30% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 DHK-4-68 0.13 g (68%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00085
tert-부틸 2-(벤질옥시)-7-(디메틸아미노)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트: DHK-4-69의 제조
카르바졸 N-Boc 보호에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.13 g 규모로 수행하였다. 반응을 실온에서 16시간 동안 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 10% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 DHK-4-69 0.12 g (70%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00086
tert-부틸 2-(디메틸아미노)-7-히드록시-9H-카르바졸-9-카르복실레이트: DHK-4-71의 제조
EtOAc (50 mL)를 함유한, 교반용 자석 막대가 구비된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 DHK-4-69 (0.11 g, 0.19 mmol)를 넣었다. 이 용액에 Pd/C (10%, 20 mg)를 첨가하고, 반응물을 H2 (1 atm) 하에 실온에서 16시간 동안 교반되도록 하였다. 반응이 완결된 후, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고, 휘발성 물질을 진공 하에 제거하여 DHK-4-71 (0.09 g, 100%)을 백색 고체로서 수득하였다.
tert-부틸 2-(디메틸아미노)-7-(2-(2-(2-(토실옥시)에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트: DHK-4-72: CB-7 전구체의 제조:
페놀계 알킬화에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 0.09 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 45% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 백색 고체로서 CB-7 전구체 0.07 g (41%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00087
AD-CB-003S-WZ0129의 합성
Figure 112014111367716-pct00088
2,2'-(에탄-1,2-디일비스(옥시))비스(에탄-2,1-디일) 비스(4-메틸벤젠술포네이트) (8.7 g, 19 mmol)에 TBAF (22.8 mL, 1.0 M THF 용액, 22.8 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 1시간 동안 환류 가열하고, 실온으로 냉각시키고, 감압 하에 농축시켰다. 조 물질을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 5%에서 40% THF)로 정제하여 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트를 투명한 오일 (2.5 g, 43%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00089
0.5 mL NMP 중 2-히드록시카르바졸 (45 mg, 0.25 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (82 mg, 0.27 mmol)에 Cs2CO3 (82 mg, 0.25 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (50 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x 50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 5%에서 50% EtOAc)로 정제하여 목적 생성물을 백색 고체 (37 mg, 47%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00090
AD-CB-003P-WZ0141의 합성
Figure 112014111367716-pct00091
5 mL NMP 중 2-히드록시카르바졸 (183 mg, 1 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (687 mg, 1.5 mmol)에 Cs2CO3 (326 mg, 1 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (100 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x 100 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 5%에서 60% EtOAc)로 정제하여 목적 생성물을 백색 고체 (165 mg, 35%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00092
AD-CB-004S-WZ01165
Figure 112014111367716-pct00093
아세톤 25 mL 중 4-클로로-3-니트로페놀 (1.74 g, 10 mmol) 및 벤질 브로마이드 (2.05 g, 12 mmol)에 K2CO3 (2.76 g, 20 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 60℃에서 Ar 분위기 하에 4시간 동안 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이것을 여과하고, 고체를 에테르 (80 mL)로 세척하고, 합한 여과물을 농축시키고, 크로마토그래피하여 (헥산 중 EtOAc, 3%에서 30% 구배) 4-(벤질옥시)-1-클로로-2-니트로벤젠을 담황색 고체 (2.5 g, 95%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00094
12 mL 디옥산 중 4-(벤질옥시)-1-클로로-2-니트로벤젠 (526 mg, 2 mmol) 및 tert-부틸 4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐카르바메이트 (670 mg, 2.1 mmol)에 1 M Na2CO3 (수성) 용액 4 mL 및 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (69 mg, 0.06 mmol)을 첨가하였다. 현탁액을 Ar 분위기 하에 15시간 동안 환류 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이것을 EtOAc (100 mL)에 첨가하고, 염수 (80 mL), 물 (80 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 크로마토그래피하여 (헥산/EtOAc) tert-부틸 4'-(벤질옥시)-2'-니트로비페닐-4-일카르바메이트를 황색 고체 (740 mg, 88%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00095
트리에틸 포스파이트 2 mL 중 tert-부틸 4'-(벤질옥시)-2'-니트로비페닐-4-일카르바메이트 (740 mg, 1.67 mmol)의 현탁액을 145℃에서 Ar 분위기 하에 15시간 동안 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이것을 헥산 10 mL에 첨가하고, 10분 동안 그대로 두었다. 고체를 여과를 통해 수집하고, 에테르/헥산 (v:v 1/1, 10 mL)으로 세척하고, 고진공 하에 건조시켜 tert-부틸 7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트를 회백색 고체 (480 mg, 74%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00096
50 mL MeOH 중 tert-부틸 7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (220 mg, 0.56 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (80 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축시켜 tert-부틸 7-히드록시-9H-카르바졸-2-일카르바메이트를 갈색 고체 (165 mg, 100%)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00097
NMP 2 mL 중 tert-부틸 7-히드록시-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (165 mg, 0.55 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (202 mg, 0.66 mmol)에 Cs2CO3 (179 mg, 0.55 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, EtOAc (50 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 크로마토그래피하여 (헥산/EtOAc) tert-부틸 7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트를 백색 고체 (130 mg, 55%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00098
tert-부틸 7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (130 mg, 0.3 mmol)에 디옥산 용액 중 4 M HCl 10 mL를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반하고, 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 에테르 (15 mL)로 세척하고, EtOAc (50 mL) 중에 현탁시켰다. 이 현탁액에 NaHCO3 (포화) 10 mL를 첨가하고, 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 유기 층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켜 7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-아민을 갈색 고체 (95 mg, 95%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00099
MeOH 8 mL 중 7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-아민 (95 mg, 0.28 mmol), 파라포름알데히드 (43 mg, 1.43 mmol), 및 NaOMe (492 mg, 25% MeOH 용액, 2.3 mmol)의 혼합물을 Ar 분위기 하에 1.5시간 동안 환류 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이 혼합물에 NaBH4 (54 mg, 1.43 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 환류 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 얼음 상에서 켄칭시켰다. 이것을 에테르 (3x30 mL)로 추출하고, 합한 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-N-메틸-9H-카르바졸-2-아민 (AD-CB-003P-WZ0141)을 담갈색 고체 (55 mg, 56%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00100
AD-CB-004Pa-WZ01179
Figure 112014111367716-pct00101
tert-부틸 7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (200 mg, 0.51 mmol)에 디옥산 용액 중 4 M HCl 10 mL를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하고, 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 에테르 (15 mL)로 세척하고 EtOAc (50 mL) 중에 현탁시켰다. 이 현탁액에 NaHCO3 (포화) 10 mL를 첨가하고, 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 유기 층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켜 7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-아민을 갈색 고체 (150 mg, 100%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00102
MeOH 15 mL 중 7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-아민 (150 mg, 0.52 mmol), 파라포름알데히드 (78 mg, 2.6 mmol), 및 NaOMe (900 mg, 25% MeOH 용액, 4.16 mmol)의 혼합물을 Ar 분위기 하에 2시간 동안 환류 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이 혼합물에 NaBH4 (98 mg, 2.6 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 환류 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 얼음 (30 g) 상에서 켄칭하였다. 이것을 EtOAc (3x50 mL)로 추출하고, 합한 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 7-(벤질옥시)-N-메틸-9H-카르바졸-2-아민을 담갈색 고체 (130 mg, 82%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00103
피리딘 3 mL 중 7-(벤질옥시)-N-메틸-9H-카르바졸-2-아민 (120 mg, 0.4 mmol), 포름산 (55 mg, 1.2 mmol) 및 DMAP (5 mg, 0.04 mmol)에 EDC (230 mg, 1.2 mmol)를 적가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 3시간 동안 교반하고, 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 EtOAc (50 mL)로 희석하고, 물 (2x50 mL), 0.5 M HCl (2x50 mL), 및 염수 (50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 조 생성물을 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 N-(7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일)-N-메틸포름아미드를 백색 고체 (110 mg, 83%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00104
50 mL MeOH 중 N-(7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일)-N-메틸포름아미드 (110 mg, 0.33 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (50 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축시켜 N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)-N-메틸포름아미드를 갈색 고체 (75 mg, 94%)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00105
0.5 mL NMP 중 N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)-N-메틸포름아미드 (45 mg, 0.187 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (172 mg, 0.38 mmol)에 Cs2CO3 (65 mg, 0.2 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, EtOAc (50 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (2x 50 mL), 0.5 M HCl (50 mL) 및 염수 (50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 2-(2-(2-(7-(N-메틸포름아미도)-9H-카르바졸-2-일옥시)에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (AD-CB-004Pa-WZ01179)를 담갈색 오일 (48 mg, 48%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00106
AD-CB-004Pb-WZ01191
Figure 112014111367716-pct00107
Ar 분위기 하에 0℃에서 5 mL 건조 THF 중 N-(7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일)-N-메틸포름아미드 (140 mg, 0.42 mmol)에 NaH (50 mg, 오일 중 60%, 1.26 mmol)를 4부분으로 나누어 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반한 후, 시린지로 tert-부틸 페닐 카르보네이트 (244 mg, 1.26 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 3시간 동안 교반되도록 하고, 얼음 (30 g) 상에서 켄칭하였다. 혼합물을 EtOAc (2x40 mL)로 추출하고, 합한 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 크로마토그래피하여 백색 고체 (120 mg, 66%)로서 tert-부틸 2-(벤질옥시)-7-(N-메틸포름아미도)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00108
50 mL MeOH 중 tert-부틸 2-(벤질옥시)-7-(N-메틸포름아미도)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트 (120 mg, 0.28 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (50 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축시켜 tert-부틸 2-히드록시-7-(N-메틸포름아미도)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트를 갈색 고체 (95 mg, 100%)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00109
0.5 mL NMP 중 tert-부틸 2-히드록시-7-(N-메틸포름아미도)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트 (65 mg, 0.19 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (174 mg, 0.38 mmol)에 Cs2CO3 (68 mg, 0.21 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, EtOAc (80 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x 50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 tert-부틸 2-(N-메틸포름아미도)-7-(2-(2-(2-(토실옥시)에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-카르복실레이트 (AD-CB-004Pb-WZ01191)를 투명한 오일 (75 mg, 63%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00110
AD-CB-010S-WZ01183
Figure 112014111367716-pct00111
6 mL 디옥산 중 4-(벤질옥시)-1-클로로-2-니트로벤젠 (394 mg, 1.5 mmol) N-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)포름아미드 (370 mg, 1.5 mmol)에 1 M Na2CO3 (수성) 용액 3 mL 및 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (52 mg, 0.045 mmol)을 첨가하였다. 현탁액을 Ar 분위기 하에 15시간 동안 환류 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이것을 EtOAc (80 mL)에 첨가하고, 염수 (50 mL), 물 (2x80 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 크로마토그래피하여 (헥산/EtOAc) N-(4'-(벤질옥시)-2'-니트로비페닐-4-일)포름아미드를 황색 고체 (395 mg, 75%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00112
트리에틸 포스파이트 2 mL 중 N-(4'-(벤질옥시)-2'-니트로비페닐-4-일)포름아미드 (350 mg, 1 mmol)의 현탁액을 145℃에서 Ar 분위기 하에 15시간 동안 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 이것을 헥산 10 mL에 첨가하고, 10분 동안 그대로 두었다. 고체를 여과를 통해 수집하고, 에테르/헥산 (v:v 1/1, 10 mL)으로 세척하고, 고진공 하에 담갈색 고체 (280 mg, 88%)로서의 N-(7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일)포름아미드로 건조시켰다.
Figure 112014111367716-pct00113
50 mL MeOH 중 N-(7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (250 mg, 0.79 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (60 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 혼합물을 감압 하에 농축시키고, 고진공 하에 건조시켜 촉매와 혼합된 N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)포름아미드를 흑색 고체 (240 mg)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00114
NMP 0.3 mL 중 N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (30 mg) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (48 mg, 0.156 mmol)에 Cs2CO3 (42 mg, 0.13 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하고, EtOAc (30 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x30 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 크로마토그래피하여 (헥산/EtOAc) N-(7-(2-플루오로에톡시)-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (AD-CB-010S-WZ01183)를 백색 고체 (17 mg, 36%)로서 수득하였다. 주요 회전이성질체에 대해:
Figure 112014111367716-pct00115
AD-CB-012S-WZ01185
Figure 112014111367716-pct00116
화합물 AD-CB-012S-WZ01185를 AD-CB-010S-WZ01183의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 제조하였다. 주요 회전이성질체에 대해:
Figure 112014111367716-pct00117
AD-CB-024S-WZ02033
Figure 112014111367716-pct00118
화합물 AD-CB-024S-WZ02033을 AD-CB-010S-WZ01183의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 제조하였다. 주요 회전이성질체에 대해:
Figure 112014111367716-pct00119
AD-CB-013S-WZ-02001
Figure 112014111367716-pct00120
5 mL 디옥산 중 아세트산팔라듐 (37 mg, 0.165 mmol) 및 BINAP (154 mg, 0.248 mmol)의 혼합물을 Ar 분위기 하에 10분 동안 교반하였다. 이 혼합물에 1-브로모-4-니트로벤젠 (1.11 g, 5.5 mmol), 4-메톡시아닐린 (745 mg, 6.07 mmol), CsCO3 (2.5 g, 7.73 mmol), 및 디옥산 10 mL를 첨가하였다. 혼합물을 15시간 동안 환류 가열하고, 냉각시키고, 에테르 (80 mL)로 희석하였다. 고체를 여과를 통해 제거하고, 여과물을 농축시켰다. 잔류물을 크로마토그래피하여 (헥산/EtOAc) 4-메톡시-N-(4-니트로페닐)아닐린을 황색 고체 (786 mg, 58%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00121
AcOH 5 mL 중 4-메톡시-N-(4-니트로페닐)아닐린 (785 mg, 3.2 mmol)에 Pd(OAc)2 (1.43 g, 6.4 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 공기 분위기 하에 15시간 동안 100℃에서 가열하고, 실온으로 냉각시키고, 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 EtOAc (100 mL)에 녹이고, NaHCO3 (2x100 mL) 및 물 (100 mL)로 세척하였다. 용매 제거 후, 조 물질을 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 3-메톡시-6-니트로-9H-카르바졸을 오렌지색 고체 (495 mg, 64%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00122
40 mL MeOH 중 3-메톡시-6-니트로-9H-카르바졸 (100 mg, 0.41 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (50 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축시켜 6-메톡시-9H-카르바졸-3-아민을 갈색 고체 (80 mg, 92%)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00123
NMP 0.3 mL 중 6-메톡시-9H-카르바졸-3-아민 (16 mg, 0.075 mmol) 및 1-브로모-2-플루오로에탄 (48 mg, 0.375 mmol)에 Cs2CO3 (30 mg, 0.09 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 Ar 분위기 하에 실온에서 72시간 동안 교반하고, EtOAc (30 mL)로 희석하였다. 이것을 물 (3x30 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매 제거 후, 잔류물을 역상 HPLC (완충액 A: 0.05% 수성 TFA; 완충액 B: MeCN 중 0.05% TFA)에 의해 정제하여 담갈색 왁스 (5 mg, 26%)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00124
CB 14-16, 19 및 20의 합성 반응식
Figure 112014111367716-pct00125
7-((4-플루오로부틸)(메틸)아미노)-9H-카르바졸-2-올 (CB-14)
Figure 112014111367716-pct00126
DMF (1 ml) 중 화합물 6 (21 mg, 0.073 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (28.5 mg, 0.087 mmol) 및 1-브로모-4-플루오로부탄 (56.4 mg, 0.364 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 반응물을 EtOAc (15 mL X 3) 및 물 (10 mL)로 후처리하였다. 유기 층을 염수 (10 mL)로 세척하고, 건조시키고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 MeOH (10 ml) 중에 용해시켰다. 반응 혼합물에 Pd/C (22 mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 수소 (1 atm) 하에 교반하였다. 반응물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시키고, HPLC 상에서 정제하여 CB-14 (11 mg, 0.029 mmol, 40.3% 수율)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00127
7-((2-플루오로에틸)(메틸)아미노)-9H-카르바졸-2-올 (CB-15)
Figure 112014111367716-pct00128
DMF (0.5 ml) 중 화합물 6 (37 mg, 0.122 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (47.8 mg, 0.147 mmol) 및 1-브로모-2-플루오로에탄 (78 mg, 0.612 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 반응물을 EtOAc (15 mL X 3) 및 물 (10 mL)로 후처리하였다. 유기 층을 염수 (10 mL)로 세척하고, 건조시키고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 MeOH (10 ml) 중에 용해시켰다. 반응 혼합물에 Pd/C (22 mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 수소 (1 atm) 하에 교반하였다. 반응물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시키고, HPLC 상에서 정제하여 CB-15 (5 mg, 0.019 mmol, 7.3% 수율)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00129
7-(2-플루오로에틸아미노)-9H-카르바졸-2-올 (CB-16)
Figure 112014111367716-pct00130
DMF (1 ml) 중 화합물 5 (21 mg, 0.073 mmol)를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (28.5 mg, 0.087 mmol) 및 1-브로모-2-플루오로에탄 (46 mg, 0.36 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 72시간 동안 교반하였다. 반응물을 EtOAc (15 mL X 3) 및 물 (10 mL)로 후처리하였다. 유기 층을 염수 (10 mL)로 세척하고, 건조시키고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 MeOH (10 ml) 중에 용해시켰다. 반응 혼합물에 Pd/C (20 mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 수소 (1 atm) 하에 교반하였다. 반응물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시키고, HPLC 상에서 정제하여 CB-16 (5 mg, 0.015 mmol, 20% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00131
7-((2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸)(메틸)아미노)-9H-카르바졸-2-올 (CB-19)
Figure 112014111367716-pct00132
DMF (0.5 ml) 중 화합물 6 (41 mg, 0.14 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (53 mg, 0.16 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (125 mg, 0.407 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 4주 동안 교반하였다. 반응물을 EtOAc (15 mL X 3) 및 물 (10 mL)로 후처리하였다. 유기 층을 염수 (10 mL)로 세척하고, 건조시키고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 MeOH (10 ml) 중에 용해시켰다. 반응 혼합물에 Pd/C (20 mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 수소 분위기 (1 atm) 하에 교반하였다. 반응물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시키고, HPLC 상에서 정제하여 CB-19 (7 mg, 0.020 mmol, 14% 수율)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00133
7-(2-플루오로에톡시)-N-메틸-9H-카르바졸-2-아민 (CB-20)
Figure 112014111367716-pct00134
MeOH (10 ml) 중 화합물 6 (90 mg, 0.29 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 Pd/C (20 mg)를 첨가하였다. 반응물을 수소로 퍼징하고, 수소 분위기 (1 atm) 하에 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시켜 암색 고체 (60 mg, 0.28 mmol, 95% 수율)를 수득하였다. DMF (0.5 mL) 중 상기 암색 고체 (15 mg, 0.071 mmol)를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (21 mg, 0.65 mmol) 및 2-브로모-1-플루오로에탄 (8.1 mg, 0.065 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응물을 MeCN 공증발을 통해 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 HPLC 상에서 정제하여 CB-20 (7.0 mg, 0.027 mmol, 38% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00135
CB 25, 26의 합성 반응식:
Figure 112014111367716-pct00136
4'-(벤질옥시)-2'-니트로비페닐-4-올 (화합물 7)
Figure 112014111367716-pct00137
화합물 2 (1.96 g, 7.44 mmol), 4-히드록시페닐보론산 피나콜 에스테르 (1.56 g, 7.09 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 (0.410 g, 0.354 mmol)으로 채운 둥근 바닥 플라스크를 아르곤으로 퍼징하였다. 혼합물에 DME (10 ml) 및 물 (2 ml) 중 탄산칼륨 (1.96 g, 14.2 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 60시간 동안 가열하였다. 반응물을 HCl (1N, 10 mL) 및 염수 (40 mL)로 희석한 다음, EtOAc (50 mL X 3)로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수 (50 mL)로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 (EtOAc:헥산 = 1:4) 상에서 정제하여 화합물 7을 황색 고체 (2 g, 6.22 mmol, 88% 수율)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00138
7-(벤질옥시)-9H-카르바졸-2-올 (화합물 8)
Figure 112014111367716-pct00139
압력 저항성 바이알에 화합물 7 (2.00 g, 6.22 mmol) 및 트리에틸 포스파이트 (6.53 ml, 37.3 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 160℃로 밤새 가열하였다. 반응 혼합물을 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 클로로포름 (20 mL) 중에 현탁시켰고, 고체 침전물이 형성되었고, 이를 여과하고, 에테르 (10 mL X 2)로 세척하여 화합물 8 (900 mg, 3.11 mmol, 50.0% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00140
7-(2-플루오로에톡시)-9H-카르바졸-2-올 (CB-25)
Figure 112014111367716-pct00141
DMF (1 ml) 중 화합물 8 (50 mg, 0.17 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (62 mg, 0.19 mmol) 및 1-브로모-2-플루오로에탄 (33 mg, 0.26 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 15시간 동안 교반한 다음, 물 (15 mL)로 희석하였다. 백색 침전물 (50 mg)을 여과를 통해 수집하고, 진공 하에 건조시켰다. 고체를 MeOH (10 mL) 중에 용해시켰다. 반응물에 Pd/C (30 mg) 및 아세트산 (5 방울)을 첨가하였다. 혼합물을 수소 (1 atm) 분위기 하에 20시간 동안 교반한 다음, 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 HPLC 상에서 정제하여 CB-25 (18 mg, 0.053 mmol, 31% 수율)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00142
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-2-올 (CB-26)
Figure 112014111367716-pct00143
DMF (1 ml) 중 화합물 8 (50 mg, 0.17 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산세슘 (56 mg, 0.17 mmol) 및 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (53 mg, 0.17 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 15시간 동안 교반한 다음, 물 (15 mL)로 희석하였다. 백색 침전물 (72 mg)을 여과를 통해 수집하고, 진공 하에 건조시켰다. 고체를 MeOH (10 mL) 중에 용해시켰다. 반응물에 Pd/C (20 mg) 및 아세트산 (5 방울)을 첨가하였다. 혼합물을 수소 (1 atm) 분위기 하에 20시간 동안 교반한 다음, 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 HPLC 상에서 정제하여 CB-26 (20 mg, 0.046 mmol, 27% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00144
CB 27의 합성 반응식:
Figure 112014111367716-pct00145
tert-부틸 7-히드록시-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (화합물 9)
Figure 112014111367716-pct00146
MeOH (150 mL) 중 화합물 4 (1.0 g, 2.6 mmol)를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 목탄 상 팔라듐 (400 mg)을 첨가하였다. 플라스크를 수소 기체로 퍼징하고, 수소 분위기 하에 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트 플러그를 통해 여과하고, 농축시켜 화합물 9를 회색 고체 (700 mg, 2.34 mmol, 90% 수율)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00147
tert-부틸 7-(4-니트로페녹시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (화합물 10)
Figure 112014111367716-pct00148
DMF (2 mL) 중 화합물 9 (80 mg, 0.268 mmol)를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 탄산칼륨 (74.1 mg, 0.536 mmol) 및 4-플루오로-니트로벤젠 (41.6 mg, 0.295 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃에서 20분 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 물 (20 mL)로 희석하고, EtOAc (20 mL X 3)로 추출하였다. 유기 층을 건조시키고, 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 (EtOAc:헥산 = 3:7) 상에서 정제하여 화합물 10을 황색 고체 (50 mg, 0.12 mmol, 44% 수율)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00149
tert-부틸 7-(4-니트로페녹시)-9H-카르바졸-2-일카르바메이트 (CB-27)
Figure 112014111367716-pct00150
MeOH (5 mL) 중 화합물 10 (35 mg, 0.083 mmol)을 함유한 둥근 바닥 플라스크에 목탄 상 팔라듐 (10 mg)을 첨가하였다. 플라스크를 수소 기체로 퍼징하고, 수소 분위기 하에 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 실리카 겔 플러그를 통해 여과하고, 농축시켜 아민 중간체 (23 mg)를 수득하였다. DCM (1 mL) 중 2-플루오로프로판산 (10.87 mg, 0.118 mmol)을 함유한 바이알에 EDC (22.64 mg, 0.118 mmol) 및 DMAP (1 mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 5분 동안 교반하였다. 상기 아민 중간체를 DCM (1 ml) 중에 용해시키고, 반응 바이알 내로 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 물 (3 mL)로 세척하고, 농축시켰다. 잔류물을 HCl (디옥산 중 4.0 M, 5 mL) 중에 재용해시키고, 밤새 교반하였다. 혼합물을 농축시키고, HPLC 상에서 정제하여 CB-27 (12 mg, 0.026 mmol, 31% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00151
카르바졸 유도체의 제조에 대한 실험 섹션
Figure 112014111367716-pct00152
4-(벤질옥시)-N-(4-니트로페닐)아닐린 1: 오븐 건조된 플라스크에 Pd(OAc)2 (81 mg, 0.36 mmol) 및 (S)-(-)-BINAP (336 mg, 0.54 mmol)에 이어서 톨루엔 (10 mL)을 채웠다. 혼합물을 실온에서 Ar 하에 5분 동안 교반하였다. 이 혼합물에 4-니트로아이오도벤젠 (3.0 g, 12 mmol), 4-벤질옥시아닐린 히드로클로라이드 (3.39 g, 14.4 mmol), Cs2CO3 (9.8 g, 30 mmol) 및 톨루엔 (40 mL)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 Ar 하에 100℃에서 16시간 동안 가열한 다음, 실온으로 냉각시키고, H2O (100 mL)에 부었다. 층이 분리되었다. 수성 층을 EtOAc (3 x 20 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수 (2 x 20 mL)로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하였다. 여과물을 농축시켰다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 5-40% EtOAc/헥산)를 통해 정제하여 목적 생성물을 오렌지색 고체 (1.2 g, 31%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00153
3-(벤질옥시)-9-니트로-9H-카르바졸 2: 아세트산 (20 mL) 중 4-(벤질옥시)-N-(4-니트로페닐)아닐린 1 (0.5 g, 1.56 mmol) 및 Pd(OAc)2 (0.8 g, 3.56 mmol)의 혼합물을 환류시키고, TLC에 의해 모니터링하였다. 2시간 동안 환류시킨 후, TLC는 출발 물질이 존재하지 않음을 나타내었다. 이것을 진공 하에 농축시켜 아세트산을 제거하였다. 잔류물을 EtOAc (30 mL)로 희석하고, H2O (20 mL), 포화 NaHCO3 용액 (2 x 20 mL), 염수 (20 mL)로 세척한 다음, 건조시키고 (MgSO4), 여과하였다. 여과물을 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 5-40% EtOAc/헥산)를 통해 정제하여 목적 생성물 2를 암황색 고체 (100 mg, 20%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00154
3-아미노-6-(벤질옥시)-9H-카르바졸 3: EtOH (20 mL) 중 3-(벤질옥시)-9-니트로-9H-카르바졸 2 (100 mg, 0.31 mmol) 및 Cu(OAc)2 (57 mg, 0.31 mmol)의 현탁액에 NaBH4 (240 mg, 6.3 mmol)를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한 다음, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 H2O (30 mL) 중에 용해시키고, EtOAc (2 x 30 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공 하에 농축시켜 고체 (90 mg)를 수득하였다. 이것을 임의의 추가 정제 없이 후속 단계에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00155
6-(벤질옥시)-N-메틸-9H-카르바졸-3-아민 4: MeOH (20 mL) 중 3-아미노-6-(벤질옥시)-9H-카르바졸 3 (90 mg, 0.31 mmol) 및 파라포름알데히드 (47 mg, 1.57 mmol)의 현탁액에 MeOH 중 NaOMe의 용액 (0.32 mL, 1.56 mmol)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 80℃에서 1시간 동안 가열한 다음, NaBH4 (59 mg, 1.55 mmol)를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 80℃에서 2시간 동안 가열한 다음, 실온으로 냉각시켰다. 이 용액에 NaOH (1 N, 30 mL)를 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 CH2Cl2 (3 x 20 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하였다. 여과물을 진공 하에 농축시켜 갈색 고체 (93 mg, 100%)를 수득하였다. 이것을 임의의 추가 정제 없이 후속 단계에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00156
6-(메틸아미노)-9H-카르바졸-3-올 5: MeOH (10 mL) 중 6-(벤질옥시)-N-메틸-9H-카르바졸-3-아민 4 (93 mg, 0.31 mmol), Pd/C (10 mg) 및 아세트산 (10 방울)의 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 수소화시켰다. 이것을 짧은 셀라이트 패드에 통과시켰다. 여과물을 진공 하에 농축시켜 목적 생성물 5 (66 mg)를 수득하였다. 이것을 임의의 추가 정제 없이 후속 단계에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00157
[3-(벤질옥시)-6-(디메틸아미노)-9H-카르바졸-9-일]메탄올 7: 아세토니트릴 (30 mL) 중 6-(벤질옥시)-N-메틸-9H-카르바졸-3-아민 4 (110 mg, 0.38 mmol) 및 수성 포름알데히드 용액 (37%, 1.0 mL)의 용액에 NaB(OAc)3 (323 mg, 1.52 mmol)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반한 다음, 농축시켰다. 잔류물을 H2O (30 mL) 중에 용해시키고, CH2Cl2 (2 x 30 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하였다. 여과물을 진공 하에 농축시켜 목적 생성물 (0.12 g)을 수득하였다. 이것을 임의의 추가 정제 없이 후속 단계에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00158
6-(디메틸아미노)-9-(메톡시메틸)-9H-카르바졸-3-올 8: MeOH (15 mL) 중 [3-(벤질옥시)-6-(디메틸아미노)-9H-카르바졸-9-일]메탄올 7 (120 mg), Pd/C (100 mg) 및 아세트산 (촉매량)의 혼합물을 실온에서 4시간 동안 수소화시켰다. 이것을 짧은 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 여과물을 진공 하에 농축시켜 목적 생성물 (94 mg, 100%)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00159
Figure 112014111367716-pct00160
O-알킬화 카르바졸 유도체의 제조에 대한 일반적 절차: DMF (10 mL) 중 카르바졸-3-올 유도체 (1 당량) 및 Cs2CO3 (1.5 당량)의 용액에 DMF (1.0 mL) 중 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸-4-메틸벤젠술포네이트 (1.2 당량)의 용액을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 5-50% EtOAc/헥산)를 통해 정제하여 목적 생성물을 수득하였다.
6-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-N-메틸-9H-카르바졸-3-아민 6: (3 mg, 5%).
Figure 112014111367716-pct00161
6-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9-(메톡시메틸)-N,N-디메틸-9H-카르바졸-3-아민 9: (50 mg, 36%).
Figure 112014111367716-pct00162
Figure 112014111367716-pct00163
아실화 카르바졸 유도체의 제조에 대한 일반적 절차: DMF (3.0 mL) 중 2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸 (1.0 당량)의 용액에 NaH (과량)를 첨가하였다. 실온에서 5분 동안 교반한 후, 아실 할라이드 (과량)를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음, 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔, 0-40% EtOAc/헥산)를 통해 정제하여 목적 생성물을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00164
1-(2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-일)에타논: (4 mg, 36%).
Figure 112014111367716-pct00165
Figure 112014111367716-pct00166
1-(2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-카르바졸-9-일)페닐메타논: (51 mg, 78%).
Figure 112014111367716-pct00167
2-(7-포름아미도-9H-카르바졸-2-일옥시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트: AD-CB-012P-WZ02039의 제조
Figure 112014111367716-pct00168
N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (100 mg) 및 에탄-1,2-디일 비스(4-메틸벤젠술포네이트) (325 mg)로부터 AD-CB-012S-WZ01185의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 화합물 2-(7-포름아미도-9H-카르바졸-2-일옥시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (AD-CB-012P-WZ02039)를 제조하였다 (백색 고체, 22 mg, 12%). 주요 회전이성질체에 대해:
Figure 112014111367716-pct00169
N-(7-(4-플루오로부톡시)-9H-카르바졸-2-일)포름아미드: AD-CB-30S-WZ02055의 제조
Figure 112014111367716-pct00170
N-(7-히드록시-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (20 mg) 및 1-브로모-4-플루오로부탄 (27 mg)으로부터 AD-CB-012S-WZ01185의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 화합물 N-(7-(4-플루오로부톡시)-9H-카르바졸-2-일)포름아미드 (AD-CB-30S-WZ02055)를 제조하였다 (백색 고체, 11 mg, 42%).
Figure 112014111367716-pct00171
2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-아민 히드로클로라이드의 제조:
Figure 112014111367716-pct00172
WZ02045의 제조:
40 mL DCM 중 4-클로로-3-니트로아닐린 (2.5 g, 14.5 mmol)에 TEA (2.9 g, 29 mmol), DMAP (177 mg, 1.45 mmol), 및 디-tert-부틸 디카르보네이트 (4.7 g, 21.7 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하고, 농축시켰다. 잔류물을 Et2O (100 mL)로 희석하고, 염수 (100 mL), 물 (100 mL), 0.5 M HCl (2x100 mL), 및 염수 (100 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 tert-부틸 4-클로로-3-니트로페닐카르바메이트 (WZ02045)를 황색 고체 (1.5 g, 38%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00173
WZ02049의 제조:
tert-부틸 4-클로로-3-니트로페닐카르바메이트 (818 mg, 3 mmol), 2-(벤질옥시)-5-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘 (933 mg, 3 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (104 mg, 0.09 mmol), 디옥산 10 mL, 및 1 M Na2CO3 6 mL의 혼합물을 15시간 동안 환류 가열하였다. 이것을 50 mL Et2O로 희석하고, 염수 (2x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 tert-부틸 4-(6-(벤질옥시)피리딘-3-일)-3-니트로페닐카르바메이트 (WZ02049)를 황색 왁스 (1.2 g, 95%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00174
WZ02057의 제조:
트리에틸 포스파이트 2 mL 중 상기 화합물 (800 mg, 1.9 mmol)의 현탁액을 148℃에서 15시간 동안 가열하였다. 냉각시킨 후, 이것을 감압 하에 농축시켜 휘발성 물질을 제거하였다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 tert-부틸 2-(벤질옥시)-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-일카르바메이트 (WZ02057)를 회백색 고체 (400 mg, 54%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00175
WZ02061의 제조:
80 mL MeOH 중에 용해시킨 상기 화합물 (220 mg, 0.56 mmol)에 활성탄 상 팔라듐 (80 mg)을 첨가하였다. 혼합물을 H2 분위기 하에 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축시켜 tert-부틸 2-히드록시-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-일카르바메이트 (WZ02061)를 백색 고체 (105 mg, 100%)로서 수득하였다. 이 물질을 정제 없이 후속 반응에 직접 사용하였다.
Figure 112014111367716-pct00176
WZ02063의 제조:
NMP 1 nL 중 상기 화합물 (50 mg, 0.167 mmol)에 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (76 mg, 0.25 mmol), 및 Cs2CO3 (65 mg, 0.2 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하고, Et2O (40 mL)로 희석하고, 물 (3x30 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 tert-부틸 2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-일카르바메이트 (WZ02063)를 투명한 왁스 (45 mg, 62%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00177
AD-CB-032S-WZ02067의 제조:
상기 화합물 (45 mg, 0.1 mmol)을 실온에서 디옥산 용액 중 4 M HCl 2 mL로 5시간 동안 처리하고, 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 에테르 (5 mL)로 세척하고, 고진공 하에 건조시켜 2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-아민 히드로클로라이드 (AD-CB-032S-WZ02067)를 담황색 고체 (23 mg, 62%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00178
2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-N-메틸-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-아민: AD-CB-034S-WZ02069의 제조
2-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-9H-피리도[2,3-b]인돌-7-아민 히드로클로라이드 (AD-CB-032S-WZ02067, 20 mg)로부터 AD-CB-004S의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 화합물 AD-CB-034S-WZ02069를 제조하였다 (10 mg, 53%).
Figure 112014111367716-pct00179
6-브로모-9H-카르바졸-2-올: W138의 제조
Figure 112014111367716-pct00180
WZ02013의 제조:
10 mL DMF 및 20 mL DCM 중 9H-카르바졸-2-올 (915 mg, 5 mmol)에 0℃에서 TEA (1.0 g, 10 mmol)에 이어서 아세틸 클로라이드 (589 mg, 7.5 mmol)를 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 얼음 (50 g)에 부었다. 혼합물을 EtOAc (2x60 mL)로 추출하고, 합한 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피에 의해 정제하여 9H-카르바졸-2-일 아세테이트 (WZ02013)를 회백색 고체 (800 mg, 71%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00181
WZ02025의 제조:
DCM (40 mL) 중 9H-카르바졸-2-일 아세테이트 (500 mg, 2.2 mmol)의 용액에 DCM 25 mL 중 NBS의 용액을 실온에서 적가하였다. 반응 혼합물을 암실에서 5시간 동안 교반하였다. 이것을 물 (3x50 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 6-브로모-9H-카르바졸-2-일 아세테이트 (WZ02025)를 회백색 고체 (250 mg, 디브로민화 생성물 17% 함유)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00182
W138의 제조:
30 mL MeOH 및 1.0 M 수성 LiOH 4 mL 중 6-브로모-9H-카르바졸-2-일 아세테이트 (200 mg, 0.65 mmol)의 현탁액을 5시간 동안 교반하였다. 이것을 1 M HCl로 중화시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 6-브로모-9H-카르바졸-2-올 (W138)을 회백색 고체 (125 mg, 디브로민화 생성물 15% 함유)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00183
아밀로이드 (AD 환자의 뇌 절편) 자가방사법 염색을 사용한 생체외 경쟁 검정
AD 영상화제의 카르바졸 시리즈는 다른 이들에 의해 수행된 이전에 확립된 결과와 비교할 때 놀랍게도 우수한 품질을 나타낸다. 선행 기술로부터의 데이터는 보다 높은 LogP 값을 갖는 화합물이 보다 높은 아밀로이드 친화도를 갖지만, 이들 동일한 화합물은 또한 높은 비-특이적 결합, 즉 불량한 뇌 세척을 겪을 수도 있음을 시사한다 (문헌 [J. Molecular Neuroscience 2003,20, 255-260]). 본원에 개시된 연구를 위해, cLogP 값을 LogP 값 대신에 사용하였다.
4개의 상이한 추적자: CB-001, CB-003, FDDNP 및 F-PIB에 대한 회색 대 백색 물질 결합 비를 검사하기 위해 연구를 수행하였다 (USSN 12/372,717의 도 7 및 도 8). 공지된 카르바졸 함유 영상화제 18F-플루오로카라졸롤은 FDDNP 및 PiB와 비교하여 상대적으로 낮은 그의 cLogP 값 (2.77) 및 베타-아드레날린수용체 내로의 그의 경쟁적인 특이적 흡수 때문에 본 연구에서 검사하지 않았다. 또한, 18F-플루오로카라졸롤이 AD 플라크에 결합한다는 것을 시사하는 선행 기술 데이터는 존재하지 않는다. AD 환자로부터의 인간 뇌 절편을 주어진 추적자와 함께 30분 동안 인큐베이션한 후에, 회색 대 백색 물질 비를 최적화하려는 시도로 절편을 다양한 EtOH:물 용액으로 세척하였다 (USSN 12/372,717의 도 9). 결과는 다른 연구원들에 의해 수행된 이전 작업에 비추어 놀랍고 예상치 못한 것이었다. CB-001은 FDDNP보다 약간 높은 cLogP (3.8 대 3.4)를 갖고, 이들 값에 기반하여 FDDNP보다 불량한 세척을 가질 것으로 예상될 것이다. 그러나, cLogP 값에서의 차이에도 불구하고, CB-001은 FDDNP (상기 섹션 참조, "본래의 세척")와 비교하여 더 낮은 비-특이적 결합 경향을 갖고, 훨씬 더 우수한 회색 대 백색 물질 비를 나타낸다. 보다 구체적으로, FDDNP의 백색 물질 결합은 CB-001의 백색 물질 결합보다 몇 색조 어둡고, 이는 CB-001의 낮은 비특이적 결합을 가리킨다. 대조적으로, 3.99의 cLogP 값을 갖는 F-PiB 또한 CB-001과 유사한 적정한 결합 비를 나타내지만, 이는 매우 약한 전체적 신호를 나타낸다. 세척 데이터는 카르바졸이 그의 특유한 결합 및 세척 특성에 기인하여 AD-관련 표적을 영상화하기 위한 실행가능하고 신규한 표적임을 시사한다.
이들 결과를 확장하기 위해, FDDNP와 유사한 cLogP 값을 갖는 추적자인 CB-003을 제조하고 시험하였다. 가혹한 세척 조건 (USSN 12/372,717의 도 9)보다 훨씬 온화한 세척 조건을 사용할 때, CB-003은 FDDNP, PiB 및 CB-001로부터 얻은 결과보다 훨씬 뛰어난 탁월한 회색 대 백색 물질 결합 비를 나타내었다. 이들 유리하고 특유한 결과는 CB-003이 살아있는 시스템에서 보다 유리한 뇌 세척을 가져서, 보다 특이적인 흡수 및 저하된 비-특이적 결합을 유도함으로써, FDDNP 및 PiB 영상화에 비해 명백한 이점을 유도할 것임을 시사한다.
세척 결과의 개요:
Figure 112014111367716-pct00184
* 공개된 FDDNP 세척 조건: CB-1 또는 CB-3 추적자의 30분 인큐베이션, PBS 세척 (5분), 70% EtOH:물 (1분), 90% EtOH:물 (1분), 70% EtOH:물 (1분), PBS (5분). 뇌 절편은 20 um 두께였다.
** 온화한 세척 조건: CB-1 또는 CB-3 추적자의 30분 인큐베이션, PBS 세척 (5분), 30% EtOH:물 (2분), 40% EtOH:물 (2분), 20% EtOH:물 (2분), PBS (5분). 뇌 절편은 20 um 두께였다.
결과는 1) PiB는 농도가 증가되면서 [18F]-CB001 염색을 차단하는데, 이는 2종의 화합물이 동일한 아밀로이드 결합 포켓에 대해 경쟁함을 시사하고; 2) PiB는 비방사성 CB001과 동일한 강도로 추적자 결합을 차단하는 것으로 여겨지는데, 이는 둘 다 유사한 결합 친화도를 가짐을 시사하고; 3) FDDNP는 그의 보다 낮은 아밀로이드 결합 친화도에 기인하여, [18F]-CB001 염색을 훨씬 덜 차단할 수 있음을 입증하였다.
상기 데이터는 (비-특이적) 백색 물질 결합의 하기 순서를 시사한다:
FDDNP > CB001 > [18F]-PiB > CB003
자가방사법 염색을 사용한 생체외 경쟁 검정에 의한 [18F]-PiB로의 IC50 결정
Figure 112014111367716-pct00185
이들 CB-관련 추적자를 AD 영상화제로서 사용하는 것의 효율을 추가로 입증하기 위해, CB-003을 사용하여 건강한 뇌와 AD 뇌 사이를 분명하게 구별하였다 (USSN 12/372,717의 도 10). 보다 구체적으로, 온화한 세척 프로토콜을 사용함으로써, 아밀로이드 침착물은 분명하게 회색 물질로 보였고, 백색 물질 흡수는 거의 없었다. 결과는 항체 IHC 및 티오플라빙 T 아밀로이드 염색 둘 다에 의해 확증되었으며, 이로써 흡수의 특이성을 확인하였다. 이들 놀라운 결과는 상기 추적자가 백색 물질로부터의 신속한 세척의 특유한 품질 및 AD 플라크에 특이적인 회색 물질에서의 유의한 높은 흡수를 보유함을 입증하였다.
카르바졸은 인간 AD 뇌에서 동일한 결합 부위에 대해 18F-PiB와 직접적으로 경쟁한다 (USSN 12/372,717의 도 11). 이 놀라운 결과는 그의 유사하지 않은 구조 및 AD 플라크에 대한 결합에 필수적인 것으로 여겨지는 페놀계 OH 및 말단 NH-Me 기의 CB-003에서의 결여를 고려할 때 예측될 수 없는 것이었다. CB-003의 이들 관능기 둘 다의 결여에도 불구하고, 그것은 여전히 인간 AD 뇌에서 결합 부위에 대해 18F-PiB와 경쟁한다. 그의 구조의 단순성 때문에, CB-001 및 CB-003의 표지 수율은 예외적으로 높고, 18F-PiB의 표지 수율보다 우수하다.
표면 플라즈몬 공명 (SPR) 검정
가용성 AD 올리고머, 중합체 및 원섬유에 결합하는 다양한 화합물을 시험하기 위해 금-표면 고정화된 표적 단백질 상에 리간드를 도입하고 회합 및 해리의 생성된 비율을 측정하는 검정을 비아코어 기기를 사용하여 개발하였다 (USSN 12/372,717의 도 12 내지 17).
카르바졸 시리즈는 또한 가용성 응집체 (262 nM)에 비해 불용성 응집체 (9 nM)에 유리하게 및 우선적으로 결합하는 특유하고 놀라운 능력을 입증하였다 (USSN 12/372,717의 도 12 및 도 13). PiB도 불용성 응집체 (16 nM)에 잘 결합하지만, 또한 가용성 응집체 (48 nM)에도 본질적으로 동등하게 결합한다 (USSN 12/372,717의 도 14 및 도 15). 불용성 대 가용성 응집체에 대한 추적자의 결합을 구별하는 것이 유리한 영상화 용도에 대해, CB-003은 29:1의 보다 큰 결합 비를 제공하는 반면, PiB는 단지 3:1의 비를 제공한다. 따라서, CB-003은 PiB에 비해 더 선택적인 결합 정보를 제공할 수 있다. 결과는 1) 가용성 응집체 결합에 대해, PIB > CB3 > CB4이고; 2) 불용성 응집체 결합에 대해, PIB = CB3 > CB4임을 가리킨다.
WT 및 App 마우스에서의 [18F]-CB-001 또는 [18F]-CB-003으로의 마이크로PET 영상화
결과는 1) WT 및 App 마우스는 뇌에서의 추적자 체류에서 통계적인 유의차를 나타내고 (USSN 12/372,717의 도 18A, 도 18B 및 도 19); 2) App 마우스는 WT 마우스와 비교하여 25% 이하로 더 큰 뇌/근육 비를 나타냄 (USSN 12/372,717의 도 20 및 도 21)을 입증하였다. 카르바졸은 마우스 뇌 (WT 및 APP 둘 다)에서 둘 다 놀라운 높은 흡수 및 충분히 느린 세척을 나타내어 APP 마우스로부터 WT를 구별할 수 있도록 한다 (USSN 12/372,717의 도 22 및 도 23). 본원에 제안된 임의의 이론에 얽매이지 않고, 본 발명자들은 이들 결과에 대한 이유는, 18F-PiB가 적정한 회색 대 백색 물질 비를 제공하기 위해 보다 가혹한 세척 조건을 요구한다는 염색 데이터와 일치하게, CB-003이 18F-PiB보다 빠른 세척률을 보유하기 때문일 수 있다고 추측한다. CB-003의 신속한 세척이 그의 낮은 비-특이적 결합에 대한 주요 인자인 것으로 추정되지만, 세척은 APP로부터 WT를 구별하기에는 충분히 느리다. 이는 카르바졸이 선행 기술 데이터로부터 명백하지 않은 인간 AD 뇌에서의 탁월한 세척 및 체류 특성의 특유한 조합을 나타냄을 시사한다. 중성 화합물인 CB-003은 또한 쯔비터이온계 영상화제, 예컨대 메틸렌 블루 보다 큰 흡수 값을 잠재적으로 보유할 것이다.
7-(3-플루오로프로필)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌*TFA: T793
Figure 112014111367716-pct00186
카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다. 반응을 2-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-5-메틸-3-니트로피리딘 8.9 mg 규모로 수행하였다. 백색 고체로서 T793 3.6 mg (45%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00187
7-(2-플루오로에틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌: T805
Figure 112014111367716-pct00188
카르바졸 형성에 대한 일반적 실험 절차를 따랐다 (T794에 대한 것과 동일함). 반응을 3-(4-(2-플루오로에틸)페닐)-4-니트로피리딘 28.5 mg 규모로 수행하였다. 백색 고체로서 T805 13.3 mg (54%)을 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00189
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌: T813
Figure 112014111367716-pct00190
DMF (1.0 mL) 중 tert-부틸 7-(2-히드록시에틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌-5-카르복실레이트 (9.0 mg, 0.0288 mmol)의 용액에 NaH (광유 중 60%, 3.6 mg, 0.09 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 15분 동안 교반한 후, 2-(2-플루오로에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (23 mg, 0.0878 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 교반하였다. 혼합물을 DCM으로 희석하고, 물로 2회 세척하였다. DCM 층을 분리하고, TFA (DCM 중 10% TFA)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축시키고, HPLC (아세토니트릴/물)에 의해 정제하여 T813을 백색 고체로서 4.5 mg (52%) 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00191
T757 및 T758의 합성
Figure 112014111367716-pct00192
3-(3-니트로피리딘-2-일)페놀의 제조. DCM과 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II) (0.039 g, 0.047 mmol)을 3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페놀 (0.292 g, 1.325 mmol), 2-클로로-3-니트로피리딘 (0.15 g, 0.946 mmol), 아이오딘화구리 (I) (0.018 g, 0.095 mmol) 및 탄산칼륨 (0.946 ml, 1.892 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 15분 동안 110℃로 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시켰다. 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기부를 합하고, 건조시키고, 여과시키고, 농축시키고 정제하여 3-(3-니트로피리딘-2-일)페놀 (0.1 g, 0.463 mmol, 48.9% 수율)을 수득하였다.
2-(3-(2-플루오로에톡시)페닐)-3-니트로피리딘의 제조. 수소화나트륨 60% (0.021 g, 0.925 mmol)를 DMF (부피: 3.08 ml) 중 3-(3-니트로피리딘-2-일)페놀 (0.2 g, 0.925 mmol) 및 1-브로모-2-플루오로에탄 (0.138 ml, 1.850 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 2시간 동안 교반하였다. 반응물을 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기부를 합하고, 건조시키고, 여과시키고, 헥산 중 35% 에틸 아세테이트를 사용하여 이스코(ISCO) 칼럼에 의해 정제하여 2-(3-(2-플루오로에톡시)페닐)-3-니트로피리딘 (0.11 g, 0.419 mmol, 45.3% 수율)을 수득하였다.
T757 및 T758의 제조. 트리에틸 포스파이트 (1.100 ml, 6.29 mmol) 중 2-(3-(2-플루오로에톡시)페닐)-3-니트로피리딘 (0.11 g, 0.419 mmol)을 125℃로 6시간 동안 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시키고, 농축시키고, 정제용 HPLC에 의해 정제하여 T757 (0.005 g, 0.022 mmol, 5.18% 수율)
Figure 112014111367716-pct00193
및 T758 (0.005 g, 0.022 mmol, 5.18% 수율)
Figure 112014111367716-pct00194
을 수득하였다.
T789의 합성
Figure 112014111367716-pct00195
6'-플루오로-5-니트로-6-페닐-3,3'-비피리딘의 제조. DCM과 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II) (7.32 mg, 8.96 μmol)을 DMF (부피 0.597 ml) 중 5-브로모-3-니트로-2-페닐피리딘 (0.05 g, 0.179 mmol), (6-플루오로피리딘-3-일)보론산 (0.025 g, 0.179 mmol), 아이오딘화구리 (I) (3.41 mg, 0.018 mmol) 및 탄산칼륨 (0.134 ml, 0.269 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 마이크로웨이브 내에서 110℃에서 15분 동안 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각되도록 하였다. 반응물을 물로 희석하고, 건조시키고, 여과시키고, 농축시키고, 헥산 중 0%에서 25% 에틸 아세테이트를 사용하여 콤비플래쉬로 정제하여 6'-플루오로-5-니트로-6-페닐-3,3'-비피리딘 (0.03 g, 0.102 mmol, 56.7% 수율)을 수득하였다.
T789의 제조. 6'-플루오로-5-니트로-6-페닐-3,3'-비피리딘 (0.03 g, 0.102 mmol) 및 트리에틸 포스파이트 (1 ml, 5.72 mmol)를 125℃로 3시간 동안 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각되도록 하였다. 농축시키고, 정제용 HPLC에 의해 정제하여 T789 (0.002 g, 7.60 μmol, 7.48% 수율)를 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00196
T810의 합성
Figure 112014111367716-pct00197
5-(벤질옥시)-2-브로모피리딘의 제조. 벤질 브로마이드 (1.367 ml, 11.49 mmol)를 아세톤 (부피: 38.3 ml) 중 6-브로모피리딘-3-올 (2 g, 11.49 mmol) 및 탄산칼륨 (2.383 g, 17.24 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 4시간 동안 교반되도록 하였다. 농축시키고, 헥산 중 15% 에틸 아세테이트를 사용하여 콤비플래쉬에 의해 정제하여 5-(벤질옥시)-2-브로모피리딘 (2.5 g, 9.47 mmol, 82% 수율)을 수득하였다.
5-(벤질옥시)-2-(2-니트로페닐)피리딘의 제조. DCM과 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II) (0.077 g, 0.095 mmol)을 DMF (부피: 6.31 ml) 중 (2-니트로페닐)보론산 (0.316 g, 1.893 mmol), 5-(벤질옥시)-2-브로모피리딘 (0.5 g, 1.893 mmol), 아이오딘화구리 (I) (0.036 g, 0.189 mmol) 및 탄산칼륨 (1.420 ml, 2.84 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 실온으로 냉각되도록 하였다. 반응물을 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하고, 유기부를 합하고, 건조시키고, 여과시키고, 농축시켰다. 헥산 중 15% 에틸 아세테이트를 사용하여 콤비플래쉬로 정제하여 5-(벤질옥시)-2-(2-니트로페닐)피리딘 (0.3 g, 0.979 mmol, 51.7% 수율)을 수득하였다.
3-(벤질옥시)-5H-피리도[3,2-b]인돌의 제조. 트리에틸 포스파이트 (3 ml, 17.15 mmol) 및 5-(벤질옥시)-2-(2-니트로페닐)피리딘 (0.3 g, 0.979 mmol)을 125℃로 4시간 동안 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각되도록 하였다. 농축시키고, 에틸 아세테이트에 이어서 DCM 중 15% 메탄올을 사용하여 콤비플래쉬 칼럼으로 정제하여 3-(벤질옥시)-5H-피리도[3,2-b]인돌 (0.09 g, 0.328 mmol, 33.5% 수율)을 수득하였다.
5H-피리도[3,2-b]인돌-3-올의 제조. MeOH (부피: 5 ml) 중 3-(벤질옥시)-5H-피리도[3,2-b]인돌 (0.09 g, 0.328 mmol) 및 탄소 상 팔라듐 10% (0.035 g, 0.033 mmol)를 수소 하에 2시간 동안 교반하였다. 여과하고, 농축시켜 5H-피리도[3,2-b]인돌-3-올 (0.06 g, 0.326 mmol, 99% 수율)을 수득하였다.
T810의 제조. 수소화나트륨 60% (0.019 g, 0.489 mmol)를 DMF (부피: 1.086 ml) 중 2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸 4-메틸벤젠술포네이트 (0.100 g, 0.326 mmol), 5H-피리도[3,2-b]인돌-3-올 (0.06 g, 0.326 mmol)을 함유하는 용액에 첨가하였다. 반응물을 2시간 동안 교반하였다. 농축시키고, 정제용 HPLC에 의해 정제하여 T810 (0.006 g, 0.019 mmol, 5.79% 수율)을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00198
Figure 112014111367716-pct00199
3-(4-(4-니트로피리딘-3-일)페닐)프로판-1-올. 디옥산 8 mL 중 보론산 에스테르 (524 mg, 2 mmol), 브로마이드 (406 mg, 2 mmol), Pd (0) (116 mg, 0.1 mmol), 및 Na2CO3 용액 (1 M, 4 mL)의 혼합물을 마이크로웨이브 반응기 내에서 90℃에서 10분 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 EtOAc (3x20 mL)로 추출하고, 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산, 5%에서 90%)로 정제하여 표제 화합물을 황색 오일 (412 mg)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00200
3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘. 0℃에서 건조 DCM 2 mL 중 3-(4-(4-니트로피리딘-3-일)페닐)프로판-1-올 (60 mg, 0.23 mmol)에 (디에틸아미노)황 트리플루오라이드 (111 mg, 0.69 mmol)를 적가하였다. 반응물을 실온으로 가온하고, 1시간 동안 교반하고, 포화 Na2CO3 (20 mL) 중 얼음 (20 g) 상에서 켄칭하였다. 혼합물을 EtOAc (2x30 mL)로 추출하고, 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 5%에서 30%)에 의해 정제하여 3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘을 연황색 오일 (12 mg, 20%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00201
7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌. 트리에틸 포스페이트 0.3 mL 중 3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘 (12 mg, 0.046 mmol)의 용액을 125℃에서 1시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 휘발성 물질을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (DCM 중 MeOH, 0%에서 10%)에 의해 정제하여 회백색 고체를 수득하였다. 이어서, 이 물질을 역상 HPLC에 의해 추가로 정제하여 백색 고체 (3 mg, 28%)로서 7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00202
2-(5-플루오로펜트-1-인-1-일)벤조[4,5]이미다조[1,2-a]피리미딘 (T806). 0℃에서 1 mL 건조 DCM 중 5-(벤조[4,5]이미다조[1,2-a]피리미딘-2-일)펜트-4-인-1-올 (20 mg, 0.08 mmol)에 (디에틸아미노)황 트리플루오라이드 (64 mg, 0.4 mmol)를 적가하였다. 반응물을 실온으로 가온하고, 1시간 동안 교반하고, 포화 Na2CO3 (10 mL) 중 얼음 (10 g)의 혼합물 상에서 켄칭하였다. 혼합물을 EtOAc (2x10 mL)로 추출하고, 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (DCM 중 EtOAc, 5%에서 50%)에 의해 정제하여 2-(5-플루오로펜트-1-인-1-일)벤조[4,5]이미다조[1,2-a]피리미딘을 황색 오일 (3 mg, 15%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00203
Figure 112014111367716-pct00204
4-(5-브로모-3-니트로피리딘-2-일)페놀. 4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페놀 (300 mg, 1.36 mmol), 2,5-디브로모-3-니트로피리딘 (383 mg, 1.36 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (31 mg, 0.027 mmol), Na2CO3 (4.3 mL, 2 M 수성), 톨루엔 4.3 mL, 및 EtOH 2.1 mL의 혼합물을 55℃에서 2시간 동안 격렬히 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 휘발성 물질을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 5%에서 35%)로 정제하여 4-(5-브로모-3-니트로피리딘-2-일)페놀을 황색 왁스 (285 mg, 71%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00205
5-브로모-2-(4-(메톡시메톡시)페닐)-3-니트로피리딘. 0℃에서 건조 DCM 5 mL 중 4-(5-브로모-3-니트로피리딘-2-일)페놀 (280 mg, 0.95 mmol) 및 DIPEA (360 mmg, 2.85 mmol)의 혼합물에 클로로(메톡시)메탄 (210 mg, 1.9 mmol)을 적가하였다. 반응물을 실온으로 가온하고, 교반을 3시간 동안 계속하고, EtOAc (30 mL)로 희석하고, 물 (3x30 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 5%에서 35%)에 의해 정제하여 5-브로모-2-(4-(메톡시메톡시)페닐)-3-니트로피리딘을 황색 왁스 (260 mg, 80%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00206
6'-플루오로-6-(4-(메톡시메톡시)페닐)-5-니트로-3,3'-비피리딘. 5-브로모-2-(4-(메톡시메톡시)페닐)-3-니트로피리딘 (68 mg, 0.2 mmol), 2-플루오로-5-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘 (45 mg, 0.2 mg), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (12 mg, 0.01 mmol), Na2CO3 (0.5 mL, 1 M 수용액) 및 디옥산 (1.5 mL)의 혼합물을 마이크로웨이브 반응기 내에서 100℃에서 10분 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응물을 EtOAc (20 mL)로 희석하고, 염수 (20 mL) 및 물 (2x20 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 5%에서 40%)에 의해 정제하여 6'-플루오로-6-(4-(메톡시메톡시)페닐)-5-니트로-3,3'-비피리딘을 황색 고체 (48 mg, 67%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00207
2-플루오로-5-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘 (T783). 트리에틸 포스페이트 1 mL 중 6'-플루오로-6-(4-(메톡시메톡시)페닐)-5-니트로-3,3'-비피리딘 (45 mg, 0.12 mmol)의 용액을 125℃에서 4시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 휘발성 물질을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 10%에서 100%)에 의해 정제하여 2-플루오로-5-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘 (T783)을 회백색 고체 (8 mg, 20%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00208
3-(6-플루오로피리딘-3-일)-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-올 (T784). HCl (디옥산 중 4 M) 0.5 mL 중 2-플루오로-5-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘 (7 mg, 0.02 mmol)의 용액을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 휘발성 물질을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 역상 HPLC (TFA 완충액을 함유한 물/MeCN)에 의해 정제하여 3-(6-플루오로피리딘-3-일)-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-올 (T784)을 백색 고체 (4 mg, 71%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00209
Figure 112014111367716-pct00210
7-(3-플루오로프로폭시)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 (T773). 표제 화합물을 7-(2-플루오로에톡시)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 (T703)의 제조에 대한 것과 동일한 절차를 사용하여 합성하였다. 7-(3-플루오로프로폭시)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 (T773)을 백색 고체 (8 mg, 15%)로서 획득하였다.
Figure 112014111367716-pct00211
타우 추적자: (T660, T686, T687, T688, T692, T703, T722, T726, T728, T731, T733, T734, T735, T740, T741, T742, T744, T775, T779, T787, T788, T790, T803, T804, T811)로서의 아자카르바졸 유도체의 제조.
Figure 112014111367716-pct00212
화합물을 알킬화 (또는 환원성 아미노화), 보론화, 스즈키 커플링 및 아자카르바졸 고리화의 일반적 절차를 사용하여 상기 반응식을 통해 합성하였다.
아릴브로마이드의 아릴보론산 피나콜 에스테르로의 보론화에 대한 일반적 실험 절차
Figure 112014111367716-pct00213
교반용 자석 막대를 갖는 마이크로웨이브 바이알에, 아릴브로마이드 출발 물질 (1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.05 당량), 아세트산칼륨 (3 당량) 및 비스(피나콜)보레이트 (1.2 당량)를 첨가하였다. 고체를 DMSO (5 vol) 중에 용해시키고, 밀봉하고, 오일조 내에서 80℃로 40-50시간 동안 가열하였다. 반응물을 염수로 희석하고, 에테르/헥산 또는 DCM으로 추출하였다. 합한 유기 층을 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc 또는 DCM:EtOAc 또는 DCM:MeOH를 사용하여 정제하여 보론산 에스테르를 수득하였다.
니트로-치환된 비아릴 전구체로부터의 아자-카르바졸의 고리화에 대한 일반적 실험 절차:
Figure 112014111367716-pct00214
교반용 자석 막대를 갖는 마이크로웨이브 바이알에, 니트로-치환된 비아릴 전구체 아릴/헤테로시클릭 할라이드 (1 당량), 트리에틸 포스파이트 (4-8 당량)를 첨가하였다. 현탁액을 오일조 내에서 2시간 동안 120-135℃ (출발 물질의 반응성 및 생성물의 안정성에 따름)에서 가열하였다. 반응물을 진공 하에 농축시켜 모든 휘발성 물질을 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 상에서 용리액으로서 헥산:EtOAc 또는 DCM:EtOAc 또는 DCM:MeOH를 사용하여 정제하여 아자-카르바졸을 수득하였다.
7-(2-플루오로에톡시)-1-메틸-9H-피리도[3,4-b]인돌; T660
Figure 112014111367716-pct00215
Figure 112014111367716-pct00216
7-(2-플루오로에톡시)-9H-피리도[3,4-b]인돌 T686
Figure 112014111367716-pct00217
Figure 112014111367716-pct00218
N-(3-플루오로프로필)-9H-피리도[3,4-b]인돌-7-아민 T687
Figure 112014111367716-pct00219
Figure 112014111367716-pct00220
7-(2-플루오로에톡시)-5H-피리도[3,2-b]인돌 T688
Figure 112014111367716-pct00221
Figure 112014111367716-pct00222
7-(2-플루오로에톡시)-2-메톡시-5H-피리도[3,2-b]인돌 T692
Figure 112014111367716-pct00223
Figure 112014111367716-pct00224
7-(2-플루오로에톡시)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 T703
Figure 112014111367716-pct00225
Figure 112014111367716-pct00226
N-(2-플루오로에틸)-N-메틸-9H-피리도[3,4-b]인돌-7-아민 T722
Figure 112014111367716-pct00227
Figure 112014111367716-pct00228
N-(2-플루오로에틸)-N-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T726
Figure 112014111367716-pct00229
Figure 112014111367716-pct00230
N-(2-플루오로에틸)-N,3-디메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T728
Figure 112014111367716-pct00231
Figure 112014111367716-pct00232
N-(2-플루오로에틸)-2-메톡시-N-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T731
Figure 112014111367716-pct00233
Figure 112014111367716-pct00234
N-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T733
Figure 112014111367716-pct00235
Figure 112014111367716-pct00236
N-(3-플루오로프로필)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T734
Figure 112014111367716-pct00237
Figure 112014111367716-pct00238
N-(3-플루오로프로필)-2-메톡시-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-아민 T735
Figure 112014111367716-pct00239
Figure 112014111367716-pct00240
7-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 T740
Figure 112014111367716-pct00241
Figure 112014111367716-pct00242
7-(4-(2-플루오로에톡시)페닐)-5H-피리도[3,2-b]인돌 T741
Figure 112014111367716-pct00243
Figure 112014111367716-pct00244
7-(6-플루오로피리딘-3-일)-5H-피리도[3,2-b]인돌 T742
Figure 112014111367716-pct00245
Figure 112014111367716-pct00246
N-(2-플루오로에틸)-N-메틸-4-(3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌-7-일)아닐린 T744
Figure 112014111367716-pct00247
Figure 112014111367716-pct00248
7-(4-플루오로피페리딘-1-일)-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 TFA 염; T775
Figure 112014111367716-pct00249
Figure 112014111367716-pct00250
7-(3-플루오로프로폭시)-5H-피리도[4,3-b]인돌 T779
Figure 112014111367716-pct00251
Figure 112014111367716-pct00252
4-(7-(3-플루오로프로폭시)-5H-피리도[3,2-b]인돌-3-일)아닐린 T787
Figure 112014111367716-pct00253
Figure 112014111367716-pct00254
(E)-7-(3-플루오로프로폭시)-3-(프로프-1-에닐)-5H-피리도[3,2-b]인돌 T788
Figure 112014111367716-pct00255
Figure 112014111367716-pct00256
3-시클로프로필-7-(3-플루오로프로폭시)-5H-피리도[3,2-b]인돌 T790
Figure 112014111367716-pct00257
Figure 112014111367716-pct00258
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-5H-피리도[4,3-b]인돌 T803
Figure 112014111367716-pct00259
Figure 112014111367716-pct00260
7-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)-5H-피리도[4,3-b]인돌 T804
Figure 112014111367716-pct00261
Figure 112014111367716-pct00262
7-((2-(2-플루오로에톡시)에톡시)메틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌 T811
Figure 112014111367716-pct00263
Figure 112014111367716-pct00264
7-(6-플루오로피리딘-3-일)-5-메틸-H-피리도[4,3-b]인돌 TFA 염 (AS-5357-55, T-820)
Figure 112014111367716-pct00265
T-807 0.010 g을 DMF 및 Cs2CO3 (0.5 당량) 중 디메틸아세톤 (2 당량)으로 160℃에서 3시간 동안 알킬화시켰다. 잔류물을 0.05% TFA를 함유하는 ACN-H2O를 사용하여 HPLC에 의해 정제하였다. T-820을 회백색 고체 0.006 g (72%)으로서 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00266
7-(6-플루오로피리딘-3-일)-5H-피리도[4,3-b]인돌 (AS-5357-18, T-807)
Figure 112014111367716-pct00267
스즈키 커플링에 대한 일반적 실험 절차 (방법 A)를 따라 중간체 A를 제조하였다. 반응을 0.6 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 헥산-EtOAc 중에서 용리시켜 담황색 고체로서 중간체 A 0.600 g (72%)을 단리시켰다. MS (ESI): 277 및 279 (M+) 및 (M+2H+). 중간체 A 0.6 g을 카르바졸 합성의 일반적 방법 (방법 CC)을 사용하여 고리화시켜 카르바졸 B를 수득하였다. 카르바졸 B를 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 DCM-MeOH로 용리시켜 0.21 g (40%)을 담갈색 고체로서 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00268
카르바졸 B를 스즈키 커플링 (방법 A)에 대해 추가로 사용하였다. 반응을 0.1 g 규모로 수행하였다. 생성물 T-807을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 DCM-MeOH로 용리시켜 회백색 고체로서 0.056 g (56%)을 단리시켰고, 이를 0.05% TFA를 함유한 ACN-H2O를 사용하여 HPLC에 의해 추가로 정제하였다.
Figure 112014111367716-pct00269
8-플루오로-7-(2플루오로에톡시)3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 TFA 염 (AS-5357-14-1, T-801 및 6-플루오로-7-(2플루오로에톡시)3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 TFA 염 AS-5357-14-2, T-801)
Figure 112014111367716-pct00270
스즈키 커플링에 대한 일반적 실험 절차 (방법 A) 후, O-알킬화 (방법 C)를 따라 중간체 C를 제조하였다. 반응을 0.172 g 규모로 수행하였다. 중간체 C를 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 헥산-EtOAc 중에서 용리시켜 회백색 고체로서 0.158 g (2 단계에서 54%)을 단리시켰다. MS (ESI): 295.25 (M+H+). 중간체 C 0.030 g을 카르바졸 합성에 대한 일반적 실험 방법 (방법 CC)을 사용하여 고리화시켜 카르바졸 혼합물을 수득하였다. 생성물 T-800 (0.015 g, 42%) 및 T-801 (0.006 g, 16%)을 0.05% TFA를 함유한 ACN-H2O를 사용하여 HPLC에 의해 정제하였다.
Figure 112014111367716-pct00271
Figure 112014111367716-pct00272
8-플루오로-7-메톡시-3-메틸-5H-피리도[3,2-b]인돌 TFA 염 (AS-5357-12, T-799)
Figure 112014111367716-pct00273
스즈키 커플링에 대한 일반적 실험 절차 (방법 A)를 따라 중간체 D를 제조하였다. 반응을 0.172 g 규모로 수행하였다. 생성물을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 헥산-EtOAc 중에서 용리시켜 중간체 D 0.185 g (70%)을 담황색 고체로서 단리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00274
중간체 D 0.027 g을 카르바졸 합성에 대한 일반적 실험 방법 (방법 CC)을 사용하여 고리화시켜 카르바졸 혼합물을 수득하였고, 이를 0.05% TFA를 함유한 ACN-H2O를 사용하여 HPLC에 의해 정제하여 T-999를 회백색 고체 (0.002 g, 6%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00275
7-플루오로-3-메틸-5H-피롤로[2,3-b:4,5-b']디피리딘Tert-부틸-(AS-5357-3, T-782)
Figure 112014111367716-pct00276
스즈키 커플링에 대한 일반적 실험 절차 (방법 A)를 따라 중간체 E를 제조하였다. 반응을 0.172 g 규모로 수행하였고, 중간체 E를 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 DCM-EtOAc 중에서 회백색 고체 0.180 g (77%)으로서 용리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00277
중간체 E 0.048 g을 일반적 실험 방법 (방법 cc)을 사용하여 고리화시켜 고체 T-782를 수득하였고, 이를 여과에 의해 0.012 g (29%) 수집하였다.
Figure 112014111367716-pct00278
2-플루오로-7-메톡시-5H-피리도[3,2-b]인돌 (AS-5332-192-1, T-781)
Figure 112014111367716-pct00279
스즈키 커플링에 대한 일반적 실험 절차 (방법 A)를 따라 중간체 F를 제조하였다. 중간체 F를 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 구배 용리로 12% EtOAc:헥산 혼합물 중에서 용리시켰다. 담황색 고체로서 0.048 g (36%)을 단리시켰다. LC-MS (ESI): 249.1 [M+H+]. 중간체 F를 카르바졸 합성에 대한 일반적 실험 절차 (방법 cc)를 사용하여 고리화시켰다. 반응을 0.048 g 규모로 수행하였다. T-781을 콤비플래쉬 정제 시스템 상에서 15% DCM-EtOAc 중에서 담황색 고체 (0.003 g, 5%)로서 용리시켰다.
Figure 112014111367716-pct00280
7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-3-메틸-5H-피롤로[2,3b:4,5-b']디피리딘 TFA 염 (AS-5357-10, T-795)
Figure 112014111367716-pct00281
염기로서의 K2CO3 및 180℃에서 20분 동안의 MW 가열과 함께 T-782의 N-알킬화에 대한 일반적 실험 절차 (방법 D)를 사용하였다. 반응을 0.020 g 규모로 수행하였다. 후처리 후, 조 잔류물 0.032 (90%)를 DAST 반응 (방법)에 대해 사용하였다. 반응을 0.010 g 규모로 수행하였다. 후처리 후, 생성물 T-795를 0.05% TFA를 함유한 ACN 및 H2O를 사용하여 HPLC에 의해 백색 고체 0.002 mg (12%)으로서 정제하였다.
Figure 112014111367716-pct00282
Figure 112014111367716-pct00283
3-(4-(4-니트로피리딘-3-일)페닐)프로판-1-올. 디옥산 8 mL 중 보론산 에스테르 (524 mg, 2 mmol), 브로마이드 (406 mg, 2 mmol), Pd (0) (116 mg, 0.1 mmol), 및 Na2CO3 용액 (1 M, 4 mL)의 혼합물을 마이크로웨이브 반응기 내에서 90℃에서 10분 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 EtOAc (3x20 mL)로 추출하고, 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 크로마토그래피 (EtOAc/헥산, 5%에서 90%)로 정제하여 표제 화합물을 황색 오일 (412 mg)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00284
3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘. 0℃에서 건조 DCM 2 mL 중 3-(4-(4-니트로피리딘-3-일)페닐)프로판-1-올 (60 mg, 0.23 mmol)에 (디에틸아미노)황 트리플루오라이드 (111 mg, 0.69 mmol)를 적가하였다. 반응물을 실온으로 가온하고, 1시간 동안 교반하고, 포화 Na2CO3 (20 mL) 중 얼음 (20 g) 상에서 켄칭하였다. 혼합물을 EtOAc (2x30 mL)로 추출하고, 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켰다. 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (헥산 중 EtOAc, 5%에서 30%)에 의해 정제하여 3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘을 연황색 오일 (12 mg, 20%)로서 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00285
7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌. 트리에틸 포스페이트 0.3 mL 중 3-(4-(3-플루오로프로필)페닐)-4-니트로피리딘 (12 mg, 0.046 mmol)의 용액을 125℃에서 1시간 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 휘발성 물질을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 실리카 크로마토그래피 (DCM 중 MeOH, 0%에서 10%)에 의해 정제하여 회백색 고체를 수득하였다. 이어서, 이 물질을 역상 HPLC에 의해 추가로 정제하여 백색 고체 (3 mg, 28%)로서 7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌을 수득하였다.
Figure 112014111367716-pct00286
이와 같이 본 발명의 유리한 실시양태를 상세하게 기재하였지만, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 다수의 명백한 그의 변형이 가능하므로, 상기 단락에 의해 정의된 본 발명은 상기 상세한 설명에 기재된 특정한 세부사항으로 제한되지는 않음을 이해해야 한다.

Claims (43)

  1. 하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염:
    7-(3-플루오로프로폭시)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에톡시)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-((2-(2-플루오로에톡시)에톡시)메틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-(2-플루오로에틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    7-(2-(2-(2-플루오로에톡시)에톡시)에틸)-5H-피리도[4,3-b]인돌; 및
    7-(3-플루오로프로필)-5H-피리도[4,3-b]인돌;
    여기서, 플루오로는 임의로 방사성핵종으로 대체된다.
  2. 제1항에 있어서, 플루오로가 18F인 화합물.
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