KR101621418B1 - A mitochondria-targeted anti-tumor composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 퓨린(purine) 계열의 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)을 분자 샤페론 억제자(molecular chaperone inhibitor)로 이용하고, 여기에 미토콘드리아-관통성 모이어티(mitochondria-penetrating moiety)로서 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)을 연결시켜서, 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용하는 항-종양 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a mitochondrial targeted anti-tumor composition, and more particularly to a purine-based 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine - (6-Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine was used as a molecular chaperone inhibitor and mitochondria-penetrating moiety Tumor composition which is excellent in the inhibitory effect of molecular chaperone (e.g., Hsp90 and / or TRAP1) increasing in tumor cells and is more stable and acting at a low concentration by linking triphenylphosphate (TPP) .

Description

미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물{A mitochondria-targeted anti-tumor composition}A mitochondria-targeted anti-tumor composition < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 항-종양 물질로 사용되는 조성물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물에 대한 것이다.
The present invention relates to a composition for use as an anti-tumor agent, and more particularly to a composition which is excellent in the inhibition of molecular chaperones (eg, Hsp90 and / or TRAP1) that are increased in tumor cells, RTI ID = 0.0 > anti-tumor < / RTI >

종양 세포는 매우 비우호적인 환경에서 생존 및 증식하기 위하여 향상된 능력을 나타낸다. 이들은 정상(즉, 비-암성) 세포가 유해한 환경에서 분열하는 것을 막는 다수의 세포 경로를 하향 조절시키는 것으로 드러났고, 이들은 또한 악조건하의 많은 정상 조직에서 세포 사멸을 야기시키는 아폽토시스 경로를 불활성화시킨다. 종양세포는 또한 활발한 증식을 유지하기 위해 필요한 경로들을 상향 조절시키는 것으로 믿어진다. 예를 들어, 다수의 종양 세포는 이들이 증식을 지속하는데 필요한 단백질 기구를 합성하고 유지하도록 하는 세포 스트레스-반응 경로를 활성화시킨다. 종양에서 활성화된 스트레스 반응은 열-충격 단백질(Hsps)의 상향-조절을 포함하는데, 상기 단백질은 ATPase-유도성 분자 샤페론이다. Tumor cells exhibit enhanced ability to survive and proliferate in very unfriendly environments. They have been shown to down-regulate a number of cellular pathways that prevent normal (ie, non-cancerous) cells from dividing in harmful environments, and they also inactivate the apoptotic pathway leading to apoptosis in many normal tissues under adverse conditions. Tumor cells are also believed to upregulate the pathways necessary to maintain vigorous proliferation. For example, many tumor cells activate the cell stress-response pathway, which allows them to synthesize and maintain the protein machinery necessary to sustain proliferation. Activated stress responses in tumors include up-regulation of heat-shock proteins (Hsps), which are ATPase-inducible molecular chaperones.

이러한 샤페론 단백질 중 Hsp90(Heat shock protein 90) 패밀리(family)는 포유동물 세포 내에서 네 개의 인식된 멤버(member)를 가지는데, 구체적으로는 Hsp90α와 β, Grp94 및 TRAP-1(Tumor necrosis factor Receptor-Associated Protein-1)이다. Among these chaperone proteins, the Hsp90 family (heat shock protein 90) has four recognized members in mammalian cells, specifically Hsp90α and β, Grp94 and TRAP-1 (Tumor necrosis factor receptor -Associated Protein-1).

Hsp90 은 신호 전달, 세포 주기 조절 및 전사 조절과 관련된 주요 단백질을 포함하여 광범위한 단백질의 접힘, 활성화 및 조립에 관련된 유비퀴틴성 샤페론 단백질이다. 연구자들은, HSP90 샤페론 단백질이 예를 들어, Raf-1, EGFR, v-Src 패밀리 키나아제, Cdk4, 및 ErbB-2 를 포함하여, 스테로이드 호르몬 수용체 및 단백질 키나아제와 같은 중요한 신호 단백질과 연관있다고 보고하였다 ([Buchner J. TIBS 1999, 24, 136-141] ; [Stepanova, L. 등, Genes Dev. 1996, 10, 1491-502 ; Dai, K. 등 J. Biol. Chem. 1996, 271, 22030-4]). 즉, Hsp90은 다수의 암성 조직내에서 상향조절된다. Hsp90은 제한된 수의 클라이언트 단백질의 폴딩/성숙과 프로테아좀 파괴 사이에서의 균형을 조절하는데, 상기 단백질중 일부는 신호 전달과 세포 증식에 관여한다.Hsp90 is a ubiquitous chaperone protein involved in the folding, activation and assembly of a wide variety of proteins, including key proteins involved in signal transduction, cell cycle regulation, and transcriptional regulation. Researchers have reported that the HSP90 chaperone protein is associated with important signal proteins such as steroid hormone receptors and protein kinases, including Raf-1, EGFR, v-Src family kinases, Cdk4, and ErbB-2 1996, 10, 1491-502; Dai, K. et al. J. Biol. Chem. 1996, 271, 22030-4 ]). That is, Hsp90 is upregulated in a number of cancerous tissues. Hsp90 regulates the balance between folding / maturing and proteasome destruction of a limited number of client proteins, some of which are involved in signal transduction and cell proliferation.

또한, Hsp90는 진화적으로 잘 보존된 분자샤페론으로 정상세포에서 흔히 발견되며 암세포에서는 과량으로 발현되어 있다. Hsp90는 암세포의 미토콘드리아에서도 발현되고 있으며, 미토콘드리아 Hsp90 homolog인 TRAP1의 발현 역시 증가되어 있다. 이들 샤페론들은 산화적 스트레스로부터 미토콘드리아를 보호하여 세포를 죽지 않도록 하는 중요한 기능을 담당한다. 저해제를 이용하여 이들 샤페론을 억제하는 경우, 미토콘드리아 기능변성이 유도되고 암세포 선택적인 세포죽음이 뒤따르게 된다. 이는 항암제 개발에서 목적단백질로 사용될 수 있다는 논리적인 기반이 된다. 미토콘드리아 TRAP1과 Hsp90를 억제하는 몇몇 약물후보물질들이 개발되었고 이들의 암세포 선택적인 세포독성에 대한 연구가 보고되었다.In addition, Hsp90 is an evolutionarily well-preserved molecular chaperone that is frequently found in normal cells and overexpressed in cancer cells. Hsp90 is also expressed in the mitochondria of cancer cells, and expression of TRAP1, a mitochondrial Hsp90 homolog, is also increased. These chaperones protect mitochondria from oxidative stress and play an important role in preventing cells from dying. When inhibitors are used to inhibit these chaperones, mitochondrial function modulation is induced and cancer cell selective cell death is followed. This is a logical basis for the ability to be used as a target protein in the development of anticancer drugs. Several drug candidates have been developed that inhibit mitochondrial TRAP1 and Hsp90, and studies of their cytotoxic cytotoxicity have been reported.

이와 관련하여, 본 발명자는 미국 공개특허 제2009/0099080호(명칭 : Mitochondria-targeted anti-tumor agent)를 통하여, 하기 화학식을 갖는 조성물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 발명한 바가 있다: A-B, 여기서 A는 분자 샤페론 억제자이고 B는 미토콘드리아-관통성 모이어티이고, A와 B는 연결 모이어티에 의해 연결되거나, 연결되지 않는다. 여기서, 상기 분자 샤페론 억제자(A)로는 주로 안사마이신(Ansamycin) 클래스의 Hsp90 억제자나, 또는 젤다나마이신(Geldanamycin) 클래스의 개미트리닙(gamitrinib)을 사용하였다(미국 공개특허 제2009/0099080호의 도 15a 참조). 그러나, 이러한 안사마이신(Ansamycin) 또는 젤다나마이신(Geldanamycin) 계열의 화합물은 항암 효능이 우수하지만, 그와 함께 많은 부작용을 나타내는 것으로 보고되고 있고, 상대적으로 고농도에서 작용한다는 단점이 있다. In this regard, the inventor has invented a composition or pharmaceutically acceptable salt thereof, according to US Patent Publication No. 2009/0099080 (titled: Mitochondria-targeted anti-tumor agent) Where A is a molecular chaperone suppressor and B is a mitochondria-penetrating moiety, and A and B are connected by a linking moiety or not. As the molecular chaperone inhibitor (A), Hsp90 inhibitor of the Ansamycin class or Geldanamycin class of gamitrinib was used as the molecular chaperone inhibitor (A) (US Patent Publication No. 2009/0099080 15A). However, such ansamycin or geldanamycin compounds have excellent anticancer efficacy, but have been reported to exhibit many side effects with it, and have a disadvantage in that they act at a relatively high concentration.

최근에, 대한민국 공개특허 제2012-0083898호(명칭 : HSP90 저해제로서 유용한 퓨린 유도체)는 열 충격 단백질 90(Hsp90)을 저해하는 화합물로서 저해능이 우수하고 상대적으로 안전한 물질인 것으로 알려진 퓨린(purine) 유도체를 기반으로 하는 Hsp90 저해제를 기재하고 있다. 일례로, 상기 대한민국 공개특허 제2012-0083898호에는 하기 화학식 7에 나타난 바와 같은 퓨린 계열 화합물(PU-H71)과 이로부터 합성된 9-(3-(이소프로필아미노)프로필)-8-(6-페닐벤조[d][1,3]디옥솔-5-일티오)-9H-퓨린-6-아민 등이 기재되어 있다(대한민국 공개특허 제2012-0083898호의 67쪽 등). Recently, Korean Patent Publication No. 2012-0083898 (name: purine derivative useful as an HSP90 inhibitor) is a compound that inhibits heat shock protein 90 (Hsp90) and has a purine derivative Lt; RTI ID = 0.0 > Hsp90 < / RTI > For example, in Korean Patent Publication No. 2012-0083898, a purine-based compound (PU-H71) as shown in the following Chemical Formula 7 and 9- (3- (isopropylamino) propyl) -8- - phenylbenzo [d] [1,3] dioxol-5-ylthio) -9H-purin-6-amine and the like (Korean Patent Publication No. 2012-0083898, page 67, etc.).

[화학식 7](7)

Figure 112014026535617-pat00001
Figure 112014026535617-pat00001

그러나, 상기와 같은 퓨린 계열 화합물(PU-H71) 등은 기존의 개미트리닙(gamitrinib)보다 기본적인 항암 효능이 낮다는 단점이 있다. However, such a purine-based compound (PU-H71) has a disadvantage that its anticancer efficacy is lower than that of the existing antitrynib.

이에 따라, 기본적으로 항암 효능이 우수하면서도, 부작용이 적고 안정한 새로운 항-종양 조성물에 대한 개발의 필요성은 항시 존재하고 있는 실정이다.
Accordingly, there is always a need to develop a new anti-tumor composition which is basically excellent in anticancer efficacy and stable and low in side effects.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용하는 항-종양 조성물을 제공하는 것이 목적이다.
Disclosure of the Invention The object of the present invention is to solve the above problems and to provide an anti-tumor composition which is excellent in inhibiting the molecular chaperone (eg, Hsp90 and / or TRAP1 etc.) to be.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물은, 분자 샤페론 억제자(molecular chaperone inhibitor)에 미토콘드리아-관통성 모이어티(mitochondria-penetrating moiety)가 연결된 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하고, 상기 분자 샤페론 억제자는 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)이며, 상기 미토콘드리아-관통성 모이어티는 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)인 것이다.
In order to accomplish the above object, a mitochondrial-targeted anti-tumor composition according to an embodiment of the present invention comprises a compound in which a mitochondria-penetrating moiety is linked to a molecular chaperone inhibitor, Or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein the molecular chaperone inhibitor is 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine), and the mitochondria-penetrating moiety is triphenylphosphate (TPP).

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 포함하고, 상기 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌은 Hsp90에 결합하여, 상기 Hsp90을 억제하는 것을 특징으로 하는 Hsp90 저해제이다.
Meanwhile, another embodiment of the present invention includes a composition as described above, wherein the 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine binds to Hsp90, Of the Hsp90 inhibitor.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 포함하고, 상기 화합물은 미토콘드리아를 관통하여 상기 미토콘드리아 내부에 존재하는 TRAP1 단백질을 억제하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 TRAP1 저해제이다.
Yet another embodiment of the present invention is a mitochondrial TRAP1 inhibitor comprising the above composition, wherein the compound inhibits TRAP1 protein existing in the mitochondria through the mitochondria.

또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 피검체에 투여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 암 또는 종양 세포의 사멸을 유도하는 방법이다.
Still another embodiment of the present invention is a method for inducing the death of cancer or tumor cells, which comprises the step of administering the above composition to a subject.

또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 분자 샤페론 억제자로서 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)에, 미토콘드리아-관통성 모이어티인 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)을 연결 모이어티에 의해 연결하거나 연결 모이어티 없이 연결하는 단계;를 포함하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물의 제조방법이다.
Further, another embodiment of the present invention is a method for producing 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- 1,3,5-dioxol-5-ylsulfanyl) adenine by linking moieties or linking moieties with a mitochondria-penetrating moiety, triphenylphosphate (TPP) Lt; RTI ID = 0.0 > anti-tumor < / RTI >

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

이러한 본 발명은 퓨린(purine) 계열의 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)을 분자 샤페론 억제자(molecular chaperone inhibitor)로 이용하고, 여기에 미토콘드리아-관통성 모이어티(mitochondria-penetrating moiety)로서 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)을 연결시켜서, 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용하는 항-종양 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to purine-based 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- 5-ylsulfanyl) adenine as a molecular chaperone inhibitor and linking triphenylphosphate (TPP) as a mitochondria-penetrating moiety to the tumor cells There is an effect that an anti-tumor composition which is excellent in the inhibitory effect of an increasing molecular chaperone (e.g., Hsp90 and / or TRAP1 and the like) and more stable and operates at a low concentration can be provided.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 TPP-PU 화합물 및 이것의 전구체에 대한 핵자기공명(H-NMR) 그래프이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01) 등의 활성을 나타내는 것으로서,
(A) 약물은 미토콘드리아 막 전위에 영향을 나타낸다. TMRM-loaded HeLa 세포를 30분 동안 20μM의 PU-H71, gamitrinib, SNTIN-P01, 및 TPP-BIIB로 배양하였고, 공초점 현미경(confocal microscope)으로 분석하였다. 화이트 바(White bar), 20μm.
(B) Hsp70 상향 조절 및 클라이언트 고갈을 나타낸다. 세포는 24시간 동안 5 μM의 약물로 처리되었고, 웨스턴 블롯으로 분석하였다.
(C) 미토콘드리아의 스트레스 반응 유도를 나타낸다. 세포를 24 시간 동안 2 μM의 약물로 처리하였고, 웨스턴 블롯으로 분석하였다.
(D) SMTIN-P01의 세포 독성 활동을 나타낸다. Gamitrinib, SMTIN-P01, PU-H71 및 TPP-BIIB를 신장(kidney) (ACHN), 자궁경부(cervix)(HeLa), 난소(ovary)(SK-OV3), 전립선(prostate) (22Rv1), 간(liver)(SK-HEP-1), 뇌(brain) (A172), 폐(lung) (H460), 및 유방(breast)(MDA-MB-231)에서 유래한 다양한 인간 암 세포 라인으로 24시간 동안 배양하였다. 세포 생존율은 MTT 분석법에 의해 분석 하였다. 데이터는 3벌의(triplicated) 두 개의 독립적인 실험에서 얻은 평균±SEM이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01) 등의 In vivo 활성을 나타내는 것으로서,
(A) in vivo 에서 종양 성장 억제를 나타낸다. 10㎎/㎏의 약물을 22Rv1 세포가 이식된 누드 마우스에 매일 주입하였다. 종양 크기를 캘리퍼로 측정 하였다. 8개의 종양과 각 그룹 당 4마리 마우스에 대하여 실험하였다. 데이터는 평균±SEM이다.
(B) 종양 무게를 나타낸다. (A) 실험의 끝에, 종양 조직을 회수하고 무게를 재었다. 데이터는 평균±SEM이다.
1 is a nuclear magnetic resonance (H-NMR) graph of a TPP-PU compound and a precursor thereof according to a preferred embodiment of the present invention,
2 shows the activity of the TPP-PU compound (SMTIN-P01) according to a preferred embodiment of the present invention,
(A) The drug affects the mitochondrial membrane potential. TMRM-loaded HeLa cells were cultured with 20 μM of PU-H71, gamitrinib, SNTIN-P01, and TPP-BIIB for 30 min and analyzed by confocal microscope. White bar, 20μm.
(B) Hsp70 upregulation and client depletion. Cells were treated with 5 μM of drug for 24 h and analyzed by Western blot.
(C) Induces the stress response of mitochondria. Cells were treated with 2 [mu] M of drug for 24 hours and analyzed by Western blot.
(D) Cytotoxic activity of SMTIN-P01. Gamitrinib, SMTIN-P01, PU-H71 and TPP-BIIB were immunized with kidney (ACHN), cervix (HeLa), ovary (SK-OV3), prostate (22Rv1) various human cancer cell lines derived from liver (SK-HEP-1), brain (A172), lung (H460), and breast (MDA-MB-231) Lt; / RTI > Cell viability was analyzed by MTT assay. Data are mean ± SEM obtained from two independent triplicated experiments.
FIG. 3 shows the in vivo activity of a TPP-PU compound (SMTIN-P01) according to a preferred embodiment of the present invention,
(A) Indicates inhibition of tumor growth in vivo. 10 mg / kg of drug was injected daily into nude mice transplanted with 22Rv1 cells. Tumor size was measured with a caliper. Eight tumors and four mice per group were tested. Data are mean ± SEM.
(B) tumor weight. (A) At the end of the experiment, the tumor tissue was recovered and weighed. Data are mean ± SEM.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 발명은 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물에 대한 것으로, 분자 샤페론 억제자(molecular chaperone inhibitor)에 미토콘드리아-관통성 모이어티(mitochondria-penetrating moiety)가 연결된 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하여 이루어진다. The present invention relates to a mitochondrial targeted anti-tumor composition comprising a compound in which a mitochondria-penetrating moiety is linked to a molecular chaperone inhibitor, or a pharmaceutically acceptable salt thereof .

본 명세서에서, '분자 샤페론'은 폴리펩티드의 정확한 세포내 폴딩 및 조립에 관여하는 임의의 단백질 집단으로서, 세균, 미토콘드리아, 및 진핵 세포질 등에서 발견된다. 분자 샤페론, 특히 열 충격 단백질(Hsp) 유전자 패밀리들(예를 들어, HSPA9, Hsp60, Hsp90 및/또는 TRAP-1 등)은 단백질 폴딩 품질 조절, 단백질 분해, 세포하(subcellular) 구획들 간의 단백질 트래피킹(trafficking)을 보조한다. 분자 샤페론은 ATPase 활동의 주기적 순환, 추가 샤페론의 모집, 및 미토콘드리아를 포함하는, 세포하 마이크로도메인내 구획화에 관여한다. 분자 샤페론은 종종 아폽토좀-개시 미토콘드리아 세포 사멸의 억제를 통하여, 향상된 세포 생존(Beere, J Cell Sci 2004; 117:2641-51), 생존 이펙터의 안정성 증가(Sato et al., Proc Natl Acad Sci U S A 2000; 97: 10832-7), 및 p53의 불활성화(Wadhwa et al., J Biol Chem 1998; 273:29586-91)에 관여한다. As used herein, the term " molecular chaperone " is a group of any proteins involved in correct intracellular folding and assembly of polypeptides, found in bacteria, mitochondria, and eukaryotic cytoplasm. Molecular chaperones, particularly heat shock protein (Hsp) gene families (such as HSPA9, Hsp60, Hsp90 and / or TRAP-1) are involved in protein folding quality control, proteolysis, It assists in trafficking. Molecular chaperones are involved in compartmentalization within subcellular microdomains, including cyclic cycling of ATPase activity, recruitment of additional chaperones, and mitochondria. Molecular chaperones are often associated with increased cell viability (Beere, J Cell Sci 2004; 117: 2641-51), increased stability of survival effectors (Sato et al., Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 10832-7), and inactivation of p53 (Wadhwa et al., J Biol Chem 1998; 273: 29586-91).

본 명세서에서 '분자 샤페론 억제자'는 상기한 분자 샤페론을 억제하는 기능을 갖는 것을 의미하고, 그 중에서도 미토콘드리아를 표적으로 삼는 즉, 미토콘드리아 막을 관통하고 상기 막에 축적되는 분자 샤페론 억제자인 것이 바람직하다. 샤페론 억제자는 미토콘드리아 관통 모이어티와의 결합을 통해 미토콘드리아를 표적으로 삼을 수 있다. 예를 들어, 분자 샤페론 억제자는, 샤페론 단백질에 결합하는, 단백질, 또는 이의 샤페론 결합 단편일 수 있다. 본원에 기재된 방법 및 조성물에 유용한 억제자는 샤페론 단백질 그 자체에 직접적으로 작용하는 것이 바람직한데, 즉, 이들은 상류 또는 하류에 작용하지 아니한다. 다수의 그러한 억제자, 예를 들어, 펩티드 억제자 및 소분자 억제자는 이미 당업계에 공지되어 있다. 일부 구체예에서, 본 발명에 유용한 분자 샤페론 억제자는 샤페론, 예를 들어, Hsp60, HspA9, Hsp90, 및/또는 TRAP-1의 ATPase 활성을 억제한다. 일부 구체예에서, 본 발명에서 유용한 분자 샤페론 억제자는 시클로필린 D에 대한 Hsp60, HspA9, Hsp90, 또는 TRAP-1의 결합을 억제한다. 일부 구체예에서, 본 발명에 유용한 분자 샤페론 억제자는 수비빈(수비빈)에 대한 Hsp60, HspA9, Hsp90, 또는 TRAP-1의 결합을 억제한다. 일부 구체예에서, 분자 샤페론 억제자는 샤페론에 결합하고 샤페론의 클라이언트 단백질의 프로테아좀 분해를 유도한다.In the present specification, 'molecular chaperone suppressor' means having a function of suppressing the above-mentioned molecular chaperone. Among them, it is preferable to be a molecular chaperone suppressor that targets mitochondria, that is, accumulates in the membrane through the mitochondrial membrane. Chaperone inhibitors can target mitochondria through a combination with a mitochondrial penetration moiety. For example, the molecular chaperone inhibitor may be a protein, or a chaperone binding fragment thereof, that binds to a chaperone protein. It is preferred that the inhibitors useful in the methods and compositions described herein act directly on the chaperone protein itself, that is, they do not act upstream or downstream. Many such inhibitors, such as peptide inhibitors and small molecule inhibitors, are already known in the art. In some embodiments, molecular chaperone inhibitors useful in the present invention inhibit ATPase activity of a chaperone, e.g., Hsp60, HspA9, Hsp90, and / or TRAP-1. In some embodiments, molecular chaperone inhibitors useful in the present invention inhibit the binding of Hsp60, HspA9, Hsp90, or TRAP-1 to cyclophilin D. In some embodiments, molecular chaperone inhibitors useful in the present invention inhibit the binding of Hsp60, HspA9, Hsp90, or TRAP-1 to male vivin (male vivin). In some embodiments, the molecular chaperone inhibitor binds to the chaperone and induces proteasome degradation of the client protein of the chaperone.

상기한 분자 샤페론 억제자는 미토콘드리아 관통 모이어티에 연결된다. 상기 분자 샤페론 억제자는 당업계에 공지된 방법을 사용하여 미토콘드리아 관통성 모이어티와의 결합에 의해 변형될 수 있다. 상기 미토콘드리아 관통성 모이어티는 단독의 분자 샤페론 억제자와 비교할 때, 상기 미토콘드리아 관통성 모이어티와 결합된(예를 들어, 화학적으로 컨주게이션된) 분자 샤페론 억제자의 미토콘드리아 국소화를 증가시키는 화학기 또는 기능기난 작용기(예를 들어, 펩티드, 펩티도미메틱, 또는 기타 화합물)이다.Said molecular chaperone suppressor is linked to a mitochondrial through-going moiety. The molecular chaperone suppressor may be modified by conjugation with a mitochondrial penetration moiety using methods known in the art. The mitochondrial penetration-enhancing moiety is a chemical moiety or function that increases the mitochondrial localization of a molecular chaperone inhibitor (e. G., Chemically conjugated) coupled to the mitochondrial penetration moiety when compared to a single molecular chaperone inhibitor (E.g., peptides, peptidomimetics, or other compounds).

상기한 분자 샤페론 억제자와 미토콘드리아 관통 모이어티 사이의 연결은 공유 결합, 예를 들어, 펩티드 결합 또는 티오에테르 결합에 의해 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 샤페론 억제자와 미토콘드리아 관통 모이어티 중 하나 또는 둘 모두가 비-펩티드성인 경우, 예를 들어, 소분자, 분자 샤페론 억제자 및 미토콘드리아 관통 모이어티는 화학적 링커를 통해 연결되는 것이 바람직하다. 일부 구체예에서, 분자 샤페론 억제자와 미토콘드리아 관통 모이어티 사이의 연결은 비공유성 상호작용, 예를 들어, 이온성 상호작용에 의해 이루어지는 것도 가능하다. The linkage between the above-mentioned molecular chaperone suppressor and the mitochondrial through-going moiety can be made by a covalent bond, for example, a peptide bond or a thioether bond. For example, when one or both of the chaperone suppressor and the mitochondrial penetration moiety are non-peptidic, it is preferred that the small molecule, the molecular chaperone inhibitor and the mitochondrial penetration moiety are connected via a chemical linker, for example. In some embodiments, the linkage between the molecular chaperone inhibitor and the mitochondrial penetration moiety can be made by a non-transmissive interaction, for example, an ionic interaction.

일부 구체예에서, 상기 미토콘드리아 관통 모이어티는 링커를 통해 분자 샤페론 억제자와 연결될 수 있다. 상기 "연결"은 공유 또는 비공유 결합 또는 연결을 통해 미토콘드리아-관통성 모이어티와 샤페론 억제자를 연결시키는 것을 의미한다. 다수의 다양한 링커가 샤페론 억제자를 미토콘드리아-관통성 모이어티에 연결시키는데 사용될 수 있다. In some embodiments, the mitochondrial through-going moiety can be linked to a molecular chaperone inhibitor via a linker. Means a linking of mitochondria-penetrating moiety and chaperone inhibitor via a covalent or non-covalent bond or linkage. A number of different linkers may be used to link the chaperone inhibitor to the mitochondria-penetrating moiety.

본원에 기재된 조성물을 제조하기 위한 유용한 일반적인 방법은 당업계에 공지되어 있다. 일례로, 본 발명자가 발명한 미국 공개특허 제2009/0099080호(명칭 : Mitochondria-targeted anti-tumor agent)에 기재되어 있는 내용들이 본 발명을 이해하는데 적용될 수 있다. 즉, 후술하는 본 발명의 상세한 설명에 기재되어 있지 않은 것은 상기 미국 공개특허에 기재되어 있는 내용을 포함할 수 있다.
Useful general methods for preparing the compositions described herein are known in the art. For example, the contents of US Pat. No. 2009/0099080 (titled: Mitochondria-targeted anti-tumor agent) invented by the present inventor can be applied to understand the present invention. That is, what is not described in the detailed description of the present invention to be described later may include contents described in the aforementioned U.S. patent.

상기한 바와 같은 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물에 있어서, 본 발명은 상기 분자 샤페론 억제자가 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)이고, 상기 미토콘드리아-관통성 모이어티는 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)인 것이 특징이다. In the mitochondria-targeted anti-tumor composition as described above, the present invention relates to the above-mentioned anti-tumor composition wherein the molecular chaperone inhibitor is 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- 6-Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine), and the mitochondria-penetrating moiety is triphenylphosphate (TPP).

일 구체예로서, 상기 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌은 하기 화학식 4로 표시되는 것이 바람직하다. In one embodiment, the 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine is preferably represented by the following formula (4).

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014026535617-pat00002
Figure 112014026535617-pat00002

그리고, 상기 분자 샤페론 억제자와 미토콘드리아-관통성 모이어티는 연결 모이어티에 의해 연결되거나 연결 모이어티 없이 연결될 수도 있지만, 더욱 바람직하게는 연결 모이어티에 의해 연결된 것이 바람직하다. And, the molecular chaperone suppressor and the mitochondria-penetrating moiety may be connected by a connecting moiety or may be connected without a connecting moiety, but more preferably, they are connected by a connecting moiety.

또한, 상기 연결 모이어티는 펩티드 링커 및 화학적 링커로 구성된 군에서 선택된 것이 바람직하고, 그 중에서도 6개의 탄소원자를 포함하는 카본체인(carbon chain)인 것이 더욱 바람직하다. 일례로, 상기 연결 모이어티는 6개의 탄소원자가 연속적으로 연결된 헥실(hexyl)기일 수 있다. In addition, the linking moiety is preferably selected from the group consisting of a peptide linker and a chemical linker, more preferably a carbon chain including 6 carbon atoms. For example, the linking moiety may be a hexyl group in which six carbon atoms are connected in series.

또한, 상기 트리페닐인산은 상기 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌의 퓨린 고리(purine ring) 중 9번 탄소에 연결된 것이 가능하다. 즉, 본 발명자들은 미토콘드리아-관통성 모이어티(TPP) 및/또는 연결 모이어티를, 아래 화학식 6에 나타난 바와 같이, 퓨린 고리의 이미다졸 1번 탄소에 연결시키는 경우, 항암 효능이 가장 우수함을 확인하였다.It is also possible that the triphenylphosphoric acid is linked to the 9th carbon of the purine ring of the 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine. That is, the present inventors confirmed that when the mitochondria-penetrating moiety (TPP) and / or the connecting moiety is linked to imidazole 1 carbon of the purine ring as shown in the following formula (6) Respectively.

이에 따라, 본 발명에 따른 상기 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 것이 바람직하다. Accordingly, the compound according to the present invention is preferably represented by the following formula (6).

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112014026535617-pat00003

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본 발명자들은 항암 효능이 우수하면서도 부작용이 적고 안정한 새로운 항-종양 조성물을 개발하기 위하여 수년간의 연구와 노력 끝에, 퓨린(purine) 계열의 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)을 분자 샤페론 억제자로 이용하고, 여기에 미토콘드리아-관통성 모이어티로서 트리페닐인산(TPP)을 연결시키는 경우, 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용한다는 것을 확인한 후, 본 발명을 완성하였다. The present inventors have studied and developed a novel purine-based 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol (6-Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine was used as a molecular chaperone suppressor, and triphenylphosphoric acid as a mitochondria-penetrating moiety (TPP), the present inventors have accomplished the present invention after confirming that the inhibitory effect of molecular chaperone (eg, Hsp90 and / or TRAP1) increasing in tumor cells is excellent and more stable and works at a low concentration.

즉, 기존에 미토콘드리아로 타겟되는 저해물질들의 생화학적/세포생리학적 특성 및 동물에서의 작용기전에 대한 광범위한 정보를 수집하고, 이를 바탕으로 컴퓨터모델링을 이용한 Hsp90 저해제에 대한 구조/기능 분석을 통해 미토콘드리아로 운반될 수 있는 새로운 구조의 Hsp90 저해제 및/또는 미토콘드리아 TRAP1 저해제를 설계한 것이다. In other words, the biochemical / cell physiological characteristics of the inhibitory substances targeted to mitochondria and the extensive information on the functional groups in animals are collected and based on this, the structure / function analysis of the Hsp90 inhibitor using computer modeling, Lt; RTI ID = 0.0 > Hsp90 < / RTI > inhibitors and / or mitochondrial TRAP1 inhibitors that can be delivered.

구체적으로는, 기본적으로 기존의 개미트리닙(gamitrinib)에 사용되고 있는 안사마이신(Ansamycin) 또는 젤다나마이신(Geldanamycin) 계열의 저해제에 보다 안정성과 저해능이 뛰어난 퓨린(purine) 계열의 화합물을 분자 샤페론 억제자로 선택하였다. 일례로, 아래 순서도 1 및 순서도 2에 나타난 바와 같이 기존에 Hsp90 저해제로 사용되는 PU-H71 및 BIIB-021를 바탕으로 하였고, 컴퓨터모델링을 이용하여 여기에 링커(linker)를 붙일 수 있는 최적의 위치를 추론하여 PU-Br 및 BIIB-Br 을 중간체로 제조한 다음, 다양한 미토콘드리아-관통성 모이어티 중에서도 트리페닐인산(TPP)을 여기에 연결하여 미토콘드리아로 타겟팅 되는 TPP-PU 및 TPP-BIIB를 제작하였다.Specifically, a purine-based compound, which is more stable and inferior to the ansamycin or geldanamycin-based inhibitors used in conventional antitumin gamitrinib, is used as a molecular chaperone inhibitor Respectively. For example, based on the PU-H71 and BIIB-021, which are used as Hsp90 inhibitors, as shown in the following flowcharts 1 and 2, and based on the computer modeling, an optimum position , TPP-PU and TPP-BIIB, which are targeted to mitochondria, were prepared by linking triphenylphosphoric acid (TPP) among various mitochondria-penetrating moieties to PU-Br and BIIB-Br as intermediates .

[순서도 1][Flowchart 1]

Figure 112014026535617-pat00004
Figure 112014026535617-pat00004

[순서도 2][Flowchart 2]

Figure 112014026535617-pat00005
Figure 112014026535617-pat00005

그러나, 상기한 TPP-PU 및 TPP-BIIB와 같이, 동일 또는 유사한 퓨린(purine) 계열의 화합물을 기본으로 하고, 여기에 동일 또는 유사한 링커(연결 모이어티)를 이용하여 동일한 트리페닐인산(TPP)을 미토콘드리아-관통성 모이어티로 이용하더라도, 상기 TPP-PU는 항암 효능이 우수했지만, 상기 TPP-BIIB는 항암 효능이 좋지 않았다. However, based on the same or similar purine-based compounds as TPP-PU and TPP-BIIB described above, the same triphenyl phosphoric acid (TPP) is used here with the same or similar linker (linking moiety) Was used as a mitochondria-penetrating moiety, the TPP-PU was excellent in anticancer efficacy, but the TPP-BIIB had poor anticancer efficacy.

즉, 후술하는 실시예 및 실험예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 분자 샤페론 억제자로서 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)을 이용하는 TPP-PU(SMTIN-P01)는 다양한 암세포주에서 활성을 측정한 결과, 기존의 Hsp90 저해제로 사용되는 PU-H71 및 이를 바탕으로 설계된 TPP-BIIB 보다 현저히 우수한 활성을 나타내었고, 기존에 항암 효능이 우수한 것으로 알려진 개미트리닙(gamitrinib)과 비슷하거나 그보다 높은 효과를 보이고 있었다(도 2D 참조).Namely, as can be seen from the examples and experimental examples to be described later, 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- TPO-PU (SMTIN-P01), which utilizes -Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine, was tested for activity of PU-H71, which is used as a conventional Hsp90 inhibitor, (Fig. 2D), which was superior to TPP-BIIB designed on the basis of the antitumor effect, and had a similar or higher effect than the antitumor activity of gamitrinib.

이에 따르면, 퓨린(purine) 계열의 화합물에 트리페닐인산(TPP)을 연결시키더라도 모든 화합물이 우수한 활성을 나타내는 것은 아님을 알 수 있고, 각 화합물의 구체적인 종류에 따라 우수한 활성을 가지게 하는 링커 및/또는 그것의 연결 사이트가 서로 상이한 것을 알 수 있다. 즉, 상기 TPP-BIIB의 경우 미토콘드리아-관통성 모이어티로서 트리페닐인산(TPP)을 이용하여 미토콘드리아로 타겟팅은 되었으나, 타겟단백질에 대한 저해 활성은 약한 것으로 나타났는데, 이는 본 발명의 실시예에서 사용한 링커 및/또는 그것의 연결 사이트가 BIIB-021와 맞지 않았던 것으로 판단된다.According to this, even if triphenyphosphoric acid (TPP) is connected to a purine-based compound, all compounds do not exhibit excellent activity, and linkers and / Or its connection sites are different from each other. That is, the TPP-BIIB was targeted to mitochondria using triphenylphosphate (TPP) as a mitochondria-penetrating moiety, but the inhibitory activity against the target protein was weak, It is judged that the linker and / or the connection site thereof did not match BIIB-021.

이러한 본 발명은 종양세포에서 증가하는 분자 샤페론(예, Hsp90 및/또는 TRAP1 등)의 억제능이 우수하고 보다 안정하며 저농도에서 작용하는 항-종양 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
The present invention has the effect of providing an anti-tumor composition that is superior in inhibiting the molecular chaperone (e.g., Hsp90 and / or TRAP1) that is increased in tumor cells and is more stable and acting at low concentration.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 포함하고, 상기 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌은 Hsp90에 결합하여, 상기 Hsp90을 억제하는 것을 특징으로 하는 Hsp90 저해제이다.Meanwhile, another embodiment of the present invention includes a composition as described above, wherein the 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine binds to Hsp90, Of the Hsp90 inhibitor.

본 발명에 따른 화합물 및/또는 조성물은 미토콘드리아-표적화된 샤페론 억제자로서, 비조절된 세포 증식 발생시(예를 들어, 종양 형성시 및 암에서) 비조절된 세포 증식과 연관된 질병의 치료에 유용하다. 일례로, 본 발명에 의해 치료되는 종양은 일반적인 암과 연관될 수 있고, 본 발명은 Hsp90에 결합하여 상기 Hsp90을 억제하는 저해제인 것이 가능하다. The compounds and / or compositions according to the present invention are useful as a mitochondrial-targeted chaperone inhibitor in the treatment of diseases associated with unregulated cell proliferation during unregulated cell proliferation (e.g., at tumor formation and in cancer) . By way of example, tumors treated by the present invention may be associated with common cancers, and it is possible that the present invention is an inhibitor that binds to Hsp90 and inhibits said Hsp90.

그리고, 본 발명에 따른 상기 저해제는 약제학적 조성물에 포함될 수 있고, 그러한 조성물은 전형적으로 활성 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 "약제학적으로 허용되는 담체"는 약제학적 투여와 양립가능한, 용매, 현탁 매질, 코팅제, 항박테리아제 및 항진균제, 등장제 및 흡수지연제 등을 포함할 수 있다. 또한 보충 활성 화합물이 조성물내에 포함될 수 있다. 또한 약제 조성물 그 자체, 및 본원에 기재된 화합물의 약제학적으로 허용되는 염이 포함된다. 약리학적으로 활성있는 아민 화합물의 비독성 부가 염이 이들의 유리 염기와 활성에 있어서 상이하지 않다는 것은 잘 알려져 있다.
And, the inhibitor according to the present invention may be included in a pharmaceutical composition, and such composition may typically comprise an active compound and a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, "pharmaceutically acceptable carrier" may include solvents, suspending media, coatings, antibacterial and antifungal agents, isotonic and absorption delaying agents, which are compatible with pharmaceutical administration. Supplementary active compounds may also be included in the compositions. Also included are pharmaceutical compositions per se, and pharmaceutically acceptable salts of the compounds described herein. It is well known that non-toxic addition salts of pharmacologically active amine compounds are not different in their activity from their free bases.

또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 포함하고, 상기 화합물은 미토콘드리아를 관통하여 상기 미토콘드리아 내부에 존재하는 TRAP1 단백질을 억제하는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 TRAP1 저해제이다.Yet another embodiment of the present invention is a mitochondrial TRAP1 inhibitor comprising the above-mentioned composition, wherein the compound inhibits TRAP1 protein existing in the mitochondria through the mitochondria.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 TPP-PU는 기존에 Hsp90 저해제로 사용되는 PU-H71를 미토콘드리아로 타겟팅되도록 설계한 것이지만, 상기 PU-H71보다 현저히 우수한 타겟단백질 저해 활성을 가진다. 또한, PU-H71와 같은 기존의 대부분의 Hsp90 저해제들은 세포질에 있는 타겟을 억제하는데 불과하였고, 미토콘드리아 내부에 있는 TRAP1 등에 대해서는 저해활성이 거의 없었지만, 본 발명에 따른 TPP-PU는 미토콘드리아 내부에 효율적으로 침투하여 그 속에 존재하는 TRAP1 등을 억제하기 때문에, 상기 PU-H71와 같은 기존의 저해제들과는 약물기전 및 약효 등이 크게 상이한 것이다.
The TPP-PU according to the present invention as described above is designed to target PU-H71, which is used as an Hsp90 inhibitor, to mitochondria, but has a target protein inhibitory activity remarkably superior to that of PU-H71. In addition, most of the conventional Hsp90 inhibitors such as PU-H71 inhibit the targets in the cytoplasm, and there was almost no inhibitory activity against TRAP1 and the like inside the mitochondria. However, TPP-PU according to the present invention efficiently And inhibits TRAP1 and the like present therein, so that the drug mechanism and drug efficacy are significantly different from the conventional inhibitors such as PU-H71.

또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 피검체에 투여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 암 또는 종양 세포의 사멸을 유도하는 방법이다. Still another embodiment of the present invention is a method for inducing the death of cancer or tumor cells, which comprises the step of administering the above composition to a subject.

이 방법은 치료학적으로 유효한 양의 본 발명에 따른 화합물, 조성물 및/또는 저해제를 그러한 치료가 필요한 피검체, 또는 그러한 치료가 필요한 것으로 결정된 피검체에게 투여하는 것을 포함한다.
The method comprises administering to a subject in need thereof a therapeutically effective amount of a compound, composition and / or inhibitor according to the present invention, or a subject determined to be in need of such treatment.

또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 분자 샤페론 억제자로서 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)에, 미토콘드리아-관통성 모이어티인 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)을 연결 모이어티에 의해 연결하거나 연결 모이어티 없이 연결하는 단계;를 포함하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물의 제조방법이다.Further, another embodiment of the present invention is a method for producing 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- 1,3,5-dioxol-5-ylsulfanyl) adenine by linking moieties or linking moieties with a mitochondria-penetrating moiety, triphenylphosphate (TPP) Lt; RTI ID = 0.0 > anti-tumor < / RTI >

미토콘드리아-관통성 모이어티와 샤페론 억제자는 당업계에 공지된 재조합 방법을 사용하여, 이들이 단일 단백질 쇄로서 제조될 수 있게 합성 링커에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 샤페론 억제자는 (화학적 커플링, 유전자 융합, 비공유적 연결 또는 기타 방법에 의해)하나 이상의 미토콘드리아 관통성 모이어티에 기능적으로 연결될 수 있다.Mitochondria-penetrating moieties and chaperone suppressors may be joined by synthetic linkers so that they can be made as a single protein chain, using recombinant methods known in the art. For example, a chaperone inhibitor of the invention can be functionally linked to one or more mitochondrial penetration moieties (by chemical coupling, gene fusion, non-covalent linkage, or other methods).

여기서, 상기 연결하는 것은 하기 화학식 4로 표시되는 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌과, 하기 화학식 5로 표시되는 1-브로모-6-트리페닐인산-헥실 브로마이드(1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide)를 반응시키는 것이 바람직하다. Here, the linking may be performed by reacting 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine represented by the following formula 4 with 1-bromo- (1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide) is preferably reacted.

[화학식 4] [화학식 5][Chemical Formula 4]

Figure 112014026535617-pat00006
Figure 112014026535617-pat00007

Figure 112014026535617-pat00006
Figure 112014026535617-pat00007

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
The present invention may be better understood by the following examples, which are for the purpose of illustrating the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예Example 1:  One: TPPTPP -- PUPU 화합물의 제조 Preparation of compounds

아래와 같은 반응식에 따라, 본 발명에 따른 TPP-PU 화합물을 제조하였다. 본 발명에 따른 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01)은 PU-H71과 Hsp90 및 TRAP1의 공결정(cocrystal) 구조를 비교하여, PU-H71와 미토콘드리아 타겟 모이어티 triphenylphosphonium 사이의 컨쥬게이트(conjugate)를 설계함으로서 완성되었다. The TPP-PU compound according to the present invention was prepared according to the following reaction formula. The TPP-PU compound (SMTIN-P01) according to the present invention is designed to conjugate between PU-H71 and the mitochondrial target moiety triphenylphosphonium by comparing the cocrystal structure of PU-H71 with Hsp90 and TRAP1 .

[반응식][Reaction Scheme]

Figure 112014026535617-pat00008

Figure 112014026535617-pat00008

실시예Example 1-1 : 재료 구입 1-1: Purchasing materials

4,5,6-triaminopyrimidine sulfate는 Eastern Sources사에서 구입하였다. Sodium bicarbonate, acetic acid, hydrochloric acid, sodium nitrate, urea, potassium iodide, magnesium sulfate, sodium metabisulfite 및 cesium carbonate는 Samchun pure chemical Co., LTD사에서 구입하였다. Carbon disulfide, 3,4-(methylenedioxy)aniline, trifuloroacetic acid, anhydrous N,N-dimethylforamide, copper(I) iodide, sodium tert-butoxide, N-iodosuccinimide 및 1,6-dibromohexane 는 Sigma-Aldrich사로부터 구입하였다. 2,9-Dimethyl-1,10-phenanthroline hemihydrates는 Alfa Aesar사로부터 구입하였다. 1,6-Dibromohexane는 Tokyo Chemical Industry Co., LTD.사로부터 구입하였다.
4,5,6-triaminopyrimidine sulfate was purchased from Eastern Sources. Sodium bicarbonate, acetic acid, hydrochloric acid, sodium nitrate, urea, potassium iodide, magnesium sulfate, sodium metabisulfite and cesium carbonate were purchased from Samchun Pure Chemical Co., LTD. N-dimethylforamide, copper (I) iodide, sodium tert-butoxide, N-iodosuccinimide and 1,6-dibromohexane were purchased from Sigma-Aldrich . 2,9-Dimethyl-1,10-phenanthroline hemihydrates were purchased from Alfa Aesar. 1,6-Dibromohexane was purchased from Tokyo Chemical Industry Co., LTD.

실시예Example 1-2 : 8- 1-2: 8- MercaptoadenineMercaptoadenine 의 제조Manufacturing

상기 반응식에서 화학식 1(8-Mercaptoadenine)의 화합물을 제조하였다. 즉, 4,5,6-triaminopyrimidine sulfate(5.35g, 24 mmol), NaHCO3 (10.08g, 120 mmol), H2O (90 mL), CS2 (14.43 mL, 240 mmol), 및 EtOH (45 mL)의 혼합물을 3일 동안 환류(refluxed) 시키었다. 냉각 후, 과량의 CS2 및 용매를 회전 증발기(rotary evaporator)로 제거하였다. 생성된 혼합물을 에탄올과 H2O 에 용해시키고 여과하였다. 아세트산 4 ㎖를 여액에 첨가하였다. 백색 침전물을 수집하여 건조시키고(2.34 g, 58.33 %), 추가로 사용하였다. 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 13.00 (s, 1H), 12.02 (s, 1H), 8.04 (s, 1H), 6.73 (bs, 2H)
In the above reaction formula, a compound of formula (8-Mercaptoadenine) was prepared. Namely, 4,5,6-triaminopyrimidine sulfate (5.35 g, 24 mmol), NaHCO 3 (10.08 g, 120 mmol), H 2 O (90 mL), CS 2 (14.43 mL, 240 mmol), and EtOH (45 mL) was refluxed for 3 days. After cooling, excess CS 2 and solvent were removed with a rotary evaporator. The resulting mixture was dissolved in ethanol and H 2 O and filtered. 4 ml of acetic acid was added to the filtrate. The white precipitate was collected, dried (2.34 g, 58.33%) and used further. 1 H NMR (400MHz, DMSO- d 6) δ 13.00 (s, 1H), 12.02 (s, 1H), 8.04 (s, 1H), 6.73 (bs, 2H)

실시예Example 1-3 : 5- 1-3: 5- IodoIodo -- benzobenzo [1,3]dioxole의 제조[1,3] dioxole

상기 반응식에서 화학식 2(5-Iodo-benzo[1,3]dioxole)의 화합물을 제조하였다. 즉, 3,4-(methylenedioxy)aniline(5 g, 36.46 mmol)을 삼각 플라스크(erlenmeyer flask.)에 넣고 35% HCl (32 mL) 및 얼음(ice)(96 g)으로 용해시키었다. 여기에, 물((30 mL))에 혼합시킨 NaNO2 (5.3 g, 76.8 mmol)의 냉각된(chilled) 용액을 10분에 걸쳐서 추가하였고, 추가 10분 동안 교반하였다. Urea(1.66 g, 27.6 mmol)을 혼합물에 추가한 다음, 10분 후에 물(20 mL)에 혼합시킨 냉각된 KI (17.9 g)을 더 추가하였다. 혼합물을 밤새 교반하였다. 이어서, 반응한 혼합물을 CH2Cl2 로 추출하고, MgSO4 상에서 건조시킨 후 농축하였다. 이러한 조생성물(crude product)을 용출액(eluent)으로서 헥산을 이용하는 실리카겔칼럼크로마토그래피(silica gel column chromatography)로 정제하여, 목적하는 aryliodide (4.29 g, 47.43%)를 얻었다. 남아있는 색은 Na2S2O4로 세척해서 제거하였다. 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.11-7.13 (m, 2H), 6.58 (d, 2H), 5.94 (s, 2H)
In the above reaction scheme, the compound of formula (5-Iodo-benzo [1,3] dioxole) was prepared. In other words, 3,4- (methylenedioxy) aniline (5 g, 36.46 mmol) was placed in an Erlenmeyer flask and dissolved in 35% HCl (32 mL) and ice (96 g). To this was added a chilled solution of NaNO 2 (5.3 g, 76.8 mmol) mixed in water (30 mL) over 10 min and stirred for an additional 10 min. Urea (1.66 g, 27.6 mmol) was added to the mixture followed by the addition of cooled KI (17.9 g) mixed with water (20 mL) after 10 min. The mixture was stirred overnight. The reacted mixture was then extracted with CH 2 Cl 2 , dried over MgSO 4 and concentrated. The crude product was purified by silica gel column chromatography using hexane as an eluent to obtain the desired aryliodide (4.29 g, 47.43%). The remaining color was removed by washing with Na 2 S 2 O 4 . 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ 7.11-7.13 (m, 2H), 6.58 (d, 2H), 5.94 (s, 2H)

실시예Example 1-4 : 1- 1-4: 1- BromoBromo -6--6- triphenylphosphoniumtriphenylphosphonium -- hexylhexyl bromidebromide 의 제조Manufacturing

상기 반응식에서 화학식 5(1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide)의 화합물을 제조하였다. 즉, Triphenylphosphine(6.45 g, 24.59 mmol) 및 1,6-dibromohexane(18.9 mL, 122.9 mmol)를 환류 응축기(reflux condenser)를 가진 둥근바닥 플라스크(round-bottom flask)에 혼합하고, 90℃에서 6시간 동안 오일 배쓰(oil bath)에서 가열하였다. 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 3시간 후에 2개의 층을 얻었다. monophosphonium 염이 바닥에 끈적끈적한 고체로 형성되었고, 과도한 액상 디 브로마이드(excess liquid dibromide)는 상단에 남아 있었다. 상기 디브로마이드를 경사 분리시키고(decanted off), monophosphonium 염을 CH2Cl2로 용해시킨 후, 에테르로 침전시켜서 미반응 triphenylphospnine을 제거하였다. 페이스트상 고체를 진공에서 건조시킨 후, 실리카겔(EtOAc/CH2Cl2/MeOH at 4:4:1)을 이용한 컬럼 크로마토 그래피로 정제 하였다. 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.65-7.81. (m, 15H), 3.99-3.91 (m, 2H), 1.38-1.81 (m, 9H)
(1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide) was prepared in the above reaction scheme. In other words, Triphenylphosphine (6.45 g, 24.59 mmol) and 1,6-dibromohexane (18.9 mL, 122.9 mmol) were mixed in a round-bottom flask fitted with a reflux condenser and heated at 90 & And heated in an oil bath. The flask was cooled to room temperature and after 3 hours two layers were obtained. The monophosphonium salt was formed as a sticky solid on the floor, and excess liquid dibromide remained on top. The dibromide was decanted off and the monophosphonium salt was dissolved in CH2Cl2 and then precipitated with ether to remove unreacted triphenylphospinine. The paste-like solid was dried in vacuo and then purified by column chromatography on silica gel (EtOAc / CH 2 Cl 2 / MeOH at 4: 4: 1). 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ 7.65-7.81. (m, 15H), 3.99-3.91 (m, 2H), 1.38-1.81 (m, 9H)

실시예Example 1-5 : 8-( 1-5: 8- ( BenzoBenzo [1,3]dioxol-5-[1,3] dioxol-5- ylsulfanylylsulfanyl )) adenineadenine 의 제조Manufacturing

상기 반응식에서 화학식 3(8-(Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)의 화합물을 제조하였다. 즉, 8-Mercaptoadenine(500 mg, 2.99 mmol), 2,9-Dimethyl-1,10phenanthroline hemihydrate (65 mg, 0.299 mmol), CuI (60 mg, 0.299 mmol), NaO-t-Bu (0.57g, 5.98 mmol), 5-iodo-benzo[1,3]dioxole (2.23g, 8.97 mmol) 및 DMF(30 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 혼합하였다. 상기 반응 용기를 파라필름(parafilm)으로 밀봉하고, 오일 배쓰(oil bath, (110℃))에 넣은 다음24시간 동안 교반하였다. 용매를 회전증발기로 제거하고, 조생성물을 실리카겔(EtOAc/CH2Cl2/MeOH at 4:4:1)을 이용한 컬럼 크로마토 그래피로 정제 하였다. 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 8.05 (s, 1H), 7.11 (bs, 2H), 7.03 (s, 1H), 6.95 (s, 1H), 6.06 (s, 2H)
In the above reaction formula, a compound of formula (8- (Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine) was prepared. To a solution of 8-Mercaptoadenine (500 mg, 2.99 mmol), 2,9-Dimethyl-1,10-phenanthroline hemihydrate (65 mg, 0.299 mmol), CuI (60 mg, 0.299 mmol), NaO- mmol), 5-iodo-benzo [1,3] dioxole (2.23 g, 8.97 mmol) and DMF (30 mL) were mixed in a round bottom flask. The reaction vessel was sealed with parafilm, placed in an oil bath (110 ° C) and stirred for 24 hours. The solvent was removed on a rotary evaporator and the crude product was purified by column chromatography on silica gel (EtOAc / CH 2 Cl 2 / MeOH at 4: 4: 1). 1 H NMR (400MHz, DMSO- d 6) δ 8.05 (s, 1H), 7.11 (bs, 2H), 7.03 (s, 1H), 6.95 (s, 1H), 6.06 (s, 2H)

실시예Example 1-6 : 8-(6- 1-6: 8- (6- IodoIodo -- BenzoBenzo [1,3]dioxol-5-[1,3] dioxol-5- ylsulfanylylsulfanyl )) adenineadenine 의 제조Manufacturing

상기 반응식에서 화학식 4(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)의 화합물을 제조하였다. 즉, 8-(Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine (500 mg, 1.736 mmol), acetonitrile (3.5 mL), TFA (675㎕), 및 NIS (2.34 g, 10.41mmol)를 실온에서 24시간 동안 교반시키었다. 용매를 회전증발기로 제거하였다. 혼합물은 실리카겔(EtOAc/CH2Cl2/MeOH at 4:4:1)을 이용한 컬럼 크로마토 그래피로 바로 정제 하였다. 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 8.19 (s, 1H), 7.44 (s, 1H), 7.20 (s, 1H), 7.03 (bs, 1H), 6.09 (s, 2H)
(8- (6-Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine) was prepared in the above reaction scheme. To a mixture of 8- (Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (500 mg, 1.736 mmol), acetonitrile (3.5 mL), TFA (675 L), and NIS (2.34 g, 10.41 mmol) And stirred for 24 hours. The solvent was removed with a rotary evaporator. The mixture was directly purified by column chromatography on silica gel (EtOAc / CH 2 Cl 2 / MeOH at 4: 4: 1). 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 ) δ 8.19 (s, 1H), 7.44 (s, 1H), 7.20 (s, 1H), 7.03 (bs, 1H), 6.09 (s, 2H)

실시예Example 1-7 :  1-7: TPPTPP -- PUPU 의 제조Manufacturing

상기 반응식에서 화학식 6(TPP-PU)의 화합물을 제조하였다. 즉, 8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine (400 mg, 0.97 mmol), 건조된(dried) Cs2CO3 (1.26g, 3.86 mmol) 및 1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide (1.95 g, 3.86 mmol)를 둥근바닥 플라스크에 혼합하였다. 반응 용기를 진공에서 건조시켰다. 여기에, 무수 (anhydrous) DMF를 추가하였다. 혼합물을 80℃에서 24시간 동안 교반하였다. 용매는 회전증발기로 제거하였다. 혼합물을 컬럼 크로마토 그래피(EtOAc/CH2Cl2/MeOH at 4:4:1 이어서 EtOAc/CH2Cl2/MeOH at 2:2:1)로 정제 하였다. 그리고, 고성능 액체 크로마토그래피(High performance liquid chromatography)를 이용하여 추가로 정제하였다. 1H NMR (400MHz, MeOD) δ 8.28 (s, 1H), 7.89-7.71 (m, 15H), 7.45 (s, 1H), 7.25 (s, 1H), 6.08 (s, 2H), 4.29 (m, 2H), 3.34-3.42 (m, 3H), 1.87 (m, 2H), 1.67(m, 4H), 1.42(m, 2H) ; MS m/z 758.07 (M+)
(TPP-PU) was prepared in the above reaction scheme. Namely, 8- (6-Iodo-Benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (400 mg, 0.97 mmol), dried Cs 2 CO 3 (1.26 g, 3.86 mmol) and 1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide (1.95 g, 3.86 mmol) were mixed in a round bottom flask. The reaction vessel was dried in vacuo. To this was added anhydrous DMF. The mixture was stirred at 80 < 0 > C for 24 hours. The solvent was removed with a rotary evaporator. The mixture was purified by column chromatography (EtOAc / CH 2 Cl 2 / MeOH at 4: 4: 1 followed by EtOAc / CH 2 Cl 2 / MeOH at 2: 2: 1). Then, it was further purified using high performance liquid chromatography. 1 H NMR (400MHz, MeOD) δ 8.28 (s, 1H), 7.89-7.71 (m, 15H), 7.45 (s, 1H), 7.25 (s, 1H), 6.08 (s, 2H), 4.29 (m, 2H), 3.34-3.42 (m, 3H), 1.87 (m, 2H), 1.67 (m, 4H), 1.42 (m, 2H); MS m / z 758.07 (M < + & gt ; ) [

비교예Comparative Example 1:  One: TPPTPP -- BIIBBIIB 의 제조Manufacturing

상기한 순서도 2에 따라, BIIB-021로부터 BIIB-Br을 제조한 후, TPP-BIIB을 제조하였다. 즉, Chloroadenine 1과 methylbromopyridine을 반응시켜서 중간체 2을 regioisomer 분리 후에 얻었다. 링커인 hexyl기를 도입하기 위해 1-bromohexanol과 반응시켜서 중간체 3을 얻었다. TPP(triphenylphosphate)기를 도입하기 위하여 알코올을 bromide로 치환하여 BIIB-Br을 합성하였고, TPP와 반응시켜 TPP-BIIB를 합성하였다.
After preparing BIIB-Br from BIIB-021 according to the above-mentioned flowchart 2, TPP-BIIB was prepared. That is, Chloroadenine 1 and methylbromopyridine were reacted to obtain intermediate 2 after regioisomer separation. Intermediate 3 was obtained by reacting with 1-bromohexanol to introduce the linker hexyl group. To introduce TPP (triphenylphosphate) group, BIIB-Br was synthesized by substituting alcohol with bromide and TPP-BIIB was synthesized by reacting with TPP.

실험예Experimental Example 1: 분석 방법 1: Analysis method

아래 실험예에서 약물로는 본 발명에 따라 상기 실시예1을 통해 제조한 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01)과 함께, 상기 비교예1을 통해 제조한 TPP-BIIB, 그리고 DMSO, 개미트리닙(Gamitrinib) 및 PU-H71을 각각 이용하였다.
In the following experimental examples, the TPP-PIB compound (SMTIN-P01) prepared in Example 1 and the TPP-BIIB prepared in Comparative Example 1, DMSO, antitrynip Gamitrinib) and PU-H71, respectively.

실험예Experimental Example 1-1 : 세포 생존율( 1-1: Cell viability ( cellcell viabilityviability ) 분석 ) analysis

세포(5×103 cells/well)를 96-well 플레이트에서 밤새 배양하고, 24시간 동안 약물로 처리하였다. 세포 생존율을 측정하기 위하여, 세포를 3(4,5-dimethyl-thyzoyl-2-yl)2,5 diphenyltetrazolium bromide (MTT)에 노출시키고, Infinity M200 microplate reader(TECAN)를 이용하여 595nm 파장에서 흡수율을 측정함으로서, 결정화된 프로마잔(crystalized formazan)을 정량하였다. 흡광도 데이터는 비히클 컨트롤(vehicle control)의 것과 비교하였고, 퍼센트 생존율(percent viability)로 표시하였다.
Cells (5 × 10 3 cells / well) were cultured overnight in 96-well plates and treated with drug for 24 hours. To measure the cell viability, the cells were exposed to 3, 4,5-dimethyl-thyzoyl-2-yl) 2,5 diphenyltetrazolium bromide (MTT) and absorbed at 595 nm using an Infinity M200 microplate reader (TECAN) Crystallized formazan was quantified by measurement. Absorbance data were compared to those of the vehicle control and expressed as percent viability.

실험예Experimental Example 1-2 : 이종이식 종양 모델( 1-2: Xenograft Tumor Model ( XenograftXenograft tumortumor modelsmodels ))

동물과 관련된 모든 실험은 UNIST(IACUC-12-003-A)에 의해 승인되었다. 멸균(sterile) PBS(200㎕)에 현탁된(suspended) 22Rv1(7×106) 세포를 6주령의 BALB/c nu/nu 수컷 마우스(Japan SLC Inc.) 양 측면(both flanks)에 피하 주입하고, 약 100 mm3 의 평균 부피로 성장시키었다. 마우스들을 랜덤하게 4개의 그룹(2 종양/마우스, 4 마우스/그룹)으로 나누었다. PBS의 20% Cremophor EL (Sigma)에 용해시킨 약물을 복강 주사하였다. 매일 10 mg/kg의 약물을 마우스에 투여하였다. 종양을 캘리퍼(caliper)로 매일 측정하였고, 종양의 부피는 다음식으로 계산하였다: V=1/2×(width)2×length.
All animal-related experiments were approved by UNIST (IACUC-12-003-A). Sterilized (suspended) was suspended in (sterile) PBS (200㎕) 22Rv1 (7 × 10 6) subcutaneously injecting the cells into 6-week-old BALB / c nu / nu male mice (Japan SLC Inc.) on both sides (both flanks) And grown to an average volume of about 100 mm < 3 & gt ;. Mice were randomly divided into 4 groups (2 tumors / mouse, 4 mice / group). The drug dissolved in PBS 20% Cremophor EL (Sigma) was intraperitoneally injected. The mice were given 10 mg / kg of drug every day. Tumors were measured daily with a caliper and the volume of the tumor was calculated as: V = 1/2 × (width) 2 × length.

실험예Experimental Example 1-3 : 미토콘드리아 막 전위 이미징( 1-3: Mitochondrial membrane potential imaging ( ImagingImaging mitochondrialmitochondrial membranemembrane potentialpotential ))

HeLa 세포를 37℃ 및 5% CO2 조건에서 10% FBS 및 1% penicillin/streptomycin이 보충된 DMEM (Lonza)를 이용하여, 40~80% 컨플루언시(confluency)로 Lab Tek II 슬라이드 챔버에 시딩(seeded)하였다. 세포를 100 nM tetramethylrhodomine methyl ester(TMRM) 및 약물로 6시간 동안 배양하였고, FV1000 laser confocal scanning microsope (Olympus)를 이용하여 분석하였다. 모든 분석은 동일한 조건에서 수행하였다.
Using HeLa cells 37 ℃ and 5% CO 2 In the condition 10% FBS and 1% penicillin / a streptomycin supplemented DMEM (Lonza), the Lab Tek II slide chamber to 40-80% confluency when (confluency) Seeded. Cells were incubated with 100 nM tetramethylrhodomine methyl ester (TMRM) and drug for 6 h and analyzed using a FV1000 laser confocal scanning microsope (Olympus). All analyzes were performed under the same conditions.

실험예Experimental Example 2: 분석 결과 2: Analysis results

실험예Experimental Example 2-1 :  2-1: SMTINSMTIN -- P01P01  Wow 개미트리닙(gamitrinib)의Gametrinib 종양 활성 비교 Tumor activity comparison

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01) 등의 활성을 나타내는 것으로서,2 shows the activity of the TPP-PU compound (SMTIN-P01) according to a preferred embodiment of the present invention,

(A) 약물은 미토콘드리아 막 전위에 영향을 나타낸다. TMRM-loaded HeLa 세포를 30분 동안 20μM의 PU-H71, gamitrinib, SNTIN-P01, 및 TPP-BIIB로 배양하였고, 공초점 현미경(confocal microscope)으로 분석하였다. 화이트 바(White bar)=20μm.(A) The drug affects the mitochondrial membrane potential. TMRM-loaded HeLa cells were cultured with 20 μM of PU-H71, gamitrinib, SNTIN-P01, and TPP-BIIB for 30 min and analyzed by confocal microscope. White bar = 20 μm.

(B) Hsp70 상향 조절 및 클라이언트 고갈을 나타낸다. 세포는 24시간 동안 5 μM의 약물로 처리되었고, 웨스턴 블롯으로 분석하였다.(B) Hsp70 upregulation and client depletion. Cells were treated with 5 μM of drug for 24 h and analyzed by Western blot.

(C) 미토콘드리아의 스트레스 반응 유도를 나타낸다. 세포를 24 시간 동안 2 μM의 약물로 처리하였고, 웨스턴 블롯으로 분석하였다.(C) Induces the stress response of mitochondria. Cells were treated with 2 [mu] M of drug for 24 hours and analyzed by Western blot.

(D) SMTIN-P01 등의 세포 독성 활동을 나타낸다. Gamitrinib, SMTIN-P01, PU-H71 및 TPP-BIIB를 신장(kidney) (ACHN), 자궁경부(cervix)(HeLa), 난소(ovary)(SK-OV3), 전립선(prostate) (22Rv1), 간(liver)(SK-HEP-1), 뇌(brain) (A172), 폐(lung) (H460), 및 유방(breast)(MDA-MB-231)에서 유래한 다양한 인간 암 세포 라인으로 24시간 동안 배양하였다. 세포 생존율은 MTT 분석법에 의해 분석 하였다. 데이터는 3벌의(triplicated) 두 개의 독립적인 실험에서 얻은 평균±SEM이다.(D) SMTIN-P01. Gamitrinib, SMTIN-P01, PU-H71 and TPP-BIIB were immunized with kidney (ACHN), cervix (HeLa), ovary (SK-OV3), prostate (22Rv1) various human cancer cell lines derived from liver (SK-HEP-1), brain (A172), lung (H460), and breast (MDA-MB-231) Lt; / RTI > Cell viability was analyzed by MTT assay. Data are mean ± SEM obtained from two independent triplicated experiments.

도 2에 나타난 바와 같이, 미토콘드리아 Hsp90와 TRAP1의 불활성화는 cyclophilin-D를 활성화시키고, 침투성 전환 기공(permeability transition pore (PTP))을 오픈시킨다(Kang et al., 2007; Kang et al., 2009) . 캐미트리닙과 유사한 SMTIN-P01는 미토콘드리아 막 탈분극(depolarization)을 유도할 수 있었지만, PU-H71 와 TPP-BIIB는 미토콘드리아 막 전위(△Ψm) 어떤 영향도 주지 않았다(도 2A). As shown in Figure 2, inactivation of mitochondrial Hsp90 and TRAP1 activates cyclophilin-D and opens a permeability transition pore (KPP) (Kang et al., 2007; Kang et al., 2009 ). SMTIN-P01, similar to camitri nip, was able to induce mitochondrial membrane depolarization, while PU-H71 and TPP-BIIB gave no effect on the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) (FIG. 2A).

이는 미토콘드리아 타겟팅 모이어티(TPP)와 세포질의 Hsp90 저해제 어떤 것도 미토콘드리아 막 전위(△Ψm)에 크게 영향을 미치지 못한다는 것을 나타낸다. PU-H71 처리는 클라이언트 단백질(client proteins)의 고갈과 Hsp70의 상향조절(up-regulation)을 유도하고, Hsp90 저해에 대한 응답이 고유한 특징(typical signature)으로 나타났지만(Guo et al., 2005; Trepel et al., 2010), SMTIN-P01 처리에 의해서는 어떠한 활성도 없었다(도 2B). This indicates that none of the mitochondrial targeting moiety (TPP) and the cytoplasmic Hsp90 inhibitor significantly affect the mitochondrial membrane potential ([Delta] [tau] m). PU-H71 treatment induced depletion of client proteins and up-regulation of Hsp70, and the response to Hsp90 inhibition was typical signature (Guo et al., 2005 ; Trepel et al., 2010) and no activity by SMTIN-P01 treatment (Fig. 2B).

Gamitrinib과 비교하여 SMTIN-P01은 많은 암세포에서 세포 죽음 문턱을 낮추는 미토콘드리아의 펼쳐진 단백질 응답(mitochondrial unfolded protein responses)을 개시할 뿐만 아니라(도 2C), 다양한 암 세포 유형에 대한 세포 독성에서 놀라운 활성을 나타내고 있다(도 2D). 흥미롭게도, SMTIN-P01은 패어렌털(parental) Hsp90 저해제 PU-H71; TPP-BIIB 한계 세포 독성(marginal cytotoxic)보다 모든 암 세포에서 더욱 강한 세포 독성을 나타내고 있다(도 2D). Compared with Gamitrinib, SMTIN-P01 not only initiates mitochondrial unfolded protein responses that lower the cell death threshold in many cancer cells (Fig. 2C), but also exhibits remarkable activity in cytotoxicity against various cancer cell types (Fig. 2D). Interestingly, SMTIN-P01 is a parental Hsp90 inhibitor PU-H71; TPP-BIIB exhibits stronger cytotoxicity in all cancer cells than in marginal cytotoxic (Fig. 2D).

이러한 결과는 PU-H71의 미토콘드리아 타겟팅은 상기 패어랜털 화합물과 비교하여 메커니즘이 아주 다른 세포 독성제를 생성하는 것을 나타낸다.
These results indicate that the mitochondrial targeting of PU-H71 produces a cytotoxic agent with a very different mechanism compared to the parental compound.

실험예Experimental Example 2-2 :  2-2: SMTINSMTIN -- P01P01 of InIn vivovivo 종양 활성 및 약동학(Tumor activity and pharmacokinetics pharmacokinecticspharmacokinectics ))

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 TPP-PU 화합물(SMTIN-P01) 등의 In vivo 활성을 나타내는 것으로서,FIG. 3 shows the in vivo activity of a TPP-PU compound (SMTIN-P01) according to a preferred embodiment of the present invention,

(A) in vivo 에서 종양 성장 억제를 나타낸다. 10㎎/㎏의 약물을 22Rv1 세포가 이식된 누드 마우스에 매일 주입하였다. 종양 크기를 캘리퍼로 측정 하였다. 8개의 종양과 각 그룹 당 4마리 마우스에 대하여 실험하였다. 데이터는 평균±SEM이다.(A) Indicates inhibition of tumor growth in vivo. 10 mg / kg of drug was injected daily into nude mice transplanted with 22Rv1 cells. Tumor size was measured with a caliper. Eight tumors and four mice per group were tested. Data are mean ± SEM.

(B) 종양 무게를 나타낸다. (A) 실험의 끝에, 종양 조직을 회수하고 무게를 재었다. 데이터는 평균±SEM이다.(B) tumor weight. (A) At the end of the experiment, the tumor tissue was recovered and weighed. Data are mean ± SEM.

도 3에 나타난 바와 같이, 전립선 암 세포(22Rv1)를 이용한 이종 이식 실험에서, SMTIN-P01은 gamitrinib보다 더 종양 성장을 억제하였고(도 3A), 이에 따라 종양의 무게는 PU-H71/gamitrinib이 처리된 것보다 SMTIN-P01에서 상당히 낮았다(도 3B). As shown in FIG. 3, SMTIN-P01 inhibited tumor growth more than gamitrinib (Fig. 3A) in xenotransplantation experiments using prostate cancer cells (22Rv1), and the tumor weighed PU-H71 / gamitrinib (Fig. 3B). ≪ tb > < TABLE >

in vitro 에서 분명하지 않은 활성을 고려하면(도 2), 상기 결과는 SMTIN-P01이 개미트리닙보다 더 우수한 in vivo 활성을 가지는 것을 의미하고, 이것은 패어렌털 화합물, PU-H71 및 젤다나마이신 유도체(geldanamycin derivative)의 행동(전자는 종양에서 더 축적되고, 후자는 정상세포에서 더 축적됨)과 관련이 있을 수 있다(Caldas-Lopes et al., 2009; Eiseman et al., 2005).
in Considering the undefined activity in vitro (Fig. 2), the results indicate that SMTIN-P01 is more in vivo activity, which may be related to the behavior of the parental compounds, PU-H71 and the geldanamycin derivative (the former accumulating more in the tumor and the latter accumulating more in normal cells) (Caldas-Lopes et al., 2009; Eiseman et al., 2005).

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that changes may be made.

Claims (12)

분자 샤페론 억제자(molecular chaperone inhibitor)인 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)과 미토콘드리아-관통성 모이어티(mitochondria-penetrating moiety)인 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)이 6개의 탄소 원자를 포함하는 카본체인(carbon chain)인 링커에 의해 결합된 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하되,
상기 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되고,
[화학식 6]
Figure 112016008405839-pat00016

상기 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌은 Hsp90(Heat shock protein 90)에 결합하여, 상기 Hsp90을 억제하며,
상기 화합물은 미토콘드리아를 관통하여, 상기 미토콘드리아 내부에 존재하는 TRAP1(Tumor necrosis factor Receptor-Associated Protein-1) 단백질을 억제하는 미토콘드리아 TRAP1 저해제인 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물.
The molecular chaperone inhibitor 8- (6-Iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine (8- (6-Iodo-Benzo [ 5-ylsulfanyl) adenine and mitochondria-penetrating moiety triphenylphosphate (TPP) are linked by a linker which is a carbon chain containing 6 carbon atoms, Or a pharmaceutically acceptable salt thereof,
The compound is represented by the following general formula (6)
[Chemical Formula 6]
Figure 112016008405839-pat00016

The 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine binds to Hsp90 (heat shock protein 90)
Wherein said compound is a mitochondrial TRAP1 inhibitor that inhibits TRAP1 (Tumor Necrosis Factor Receptor-Associated Protein-1) protein that penetrates mitochondria and is present inside said mitochondria.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 분자 샤페론 억제자로서 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌(8-(6-Iodo-Benzo[1,3]dioxol-5-ylsulfanyl)adenine)에, 미토콘드리아-관통성 모이어티인 트리페닐인산(triphenylphosphate : TPP)을 6개의 탄소 원자를 포함하는 카본체인(carbon chain)인 링커에 의해 결합시키는 단계;를 포함하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물의 제조방법.
(6-Iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine as a molecular chaperone inhibitor ) With a mitochondria-penetrating moiety, triphenylphosphate (TPP), by a linker that is a carbon chain comprising six carbon atoms, to the mitochondria-targeted anti-tumor composition ≪ / RTI >
제11항에 있어서,
상기 링커에 의해 결합시키는 단계는 하기 화학식 4로 표시되는 8-(6-요오도-벤조[1,3]디옥솔-5-일설파닐)아데닌과, 하기 화학식 5로 표시되는 1-브로모-6-트리페닐인산-헥실 브로마이드(1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide)를 반응시키는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 표적화된 항-종양 조성물의 제조방법.
[화학식 4] [화학식 5]
Figure 112016008405839-pat00011
Figure 112016008405839-pat00012

12. The method of claim 11,
The step of coupling by the linker comprises reacting 8- (6-iodo-benzo [1,3] dioxol-5-ylsulfanyl) adenine represented by the following formula 4 with 1-bromo (1-Bromo-6-triphenylphosphonium-hexyl bromide) is reacted with the compound of formula (I).
[Chemical Formula 4]
Figure 112016008405839-pat00011
Figure 112016008405839-pat00012

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