KR101650716B1

KR101650716B1 - 바이시클릭니트로이미다졸 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR101650716B1
Application number: KR1020120132949A
Authority: KR
Inventors: 김필호; 이상호; 김수현; 이일영; 윤창수; 오태권; 조상래
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2016-08-24
Also published as: KR20140065902A

Abstract

본 발명은 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 신규한 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 다양한 환경에서의 결핵균에 대하여 우수한 항결핵 효능을 나타내므로, 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용할 수 있다.

Description

바이시클릭니트로이미다졸 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Bicyclic nitroimidazole derivatives, preparation method thereof and pharmaceutical composition for prevention or treatment of tuberculosis containing the same as an active ingredient}

본 발명은 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

결핵(TB)은 미코박테리움 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) 및 다른 미코박테리움 종의 감염에 의해 야기되는 만성 감염 질병이다. 이는 개발 도상국에서 주요 질병이며, 또한 전세계의 개발 지역에서도 증가하고 있는 문제이다. 20억명 이상의 사람이 TB 바실러스에 감염되어 있는 것으로 생각되고, 약 920만명의 신규한 TB 환자 및 170만명의 사망자가 매년 발생하고 있다. TB 바실러스에 감염된 환자 중 10%가 활성 TB로 발달할 것이며, 활성 TB 감염을 가진 각각의 환자는 해마다 평균적으로 10 내지 15명의 다른 사람을 감염시킨다. 1년 발병률은 세계적으로 최고도에 이르고 있으며, 인구 성장으로 인해 사망자 및 환자의 수도 여전히 증가하고 있다(World Health Organisation Tuberculosis Facts 2008).

미코박테리움 투베르쿨로시스는 호흡기 경로를 통해 개체를 감염시킨다. 폐포 대식세포는 박테리아를 삼켜버리나, 산성 리소좀과의 포식소체 융합을 억제함으로써 생존하고 증식할 수 있다. CD4+ 및 CD8+ T 세포를 수반하는 복합 면역 반응이 계속하여 발생하고, 궁극적으로 육아종을 형성시킨다. 병원체로서의 미코박테리움 투베르쿨로시스의 성공의 중심은 분리되었으나 근절되지 않은 박테리아가 장기간 동안 지속하여, 개체가 활성 TB가 이후에 발달하기 쉽도록 하는 여지를 남겨 놓는다는 사실이다.

감염된 개체의 5% 미만이 감염 후 첫번째 해에 활성 TB로 발달한다. 육아종은 수십년간 지속될 수 있고, 산소 및 영양소의 결핍 시에 휴면 상태의 생(生) 미코박테리움 투베르쿨로시스를 함유하는 것으로 생각된다.

그러나, 최근에 휴면 상태의 박테리아 대부분이 신체 전체에 걸쳐 분포하는 비-대식세포 유형에 위치하는 것이 암시되었다(Locht et al, Expert Opin. Biol. Ther. 2007 7(11): 1665-1677). 활성 TB의 발달은, 예를 들어, 면역억제 사건의 결과로서 숙주의 자연면역과 병원체 사이의 균형이 변화하는 경우에 발생한다(Anderson PTrends in Microbiology 2007 15(1):7-13; Ehlers S Infection 2009 37(2):87-95). 잠복 TB와 활성 TB 사이의 균형을 기재하는 동태적 가설이 또한 제안되었다(Cardana P-J Inflammation & Allergy- Drug Targets 2006 6:27-39; Cardana P-J Infection 2009 37(2):80-86).

감염은 상당한 기간 동안 무증상일 수 있으나, 활성 질병은 가장 흔하게는 폐의 급성 염증으로 나타나며, 이는 피로, 체중 감소, 열 및 지속적인 기침을 발생시킨다. 치료되지 않는 경우, 심각한 합병증 및 사망이 통상적으로 발생한다.

결핵은 일반적으로 연장된 항생제 요법을 이용하여 조절될 수 있으나, 이러한 치료는 질병의 확산을 방지하기에는 충분하지 않다. 감염된 개체는 무증상일 수 있으나, 일부 기간 동안 전염성이다. 또한, 치료 요법과의 순응이 중요하나, 환자의 거동을 모니터하기는 어렵다. 일부 환자는 치료 과정을 완료하지 않으며, 이는 비효과적인 치료 및 약물 내성의 발달을 야기할 수 있다.

다약 내성 TB(MDR-TB)는 일차 약물치료에 반응하는데 실패한 형태이다. 모든 TB 환자의 5%는 MDR-TB이고, 약 490,000명의 새로운 MDR-TB 환자가 매년 발생한다. 이차 약물치료에 대한 내성이 MDR-TB의 최고점에서 발달하는 경우에 광범위 약물 내성 TB(XDR-TB)이 발생한다. 실제적으로 치료불가능한 XDR-TB에 감염된 약 40,000명의 새로운 환자가 해마다 발생하는 것으로 추정된다(World Health Organisation Tuberculosis Facts 2008).

따라서, 결핵균에 대하여 효능이 있는 신규한 약학적 조성물의 개발이 끊임없이 필요한 실정이다.

이에, 본 발명자들은 신규한 바이시클릭니트로이미다졸 유도체가 다양한 환경에서의 결핵균에 대하여 우수한 항결핵 효능을 나타내고, 낮은 세포독성을 나타내는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 신규한 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-5 직쇄 또는 측쇄 알킬 및 페닐로 이루어지는 군으로부터 선택되되,

여기서 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 모두가 동시에 수소는 아니고,

또한 R¹, R², R⁴ 및 R⁵ 모두가 동시에 수소일 경우 R³은 플루오로가 아니다.

또한, 본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,

화학식 2로 표시되는 화합물을 유기용매에 용해시킨 후 강염기를 첨가하고 반응시켜 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체를 제조하는 단계(단계 1)를 포함하는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법을 제공한다.

[반응식 1]

상기 반응식 1에서,

상기 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

나아가, 본 발명은 상기 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 신규한 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 다양한 환경에서의 결핵균에 대하여 우수한 항결핵 효능을 나타내고, 낮은 세포독성을 나타내므로, 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

상기 화학식 1에서,

여기서 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 모두가 동시에 수소는 아니고,

바람직하게,

상기 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵는 서로 독립적으로 수소, 플루오로, 클로로, C_1-3 직쇄 또는 측쇄 알킬 및 페닐로 이루어지는 군으로부터 선택되되,

여기서 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 모두가 동시에 수소는 아니고,

더욱 바람직하게,

상기 R¹, R² 및 R⁴는 수소이고,

R³은 메틸, 클로로, 플루오로 또는 페닐이고,

R⁵는 수소, 메틸, 클로로 또는 플루오로이되,

여기서 R⁵가 수소일 경우 R³은 플루오로가 아니다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 구체적인 예는,

1) 2-(2,4-디클로로페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸;

2) 2-(2,4-디플루오로페닐)-2,3-디하이드로-6-니트로이미다조[2,1-b]옥사졸;

3) 2-(4-클로로페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸;

4) 2-(바이페닐-4-일)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸; 및

5) 2-(2,4-디메틸페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸;으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 들 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 더욱 구체적인 예로는,

3) 2-(4-클로로페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸; 및

본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다.

약학적으로 허용가능한 염이란 표현은 환자에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 갖는 농도로서 이 염에 기인한 부작용이 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 이로운 효능을 떨어뜨리지 않는 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 어떠한 유기 또는 무기 부가염을 의미한다.

이들 염은 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 질산, 황산, 과염소산, 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 젖산, 말레산, 푸마린산, 글루콘산, 메탄설폰산, 글리콘산, 숙신산, 타타르산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산, 아스파르트산, 옥살산, (D) 또는 (L) 말산, 말레산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 4-톨루엔술폰산, 살리실산, 시트르산, 벤조산 또는 말론산 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 염은 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등) 및 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염 등) 등을 포함한다.

예를 들면, 산부가염으로는 아세테이트, 아스파테이트, 벤즈에이트, 베실레이트, 바이카보네이트/카보네이트, 바이설페이트/설페이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포메이트, 퓨마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루큐로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 하이벤제이트, 하이드로클로라이드/클로라이드, 하이드로브로마이드/브로마이드, 하이드로요오디드/요오디드, 이세티오네이트, 락테이트, 말레이트, 말리에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-나프실레이트, 니코티네이트, 나이트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 포스페이트/수소 포스페이트/이수소 포스페이트, 사카레이트, 스테아레이트, 석시네이트, 타르트레이트, 토실레이트, 트리플루오로아세테이트, 알루미늄, 알기닌, 벤자틴, 칼슘, 콜린, 디에틸아민, 디올아민, 글라이신, 라이신, 마그네슘, 메글루민, 올아민, 칼륨, 나트륨, 트로메타민, 아연염 등이 포함될 수 있으며, 이들 중 하이드로클로라이드 또는 트리플루오로아세테이트가 바람직하다.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체를 유기용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 아세토니트릴 등에 녹이고 유기산 또는 무기산을 가하여 생성된 침전물을 여과, 건조하여 제조되거나, 용매와 과량의 산을 감압 증류한 후 건조하거나 유기용매 하에서 결정화시켜셔 제조할 수 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 은 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 음염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 및 이의 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 가능한 용매화물, 수화물, 이성질체 등을 모두 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법을 설명한다.

제법 1:

본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,

화학식 2로 표시되는 화합물을 유기용매에 용해시킨 후 강염기를 첨가하고 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(단계 1)를 포함하는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법을 제공한다.

[반응식 1]

상기 반응식 1에서,

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 유기용매로는 디메틸포름아미드(DMF), 에탄올, 디이소프로필에테르, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로퓨란(THF), 디메틸아세트아미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 메틸렌클로라이드(MC), 클로로벤젠, 톨루엔, 벤젠 등의 유기용매를 사용할 수 있으며, 특별히 제한하지는 않으나 디메틸포름아미드(DMF)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단계 1의 강염기로는 NaH 등을 사용할 수 있다.

나아가, 상기 강염기는 -50 내지 -100 ℃에서 첨가하고 천천히 상온으로 올리면서 반응하는 것이 바람직하나, 이에 제한하지 않는다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

여기서, 상기 결핵은 다제내성 결핵, 폐결핵, 담결핵, 골결핵, 인후결핵, 임파선결핵, 유방결핵, 척추결핵 등을 포함한다. 또한, 상기 결핵의 원인균으로는 튜버쿨로시스(Tuberculosis), 튜버클 바실러스(tubercle bacillus) 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 다양한 환경에서의 결핵균에 대하여 우수한 항결핵 효능을 나타내고(실험예 1-3 참조), 낮은 세포독성을 나타내므로(실험예 4), 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용할 수 있다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있으며, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다.

경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 인체에 대한 효과적인 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 약 0.001~100 mg/kg/일이며, 바람직하게는 0.01~35 mg/kg/일이다. 몸무게가 70 ㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.07~7000 mg/일이며, 바람직하게는 0.7~2500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<제조예 1> 2-(2-브로모-4-니트로-1H-이미다졸-1-일)-1-(2,4-디클로로페닐)에탄올의 제조

단계 1: 2-브로모-4-니트로이미다졸의 제조

4-니트로이미다졸(25 g, 221 mmol), 탄산수소나트륨(37.1 g, 442 mmol)을 물(600 mL)에 희석한 후 브로민(30 mL, 620 mmol)을 상온에서 적가하고 반응혼합물을 40 ℃에서 12시간 반응시켰다. 반응혼합물의 고체를 거르고 톨루엔으로 세 번 씻어준 후 감압건조시켜 39.8 g(67%)의 수율로 2,5-디브로모-4-니트로이미다졸을 얻었다. 준비된 2,5-디브로모-4-니트로이미다졸(39.8 g, 149 mmol)을 물(450 mL)에 희석한 후 요오드화 나트륨(223 g, 1486 mmol)을 가하고 12시간 동안 환류교반시켰다. 온도를 상온으로 내린 후 반응혼합물 중의 고체를 거르고 물로 씻은 후 감압건조하여 37.6 g(80%)의 수율로 2-브로모-5-아이오도-4-니트로이미다졸을 얻었다. 준비된 2-브로모-5-아이오도-4-니트로이미다졸(20 g, 63 mmol)을 에탄올(190 mL)에 희석한 후 트리에틸아민(26.5 mL, 190 mmol)과 플래티넘옥사이드(108 mg, 0.47 mmol)를 가해주고 파반응기에서 3기압의 수소압력하에 3시간 반응시킨 후 실리카젤과 셀라이트로 여과한 후 여액을 감압농축시켰다. 반응혼합물 에틸 아세테이트로 묽힌 후 10% 염산 수용액으로 씻어주고 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 아이소프로필알코올과 헥산으로 정제하여 7.9 g(65%)의 수율로 2-브로모-4-니트로이미다졸을 얻었다.

단계 2: 2-(2-브로모-4-니트로-1H-이미다졸-1-일)-1-(2,4-디클로로페닐)에탄올의 제조

2-브로모-4-니트로이미다졸(501 mg, 4.43 mmol), 2-클로로-1-(2,4-디클로로페닐)에탄올(1.00 g, 4.43 mmol), 요오드화테트라뷰틸암모늄(490 mg, 1.33 mmol), 수산화나트륨(177 mg, 4.43 mmol)을 테트라히드로퓨란(12 mL) 용매 하에 12시간 동안 환류교반하였다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/1)을 이용해 정제하여 제조예 1 화합물을 43%의 수율로 얻었다.

¹H NMR (300MHz, CD₃OD) δ 4.10 (d, J = 6.8 Hz, 0.5H), 4.14 (d, J = 6.8 Hz, 0.5H), 4.24 (d, J = 2.6 Hz, 0.5H), 4.30 (d, J = 2.6 Hz, 0.5H), 5.23 (m, 1H), 7.26 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.36 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.40 (s, 1H);

¹³C NMR (75.3MHz, DMSO) δ 52.9, 66.75, 121.06, 125.47, 127.71, 128.55, 129.39, 131.98, 133.20, 137.46, 145.80;

HRMS (ESMS) calcd for C₁₁H₈BrCl₂N₃O₃ [M+] 378.9126, found 378.9119.

< 제조예 2> 2-(2- 브로모 -4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)-1-(2,4- 디플루오로페닐 )에탄올의 제조

제조예 1의 단계 2에서 2-클로로-1-(2,4-디클로로페닐)에탄올 대신에 2-클로로-1-(2,4-디플루오로페닐)에탄올을 출발물질로 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 2의 화합물을 백색 고체로 24%의 수율로 얻었다.

¹H NMR (300MHz, DMSO-d6) δ 4.10-4.32 (m, 2H), 5.11-5.23 (m, 1H), 6.12 (d, J = 4.62 Hz, 1H),7.12 (dt, J = 8.5, 2.0 Hz, 1H), 7.24 (dt ,J = 8.3, 2.0 Hz, 1H), 7.45 (q, J = 7.9 Hz, 1H), 8.46 (s, 1H);

GC/MS [M + H⁺] 346.9.

< 제조예 3> 2-(2- 브로모 - 4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)-1-(4- 클로로페닐 )에탄올의 제조

단계 1: 2- 클로로 -1-(4- 클로로페닐 )에탄올의 제조

2-클로로-1-(4-클로로페닐)에타논(10.0 g, 52.5 mmol)을 메탄올(100 mL)에 녹인 후 소듐보로히드리드(1.02 g, 27 mmol)를 0℃에서 가한 후 상온에서 1시간 반응시켰다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/3)을 이용해 정제하여 2-클로로-1-(4-클로로페닐)에탄올을 얻었다.

단계 2: 2-(2- 브로모 - 4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)-1-(4- 클로로페닐 )에탄올의 제조

4-니트로이미다졸(501 mg, 4.43 mmol), 2-클로로-1-(4-클로로페닐)에탄올(1.00 g, 4.43 mmol), 요오드화테트라뷰틸암모늄(490 mg, 1.33 mmol), 수산화나트륨(177 mg, 4.43 mmol)을 테트라히드로퓨란(12 mL) 용매 하에 12시간 동안 환류교반하였다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/1)을 이용해 정제하여 제조예 3의 화합물을 흰색 고체로 31%의 수율로 얻었다.

Mp = 175.1-178.6℃

¹H NMR (CDCl3) δ 2.47 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 4.11 (dd, J= 15.2, 7.8 Hz, 1H), 4.22-4.29 (m, 1H), 5.03-5.28 (m, 1H), 7.27-7.29 (m, 2H), 7.39 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.97 (s, 1H);

13C NMR ((CD3)2SO) δ55.0, 70.0, 121.3, 124.9, 127.8,128.3, 132.3, 140.3, 146.0;

HRMS (ESMS) C11H9BrClN3O3 calcd for [M+] 344.9516, found 344.9535.

< 제조예 4> 1-( 바이페닐 -4-일)-2-(2- 브로모 -4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)에탄올의 제조

단계 1: 2- 클로로 -1-( 바이페닐 -4-일)에탄올의 제조

2-클로로-1-(바이페닐-4-일)에타논(10.0 g, 52.5 mmol)을 메탄올(100 mL)에 녹인 후 소듐보로히드리드(1.02 g, 27 mmol)를 0℃에서 가한 후 상온에서 1시간 반응시켰다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/3)을 이용해 정제하여 2-클로로-1-(바이페닐-4-일)에탄올을 얻었다.

단계 2: 1-( 바이페닐 -4-일)-2-(2- 브로모 -4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)에탄올의 제조

2-브로모-4-니트로이미다졸(501 mg, 4.43 mmol), 2-클로로-1-(바이페닐-4-일)에탄올(1.00 g, 4.43 mmol), 요오드화테트라뷰틸암모늄(490 mg, 1.33 mmol), 수산화나트륨(177 mg, 4.43 mmol)을 테트라히드로퓨란(12 mL) 용매 하에 12시간 동안 환류교반하였다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/1)을 이용해 정제하여 제조예 4의 화합물을 흰색 고체로 24%의 수율로 얻었다.

Mp = 243.1-243.5 ℃

¹H NMR (CDCl₃) δ 3.43 (s, 1H), 4.16 (dd, J= 14.1, 7.8 Hz, 1H), 4.30 (dd, J = 14.1, 3.4 Hz, 1H), 5.03-5.07 (m, 1H), 7.38-7.49 (m, 5H), 7.58-7.65 (m, 4H), 8.02 (s, 1H);

¹³C NMR ((CD₃)₂SO) δ 55.2, 70.5, 121.3, 124.9, 126.55, 126.6, 127.5, 128.9, 139.7, 139.8, 140.5, 146.0;

HRMS (ESMS) C₁₇H₁₄BrN₃O₃ calcd for [M+] 387.0219, found 387.0222.

< 제조예 5> 2-(2- 브로모 -4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)-1-(2,4- 디메틸페닐 )에탄올의 제조

제조예 1의 단계 2에서 2-클로로-1-(2,4-디클로로페닐)에탄올 대신에 2-클로로-1-(2,4-디메틸페닐)에탄올을 출발물질로 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 5의 화합물을 백색 고체로 64%의 수율로 얻었다.

Mp = 211.4 ℃;

¹H NMR(CDCl₃) δ 2.31 (s, 3H), 2.36 (s, 3H), 3.15 (s, br, 1H), 4.03 (dd, J = 14.1, 8.1 Hz, 1H), 4.19 (dd, J = 14.1, 2.4 Hz, 1H), 5.24 (dd, J = 7.8, 2.4 Hz, 1H), 7.00-7.05 (m, 1H), 7.29 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.98 (s, 1H); ¹³C NMR (CD₃OD) d 19.3, 21.2, 55.7, 69.2, 122.3, 125.5, 126.9, 128.1, 132.3, 135.9, 136.9, 139.0, 147.8;

HRMS (ESMS) C₁₃H₁₄BrN₃O₃ calcd for [M⁺] 339.0219, found 339.0217.

< 실시예 1> 2-(2,4- 디클로로페닐 )-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1- b]옥 사졸 의 제조

제조예 1에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 흰색 고체로 75%의 수율로 얻었다.

Mp = 234.7 ℃;

¹H NMR ((CD₃)₂SO) δ 4. 30 (dd, J = 10.8, 7.5 Hz, 1H), 4.83 (dd, J = 10.8, 9.0 Hz, 1H), 6.65 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.56 (dd, J = 8.4, 2.1 Hz, 1H), 7.66 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.79 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 8.16 (s, 1H);

HRMS (ESMS) calcd for C₁₁H₇Cl₂N₃O₃ [M⁺] 298.9865, found 298.9864.

< 실시예 2> 2-(2,4- 디플루오로페닐 )-2,3- 디하이드로 -6- 니트로이미다 조[ 2,1-b]옥사졸의 제조

제조예 2에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 흰색 고체로 60%의 수율로 얻었다.

Mp = 173.1 ℃;

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.22 (dd , J = 9.6, 8.1 Hz, 1H), 4.74 (t, J = 9.6 Hz, 1H), 6.42 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 6.91-7.02 (m, 2H), 7.50 (dd, J = 14.7, 8.4 Hz, 1H), 7.60 (s, 1H);

LC/MS [M + H⁺] 268.12.

< 실시예 3> 2-(4- 클로로페닐 )-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1-b]옥 사졸의 제조

제조예 3에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 황색 고체로 71%의 수율로 얻었다.

Mp = 167.0 ℃;

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.17 (dd, J = 10.5, 8.1 Hz, 1H), 4.66 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 6.23 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.35 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.45 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.58 (s, 1H);

LC/MS [M + H⁺] 266.16.

< 실시예 4> 2-( 바이페닐 -4-일)-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1-b]옥 사졸의 제조

제조예 4에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 황색 고체로 64%의 수율로 얻었다.

Mp = 163.2 ℃;

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.25 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 4.67 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 6.29 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.38-7.48 (m, 5H), 7.58 (d, , J = 8.4 Hz, 3H), 7.67 (s, 1H);

LC/MS [M + H⁺] 308.18.

< 실시예 5> 2-(2,4- 디메틸페닐 )-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1-b] 옥사졸의 제조

제조예 5에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 흰색 고체로 71%의 수율로 얻었다.

Mp = 195.8-196.0 ℃(decomposed);

¹H NMR (CD₃OD) δ 2.31 (s, 3H), 2.34 (s, 3H), 4,33 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 4.55 (s, 1H), 6.58 (t, J = 8.6 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 6.7 Hz, 2H), 7.31 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.88 (s, 1H);

HRMS (ESMS) C₁₃H₁₃N₃O₃ calcd for [M⁺] 259.0957 found 259.0957.

< 비교예 1> 2-(4- 플루오로페닐 )-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1-b] 옥사졸의 준비

단계 1: 2- 클로로 -1-(4- 플루오로페닐 )에탄올의 제조

2-클로로-1-(4-플루오로페닐)에타논(10.0 g, 52.5 mmol)을 메탄올(100 mL)에 녹인 후 소듐보로히드리드(1.02 g, 27 mmol)를 0℃에서 가한 후 상온에서 1시간 반응시켰다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/3)을 이용해 정제하여 2-클로로-1-(4-플루오로페닐)에탄올을 얻었다.

단계 2: 2-(2- 브로모 - 4-니트로-1H- 이미다졸 -1-일)-1-(4- 플루오로페닐 )에탄올의 제조

4-니트로이미다졸(501 mg, 4.43 mmol), 2-클로로-1-(4-플루오로페닐)에탄올(1.00 g, 4.43 mmol), 요오드화테트라뷰틸암모늄(490 mg, 1.33 mmol), 수산화나트륨(177 mg, 4.43 mmol)을 테트라히드로퓨란(12 mL) 용매 하에 12시간 동안 환류교반하였다. 물을 가하여 반응을 종결하고 감압농축한 후, 반응혼합물을 에틸아세테이트로 두 번 추출하였다. 얻어진 유기층의 수분을 무수황산마그네슘으로 제거하고 여액을 감압농축한 후 실리카젤 칼럼(에틸아세테이트/헥산 = 1/1)을 이용해 정제하여 2-(2-브로모- 4-니트로-1H-이미다졸-1-일)-1-(4-플루오로페닐)에탄올을 얻었다.

단계 3: 2-(4- 플루오로페닐 )-6-니트로-2,3- 디하이드로이미다조[2,1-b]옥사 졸의 제조

상기 단계 2에서 얻은 화합물(0.20 mmol)을 DMF(1 mL)에 용해시킨 후 60% NaH(0.22 mmol)을 -78 ℃에서 가하고 온도를 상온으로 서서히 올렸다. 반응혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반한 후 물을 가하여 반응을 종료시키고 EtOAc로 두 번 추출하였다. 무수 황산마그네슘을 이용하여 추출한 유기층의 물을 제거하고, 여과 및 감압 증류하여 갈색혼합물을 얻었고, 이 혼합물은 용매(EtOAc/hexanes)를 이용하여 실리카겔 칼럼크로마토그래피로 분리정제 하여 목적 화합물을 황색 고체로 76%의 수율로 얻었다.

Mp = 173.6 ℃;

¹H NMR (CDCl₃) δ 4.20 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 4.66 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 6.24 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.17 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.39-7.43 (m, 2H), 7.59 (s, 1H);

LC/MS [M + H⁺] 250.19.

하기 표 1에 본 발명의 실시예 1-5의 화합물 및 비교예 1의 화합물의 화학구조식을 나타내었다.

	화학구조식
실시예 1
실시예 2
실시예 3
실시예 4
실시예 5
비교예 1

결핵균은 인체 내에서 다양한 생리환경에 노출되는데, 이렇게 다양한 주변 환경에 대응하여 결핵균도 자신의 생리를 변화시켜 적응하게 되어, 인체 내의 결핵균이 다양한 생리활성 상태를 가지게 되므로, 화합물의 항결핵 효능을 다양한 환경에서 시험할 필요가 있다.

이에, 본 발명의 실시예에서 제조한 화합물의 결핵균에 대한 효능을 다양한 환경에서 확인하기 위하여 아래와 같은 세 가지 실험방법을 이용하였다.

최소억제농도 ( MIC )

테스트관 내에서 결핵균의 성장을 억제할 수 있는 화합물의 최소농도로, 결핵균이 활발히 성장하는 환경에서 결핵균의 성장을 억제하는 화합물의 효능을 나타내는 지표이다.

약산성최소억제농도 ( MIC52 )

테스트관 내에서 약산성 배지 (pH 5.2) 조건으로 인해 성장이 미약한 상태인 결핵균의 성장을 억제하거나 살균할 수 있는 화합물의 최소농도이다. 결핵균은 인체 내에서 대식세포에 의해 탐식되는데, 이때 결핵균은 대식세포 내에서 약산성 (pH 4.5-5.5) 환경에 놓이게 된다. 이러한 환경에서의 화합물의 항결핵 효능을 나타내는 지표로 사용할 수 있다.

혐기성최소억제농도 ( MAC )

테스트관 내에서 혐기 환경으로 인해 성장이 정지된 상태인 결핵균을 살균할 수 있는 화합물의 최소농도이다. 결핵균은 인체 내에서 저산소 환경에 노출되면 성장을 멈추고 장기간 감염상태로 존재할 수 있다. 이 상태의 결핵균을 살균할 수 있는 화합물의 항결핵 효능을 나타내는 지표로 사용할 수 있다.

< 실험예 1> 최소억제농도( MIC ) 평가

시험대상물질을 미들부룩 7H9 액체 배지(제조사: 디프코(Difco), USA)를 이용하여 2배 계단희석(serial dilution)한 후, 96웰 마이크로플레이트에 50 ㎕씩 분주하였다. 결핵균 표준 균주인 마이크로박테리움 튜버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) H37Rv를 유전자 조작방법을 통해 녹색 형광단백질을 발현하도록 조작한 H37Rv-GFP 균주 균액 냉동스탁을 미들부룩 7H9 액체 배지에 접종하여 5일간 배양한 후, 600 nm의 파장에서의 흡광도가 0.5일 때 희석하여, 최종 균수가 2-5 X 10⁵ 집락수/ml가 되도록 약제희석 플레이트에 50 ㎕씩 접종하였다. 시험 플레이트를 37℃에서 7일간 배양 후, 균액의 형광을 미소판 형광광도계(제조사: BMG Labtech, Germany)로 측정하였다. 시험물질을 가하지 않은 균액의 형광광도와 비교하여 형광광도를 90% 이상 감소시킨 가장 낮은 농도를 최소억제농도로 결정하였다(참조: Green fluorescent protein reporter microplate assay for high-throughput screening of compounds against Mycobacterium tuberculosis. Collins LA, Torrero MN, Franzblau SG. Antimicrob Agents Chemother. 1998 Feb;42(2):344-7).

본 실험의 결과를 하기 표 2에 다른 실험예의 결과들과 함께 나타내었다.

< 실험예 2> 약산성최소억제농도 ( MIC52 ) 평가

결핵균 표준 균주인 마이크로박테리움 튜버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) H37Rv를 유전자 조작방법을 통해 녹색 형광단백질을 발현하도록 조작한 H37Rv-GFP 균주 균액 냉동스탁을 미들부룩 7H9 액체배지에 접종하여 5일간 배양한 후, 600 nm의 파장에서의 흡광도가 0.5일 때 원심분리(1000 g, 10분)하여 균체를 수확하였다. 수확한 균체를 약산성(pH 5.2)의 미들부룩 7H9 액체배지에 재현탁하여 600 nm의 파장에서의 흡광도가 0.2가 되도록 하였다. 시험대상물질을 디메틸설폭사이드(제조사: 시그마(Sigma, USA))를 이용하여 2배 계단희석(serial dilution)한 후 96웰 마이크로플레이트에 2 ㎕씩 분주하였다. 재현탁한 결핵균을 약제를 분주한 플레이트에 웰당 100 ㎕씩 분주하였다. 시험플레이트를 37℃에서 7일간 배양 후, 균액의 형광을 미소판 형광광도계 (제조사: BMG Labtech, Germany)로 측정하였다. 시험물질을 가하지 않은 균액의 형광광도와 비교하여 형광광도를 80% 이상 감소시킨 가장 낮은 농도를 약산성최소억제농도(MIC52)로 결정하였다.

< 실험예 3> 혐기성최소억제농도 ( MAC ) 평가

결핵균 표준 균주인 마이크로박테리움 튜버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) H37Rv를 유전자 조작방법을 통해 초파리 발광단백질을 발현하도록 조작한 H37Rv-luc 균주 균액 냉동스탁을 미들부룩 7H9 액체배지에 접종하여 5일간 배양한 후, 600 nm의 파장에서의 흡광도가 0.5일 때, 글리세린을 포함하지 않는 미들부룩 7H9 액체배지에 100배 희석하였다. 희석한 균액 36 ml을 50 ml 시험관에 넣은 후 1 cm 크기의 교반용 자석을 넣고 밀봉하였다. 밀봉한 시험관을 천천히 교반시키며 37℃에서 14일간 배양한 후 냉동 보관하였다. 시험대상물질을 디메틸설폭사이드(제조사: 시그마(Sigma, USA))를 이용하여 2배 계단희석(serial dilution)한 후 96웰 마이크로플레이트에 2 ㎕씩 분주하였다. 혐기 조건의 챔버 내에서 냉동스탁 결핵균을 녹인 후 약제를 분주한 플레이트에 웰당 100 ㎕씩 분주하였다. 시험플레이트를 혐기 조건의 챔버에서 37℃에서 7일간 배양 후, 꺼내어 배양기에서 1일간 더 배양하였다. D-루시퍼린(D-luciferin)을 100 μM이 되도록 각 웰에 가하여 발광반응을 일으키고 균액의 발광광도를 IVIS 기기(제조사: Califer lifescience, USA)로 측정하였다. 시험물질을 가하지 않은 균액의 발광광도와 비교하여 발광광도를 80% 이상 감소시킨 가장 낮은 농도를 혐기성 최소억제농도(MAC)로 결정하였다.

< 실험예 4> 베로세포에 대한 독성( IC ₅₀ ) 평가

본 발명의 화합물의 베로세포에 대한 독성을 평가하기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

베로세포주(입수처: 서울대학교 의과대학 한국세포주은행)를 DMEM 배지에 배양하여 대수 증식기까지 배양하였다. 세포수를 세어 5 X 10⁵ 세포/ml로 희석한 후 90 ㎕를 각 웰에 분주하고, 24시간 동안 37℃의 이산화탄소 배양기 내에서 배양하였다. 시험대상물질을 DMEM 배지에 2배 계단희석한 후 각 농도의 물질을 10 ㎕씩 분주하였다. 3일간 배양한 후, 배지를 제거하고 MTT 용액을 가하고 4시간 배양하였다. 상등액을 제거하고 DMSO를 첨가하여 침전물을 녹인후 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정치를 이용하여 프리즘 소프트웨어를 이용하여 IC₅₀을 계산하였다. 참조로, 본 실험예에서 IC₅₀ 값은 그 값이 높을수록 세포독성이 낮은 것을 나타낸다.

	MIC(㎍/㎖)	MIC52(㎍/㎖)	MAC(㎍/㎖)	IC₅₀(㎍/㎖)
실시예 1	4	3.125	1.56	>63
실시예 2	0.125	0.39	16	97
실시예 3	2	0.195	3.125	31
실시예 4	4	6.25	25	239
실시예 5	0.5	-	32	39
비교예 1	8	25	25	33

표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 우수한 항결핵 활성을 가지고 있고, 또한 세포독성이 낮음을 알 수 있었다. 특히, MIC 평가에서 실시예 2의 화합물은 비교예 1의 화합물에 비하여 약 64배의 활성을 나타내었고, MIC52 평가에서 실시예 3의 화합물은 비교예 1의 화합물에 비하여 약 128배의 활성을 나타내었으며, MAC 평가에서 실시예 1의 화합물은 비교예 1의 화합물에 비하여 약 16배의 활성을 나타내는 것으로 나타나, 항결핵 효능이 현저히 향상됨을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 결핵균에 대한 우수한 효능을 나타내고, 베로세포에 대한 독성이 낮으므로, 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용할 수 있다.

< 제제예 1> 약학적 제제의 제조

<1-1> 산제의 제조

화학식 1의 유도체 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합한 후, 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

<1-2> 정제의 제조

화학식 1의 유도체 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

<1-3> 캡슐제의 제조

화학식 1의 유도체 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

<1-4> 주사액제의 제조

화학식 1의 유도체 10 ㎍/㎖

묽은 염산 BP pH 3.5로 될 때까지

주사용 염화나트륨 BP 최대 1 ㎖

적당한 용적의 주사용 염화나트륨 BP 중에 본 발명에 따른 화학식 1의 유도체를 용해시키고, 생성된 용액의 pH를 묽은 염산 BP를 사용하여 pH 3.5로 조절하고, 주사용 염화나트륨 BP를 사용하여 용적을 조절하고 충분히 혼합하였다. 용액을 투명 유리로 된 5 ㎖ 타입 I 앰플 중에 충전시키고, 유리를 용해시킴으로써 공기의 상부 격자하에 봉입시키고, 120 ℃에서 15 분 이상 오토클래이브시켜 살균하여 주사액제를 제조하였다.

Claims

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하기 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:
2-(2,4-디클로로페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸;
2-(2,4-디플루오로페닐)-2,3-디하이드로-6-니트로이미다조[2,1-b]옥사졸;
2-(4-클로로페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸;
2-(바이페닐-4-일)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸; 및
2-(2,4-디메틸페닐)-6-니트로-2,3-디하이드로이미다조[2,1-b]옥사졸.
하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물을 유기용매에 용해시킨 후 강염기를 첨가하고 반응시켜 화학식 1로 표시되는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체를 제조하는 단계(단계 1)를 포함하는 제4항의 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법:
[반응식 1]

(상기 반응식 1에서,
상기 R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵는 독립적으로 제4항의 바이시클릭니트로이미다졸 유도체에 의하여 정의된다).
제5항에 있어서,
상기 유기용매는 디메틸포름아미드(DMF), 에탄올, 디이소프로필에테르, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로퓨란(THF), 디메틸아세트아미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 메틸렌클로라이드(MC), 클로로벤젠, 톨루엔 및 벤젠으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 강염기는 NaH인 것을 특징으로 하는 바이시클릭니트로이미다졸 유도체의 제조방법.
제4항의 바이시클릭니트로이미다졸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제8항에 있어서,
상기 결핵은 다제내성 결핵, 폐결핵, 담결핵, 골결핵, 인후결핵, 임파선결핵, 유방결핵 또는 척추결핵인 것을 특징으로 하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제8항에 있어서,
제4항의 바이시클릭니트로이미다졸 유도체는 결핵균(mycobacterium tuberculosis)의 성장을 억제하는 것을 특징으로 하는 결핵의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.