KR101720290B1 - 디클로로트리아진 화합물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생체적합성 고분자와 결합하여 인체 내에서 우수한 형광 능력 및 지속적인 조형효과를 나타낼 수 있는 디클로로트리아진 화합물 및 이의 제조방법, 이의 응용에 관한 것이다.

Description

디클로로트리아진 화합물 및 이의 제조방법{Dichlorotriazine derivatives and preparation method thereof}
본 발명은 디클로로트리아진 화합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체적합성 고분자에 유용하게 형광표지 할 수 있도록 고안된 디클로로트리아진 화합물, 이의 제조방법 및 이의 응용방법에 관한 것이다.
생체물질 자체는 가시광 및 근적외 영역의 형광이 미약하거나 없으므로 바이오 분야에서는 생체 내/외에서 세포 및 세포 이하 단계에서의 생물학적인 현상을 관찰하거나 생체 내로 투영되어 조영 및 질환 부위의 광학 영상을 얻기 위해서 생체물질에 형광 염료 또는 형광 염료가 미리 표지된 생체적합성 물질을 광학장비와 함께 활용하는 다양한 방법을 통해 영상화한 자료를 얻고 있다.
생체적합성 고분자는 생리활성에 영향을 미치지 않는 생불활성 고분자와 생분해성 고분자로 나눌 수 있으며, 이러한 생체적합성 고분자들은 약물전달 시스템이나, 기능성 물질의 표적 지향형 전달 등에 적용되어 많은 연구가 진행중이다.
생체적합성 고분자와 형광 염료에 대한 좀 더 유사한 연구로는 PEG-PCL 다이 블록 공중합체로 둘러싼 FITC-알부민 입자의 방출 거동이 대한 연구[서광수 외, 고분자학회 논문지, 28(3), 232-238, 2004], PCL 및 PLGA 웨이퍼에서의 알부민의 방출 거동에 대한 연구[고분자학회 논문지, 29(5), 468-474, 2005], PCL 및 PEG를 이용하여 제작된 막에서 FITC-알부민의 투과특성에 대한 연구]Lin 외, Journal of Membrane Science, 198(1), 109-118, 2002], PEG-PCL-PEG를 이용한 다중에멀젼 제조에 관한 특성 연구[조희경 외, Macromolecular Symposia 249/250, 96-102, 2007] 등을 들 수 있다.
이러한 생체 적합성 고분자에 대한 영향 평가가 관심이 되고 있으나 실제 경피흡수나 약물 전달에 있어서 고분자의 생분해 거동과 흡수 정도, 생체 내에서 축적되는 위치 등에 대한 정보는 잘 알려져 있지 않다.
바이오 분야에서 사용되는 다양한 광학 분석(optical anylsis) 장비들은 내장된 광원 및 필터에 따라 형광을 관찰하기에 적합한 여기 파장(excitation wavelength) 및 형광 파장(emission wavelength)를 가진 형광 염료를 기본 소재나 시약으로 선택하게 된다.
주로 사용되는 광학 분석 장비로는 세포 관찰을 위한 형광현미경(fluorescece microscope), 공초점현미경(confocal microscope), 유세포분석기(flowcytometer), 마이크로어레이(microarray), 정량 중합효소연쇄반응 장치(qualitative PCR system), 핵산 및 단백질 분리, 분석을 위한 전기영동(electrophoresis) 장치, 실시간 생체내 영상 장비(in vivo imaging system) 등 연구 목적의 장비 외에도, 면역 분석 기법(immnuno assay)이나 PCR 분석 및 통계 기술이 접목된 핵산 및 단백질 진단 키트(또는 바이오칩) 기반 체외 진단(in vitro diagnosis) 장비와 의료 영상 수술(image-guided surgery)을 위한 수술대 및 내시경 장비 등의 진단 및 치료를 위한 것들이 알려져 있으며, 지속적으로 새로운 응용 분야 및 더 높은 수준의 해상도 및 데이터 처리 능력을 가진 장비가 개발되고 있다.
한편, 바이오 분야에 이용 가능한 형광 염료 선별에는 생체 분자들이 존재하는 매질, 즉, 수용액 및 수용성 버퍼 내에 존재할 때 강한 형광을 내는 것과 형광 장비에 맞는 여기 및 형광 파장을 갖는 것이 중요하다.
바이오 분야에서 주로 적용될 수 있는 염료는 가급적 수용액이나 친수성 조건에서 광표백(photobleaching) 및 소광(quenching) 현상이 적고, 다량의 빛을 흡수할 수 있도록 몰흡광계수(molecular extinction coefficient)가 커야 하며, 생체 분자 자체의 형광 범위와 멀리 떨어진 500 nm 이상의 가시광선 영역이나 근적외선 영역에 있어야 하고, 다양한 pH 조건에서 안정하여야 하나, 상기 제한 사항을 만족할 수 있는 형광 염료의 구조는 한정되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화장품 성분, 약물전달, 의료용 물질 등에 자주 이용되는 생분해성 고분자에 안정적으로 표지되며, 형광 현미경이나 공초점 레이저 주사 현미경에 의해서 쉽게 검출이 가능하도록 형광을 나타낼 수 있는 소수성 디클로로트리아진 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 디클로로트리아진 화합물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 디클로로트리아진이 표지되어 형광 발색 기능을 가지는 생체적합성 형광 고분자를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물 및 이의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016048568596-pat00001
상기 [화학식 1]에 있어서,
X 및 Y는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 H, -SO3 - 및 -SO3H 중에서 선택되며,
R은 C1 - 10알킬, C11 - 18알킬, -(CH2)mSO3 - 및 -(CH2)mSO3H 중에서 선택되고,
n은 1 내지 6의 정수이며,
m 및 p는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
q는 0 내지 6의 정수이다.
또한, 본 발명은 생체적합성 고분자, 바람직하게는 폴리글리콜산, 폴리락트산, 폴리카프로락트산, 폴리락티-코-글리콜산(PLGA), 히알루론산 및 이들의 공중합체 중에서 선택되는 고분자의 말단에 형광 발색 염료인 디클로로트리아진 유도체가 화학적으로 결합된 것을 특징으로 하는 생체적합성 형광 고분자를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 생체 적합성 고분자는 수평균 분자량이 15,000 - 30,000 Da으로 말단에 OH기를 가지는 것일 수 있다.
삭제
또한, 본 발명은 상기 생체적합성 형광 고분자를 바이오프로브로 포함하는 분자 영상 조영제를 제공한다.
본 발명에 따른 디클로로트리아진 화합물은 550 내지 680 nm의 좁은 흡수 파장 범위 및 660 내지 750 nm의 발광 파장 범위를 가지며, 70,000 내지 80,000 cm-1M-1의 몰흡광계수를 가지는 소수성 화합물로, 생체적합성 고분자에 화학적으로 결합되어 안정화되므로 우수한 형광능력 및 지속적인 조영효과를 나타낼 수 있다. 특히, 수평균 분자량이 15,000 - 30,000 Da이고, 말단에 OH기를 가지는 생체적합성 고분자에 화학적으로 결합되어 인체 내에서 우수한 광학 및 pH 안정성을 나타내므로, 이러한 특성을 이용하여 분해된 고분자의 이동경로 추적, 경피흡수, 약물전달 시스템의 생분해 거동 및 방출 메커니즘을 분석하는데 유용하게 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물의 흡광 및 형광 그래프이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016048568596-pat00002
상기 [화학식 1]에 있어서,
X 및 Y는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 H, -SO3 - 및 -SO3H 중에서 선택되며,
R은 C1 - 10알킬, C11 - 18알킬, -(CH2)mSO3 - 및 -(CH2)mSO3H 중에서 선택되고,
n은 1 내지 6의 정수이며,
m 및 p는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
q는 0 내지 6의 정수이다.
본 발명에 따르면, 상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 화합물 1 내지 화합물 12 중에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
화합물 1:
Figure 112016048568596-pat00003
화합물 2:
Figure 112016048568596-pat00004
화합물 3:
Figure 112016048568596-pat00005
화합물 4:
Figure 112016048568596-pat00006
화합물 5:
Figure 112016048568596-pat00007
화합물 6:
Figure 112016048568596-pat00008
화합물 7:
Figure 112016048568596-pat00009
화합물 8:
Figure 112016048568596-pat00010
화합물 9:
Figure 112016048568596-pat00011
화합물 10:
Figure 112016048568596-pat00012
화합물 11:
Figure 112016048568596-pat00013
화합물 12:
Figure 112016048568596-pat00014
본 발명에 따른 상기 [화학식 1]의 화합물은 섬유, 생체분자, 나노입자 및 유기화합물 중에서 선택되는 표지대상 물질에 표지될 수 있다.
한편, 상기 [화학식 1]의 화합물은 하기 [화학식 2]의 화합물과 시아누릭 클로라이드(cyanuric chloride)를 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016048568596-pat00015
상기 [화학식 2]에서 X, Y, R, n, p 및 q의 정의는 상기 [화학식 1]에서 정의한 바와 같다.
상기 반응은 -40 내지 5 ℃의 유기용매 하에서 수행될 수 있다.
상기 유기용매는 메틸렌클로라이드, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, N,N-디메틸포름아미드 및 아세토니트릴 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 유기용매에 물을 첨가하여 수행할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 상기 반응은 염기를 더 첨가하여 수행할 수 있는데, 예를들어 중탄산나트륨(sodium bicarbonate), 탄산칼륨, N,N-디이소프로필에틸아민 및 트리에틸아민(triethyl amine; TEA) 중에서 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 상기 반응은 상기 [화학식 2]의 화합물 1 몰비에 대하여 시아누릭 클로라이드 2 내지 4 몰비를 각각 유기용매에 용해시킨 뒤, -40 내지 5 ℃에서 혼합하여 반응시키는 것일 수 있다.
바람직하게는 -40 내지 5 ℃에서 아세톤에 용해된 상기 [화학식 2]의 화합물 1 몰비에 대하여, 아세톤-물(아세톤:물=2:1) 혼합용매에 용해된 시아누릭 클로라이드 2 내지 4 몰비를 혼합하는 단계; 중탄산나트륨, 탄산칼슘, N,N-디이소프로필에틸아민 및 트리에틸아민 중에서 선택되는 염기를 첨가하여 1 내지 5 시간 동안 반응시키는 단계; 추출하는 단계; 유기층을 농축 및 정제하는 단계;를 수행하여 제조될 수 있다.
상기 염기는 상기 [화학식 2]의 화합물 1 몰비에 대하여 2 내지 4 몰비로 첨가될 수 있다. 염기의 양이 상기 범위 미만이면 반응성이 저하되며, 염기의 양이 상기 범위를 초과하면 부반응이 많이 진행될 수 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 용매를 사용하는 경우 반응성이 우수하며, 부반응 생성이 적으므로 바람직하다.
상기 추출은 통상의 추출용매 및 방법을 이용하여 이루어질 수 있는데, 상기 추출 용매로, 메틸렌클로라이드 또는 에틸아세테이트 등을 이용할 수 있다.
상기 정제는 통상의 정제방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 실리카겔 컬럼크로마토그래피법 또는 재결정법을 이용할 수 있다.
실리카겔 컬럼크로마토그래피법을 이용하는 경우에는 메탄올/헥산=1:1 v/v 혼합용매 1 부피부에 대하여 메틸렌클로라이드 10 내지 2 부피부로 혼합된 용리액을 사용하여 정제될 수 있으며, 상기 재결정법을 이용한 분리 방법으로 예를 들면, 상기 농축된 혼합물을 톨루엔, 메틸렌클로라이드 또는 에틸아세테이트에 용해시키고 헥산을 소량 첨가하여 결정핵을 생성시킨 후, -60 내지 0 ℃에서 정치하여 결정을 얻은 후, 생성된 결정을 여과하여 얻을 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물을 염기 및 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-Disuccinimidyl carbonate) 존재하의 40 내지 70 ℃의 유기용매에서 0.5 내지 2 시간 동안 반응시키는 단계; 및 에틸렌디아민과 반응시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조될 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112016048568596-pat00016
상기 [화학식 3]에서 X, Y, R, n 및 p의 정의는 상기 [화학식 1]에서 정의한 바와 같다.
상기 염기로는 휘니그 베이스(hunig base), 트리에틸아민 또는 피리딘이 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물 1 몰비에 대하여 염기 5 내지 15 몰비, N,N'-디숙신이미딜 카보네이트 2 내지 4 몰비를 첨가하여 반응시킬 수 있으며, 상기 유기용매로는 메틸렌클로라이드, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드 및 아세토니트릴 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니나 바람직하게는 N,N-디메틸포름아미드를 이용하는 것이 반응성 및 수율이 우수하다.
상기 단계의 반응이 종료되면 유기용매를 사용하여 추출한 뒤, 농축하여 반응 혼합물을 얻고, 여기에 에틸렌디아민을 첨가하여 상온에서 1 내지 5 시간 동안 반응시켜 [화학식 3]으로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다.
상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물의 정제는 통상의 정제 방법을 통해 정제될 수 있으며, 예를 들어 석출이나 크로마토그래피법 또는 이들 모두를 이용하여 정제할 수 있다.
석출하는 경우에는 에틸에테르를 이용하여 석출하고, 컬럼크로마토그래피를 이용하는 경우에는 메틸렌클로라이드:메탄올 20:1 내지 5:1의 용리액을 이용하여 정제하는 것이 불순물의 함유량이 적으면서도 높은 수율로 [화학식 3]의 화합물이 얻어질 수 있어 바람직하다.
한편, 상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물의 n이 2 이상인 경우에는 하기 [화학식 4]로 표시되는 화합물과 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물을 피리딘 용매하에서 환류시키는 단계를 포함하여 수행함으로써 제조될 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112016048568596-pat00017
[화학식 5]
Figure 112016048568596-pat00018
상기 [화학식 4] 또는 [화학식 5]에서 X, Y, R, n 및 p의 정의는 상기 [화학식 1]에서 정의한 바와 같다.
상기 [화학식 5]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 6]의 화합물을 말론알데히드 디아닐리드 하이드로클로라이드(malonaldehyde dianilide hydrochloride)를 아세트산 및 무수아세트산 용매하에서 환류시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조될 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112016048568596-pat00019
용매로 아세트산 및 무수아세트산을 함께 사용하는 경우 반응성이 우수하며 부반응 발생이 적으며, 특히, 아세트산과 무수아세트산을 0.8:1.2의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 부반응이 거의 발생되지 않아 바람직하다.
반면, 상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물의 n이 1인 경우에는 상기 [화학식 4]로 표시되는 화합물, 상기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물 및 N,N-디페닐포름아미딘(N,N-Diphenylamidine)을 아세트산및 무수아세트산 용매하에서 환류시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 생체적합성 고분자에 표지될 수 있는데, 상기 생체적합성 고분자는 바람직하게는 수평균 분자량이 15,000 - 30,000 Da으로 말단에 OH기를 가지는 고분자일 수 있다.
구체적으로 상기 생체적합성 고분자는 폴리글리콜산, 폴리락트산, 폴리엡실론카프로락트산, 폴리락티-코-글리콜산(PLGA), 히알루론산 및 이들의 공중합체 중에서 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 특히 바람직하게는 PLGA일 수 있는데, PLGA는 미국식약청에서 의료용으로 승인된 고분자로서, 생체적합성 뿐만 아니라 생분해성 특징을 가지며, 독성의 문제가 없어 다른 고분자에 비하여 약물전달체 또는 생체재료와 같은 의료용으로 응용이 보다 쉬운 장점이 있다.
본 발명은 생체적합성 고분자의 말단에 상기 [화학식 1]로 표시되는 디클로로트리아진 유도체가 화학적으로 결합된 것을 특징으로 하는 생체적합성 형광 고분자를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 생체적합성 형광 고분자는 550 내지 680 nm의 좁은 흡수 파장 범위 및 660 내지 750 nm의 발광 파장 범위를 가지며, 70,000 내지 80,000 cm-1M-1의 높은 몰흡광계수를 가진다. 또한, 인체 내에서 우수한 광학 및 pH 안정성을 나타내므로, 이러한 특성을 이용하여 분해된 고분자의 이동경로 추적, 경피흡수, 약물전달 시스템의 생분해 거동 및 방출 메커니즘을 분석하는데 유용하게 적용이 가능하다.
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이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 화합물 1의 제조
1 단계
플라스크에 2,3,3-트리메틸인돌레닌(2,3,3-Trimethylindolenine) (20 g, 0.1256 mol)과 부틸 아이오다이드(Butyl iodide) (60 ml, 0.6406 mol)를 투입하여 120 ℃에서 12 시간 동안 환류시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시킨 후, 감압증류하여 부틸아이오다이드를 제거시키고, 분홍색의 액상의 목적하는 화합물을 얻었다(25 g, 93 %).
Rf = 0.54 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물=2:4:1:3 v/v/v/v)
LC/MS, 계산치 C15H22N 216.34, 측정치 216
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) : δ 7.981-7.620 (m, 4H), 2.838 (s, 3H), 1.849-1.788 (m, 2H), 1.536(s, 6H) 1.457-1.373 (m, 2H), 1.221-1.104(t, 2H), 0.959-0.944 (d, 3H, J = 7.5 Hz)
2 단계
2,3,3-트리메틸인돌레닌(2,3,3-Trimethylindolenine) (20 g, 0.1256 mol)과 8-브로모옥탄산(8-bromootanoic acid) (33.6 g, 0.1507 mol)을 15 mL의 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene) 하에서 12시간 동안 환류시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시킨 뒤, 용매를 제거하고, 에틸에테르 (ethyl ether)을 가한 다음 여과하고, 여액을 감압 건조시켜 분홍색 액상의 목적하는 화합물을 얻었다(20 g, 52 %).
Rf = 0.28 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
LC/MS, 계산치 C19H28NO2 302.43, 측정치 302
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) : δ 7.998-7.620 (m, 4H), 2.854 (s, 3H), 2.213-2.184 (t, 2H, J = 7 Hz), 1.846-1.799 (q, 2H, J = 7.5 Hz), 1.543(s, 6H) 1.508-1.479 (t, 2H, J = 3 Hz, J = 8 Hz), 1.420-1.410(d, 3H, J = 5 Hz), 1.332-1.291 (q, 6H)
3 단계
제조예 1단계의 화합물(15 g, 0.0693 mol, 1 eq)과 N,N-디페닐포름아미딘(N,N-Diphenylamidine) (19.7 g, 0.0693 mol, 1 eq)을 아세트산:무수아세트산 1:1 혼합용매 100 ml에 넣은 후 100 ℃에서 1 시간 동안 반응시켰다. 다음으로 2 단계에서 합성한 화합물(20 g, 0.0693 mol, 1 eq) 및 피리딘 40 ml을 첨가한 후 100 ℃에서 3 시간 동안 추가반응 하였다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고, 메틸렌클로라이드와 증류수를 이용하여 추출한 다음 컬럼크로마토그래피(용리액: 메틸렌클로라이드:메탄올:헥산=6:1:2)로 정제하여 적색 고체의 목적하는 화합물을 얻었다(2.5 g, 6.85 %).
Rf = 0.46 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C35H47N2O2 + 527.36
4 단계
3 단계의 화합물(2,500 mg, 4.74 mmol, 1 eq)을 메틸렌클로라이드 80 mL에 용해시키고 온도를 50 ℃로 승온하였다. 휘니그 베이스(8.3 ml, 47.4 mmol, 10 eq, Aldrich)와 DMF 50 ml에 용해시킨 DSC(3,643 mg, 14.22 mmol, 3 eq)를 순차적으로 투입한 뒤, 1시간 동안 추가반응 하였다. 다음으로 에틸렌디아민(Ethylenediamine) (0.633 ml, 6.48 mmol, 2eq)를 넣고 상온에서 5분 동안 반응하였다. 반응 종료 후, 감압증류한 뒤, 에틸에테르(ethyl ether)를 가하여 녹색의 고체를 얻었다. 얻어진 고체는 컬럼크로마토그래피(용리액: 메틸렌클로라이드:메탄올=6:2)로 정제하여 적색 고체의 목적하는 화합물을 얻었다(310 mg, 11.5%).
Rf = 0.1 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C37H53N4O+ 569.42
5 단계 : 화합물 1의 합성
4 단계의 화합물(310 mg, 0.544 mmol, 1 eq)을 아세토니트릴(Acetonitrile) 6.5 ml 투입한 뒤 0 ℃에서 30분간 교반하여 완용하였다. 다음으로, 아세토니트릴(Acetonitrile) 2.5 ml에 시아누릭클로라이드(Cyanuric Chloride) (295 mg, 1.63 mmol, 3eq)을 투입한 뒤 0 ℃에서 30분간 교반하여 완용시킨 것을 첨가하여 3시간 동안 추가 반응하였다. 반응 종료 후, 메틸렌클로라이드와 물을 사용하여 추출하고, 감압증류하였다. 얻어진 녹색의 리퀴드 혼합물은 컬럼크로마토그래피(용리액: 메틸렌클로라이드:메탄올:헥산=5:1:2로 정제하여 적색 고체의 목적하는 화합물 1을 얻었다((65 mg, 16.7 %).
Rf = 0.45 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C40H52Cl2N7O+ 716.3
실시예 2. 화합물 2의 합성
실시예 1의 1 단계에서 부틸 아이오다이드 대신에 에틸 아이오다이드를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 목적하는 화합물을 얻었다.
LC/MS, 계산치 C38H48Cl2N7O+ 688.3
실시예 3. 화합물 3의 합성
실시예 1의 2 단계에서 8-브로모옥탄산 대신에 6-브로모헥산산을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 목적하는 화합물을 얻었다.
LC/MS, 계산치 C38H48Cl2N7O+ 688.2
실시예 4.
1 단계
실시예 1의 1 단계에서 제조한 화합물(15 g, 0.0693 mol)과 말론알데히드 디아닐리드 하이드로클로라이드(Malonaldehyde Dianilide Hydrochloride) (26.9 g, 0.104 mol)를 30 mL의 아세트산과 30 mL의 무수 아세트산 혼합 용액에 넣고 4 시간 동안 환류시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고, 60℃에서 감압 증류 후 감압 건조시켰다(23 g, 86%).
Rf = 0.87 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올=5:1 v/v)
2 단계
실시예 4의 1 단계에서 제조한 화합물(26.8 g, 0.0693 mol)과 실시예 1의 2 단계에서 제조한 화합물(20.9 g, 0.0693 mol)을 100 mL의 피리딘에 넣은 후 100 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고, 감압 증류하여 얻은 청색의 농축액을 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드/메탄올/헥산=50:1:1, v/v/v)으로 정제하여 청색의 고체를 얻었다. (3.8 g, 10 %)
Rf = 0.6 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올 10:1 v/v)
LC/MS, 계산치 C37H49N2O2 553.8, 측정치 553.3
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) : δ 11.950 (s, 1H), 8.356-8.303 (t, 1H, J = 8 Hz ), 7.628-7.232 (m, 4H), 6.319-6.292 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 4.090 (s, 7H), 2.199-2.170 (t, 1H, J = 7 Hz), 2.086 (s, 10H), 1.993-1.975 (t, 1H, J = 2 Hz, J = 6Hz), 1.680 (s, 8H), 1.496-1.467 (t, 2H, J = 7Hz), 1.412-1.235(m, 10H), 0.946-0.840 (m, 3H)
λabs (MeOH) : 643 nm , λfl (PBS) : 668 nm 농도 24 μM
3 단계
실시예 4의 2단계 화합물(300 mg, 0.542 mmol, 1 eq)과 DMF 10 mL을 첨가하고 온도를 50 ℃로 승온한 뒤, 휘니그 베이스 (0.94 ml, 5.42 mmol)를 투입하였다.다음으로 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-Disuccinimidyl carbonate; DSC) (431 mg, 1.625 mmol)를 DMF 3 mL에 용해시켜 플라스크에 추가한 후, 1 시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 추출하고, 감압 농축하여 청색의 농축액을 얻었다.
상기 농축액을 DMF 10 mL에 용해시킨 뒤, 에틸렌디아민(Ethylenediamine) (0.078 ml, 2.708 mmol)을 넣어 상온에서 3 시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 에틸에테르를 가하여 청색의 고체를 수득하고, 상기 청색의 고체를 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드/메탄올=10:1)으로 정제하여 목적하는 청색 고체 화합물을 얻었다. (300 mg, 93%)
Rf = 0.42 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
LC/MS, 계산치 C39H55N4O 595, 측정치 595.88
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) : δ 8.579-8.570 (d, 1H, J = 4.5 Hz), 8.359-8.306 (t, 1H, J = 8 Hz ), 7.630-7.372 (m, 4H), 7.265-7.205 (t, 2H), 6.656-6.566 (t, 2H), 6.317-6.294 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 5.759-5.753 (d, 1H, J = 8 Hz), 5.356-5.294 (m, 2H), 4.125-4.049 (m, 2H), 2.086 (s, 2H), 2.025-1.961 (m, 8H), 1.619 (s, 8H), 1.485-1.442 (q, 5H, J = 7.5Hz), 1.235(s, 13H), 0.946-0.840 (m, 3H)
λabs (MeOH) : 643 nm , λfl (PBS) : 669 nm 농도 50 μM
4 단계: 화합물 4의 합성
상기 실시예 4의 3단계 화합물(600 mg, 1.007 mmol)을 아세톤(Acetone) 10 mL에 용해시키고 0 내지 5 ℃로 낮추어 30분간 안정화시켰다. 시아누릭 클로라이드(Cyanuric chloride) (557 mg, 3.021 mmol)를 아세톤:물=2:1 혼합용매 15 ml에 용해시키고, 온도를 0 내지 5 ℃로 30 분간 안정화시킨 뒤, 서로 혼합하였다. 다음으로 중탄산 나트륨(sodium bicarbonate) 300 mg 첨가하고, 온도를 0~5 ℃ 로 3 시간 동안 반응하였다. 반응 종료 후, 물과 메틸렌클로라이드를 사용하여 추출하고, 감압 농축하여 청색의 농축액을 얻었다. 상기 농축액은 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드:메탄올:헥산=5:1:1)으로 분리하여 청색 액상의 목적하는 화합물을 얻었다(227 mg, 30 %).
Rf = 0.66 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
LC/MS, 계산치 C42H54Cl2N7O 773.83, 측정치 742.0
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) : δ 10.536 (s, 1H), 8.355-8.303 (t, 1H, J = 8 Hz), 7.627-7.394 (q, 4H), 7.264-7.233 (m, 2H), 6.615-6.566 (t, 2H), 6.314-6.287 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 5.755 (s, 1H), 4.093-4.079 (d, 2H, J = 7 Hz), 4.007-3.996 (d, 2H, J = 5.5 Hz), 2.085 (s, 13H), 2.033-1.993 (m, 2H), 1.679 (s, 8H), 1.466-1.377 (m, 5H), 1.235 (s, 8H), 0.940-0.840 (m, 3H)
λabs (DMF) : 649 nm , λfl (MeOH) : 668 nm 농도 13.4 μM
실시예 5. 화합물 5의 합성
2,3,3-트리메틸인돌레닌과 부틸 아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물 대신에 2,3,3-트리메틸인돌레닌과 프로필아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물을 출발물질로 이용하여 말론알데히드 디아닐리드 하이드로 클로라이드와 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 4의 방법과 동일한 방법으로 목적하는 화합물을 제조하였다.
LC/MS, 계산치 C39H48Cl2N7O+ 700.32
실시예 6. 화합물 6의 합성
2,3,3-트리메틸인돌레닌과 부틸 아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물 대신에 2,3,3-트리메틸인돌레닌과 에틸아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물을 출발물질로 이용하여 말론알데히드 디아닐리드 하이드로 클로라이드와 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 4의 방법과 동일한 방법으로 목적하는 화합물을 제조하였다.
LC/MS, 계산치 C38H46Cl2N7O+ 686.30
실시예 7. 화합물 7의 합성
1 단계
실시예 1의 1 단계에서 제조한 화합물(15 g, 0.0693 mol)과 글루타콘알데히드디아닐 하이드로클로라이드(Glutaconaldehydedianil Hydrochloride) (19.7 g, 0.0693 mol, 1 eq)을 50 mL의 아세트산과 50 ml의 무수아세트산 혼합 용액에 넣고 100 ℃에서 1 시간 동안 반응시켰다. 다음으로, 상기 반응물에 실시예 1의 2 단계에서 제조한 화합물(20.9 g, 0.0693 mol) 및 40 mL의 피리딘을 첨가한 후 100 ℃에서 3 시간 동안 추가반응 하였다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고 메틸렌클로라이드와 물을 이용하여 추출한 뒤, 감압 증류하여 얻은 농축액을 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드/메탄올/헥산=6:1:2, v/v/v)으로 정제하여 녹색의 고체를 얻었다(2.2 g, 5.47 %).
Rf = 0.46 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C39H51N2O2+ 579.39, 측정치 579.34
1H NMR (500 MHz, CDCl3) : δ 7.830 (s, 1H), 7.672 (s, 1H), 7.370-7.328 (m, 4H), 7.218-7.183 (m, 2H), 7.058-7.035 (q, 2H), 6.753 (s, 1H), 6.326-6.269 (t, 1H, J = 13Hz), 4.032-4.019 (d, 3H, J = 6.5 Hz), 2.427-2.398 (t, 2H, J = 7Hz), 1.911-1.832 (m, 8H), 1.800 (s, 2H), 1.301-1.250 (m, 8H), 1.024-1.007 (m, 2H), 0.973-0.960 (d, 10H, J = 6.5 Hz), 0.897-0.836 (m, 3H)
2 단계
실시예 7의 1 단계 화합물(2,192 mg, 3.45 mmol, 1 eq을 메틸렌클로라이드 80 mL에 용해시키고 온도를 50 ℃로 승온한 뒤, 휘니그 베이스 (6 ml, 34.5 mmol, 10 eq, Aldrich)를 투입하였다. 다음으로 DMF 50 mL에 용해시킨 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-Disuccinimidyl carbonate; DSC) (2,600 mg, 10.35 mmol)를 추가한 후, 1 시간 동안 반응시키고, 에틸렌디아민(Ethylenediamine) (0.461 ml, 6.9 mmol)을 넣어 상온에서 5분 동안 추가 반응시켰다. 반응 종료 후, 에틸에테르를 가하여 녹색의 고체를 수득하고, 상기 녹색의 고체를 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드/메탄올=6:2)으로 정제하여 목적하는 녹색 고체 화합물을 얻었다(250 mg, 10.6%).
Rf = 0.1 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C41H57N4O+ 621.45, 측정치 621.33
1H NMR (500 MHz, CDCl3) : δ 7.972 (s, 1H), 7.693-7.646 (t, 2H, J = 10Hz), 7.374-7.321 (m, 5H), 7.088-7.032 (q, 3H), 6.561-6.474 (m, 1H), 6.154-6.051 (q, 1H), 3.940-3.916 (t, 1H, J = 4Hz), 3.603 (s, 2H), 2.310-2.269 (m, 3H), 2.052-2.011 (d, 5H, J = 4.5Hz), 1.787-1.760 (t, 4H, J = 6Hz), 1.502-1.427 (m, 6H), 1.025-0.996 (t, 4H, J = 7.5Hz), 0.894-0.866 (m, 11H)
3 단계: 화합물 7의 합성
실시예 7의 2 단계 화합물(250 mg, 0.4 mmol, 1 eq)을 아세토나이트릴 (Acetonitrile) 6.5 ml에 용해시키고 0 내지 5 ℃로 낮추어 30분간 안정화시켰다. 시아누릭 클로라이드(Cyanuric chloride) (223 mg, 1.21 mmol)을 아세토나이트릴 2.5 ml에 용해시키고, 온도를 0 내지 5 ℃로 30 분간 안정화시킨 뒤, 서로 혼합하여 3 시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 물과 메틸렌클로라이드를 사용하여 추출하고 감압 농축하여 녹색의 농축액을 얻었다. 농축액은 실리카겔 컬럼크로마토그래피법(메틸렌클로라이드:메탄올:헥산=5:1:2)으로 분리하여 녹색 고체의 목적하는 화합물을 얻었다(54.4 mg, 17.7 %).
Rf = 0.45 (Silicagel, 메틸렌클로라이드/메탄올/헥산 6:1:2 v/v/v)
LC/MS, 계산치 C44H56Cl2N7O+ 768.39, 측정치 768.29
1H NMR (500 MHz, CDCl3) : δ 7.756-7.705 (t, 1H, J = 13 Hz), 7.622 (s, 1H), 7.418-7.388 (q, 1H), 7.358-7.302 (m, 5H), 7.184-7.155 (t, 2H, J = 7Hz), 6.994-6.978 (d, 2H, J = 8Hz), 6.089-6.063 (d, 1H, J = 13Hz), 3.933-3.903 (t, 2H, J = 7.5 Hz), 3.708-3.676 (q, 2H), 3.566-3.492 (m, 2H), 2.404-2.374 (t, 2H, J = 7.5 Hz), 2.036-2.003 (q, 1H), 1.829-1.741 (m, 10H), 1.510-1.452 (m, 8H), 1.402-1.388 (d, 4H, J = 7Hz), 1.034 (s, 4H), 0.950 (s, 2H)
λabs (MeOH) : 747 nm , λfl (MeOH) : 773 nm 농도 1.6 μM
실시예 8. 화합물 8의 합성
2,3,3-트리메틸인돌레닌과 부틸 아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물 대신에 2,3,3-트리메틸인돌레닌과 에틸아이오다이드를 반응시켜 합성된 화합물을 출발물질로 이용하여 말론알데히드 디아닐리드 하이드로 클로라이드와 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 7의 방법과 동일한 방법으로 목적하는 화합물을 제조하였다.
LC/MS, 계산치 C42H52Cl2N7O+ 740.3
실시예 9. 화합물 9의 합성
2,3,3-트리메틸인돌레닌과 8-브로모옥탄산을 반응시켜 합성된 화합물 대신에 2,3,3-트리메틸인돌레닌과 6-브로모헥산산을 반응시켜 합성된 화합물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 7의 방법으로 목적하는 화합물을 얻었다.
LC/MS, 계산치C42H52Cl2N7O+ 740.4
실시예 10. 화합물 10의 합성
1 단계
p-히드라지노벤젠설폰산(p-hydrazinobenzenesulfonic acid) (10 g, 53 mmol, 1 eq, Aldrich)과 3-메틸-2-부탄온(3-methyl-2-butanone) (17.18 mL, 160 mmol, 3.02 eq, TCI)에 아세트산 30 mL에 가한 후, 4 시간 동안 가열 환류하며 반응시켰다. 상온으로 냉각시키고, 생성된 고체 입자를 여과하였다. 에틸아세테이트로 3회 세정한 후 감압 건조시켰다.
다음으로, 상기 감압 건조하여 얻은 화합물(5.073 g, 21.2 mmol, 1 eq)을 메탄올 35 mL에 용해시켰다. 프로판올 35 mL에 용해시킨 수산화칼륨(1.427 g, 25.4 mmol, 1.2 eq)을 가한 후, 상온에서 24 시간 교반 후, 여과하여 목적하는 화합물을 얻었다(5.35 g, 90%).
Rf = 0.68 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:4 v/v)
1H NMR (300 MHz, D2O) : δ 7.60 (s, 1H), 7.58 (d, 1H, J = 8.32 Hz), 7.32 (d, 1H, J = 7.99 Hz), 2.08 (s, 3H), 1.06 (s, 6H)
2 단계;
상기 1 단계의 화합물(1.66 g, 6 mmol, 1 eq)과 8-브로모-옥타노익산(8-bromooctanoic acid) (1.34 g, 6 mmol, 1 eq, Aldrich)을 30 mL의 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene)과 12시간 동안 가열 환류시켰다. 상온 냉각 후 용매를 제거하고, 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)을 가하고, 여과하여 감압 건조시켜 목적하는 화합물을 얻었다(1.85 g, 81%).
Rf = 0.20 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)
3 단계
상기 1 단계의 화합물(20 g, 72.1 mmol, 1 eq)에 에틸 아이오다이드(ethyl iodide) (110 mL, 1,375 mmol, 19 eq, TCI)를 가한 후 24 시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 냉각시킨 후, 잔여 에틸 아이오다이드를 제거하고, 50 mL의 아세톤으로 3회 세정한 다음 여과하고, 40 ℃에서 감압 건조시켜 목적하는 화합물을 얻었다(18.37 g, 95%).
Rf = 0.18 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:4 v/v)
1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 7.99 (s, 1H), 7.88 (d, 1H, J = 8.23 Hz), 7.80 (d, 1H, J = 8.46 Hz), 4.43 (m, 2H), 1.52-1.40 (m, 12H)
LC/MS, 계산치 C13H17NO3S 267.34, 측정치 268.16
4 단계
상기 3 단계의 화합물(16 g, 59.8 mmol, 1 eq)과 N,N'-디페닐포름아미딘(N,N'-Diphenylformamidine) (13.2 g, 67.3 mmol, 1.125 eq, TCI)를 40 mL의 아세트산과 40 mL의 무수 아세트산 혼합 용액에 넣고, 4 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고 용매를 제거한 후, 에틸아세테이트를 가하여 고체를 생성시켰다. 다음으로 여과한 후 감압건조하여 목적하는 화합물을 얻었다(12.97 g, 57%).
Rf = 0.25 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:4 v/v)
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) : δ 7.85 (s, 1H), 7.70 (dd, 1H, J = 1.35 Hz, 1.32 Hz), 7.53-7.45 (m, 7H), 7.29 (dd, 1H, J = 1.92 Hz, 6.66 Hz), 4.13 (m, 2H), 1.70 (s, 6H), 1.32 (t, 3H, J = 7.05 Hz)
LC/MS, 계산치 C20H22N2O3S 370.47, 측정치 370.98
5 단계
실시예 10의 4 단계 화합물(1.01 g, 2.429 mmol, 1 eq)과 실시예 10의 2단계의 화합물(1 eq)을 5 mL의 무수 아세트산과 5 mL의 피리딘(Pyridine) 혼합 용액에 넣은 후 110 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 상온으로 냉각시키고, 에틸아세테이트를 첨가하여 결정화시킨 다음 여과하고 감압 건조하였다. 15% 아세토니트릴 수용액을 전개액으로 RP-C18 역상 크로마토그래피로 정제하여 목적하는 화합물을 얻었다(0.31 g, 25%).
Rf = 0.6 (RP-C18, 아세토니트릴/물 1:3 v/v)
LC/MS, 계산치 C33H42N2O8S2 658.83, 측정치 656.9
6 단계
실시예 10의 5단계 화합물(963 mg, 1.53 mmol, 1eq)을 DMF(디메틸포름아미드) 80 mL에 용해시키고 40℃로 승온하였다. 휘니그 베이스 2.7 mL 를 가하고 DSC(1.17 g, 4.58 mmol, 3 eq, Aldrich)를 반응액에 투입하였다. 1 시간 동안 교반하고, 에틸아세테이트를 가하여 적갈색의 고체를 얻고, 에틸아세테이트, 에테르(ether)로 여러 번 세척하여 여과하였다. 세척된 고체를 DMF 70 mL에 녹이고 터셔리-부틸 카바제이트(tert-butyl carbazate) (303 mg, 2.29 mmol, 1.5 eq, TCI)를 투입한 후 휘니그 베이스 2.7 mL 를 가하여 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 에틸아세테이트를 가하여 적갈색의 고체를 얻고, 여과 및 감압 건조한 다음, 15% 아세토니트릴 수용액을 전개액으로 RP-C18 역상 크로마토그래피로 정제하여 목적하는 화합물을 얻었다(603 mg, 38.7 %).
Rf = 0.60 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
7 단계
실시예 10의 6단계 화합물(603 mg, 1 eq)에 클로로포름 5 mL, TFA 12 mL 및 물 5 mL를 투입하였다. 상온에서 12시간 교반한 후 반응 혼합액을 감압증류하여 적갈색의 고체를 얻었다. 15% 아세토니트릴 수용액을 전개액으로 RP-C18 역상 크로마토그래피로 정제하여 목적하는 화합물을 얻었다(396 mg, 75.8%).
Rf = 0.45 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
8 단계. 화합물 11의 합성
시아누릭 클로라이드(Cyanuric chloride) (396 mg, 1eq)를 물 10 mL에 투입하여 0 ℃로 냉각한 후 30분간 교반하였다. 온도를 유지하며 실시예 10의 7단계 화합물(1 eq)을 첨가하여 10분간 교반하였다. 다음으로 반응 혼합액에 탄산수소나트륨 15 mg를 첨가한 후 온도를 0 ℃로 유지하며 2시간 동안 반응하였다. 15% 아세토니트릴 수용액을 전개액으로 RP-C18 역상 크로마토그래피로 정제하여 목적하는 화합물을 얻었다(155 mg, 33.4%)
Rf = 0.55 (Silicagel, 이소부탄올/n-프로판올/에틸아세테이트/물 2:4:1:3 v/v/v/v)
LC/MS, 계산치 C36H43Cl2N7O7S2 819.1
실시예 11. 화합물 12의 합성
실시예 1 내지 10과 유사한 방법으로 목적하는 화합물을 합성하였다.
LC/MS, 계산치 C40H49Cl2N7O7S2 873.3
실시예 12. 화합물 12의 합성
실시예 1 내지 10과 유사한 방법으로 목적하는 화합물을 합성하였다.
LC/MS, 계산치 C42H51Cl2N7O7S2 899.3
제조예 1.
1) 형광 고분자(PLGA/DYE)의 제조 1
분자량이 15,000 내지 30,000인 PLGA(Lactic acid : Glycolic acid = 1: 1) 350 mg을 0.1~0.5 N NaOH 용액에 1~10 mg/ml 농도로 분산시킨 후, 실시예 1 내지 12의 화합물(5 mg/ml in DMF) 20 mg 씩 첨가하여 2시간 동안 40 ℃에서 반응시키고, 반응물을 투석한 뒤, 동결건조하여 형광고분자 1-1 내지 1-12를 제조하였다.
2) 형광 고분자의 제조 2
분자량이 15,000 내지 30,000인 PLGA(Lactic acid : Glycolic acid = 1: 1) 350 mg을 0.1~0.5 N NaOH 용액에 1~10 mg/ml 농도로 분산시킨 후, 실시예 1 내지 12의 화합물(5 mg/ml in DMF) 20 mg 씩 첨가하여 2시간 동안 40 ℃에서 반응시켰다. 반응 종료 후, size exclusion gel-chromatography 방법을 이용하여 분리하여 형광고분자 2-1 내지 2-12를 제조하였다.
시험예
디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 디메틸설폭사이드 및 메탄올 0.1 ml에 실시예 4의 화합물을 1 mg을 각각 녹여 10 mg/ml 농도의 Stock solution을 만들었다. 상기 Stock solution을 20 ㎕씩 취하여 각각 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 디메틸설폭사이드 및 메탄올 3 ml에 희석시켜 흡광스펙트럼을 측정하였다. 측정된 흡광스펙트럼의 강도(intensity) 중에서 가장 높은 용매를 선정하여 TEST1로 명명하였고, 이어 1/2 serial dilution하여 TEST4까지 제조한 뒤, 이의 흡광스펙트럼을 측정하여 최대흡광값(Absmax)을 산정하였다. TEST4를 FL spectrophothmeter로 측정하되, 최대흡광값(Absmax)을 넣어 형광을 측정하였고, 몰흡광계수를 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.
구분 농도 (μM) 최대흡광값(Absmax) 몰흡광계수
TEST1 13.4 649 nm 75,000 cm-1M-1
TEST2 6.7 649 nm 75,000 cm-1M-1
TEST3 3.4 649 nm 75,000 cm-1M-1
TEST4 1.7 649 nm 75,000 cm-1M-1
평균 - 649 nm 75,000 cm-1M-1
FLmax :668 nm

Claims (14)

  1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112016048568596-pat00021

    상기 [화학식 1]에 있어서,
    X 및 Y는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 H, -SO3 - 및 -SO3H 중에서 선택되며,
    R은 C1 - 10알킬, C11 - 18알킬, -(CH2)mSO3 - 및 -(CH2)mSO3H 중에서 선택되고,
    n은 1 내지 6의 정수이며,
    m 및 p는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
    q는 0 내지 6의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 화합물 1 내지 화합물 12 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    화합물 1:
    Figure 112016048568596-pat00022

    화합물 2:
    Figure 112016048568596-pat00023

    화합물 3:
    Figure 112016048568596-pat00024

    화합물 4:
    Figure 112016048568596-pat00025

    화합물 5:
    Figure 112016048568596-pat00026

    화합물 6:
    Figure 112016048568596-pat00027

    화합물 7:
    Figure 112016048568596-pat00028

    화합물 8:
    Figure 112016048568596-pat00029

    화합물 9:
    Figure 112016048568596-pat00030

    화합물 10:
    Figure 112016048568596-pat00031

    화합물 11:
    Figure 112016048568596-pat00032

    화합물 12:
    Figure 112016048568596-pat00033
  3. 제1항에 있어서,
    섬유, 생체분자, 나노입자 및 유기화합물 중에서 선택되는 표지대상 물질에 표지되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 하기 [화학식 2]의 화합물을 시아누릭 클로라이드(cyanuric chloride)와 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 [화학식 1]로 표시되는 화합물의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112016097180455-pat00034

    [화학식 2]
    Figure 112016097180455-pat00035

    상기 [화학식 1] 또는 [화학식 2]에 있어서,
    X 및 Y는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 H, -SO3 - 및 -SO3H 중에서 선택되며,
    R은 C1-10알킬, C11-18알킬, -(CH2)mSO3 - 및 -(CH2)mSO3H 중에서 선택되고,
    n은 1 내지 6의 정수이며,
    m 및 p는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
    q는 0 내지 6의 정수이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 [화학식 2]의 화합물 1 몰비를 아세톤에 용해시키고, 시아누릭 클로라이드(cyanuric chloride) 2 내지 4 몰비를 아세톤-물(아세톤:물=2:1) 혼합용매에 용해시킨 뒤, 각각 -40 내지 5 ℃에서 15 내지 40분간 안정화시킨 다음 혼합하는 단계;
    중탄산나트륨, 탄산칼륨, N,N-디이소프로필에틸아민 및 트리에틸아민 중에서 선택되는 염기를 첨가하여 1 내지 3시간 동안 추가 반응시키는 단계;
    메틸렌클로라이드와 물을 사용하여 추출하고, 유기층을 농축하는 단계; 및
    상기 농축된 반응혼합물을 메탄올/헥산=1:1 v/v 혼합용매 1 부피부에 대하여 메틸렌클로라이드 10 내지 2 부피부로 혼합된 용리액을 사용하여 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 분리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물을 염기 및 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-Disuccinimidyl carbonate) 존재하의 40 내지 70 ℃의 유기용매에서 0.5 내지 2 시간 동안 반응시키는 단계; 및
    에틸렌디아민과 반응시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 3]
    Figure 112016048568596-pat00036
  7. 제6항에 있어서,
    상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 4]로 표시되는 화합물과 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물을 피리딘 용매하에서 환류시키는 단계를 포함하여 수행함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 4]
    Figure 112016048568596-pat00037

    [화학식 5]
    Figure 112016048568596-pat00038
  8. 제7항에 있어서,
    상기 [화학식 5]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 6]의 화합물을 말론알데히드 디아닐리드 하이드로클로라이드(malonaldehyde dianilide hydrochloride)를 아세트산 및 무수아세트산 용매하에서 환류시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 6]
    Figure 112016048568596-pat00039
  9. 제6항에 있어서,
    상기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 4]로 표시되는 화합물, 하기 [화학식 6]으로 표시되는 화합물 및 N,N-디페닐포름아미딘(N,N-Diphenylamidine)을 아세트산 및 무수아세트산 용매하에서 환류시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 방법:
    [화학식 4]
    Figure 112016048568596-pat00040

    [화학식 6]
    Figure 112016048568596-pat00041
  10. 폴리글리콜산, 폴리락트산, 폴리카프로락트산, 폴리락티-코-글리콜산(PLGA), 히알루론산 및 이들의 공중합체 중에서 선택되는 고분자에 하기 [화학식 1]로 표시되는 디클로로트리아진 유도체가 화학적으로 결합된 것으로,
    상기 고분자는 수평균 분자량이 15,000 - 30,000 Da이고 말단에 OH기를 갖는 것을 특징으로 하는 형광 고분자:
    [화학식 1]
    Figure 112016097180455-pat00042

    상기 [화학식 1]에 있어서,
    X 및 Y는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 H, -SO3 - 및 -SO3H 중에서 선택되며,
    R은 C1-10알킬, C11-18알킬, -(CH2)mSO3 - 및 -(CH2)mSO3H 중에서 선택되고,
    n은 1 내지 6의 정수이며,
    m 및 p는 서로 동일하거나 또는 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
    q는 0 내지 6의 정수이다.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 따른 형광 고분자를 바이오프로브로 포함하는 분자 영상 조영제.
  14. 삭제
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