KR101792895B1

KR101792895B1 - 방사선 보호 화합물 및 방법

Info

Publication number: KR101792895B1
Application number: KR1020127029051A
Authority: KR
Inventors: 로저 프랑시스 마틴; 조나단 화이트; 파벨 로바체프스키; 데이비드 윈클러; 콜린 스키니; 세바스티안 마르쿠치오
Original assignee: 피터 맥칼룸 캔서 인스티튜트
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2017-11-02
Also published as: CA2795370A1; CA2795370C; WO2011123890A1; AU2011238421A1; KR20130079390A; US20130109678A1; CN102933557B; JP5899198B2; US8999993B2; CN102933557A; USRE46943E1; IL222176B; EP2556058A4; JP2013523782A; EP2556058A1; NZ602773A; AU2011238421B2; EP2556058B1

Abstract

본 발명은 생체 시료들을 방사선 손상으로부터 보호(방사선 방호)하기 위한 신규의 화합물, 이 화합물의 제조 방법 및 이와 같은 경우에 있어서 화합물의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 화합물은 하기 화학식 II의 방사선 보호 화합물 및 이의 약학적으로 허용 가능한 유도체이다:
화학식 II

상기 식 중,
W는 -N(R₁R₂)를 나타내며, 여기서, 상기 R₁ 및 R₂는 둘 다 수소가 아니며, 상기 R₁ 및 R₂는 함께 5, 6 또는 7원 고리 구조, -NHN(R₁R₂), -NHR₃N(R₁R₂), -NHR₂OR₁, -N(R₃)R₃OR₂, -N(R₁)R₃OR₃OR₃, -OR₃NR₁R₂, -OR₃을 형성할 수 있거나, 또는 W는 피페리딜, 피페라지닐, 모폴리닐, 티오모폴리닐 또는 디아제파닐을 나타내며, 이것들은 각각 C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, -N(CO)N(R₁R₂), -N(CO)OR₁, -N(CO)OR₃OH, -(CO)NR₁R₂, -R₃(CO)NR₁R₂, -R₃OR₁, -OR₁, -N(R₁R₂) 또는 -NH-에 의해 임의 치환될 수 있고,
상기 R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소, C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐로부터 선택되고;
R₃은 C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐 기 또는 사슬이며;
Z는 동일하거나 상이하며, N 또는 CH를 나타내고;
Z'는 동일하거나 상이하며, N 또는 C를 나타내며;
X는 CH, N 또는 NH를 나타내고, 여기서,

는, X가 CH 또는 N일 때에는 이중 결합이며, X가 NH일 때에는 단일 결합이고;
X'는 N 또는 NH를 나타내고, 여기서, X가 CH 또는 N일 때, X'는 NH이며, X 및 X'는 상이할 뿐만 아니라,

는, X'가 N일 때에는 이중 결합이고, X'가 NH일 때에는 단일 결합이며;
Q는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내고;
Q₁은, Z'가 N일 때에는 부재하고, Z'가 C일 때에는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내며;
A는 헤테로시클릭 N 또는 O가 오르토 위치에 위치하는 5∼10원 단일 고리 구조 또는 다중 고리 구조를 나타내는데, 여기서 상기 고리는 임의의 이중 결합, 치환 및/또는 기타 이종 원자들을 포함한다.

Description

방사선 보호 화합물 및 방법{RADIOPROTECTOR COMPOUNDS AND METHOD}

본 발명의 분야

본 발명은 생체 시료들을 방사선 손상으로부터 보호(방사선 방호)하기 위한 신규의 화합물, 이 화합물의 제조 방법 및 이와 같은 경우에 있어서 화합물의 용도에 관한 것이다. 진단용 및 치료용 방사선학 분야, 특히 암 방사선 요법에 있어서, 방사선 보호제는 임의의 정상 조직 또는 구조를 방사선 손상으로부터 보호하는데 사용될 수 있다. 방사선 보호제는 또한 비 의료적 시나리오에서 민간용 및 군용으로 피폭 효과를 감소하는데 사용되기도 한다. 본 발명은, 특히 분자의 "오른손 측(right hand side)"으로 간주할 수 있는 위치에 5~10원 단일 또는 다중 고리 구조(이 고리 구조는 오르토 위치에 헤테로시클릭 N 또는 O가 존재함)를 가지는 것을 특징으로 하는 비벤지미다졸 모핵 구조로부터 유래하는 신규의 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 공지의 방사선 보호 화합물에 비하여 세포 독성이 감소하였으며/감소하였거나 방사선 보호 활성이 개선될 수 있다.

본 발명의 배경

일반적으로 DNA는 이온화 방사선의 세포 독성 효과에 있어서 중요한 표적이 되는 것으로 알려져 있다. DNA 이중 사슬(ds) 파괴 부가 특히 중요하다는 견해를 뒷받침해주는 중요한 증거가 존재하기도 한다. DNA는, DNA 분자의 직접 이온화(직접 영향) 및 물의 방사선 분해 생성물에 의해 매개되는 간접 영향 둘 다에 의하여 손상된다. DNA의 데옥시리보스부 상 탄소 중심 라디칼(carbon-centered radical)은 사슬 파괴의 중요한 전구체인 것으로 생각된다. 이온화 방사선은 또한 DNA 염기도 손상시킨다. 만일 세포 내 DNA 손상 수준이 충분하면, 방사선 조사로 인해 세포가 사멸하게 되므로, 이온화 방사선은 암 치료의 하나의 방법으로서 사용된다. 방사선 조사된 정상 조직의 경우, 세포가 사멸되면 조직 및 기관의 기능은 일시적으로 또는 영구적으로 손상될 수 있다. 이러한 영향의 정도는 방사선 선량에 따라서 달라지며, 만일 충분하다면 유기체에 치명적일 수 있다. 사람과 기타 동물에 있어서, 조혈 기관/작용은 방사선 감수성이 가장 큰 기관/작용이고, 그 뒤를 위장관 점막이 따른다. 심지어 방사선 유도 DNA 손상이 아 치사성(sublethal)이라고 하더라도, 돌연 변이 유발 병변은 오랜 기간이 경과할 경우 심각한 결과, 예를 들어 발암 현상을 초래할 수 있다.

방사선 유도 영향의 정도를 줄이기 위함을 목적으로 하는 의료 기술 또는 대책으로서, 방사선 보호제(일반적으로 방사선에 노출되기 전 투여되어야 효과적임), 완화 물질/완화제(방사선 조사 후이되, 증상이 나타나기 전에 투여되면 효과적일 수 있음), 그리고 일반적으로 증상이 나타난 후 행해지는 치료법이 널리 알려져 있다. 예방용 방사선 보호제의 하위 군으로서는 초기 방사선 유도 DNA 손상의 정도를 줄이는 약물이 있는데, 이것이 본 발명의 주요 논점이 되고 있는 하위 군이다.

방사선 보호제의 상업상 이용 가능성은 주로 2가지 별도 분야에 있다. 그중 하나는, 암 방사선 요법이 진행중인 환자에 있어서 정상 조직을 보호할 필요성이고, 다른 하나는, 계획되지 않은, 민간 시나리오 연관 피폭, 예를 들어 방사선 유출 사고 및 방사선 테러, 그리고 군사 작전시 피폭의 결과를 완화할 필요성이다. 상기 첫 번째 시나리오는 또한 의료 진단 방법에 있어서 이온화 방사선에 계획적으로 노출되는 경우, 즉 방사선 보호제를 투여함으로써, 진단 조영 방법을 방해하지 않고, 방사선 선량이 적을 때 또는 중간일 때에 유발되는 건강상의 위험을 완화할 수 있는 경우를 포함하기도 한다.

이온화 방사선으로 종양을 치료하는 방법(이하 "암 방사선 요법"이라고 칭함)은 암 치료에 널리 사용된다. 이와 같은 치료법의 목적은, 비 종양 세포 및 조직을 최소한으로 손상시키면서, DNA가 손상됨에 따라서 유발될 수 있는 종양 세포 생장을 억제하고 종양 세포를 파괴하는 것이다. 종양과 가까이에 위치하는 비 종양 세포가 손상될 가능성은 조사될 수 있는 방사선 선량을 제한하므로, 종종 임의의 종양에 대한 방사선 요법의 효능을 제한하기도 한다. 이는, 뇌종양 및 복강 내 종양의 경우에 특히 그러하다.

암의 방사선 요법은 매우 중요한 국민 보건 수단이다. 국민 중 암 발생률 및 국제 평가 결과를 통해 암 환자의 50% 이상이 그들의 치료에 방사선 요법을 포함시킴으로 인해 이익을 얻고 있다고 파악되는 것으로 보아, 인구 중 10% 이상은 일생동안 암 방사선 요법을 경험하게 될 것이다.

암 방사선 치료를 위해 방사선 조사를 처방함에 있어서 가장 고려하여야 할 사항은, 치료 분야에서 방사선 감수성이 가장 큰 정상 조직/기관의 내성 평가 결과이다. 이와 같은 평가는, 종양을 완치하는데 필요한 예상 방사선 선량과 함께, 종종 치료 전략이 완치를 목표로 하는 것인지 아니면 완화를 목표로 하는 것인지를 결정하기도 한다. 다수의 경우에 있어서, 최대 허용 선량은 종양을 완치하기에는 불충분하다. 이와 같은 딜레마는 치료 계수(therapeutic ratio)[종양 억제 가능성 대 정상 조직 이환율의 비를 나타냄]의 개념을 구체화한다. 상기 치료 계수를 개선하는 접근법으로서는 다음과 같은 것들을 포함한다:

(a) 종양에 대한 방사선의 물리적 표적화의 최적화(optimization);

(b) 방사선 조사의 분할(fractionation); 및

(c) 방사선 개질제(radiomodifier)[방사선 보호제 및 방사선 치료 증진제 둘 다 포함하는 개념으로서, 이것들 중 방사선 치료 증진제는 방사선 선량 단위당 세포 사멸 수준을 증가시키는데 사용될 수 있음]의 사용

방사선의 물리적 전달을 개선하면, 방사선 요법은 그것을 수행함에 있어서 상당한 영향을 받는다. 예를 들어 X-선 광자의 에너지를 수백 킬로볼트 빔에서 오늘날 사용되는 바와 같이 메가 볼트 빔으로 증가시키면, 최대 선량 방사선 침투 대역은 깊이 수 센티미터까지 미칠 수 있는 반면, 옛날 기기를 사용하면 최대 선량은 피부 표면 근처까지밖에 미치지 못하게 된다. 치료용 빔을 "조정(tailoring)"하기 위한, 더욱 정교한 접근법이 다수 존재한다(여러 개발 단계에 있을 뿐만 아니라, 실제 사용되고 있다). 근접 치료법, 즉 외부 빔보다는 체내 이식된 방사능 공급원을 사용하는 방법은 선량의 물리적 분포를 개선하는 추가의 접근법이다.

대부분, 예외없이, 치료용 외부 빔 방사선 요법은 방사선 선량을 분할하는 단계를 포함한다. 통상적으로 행해지고 있는 치료 스케줄의 예로서는, 총 60 그레이(Gray)를 조사하는 것으로서, 2 그레이 분율 선량씩 총 30회 조사하는 방법이 있다. 세포는 방사선 분할 조사 간 방사선에 의한 손상을 회복하는 능력을 가지므로, 분할 치료는 60 그레이를 1회 조사하는 경우보다 세포 사멸을 훨씬 많이 감소시키게 된다. 그러나, 정상 세포들은 일반적으로 종양 세포보다 회복 능력이 크므로, 이와 같은 분할의 "비축(sparing)" 효과는 정상 조직에서 더욱 두드러진다. 간단히 말해서, 분할은 치료 계수를 개선한다.

방사선 개질제, 예를 들어 방사선 보호제 및 방사선 치료 증진제에 관한 연구는 저산소 세포(hypoxic cell) 감작제, 예를 들어 메트라니다졸 및 미소니다졸에 초점을 맞추고 있다. 임상 수준에서 방사선 보호제에 대한 관심은 방사선 치료 증진제에 대한 관심에 훨씬 못 미쳤다. 1960년대 미국은, 핵 시대가 열림과 발맞춰 4000개 이상의 화합물을 합성하여 방사선 보호제를 개발함에 상당한 노력을 기울였으며, 이와 같이 개발한 방사선 보호제를 월터 리드 미 육군 연구소에서 테스트하였다. WR2728(훗날 에티올(Ethyol)이라 칭하였으며, 현재는 아미포스틴(Amifostine)이라고 알려져 있음)이라 불렸던 화합물을 제외하고는, 어떠한 화합물도 암 방사선 요법에 유용하다고 입증된 바 없었으며, 심지어 WR2728조차도 군사 분야 또는 산업 분야에서 (즉 몸 전체 조사에 대한 보호용으로) 투여될 경우, 독성이 지나치게 강한 것으로 간주하였다. 더욱 최근에는, 예를 들어 메츠(Metz) 및 공동 연구자[Metz et al, Clin Cancer Res.10, 6411-17, 2004](15)가 템폴(TEMPOL)이라고 알려진 방사선 보호 화합물을 개발하였는데, 이는 농도가 매우 높을 경우에도 그 효능은 단지 제한적임에 불과하다는 것이 입증되었으며, 버델리아(Burdelya) 및 공동 연구자[Burdelya et al, Science 320, 226-30, 2008](16)는 톨(TOLL) 수용체 작동제라고 알려진 화합물을 개발하였는데, 이는 전신 투여하여야 한다는 단점이 있다.

치료 계수를 개선하기 위해서는 전술한 3가지 접근법 (a)~(c) 간 상호 작용에 주목하는 것이 중요하다. 물리적 표적화, 분할 투여 및 방사선 개질제 사용을 조합하면, 방사선 요법이 행해지는 몇몇 상황에서 치료 목적이 완화용에서 완치용으로 바뀔 수 있다. 완치를 위한 스케줄에 있어서, 방사선 개질제를 성공적으로 투여하면 분할 투여 요구도가 낮아지므로 치료에 드는 총 비용이 줄어들게 될 것인데, 이로 인하여 분명히 환자 1인당 분할 치료 횟수도 감소하게 될 것이다.

방사선 보호제의 특히 중요한 역할은, 방사선 요법이 진행되는 동안 종양 세포의 재증식이 가속화되어 치료 효능을 심각하게 방해할 수 있다는 인식으로부터 유래하였다. 이러한 인식의 주요 결과는 다음과 같았다:

(i) 방사선 요법 치료에 소요되는 총 시간을 줄이기 위한 신속 치료 스케줄의 개발. 이와 같은 신속 스케줄에 있어서는 예민한 반응들이 특히 문제가 된다. 예를 들어 두 경부 암 환자에 있어서 급성 구강 점막 염은 방사선 보호제가 반드시 필요하다는 것을 암시한다.

(ii) 정상 조직 반응으로 인해 방사선 요법 치료가 중단되면 종양 억제 가능성도 줄어들 것이라는 인식. 그러므로, 독성으로 인한 치료 중단을 막기 위해서 방사선 보호제를 사용하면 유리함이 분명할 것이다.

2001년 9월 11일 사건은 다양한 형태의 테러 시나리오(그 중에서도 방사능 테러라고 일컬어지는 집약 시나리오)에 우리가 얼마나 취약한지를 여실히 보여주었다. 일례로서는 통상의 폭파 위력을 가지며 몇 가지 형태의 방사능을 살포시키는, 소위 "더러운 폭탄(dirty bomb)"이 있다. 1Gy 이상의 방사선 선량에 전신이 노출되었을 때 발생하는 급성 방사선 증후군(ARS; "방사선증"이라고도 칭하여짐)에 관심이 집중되고 있는 가운데, 낮은 방사선 선량에 장기간 노출되었을 때의 영향, 즉 방사선 유도 돌연 변이 유발 및 발암에 관하여도 관심이 모아지고 있다(1). 이와 같은 일반적인 상황과, 이온화 방사선에 대한 노출로부터 보호하는데 유용한 예방제가 없다는 인식은 유의적인 연구 및 정치 활동을 촉발하였다.

전신 방사선 피폭 후 60일 경과시 사람을 50% 사멸시키는데 필요한 방사선의 평균 치사 선량(LD₅₀ _/60)은, 보강 관리가 행해지지 않을 경우 3.25~4Gy이며, 항생제와 수혈로써 보강 관리가 행해질 경우에는 6~7Gy이다(1). 사망률은 주로 골수의 형성 부전 또는 무형성증의 결과인 조혈기 증후군에 기인한다. 혈구 감소증은, 조혈 줄기 세포 및 전구 세포의 방사선 유도 결핍으로 인한 교체의 부전과 함께, 성숙한 기능성 세포의 방사선 유도 및 정상 소모의 결과로 진행된다. 혈구 감소증에 소요되는 시간과 그 정도는, 일반적으로 방사선 선량과 예후와 상관되지만, 혈액 세포의 결핍 및 회복 속도는 또한 적혈구 생성, 골수 세포 형성 및 혈전 형성 계통 간에 다양한데, 이 중 혈전 형성의 경우 속도가 가장 느리다.

위장관 증후군은 장내 크립트(crypt) 중 줄기 세포 마모로 인해 유발되며, 이로 인하여 장 점막이 침식된다. 이와 같은 손상은 전신이 3~15Gy에 조사되었을 때 발생하며, 설치류의 경우에는 상기 선량 범위의 상한선은 일반적으로 조사 후 약 1주일 이내에 개체를 사멸시킨다.

계획되지 않은 피폭에 대한 대책으로서는 광범위한 잠재적 분자 개입 및 세포 개입을 포함한다. 그러나, 화학적 방사선 보호 작용(즉 방사선 유도 DNA 손상의 감소)의 기계적 단순성은, 이 자체의 광범위한 잠재성으로 인해 매력적인 것이라 할 수 있다. 이와 같은 내용 중, 낮은 방사선 선량에 노출될 위험이 있는 개체를 보호하여, 장기 방사선 영향, 예를 들어 돌연 변이 유발 및 발암을 최소화할 필요성은 특히 중요하다. 이러한 개체는 계획되지 않은 노출에 대한 반응에 관련된 응급 상황 피험체 뿐만 아니라, 이온화 방사선에 우발적으로 노출된 피험체를 포함할 것이다.

추가의 군은, 병원 및 외래 환자 전문 시설의 핵 의학과 및 진단 방사선학과에서 진단 의료 방법이 진행되는 동안 이온화 방사선에 노출된 환자일 것이다.

부홈(minor groove) 결합 DNA 리간드 획스트 33342의 방사선 보호 화합물 특성은, 방사선 조사된 배양 세포를 대상으로 한 클론 형성 생존율 분석법을 사용한 스미스 P.J 및 앤더슨, C.O.(2)에 의해 처음 기술되었다. 영, S.D. 및 힐, R.P(3)에 의하면, 이들은 배양된 세포를 대상으로 한 실험에서는 상기 분석법과 유사한 효과를 얻었다고 보고하였지만, 이들은 생체 내 실험으로 연구 범위를 확장하였다. 이들은, 이들이 행한 생체 내 실험에서 방사선 보호 효과가 발휘되지 않은 것은, 획스트 33342가 정맥 내 주사된 후 표적 세포에 전달되는 수준이 불충분했기 때문이라는 결론을 내렸다. 이와 같은 힐과 영의 연구 결과는 유효 방사선 보호 물질의 중요한 요구 조건(즉 효능)을 강조하는 것이다. 만일 방사선 보호 물질이 더욱 유효하면, 생체 내 조건에 있어서 필요한 농도에 더욱 이르기 쉬울 것이다.

효능과 별도로 간주할 또 다른 양태가 존재한다. 방사선 보호 작용에 필요한 농도는 방사선 보호 물질의 효능과 무관하게 무독성이어야 한다. 만일 방사선 보호 물질이 전신 전달되면, 이와 같은 독성 요구 조건이 충족되지 않을 경우 방사선으로부터 보호될 세포 및 조직에 대한 독성을 포함할 뿐만 아니라, 피험체에 대한 전체적인 독성으로까지 확대된다. 획스트 33342의 경우, 독성은 이 물질이 방사선 보호 물질로서 유용하게 될 정도를 제한한다.

뿐만 아니라, 암 방사선 요법에 있어서 방사선 보호 물질을 사용하는 데에는 실질적인 개념상의 문제점도 존재한다. 방사선 보호 물질을 투여함으로써 정상 조직에 대한 피복 영향을 줄이기 위한 시도에는, 방사선 보호 물질의 일부가 종양에 도달하되 종양 세포를 사멸시키지 못하게 될 수 있다는 우려가 존재한다. 현존하는 방사선 보호 물질, 예를 들어 WR2721(아미포스틴) 및 이의 활성 대사 물질 WR1065는 비교적 크기가 작으며, 확산 가능한 분자로서, 조직 성분과 적극적으로 결합하지 않아서 세포 층들을 통해 효과적으로 투과할 수 있으므로, 혈류를 통해 종양에 도달할 수 있는 분자이다.

세포 층들을 제한적으로 투과하는 방사선 보호 물질이 필요하다. 이러한 특성은 방사선 보호 물질이 종양과 가까운 부분에 있는 중요 방사선 감작성 정상 조직에 국부적으로 또는 국소적으로 적용될 수 있도록 만든다. 제한된 투과 특성은, 방사선 보호 물질이 모세 혈관계에 도달하여 혈류로 흡수됨으로써 방사선 보호 작용을 종양에 유의적으로 제공하기 충분한 농도로 전신 전달되어 종양에 도달하는 정도를 제한한다.

DNA 결합 리간드, 예를 들어 획스트 33342의 세포 층들을 통한 제한된 확산에 관하여는 공지되어 있으며, 이 확산은 다세포 회전 타원체 및 생체 내 관류에 있어서 세포 위치를 맵핑(mapping)하는데 이용되었다. 그러므로, 획스트 33342의 관류는 산소 관류에 대한 대리 마커인 것으로 간주된다. 상기 물질을 정상 조직에 국부 또는 국소 투여한 후 전신 흡수시킴으로써 종양으로의 접근을 제한하는 것 이외에도, 암 방사선 요법을 수행함에 있어서 제한된 투과에 관한 잠재적인 이점이 추가로 존재한다. 이와 같은 이점은, 혈관 조직, 특히 내피 세포가 방사선의 손상 영향을 분석하는 중요 표적이라는 견해로부터 유래한다. 뿐만 아니라, 종양 내 방사선 저항성이 가장 큰 세포는 모세 혈관으로부터 가장 멀리 떨어져 존재하는 생존 세포이다. 이와 같은 세포들의 방사선 저항성은 이 세포들의 저 산소 상태로부터 기인하는 것으로서, 세포가 모세 혈관으로부터의 멀리 떨어져 존재한다는 것을 말해준다.

결과적으로, 확산이 제한된 방사선 보호 물질이 정맥 내 투여될 때, 이 방사선 모호 물질은, 일반적으로 방사선 요법의 효능을 제한하는 종양 내 세포의 저 산소 하위 군집보다 정상 조직 내 중요 방사선 감작성 세포에 더욱 효율적으로 전달될 것이다. 그러므로, 이와 같은 방사선 보호 물질을 사용하면, 조사될 방사선 선량을 더욱 증량시킬 수 있을 것으로 예상되는데, 이 경우, 종양 내 저 산소 세포들이 사멸할 가능성도 증가하게 된다.

그러나, 이와 같은 방사선 생물학적 특징과 DNA 결합 방사선 보호 물질의 특징을 조합하였을 때의 잠재성은 오로지 암의 방사선 요법에만 유용할 수 있는데, 다만, 여기에는 방사선 보호 물질의 최우선 및 필요 요구 조건이 존재한다[즉, 방사선 보호 물질은 국소 투여 또는 전신 투여될 때 무독성 농도에서 입증 가능한 방사선 보호 효능을 제공하기 충분히 유효하다]. 추가의 실제 요구 조건은, 제한된 투과 정도가, 방사선 보호 물질이 국소 투여된 후 유의적으로 전신 흡수되는 것을 막기에 충분하되, 이온화 방사선의 국소 투여 또는 국부 투여에 의한 영향으로부터 보호될 조직의 방사선 감작성을 결정하는데 충분한 농도만큼의 방사선 보호 물질이 세포에 도달하는 것을 막기 위해서는 그다지 중요한 의미를 보유하지 않는 것이다.

방사선 보호 정도(암 방사선 요법 및 계획되지 않은 방사선 노출로부터의 보호)는 일반적으로 선량 변경 인자(DMF)[방사선 보호 물질의 존재 및 부재 하에서 동등한 방사선 유도 효과(분자, 세포 또는 생체 내 지표)를 발휘하는데 필요한 방사선 선량 비율로서 정의됨]의 관점에서 기술된다. 생체 내 지표를 기초로 방사선 보호 효과가 관찰될 때, 초기 방사선 유도 손상 변형 이외의 기작이 관여할 수 있다. 예를 들어 조혈 증후군과 위장관 증후군 둘 다에 있어서, 감염은 장점막 장벽의 탈색 및 백혈구 감소증을 유발시키고, 이로 인해 최종 사망률에 중요 영향을 미친다. 그러므로, 일부 면역 자극제는 방사선 반응의 완화제로서의 잠재성을 가진다. 면역 자극제는 또한 방사선 조사 후에 효과적일 수도 있다.

국제 특허 출원 공보 WO 97/04776 및 이의 후속 출원 공보(Martin 외 다수)(4)에는 입체 장애 및 전자 공여 기가 치환된 것을 특징으로 하는 임의의 비벤지미다졸 화합물에 관하여 개시되어 있다. 비록 이와 같은 화합물은 강력한 방사선 보호 활성을 나타내지만, 이와 같은 일반 군에 속하는 화합물들 고유의 세포 독성을 줄일 수 있는 여지가 존재한다. 그러나, 도전은 (선량 변경 인자로서 측정되는) 방사선 보호 활성을 보유하고, 바람직하게는 개선하면서 행해진다. WO 97/04776에 개시된 사항은 그 자체로서 참고용으로 본원에 포함되어 있다.

국제 특허 출원 공보 WO 2008/074091에는 또한 플루오르 및/또는 염소로 치환되었으며, 공지된 방사선 보호 화합물, 예를 들어 국제 특허 출원 공보 WO 97/04776에 개시된 화합물의 경우에 비하여 세포 독성 활성이 감소한 비벤지미다졸에 관하여 개시되어 있다. 플루오르 및 염소 치환된 비벤지미다졸 화합물의 세포 독성이 개선되었을 때, 대안적인 방사선 보호 화합물, 바람직하게는 암 방사선 요법, 방사선 노출의 영향으로부터 생체 시료 보호 및/또는 계획되지 않은 피폭 효과로부터 사람 또는 동물을 보호하는 데에 사용될 수 있는 화합물로서, 낮은 세포 독성을 나타내되, 방사선 보호 효능은 보유하며, 바람직하게는 세포 층들을 통해 제한된 정도로 투과하는 화합물을 개발할 필요성은 여전히 존재한다. 특히 몇몇 경우에 있어서는, 이러한 화합물이 조직, 예를 들어 피부, 구강 점막, 식도 점막, 직장 점막, 질 내 점막 및 방광 상피를 보호하기 위해 국소 투여될 수 있을 뿐만 아니라, 기관, 예를 들어 폐 및 뇌를 보호하기 위해 비 경구 투여될 수도 있을 것이 요망된다.

발명의 개요

본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 본 발명은 하기 화학식 I의 방사선 보호 화합물 및 이의 약학적으로 허용 가능한 유도체를 제공한다:

화학식 I

상기 식 중,

X는 N 또는 NH를 나타내며, 여기서,

는, X가 N일 때에는 이중 결합이고, X가 NH일 때에는 단일 결합이며;

X'는 N 또는 NH를 나타내며, 여기서, X 및 X'는 상이하고,

는, X'가 N일 때에는 이중 결합이고, X'가 NH일 때에는 단일 결합이고;

Q는 메톡실 또는 H를 나타내며;

Y는 O, 메틸렌, 하이드록시메틸 또는 메틸아미노를 나타내고;

A는 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 나타낸다.

하나의 양태에서, Y는 메틸아미노 또는 하이드록시메틸을 나타내고, 다른 양태에서 A는 임의 치환된 2-피리딜을 나타낸다.

본 발명의 다른 구체예에 의하면, 본 발명은 하기 화학식 II의 방사선 보호 화합물 및 이의 약학적으로 허용 가능한 유도체를 제공한다.

화학식 II

상기 식 중,

W는 -N(R₁R₂)를 나타내며, 여기서, 상기 R₁ 및 R₂는 둘 다 수소가 아니며, 상기 R₁ 및 R₂는 함께 5, 6 또는 7원 고리 구조, -NHN(R₁R₂), -NHR₃N(R₁R₂), -NHR₃OR₂, -N(R₃)R₃OR₂, -N(R₁)R₃OR₃OR₃, -OR₃NR₁R₂, -OR₃을 형성할 수 있거나, 또는 W는 피페리딜, 피페라지닐, 모폴리닐, 티오모폴리닐 또는 디아제파닐을 나타내며, 이것들은 각각 C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, -N(CO)N(R₁R₂), -N(CO)OR₁, -N(CO)OR₃OH, -(CO)NR₁R₂, -R₃(CO)NR₁R₂, -R₃OR₁, -OR₁, -N(R₁R₂) 또는 -NH-에 의해 임의 치환될 수 있고,

상기 R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소, C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐로부터 선택되고;

R₃은 C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐 기 또는 사슬이며;

Z는 동일하거나 상이하며, N 또는 CH를 나타내고;

Z'는 동일하거나 상이하며, N 또는 C를 나타내며;

X는 CH, N 또는 NH를 나타내고, 여기서,

는, X가 CH 또는 N일 때에는 이중 결합이며, X가 NH일 때에는 단일 결합이고;

X'는 N 또는 NH를 나타내고, 여기서, X가 CH 또는 N일 때, X'는 NH이며, X 및 X'는 상이할 뿐만 아니라,

는, X'가 N일 때에는 이중 결합이고, X'가 NH일 때에는 단일 결합이며;

Q는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내고;

Q₁은, Z'가 N일 때에는 부재하고, Z'가 C일 때에는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내며;

A는 헤테로시클릭 N 또는 O가 오르토 위치에 위치하는 5∼10원 단일 고리 구조 또는 다중 고리 구조를 나타내는데, 여기서 상기 고리는 임의의 이중 결합, 치환 및/또는 기타 이종 원자들을 포함한다.

하나의 양태에서, A는 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 나타낸다.

다른 양태에 있어서, A의 임의 치환은 클로로, 플루오로, C₁∼C₄ 플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 이루어진다.

다른 양태에서, 하나 이상의 Q는 메톡실을 나타낸다.

본 발명의 다른 구체예에 의하면, 본 발명은 이온화 방사선의 손상 영향으로부터 생체 시료를 보호하는 방법으로서, 상기 생체 시료를 이온화 방사선에 노출시키기 전이나 노출시킬 때, 화학식 I의 화합물 또는 화학식 II의 화합물의 유효량을 상기 물질에 투여하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 구체예에 의하면, 본 발명은 생체 시료를 이온화 방사선의 손상 영향으로부터 보호함에 있어서, 화학식 I의 화합물 또는 화학식 II의 화합물의 용도를 제공한다.

본 발명의 다른 구체예에 의하면, 본 발명은 생체 시료를 이온화 방사선의 손상 영향으로부터 보호하기 위한 약품의 제조에 있어서, 화학식 I의 화합물 또는 화학식 II의 화합물의 용도를 제공한다.

하나의 양태에 있어서, 생체 시료는 방사선 요법을 수행 중인 사람 또는 동물을 포함한다.

도면의 간단한 설명
이하, 발명의 상세한 설명 및 실시예는 첨부된 도면을 참고로 하여 기술될 것이다.
도 1은, 다양한 농도의 방사선 보호 물질과 함께 항온 처리한 후 각질 세포의 클론 형성 생존율(clonogenic survival)을 보여주는 것이다. 이는 세포 독성 매개 변수인 C50이 클론 형성 생존율을 50%로 만드는 약물의 농도로서 정의됨을 입증하는 것을 도와준다.
도 2는, 방호 계수(PF) 및 선량 변경 인자(DMF)를 계산한 결과를 입증하는데 유용한 그래프를 보여주는 것이다. 이 그래프의 좌측 패널은 다양한 선량으로 조사된 각질 세포의 클론 형성 생존율을 보여주는 것이고, 우측 패널은 다양한 농도의 방사선 보호 물질이 존재할 때 12Gy의 선량으로 조사된 각질 세포의 클론 형성 생존율을 보여주는 것이다. PF는 최대 보호 생존율(Sm)과 조사 후의 생존율(S0)의 비율로서 정의된다: PF = Sm/S0. DMF는 방사성 보호 물질이 Dp로 조사되었을 때와 Dc로 조사되지 않았을 때, Sm의 생존율 수준을 나타내는 선량의 비율로서 정의된다: DMF = Dp/Dc. DMF10은 방사선 보호 물질이 Sm일 때의 농도만큼이 아니고 10 마이크로M만큼 존재할 때의 생존율을 적용하였다는 점을 제외하고는 유사한 방식으로 정의된다.
도 3은, 제제 1 중 10mM M2PB(실시예 19)로 처리된 마우스의 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선을, 비이클-제제만으로 처리된 마우스의 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선과 비교한 결과를 보여주는 것이다. ED₅₀ 수치는 각각 14.3과 12.0이었는데, 이로부터 얻은 선량 감소 요소는 1.19였다.
도 4는, 제제 2 중 30mM M2PB(실시예 19)에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선과, 상응하는 비이클에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선을 보여주는 것이다. ED₅₀ 수치는 각각 15.2와 12.9였는데, 이로부터 얻은 선량 감소 요소는 1.18이었다.
도 5는, 제제 1 중 10mM 2PH(실시예 2)에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선을 보여주는 것이다. ED₅₀ 수치는 각각 14.4와 12.0이었는데, 이로부터 얻은 선량 감소 요소는 1.20이었다.
도 6은, 제제 3 중 60mM HOIQ(실시예 23)에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선과, 상응하는 블랭크 제제에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선을 보여주는 것이다. ED₅₀ 수치는 각각 14.6과 12.9였는데, 이로부터 얻은 선량 감소 요소는 1.13이었다.
도 7은, 제제 2 중 30mM 2P5MH(실시예 6)에 대한 선량(Gy)/효과(궤양을 가지는 마우스 분율) 곡선을 보여주는 것이다. ED₅₀ 수치는 각각 14.6과 12.9였는데, 이로부터 얻은 선량 감소 요소는 1.13이었다.
도 8은, 2PH(실시예 2)를 마우스에 정맥 내 투여하기 전 재증식 크립트 클로노겐 및 방사선 보호 효과에 대한 선량(Gy)/효과(생존 크립트) 곡선과, 마우스에 방사선만을 조사한 대조군에 대한 선량(Gy)/효과(생존 크립트) 곡선을 비교한 결과를 보여주는 것이다.
도 9는, 2-하이드록시프로필-β-시클로덱스트린과의 복합체로서 제제화된 M2PB(실시예 19)를 마우스에 피하 투여하기 전 재증식 크립트 클로노겐 및 방사선 보호 효과에 대한 선량(Gy)/효과(생존 크립트) 곡선과, 마우스에 방사선만을 조사한 대조군에 대한 선량(Gy)/효과(생존 크립트) 곡선을 비교한 결과를 보여주는 것이다.

본 발명의 상세한 설명

본 명세서 전체에 걸쳐서, 내용 중에 달리 언급을 필요로 하지 않는 한, "~을 포함하다"라는 용어 또는 이의 변형어, 예를 들어 "~를 포함한다" 또는 "~를 포함하는"은, 언급된 정수 또는 정수 군을 포함하되, 기타 임의의 정수 또는 정수 군은 배제하지 않는 것을 암시하는 것으로 이해될 것이다.

본 명세서에 있어서 임의의 선행 기술은 참고되지 않으며, 이와 같은 선행 기술을 참고하는 것은, 이와 같은 선행 기술이 오스트레일리아 내에 통상적으로 알려진 일반적인 지식의 일부를 이룬다는 임의의 형태의 제안 또는 승인으로서 간주해서는 안될 것이다.

본 명세서 전반에 걸쳐서, "본 발명의 화합물들", "상기 화합물들", "방사선 보호 물질들", "방사선 보호성 화합물들", "방사선 보호 화합물들", "활성 제제들", "활성 성분들" 또는 상기 용어들의 단수형은, 방사선 보호 활성을 나타내는, 화학식 I 또는 II에 의한 화합물을 나타내는 유의어로서 사용된 것이다. 본 발명의 화합물은, (비록 기본 비벤지미다졸 모핵 구조를 이루는 요소들이 치환, 부가 또는 제거될 수 있다 하더라도) 일반적으로 5~10원 단일 고리 구조 또는 다중 고리 구조(화학식 II 중 "A"로 나타냄)를 가지며, 상기 화합물의 오른손 측에 위치하는 A의 부착점에 대해서 오르토 위치에 헤테로시클릭 N 또는 O가 위치하는, 비벤지미다졸 기본 구조 또는 모핵 구조를 가지거나, 또는 이것으로부터 유래한다. 기본 모핵 구조에 대한 기타 치환은 화학식 I 및 II에 보여준 구조에서 분명히 확인된다. 본 발명의 화합물은 방사선 보호 활성을 나타내는데, 이러한 점에서 본 발명의 화합물은 방사선 노출로 인한 생체 시료의 손상 수준을 줄이는데 효과적이다.

이론에 국한되기를 바라지 않으면서, 본 발명에 의한 화합물에 의해 부여되는 방사선 보호 활성은 DNA에 대한 일시적 방사선 유도 산화 종의 방사선 보호 물질에 의한 전자 공여(환원)에 의해 나타나는데, 이와 같은 전자 공여는 방사선 보호 물질로부터의 양성자 공여를 동반한다. 이러한 양성자 공여는, 예를 들어 벤지미다졸 또는 방사선 보호 화합물의 유사 단위 내에 존재하는 NH 기로부터 DNA로 진행될 수 있는 반면에, 양성자 운반은 분자 내 과정일 수도 있다. 5~10원 고리 구조(화학식 I 및 II에 있어서는 "A"라고 알려짐)의 (분자의 주요 모핵 구조에 고리 구조가 부착하는 지점에 대해) 오르토 위치에 존재하는 헤테로시클릭 산소 또는 질소의 역할은, 주요 모핵 구조상 임의의 인접한 NH기들의 산성을 부양하거나, 양성자 수용체로서 작용을 하는 것일 수 있다.

본 명세서에 있어서, "임의 치환된"이란, 하나의 기가 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 할로, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 할로아릴, 하이드록시, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 카복시, 벤질옥시, 할로알콕시, 할로알케닐옥시, 할로알키닐옥시, 할로아릴옥시, 니트로, 니트로알킬, 니트로알케닐, 니트로알키닐, 니트로아릴, 니트로헤테로시클릴, 아지도, 아미노, 알킬아미노, 알케닐아미노, 알키닐아미노, 아릴아미노, 벤질아미노, 아실, 알케닐아실, 알키닐아실, 아릴아실, 아실아미노, 아실옥시, 알데히도, 알킬설포닐, 아릴설포닐, 알킬설포닐아미노, 아릴설포닐아미노, 알킬설포닐옥시, 아릴설포닐옥시, 헤테로시클릴, 헤테로시클록시, 헤테로시클릴아미노, 할로헤테오시클릴, 알킬설페닐, 아릴설페닐, 카보알콕시, 카보아릴옥시, 머캡토, 알킬티오, 아릴티오 및 아실티오 등으로부터 선택되는 기 하나 이상으로 추가 치환될 수 있거나 추가 치환될 수 없는 경우를 의미한다.

단독으로 사용되거나 "임의 치환된 알킬", "임의 치환된 알킬아미노" 또는 "임의 치환된 알킬렌"과 같은 어구와 함께 사용되는 "알킬"이라는 용어는, 직쇄, 분지형 또는 모노- 또는 폴리-시클릭 알킬로서, 바람직하게는 C₁∼C₃₀알킬 또는 시클로알킬, 예를 들어 C₁∼C₁₀알킬 또는 시클로알킬 또는 C₁∼C₄알킬 또는 시클로알킬을 포함하는 의미이다. 직쇄 및 분지형 알킬의 예로서는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 아밀, 이소아밀, sec-아밀, 1,2-디메틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 헥실, 4-메틸펜틸, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 1,1-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, 1,2-디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 1,2,2-트리메틸프로필, 1,1,2-트리메틸프로필, 헵틸, 5-메틸헥실, 1-메틸헥실, 2,2-디메틸펜틸, 3,3-디메틸펜틸, 4,4-디메틸펜틸, 1,2-디메틸펜틸, 1,3-디메틸펜틸, 1,4-디메틸펜틸, 1,2,3-트리메틸부틸, 1,1,2-트리메틸부틸, 1,1,3-트리메틸부틸, 옥틸, 6-메틸헵틸, 1-메틸헵틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 노닐, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-메틸옥틸, 1-, 2-, 3-, 4- 또는 5-에틸헵틸, 1-, 2- 또는 3-프로필헥실, 데실, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 및 8-메틸노닐, 1-, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-에틸옥틸, 1-, 2-, 3- 또는 4-프로필헵틸, 운데실 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-메틸데실, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-에틸노닐, 1-, 2-, 3-, 4- 또는 5-프로필옥틸, 1-, 2- 또는 3-부틸헵틸, 1-펜틸헥실, 도데실, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- 또는 10-메틸운데실, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-에틸데실, 1-, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-프로필노닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-부틸옥틸 및 1-2-펜틸헵틸 등을 포함한다. 시클릭 알킬의 예로서는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐 및 시클로데실 등을 포함한다.

단독으로 사용되거나 "임의 치환된 알케닐"과 같은 복합어와 함께 사용되는 "알케닐"이라는 용어는, 직쇄, 분지형 또는 모노- 또는 폴리-시클릭 알켄으로 형성된 기로서, 예를 들어 상기 정의한 바와 같은 에틸렌 단일 또는 다중 불포화 알킬 또는 시클로알킬기, 바람직하게는 C₂ _∼ ₃₀알케닐, 예를 들어 C₂ _∼ ₁₀알케닐 또는 C₂ _∼ ₄알케닐을 의미한다. 알케닐의 예로서는 비닐, 알릴, 1-메틸비닐, 부테닐, 이소-부테닐, 3-메틸-2-부테닐, 1-펜테닐, 시클로펜테닐, 1-메틸-시클로펜테닐, 1-헥세닐, 3-헥세닐, 시클로헥세닐, 1-헵테닐, 3-헵테닐, 1-옥테닐, 시클로옥테닐, 1-노네닐, 2-노네닐, 3-노네닐, 1-데세닐, 3-데세닐, 1,3-부타디에닐, 1-4,펜타디에닐, 1,3-시클로펜타디에닐, 1,3-헥사디에닐, 1,4-헥사디에닐, 1,3-시클로헥사디에닐, 1,4-시클로헥사디에닐, 1,3-시클로헵타디에닐, 1,3,5-시클로헵타트리에닐 및 1,3,5,7-시클로옥타-테트라에닐 등을 포함한다.

"A의 부착점에 대하여 오르토 위치에 헤테로시클릭 N 또는 O가 위치하며, 임의의 이중 결합, 치환 및/또는 기타 이종 원자를 포함하는 5∼10원 단일 고리 구조 또는 다중 고리 구조(화학식 II에 있어서 "A"로 표시됨)를 나타내는"이란 용어는, 방사선 보호 물질 분자의 주요 모핵 구조에 고리 구조가 부착되는 지점에 대해서 오르토 위치에 적어도 산소 및/또는 질소 이종 원자를 포함하고 5∼10개 이하의 원자를 함유하며, 1개, 2개 또는 3개의 연결 또는 융합 및 포화 또는 불포화 시클릭 기를 포함하는 구조로서, 예를 들어 시클로알킬, 시클로알케닐, 시클로알키닐, 아릴 또는 혼합기를 나타내는 것으로서 사용되었다. 이러한 고리 구조는 하나 이상의 부가 이종 원자, 예를 들어 산소, 질소 또는 황을 포함할 수 있다. 시클로알킬 및 시클로알케닐의 예에 관하여는 상기 기술하였다. 아릴기, 예를 들어 페닐, 비페닐 및 나프틸 등은 방향족 탄화수소의 단일 다핵성 접합 및 융합 잔기를 포함한다.

화학식 II에 있어서 "A"로서의 요구 조건에 부합하는 헤테로시클릭기의 예로서는 피롤릴, 피롤리닐, 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 트리아졸릴 또는 테트라졸릴; 1∼4개의 질소 원자를 함유하는 포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 피롤리디닐, 이미다졸리디닐, 피페리디노 또는 피페라지닐; 1∼5개의 질소 원자를 함유하는 불포화 축합 헤테로시클릭기, 예를 들어 인돌릴, 이소인돌릴, 인돌리지닐, 벤지미다졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 인다졸릴, 벤조트리아졸릴 또는 테트라졸로피리다지닐; 하나의 산소 원자를 함유하는 불포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 피라닐 또는 푸라닐; 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 옥사졸릴, 이속사졸릴 또는 옥사디아졸릴; 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 모폴리닐; 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 축합 헤테로시클릭기, 예를 들어 벤족사졸릴 또는 벤족사디아졸릴; 1∼2개의 황 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 티아졸릴 또는 티아디아졸릴; 1∼2개의 황 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 포화 3∼6원 헤테로모노시클릭기, 예를 들어 티아졸리디닐; 및 1∼2개의 황 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 축합 헤테로시클릭기, 예를 들어 벤조티아졸릴 또는 벤조티아디아졸릴을 포함하며, 이것들은 각각 임의 치환될 수 있다. 화학식 II에 있어서 "A"로서의 요구 조건에 부합하는 바람직한 헤테로시클릭기로서는 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 포함한다. 예시적인 치환기로서는 클로로, 플루오로, C₁∼C₄플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬을 포함하며, 특히 메틸 및 메톡실을 포함한다.

화학식 I 및 II의 화합물의 염은 약학적으로 허용되는 것이 바람직하되, 다만, 약학적으로 허용되지 않는 염도 약학적으로 허용 가능한 염을 제조하는데 있어서 중간 물질로서 유용하므로 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것이 이해될 것이다. 약학적으로 허용 가능한 염의 예로서는 약학적으로 허용 가능한 양이온, 예를 들어 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 알킬암모늄의 염; 약학적으로 허용 가능한 무기산, 예를 들어 염산, 오르토인산, 황산, 인산, 질산, 탄산, 붕산, 설팜산 및 브롬화수소산의 산 부가염; 또는 약학적으로 허용 가능한 유기산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 타르타르산, 말레산, 하이드록시말레산, 푸마르산, 시트르산, 젖산, 점액산, 글루콘산, 벤조산, 숙신산, 옥살산, 페닐아세트산, 메탄설폰산, 트리할로메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, 살리실산, 설파닐산, 아스파르트산, 글루탐산, 에데트산, 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 라우르산, 판토텐산, 탄닌산, 아스코르브산 및 발레르산의 염을 포함한다.

"약학적으로 허용 가능한 유도체"란, 피험체에 투여되었을 때 화학식 I 또는 II의 화합물, 또는 이의 활성 대사 물질 또는 잔기를 (직접적으로나 간접적으로) 제공할 수 있는, 임의의 약학적으로 허용 가능한 염, 수화물, 용매화물, 전구 약물 또는 임의의 기타 화합물을 의미한다.

본원에 있어서 "전구 약물"이란 용어는, 최 광의로 사용된 용어로서, 생체 내에서 화학식 I 또는 II의 화합물로 전환되는 화합물을 포함하는 의미이다.

본원에 있어서 "호변 이성체"란 용어는, 최 광의로 사용된 용어로서, 2개의 이성체 형태 간 평형 상태로 존재할 수 있는 화학식 I 또는 II의 화합물을 포함하는 의미이다. 이러한 화합물은 2개의 원자들 또는 기들을 연결하는 결합과, 이와 같은 원자들 또는 기들의 화합물 내 위치에 차이가 있을 수 있다. 이 용어는, 특히 케토-에놀 호변 이성체를 포함한다.

본 발명의 화합물은 전기적으로 중성일 수 있거나, 아니면 전기적으로 중성을 띠도록 음이온과 결합된 다가 양이온의 형태로 존재할 수 있다. 적당한 결합 음이온으로서는 황산염, 타르타르산염, 시트르산염, 염화물, 질산염, 아질산염, 인산염, 과염소산염, 할로설폰산염 또는 트리할로메틸설폰산염을 포함한다.

화학식 I 및/또는 II의 바람직한 화합물은, A가 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 나타내는 화합물이다. A는 임의 치환된 2-피리딜을 나타내는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 바람직한 양태에 있어서, A는 클로로, 플루오로, C₁∼C₄플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 임의 치환된다.

본 발명의 추가의 바람직한 양태에 있어서, W는 피페리딜, 피페라지닐, 모폴리닐, 티오모폴리닐 또는 디아제파닐을 나타내는데, 이것들은 각각 C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, -OR₁, -N(R₁R₂)(예를 들어 -NH₂ 및 N(CH₃)₂) 또는 -NH-에 의해 임의 치환될 수 있으며, 여기서, R1은 수소이거나 C₁∼C₄알킬이다.

본 발명의 특히 바람직한 양태에 있어서, 방사선 보호 물질은 하기 화학식 III의 화합물이다:

화학식 III

상기 식 중,

본 발명의 바람직한 화합물의 특정 예로서는 다음과 같은 것들을 포함한다:

2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

4-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

4-메톡시-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

1-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린

3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린

3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)인다졸

2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-메틸피리딘

2-(5'-(5"-(4"'-메틸-1"',4"'-디아제판-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(4"'-메톡시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(4'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)인돌-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(4"'-이소프로필피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(4"'-부틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-((2"'-메톡시에틸)(메틸)아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

5-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

3-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린

3-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린

2-(5'-(5"-(4"'-(2""-메톡시메틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(2"'-(2""-메톡시에톡시)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-5-메틸피리딘.

특히 바람직한 화합물의 구체 예로서는 다음과 같은 것들을 포함한다:

2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘.

본 발명은 또한, 피험체 또는 생체 시료를 방사선 손상으로부터 보호하는 방법 또는 피험체의 방사선 손상을 줄이는 방법으로서, 본 발명에 의한 방사선 보호 화합물, 예를 들어 화학식 I 및/또는 화학식 II에 해당하는 화합물의 유효량을, 피험체에 투여하거나 생체 시료를 노출시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

"방사선 손상으로부터 보호"(또는 "방사선 손상 영향을 예방")라는 어구는, 소정량의 방사선(예를 들어 이온화, 적외선 또는 자외선 방사선)에 노출된 후 피험체 또는 생체 시료 내 조직 또는 세포에 발생할 것으로 예상되는 손상에 대하여, 방사선 보호 화합물이 존재함으로 인해 이와 같은 손상을 예방, 최소화 또는 줄이는 것을 의미한다. "선량 변경 인자"(DMF)란, 방사선 보호 물질의 존재 하에서 소정의 효과를 나타내는데 필요한 방사선 선량 대 방사선 보호 물질의 부재 하에서 동등한 효과를 나타내는데 필요한 방사선 선량의 비율을 말한다.

도 1에 보여준 바와 같이, 세포 독성 매개 변수 C50은, 클론 형성 생존율을 50%로 만드는 약물의 농도로서 정의된다.

다양한 선량에서 방사선 조사된 각질 세포의 클론 형성 생존율(좌측 패널)과, 다양한 농도의 방사선 보호 물질 존재 하에 선량 12Gy에서 방사선 조사된 각질 세포의 클론 형성 생존율(우측 패널)을, 도 2에 보여주었다. PF(방호 계수)는 최대 보호 선량에 있어서의 생존율 Sm과 조사 후의 생존율(S0)의 비율로서 정의된다: PF = Sm/S0. DMF(선량 변경 인자)는 방사성 보호 물질이 존재할 때(Dp)와 존재하지 않을 때(Dc), 생존율 수준 Sm을 나타내는 선량의 비율로서 정의된다: DMF = Dp/Dc. DMF10은 방사선 보호 물질이 Sm일 때의 농도가 아닌 10 마이크로M만큼 존재할 때의 생존율을 적용하였다는 점을 제외하고는 유사한 방식으로 정의된다.

바람직하게, 본 발명의 방사선 보호 화합물의 DMF10은 1.10 이상, 1.2 이상, 1.4 이상, 1.8 이상 또는 2.0 이상이다.

방사선 손상은 방사선 공급원, 예를 들어 이온화 방사선에 노출됨으로 인하여 유발될 수 있다. 본원에 사용된 "이온화 방사선"이란 용어는, 하나의 결합을 이온화하기 충분한 에너지를 가지는 광자 또는 입자를 말하며, 이에는 방사성 핵과 X-선으로부터 유래하는 α, β 및 γ 선을 포함한다.

본원에 있어서, "생체 시료"란 용어는 최 광의로 사용된 것으로서, 생물학적으로 유도하거나 생물학적으로 유도할 수 있는 성분 하나 이상을 포함하는, 물질의 임의의 조성물을 포함한다. 본 발명에 의해 고려되는 생체 시료로서는 단백질 및 기타 단백질성 물질, 예를 들어 상기 단백질 및 기타 단백질성 물질의 추출물 또는, 예를 들어 단백질 및 화학적으로 변형된 단백질 또는 이것들의 추출물; 조직 유체, 조직 추출물 또는 기관; 동물, 식물 또는 미생물학적 조직, 유체 또는 추출물, 예를 들어 이것들로부터 유래하는 생성물; 생물학적으로 유도하는 비 단백질성 물질, 예를 들어 지질, 탄수화물, 호르몬 및 비타민, 예를 들어 이것들의 추출물 및 유도체(이에 한정되는 것은 아님); 재조합 생성물, 예를 들어 유전 물질, 예를 들어 염색체 물질, 게놈 DNA, cDNA, mRNA, tRNA, 리보좀 및 핵 내 물질; 및 전체 동물, 식물 또는 미생물학적 세포 또는 이것들의 추출물을 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 생체 시료는 세포, 조직 또는 기관의 형태를 가질 수 있거나, 아니면 실제로 (예를 들어) 식물, 동물 또는 미생물 공급원으로부터 유래하는 펩티드, 단백질 또는 핵산의 형태를 가질 수 있으며, 또한 천연 유래 물질을 모의하거나 이 물질과 유사하게 합성되어 생산된 물질의 형태를 가질 수 있다. 방사선 보호 화합물은, 예를 들어 실험 시스템, 전체 생존 또는 사멸 유기체, 또는 치료 후 원래 숙주로 복귀될 수 있거나 새로운 숙주로 이식될 수 있는 생체 외 세포, 조직 또는 기관을 방사선 손상으로부터 보호하는데 사용될 수 있다.

예를 들어 생체 시료는 사람 또는 동물 피험체, 예를 들어 실험 동물(예를 들어 마우스, 래트, 기니아 피그, 토끼), 반려 동물(예를 들어 고양이, 개), 농사용 동물(예를 들어 말, 소, 양, 당나귀, 염소, 돼지), 파충류, 조류 또는 포획된 야생 동물의 형태를 가질 수 있다. 상기 피험체는 포유 동물인 것이 바람직하며, 상기 피험체는 사람인 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 방사선 보호 화합물의 중요한 사용 양태는 사람 피험체에서 방사선 요법과 함께 사용되는 것이다. 그러나, 본 발명의 화합물은 또한, 예를 들어 테러, 군사상 또는 직업상 계획되지 않은 방사선에 노출되거나 또는 이러한 방사선에 계속 노출되는 경우, 또는 진단 방사선 방법과 관련하여 계획되어 방사선에 노출되거나 또는 이러한 방사선에 계속 노출되는 경우 보호 작용을 제공하는데 사용될 수도 있다.

상기 생체 시료(예를 들어 사람 또는 동물 피험체)는, 예상된 방사선 노출에 앞서서 충분한 시간 동안 또는 방사선에 계속 노출되는 도중 충분한 시간 동안, 예를 들어 약 1분∼약 3일, 바람직하게는 약 10분∼약 6시간, 더욱 바람직하게는 약 20분∼약 4시간, 그리고 가장 바람직하게는 약 30분∼약 2시간 동안 방사선 보호 화합물에 노출된다. 방사선에 노출되기 전 방사선 보호 화합물의 투여 시간은 생체 시료 중 본 발명의 화합물과 DNA가 결합할 수 있는데 충분한 시간인 것이 바람직하다. 방사선 보호 화합물은 방사선에 노출될 수 있되, 이와 같은 방사선 노출로부터 보호되도록 의도된 세포, 조직 또는 기관에 우선적으로 투여되는 것이 바람직하다. 예를 들어 암 방사선 요법과 함께 본 발명의 화합물이 투여되는 경우, 이 화합물은 방사선 요법이 진행되는 도중에 방사선에 노출될 것으로 예상되는 종양 또는 병변 주위의 정상(비 종양) 조직 또는 세포에 우선적으로 투여되는 것이 바람직할 것이다. 투여는 원하는 종양 또는 세포에 직접 행함으로써(예를 들어 특정 세포나 조직을 표적화하기 위한 시스템을 사용함으로써) 이루어질 수 있다. 예를 들어 특정 세포나 조직, 예를 들어 특정 세포 또는 관련 조직 내에서 상승 조절되는 수용체에 우선적으로 결합하는 제제에 본 발명의 화합물을 접합할 수 있다.

본 발명의 화합물은, 예를 들어 원하는 종양 위치에 이 화합물을 특이적으로 전달할 상호 작용성 기를 통하여 제제에 접합할 수 있다. 적당한 제제로서는 항체 또는 단백질, 예를 들어 생장 인자, 예를 들어 전신 방사선 조사 및 골수 이식 중에 조혈 줄기 세포가 우선적으로 방사선으로부터 보호될 수 있도록 할 조혈 생장 인자를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "상호 작용성 기"란 용어는 최 광의로 사용된 것으로서, 표적 분자 또는 제제, 예를 들어 단백질 또는 이의 유도체 상에 특정 기와의 결합을 형성할 수 있는 기를 말한다. 상호 작용성 기의 예로서는 N(CH₂)_n, COOH, N(CH₂)_nCO(CH₂)_mR, N(CH₂)_n-SH, N(CH₂)_n-NH₂, CH(CH₂)_nCOOH, CH(CH₂)_mCO(CH₂)_mR, CH(CH₂)_n-SH 및 CH(CH₂)_n-NH₂[식 중, n은 1∼10이고, m은 0∼10이며, R는 임의 치환된 알킬임]를 포함한다.

본 발명은 또한, 암 방사선 요법을 필요로 하는 피험체에 본 발명의 방사선 보호 화합물의 유효량을 투여하는 단계, 및 종양이 존재하는 부위를 방사선 공급원에 노출하는 단계를 포함하는, 암 방사선 요법 방법을 추가로 제공한다. 본원에 사용된 "암 방사선 요법"이라는 용어는 최 광의로 사용된 것으로서, 양성 또는 악성일 수 있는 종양 또는 병변이 관련된 방사선 요법을 포함한다.

본 발명의 화합물은, 유리하게는 DNA에 발생한 병변이 이온화 방사선으로 인한 병변과 유사하도록, DNA를 손상시키는 세포 독성 제제인, 기타 약품, 예를 들어 화학 요법 제제, 예를 들어 방사선 유사 제제와 함께 치료법에 사용될 수 있다. DNA 사슬의 파괴를 유발하는 방사선 유사 제제의 예로서는 DNA 부가물을 생성하는, 블레오마이신, 독소루비신, 아드리아마이신, 5FU, 네오칼시노스타틴, 알킬화제 및 기타 제제를 포함한다. 본 발명의 방사선 보호 물질은, 이 물질이 이온화 방사선 영향에 대해 보호 작용을 수행하는 것과 동일한 방식으로, 상기와 같은 제제들 일부에 의해 DNA가 손상되는 것을 방지할 것으로 예상된다. 임상학상, 본 발명의 방사선 보호 물질은 화학 요법 제제와 함께 전신 투여될 것 같지는 않은데, 그 이유는 상기 방사선 보호 물질이 종양에 대한 상기 화학 요법 제제의 작용을 방해할 수 있기 때문이다. 그러나, 문제의 조직에 국소 투여하는 것이 유리할 수 있는 경우가 있다. 예를 들어 경구 점막 염은 세포 독성 제제, 예를 들어 독소루비신에 대한 문제의 부작용에 해당하므로, 본 발명의 방사성 보호 물질을 화학 요법 제제를 투여하기 전에 구강 세정액(mouth wash)으로서 투여하면, 구강 내에 존재하지 않는 종양에 대한 상기 화학 요법 제제의 작용을 방해하지 않고서 상기와 같은 부작용을 경감시킬 수 있다. 이와 유사하게, 위장관은 경구 투여에 의해 보호될 수 있고, 폐는 에어로졸 흡입에 의해 보호될 수 있으며, 방광은, 예를 들어 방사성 보호 물질 카테터를 통한 방광 내 전달에 의해 보호될 수 있다. 본 발명에 의한 바람직한 방법은 다른 약물, 예를 들어 방사선 유사 제제와 함께, 화학식 I 또는 II의 화합물을 사용한다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 화합물 또는 접합체의 생체 외 투여 방법이 존재하는데, 그 일례로서는 골수 이식이 진행되는 중 투여하는 방법이 있다. 골수 이식은 일반적으로 환자의 병태가 악화될 것으로 예상될 때 피험체로부터 골수 샘플을 채취하여 보관하는 단계를 포함한다. 그 다음, 더욱 극단적인 형태의 화학 요법(즉 고 투여량을 투여하는 방법)이 수행된다. 이와 같은 화학 요법은, 정상인 줄기 세포를 파괴하므로 보통은 치명적이지만, 이때, 피험체는 자신의 조혈 줄기 세포를 주입받아 회복된다. 이러한 방법에 있어서 대두하는 문제점은, 줄기 세포의 초기 샘플이 종양 세포로 오염될 것이므로, 종양 세포의 골수 제조물을 정화하는데에 다양한 방법들이 사용된다는 점이다. 상기와 같은 방법에 있어서, 예를 들어 조혈 생장 인자에 접합될 방사성 보호 물질은 골수 세포 현탁액에 첨가되어 사용될 수 있다. 이후, 이 현탁액은 방사선 조사될 수 있는데, 이때, (종양 세포가 아닌) 정상 골수 세포는 방사선의 세포 사멸 영향으로부터 우선적으로 보호될 것으로 예상된다.

암 방사선 요법 조건에 있어서, 화학식 I 및 II의 화합물은 임의의 적당한 경로, 예를 들어, 경구, 직장, 비강, 국소(예를 들어 협측 및 설하), 질 내, 방광 내 및 비 경구(예를 들어 피하, 근육 내, 정맥 내, 흉골 내 및 진피 내) 경로에 의해 치료를 위해 투여될 수 있다. 투여는 직장, 국소, 질 내 또는 비 경구 경로에 의하여 이루어지는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 바람직한 경로는 피험체의 상태와 연령, 치료될 조직/종양, 이의 피험체 내 위치 및 전문의 또는 수의사의 판단에 따라서 달라질 것임이 이해될 것이다. 본 발명의 화합물은 방사선 조사될 종양의 주위 또는 근위에 존재하는 조직에 직접 투여될 수 있다.

방사성 보호 물질이 사용되는, 계획되었거나 계획되지 않은 방사선 노출과 관련된 기타 조건에 있어서, 화학식 I 및 II의 화합물은 임의의 적당한 국소 투여 경로 또는 전신 투여 경로, 바람직하게는 전신 투여 경로, 예를 들어 비 경구 및 경장 투여 경로에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물 또는 화학식 II의 화합물과 약학적으로 또는 수의학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 방사선 보호 조성물로까지 확장된다.

본 발명의 조성물은 하나 이상의 방사선 보호 화합물과, 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 애쥬반트 및/또는 부형제, 그리고 임의로는 기타 약품을 포함한다. 각각의 담체, 희석제, 애쥬반트 및/또는 부형제는, 본 발명의 조성물의 기타 성분들과 혼화할 수 있으며, 피험체에 유해하지 않다는 점에서 약학적으로 "허용 가능한" 것임에 틀림없다. 조성물은 경구, 직장, 비강, 국소(예를 들어 협측 및 설하), 질 내, 방광 내 또는 비 경구(예를 들어 피하, 근육 내, 정맥 내 및 진피 내) 투여에 적당한 것을 포함한다. 본 발명의 조성물은, 편리하게 단위 투여형으로 제공될 수 있으며, 약업계에 널리 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 이와 같은 방법은 활성 성분과 하나 이상의 부수 성분들을 구성하는 담체를 혼합하는 단계를 포함한다. 일반적으로 본 발명의 조성물은 활성 성분과, 액체 담체, 희석제, 애쥬반트 및/또는 부형제 또는 미분된 고체 담체 또는 이것들 중 2개를 균질하고도 친밀하게 결합시킨 후, 필요할 경우에는 제품을 성형함으로써 제조된다. 담체는 또한 방사성 보호 물질 화합물과 분자 복합체를 형성하고 유리 화합물의 농도를 낮추어 부작용, 예를 들어 맛(경구 투여용 제제)과, 투여 위치에서의 국소 독성(국소 또는 피하, 근육 내, 정맥 내 또는 진피 내 투여용 제제)을 억제하는 제제를 포함한다. 이와 같은 복합체 형성 제제로서는 시클로덱스트린, 예를 들어 2-하이드록시프로필-β-시클로덱스트린 및 설포부틸에테르-β-시클로덱스트린을 포함한다. 통상의 약학 조성물에 관한 추가의 설명은 그 자체가 참고 문헌으로서 본원에 포함되어 있는 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, Mack Publishing Co., Easton, PA, USA]에 기술되어 있다.

본 발명의 조성물로서 국소 투여 또는 전신 투여에 적합한 조성물은 수중 유 액체 에멀젼 또는 유중 수 액체 에멀젼으로서 제공되는 방사성 보호 물질 화합물 하나 이상을 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 에멀젼은 나노미터~마이크로미터 크기의 소포, 예를 들어 미셀 또는 리포좀의 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 조성물로서, 경구 투여에 적합한 조성물은 별도의 단위, 예를 들어 캡슐, 사세트 또는 정제(여기서, 상기 캡슐, 사세트 또는 정제는 각각 소정량의 활성 성분을 포함함); 분말 또는 과립; 수성 또는 비 수성 액체 중 용액 또는 현탁액; 또는 수중 유 액체 에멀젼 또는 유중 수 액체 에멀젼으로서 제공될 수 있다. 활성 성분은 또한 볼루스, 연약 또는 페이스트로서 제공될 수도 있다.

정제는 임의로 하나 이상의 부가 성분들과 함께 압착 또는 몰딩되어 제조될 수 있다. 압착 정제는, 적당한 기계 내에서 활성 성분을 자유 흐름 형태, 예를 들어 분말이나 과립 형태로 압착하고, 임의로는 결합제(예를 들어 가교 포비돈, 가교 소듐 카복시메틸 셀룰로스), 비활성 희석제, 보존제, 붕해제(예를 들어 소듐 전분 글리콜레이트), 표면 활성 제제 및/또는 분산제와 혼합되어 제조될 수 있다. 몰딩된 정제는, 비활성 액체 희석제로 보습된 분말형 화합물의 혼합물을 적당한 기계 내에서 몰딩함으로써 제조될 수 있다. 임의로, 정제는 코팅 또는 스코어링(scoring)될 수 있으며, 예를 들어 원하는 방출 프로필을 제공하도록 다양한 비율로 하이드록시프로필메틸 셀룰로스를 첨가하여, 정제 내에서 활성 성분의 방출을 늦추거나 제어하도록 제형화될 수 있다. 정제는, 임의로는 위를 제외한 소화관 일부에서 방출되도록 장용 코팅되어 제공될 수 있다.

구강으로의 국소 투여에 적당한 조성물은 풍미 베이스, 일반적으로는 수크로스 및 아카시아 또는 트래거칸트 검 중 활성 성분을 포함하는 로진즈; 비 활성 베이스, 예를 들어 젤라틴 및 글리세린, 또는 수크로스 및 아카시아 검 중 활성 성분을 포함하는 캔디; 적당한 액체 담체 중 활성 성분을 포함하는 구강 세정액 또는 스프레이를 포함한다.

피부에의 국소 투여에 있어서, 활성 성분은 크림, 연고, 젤리, 용액 또는 현탁액의 형태를 가질 수 있다.

눈에의 국소 투여에 있어서, 활성 성분은 적당한 멸균 수성 비이클 또는 비 수성 비이클 중 용액 또는 현탁액의 형태를 가질 수 있다. 첨가제, 예를 들어 완충제, 보존제, 예를 들어 살균제 및 살 진균제, 예를 들어 페닐 머큐릭 아세테이트 또는 니트레이트, 염화 벤잘코늄 또는 클로로헥시딘 및 증점제, 예를 들어 하이프로멜로스도 포함될 수 있다.

직장 투여용 조성물은 적당한 비 자극성 부형제와 함께, 통상의 온도에서는 고체이되 직장 내 온도에서는 액체인 좌제로서 제공될 수 있으므로, 활성 성분을 직장 내에서 녹여 방출시킬 것이다. 이와 같은 부형제로서는 코코아 버터 또는 살리실산염을 포함한다.

비강 조성물은 점비약 또는 스프레이의 형태로서 국소 제공될 수 있거나, 또는 비강 점막 및/또는 폐포 세포를 통해 폐 내 흡수되기 적당한 형태로 전신 제공될 수 있다.

질 내 투여에 적당한 조성물은 활성 성분 이외에 당 업계에 적당한 것으로 알려진 담체를 함유하는, 페서리, 탐폰, 크림, 겔, 페이스트, 소포 또는 스프레이 제제로서 제공될 수 있다.

비 경구 투여에 적당한 조성물은, 이 조성물을 대상 피험체의 혈액과 등장성이 되도록 만들어 주는, 항산화제, 완충제, 정균제 및 용매화물을 함유할 수 있는 수성 및 비 수성 등장 멸균 주사 용액; 그리고 현탁제 및 증점제를 포함할 수 있는 수성 및 비 수성 멸균 현탁액을 포함한다. 본 발명의 조성물은 단위 투여용 또는 복수 투여용 밀봉 용기, 예를 들어 앰플 및 바이알 내에 담겨 제공될 수 있으며, 사용 직전에 멸균 액체 담체, 예를 들어 주사용 물만 첨가하면 되는 동결 건조된(동결 건조) 상태로 보관될 수 있다. 즉석 주사 용액 및 현탁액은 전술한 바와 같은 종류의 멸균 분말, 과립 및 정제로 제조될 수 있다.

바람직한 단위 투여 조성물로서는, 전술한 바와 같이, 활성 성분을 1일 투여량 또는 단위, 1일 종속 투여량, 또는 이의 적당한 분량만큼 함유하는 것이 있다. 본 발명의 조성물은, 예를 들어 매일(또는 바람직하게는 방사선에 노출될 때마다) 피험체 체중 1㎏당 약 0.01∼약 500㎎, 바람직하게는 매일 또는 방사선에 노출될 때마다 피험체 체중 1㎏당 약 0.1∼약 100㎎, 더욱 바람직하게는 약 1.0∼약 10㎎의 양으로 투여될 수 있다.

화학식 I의 화합물은 또한, 예를 들어 당 업계에서 통상적으로 사용되고 있는 방법에 의해 제조될 수 있는, 수의학 조성물의 형태로 사용되도록 제공될 수도 있다. 이와 같은 수의학 조성물의 예로서는 다음과 같은 투여에 적합한 것들을 포함한다:

(a) 경구 투여, 외부 도포, 예를 들어 드렌치(drench)(예를 들어 수성 또는 비 수성 용액 또는 현탁액); 정제 또는 볼루스; 먹이 성분과 혼합된 분말, 과립 또는 펠릿; 혀에 도포하는 페이스트;

(b) 예를 들어 피하, 근육 내 또는 정맥 내 주사에 의한 비 경구 투여, 예를 들어 멸균 용액 또는 현탁액; 또는 (적당한 때) 현탁액이나 용액이 유두를 통해 유방으로 도입되는 경우 유방 내 주사;

(c) 국소 도포, 예를 들어 피부에 도포하는 크림, 연고 또는 스프레이; 또는

(d) 질 내 투여, 예를 들어 페서리, 크림 또는 소포.

상기 특별히 언급한 성분들 이외에도, 본 발명의 조성물은 미지의 조성물 유형과 관련된 업계에서 통상적인 기타 제제를 포함할 수도 있으며, 경구 투여에 적당한 조성물은 추가의 제제, 예를 들어 결합제, 감미제, 증점제, 풍미제, 붕해제, 코팅제, 보존제, 윤활제 및/또는 시간 지연제를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.

적당한 감미제로서는 수크로스, 락토스, 글루코스, 아스파탐 또는 사카린을 포함한다. 적당한 붕해제로서는 옥수수 전분, 메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 잔탄 검, 벤토나이트, 알긴산 또는 아가를 포함한다. 적당한 풍미제로서는 페퍼민트 오일, 노루발 풀, 체리, 오렌지 또는 라스베리 향을 풍기는 오일을 포함한다. 적당한 코팅제로서는 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 중합체 또는 공중합체 및/또는 이것들의 에스테르, 왁스, 지방 알콜, 제인(zein), 셸락 또는 글루텐을 포함한다. 적당한 보존제로서는 벤조산 나트륨, 비타민 E, 알파-토코페롤, 아스코르브산, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤 또는 중아황산 나트륨을 포함한다. 적당한 윤활제로서는 스테아르산 마그네슘, 스테아르산, 올레산 나트륨, 염화 나트륨 또는 활석을 포함한다. 적당한 시간 지연제로서는 모노스테아르산 글리세릴 또는 2스테아르산 글리세릴을 포함한다.

본 발명의 방사선 보호 물질의 중요한 용도로서는 암 방사선 요법에서의 용도가 있다. 방사선 요법에서 문제가 되는 정상 조직들 다수, 예를 들어 피부, 구강 점막, 식도 점막, 직장 점막, 질 내 점막 및 방광 상피는 본 발명의 방사선 보호 물질에 의해 국소 보호될 수 있다.

이와 같은 국소 투여 방사선 보호 물질에 대한 별개의 환경으로서는 2가지가 존재한다. 첫째는, 상기 정상 조직 내에서 종종 발생하는, 고통스러운 급성 반응을 줄여줄 가능성이 있다는 것이다. 이와 같은 급성 반응들은 일시적일 수 있지만, 이 반응의 완화는 피험체에 유리할 것임이 분명하다. 두 번째는, 급성 반응들이 종양에 전달될 수 있는 방사선의 선량을 제한하는 경우이다. 일례로서는, 급성 반응들이 선량에 제한적일 수 있는 가속화 분할 단계가 있다. 그러므로, 방사성 보호 물질은 방사선 선량을 더욱 세게 하여 투여됨으로써 치료에 대한 가망성을 개선할 수 있다.

국소 투여와는 별도로, 본 발명의 방사선 보호 물질의 약리 분포 특성은 치료 계수를 개선할 수 있는 또 다른 방법을 제시한다. 치료 대상의 예로서는 뇌 종양 및 폐암을 포함한다.

뇌의 경우, 내피 세포는 정상 뇌 조직에 대한 방사선의 유해한 영향의 관점에서 보았을 때 중요한 방사선 감작성 표적인 것으로 생각된다. 본 발명의 방사선 보호 물질을 투여하면, 정상 뇌의 중요한 내피 세포는 보호될 것이다. 종양 내 상응하는 세포들도 보호될 것이지만, 이러한 세포들은 산소 공급이 잘 되므로, 종양 내 방사선 감작성이 가장 크다. 그러므로, 방사선 조사 전 적당한 간격을 두고 종양 내 더욱 멀리 떨어져 존재하는 저 산소 세포들에 방사선 보호 물질을 투여하면 방사선 보호 물질은 상기 세포에 도달할 수 없을 것이다. 이는, 정상 내피 세포와 종양의 호기 (방사선 감작성) 세포는 동등하게 보호될 것임을 의미한다. 이후, 이와 같은 방사선 보호 과정을 통하여 더욱 높은 선량의 방사선이 조사될 수 있게 되므로, 종양 내 저 산소 세포가 사멸될 가능성은 증가할 것이다. 종양 조직 및 정상 조직 둘 다의 내피 세포에 동등한 정도로 발병하였다는 사실은 치료 계수에 어떠한 영향도 미치지 않는다. 정상 조직을 전혀 손상시키지 않으면서 저 산소 종양 세포의 사멸률이 증가하였기 때문에 치료 계수가 증가할 수 있었다.

폐 내 종양의 경우, 본 발명의 방사선 보호 물질은 폐포 세포에 전달될 것이다. 폐 종양의 내피 세포들도 보호될 수 있긴 하지만, 종양 내 더욱 멀리 떨어져 존재하는 세포들은 그렇지 못할 것이다. 뿐만 아니라, 일부 폐 종양의 혈류는 폐 동맥에 의해 제공되는 것이 아니라 기관지 혈류에 의해 제공되는 것이며, 이와 같은 폐 종양의 혈류는 혈류 중 방사선 보호 물질이 차회 통과할 때까지 접근하지 않을 것이므로 낮은 농도로 노출될 것이다.

방사선 보호 물질을 표적화하면 방사선 요법에서 치료 계수를 개선시킬 수도 있다. 방사선 보호 물질 표적화에 대한 적당한 예로서는 본 발명의 방사선 보호 물질을 조혈 생장 인자에 접합하여 전신 방사선 조사 및 골수 이식 중 조혈 줄기 세포를 우선적으로 방사선으로부터 보호하는 것이 있다.

암 방사선 요법 이외에도, 본 발명의 방사선 보호 물질은 방사선 노출 위험이 높은 상황에서 예방책으로서 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 조혈 생장 인자 접합체는 이와 같은 목적으로 투여될 수 있다. 더욱 일반적으로, 화학식 I 및 II에 의해 표시되는 방사선 보호 물질은 방사선에 노출될 위험이 있는 경우, 또는 계속해서 방사선에 노출될 때의 영향을 경감시키기 위해서 예방책으로 사용될 수 있다. 이와 같은 상황에서, 본 발명의 화합물은 암 방사선 요법 환경, 즉 방사선 보호 물질이 종양에 전달되는 경우와 관련된 문제를 고려하지 않고, 비 경구적으로(바람직하게는 피하) 또는 경구적으로 투여될 수 있다. 피하 투여의 경우, 사이클로덱스트린 복합체인 방사선 보호 물질 제제는, 복합체를 이루지 않은 방사선 보호 물질이 주사 위치에 국소적으로 고 농도로 존재할 때 이 방사선 보호 물질에 조직이 일시 노출됨으로 인한 세포 독성에 기인하는 국소 독성 반응을 일으키지 않을 수 있다.

상기 언급된 바와 같은 화학식 I 및 II의 화합물은, 예를 들어 이하 합성 반응식 1∼4 중 하나를 채택하여 이를 진행함으로써 제조될 수 있다. 이하와 같은 합성 반응식에서 사용된 변수들은 화학식 II(및 Y의 경우는 화학식 I)와 관련하여 제공된 바와 같다.

반응식 1

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당 업자들은, 본원에 기술된 발명은 구체적으로 기술된 것들 이외에 또 다른 변형예가 있을 수 있으며 변형이 가하여질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명은 이러한 변형예와 변형을 모두 포함한다는 것도 이해될 것이다. 본 발명은 또한 본 명세서에 언급되었거나 지정된 단계들, 특징들, 조성물들 및 화합물들 전부를 개별적으로 또는 종합적으로 포함하며, 상기 단계들 또는 특징들 중 임의의 것과 임의의 것 2개 이상의 모든 조합도 포함한다.

지금부터 본 발명은 이하 실시예들을 참고로 하여 기술될 것이다. 이하 실시예들은 본 발명을 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

화합물 실시예 /암호/명칭 간 상관 관계 표
실시예 번호	암호	화합물 명
1	2FuH	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)푸란
2	2PH	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
3	F2PH	3-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
4	CF32PH	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)-3-트리플루오로메틸피리딘
5	2P3MH	6-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
6	2P5MH	5-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
7	2P4MH	4-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
8	4C2PH	4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
9	4MA2PH	4-메틸아미노-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
10	4MN2PH	4-디메틸아미노-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
11	4MO2PH	4-메톡시-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
12	2PHZ	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피라진
13	QHO	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)퀴놀린
14	IQH	3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
15	3IQH	1-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
16	IZH	3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)인다졸
17	MIZH	1-메틸-3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)인다졸
18	2PHO	3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘-2(1H)-온
19	M2PB	2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
20	MOIQ	3-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
21	2P4MM	2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-메틸피리딘
22	HOP2PH	2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
23	HOIQ	3-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
24	2PBP	2-(5'-(5"-(피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
25	DZ2PB	2-(5'-(5"-(4"'-메틸-1"',4"'-디아제판-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
26	3HOP	2-(5'-(5"-(3"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸 -2'-일)피리딘
27	MOP2PH	2-(5'-(5"-(4"'-메톡시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'- 일)피리딘

실시예 번호	암호	화합물 명
28	2PBD	2-(5'-(5"-(디메틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
29	2PCH	2-(5'-(5"-(4"'-(디메틸아미노)피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"'-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
30	4M2PH	2-(4'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
31	2PBI	2-(6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)인돌-2'-일)피리딘
32	5MO2PH	2-(5'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
33	IP2PH	2-(5'-(5"-(4"'-이소프로필피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
34	B2PH	2-(5'-(5"-(4"'-부틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일) 피리딘
35	M2PO	2-(5'-(5"-(2"'-메톡시에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일) 피리딘
36	MT2P	2-(5'-(5"-티오모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
37	CD2PH	2-(5'-(5"-(4"'-(디메틸카바모일)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
38	2BMOA	2-(5'-(5"-((2"'-메톡시에틸)(메틸)아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2' -일)피리딘
39	2BMOEA	2-(5'-(5"-(2"'-(2""-메톡시에톡시)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
40	2BME	2-(5'-(5"-(4"'-(2""-메톡시에틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
41	2BPE	2-(5'-(5"-(4"'-(2""-하이드록시에틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
42	MA2BP	2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
43	2POP	2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
44	DAE2B	2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에톡시)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
45	cH2PH	2-(5'-(5"-(테트라하이드로피리다진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸 -2'-일)피리딘
46	IDK	2-(5'-(5"-(2"',2"'-디메틸히드라지닐)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일) 피리딘
47	2PHF	5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘
48	4TFMP	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)- 4-(트리플루오로메틸)피리딘
49	5TFMP	2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-5 -(트리플루오로메틸)피리딘
50	HO2P4M	2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2' -일)-4-메틸피리딘
51	HO2P5M	2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2' -일)-5-메틸피리딘
52	MP2M	2-(5'-(5"-cis-2"',6"'-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'- 일)피리딘
53	2PIB	2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일)-1H-인돌-2"-일) 벤지미다졸 -2'-일) 피리딘
54	2BMAE	2-(5'-(5"-(3"'-하디드록시에틸-1"'-메틸아미노)벤지미다졸-2"-일) 벤지미다졸-2'-일)피리딘

실시예

실시예와 관련하여 다음과 같은 사항에 주의하시오.

i. 실시예를 명명함에 있어서, 일반적으로 분자의 오른쪽 말단에 도시된 헤테로시클릭 고리로부터 시작하여 고리 시스템의 번호를 메김. 적당한 경우, 호변 이성체들은 DNA의 부홈에 잠재적인 수소 결합을 공여하는 배열을 나타내도록 도시함.

ii. 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린은, 문헌[Kelly et al, Aust. J. Chem. 1994, 47, 247-262 (참고 문헌 7)]에 기술된 방법의 변형법을 이용하여 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린을 수소화하여 제조하였다.

iii. 2-아미노-4-(5'-(피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린은, 문헌[Kelly et al, Aust. J. Chem. 1994, 47, 247-262 (참고 문헌 7)]에 기술된 방법의 변형법을 이용하여 2-니트로-4-(5'-(피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린을 수소화하여 제조하였다.

iv. 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드는, 문헌[Kelly et al, Aust. J. Chem. 1994, 47, 247-262 (참고 문헌 7)]에 기술된 방법을 이용하여 에탄올 중에서 무수 HCl 기체와 4-아미노-3-니트로벤조니트릴을 반응시켜 제조하였다.

v. 4-아미노-3-메톡시-5-니트로벤조니트릴은 WO 2005/070906 A1(참고 문헌 11)에 기술된 방법을 이용하여 제조하였다.

vi. 5-(4'-메틸피페라진-1'-일)-2-니트로아닐린은 문헌[Kelly et al, Aust. J. Chem. 1994, 47, 247-262 (참고 문헌 7)]에 기술된 방법의 변형법을 이용하여 제조하였다.

vii. 2,4-디클로로-5-니트로피리미딘은 문헌[Whittaker, J. Chem. Soc, 1565, 1951 (참고 문헌 12)]에 기술된 방법을 이용하여 제조하였다.

viii. 다음과 같은 화학 물질들은 괄호 안에 기재된 화학 물질 공급원으로부터 입수하였다: 2-푸랄데히드(알드리치(Aldrich)), 2-피리딘카복살데히드(알드리치), 3-플루오로피리딘-2-카발데히드(메이브릿지(Maybridge)), 3-트리플루오로메틸피리딘-2-카복살데히드(아폴로 사이언티픽(Apollo Scientific)), 6-메틸-2-피리딘카복살데히드(매트릭스 사이언티픽(Matrix Scientific)), 5-메틸피리딘-2-카보니트릴(아폴로 사이언티픽), 4-메틸-2-피리딘카보니트릴(알드리치), 4-클로로-2-피리딘카보니트릴(알드리치), 4-메톡시피콜리노니트릴(콤비-블록스(Combi-Blocks)), 피라진카보니트릴(알드리치), 2-퀴놀린카보니트릴(알드리치), 3-이소퀴놀린카보니트릴(알드리치), 1-이소퀴놀린카복실산(알드리치), 인다졸-3-카복실산(알드리치), 2-하이드록시니코틴산(알드리치), 4-하이드록시피페리딘(알드리치), 1-메틸호모피페라진(알드리치), 3-하이드록시피페리딘(알드리치), 4-(N-BOC-아미노)피페리딘(알드리치), 4-메톡시피페리딘(아크로스(Acros)), 4-메틸-3-니트로벤조니트릴(알드리치), 5-클로로-2-니트로아닐린(알드리치), 2-시아노피리딘(알드리치), 메틸 4-아미노-2-메톡시벤조산(알드리치), 4-(트리플루오로메틸)-2-피리딘카보니트릴(매트릭스 사이언티픽), cis-2,6-디메틸모폴린(아크로스), 5-(트리플루오로메틸)-2-피리딘카보니트릴(어드밴스드 케미컬 인터미디에이츠(Advanced Chemical Intermediates)) 및 5-플루오로-2-피리딘카보니트릴(어드밴스드 케미컬 인터미디에이츠).

ix. 다음과 같은 축약어들을 사용하였다: BOC(tert-부톡시카보닐), obs(모호함), MeOH(메탄올), TFA(트리플루오로아세트산), HOAc(아세트산), TLC(박막 크로마토그래피), C50(클론 형성 생존율이 50%가 되는 방사선 보호 물질의 농도), PF(방호 계수), DMF(선량 변경 인자), DMF10(방사선 보호 물질이 농도 lO 마이크로M으로 존재할 때의 선량 변경 인자).

실시예 번호들은 다음과 같은 사항들을 바탕으로 메겼다.

1∼5: 알데히드/메타중아황산염 법을 이용하여 제조된 N-메틸피페라진

6∼14: 니트릴/메톡시화물 법을 이용하여 제조된 N-메틸피페라진

14∼18: 카복실산/PPA 법을 이용하여 제조된 N-메틸피페라진

19∼21: 모폴리노 유사체

22∼23: 4-하이드록시피페리딘 유사체

24∼29: 기타 5"-치환된 2-피리딜 유사체

30∼32: 4'-메톡시 및 인돌/퓨린 유사체

33∼44: 피페라지닐, 아민, 티오모폴리노 및 모폴리노 유사체

45∼53: 여러 가지 화합물

x. 용융점은 전열 용융점 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, 그 수치는 보정하지 않았다. 양성자(¹H) 및 탄소(¹³C) 핵 자기 공명(nmr) 분광학적 측정 결과는 언급된 용매 중 용액의 상태인 것을 배리언 이노바 400(Varian Inova 400) 또는 배리언 이노바 500(Varian Inova 500) 분광기를 사용하여 399.77MHz 또는 499.69MHz(¹H) 및 100.52MHz 또는 125.66MHz(¹³C)에서 측정하여 기록하였다. ¹H nmr 스펙트럼은 테트라메틸실란을 대상으로 하여 화학 이동(백만분율(ppm))으로서 측정하였으며, 그 다음으로는 다중도, 결합 상수, 동등 핵 번호 및 지정(assignment)으로 측정하였다. 다중도를 지정함에 있어서, 축약어 s는 1중선, d는 2중선, t는 3중선, q는 4중선, br은 광폭(broad)을, 그리고 m은 다중선을 나타내는데 사용하였다. 다중선 중앙에 가까운 수치를 인용하였다. 트리플루오로아세트산-d(d-TFA) 몇 방울을 메탄올-d4 용액에 첨가한 결과, 피크의 광폭화 현상이 줄어들고 방향성 영역 중 다중선의 해상도가 증가하는 것이 관찰되었다. 아세트산 몇 방울을 메탄올-d4 용액에 첨가하여, ¹³C nmr 스펙트럼을 구함에 있어 용해도를 증가시켰다. 질량 스펙트럼을 마이크로매스 쿼트로 II(Micromass Quatro II) 질량 분광기 상에 기록하였으며, 정확한 질량 분석은 멜버른 대학교 화학과에 의해 수행되었다[피니건(Finnigan) LTQ-FT 모델 고해상도 질량 분광기 사용]. 박막 크로마토그래피(TLC)는 머크(Merk) 실리카 겔 60 F₂₅₄ 알루미늄 시트 또는 머크 중성 산화 알루미늄 150 F₂₅₄ 시트를 사용하여 수행하였다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피는 에이작스(Ajax) 실리카 겔 230∼400 메쉬를 사용하여 수행하였다.

xi. 세포 독성 및 방사선 보호 활성에 대한 클론 형성 생존 세포 배양 분석법

본 분석법에서는 형질 전환된 사람 각질 세포주(FEP 1811)를 사용하였으며[스미스 외 다수에 의해 기술됨(6)], 세포 독성 및 방사성 보호 활성은 클론 형성 생존 지표를 이용하여 평가하였다. 세부 사항은 마틴 외 다수의 문헌(4)(이 문헌에 개시된 사항은 본원에 그 자체로서 참고용으로 포함됨)에 자세히 기술되어 있으나, 이를 요약하면, 중기 지수기(mid-log phase)의 단일 층 배양액을 다양한 농도의 테스트 약물과 함께 1시간 동안 항온 처리한 다음, 프로나제를 사용하여 상기 단일 층을 세정하고 단일 세포 현탁액으로 분산시킨 후, 마지막으로 적당한 수의 세포를 페트리 디쉬(Petri dish)에 도말한다. 항온 처리한 지 8일 경과 후 콜로니 수를 측정한다. 방사선 보호 연구를 위해서, 상기 단일 층 배양액에 ¹³⁷Cs-감마-세포 방사선 공급원을 조사한다(선량 12Gy까지 조사함). 조사는 테스트 약물을 첨가한 후 30분 경과시 개시한다(선량률 = 분당 0.6Gy). 조사를 끝낸 후, 약물에의 노출 시간이 총 60분에 달하게 될 때까지 배양액을 계속해서 항온 처리한다. 그 다음, 세포 독성 실험에 관하여 기술된 바와 같이, 클론 형성 생존율을 측정하기 위해 배양액을 세정하여 도말한다. 이 실험에서는 전체적인 클론 형성 생존율을 계산하기 위해서, 대조군으로는 미처리 배양액을 사용하며, 이 대조군의 도말 효율은 테스트 배양액의 도말 효율을 조정하는데 사용된다.

일반적으로 각 실험은 연구 대상인 약물의 테스트 농도를 4가지 또는 5가지 경우로 상이하게 하여 방사선을 조사하였을 때와 조사하지 않았을 때로 나누어 수행하였다. 비 조사 세포를 이용한 실험에 있어서 분석 데이터는, 세포 생존율과 약물 농도 간 상관 관계를 보여주는 곡선을 작성하는데 사용하였으며(도 1), 이 곡선으로부터 생존율 50%일 때의 약물 농도(C₅₀)를 알아냈다.

실시예 1: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)푸란

에탄올(4㎖) 중 새로 증류한 2-푸랄데히드(100㎎, 1.04mmol) 용액에, 물(1㎖) 중 메타중아황산 나트륨(209㎎, 1.10mmol) 용액을 천천히 첨가하였다. 이후, 생성된 혼합물을 에탄올(6㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.87mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조됨] 용액에 첨가하였으며, 이때, 전이를 보조하기 위해서 에탄올(3㎖)을 추가로 더 넣었다. 이 혼합물을 질소 대기 하에서 18시간 동안 환류시킨 후, 냉각한 다음, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 희석 암모니아 용액(6%, 2×15㎖) 및 아세토니트릴(2×10㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 생성된 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)푸란(331㎎, 94%)이 생성되었다(m.p.= 202∼224℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 12.8 Hz), 2H, NCH₂; 6.90, ddd (J = 3.6, 1.6, 0.4 Hz), 1H, H4; 7.35, d (J = 2.4 Hz), 1H, H4"; 7.44, dd (J = 9.2, 2.0 Hz), 1H, H6"; 7.69, d (J = 3.6 Hz), 1H, H3; 7.75, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 8.04, d, (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.07, d (J = 1.6 Hz), 1H, H5; 8.21, dd (J = 8.4, 1.6 Hz), 1H, H6'; 8.54, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'. ¹³C nmr (100 MHz, (U-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; ~ 49.2 (obs), C2"'/6"'; 54.6, C3'"/5"'; 102.4, C4"; 113.0, 113.4, C3, C4; 114.4, C4'; 116.2, 116.6, 116.9, C6", C7', C7"; 122.8, C6'; 123.6, C5'; 133.8, 138.6, 139.7, 141.6, C3a', C3a", C7a', C7a"; 145.8, 146.3, 147.1, C2, C2', C5; 148.6, C5"; 152.4, C2". MS (ESI +ve) m/z 399 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 399.19289, C₂₃H₂₃N₆0 399.19279 필요(Δ = 0.3 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 57.3

PF = 7.7

DMFm = 1.37

DMF10 = 1.14

실시예 2: 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

2-피리딘카복살데히드(0.11g, 1.02mmol)을, 에탄올(20㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.85mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조됨] 용액에 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 15분 동안 환류시킨 다음 냉각하였다. 이후, 물(2㎖) 중 메타중아황산 나트륨(162㎎, 0.85mmol) 용액을 첨가하고, 질소 대기하에 16시간 더 계속 환류시켰다. 냉각 후, 반응 혼합물을 원심 분리한 후, 상청액을 분리한 다음, 고체 잔류물을 메탄올로 분쇄하였다(2×5㎖). 그 다음, 메탄올을 상청액과 합하여, 용매를 증발시킨 결과, 유리질의 오렌지색 고체가 생성되었다. 이 물질을 대상으로 알루미나(중성, 35×120㎜)를 사용하는 컬럼 크로마토그래피(50:3:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민 용리)를 수행한 결과, 연한 황토색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(0.116g, 33%)이 생성되었다(m.p = 178∼180℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 11.6 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 11.6 Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 7.33, d (J = 2.4 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.0, 8.8 Hz), 1H, H6"; 7.67, dd (J = 4.8, 7.6 Hz), 1H, H5; 7.73, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7"; 8.06, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.13, dt (J = 1.6, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.19, dd (J = 1.6, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.40, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.58, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'; 8.87, d (J = 4.8 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 3 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"/6'"; 54.6, C3"/5"'; 102.6, C4"; 115.1, C4'; 116.4, 116.7, 116.9, C6", C7', C7"; 122.7, C3 또는 C6'; 123.0, C6' 또는 C3; 124.6, C5'; 126.1, C5; 134.7, C7a"; 138.4, C4; 139.2, 140.4, C3a', C3a"; 141.5, C7a'; 148.5, C5"; 148.7, C2; 150.8, C6; 153.1, 154.1, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 410 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 410.20859, C₂₄H₂₄N₇ 410.20877 필요(Δ = 0.4 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 101.0

PF = 18.2

DMFm = 2.10

DMF10 = 1.93

실시예 3: 3- 플루오로 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

에탄올(10㎖) 중 3-플루오로피리딘-2-카발데히드(95㎎, 0.76mmol) 용액에, 물(1㎖) 중 메타중아황산 나트륨(159㎎, 0.84mmol, 1.1eq) 용액을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 40∼50℃에서 5분 동안 가열하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 에탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.635mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조됨] 현탁액에 첨가한 다음, 이와 같이 합한 혼합물을 질소 대기 하에 18시간 동안 서서히 환류시켰다. 이 혼합물을 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거한 다음, 잔류물을 n-부탄올(20㎖)과 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖) 사이에 분배하였다. 부탄올 추출물을 염수(20㎖)로 세정하고, 건조(Na₂SO₄) 및 증발시킨 결과, 유리질의 오렌지색 고체(285㎎)가 생성되었다. 이 물질을 메탄올(3㎖) 중에 용해하고 나서, 실리카 겔 플러그(30×70㎜)에 가한 후 메탄올과 함께 용리한 결과, 오렌지색 분말인 3-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘이 생성되었다(177㎎, 65%)(m.p.= 201∼214℃).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 11.8 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.69, d (J = 11.5 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 13.5 Hz), 2H, NCH₂; 7.35, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.44, dd (J = 2.0, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.76, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.80, ddd (J = 4.3, 4.3, 8.6 Hz), 1H, H5; 7.99, ddd (J = 1.0, 8.5, 10.1 Hz), 1H, H4; 8.10, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.22, dd (J = 1.7, 9.0 Hz), 1H, H6'; 8.62, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'; 8.75, dt (J = 4.8, 1.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"'/6'"; 54.7, C3"'/5'"; 102.7, C4"; 115.4, C4'; 116.4, 116.8, 117.2, C6", C7', C7"; 123.3, C6'; 124.9, C5'; 126.4, d (²J_CF = 19 Hz), C4; 127.8, d (³J_CF = 4 Hz), C5; 134.8, C7a"; 136.7, d (²J_CF = 9 Hz), C2; 139.4, 140.3, C3a', C3a"; 141.4, C7a'; 146.9, d (*J_CF = 5 Hz), C6; 148.5, C5"; 150.6, d (³J_CF = 8 Hz), C2'; 153.1, C2"; 159.1, d (¹J_CF: = 266 Hz), C3. MS (ESI +ve) m/z 428 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 428.19938, C₂₄H₂₃FN₇ 428.19935 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 93.1

PF = 15.3

DMFm = 1.80

DMF10 = 1.40 ·

실시예 4: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-3- 트리플루오로메틸피리딘

에탄올(10㎖) 중 3-트리플루오로메틸피리딘-2-카복살데히드(150㎎, 0.85mmol) 용액에, 물(1㎖) 중 메타중아황산 나트륨(180㎎, 0.94mmol, 1.1eq) 용액을 첨가한 다음, 이 혼합물을 40∼50℃에서 5분 동안 가열하였다. 그 다음, 이 혼합물을 5분에 걸쳐 에탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.775mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조] 용액에 첨가한 후, 이와 같이 합한 혼합물을 질소 대기 하에 16시간 동안 서서히 환류시켰다. 냉각 후, 회전 증발기를 사용하여 용매를 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리한 후, 15분 동안 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었으며, 이후 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 고체를 다시 희석 암모니아 용액(2.7M, 5㎖)으로 처리하고 나서, 아세토니트릴로 처리하였는데(3×5㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-3-트리플루오로메틸피리딘(178㎎, 48%)이 생성되었다(m.p.= 189∼191℃).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 11.8 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 7.32, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.42, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.73, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 7.80, dd (J = 4.8, 8.4 Hz), 1H, H5; 8.00, dd (J = 0.8, 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.07, dd (J = 1.8, 8.6 Hz), 1H, H6'; 8.41, dd (J = 0.8, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.53, dd (J = 0.6, 1.4 Hz), 1H, H4'; 9.00, d (J = 4.7 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.5, C2"/6"'; 54.7, C3"/5'"; 103.0, C4"; 115.8, 116.5, 117.0, 117.4, C4', C6", C7', C7"; 123.4, C6'; 124.5, q (¹J_CF = 266 Hz), 3-CF3; 125.2, C5'; 125.9, C5; 126.9, q (²J_CF = 34 Hz), C3; 134.9, C7a"; 137.3, d (³J_CF = 5 Hz), C4; 139.6, 140.6, C3a', C3a"; 141.4, C7a'; 148.1, C2; 148.6, C5"; 152.0, C2'; 153.4, C2" 및 C6 (중첩). MS (ESI +ve) m/z 478 (MH+, 100%), 239.7 (MH22+, 60). HRMS (ESI +ve) m/z 478.19617, C₂₅H₂₃F₃N₇ 478.19615 필요(Δ = 0.04 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 190.0

PF = 30.5

DMFm = 1.99

DMF10 = 1.41

실시예 5: 6- 메틸 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

에탄올(5㎖) 중 6-메틸-2-피리딘카복살데히드(125㎎, 1.03mmol)의 용액에, 물(3㎖) 중 메타중아황산 나트륨(211㎎, 1.11mmol) 용액을 첨가하고 나서, 합한 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 에탄올(20㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.956mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조] 용액에 첨가하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 질소 대기 하에서 22시간 동안 환류시킨 후, 냉각하고, 회전 증발법에 의해 용매를 제거하였다. 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖)과 n-부탄올(40㎖) 사이에 분배한 후, n-부탄올 추출물을 희석 암모니아(2.7M, 30㎖) 및 염수(30㎖)로 세정하고 나서, 건조(Na₂SO₄) 및 증발시킨 결과, 유리질의 녹갈색 고체(402㎎)가 생성되었다. 이 물질(200㎎)을 컬럼 크로마토그래피[알루미나(중성, 33×270㎜) 사용, 50:3:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민 용리]시킨 결과, 올리브색의 유리인 6-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘이 생성되었다(37㎎, 18%).

동일한 크로마토그래피 조건을 적용하여, 혼합된 분획들을 대상으로 다시 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 부가 물질(50㎎, 총 수율 = 43%)을 얻었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 2.67, s, 3H, 6-Me; 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.22, m (obs), NCH₂; 3.32, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 11.6 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 12.8 Hz), 2H, NCH₂; 7.28, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.36, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.49, d (J = 8.0 Hz), 1H, H5; 7.68, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 7.96, t (J = 7.8 Hz), 1H, H4; 8.00, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.14, m, 2H, H3, H6'; 8.49, d (J = 1.2 Hz), 1H, H4', ¹³C nmr (100 MHz, cLt-MeOH + 3 방울 HOAc) δ 24.4, 6-Me; 43.6, 4"'-MeN; 49.3, C2"/6'"; 54.7, C3"/5'"; 102.6, C4"; 115.3, C4'; 116.3, 116.9, 117.1, C6", C7', C7"; 119.9, C3; 123.0, C6'; 123.9, C5'; 125.8, C5; 134.0, C7a"; 138.6, C4; 138.8, 140.5, C3a', C3a"; 141.6, C7a'; 147.9, C2; 148.7, C5"; 152.9, 154.5, C2\ C2"; 160.1, C6. MS (ESI +ve) m/z 424 (MH+, 100%), 213 (MH22+, 45). HRMS (ESI +ve) m/z 424.22433, C₂₅H₂₆N₇ 424.22442 필요(Δ = 0.2 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 73.3

PF = 2.5

DMFm= 1.22

DMF10 = 1.12

실시예 6: 5- 메틸 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

5-메틸피리딘-2-카보니트릴(107㎎, 0.90mmol)에 메탄올(0.087M, 1.0㎖, 0.1eq) 중 메톡시화 나트륨의 용액을 첨가하고 나서, 이 용액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조에서 가열하였다(2시간). 빙초산(0.10㎖, 1.75mmol) 및 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)(193㎎, 0.60mmol) 용액을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 16시간 동안 서서히 환류시켰다. 이 혼합물을 냉각시킨 후, 용매를 회전 증발기로 제거하고 나서, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 8㎖)으로 처리한 다음, 30분 동안 교반한 결과, 이쇄성(friable) 물질의 균질 현탁액이 생성되었다. 이 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거한 다음, 잔류물을 부가의 희석 암모니아(2.7M, 8㎖)로 처리한 다음, 아세토니트릴로 처리하고(3×3㎖), 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조시킨 결과, 연한 회색의 분말(209㎎)이 생성되었다. 그 다음, 이 물질을 실리카 겔의 짧은 플러그(30×110㎜)에 가하고 나서 메탄올과 함께 용리한 결과, 황녹색 분말인 5-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘이 생성되었다(148㎎, 58%)(m.p.= 200∼204℃).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.50, s, 3H, 5-Me; 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 11.5 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 13.5 Hz), 2H, NCH₂; 7.34, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.43, dd (J = 2.5, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.75, d (J = 9.5 Hz), 1H, H7"; 7.97, m, 1H, H4; 8.06, d (J = 9.0 Hz), lH, H7'; 8.20, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.30, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.58, d (J =1.5 Hz), 1H, H4'; 8.73, m, 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 18.4, 5-Me; 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"/6"'; 54.6, C3"/5"'; 102.6, C4"; 114.9,. C4'; 116.3, 116.7 (중첩), C6", C7', C7"; 122.3. 122.9, C3, C6'; 124.2, C5'; 134.4, C7a"; 136.6, C5; 138.6, C4; 139.1, 140.3, C3a', C3a"; 141.4, C7a'; 145.9, C2; 148.5, C5"; 151.1, C6; 153.0, 154.3, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 424 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 424.22406, C₂₅H₂₆N₇ 424.22442 필요(Δ = 0.8 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 58.4

PF = 26.2

DMFm = 2.52

DM 10 = 2.43

실시예 7: 4- 메틸 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

4-메틸-2-피리딘카보니트릴(142㎎, 1.2mmol)에, 메탄올(0.087M, 1.4㎖, 0.1eq) 중 메톡시화 나트륨 용액을 첨가하고, 이 용액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조에서 2시간 동안 교반하였다. 여기에 무수 메탄올(13㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)(264㎎, 0.82mmol) 현탁액을 첨가한 후, 빙초산(0.14㎖, 2.4mmol)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에 21시간 동안 서서히 환류시켰다. 이 혼합물을 냉각한 후, 용매를 회전 증발기로 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리한 다음, 45분 동안 교반한 결과, 이쇄성 물질의 균질한 현탁액이 생성되었다. 이 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거한 후, 잔류물을 부가의 희석 암모니아(2.7M, 5㎖)로 처리한 다음, 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(2×5㎖), 이때, 각각의 처리 사이에 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 잔류하는 고체를 알루미나의 짧은 플러그(염기성, 액트I, 30×70㎜)에 가하고, 50:3:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민을 용리한 결과, 황색 분말인 4-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(281㎎, 83%)이 생성되었다(m.p.= 200℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.58, s, 3H, 4-Me; 3.01, s, 3H,4"'-MeN; 3.21, m (obs), NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 12.4 Hz), 2H, NCH₂; 7.34, d (J = 2.4 Hz), 1H, H4"; 7.43, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.58, d (J = 4.0 Hz), 1H, H5; 7.75, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 8.08, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.20, dd (J = 1.6, 8.4 Hz), 1H, H6'; 8.29, s, 1H, H3; 8.60, d (J =1.6 Hz), 1H, H4'; 8.73, d (J = 4.8 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 21.1, 4-Me*; 43.6, 4"'-MeN; 49.3, C2"'/6"'; 54.6, C3"'/5'"; 102.4, C4"; 115.1, C4'; 116.3, C7"; 116.9 (중첩), C6", C7'; 123.0, C6'; 123.5, C3; 123.9, C5'; 127.0, C5; 134.0, C7a"; 138.8, 140.3, 141.5, C3a', C3a", C7a'; 148.4, 148.6, C2, C5"; 150.1, C4; 150.5, C6; 152.8, 154.2, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 847 (M2H+, 8%), 424 (MH+, 100), 213 (MH22+, 14). HRMS (ESI +ve) m/z 424.22433, C25H26N7 424.22442 필요(Δ = 0.2 ppm).

* HOAc에 의해 모호해짐, gHSQC 실험을 통해 간접적으로 관찰.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 130.5

PF = 183.8

DMFm = 2.55

DMF10 = 2.36

실시예 8: 4- 클로로 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

4-클로로-2-피리딘카보니트릴(154㎎, 1.11mmol)에, 메탄올(0.087M, 12㎖, 0.1eq) 중 메톡시화 나트륨 용액을 첨가하고, 이 현탁액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조에서 2시간 동안 가열하였다. 여기에 무수 메탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.74mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조] 용액을 첨가하고, 다시 빙초산(0.13㎖, 2.3mmol)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에 72시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각시킨 후, 회전 증발기를 사용하여 용매를 제거하고 나서, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)으로 처리한 다음, n-부탄올로 추출하였다(2×20㎖). 부탄올 추출물을 염수(20㎖)로 세정한 다음 증발시킨 결과, 유리질의 고체가 생성되었다. 메탄올을 용리하는 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)를 수행한 결과, 황색 분말인 4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(245㎎, 75%)이 생성되었다(m.p.= 195℃(dec)).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.19, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.32, m (obs), NCH₂; 3.67, d (J = 12.5 Hz), 2H, NCH₂; 3.89, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 7.17, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4"; 7.27, dd (J = 2.0, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.46, dd (J = 1.8, 5.3 Hz), 1H, H5; 7.58, d (J = 9.5 Hz), 1H, H7"; 7.78, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 7.86, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.17, d (J =1.5 Hz), 1H, H3 or H4'; 8.20, br s, 1H, H4' 또는 H3; 8.56, d (J = 5.0 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 44.0, 4"'-MeN; 49.9, C2"/6'"; 54.9, C3"'/5"'; 102.7, C4"; 114.9, C4'; 116.49, 116.55, 116.9, C6", C7', C7"; 122.5, 123.1, C3, C6'; 125.5, C5'; 125.7, C5; 135.5, C7a"; 139.8, 140.3, 141.3, C3a', C3a", C7a'; 146.0, C2 또는 C4; 148.5, C5"; 150.2, C4 or C2; 151.8, C6; 152.6, 153.2, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 444/446 (MH+, 100/35%), 223/224 (MH2 , 60/20). HRMS (ESI +ve) m/z 444.16977, C₂₄H₂₃CIN₇ 444.16980 필요(Δ 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 80.0

PF = 39.6

DMFm = 2.20

DMF10 = 2.12

실시예 9: 4- 메틸아미노 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

에탄올(2㎖) 중 4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(48㎎, 0.11mmol)(제조 방법은 실시예 8 참조) 용액에, 탄산 칼륨(20㎎, 0.145mmol)을 첨가한 후, 메틸아민 수용액(30%, 3.0㎖, 26.1mmol)을 첨가한 다음, 이 혼합물을, 100℃의 오일 조 내에 담긴 밀봉 튜브 내에서 114시간 동안 가열하였다(고압 주의). 그 다음, 반응 혼합물을 냉각시키고 나서, 물(10㎖)로 희석한 다음, n-부탄올(10㎖)로 추출하였다. 이 n-부탄올 추출물을 물로 세정하고(3×10㎖) 증발시킨 결과, 황색 유리질의 고체인 4-메틸아미노-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(41㎎, 67%)이 생성되었다(m.p.= 220℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.08, br s, 4-MeN (부); 3.14, br s, 4-MeN (주); 3.21, t (J = 12.6 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.69, d (J = 12.4 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 6.94, m, 1H, H5; 7.33, d (J = 2.4 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.56, br s, 0.4H, H3 (부); 7.64, br s, 0.6H, H3 (주); 7.73, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 8.00-8.26, m, 3H, H6, H6', H7'; 8.58, br s, 1H, H4'. ¹³C nmr (100 MHz, d -MeOH + 4 방울 HOAc) δ 29.7, 4-MeNH; 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"/6'"; 54.7, C3"'/5"'; 102.7, C4"; 105.5, br, C3 또는 C5; 108.6, br, C5 또는 C3; 115.5, 116.5, 116.9, 117.5, C4', C6", C7', C7"; 123.6, C6'; 125.2, C5'; 134.8, C7a"; 139.4, 140.6, 141.7, 142.7, C2 또는 C4, C3a', C3a", C7a'; 143.4, C6; 148.6, C5"; 148.7, C4 or C2; 152.8, C2"; 159.5, C2'. MS (ESI +ve) m/z 877 (M2H+, 8%), 439 (MH+, 100), 220 (MH22+, 25). HRMS (ESI +ve) m/z 439.23526, C25H27N8 439.23532 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 59.9

PF = 7.1

DMFm = 1.55

DMF10 = 1.14

실시예 10: 4-디메틸아미노-2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

에탄올(2㎖) 중 4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(50㎎, 0.113mmol)(제조 방법에 관하여는 실시예 8 참조) 용액에, 탄산 칼륨(20㎎, 0.145mmol)을 첨가한 후, 다시 디메틸아민 수용액(40%, 1.0㎖, 9.9mmol)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 100℃의 오일 조 내에 담긴 밀봉 튜브 내에서 20시간 동안 가열하였다(고압 주의). 그 다음, 반응 혼합물을 냉각시키고, 물(10㎖)로 희석한 다음, n-부탄올(10㎖)로 추출하였다. 이 n-부탄올 추출물을 물로 세정하고(3×10㎖), 증발시킨 결과, 황색 분말인 4-디메틸아미노-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(48㎎, 94%)이 생성되었다(m.p.= 216∼220℃).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 12.4 Hz), 2H, NCH₂; 3.38, br m (obs.), 4-Me₂N 및 NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.95, d (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 7.07, dd (J = 3.0, 7.4 Hz), 1H, H5; 7.33, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.73, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7"; 7.77, d (J = 2.8 Hz), 1H, H3; 8.02, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.08, dd (J = 1.6, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.18, d (J =7.6 Hz), 1H, H6; 8.57, d (J = 0.8 Hz), 1H, H4'. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 39.9, 4-Me₂N; 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"/6'"; 54.7, C3"/5"'; 102.6, C4"; 105.5, 107.8, C3, C5; 115.1, C4'; 116.5, 116.8, 117.3, C6", C7', C7"; 123.3, C6'; 125.0, C5'; 134.9, C7a"; 139.4, 140.3, 141.4, 142.6, C2 또는 C4, C3a', C3a", C7a'; 143.9, C6; 148.5, C5"; 149.3, C4 또는 C2; 152.8, C2"; 157.6, C2'. MS (ESI +ve) m/z 453 (MH+, 100%), 227 (MH22+, 34). HRMS (ESI +ve) m/z 453.25107, C₂₆H₂₉N₈ 453.25097 필요(Δ = 0.2 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 18.6

PF = 10.1

DMFm = 1.51

DMF10 = 1.39

실시예 11: 4- 메톡시 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

4-메톡시피콜리노니트릴(172㎎, 1.28mmol)에, 메탄올(0.087M, 1.5㎖, 0.1eq) 중 메톡시화 나트륨 용액을 첨가하고, 이 현탁액을 40℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 105분 동안 교반하였다. 여기에 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.87mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조] 용액을 첨가하고 나서, 빙초산(0.15㎖, 2.6mmol)을 다시 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 20시간 동안 서서히 환류시켰다. 이 혼합물을 냉각한 후, 회전 증발기에 의해 용매를 제거한 다음, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 23㎖)으로 처리한 후, n-부탄올로 추출하였다(3×6㎖). 부탄올 추출물을 물로 세정하였더니(2×20㎖), 부탄올 층에 진한 황갈색의 침전물이 생성되었다. 현탁액을 원심 분리하여 부탄올 상청액을 제거한 다음, 고체를 아세토니트릴로 처리하였는데(2×4㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 연한 황갈색의 분말인 4-메톡시-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(174㎎, 46%)이 생성되었다(m.p.= 190℃(dec)).

n-부탄올 상청액을 증발시키고 잔류물을 아세토니트릴로 처리하여(2×6㎖), 추가의 물질을 얻었는데, 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 이를 진공 하에서 건조한 결과, 순수한 물질 153㎎이 추가로 생성되었다(총 수율 = 86%).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 12.3 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.5 Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d (J = 11.5 Hz), 2H, NCH₂; 4.17, s, 3H, 4-OMe; 7.34, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.42, dd (J = 2.5, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.45, dd (J = 2.5, 6.5 Hz), 1H, H5; 7.74, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 8.07, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.13, d (J = 2.5 Hz), 1H, H3; 8.15, dd (J = 2.0, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.61, d (J =1.0 Hz), 1H, H4'; 8.69, d (J = 6.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"'/6"'; 54.6, C3"'/5"'; 56.1, 4-OMe; 102.5, C4"; 108.5, 112.4, C3, C5; 115.1, C4'; 116.3, 116.8 (중첩), C6", C7', C7"; 123.0, C6'; 124.3, C5'; 134.4, C7a"; 139.0, 140.3, 141.4, C3a', C3a", C7a'; 148.5, C5"; 150.1, C2; 151.9, C6; 152.9, 154.0, C2', C2"; 168.0, C4. MS (ESI +ve) m/z 879 (M2H+, 10%), 440 (MH+, 100), 221 (MH22+, 7). HRMS (ESI +ve) m/z 440.21918, C₂₅H₂₆N₇0 440.21933 필요(Δ = 0.3 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 53.6

PF = 51.4

DMFm = 2.28

DMF10 = 1.95

실시예 12: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피라진

(A) 에틸 피라진-2- 카비미데이트 하이드로클로라이드의 제조

무수 에탄올(30㎖) 중 피라진카보니트릴(1.00g, 9.5mmol) 용액에, 이 용액을 교반하여 기포를 형성함으로써 무수 HCl 기체 스트림을 취입하였다. HCl을 혼입한 직후에, 얼음/물 조로 냉각시켜야 할 정도로 온도가 급상승하였다. 이 시점에, 회백색의 침전물이 생성되었는데, 이로부터 2시간 후 기체 유입구를 염화 칼슘 건조 튜브로 교체하고, 반응 혼합물을 밤새도록 교반하였다. HCl 기체 스트림을 2시간 동안 반응 혼합물에 다시 취입한 후, 다시 기체 유입구를 건조 튜브로 교체한 다음, 1시간 동안 교반하였다. 그 다음, 무수 디에틸 에테르(45㎖)를 상기 혼합물에 첨가한 후, 계속해서 10분 동안 교반하고 나서, 질소 대기 하에 슐렝크(Schlenk) 장치를 사용하여 고체를 여과하였다. 수집한 물질을 무수 디에틸 에테르로 세정하고(3×20㎖), 진공 하에서 건조한 결과, 수분 감수성이 높은 백색 분말 1.59g이 생성되었다. ¹H nmr 결과, 이 고체는 원하는 에틸 피라진-2-카비미데이트 하이드로클로라이드(65%)와, 2개의 가수 분해 생성물, 즉 피라진-2-카복사미드(30%) 및 에틸 피라진-2-카복실레이트(5%)의 혼합물임이 밝혀졌다.

¹H nmr (400 MHz, d₆-dmso) δ 1.49, t (J = 7.0 Hz), 3H, OEt; 4.73, q (J = 6.9 Hz), 2H, OEt; 7.85, br, 1H, C=NH2+; 8.24, br, 1H, C=NH2+; 8.93, dd (J = 1.6, 2.4 Hz), 1H, H6; 9.06, d (J = 2.4 Hz), 1H, H5; 9.33, d (J = 1.2 Hz), 1H, H3

(B) 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일) 피라진의 제조

2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[1.42mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조]에, 미정제 에틸 피라진-2-카비미데이트 하이드로클로라이드(0.632g, 순도 65%, 2.2mmol)를 첨가한 다음, 다시 무수 에탄올(10㎖)과 빙초산(5㎖)을 첨가하고 나서, 합한 혼합물을 질소 대기 하에 2시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 실온에서 60시간 동안 교반한 다음, 계속해서 5시간 더 환류시켰다. 이후, 용매를 회전 증발기로 제거하고 나서, 황갈색의 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖)으로 처리하고 나서, 16시간 동안 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었는데, 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 고체를 다시 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖)으로 처리한 다음, 아세토니트릴로 처리하였는데(3×15㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황갈색의 분말(379㎎)이 생성되었는데, 이 분말을 ¹H nmr 분석한 결과, 원하는 생성물과 디아민의 1:3 혼합물만으로 이루어졌다는 것을 알 수 있었다. 이 물질을 미정제 에틸 피라진-2-카비미데이트 하이드로클로라이드(0.94g, 순도 65%, 3.3mmol)로 재처리한 다음, 다시 질소 대기 하에 2:1 에탄올/빙초산(15㎖) 중에서 23시간 동안 환류시켰다. 유사한 작업을 수행한 결과, 동량의 원하는 생성물 및 미반응 디아민으로 이루어진 갈색 분말(180㎎)이 생성되었다. 이를 알루미나(염기성, 액트 I, 70×30㎜) 플러그에 가하고, 4:1:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민과 함께 용리한 결과, 오렌지색-갈색 고체인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피라진(71㎎, 12%)이 생성되었다(m.p.= 175℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 13.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 7.32, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.73, d (J = 8.8 Hz), IH, H7"; 8.01, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.09, dd (J = 1.6, 8.4 Hz), 1H, H6'; 8.53, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'; 8.79, d (J = 2.8 Hz), 1H, H5; 8.84, dd (J = 1.6, 2.4 Hz), 1H, H6; 9.55, d (J = 1.2 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.2, C2"'/6'"; 54.6, C3"'/5"'; 102.4, C4"; 115.2, C4'; 116.3, 116.7, 117.1, C6", C7', C7"; 123.2, C6'; 124.5, C5'; 134.3, C7a"; 138.9, 140.4, C3a', C3a"; 141.4, C7a'; 143.7, C3, C5 또는 C6; 144.7, C2; 145.6, 146.1, C3, C5 또는 C6; 148.4, C5"; 151.5, 152.5, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 41 1 (MH+, 100%), 206 (MH2+, 15). HRMS (ESI +ve) m/z 411.20373, C₂₃H₂₃N₈ 411.20402 필요(Δ = 0.7 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 54.2

PF = 6.5

DMFm = 1.29

DMF10 = 1.15

실시예 13: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)퀴놀린

2-퀴놀린카보니트릴(95㎎, 0.61mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.06M, 1.0㎖, 0.1eq)을 첨가한 후, 이 용액을 40℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 2시간 동안 교반하였다. 여기에 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)(126㎎, 0.39mmol) 현탁액을 첨가한 후, 빙초산(0.07㎖, 1.2mmol)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 20시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 5㎖)으로 처리하였으며, 이때, 생성된 검을 n-부탄올(20㎖)과 부가의 희석 암모니아(2.7M, 15㎖) 사이에 분배하였다. 부탄올 추출물을 물로 세정한 후(3×20㎖) 증발시켰다. 잔류물을 메탄올(2㎖)로 처리한 결과, 진한 황색의 침전물이 생성되었는데, 이를 원심 분리로 분리하여 상청액을 제거하였다. 고체를 아세토니트릴(2㎖)로 추가로 처리하고, 원심 분리하여 상청액을 제거한 다음, 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)퀴놀린(52㎎, 29%)이 생성되었다(m.p.>300℃).

메탄올 상청액을 실리카 겔의 짧은 플러그(45×30㎜)에 가하고, 이때 메탄올과 함께 용리한 결과, 87㎎의 물질이 추가로 생성되었다(총 수율 = 78%).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 13.0 Hz), 2H, NCH₂; 7.25, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4"; 7.36, dd (J = 2.0, 9.5 Hz), 1H, H6"; 7.67, m, 2H, H6 or H7, H7"; 7.85, t (J = 7.5 Hz), 1H, H7 또는 H6; 7.97, d (J = 9.0 Hz), 1H, H5 또는 H8; 8.03, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.10, br d (J = 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.22, d (J = 8.5 Hz), 1H, H8 또는 H5; 8.38, d (J = 8.5 Hz), 1H, H3 또는 H4; 8.49, s, 1H, H4'; 8.54, d (J = 8.5 Hz), 1H, H4 또는 H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.1, C2"'/6'"; 54.6, C3"'/5"'; 102.0, C4"; 115.1, 116.0, 116.6, 116.8, C4', C6", C7', C7"; 119.6, C3; 122.8, C6'; 123.4, C5'; 128.3, 128.8, C5, C6, C7 또는 C8; 129.5, C4a 130.2, 131.0, C5, C6, C7 또는 C8; 133.5, C7a"; 138.0, C4; 138.3, 140.2, 141.4, C3a', C3a", C7a'; 148.1, 148.4, 148.6, C2, C5", C8a 152.2, 153.8, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 460 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 460.22437, C₂₈H₂₆N₇ 460.22442 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 14.0

PF = 11.0

DMFm = 1.66

DMF10 = 1.65

실시예 14: 3-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)이소퀴놀린

3-이소퀴놀린카보니트릴(154㎎, 1.0mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.087M, 1.2㎖, 0.1mmol, 0.1eq)을 첨가한 후, 이 현탁액을 질소 대기 하에서 3시간 동안 교반하였다(실온). 여기에 메탄올(1.5㎖)을 추가로 첨가하고 나서, 40℃의 오일 조에서 1시간 동안 가열한 결과 투명한 용액이 생성되었다. 여기에 무수 메탄올(13㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.72mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조] 현탁액을 첨가하고 나서, 다시 빙초산(0.12㎖, 2.0mmol)을 첨가한 후, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 18시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리한 다음, 이 혼합물을 1시간 동안 교반한 결과, 황색 소포 상태의 현탁액이 생성되었다. 이 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하고 나서, 고체를 부가의 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리한 다음, 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(3×3㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 흐린 황색 분말인 미정제 생성물이 생성되었다(201㎎). 이 물질을 실리카 겔의 플러그(60×30㎜)에 가하고, 메탄올과 함께 용리한 결과, 연한 황록색 분말인 3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린(138㎎, 42%)이 생성되었다(m.p.= 224∼229℃).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m (obs), NCH₂; 3.69, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 7.31, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.0, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.73, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7'; 7.88, app. t (J = 7.0 Hz), 1H, H6 또는 H7; 7.95, app. t (J = 7.0 Hz), 1H, H7 또는 H6; 8.10, d (J = 8.4 Hz), 1H, H7'; 8.15, d (J = 8.0 Hz), 1H, H5 또는 H8; 8.22, m, 2H, H6' 및 H8 또는 H5; 8.59, br s, 1H, H4'; 8.85, s, 1H, H1 또는 H4; 9.50, s, 1H, H4 또는 H1. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.0, C2"'/6"'; 54.5, C3"'/5"'; 101.8, C4"; 114.4, C4'; 115.9, 116.6 (중첩), C6", C7', C7"; 119.6, C4; 122,5, C6'; 122.7, C5'; 128.3, 128.6, 129.4, C5, C7, C8; 129.9, C8a 132.0, C6; 133.1, C7a"; 136.7, 138.0, 139.6, 141.5 (중첩), C3, C3a', C3a", C4a, C7a'; 148.5, C5"; 152.1, C2' 또는 C2"; C2; 153.4, C6; 154.2, C2" 또는 C2'. MS (ESI +ve) m/z 919 (M2H+, 3%), 460 (MH+, 100), 231 (MH22+, 45). HRMS (ESI +ve) m/z 460.22436, C₂₈H₂₆N₇ 460.22442 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 26.0

PF = 25.1

DMFm = 2.45

DMF10 = 2.34

실시예 15: 1-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)이소퀴놀린

2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)(86㎎, 0.27mmol), 1-이소퀴놀린카복실산(83㎎, 0.48mmol, 1.8eq), 폴리인산(3g) 및 오산화인(0.6g)의 혼합물을 180℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 10시간 동안 가열하였다. 이를 냉각한 후, 얼음물(30㎖)을 첨가하였으며, 생성된 중 현탁액(heavy suspension)을 진한 암모니아 용액(6∼8㎖)으로 염기화하였다(pH8). 이후, 상기 현탁액을 n-부탄올로 추출하고(2×30㎖), 이 추출물을 물로 세정한 다음(2×45㎖) 증발시킨 결과, 갈색의 유리질 고체가 생성되었다. 이 물질을, 알루미나(염기성, 액트 I, 22×200㎜)(15:1 아세트산 에틸/메탄올 용리)를 사용하는 컬럼 크로마토그래피를 수행한 결과, 흐린 황색 고체인 1-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린(70㎎)이 생성되었는데, 이는 추후 메탄올로부터 재결정화하여 정제하였다(51㎎, 42%)(m.p.= 214∼217℃).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.19, t (J = 11.9 Hz), 2H, NCH₂; 3.33, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 13.0 Hz), 2H, NCH₂; 7.25, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.36, dd (J = 2.0, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.67, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.85, m, 2H, H6, H7; 7.97-8.06, m, 4H, H4, H5, H6', H7'; 8.50, d (J = 1.0 Hz), 1H, H4'; 8.70, d (J = 5.0 Hz), 1H, H3; 9.53, dd (J = 1.0, 8.5 Hz), 1H, H8. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 43.5, 4"'-MeN; 49.1, C2"'/6"'; 54.5, C3"'/5"'; 102.1, C4"; 115.6, 1 16.1, 116.8, .117.0, C4', C6", C7', C7"; 122.8, C4 또는 C6'; 123.3, C5'; 123.7, C6' 또는 C4; 127.6, C8a 128.1, 128.7, 129.5, 131.6, C5, C6, C7, C8;133.4, C7a"; 138.29, 138.34, 140.5, 141.5, C3a', C3a", C4a, C7a'; 142.7, C3; 147.6,148.5, C1, C5"; 152.6, 154.3, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 919 (M2H+, 7%), 460 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 460.22445, C₂₈H₂₆N₇ 460.22442 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 26.9

PF = 36.9

DMFm = 1.85

DMF10 = 1.70

실시예 16 및 17: 각각, 3-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일) 인다졸 및 1- 메틸 -3-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일) 인다졸

2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.71mmol의 4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(7)의 수소화에 의해 제조], 인다졸-3-카복실산(115㎎, 0.71mmol), 폴리인산(2.4g) 및 오산화 인(0.7g)의 혼합물을 150℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 6시간 동안 가열하였다. 이를 냉각한 후, 얼음 물(20㎖)을 첨가하고 나서, 생성된 중 현탁액을 진한 암모니아 용액(3∼4㎖)으로 염기화하였다(pH12). 이를 20분 동안 교반한 후, 진한 황갈색의 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거한 다음, 잔류물을 물(2×10㎖) 및 아세토니트릴(2×4㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 연한 황갈색의 분말인 미정제 생성물(216㎎)이 생성되었는데, 이를 추후 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(26×300㎜)(50:3 메탄올/트리에틸아민 용리)시킨 결과, 연한 황갈색의 유리질 고체인 3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)인다졸(111㎎, 35%)(m.p.= 235℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, m (obs), NCH₂; 3.32, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 7.29, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.38, dd (J = 2.5, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.45, m, 1H, H5 또는 H6; 7.54, m, 1H, H6 또는 H5; 7.70, m, 2H, H7, H7"; 8.03, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.16, dd (J = 2.0, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.40, d (J = 8.5 Hz), 1H, H4; 8.53, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 43.5, 4"'-MeN; 48.9, C2"'/6"'; 54.4, C3"/5"'; 101.7, C4"; 111.5, C7; 114.6, 115.8, 116.6, 117.0, C4', C6", C7', C7"; 122.0, 122.2, C3a, C5'; 122.4, 122.5, 123.2, C4, C5, C6'; 128.1, C6; 132.5, 136.4, 137.6, 140.0, 142.0, 142.9, C3, C3a', C3a", C7a, C7a', C7a"; 148.7, C5"; 150.7, 152.2, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 449 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 449.21947, C₂₆H₂₅N₈ 449.21967 필요(Δ = 0.4 ppm).

초기에 용리한 분획은 1-메틸-3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)인다졸(53㎎, 16%)(m.p.= 106℃)을 함유하는 것으로 파악되었는데; 이는, 아마도 강산 반응 혼합물 중에 미량의 메탄올(수소화 반응 용매)이 존재하여 N-알킬화가 진행되었기 때문이라고 생각된다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, m (obs), NCH₂; 3.32, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 11.5 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 13.5 Hz), 2H, NCH₂; 4.58, s, 3H, 1-Me; 7.29, d (J = 2.5 Hz), 1H, H4"; 7.33, ddd (J = 1.0, 6.5, 8.5 Hz), 1H, H5 또는 H6; 7.38, dd (J = 2.5, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.42, ddd (J = 1.0, 7.0, 8.5 Hz), 1H, H6 또는 H5; 7.70, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.73, m, 1H, H7; 7.99, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.02, m, 1H, H4; 8.04, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.49, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'. MS (ESI +ve) m/z 925 (M2H+, 6%), 463 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 463.23511, C₂₇H₂₇N₈ 463.23587 필요(Δ = 1.6 ppm).

실시예 16의 세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 40.9

PF = 18.3

DMFm = 2.16

DMF10 = 1.78

실시에 17의 세포 독성 및 방사선 보호 효과

C50 = 76.5

PF = 10.9

DMFm = 1.68

DMF10 = 1.27

실시예 18: 3-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘-2(1H)-온

2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)(86㎎, 0.27mmol), 2-하이드록시니코틴산(69.5㎎, 0.50mmol, 1.9eq), 폴리인산(3g) 및 오산화인(0.6g)의 혼합물을 180℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 12시간 동안 가열하였다. 이를 냉각한 후, 여기에 얼음물(45㎖)을 첨가하고, 이로부터 생성된 중 현탁액을 0.8M 중탄산 나트륨 용액으로 염기화하였다(pH7). 그 다음, 수성 검을 n-부탄올로 추출하고(2×50㎖), 이 추출물을 물로 세정한 다음(2×80㎖), 증발시킨 결과, 유리질의 고체가 생성되었다. 이 물질을 메탄올(3㎖) 중에 용해하고, 18시간 동안 방치하여 두었는데, 이 시간 동안 결정질의 물질이 축적되었다. 이 결정을 수집하고 나서, 아세토니트릴로 세정한 다음(2×2㎖), 진공 하에서 건조한 결과, 황색 결정질 분말인 3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘-2(1H)-온(17㎎, 15%)(m.p.= 244∼248℃)이 생성되었다.

메탄올 여과물로부터 유래하는 물질과 아세토니트릴을 합한 후, 이를 알루미나 컬럼 크로마토그래피(염기성, 액트 I, 22×170㎜)(1:1 아세트산 에틸/메탄올→ 메탄올 → 5:1 메탄올/아세트산 용리)시킨 결과, 추가의 물질이 생성되었다. 적당한 분획(TLC)을 농축한 다음, 이 물질을 0.8M 중탄산 나트륨 용액(12㎖)으로 처리하고 나서, n-부탄올로 추출하였다(3×5㎖). 이 n-부탄올 추출물을 물로 세정하고(2×10㎖), 증발시킨 결과, 황색 분말이 추가로 36㎎ 더 생성되었다(총 수율 = 47%).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.32, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 13.5 Hz), 2H, NCH₂; 6.75, dd (J = 6.5, 7.5 Hz), 1H, H5; 7.35, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.44, dd (J = 1.8, 9.3 Hz), 1H, H6"; 7.76, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.96, dd (J = 2.0, 6.5 Hz), 1H, H4; 8.14, dd (J = 0.8, 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.24, dd (J = 1.8, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.60, dd (J = 0.8, 1.8 Hz), 1H, H4'; 8.71, dd (J = 2.0, 7.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.2, C2"'/6'"; 54.6, C3"'/5'"; 102.3, C4"; 108.5, C5; 114.6, C4'; 116.1, 116.6, 116.9, C6", C7', C7"; 118.8, C3; 122.7, C6'; 123.1, C5'; 133.4, C7a"; 138.4, C3a', C3a" 또는 C7a'; 138.7, C4; 139.0, 140.6, C3a', C3a" 또는 C7a'; 142.4, C6; 148.6, C5"; 151.8, 152.7, C2', C2"; 162.9, C2. MS (ESI +ve) m/z 426 (MH+, 100%), 214 (MH22+, 79). HRMS (ESI +ve) m/z 426.20367, C₂₄H₂₄N₇O 426.20368 필요(Δ = 0.0 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 66.8

PF = 1.1

DMFm = 1.01

DMF10 = 1.00

실시예 19: 2-(5'-(5"- 모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5- 모폴리노 -2- 니트로아닐린의 제조

N,N-디메틸아세타미드(40㎖) 중 무수 탄산칼륨(3.2g, 23mmol), 모폴린(3.45㎖, 41mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(4.0g, 2.3mmol)의 혼합물을 질소 대기하에 밤새도록 130∼140℃에서 교반하였다. 이후, 이 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 다음, 이를 얼음에 붓고 2∼3시간 동안 방치하여 두었다. 황갈색 침전물을 여과에 의해 수집한 결과, 5-모폴리노-2-니트로아닐린(3.0g, 58%)(m.p.= 183∼185℃)(문헌(8) m.p.= 187.5℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, CDCl₃) δ 3.31, m, 4H, 2 × CH₂N; 3.82, m, 4H, 2 × CH₂0; 5.95, d (J = 2.7 Hz), 1H, H6; 6.16, br, 2H, NH2; 6.27, dd (J = 9.5, 2.7 Hz), 1H, H4; 8.03, d (J 9.8 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, CDCl₃) δ 47.3, 2 × CH₂N; 66.6, 2 × CH₂0; 98.7, 105.6, C4, C6; 125.4, C2; 128.5, C3; 147.2, 155.9, C1, C5.

(B) 4-(5'- 모폴리노벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(25㎖) 중 5-모폴리노-2-니트로아닐린(0.50g, 2.2mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(0.11g)을 첨가하고 나서, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에서 밤새도록 교반하였다. 이후, 상기 반응 혼합물을 셀라이트로 여과한 다음, 이와 같이 여과된 고체를 메탄올로 세정하고, 합한 여과물과 세정물을 진공 하에서 농축한 결과, 미정제 2-아미노-4-모폴리노아닐린이 생성되었는데, 이는 그 다음 단계에 바로 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-모폴리노아닐린(상기 (i) 단계에서 제조됨)을 무수 에탄올(10㎖) 및 빙초산(5㎖) 중에 용해하고 나서, 이를 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(0.58g, 2.4mmol)로 처리한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 16시간 동안 환류시켰다. 이를 냉각하고 진공 하에서 농축한 후, 잔류물을 물에 용해하고 나서, 이를 진한 수성 암모니아(pH2)로 염기화하였는데, 이때, 이 혼합물을 격렬하게 교반하였다. 생성된 적색의 침전물을 여과로 수집한 다음, 이를 물로 세정하고 나서, 진공 하에서 건조한 결과, 4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(0.67g, 88%)(m.p.= 265∼267℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.34, m (obs), 2 × CH₂N; 3.91, m, 4H, 2 × CH₂0; 7.25, d (J = 9.0 Hz), 1H, H6; 7.28, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'; 7.41, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.66, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7'; 7.99, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H5; 8.95, d (J = 2.0Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 50.9, 2 × CH₂N; 67.8, 2 × CH₂0; 99.1, C4'; 110.6, C4; 114.9, 118.2, C6', C7'; 121.8, C6; 126.7, C2, C3a' 또는 C7a'; 127.7, C3; 132.4, C2, C3a' 또는 C7a'; 133.4, C5; 134.2, C2, C3a' 또는 C7a'; 148.6, 150.1, 152.3, CI, C2' 및 C5'. MS (ESI +ve) m/z 340 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 340.14047, C₁₇H₁₈N₅0₃ 340.14042 필요(Δ = 0.1 ppm).

(C) 2-(5'-(5"- 모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(17.5㎖) 중 4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(0.25g, 0.74mmol) 용액에, 탄소상 5% 팔라듐(70㎎)을 첨가하고, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에서 밤새도록 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고 나서, 여과된 고체를 메탄올로 세정하고, 합한 여과물 및 세정물을 진공 하에서 농축한 결과, 미정제 2-아미노-4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 그 다음 단계에 즉시 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.32, m (obs), H3"/5"; 3.90, m, 4H, H2'76"; 7.13, d (J = 8.8 Hz), 1H, H6; 7.27, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4'; 7.37, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6'; 7.65, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7'; 7.81, dd (J = 2.4, 8.8 Hz), 1H, H5; 7.89, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)아닐린(180㎎, 0.58mmol, 상기 단계 (i)에서 제조됨)의 에탄올(10㎖) 중 용액에, 에탄올(3㎖) 중 2-피리딘카복살데히드(79㎎, 0.74mmol, 1.25eq) 용액을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 10분 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 여기에 물(1㎖) 중 메타중아황산 나트륨(113㎎, 0.59mmol) 용액을 첨가하고, 이를 질소 대기하에서 20시간 동안 계속 환류시켰다. 이후, 상기 반응 혼합물을 냉각하고, 회전 증발기로 용매를 제거한 다음, 유질의 갈색 반결정을 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리한 후, 20분 동안 교반하였다. 생성된 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하였으며, 이후, 잔류물을 희석 암모니아(2.7M, 10㎖)로 재처리하였으며, 이를 원심 분리하여 다시 상청액을 제거하였다. 생성된 진한 적색의 고체(221㎎, 건조 후 생성)를 메탄올(2㎖) 중에 용해하고, 이를 실리카 겔 플러그(30×75㎜)에 가하고 나서, 아세트산 에틸과 함께 용리한 후(3×50㎖), 다시 아세트산 에틸 중 5, 10 및 20% 메탄올 용액과 함께 용리한 결과, 연한 황갈색의 분말인 2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(95㎎, 41%)(m.p.= 206∼209℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.31, m (obs), H3"/5'"; 3.90, m, 4H, H2"/6"'; 7.26, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.70, m, 2H, H5, H7"; 8.08, dd (J = 0.8, 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.15, dt (J = 1.2, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.19, dd (J =1.8, 8.6 Hz), 1H, H6'; 8.41, br d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.57, br d (J = 1.2 Hz), 1H, H4'; 8.89, br d (J = 4.4 Hz), 1H, H6. ,3C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 51.7, C3"'/5'"; 67.9, C2"/6'"; 100.6, C4"; 1 15.4, 116.0, 116.5, 116.9, C4', C6", C7', C7"; 122.8, 122.9, C3 및 C6'; 123.2, C5'; 126.2, C5; 132.5, C7a"; 137.9, C3a', C3a" 또는 C7a'; 138.4, C4; 140.6, 141.6, C3a', C3a" 또는 C7a'; 148.6, 150.6, C2, C5" 및 C2' 또는 C2"; 150.9, C6; 151.9, C2, C5" 및 C2' 또는 C2"; 154.4, C2" 또는 C2'. MS (ESI +ve) m/z 397 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 397.17719, C₂₃H₂₁N₆O 397.17714 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 149.9

PF = 69.6

DMFm = 2.26

DMF10 = 1.66

실시예 20: 3-(5'-(5"- 모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)이소퀴놀린

3-이소퀴놀린카보니트릴(178㎎, 1.15mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(1.65㎖, 0.115mmol, 0.07M)을 첨가한 후, 생성된 투명한 용액을 질소 대기 하에서 2시간 동안 가열하였다(40℃). 여기에 무수 메탄올(10㎖) 및 아세트산(0.13㎖, 2.3mmol) 중 2-아미노-4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)아닐린[0.775mmol의 4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린의 수소화에 의해 제조됨, 제조 방법에 관하여는 실시예 19의 (C)(i)부 참조] 용액을 첨가하고 나서, 생성된 암갈색의 용액을 질소 대기 하에 20시간 동안 환류시켰다. 그 다음, 용매를 감압 하에서 제거한 후, 여기에 희석 암모니아(2.7M, 20㎖)를 첨가하여, n-부탄올로 추출하였다(2×20㎖). 그 다음, 이 추출물을 염수로 세정하고(2×10㎖), 증발시킨 결과, 유리질의 물질이 생성되었는데, 이 물질을 메탄올을 용리하는 플래쉬 크로마토그래피(실리카 겔)에 의해 정제한 결과, 황색 분말인 3-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린(235㎎, 68%)(m.p.= 202℃(dec))이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.16, m, 4H, H3"/5"'; 3.83, m, 4H, H2"/6"'; 6.96, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.18, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.49, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7"; 7.65, t (J = 7.6 Hz), 1H, H6 또는 H7; 7.76, t (J = 7.6 Hz), 1H, H7 또는 H6; 7.85, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7', 7.90, dd (J = 1.8. 8.6 Hz), 1H, H6' ; 7.95, d (J = 8.4 Hz), 1H, H5 또는 H8; 7.97, d (J = 8.0Hz), 1H, H8 또는 H5; 8.19, m, 1H, H4'; 8.52, s, 1H, H1 또는 H4; 9.24, s, 1H, H4 또는 H1. ¹³C NMR (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 51.4, C3"'/5"'; 67.9, C2"'/6'"; 100.1, C4"; 114.4, C4'; 115.7, 116.0, 116.6, C6", C7', C7"; 119.5, C4; 122.1, C5'; 122.2, C6'; 128.3, 128.6, 129.4, C5, C7, C8; 129.9, C8a; 132.0 (중첩), C6, C7a"; 136.7, 137.4, 139.7, 141.4 (중첩), C3, C3a', C3a", C4a, C7a'; 150.2, C5"; 151.2, C2' 또는 C2"; 153.4, C1; 154.3, C2" 또는 C2'. MS (ESI +ve) m/z 447 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 447.19276, C₂₇H₂₃N₆0 447.19279 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 171.9

PF = 11.4

DMFm = 1.57

DMF10 = 1.52

실시예 21: 2-(5'-(5"- 모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-4- 메틸피리딘

4-메틸-2-피리딘카보니트릴(105㎎, 0.89mmol)을 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.087M, 1.1㎖, 0.09mmol)으로 처리한 후, 이 혼합물을 40℃ 및 질소 대기 하에 90분 동안 가열하였다. 이후, 여기에 빙초산(0.11㎖, 1.9mmol) 및 무수 메탄올(13㎖) 중 2-아미노-4-(5'-모폴리노벤지미다졸-2'-일)아닐린(121㎎, 0.39mmol)[제조 방법은 실시예 19의 (C)(i)부 참조] 용액을 첨가하고, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 18시간 동안 서서히 환류시켰다. 그 다음, 감압 하에서 용매를 제거하고, 희석 암모니아(3.0M, 10㎖)를 첨가한 후 물(10㎖)로 희석시킨 다음, n-부탄올(20㎖)로 추출하였다. 이 n-부탄올 추출물을 물로 세정하고 나서(2×15㎖), 증발시킨 결과, 오렌지색 유리질 고체가 생성되었다. 이 물질을 아세토니트릴로 분쇄한 결과(4×3㎖), 황갈색의 분말(90㎎)이 생성되었는데, 이후 이를 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔, 20×150㎜)(9:1 아세트산 에틸/메탄올 용리)로 추가 정제한 결과, 연한 황색 분말인 2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-메틸피리딘(67㎎, 42%)(m.p.= 214∼230℃)이 생성되었다.

아세토니트릴 가용성 물질을 컬럼 크로마토그래피시킨 결과, 추가의 물질이 51㎎ 더 생성되었다(총 수율 = 73%).

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.58, s, 3H, 4-Me; 3.30, m (obs), H3"'/5'"; 3.90, m, 4H, H2"'/6"'; 7.24, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.41, dd (J = 2.5, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.57, br d (J = 5.0 Hz), 1H, H5; 7.70, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 8.06, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.16, dd (J = 1.8, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.27, br s, 1H, H3; 8.55, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'; 8.72, d (J = 5.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 21.1, 4-Me; 51.3, C3"'/5"'; 67.8, C2"'/6"'; 100.1, C4"; 115.1, 115.7, 116.3, 116.9, C4', C6", C7', C7"; 122.0, C5'; 122.6, 123.4, C3, C6'; 126.9, C5; 131.5, C7a"; 137.2, 140.1, 141.6, C3a', C3a", C7a'; 150.0, C2", C4 또는 C5"; 150.4, C6; 150.5, 151.2, C2", C4 또는 C5"; 154.3, C2'. MS (ESI +ve) m/z 821 (M2H+, 8%), 411 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 411.19274, C₂₄H₂₃N₆0 411.19279 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 213.4

PF = 18.2

DMFm = 1.77

DMF10 = 1.47

실시예 22: 2-(5'-(5"-(4"'- 하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤 지미다졸-2'-일)피리딘

(A) 5-(4'- 하이드록시피페리딘 -1'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(12㎖) 중 무수 탄산 칼륨(0.8g, 6.0mmol), 4-하이드록시피페리딘(1.06g, 10.5mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.0g, 5.8mmol) 혼합물을 질소 대기 하에 130∼140℃에서 밤새도록 교반하였다. 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시키고 나서, 이를 얼음에 부은 후, 3시간 동안 격렬하게 교반하였다. 황갈색 침전물을 여과에 의해 수집한 후, 이를 물로 조심스럽게 세정한 다음, 건조시킨 결과, 5-(4'-하이드록시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.86g, 62%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH) δ 1.53, m, 2H, H3'/H5'; 1.91, m, 2H, H3'/5'; 3.12, m, 2H, H2'/6'; 3.78, m, 2H, H2'/6'; 3.84, m, 1H, H4'; 6.17, d (J = 2.5 Hz), 1H, H6; 6.35, dd (J = 2.3, 9.5 Hz), 1H, H4; 7.89, d (J = 9.5 Hz), 1H, H3.

(B) 4-(5'-(4"- 하이드록시피페리딘 -1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린 의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(20㎖) 중 5-(4'-하이드록시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.37g, 1.6mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.15g)을 첨가한 후, 이 혼합물을 수소 대기 하에 실온에서 밤새도록 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하였으며, 여과된 고체를 메탄올로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 진한 색의 유리질 고체인 미정제 2-아미노-4-(4'-하이드록시피페리딘-1'-일)아닐린(300㎎, 93%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(4'-하이드록시피페리딘-1'-일)아닐린(300㎎, 1.45mmol, 상기 (i)에서 제조됨)을, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(376㎎, 1.53mmol)로 처리한 다음, 다시 무수 에탄올(10㎖)과 빙초산(5㎖)으로 처리하였다. 반응 혼합물을 질소 대기 하에서 17시간 동안 환류시킨 다음, 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 수성 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)과 n-부탄올(20㎖) 사이에 분배하고 나서, 부탄올 추출물을 물로 세정하여(3×20㎖) 증발시킨 결과, 적색의 오일이 생성되었다. 이 물질을 에탄올(10㎖)로 처리한 다음, 밤새도록 방치한 결과, 미세한 적색 침전물이 생성되었는데, 이 침전물을 수집하여 건조한 결과, 적색 분말인 4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(349㎎, 68%)(m.p.= 206∼209℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.02, m, 2H, H3"/5"; 2.24, m, 2H, H3"/5"; 3.61, m, 2H, H2"/6"; 3.91, m, 2H, H2"/6"; 4.09, tt (J = 3.8, 7.6 Hz), 1H, H4"; 7.25, d (J = 8.8 Hz), 1H, H6; 7.78, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.89, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7'; 7.99, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'; 8.04, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H5; 9.02, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 12 방울 HOAc) δ 34.5, C3"/5"; 50.3, C2"/6"; 67.5, C4"; 102.1, C4'; 114.5, C4; 115.5, 117.8, 121.1, 126.2, C3, C6, C6', C7'; 131.4, 132.1, C2, C3a' 또는 C7a'; 133.7, C5; 137.1, C2, C3a' 또는 C7a'; 149.0, 149.2, 150.2, CI, C2', C5'. MS (ESI +ve) m/z 707 (M2H+, 55%), 354 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 354.15608, C₁₈H₂₀N₅O₃ 354.15607 필요(Δ = 0.0 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(4"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(20㎖) 중 4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(206㎎, 0.58mmol) 현탁액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(50㎎)을 첨가하고 나서, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에서 20시간 동안 격렬하게 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 이 여과된 고체를 메탄올로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 연한 오렌지색 고체인 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 곧 다음 단계에 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.04, m, 2H, H3"/5"; 2.28, m, 2H, H3"/5"; 3.65, m, 2H, H2"/6"; 3.91, m, 2H, H2"/6"; 4.10, m, 1H, H4"; 7.11, d (J = 8.8 Hz), 1H, H6; 7.82, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.90, m, 2H, H5, H7'; 8.00, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4'; 8.10, d (J = 1.6 Hz), 1H, H3.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(87㎎, 0.84mmol)에 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.087M, 1.0㎖, 0.087mmol)을 첨가하고, 이 용액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조 내에서 90분 동안 가열하였다. 이후, 여기에 무수 메탄올(7㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.58mmol, 상기 (i)에서 제조) 용액을 첨가한 다음, 빙초산(0.1㎖, 1.75mmol)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 23시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거한 후, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖)으로 처리하였다. 이 혼합물을 40분 동안 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었는데, 추후 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 추가의 희석 암모니아 용액(2.7M, 5㎖)으로 추가로 처리한 다음, 아세토니트릴로 처리하였는데(2×5㎖), 이때, 각각의 처리 후에 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조시킨 결과, 흐린 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(169㎎, 71%)(m.p.= 226∼229℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.02, m, 2H, H3"'/H5"'; 2.25, m, 2H, H3"/5'"; 3.62, m, 2H, H2"'/6"'; 3.92, m, 2H, H2"'/6'"; 4.10, tt (J = 3.6, 7.2 Hz), 1H, H4"'; 7.70, ddd (J = 1.0, 4.8, 7.8 Hz), 1H, H5; 7.75, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.93, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7"; 8.01, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 8.07, dd (J = 0.8, 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.15, dt (J = 1.6, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.27, dd (J = 1.6, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.41, br d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.64, d (J = 1.2 Hz), 1H, H4'; 8.89, m, 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 34.8, C3"'/5"'; 49.9, C2"'/6"'; 68.0, C4'"; 101.3, C4"; 115.3, 115.6, 116.9, 117.6, C4', C6", C7', C7"; 122.1, C5'; 122.8 (overlap), C3, C6'; 126.1, C5; 131.4, C7a"; 137.2, C3a"; 138.3, C4; 140.3, C3a'; 141.6, C7a'; 148.4, C2; 150.1, C5"; 150.7, C6; 151.3, 154.3, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 821 (M2H+, 6%), 411 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 411.19275, C₂₄H₂₃N₆O 411.19279 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 266.0

PF = 21.3

DMFm = 2.20

DMF10 = 1.47

실시예 23: 3-(5'-(5"-(4"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)이소퀴놀린

3-이소퀴놀린카보니트릴(170㎎, 1.1mmol)을 메탄올 메톡시화나트륨(0.07M, 1.6㎖, 0.11mmol)으로 처리한 후, 다시 무수 메탄올(1.5㎖)로 처리한 다음, 40℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 2시간 동안 가열하였다. 그 다음, 여기에 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(242㎎, 0.75mmol)[제조 방법에 관하여는 실시예 22 (C)(i)부 참조] 용액을 첨가하고 나서, 빙초산(0.13㎖, 2.2mmol)을 첨가한 후, 진한색의 혼합물을 질소 대기 하에서 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 이후, 용매를 회전 증발기로 제거하고 나서, 잔류물을 희석 암모니아 용액(0.9M, 30㎖)과 n-부탄올(30㎖) 사이에 분배하였다. 상기 n-부탄올 추출물을 물로 세정하고(3×30㎖), 증발시킨 결과, 갈색의 유리질 고체(413㎎)가 생성되었다. 이 물질을 염기성의 알루미나로 이루어진 짧은 컬럼(40×120㎜)에 가하고, 5:1 아세트산 에틸/메탄올과 함께 용리한 결과, 황색 분말인 3-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린이 생성되었다(196㎎, 57%)(m.p.= 222℃(dec)).

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.01, m, 2H, H3'" H5'"; 2.24, m, 2H, H3"'/"'; 3.61, m, 2H, H2"'/6"'; 3.91, m, 2H, H2"'/6"'; 4.09, m, 1H, H4"'; 7.71, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.87, ddd (J = 1.2, 7.6, 8.0 Hz), 1H, H6 또는 H7; 7.89, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 7.94, m, 1H, H7 또는 H6; 7.96, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 8.08, dd (J = 0.6, 8.6 Hz), 1H, H7'; 8.15, d (J = 7.6 Hz), IH, H5 또는 H8; 8.22, d (J = 8.0 Hz), 1H, H8 또는 H5; 8.27, dd (J = 1.6, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.61, dd (J = 0.4, 1.6 Hz), 1H, H4'; 8.83, s, 1H, H1 또는 H4; 9.49, s, 1H, H4 또는 H1. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 34.9, C3"'/5"'; 49.4, C2" '/6'"; 68.0, C4'"; 100.5, C4"; 114.4, 115.2, 116.7, 117.4, C4', C6", C7', C ; 119.6, C4; 120.6, C5'; 122.1, C6'; 128.2, 128.5, 129.3, C5, C7, C8; 129.8, 130.1, C7a", C8a 131.9, C6; 136.3, 136.5, 139.5, 141.1, 141.6, C3, C3a', C3a", C4a, C7a'; 150.2, 150.3, C2' 또는 C2", C5"; 153.2, C1; 154.3, C2" 또는 C2', MS (ESI +ve) m/z 461 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 461.20849, C₂₈H₂₅N₆O 461.20844 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 588.6

PF = 36.5

DMFm = 2.26

DMF10 = 2.13

실시예 24: 2-(5'-(5"-(피페리딘-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

에탄올(10㎖) 중 2-피리딘카복살데히드(130㎎, 1.17mmol) 용액을 물(2㎖) 중 메타중아황산 나트륨(0.25g, 1.29mmol) 용액으로 처리한 후, 합한 혼합물을 에탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린[1.10mmol의 2-니트로-4-(5'-(피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(7)의 수소화에 의해 제조됨] 용액에 첨가하였다. 이 혼합물을 질소 대기 하에 밤새도록 가만히 환류시킨 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고 나서, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)으로 처리한 다음, 이를 30분 동안 교반한 결과, 이쇄성 고체의 균질한 현탁액이 생성되었다. 생성된 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거한 다음, 고체를 희석 암모니아(2.7M, 15㎖)로 재처리한 후, 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(2×5㎖), 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황갈색 분말인 2-(5'-(5"-(피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(196㎎, 47%)(m.p.= 196∼203℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.84, m, 2H, H4"'; 2.09, m, 4H, H3"'/5'"; 3.74, m, 4H, H2"'/6"'; 7.68, ddd (J = 1.0, 4.8, 7.8 Hz), 1H, H5; 7.80, dd (J = 2.3, 8.8 Hz), 1H, H6"; 7.96, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 8.06, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.13, m, 2H, H4, H4"; 8.28, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.40, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.64, d (J = 1.0 Hz), 1H, H4'; 8.88, br d (J = 4.0 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 24.7, C4'"; 26.7, C3"'/5"'; 53.8, C2"'/6"'; 102.2, C4"; 115.3, 1 15.7, 116.9, 117.6, C4', C6", C7', C7"; 122.7, C5'; 122.77, 122.84, C3, C6'; 126.1, C5; 132.5, C7a"; 137.8, C3a' 또는 C3a"; 138.3, C4; 140.4, C3a" 또는 C3a'; 141.7, C7a'; 148.5, C2; 149.8, C5"; 150.8, C6; 151.9, C2' 또는 C2"; 154.3, C2" 또는 C2'. MS (ESI +ve) m/z 789 (M2H+, 20%), 395 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 395.19784, C₂₄H₂₃N₆ 395.19787 필요(A = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 24.0

PF = 7.5

DMFm = 1.42

DMF10 = 1.35

실시예 25: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸 -1"',4"'- 디아제판 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-(4'- 메틸 -1',4'- 디아제판 -1'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(20㎖) 중 무수 탄산칼륨(0.97g, 7.0mmol), 1-메틸호모피페라진(1.03g, 9.0mmol, 1.3eq) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.20g, 7.0mmol)의 혼합물을 질소 대기 하에서 밤새도록 가열하였다(125℃). 생성된 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이를 얼음물(30㎖)에 붓고, n-부탄올로 추출하였다(2×50㎖). 이후, 추출물을 증발시키고 나서, 적색 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)(메탄올 용리)시킨 결과, 5-(4'-메틸-1',4'-디아제판-1'-일)-2-니트로아닐린(1.21g, 69%)이 생성되었다.

¹H nmr(9) (400 MHz, CDCl₃) δ 2.01, m, 2H, H6'; 2.39, s, 3H, 4'-MeN; 2.57, m, 2H, NCH₂; 2.70, m, 2H, NCH₂; 3.53, m, 2H, NCH₂; 3.60, m, 2H, NCH₂; 5.76, d (J = 2.4 Hz), 1H, H6; 6.13, m, 3H, 1-NH2, H4; 8.00, d (J = 10.0 Hz), 1H, H3.

(B) 4-(5'-(4"- 메틸 -1",4"- 디아제판 -1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐 린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(40㎖) 중 5-(4'-메틸-1',4'-디아제판-1'-일)-2-니트로아닐린(0.415g, 1.66mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(142㎎)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에 밤새도록 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고, 여과한 고체를 메탄올로 세정하고, 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 진한 적색의 물질인 미정제 2-아미노-4-(4'-메틸-1',4'-디아제판-1'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 그 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(4'-메틸-1',4'-디아제판-1'-일)아닐린(1.66mmol, 상기 (i)에서 제조됨)을 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(449㎎, 1.83mmol)로 처리한 후, 다시 무수 에탄올(20㎖) 및 빙초산(10㎖)으로 처리하였다. 반응 혼합물을 질소 대기 하에서 48시간 동안 서서히 환류시킨 후, 이를 실온으로 냉각하고, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 물(55㎖)에 용해한 후, 이를 진한 암모니아 용액으로 염기화한 다음(pH12), 0℃에서 30분 동안 격렬하게 교반한 결과, 흑색의 균질한 현탁액이 생성되었다. 이 물질을 여과로 수집하고 나서, 물로 세정한 다음(2×10㎖), 건조한 결과, 진한 적색의 고체가 생성되었다. 이 물질을 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)(메탄올 용리)시킨 결과, 진한 적색의 분말인 4-(5'-(4"-메틸-1",4"-디아제판-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(262㎎, 43%)(m.p.= 237∼238℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₆-dmso) δ 1.91, m, 2H, H6"; 2.25, s, 3H, 4"-MeN; 2.44, m, 2H, NCH₂; 2.63, m, 2H, NCH₂; 3.45, m, 2H, NCH₂; 3.52, m, 2H, NCH₂; 6.66, m, 2H, H4', H6'; 7.11, d (J = 8.8 Hz), 1H, H6 또는 H7'; 7.33, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7' 또는 H6; 7.72, br, 2H, 1-NH2; 8.12, dd (J = 2.0, 9.2 Hz), 1H, H5; 8.70, d (J = 2.0 Hz), 1H, H3. MS (ESI +ve) m/z 367 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 367.18771, C₁₉H₂₃N₆O₂ 367.18770 필요(Δ = 0 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸 -1"',4"'- 디아제판 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(25㎖) 중 4-(5'-(4"-메틸-1",4"-디아제판-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(209㎎, 0.57mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(71㎎)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에서 22시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물 및 세정물을 농축한 결과, 진한 적색의 고체인 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸-1",4"-디아제판-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(90㎎, 0.864mmol)에, 메탄올(0.09M, 1.0㎖, 0.09mmol) 중 메톡시화 나트륨 용액을 첨가하고 나서, 이 용액을 50℃ 및 질소 대기 하에 1.5시간 동안 가열하였다. 그 다음, 여기에 무수 메탄올(15㎖) 및 아세트산(0.105㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸-1",4"-디아제판-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.57mmol, 단계 (i)에서 제조함) 용액을 첨가하고 나서, 생성된 진한 갈색의 용액을 질소 대기 하에서 20시간 동안 환류시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 감압 하에서 용매를 제거하고, 잔류물은 암모니아 용액(10㎖)으로 처리한 후, n-부탄올(20㎖)로 추출하였다. 추출물을 염수(20㎖)로 세정하고 증발시킨 결과, 유리질의 물질이 생성되었는데, 이 물질을 에탄올로부터 재결정화한 결과, 황갈색 고체인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸-1"',4"'-디아제판-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(162㎎, 67%)(m.p.= 185℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.36, m, H6'"; 2.98, s, 3H, 4"'-MeN; 3.40, m, 2H, NCH₂; 3.56-3.78, m, 4H, 2×NCH₂; 3.84-4.00, m, 2H, NCH₂; 7.06, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.22, dd (J = 2.2, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.70, m, 2H, H5, H7"; 8.08, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.15, dt (J = 1.5, 7.8 Hz), 1H, H4; 8.19, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.42, d (J = 7.5 Hz), 1H, H3; 8.59, app. s, 1H, H4'; 8.89, d (J = 4.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d -MeOH + 10 방울 HOAc) δ 25.6, C6'"; 44.9, 4"'-MeN; 46.4, C2"'; 48.8, C7"'; 57.1, 58.5, C3"', C5'"; 96.0, C4"; 113.6, C4'; 115.8 (중첩), 117.3, C6", C7', CT 120.6, C5'; 123.0 (중첩), C3, C6'; 126.5, C5; 128.1, C7a"; 136.3, C3a' 또는 C3a"; 138.6, C4; 140.6, C3a" 또는 C3a'; 142.1, C7a'; 148.4, 148.6, C2, C5"; 150.2, C2' 또는 C2"; 151.0, C6; 154.8, C2" 또는 C2', MS (ESI +ve) m/z 424 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 424.22421, C₂₅H₂₆N₇ 424.22442 필요(Δ = 0.5 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 123.0

PF = 16.7

DMFm = 2.14

DMF10 = 1.77

실시예 26: 2-(5'-(5"-(3"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-(3'- 하이드록시피페리딘 -1'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(20㎖) 중 무수 탄산칼륨(1.38g, 10mmol), 3-하이드록시피페리딘(2.53g, 25mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.73g, 10mmol) 혼합물을 질소 대기 하에 120∼130℃의 오일 조 내에서 21시간 동안 가열하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 이를 냉수(100㎖)에 부은 후, 45분 동안 격렬하게 교반한 결과, 이쇄성 균질 현탁액이 생성되었다. 황갈색 고체를 여과에 의해 수집하고, 물로 조심스럽게 세정한 다음(2×10㎖), 오산화 인으로 건조한 결과, 연한 황토색의 분말인 5-(3'-하이드록시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(2.04g, 86%)이 생성되었다.

¹H nmr(10) (400 MHz, d₆-dmso) δ 1.32-1.49, m, 2H, H4' 및/또는 H5'; 1.72, m, 1H, H4' 또는 H5'; 1.88, m, 1H, H4' 또는 H5'; 2.83, dd (J = 8.8, 12.8 Hz), 1H, H2'; 2.96, m, 1H, H6'; 3.50, m, 1H, H3'; 3.59, m, 1H, H6'; 3.68, dd (J = 4.0, 12.8 Hz), 1H, H2'; 4.90, d (J = 4.4 Hz), 1H, 3'-OH; 6.18, d (J = 2.8 Hz), 1H, H6; 6.33, dd (J = 2.6, 9.8 Hz), 1H, H4; 7.22, br s, 2H, 1-NH2; 7.77, d (J = 10.0 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (100 MHz, d₆-dmso) δ 21.7, C5'; 32.4, C4'; 46.0, C6'; 53.3, C2'; 64.4, C3'; 96.2, 104.9, C4, C6; 121.9, C2; 126.8, C3; 148.0, 154.2, C1, C5.

(B) 4-(5'-(3"- 하이드록시피페리딘 -1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(40㎖) 중 5-(3'-하이드록시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(593㎎, 2.5mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(160㎎)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에 23시간 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 필터의 도움을 받아 여과하고, 잔류물을 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물 및 세정물을 증발시킨 결과, 진한 녹색의 오일인 미정제 2-아미노-4-(3'-하이드록시피페리딘-1'-일)아닐린(539㎎, 100%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(3'-하이드록시피페리딘-1'-일)아닐린(539㎎, 2.5mmol)을 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(650㎎, 2.65mmol, 1.06eq)로 처리한 다음, 다시 무수 에탄올(20㎖) 및 빙초산(10㎖)으로 처리하였다. 반응 혼합물을 질소 대기 하에서 21시간 동안 환류시킨 후, 이를 실온으로 냉각하고, 회전 증발기를 사용하여 용매를 제거하였다. 잔류물을 희석 암모니아 수용액(2.7M, 25㎖)과 n-부탄올(25㎖) 사이에 분배하고, 부탄올 추출물을 물로 세정한 다음(3×20㎖) 증발시켰다. 잔류물을 에탄올로 분쇄하고(2×10㎖), 에탄올 불용성 물질을 진공 하에서 건조한 결과, 진한 보라색 분말인 4-(5'-(3"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(645㎎, 73%)(m.p.= 255∼260℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.74, m, 1H, H4" 또는 H5"; 1.89, m, 1H, H4" 또는 H5"; 1.99, m, 1H, H4" 또는 H5"; 2.23, m, 1H, H4" 또는 H5"; 3.30, m (obs), H2" 또는 H6"; 3.40, m, 1H, H2" 또는 H6"; 3.70, m, 1H, H2" 또는 H6"; 3.75, dd (J = 2.6, 12.0 Hz), 1H, H2" 또는 H6"; 4.10, tt (J = 3.2, 6.4 Hz), 1H, H3"; 7.22, d (J = 9.2 Hz), 1H, H6; 7.64, dd (J = 2.0, 8.8 Hz), 1H, H6'; 7.79, m, 2H, H4', H7'; 8.02, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H5; 8.95, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 25 방울 HOAc) δ 23.4, C5"; 32.9, C4"; 52.0, C6"; 58.8, C2"; 67.4, C3"; 101.1, C4'; 112.4, C4; 115.1, 118.3, 121.3, 126.8, C3, C6, C6', C7'; 128.8, 132.0, C2, C3a' 또는 C7a'; 133.5, C5; 135.6, C2, C3a' 또는 C7a'; 149.0, 149.2, 150.2, CI, C2\ C5'. MS (ESI +ve) m/z 354 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 354.15609, C₁₈H₂₀N₅O₃ 354.15607 필요(Δ = 0.1 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(3"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

2:1 아세트산 에틸/메탄올(24㎖) 중 4-(5'-(3"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(219㎎, 0.62mmol) 현탁액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(50㎎)을 첨가하고 나서, 이 반응 혼합물을 20시간 동안 실온 및 수소 대기 하에서 격렬하게 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 필터의 도움을 받아 여과하였으며, 잔류물을 메탄올(약 130㎖)로 세정하고 나서, 합한 여과물 및 세정물을 증발시킨 결과, 흐린 오렌지색 오일인 미정제 2-아미노-4-(5'-(3"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(102㎎, 0.98mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.087M, 1.2㎖, 0.10mmol)을 첨가한 다음, 이 용액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조 내에서 75분 동안 가열하였다. 이후, 여기에 무수 메탄올(10㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(5'-(3"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.62mmol, 상기 (i)에서 제조) 용액을 첨가한 후, 다시 빙초산(0.12㎖, 2.0mmol)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 21시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 15㎖)과 n-부탄올(20㎖) 사이에 분배하였다. 부탄올 추출물을 물로 세정하고(2×15㎖), 증발시킨 결과, 진한 색의 유리질 고체가 생성되었다. 이 물질을 9:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 처리하고, 이를 65분 동안 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었는데, 이때, 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 추가의 9:1 아세트산 에틸/메탄올(5㎖)로 추가로 처리하였는데, 이때, 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 이후, 잔류하는 회갈색의 고체를 실리카 겔 플러그(30×70㎜)에 가하고 나서, 메탄올과 함께 용리한 결과, 연한 황갈색 분말인 2-(5'-(5"-(3"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(185㎎, 73%)(m.p.= 278∼282℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.78, m, 1H, H4"' 또는 H5"'; 1.92, m, 1H, H4"' 또는 H5'"; 2.00, m, 1H, H4' 또는 H5"'; 2.28, m, 1H, H4'" 또는 H5"'; 3.37, dd (J = 6.0, 12.0 Hz), 1H, H2"'; 3.47, m, 1H, H6"'; 3.74, m, 1H, H6"'; 3.79, dd (J = 2.5, 12.0 Hz), 1H, H2'"; 4.14, tt (J = 3.5, 7.0 Hz), 1H, H3"'; 7.70, m, 2H, H5, H6"; 7.90, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.93, d (J = 2.5 Hz), 1H, H4"; 8.08, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.14, dt (J = 1.5, 7.8 Hz), 1H, H4; 8.27, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.41, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.64, d (J = 1.0 Hz), 1H, H4'; 8.89, d (J = 4.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 20 방울 HOAc) δ 23.6, C5"'; 33.2, C4"'; 51.3, C6"'; 58.3, C2"'; 67.5, C3"'; 100.2, C4"; 115.0, 115.8, 117.2, 118.2, C4', C6", C7', C7"; 119.2, C5'; 122.7, 123.1, C3, C6'; 126.4, C5; 128.0, C7a"; 135.1, C3a"; 138.5, C4; 140.0, C3a'; 141.9, C7a'; 147.8, C2; 149.7, C5"; 150.7, C6; 150.9, 154.4, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 821 (M2H+, 15%), 411 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 411.19270, C₂₄H₂₃N₆O 411.19279 필요(Δ = 0.2 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 77.9

PF = 14.7

DMFm = 1.90

DMF10 = 1.33

실시예 27: 2-(5'-(5"-(4"'- 메톡시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-(4'- 메톡시피페리딘 -1'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(5㎖) 중 무수 탄산 칼륨(0.36g, 2.6mmol), 4-메톡시피페리딘(0.50g, 4.34mmol, 2.0eq) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(0.375g, 2.17mmol)의 혼합물을 110℃ 및 질소 대기 하에서 21시간 동안 가열하였다. 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고, 이를 물(30㎖)에 부은 다음, 90분 동안 격렬하게 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었다. 이 물질을 원심 분리하여 상청액을 제거하고, 잔류물은 물로 처리한 후(3×15㎖), 다시 아세토니트릴(2×2㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 이후, 잔류물을 진공 하에서 건조한 결과, 흐린 황색 분말인 5-(4'-메톡시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.312g, 57%)(m.p.= 142∼144℃)이 생성되었다.

아세토니트릴 가용성 물질을 실리카 겔 플러그에 통과시키고, 이때, 1:1 아세트산 에틸/핵산과 함께 용리한 결과, 추가의 물질이 100㎎ 생성되었다(총 수율 = 75%).

¹H nmr (500 MHz, d₄-dmso) δ 1.44, m, 2H, H3'/H5'; 1.88, m, 2H, H3'/5'; 3.13, ddd (J = 3.5, 9.5, 13.5 Hz), 2H, H2'/6'; 3.26, s, 3H, 4'-MeO; 3.42, app tt (J = 4.0, 8.0 Hz), 1H, H4'; 3.61, m, 2H, H2'/6'; 6.21, d (J = 2.5 Hz), 1H, H6; 6.37, dd (J = 2.5, 9.5 Hz), 1H, H4; 7.21, br, 2H, 1-NH2; 7.78, d (J = 10.0 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₆-dmso) δ 30.0, C3'/5'; 44.2, C2'/6'; 55.1, 4'-MeO; 75.1, C4'; 97.3, 105.6, C4, C6; 122.8, C2; 127.5, C3; 148.6, 154.7, C1, C5. MS (ESI +ve) m/z 252 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 252.13414, C₁₂H₁₈N₃0₃ 252.13427 필요(Δ = 0.5 ppm).

(B) 4-(5'-(4"- 메톡시피페리딘 -1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

(i) 수소화

2:1 아세트산 에틸/메탄올(45㎖) 중 5-(4'-메톡시피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.30g, 1.2mmol) 용액에, 활성 탄소 상 10% 팔라듐(50㎎)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에서 23시간 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 필터의 도움을 받아 여과하고 나서, 여과된 고체를 메탄올로 세정하였으며, 합한 여과물 및 세정물을 증발시킨 결과, 진한 색의 점성 오일인 미정제 2-아미노-4-(4'-메톡시피페리딘-1'-일)아닐린(258㎎, 98%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(4'-메톡시피페리딘-1'-일)아닐린(258㎎, 1.16mmol)을 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(300㎎, 1.22mmol)로 처리한 다음, 다시 무수 에탄올(10㎖)과 빙초산(5㎖)으로 처리하였다. 반응 혼합물을 질소 대기 하에 18시간 동안 서서히 환류시킨 다음, 실온으로 냉각시키고, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)으로 처리한 다음, 이를 90분 동안 격렬하게 교반한 결과, 균질하고 미세한 적색 현탁액이 생성되었다. 이 물질을 원심 분리하여 상청액을 제거한 다음, 잔류물을 물로 처리하고 나서(2×10㎖), 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(3×4㎖), 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 진공 하에서 건조한 결과, 미세한 적색 분말인 4-(5'-(4"-메톡시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(336㎎, 78%)(m.p.= 193∼197℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 2.13, m, 2H, H3"/5"; 2.26, m, 2H, H3"/5"; 3.44, s, 3H, 4"-MeO; 3.61, m, 2H, H2"/6"; 3.68, m, 1H, H4"; 3.86, m, 2H, H2"/6"; 7.25, d (J = 9.2 Hz), 1H, H6; 7.78, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.89, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.01, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'; 8.05, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H5; 9.01, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 15 방울 HOAc) δ 31.1, C3"/5"; 50.0, C2"/6"; 56.0, 4"-MeO; 76.3, C4"; 102.1, C4'; 113.7, C4; 115.4, 117.9, 121.2, 126.5, C3, C6, C6', C7'; 130.8, 132.1, C2, C3a' 또는 C7a'; 133.7, C5; 136.7, C2, C3a' 또는 C7a'; 149.0, 149.1, 150.0, C1, C2', C5'. MS (ESI +ve) m/z 368 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 368.17154, C₁₉H₂₂N₅0₃ 368.17172 필요(Δ = 0.5 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(4"'- 메톡시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(25㎖) 중 4-(5'-(4"-메톡시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(281㎎, 0.765mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(55㎎)을 첨가한 후, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에 20시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 여과한 다음, 메탄올로 세정하고, 이때, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 진한 적색의 유리질 고체인 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-메톡시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(119㎎ 1.14mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.09M, 1.3㎖, 0.119mmol)을 첨가하고, 이 용액을 40℃ 및 질소 대기 하에 2시간 동안 가열하였다. 그 다음, 여기에 무수 메탄올(15㎖) 및 아세트산(0.13㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-메톡시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.765mmol, 상기 (i)에서 제조) 용액을 첨가하고 나서, 이로부터 생성된 진한 갈색 용액을 질소 대기 하에 21시간 동안 환류시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 다음, 감압 하에서 용매를 제거하고, 잔류물을 암모니아 용액(5㎖)으로 처리한 후, n-부탄올로 추출하였다(2×10㎖). 이 추출물을 염수(10㎖)로 세정한 다음, 증발시킨 결과, 유리질의 물질이 생성되었는데, 이 물질을 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)(1:4 메탄올/아세트산 에틸 용리)시킨 결과, 오렌지색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메톡시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(252㎎, 78%)(m.p.= 203℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 2.04, m, 2H, H3"'/5"'; 2.23, m, 2H, H3"'/5'"; 3.43, s, 3H, 4"'-MeO; 3.49, m, 2H, H2"'/6'"; 3.64, tt (J = 3.3, 6.5 Hz), 1H, H4"'; 3.79, m, 2H, H2"'/6"'; 7.62, m, 2H, H5, H6"; 7.82, d (J= 8.5 Hz), 1H, H7"; 7.83, d (J= 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.96, d (J= 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.06, dt (J= 1.5, 7.8 Hz), 1H, H4; 8.15, dd (J = 1.8, 8.8 Hz), 1H, H6'; 8.34, dd (J = 0.5, 8.0 Hz), 1H, H3; 8.51, s, 1H, H4'; 8.80, dd, (J= 1.0, 4.5 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 31.7, C3"'/C5"'; 49.9, C2"'/C6"'; 55.8, 4"'-MeO; 77.2, C4'"; 101.7, C4"; 115.1, 115.9, 116.9, 117.4, C4', C6", C7', C7"; 122.7, 122.8, C3, C6'; 123.6, C5'; 126.0, C5; 133.0, C7a"; 138.3 (중첩), C3a", C4; 140.5, C3a'; 141.5, C7a'; 148.6, C2; 150.1, C5"; 150.8, C6; 152.0, 154.2, C2\ C2". MS (ESI +ve) m/z 425 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 425.20842, C25H25N60 425.20844 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 69.3

PF = 15.7

DMFm = 1.70

DMF10 = 1.37

실시예 28: 2-(5'-(5"-(디메틸아미노) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-디메틸아미노-2- 니트로아닐린의 제조

밀봉된 두꺼운 벽의 튜브 내에 담긴, 에탄올(62㎖) 중 5-클로로-2-니트로아닐린(4.14g, 24.0mmol) 용액에, 40% 디메틸아민 수용액(225㎖, 178mmol, 7.4eq)을 첨가하고, 이 혼합물을 2일 동안 90℃의 오일 조에서 가열하였다(고압 주의). 이를 냉각한 후, 40% 디메틸아민 용액(7.5㎖)을 추가로 첨가한 다음, 계속해서 3일 더 가열하였다. 이 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 내용물을 얼음(250㎖) 위에 꽂아 두었다. 이를 교반한 후, 현탁액을 여과하여, 물(200㎖)로 세정하고 나서, 진공 하에 건조한 결과, 밝은 황색 고체인 5-디메틸아미노-2-니트로아닐린(4.16g, 96%)(m.p.= 138.5∼139.8℃)(문헌(8): m.p.= 140℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, CDCl₃) δ 3.04, s, 6H, Me₂N; 5.76, d (J = 2.7 Hz), 1H, H6; 6.12, dd (J = 2.7, 9.8 Hz), 1H, H4; 7.99, d (J = 9.8 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, CDCI3) δ 40.4, Me₂N; 96.0, C6; 104.5, C4; 124.2, C2; 128.6, C3; 147.4, C1; 155.1, C5.

(B) 4-(5'-(디메틸아미노) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(200㎖) 중 5-디메틸아미노-2-니트로아닐린(1.94g, 10.7mmol) 용액을 탄소 상 5% 팔라듐(1.12g)으로 처리한 후, 실온 및 수소 대기 하에서 20.5시간 동안 교반하였다. 이 현탁액을 셀라이트로 신속히 여과한 후, 잔류물을 메탄올로 세정하고 나서, 합한 여과물 및 세정물을 농축한 결과, 진한 갈색 오일인 미정제 2-아미노-4-(디메틸아미노)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(디메틸아미노)아닐린(상기 (i)에서 제조)과 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(2.79g, 11.4mmol)를 질소 대기 하에 20시간 동안 무수 에탄올(60㎖) 및 빙초산(30㎖) 중에서 환류시켰다. 이를 실온으로 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하였으며, 잔류물은 희석 암모니아 용액(2.7M)으로 염기화하였고, 그 다음 이를 실온에서 4일 동안 교반하였다. 현탁액을 여과한 후, 진한 갈색 고체를 물로 세정하고 나서, 디에틸에테르로 처리한 결과, 진한 적갈색 고체인 4-(5'-(디메틸아미노)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(2.85g, 90%)(m.p.= 249∼251℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.27, s, 6H, Me₂N; 7.26, d (J = 9.0 Hz), 1H, H6; 7.53, dd (J = 2.4, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.57, d (J = 2.2 Hz), 1H, H4'; 7.79, dd (J = 0.5, 9.0 Hz), 1H, H7'; 8.02, dd (J = 2.4, 8.9 Hz), 1H, H5; 8.99, d (J = 2.2 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 41.4, Me₂N; 95.8, C4'; 113.3, C4; 113.5, 115.2, C6', C7'; 121.0, C6; 125.8, C3; 127.8, 131.8, C2, C7a'; 133.1, C5; 136.2, C3a'; 147.9, 148.8, 149.8, CI, C2', C5'. MS (ESI +ve) m/z 298 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 298.12984, C₁₅H₁₆N₅O₂ 298.12985 필요(Δ = 0.0 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(디메틸아미노) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(40㎖) 중 4-(5'-(디메틸아미노)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(0.358g, 1.20mmol) 용액을, 탄소 상 5% 팔라듐(0.20g)으로 처리하고 나서, 실온 및 수소 대기 하에 17시간 동안 교반하였다. 이 현탁액을 셀라이트로 신속히 여과한 후, 잔류물을 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 갈색 고체인 미정제 2-아미노-4-(5'-(디메틸아미노)벤지미다졸-2'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

1:1 에탄올/물(5㎖) 중 메타중아황산 나트륨(0.269g, 1.41mmol) 용액을, 에탄올(5㎖) 중 2-피리딘카복살데히드(0.157g , 1.47mmol)에 첨가한 다음, 이 혼합물을 5분 동안 서서히 가열하였다. 그 다음, 이 용액을, 에탄올(40㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(디메틸아미노)벤지미다졸-2'-일)아닐린(상기 (i)에서 제조) 용액에 첨가하고 나서, 상기 혼합물을 질소 대기 하에 22시간 동안 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 용매를 회전 증발기로 제거한 다음, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 30㎖)으로 처리하여, 0℃에 24시간 동안 방치하였다. 생성된 현탁액을 원심 분리하고 나서, 상청액은 제거하고, 진한 갈색의 잔류물은 물(2×13㎖), 디에틸 에테르(2×13㎖) 및 아세트산 에틸(15㎖ 및 10㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 생성된 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 연한 갈색의 고체인 2-(5'-(5"-(디메틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(0.190g, 45%)(m.p.=180℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.23, s, 6H, Me₂N; 7.41 , d (J = 1.2Hz), 1H, H4"; 7.42, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.70, dd (J = 5.4, 7.5 Hz), 1H, H5; 7.78, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 8.08, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.15, dt (J = 1.5, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.21, dd (J = 1.7, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.42, d (J = 7.8 Hz), 1H, H3; 8.58, d (J = 1.1 Hz), 1H, H4'; 8.90, d (J = 4.4 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 41.2, Me₂N; 95.5, C4"; 113.7, C6"; 115.2, C7"; 115.4, C4'; 117.1, C7'; 120.2, C5'; 122.5, C6'; 122.8, C3; 126.3, C5; 127.3, C7a"; 135.9, C3a"; 138.4, C4; 140.3, C3a'; 142.0, C7a'; 148.4, C2; 149.3, C2"; 150.0, C5"; 150.8, C6; 154.6; C2'. MS (ESI +ve) m/z 355 (MH+, 100%). HRMS (ESI + ve) m/z 355.16654, C₂₁H₁₉N₆ 355.16657 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 60.8

PF = 13.5

DMFm = 1.57

DMF10 = 1.30

실시예 29: 2-(5'-(5"-(4"'-(디메틸아미노)피페리딘-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-(4'-(N- BOC -아미노)피페리딘-1'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(9㎖) 중 탄산칼륨(0.72g, 5.2mmol), 4-(N-BOC-아미노)피페리딘(1.50g, 7.5mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(0.86g, 5.0mmol)의 혼합물을 질소 대기 하에 25시간 동안 125∼135℃의 오일 조 내에서 교반하였다. 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고, 얼음(50㎖)을 첨가한 후, 18시간 동안 격렬하게 교반하였다. 가라 앉은 침전물을 여과에 의해 수집하여, 물로 조심스럽게 세정하고(3×15㎖), 다시 디에틸 에테르로 세정한 다음(2×15㎖), 진공 하에서 건조한 결과, 흐린 황색의 분말(1.46g)이 생성되었다. 이의 일부를 실리카 겔 플러그(40×60㎜)에 가한 후, 아세트산 에틸과 함께 용리한 결과, 황색 분말인 순수한 5-(4'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.57g)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, 염기 세정된 CDCl₃) δ 1.45, m, 11H, O-t-Bu 및 H375'; 2.04, m, 2H, H3'/5'; 3.01, dt (J = 2.4, 12.4 Hz), 2H, H2'/6'; 3.70, br, 1H, H4'; 3.82, br d, 2H, H2'/6'; 4.46, br, 1H, NH; 5.94, d (J = 2.8 Hz), 1H, H6; 6.13, br, 2H, NH2; 6.26, dd (J = 2.6, 9.8 Hz), 1H, H4; 8.00, d (J = 9.2 Hz), 1H, H3.

(B) 4-(5'-(4"-(N- BOC -아미노)피페리딘-1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아 닐린의 제조

(i) 수소화

2:1 아세트산 에틸/메탄올(60㎖) 중 5-(4'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1'-일)-2-니트로아닐린(0.57g, 1.7mmol) 현탁액에, 탄소 상 10% 활성화 팔라듐(0.10g)을 첨가하고, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에 18시간 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 필터의 도움을 받아 여과하고 나서, 여과된 고체를 메탄올(150㎖)로 세정하고, 다시 합한 여과물 및 세정물을 증발시킨 결과, 흐린 카키색 고체인 미정제 2-아미노-4-(4'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1'-일)아닐린(0.51g, 98%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, 염기 세정된 CDCl₃) δ 1.45, s, 9H, O-t-Bu; 1.54, m, 2H, H3'/5'; 2.02, m, 2H, H3'/5'; 2.71, dt (J = 2.4, 12.0 Hz), 2H, H2'/6'; 3.39, m, 2H, H2'/6'; 3.55, br, 1H, H4'; 4.47, br, 1H, BOC-NH; 6.32, dd (J = 2.8, 8.4 Hz), 1H, H5; 6.37, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3; 6.62, d (J = 8.4 Hz), 1H, H6.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(4'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1'-일)아닐린(0.51g, 1.66mmol)을 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드⁷(0.429g, 1.74mmol)로 처리하고 나서, 다시 무수 에탄올(20㎖)과 빙초산(10㎖)으로 처리하였다. 이 반응 혼합물을 질소 대기 하에 19시간 동안 환류시킨 다음, 실온으로 냉각하고, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)으로 처리한 후, 40분 동안 교반한 결과, 선명한 적색의 침전물이 생성되었다. 이 현탁액을 원심 분리한 후, 상청액은 제거하고, 잔류물은 물(2×10㎖) 및 아세토니트릴(2×4㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 진공 하에서 건조한 결과, 진한 적색의 분말인 4-(5'-(4"-N-BOC-아미노)피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(0.498g, 66%)(m.p.= 155∼160℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.46, s, 9H, 0-t-Bu 1.97, m, 2H, H3"/5"; 2.24, m, 2H, H3"/5"; 3.63, dt (J = 1.3, 12.0 Hz), 2H, H2"/6"; 3.79, m, 3H, H2"/6", H4"; 7.25, d (J = 9.2 Hz), 1H, H6; 7.74, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.86, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 7.92, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4'; 8.04, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H5; 9.01, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 25 방울 HOAc) δ 28.8, OCMe₃; 32.6, C375"; 48.4, C4"; 51.3, C2"/6"; 80.3, OCMe₃; 101.5, C4'; 113.0, C4; 115.2, 118.2, 121.3, 126.7, C3, C6, C6', C7'; 129.7, 132.1, C2, C3a' 또는 C7a'; 133.6, C5; 136.0, C2, C3a' 또는 C7a'; 149.2, 149.5, 149.6, C1, C2', C5': 157.7, 0(C=0)N. MS (ESI +ve) m/z 905 (M2H+, 22%), 453 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 453.22448, C₂₃H₂₉N₆0₄ 453.22448 필요(Δ = 0.0 ppm).

(C) 2-(5'-(5"-(4"'-(N- BOC -아미노)피페리딘-1"-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미 다졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

1:1 아세트산 에틸/메탄올(20㎖) 중 4-(5'-(4"-(N-BOC-아미노)피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(350㎎, 0.77mmol) 현탁액에, 탄소 상 10% 팔라듐(50㎎)을 첨가한 후, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에서 21시간 동안 격렬하게 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 필터의 도움을 받아 여과하고, 잔류물을 메탄올(약 100㎖)로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 오렌지색-갈색의 고체인 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-(N-BOC-아미노)피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(331㎎, 99%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.46, s, 9H, O-t-Bu; 1.94, m, 2H, H3"/5"; 2.23, m, 2H, H3"/5"; 3.62, dt (J = 2.8, 12.0 Hz), 2H, H2"/6"; 3.79, m, 3H, H2"/6", H4"; 7.11, d (J = 8.8 Hz), 1H, H6; 7.71, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6'; 7.85, m, 2H, H5, H7'; 7.91, d (J = 1.6 Hz), 1H, H4'; 7.95, d (J = 2.0 Hz), 1H, H3.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(133㎎, 1.28mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.075M, 1.7㎖, 0.128mmol, 0.1eq)을 첨가하고 나서, 이 용액을 질소 대기 하에 40℃의 오일 조 내에서 80분 동안 가열하였다. 그 다음, 여기에 무수 메탄올(15㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(5'-(4"-(N-BOC-아미노)피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(331㎎, 0.78mmol) 용액을 첨가한 후, 다시 빙초산(0.14㎖, 2.45mmol)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 16시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거한 다음, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 20㎖)으로 처리하고, 40분 동안 교반한 결과, 균질한 현탁액이 생성되었는데, 이때, 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 물(15㎖)과 아세토니트릴(4×3㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 실리카 겔의 짧은 플러그(30×70㎜)에 가하고, 메탄올과 함께 용리한 결과, 갈색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(261㎎, 65%)(m.p.= 197℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.47, s, 9H, O-t-Bu; 1.93, m, 2H, H3"'/H5'"; 2.23, m, 2H, H3"'/5"'; 3.59, dt (J = 2.6, 12.0 Hz), 2H, H2"'/6"'; 3.80, m, 3H, H2"'/6"', H4"'; 7.71, m, 2H, H5, H6"; 7.89, m, 2H, H4", H7"; 8.08, d (J = 8.8 Hz), 1H, H7'; 8.16, dt (J = 1.6, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.23, dd (J = 1.8, 8.6 Hz), 1H, H6'; 8.41, d (J = 7.6 Hz), 1H, H3; 8.63, d (J = 0.8 Hz), 1H, H4'; 8.90, m, 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 28.8, OCMe₃; 33.0, C3"'/5"'; 48.8, C4'"; 51.1, C2"'/6"'; 80.1, OCMe₃; 101.2, C4"; 1 15.3, 115.6, 116.9, 117.6, C4', C6", C7', C7"; 122.2, C5'; 122.8 (중첩), C3, C6'; 126.1, C5; 131.5, C7a"; 137.3, C3a"; 138.3, C4; 140.3, C3a'; 141.6, C7a'; 148.4, C2; 150.4, C5"; 150.7, C6; 151.3, 154.3, C2', C2"; 157.7, 0(C=0)N.

MS (ESI +ve) m/z 510 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 510.26192, C29H32N7O2 510.26192 필요(Δ = 1.4 ppm).

(D) 2-(5'-(5"-(4"'- 아미노피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

2-(5'-(5"-(4"'-(N-BOC-아미노)피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(200㎎, 0.39mmol)에 디클로로메탄(3㎖)을 첨가한 후, 다시 트리플루오로아세트산(3㎖)을 첨가하였는데, 이때, 생성된 진한 보라색의 용액을 플라스크에 넣고 뚜껑으로 막은 다음 100분 동안 실온에서 교반하였다. 이후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 유질의 잔류물은 얼음 속에 넣어 냉각시켜, 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 조심스럽게 처리하였다. 생성된 중 현탁액을 45분 동안 교반한 후, 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 물로 처리하고 나서(3×10㎖), 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(2×4㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-아미노피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(116㎎, 72%)(m.p.= 270℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.86, app. dq (J = 4.0, 12.4 Hz), 2H, H3"'/H5'"; 2.18, m, 2H, H3"'/5'"; 3.04, dt (J = 1.8, 12.0 Hz), 2H, H2"'/6'"; 3.36, m, 1H, H4'"; 3.90, m, 2H, H2"'/6"'; 7.33, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.42, dd (J = 2.2, 9.0 Hz), 1H, H6"; 7.67, m, 1H, H5; 7.70, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 8.05, d (J = 8.4 Hz), 1H, H7'; 8.12, dt (J = 1.2, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.17, dd (J = 1.8, 8.6 Hz), 1H, H6'; 8.40, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.56, d (J = 0.8 Hz), 1H, H4'; 8.86, m, 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 31.2, C3"'/5'"; 49.7, C4'"; 50.5, C2"'/6"'; 102.2, C4"; 115.2, 116.0, 117.0, 117.4, C4', C6", C7"; 122.8, 123.0, C3, C6'; 123.8, C5'; 126.1, C5; 133.2, C7a"; 138.4, C4; 138.5, C3a"; 140.4, C3a'; 141.6, C7a'; 148.6, C2; 149.8, C5"; 150.8, C6; 152.3, 154.2, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 819 (M2H+, 4%), 410 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 410.20870, C₂₄H₂₄N₇ 410.20877 필요(Δ = 0.2 ppm).

(E) 2-(5'-(5"-(4"'-디메틸아미노)피페리딘-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미 다졸-2'-일)피리딘의 제조

메탄올(1㎖) 중 시아노수소화붕소 나트륨(15㎎, 0.24mmol, 2.4eq) 및 2-(5'-(5"-(4"'-아미노피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(42㎎, 0.10mmol) 용액에 아세트산(40㎎, 0.67mmol, 6.7eq)을 첨가한 후, 다시 40% 포름알데히드 용액(30㎕, 0.40mmol, 4.0eq)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 탄산 칼륨(50㎎, 0.36mmol)을 최소 부피의 물에 용해한 후, 여기에 반응 혼합물을 첨가하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 잔류물을 n-부탄올(5㎖)과 물(5㎖) 사이에 분배하고 나서, 부탄올 층을 물로 세정한 후(2×4㎖), 증발시킨 결과, 연한 갈색의 유리인 미정제 생성물(44㎎)이 생성되었다. 이 물질을 아세토니트릴로 분쇄한 다음(2×2㎖), 진공 하에서 건조한 결과, 연한 황갈색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-(디메틸아미노)피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(36㎎, 80%)(m.p.= 198∼205℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.94, app. dq (J = 4.0, 12.0 Hz), 2H, H3"'/5"'; 2.25, m, 2H, H3"'/5'"; 2.93, s, 6H, 4"'-Me₂N; 2.98, m, 2H, H2"'/6"'; 3.43, m, 1H, H4'"; 4.00, m, 2H, H2"'/6"'; 7.30, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.42, dd (J = 2.0, 9.3 Hz), 1H, H6"; 7.71, m, 2H, H5, H7"; 8.08, d (J = 8.5 Hz), 1H, H7'; 8.15, dt (J = 1.5, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.19, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H6'; 8.42, d (J = 7.5 Hz), 1H, H3; 8.59, d (J = 1.5 Hz), 1H, H4'; 8.89, m, 1H, H6. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 HOAc) δ 27.5, C3"'/5"'; 40.3, 4"'-Me₂N; 50.9, C2"'/6"'; 64.7, C4"'; 102.3, C4"; 1 15.5, 116.1, 117.0, 117.6, C4', C6", C7', C7"; 122.9, 123.2, C3, C6'; 123.8, C5'; 126.3, C5; 133.2, C7a"; 138.6, C3a", C4 (중첩); 140.7, C3a'; 141.7, C7a'; 148.7, C2; 149.7, C5"; 150.9, C6; 152.5, 154.4, C2', C2". MS (ESI +ve) m/z 438 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 438.23995, C₂₆H₂₈N₇ 438.24007 필요(Δ = 0.3 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 46.9

PF = 18.2

DMFm = 1.76

DMF10 = 1.54

실시예 30: 2-(4'- 메톡시 -6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 에틸 4-아미노-3- 메톡시 -5- 니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이 드의 제조

실온에서 3시간 동안, 무수 염화수소 기체를 무수 에탄올(18㎖) 중 4-아미노-3-메톡시-5-니트로벤조니트릴(11)(341㎎, 1.77mmol) 현탁액에 발포하였는데, 이 시간 동안 고체가 용해되어 재침전되었다. 그 다음, 기체 유입구를 염화칼슘 건조 튜브로 교체하고 나서 2시간 동안 계속 교반하였다. 진한 황색의 현탁액을 무수 디에틸 에테르(100㎖)에 담가놓은 후, 간단히 교반하고 나서 여과하였다. 여과된 고체를 디에틸 에테르로 조심스럽게 세정한 다음(3×10㎖), 진공 하에서 건조한 결과, 황색 고체인 에틸 4-아미노-3-메톡시-5-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(428㎎, 88%)(m.p.=246∼248℃)가 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₆-dmso) δ 1.47, t (J = 7.0 Hz), 3H, OEt; 3.98, s, 3H, 3-OMe; 4.60, q (J = 6.8 Hz), 2H, OEt; 7.92, d (J = 1.5 Hz), 1H, H2; 7.97, br, 2H, 4-NH2; 8.39, d (J = 1.5 Hz), 1H, H6; 11.60, br, 2H, 이미데이트 H2N+. ,3C nmr (125 MHz, d₆-dmso) δ 13.5, OCH₂CH₃; 57.2, OMe; 69.2, OCH₂CH₃; 110.0, C1; 111.2, C2 또는 C6, 121.0, C6 또는 C2; 129.5, C4; 141.9, C5; 148.2, C3; 168.7, 이미데이트. MS (ESI +ve) m/z 240 (M-Cl, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 240.09782, C₁₀H₁₄N₃O 240.09788 필요(Δ = 0.2 ppm).

(B) 2- 메톡시 -4-(5'-(4"- 메틸피페라진 -1"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-6- 니트로아 닐린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(20㎖) 중 5-(4'-메틸피페라진-1'-일)-2-니트로아닐린(7)(294㎎, 1.24mmol)의 현탁액에, 탄소 상 5% 팔라듐(62㎎)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에 6시간 동안 격렬하게 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하여 촉매는 제거하고, 잔류물을 메탄올로 세정하였다. 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 미정제 2-아미노-4-(4'-메틸피페라진-1'-일)아닐린이 생성되었는데, 이는 다음 단계에서 바로 반응시켰다.

( ii ) 커플링 반응

2:1 에탄올/아세트산(18㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(4'-메틸피페라진-1'-일)아닐린(1.24mmol, 상기 (i)에서 제조) 용액에, 에틸 4-아미노-3-메톡시-5-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(350㎎, 1.27mmol)를 첨가하고, 이 혼합물을 17시간 동안 질소 대기 하에 환류시켰다. 반응 혼합물을 냉각시키고, 고체를 여과하여 분리한 다음, 이를 희석 암모니아 용액(2.7M, 2×20㎖)으로 조심스럽게 세정한 후, 진공 하에서 오산화 인으로 건조한 결과, 진한 적색의 고체가 생성되었다. 여과물을 증발시키고, 잔류물을 물(10㎖)에 용해한 다음, 이를 희석 암모니아 용액(2.7M, 약 15㎖)으로 처리하여 강염기성으로 만들었다. 침전물을 여과하고, 물로 세정한 다음, 진공 하에서 건조한 결과, 물질 55㎎이 추가로 생성되었다. 합한 물질을 메탄올(20㎖) 중에 용해하고, 이를 실리카 겔 플러그(50×50㎜)에 가하고, 이때, 메탄올과 함께 용리한 결과, 적색 유리질의 고체인 2-메톡시-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-6-니트로아닐린(405㎎, 85%)(m.p.=148℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 3 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"-MeN; 3.17, t (J = 12.4 Hz), 2H, NCH₂; 3.31, m (모호함), NCH₂; 3.67, d (J = 11.6 Hz), 2H, NCH₂; 3.86, d (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 4.01, s, 3H, 2-OMe; 7.07, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4'; 7.18, dd (J = 9.2, 2.0 Hz), 1H, H6'; 7.44, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7'; 7.47, d (J = 2.4 Hz), 1H, H3; 8.28, d (J = 2.0 Hz), 1H, H5. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 3 방울 HOAc) δ 43.6, 4"-MeN; 49.2, C2"/6"; 54.7, C3"/5"; 57.1, 2-OMe; 102.1, C4'; 111.2, C6'; 115.5, C4; 116.1, 116.4, 116.5, C3, C5, C7'; 131.5, C6; 134.4, C7a'; 139.0, C3a'; 140.1, C1; 148.3, C5'; 149.9, C2; 151.4, C2'. MS (ESI +ve) m/z 383 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 383.18251, C₁₉H₂₃N₆O₃ 383.18262 필요(Δ = 0.3 ppm).

(C) 2-(4'- 메톡시 -6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지 미다졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(20㎖) 중 2-메톡시-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)-6-니트로아닐린(274㎎, 0.72mmol) 용액에, 탄소상 5% 팔라듐(60㎎)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에서 21시간 동안 격렬하게 교반하였다. 이후, 상기 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하여 촉매를 제거한 후, 잔류물을 메탄올로 세정하였다. 합한 여과물과 세정물을 증발시킨 결과, 연한 오렌지색 고체인 2-아미노-3-메톡시-5-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(238㎎, 94%)이 생성되었는데, 이는 다음 단계에 바로 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH) δ 2.99, s, 3H, 4"-MeN; 3.18, t (J = 11.8 Hz), 2H, NCH₂; 3.33, m (모호함), NCH₂; 3.66, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.92, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 4.05, s, 3H, 3-OMe; 7.30, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4'; 7.35, dd (J = 8.6, 2.0 Hz), 1H, H6'; 7.56, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4 또는 H6; 7.61, d (J = 2.0 Hz), 1H, H6 또는 H4; 7.66, d (J = 8.8 Hz), 1H, H'.

( ii ) 커플링 반응

에탄올(5㎖) 중 피리딘-2-카복살데히드(78㎎, 0.728mmol) 용액 및 물(1㎖) 중 메타중아황산 나트륨(151㎎, 0.794mmol) 용액을 합한 후, 이를 에탄올(10㎖) 중 2-아미노-3-메톡시-5-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(228㎎, 0.647mmol) 용액에 10분에 걸쳐 적가하였다. 추가의 에탄올(2㎖)과 물(1㎖)을 사용하여 상 전이를 종결시켰다. 그 다음, 상기 혼합물을 질소 대기 하에 17시간 동안 환류시키고 나서, 냉각한 후, 용매를 증발시켰다. 잔류물을 희석 암모니아 용액(6%, 30㎖)으로 처리한 후, n-부탄올(30㎖)로 추출하여, 이 추출물을 물(30㎖)과 염수(30㎖)로 세정하고 나서, 건조(MgSO₄) 및 증발시킨 결과, 유리질의 오렌지색 고체가 생성되었다. 물질을 알루미나(중성, 33×190㎜)를 사용하는 컬럼 크로마토그래피(50:3:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민 용리)시킨 결과, 황색 분말인 2-(4'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(39㎎, 14%)(m.p.=200℃(dec))이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d (J = 12.8 Hz), 2H, NCH₂; 4.26, s, 3H, 4'-MeO; 7.36, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.44, dd (J = 2.4, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.70, ddd (J = 1.2, 4.8, 7.6 Hz), 1H, H5; 7.76, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 7.78, d (J = 1.2 Hz), 1H, H5'; 8.15, dt (J = 1.6, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.20, d (J = 1.6 Hz), 1H, H7'; 8.43, dt (J = 8.0, 1.0 Hz), 1H, H3; 8.89, ddd (J = 0.8, 1.6, 4.8 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (100 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 48.9, C2"'/6"'; 54.6, C3"'/5"'; 56.4, 4'-OMe; 101.8, 102.6, C4" 및 C5' 또는 C7'; 107.3, C7' 또는 C5'; 116.0, 117.0, C6", C7"; 122.7, C3; 123.4, C6'; 125.9, C5; 132.6, 133.6, C7a' 및 C7a"; 137.6, C3a' 또는 C3a"; 138.3, C4; 139.9, C3a" 또는 C3a'; 148.3, 148.7, C2 및 C5"; 150.6, C6; 150.9, C4'; 152.1, 153.0, C2' 및 C2". MS (ESI +ve) m/z 440 (MH+, 58%), 220.6 (MH22+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 440.21942, C25H26N7O 440.21933 필요(Δ = 0.2 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 158.5

PF = 13.3

DMFm = 1.97

DMF10 = 1.78

실시예 31: 2-(6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일)인돌-2'-일)피리딘

(A) (E)-2-(4'- 시아노 -2'- 니트로스티릴 )피리딘의 제조

2-피리딘카복살데히드(1.13g, 10.5mmol)에 4-메틸-3-니트로벤조니트릴(1.62g, 10.0mmol)을 첨가하고 나서, 피페리딘(0.32g, 3.8mmol)을 첨가한 후, 이 혼합물을 질소 대기 하에 120℃의 오일 조 내에서 1시간 동안 가열하였다. 그 다음, 점성의 진한 색 슬러리를 실온에서 23시간 동안 교반한 후, 아세트산 에틸(10㎖)을 첨가하고, 어두운 색 덩어리를 유리 막대로 파쇄한 다음, 여과하였다. 여과된 고체를 아세트산 에틸로 세정하고, 진공 하에서 건조한 결과, 연한 올리브색-녹색의 분말인 (E)-2-(4'-시아노-2'-니트로스티릴)피리딘(1.43g, 57%)(m.p.=166∼167℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, CDCl₃) δ 7.29, dt (J = 1.2, 6.2 Hz), 1H, H5; 7.31, d (J = 16.0 Hz), 1H, 올레핀 H; 7.53, d (J = 7.6 Hz), 1H, H3; 7.77, dt (J = 1.6, 7.6 Hz), 1H, H4; 7.88, ddd (J = 0.6, 1.6, 8.2 Hz), 1H, H5'; 7.95, d (J = 8.4 Hz), 1H, H6'; 8.05, d (J =16.0 Hz), 1H, 올레핀 H; 8.27, d (J = 2.0 Hz), 1H, H3'; 8.66, m, 1 H, H6.

(B) 6- 시아노 -2-(피리딘-2'-일) 인돌의 제조

(E)-2-(4'-시아노-2'-니트로스티릴)피리딘(1.20g, 4.78mmol)을 아인산 트리에틸(26㎖)로 처리하고 나서, 이를 150∼160℃의 오일 조 내에서 질소 대기 하에 21시간 동안 가열하였다. 이를 냉각한 후, 분자 증류 장치를 사용하는 진공 증류에 의해 과량의 아인산 트리에틸을 제거하였다. 어두운 색의 잔류물을 물(100㎖)로 처리하고 나서, 탄산 나트륨 용액(0.5M, 2.5㎖)으로 염기화한 다음, 아세트산 에틸로 추출하였다(3×100㎖). 아세트산 에틸 추출물을 물(100㎖)과 염수(100㎖)로 세정한 다음, 건조하고(MgSO₄), 증발한 결과, 진한 색의 오일이 생성되었다. 이를 헥산으로 분쇄하여(5×8㎖) 미량의 아인산 트리에틸을 제거한 결과, 점성의 어두운 색 오일(0.97g)이 생성되었는데, 이를 디클로로메탄(10㎖) 중에 취하고 나서, 알루미나 플러그(40×50㎜)에 가하였는데, 이때, 이를 디클로로메탄 → 99:1 디클로로메탄/메탄올과 함께 용리하였다. 적당한 분획(TLC)을 합하고 나서, 메탄올로부터 물질을 재결정화한 결과, 연한 갈색의 분말인 6-시아노-2-(피리딘-2'-일)인돌(323㎎, 31%)(m.p.=199∼201℃)이 생성되었다. 헥산 상청액으로부터 추가의 물질을 얻었는데, 이 물질을 방치하였더니 침전하였으며, 클로로포름을 용리시키는 실리카 겔을 통과시킨 결과, 재결정화 여과물로부터도 추가의 물질이 생성되었는데, 이 물질의 총 수율은 529㎎(50%)이었다.

¹H nmr (500 MHz, d₆-dmso) δ 7.30, dd (J = 1.0, 2.5 Hz), 1H, H3; 7.33, dd (J = 1.5, 8.5 Hz), 1H, H5; 7.39, ddd (J = 1.0, 5.0, 7.5 Hz), 1H, H5'; 7.75, d (J = 8.0 Hz), 1H, H4; 7.86, m, 1H, H7; 7.92, dt (J = 2.0, 8.0 Hz), 1H, H4'; 8.08, dt (J = 8.0, 1.0 Hz), 1H, H3'; 8.68, ddd (J = 1.0, 2.0, 5.0 Hz), 1H, H6'; 12.22, s, 1H, 1-NH. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-dmso) δ 101.2, C3; 103.6, C6; 116.9, C7; 120.8, CN; 120.9, C3'; 122.0, C4; 122.2, C5; 123.5, C5; 131.8, C3a; 136.0, C7a 137.5, C4'; 141.2, C2; 149.5, C2'; 149.6, C6'. MS (ESI +ve) m z 220 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 220.08693, C₁₄H₁₀N₃ 220.08692 필요(Δ = 0.1 ppm).

(C) 에틸 2-(피리딘-2'-일)인돌-6- 카복시미데이트 하이드로클로라이드의 제조

6-시아노-2-(피리딘-2'-일)인돌(0.385g, 1.76mmol)을 무수 에탄올(50㎖) 중에 현탁하고 나서, 무수 HCl 기체 스트림을 이 혼합물에 발포시키면서 교반하였다. 바로 이어서, HCl을 상기 현탁된 고체에 혼입하여 용해한 결과, 무거운 침전물이 새로 생성되었는데, 이후, 반응 혼합물의 온도는 35℃로 상승하였다. 3시간 경과 후, 기체 유입구를 염화 칼슘 건조 튜브로 교체하고 나서 반응 혼합물을 밤새도록 교반하였다. HCl 기체 스트림을 3시간 동안 상기 반응 혼합물에 다시 혼입한 후 기체 유입구를 다시 건조 튜브와 교체하고 나서, 밤새도록 교반하였다. 그 다음, 무수 디에틸 에테르(50㎖)를 상기 혼합물에 첨가하고, 15분 동안 계속 교반한 후, 질소 대기 하에서 고체를 여과하였다. 수집된 고체를 무수 디에틸 에테르(20㎖)로 세정한 다음, 진공 하에서 건조한 결과, 황색 분말인 에틸 2-(피리딘-2'-일)인돌-6-카복시미데이트 하이드로클로라이드(0.525g, 99%)(m.p.= 270℃(dec))가 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₆-dmso) δ 1.51, t (J = 7.0 Hz), 3H, OEt; 4.66, q (J = 6.9 Hz), 2H, OEt; 7.41, d (J =1.2 Hz), 1H, H3; 7.47, ddd (J = 1.2, 4.8, 7.6 Hz), 1H, H5'; 7.77, dd (J = 1.8, 8.6 Hz), 1H, H5; 7.81, d (J = 8.4 Hz), 1H, H4; 8.01, dt (J = 1.6, 7.8 Hz), 1H, H4'; 8.20, d (J = 8.0 Hz), 1H, H3'; 8.25, br s, 1H, H7; 8.71, br d (J = 4.0 Hz), 1H, H6'; 11.04, br, 1H, 1-NH 또는 C=NH2+; 11.79, br, 1H, 1-NH 또는 C=NH2+; 12.62, br, 1H, 1-NH 또는 C=NH2+. MS (ESI +ve) m/z 266 (M-C1+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 266.12878, C₁₆H₁₆N₃O 266.12879 필요(Δ = 0.04 ppm).

(D) 2-(6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일)인돌-2'-일)피리딘의 제조

2:1 에탄올/아세트산(6㎖) 중 미정제 2-아미노-4-(4'-메틸피페라진-1'-일)아닐린(제조 방법에 관하여는 실시예 30 B(i) 참조)(61㎎, 0.29mmol) 용액에, 에틸 2-(피리딘-2'-일)인돌-6-카복시미데이트 하이드로클로라이드(91㎎, 0.30mmol)를 첨가하고 나서, 적색 혼합물을 질소 대기 하에 100℃의 오일 조에서 17시간 동안 가열하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 희석 암모니아 용액(2.7M, 10㎖)으로 처리하였다. 생성된 황색 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하고 나서, 잔류물을 희석 암모니아(2.7M, 5㎖), 아세토니트릴(2×5㎖) 및 디에틸 에테르(2×5㎖)로 처리하였는데, 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 생성된 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 연한 황갈색 분말인 2-(6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)인돌-2'-일)피리딘(93㎎, 78%)(m.p.=245∼247℃)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 5 방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.20, t (J = 12.1 Hz), 2H, NCH₂; 3.33, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.2 Hz), 2H, NCH₂; 3.94, d (J = 13.2 Hz), 2H, NCH₂; 7.30, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.38, dd (J = 2.3, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.52, d (J = 0.7 Hz), 1H, H3'; 7.70, d (J = 9.0 Hz), 1H, H7"; 7.76, ddd (J = 1.2, 5.6, 7.6 Hz), 1H, H5; 7.79, dd (J = 1.7, 8.6 Hz), 1H, H5'; 7.98, dd (J = 0.6, 8.4 Hz), 1H, H4'; 8.32, m, 1H, H7'; 8.34, dt (J = 8.1, 1.0 Hz), 1H, H3; 8.41, dt (J = 1.6, 8.0 Hz), 1H, H4; 8.77, ddd (J = 0.7, 1.7, 5.6 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.2, C2"'/6"'; 54.6, C3"/5"'; 102.2, C3' 및 C4" (중첩); 111.8, C7'; 115.8, C7"; 117.3, C6"; 119.4, C5'; 121.6, C3; 121.8, C6'; 122.7, C4'; 123.8, C5; 132.65, 132.69, C3a' 및 C7a"; 138.0, C3a"; 138.4, C4 및 C7a' (중첩); 141.3, C2'; 149.0, C5"; 150.4, C6; 151.4, C2; 153.4, C2". MS (ESI +ve) m/z 817 (M2H+, 12%), 409 (MH+, 100). HRMS (ESI +ve) m/z 409.21387, C₂₅H₂₅N₆ 409.21352 필요(Δ = 0.9 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 19.8

PF = 22.8

DMFm = 2.20

DMF10 = 2.09

실시예 32: 2-(5'- 메톡시 -6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(A) 메틸 4- 아세타미도 -2-메톡시 벤조에이트의 제조

에탄올(8㎖) 중 메틸 4-아미노-2-메톡시벤조에이트(501㎎, 2.77mmol) 용액에, 아세트산 무수물(0.42㎖, 4.44mmol, 1.6eq)을 첨가한 후, 투명한 용액을 60∼65℃에서 2시간 동안 가열하였다. 이를 실온으로 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 물(10㎖)과 포화 중탄산 나트륨 용액(10㎖)으로 처리한 후, 아세트산 에틸(20㎖, 2×10㎖)로 추출하였다. 합한 아세트산 에틸 추출물을 물 → 염수로 세정하고, 건조(MgSO₄)하고 증발시킨 결과, 백색 고체인 메틸 4-아세타미도-2-메톡시벤조에이트(545㎎, 88%)가 생성되었다.

¹H nmr¹ (400 MHz, d₆-dmso) δ 2.07, s, 3H, 4-AcNH; 3.74, s, 3H, 2-OMe 또는 COOMe; 3.77, s, 3H, COOMe 또는 2-OMe; 7.19, br d (J = 8.8 Hz), 1H, H5; 10.22, s, 1H, NH.

Ref. 17: J. Med. Chem. 2007, 50(15), 3561-3572.

(B) 메틸 4- 아세타미도 -2- 메톡시 -5- 니트로벤조에이트의 제조

-10℃ 및 질소 대기 하에서 교반한 아세트산 무수물(3㎖) 중 메틸 4-아세타미도-2-메톡시벤조에이트(299㎎, 1.34mmol) 용액에, 진한 질산(0.35㎖)을 적가하였다. 그 다음, 이를 0℃에서 10분 동안 교반한 후, 반응 혼합물을 아세트산 에틸(20㎖)과 물(20㎖) 사이에 분배하였다. 수성 층을 아세트산 에틸로 추가로 추출하고(2×10㎖), 합한 유기 추출물을 포화 중탄산나트륨 용액(2×10㎖) 및 염수(2×10㎖)로 세정하고 나서, 건조(MgSO₄) 및 증발시킨 결과, 흐린 오렌지색 분말인 메틸 4-아세타미도-2-메톡시-5-니트로벤조에이트(301㎎, 84%)가 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, CDCl₃) δ 2.33, s, 3H, AcNH; 3.91, s, 3H, 2-MeO 또는 COOMe; 4.03, s, 3H, COOMe 또는 2-MeO; 8.63, s, 1H, H3 또는 H6; 8.84, s, 1H, H6 또는 H3; 10.89, br, NH.

(C) 에틸 4-아미노-2- 메톡시 -5- 니트로벤조에이트의 제조

에탄올(10㎖) 중 메틸 4-아세타미도-2-메톡시-5-니트로벤조에이트(135㎎, 0.50mmol) 용액에, 진한 염산(0.5㎖)을 적가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 밤새도록 환류시켰다. 그 다음, 반응 혼합물을 냉각한 후, 용매를 제거한 다음, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)(1:1 아세트산 에틸/헥산 용리)로 정제한 결과, 황색 고체인 에틸 4-아미노-2-메톡시-5-니트로벤조에이트(110㎎, 91%)가 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₆-dmso) δ 1.27, t (J = 7.0 Hz), 3H, COOEt; 3.82, s, 3H, 2-MeO; 4.21, q (J = 7.0 Hz), 2H, COOEt; 6.53, s, 1H, H3; 7.83, br s, 2H, 4-NH2; 8.47, s, 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₆-dmso) δ 14.2, OEt; 56.1, 2-MeO; 60.2, OEt; 98.7, C3; 108.8, C1; 124.2, 131.2, C5, C6; 150.1, C4; 163.2, 163.4, C2, CO. MS (ESI +ve) m/z 263 (MNa+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 263.0638, C₁₀H₁₂N₂NaO₅ 263.0638 필요(Δ = 0 ppm).

(D) 에틸 4,5- 디아미노 -2- 메톡시벤조에이트의 제조

메탄올(20㎖) 중 에틸 4-아미노-2-메톡시-5-니트로벤조에이트(248㎎, 1.03mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(85㎎)을 첨가하고, 이 혼합물을 실온 및 수소 대기 하에서 18시간 동안 격렬하게 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과한 후, 촉매/잔류물을 메탄올로 세정하고 나서, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 진한 갈색의 물질인 미정제 에틸 4,5-디아미노-2-메톡시벤조에이트(220㎎, 100%)가 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

¹H nmr (400 MHz, CDCl₃) δ 1.35, t (J = 7.0 Hz), 3H, COOEt; 3.82, s, 3H, 2-MeO; 4.29, q (J = 7.1 Hz), 2H, COOEt; 6.29, s, 1H, H3; 7.33, s, 1H, H6.

(E) 에틸 6- 메톡시 -2-(피리딘-2'-일) 벤지미다졸 -5- 카복실레이트의 제조

2-시아노피리딘(161㎎, 1.55mmol)을 메탄올 메톡시화 나트륨 용액(0.09M, 1.7㎖, 0.15mmol)로 처리하고 나서, 이를 질소 대기 하에 50∼60℃의 오일 조에서 90분 동안 교반하였다. 여기에 메탄올(15㎖) 및 아세트산(0.2㎖) 중 미정제 디아민(220㎎, 1.03mmol) 용액을 첨가한 다음, 생성된 진한 색의 용액을 질소 대기 하에 20시간 동안 환류시켰다. 이후, 용매를 제거하고, 잔류물은 희석 암모니아 용액(3M, 10㎖)으로 처리한 다음, n-부탄올로 추출하였다(2×20㎖). 유기 추출물을 농축하고, 컬럼 크로마토그래피(실리카 겔)(아세트산 에틸 용리)를 사용하여 잔류물을 정제한 결과, 연한 갈색 고체인 에틸 6-메톡시-2-(피리딘-2'-일)벤지미다졸-5-카복실레이트(268㎎, 87%)가 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 1.33, t (J = 7.2 Hz), 3H, COOEt; 3.99, s, 3H, 6-MeO; 4.36, q (J = 7.2 Hz), 2H, COOEt; 7.39, s, 1H, H7; 7.70, ddd (J = 0.8, 4.8, 7.6 Hz), 1H, H5'; 8.12, s, 1H, H4; 8.14, m (obs), H4'; 8.27, dt (J = 8.0, 1.0 Hz), 1H, H3'; 8.88, ddd (J = 1.2, 1.6, 4.6 Hz), 1H, H6'. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 3 방울 HOAc) δ 14.6, OEt; 56.8, 6-MeO; 62.0, OEt; 97.8, br, C7; 118.3, C5; 120.8, br, C4; 122.4, 126.0, C3', C5'; 135.1, br, C3a 138.5, C4'; 142.2, br, C7a; 148.9, C2, C2' 또는 C6; 150.9, C6'; 154.1, 158.1, C2, C2' 또는 C6; 168.2, C=0. MS (ESI+vc) m/z 298 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 298.1186, C₁₆H₁₆N₃O₃ 298.1186 필요(Δ = 0 ppm).

(F) 6- 메톡시 -2-(피리딘-2'-일) 벤지미다졸 -5- 카복실산의 제조

에탄올(10㎖) 중 에틸 에스테르(248㎎, 0.834mmol) 용액에, 물(5㎖) 중 수산화 칼륨(185㎎, 3.3mmol) 용액을 첨가하고, 이 혼합물을 2시간 동안 환류시켰다. 그 다음, 에탄올을 감압 하에서 제거한 후, 수성 층을 1M의 염산 용액으로 조심스럽게 산성화하였다(pH 약 4). 이후, 이 혼합물을 아세트산 에틸로 추출하고(2×20㎖), 유기층을 염수로 세정한 다음, 건조(MgSO₄) 및 증발시킨 결과, 연한 오렌지색 고체인 6-메톡시-2-(피리딘-2'-일)벤지미다졸-5-카복실산(167㎎, 74%)이 생성되었다.

¹H nmr (500 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 4.02, s, 3H, 6-MeO; 7.42, s, 1H, H7; 7.72, dd (J = 4.5, 7.5 Hz), 1H, H5'; 8.16, dt (J = 1.5, 7.8 Hz), 1H, H4'; 8.23, s, 1H, H4; 8.29, dd (J = 0.8, 7.8 Hz), 1H, H3'; 8.90, m, 1H, H6'.

(G) 2-(5'- 메톡시 -6'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지 미다졸-2'-일)피리딘의 제조

2-아미노-4-(4'-메틸피페라진-1'-일)아닐린(64㎎, 0.31mmol)에, 6-메톡시-2-(피리딘-2'-일)벤지미다졸-5-카복실산(125㎎, 0.46mmol, 1.5eq)을 첨가한 후, 2가지 고체들을 친밀하게 혼합하였다. 이후, 폴리인산(5g)을 첨가하고 나서, 다시 오산화 인(0.8g)을 첨가하고, 이 혼합물을 180℃ 및 질소 대기 하에 9시간 동안 가열하였다. 이를 실온으로 냉각한 후, 여기에 물(30㎖)을 첨가한 후, 진한 올리브색 현탁액을 3M 암모니아 용액을 사용하여 pH 8∼9로 염기화하였다. 갈색의 현탁액을 n-부탄올로 추출하고(2×50㎖), 추출물을 물로 세정한 다음(2×50㎖), 증발시킨 결과, 갈색의 유리(101㎎)가 생성되었다. 이 물질을 대상으로 하여, 알루미나(염기성, 액트 I, 25×200㎜)를 사용하는 컬럼 크로마토그래피(50:3:1 아세트산 에틸/메탄올/트리에틸아민 용리)를 수행하였다. UV 흡광도가 유의적인 모든 분획들을 합하고, 증발시킨 후, 여기서 생성된 물질(82㎎)을 짧은 실리카 겔 컬럼(25×130㎜)에 가하였다. 여기에 메탄올을 용리한 결과, 황색 분말인 2-(5'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(37㎎, 27%)(m.p.= 190∼195℃)이 생성되었다.

¹H nmr (400 MHz, d₄-MeOH + 4 방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t (J = 12.0 Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m (obs), NCH₂; 3.68, d (J = 12.4 Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d (J = 13.6 Hz), 2H, NCH₂; 4.23, s, 3H, 5'-MeO; 7.35, d (J = 2.0 Hz), 1H, H4"; 7.44, dd (J = 2.0, 9.2 Hz), 1H, H6"; 7.63, s, 1H, H4'; 7.70, ddd (J = 1.2, 4.8, 7.6 Hz), 1H, H5; 7.77, d (J = 9.2 Hz), 1H, H7"; 8.15, dt (J = 1.6, 7.8 Hz), 1H, H4; 8.39, br d S = 8.0 Hz), 1H, H3; 8.52, s, 1H, H7'; 8.88, br d (J = 4.0 Hz), 1H, H6. ¹³C nmr (125 MHz, d₄-MeOH + 3 방울 HOAc) 6 43.7, 4"'-MeN; 49.4, C2"'/6'"; 54.8, C3"'/5"'; 56.8, 5'-OMe; 97.9, C4'; 102.5, C4"; 113.4, C6'; 116.1, 117.6, C6", C7"; 118.5, C7'; 122.7, C3; 126.2, C5; 132.3, C7a"; 135.8, C7a'; 137.7, C3a"; 138.6, C4; 142.3, C3a'; 148.9, 149.0, C2 및 C5"; 150.3, C2', C2" 또는 C5'; 150.9, C6; 154.4, 156.5, C2', C2" 또는 C5'. MS (ESI +ve) m/z 440 (MH+, 100%). HRMS (ESI +ve) m/z 440.21927, C₂₅H₂₆N₇O 440.21933 필요(Δ = 0.1 ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 112.0

PF = 23.6

DMFm = 1.56

DMF10 = 1.32

실시예 33: 2-(5'-(5"-(4"'- 이소프로필피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤 지미다졸-2'-일)피리딘

(A) 5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-2-니트로- 페닐아민의 제조

N,N-디메틸아세타미드(2.5㎖) 중 무수 탄산 칼륨(1.18g, 8.6mmol), 1-이소프로필-피페라진(2.0g, 15.6mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.35g, 7.8mmol)의 혼합물을 130℃ 및 질소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 이를 냉수에 부은 후, 3시간 동안 격렬하게 교반하였다. 생성된 갈색의 침전물을 여과에 의해 수집하고 나서, 물로 잘 세정한 후, 필터 깔때기에서 건조하였다. 생성된 갈색의 고체를 디에틸 에테르 중에서 슬러리로 만들고 나서, 여과한 후, 추가의 디에틸 에테르로 세정하여, 건조한 결과, 5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-2-니트로-페닐아민(1.1g, 53%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 1.0, d (J=6.6 Hz), 6H; 2.6, m, 4H; 2.17, m, 1H; 3.3, m, 4H; 5.9, d, (J=3.54 Hz), 1H; 6.1, s (광폭), 2H; 6.24, dd (J=2.3, 7.4 Hz), 1H; 7.96, d (J=10.8 Hz).

(B) 4-[5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-1H- 벤조이미다졸 -2-일]-2-니트로- 페 닐아민의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-2-니트로-페닐아민(1.1g, 4.2mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.32g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 다음, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 질소 대기 하에 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.02g, 4.2mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

상기 (i) 단계에서 생성된 슬러리를 질소 대기 하에 17시간 동안 80∼90℃로 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 진한 붉은 색의 점성 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 20㎖)으로 처리하고 나서, 격렬하게 혼합한 다음, 이를 4℃에서 밤새도록 방치하였다. 그 다음, 상청액 물을 따라 낸 다음, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 필터 깔때기 상에서 건조한 다음, 디에틸 에테르로 세정하였다. 이를 통하여, 벽돌 색(적색)의 분말인 미정제 생성물 1g(미정제 수율 = 62%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 + TFA 1 방울) δ 1.25, d (J=6.6Hz), 6H; 3.1, m, 2H; 3.19, m, 2H; 3.5, m, 3H; 3.90, m, 2H; 7.12, d (J=1.95Hz); 7.19, d (J=8.99 Hz) 1H; 7.28, dd, (J=1.95, 7.7 Hz), 1H; 7.62, d (J=8.99Hz), 8.3 dd (J=1.15, 7.03Hz), 1H; 8.9 d(J=2.15Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(4"'- 이소프로필피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(50㎖) 중 4-[5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-2-니트로-페닐아민(500㎎, 1.3mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(120㎎)을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 우선 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고, 이를 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 오렌지색 고체인 미정제 4-[5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-[5-(4-이소프로필-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민(1.3mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에 메탄올(2㎖) 중 2-시아노피리딘(203㎎, 1.95mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.195mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 다음, 이 혼합물에 아세트산(0.28㎖, 4.9mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 질소 대기 하에 하루 동안 80℃에서 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 5℃에서 2일 동안 항온 처리하고 나서, 수성 층을 따라 낸 다음, 물로 잘 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 물로 잘 세정한 후, 필터 깔때기 상에서 건조한 다음, 아세토니트릴로 세정하였다. 그 결과, 진한 적색의 분말인 생성물이 생성되었다(400㎎, 수율 = 70%).

MP: 188∼191℃

1H NMR (400 MHz, CD₃OD+ TFA 2 방울) δ 1.4, d (J=6.6Hz), 6H, C(CH₃)₂; 3.18, m, 2H, NCH₂; 3.34, m, 2H, NCH₂; 3.6, m, 3H, NCH₂ , HC(CH₃)₂ ; 4.0, m, 2H, NCH₂; 7.30, d (J=2.15Hz), 1H; 7.4, dd (J=2.15, 6.84Hz), 1H; 7.61, m, 1H; 7.72, d (J=9.18Hz), 1H; 8.00, d (J = 8.6 Hz), 1H; 8.04-8.14, m, 2H; 8.39, d (J = 8.0 Hz), 1H; 8.52, d (J = 1.5 Hz), 1H; 8.82, d (J = 4.7 Hz), 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+HOAc 1 방울) δ 15.9, 48.2, 48.4, 57.8, 101.7, 113.9, 115.3, 115.4, 115.7, 121.6, 122.0, 124.1, 124.9, 134. 2, 137.2, 138.6, 139.4, 140.3, 147.1, 147.7, 149.7, 152.3, 153.0.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 100.8

PF = 17.4

DFm = 2.04

DMF10 = 1.87

실시예 34: 2-(5'-(5"-(4"'- 부틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘

(A) 5-(4-부틸-피페라진-1-일)-2-니트로- 페닐아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(10㎖) 중 무수 탄산 칼륨(3.6g, 26mmol), 1-n-부틸-피페라진(10.0g, 70mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(4.05g, 23.5mmol)의 혼합물을 질소 대기 하에 하루 동안 130℃에서 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시키고 나서, 이를 냉수에 부은 후, 3시간 동안 격렬하게 교반하였다. 생성된 황갈색 침전물을 여과로 수집하고 나서, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 황갈색 고체를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화한 다음, 여과하고, 추가의 디에틸 에테르로 세정하고 나서, 건조한 결과, 황색 분말인 5-(4-부틸-피페라진-1-일)-2-니트로-페닐아민(4.4g, 67%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 0.9, t (J=7.43Hz), 3H, CH ₃CH₂CH₂CH₂; 1.3, m, 2H, CH₃CH ₂CH₂CH₂; 1.5, m, 2H, CH₃CH₂CH₂CH₂; 2.3, t (J=7.62Hz), 2H, CH₃CH₂CH₂CH₂; 3.0-3.4, m, 6H, CH₃CH₂CH₂CH ₂+2(NCH₂); 2.5, m, 4H, 2(NCH₂) ; 3.5, m, 4H, 2(NCH₂).

(B) 4-[5-(4-부틸-피페라진-1-일)-1H- 벤조이미다졸 -2-일]-2-니트로- 페닐아민 의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에서, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 5-(4-부틸-피페라진-1-일)-2-니트로-페닐아민(2.0g, 7.1mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.32g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 질소 대기 하에 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.77g, 7.1mmol)가 담겨있는 둥근 바닥 플라스크에 담은 후 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

단계 (i)에서 생성된 슬러리를 90℃ 및 질소 대기 하에 17시간 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 진한 적색 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 20㎖)으로 처리하고 나서, 격렬하게 혼합한 다음, 이를 2일에 걸쳐 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 낸 다음, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과한 다음, 필터 깔때기로 건조한 후, 디에틸 에테르로 세정하였다. 이로써, 벽돌 색(적색)의 분말인 미정제 생성물 2.45g(미정제 수율 = 87.5%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 + TFA 1 방울) δ 0.9, t (J=7.43Hz), 3H, CH ₃CH₂CH₂CH₂; 1.3, m, 2H, CH₃CH ₂CH₂CH₂; 1.6, m, 2H, CH₃CH₂CH ₂CH₂; 3.0-3.4, m, 6H, CH₃CH₂CH₂CH ₂+ N(CH₂)₂; 3.55, m, 2H, NCH₂; 3.85, m, 2H, NCH₂; 7.1, s , 1H; 7.19, d (J=8.99 Hz) 1H; 7.26, 미정제 dd, , 1H; 7.61, d (J=8.99Hz); 8.1 미정제 d, 1H; 8.9 d(J=2.15Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(4"'- 부틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(100㎖) 중 4-[5-(4-부틸-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-2-니트로-페닐아민(1.0g, 2.5mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(120㎎)을 첨가한 다음, 이 혼합물을 바로 분리해낸 후, 수소 대기 하에 하루 동안 실온에서 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 오렌지색 고체인 미정제 4-[5-(4-부틸-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 수행하지 않고 다음 단계에서 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-[5-(4-부틸-피페라진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민(2.5mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(40㎖) 중에 용해하였다. 여기에 메탄올(4㎖) 중 2-시아노피리딘(390㎎, 3.75mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.375mmol)으로 처리한 것이엇다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 혼합물에 아세트산(0.537㎖, 9.4mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에서 밤새도록 가열한 후, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 2일에 걸쳐 5℃에서 항온 처리한 다음, 수성 층을 따라내고, 물로 잘 세정하였다. 생성된 적색의 고체를 여과하고, 이를 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하고 나서, 아세토니트릴로 철저히 세정하였다. 이로써, 벽돌 색(오렌지색) 분말인 미정제 생성물이 생성되었다. 그 다음, 이를 2일에 걸쳐서 아세토니트릴(20㎖) 중에서 슬러리화한 후, 여과 및 건조한 결과, 벽돌 색(오렌지색) 분말인 생성물 500㎎이 생성되었다(수율 = 44.6%).

MP (불순): 142∼145℃(dec)

1H NMR (400 MHz, CD₃OD+ TFA 2 방울) δ 1.0, t, 3H, CH ₃CH₂CH₂CH₂; 1.4, m, 2H, CH₃CH ₂CH₂CH₂; 1.8, m, 2H, CH₃CH₂CH ₂CH₂; 3.2-3.3, m, 6H, CH₃CH₂CH₂CH ₂+ N(CH₂)₂; 3.7, m, 2H, NCH₂; 3.9, m, 2H, NCH₂; 7.30, d (J=2.15Hz), 1H; 7.4, dd (J=2.35, 6.84Hz), 1H; 7.69-7.74, m, 2H; 8.10, d (J = 8.8 Hz), 1H; 8.15 dt (J=1.76 Hz, 6.25Hz), 1H; 8.24, dd (J=1.6, 7.04 Hz), 1H; 8.4, d (J = 7.82 Hz), 1H; 8.63, m, 1H; 8.88, d (J = 4.9 Hz), 1H. ¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+HOAc 1 방울) : δ 12.7, 19.7, 26.0, 52.1, 56.7, 102.1, 114.4, 115.3, 115.5, 119.7, 121.6, 122.1, 123.9, 124.6, 125.0, 132.9, 134.5, 137.4, 139.3, 147.2, 147.8, 149.7, 152.7, 153.1.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 47.0

PF = 27.6

DMFm = 2.27

DMF10 = 2.05

실시예 35: 2-(5'-(5"-(2"'- 메톡시에틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

(A) N ¹ -(2- 메톡시 -에틸)-4-니트로-벤젠-1,3- 디아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(40㎖) 중 무수 탄산 칼륨(18.9g, 137mmol), 2-메톡시-에틸아민(28.1g, 375mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(21.6g, 125mmol)의 혼합물을 135℃ 및 질소 대기 하에 2일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 이를 냉수에 붓고, 30분 동안 격렬하게 교반하였다. 생성된 침전물을 여과에 의해 수집하고, 물로 잘 세정한 후, 이를 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 고체를 디에틸 에테르 중에 슬러리화한 다음, 여과하고, 추가의 디에틸 에테르로 세정한 후, 건조한 결과, 황색-오렌지색 분말인 N¹-(2-메톡시-에틸)-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(16g, 61%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 3.27, dd (J=5.3, 5.3 Hz), 2H; 3.56, t (J=5.1 Hz), 2H; 5.65, d, (J=2.35 Hz), 1H; 5.92, dd (J=2.4, 7.0 Hz), 1H; 6.1, s (광폭), 2H; 7.91, d (J=9.4 Hz).

(B) [2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]-(2- 메톡시 -에틸)-아민의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:2 아세트산/에탄올(50㎖) 중 N¹-(2-메톡시-에틸)-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(1.25g, 5.9mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.20g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 다음, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여 둥근 바닥 플라스크에 담았다. 이 용액 중 40㎖(환원된 물질 약 4.7mmol 함유)를 질소 대기 하에서, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.16g, 4.7mmol)가 담긴 플라스크에 옮겨 담고 나서, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

상기 (i) 단계에서 생성된 슬러리를 90℃ 및 질소 대기 하에서 17시간 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된, 점성의 진한 적색 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 50㎖)으로 처리하고 나서, 이를 격렬하게 혼합한 다음, 2일에 걸쳐 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 낸 후, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고 나서, 필터 깔때기로 건조한 다음, 디에틸 에테르로 세정하였다. 이로써, 진한 적색의 분말인 미정제 생성물 1.1g(미정제 수율 = 72%)이 생성되었다. 이 물질을 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용하였다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 + TFA 1 방울) δ 3.3, 미정제 t, 2H; 3.48, 미정제 t, 2H; 7.03, s 1H; 7.06, d (J=8.8 Hz), 1H; 7.16, d, (J=8.9 Hz), 1H; 7.52, d (J=8.8Hz), 8.0 dd (J=1.6, 7.4Hz), 1H; 8.85 d(J=1.8Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(2"'- 메톡시에틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(50㎖) 중 [2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤지미다졸-5-일]-(2-메톡시-에틸)-아민(0.5g, 1.5mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(120㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 이를 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 농축시킨 결과, 미정제 4-[5-(2-메톡시-에틸아미노)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 이것을 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-[5-(2-메톡시-에틸아미노)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민(1.5mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에 메탄올(3㎖) 중 2-시아노피리딘(238㎎, 2.29mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.229mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 혼합물에 아세트산(0.327㎖, 5.7mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 밤새도록 80℃ 및 질소 대기 하에서 가열한 다음, 실온으로 냉각한 후, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 수성 층을 따라내고 나서, 물로 잘 세정한 다음, 이를 따라 내었다. 생성된 검정색의 반고체를 감압 하에서 건조하고 나서, 아세토니트릴(5㎖)과 함께 교반한 후, 이때 생성된 고체를 여과하였다. 이 고체를 다시 아세토니트릴(10㎖) 중에서 밤새도록 슬러리화하고, 여과 및 건조한 결과, 갈색 분말인 생성물 200㎎(분리 수율 = 34%)이 생성되었다.

MP: 220∼225℃

1H NMR (400 MHz, CD₃OD+ TFA 2 방울) δ 3.31, t (J=5.47 Hz), 2H, NCH₂; 3.57, t (J=5.47 Hz), 2H, OCH₂; 6.86, d (J=1.76 Hz), 1H; 6.96, dd (J=2.15, 6.84 Hz), 1H; 7.46, d (J=8.8 Hz), 1H; 7.5, 미정제 dd, 1H; 7.87, d (J = 8.6Hz), 1H; 7.9-7.96, m, 2H; 8.24, d (J = 5.9 Hz), 1H; 8.28, d (J=1.4 Hz) , 1H; 8.7, d (J=8.0 Hz), 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+HOAc 1 방울) : δ 44.0, 48.0, 70.9, 94.4, 113.4, 114.0, 115.2, 115.8, 121.6, 121.8, 122.6, 125.1, 128.5, 130.1, 137.3, 138.2, 146.7, 147.4, 149.7, 150.2, 153.3 (하나의 방향성 피크가 중첩되거나 아주 미약하게 나타남)

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 125.7

PF = 21.9

DMFm = 2.l9

DMF10 = 1.66

실시예 36: 2-(5'-(5"- 티오모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 2-니트로-5- 티오모폴린 -4-일- 페닐아민의 제조

N,N-디메틸아세타미드(10㎖) 중 무수 탄산 칼륨(4.98g, 36mmol), 티오모폴린(10.0g, 97mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(5.6g, 32mmol)의 혼합물을 135℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질의 전환이 종결되었음이 확인되었다. 이후, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 이를 냉수에 붓고 나서, 3시간 동안 격렬하게 교반하였다. 생성된 갈색의 침전물을 여과로 수집하고, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기에서 건조하였다. 생성된 갈색의 고체를 디에틸 에테르로 세정하고, 여과한 다음, 추가의 디에틸 에테르로 세정하고 나서, 건조한 결과, 갈색 분말인 2-니트로-5-티오모폴린-4-일-페닐아민(7.0g, 91.5%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.6, m, 4H; 3.75 m, 4H; 5.95, d, (J=2.34 Hz), 1H; 6.1 , s (광폭), 2H; 6.18, dd (J=2.3, 7.3 Hz), 1H; 7.98, d (J=9.6 Hz)

(B) 2-니트로-4-(5- 티오모폴린 -4-일-1H- 벤젠이미다졸 -2-일)- 페닐아민의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 2-니트로-5-티오모폴린-4-일-페닐아민(2.0g, 8.4mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.32g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 다음, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(2.0g, 8.1mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후(질소 대기 하), 이를 대상으로 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

90℃ 및 질소 대기 하에 17시간 동안 상기 단계 (i)에서 생성된 슬러리를 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 이로부터 생성된 점성의 진한 적색 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 20㎖)으로 처리한 다음, 이를 격렬하게 혼합하고 나서, 2일에 걸쳐 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라내고, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고 나서, 필터 깔때기로 건조한 후, 디에틸 에테르로 세정하였다. 그 결과, 진한 적색의 분말인 미정제 생성물 2.0g(미정제 수율 = 66.9%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO + TFA 1 방울) δ 3.15, m, 4H; 3.5, m, 4H; 7.04, s 1H; 7.18, d (J=9.2 Hz), IH; 7.23, dd, (J=1.85, 7.2 Hz), 1H; 7.57, d (J=8.9Hz), 8.0 dd (J=2.1, 7.0Hz), 1H; 8.89 d(J=2.15Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"- 티오모폴리노벤지미다졸 -2"-일) 벤조이미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(80㎖) 중 2-니트로-4-(5-티오모폴린-4-일-1H-벤조이미다졸-2-일)-페닐아민(1.0g, 2.8mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(240㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 이를 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 적색 오일인 미정제 4-(5-티오모폴린-4-일-1H-벤조이미다졸-2-일)-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-(5-티오모폴린-4-일-1H-벤조이미다졸-2-일)-벤젠-1,2-디아민(2.5mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(40㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(4㎖) 중 2-시아노피리딘(427㎎, 4.2mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.42mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 혼합물에 아세트산(0.6㎖, 10.5mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 가열한 후, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액(60㎖)으로 처리하고 나서 30분 후, 수성 층이 오일로 고화되었을 때 따라 내었다.

이 고체를 물로 잘 세정한 후, 여과하고 나서, 다시 물로 잘 세정하고, 이를 필터 깔때기로 건조한 다음, 아세토니트릴로 철저하게 세정하였다. 이를 건조한 결과, 벽돌 색(오렌지색) 분말인 생성물이 생성되었다(900㎎, 수율 = 77.6%).

MP: 187∼193℃

1H NMR (400 MHz, CD₃OD+ TFA 2 방울) δ 2.9, m, 4H, S(CH₂)₂; 3.7, m, 4H, N(CH₂)₂; 7.48-7.54, m, 2H; 7.70, m, 1H; 7.77, dd (J=0.58, 8.4 Hz), 1H; 8.00, dd (J = 0.58, 8.0 Hz), 1H; 8.15, dt (J=1.76, 7.25 Hz), 1H; 8.24 dd (J=1.56, 7.03Hz), 1H; 8.4, d (J = 7.81 Hz), 1H; 8.61, m , 1H; 8.89, m, 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+HOAc 1 방울) : δ 27.0, 54.0, 101.9, 113.9, 115.1, 115.7, 116.7, 121.6, 121.9, 123.7, 124.9, 128.8, 133.3, 137.3, 138.1, 139.5, 140.4, 147.7, 149.7, 151.7, 153.1

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 31.3

PF = 16.4

DMFm = 1.53

DMF10 = 1.49

실시예 37: 2-(5'-(5"-(4"'-( 디메틸카바모일 )피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 4-(3-아미노-4-니트로- 페닐 )-피페라진-1- 카복실산 tert -부틸 에스테르의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(20㎖) 중 무수 탄산 칼륨(4.4g, 32mmol), 피페라진-1-카복실산 tert-부틸 에스테르(17g, 9.1mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(5.0g, 29mmol)의 혼합물을 120℃ 및 질소 대기 하에 2일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질의 전환이 거의 종결되었음이 확인되었다. 이후, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시키고 나서, 냉수(50㎖)에 붓고, 이를 2시간 동안 격렬하게 교반하였다. 생성된 황색의 침전물을 여과로 수집하고, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 황갈색 고체를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화한 다음, 여과하고 나서, 추가의 디에틸에테르로 세정하여, 건조한 결과, 황색 분말인 4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-카복실산 tert-부틸 에스테르(8.0g, 85.7%)가 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 1.4, s, 9H; 3.3, m, 4H; 3.45, m, 4H; 5.9, d (J=2.35 Hz), 1H; 6.15, s (광폭), 2H; 6.22, dd (J=2.54, 7.23 Hz), 1H; 8.0, d (J=9.57 Hz), 1H.

4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-카복실산 tert-부틸 에스테르(40.0g, 120mmol)를 디클로로메탄(500㎖) 중에 용해하고, 여기에 트리플루오로아세트산(123g, 1.08mol)을 서서히 첨가하였다. 밤새도록 교반한 다음, 혼합물을 비이커에 따르고, 이 비이커를 얼음 속에 넣어 냉각한 후, 물(100㎖)에 용해된 수소화 나트륨(43.2g, 1.08mol)으로 처리한 결과, 생성물 일부가 서서히 침전되었다. 이 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 이 고체를 여과하여 건조한 결과 생성물 13g이 생성되었다.

모액으로부터 유기층이 분리되었으며, 수성 층은 디클로로메탄으로 추출하였다(3×100㎖). 합한 유기 층들을 건조하고 증발시킨 결과, 생성물 9g이 추가로 생성되었다. 고체들을 합한 결과, 생성물인 2-니트로-5-피페라진-1-일-페닐아민(22g, 수율 = 82.5%)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.6, m, 4H; 3.1, m, 4H; 6.1, s, 1H; 6.25, d (J=8.99 Hz), 1H; 6.12, s (광폭), 2H; 8.0, d (J=9.57 Hz), 1H.

질소 대기 하에, 트리에틸아민(0.546㎎, 5.4mmol)을 무수 DMF(8㎖) 중 2-니트로-5-피페라진-1-일-페닐아민(1.0g, 4.5mmol)에 첨가하고, 이 혼합물을 얼음 물 수조에서 냉각시켰다. 상기 반응 혼합물에 염화 디메틸카바밀(0.581g, 5.4mmol)을 서서히 첨가하고 나서(시린지 사용), 이 혼합물을 실온으로 만든 다음 , 밤새도록 교반하였다. 밤새도록 교반한 후, 반응 혼합물을 냉수(100㎖)에 서서히 부은 다음, 1시간 동안 교반한 결과, 생성물이 고화되었다. 이를 여과 및 건조한 결과, 황색 고체인 생성물 4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드(1.2g, 수율 = 92.4%)가 생성되었는데, 이는 어떠한 추가의 정제 과정도 거치지 않고 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.8, s, 6H; 3.35 , s, 8H; 5.9, d (J=2.74 Hz), 1H; 6.12, s (광폭), 2H; 6.22, dd (J=2.54, 7.03 Hz), 1H; 8.0, d (J=9.57 Hz), 1H.

(B) 4-[2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]-피페라진-1- 카복 실산 디메틸아미드의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(60㎖) 중 4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드(1.2g, 4.1mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.175g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 상기 혼합물을 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하고 나서, 이 여과물을 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.0g, 4.1mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

상기 (i) 단계에서 생성된 슬러리를 90℃ 및 질소 대기 하에 24시간 동안 가열한 후, 다시 실온으로 냉각시키고, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 검은 색 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 25㎖)으로 처리하고 나서, 이를 격렬하게 혼합한 다음, 4℃에서 하루 동안 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고, 잔류물은 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 감압 하에서 건조한 다음, 세정하여, 2일 동안 디에틸 에테르(20㎖) 중에서 슬러리화하였다. 그 결과, 생성물, 즉 오렌지색 분말인 4-[2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드(1.5g, 미정제 수율 = 89.8%)가 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2.7, s, 6H; 3.05, m, 4H; 3.21, m, 4H; 6.87, dd (J=2.15, 6.6 Hz) 1H; 6.92 s, 1H; 7.09, d (J=9.0 Hz), 1H; 7.36, d (J=8.8 Hz), 1H; 7.7, s (광폭), 2H; 8.1, dd (J=2.15, 6.84Hz), 1H; 8.7, d (J=2.15 Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(4"'-( 디메틸카바모일 )피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤 지미다졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(100㎖) 중 4-[2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드(1.0g, 2.4mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(240㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 다음, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 오렌지색 고체인 미정제 4-[2-(3,4-디아미노-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드가 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-[2-(3,4-디아미노-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-카복실산 디메틸아미드(2.5mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)를 메탄올(40㎖)에 용해하였다. 여기에 메탄올(3.7㎖) 중 2-시아노피리딘(380㎎, 3.66mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.366㎖)로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 혼합물에 아세트산(0.52㎖, 9.0mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 질소 대기 하에 하루 동안 80℃에서 가열한 후, 이를 다시 실온으로 냉각하여, 감압 하에 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액(60㎖)으로 처리한 후, 이를 2시간에 걸쳐 5℃에서 항온 처리한 다음, 수성 층을 따라 내고 물로 잘 세정하였다. 생성된 점성의 고체를 감압 하에서 건조한 후, 아세토니트릴 중에서 2일 동안 슬러리화하였다. 이를 여과한 결과, 갈색 고체인 약간 불순한 물질 450㎎이 생성되었다(미정제 수율 = 40.5%).

이 물질 150㎎을 소결 깔때기(sinter funnel) 상 실리카 겔 플러그(6㎝×3.5㎝)를 통과하여 용리시켰다(흡인). (상기 실리카 겔은 처음에 메탄올 암모니아로 처리하였으며, 생성물은 에탄올과 함께 용리함). 그 결과, 갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-(4"'-(디메틸카바모일)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(75㎎, m.p.>230℃)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD+ HOAc 1 방울) δ 2.85, s, 6H, 2(CH₃); 3.19 , m, 4H, N(CH₂)₂; 3.41, m, 4H, N(C¾)₂; 7.04-7.12, m, 2H; 7.46, m, 1H 7.77, dd (J=0.39, 9.2 Hz), 1H; 8.00, dd (J = 0.58, 8.9 Hz), 1H; 7.9-7.98, m, 2H; 8.26-8.3, m, 2H; 8.7, m, 1H.

¹³C NMR (100 MHz), CD₃OD+HOAc: δ 37.5, 50.7, 100.8, 114.2, 115.1, 115.6, 115.9, 121,6, 122.0, 123.6, 125.9, 137.4, 137.9, 147.8, 149.1, 149.8, 151.7, 153.3, 165.0 (3개의 방향성 피크가 중첩되었거나 미약하게 나타남).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 119.9

PF = 34.6

DMFm = 1.82

DMF10 = 1.49

실시예 38: 2-(5'-(5"-((2"'- 메톡시에틸 )( 메틸 )아미노) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) N ¹ -(2- 메톡시 -에틸)- N1 - 메틸 -4-니트로-벤젠-1,3- 디아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(5㎖) 중 무수 탄산 칼륨(1.93g, 14mmol), (2-메톡시-에틸)-메틸-아민(3.0g, 33.7mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(2.2g, 12.7mmol)의 혼합물을 115∼120℃ 및 질소 대기 하에 2일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었다는 것이 파악되었다. 이후, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 이를 냉수(20㎖)에 부은 다음, 격렬하게 교반하고 나서, 밤새도록 5℃로 냉각시켰다. 생성된 황갈색 침전물을 여과에 의해 수집하고, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 황갈색 고체를 디에틸 에테르(20㎖) 중에서 슬러리화하여, 여과하고 나서, 추가의 디에틸 에테르로 세정하여, 건조한 결과, 황갈색 분말인 N¹-(2-메톡시-에틸)-N1-메틸-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(2.1g, 72%)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 3.0, s, 3H; 3.35, s, 3H; 3.9, m, 4H; 5.7, d (J=2.54 Hz), 1H; 6.0-6.3 및 6.22, d + 광폭, 중첩, 3H; 8.0, d (J=9.5 Hz), 1H

(B) [2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]-(2- 메톡시 -에틸)-메틸- 아민의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(60㎖) 중 N¹-(2-메톡시-에틸)-N1-메틸-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(1.0g, 4.4mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.075g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 이를 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에서 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.09g, 4.4mmol)이 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담고 나서, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

(i) 단계에서 생성된 슬러리를 80℃ 및 질소 대기 하에 36시간 동안 가열한 후, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 30㎖)으로 처리하고 나서, 이를 격렬하게 혼합한 다음, 2일에 걸쳐 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고 나서, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하여 필터 깔때기로 건조한 다음, 디에틸 에테르 중에서 슬러리화하였다. 그 결과, 미정제 생성물 분말 1.0g(미정제 수율 = 66.6%)이 생성되었다. 이 불순한 물질은 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2.96, s, 3H; 3.32, s, 3H; 3.42-3.58 2개의 미정제 m (6H) ; 6.8, m, 2H; 7.07, d (J=8.6 Hz) 1H; 7.39, d (J=9.2 Hz) 1H; 8.0, d (J=9.77 Hz), 1H; 8.7, s 1H.

(C) 2-(5'-(5"-((2"'- 메톡시에틸 )( 메틸 )아미노) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(50㎖) 중 [2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-(2-메톡시-에틸)-메틸-아민(0.65g, 1.9mmol)의 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가하고, 우선은 이 혼합물을 분리해낸 다음, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 이 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 점성의 오일인 미정제 4-{5-[(2-메톡시-에틸)-메틸-아미노]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-{5-[(2-메톡시-에틸)-메틸-아미노]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민(1.9mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에 메탄올(2.9㎖) 중 2-시아노피리딘(297㎎, 2.9mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.29mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 다음, 이 혼합물에 아세트산(0.415mmol, 7.25mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 5℃에서 밤새도록 항온 처리하였다. 이후, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 세정하고 나서, 감압 하에서 건조하였다. 생성된 반고체를 아세토니트릴 중에서 밤새도록 슬러리화한 결과, 갈색 분말이 생성되었다. 이를 여과한 결과, 갈색 고체인 약간 불순한 물질 250㎎이 생성되었다(미정제 수율 = 38.6%).

이 물질 100㎎을 소결 깔때기 상 실리카 겔 플러그(6㎝×3.5㎝)에 용리하였다(흡인). (상기 실리카 겔은 처음에 메탄올 암모니아로 처리하였으며, 생성물 구배는 디클로로메탄 중 5% 에탄올 → 디클로로메탄 중 10% 에탄올이었음). 그 결과, 진한 적갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-((2"'-메톡시에틸)(메틸)아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 59㎎이 생성되었다(m.p.= 150∼155℃).

1H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 2.99, s, 3H (NCH₃); 3.37, s, 3H (OCH₃); 3.51, t, (J=5.66 Hz) (3H) (CH₂) ; 3.58, t, (J=5.47 Hz) (3H) (CH₂); 6.8-6.9, m, 2H; 7.4-7.5 , m, 2H; 7.7, d (J = 8.2 Hz), 1H; 7.9-8.0, m, 2H; 8.2-8.3, m, 2H; 8.7, d (J=4.7 Hz), 1H.

¹³C NMR (100 MHz , CD₃OD+HOAc 1 방울) : δ 38.8, 53.3, 57.9, 70.2, 95.5, 112.1, 113.9, 114.99, 115.7, 121.6, 121.7, 122.3, 124.9, 130.0, 136.9, 137.2, 140.4, 147.6, 147.7, 149.7, 149.8, 153.2 (하나의 방향성 피크가 중첩 또는 미약하게 나타남)

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 41.2

PF = 8.8

DMFm = 1.55

DMF10 = 1.32

실시예 39: 2-(5'-(5"-(2"'-(2""- 메톡시에톡시 ) 에틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) N ¹ -[2-(2- 메톡시 - 에톡시 )-에틸]-4-니트로-벤젠-1,3- 디아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(3㎖) 중 무수 탄산 칼륨(1.38g, 10mmol), 2-(2-메톡시-에톡시)-에틸아민(2.0g, 16.8mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.6g, 9.3mmol)의 혼합물을 120℃ 및 질소 대기 하에 3일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질의 80%가 전환되었음이 확인되었다. 이후, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 냉수(30㎖)에 부은 다음, 아세트산 에틸로 추출하였다. 유기 추출물을 염수로 세정한 다음, 건조 및 증발시켰다. 생성된 오렌지색-황색 오일을 5㎝×6㎝ 실리카 겔 플러그에서 실리카 겔 여과시켰다[50% 아세트산 에틸/석유 스피릿(40∼60℃) → 100% 아세트산 에틸 용리]. 이를 증발한 결과, 오렌지색-적색 액체 1.1g이 생성되었다(수율 = 45.8%).

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 3.2, q (J=5.28 Hz), 2H; 3.34, s, 3H; 3.5, m, 2H; 3.6, m, 2H; 3.65 , t (J=5.1 Hz), 2H; 5.6, d (J=2.54 Hz), 1H; 5.9, dd (J=2.35, 7.03 Hz), 1H, 6.20 광폭 s , 2H; 7.87, d (J=9.4 Hz), 1H.

(B) [2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]-[2-(2- 메톡시 - 에톡 시)-에틸]- 아민의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(60㎖) 중 N¹-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸]-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(1.1g, 4.3mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.075g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 이후, 질소 대기 하에서 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.00g, 4.1mmol)이 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

(i)에서 제조된 슬러리를 80℃ 및 질소 대기 하에 17시간 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 30㎖)으로 처리한 다음, 격렬하게 혼합하고 나서, 이를 밤새도록 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고 나서, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 반고체를 감압 하에서 건조한 다음, 이를 디에틸 에테르(150㎖) 중에서 1시간 동안 슬러리화한 후, 에테르 층을 따라 내었다. 생성물이 여전히 반고체 형태(1.4g, 미정제 수율 = 88%)를 유지할 때, 이 생성물은 추가의 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에서 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 3.17 t (J=5.7 Hz), 2H; 3.2, s, 3H; 3.4, m, 2H; 3.5, m, 2H; 3.56 , t (J=6.1 Hz), 2H; 6.55, m, 2H; 7.1, d (J=8.8 Hz), 1H, 7.24, d (J=9.18 Hz), 8.64 , d (J=2.14 Hz), 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(2"'-(2""- 메톡시에톡시 ) 에틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미 다졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(50㎖) 중 [2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-(2-메톡시-에틸)-메틸-아민(0.8g, 2.1mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과한 후, 이를 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정하고 나서, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 점성의 오일인 미정제 4-{5-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸아미노]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-{5-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸아미노]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민(2.1mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(25㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(2.9㎖) 중 2-시아노피리딘(336㎎, 3.2mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.32mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 후, 이 혼합물에 아세트산(0.46㎖, 8.0mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리하고, 5℃에서 3시간 동안 항온 처리하였다. 그 다음, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 세정한 후, 감압 하에서 건조하였다. 생성된 반고체를, 처음에 디에틸 에테르 중에서 슬러리화한 다음, 다시, 밤새도록 아세토니트릴 중에서 슬러리화하였다. 이를 여과한 결과, 갈색 고체인 약간 불순한 물질 400㎎이 생성되었다(미정제 수율 = 49%).

이 물질 100㎎을 소결 깔때기 상 실리카 겔 플러그(6㎝×3.5㎝)에 용리하였다(흡인). (생성물은 디클로로메탄 중 2% 에탄올 → 디클로로메탄 중 20% 에탄올과 함께 구배 용리함). 그 결과, 진한 적갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-(2"'-(2""-메톡시에톡시)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 25㎎이 생성되었다.

m.p.=183∼186℃.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 3.3, m, 2H , (CH₂); 3.39, s, 3H, (CH₃) ; 3.59, m, 2H, (CH₂) ; 3.6 , m, 2H, (CH₂); 3.7, t (J=5.5 Hz), 2H, (CH₂); 6.7, dd (J=1.56, 7.2 Hz), 1H; 6.8, s, 1H; 7.4 , d (J=8.6 Hz), 1H; 7.44, 미정제 t, 1H; 7.72, d (J = 8.4 Hz), 1H; 7.88-7.98 , m, 2H; 8.2-8.3, m, 2H; 8.7, 미정제 d, 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+ 1 방울 HOAc):

δ 44.0, 57.9, 69.4, 69.9, 71.8, 94.3, 113.1, 113.6, 115.1, 115.7, 121.5, 122.5, 124.8, 128.4, 137.0, 138.2, 139.1, 140.3, 143.8, 146.4, 147.4, 149.5, 150.1, 152.9.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 173.0

PF = 171.5

DMFm = 2.70

DMF10 = 1.50

실시예 40: 2-(5'-(5"-(4"'-(2""- 메톡시에틸 )피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 5-[4-(2- 메톡시 -에틸)-피페라진-1-일]-니트로- 페닐아민의 제조

N,N-디메틸아세타미드(3㎖) 중 무수 탄산 칼륨(1.38g, 10.0mmol), 1-(2-메톡시-에틸)-피페라진(2.0g, 14.0mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(1.4g, 8.1mmol)의 혼합물을 120∼130℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각시키고 나서, 냉수(15㎖)에 붓고, 격렬하게 교반하였다. 생성된 황갈색 침전물을 여과로 수집한 후, 물로 잘 세정하고 나서, 필터 깔때기 상에서 건조하였다. 생성된 황갈색 고체를 디에틸 에테르(20㎖) 중에서 슬러리화한 다음, 여과하고 나서, 추가의 디에틸 에테르로 세정한 후, 건조한 결과, 황갈색 분말인 5-[4-(2-메톡시-에틸)-피페라진-1-일]-2-니트로-페닐아민(1.7g, 75%)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2.40-2.50, m, 6H; 3.19, s, 3H; 3.25, m, 4H; 3.41, t (J=5.9 Hz), 2H; 6.16, d (J=2.7 Hz), 1H; 6.34, dd (J=2.54, 7.23 Hz), 1H, 7.20 광폭 s , 2H; 7.76, d (J=9.8 Hz), 1H.

(B) 4-{5-[4-(2- 메톡시 -에틸)-피페라진-1-일]-1H- 벤조이미다졸 -2-일}-2-니트로- 페닐아민의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(60㎖) 중 5-[4-(2-메톡시-에틸)-피페라진-1-일]-2-니트로-페닐아민(1.0g, 3.6mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.075g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(0.83g, 3.4mmol)이 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담아서, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

80℃ 및 질소 대기 하에 (i)에서 제조된 슬러리를 24시간 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시킨 후, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 30㎖)으로 처리한 후, 격렬하게 혼합하고 나서, 하루 동안 4℃에 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 필터 깔때기로 건조한 다음, 디에틸 에테르 중에서 슬러리화하였다. 그 결과, 오렌지색 분말인 미정제 생성물 1.0g(미정제 수율 = 74.6%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2.40-2.60, m, 6H; 3.0-3.10, m, 4H; 3.20, s, 3H; 3.42, t (J=5.9 Hz), 2H; 8.7, m, 1H, 8.1, d (J=9.18 Hz), 1H; 7.4, d (J=8.6 Hz), 1H; 7.1 (d (J=8.9 Hz), 6.8-6.9, m, 2H.

(C) 2-(5'-(5"-(4"'-(2""- 메톡시에틸 )피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤 지미다졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(60㎖) 중 4-{5-[4-(2-메톡시-에틸)-피페라진-1-일]-1H-벤조이미다졸-2-일}-2-니트로-페닐아민(0.5g, 1.2mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과한 후, 이를 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 점성의 오일인 미정제 4-{5-[4-(2-메톡시-에틸)-피페라진-1-일]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-{5-[4-(2-메톡시-에틸)-피페라진-1-일]-1H-벤조이미다졸-2-일}-벤젠-1,2-디아민(1.2mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(1.8㎖) 중 2-시아노피리딘(190㎎, 1.8mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.18mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 다음, 이 혼합물에 아세트산(0.26㎖, 4.6mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열한 후, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 밤새도록 5℃에서 항온 처리하였다. 이후, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 세정한 다음, 감압 하에서 건조하였다. 생성된 반고체를 2일에 걸쳐 아세토니트릴 중에서 슬러리화한 결과, 연한 황갈색 분말이 생성되었다. 이를 여과하고 아세토니트릴로 세정한 결과, 연한 황갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-(4"'-(2""-메톡시에틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 300㎎(수율 = 55.1%)(m.p.= 164∼166℃)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 2.62, t (J=5.7 Hz), 2H, CH₂; 2.70, m, 4H, N(CH₂)₂; 3.0-3.10, m, 4H, N(CH₂)₂; 3.20, s, 3H; 3.42, t (J=5.4 Hz), 2H; 7.0, dd (J=2.15, .64 Hz), 1H; 7.08 , s, 1H; 7.4-7.5 , m, 2H; 7.7, d (J = 8.0 Hz), 1H; 7.9-8.0, m, 2H; 8.2-8.3, m, 2H; 8.69, 미정제 d, 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+ 1 방울 HOAc):

549.3, 52.9, 56.8, 57.9, 68.2, 101.1, 113.7, 115.1, 115.4, 115.7, 121.5, 121.9, 124.8, 134.4, 137.1, 138.7, 139.3, 140.2, 147.7, 147.8, 149.6, 152.1, 152.8 (하나의 방향성 피크가 중첩 또는 미약하게 나타남)

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 80.7

PF = 20.2

DMFm = 1.98

DMF10 = 1.77

실시예 41: 2-(5'-(5"-(4"'-(2""-하이드록시에틸)피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

(A) 2-[4-(3-아미노-4-니트로- 페닐 )-피페라진-1-일]-에탄올의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(10㎖) 중 무수 탄산 칼륨(4.4g, 31mmol), 2-피페라진-1-일-에탄올(11.3g, 87.0mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(5.0g, 29.0mmol)의 혼합물을 120∼125℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 냉수(30㎖)에 붓고, 격렬하게 교반한 후, 밤새도록 5℃로 냉각하였다. 생성된 황색 침전물을 여과로 수집하고 나서, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 황갈색 고체를 디에틸 에테르(30㎖) 중에서 슬러리화한 후, 여과하고 나서, 추가의 디에틸 에테르로 세정하여, 건조한 결과, 황색 분말인 2-[4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-일]-에탄올(6.0g, 77%)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.50-2.60, m, 6H; 3.30, m, 4H; 3.60 , m, 2H; 5.9, 미정제 d (J=2.15 Hz), 1H; 6.1 광폭 s , 2H; 6.25, 미정재 dd (미 해상), 1H, 7.76, d (J=9.77 Hz), 1H.

(B) 2-{4-[2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]-피페라진-1-일}-에탄올의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 2-[4-(3-아미노-4-니트로-페닐)-피페라진-1-일]-에탄올(1.75g, 6.6mmol) 용액에, 활성 탄소(0.150g) 상 5% 팔라듐을 첨가하였다. 이로부터 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에서 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(1.50g, 6.3mmol)이 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 이를 대상으로 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

상기 (i) 단계에서 생성된 슬러리를 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 반고체를 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 30㎖)으로 처리하고, 격렬하게 혼합한 다음, 4℃에 하루 동안 방치하여 두었다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 필터 깔때기로 건조한 다음, 디에틸 에테르로 세정하였다. 그 결과, 벽돌색(오렌지색)의 분말인 미정제 생성물 1.9g(미정제 수율 = 79.2%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6+TFA) δ 3.1, 미정제 t, 2H; 3.20, 광폭 m, 4H; 3.60, 광폭 d, 2H; 3.7 광폭 m, 2H, 3.85, 광폭 d, 2H, 7.6, s, 1H; 7.2, d (J=9.18 Hz), 1H; 7.27, d (d=7.62 Hz), 1H; 8.04 , d (J=8.8 Hz), 1H; 8.9, s, 1H.

(C) 2-(5'-(5"-(4"'-(2""-하이드록시에틸)피페라진-1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에 4:1 아세트산 에틸/메탄올(100㎖) 중 2-{4-[2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-일}-에탄올(1.0g, 2.6mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(200㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고, 이를 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 적색의 고체인 미정제 2-{4-[2-(3,4-디아미노-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-일}-에탄올이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-{4-[2-(3,4-디아미노-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-피페라진-1-일}-에탄올(2.6mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(40㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(4.0㎖) 중 2-시아노피리딘(408㎎, 3.9mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.39mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 다음, 이 혼합물에 아세트산(0.55㎖, 9.83mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 1시간 동안 가열한 다음, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 이를 밤새도록 5℃에서 항온 처리하였다. 그 다음, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 세정한 다음, 감압 하에서 건조하였다. 생성된 반고체를 아세토니트릴 중에서 밤새도록 슬러리화한 결과, 적갈색 분말이 생성되었다. 이를 여과한 결과, 갈색 고체인 약간 불순한 물질 800㎎(미정제 수율 = 52.6%)이 생성되었다.

이 물질 100㎎을 소성 깔때기 상 실리카 겔 플러그(6㎝×3.5㎝)에 용리하였다(흡인). [이 실리카 겔은 처음에 메탄올 암모니아로 처리하였으며, 생성물은 에탄올 → 에탄올 중 10% 메탄올 암모니아(디클로로메탄 중)와 함께 구배 용리함]. 그 결과, 진한 적갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-(4"'-(2""-하이드록시에틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 44㎎이 생성되었다. m.p. = 218∼221℃.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 2.5, t (J=5.7 Hz), 2H, CH₂; 2.70, m, 4H, N(CH₂)₂; 3.10, m, 4H N(CH₂)₂; 3.62, t (J=5.4 Hz), 2H, CH₂; 6.94 dd (J=2.15, 6.64 Hz), 1H; 7.03 , 광폭 s, 1H; 7.34-7.42 , m, 2H; 7.66, 광폭 d, 1H; 7.82-7.9 , m, 2H; 8.20-8.25, m, 2H; 8.63, 미정제 d, 1H.

¹³C NMR (100 MHz), CD₃OD+HOAc: δ 52.4, 55.5, 58.5, 102.0, 114.3, 115.1, 115.7 121.7, 122.1, 124.0, 125.1, 133.8, 137.4, 138.8, 139.7, 142.4, 147.4, 147.8, 149.8, 152.5, 153.5 (하나의 방향성 피크가 중첩되거나, 미약하게 나타남).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 90.6

PF = 19.6

DMFm = 1.95

DF10 = 1.44

실시예 42: 2-(5'-(5"-( 모폴리노아미노 )벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘

(A) N ¹ - 모폴린 -4-일-4-니트로-벤젠-1,3- 디아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(10㎖) 중 무수 탄산 칼륨(6.1g, 44mmol), 모폴린-4-일아민(10.0g, 9.8mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(6.7g, 40mmol)의 혼합물을 120℃ 및 질소 대기 하에 2일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 거의 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 이를 냉수(100㎖)에 붓고, 격렬하게 교반한 후, 밤새도록 5℃로 냉각하였다. 생성된 침전물을 여과하여 수집한 후, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 생성된 고체를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화한 후, 여과하고, 추가의 디에틸 에테르로 세정한 다음, 건조한 결과, N¹-모폴린-4-일-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(6.0g, 63%)이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 3.30, m, 4H, N(CH₂)₂; 3.80 , m, 4H, 0(CH₂)₂; 5.9, d (J=2.55 Hz), 1H; 6.1 광폭 s , 2H; 6.25, dd (J=2.54, 7.03 Hz), 1H, 8.0, d (J=9.8 Hz), 1H.

(B) [2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]- 모폴린 -4-일- 아민 의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(50㎖) 중 N¹-모폴린-4-일-4-니트로-벤젠-1,3-디아민(1.0g, 4.2mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.075g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 이를 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 이 여과물을, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(7)(0.98g, 4.0mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

단계 (i)에서 제조된 슬러리를 80℃ 및 질소 대기 하에 24시간 동안 가열하고 나서, 이를 실온으로 냉각한 다음, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 점성의 검을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 30㎖)으로 처리한 후, 격렬하게 혼합하고 나서, 4℃에 밤새도록 방치하였다. 그 다음, 상청액 물을 따라 내고, 잔류물을 추가의 물로 세정하였다. 생성된 고체를 여과하고, 필터 깔때기로 건조한 다음, 디에틸 에테르 중에서 슬러리화하였다. 그 결과, 진한 적색 분말인 미정제 생성물 1.0g(미정제 수율 = 70.9%)이 생성되었다. 이 물질은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 직접 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6 + TFA 1 방울) δ 3.10, m, 4H,; 3.70 , m, 4H; 7.0, s, 1H; 7.3, m, 2H; 7.55, d, (J=8.4 Hz) 1H; 8.0, d (J=8.4 Hz), 1H; 8.1 (광폭 s), 2H; 8.85, s, 1H

(C) 2-(5'-(5"-( 모폴리노아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 4:1 아세트산 에틸/메탄올(50㎖) 중 [2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-모폴린-4-일-아민(0.5g, 1.4mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 1:1 아세트산 에틸/메탄올(10㎖)로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 점성의 오일인 미정제 4-[5-(모폴린-4-일아미노)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에서 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 4-[5-(모폴린-4-일아미노)-1H-벤조이미다졸-2-일]-벤젠-1,2-디아민(1.4mmol, (i)에 기술된 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(2.1㎖) 중 2-시아노피리딘(219㎎, 2.1mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.21mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이후, 이 혼합물에 아세트산(0.300㎖, 5.25mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 36시간 동안 가열한 후, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 5℃에서 5시간 동안 항온 처리하였다. 이후, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 세정하여, 감압 하에서 건조하였다. 생성된 반고체를 아세토니트릴 중에서 36시간 동안 슬러리화한 결과, 갈색의 고체가 생성되었다. 이를 여과한 결과, 갈색 고체인 약간 불순한 물질 200㎎(미정제 수율 = 35.1%)이 생성되었다.

이 물질 100㎎을 실리카 겔 컬럼(2㎝×14㎝)으로 크로마토그래피시켰다. (이 물질을 디클로로메탄 중 5% 에탄올 → 100% 에탄올과 함께 구배 용리함) 그 결과, 진한 적갈색 분말인 생성물 2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 40㎎이 생성되었다.

m.p.= 198∼205℃.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD) δ 3.10, m, 4H, N(CH₂)₂; 3.80, m, 4H, 0(CH₂)₂; 6.98, dd (J=2.15, 6.64 Hz), 1H; 7.03 , s, 1H; 7.40-7.48 , m, 2H; 7.68, d (J=8.4 Hz), 1H; 7.82-7.94 , m, 2H; 8.20-8.25, m, 2H; 8.63, 광폭 d (J=4.3 Hz), 1H.

¹³C NMR (100 MHz, CD₃OD+HOAc 1 drop): δ 50.7, 66.7, 99.7, 114.1, 114.9, 115.2, 115.7, 121.6, 121.8, 122.7, 125.0, 132.1, 137.3, 139.9, 147.6, 149.2, 149.3, 149.7, 151.1, 153.2 (하나의 방향성 피크가 중첩되거나 미약하게 나타남).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 206.4

PF = 17.8

DMFm = 1.86

DMF10 = 1.38

실시예 43: 2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노) 에틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

상기 반응식에 따라서, 2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘을, 전술한 2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 합성법과 유사하게 합성하였다. 1 단계에서 사용한 친핵체는 N¹,N¹-디메틸-에탄-1,2-디아민이었다. 최종 생성물 (2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘)이 진한 적색 액체로 분리되었는데, 이를 증발시킨 결과 고체/분말이 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD + TFA) δ 2.94, s, 6H, N(CH₃)₂; 3.40, t (J=5.9 Hz), 2H, NCH₂; 3.60, t (J=5.9 Hz), 2H, NCH₂ ; 6.95 d (J= 1.76 Hz), 1H; 7.02 , dd (J=2.15, 6.80Hz) , IH; 7.56, d (J=8.8 Hz), 1H; 7.70, dq (J=0.98, 3.91, 1.95 Hz), 1H; 8.06-8.22, m, 3H; 8.4 , m, 1H, H3; 8.56, m, 1H; 8.86, m, 1H.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 117.7

PF = 11.2

DMFm = 1.61

DMF10 = 1.28

실시예 44: 2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노) 에톡시 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘

상기 반응식에 따라서, 2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에톡시)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘을, 전술한 2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘 합성법과 유사한 방식으로 합성하였다. 1 단계에 사용된 친핵체는 2-디메틸아미노-에탄올이었다. 최종 생성물 2-(5'-(5"-(2"'-(디메틸아미노)에톡시)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘이 황갈색 고체로 분리되었다.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD + TFA) δ 3.00, s, 6H, N(CH₃)₂; 3.70, t (J=4.9 Hz), 2H, NCH₂; 4.5, t (J=4.9 Hz), 2H, OCH₂ ; 7.30 , dd (J=2.35, 6.60Hz) , 1H; 7.40, d (J=1.95 Hz), 1H ; 7.60, 광폭 m, 1H; 7.74, d (J=8.99 Hz), 1H; 8.00-8.20, m, 3H; 8.4 , d (J=7.82 Hz), 1 H; 8.56, 광폭 s, 1 H; 8.80, 광폭 m, 1 H.

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 145.6

PF = 17.6

DMFm = 1.88

DMF10 = 1.50

실시예 45: 2-(5'-(5"-( 테트라하이드로피리다진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤 지미다졸-2'-일)피리딘의 합성

(A) 2-니트로-5-( 테트라하이드로 - 피리다진 -1-일)- 페닐아민의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(20㎖) 중 무수 탄산 칼륨(11.3g, 82mmol), 헥사하이드로-피리다진의 하이드로클로라이드 염(5.0g, 41mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(2.36g, 13.6mmol) 혼합물을 115∼120℃ 및 질소 대기 하에 3일 동안 교반하였다. 시료를 NMR로 분석한 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 이를 냉수(200㎖)에 부은 다음, 격렬하게 교반한 후, 4℃에서 밤새도록 항온 처리하였다. 생성된 갈색의 침전물을 여과로 수집하고, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 그 다음, 이를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화한 다음, 여과하고, 추가의 디에틸 에테르로 세정한 후, 건조한 결과, 2-니트로-5-(테트라하이드로-피리다진-1-일)-페닐아민(1.9g, 62.5%)이 생성되었다. 미정제 생성물은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 1.8 (m, 4H ); 3.1(m, 2H); 3.5 (m, 2H); 6.37, (dd, 1H); 6.41, (d, 1H); 7.95, (d, 1H).

(B) 2-니트로-4-[5-( 테트라하이드로 - 피리다진 -1-일)-1H- 벤조이미다졸 -2-일]-페닐아민의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 2-니트로-5-(테트라하이드로-피리다진-1-일)-페닐아민(1.6g, 7.2mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.20g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에(벌룬) 하루 동안 교반하였다. 이후, 질소 대기 하에, 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(1.9g, 7.9mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담고, 커플링 반응을 진행시켯다.

( ii ) 커플링 반응

단계 (i)에서 제조된 슬러리를 80∼90℃ 및 질소 대기 하에 36시간 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 보라색 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 3%, 50㎖)으로 처리하고 나서, 격렬하게 혼합한 후, 4℃에서 밤새도록 방치하여 두었다. 적당한 침전물이 생성되지 않았을 때(바닥에 증점된 반고체가 소량만이 생성되었을 때), 이 용액을 따라내고 나서, 2개의 분획(증점된 반고체와 수성 분획)을 별도로 증발시켜 물을 제거하였다. 이후, 생성된 점성 액체를 무수 EtOH와 함께 공동 증발시킨 결과(5×100㎖), 잔류하는 물이 공비 제거되었다. 두 개의 분획 모두 생성물을 포함하였다. 반고체 분획은 더욱 선명해진 반면에, 수성 분획(1.7g)은 투명하지 않았다. 미정제 총 수율은 83.3%였다. 이 미정제 생성물은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 1.6 (m, 4H); 2.8 (m, 2H); 3.0 (m, 2H); 7.02, (d, 1H); 7.08, (d, 1H); 7.8, (dd, 1H) ; 7.9, (광폭 피크, 1H), 8.08 (dd, 1H) ; 8.5 (d, 1H).

(C) 2-(5'-(5"-( 테트라하이드로피리다진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

질소 대기 하에서, 2:1 아세트산에틸/메탄올(150㎖) 중 미정제 2-니트로-4-[5-(테트라하이드로-피리다진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]페닐아민(1.99g, 5.9mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(240㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에서(벌룬) 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 메탄올로 세정한 후, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 보라색 오일인 미정제 디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 디아민(전술한 바와 같이 제조)을 메탄올(125㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(12㎖) 중 2-시아노피리딘(884㎎, 8.5mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.85mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 전체 혼합물에 아세트산(1.2㎖, 21mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열하고 나서, 실온으로 냉각시킨 후, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 생성된 마룬 잔류물(maroon residue)을 5% 암모니아 수용액(30㎖)으로 처리한 다음, 5℃에서 하루 동안 항온 처리하였다. 그 다음, 수성 층을 따라 내고, 잔류물을 물로 잘 세정하였다(따라내기(decantation)). 생성된 잔류물을 무수 메탄올과 함께 공동 증발시켜 물을 제거하고, 밤새도록 아세토니트릴 중에서 슬러리화하였다. 아세토니트릴을 따라 내고, 생성된 반고체 물질을 건조하였다. 그 결과, 진한 적색의 반고체인 생성물 1g이 생성되었으나, 이 생성물은 순도가 낮았다(미정제 수율 = 43.4%).

그 다음, 이 물질 0.4g을, 메탄올 중 1% 트리에틸아민으로 전처리한 실리카겔 1.2g에 예비 흡수시켰다. 이후, 이를 2×10㎝ 실리카겔 컬럼(디클로로메탄 중 20% 메탄올 + 1% 트리에틸아민으로 평형화됨)에 로딩한 후, 디클로로메탄 중 20% 메탄올(+ 1% 트리에틸아민) → 100% 메탄올(+ 1% 트리에틸아민) → 메탄올 중 10% 메탄올 암모니아 구배를 걸어주어 용리하였다. 생성물은 주로 메탄올 중 10% 메탄올 암모니아와 함께 용리되었다. 용매를 제거한 결과, 생성물 일부(240㎎)가 생성되었다.

1H NMR (400 MHz, CD₃OD)δ 1.8(m, 4H); 3.15(m, 2H); 3.4(m, 2H); 6.68((m, 1H); 6.72(미 해상, 1H); 7.3-7.4(m, 2H); 7.8(m, 1H); 7.9(m, 2H), 8.25(m, 1H); 8.3(d, 1H), 8.7(d, 1H).

실시예 46: 2-(5'-(5"-(2"',2"'- 디메틸히드라지닐 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 합성

(A) 5-( N' , N' -디메틸- 히드라지노 )-2-니트로- 페닐아민의 제조

N,N-디메틸아세타미드(50㎖) 중 무수 탄산 칼륨(17.6g, 128mmol), N,N-디메틸-히드라진(44㎖, 580mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(20g, 116mmol)의 혼합물을 125℃ 및 질소 대기 하에 3일 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 이후, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각한 다음, 냉수(400㎖)에 붓고 나서, 격렬하게 교반한 후, 밤새도록 4℃에서 항온 처리하였다. 생성된 갈색의 침전물을 여과로 수집하고, 이를 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 그 다음, 이를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화하여, 여과한 다음, 추가의 디에틸 에테르로 세정하여, 건조한 결과, 황색 고체인 5-(N',N'-디메틸-히드라지노)-2-니트로-페닐아민(10.7g, 수율 = 47%)이 생성되었다. 미정제 생성물은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에서 사용되었다.

1H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 3.0(s, 6H); 5.7(d, 1H); 6.1(dd, 1H); 7.95(d, 1H).

(B) 4-[5-( N' , N' -디메틸- 히드라지노 )-1H- 벤조이미다졸 -2-일]-2-니트로- 페닐 아민의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(100㎖) 중 5-(N',N'-디메틸-히드라지노)-2-니트로-페닐아민(1.56g, 8.0mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.20g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 실온 및 수소 대기 하에(벌룬) 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(2.0g, 8.0mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다. 환원 생성물은 곧바로 불안정하게 검게 변한 것으로 확인되었다.

( ii ) 커플링 반응

80∼90℃ 및 질소 대기 하에, 상기 (i) 단계로부터 생성된 슬러리를 72시간 동안 가열하고 나서, 이를 실온으로 냉각하고, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 보라색 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 3%, 60㎖)으로 처리하고, 격렬하게 혼합한 후, 4℃에 밤새도록 방치하여 두었다. 상청액을 따라 내고, 침전된 고체를 물로 다시 세정하여 따라 내고 나서, 잔류하는 물은 증발에 의해 제거하였다.

생성된 고체를 에테르(100㎖) 중에서 밤새도록 슬러리화한 후, 여과한 결과, 갈색 고체 1.9g(미정제 수율 = 76%)이 생성되었다.

미정제 생성물은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 3.0(s, 6H); 6.7(d, 1H); 7.08(d, 1H); 7.3(d, 1H); 7.7(s, 1H), 8.1(dd, 1H); 8.65(d, 1H).

(C) 2-(5'-(5"-(2"',2"'- 디메틸히드라지닐 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 합성

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(100㎖) 중 미정제 2-니트로-4-[5-(테트라하이드로-피리다진-1-일)-1H-벤조이미다졸-2-일]-페닐아민(1.0g, 3.2mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(200㎎)을 첨가하고 나서, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 다시 수소 대기 하에(벌룬) 실온에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 농축한 결과, 진한 갈색 오일인 미정제 디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 디아민(전술한 바와 같이 제조)을 메탄올(50㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(5㎖) 중 2-시아노피리딘(499㎎, 4.8mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.48mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 이 전체 혼합물에 아세트산(0.67㎖, 12mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 질소 대기 하에 80℃에서 하루 동안 가열한 다음, 실온으로 냉각하고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 생성된 진한 적갈색 잔류물을 5% 암모니아 수용액(20㎖)으로 처리한 후, 5℃에서 하루 동안 항온 처리하였다. 그러나, 고체는 생성되지 않았으며, 이때, 미정제 생성물이 용기의 바닥에 점성의 오일로서 분리되었다. 그 다음, 수성 층을 따라내고, 잔류물을 물로 잘 세정하였다(따라내기). 생성된 잔류물을 증발시켜 물을 제거하고, 생성된 진한 적색의 필름을 아세토니트릴과 함께 교반한 결과, 미정제 고체 0.5g(미정제 수율 = 42%)이 생성되었다. 이것 0.25g을 2×9 실리카겔 컬럼(아세트산에틸 중 1% 트리에틸아민으로 평형화) 상에서 크로마토그래피시켰다(아세트산 에틸 중 1∼10% 메탄올 용리). 생성물이 진한 적갈색 고체로서 분리되었다(65㎎).

1H NMR (400MHz, CD₃OD) δ 3.0(s, 6H); 6.9(m, 2H); 7.44(m, 2H); 7.7(미 해상 d, 1H); 7.9(m, 2H); 8.26(m, 2H), 8.68(d, 1H).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 74.6

PF = 27.9

DMFm = 1.71

DMF10 = 1.29

실시예 47: 5- 플루오로 -2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

5-플루오로피리딘-2-카보니트릴(200㎎, 1.64mmol)에 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.1M, 1.7㎖, 0.1eq)을 첨가하고 나서, 이 용액을 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조 내에서 100분 동안 가열하였다. 그 다음, 여기에 빙초산(0.19㎖, 3.3mmol) 및 무수 메탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(277㎎, 0.86mmol) 용액을 첨가하고, 이 혼합물을 질소 대기 하에 밤새도록 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물을 물(10㎖) 중에 용해한 후, 희석 암모니아 용액(3.0M)으로 pH를 8로 맞추어 염기화하였다. 이를 40분 동안 교반한 후, 연한 갈색의 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 고체를 물로 처리하고 나서(3×5㎖), 아세토니트릴로 처리하였는데(4×3㎖), 이때 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 갈색의 유리질 고체(270㎎)가 생성되었다. 이후, 물질을 메탄올(2㎖) 중에 용해한 다음, 실리카 카트리지(KP-Sil 25g)에 가하였는데, 이때, 메탄올을 용리하였으며, 그 결과, 흐린 연황색 분말인 5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(235㎎, 64%)(m.p. = 196∼199℃)이 생성되었다.

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 5방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t(J=12.0Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m(obs), NCH₂; 3.69, d(J=12.0Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d(J=13.5Hz), 2H, NCH₂; 7.32, d (J=1.5Hz), 1H, H4"; 7.41, dd(J=2.5, 9.0Hz), 1H, H6"; 7.73, d(J=9.0Hz), 1H, H7"; 7.90, ddd(J=3.0, 8.5, 8.5Hz), 1H, H4; 8.02, dd(J=0.5, 8.5Hz), 1H, H7'; 8.14, dd(J=1.8, 8.8Hz), 1H, H6'; 8.46, dd(J=4.0, 8.5Hz), 1H, H3; 8.53, dd(J=0.5, 1.5Hz), 1H, H4'; 8.74, d(J=3.0Hz), 1H, H6.

¹³C NMR(125MHz, d₄-MeOH + 5방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.3, C2"'/6"'; 54.6, C3"'/5"'; 102.5, C4"; 115.0, 116.3, 116.8(중첩), C4', C6", C7', C7"; 122.9, C6'; 124.0, C5'; 124.2, d(³J_CF = 5Hz), C3; 125.0, d(²J_CF = 19Hz), C4; 134.1, C7a"; 138.8, C3a' 또는 C3a"; 139.0, d(²J_CF=25Hz), C6; 140.3, C3a" 또는 C3a'; 141.5, C7a'; 145.0, C2; 148.5, C5"; 152.7, 153.1, C2', C2"; 161.4, d(¹J_CF=258Hz), C5. MS(ESI+ve)m/z 428(MH+, 100%). HRMS(ESI+ve) m/z 428.19934, C₂₄H₂₃FN₇ 428.19935 필요(Δ=0.0ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 537.5

PF = 40.0

DMFm = 2.46

DMF10 = 2.20

실시예 48: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)-4-( 트리플루오로메틸 )피리딘의 제조

4-트리플루오로메틸-2-피리딘카보니트릴(262㎎, 1.52mmol)에 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.1M, 1.5㎖, 0.1eq)을 첨가하고 나서, 이 용액을 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조 내에서 105분 동안 가열하였다. 이후, 여기에 빙초산(0.18㎖, 3.1mmol) 및 무수 메탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(295㎎, 0.92mmol) 용액을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 용매를 회전 증발기로 제거하고, 잔류물은 물(10㎖)에 용해한 다음, 희석 암모니아 용액(3.0M)으로 pH 8로 염기화하였다. 유질의 침전물을 40분 동안 교반한 결과, 이쇄성 연갈색 현탁액이 생성되었는데, 이 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 고체를 물로 처리한 다음(3×8㎖), 아세토니트릴로 처리하였는데(3×4㎖), 이때, 각각의 처리 사이에 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 흐린 황색의 분말(358㎎)이 생성되었다. 이 물질 일부(250㎎)를 메탄올(1∼2㎖) 중에 용해한 다음, 실리카 카트리지(KP-Sil 25g)에 가하였는데, 이때, 메탄올을 용리하였으며, 그 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-(트리플루오로메틸)피리딘(236㎎, 77%)(m.p.= 203∼208℃)이 생성되었다.

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 5방울 d-TFA) δ 3.01, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t(J=12.0Hz), 2H, NCH₂; 3.35, m(obs), NCH₂; 3.68, d(J=12.0Hz), 2H, NCH₂; 3.96, d(J=13.6Hz), 2H, NCH₂; 7.32, d (J=2.0Hz), 1H, H4"; 7.41, dd(J=2.5, 9.2Hz), 1H, H6"; 7.73, d(J=8.8Hz), 1H, H7"; 7.88, m, 1H, H5; 8.01, dd(J=0.6, 8.6Hz), 1H, H7'; 8.09, dd(J=2.5, 8.8Hz), 1H, H6'; 8.52,,m, 1H, H4';8.66, s, 1H, H3; 9.05, d(J=4.8Hz), 1H, H6. ¹³C NMR(125MHz, d₄-MeOH + 5방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"'/6"'; 54.7, C3"'/5"'; 102.7, C4"; 115.4, 116.4, 116.8, 117.1, C4', C6", C7', C7"; 118.0, 121.2, C3, C5; 123.4, C6'; 124.1, q(¹J_CF=273Hz), 4-F3C; 124.9, C5'; 134.6, C7a"; 139.2, C3a' 또는 C3a"; 140.3, d(²J_CF=34Hz), C4; 140.5, C3a" 또는 C3a'; 141.4, C7a'; 148.5, C5"; 150.2, C2; 152.2, C6; 152.7, 152.9, C2', C2". MS(ESI+ve)m/z 478(MH+, 100%). HRMS(ESI+ve) m/z 478.19599, C₂₅H₂₃F₃N₇ 478.19615 필요(Δ=0.3ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 23.3

PF = 63.8

DMFm = 2.75

DMF10 = 2.58

실시예 49: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다 졸-2'-일)-5-( 트리플루오로메틸 )피리딘의 제조

5-(트리플루오로메틸)피리딘-2-카보니트릴(261㎎, 1.52mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.1M, 1.5㎖, 0.15mmol)을 첨가한 다음, 이 용액을 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조 내에서 90분 동안 가열하였다. 이후, 여기에 빙초산(0.18㎖, 3.1mmol) 및 무수 메탄올(15㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-메틸피페라진-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(295㎎, 0.92mmol) 용액을 첨가한 다음, 이 혼합물을 질소 대기 하에서 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 다음, 용매를 회전 증발기로 제거한 다음, 잔류물을 물(10㎖)에 용해하고 나서, 이를 희석 암모니아 용액(3.0M)으로 염기화한 결과, 유리 표면상에 유질의 고체가 침착되었다. 수성 액체를 제거한 후, 상기 물질을 물(10㎖)로 처리하였는데, 이때, 이쇄성 고체가 생성될 때까지 격렬하게 스크래칭(scratching)하였다. 상기 고체를 40분 동안 교반한 후, 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 그 다음, 고체를 물로 처리한 다음(2×8㎖), 아세토니트릴로 처리하였는데(2×5㎖), 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 이후, 고체를 진공 하에서 건조한 결과, 흐린 황색의 분말(328㎎)이 생성되었다. 물질 일부(250㎎)를 메탄올(3∼4㎖) 중에 용해하고 나서, 이를 실리카 카트리지(KP-Sil 25g)에 가한 다음, 메탄올을 용리하였는데, 그 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-5-(트리플루오로메틸)피리딘(228㎎, 68%)(m.p.=320℃(dec))이 생성되었다.

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 5방울 d-TFA) δ 3.00, s, 3H, 4"'-MeN; 3.21, t(J=12.0Hz), 2H, NCH₂; 3.34, m(obs), NCH₂; 3.68, d(J=12.4Hz), 2H, NCH₂; 3.97, d(J=12.8Hz), 2H, NCH₂; 7.32, d (J=2.0Hz), 1H, H4"; 7.41, dd(J=2.2, 9.0Hz), 1H, H6"; 7.73, d(J=9.2Hz), 1H, H7"; 8.02 d(J=8.8Hz), 1H, H7'; 8.09, dd(J=1.8, 8.6Hz), 1H, H6'; 8.38,dd(J=1.6, 8.4Hz), 1H, H4; 8.53, d(J=1.2Hz), 1H, H4'; 8.56, d(J=8.4Hz), 1H, H3; 9.11, s, 1H, H6. ¹³C NMR(125MHz, d₄-MeOH + 5방울 HOAc) δ 43.6, 4"'-MeN; 49.4, C2"'/6"'; 54.7, C3"'/5"'; 102.7, C4"; 115.3, 116.4, 116.8, 117.2, C4', C6", C7', C7"; 122.4, C3; 123.4, C6'; 124.8, q(¹J_CF=271Hz), 5-CF3; 125.1, C5'; 127.9, q(²J_CF=33Hz), C5; 134.8, C7a"; 135.7, C4; 139.4, 140.5, C3a', C3a"; 141.5, C7a'; 147.5, C6; 148.5, C5"; 152.0, 152.5, 152.9, C2, C2', C2". MS(ESI+ve)m/z 478(MH+, 100%). HRMS(ESI+ve) m/z 478.19601, C₂₅H₂₃F₃N₇ 478.19615 필요(Δ=0.1ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 12.2

PF = 33.1

DMFm = 2.38

DMF10 = 2.21

실시예 50: 2-(5'-(5"-(4"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-4- 메틸피리딘의 제조

4-메틸피리딘-2-카보니트릴(135㎎, 1.14mmol)에 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.1M, 1.1㎖, 0.11mmol)을 첨가하고, 이 용액을 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조 내에서 110분 동안 가열하였다. 여기에 빙초산(0.12㎖, 2.1mmol) 및 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.60mmol) 용액을 첨가하고 나서, 혼합물을 질소 대기 하에 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 용매를 회전 증발기로 제거하고 나서, 잔류물을 물(9㎖)에 용해시키고, 3M 암모니아 용액을 사용하여 pH 8∼9로 염기화하였다. 여기에 추가의 물(약 10㎖)을 첨가하고, 유질 현탁액을 n-부탄올(20㎖)로 추출하였다. 부탄올 추출물을 물(20㎖)로 세정하고 나서, 증발시킨 결과, 갈색 오일이 생성되었다. 오일을 아세토니트릴(2㎖)로 처리한 후, 40분 동안 교반한 결과, 이쇄성 올리브색 고체가 생성되었는데, 이 고체는 아세토니트릴로 추가 분쇄하였다(2×2㎖). 고체를 메탄올(3㎖) 중에 용해한 다음(가열), 이를 실리카 겔 카트리지(레벨러리스(Reveleris) 12g)에 가하고 나서, 아세트산 에틸/메탄올과 함께 구배 용리한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-메틸피리딘(155㎎, 61%)(m.p. = 204∼209℃)이 생성되었다.

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 4방울 d-TFA) δ 2.00, m, 2H, H3"'/H5"'; 2.25, m, 2H, H3"'/5"'; 2.58, s, 3H, 4-Me; 3.61, m, 2H, H2"'/6"'; 3.91, m, 2H, H2"'/6"'; 4.09, tt(J=3.5, 7.0Hz), 1H, H4"'; 7.58, dq(J=5.0, 0.7Hz), 1H, H5; 7.74, dd(J=2.2, 8.8Hz), 1H, H6"; 7.92, d(J=8.5Hz), 1H, H7"; 7.99, d(J=2.0Hz), 1H, H4"; 8.07, dd(J=0.8, 8.8Hz), 1H, H7'; 8.27, m, 2H, H3, H6'; 8.64, dd(J=0.5, 1.5Hz), 1H, H4'; 8.73, d(J=5.0Hz), 1H, H6. ¹³C NMR(125MHz, d₄-MeOH + 5방울 HOAc) δ 21.1, 4-Me; 34.8, C3"'/5"'; 49.7, C2"'/6"'; 68.0, C4"'; 101.0, C4"; 115.1, 115.5, 116.9, 117.6, C4', C6", C7', C7"; 121.5, C5'; 122.6, 123.4, 126.9, C3, C5, C6'; 130.9, C7a"; 136.9, C3a";140.0, C3a'; 141.6, C7a'; 148.0, C2; 149.9, 150.1, C4, C5"; 150.4, C6; 150.9, 154.3, C2', C2". MS(ESI+ve)m/z 425(MH+, 100%). HRMS(ESI+ve) m/z 425.20844, C₂₅H₂₅N₆O 425.20844 필요(Δ=0.0ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 134.3

PF = 23.5

DMFm = 1.79

DMF10 = 1.33

실시예 51: 2-(5'-(5"-(4"'- 하이드록시피페리딘 -1"'-일) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)-5- 메틸피리딘의 제조

5-메틸피리딘-2-카보니트릴(135㎎, 1.14mmol)에, 메탄올 중 메톡시화 나트륨 용액(0.1M, 1.1㎖, 0.11mmol)을 첨가하고, 이 용액을 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조에서 110분 동안 가열하였다. 여기에 빙초산(0.12㎖, 2.1mmol) 및 무수 메탄올(10㎖) 중 2-아미노-4-(5'-(4"-하이드록시피페리딘-1"-일)벤지미다졸-2'-일)아닐린(0.60mmol) 용액을 첨가하고 나서, 이 혼합물을 질소 대기 하에 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 이를 냉각한 후, 용매를 회전 증발기로 제거하고, 잔류물을 물(10㎖)에 용해한 후, 3M 암모니아 용액을 사용하여 pH 8∼9로 염기화하였다. 이 혼합물을 40분 동안 교반한 결과, 이쇄성 회색 고체의 균질한 현탁액이 생성되었는데, 이를 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 물(10㎖)로 처리한 다음, 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(3×2㎖), 이때, 각각의 처리 후에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류하는 고체를 메탄올(2㎖) 중에 용해하고 나서, 이를 실리카 겔 카트리지(리벨러리스 12g)에 가하고 나서, 여기에 메탄올을 용리한 결과, 황색 분말인 2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-5-메틸피리딘(112㎎, 44%)(m.p. = 208∼213℃)이 생성되었다.

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 4방울 d-TFA) δ 2.00, m, 2H, H3"'/H5"'; 2.24, m, 2H, H3"'/5"'; 2.51, s, 3H, 5-Me; 3.60, m, 2H, H2"'/6"'; 3.91, m, 2H, H2"'/6"'; 4.09, tt(J=3.5, 7.0Hz), 1H, H4"'; 7.72, dd(J=2.5, 9.0Hz), 1H, H6"; 7.91, d(J= 8.5Hz), 1H, H7"; 7.97, m, 2H, H4, H4"; 8.06, d(J=8.8Hz), 1H, H7'; 8.28, m, 2H, H3, H6'; 8.62, d(J= 1.5Hz), 1H, H4'; 8.75, m, 1H, H6. ¹³C NMR(125MHz, d₄-MeOH + 5방울 HOAc) δ 18.4, 5-Me; 34.9, C3"'/5"'; 49.7, C2"'/6"'; 68.0, C4"'; 100.9, C4"; 115.0, 115.4, 116.7, 117.5, C4', C6", C7', C7"; 121.2, C5'; 122.2, 122.4, C3, C6'; 130.7, C7a"; 136.5, C5; 136.8, C3a";138.4, C4; 139.9, C3a'; 141.5, C7a'; 145.5, C2; 150.0, C5"; 150.8, C2 또는 C2"; 151.0, C6; 154.3, C2' 또는 C2". MS(ESI+ve)m/z 425(MH+, 100%). HRMS(ESI+ve) m/z 425.20846, C₂₅H₂₅N₆O 425.20844 필요(Δ=0.1ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 123.9

PF = 58.7

DMFm = 2.07

DMF10 = 1.90

실시예 52: 2-(5'-(5"- cis -2"',6"'- 디메틸모폴리노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(A) 5-( cis -2',6'- 디메틸모폴리노 )-2- 니트로아닐린의 제조

무수 N,N-디메틸아세타미드(35㎖) 중 cis-2,6-디메틸모폴린(4.15g, 36.0mmol, 1.8eq) 용액에, 탄산 칼륨(2.94g, 21.2mmol, 1.05eq)를 첨가한 후, 다시 5-클로로-2-니트로아닐린(3.44g, 19.9mmol)을 첨가하고, 이 혼합물을 120℃의 오일 조 내에서 가열하였다(질소 대기 하, 46시간). 그 다음, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 물(200㎖)에 부은 후, 1시간 동안 교반하였다. 현탁액을 여과한 후, 수집한 고체를 물로 조심스럽게 세정하고(3×30㎖), 디에틸 에테르로 세정한 다음(2×20㎖), 진공 하에 P₂O₅에서 건조한 결과, 연한 황토색 분말인 5-(cis-2',6'-디메틸모폴리노)-2-니트로아닐린(3.67g, 73%)이 생성되었다.

1H NMR1(400 MHz, CDCl₃) δ 1.26, d(J=6.4Hz), 6H, 2',6'-diMe; 2.56, dd(J=10.8, 12.4Hz), 2H, H3'/5'; 3.58, m, 2H, H3'/5'; 3.72, m, 2H, H2'/6'; 5.94, d(J=2.8Hz), 1H, H6; 6.14, br, 2H, 1-NH2; 6.27, dd(J=2.8, 9.6Hz), 1H, H4; 8.02, d(J=9.6Hz), 1H, H3.

참고 문헌 10: WO 02/20500A2.

(B) 4-(5'-( cis -2",6"- 디메틸모폴리노 ) 벤지미다졸 -2'-일)-2- 니트로아닐린의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(75㎖) 중 5-(cis-2',6'-디메틸모폴리노)-2-니트로아닐린(1.26g, 5.03mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(0.24g)을 첨가하고 나서, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에 25시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 여과된 고체를 메탄올로 세정하였으며, 그 다음, 합한 여과물과 세정물을 진공 하에서 농축한 결과, 미정제 2-아미노-4-(cis-2',6'-디메틸모폴리노)아닐린(1.08g, 97%)이 생성되었는데, 이는 다음 단계에 바로 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 2-아미노-4-(cis-2',6'-디메틸모폴리노)아닐린(1.08g, 4.9mmol, 상기 (i)에서 제조) 및 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(1.27g, 5.2mmol)를, 질소 대기 하에 무수 에탄올(25㎖) 및 빙초산(12.5㎖) 중에서 19시간 동안 환류시켰다. 이 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였으며, 잔류물은 물(100㎖) 중에 현탁한 다음, 진한 암모니아 용액을 사용하여 pH 약 11로 염기화하였다. 2∼3시간 동안 교반한 결과, 선명한 적색의 침전물이 생성되었는데, 이를 수집하고(por 3 소결), 물로 조심스럽게 세정한 다음, 진공 하에 P₂O₅에서 밤새도록 건조한 결과, 진한 적색 분말인 4-(5'-cis-2",6"-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(1.62g, 90%)(m.p. = 147℃(dec))이 생성되었다.

1H NMR (400MHz, d₄-MeOH + 4방울 d-TFA) δ 1.26, d(J=6.4Hz), 6H, 2",6"-diMe; 2.54, dd(J=11.2, 11.6MHz), 2H, H3"/5"; 3.62, d(J=10.8Hz), 2H, H3"'/5"'; 3.86, m, 2H, H2"/6"'; 7.21, d(J=2.0Hz), 1H, H4'; 7.23, d(J=9.2Hz), 1H, H6; 7.37, dd(J=2.0, 9.2Hz), 1H, H6'; 7.62, d(J= 9.2Hz), 1H, H7'; 7.96, dd(J= 2.2, 9.0Hz), 1H, H5; 8.92, d(J= 2.4Hz), 1H, H3. ¹³C NMR(100MHz, d₄-MeOH + 15방울 HOAc) δ 19.2, 2',6'-diMe; 56.4, C3"'/5"'; 73.0, C2"'/6"'; 99.6, C4'; 113.1, C4; 115.3, 117.0, 121.2, 126.4, C3, C6, C6' 및 C7'; 129.1, C2; 132.0, C3a' 또는 C7a'; 133.5, C5; 135.8, C7a' 또는 C3a'; 148.9, 149.1, 150.7, C1, C2' 및 C5'. MS(ESI+ve)m/z 735(M2H+, 6%); 368(MH+, 100). HRMS(ESI+ve) m/z 368.17163, C₁₉H₂₂N₅O₃ 368.17172 필요(Δ=0.2ppm).

(C) 2-(5'-(5"- cis -2"',6"'- 디메틸모폴리노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 제조

(i) 수소화

4:1 아세트산 에틸/메탄올(40㎖) 중 4-(5'-(cis-2",6"-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2'-일)-2-니트로아닐린(0.38g, 1.03mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가하고 나서, 이 반응 혼합물을 수소 대기 하에 21시간 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 여과된 고체를 메탄올로 세정한 다음, 합한 여과물과 세정물을 진공 하에서 농축한 결과, 미정제 2-아미노-4-(5'-cis-2",6"-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2'-일)아닐린(350㎎, 100%)이 생성되었는데, 이는 다음 단계에 바로 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

2-시아노피리딘(207㎎, 1.99mmol)을 메탄올 메톡시화 나트륨 용액(0.07M, 2.9㎖, 0.20mmol)으로 처리하고 나서, 질소 대기 하에 40∼45℃의 오일 조에서 2시간 동안 가열하였다. 그 다음, 가열을 중지하고, 여기에 빙초산(0.23㎖, 4.0mmol) 및 무수 메탄올(15㎖) 및 중 2-아미노-4-(5'-(cis-2",6"-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2'-일)아닐린(350㎎, 1.03mmol) 용액을 첨가한 후, 이 혼합물을 질소 대기 하에 19시간 동안 서서히 환류시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하고, 잔류물은 희석 암모니아 용액(3.0M, 15㎖)으로 처리하여, 1시간 동안 교반하였다. 황갈색의 현탁액을 원심 분리하여 상청액을 제거하고, 잔류물을 물로 처리한 후(2×10㎖), 다시 아세토니트릴로 처리하였는데(3×3㎖), 이때, 각각의 처리 사이에는 원심 분리하여 상청액을 제거하였다. 잔류물을 메탄올(약 3㎖) 중에 용해하고 나서, 이를 실리카 겔 컬럼(32×170㎜)에 가하였는데, 이때, 4:1 아세트산 에틸/메탄올과 함께 용리한 결과, 오렌지색 유리질 고체인 2-(5'-(5"-(cis-2"',6"'-디메틸모폴리노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘(246㎎, 56%)이 생성되었다(m.p.= 195∼197℃).

1H NMR (500MHz, d₄-MeOH + 4방울 d-TFA) δ 1.27, d(J=6.5Hz), 6H, 2"',6"'-diMe; 2.52, dd(J=10.5, 12.0MHz), 2H, H3"'/5"'; 3.64, app. d(J=10.5Hz), 2H, H3"'/5"'; 3.86, m, 2H, H2"/6"'; 7.23, d(J=2.0Hz), 1H, H4"; 7.40, dd(J=2.5, 9.0Hz), 1H, H6"; 7.65, ddd(J=1.0, 4.5, 7.5Hz), 1H, H5; 7.69, d(J= 9.0Hz), 1H, H7"; 8.03, d(J= 9.0Hz), 1H, H7'; 8.11, m, 2H, H4, H6'; 8.40, br d(J=8.0Hz), 1H, H3; 8.51, d(J=1.0Hz), 1H, H4'; 8.85, m, 1H, H6. ¹³C NMR(100MHz, d₄-MeOH + 4방울 HOAc) δ 19.2, 2"'/6"'-Me; 56.6, C3"'/5"'; 72.9, C2"'/6"'; 99.9, C4"; 115.1, 115.7, 116.3, 116.9, C4', C6", C7', C7"; 122.1, C5'; 122.6, 122.8, C3 및 C6'; 126.1, C5; 131.2, C7a"; 137.2, C3a', C3a" 또는 C7a'; 138.3, C4; 140.2, 141.6, C3a', C3a" 또는 C7a'; 148.5, 150.0, C2, C5" 및 C2' 또는 C2"; 150.7, C6; 151.0, C2, C5" 및 C2' 또는 C2"; 154.2, C2" 또는 C2'. MS(ESI+ve)m/z 849(M2H+, 7%); 397(MH+, 100). HRMS(ESI+ve) m/z 425.20831, C₂₅H₂₅N₆O 425.20844 필요(Δ=0.3ppm).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 133.5

PF = 55.9

DMFm = 1.75

DMF10 = 1.40

실시예 53: 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일)-1H-인돌-2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 합성

(A) 6-(4- 메틸 -피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4- 설포닐 )-1H- 인돌의 합성

250㎖들이 둥근 바닥 플라스크에 6-브로모-1-(톨루엔-4-설포닐)-1H-인돌(4g, 11.4mmol), Cs₂CO₃(7.4g, 22.8mmol), Pd₂dba₃(0.104g, 0.114mmol), RuPHOS(0.106g, 0.23mmol), 톨루엔(150㎖), N-메틸 피페라진(1.9㎖, 17.2mol)을 첨가한 후, 이 혼합물을 분리해낸 후, 질소로 플러싱(flushing)하였다. 그 다음, 주말 동안 이 반응 플라스크를 100℃에서 가열하였다. 이 시점에서 상기 반응물을 분석한 결과, 대부분의 출발 물질이 생성물로 전환되었음이 확인되었다. 이를 실온으로 냉각한 후, 용액을 EtOAc(150㎖)로 희석한 다음, 셀라이트 패드로 여과하고 나서, 추가의 EtOAc(150㎖)로 세정한 후, 증발시켰다. 생성된 오일을 실리카 겔 상 크로마토그래피시킨 결과, 생성물인 점성의 갈색 오일(방치시 결정화됨)이 3.1g(수율 = 73.8%) 생성되었다.

1H NMR(CDCl₃, 400MHz): δ 7.7(d, 2H), 7.48(d, 1H), 7.38(d, 1H), 7.33(d, 1H), 7.16(d, 2H), 6.9(dd, 1H), 6.5(dd, 1H), 3.2(m, 4H), 2.6(m, 4H), 2.33(s, 3H), 2.3(s, 3H).

(B) 6-(4- 메틸 -피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4- 설포닐 )-2- 트리부틸스타나닐 -1H-인돌의 합성:

처음에, 6-(4-메틸-피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4-설포닐)-1H-인돌(3.43g, 9.3mmol)을 철저히 건조한 후, 이를 무수 THF(50㎖) 중에 용해하고 나서, 이것의 온도를 -70℃로 냉각하였다. 그 다음, nBuLi(헥산 중 2.5M, 5㎖, 12.5mmol)를 적가한 다음, 내부 온도를 동일하게 유지시켰다. 이 혼합물을 -70℃에서 교반한 후, 여기에 15㎖ THF 중 염화 트리부틸틴(3.4㎖, 12.5mmol)을 적가하였다. 이 온도에서 이를 1시간 동안 교반한 후, 반응 혼합물을 실온으로 승온하고 나서, 밤새도록 교반하였다. 여기에 물(50㎖)을 첨가하여 반응을 급랭시킨 후, EtOAc(150㎖)로 추출하고 나서, 이 추출물을 물로 반복 세정하였다(5×100㎖). 유기층을 MgSO₄로 건조한 다음, 증발시킨 결과, 미정제 생성물 7.8g이 생성되었다. 그 다음, 이를 실리카 겔 상 크로마토그래피시킨 결과, 갈색의 점성 오일인 생성물(약간의 트리부틸틴 불순물로 여전히 오염된 상태임) 4.7g(수율 = 77%)이 분리되었다.

1H NMR(CDCl₃, 400MHz): δ 7.5(d, 2H), 7.3(m, 1H), 7.13(d, 1H), 6.85(dd, 1H), 6.65(s, 1H), 3.2(m, 4H), 2.56(m, 4H), 2.3(s, 3H), 2.28(s, 3H), 1.5(m, 6H), 1.3(m, 6H), 1.1(m, 6H), 0.85(m, 9H).

(C) 4-[6-(4- 메틸 -피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4- 설포닐 )-1H-인돌-2-일]-2-니트로- 페닐아민의 합성

DMF(50㎖) 중 4-브로모-2-니트로아닐린(2.05g, 9.5mmol) 및 6-(4-메틸-피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4-설포닐)-2-트리부틸스타나닐-1H-인돌(미정제)(5.0g, 7.6mmol)을 RB 플라스크에 넣은 다음, 이 혼합물을 분리해낸 후, 질소로 플러싱하였다. 여기에 Pd(PPh₃)₄(0.22g, 0.19mmol)를 첨가하고 나서, 질소 대기 하에 밤새도록 100℃로 가열하였다. 이 기간 후 분석을 수행한 결과, 모든 출발 물질이 소모되었다는 것이 확인되었다. EtOAc(200㎖)로 희석하고, 포화 NH₄Cl로 반복 세정하여(5×50㎖) 후속 작업을 수행하였다. 미정제 NMR 스펙트럼은 복잡하였는데, 그 이유는 생성물의 질소 원자가 다양한 산화 상태를 가지기 때문이었다. 미정제 물질을 크로마토그래피로 정제하고 나서[16㎝×6㎝, 실리카겔 컬럼, 디클로로메탄 → 디클로로메탄 중 10% 메탄올 구배로 용리], 모든 관련 분획들을 풀링(pooling)(오렌지색 점성 오일)하고, 이 중 3.0g은 추가의 정제 과정을 거치지 않거나 화학적 이동을 시도하지 않고, 직접 다음 단계에서 사용되었다.

(D) 6-[6-(4- 메틸 -피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4- 설포닐 )-1H-인돌-2-일]-2-피리딘-2-일-1H- 벤조이미다졸의 합성

4-[6-(4-메틸-피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4-설포닐)-1H-인돌-2-일]-2-니트로-페닐아민(0.5g, 0.99mmol)을 7:3 MeOH/HOAc(100㎖) 중에 용해하고 나서, 이를 밤새도록 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)의 존재 하에 수소화하였다. 그 다음, 이 용액을 셀라이트로 여과한 다음, 메탄올(50㎖)로 세정한 후, 증발시켰다. 생성된 디아민을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에 메탄올(2㎖) 중 2-시아노피리딘(154㎎, 1.5mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.15mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1.5시간 및 질소 대기 하). 이 혼합물에 아세트산(0.21㎖, 3.8mmol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 질소 대기 하에 밤새도록 80℃에서 가열한 다음, 실온으로 냉각하고 나서, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 그 다음, 잔류물을 5% 암모니아 수용액으로 처리한 후, 하루 동안 5℃에서 항온 처리하고 나서, 수성 층을 따라 내고, 물로 잘 세정하였다. 생성된 연한 황갈색의 고체를 분리한 후, 이 고체를 에테르로 세정한 결과, 생성물 150㎎(수율 = 15%)이 생성되었다. 완벽히 순수하지는 않은 물질을 다음 단계에 사용하기 위해 준비해 두었다.

1H NMR(CDCl₃, 400MHz): (순도가 낮기 때문에, 피크 지정과 강도는 대략적임) δ 8.6(미 해상, 1H), 8.2(d, 1H), 7.9(m, 2H), 7.8(미 해상, 1H), 7.65((m, 3H), 7.4(m, 1H), 7.3(d, 1H), 7.2(m, 1H), 7.1(d, 1H), 6.95(dd, 1H), 6.5(s, 1H), 2.9(m, 4H), 2.5(m, 4H), 2.4(s, 3H), 2.3(s, 3H).

(E) 2-(5'-(5"-(4"'- 메틸피페라진 -1"'-일)-1H-인돌-2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 합성:

미정제 6-[6-(4-메틸-피페라진-1-일)-1-(톨루엔-4-설포닐)-1H-인돌-2-일]-2-피리딘-2-일-1H-벤조이미다졸(0.5g, 0.9mmol)을 메탄올(100㎖) 중에 용해하고 나서, 여기에 Mg 터닝(Mg turning)(1.2g)을 첨가하였다. 이 혼합물을 초음파 조 내에서 90분씩 총 3회 초음파 처리하였다. 생성된 슬러리를 증발시켜, 대부분의 용매를 제거하고 나서, 이를 디클로로메탄(250㎖) 중에 용해하였다. 포화 NH₄Cl을 사용하여 유기 추출물을 반복적으로 세정한 후, 건조 및 증발시켰다. 에멀젼이 형성되어서 회수량은 적었는데(100㎎), 이를 대상으로 크로마토그래피[실리카겔, 4㎝×2㎝ 컬럼(9:1 디클로로메탄:메탄올 암모니아로 전처리함): 생성물과 함께 디클로로메탄 중 10% 메탄올 → 디클로로메탄 중 20% 메탄올 → 메탄올을 구배 용리시킴]를 수행한 결과, 생성물 20㎎이 생성되었다(수율 = 5%, 순도 약 80∼90%).

1H NMR (CD₃OD + TFA, 400MHz): δ 8.9(미 해상 d, 1H), 8.4(d, 1H), 8.3(m, 1H), 8.2(미 해상, 1H), 8.1(m, 1H), 7.9(m, 1H), 7.8(m, 1H), 7.7(m, 1H), 7.5(m, 1H), 7.0(s, 1H), 3.8(m, 2H), 3.1(m, 2H), 2.9(m, 2H), 2.9(s, 3H).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 34.1

PF = 4.9

DMFm = 1.30

DMF10 = 1.21

실시예 54: 2-(5'-(5"-(3"'-하이드록시에틸-1"'- 메틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지미다졸 -2'-일)피리딘의 합성

(A) 2-[(3-아미노-4-니트로- 페닐 )- 메틸 -아미노]-에탄올의 제조:

N,N-디메틸아세타미드(10㎖) 중 무수 탄산 칼륨(5.3g, 38mmol), 2-메틸아미노-에탄올(7㎖, 87mmol) 및 5-클로로-2-니트로아닐린(5g, 29mmol)의 혼합물을 125℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 교반하였다. 시료 NMR 분석 결과, 출발 물질이 완전히 전환되었음이 확인되었다. 그 다음, 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 나서, 이를 냉수(30㎖)에 붓고, 격렬하게 교반한 후, 4℃에서 밤새도록 항온 처리하였다. 생성된 황색 침전물을 여과로 수집한 후, 물로 잘 세정한 다음, 필터 깔때기로 건조하였다. 이후, 이를 디에틸 에테르 중에서 슬러리화시킨 후, 여과하고, 추가의 디에틸 에테르로 세정한 다음, 건조한 결과, 황색 고체인 2-[(3-아미노-4-니트로-페닐)-메틸-아미노]-에탄올(5.4g, 수율 = 88%)이 생성되었는데, 이는 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400MHz, DMSO): δ 7.75(d, 1H); 7.2(광폭 s, 2H); 6.2(d, 1H); 5.95(s, 1H); 4.75(미정제 t, 1H); 3.55(m, 2H); 3.4(m, 2H); 2.95(s, 3H) - NH₂ 및 OH 양성자 포함.

(B) [2-(4-아미노-3-니트로- 페닐 )-1H- 벤조이미다졸 -5-일]- 메틸 -프로필- 아민 의 제조:

(i) 수소화

질소 대기 하에, 1:1 아세트산/에탄올(60㎖) 중 2-[(3-아미노-4-니트로-페닐)-메틸-아미노]-에탄올(1.0g, 4.7mmol) 용액에, 활성 탄소 상 5% 팔라듐(0.075g)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 분리해낸 후, 이를 실온 및 수소 대기 하에(벌룬) 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 질소 대기 하에 반응 혼합물을 셀라이트로 직접 여과하여, 에틸 4-아미노-3-니트로벤젠카복시미데이트 하이드로클로라이드(1.1g, 4.5mmol)가 담긴 둥근 바닥 플라스크에 담은 후, 커플링 반응을 진행시켰다.

( ii ) 커플링 반응

80℃ 및 질소 대기 하에 24시간 동안, (i) 단계에서 생성된 슬러리를 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각하고 나서, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 생성된 진한 색의 오일을 희석 암모니아 수용액(물 중 5%, 50㎖)으로 처리하고 나서, 이를 격렬하게 혼합한 다음, 밤새도록 4℃에 방치하였다. 상청액을 따라 낸 다음, 침전된 고체를 물로 다시 세정한 후, 따라 내고, 잔류하는 물은 증발에 의해 제거하였다.

생성된 검정색의 고체를 에테르(100㎖) 중에서 밤새도록 슬러리화하고 나서, 여과한 결과, 흑자색 고체인 생성물 1.0g(미정제 수율 = 66%)이 생성되었다. 미정제 생성물은 추가의 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

1H NMR (400MHz, DMSO): δ 8.6(s, 1H); 8.05(d, 1H); 7.65(광폭 s, 2H); 7.3(미 해상, 1H); 7.0(d, 1H); 6.65(미 해상 s, 1H); 6.6(미 해상 s, 1H); 4.6(광폭, 1H); 3.55(미정제 t, 2H); 3.3(미 해상 - H₂O와 중첩, 2H); 2.95(s, 3H) - NH₂ 및 OH 양성자 포함.

(C) 2-(5'-(5"-(3"'-하이드록시에틸-1"'- 메틸아미노 ) 벤지미다졸 -2"-일) 벤지 미다졸-2'-일)피리딘의 합성

(i) 수소화

3:1 아세트산 에틸/메탄올(60㎖) 중 미정제 [2-(4-아미노-3-니트로-페닐)-1H-벤조이미다졸-5-일]-메틸-프로필-아민(0.5g, 1.5mmol) 용액에, 탄소 상 5% 팔라듐(100㎎)을 첨가한 후, 우선 이 혼합물을 분리해낸 후, 수소 대기 하에(벌룬) 실온에서 하루 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고 나서, 메탄올로 세정한 후, 합한 여과물 및 세정물을 농축한 결과, 진한 갈색 오일인 미정제 디아민이 생성되었는데, 이는 어떠한 정제 과정도 거치지 않고 다음 단계에 사용되었다.

( ii ) 커플링 반응

미정제 디아민(상기한 바와 같이 제조)을 메탄올(20㎖) 중에 용해하였다. 여기에, 메탄올(2.2㎖) 중 2-시아노피리딘(238㎎, 2.3mmol) 용액을 첨가하였는데, 이 용액은 (첨가 직전) 메톡시화 나트륨(0.23mmol)으로 처리한 것이었다(40℃, 1시간, 질소 대기 하). 그 다음, 상기 전체 혼합물에 아세트산(0.33㎖, 5.8mmol)을 첨가하였다.

이 혼합물을 80℃ 및 질소 대기 하에 하루 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시키고 나서, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 생성된 진한 적색 오일을 5% 암모니아 수용액(20㎖)으로 처리하고 나서, 하루 동안 5℃에서 항온 처리하였다. 상청액을 따라내고, 침전된 고체를 다시 물로 세정한 다음, 이를 따라 낸 후, 잔류하는 물을 증발에 의해 제거하였다. 생성된 고체를 3일에 걸쳐 아세토니트릴(50㎖) 중에서 슬러리화하고 나서, 여과한 결과, 갈색 분말인 미정제 생성물 270㎎(미정제 수율 = 48.2%)이 생성되었다. 이 생성물 130㎎을 대상으로, 9:1 디클로로메탄:메탄올 암모니아로 전처리한 2㎝×9㎝ 실리카겔 컬럼 상에서 크로마토그래피를 수행하였다. 생성물을 디클로로메탄 중 10% 에탄올 → 디클로로메탄 중 50% 에탄올의 구배 하에 용리하였다. 생성물이 적갈색 고체로서 분리되었다(30㎎).

1H NMR(400MHz, CD₃OD): δ 8.62(해상도가 낮은 d, 1H); 8.2(m, 2H); 7.82(t, 1H); 7.8(d, 1H); 7.65(d, 1H); 7.4(m, 2H); 7.0(d, 1H); 6.8(s, 1H); 3.6(t, 2H); 3.4(t, 2H); 2.95(s, 3H).

세포 독성 및 방사선 보호 결과

C50 = 94.3

PF = 20.2

DMFm = 1.87

DMF10 = 1.15

실시예 55: 마우스 혀의 구강 점막에 대한 국소 방사선 보호 효능

마우스

근친 교배 C3H/Neu 변종 마우스를 독일 드레스텐 소재, 메디칼 패컬티 칼 거스테이 카루스(Medical Faculty Carl Gustay Carus)의 육종 콜로니로부터 공급받았다. 이 동물을 교배한 후, 특별히 발열원이 없는 환경 하에 수용하여 두었다. 습도(30∼50%)와 온도(21∼24℃)를 조절할 수 있는 조건 하에 수용하여 두었다. 자동화된 빛 조절 프로그램으로 명기/암기를 12시간/12시간 설정하였는데, 명기는 아침 6시∼저녁 6시로 하였다. 마우스를, 크기 3인 마크롤론(Macrolon) 케이지에 가두어 두었는데, 케이지 당 최대 10마리를 수용하였으며, 바닥에는 센드더스트를 깔아주었다. 마우스 표준식(알트로민 1326(Altromin 1326), 알트로게(Altrogge))과 표준 퍼스펙스 음용 병에서 유래하는 여과 수돗물을 임의량으로 공급하였다.

방사선 조사

마우스 혀의 아래 표면의 중앙 3㎜×3㎜되는 부분에, 달팩 150-MC(Darpac 150-MC) 장치(영국 스윈번 소재, 포워드 레이테크 리미티드(Forward Raytech Ltd.))(튜브 전류 20milliamp, 선량률 = 분당 3.78Gy 및 초점 피부 간 거리 = 15㎝에서 작동)를 사용하여 25kV X-선을 조사하였다. 마취한 마우스(나트륨 펜타바비톤; ㎏당 60㎎)를, 예열한 알루미늄 블록(약 35℃)의 중앙 원통형 구멍(지름 = 25㎜)에 앙와위로 눕혔다. 핀셋을 사용하여 마우스 혀를 상기 블록의 천장에 있는 구멍(지름 = 3㎜)에 집어넣어 통과시키고, 양면 부착 테이프를 사용하여 혀의 위 표면을 상기 블록의 외 표면에 고정하였다. 마우스 두부를 폴리스티렌 웨지로 지지하여, 혀의 기저부가 말리는 것을 막아 저산소증이 오는 것을 방지했다. 콜리메이터는 두께 1㎜의 알루미늄 평판으로서, 3×3㎟의 윈도우가 중앙에 위치하고 있으며, 이 윈도우 부분은 혀의 아래 표면에 닿는다. 10마리의 마우스로 이루어진 군에 5가지 상이한 선량(10∼20Gy)으로 방사선을 조사하였다.

예비 방사선 조사 처리

방사선 조사하기 1시간 전에, 마이크로피펫을 바꿔가면서 마취된 마우스 혀의 아래 표면에 제제 10 마이크로리터를 투여하였다. 30분 후, 제2의 제제 분취액 10 마이크로리터를 투여한 후, 이로부터 30분 후, 마우스에 방사선을 조사하였다.

국소 투여용 제제

프로필렌 글리콜 또는 물 중 적당한 약물 스톡 용액을 폴록사머(Poloxamer) 407 겔(바스프 루트롤(BASF Lutrol) F 127)의 수용액 및/또는 프로필렌 글리콜 중 하이드록시프로필 셀룰로스(평균 MW 약 80,000; 알드리치 cat no. 435007) 용액과, 물 및/또는 프로필렌 글리콜로 희석하여, 다음과 같은 2개의 제제를 생산하였다.

제제 1 - 물 중 30% 프로필렌 글리콜 중 1% 하이드록시프로필 셀룰로스 및 20% 폴록사머 407 중 10 또는 30mM의 약물을 함유하는 겔.

제제 2 - 최종 농도 1%의 하이드록시프로필 셀룰로스를 함유하는 프로필렌 글리콜 중 10, 30 또는 60mM의 약물을 함유하는 액체.

제제 3 - 최종 농도 2%의 하이드록시프로필 셀룰로스를 함유하는, 물 중 30mM 약물을 함유하는 액체.

스코어링 및 데이터 분석

방사선 조사 후 다양한 시점에, 마취된 마우스의 혀 아래 표면을 매일 관찰하였다. 비연속적인 지표는 점막에 궤양이 형성되었음을 암시하는 것이다(합류성 점막염 RTOG/EORTC 등급 3). 예시적 도면에 그래프로 작성된 데이터는 10 마리의 마우스로 이루어진 군에서 구한 백분율 값으로서, 연속으로 2일 이상 동안 점막 궤양의 지표에 스코어를 메겼다. 하나의 매개 변수와 S자 관계(로그 함수 S(D) = 1/1 + e^-(D- ^ED50 ⁾)에 있는 방사선 선량 효과 곡선은, 군을 이루는 마우스 중 50%가 점막 궤양 형성 지표에 도달하게 되는, 침투 방사선 선량에 해당하는 ED₅₀값을 구하기 위한 프리즘 5.0 곡선-피팅 프로그램을 사용하여 작성하였다.

결과를 도 3∼도 7에 도시하였다.

실시예 56 - 정맥 내 2 PH 에 의한 마우스 공장의 방사선 보호 효능

5 마리의 마우스로 이루어진 군에 있어, 0.73Gy/분의 선량 률로 ¹³⁷Cs γ-선(감마셀 40 이레디에이터(GammaCell 40 Irradiator), 캐나다 소재, 노르디온 인터내셔날 인코포레이션(Nordion International Inc.))로 전신 방사선 조사(19Gy 이하)를 수행하기 2시간 전에, 정맥(꼬리 정맥) 내 주사에 의해 C3H/HeJ 마우스에 2PH를 투여하였다(아세트산염-완충 염수 중 30mM 용액, pH5; 150㎎/㎏). 방사선 조사 후 3일 14시간 경과시 마우스를 안락사한 후, 공장을 절개하였다. 각각의 마우스 당 1㎝ 길이의 공장 절편 5개를 취한 후, 미소공 테이프로 묶고 나서, 중성 완충 포르말린 중에 고정하였다. 이후, 샘플을 파라핀에 내포시켜, 절단한 후, 헤마톡실린-에오신으로 염색하였다. 조밀하게 염색된 콜로니(10개 초과 세포)로서, 생존 크립트 클로노겐을 증식시켜 얻어진 콜로니의 수를 세어, 원주 당 콜로니 수를 바탕으로 스코어를 메겼다.

도 8은 방사선만을 조사한 대조군과 2PH 처리함과 아울러 방사선 조사한 마우스를 대상으로 한, 재증식 크립트 클로노겐에 대한 생존율 곡선을 비교하여 나타낸 것이다. 상기 2개의 실험 군 각각에 대한 데이터는 다음과 같은 식에 대해 보정하였다:

상기 식 중,

N₀는 원주 당 클로노겐의 초기 수이고,

N(D)는 D Gy만큼을 조사하였을 때 원주 당 생존 클로노겐의 수이며,

S는 크립트 당 클로노겐의 수이고,

α는 치사를 유발하는 방사선 선량의 역수이다.

곡선-피팅에 의해 구하여진 α 값은 다음과 같았다.

α_대조군 = 0.529 +/- 0.048 Gy-1

α₂ _PH = 0.431 +/- 0.039 Gy-1 (p < 0.0001).

상기 2개의 값으로부터 선량 변경 인자를 구한 결과, 1.23 +/- 0.15이었다.

실시예 56 - 마우스 공장 피하 M2PB 의 방사선 보호 효능

HPCD 3.6g을 인산염 완충 염수(PBS) 9.3㎖ 중에 용해하여 30% v/w 용액을 만들어 2-하이드록시프로필-β-시클로덱스트린(HPCD, 시그마-알드리치, 통상의 MW = 1540) 비이클 용액을 제조하였다. 약 30㎎의 M2PB(MW 396.45)를 HPCD 비이클 용액 2㎖ 중에 용해하여 고도의 수용성 복합체를 형성함으로써 M2PB/HPCD 스톡 용액을 제조하였다. M2PB 농도는, 흡광 계수 4×10⁸ M^-1㎝^- ¹(345㎚)를 사용하여, 45% MeOH 중에 적당히 희석함으로써(0.1% TFA) 측정하였다. M2PB/HPCD 스톡을 HPCD 비이클 중 8.75㎎/㎖(22mM)로 희석하여, 최종 제제 M2PB/HPCD 제제를 생산하였는데, 이 제제를 마우스의 견갑골 사이(목덜미)에 체중 1g당 8×10^-3㎖의 용량으로 피하 주사하였다.

이후, 실시예 56에 기술된 바와 같이 방사선 조사 및 분석을 수행하였다.

그 결과를 도 9에 나타냈다. 공장 모델을 사용하는 유사 실험(예를 들어 폴리에틸렌 글리콜(MW 400) 중 메틸프로아민, 2PH 또는 M2PB 용액을 피하 주사)에서 관찰되었던 국소 반응 또는 독성의 징후는 피하 주사한 부위에 나타나지 않았다.

참고 문헌

Claims

하기 화학식 I의 방사선 보호 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 수화물 또는 용매화물:
화학식 I

상기 식 중,
X는 N 또는 NH를 나타내며, 여기서,
는, X가 N일 때에는 이중 결합이고, X가 NH일 때에는 단일 결합이며;
X'는 N 또는 NH를 나타내며, 여기서, X 및 X'는 상이하고,
는, X'가 N일 때에는 이중 결합이고, X'가 NH일 때에는 단일 결합이고;
Q는 메톡실 또는 H를 나타내며;
Y는 O, 메틸렌, -CH(OH)- 또는 -N(CH₃)-를 나타내고;
A는 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 나타내고,
상기 임의 치환은 클로로, 플루오로, C₁∼C₄ 플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 이루어진다.
제1항에 있어서, 상기 Y는 -CH(OH)- 또는 -N(CH₃)-을 나타내는 것인 화합물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 A는 임의 치환된 2-피리딜을 나타내는 것인 화합물.
하기 화학식 II의 방사선 보호 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 수화물 또는 용매화물:
화학식 II

상기 식 중,
W는 -N(R₁R₂)(여기서, 상기 R₁ 및 R₂는 둘 다 수소가 아니며, 상기 R₁ 및 R₂는 함께 5, 6 또는 7원 고리 구조를 형성할 수 있음), -NHN(R₁R₂), -NHR₃N(R₁R₂), -NHR₃OR₂, -N(R₃)R₃OR₂, -N(R₁)R₃OR₃OR₃, -OR₃NR₁R₂, 또는 -OR₃을 나타내거나, 또는 W는 피페리딜, 피페라지닐, 모폴리닐, 티오모폴리닐 또는 디아제파닐을 나타내며, 이것들은 각각 C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, -N(CO)N(R₁R₂), -N(CO)OR₁, -N(CO)OR₃OH, -(CO)NR₁R₂, -R₃(CO)NR₁R₂, -R₃OR₁, -OR₁, -N(R₁R₂) 또는 -NH-에 의해 임의 치환될 수 있고;
상기 R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소, C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐로부터 선택되고;
R₃은 C₁∼C₄알킬 또는 C₂∼C₄알케닐 기이며;
Z는 동일하거나 상이하며, N 또는 CH를 나타내고;
Z'는 동일하거나 상이하며, N 또는 C를 나타내며;
X는 CH, N 또는 NH를 나타내고, 여기서,
는, X가 CH 또는 N일 때에는 이중 결합이며, X가 NH일 때에는 단일 결합이고;
X'는 N 또는 NH를 나타내고, 여기서, X가 CH 또는 N일 때, X'는 NH이며, X 및 X'는 상이하고, 또한,
는, X'가 N일 때에는 이중 결합이고, X'가 NH일 때에는 단일 결합이며;
Q는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내고;
Q₁은, Z'가 N일 때에는 부재하고, Z'가 C일 때에는 H, 알콕실, -NR₁R₂, F 또는 Cl을 나타내며;
A는 헤테로시클릭 N 또는 O가 오르토 위치에 위치하는 5∼10원 단일 고리 구조 또는 다중 고리 구조를 나타내는데, 여기서 상기 고리는 임의의 이중 결합, 다른 N 또는 O 이종 원자, 치환(클로로, 플루오로, C₁∼C₄ 플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 이루어짐), 또는 이의 조합을 포함하고,
단, 상기 화학식 II의 방사선 보호 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 수화물 또는 용매화물은 하기 화학식의 화합물이 아니다:
제4항에 있어서, 상기 A는 피롤리닐, 피라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 트리아졸릴 또는 테트라졸릴; 1∼4개의 질소 원자를 함유하는 포화 5∼6원 헤테로모노시클릭기; 1∼5개의 질소 원자를 함유하는 불포화 축합 헤테로시클릭기; 하나의 산소 원자를 함유하는 불포화 5∼6원 헤테로모노시클릭기; 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 5∼6원 헤테로모노시클릭기; 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 포화 5∼6원 헤테로모노시클릭기; 또는 1∼2개의 산소 원자와 1∼3개의 질소 원자를 함유하는 불포화 축합 헤테로시클릭기;를 나타내며, 이것들은 각각 클로로, 플루오로, C₁∼C₄ 플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 임의 치환될 수 있는 것인 화합물.
제4항에 있어서, 상기 A는 임의 치환된 2-피리딜, 임의 치환된 2-피리미딜, 임의 치환된 2-피라지닐, 임의 치환된 3-피라졸릴, 임의 치환된 5-피라졸릴, 임의 치환된 2-푸라닐, 임의 치환된 2-퀴놀리닐, 임의 치환된 1-이소퀴놀리닐 또는 임의 치환된 3-이소퀴놀리닐을 나타내고, 상기 A의 임의 치환은 클로로, 플루오로, C₁∼C₄ 플루오로알킬, C₁∼C₄알킬, C₂∼C₄알케닐, C₁∼C₄알콕시, C₁∼C₄알콕시알킬, C₁∼C₄알킬아미노, C₂∼C₄디-알킬아미노 또는 C₁∼C₄아미노알킬에 의해 이루어지는 것인 화합물.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 A의 임의 치환은 메틸 또는 메톡실에 의해 이루어지는 것인 화합물.
제4항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 하나 이상의 Q는 메톡실을 나타내는 것인 화합물.
제4항에 있어서, 하기 화합물로부터 선택되는 것인 화합물:
2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-메톡시-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
1-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
3-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)인다졸
2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-4-메틸피리딘
3-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
2-(5'-(5"-(4"'-메틸-1"',4"'-디아제판-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-메톡시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(4'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)인돌-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(모폴리노아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-이소프로필피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-부틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-((2"'-메톡시에틸)(메틸)아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
5-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
3-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
2-(5'-(5"-(4"'-(2""-메톡시에틸)피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(2"'-(2""-메톡시에톡시)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)-5-메틸피리딘.
제4항에 있어서, 하기 화합물로부터 선택되는 것인 화합물:
2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-클로로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-메틸-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-모폴리노벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(4'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-부틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-메톡시-6'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
4-메톡시-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
3-(5'-(5"-(4"'-하이드록시피페리딘-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)이소퀴놀린
2-(5'-(5"-(2"'-(2""-메톡시에톡시)에틸아미노)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
2-(5'-(5"-(4"'-이소프로필피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘
5-플루오로-2-(5'-(5"-(4"'-메틸피페라진-1"'-일)벤지미다졸-2"-일)벤지미다졸-2'-일)피리딘.
이온화 방사선의 손상 영향으로부터 생체 시료를 보호하기 위한, 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 하나의 항의 화합물을 포함하는 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 상기 생체 시료는 방사선 요법이 진행중인 사람 환자 또는 동물 피험체를 포함하는 것인 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 상기 생체 시료는 이온화 방사선에의 노출을 포함하는 진단 방법이 진행중인 사람 환자 또는 동물 피험체를 포함하는 것인 약학적 조성물.
이온화 방사선에 노출될 위험이 있는 사람에서 이온화 방사선의 손상 영향을 예방하기 위한 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 하나의 항의 화합물을 포함하는 약학적 조성물로서, 이온화 방사선에의 사람의 가능한 노출 전에 사람에게 투여되는 것인 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 수의학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물.
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