KR101906466B1 - Bace 저해제로서 유용한 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 - Google Patents

Bace 저해제로서 유용한 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, Aβ 생산 저해 효과 및 BACE1 저해 효과를 가지며, 알츠하이머형 치매로 대표되는 Aβ에 의해 초래되는 신경퇴행성 질환의 예방학적 또는 치료학적 제제로서 유용한, 식 (I)의 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다.
Figure 112018043360043-pct00076

상기 식 (I)에서,
X는 수소 또는 불소이고;
A는 CH 또는 N이고;
Y는 메틸, 에틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 디플루오로에틸, 메톡시, 에톡시, 메톡시메틸 또는 -C≡N이다.

Description

BACE 저해제로서 유용한 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 {FUSED AMINODIHYDROTHIAZINE DERIVATIVES USEFUL AS BACE INHIBITORS}
본 발명은 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 및 이의 약제학적 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 아밀로이드-β (이하, Aβ라고 함) 단백질에 대한 생산 저해 효과 또는 베타-사이트 아밀로이드-β 전구체 단백질 절단 효소 1 (이하, BACE1 또는 β-세크리타제라 함)에 대한 저해 효과를 가지며, Aβ 단백질에 의해 야기되는 신경퇴행성 질환, 특히, 알츠하이머형 치매, 다운 증후군 등을 치료하는데 효과적인, 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체, 및 활성 성분으로서 상기 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체를 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다.
알츠하이머 질환은 신경의 변성 및 소실과 더불어 노인반 및 신경섬유다발의 형성을 특징으로 하는 질환이다. 현재, 알츠하이머 질환은 아세틸콜린 에스테라제 저해제로 대표되는 증상 개선제를 이용한 대증 요법으로만 치료되고 있으며, 질병의 진행을 억제하는 근본적인 요법은 아직 개발되지 않았다. 알츠하이머 질환의 근본적인 요법을 창출하기 위해서는 질환의 발병 요인을 방제하기 위한 방법이 개발되어야 된다.
Aβ-단백질은 아밀로이드 전구체 단백질 (이하, APP라 함)의 절단 산물로서, 신경의 변성과 소실, 및 치매 증상의 발병에 크게 관여하는 것으로 추측된다. Aβ-단백질로는, 주성분으로서, 아미노산 40개로 이루어진 Aβ40과 C-말단에 2개의 아미노산이 추가된 Aβ42이 있다. Aβ40과 Aβ42는 응집되는 경향이 강하며, 노인반의 주요 구성 성분인 것으로 알려져 있다. 아울러, 가족형 알츠하이머 질환에서 관찰되는 APP 및 프레세닐린 유전자 (presenilin gene)의 변이가, Aβ40 및 Aβ42를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, Aβ40 및 Aβ42의 생성을 감소시키는 화합물은, 알츠하이머 질환의 진행 저해제 또는 예방제로서 기대된다.
Aβ는 APP가 β-세크레타제(BACE1)에 의해 절단된 다음 γ-세크레타제에 의해 절단되어 생성된다. 이러한 이유로, Aβ 생성을 낮추기 위해, γ-세크레타제와 β-세크레타제의 저해제를 만들고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
공개된 국제 특허 출원 WO2011/005738 (Eli Lilly and Company)에서는 식 (A)의 화합물과 이의 BACE 저해제로서의 용도가 개시되어 있다:
Figure 112013067970366-pct00001
상기 식 (A)에서, R1, R2, R3, X, m, n 및 p는 상기 특허 공개 문헌에 정의되어 있다.
식 (B)의 융합된 아미노디하이드로티아진 화합물은 공개된 국제 특허 출원 WO2009/091016 (Eisai R&D Management Co., Ltd.)에 이미 개시된 바 있다:
Figure 112013067970366-pct00002
상기 식 (B)에서, 고리 A는 C6-14 아릴기 등이고; L은 -NReCO- [여기에서, Re는 수소 원자 등임] 등이고; 고리 B는 C6-14 아릴기 등이고; X는 C1-3 알킬렌기 등이고; Y는 단일 결합 등이고; Z는 C1-3 알킬렌기 등이고; R1 및 R2은 독립적으로 수소 원자 등이고; R3, R4, R5 및 R6는 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 등이다.
아울러, 식 (C)의 융합된 아미노디하이드로티아진 화합물도 공개된 국제 특허 출원 WO2010/038686 (Eisai R&D Management Co., Ltd.)에 개시된 바 있다:
Figure 112013067970366-pct00003
상기 식에서, 고리 A는 C6-14 아릴기 등이고; L은 -NReCO- [여기에서, Re는 수소 원자 등임] 등이고; 고리 B는 C6-14 아릴기 등이고; X는 C1-3 알킬렌기 등이고; Y는 단일 결합 등이고; Z는 산소 원자 등이고; R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 등이고; 및 R3, R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로는 수소 원자, 할로겐 원자 등이다.
본 발명은 WO2009/091016에 개시된 화합물 군 (genus)으로부터 선택된다.
본 발명의 과제는 Aβ 생산 저해 효과 또는 BACE1 저해 효과를 가지며, Aβ에 의해 야기되는 신경퇴행성 질환, 대표적으로 알츠하이머형 치매에 대한 예방학적 제제 또는 치료학적 제제로서 유용한, 추가적인 화합물, 즉, 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체를 제공하는 것이다.
이에, 본 발명은 식 (I)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다:
Figure 112013067970366-pct00004
상기 식 (I)에서,
X는 수소 또는 불소이고;
A는 CH 또는 N이고;
Y는 메틸, 에틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 디플루오로에틸, 메톡시, 에톡시, 메톡시메틸 또는 -C≡N이다.
본 발명의 일 구현예에서, X는 수소이다.
본 발명의 다른 구현예에서, A는 N이다.
본 발명의 다른 구현예에서, Y는 메틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸 또는 메톡시이다.
본 발명의 바람직한 그룹의 화합물은, 식 (Ia)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure 112013067970366-pct00005
상기 식 (Ia)에서, Y는 전술한 바와 같이 정의된다. 바람직하게는, Y는 메틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 디플루오로에틸, 메톡시, 에톡시 또는 메톡시메틸이다.
일 구현예에서, 본 발명은, Y가 메톡시 또는 모노플루오로메틸인, 식 (Ia)의 화합물을 제공한다.
본 발명의 다른 바람직한 그룹의 화합물은 식 (Ib)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure 112013067970366-pct00006
상기 식 Ib에서, Y는 전술한 바와 같이 정의된다. 바람직하게는, Y는 메틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸 또는 메톡시이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 그룹의 화합물은 식 (Ic)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure 112013067970366-pct00007
상기 식 Ic에서, Y는 전술한 바와 같이 정의된다. 바람직하게는, Y는 메틸, 에틸, 트리플루오로메틸, 메톡시 또는 -C≡N이다.
본 발명의 바람직한 화합물은 다음과 같다:
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00008
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-시아노피콜린아미드:
Figure 112013067970366-pct00009
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00010
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피콜린아미드:
Figure 112013067970366-pct00011
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00012
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피콜린아미드:
Figure 112013067970366-pct00013
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에틸피콜린아미드:
Figure 112013067970366-pct00014
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00015
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피콜린아미드:
Figure 112013067970366-pct00016
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에톡시피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00017
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00018
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00019
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00020
;
N-{3-[(4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5-디하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a(7H)-일]-4-플루오로페닐}-5-[(2H3)메틸옥시]피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00021
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00022
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00023
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00024
;
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)-피라진-2-카르복스아미드:
Figure 112013067970366-pct00025
;
및 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
일 구현예에서, 본 발명은 N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 화합물을 제공한다.
다른 구현예에서, 본 발명은 N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 화합물을 제공한다.
본 발명의 범위에 속하는 구체적인 화합물들은 아래 실시예들에서 언급된 화합물들과 그것의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함한다.
본원에서, 용어 "디플루오로에틸"은 불소 원자 2개로 치환된 탄소수 2의 알킬기를 지칭한다. 이러한 기의 예로는 CH3-CF2-, CH2F-CHF- 및 CHF2-CH2-가 있다. 본 발명에서, 상기 기는 바람직하게는 CH3-CF2-이다.
식 (I)의 화합물은 특정 이성질체로 한정되지 않으며, 모든 가능한 이성질체 (예, 케토-에놀 이성질체, 이민-엔아민 이성질체 및 로타머(rotamer)) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 식 (I)의 화합물은 아래 호변이성체들을 포함한다:
Figure 112013067970366-pct00026
본 발명의 화합물은 식 (I)에서 테트라하이드로퓨로-티아지닐 고리에 위치한 키랄 센터 3개를 포함한다. 이들 키랄 센터 각각에서의 입체 화학 배위는, 바람직하게는, S이며, 즉, 이들은 (4aS,5S,7aS) 입체이성체들이다. 의심의 여지를 피하기 위해, 본 발명의 (4aS,5S,7aS) 입체이성체들은 다른 가능한 입체이성체들 중 하나 이상과의 혼합으로서, 예컨대 라세믹 혼합물로서 존재할 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명은 (4aS,5S,7aS) 키랄 센터들에서 입체화학적으로 순수한 식 (I)의 화합물을 제공한다. 본 발명의 설명에서, 용어 입체화학적으로 순수한은 (4aS,5S,7aS) 입체이성체가 80 중량% 이상이고, 기타 입체 이성체가 20 중량% 미만인 화합물을 지칭한다. 추가적인 구현예에서, 식 (I)의 화합물은 (4aS,5S,7aS) 입체이성체가 90 중량% 이상이고, 기타 입체 이성체가 10 중량% 미만이다. 다른 추가적인 구현예에서, 식 (I)의 화합물은 (4aS,5S,7aS) 입체이성체가 95 중량% 이상이고, 기타 입체 이성체가 5 중량% 미만이다. 또 다른 추가적인 구현예에서, 식 (I)의 화합물은 (4aS,5S,7aS) 입체이성체가 97 중량% 이상이고, 기타 입체 이성체가 3 중량% 미만이다.
본원에서, 화합물의 결정 다형체들이 존재할 수 있지만, 화합물은 이로 한정되지 않으며, 단결정 형태 또는 단결정 형태들의 혼합물로 존재할 수 있다. 화합물은 무수물 또는 수화물일 수 있다. 이들 임의의 형태들은 본원의 청구 범위에 포함된다.
또한, 본 발명은, 하나 이상의 원자가 자연에서 통상적으로 발견되는 원자 질량 또는 질량수와는 상이한 원자 질량 또는 질량수를 가진 원자로 치환된 것을 제외하고는, 식 (I)의 화합물과 동일한, 동위원소로 표지된 화합물을 포함한다. 본 발명의 화합물에 혼입될 수 있는 동위원소의 예로는, 수소, 탄소, 질소, 산소, 불소, 인, 염소, 테크네튬 및 요오드, 예컨대 2H, 3H, 11C, 14C, 13N, 15O, 18F, 32P, 99mTc, 123I 및 131I가 있다.
전술한 동위원소 및/또는 다른 원자의 다른 동위원소를 포함하는, 본 발명의 화합물 및 상기 화합물의 약제학적으로 허용가능한 유도체 (예, 염)도 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명의 동위원소로 표지된 화합물, 예컨대, 3H 및/또는 14C와 같은 방사성 동위원소가 혼입된 화합물은, 약물 및/또는 기질 조직 분포 분석에 유용하다. 3H 및 14C는 제조 용이성과 검출성 때문에 유용한 것으로 간주된다. 11C, 15O와 18F 동위원소는 PET(양전자 방출 단층 촬영)에 유용한 것으로 간주되며, 99mTc, 123I 및 125I 동위원소는 SPECT(단일 광자 방출 단층 촬영)에 유용한 것으로 간주되는데, 이들 모두 뇌 촬영에 사용가능하다. 2H와 같이 좀더 무거운 동위원소로 치환하면, 보다 높은 대사 안정성, 예컨대 생체내 반감기 증가 또는 필요량 감소가 이루어지는 특정한 치료학적 이점이 있으므로, 일부 경우에서는 유용한 것으로 간주된다. 본 발명의 식 (I)의 동위원소 표지된 화합물들은 일반적으로 하기 방법 및/또는 실시예에 기술된 공정을 수행함으로써 동위원소 비표지된 반응물질을 쉽게 이용가능한 동위원소로 표지된 반응물질로 치환함으로써, 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 식 (I)의 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체는 약제학적으로 허용가능한 염일 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 염은 Berge, Bighley and Monkhouse, J. Pharm. Sci., 1977, 766, 1-19에 기술된 것을 포함한다. 약제학적으로 허용가능한 염에 대한 구체적인 예로는, 무기산 염 (예, 설페이트, 나이트레이트, 퍼클로레이트, 포스페이트, 카보네이트, 바이카보네이트, 하이드로플루오라이드, 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드 및 하이드로아이오다이드), 유기 카복실레이트 (예, 아세테이트, 옥살레이트, 말리에이트, 타르트레이트, 퓨마레이트, 사이트레이트, 말로네이트 및 락테이트), 유기 설포네이트 (예, 메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트 및 캄포설포네이트), 아미노산 염 (예, 아스파르테이트 및 글루타메이트), 4급 아민 염, 알칼리 금속 염 (예, 소듐 염 및 포타슘 염), 알카리 토금속 염 (예, 마그네슘 염 및 칼슘 염)이 있다.
본 발명에 따른 식 (I)의 화합물은 필요에 따라 통상적인 방법을 통해 약제학적으로 허용가능한 염으로 변환될 수 있다. 염은 전형적으로 유기 합성 화학 등의 분야에서 사용되는 방법들을 적절하게 조합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 방법에 대한 구체적인 예로는 본 발명의 화합물의 유리 용액(free solution)을 산성 용액으로 중화 적정하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 식 (I)의 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 또는 약제학적으로 허용가능한 염은 이의 용매화물일 수 있다. 용매화물의 예는 수화물을 포함한다.
본 발명에 따른 식 (I)의 화합물은 화합물을 필요에 따라 자체 공지된 용매화물 생성 반응을 수행함으로써 용매화물로 변환될 수 있다.
본 발명은 치료(therapy)에 사용하기 위한 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 추가로 제공한다.
본 발명에 따른, 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물은, 우수한 Aβ 생산 저해 효과 또는 BACE1 저해 효과를 가지며, Aβ에 의해 야기되는 신경퇴행성 질환, 대표적으로 알츠하이머형 치매에 대한 예방학적 제제 또는 치료학적 제제로서 유용하다. 본 발명의 화합물은 Aβ40 및 Aβ42 둘다를 감소시킨다. 아울러, 본 발명의 화합물은 BACE 2 저해 효과를 가질 수 있다.
이에, 다른 측면에서, 본 발명은, 아밀로이드-β 단백질 생성을 저해하기 위한, 본 발명은 상기와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 베타-사이트 아밀로이드-β 전구체 단백질 절단 효소 1 (BACE 1)을 저해하기 위한, 상기와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 신경퇴행성 질환을 치료하기 위한, 상기와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다. 신경퇴행성 질환의 예로는, 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈 (hereditary cerebral hemorrhage with amyloidosis), 및 기타 퇴행성 치매, 예컨대 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 신경퇴행성 질환은 알츠하이머형 치매 (AD)이다.
다른 측면에서, 본 발명은, 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 기타 퇴행성 치매, 예컨대 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매와 같은, 신경퇴행성 질환을 치료 또는 예방하기 위한 약제 제조에 있어서의, 전술한 바와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다. 일 구현예에서, 상기 신경퇴행성 질환은 알츠하이머형 치매 (AD)이다.
다른 측면에서, 본 발명은, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 치료학적 또는 예방학적 유효량으로 필요한 인간 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 기타 퇴행성 치매, 예컨대 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매와 같은, 신경퇴행성 질환을 치료 또는 예방하거나, 및/또는 아밀로이드-β 단백질의 생성을 저해하는 방법을 제공한다. 신경퇴행성 질환의 예로는 전술한 것을 포함한다. 일 구현예에서, 상기 신경퇴행성 질환은 알츠하이머형 치매 (AD)이다. "유효량"은 개체에게 유익할 만큼 충분하거나, 또는 적어도 개체의 증상에 변화를 야기할 만큼 적어도 충분한 양을 의미한다.
본 발명의 화합물에 의해 치료할 수 있는 추가적인 증상으로는, 2형 당뇨병, 크로이츠펠트-야콥병 (CJD), 말초 신경 손상, 말초 신경 병증, 진행성 핵상 마비, 뇌졸증, 근위축성 측색 경화증 (ALS), 자가면역 질환, 염증, 동맥혈전, 불안 장애, 정신 장애, 간질, 발작(seizures), 경련, 스트레스 장애, 혈관 아밀로이드증, 통증, 거스트만-슈트라우슬러-샤인커 증후군 (Gerstmann-Straeussler-Scheinker syndrome), 이질, 뇌병증, 척수 소뇌성 실조증 (spino cerebellar ataxia), 윌슨 질환, 그레이브 질환, 헌팅턴 질환, 휘플 질환, 코스트만 질환, 녹내장, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 아밀로이드증성 뇌출혈, 혈관 아밀로이드증, 뇌 염증, 취약 X 증후군 (fragile X syndrome), 뇌졸증(stroke), 투렛 증후군, 포함체 근육염 (inclusion body myositis), 스트레스 장애, 우울증, 조울증 및 강박 장애 (obsessive compulsive disorder)를 포함한다.
일 측면에서, 본 발명은 2형 당뇨병을 치료하기 위한 전술한 바와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 추가로 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 2형 당뇨병을 치료 또는 예방하는 약제를 제조하기 위한 전술한 바와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 추가로 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 치료학적 또는 예?학적으로 유효한 양으로 이를 필요로하는 인간 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 아밀로이드-β 단백질의 생성을 저해하거나, 및/또는 2형 당뇨병을 치료 또는 예방하는 방법을 추가로 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 약제학적으로 허용가능한 담체와 조합하여, 활성 성분으로서 전술한 바와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 본 조성물은 의도한 투여 방법에 따라 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 이는, 예를 들어, 경구 투여용 정제, 캡슐 또는 액체 형태이거나, 또는 비경구 투여를 위한 용액 또는 현탁액일 수 있다.
본 발명에 따른 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 통상적인 방법에 의해 제형화할 수 있다. 투약 형태 (dosage form)에 대한 바람직한 예로는 정제, 필름 정제 및 당-코팅 정제 등의 코팅 정제, 미립제, 과립제, 산제, 캡슐제, 시럽제, 트로키제, 흡입제, 좌제, 주사제, 연고제, 점안제, 점비제, 점이제, 피부 접착 패치제(cataplasm) 및 로션제를 포함한다.
정제, 캡슐제, 과립제 및 산제와 같은 이들 고형 조제물은 통상적으로 본 발명에 따른 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 활성 성분으로서 0.01 - 100 wt%이고, 바람직하게는 0.1 - 100 wt%로 포함할 수 있다.
활성 성분은 약학 조제물에 대한 재료로서 통상적으로 사용되는 성분들을 혼합하고, 통상적으로 사용되는 부형제, 붕해제, 결합제, 윤활제, 착색제 및 교정제 (corrective)를 첨가하고, 필요에 따라 예컨대 안정화제, 유화제, 흡수 촉진제, 계면 활성제, pH 조절제, 방부제 및 항산화제를 첨가하여, 통상적인 방법을 이용하여 조제할 수 있다. 이러한 성분의 예들로는 대두유, 우지, 합성 글리세라이드 등의 동식물성 오일; 액체 파라핀, 스쿠알랜, 고형 파라핀 등의 탄화수소; 미리스틴산 옥틸도데실, 미리스트산 이소프로필 등의 에스테르유; 세토스테아릴 알코올, 베헤닐알코올 등의 고급 알코올; 실리콘 수지; 실리콘유; 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 글리세롤 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머 등의 계면활성제; 하이드록시에틸셀룰로스, 폴리아크릴산, 카르복시비닐 폴리머, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로스 등의 수용성 폴리머; 에탄올, 이소프로판올 등의 저급 알코올; 글리세롤, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 소르비톨 등의 다가 알코올; 포도당, 자당 등의 당; 무수 규산, 규산 알루미늄 마그네슘, 규산 알루미늄 등의 무기 분말; 정제수 등을 들 수 있다. 부형제로서는, 예를 들면 유당, 옥수수 전분, 사카로스, 포도당, 만니톨, 소르비톨, 결정 셀룰로스, 이산화규소를 들 수 있다. 사용되는 결합제로서는, 예를 들면, 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 아라비안 검, 트라가칸트, 젤라틴, 셸락, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리프로필렌글리콜-폴리옥시에틸렌 블록 코폴리머 및 메글루민을 포함한다. 사용되는 붕해제로서는, 예를 들면 전분, 한천, 젤라틴 분말, 결정 셀룰로스, 탄산칼슘, 중탄산나트륨, 구연산 칼슘, 덱스트린, 펙틴 및 카르복시메틸셀룰로스 칼슘을 포함한다. 사용되는 윤활제로서는, 예를 들면 스테아르산 마그네슘, 탈크, 폴리에틸렌글리콜, 실리카, 수소화된 식물성 오일을 포함한다. 사용되는 착색제의 예로는 의약품에 대한 첨가가 허가된 것을 포함한다. 사용되는 교정제의 예로는 코코아 분말, 멘톨, 엠파슴(empasm), 박하유, 용뇌, 신나몬 분말을 들 수 있다. 명확하게는, 이들 성분들은 전술한 첨가제 성분들로 한정되지 않는다.
예를 들어, 경구 제제는 활성 성분으로서 본 발명에 따른 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 부형제 및 필요에 따라, 결합제, 붕해제, 윤활제, 착색제, 교정제 등을 첨가한 후, 통상적 방법에 의해, 이 혼합물을 산제, 미립제, 과립제, 정제, 코팅 정제, 캡슐제 등으로 제제화함으로써, 제조한다. 명확하게는 정제 또는 과립제는 필요한 경우 적절하게 코팅, 예컨대 당 코팅될 수 있다.
예를 들어, 시럽제나 주사용 제제는, pH 조절제, 가용화제, 등장화제 (isotonizing agent) 등과, 필요에 따라 가용화제, 안정화제 등을 가하여, 통상적 방법으로 제조한다. 주사제는 미리 제조된 용액이거나, 사용 전에 용해되는 분말 자체, 또는 적정 첨가제가 포함된 분말일 수 있다. 주사제는 활성 성분을 통상적으로 0.01 내지 100 wt%, 바람직하게는 0.1 내지 100 wt%로 포함할 수 있다. 아울러, 현탁제 또는 시럽제 등의 경구 투여용 액체 제제는 활성 성분을 통상적으로 0.01 내지 100 wt%, 바람직하게는 0.1 내지 100 wt%로 포함할 수 있다.
예컨대, 외용제는 특별한 제한없이 임의의 통상적인 방법에 의해 제조할 수 있다. 의약품, 의약외품, 화장품 등에 통상 사용되는 다양한 물질들 중 임의의 것을 베이스 물질로서 사용할 수 있다. 베이스 물질의 예로는 동식물 오일, 미네랄 오일, 에스테르유, 왁스류, 고급 알코올류, 지방산류, 실리콘유, 계면활성제, 인지질, 알코올, 다가 알코올, 수용성 폴리머, 점토 미네랄 및 정제수 등의 물질을 포함한다. 필요에 따라, pH 조절제, 항산화제, 킬레이트제, 방부제, 살진균제, 착색제, 향료 등을 첨가할 수 있다. 아울러, 필요에 따라 분화 유도 작용을 가진 성분, 혈류 촉진제, 살세균제, 소염제, 세포 활성화제, 비타민, 아미노산, 보습제, 각질용해제 등의 성분을 배합할 수도 있다.
본 발명에 따른 융합된 아미노디하이드로티아진 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 투여량은, 예를 들면, 증상의 정도, 연령, 성별, 체중, 투여 방식, 염의 종류 및 질환의 특정한 유형에 따라 달라진다. 전형적으로, 활성 성분은, 성인에 대해, 단회 투약으로 또는 수회에 나누어서, 1일 당 30 ㎍ 내지 10 g, 바람직하게는 100 ㎍ 내지 5 g, 더 바람직하게는 100 ㎍ 내지 1 g을 경구로 투여되거나, 또는, 성인에 대해, 1일 당 약 30 ㎍ 내지 1 g, 바람직하게는 100 ㎍ 내지 500 mg, 보다 바람직하게는 100 ㎍ 내지 300 mg을 주사에 의해 투여된다.
식 (I)의 화합물은 다른 치료 제제, 예컨대 알츠하이머 질환 등의 신경퇴행성 질환의 질환 변형 또는 증상 치료제로서 유용한 것으로 주장되는 약제와 조합하여 사용할 수 있다. 즉, 다른 측면에서, 본 발명은, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 제1 활성 성분과, 적어도 신경퇴행성 질환의 치료에 유용한 하나 이상의 추가적인 활성 성분을 조합으로 포함하는, 약제학적 제품을 제공한다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 신경퇴행성 질환은 알츠하이머형 치매 (AD)이다. 이러한 추가적인 활성 성분에 대한 적절한 예는, 대증제(symptomatic agent), 예컨대 콜린 전달(cholinergic transmission)을 변형시키는 것으로 공지된 물질, 예를 들어, M1 및 M3 무스카린성 수용체 작용제 또는 알로스테릭 조절제, M2 무스카린성 길항제, M4 작용제 또는 파지티브 알로스테릭 조절제 (PAMs), 아세틸콜린에스테라제 저해제 (예, 테트라하이드로아미노아크리딘, 도네페질 하이드로클로라이드 및 리바스티그민), 니코틴 수용체 작용제 또는 알로스테릭 조절제 (예, α7 작용제 또는 알로스테릭 조절제 또는 α4β2 작용제 또는 알로스테릭 조절제), PPAR 작용제 (예, PPAR감마 작용제), 5-HT4 수용체 작용제 또는 부분 작용제, 히스타민 H3 길항제, 5-HT6 수용체 길항제 또는 5HT1A 수용체 리간드 및 NMDA 수용체 길항제 또는 조절제, 5-HT2A 길항제, 5-HT7 길항제, D1 작용제 또는 PAM, D4 작용제 또는 PAM, D5 작용제 또는 PAM, GABA-A α5 인버스 작용제 또는 네거티브 알로스테릭 조절제 (NAM), GABA-A α2/3 작용제 또는 PAM, mGluR2 조절제 (PAM 또는 NAM), mGluR3 PAM, mGluR5 PAM, PDE 1 저해제, PDE 2 저해제, PDE 4 저해제, PDE 5 저해제, PDE 9 저해제, PDE 10 저해제, GlyT1 저해제, DAAO 저해제, ASC1 저해제, AMPA 조절제, SIRT1 활성화제 또는 저해제, AT4 길항제, GalR1 길항제, GalR3 리간드, 아데노신 A1 길항제, 아데노신 A2a 길항제, α2A 길항제 또는 작용제, 선택적 및 비선택적 노르에피네프린 재흡수 저해제 (SNRI), 또는 잠재 질환 개변제, 예컨대, 감마 세크레타제 저해제 또는 조절제, α 세크레타제 활성화제 또는 조절제, 아밀로드 응집 저해제, 아밀로이드 항체, tau 응집 저해제 또는 tau 인산화/키나제 저해제, tau 탈인산화/포스파타제 활성화제, 미토겐-활성화된 단백질 키나제 키나제 4 (MKK4/MEK4/MAP2K4) 저해제, c-Jun N-말단 키나제 (JNK) 저해제, 카세인 키나제 저해제, MK2 (미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2) 저해제, MARK (미세소관 친화성 조절 키나제) 저해제, CDK5 (사이클린 의존형 키나제 5) 저해제, GSK-3 (글리코젠 신타제 키나제-3) 저해제 및 tau-튜불린 키나제-1 (TTBK1) 저해제일 수 있다. 이러한 다른 치료학적 제제에 대한 다른 예는, 칼슘 채널 차단제, HMG-CoA (3-하이드록시-3-메틸-글루타릴-CoA) 리덕타제 저해제 (스타틴류) 및 지질 저하제, NGF (신경 성장 인자) 모방체, 항산화제, GPR3 리간드, 플라스민 활성화제, 네프릴라이신 (NEP) 활성화제, IDE (인슐린 분해 효소) 활성화제, 멜라토닌 MT1 및/또는 MT2 작용제, TLX/NR2E1 (tailless X 수용체) 리간드, GluR1 리간드, RAGE (진보된 글리케이션 최종 산물용 수용체) 길항제, EGFR (상피 성장 인자 수용체) 저해제, FPRL-1 (포르밀 펩타이드-유사 수용체-1) 리간드, GABA 길항제, 및 MICAL (casL과 상호작용하는 분자) 저해제, 예컨대 옥소리덕타제 저해제, CB1 길항제/인버스 작용제, 비-스테로이드계 항-염증제 (NSAID), 항-염증제 (예, 신경염증을 강화 또는 저하시킴으로써 신경염증을 치료하는데 사용될 수 있는 제제), 아밀로이드 전구체 단백질 (APP) 리간드, 항-아밀로이드백신 및/또는 항체, 아밀로이드 유출 및/또는 소거를 촉진 또는 강화하는 제제, 히스톤 탈아세틸효소 (HDAC) 저해제, EP2 길항제, 11-β HSD1 (하이드록시스테로이드 탈수소효소) 저해제, 간 X 수용체 (LXR) 작용제 또는 PAM, 지단백질 수용체-관련 단백질 (LRP) 모방체 및/또는 리간드 및/또는 강화제 및/또는 저해제, 부티릴 콜린에스테라제 저해제, 키누린산 길항제 및/또는 키누레닌 아미노트랜스퍼라제 (KAT)의 저해제, 오르파닌 FQ / 노시셉틴 (NOP) / 오파오이드-유사 수용체 1 (ORL1) 길항제, 흥분성 아미노산 수송체 (EAAT) 리간드 (활성화제 또는 저해제), 및 플라스미노겐 활성화제 저해제-1 (PAI-1) 저해제, 니액신(niacin) 및/또는 GPR109 작용제 또는 콜레스테롤 강하제와 조합한 PAM 및/또는 HMGCoA 리덕타제 저해제 (스타틴류), 디메볼린(dimebolin) 또는 유사 제제, 항히스타민, 금속 결합 제제/ 킬레이트제, 항생제, 성장 호르몬 분비촉진제, 콜레스테롤 강하제, 비타민 E, 콜레스테롤 흡수 저해제, 콜레스테롤 유출 프로모터 및/또는 활성화제, 및 인슐린 상향조절제일 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명은, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 제1 활성 성분과 하기로부터 선택되는 하나 이상의 다른 활성 성분을 조합하여 포함하는 약제학적 제품을 제공한다:
- 콜린에스테라제 저해제, 예, 도네페질, 갈란타민, 리바스티그아민, 테트라하이드로아미노아크리딘 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염,
- 5-HT6 길항제, 예, SB-742457 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염,
- HMGCoA 리덕타제 저해제, 예, 로바스타틴, 로수바스타틴, 아토르바스타틴, 심바스타틴, 플루바스타틴, 피타바스타틴, 프라바스타틴 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
상기한 조합의 개개 성분들은 분리하여 순차적으로 또는 동시에, 또는 조합한 약제 제형으로서 투여될 수 있다. 따라서, 상기 제약학적 제품은, 예를 들어, 제1 활성 성분과 다른 활성 성분을 혼합물로서 포함하는 약학 조성물일 수 있다. 다른 예로, 약제학적 제품은 제1 활성 성분과 다른 활성 성분을 이를 필요로 하는 환자에게 동시, 순차적 또는 개별 투여하기 적합한 별개의 약학 조제물로서 포함할 수 있다.
조합물은 약학 제형 형태로 편리하게 제공될 수 있으며, 따라서 전술한 조합을 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 약학 제형은 본 발명의 다른 측면을 포함한다.
식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이 제2의 치료학적 활성 제제와 조합하여 사용되는 경우, 각 화합물의 용량은 화합물을 단독 사용하는 경우와 상이할 수 있다. 적정 용량은 당해 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 것이다.
따라서, 본 발명의 추가적인 측면은, 전술한 바와 같이 정의되는 하나 이상의 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을, 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 보강제, 희석제 또는 담체, 및/또는 하나 이상의 다른 치료학적 또는 예방학적 활성 제제와 혼합하는 단계를 포함하는, 약학 조성물의 제조 방법을 제공한다.
일 구현예에서, 본 발명은, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 하나 이상의 다른 알츠하이머 질환의 치료제, 예컨대, M1 및 M3 무스카린 수용체 작용제 또는 알로스테릭 조절제, M2 무스카린 길항제, 아세틸콜린에스테라제 저해제, 니코틴 수용체 작용제 또는 알로스테릭 조절제, PPAR 작용제, 5-HT4 수용체 수용체 또는 부분 작용제, 히스타민 H3 길항제, 5-HT6 수용체 길항제, 5HT1A 수용체 리간드, NMDA 수용체 길항제 또는 조절제, 5-HT2A 길항제, 5-HT7 길항제, D1 작용제 또는 파지티브 알로스테릭 조절제 (PAM), D4 작용제 또는 PAM, GABA-A α5 인버스 작용제 또는 네거티브 알로스테릭 조절제 (NAM), GABA-A α2/3 작용제 또는 PAM, mGluR2 조절제 (PAM 또는 NAM), mGluR3 PAM, mGluR5 PAM, PDE 1 저해제, PDE 2 저해제, PDE 4 저해제, PDE 5 저해제, PDE 9 저해제, PDE 10 저해제, GlyT1 저해제, DAAO 저해제, ASC1 저해제, AMPA 조절제, SIRT1 활성화제 또는 저해제, AT4 길항제, GalR1 길항제, GalR3 리간드, 아데노신 A1 길항제, 아데노신 A2a 길항제, α2A 길항제 또는 작용제, 선택적 또는 비선택적 노르에피네프린 재흡수 저해제 (SNRI), 감마 세크레타제 저해제 또는 조절제, α 세크레타제 활성화제 또는 조절제, 아밀로이드 응집 저해제, 아밀로이드 항체, tau 응집 저해제, tau 인산화 저해제, MK2 (미토겐 활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2) 저해제, MARK (미세소관 친화성 조절 키나제) 저해제, CDK5 (사이클린 의존형 키나제 5) 저해제, GSK-3 (글리코젠 신타제 키나제-3) 저해제, 칼슘 채널 차단제, HMG-CoA (3-하이드록시-3-메틸-글루타릴-CoA) 리덕타제 저해제 (스타틴류) 및 지질 저하제, NGF (신경 성장 인자) 모방체, 항산화제, GPR3 리간드, 플라스민 활성화제, 네프릴라이신 (NEP) 활성화제, IDE (인슐린 분해 효소) 활성화제, 멜라토닌 MT1 및/또는 MT2 작용제, TLX (tailless X 수용체) 리간드, GluR1 리간드, RAGE (진행된 글리케이션 최종-산물용 수용체) 길항제, EGFR (상피 성장 인자 수용체) 저해제, FPRL-1 (포르밀 펩타이드-유사 수용체-1) 리간드, GABA 길항제 또는 MICAL (casL과 상호작용하는 분자) 저해제, 예컨대 옥소리덕타제 저해제를, 약제학적으로 허용가능한 담체와 조합하여 포함하는, 약학 조성물을 제공한다. 다른 구현예에서, 본 발명은 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염과, 순차적 또는 동시 투여를 위한 전술한 다른 치료학적 제제를 별개 또는 조합된 약학 제형으로서 포함하는 조합물을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 전술한 약학 조성물 또는 전술한 바와 같이 정의되는 식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 치료학적 또는 예방학적 유효량으로 증상을 앓고 있는 인간 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 아밀로이드-β 단백질의 생산 저해 방법, 및/또는 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 기타 퇴행성 치매, 예컨대 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매와 같은 신경퇴행성 질환의 치료 또는 예방 방법을 제공한다. "유효량"은 개체에게 유익하거나 또는 개체의 증상에 변화를 적어도 야기하는데 충분한 양을 의미한다.
알츠하이머 질환 (AD)은, 다양한 길이의 아밀로이드(Aβ) 펩타이드들, 예컨대, 예컨대 42 아미노산 (Aβ42) 및 40 아미노산 (Aβ40)으로 구성된, 신경섬유다발 (NTF) 및 플라그의 존재에 의해 병리학적으로 특정된다. 이러한 병리학적 마커들 외에도, 뇌 위축증도 또한 명확하게 나타난다. 플라그의 형성은 Aβ 펩타이드의 응집이 원인인 것으로 간주된다. Aβ 펩타이드는 β-세크레타제(BACE1)와 γ-세크레타제에 의한 아밀로이드전구체 단백질 (APP)의 순차적인 절단에 의해 뇌에서 형성된다. 따라서, BACE-1 또는 감마-세크레타제를 저해함으로써 아밀로이드 형성을 저해하고자 하는 잠재적인 AD 약물은, AD에 대한 효과를 발휘하기 위해, 뇌에서 적절한 노출을 달성할 수 있어야 한다.
BACE-1은 아밀로이드 펩타이드의 생성을 정지 또는 서행시키기 위한 매력적인 타겟임에도 불구하고, 다양한 그룹들이 중추 신경계 (CNS)를 침투할 수 있으므로, 따라서 작용 부위에서 효소를 저해할 수 있는, BACE-1 저해제를 동정하기 위한 기회를 가지게 되었다.
뇌는 혈관 뇌 장벽 (BBB) 등의 수개의 장벽들과 수송체들에 의해 보호된다 (Hitchcock and Pennington, J Med Chem 2006, 29, 7559; Ueno, Curr. Med. Chem. 2007, 14, 1199; Gloor et al., Brain Res. Rev. 2001, 36, 258). 화합물이 뇌에 도입되는 것을 방지하는 몇몇 유출 수송체들이 특정화되었다. 제노바이오틱스의 CNS 침투를 방지하는 가장 잘 특정화되고 가장 우수한 것은 P-당단백질 (Pgp)이다 (Kusuhara and Sugiyama, Drug Discovery Today, 2001, 6, 150; Mahar Doan et al., J. Pharm. Expt. Ther. 2002, 303, 1029; Lin, Drugs of Today 2004, 40, 5; Lin & Yamazaki, Clin Pharmacokinet. 2003, 42, 59; Schinkel, Adv. Drug Deliv. Rev. 1999, 36, 179). Pgp 유출은 BACE-1 저해제에 가장 중요한 것으로 확인되었다 (Hussain et al., J. Neurochem. 2007, 100, 802). 따라서, Pgp 유출을 해결하는 것이 중요하다.
당해 기술 분야의 당업자는, 시험관내 또는 생체내에서 CNS 침투를 측정 또는 예측하는 몇가지 방법들이 있다는 것을 알 것이다. CNS 침투 가능성은, 즉, 시험관내 Pgp 분석을 수행함으로써 화합물이 Pgp 유출되게 할 수 있는지를 결정함으로써, 시험관내에서 평가할 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 여러가지 세포주들을 이용할 수 있으며, 이들 세포주들이 분석 결과에 영향을 미치거나 미치지 않을 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 한가지 분석을 아래에 기술한다 (Cyprotex UK).
아래 MDR-1 MDCK 분석을 이용하여 Pgp 유출을 분석하였다. 본 분석은 영국 SK10 2DR 잉글랜드 체셔 메이클즈필드 비치 레인 15에 위치한 Cyprotex Discovery Ltd.에서 수행하였다.
MDR1-MDCK 투과성 (양방향성; pH 7.4/pH 7.4)
프로토콜 개요
MDCK 세포는 개과 신장 기원의 상피 세포주이다. 이들 세포는 활성형 P-당단백질 (MDR1-MDCK)을 안정적으로 발현하도록 형질전환될 수 있으며, 약물 유출을 연구하는데 이상적이다. 시험 화합물을 MDR1-MDCK 세포의 컨플루언트 단층의 정단(apical) 또는 측저(basolateral) 측면에 첨가하였으며, LC-MS/MS를 이용한 막의 반대면 상에서 시험 화합물의 외양을 모니터링함으로써 측정하였다. 이로부터 명백한 투과성 (Papp) 계수 및 유출 비율을 측정/계산하였다.
목적
시험 화합물이 MDR1-MDCK 세포를 통과하여 정단에서 측저 (A-B) 및 측저에서 정단 (B-A) 방향으로 투과하는 능력을 측정하고자 하였다. B-A 및 A-B 투과성 비율을 계산하여 (유출율), 화합물이 P-당단백질 유출을 수행하는지를 확인하였다.
화합물은 DMSO 중의 10 mM 시험 화합물 용액 200 ㎕으로서 제공되었다.
실험 절차
NIH (Rockville, MD, USA)로부터 입수한 MDR1-MDCK 세포를 사용하였다. 컨플루언시로 배양한 후, 측저 및 정단 표면을 37℃에서 pH 7.4 완충액으로 2회 세척하여, 단층을 준비하였다. 그런 후, 세포를 40분간 정단 및 측저 구획들 모두 pH 7.4 완충액와 함께 인큐베이션하여, 생리학적 파라미터들을 안정화하였다.
pH 7.4의 완충액을 정단 구획에서 제거하고, 시험 화합물 투약 용액으로 치환하였다. 용액은, DMSO 중의 10 mM 시험 화합물을 완충액으로 희석하여, 시험 화합물을 최종 농도 10 μM (최종 DMSO 농도는 1%로 조정됨)로 제조하여, 준비하였다. 형광 무결성 마커(fluorescent integrity marker) 루시퍼 옐로우를 또한 투약 용액에 포함시켰다. 정단 구획 인서트를 pH 7.4의 신선한 완충액이 담겨있는 '부속' 플레이트에 배치하였다. 분석 표준물질은 투약 용액으로 제조하였다.
측저에서 정단 (B-A) 실험을 위해, 인서트내 완충액을 교체하고, 이를 투약 용액이 담겨 있는 부속 플레이트에 넣어, 실험을 개시하였다. 인큐베이션은 5% CO2 및 상대 습도 95% 분위기에서, 60분간 37℃에서 수행하였다.
인큐베이션 기간 후, 부속 플레이트를 제거하고, 정단 및 측저 샘플을 LC-MS/MS로 분석하기 위해 희석하였다. 시험 화합물 투과성은 2세트로 평가하였다. 각 플레이에서, 기지 투과성 특징을 가진 화합물을 대조군으로서 사용하였다.
시험 화합물 및 대조군 화합물은 샘플의 적정 희석물을 5-포인트 캘리브레이션을 이용한 LC-MS/MS 카세트 분석으로 정량하였다. Cyprotex 제네릭 분석 조건을 사용하였다. 투약 용액으로부터 출발 농도 (C0)를 정하고, C0 및 정단 및 측저 구획 농도로부터 실험 회수(experimental recovery)를 계산하였다.
실험 동안의 단층 무결성은, 형광계 분석을 이용하여 루시퍼 옐로우 투과를 모니터링함으로써, 체크하였다. 단층이 손상되지 않은 경우에는, 루시퍼 옐로우 투과성은 낮다. 루시퍼 옐로우 Papp 값이 한가지 개별 시험 화합물 웰에서의 QC 한계 보다 높다면, n=1 결과를 기록하였다. 루시퍼 옐로우 Papp 값이 시험 화합물에 대한 양쪽 중복 웰에서의 QC 한계 보다 높다면, 화합물은 다시 테스트하였다. 반복시 양쪽 웰들에서 높은 루시퍼 옐로우 투과가 관찰된다면, 시험 화합물의 독성 또는 고유 형광성을 추정하였다. 이 경우에는 추가적인 실험은 수행하지 않았다.
데이타 분석
각 화합물의 투과 계수 (Papp)는 하기 등식으로 계산하였다:
Papp = (dQ ÷ dt) ÷ (C0 x A)
상기에서, dQ/dt는 약물의 세포 투과율이고, C0는 0시간대의 도너 구획 농도이고, A는 세포 단층 면적이다. 실험 시작시 투약 용액을 분석하여 C0를 구하였다.
아울러, 유출율 (ER)은 평균 A-B 및 B-A 데이타로부터 계산하였다. 이는 하기 등식으로 파생된다:
ER = ((Papp (B - A)) ÷ ((Papp (A - B))
시험 화합물과 더불어, 대조군 화합물 2종, 프로프라놀롤 (고투과성) 및 프라조신 (P-당단백질용 기질)을 스크리닝하였다.
놀랍게도, 본 발명의 화합물이, WO2009/091016에 예시된 화합물에 비해 Pgp 유출율이 낮은 것으로 확인되었으며, 이는, 이들 화합물이 우수한 CNS 침투성을 나타낼 가능성이 있다는 것을 의미한다. 선별된 예들의 데이타는 아래 표 1에 나타낸다.
표 1: MDR-1 MDCK Pgp 분석 데이타
실시예 Pgp ER
비교예 1 26.2
비교예 2 16.6
비교예 3 24.0
비교예 4 20.7
2 1.7
3 1.4
4 1.0
1 0.7
비교예 5 4.7
비교예 6 4.5
10 0.6
5 1.5
6 1.0
7 0.8
8 1.7
9 1.2
11 1.0
12 0.8
13 1.7
15 1.6
16 1.1
17 1.4
18 1.1
주의: 실시예 14는 의도적으로 포함시키지 않았다.
비교예 1 내지 6은 공개된 국제 특허 출원 WO2009/091016으로 대신하며; 비교예 1 내지 4는 특히 WO2009/091016에 각각 실시예 32, 35, 54 및 73으로 기술되어 있다.
비교예 5 및 6은, 각각 N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에톡시피콜린아미드, 및 N-(3-((4aS,5R,7aS)-2-아미노-5-메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에톡시피콜린아미드이다.
본 발명의 화합물 및 구체적인 실시예들 1 - 13 및 15 - 18은 낮은 Pgp 유출성을 가지며, 따라서, CNS 침투를 분석하는 전술한 공지 방법을 이용하여 WO2009/091016의 대표적인 실시예들 보다 잠재적으로 높은 CNS 침투성을 나타낸다는 것을, 데이타는 보여준다. 예를 들어, 비교예 1 내지 6은 본 발명의 화합물들 보다 우수한 Pgp 유출율을 나타낸다. 아울러, 비교예 5 및 6은 근접 유사체인 본 발명의 실시예 10 보다 높은 Pgp 유출율을 나타내는데, 이는 테트라하이드로퓨란 고리 상의 트리플루오로메틸기가 Pgp 유출에 유리한 효과를 발휘한다는, 즉, 트리플루오로메틸기가 Pgp 유출을 낮춘다는 것을 명확하게 입증해준다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 전술한 시험관내 Pgp 분석이 생체내 CNS 침투를 예측하는 분석이라는 것을 알 것이다. 따라서, 감소된 Pgp-매개 유출이 생체내 상황을 중계한다면 매우 적합하다. 당해 기술 분야의 당업자는, 화합물의 생체내 CNS 침투를 평가하기 위한 다수의 방법들이 있다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, 혈액 또는 혈장 및 뇌에서의 화합물 농도를 정량하여, 뇌:혈액 (Br:Bl) 또는 뇌:혈장 (Br:Pl) 비율을 계산할 수 있다. 이러한 방법은 역사적으로 사용되고 있으며, CNS 침투를 확인하는 방법으로서 널리 용인되어 있다 (Summerfield et al., J Pharmacol. Expt. Ther. 2007, 322, 205). 당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 타입의 분석이 정상 상태(steady state)에서, 단회 포인트, 다중 시간 포인트에서 수행될 수 있거나, 또는 곡선 하 면적 (AUC) 비율을 인용함으로써 행해질 수 있다는 것을 알 것이다. 모든 방법들은 동등하게 유효하지만, 각각은 당해 기술 분야의 당업자가 인지하는 특정한 단서 조항이 있을 수 있다. 최근 문헌들은, 생체내 유리 농도를 고려하는 것이 중요하며, 뇌에서 유출이 이루어지지 않는 경우, 유리 혈장 농도가 뇌에서의 유리 농도와 동일하거나 등가여야 한다는 것을 발표하였다 (Kalvass and Maurer, Biopharmaceutics & Drug Disposition 2002, 23, 327; Mauer et al, Drug Metab. Disposition 2005, 33, 175; Trainor Expert Opin. Drug Discov. 2007, 2, 51). 따라서, CNS를 자유롭게 침투할 수 있으며, 예컨대 Pgp 또는 다른 수송체에 의한 활성형 유출을 일으키지 않는 화합물은, 유리 뇌 : 유리 혈장 (Brfr : Plfr) 또는 비결합형 뇌 : 비결합형 혈장 (Bru : Plu)이 대략 1:1이어야 한다. 당해 기술 분야의 당업자는, 총 뇌 농도 또는 총 혈장 농도를 후술되는 분석에 의해 측정할 수 있는 뇌 조직 또는 혈장에서의 비결합된 비율로 곱하여, 유리형 또는 비결합형 농도를 계산할 수 있음을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자는, 비결합형 비율을 실험적인 인자들, 예컨대 농도 또는 온도 등을 이용하여 변화시킬 수 있다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자는 이를 분석하여, 가장 적합한 조건 세트를 선정할 수 있을 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 또한, 스크리닝하는 각 화합물에 대한 조건이 동일한 한, 분석을 통해 테스트한 다양한 화합물들에 대해 일관된 데이타가 제공될 것이며, 따라서 어떠한 차이도 최소화할 것이라는 것을 알 것이다. 또한, 뇌로부터 활성적으로 유출되지 않는 화합물인 경우, 뇌척수액 (CSF)에서의 약물 농도는 뇌내 유리형 농도와 동일하다는 것이 제안되었다 (He et al., Xenobiotica 2009, 39, 687). 따라서, CNS 침투를 확인하는 다른 방법은, CSF:혈장내 유리형 (CSF : Plfr) 또는 CSF : 혈장내 비결합형 (CSF : Plu)를 평가하는 것일 것이다. 만약 혈장내 유리형 약물이 CNS로 침투하여 유입 또는 유출이 활발하게 이루어지지 않는다면, CSF:Plfr 또는 CSF:Plu는 대략 1:1이어야 한다. 당해 기술 분야의 당업자는, CSF 약물 농도 확인 및 CSF 추출과 관련된 쟁점들을 인지할 것이며, 예컨대 CSF는 폐기 방법에 따라 혈액으로 오염될 수 있으며, 또한 CSF 농도는 사용되는 용량에 따라 정확성이 낮을 수 있다.
따라서, CNS 노출성이 낮은 GlaxoSmithKline (GSK188909)의 BACE 저해제, BACE-1 IC50 5nM는 급성 투여시 (인간 APPsweK595N/M596I 및 PS-1M146V을 둘다 과다 발현하는) TASTPM 마우스의 뇌에서의 Aβ 40 생산을 저하하는데 효과가 없다는 것이 입증되었다 (Hussain et al., J. Neurochem. 2007, 100, 802 - 809). 경구 용량 250 mg/kg을 투여한 후, TASTPM 마우스에서 뇌내 GSK188909 농도는 0.62 uM이었다. Pgp 저해제 (GF120918)를 GSK188909의 경구 투여하기 5시간 전에 투여하였을 경우, 뇌내 GSK188909 농도는 경구 용량 250 mg/kg 투여 후 5.43 uM인 것으로 확인되었으며, 즉, Pgp의 병용-투여가 CNS 침투를 거의 9배 증가시켰으며, 이는 Pgp 유출이 BACE 저해제가 CNS를 침투하지 못하도록 방지하는데 중요한 기전임을 보여준다. 아울러, Pgp 저해제가 없는 경우, GSK188909는 250 mg/kg의 경구 용량에서 TASTPM 마우스에서의 뇌 Aβ40 수준에 어떠한 영향도 미치지 않는데 반해, Pgp 저해제를 병용-투여한 경우 (GSK188909 투여하기 5시간 전 투여)에는, 비히클 처리한 마우스에 비해 뇌 Aβ 40 수준의 68% 감소가 관찰되었다.
다른 논문에서는 Bristol-Myers Squibb 사의 3종의 BACE-1 저해제들을 이용하여 비슷한 효과를 보고하였다 (Meredith et al., J. Pharm. Expt. Ther. 2008, 326, 502-513). 이들 보고된 3종의 화합물들은 시험관내에서 Pgp 기질인 것으로 확인되었다. 마우스에 투여시, 이들 3종의 화합물들은 낮은 CNS 침투성을 나타내었으며, 뇌내 아밀로이드 수준을 낮추진 않았지만, 혈장내 아밀로이드 수준을 낮출 순 있었다. 동일한 이들 3종의 화합물을 Pgp 낫아웃 (KO) 마우스에 투여하였을 때에는, CNS 침투율이 증가하였으며, 이들 화합물은 뇌에서 아밀로이드 수준을 낮출 수 있었다.
또한, Schering-Plough 사의 연구자들 역시 시리즈 유래 BACE-1 저해제들이 (예, 상기 언급된 문헌의 실시예 11)이, 랫에서 낮은 Br:Pl (<0.1) 비율을 나타내는 것으로 확인되어, Pgp를 유출시킨다는 것을 확인한 논문을 발표하였다 (Iserloh et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 418).
상기에 인용된 문헌은 Pgp 유출을 수행하지 않는 BACE-1 저해제를 동정하는데 있어 어려움을 강조하고 있다. 이러한 저해제가 매우 적합할 것으로 보이며, 많은 연구 그룹들에서 이러한 화합물들을 발굴하고자 하였지만 성공하지 못하였다. 즉, Pgp 기질이 아니며, 따라서 CNS를 쉽게 침투하여 뇌내 아밀로이드 수준을 낮출 수 있는 BACE-1 저해제가 바람직할 것이다.
최근 들어, Wyeth의 연구자들은 사이클릭 아실구아니딘 BACE-1 저해제 시리즈들에서 Pgp 유출을 해결하기 위한 광범위한 연구를 보고하였다 (Malamas et al, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 6597). 약한 Pgp 기질이며 Br:Pl이 1:1인 화합물들이 발굴되었다. 그러나, Pgp 유출이 감소된 주된 2가지 예들 (상기 언급된 문헌에서 84 및 89)은 Tg2576 마우스에서 30 mg/kg 경구 투여 후 8시간 경과시 뇌에서의 Aβ40을 낮추지 못하였다. 효과 결핍은 화합물이 높은 뇌 조직 결합성을 나타내었기 때문이었다. 따라서, Pgp 기질은 아니면서 여전히 뇌 조직에서 합리적인 비결합형 비율을 유지하며 뇌에서 아밀로이드 수준을 낮출 수 있는 BACE-1 저해제를 발굴하는 것이 중요하다.
또한, 시험관내에서 Pgp 기질이 아닌 BACE 저해제가 CNS를 침투할 수 있으며, APP-YAC 마우스와 원숭이의 뇌에서 Aβ40의 수준을 낮출 수 있다는 것이 확인되었다 (Sankaranarayanan et al., J. Pharmacol. Expt. Ther. 2009, 328, 131-140). 즉, 시험관내 Pgp 분석에서는 TC-1이 Pgp 기질이 아니며, TC-1을 APP-YAC 마우스 (100mg/kg i.p.)에 투여하였을 때, 뇌 농도 및 뇌:혈장 비율로 입증되는 바와 같이 일부가 CNS를 침투할 수 있으며, 이러한 능력으로 인해 뇌 아밀로이드의 일부 감소가 이루어진다는 것이 확인되었다.
시간 혈장 농도 (μM) 뇌 농도 (μM) Br:Pl 뇌에서의 Aβ40 감소율 (%)
2h 25 1.6 0.06 26
4h 13 1.8 0.14 29
APP-YAC 마우스에서, 100 mg/kg을 i.p. 투여한 후 TC-1의 뇌 및 혈장내 농도 및 뇌 Aβ 40 수준에 대한 효과.
별개의 실험에서, TC-1을 CYP3A4 저해제 (리토나비르)와 병용-투여하였을 때, TC-1이 원숭이의 CSF에 침투할 수 있는 것으로 확인되었다. 이들 실험에서, TC-1의 평균 혈장 농도는 2.7 uM로 확인되었으며, CSF 농도는 0.025 uM로 확인되었다. 그러나, TC-1의 ~99%가 혈장 단백질에 결합된 형태이므로, 혈장내 유리형의 농도는 ~0.027 nM로 계산되었다. CSF Aβ40 수준은 비히클 처리한 대조군 대비 42% 감소된 것으로 확인되었다. 따라서, 자유롭게 CNS를 침투할 수 있는 BACE 저해제는 CNS에서 아밀로이드 수준을 낮출 수 있을 것으로 기대될 것이다. CYP3A4 저해제와 병용-투여하지 않는 것이 유리할 것이다.
본 발명의 화합물은 동물에서 Aβ 생성을 낮추는 능력과 관련있는 세포 분석에서 Aβ 생산을 낮추는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 발명의 화합물은 인간에서 Aβ 생산 저하에 유용성이 있을 것이며, 이에 알츠하이머 질환 등의 신경퇴행성 질환을 치료하는데 유용할 것이다.
랫에서의 생체내 CNS 침투
수컷 스프레그 다우리 랫을 Charles River UK Ltd. (Margate, UK)로부터 입수하였으며, UK 홈 오피스 가이드라인에 따라 사육하였다. 약물은 0.5% 메틸 셀룰로스 중에 적정 농도로 만들었다. 동물에 아래 표 2 내지 4에 개략적으로 나타낸 용량을 위관 영양을 통해 경구 투여하였다 (2mL/kg).
투여 후 아래 표 2 -4에 명시된 여러 시간대에, 소듐 펜토바르비톤을 i.p. 주사로 동물에 투여하였다 (최종 마취(terminal anaesthesia)를 위해 약 330 mg/kg).
단두대를 이용하여 동물의 목을 자르고, 100 IU 헤파린이 든 15 ml 팔콘 튜브에 동맥 혈액을 채혈하였다. 혈액을 볼텍싱한 다음 5분간 4℃에서 6000 rpm으로 원심분리하였다. DMPK 및 ELISA 분석을 위해 혈장을 수집하여, 사용할 때까지 -80℃에 보관하였다. 뇌를 적출하여, 중심선을 따라 나눈 후 무게를 측정하고, 이후 사용할 때까지 -80℃에 보관하였다.
혈장, 뇌 및 CSF 샘플에 대한 분석 방법
아세토니트릴 작용 용액의 제조
시험 화합물은 DMSO 중에 1 mg 유리 염기/mL 용액으로서 준비하고, 볼텍싱한 다음 5분간 초음파처리하였다. 10 ㎕를 아세토니트릴 990 ㎕에, 30 ㎕를 아세토니트릴 970 ㎕에 각각 첨가함으로써, 1 mg/mL DMSO 용액을 아세토니트릴 10 및 30 ㎍/mL 스톡 용액으로 희석하였다. 아세토니트릴 10 및 30 ㎍/mL 스톡 용액을 1:9 (v/v)로 연속 희석하여 (100 ㎕ 스톡을 900 ㎕ 아세토니트릴에 첨가함), 다음과 같은 용액을 제조하였다: 0.003, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1, 3, 10 및 30 ㎍/mL 아세토니트릴.
혈장 표준물질, 블랭크 및 샘플의 준비
대조군 수컷 스프레그 다우리 랫 혈장 및 실험 혈장 샘플은 분석 당일에 실온에서 해동시킬 때까지 -80℃에 보관하였다. 대조군 혈장을 원심분리 (10분간 2,000g)하고, 표준물질 및 블랭크 샘플 제조를 위한 에펜도르프 튜브에 (90 ㎕) 분액하여 넣었다. 실험 샘플은 혈장을 채집한 즉시 에펜도르프 튜브에 미리 분액하여 넣었다 (100 ㎕).
적정 아세토니트릴 스톡 용액의 분액 (10 ㎕)을 대조군 혈장에 (최종 부피 100 ㎕로) 첨가하여, 1 - 3000 ng/mL 범위를 포괄하는 필요한 캘리브레이션 표준을 수득하였다. 이중 블랭크 및 블랭크 샘플들은 블랭크 혈장 90 ㎕에 아세토니트릴 10 ㎕를 첨가하여 준비하였다.
뇌 표준 물질, 블랭크 및 샘플의 준비
대조군 수컷 스프라그 다울리 랫 뇌 및 실험 뇌 샘플을 채집한 후 무게를 측정한 다음, 이를 실온에서 해동시켜 분석하는 당일까지 -80℃에 보관하였다. 일단 해동된 뇌를 물로 희석하고 (조직 g 당 4 mL), 기계적 호모게나이저를 이용하여 균질화하였다. 각 실험 샘플의 분액 (100 ㎕)을 분석을 위해 준비한 마이크로닉스 튜브에 넣고, 뇌 균질물의 충분한 분액(90 ㎕)을 표준 물질과 블랭크의 제조를 위해 준비하였다.
적합한 아세토니트릴 스톡 분액 (10 ㎕)을 대조군 뇌 균질물에 (최종 부피 100 ㎕로) 첨가하여, 1.5 - 5000 ng/g 범위를 포괄하는 필요한 캘리브레이션 표준을 구축하였다. 이중 블랭크 및 블랭크 샘플들은 블랭크 뇌 균질물 90 ㎕에 아세토니트릴 10 ㎕를 첨가하여 준비하였다.
혈장 및 뇌 샘플, 표준 물질 및 블랭크의 추출
각 혈장 및 뇌 균질물 샘플, 표준 물질 및 블랭크 (100 ㎕)를 (0.1% 포름산 및 100 ng/mL의 적정 내부 표준물질 포함하는) 아세토니트릴 분액 (300 ㎕)으로 추출하였다. 이중 블랭크는 0.1% 포름산이 함유된 아세토니트릴 분액 (300 ㎕)으로 추출하였다. 그런 후, 모든 샘플, 표준물질 및 블랭크는 볼텍스 혼합하고, 원심분리하였다 (2000g, 15분). 제조되는 상층액 분액 (50 ㎕)을 2 mL 96-딥 웰 플레이트에 넣어, 아세토니트릴:물 (50:50 v/v) (150 ㎕)로 희석하여, 특정 LC-MS/MS 방법으로 분석하기 위해 준비하였다.
CSF 샘플, 표준물질 및 블랭크의 준비
대조군 수컷 스프레그 다우리 랫 CSF 및 실험 CSF 샘플은 분석 당일에 실온에서 해동시킬 때까지 -80℃에 보관하였다. 각 실험 샘플의 분액 (50 ㎕)을 분석을 위해 준비한 마이크로닉스 튜브에 넣고, 대조군 CSF의 충분한 분액(45 ㎕)을 표준 물질과 블랭크의 제조를 위해 준비하였다.
적정 아세토니트릴 스톡 용액의 분액 (5 ㎕)을 대조군 CSF에 (최종 부피 50 ㎕로) 첨가하여, 1 - 1000 ng/mL 범위를 포괄하는 필요한 캘리브레이션 표준을 수득하였다. 이중 블랭크 및 블랭크 샘플들은 블랭크 CSF 45 ㎕에 아세토니트릴 5 ㎕를 첨가하여 준비하였다.
CSF 샘플, 표준 물질 및 블랭크의 추출
각 CSF 샘플, 표준 물질 및 블랭크 (50 ㎕)를 (0.1% 포름산 및 100 ng/mL의 적정 내부 표준물질 포함하는) 아세토니트릴 분액 (150 ㎕)으로 추출하였다. 이중 블랭크는 0.1% 포름산이 함유된 아세토니트릴 분액 (150 ㎕)으로 추출하였다. 그런 후, 모든 샘플들을 볼텍스 혼합하고, 각 분액 (50 ㎕)을 2 mL 96-딥 웰 블럭에 넣어, 아세토니트릴:물 (50:50 v/v) 150 ㎕로 희석하여, LC-MS/MS 방법으로 분석하기 위해 준비하였다.
그런 후, 모든 샘플들을 Waters Xevo TQ 질량 분광측정기와 연계된 Waters Acquity UPLC로 분석하였다.
LC 조건:
컬럼: Acquity UPLC BEH C18, 1.7 um, 2.1 x 50 mm, 40℃로 유지
이동상: A = 95% 물 : 5% MeOH, 0.01M 암모늄 아세테이트 함유
B = 5% 물 : 95% MeOH, 0.01M 암모늄 아세테이트 함유
농도구배:
시간 (분) B (%)
0 5
1.2 95
1.5 95
1.7 5
2.0 5
유속 : 0.6 mL/min; 주입 부피 5 ㎕; 자동샘플러 온도 6℃
LC 흐름은 각 주입 후 처음 0.3분간을 폐기하는 것으로 우회하였다.
MS/MS 전이(transition)는 Waters QuanOptimise 소프트웨어로 자동 최적화되었다.
아밀로이드 검출
랫 뇌 유래 Aβ 펩타이드의 DEA/ NaCl 추출:
50 mM NaCl (pH 10) 중의 차가운 0.2% 디에틸 아민 (DEA) 용액 100 ml을 신선하게 준비하고, 뇌 조직 1 ml/25 mg을 각 반구 (즉, 40x 뇌 체적)에 첨가하였다. 뇌를 Polytron PT 1200을 사용하여 1.5분간 즉시 균질화하고, 균질화 후 1시간 동안 얼음 위에 샘플을 두어 인큐베이션하였다. 균질물 3 ml을 폴리알로머 튜브 (Beckman #362333)로 옮겨, 4℃에서 45분간 133000 x g (55,000rpm)로 회전시켰다. 상층액에 1/10 부피의 0.5M Tris/HCl, pH 6.8을 첨가하여 pH 8-8.3로 중화하였다. 샘플을 신선하게 사용하거나 또는 드라이아이스에서 급속 냉동시키고, 분석을 위해 필요해질 때까지 -80℃에 보관할 수 있다.
인간/랫 β아밀로이드(40) ELISA (Wako 키트)
Wako Aβ40 ELISA 키트 (Code No. 294-62501)는 에피토프 Aβ(11-28)에 대해 생성된 단일클론 항체 BNT77과, Aβ40의 C-말단부를 특이적으로 검출하는 단일클론 항체 BA27을 이용한다. 이 키트는 인간 또는 랫 Aβ(1-40)와, 또한 조직 배양 배지, 조직 균질물, CSF 및 혈장 등의 생물학적 매트릭스에서의 N-말단이 절단된 Aβ40 종(Aβ(x-40))을 정량적으로 검출하는데 사용된다.
분석을 위해, 혈장 및 뇌 샘플들은 키트에 포함된 표준 희석제로 1:1로 희석하고, CSF 샘플은 키트에 포함된 표준 희석제로 1:8로 희석하였다. 분석은 제조사의 지침에 따라 수행하며, 샘플은 2세트로 분석한다. 데이타는 마이크로소프트 웩셀 2003으로 분석하고, 통계 분석은 Genstat 9th Edition으로 수행한다.
즉, 비교예 4를 10 mg/kg 용량으로 p.o.로 투여하고, 혈장, 뇌 및 CSF 샘플을 투여 후 2, 4, 6 및 8시간째에 수집하였을 때, 아래 농도들이 측정되었다 (표 2):
표 2: 비교예 4의 데이타
시간 (h) [Pl] (nM) 1[Plu] (nM) [Br] (nM) 2[Bru] (nM) [CSF] (nM) Brtot:Pltot Bru:Plu CSF:Plu
2 1257 440 971 65 104 0.8 0.15 0.24
4 1162 407 874 59 88 0.7 0.14 0.22
6 834 292 570 38 63 0.7 0.13 0.22
8 484 169 368 25 26 0.8 0.15 0.15
1 [Pl] x Pl Fu로 계산됨.
2 [Br] x Br Fu로 계산됨.
상기 실험에서, 비교예 4는 뇌에서 4시간 및 6시간째에 각각 59% 및 64%의 Aβ40 감소율을 나타내었으며; CSF에서는 4시간 및 6시간째에 각각 76^ 및 70%의 Aβ40 감소율을 나타내었다.
본 발명의 특정 화합물들을 랫에서 생체내 평가하여, CNS 침투 수준을 확인하였으며; 이들 데이타는 아래 표에 나타낸다.
놀랍게도, 본 발명의 화합물은 CNS 침투를 확인하는 전술한 공지된 임의의 방법들을 이용한 경우 WO2009/091016의 화합물에 비해 랫에서 증가된 CNS 침투성을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 발명의 화합물은, 작용 부위, 뇌를 보다 쉽게 타겟팅하다는 점에서 개선된 프로파일을 나타낼 수 있으며, 그러므로, 선호적인 CNS 분배 방식에 의해, 또는 이러한 측면들 중 임의의 측면이나 모든 측면들의 조합에 의해, 개선된 효능 또는 낮은 농도나 용량에서의 개선된 효능을 나타내거나, 또는 지엽적으로 매개되는 부작용의 감소를 나타낼 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예 8를 용량 10 mg/kg으로 p.o.로 투여하고, 투여 후 2, 4, 6 및 8시간째에 혈장, 뇌 및 CSF 샘플을 수집하였을 때, 다음과 같은 농도가 측정되었다 (표 3):
표 3: 실시예 8의 데이타
시간 (h) [Pl] (nM) 1[Plu] (nM) [Br] (nM) 2[Bru] (nM) [CSF] (nM) Brtot:Pltot Bru:Plu CSF:Plu
2 1189 124 3961 87 65 3.3 0.7 0.5
4 657 68 2582 57 39 3.9 0.8 0.6
6 229 24 845 19 12 3.7 0.8 0.5
8 186 19 709 16 3n.q. 3.8 0.8 4n.d.
1 [Pl] x Pl Fu로 계산됨.
2 [Br] x Br Fu로 계산됨.
3 정량 불가. 농도는 정량 한계에 근접하거나 그 보다 낮음, 정확하게 정량할 수 없었음.
4. 측정 안함.
상기 실험에서, 실시예 8은 뇌에서 4 및 6시간째에 각각 68% 및 72%의 Aβ40 감소율을 나타내었고, CSF에서는 4 및 6시간째에 각각 82% 및 74%의 Aβ40 감소율을 나타내었다. 즉, 본 발명의 화합물은 기존 발표에 비해 감소된 Pgp 유출을 보이며, CNS에서의 효능이 확인된다. 따라서, 효능은 낮은 순환성 혈장 농도로 달성된다.
본 발명의 실시예 1을 용량 10 mg/kg으로 p.o.로 투여하고, 투여 후 2, 4, 6 및 8시간째에 혈장, 뇌 및 CSF 샘플을 수집하였을 때, 다음과 같은 농도가 측정되었다 (표 4:
표 4: 실시예 1 데이타
시간h) [Pl] (nM) 1[Plu] (nM) [Br] (nM) 2[Bru] (nM) [CSF] (nM) Brtot:Pltot Bru:Plu CSF:Plu
2 462 23 2338 30 23 5.1 1.3 1.0
4 298 15 1550 20 18 5.2 1.3 1.2
6 401 20 1492 19 10 3.7 1.0 0.5
8 228 11 1194 16 18 5.2 1.5 1.6
1 [Pl] x Pl Fu로 계산됨.
2 [Br] x Br Fu로 계산됨.
상기 실험에서, 실시예 1은 뇌에서 4 및 6시간째에 각각 64% 및 70%의 Aβ40 감소율을 나타내었고, CSF에서는 4 및 6시간째에 각각 80% 및 85%의 Aβ40 감소율을 나타내었다. 즉, 본 발명의 화합물은 기존 공지된 바에 비해 Pgp 유출성이 낮았으며, CNS에서의 효능이 확인되었다. 따라서, 낮은 순환성 혈장 농도에서 효능이 나타난다.
혈장 단백질 결합 (PPB) 및 뇌 조직 결합 (BTB) 확인 방법
화합물 준비
화합물을 DMSO에 용해하여, 1 mg 유리 염기/mL 용액을 수득한 다음, 이를 아세토니트릴에 100 ㎍/mL로 희석(1 mg/mL 용액 100 ㎕를 아세토니트릴 900 ㎕에 첨가)하였다.
매트릭스 준비
투석 당일 오전에, -80℃에 보관 중인 대조군 수컷 스프라그 다울리 랫 혈장과 뇌를 실온에서 해동하였다. 혈장의 pH를 체크하고, 필요에 따라 1 M HCl을 사용하여 pH 7.4로 조정하였다. 그런 후, 혈장을 원심분리 (2000 g, 10분)하고, 뇌를 조직 g 당 포스페이트 완충액화된 염수 (pH 7.4) 2 mL로 희석한 다음, 기계적 호모게나이저를 사용하여 균질화하였다. 100 ㎍/mL의 아세토니트릴 화합물 용액의 분액 (10 ㎕)을 혈장 및 뇌 균질물 1 mL에 첨가하고, 이를 볼텍스 혼합하여, 매트릭스 중의 최종 화합물 농도 1 ㎍/mL을 달성하였다.
RED 플레이트 준비
신속 평형 투석(Rapid Equilibrium Dialysis: RED) 플레이트 (Thermo Scientific)를 제조사의 가이드라인에 따라 준비하였으며, 즉, 베이스 플레이트를 10분간 20% (v/v) 에탄올에 침지한 다음 탈이온수로 2회 세척한 후, 건조하였다. 이 베이스 플레이트에 적당 수의 일회용 인서트 (화합물 당 n=3)(Thermo Scientific)를 충진하고, 1 ㎍/mL 화합물이 함유된 매트릭스를 인서트의 매트릭스 챔버에 넣고(200 ㎕), PBS 분액 (350 ㎕)을 완충액 챔버에 넣었다. 플레이트를 접착제로 덮고, 130 rpm으로 교반하면서 6시간 동안 37℃에서 공기 중에 인큐베이션하였다.
샘플링
6시간 인큐베이션한 후, 봉인을 제거하고, PBS 챔버에서 분액 (50 ㎕)을 취하여 마이크로닉스 튜브에 넣었다. 또한, 매트릭스 챔버에서 분액 (50 ㎕)을 취하여, 다른 마이크로닉스 튜브에 넣었다. 그런 후, 혈장과 뇌를 약물-무첨가 PBS 50 ㎕와 매트릭스 매칭시키고, PBS 샘플은 대응되는 약물-무첨가 매트릭스 50 ㎕와 매칭시켜, 동일한 최종 조성물 및 체적을 구축하였다 (100 ㎕).
샘플 분석
샘플을 볼텍싱 혼합하고, 0.1% 포름산과 100 ng/mL의 적정 내부 표준물질이 함유된 아세토니트릴 분액 (300 ㎕)을 첨가하였다. 그런 후, 샘플을 혼합 및 원심분리 (2000 g, 15분)하고, 상층액 분액 (100 ㎕)을 96-딥 웰 플레이트로 옮기고, 동일 부피의 물로 희석하여, LC-MS/MS 분석용으로 준비하였다. 아래 데이타는 상기 분석을 통해 하기 화합물들에서 수득한 것이다 (표 5).
표 5:
화합물 랫 PPB (%) 햇 혈장 fu 랫 BTB (%) 랫 뇌 fu
비교예 4 65.0 0.350 93.3 0.067
실시예 1 95.1 0.049 98.7 0.013
실시예 8 89.6 0.104 97.8 0.022
데이타는 n=3 삼배수 샘플의 평균이다.
fu = 비결합 분획
상기 나타낸 데이타에서, 당해 기술 분야의 당업자라면, 실시예 1-8의 화합물들이 비교예 4와 비슷한 수준의 뇌 Aβ40 저하를 달성하지만, 혈장내 농도와 혈장내 유리 농도가 더 낮다는 것을 인지할 것이다. 이는, 본 발명의 화합물이 WO2009/091016의 화합물들 보다 낮은 농도에서 비슷하거나 보다 우수한 효능을 가지며, 따라서 심혈관 작용, 인지질 축적증(phospholipidosis), 간 독성 및 위장 독성 등의 말초적으로 매개되는 원치않은 부작용을 야기할 가능성이 낮을 것이라는 점에서 유리하며, 이러한 점을 시사한다.
기니아피그에서의 QTc 간격에 대한 효과 분석
수컷 던킨-하클리 기니아피그의 체중을 측정하고, 카르보겐 중의 4% 이소플루란을 이용하여 마취시켰다. 마취는 1.5% 이소플루란으로 유지시켰으며, 동물은 실험하는 동안에 마취 상태를 유지시켰다. 서맥제로서 뒷다리에 자일라진 2mg/kg을 i.m.으로 투여하여, 소프트웨어로 QTc 연장을 검출할 수 있게 하였다.
경동맥과 경정맥에 헤파린 처리된 염수가 든 라인을 캐뉼러 삽입하고, 3-lead ECG를 연결하고, LabChart Pro software로 모니터링하였다. 동물은 외과적 시술을 완료한 후 30분간 안정되게 둔 다음, 0 시간에 i.v. 비히클 (5%DMSO/90% MilliQ/5% 0.1N HCl) 주입을 개시하였다 (주입 속도 = 0.2 ml/kg/min). 10분째에, 동맥혈 샘플을 PK 분석을 위해 채혈하였다 (150 ㎕; 모든 채집 주사기는 헤파린 처리됨). 12분째에, 약물 주입을 2.0 mg/kg/10min i.v.로 개시하였다. 용량을 주입 기간 10분으로 6.0 mg/kg/10min 및 이후 20 mg/kg/10min i.v.로 높이고, 각 투약시 2분간 혈액을 채혈하였다. 마지막 투여 후, 혈액 샘플을 취하고, 제2 비히클 주입을 개시하였다. 8분 후 최종 혈액 샘플을 혈장 PK 분석을 위해 채혈한 다음, 스케줄 1의 방법으로 동물을 희생시켰다.
QTc (Bazett's) 변화를 LabChart Pro 소프트웨어로 분석하였다. QTc는 테스트한 최고 용량/농도가 될때까지 변화가 없었으며, 혈장내 비결합형의 농도는 실시예 8은 9503 nM이고, 실시예 1은 296 nM이었다.
비글 개에서의 QTc 간격에 대한 효과 분석
수컷 비글 개의 체중을 측정하고, 마취 유도를 위해 소듐 티오펜탈을 주사하였다. 마취는 1.5% 이소플루란 및 산소 혼합으로 유지시켰으며, 동물은 실험 기간 동안 인공 호흡과 이소플루란을 이용한 마취 상태로 유지시켰다.
경동맥과 복재 정맥에 헤파린 처리된 염수가 든 라인을 캐뉼러 삽입하고, LII ECG를 연결하고, 폴리스래프 시스템을 이용하여 모니터링하였다. 동물은 화합물 용액을 주입하기 전 30분간 안정되게 둔 다음, 캐뉼러를 통한 주입을 0 시간에 1 mg/kg/10min으로 시작하였다. 용량을 3 mg/kg/10min 및 이후 10 mg/kg/10min으로 높였다. 동맥혈 샘플을 PK 분석을 위해 매 투여 후 채혈하였다.
QTc는 테스트한 최고 용량/농도가 될때까지 변화가 없었으며, 혈장내 비결합형의 농도는 실시예 8은 4128 nM이고, 실시예 1은 1329 nM이었다.
다음으로, 본 발명에 따른 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 제조 방법이 기술될 것이다.
A. 일반 제조 방법 A:
Figure 112013067970366-pct00027
상기 식에서, X, Y 및 A는 상기 정의된 바와 같이 정의된다.
일반 제조 방법 A는 원료로서 화합물 A-(1)으로부터 공정 A-(i) 내지 공정 A-(xiv)의 다단계 공정을 통해, 본 발명에 따른 화합물 (I)에 해당되는 화합물 A-(15)의 제조 방법이다.
화합물 A-(1)은 상업적으로 구입가능하다.
공정 A-(i):
본 공정은, 에폭사이드 A-(1)을 설포늄 일라이드로 개환하여 중간산물 알릴릭 알콕사이드를 제조한 다음 이를 알킬화하여 화합물 A-(2)를 수득함으로써, 화합물 A-(2)를 수득하는 공정이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 변환을 하나의 포트에서 또는 2가지의 별개의 반응으로서 수행할 수 있음을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자는, 2가지의 별개의 반응을 수행하는 것에 비해 하나의 포트 반응의 이점과 문제점을 알 것 이며, 요건에 따라 최상의 방법을 선택할 것이다.
구체적으로, 에폭사이드 A-(1)은 트리메틸설포늄 요오드화물의 음이온과 그로 인한 디메틸설파이드의 소실에 의해 개환하여, 대응되는 알릴릭 알콕사이드를 수득할 수 있다. 트리메틸설포늄 요오드화물은 적정 염기, 예컨대 부틸 리튬으로 탈보호할 수 있다. 이 반응에 사용되는 용매는 반응을 간섭하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 적정 용매의 예로는 THF를 포함한다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 경우에서의 용매라는 용어가 반응이 수행되며 시약이 용해되지 않을 수 있는 액체를 지칭하는 것임을 알 것이다. 바람직하게는, 반응은 실온 미만에서, 바람직하게는 -30℃ 내지 20℃에서 수행되어야 한다. 첨가시, 반응물을 실온으로 승온시켜, 반응을 촉진시킬 수 있다. 반응 시간은 구체적으로 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 24시간, 바람직하게는 1-6시간이다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 반응으로 제조되는 알콕사이드를 알킬화제, 예컨대 tert-부틸 브로모아세테이트와 직접 반응시킬 수 있으며, 이러한 반응은 추가적인 용매와 더불어 또는 추가적인 용매 없이 진행될 수 있다는 것을 알 것이다. 추가적인 용매가 반응을 촉진시키기 위해 필요한 경우, DMF 또는 NMP와 같은 용매가 적합하다. 반응 온도는 특별히 한정되지 않는다. 적정 반응 온도는 실온 내지 80℃, 바람직하게는 실온을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 1주일, 바람직하게는 1 - 48시간이다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 중간산물 알콕사이드를 퀀칭, 분리 및 정제한 다음, 독립적인 알킬화 조건에 투입할 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 반응은 알코올 화합물의 O-알킬화 반응에서 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다 (예, Tetrahedron Lett. 46 (2005) 45, 7751-7755에 기술된 조건). 본 반응에서, 화합물 A-(2)는, 수소화나트륨 등의 염기를 THF 중에서 중간산물 알코올에 첨가하여 알콕사이드를 제조한 다음, 알콕사이드를 예를 들어 tert-부틸 브로모아세테이트와 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 THF, DMF 및 디메틸 설폭사이드 등의 용매를 포함한다. 반응은 그러한 용매의 존재 하에 1 내지 3 당량의 적정 염기를 작동시킴으로써, 수행될 수 있다. 사용되는 염기의 예로는 수소화나트륨, 수소화칼륨 및 t-부톡시포타슘을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 -20℃ 내지 50℃이다.
수율 개선 등의 보다 바람직한 결과는, 테트라부틸암모늄 요오드화물 등의 염을 본 반응에 첨가함으로써, 달성될 수 있다.
공정 A-(ii):
본 공정은 에스테르기를 탈보호화한 다음 Weinreb 아미드를 형성함으로써, 화합물 A-(2)로부터 화합물 A-(3)를 수득하는 2단계 연속 반응이다.
구체적으로, 화합물 A-(2)의 tert-부틸 에스테르는 tert-부틸 에스테르 화합물의 탈보호에 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건 하에 탈보호할 수 있다 (T. W. Greene and P. G. M. Wuts, "Protective Groups in Organic Chemistry, Third Edition", John Wiley & Sons (1999), p. 404-408 등의 문헌에 기술된 조건). 이 반응에서, 화합물 A-(2)는 예를 들어 용매 및 산으로서 포름산과 같은 적정 용매 중에서 적정 산과 반응시킬 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다. 반응 온도는 통상 빙랭 온도 내지 60℃이다.
그런 후, 중간산물 산은, 표준적인 아미드 형성 조건 하에 N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드의 반응에 의해, 즉, 중간산물 산을 축합제를 이용하여 N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드와 축합함으로써, Weinreb 아미드 (Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3815)으로 변환시킬 수 있다. 다른 예로, 이 공정은 중간산물 산을 N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드와 아실화 반응에 의해 축합함으로써 화합물 A-(3)를 수득하는 공정이다.
중간산물 산과 N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드의 측합제를 이용한 축합은, 아래 문헌에 기술되어 있으며 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 공지 방법의 예로는 Rosowsky et al.; J. Med. Chem., 34 (1), 227-234 (1991), Brzostwska et al.; Heterocycles, 32 (10), 1968-1972 (1991), 및 R Romero et al.; J. Med. Chem., 37 (7), 998-1014 (1994)에 기술된 방법을 포함한다.
N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드는 유리 형태 또는 염일 수 있다.
본 반응에서의 용매는 반응을 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, 톨루엔, 아세토니트릴 및 자일렌을 포함한다. 축합제의 예로는 CDI (N,N'-카르보닐디이미다졸), Bop (1H-1,2,3-벤조트리아졸-1-일옥시(트리(디메틸아미노))포스포늄 헥사플루오로포스페이트), WSC (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드), DCC (N,N-디사이클로헥실카르보디이미드), 디에틸포스포릴 시아니드, PyBOP (벤조트리아졸-1-일옥시트리스(피롤리디노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트) 및 EDC·HCl (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드)를 포함한다. 적합한 조건은 산을 활성화하기 위한 제제, 예컨대 N,N'-카르보닐 디이미다졸을 포함한다. 중간산물 산에 대해 N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드는 1 당량 내지 과량으로 사용된다. 필요에 따라 트리에틸아민과 같은 유기 염기가 1 당량 내지 과량으로 사용될 수 있다.
반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다. 반응 온도는 사용되는 원료 물질, 용매 등에 따라 달라지며, 특별히 한정되지 않는다. 빙랭 온도 내지 용매 환류 온도가 가능하며, 빙랭 내지 실온이 바람직하다.
공정 A-(iii):
본 공정은, 유기금속 (아릴리튬 시약 또는 그리냐드 시약) 시약을 화합물 A-(3)과 Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3815에 기술된 바와 같이 반응시켜, 화합물 A-(4)를 수득하는 공정이다.
본 공정의 반응은 예컨대 Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3815에 기술된 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다.
아릴리튬 시약 (헤테로사이클릭 포함) 또는 그리냐드 시약 (헤테로하이클릭 포함)은 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 구체적으로, 해당 페닐 리튬 시약 또는 페닐 마그네슘 (Grignard) 시약은 아릴 할라이드 화합물과 상업적으로 입수가능한 유기금속 시약, 예컨대 n-, sec- 또는 tert-부틸리튬과 같은 알킬리튬 시약 또는 이소프로필마그네슘 브로마이드와 같은 그리냐드 시약, 또는 금속 마그네슘 간의 할로겐-금속 교환에 의해 제조할 수 있다.
본 공정에 사용되는 용매는 사용되는 출발 물질과 시약에 따라 달라지며, 출발 물질이 어느 정도 용해될 수 있으며, 반응 중에 항상 비활성인 한, 특별히 제한되지 않는다. 바람직한 용매의 예로는 유기 용매, 예컨대 디에틸 에테르, 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 벤젠 및 톨루엔, 및 이들의 혼합 용매를 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.1 내지 48시간, 바람직하게는 0.1 내지 12시간이다. 반응 온도는 출발 물질, 사용 시약 등에 따라 달라지며, 바람직하게는 예컨대 -78 내지 -60℃로 낮게 유지된다.
공정 A-(iv):
본 공정은 화합물 A-(4)의 옥심화에 의해 화합물 A-(5)를 수득하는 공정이다.
본 공정에서 반응은, Org. Lett. 9 (2007) 5, 753-756, Tetrahedron: Asymmetry 5 (1994) 6, 1018-1028 및 Tetrahedron 54 (1998) 22, 5868-5882에 기술된 조건 등의 카르보닐 화합물의 옥심화 반응에 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다.
구체적으로, 화합물 A-(5)는 예를 들어 화합물 A-(4)를 하이드록실아민 또는 하이드록실아민 염 (예, 하이드록실아민 하이드로클로라이드 또는 하이드록실아민 설페이트)과 염기의 존재 하에 또는 부재 하에 반응시켜, 수득할 수 있다.
본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 용매의 예로는 유기 용매, 예컨대 에탄올, 메탄올, 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄 및 디클로로메탄, 및 이들 용매와 물의 혼합물을 포함한다. 사용되는 염기의 예로는 소듐 아세테이트, 피리딘, 소듐 하이드록사이드, 세슘 하이드록사이드, 바륨 하이드록사이드 및 2,6-루티딘을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 24시간, 바람직하게는 5분 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 -20℃ 내지 용매 환류 온도이며, 더 바람직하게는 0℃ 내지 용매 환류 온도이다.
공정 A-(v):
본 공정은 알케닐 옥심 A-(5)의 열에 의한 분자내 고리첨가(intramolecular cycloaddition) 반응에 의해 화합물 A-(6)를 수득하는 공정이다.
본 반응은 첨가제, 예컨대 하이드로퀴논의 존재 하에 수행된다.
본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 적합한 반응 용매로는 끓는 점이 높은 용매, 예컨대 자일렌을 포함한다. 반응 온도는 특별히 한정되지 않으며, 통상 80 - 200℃, 또는 용매 환류 온도이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다.
공정 A-(vi):
본 공정은, 화합물 A-(6)에 대해 N-O 결합의 환원적인 절단 반응을 수행함으로써, 화합물 A-(7)을 수득하는 공정이다.
N-O 결합의 환원적인 절단 반응은 예를 들어 아연-아세트산, 금속 촉매, 예를 들어 수소-플래티늄 산화물 또는 리튬 알루미늄 수화물을 이용한 조건 하에 수행될 수 있다.
아연-아세트산 등의 아연을 이용한 반응은 예컨대 J. Org. Chem. 2003, 68, 1207-1215 및 Org. Lett. 7 (2005) 25, 5741-5742에 기술된 바와 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 사용되는 산의 예로는 아세트산, 포름산 및 염산을 포함한다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 메탄올, 에탄올, 1,4-디옥산, THF 및 물을 포함한다. 또한, 상기 산은 용매로서 이용될 수 있다. 반응 온도는 통상 -20℃ 내지 용매 환류 온도이며, 바람직하게는 빙랭 온도 내지 용매 환류 온도이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 48시간, 바람직하게는 5분 내지 24시간이다.
수소-플래티늄 산화물과 같은 금속 촉매를 이용한 반응은 예컨대 Tetrahedron: Asymmetry 5 (1994) 6, 1018-1028 및 Tetrahedron, Vol. 53, No. 16, pp 5752-5746, 1997에 기술된 바와 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 화합물 A-(7)은 예를 들어 화합물 A-(6)를 메탄올 등의 용매 중에서 촉매로서 플래티늄 산화물을 이용한 수소화에 의해 수득할 수 있다.
리튬 알루미늄 수화물을 이용한 반응은 예를 들어 Bull. Chem. Soc. Jpn., 66, 2730-2737 (1993)에 기술된 바와 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 화합물 A-(7)은 예컨대 에테르 등의 용매 중에서 리튬 알루미늄 수화물을 이용하여 화합물 A-(6)를 환원시킴으로써 수득할 수 있다.
공정 A-(vii):
본 공정은, 화합물 A-(7)으로부터 화합물 A-(8)을 수득하는 공정이다. 티오우레아 유도체 A-(8)은 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 방법에 의해 화합물 A-(7)으로부터 수득할 수 있다.
화합물 A-(8)은 디클로로메탄 또는 톨루엔 등의 용매 중에서 화합물 A-(7)을 벤조일 이소티오시아네이트와 반응시킴으로써, 본 공정에서 수득할 수 있다. 이러한 반응은 예컨대 J. Med. Chem. 1990, 33, 2393-2407에 기술된 바와 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 디클로로메탄, 클로로포름, 톨루엔, 1,4-디옥산 및 THF를 포함한다. 반응 온도는 통상 -20℃ 내지 용매 환류 온도이며, 바람직하게는 빙랭 온도 내지 용매 환류 온도이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 48시간, 바람직하게는 5분 내지 24시간이다.
공정 A-(viii):
본 공정은 화합물 A-(8)의 고리화에 의해 화합물 A-(9)을 수득하는 방법이다.
이 반응에서, 화합물 A-(8)은 화합물 A-(8)의 알코올을 활성화함으로써 화합물 A-(9)을 수득하기 위한 다양한 조건 하에서 고리화될 수 있다.
예컨대, 화합물 A-(9)은 예컨대 진한 염산 등의 산의 존재 하에 메탄올 등의 용매 중에서 화합물 A-(8)을 가열함으로써 본 반응에서 수득할 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올 및 물, 이들의 혼합 용매 등의 용매 및 용매로서 사용되는 산을 포함한다. 반응은 용매의 존재 또는 부재 하에 작용하기 위한 적정 산의 1당량 내지 과량을 사용함으로써 수행될 수 있다. 사용되는 산의 예로는 진한 염산, 하이드로브롬산, 황산, 트리플루오로아세트산, 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산 및 이의 혼합물을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다. 반응 온도는 통상 빙랭 온도 내지 용매 환류 온도이다.
다른 예로, 화합물 A-(9)은, 피리딘과 같은 염기의 존재 하에 디클로로메탄 등의 용매 중에서 화합물 A-(8)을 트리플루오로메탄설폰 무수물과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 용매가 항상 필요한 것은 아니며, 예컨대 염기가 피리딘인 경우에 반응이 역시 용매의 부재 하에 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 용매의 예로는 디클로로메탄, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, THF, 1,2-디메톡시에탄 및 톨루엔, 및 이들의 혼합 용매 등의 용매를 포함한다. 반응은 용매 중에서 적정 염기 1 내지 20 당량을 사용하여 수행할 수 있다. 사용되는 염기의 예로는 피리딘, 2,6-루티딘, 소듐 카보네이트, 포타슘 카보네이트 및 이의 혼합물을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 24시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 -78℃ 내지 실온이다.
공정 A-(ix):
본 공정은 화합물 A-(9)의 보호기를 탈보호함으로써 화합물 A-(10)을 수득하는 방법이다. 화합물 A-(10)은 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 조건 하에 수득할 수 있다.
보호기가 벤조일기일 경우, 화합물 A-(10)은 예를 들어 DBU와 같은 용매의 존재 하에 메탄올 등의 용매 중에서 화합물 A-(9)을 가열함으로써 본 반응에서 수득할 수 있다. 본 반응은 예를 들어 Synth. Commun. 32 (2), 265-272 (2002)에 기술된 바와 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 메탄올, 에탄올 및 1-프로판올 등의 용매를 포함한다. 반응은 이러한 용매 중에서 적정 염기 1 내지 20 당량을 이용하여 수행할 수 있다. 사용되는 염기의 예로는 DBU를 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 24시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 실온 내지 용매 환류 온도이다.
다른 예로, 화합물 A-(10)은, 예를 들어, 화합물 A-(9)을 포타슘 카보네이트와 같은 무기 염기와 함께 가열함으로써 본 반응에서 수득할 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는, 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 메탄올, 에탄올 및 1-프로판올 등의 용매를 포함한다. 반응은 이러한 용매 중에서 적정 염기 1 내지 20 당량을 이용하여 수행될 수 있으며, 바람직하게는 약간 과량으로 사용된다. 사용되는 염기의 예로는 포타슘 카보네이트를 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 24시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 실온 내지 용매 환류 온도이며, 바람직하게는 50 - 100℃이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 선택된 용매가 반응 온도를 이의 환류 온도까지 제한할 것임을 알 것이다. 적정 용매의 예로는 환류성 메탄올을 포함한다.
공정 A-(x):
본 공정은 화합물 A-(10)의 질화 반응에 의해 화합물 A-(11)을 수득하는 공정이다. 이러한 질화 반응에서, 화합물 A-(11)은 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 방법에 의해 화합물 A-(10)으로부터 수득할 수 있다. 반응에 사용되는 질화제의 예로는 포타슘 나이트레이트/진한 황산, 발연 질산/진한 황산 및 발연 질산/무수 아세트산을 포함한다. 반응에 적합한 용매로는 트리플루오로아세트산을 포함한다. 반응 온도는 특별히 한정되지 않으며, 통상 -20℃ 내지 실온이며, 바람직한 반응 온도는 0 - 10℃를 포함한다.
공정 A-(xi):
본 공정은, 화합물 A-(11)의 아미노기를 t-부톡시카르보닐화함으로써, 화합물 A-(12)을 수득하는 공정이다.
본 반응은, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, "Protective Groups in Organic Chemistry, Third Edition", John Wiley & Sons (1999), P. 518-525 등의 문헌에 기술된 조건과 같은, 아미노 화합물의 t-부톡시카르보닐화에 일반적으로 사용되는 조건과 동일한 조건 하에 수행될 수 있다. 화합물 A-(12)은, 예를 들어, 테트라하이드로퓨란과 같은 용매 중에서 화합물 A-(11)을 디-tert-부틸 디카보네이트와 반응시켜, 수득할 수 있다. 다른 용매로는 아세토니트릴 및 DMF를 포함한다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 반응 혼합물에 필수적인 것은 아니나 염기를 첨가할 수 있다. 적정 염기의 예로는 트리에틸아민과 디이소프로필에틸아민이 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 반응 온도는 특별히 한정되지 않으며, 통상 실온 내지 환류이며, 바람직하게는 실온 내지 60℃이다.
공정 A-(xii):
본 공정은 화합물 A-(12)으로부터 화합물 A-(13)을 수득하는 공정이다.
화합물 A-(13)은, 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 합성 방법으로 니트로 화합물 A-(12)을 환원함으로써, 합성된다. 이러한 방법의 예로는 귀금속 촉매, 예컨대 라니 니켈(Raney nickel), 팔라듐, 루테늄, 로듐 또는 플래티늄을 이용한 촉매적 수소화에 의한 환원을 포함한다. 그외 환원제로는 주석 클로라이드를 예로 포함한다. 용매의 예로는 알코올성 용매, 예컨대 메탄올, 에탄올 및 1-프로판올을 포함하며, 바람직하게는 에탄올이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 24시간, 바람직하게는 0.5 내지 18시간이다. 반응 온도는 통상 실온이다. 다른 환원 반응 조건으로는, 철과, 암모늄 클로라이드 또는 염산과 같은 첨가제를, 에탄올과 같은 알코올성 용매 중에서, 적정 반응 온도, 예컨대 65℃에서 반응시키는 것을 포함한다.
공정 A-(xiii):
본 공정은 화합물 A-(13)을 카르복실산 및 축합제와 축합함으로써, 화합물 A-(13)으로부터 화합물 A-(14)을 수득하는 공정이다. 축합 반응은 아래 문헌에 기술되어 있으며 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 공지 방법의 예로는 Rosowsky et al.; J. Med. Chem., 34 (1), 227-234 (1991), Brzostwska et al.; Heterocycles, 32 (10), 1968-1972 (1991), 및 R Romero et al.; J. Med. Chem., 37 (7), 998-1014 (1994)에 기술된 방법을 포함한다.
화합물 A-(13)은 유리 형태 또는 염일 수 있다.
본 반응에서의 용매는 반응을 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, 톨루엔, 아세토니트릴 및 자일렌을 포함한다. 축합제의 예로는, CDI (N,N'-카르보닐디이미다졸), Bop (1H-1,2,3-벤조트리아졸-1-일옥시(트리(디메틸아미노))포스포늄 헥사플루오로포스페이트), WSC (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드), DCC (N,N-디사이클로헥실카르보디이미드), 디에틸포스포릴 시아니드, PyBOP (벤조트리아졸-1-일옥시트리(피롤리디노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트) 및 EDC·HCl (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드)를 포함한다. 적합한 조건은 N,N'-카르보닐 디이미다졸 등의 산을 활성화하는 제제를 포함한다. 산은 화합물 A-(13)에 대해 1 당량 내지 과량으로 사용될 수 있다. 트리에틸아민 또는 N,N-디이소프로필에틸아민과 같은 유기 염기가 필요에 따라 1 당량 내지 다량으로 첨가될 수 있다.
반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다. 반응 온도는 사용되는 원료 물질, 용매 등에 따라 달라지며, 특별히 한정되지 않는다. 빙랭 온도 내지 용매 환류 온도가 가능하며, 빙랭 내지 실온이 바람직하다.
다른 예로, 화합물 A-(14)은, 바람직한 카르복실산을 대응되는 산 클로라이드로 변환시킨 다음, 산 클로라이드를 화합물 A-(13)과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 산 클로라이드는 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 방법으로 합성할 수 있다. 예를 들어, 바람직한 카르복실산은, 용매, 예컨대 디클로로메탄, N,N'-디메틸이미다졸린-2-온, NMP 또는 DMF의 존재 또는 부재 하에 티오닐 클로라이드와 반응시킴으로써, 대응되는 산 클로라이드로 변환시킬 수 있다. 바람직한 카르복실산에 대해 티오닐 클로라이드 1 내지 2 당량이 사용될 수 있다. 반응 온도는 -30℃ 내지 환류이며, 바람직하게는 -10℃ 내지 실온이다. 산 클로라이드는, 또한, 산에 옥살릴 클로라이드를 디클로로메탄과 같은 용매 중에서 DMF의 존재 하에 처리함으로써, 형성시킬 수 있다. 반응 온도는 -30℃ 내지 실온이며, 바람직하게는 -10℃ 내지 실온이다.
다른 예로, 화합물 A-(14)은, 바람직한 카르복실산을 혼성 산 무수물로 변환시킨 다음, 혼성 산 무수물을 화합물 A-(13)과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 혼성 산 무수물은 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 방법으로 합성할 수 있다. 합성은, 바람직한 카르복실산을 예컨대 트리에틸아민 등의 염기의 존재 하에 에틸 클로로포르메이트 등의 클로로포르메이트와 반응시켜, 수행된다. 바람직한 카르복실산에 대해 클로로포르메이트와 염기는 1 내지 2 당량으로 사용된다. 반응 온도는 -30℃ 내지 실온이고, 바람직하게는 -20℃ 내지 실온이다.
상기 혼성 산 무수물을 화합물 1-(13)과 축합하는 단계는, 혼성 산 무수물을 화합물 1-(13)과 예컨대 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란 또는 N,N-디메틸포름아미드 등의 용매 중에서 반응시킴으로써, 수행된다. 화합물 A-(13)에 대해 바람직한 카르복실산이 1 당량 내지 과량으로 사용된다.
반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 -20℃ 내지 50℃이고, 바람직하게는 -20℃ 내지 실온이다.
다른 예로, 화합물 A-(14)은, 바람직한 카르복실산을 활성형 에스테르로 변환시킨 후 활성형 에스테르를 화합물 A-(13)과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 활성형 에스테르를 수득하는 공정은, 예를 들어 바람직한 카르복실산을 활성형 에스테르 합성 시약과 1,4-디옥산, 테트라하이드로퓨란 또는 N,N-디메틸포름아미드 등의 용매 중에서 DOC 등의 축합제의 존재 하에 반응시킴으로써, 수행된다. 활성형 에스테르 합성 시약의 예로는 N-하이드록시숙신이미드를 포함한다. 화합물 A-(13)에 대해 활성형 에스테르 합성 시약 및 축합제는 1 내지 1.5 당량이 사용된다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다.
반응 온도는 -20℃ 내지 50℃이고, 바람직하게는 -20℃ 내지 실온이다.
활성형 에스테르를 화합물 A-(13)과 축합하는 공정은, 예를 들어, 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란 또는 N,N-디메틸포름아미드와 같은 용매 중에서, 활성형 에스테르를 화합물 A-(13)과 반응시킴으로써, 수행된다. 화합물 A-(13)에 대해 활성형 에스테르가 1 당량 내지 과량으로 사용된다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 0.5 내지 24시간이다. 반응 온도는 -20℃ 내지 50℃이고, 바람직하게는 -20℃ 내지 실온이다.
공정 A-(xiv):
본 공정은 화합물 A-(14)의 t-부톡시카르보닐기를 탈보호함으로써 화합물 A-(15)을 수득하는 공정이다.
반응은 T. W. Greene and P. G. M. Wuts, "Protective Groups in Organic Chemistry, Third Edition", John Wiley & Sons (1999), P. 518-525 등의 문헌에 기술된 조건과 같이, t-부톡시카르보닐기의 탈보호 반응에 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건 하에 수행될 수 있다. 화합물 A-(15)은 화합물 1-(14)을 강산, 예컨대 트리플루오로아세트산과 함께 용매의 존재 하에 또는 부재 하에 반응시켜, 수득할 수 있다. 적정 용매로는 디클로로메탄을 포함한다. 다른 산으로는 디클로로메탄 또는 디옥산 등의 적정 용매 중의 염산을 예로 포함한다.
반응 온도는 정상적으로는 빙랭 내지 80℃이며, 바람직하게는 실온이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 48시간, 바람직하게는 5분 내지 12시간이다.
B. 일반 제조 방법 B:
식에서, X, Y 및 A는 상기 정의된 바와 같이 정의된다.
일반 제조 방법 B는 공정 B-(i)에서 공정 B-(ii)로 구성된 다단계를 통해 원료 화합물 A-(11)으로부터 본 발명에 따른 화합물 (I)에 해당되는 화합물 A-(15)을 제조하는 대안적인 방법이다.
화합물 A-(11)은 일반 제조 방법 A 또는 실시예들에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다.
Figure 112013067970366-pct00028
공정 B-(i):
본 공정은 화합물 A-(11)으로부터 화합물 A-(16)을 수득하는 공정이다.
화합물 A-(16)은 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 합성 방법으로 니트로 화합물 A-(11)을 환원함으로써 합성된다. 방법의 예로는, 라니 니켈, 팔라듐, 루테늄, 로듐 또는 플래티늄 등의 귀금속 촉매를 이용한 촉매적 수소화에 의한 환원을 포함한다. 다른 환원제로는 주석 클로라이드를 예로 포함한다. 요매의 예로는 알코올성 용매, 예컨대 메탄올, 에탄올 및 1-프로판올을 포함하며, 바람직하게는 에탄올이다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 24시간, 바람직하게는 0.5 내지 18시간이다. 반응 온도는 통상 실온이다. 대안적인 환원 반응 조건으로는 철과, 암모늄 클로라이드 또는 염산과 같은 첨가제를, 에탄올과 같은 알코올성 용매 중에서, 적정 반응 온도, 예컨대 65℃에서 반응시키는 것을 포함한다.
공정 B-(ii):
본 공정은 화합물 A-(13)을 카르복실산 및 축합제와 축합함으로써, 화합물 A-(16)으로부터 화합물 A-(15)을 수득하는 공정이다. 축합 반응은 아래 문헌에 기술되어 있으며 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다. 공지 방법의 예로는 Rosowsky et al.; J. Med. Chem., 34 (1), 227-234 (1991), Brzostwska et al.; Heterocycles, 32 (10), 1968-1972 (1991), 및 R Romero et al.; J. Med. Chem., 37 (7), 998-1014 (1994)에 기술된 방법을 포함한다.
화합물 A-(15)은, 바람직한 카르복실산을 대응되는 산 클로라이드로 변환시킨 다음, 산 클로라이드를 화합물 A-(16)과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 산 클로라이드는 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 방법으로 합성할 수 있다. 예를 들어, 바람직한 카르복실산은, 용매, 예컨대 디클로로메탄, N,N'-디메틸이미다졸린-2-온, NMP 또는 DMF의 존재 또는 부재 하에 티오닐 클로라이드와 반응시킴으로써, 대응되는 산 클로라이드로 변환시킬 수 있다. 바람직한 카르복실산에 대해 티오닐 클로라이드 1 내지 2 당량이 사용될 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 사용되는 반응 조건의 선택이 반응 성과에 영향을 미칠 수 있음을, 예컨대, 조건이 산 클로라이드가 이소티오우레아 모이어티와 반응하는지에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 티오닐 클로라이드의 카르복실산의 반응으로 바람직한 산 클로라이드의 형성 되에도 1 당량의 염산이 동시에 형성된다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 현 조건이 이렇게 형성된 염산을 제거하는 방법을 채택하지 않는다는 것을 알 것이다. 이 반응에서 형성되는 염산은 유리한 결과일 수 있거나 아닐 수 있는 반응의 선택성에 영향을 미치거나 미치지 않을 수 있다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 -30℃ 내지 환류이며, 바람직하게는 -10℃ 내지 실온이다. 산 클로라이드는, 또한, 산에 옥살릴 클로라이드를 디클로로메탄과 같은 용매 중에서 DMF의 존재 하에 처리함으로써, 형성시킬 수 있다. 반응 온도는 -30℃ 내지 실온이며, 바람직하게는 -10℃ 내지 실온이다.
C. 일반 제조 방법 C:
일반 제조 방법 C는 공정 C-(i)을 통해 원료 화합물 A-(17)으로부터 본 발명에 따른 화합물 (I)에 해당되는 화합물 A-(2)를 제조하는 대안적인 방법이다.
화합물 A-(17)은 상업적으로 구입가능하다.
Figure 112013067970366-pct00029
공정 i:
본 공정은, 화합물 A-(17)에 트리플루오로메틸 음이온을 첨가하여, 중간산물 알릴릭 알콕사이드 또는 중간산물 트리메틸실릴 에테르를 제조한 다음, 이를 알킬화하여 화합물 A-(2a)를 수득하는, A-(17)으로부터 화합물 A-(2a)를 수득하는 공정이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 변환을 하나의 포트에서 또는 2가지의 별개의 반응으로서 수행할 수 있음을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자는, 2가지의 별개의 반응을 수행하는 것에 비해 하나의 포트 반응의 이점과 문제점을 알 것이며, 요건에 따라 최상의 방법을 선택할 것이다.
구체적으로, 아크롤레인 A-(17)은, (트리플루오로메틸)트리메틸실란 등의 시약에 플루오라이드를 작용시켜 대응되는 알릴릭 알콕사이드 또는 알릴릭 트리메틸실릴 에테르를 제조함으로써 제조할 수 있는, 트리플루오로메틸과 반응시킬 수 있다. 반응에 사용되는 용매는 반응을 간섭하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 적정 용매의 예로는 THF를 포함한다. 반응의 허용가능한 온도 범위는 -10℃ 내지 용매 환류이며, 바람직하게는 실온 미만이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 특정 화학 반응이 발열 반응일 수 있으며, 방제 조처가 이러한 발열 반응을 방제하기 위해 투입될 수 있다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자는, 아울러, 반응 발열을 용매를 환류로 둠으로써 조절할 수 있다는 것을 알 것이다. 트리플루오로메틸 음이온을 제조하는데 적합한 전구체로는 (트리플루오로메틸)트리메틸실란 (Rupert's reagent, Chem Rev 1997, 97, 757)을 포함하나, 이로 한정되지 않으며, 적합한 플루오라이드 소스로는 테트라부틸암모늄 플루오라이드 (TBAF), 테트라부틸암모늄 디플루오로트리페닐실리케이트 (TBAT) 및 세슘 플루오라이드가 있으나 이로 한정되지 않는다. 초기 반응 온도는 실온 보다 낮을 수 있지만, 반응을 촉진시키기 위해 반응을 진행하는 동안 반응 온도로 용매 환류가 되게 하는 것도 허용된다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 24시간이며, 바람직하게는 1 - 6시간이다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 반응으로부터 제조되는 알콕사이드를 tert-부틸 브로모아세테이트와 같은 알킬화제와 직접 반응시킬 수 있으며, 이러한 반응은 추가적인 용매와 더불어 또는 용매없이 진행할 수 있다는 것을 알 것이다. 추가적인 용매가 반응을 촉진시키기 위해 필요한 경우, DMF 또는 NMP와 같은 용매가 적합하다. 반응 온도는 특별히 한정되지 않는다. 적정 반응 온도는 실온 내지 80℃, 바람직하게는 실온을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 5분 내지 1주일, 바람직하게는 1 - 48시간이다. 다른 예로, 알킬화 반응은 상 전이 조건, 예컨대 수산화나트륨 수용액과 같은 염기 수용액을 첨가함으로써 수행할 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 조건들을 적용하였을 때, 상 전이 촉매의 사용이 필요하다는 것을 알 것이다. 적합한 상 전이 촉매로는 테트라부틸암모늄 하이드로겐 설페이트가 있으나, 이로 한정되지 않는다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 중간산물 알콕사이드를 퀀칭, 분리 및 정제한 다음, 독립적인 알킬화 조건에 투입할 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 반응은 알코올 화합물의 O-알킬화 반응에서 통상적으로 사용되는 조건과 동일한 조건에서 수행될 수 있다 (예, Tetrahedron Lett. 46 (2005) 45, 7751-7755에 기술된 조건). 본 반응에서, 화합물 A-(2a)는, 수소화나트륨 등의 염기를 THF 중에서 중간산물 알코올에 첨가하여 알콕사이드를 제조한 다음, 알콕사이드를 예를 들어 tert-부틸 브로모아세테이트와 반응시킴으로써, 수득할 수 있다. 본 반응에 사용되는 용매는 반응을 저해하지 않으며 출발 물질이 어느 정도로 용해되는 한 특별히 한정되지 않는다. 용매의 예로는 THF, DMF 및 디메틸 설폭사이드 등의 용매를 포함한다. 반응은 그러한 용매의 존재 하에 1 내지 3 당량의 적정 염기를 작동시킴으로써, 수행될 수 있다. 사용되는 염기의 예로는 수소화나트륨, 수소화칼륨 및 t-부톡시포타슘을 포함한다. 반응 시간은 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.5 내지 72시간, 바람직하게는 0.5 내지 12시간이다. 반응 온도는 통상 -20℃ 내지 50℃이다.
수율 개선 등의 보다 바람직한 결과는, 테트라부틸암모늄 요오드화물 등의 염을 본 반응에 첨가함으로써, 달성될 수 있다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 이러한 반응이 화합물 A-(2a)에 새로운 키랄 센터를 형성하며, 화합물 A-(2)가 거울상이성체적으로 순수한 반면 화합물 A-(2a)는 라세믹인 것을 제외하고는 화합물 A-(2)와 동일하다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 거울상이성체적으로 순수한 화합물 A-(2)와 라세믹 화합물 A-(2a)를 NMR 및 액체 크로마토그래피 등의 분석 기법으로 구분할 수 없지만, 키랄 HPLC로는 구분할 수 있다는 것을 알 것이다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 화합물 A-(2a) 또는 보다 진행된 합성 중간산물 또는 최종 화합물로부터 바람직한 거울상이성체를 수득하는 가장 적합한 방법을 알 것이다. 거울상이성체를 정제하는 적정 방법과 적정 단계는 실시예들에 상세하게 기술된 바를 포함한다.
다른 측면에서, 본 발명은, X가 식 (I)에서와 같이 정의되는 식 A-(16)의 화합물을, A 및 Y가 식 (I)에서와 같이 정의되는 식 (II)의 화합물, 또는 이의 C1-6 알킬 에스테르, 산 무수물 또는 산 할라이드와 반응시켜, 식 (I)의 화합물을 수득하고, 선택적으로 화합물을 식 (I)의 다른 화합물로 변환시키거나, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제조하는 단계를 포함하는, 식 (I)의 화합물의 제조 방법을 제공한다.
Figure 112013067970366-pct00030
A-(16)과 (II)의 반응은 편리하게는 용매 (예, 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, 톨루엔, 아세토니트릴 또는 자일렌) 중에서 -30℃ 내지 100℃의 범위에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 화합물 (II)는 편리하게는 적정 시약(예, 티오닐 클로라이드)를 산과 반응시킴으로써 제조될 수 있는 바와 같이, 산 할라이드 (예, 클로라이드)의 형태를 취할 수 있다.
당해 기술 분야의 당업자라면, 본 발명의 방법에서, 출발 시약의 하이드록실, 카르복실 또는 아미노기 등의 특정 관능기들이 보호기로 보호되어야 할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 즉, 식 (I)의 화합물의 제조는, 하나 이상의 보호기의 병합 또는 제거를 추가적으로 포함할 수 있다. 관능기의 보호 및 탈보호는, 예컨대 T. W. Greene and P. G. M. Wuts, "Protective Groups in Organic Chemistry, Third Edition", John Wiley & Sons (1999)에 기술되어 있다.
본 발명은 실시예, 제조예 및 실험예를 참조하여 하기에서 보다 구체적으로 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 이로 한정되지 않는다. 본 실시예들에서 사용되는 약어는 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지된 통상적인 약어이다. 일부 약어들은 하기에 나타낸다:
LCMS, LC/MS & LC-MS (액체 크로마토그래피/질량 분광측정기); MS (질량 분광측정기); MDAP (질량 지정된 자동 정제(mass directed auto purification)); NMR (핵 자기 공명); s, d, t, dd, m, br (싱글렛, 더블렛, 트리플렛, 더블렛의 더블렛, 멀티플렛, 광의); Ph, Me, Et, Pr, Bu, Bn (페닐, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 벤질); THF (테트라하이드로퓨란); DCM (디클로로메탄); DMF (N,N-디메틸포름아미드); h, hr, hrs (시간); EDC & EDAC (N-3-(디메틸아미노프로필)-N'에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드); DMAP (4-N,N-디메틸아미노피리딘); DMSO (디메틸설폭사이드); UV (자외선); RT & rt (실온); Rt (체류시간); min & mins (분); EtOAc (에틸 아세테이트); Et2O (디에틸 에테르); MeCN (아세토니트릴); EtOH (에탄올); MeOH (메탄올); PhCH3 & PhMe (톨루엔); tlc (박층 크로마토그래피); TFA (트리플루오로아세트산); NaOH (소듐 하이드록사이드); HCl (염산); NMP (N-메틸피롤리디논 또는 1-메틸-2-피롤리디논); HPLC (고성능 액체 크로마토그래피); TBAF (테트라부틸암모늄 플루오라이드); BuLi (n-부틸 리튬); PyBOP: 벤조트리아졸-1-일옥시트리스(피롤리디노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트; Pd2dba3: 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐; Pd(t-Bu3P)2: 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐; TFA: 트리플루오로아세트산; pTLC: 분취용 박막 크로마토그래피; HRMS (고해상도 질량 분광측정기); Tr 또는 Trt (트리틸 또는 트리페닐메틸).
1H NMR 스펙트럼은 (기록된) 주파수 400 MHz에서 작동하는 Bruker AM 시리즈 스펙트로미터에서 기록하였다. 양자 핵 자기 공명 스펙트럼에서의 화학적 시프트는 테트라메틸 실란에 상대적인 δ 단위(ppm)로 기록하였고, 커플링 상수 (J)는 헤르츠(Hz)로 기록하였다. 패턴은 s: 싱글렛, d: 더블렛, t; 트리플렛, br; broad로 표시한다.
아래 실시예 및 제조예에서 "실온"은 전형적으로 약 10℃ 내지 약 35℃이다. "%"는 다르게 명시되어 있지 않은 한 wt%이다.
화학적 명칭은 ChemBioDraw Ultra 11.0 및 12.0을 이용하여 화학적 구조로부터 구하였다.
도 1은 화합물 1-(20)의 키랄 HPLC 분리를 나타낸 전형적인 크로마토그램이다.
제조예 1
tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 1-(13)의 합성
1-(2) tert -부틸 {[(2S)-1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일]옥시}아세테이트의 합성
트리메틸설포늄 요오드화물 (110 g)의 THF (500 mL) 현탁물에, -30℃에서, 리튬 헥사메틸디실라지드 (530 mL, THF 중의 1N)를 45분에 거쳐 나누어 첨가하였다. -20℃에서 20분간 교반한 후, (S)-2-트리플루오로메틸옥시란 (37.97 g)을 동일 온도에서 15분간 첨가한 다음, 혼합물을 RT로 가온하여, 3시간 교반하였다. 그런 후, 슬러리를 NMP (200 mL) 중의 tert-부틸 브로모아세테이트 (105.68 g) 빙랭 용액에 나누어 첨가하였다. 수득되는 혼합물을 RT로 가온하고, 2일간 교반 한 후, EtOAc (1 L)로 희석하였다. 유기층을 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 4 x 400 mL)로 세척하고, MgSO4 상에 건조하고 및 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (5% EtOAc/ 헥산), 표제 화합물을 수득하였으며(70.1 g), 다음 단계에 정제없이 사용하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 1.30 (s, 9 H) 3.83 - 3.96 (m, 2 H) 4.14 - 4.21 (m, 1 H) 5.34 - 5.48 (m, 2 H) 5.56 - 5.71 (m, 1 H).
Figure 112013067970366-pct00031
1-(3) (S)-N-메톡시-N-메틸-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)아세타미드의 합성
tert-부틸 {[(2S)-1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일]옥시}아세테이트 (70.1 g, 조산물)를 빙랭한 포름산 (200 mL)에 용해하였다. 혼합물을 RT로 가온하고, 밤새 교반하였다. 그 후, 반응 혼합물을 감압하 농축하고, 톨루엔 (200 mL)을 첨가한 다음, 혼합물을 농축한 후, 톨루엔 (200 mL)을 2차로 첨가하고 오일로 농축하였다. 잔사를 DCM (600 mL)에 용해하고, 얼음조에서 냉각시킨 다음, N,N'-카르보닐 디이미다졸 (35 g)을 20분에 거쳐 나누어 첨가하였다. 45분간 교반한 후, N, O-디메틸 하이드록실아민 하이드로클로라이드 (22 g)를 첨가하고, 반응 혼합물을 RT로 가온하여, 밤새 교반하였다. 포화 NaHCO3 (500 mL) 및 브린 (250 mL)을 이후 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (3 x 750 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조하고, 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (1% 내지 30% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (25.17 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm) 3.21 (s, 3 H), 3.71 (m, 3 H), 4.36 - 4.51 (m, 3 H), 5.54 - 5.69 (m, 2 H), 5.84 (ddd, J=17.7, 10.4, 7.3 Hz, 1 H)
1-(4) (S)-1-(2-플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논의 합성
n-부틸리튬의 헥산 (2.50 M; 90 mL) 용액을 2-브로모플루오로벤젠 (40.35 g)의 THF (250 mL) 용액에 N2 분위기 하 -78℃에서 25분에 거쳐 점적 첨가하였다. 반응 용액을 -60℃로 높인 후 60분간 교반하였다. (S)-N-메톡시-N-메틸-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)아세타미드 (40 g)의 THF (25 mL) 용액을 반응 용액에 점적한 다음, 2시간 동안 -60℃에서 교반한 후, NH4Cl 수용액 (100 mL)을 반응 용액에 첨가하고, RT로 승온하였다. 브린 (200 mL)을 반응 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 EtOAc (3 x 400 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시키고, 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (1% 내지 10% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (33.59 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 4.40 (pentet, J 6.3 Hz, 1 H) 4.81 - 4.87 (m, 2 H), 5.54 - 5.69 (m, 2 H), 5.86 (ddd, J 17.4, 10.4, 7.3 Hz, 1 H) 7.12 - 7.22 (m, 1 H) 7.24 - 7.34 (m, 1 H) 7.54 - 7.63 (m, 1 H) 7.94 - 8.02 (m, 1 H).
1-(5) (S)-1-(2-플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 옥심의 합성
(S)-1-(2-플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 (41.22 g)을 무수 메탄올 (400 mL)에 용해하고, 하이드록실아민 하이드로클로라이드 (14.0 g)와 소듐 아세테이트 (19.0 g)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 90분간 50℃로 가열한 다음, RT로 냉각 후, 진공 농축하고, 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (2% 내지 15% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 기하이성체들의 혼합물로서 수득하였다 (40.54 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 4.04 - 4.15 (m, 0.8 H), 4.18 - 4.26 (m, 0.2 H), 4.44 - 4.57 (m, 0.4 H) 4.79 - 4.90 (m, 1.6 H) 5.37 - 5.56 (m, 2 H) 5.64-5.78 (m, 1 H) 7.03 - 7.26 (m, 2 H) 7.33 - 7.54 (m, 2 H), 7.90 (br s, 0.2 H), 8.51 (br s, 0.8 H).
1-(6) (3aR,4S,6aS)-6a-(2-플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸의 합성
(S)-1-(2-플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 옥심 (40.54 g)을 자일렌 (400 mL)에 용해하고, 하이드로퀴논 (4.0 g)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 22시간 동안 환류 가열하고 (가열 블록 온도 140℃), 냉각 및 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (1% 내지 30% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (28.76 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 3.71-3.81 (m, 1 H), 4.04 - 4.35 (m, 4 H), 4.51-4.62 (m, 1 H), 5.38-5.54 (m, 1 H), 7.07 - 7.26 (m, 2 H), 7.32 - 7.42 (m, 1 H), 7.54-7.67 (m, 1 H).
1-(7) ((2S,3R,4S)-4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올의 합성
(3aR,4S,6aS)-6a-(2-플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸 (28.76 g)을 아세트산 (200 mL)에 용해하고, 용액을 0℃로 냉각하였다. 아연 (50 g)을 첨가하고, 반응 혼합물을 승온시켜, RT에서 16시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응 혼합물을 EtOAc (500 mL)로 희석하고, 셀라이트로 여과한 다음, 다시 EtOAc 500 mL로 세척하였다. 유기 분획을 조합하여 증발시키고, 클로로포름 (200 mL)에 용해한 다음, 암모니아 (28% aq., 250 mL)를 천천히 첨가하였다. 층을 분리하고, 수 분획을 다시 클로로포름 (2 x 250 mL)으로 추출하였다. 조합한 유기 추출물을 무수 MgSO4 상에 건조하고, 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였으며(31.12 g), 이는 다음 단계에 추가적인 정제없이 사용하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 2.93 (ddd, J=7.7, 4.9, 2.5 Hz, 1 H), 3.84 (dd, J=12.4, 4.8 Hz, 1 H), 4.05 (dd, J=9.2, 3.2 Hz, 1 H), 4.17 (dd, J=12.4, 2.3 Hz, 1 H), 4.31 (d, J=9.3 Hz, 1 H), 4.72 (quin, J=7.3 Hz, 1 H), 7.13 (ddd, J=13.1, 8.8, 1.3 Hz, 1 H), 7.22 (td, J=7.6, 1.3 Hz, 1 H), 7.31 - 7.40 (m, 1 H), 7.51 (td, J=8.0, 1.6 Hz, 1 H)
1-(8) N-(((3S,4R,5S)-3-(2-플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)카르바모티오일)벤즈아미드의 합성
벤조일 이소티오시아네이트 (19.0 mL)을 DCM (150 mL) 중에 ((2S,3R,4S)-4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올 (28.72 g)을 포함하는 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 RT에서 18시간 교반하였다. 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 200 mL)를 이후 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (3 x 300 mL)로 추출한 다음, MgSO4 상에 건조 및 감압 농축하였다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (5% 내지 30% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (37.07 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 3.22 (dd, J=8.1, 4.5 Hz, 1 H), 3.31 (td, J=8.0, 3.0 Hz, 1 H), 3.94 - 4.07 (m, 1 H), 4.31 - 4.46 (m, 1 H), 4.53 (d, J=9.9 Hz, 1 H), 4.83 (d, J=9.9 Hz, 1 H), 6.97 - 7.14 (m, 1 H), 7.22 (td, J=7.7, 1.3 Hz, 1 H), 7.31 - 7.45 (m, 1 H), 7.49 - 7.61 (m, 2 H), 7.61 - 7.70 (m, 1 H), 7.75 (td, J=8.1, 1.5 Hz, 1 H), 7.79 - 7.93 (m, 2 H), 8.90 (s, 1 H), 11.85 (s, 1 H)
1-(9) N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드의 합성
N-(((3S,4R,5S)-3-(2-플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)카르바모티오일)벤즈아미드 (31.1 g)을 피리딘 (150 mL)에 용해하고, 혼합물을 -20로 냉각하였도. 트리플루오로메탄설폰 무수물 (14.0 mL)을 30분간 점적한 다음, 반응물을 0℃로 승온시켰다. 2시간 교반한 후, 반응물을 암모늄 클로라이드 (포화 수용액, 400 mL)의 첨가로 퀀칭하고, EtOAc (3 x 500 mL)로 추출하였다. 조합한 유기 추출물을 MgSO4 상에 건조하고, 진공 농축한 다음, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (2% 내지 30% EtOAc/hex), 표제 화합물을 수득하였다 (18.50 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.86 (dd, J=13.9, 3.5 Hz, 1H), 3.25 (d, J=13.6 Hz, 1 H), 3.61 (br. s., 1 H), 4.00 - 4.10 (m, 1 H), 4.66 (d, J=8.8 Hz, 1 H), 4.78 - 4.87 (m, 1 H), 7.12 - 7.60 (m, 6 H), 7.68 - 7.73 (m, 1 H), 7.99 - 8.16 (br. s., 2 H), 8.62 - 8.66 (m, 1 H)
1-(10) N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드의 합성
N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드 (21.5 g)을 메탄올 (160 mL)에 용해하고, 1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]운덱-7-엔 (16.29g)을 첨가한 후, 용액을 환류 가열하였다 (가열 블럭 온도 80℃). 16시간 후, 반응 혼합물을 감압하 농축하고, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (10% 내지 60% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (13.82 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.85 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.14 (dd, J=13.5, 3.2 Hz, 1 H), 3.33 - 3.45 (m, 1 H), 3.92 (dd, J=8.1, 2.0 Hz, 1 H), 4.49 (br. s., 2 H), 4.63 - 4.76 (m, 2 H), 7.08 (ddd, J=12.6, 8.1, 1.0 Hz, 1 H), 7.13 - 7.22 (m, 1 H), 7.25 - 7.36 (m, 1 H), 7.44 (td, J=8.0, 1.9 Hz, 1 H)
1-(11) (4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 합성
N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드 (5.15 g)를 TFA (75 mL)에 용해하고, 용액을 0℃로 냉각하였다. 황산 (conc., 20 mL)을 첨가한 다음, 발연 질산 (2 mL)을 20분간 점적하였다. 20℃에서 90분간 교반한 후, 반응 혼합물을 얼음 (200 g)에 붓고, 6N NaOH (aq.)로 pH 12로 염기성화하였다. 얼음이 녹은 후, 혼합물을 EtOAc (3 x 500 mL)로 추출하고, 조합한 유기 분획을 MgSO4 상에 건조 및 증발하여, 표제 화합물을 수득하였으며(22.1 g, 순도 약 71%), 이를 다음 단계에 정제없이 사용하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.89 (d, J=3.8 Hz, 1 H), 3.09 (br. s., 1 H), 3.28 - 3.54 (m, 1 H), 3.80 - 4.03 (m, 1 H), 4.50 - 4.70 (m, 3 H), 4.71 - 4.86 (m, 1 H), 7.21 - 7.30 (m, 1 H), 8.18 - 8.28 (m, 1 H), 8.45 (dd, J=6.8, 2.8 Hz, 1 H)
1-(12) tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트의 합성
(4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (20.6 g, 조산물)을 THF (300 mL)에 용해하고, 디-tert-부틸 디카보네이트 (12 g)을 20분에 거쳐 나누어 첨가한 다음, 반응 혼합물을 60℃로 가열하였다. 출발 물질이 TLC에 의해 소모될 때까지 디-tert-부틸 디카보네이트 (10 g)을 좀더 첨가하였다. 반응 혼합물을 냉각시키고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 200 mL)와 브린 (200 mL)을 첨가하였다. 그 후, 혼합물을 EtOAc (3 x 500 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발하였다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (10% 내지 25% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (16.62g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.55 (s, 9 H), 2.73 - 2.84 (m, 1 H), 2.92 - 3.05 (m, 1 H), 3.43 - 3.55 (m, 1 H), 3.81 - 3.94 (m, 1 H), 4.57 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.73 - 4.83 (m, 1 H), 7.19 - 7.39 (m, 2 H), 8.20 - 8.29 (m, 1 H), 8.32 (d, J=6.8 Hz, 1 H)
1-(13) tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트의 합성
tert-부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 (16.61 g)을 에탄올 (250 mL)에 용해하고, 주석 클로라이드 이수화물 (25.0 g)을 첨가하였다. 이를 RT에서 18시간 교반한 후, 용액을 NaOH (2N aq., 300 mL)에 붓고, 셀라이트® (~50 g)를 첨가하였다. 수득되는 혼합물을 추가적인 셀라이트®로 여과하고, EtOAc (2 x 500 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (15.52 g). 이 물질은 조산물로 사용될 수 있지만, 일부는 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (20% 내지 50% EtOAc, 헥산내), 순수 물질을 수득하였다 (회수율 79%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.53 (s, 9H), 2.77 (d, J=14.4 Hz, 1H), 3.09 (br. s., 1H), 3.46 (br. s., 1H), 3.62 (br. s., 2H), 3.87 (br. s., 1H), 4.61 (d, J=8.6 Hz, 1H), 4.71 (br. s., 1H), 6.61 (br. s., 2H), 6.85 - 6.95 (m, 1H)
제조예 2
tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 2-(10)의 합성
Figure 112013067970366-pct00032
2-(1) (S)-1-(2,3-디플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논의 합성
n-부틸리튬의 헥산 (2.50 M, 13.5 mL) 용액을, Et2O (50 mL) 중에 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 (6.50 g)을 포함하는 용액에, N2 분위기 하 -78℃에서, 20분간 점적하였다. 반응 용액을 60분간 교반하였다. 이 반응 용액에, (S)-N-메톡시-N-메틸-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)아세타미드) (5.20 g)의 Et2O (10 mL) 용액을 이후 점적하고, 이를 1시간 동안 -78℃에서 교반한 다음, 반응 용액에 NH4Cl 수용액 (50 mL)을 첨가한 다음 RT로 승온하였다. 이 반응 용액에 NaHCO3 (sat. aq., 100 mL)를 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조, 증발시키고, 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (1% 내지 10% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (3.91 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm: 4.33 - 4.43 (m, 1 H), 4.80 - 4.84 (m, 2 H), 5.55 - 5.67 (m, 2 H), 5.76 - 5.94 (m, 1 H), 7.18 - 7.28 (m, 1 H), 7.37 - 7.47 (m, 1 H), 7.70 (ddt, J=7.9, 6.0, 1.7 Hz, 1 H)
2-(2) (S)-1-(2,3-디플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 옥심의 합성
(S)-1-(2,3-디플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 (3.91 g)을 무수 메탄올 (40 mL)에 용해하고, 하이드록실아민 하이드로클로라이드 (1.25 g)와 소듐 아세테이트 (1.68 g)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 90분간 50℃로 가열한 다음 RT로 냉각시키고, 진공 농축한 다음, 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (2% 내지 20% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 기하 이성질체의 혼합물로서 수득하였다 (4.10 g). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 4.04 - 4.26 (m 1 H), 4.43 - 4.55 (m, 0.4 H) 4.80 - 4.89 (m, 1.6 H) 5.39 - 5.55 (m, 2 H) 5.64-5.80 (m, 1 H) 7.05 - 7.30 (m, 3 H), 7.76 (br s, 0.2 H), 8.30 (br s, 0.8 H).
2-(3) (4S)-6a-(2,3-디플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸의 합성
(S)-1-(2,3-디플루오로페닐)-2-((1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일)옥시)에타논 옥심 (4.10 g)을 자일렌 (40 mL)에 용해하고, 하이드로퀴논 (380 mg)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 20시간 동안 환류 가열한 다음 (가열 블럭 온도 140℃), 냉각 후 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (1% 내지 25% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (3.16 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 3.77 (br. s., 1H), 3.99 - 4.16 (m, 1H), 4.16 - 4.22 (m, 1H), 4.22 - 4.44 (m, 2H), 4.51 (d, J=9.9 Hz, 1H), 5.44 (s, 1H), 7.07 - 7.24 (m, 2H), 7.38 (br. s., 1H)
2-(4) ((2S,3R,4S)-4-아미노-4-(2,3-디플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올의 합성
(4S)-6a-(2,3-디플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸 (3.16 g)을 아세트산 (20 mL)에 용해하고, 반응 혼합물을 0℃로 냉각하였다. 아연 (5.0 g)을 첨가하고, 반응물을 승온시켜 20분간 RT로 교반하였다. 반응 혼합물을 그런 후 EtOAc (50 mL)로 희석하고, 셀라이트®로 여과한 다음, 추가적인 EtOAc 100 mL로 세척화였다. 유기 분획을 조합하여 증발시키고, CHCl3 (20 mL)에 용해 후, 암모니아 (28% 수용액, 25 mL)를 천천히 첨가하였다. 층을 분리하고, 수 분획을 다시 CHCl3 (2 x 25 mL)로 추출하였다. 조합한 유기 추출물을 무수 MgSO4 상에 건조하고 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였으며 (3.12 g), 다음 단계에 추가적인 정제없이 사용하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.93 (ddd, J=7.8, 5.1, 2.8 Hz, 1 H), 3.85 (dd, J=12.4, 5.1 Hz, 1 H), 4.03 (dd, J=9.1, 2.8 Hz, 1 H), 4.14 (dd, J=12.3, 2.7 Hz, 1 H), 4.35 (d, J=9.1 Hz, 1 H), 4.68 (quin, J=7.3 Hz, 1 H), 7.09 - 7.25 (m, 2 H), 7.25 - 7.34 (m, 1 H)
2-(5) N-(((3S,4R,5S)-3-(2,3-디플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)카르바모티오일)벤즈아미드의 합성
벤조일 이소티오시아네이트 (2.0 mL)을, DCM (20 mL) 중에 ((2S,3R,4S)-4-아미노-4-(2,3-디플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올 (3.12 g)을 포함하는 용액에 첨가한 다음 혼합물을 RT에서 18시간 교반하였다. 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 50 mL)를 이후 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (3 x 75 mL)로 추출하고, MgSO4 상에 건조 및 감압 농축하였다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (5% 내지 40% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (4.18 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 3.12 (dd, J=7.6, 4.3 Hz, 1 H), 3.18 - 3.29 (m, 1 H), 4.03 (ddd, J=12.3, 7.2, 4.5 Hz, 1 H), 4.35 - 4.49 (m, 1 H), 4.59 (d, J=9.9 Hz, 1 H), 4.81 (d, J=9.6 Hz, 1 H), 7.07 - 7.23 (m, 2 H), 7.49 (t, J=7.2 Hz, 1 H), 7.56 (t, J=7.7 Hz, 2 H), 7.67 (t, J=7.5 Hz, 1 H), 7.88 (d, J=7.1 Hz, 2 H), 8.92 (s, 1 H), 11.89 (s, 1 H)
2-(6) N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드의 합성
N-(((3S,4R,5S)-3-(2,3-디플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)카르바모티오일)벤즈아미드 (2.99 g)을 피리딘 (14 mL)에 용해하고, 혼합물을 -20℃로 냉각하였다. 트리플루오로메탄설폰 무수물 (1.55 mL)을 10분간 점적한 다음, 반응 혼합물을 -10℃로 승온시켰다. 2시간 교반한 후, 트리플루오로메탄설폰 무수물을 추가로 (1.0 mL) 10분에 거쳐 점적한 다음, 반응물을 2시간 더 교반하였으며, 이후 암모늄 클로라이드 (포화 수용액, 50 mL)를 추가로 첨가하여 퀀칭 후 EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하였다. 조합한 유기 추출물을 MgSO4 상에 건조하고, 진공 농축한 다음 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (5% 내지 20% EtOAc/hex), 표제 화합물을 수득하였다 (1.20 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.86 (d, J=10.6 Hz, 1 H), 3.20 (br. s., 1 H), 3.55 (br. s., 1 H), 4.04 (br. s., 1 H), 4.65 (d, J=8.8 Hz, 1 H), 4.81 (br. s., 1 H), 7.06 - 7.24 (m, 3 H), 7.40 - 7.64 (m, 3 H), 7.82 - 8.21 (m, 2 H).
2-(7) (4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 합성
N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드 (2.00 g)을 메탄올 (250 mL)에 용해하고, 1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]운덱-7-엔 (1.53g)을 첨가한 다음, 용액을 환류 가열하였다 (가열 블럭 온도 80℃). 3시간 후, 반응 혼합물을 감압하 농축하고, 물 (100 mL)로 희석한 다음, EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조하고, 증발시킨 다음, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (0% 내지 50% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (1.42 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.86 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.15 (dd, J=13.8, 3.2 Hz, 1 H), 3.27 - 3.42 (m, 1 H), 3.93 (dd, J=8.2, 1.9 Hz, 1 H), 4.39 - 4.78 (m, 4 H), 6.96 - 7.25 (m, 3 H)
2-(8) (4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 합성
(4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (1.42 g)을 TFA (6 mL)에 용해하고, 용액을 0℃로 냉각하였다. 황산 (conc., 1 mL)을 첨가한 다음, 발연 질산 (0.30 mL)을 20분간 점적하였다. 0℃에서 1시간 교반한 후, 반응 혼합물을 얼음 (50 g)에 붓고, 2 N NaOH (수용액)로 pH 12로 염기성화하였다. 얼음을 녹인 후, 혼합물을 EtOAc (3 x 75 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였으며 (1.91 g, 순도 약 80%), 이를 다음 단계에 정제없이 사용하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.88 (dd, J=13.8, 3.9 Hz, 1 H), 3.11 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1 H), 3.37 (dt, J=7.4, 3.5 Hz, 1 H), 3.93 (d, J=7.8 Hz, 1 H), 4.53 - 4.83 (m, 4 H), 8.09 (ddd, J=9.0, 6.3, 2.9 Hz, 1 H), 8.27 (dt, J=5.2, 2.6 Hz, 1 H)
2-(9) tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트의 합성
(4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (1.91 g, 조산물) 을 THF (10 mL)에 용해하고, 디-tert-부틸 디카보네이트 (1.3 g)을 20분에 거쳐 나누어 첨가한 다음, 반응 혼합물을 65℃로 가열하였다. 3시간 후, 반응 혼합물을 냉각시키고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 50 mL)를 첨가하였다. 그런 후, 혼합물을 EtOAc (3 x 750 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조한 다음 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (0% 내지 20% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (1.43g 조산물, bis-boc 버전과의 혼합물 형태).
2-(10) tert -부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2,3-디플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트의 합성
제조예 2-(9)에서 수득한, tert-부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(2,3-디플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트) (1.43 g)를 포함하는 조산물 혼합물을 에탄올 (25 mL)에 용해하고, 주석 클로라이드 이수화물 (2.50 g)을 첨가하였다. 18시간 교반한 후, 용액을 NaOH (2N 수용액, 100 mL)에 붓고, EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조한 다음, 증발시키고, 이를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (0% 내지 30% EtOAc, 헥산내), bis-boc 산물 (730 mg)과 이차적으로 표제 화합물 (300mg)을 신선하게 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.53 (s, 9 H), 2.76 (dd, J=13.9, 3.8 Hz, 1 H), 3.08 (d, J=13.6 Hz, 1 H), 3.36 - 3.45 (m, 1 H), 3.71 (br. s., 2 H), 3.90 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.57 (d, J=8.6 Hz, 1 H), 4.68 - 4.79 (m, 1 H), 6.30 - 6.37 (m, 1 H), 6.42 - 6.49 (m, 1 H).
제조예 3: 5-에톡시피라진-2-카르복실산(3-(2))의 합성
Figure 112013067970366-pct00033
에틸 5-에톡시피라진-2-카르복실레이트 3-(1)의 합성
에탄올 (10 mL) 중의 메틸 5-클로로피라진-2-카르복실레이트 (0.50 g)의 교반한 용액을 0℃로 냉각하고, 소듐 에톡사이드 (21% w/w 용액/에탄올, 1 mL)를 10분간 첨가하였다. RT로 승온시켜 2시간 교반한 후, 물 (100 mL)을 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (2 x 150 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조하고, 이를 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (0.65 g, 순도 약 85%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.45 (t, J=7.1 Hz, 3 H), 1.46 (t, J=7.1 Hz, 3 H), 4.48 (q, J=7.1 Hz, 2 H), 4.49 (q, J=7.1 Hz, 2 H), 8.28 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 8.88 (d, J=1.3 Hz, 1 H)
5-에톡시피라진-2-카르복실산3-(2)의 합성
에틸 5-에톡시피라진-2-카르복실레이트 (0.65g, 대략적인 순도 85%)를 디옥산 (3 mL)에 용해하고, 물 (3 mL)을 첨가한 다음, 리튬 하이드록사이드 일수화물 (255 mg)을 10분에 거쳐 나누어 첨가하였다. RT에서 24시간 교반한 후, Et2O (25 mL)와 NaHCO3 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 층을 분리하고, 유기층을 NaOH (1 N, aq., 25 mL)로 추출하였다. 조합한 수 분획을 6N HCl로 pH 2로 산성화한 다음, 혼합물을 EtOAc (3 x 40 mL)로 추출하였다. 조합한 EtOAc 추출물을 MgSO4 상에 건조하고, 증발시켜, 표제 화합물을 오프-화이트 분말로서 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.47 (t, J=7.1 Hz, 3 H), 4.53 (q, J=7.1 Hz, 2 H), 8.16 (d, J=1.2 Hz, 1 H), 8.98 (d, J=1.2 Hz, 1 H)
제조예 4: 5-에톡시피라진-2-카르복실산(4-(3))의 합성
Figure 112013067970366-pct00034
메틸 5-아세틸피라진-2-카르복실레이트 4-(1)
5-아세틸피라진-2-카르복스아미드 (3.275 g)를 메탄올성 HCl (1.25 N, 150 mL)에 용해하고, 반응 혼합물을 환류 가열한 다음, 밤새 교반하였다. 냉각 후, 소듐 바이카보네이트를 첨가하고, 혼합물을 EtOAc로 추출하였다. EtOAc층을 MgSO4 상에 건조하고, 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (3.79 g, 대략적인 순도 90%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.78 (s, 3 H), 4.10 (s, 3 H), 9.33 (d, J=1.5 Hz, 1 H), 9.36 (d, J=1.5 Hz, 1 H)
메틸 5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복실레이트 4-(2)
메틸 5-아세틸피라진-2-카르복실레이트 (300 mg, 대략적인 순도 90%)를 DCM (15 mL)에 용해하고, 이를 질소 하에 0℃로 냉각하였다. 여기에, 비스(2-메톡시에틸)아미노설퍼 트리플루오라이드 (0.61 mL)를 점적한 다음, 반응 혼합물을 RT로 가온하여, 밤새 교반하였다. 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액)를 조심스럽게 첨가한 다음, 혼합물을 DCM로 추출하였다. 유기 분획들을 MgSO4 상에 건조하고, 증발시킨 후, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (헥산 중의 35% EtOAc), 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다 (155 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.00 (t, J=18.8 Hz, 3 H), 4.01 (s, 3 H), 8.98 (d, J=1.5 Hz, 1 H), 9.24 (d, J=1.5 Hz, 1 H).
5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복실산4-(3)
메틸 5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복실레이트 (0.65g, 대략적인 순도 85%)를 디옥산 (2 mL)에 용해하고, 물 (2 mL)을 첨가한 다음, 리튬 하이드록사이드 일수화물 (54 mg)을 나누어 첨가하였다. RT에서 90분간 교반한 후, 혼합물을 2 mL로 농축하고, Et2O (20 mL)를 첨가하였다. 그 후, 혼합물을 NaOH (1 N, aq., 20 mL)로 추출하고, 수성 분획을 6N HCl로 pH 2로 산성화하였다. 수성 분획을 이후 EtOAc로 추출하고, 이를 MgSO4 상에 건조하고, 증발시켜, 표제 화합물을 백색 고형물로서 수득하였다(119 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.11 (t, J=18.8 Hz, 3 H), 9.01 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 9.47 (d, J=1.3 Hz, 1 H)
제조예5: 5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실산(5-(3))의 합성
Figure 112013067970366-pct00035
메틸 5-(하이드록시메틸)피라진-2-카르복실레이트 5-(1)
THF (20 mL) 중의 메틸 5-포르밀피라진-2-카르복실레이트 (2.47 g) 용액에, 소듐 보로하이드라이드 (170 mg)를 10분에 거쳐 나누어 첨가하였다. 이를 1시간 교반한 후, 메탄올 (10 mL)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 다시 20분간 교반하고, HCl (1 N, aq., 20 mL)과 브린 (20 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (3 x 40 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조한 다음, 이를 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (1.31 g). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 4.07 (s, 3 H), 4.98 (br. s., 2 H), 8.80 (s, 1 H), 9.27 (s, 1 H)
메틸 5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실레이트 5-(2)
THF (20 mL) 중의 메틸 5-(하이드록시메틸)피라진-2-카르복실레이트 (0.64 g) 용액에 트리에틸아민 (2.30 g)을 첨가한 다음, 용액을 0℃로 냉각하였다. 이후, 여기에 트리에틸아민 트리하이드로플루오라이드 (1.22 g)를 첨가한 다음, 노나플루오로부탄설포닐 플루오라이드 (2.28 g)를 5분간 점적하였다. RT로 승온시켜 2시간 교반한 후, NaHCO3 (포화 수용액, 100 mL)을 첨가하고, 혼합물을 EtOAc (2 x 50 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조하고, 증발시킨 후, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (5% 내지 50% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (94 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 4.07 (s, 3 H), 5.67 (d, J=46.5 Hz, 2 H), 8.89 (s, 1 H), 9.28 (s, 1 H)
5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실산 5-(3)
메틸 5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실레이트 (94 mg)를 디옥산 (1 mL)에 용해하고, 물 (1 mL)을 첨가한 다음, 리튬 하이드록사이드 일수화물 (60 mg)을 첨가하였다. 이를 RT에서 18시간 교반한 후, Et2O (20 mL)를 첨가하고, 이후 혼합물을 NaOH (1 N, aq., 2 x 20 mL)로 추출하였다. 수성 분획을 6N HCl로 pH 1로 산성화하고, 이를 EtOAc (2 x 40 mL)로 추출한 다음, 조합한 유기 분획을 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다 (71 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 5.70 (d, J=46.2 Hz, 2 H), 8.85 (s, 1 H), 9.40 (s, 1 H)
제조예 6: 5-디플루오로메틸피라진-2-카르복실산(6-(5)의 합성
Figure 112013067970366-pct00036
t-부틸 5-메틸피라진-2-카르복실레이트 6-(1)의 합성
붕소 트리플루오라이드-디에틸 에테르 복합체 (91.7 mL)를, THF (20 mL) 중의 2-메틸피라진-5-카르복실산(1 g) 및 tert-부틸 2,2,2-트리클로로아세트이미데이트 (4.75 g) 현탁물에 빙랭 하에 점적 첨가하였다. 반응 용액을 RT로 승온시키고, 2시간 교반하였다. NaCl 포화 용액과 EtOAc를 반응 용액에 첨가하고, 유기 층을 분리하였다. 유기층을 무수 MgSO4 상에 건조하고, 불용성 물질을 여과에 의해 분리하였다. 여과물을 농축하고, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 표제 화합물을 수득하였다 (1.4 g). 1H-NMR (CDCl3) d (ppm): 1.65 (s, 9H), 2.65 (s, 3H), 8.57 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 9.10 (d, J = 1.6 Hz, 1H).
t-부틸 5-((E)-2-디메틸아미노-비닐)-피라진-2-카르복실레이트 6-(2)의 합성
t-부틸 5-메틸피라진-2-카르복실레이트 (1.35 g), DMF (25 mL) 및 N,N-디메틸포름아미드 디메틸아세탈 (25 mL)로 구성된 혼합물을 5시간 동안 130℃에서 교반하였다. 반응 용액을 RT로 냉각하고, EtOAc로 희석하였다. 혼합물을 NaCl 포화 용액으로 3번 헹구었다. 유기층을 무수 MgSO4 상에 건조하고, 불용성 물질을 여과에 의해 분리하였다. 여과물을 농축하고, 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여, 표제 화합물을 수득하였다 (648 mg). 1H-NMR (CDCl3) d (ppm): 1.63 (s, 9H), 3.00 (s, 6H), 5.16 (d, J = 12.8 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 12.8 Hz, 1H), 8.16 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 8.81 (d, J = 1.6 Hz, 1H).
t-부틸 5-포르밀피라진-2-카르복실레이트 6-(3)의 합성
과요오드산 나트륨 (1.67 g)을, 50% THF-물 (26 mL) 중의 t-부틸 5-((E)-2-디메틸아미노-비닐)-피라진-2-카르복실레이트 (645 mg) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 RT에서 4시간 교반하였다. 이 반응 용액에 NaHCO3 포화 용액과 EtOAc를 첨가하고, 유기층을 분리하였다. 유기층을 NaCl 포화 용액으로 헹구고, 무수 MgSO4 상에 건조하였다. 불용성 물질을 여과에 의해 분리하고, 여과물을 농축하였다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여, 표제 화합물을 수득하였다 (249 mg). 1H-NMR (CDCl3) d (ppm): 1.68 (s, 9H), 9.25 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 9.36 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 10.2 (s, 1H).
t-부틸 5-디플루오로메틸피라진-2-카르복실레이트 6-(4)의 합성
[비스(2-메톡시에틸)아미노]설퍼 트리플루오라이드 (662 mL)를, CH2Cl2 (12 mL) 중의 t-부틸 5-포르밀피라진-2-카르복실레이트 (249 mg) 용액에, 빙랭 하에 N2 분위기에서 점적하였다. 반응 용액을 2시간 교반하면서 서서히 RT로 회복시켰다. NaHCO3 포화 용액과 EtOAc를 반응 용액에 첨가하고, 유기층을 분리하였다. 유기층을 NaCl 포화 용액으로 헹구고, 무수 MgSO4 상에 건조하였다. 불용성 물질을 여과에 의해 분리하고, 여과물을 농축하였다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여, 표제 화합물을 수득하였다 (175 mg). 1H-NMR (CDCl3) d (ppm): 1.67 (s, 9H), 6.75 (t, J = 54.4 Hz, 1H), 9.02 (d, J = 0.8 Hz, 1H), 9.25 (d, J = 0.8 Hz, 1H).
5-디플루오로메틸피라진-2-카르복실산6-(5)의 합성
트리플루오로아세트산 (1 mL)을, 디클로로메탄 (1 mL) 중의 t-부틸 5-디플루오로메틸피라진-2-카르복실레이트 (175 mg) 용액에 첨가한 다음, 혼합물을 RT에서 5시간 교반하였다. 에테르와 5 N NaOH를 반응 용액에 첨가하였다. 수층을 분리하여, 5 N 염산으로 산성화하였다. 수층에 EtOAc을 첨가하여, 유기층을 분리하였다. 유기층을 무수 MgSO4 상에 건조하고, 불용성 물질을 여과에 의해 분리하였다. 여과물을 농축하여, 표제 화합물을 수득하였다 (100 mg). 1H-NMR (CDCl3) d (ppm): 6.80 (t, J = 54.4 Hz, 1H), 9.02 (s, 1H), 9.47 (s, 1H).
제조예 7: 5-시아노피리딘-2-카르복실산(7-(2))의 합성
Figure 112013067970366-pct00037
메틸 5-시아노피리딘-2-카르복실레이트 7 (1)의 합성
NMP (30 mL) 중의 메틸 5-브로모피리딘-2-카르복실레이트 (2.8 g)와 구리 시아니드 (3.6 g) 혼합물을 1.5시간 동안 170℃에서 교반하면서 가열하였다. 반응 용액에 RT에서 물을 첨가한 다음, 불용성 물질을 여과 제거하였다. 여과물을 EtOAc로 추출하였다. 추출물을 NaCl 포화 용액으로 헹군 다음, 무수 MgSO4 상에 건조하였다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 감압 농축하였다. 수득되는 조산물을 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (EtOAc-헵탄 시스템), 표제 화합물을 수득하였다 (920 mg). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) d (ppm): 4.06 (s, 3H), 8.16 (dd, J = 2.0, 8.0 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 9.01 (d, J = 2.0 Hz, 1H).
5-시아노피리딘-2-카르복실산7-(2)의 합성
에탄올 (30 mL) 중의 제조예 13-(1)의 화합물 (920 mg)과 5 N NaOH 용액 (2.26 mL)으로 구성된 용액을 RT에서 10분간 교반하였다. 5 N 염산 (5.2 mL)을 반응 용액에 RT에서 첨가한 다음, EtOAc로 추출하였다. 추출물을 무수 MgSO4 상에 건조하였다. 건조제 (drying agent)를 여과 제거하고, 여과물을 감압하 농축하여, 표제 화합물을 수득하였다 (800 mg). 1H-NMR (400 MHz, DMSOd6) d (ppm): 8.18 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.51 (dd, J = 2.0, 8.0 Hz, 1H), 9.12-9.18 (m, 1H).
제조예 8: 5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복실산(8-(2))의 합성
Figure 112013067970366-pct00038
메틸 5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복실레이트 8-(1)의 합성
제조예 5-(1) (279 mg)에서 수득한 화합물을 DMF에 용해하고, 용액을 0℃로 냉각하였다. 수소화나트륨 (미네랄 오일 중의 60%, 70 mg)을 첨가한 다음, 요오도메탄 (250 mg)을 첨가하였다. 2일 후, 물 (25 mL)을 첨가하고, 용액을 EtOAc (100 mL)로 추출하였다. 수층을 NaCl로 포화하고, 다시 EtOAc (2 x 50 mL)로 추출하였다. 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시킨 후, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (30% 내지 50% EtOAc, 헥산내), 표제 화합물을 수득하였다 (55 mg, 대략적인 순도 65%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 3.55 (s, 3 H), 4.05 (s, 3 H), 4.72 (s, 2 H), 8.84 (d, J=1.0 Hz, 1 H), 9.25 (d, J=1.0 Hz, 1 H)
5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복실산8-(2)의 합성
메틸 5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복실레이트, 8-(1), (55 mg, 조산물)을 1,4-디옥산 (1 mL)에 용해하고, 물 (1 mL)을 첨가한 다음, 리튬 하이드록사이드 일수화물 (50 mg)을 첨가하였다. 이를 RT에서 1시간 교반한 후, 물 (20 mL)을 첨가한 다음, 혼합물을 에테르 (20 mL)로 추출하였다. 수 분획을 pH2로 산성화하고, EtOAc (2 x 25 mL)로 추출하였다. 조합한 EtOAc 층을 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (19 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 3.58 (s, 3 H), 4.77 (s, 2 H), 8.80 (br. s., 1 H), 9.38 (br. s., 1 H)
제조예 9: 5-메톡시피라진-2-카르복시산
Figure 112013067970366-pct00039
5-클로로피라진-2-카르복실산(5.0 g, 0.032 mol)을 온도계, 오버헤드 교반기 및 환류 콘덴서가 장착된 둥근 바닥 플라스크에 충진하였다. 메탄올 (37.5 mL, 0.926 mol)을 넣은 후, 진한 황산 (0.2 mL, 0.004 mol)을 첨가하였다. 3구 플라스크에 히팅 멘틀을 장착한 다음, 반응 혼합물을 약 65.0℃ (T 내부온도)로 가열하였다. 반응 혼합물을 약 4시간 동안 약 65.0℃ (T 내부온도)에서 계속 교반하였다. 반응 혼합물을 약 25.8℃ (T 내부온도)로 냉각하였다. 메탄올 (12 mL, 0.31 mol)을 충진하고, 슬러리를 계속하여 약 22.3℃ (T 내부온도)에서 약 15분간 계속 교반한 다음, 질소 분위기 하에 약 10.0℃ (T 내부온도)로 냉각하였다. 메탄올 중의 25% 소듐 메톡사이드 (1:3, 소듐 메톡사이드:메탄올, 7.7 mL)를 30.0℃ (T 내부온도) 미만으로 온도를 유지하면서, 플라스크에 충진하였다. 반응 혼합물을 20.4℃ (T 내부온도)로 조정하였다. 30분 후, 수산화나트륨 (2.0 g, 0.04 mol)과 물 (37.5 mL, 2.08 mol)을 합하여 용액을 만든 다음, 용액을 반응 혼합물에 넣었다. 물 (50.0 mL, 2.78 mol)을 충진한 다음 반응 혼합물을 약 60분간 40.0℃ (T 내부온도)로 가열하였다. 히팅 멘틀을 제거하고, 반응 혼합물을 약 25.4℃ (T 내부온도)로 냉각시켰다. 38% HCl 수용액 (38:62, 수소 클로라이드:물, 4.0 mL)을, 온도를 30.0℃ (T 내부온도) 미만으로 유지시키는 속도 (약 5분)로 첨가하였다. 진한 슬러리를 약 21.4℃ (T 내부온도)에서 1시간 교반한 다음, 소결 깔때기(sintered funnel)로 여과하였다. 고체를 물 (10.0 mL, 0.555 mol)로 헹구고, 밤새 진공 건조하여, 5-메톡시피라진-2-카르복실산 (3.59g)을 수득하였다. 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ 13.24 (1H, br s), 8.79 (1H, d, J = 1.2 Hz), 8.37 (1H, d, J = 1.2 Hz), 3.98 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ 165.36, 161.88, 143.88, 136.82, 135.55, 54.69.
제조예 1-(13) 및 2-(10)에서 제조된 아닐린 화합물을 아릴 카르복시산과 커플링하기 위한 일반 공정: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드 (실시예 1)의 제조
Figure 112013067970366-pct00040
tert-부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 (제조예 1, 56 mg)를 DCM (2 mL)에 용해하고, 5-메톡시피라진-2-카르복실산(40 mg), N,N-디이소프로필에틸아민 (80 mg) 및 (1H-벤조트리아졸-1-일옥시)트리피롤리딘-1-일)포스포늄 헥사플루오로포스페이트 (135 mg)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT에서 18시간 교반한 다음, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (2 x 40 mL)로 추출하고, 유기 분획들을 조합하여 MgSO4 상에 건조한 다음 증발시키고, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (EtOAc/헥산 농도구배), 아미드 (40 mg)를 백색 고체로서 수득하였다. 이 아미드 화합물을 DCM (2 mL)에 용해하고, TFA (1 mL)를 첨가하였다. RT에서 2시간 교반한 후, 반응 혼합물을 증발시키고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (2 x 25 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시킨 후, 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다 (34 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.78 - 2.87 (m, 1 H), 3.11 - 3.21 (m, 1 H), 3.38 - 3.48 (m, 1 H), 3.82 - 4.06 (m, 4 H), 4.48 - 4.72 (m, 2 H), 6.96 - 7.10 (m, 1 H), 7.52 (d, J=4.8 Hz, 1 H), 7.87 (d, J=8.8 Hz, 1 H), 8.09 (s, 1 H), 8.95 (s, 1 H), 9.46 (br. s., 1 H)
실시예 2: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-시아노피콜린아미드
Figure 112013067970366-pct00041
일반 공정에 따라 tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-시아노피라진-2-카르복실산으로부터 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.82 (dd, J=13.6, 3.5 Hz, 1 H), 3.14 - 3.21 (m, 1 H), 3.37 - 3.45 (m, 1 H), 3.91 (d, J=9.1 Hz, 1 H), 4.50 - 4.71 (m, 2 H), 7.08 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.46 - 7.57 (m, 1 H), 7.92 (dt, J=8.8, 3.4 Hz, 1 H), 8.17 (dd, J=8.3, 2.0 Hz, 1 H), 8.34 (d, J=8.1 Hz, 1 H), 8.81 - 8.92 (m, 1 H)
실시예 3: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00042
일반 공정에 따라 tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-디플루오로메틸-피라진-2-카르복실산으로부터 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.80 (dd, J=13.8, 3.7 Hz, 1 H), 3.11 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1 H), 3.31 - 3.41 (m, 1 H), 3.86 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.57 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.64 (dt, J=14.7, 7.1 Hz, 1 H), 4.75 (br s, 2 H), 6.69 (t, J=56.3 Hz, 1 H), 7.07 (dd, J=11.6, 8.8 Hz, 1 H), 7.57 (dd, J=7.1, 2.8 Hz, 1 H), 7.87 (dt, J=8.5, 3.6 Hz, 1 H), 8.85 (s, 1 H), 9.45 (s, 1 H), 9.58 (br. s., 1 H)
실시예 4: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피콜린아미드
Figure 112013067970366-pct00043
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-트리플루오로메틸-피리딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.88 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.20 (dd, J=13.6, 3.0 Hz, 1 H), 3.37 - 3.53 (m, 1 H), 3.94 (dd, J=8.3, 2.3 Hz, 1 H), 4.40 - 4.89 (m, 4 H), 7.14 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.66 (dd, J=6.8, 2.8 Hz, 1 H), 7.98 (ddd, J=8.8, 4.0, 3.0 Hz, 1 H), 8.20 (dd, J=8.2, 1.6 Hz, 1 H), 8.45 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 8.90 (s, 1 H), 9.95 (s, 1 H)
실시예 5: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00044
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-메틸-피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.72 (s, 3 H), 2.88 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.21 (dd, J=13.6, 3.0 Hz, 1 H), 3.42 - 3.49 (m, 1 H), 3.94 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.39 - 4.80 (m, 4 H), 7.14 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.62 (dd, J=7.1, 2.8 Hz, 1 H), 7.93 - 7.99 (m, 1 H), 8.46 (d, J=1.0 Hz, 1 H), 9.39 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 9.65 (s, 1 H)
실시예 6: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피콜린아미드
Figure 112013067970366-pct00045
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-메틸-피리딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.37 (s, 3H), 2.78 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1H), 3.12 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1H), 3.28 - 3.40 (m, 1H), 3.87 (d, J=8.1 Hz, 1H), 4.28 - 5.02 (m, 4H), 7.02 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1H), 7.55 (dd, J=7.1, 2.8 Hz, 1H), 7.63 (dd, J=8.0, 1.4 Hz, 1H), 7.88 (ddd, J=8.8, 4.0, 2.9 Hz, 1H), 8.10 (d, J=8.1 Hz, 1H), 8.31 - 8.40 (m, 1H), 9.90 (s, 1H)
실시예 7: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에틸피콜린아미드
Figure 112013067970366-pct00046
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-에틸-피리딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.33 (t, J=7.6 Hz, 3 H), 2.78 (q, J=7.6 Hz, 2 H), 2.88 (dd, J=13.5, 3.7 Hz, 1 H), 3.22 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1 H), 3.42 - 3.48 (m, 1 H), 3.96 (d, J=7.3 Hz, 1 H), 4.44 - 4.95 (m, 4 H), 7.12 (dd, J=11.6, 8.8 Hz, 1 H), 7.62 (dd, J=6.9, 2.7 Hz, 1 H), 7.74 (dd, J=8.1, 1.8 Hz, 1 H), 7.98 (dt, J=8.7, 3.5 Hz, 1 H), 8.21 (d, J=8.1 Hz, 1 H), 8.44 - 8.48 (m, 1 H), 10.00 (s, 1 H)
실시예 8: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00047
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-플루오로메틸-피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 실제 제조 방법에 대한 상세한 내용은 다음과 같다: tert-부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 (500 mg)를 DCM (10 mL)에 용해하고, 5-플루오로메틸-피라진-2-카르복실산(223 mg), N,N-디이소프로필에틸아민 (521 mg) 및 (1H-벤조트리아졸-1-일옥시)트리피롤리딘-1-일)포스포늄 헥사플루오로포스페이트 (750 mg)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT에서 1시간 교반하고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 50 mL)을 첨가하였다. 이 혼합물을 EtOAc (2 x 75 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시킨 후, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (0% -> 30% EtOAc/헥산 농도구배), 백색 고체로서 아미드 (613 mg)를 수득하였다. 아미드를 DCM (2 mL)에 용해하고, TFA (1 mL)를 첨가하였다. RT에서 2시간 교반한 후, 반응 혼합물을 증발시키고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (3 x 25 mL)로 추출하고, 유기 분획들을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.89 (dd, J=13.8, 3.7 Hz, 1 H), 3.21 (dd, J=13.9, 2.5 Hz, 1 H), 3.40 - 3.51 (m, 1 H), 3.96 (d, J=7.3 Hz, 1 H), 4.42 - 4.85 (m, 4 H), 5.69 (d, J= 46.5 Hz, 2 H), 7.15 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.64 (dd, J=7.1, 2.8 Hz, 1 H), 7.94 - 8.00 (m, 1 H), 8.77 (s, 1 H), 9.47 (s, 1 H), 9.68 (s, 1 H)
실시예 9: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피콜린아미드
Figure 112013067970366-pct00048
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-메톡시피리딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.88 (dd, J=13.8, 3.7 Hz, 1 H), 3.23 (dd, J=13.8, 2.4 Hz, 1 H), 3.46 (d, J=7.3 Hz, 1 H), 3.89 - 4.02 (m, 4 H), 4.54 - 5.00 (m, 4 H), 7.11 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.36 (dd, J=8.8, 2.8 Hz, 1 H), 7.61 (dd, J=7.1, 2.8 Hz, 1 H), 7.97 (dt, J=8.5, 3.6 Hz, 1 H), 8.23 - 8.30 (m, 2 H), 9.86 (s, 1 H)
실시예 10: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에톡시피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00049
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-에톡시피리미딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 1.47 (t, J=7.1 Hz, 3 H), 2.87 (dd, J=13.6, 3.5 Hz, 1 H), 3.20 (d, J=13.6 Hz, 1 H), 3.40 - 3.50 (m, 1 H), 3.94 (d, J=7.8 Hz, 1 H), 4.46 - 4.95 (m, 6 H), 7.11 (dd, J=11.5, 9.0 Hz, 1 H), 7.54 - 7.63 (m, 1 H), 7.90 - 8.01 (m, 1 H), 8.13 (s, 1 H), 9.00 (s, 1 H), 9.52 (br. s., 1 H)
실시예 11: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00050
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ ppm 2.03 (t, J=18.8 Hz, 3 H), 2.82 (d, J=12.0 Hz, 1 H), 3.14 (d, J=12.4 Hz, 1 H), 3.35 - 3.46 (m, 1 H), 3.77 - 4.07 (m, 1 H), 4.20 - 4.93 (m, 4 H), 7.08 (dd, J=11.7, 9.0 Hz, 1 H), 7.56 (d, J=4.5 Hz, 1 H), 7.80 - 7.93 (m, 1 H), 8.87 (s, 1 H), 9.43 (s, 1 H), 9.59 (br. s., 1 H)
실시예 12: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00051
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-트리플루오로메틸피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.80 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.11 (dd, J=13.8, 2.9 Hz, 1 H), 3.30 - 3.44 (m, 1 H), 3.87 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.25 - 5.14 (m, 4 H), 7.07 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.57 (dd, J=6.8, 2.8 Hz, 1 H), 7.86 (dt, J=8.4, 3.6 Hz, 1 H), 8.89 (s, 1 H), 9.53 (s, 2 H)
실시예 13: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00052
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-(메톡시메틸)피리미딘-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.79 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.11 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1 H), 3.32 - 3.39 (m, 1 H), 3.49 (s, 3 H), 3.84 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.34 - 4.73 (m, 6 H), 7.05 (dd, J=11.6, 8.8 Hz, 1 H), 7.55 (dd, J=6.8, 2.8 Hz, 1 H), 7.88 (dt, J=8.4, 3.6 Hz, 1 H), 8.63 (s, 1 H), 9.34 (d, J=1.0 Hz, 1 H), 9.60 (s, 1 H)
실시예 14: N-{3-[(4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5-디하이드로-4 H -퓨로[3,4 d][1,3]티아진-7a(7H)-일]-4-플루오로페닐}-5-[( 2 H 3 )메틸옥시]피라진-2-카르복스아미드
14-(2) 5-[( 2 H 3 )메틸옥시]피라진-2-카르복실산의 합성
Figure 112013067970366-pct00053
파트 (I): ( 2 H 3 )메틸 5-[( 2 H 3 )메틸옥시]피라진-2-카르복실레이트
금방 절단한 나트륨 금속 (160 mg)을 10분에 거쳐 나누어 (2H3)메탄(2H)올 (5 mL)에 첨가하고, 나트륨이 용해될 때까지 용액을 교반하였다. 그런 후, 이 용액을 (2H3)메탄2H)올 (5 mL) 중의 메틸 5-클로로피라진-2-카르복실레이트 (1.02 g)에 첨가한 다음, 용액을 RT에서 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 용액을 부피 약 2 mL로 감압 농축하고, 물 (50 mL)을 첨가하였다. 이 혼합물을 EtOAc (2 x 50 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 수득하였다 (745 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 8.30 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 8.91 (d, J=1.3 Hz, 1 H)
파트 (II): 5-[( 2 H 3 )메틸옥시]피라진-2-카르복실산
1,4-디옥산 (5 mL) 중의 (2H3)메틸 5-[(2H3)메틸옥시]피라진-2-카르복실레이트의 교반한 용액에 물 (5 mL)을 첨가한 다음 리튬 하이드록사이드 일수화물 (300 mg)을 첨가하였다. 1시간 교반한 후, 반응 혼합물을 약 5 mL로 감압 농축하고, 디에틸 에테르 (25 mL)로 추출하였다. 유기층을 1N NaOH (수용액, 10 mL)로 추출하고, 수 분획을 조합하여 6N 염산으로 pH 2로 산성화하였다. 냉장고에서 냉각 후, 혼합물을 여과하여 표제 화합물을 담갈색 분말로 수득하였다 (660 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 8.21 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 9.01 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 10.12 (br s., 1 H)
파트 (III): N-{3-[(4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5-디하이드로-4H-퓨로[3,4 d][1,3]티아진-7a(7H)-일]-4-플루오로페닐}-5-[( 2 H 3 )메틸옥시]피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00054
tert-부틸 ((4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)카바메이트 (100 mg)를 DCM (2 mL)에 용해하고, 5-[(2H3)메틸옥시]피라진-2-카르복실산(55 mg), N,N-디이소프로필에틸아민 (112 mg) 및 (1H-벤조트리아졸-1-일옥시)트리피롤리딘-1-일)포스포늄 헥사플루오로포스페이트 (180 mg)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT에서 18시간 동안 교반하고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (2 x 40 mL)로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시키고, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 (2 % -> 25% EtOAc, 핵산내), 백색 고체로서 아미드 (127 mg)를 수득하였다. 이 아미드 화합물을 DCM (2 mL)에 용해하고, TFA (1 mL)를 첨가하였다. RT에서 2시간 동안 교반한 후, 반응 혼합물을 증발시키고, 소듐 바이카보네이트 (포화 수용액, 25 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 EtOAc (2 x 40 mL) 로 추출하고, 유기 분획을 조합하여 MgSO4 상에 건조 및 증발시켜, 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다 (104 mg). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.87 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.21 (dd, J=13.6, 2.8 Hz, 1 H), 3.39 - 3.53 (m, 1 H), 3.95 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.65 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.72 (quin, J=7.2 Hz, 1 H), 4.87 (br s, 2 H), 7.12 (dd, J=11.9, 8.8 Hz, 1 H), 7.60 (dd, J=6.9, 2.7 Hz, 1 H), 7.95 (dt, J=8.5, 3.6 Hz, 1 H), 8.16 (d, J=1.0 Hz, 1 H), 9.02 (d, J=1.0 Hz, 1 H), 9.52 (s, 1 H)
실시예 15: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00055
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2,3-디플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-디플루오로메틸-피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.90 (dd, J=13.8, 3.7 Hz, 1 H), 3.19 (dd, J=13.8, 2.7 Hz, 1 H), 3.31 - 3.49 (m, 1 H), 3.95 (d, J=7.6 Hz, 1 H), 4.44 - 5.15 (m, 4 H), 6.81 (t, J=55.8 Hz, 4 H), 7.22 - 7.35 (m, 1 H), 8.08 (ddd, J=11.2, 6.8, 2.7 Hz, 1 H), 8.94 (s, 1 H), 9.53 (s, 1 H), 9.67 (s, 1 H)
실시예 16: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00056
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2,3-디플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-메톡시피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3 + MeOD) δ ppm 2.83 (dd, J=13.9, 3.8 Hz, 1 H), 3.14 (dd, J=13.9, 3.0 Hz, 1 H), 3.29 - 3.39 (m, 1 H), 3.87 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.04 (s, 3 H), 4.60 (d, J=8.3 Hz, 1 H), 4.67 (quin, J=6.3 Hz, 1 H), 7.11 - 7.21 (m, 1 H), 8.03 (ddd, J=11.6, 6.9, 2.7 Hz, 1 H), 8.15 (d, J=1.3 Hz, 1 H), 8.96 (d, J=1.3 Hz, 1 H)
실시예 17: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00057
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2,3-디플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-메틸피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3 + MeOD) δ ppm 2.68 (s, 3 H), 2.84 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.15 (dd, J=13.9, 3.0 Hz, 1 H), 3.30 - 3.42 (m, 1 H), 3.88 (d, J=10.4 Hz, 1 H), 4.61 (d, J=8.6 Hz, 1 H), 4.68 (quin, J=7.2 Hz, 1 H), 7.13 - 7.25 (m, 1 H), 8.05 (ddd, J=11.6, 6.8, 2.8 Hz, 1 H), 8.46 (s, 1 H), 9.30 (d, J=1.3 Hz, 1 H)
실시예 18: N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)-피라진-2-카르복스아미드
Figure 112013067970366-pct00058
tert-부틸 [(4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2,3-디플루오로페닐)-5-트리플루오로메틸-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일]카바메이트와 5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실산으로부터 일반 공정에 따라 합성하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 2.89 (dd, J=13.6, 3.8 Hz, 1 H), 3.19 (dd, J=13.6, 3.0 Hz, 1 H), 3.43 (dd, J=7.5, 3.4 Hz, 1 H), 3.86 - 3.99 (m, 1 H), 4.39 - 4.67 (m, 3 H), 4.74 (quin, J=7.1 Hz, 1 H), 5.76 (d, J=45.5 Hz, 2 H), 8.10 (ddd, J=11.4, 6.8, 2.8 Hz, 1 H), 8.77 (s, 1 H), 9.46 (s, 1 H), 9.69 (s, 1 H)
실시예 1 - 8의 화합물들에 대한 대안적인 제조 방법을 아래에 기술한다. 이러한 대안적인 제조 방법에서, 1H NMR 및 13C NMR 스펙트럼들은 Varian 400 MHz 또는 500 MHz 장치에서 vNMR 6.1C 소프트웨어를 사용하여 기록하였다.
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드 (실시예 1)의 대안적인 제조
1-(14) tert -부틸 2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)아세테이트의 합성
Figure 112013067970366-pct00059
반응 바셀에 톨루엔 (3.2 L), THF (0.60 L) 및 아크롤레인 (0.40 L, 5.985 mol)을 RT에서 질소 하에 충진하였다. (트리플루오로메틸)트리메틸실란 (1.003 kg, 7.059 mol)을 17℃에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 2.5℃로 냉각시키고, TBAF (THF 중의 0.01 M, 0.400 L, 0.004 mol)를 2시간 동안 첨가하였다. TBAF를 첨가하는 동안에, 반응 혼합물의 온도를 65℃로 높였다. 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 2시간 후 테트라-n-부틸암모늄 수소 설페이트 (0.171 kg, 0.503 mol)를 첨가한 다음, tert-부틸 브로모아세테이트 (0.987 kg, 5.064 mol)를 첨가하였다. 수산화나트륨 (수 중 50% wt, 4.2 kg, 52.6 mol)을 2시간 동안 10℃로 유지하면서 첨가하였다. 0-5℃에서 2시간 후, 반응 혼합물에 물 (2.9 L)과 메틸 tert-부틸 에테르 (6.0 L)를 첨가하였다. 수 층을 메틸 tert-부틸 에테르 (6.0 L)로 1회 이상 추출하였다. 유기상들을 조합하여 14% NaCl 수용액 (3 x 1.6 L)으로 추출하였다. 유기상을 진공 농축하여, 표제 화합물을 오일로서 수득하였고 (1.150 kg, 94.5%), 추가적인 정제없이 다음 단계에 사용하였다. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 5.86 - 5.74 (m, 1H), 5.59 (d, J = 17.5 Hz, 1H), 5.56 (d, J = 10.9 Hz, 1H), 4.37 - 4.30 (m, 1H), 4.11 (d, J = 16.5 Hz, 1H), 4.06 (d, J = 16.4 Hz, 1H), 1.40 (s, 9H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ ppm 168.51, 128.49 (d, J = 1.7 Hz), 123.86, 123.71 (q, J = 281.8 Hz), 82.22, 78.67 (q, J = 31.5 Hz), 66.60, 28.02.
1-(15) N -메톡시- N -메틸-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)아세타미드의 합성
Figure 112013067970366-pct00060
tert-부틸 2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)아세테이트 (1.150 kg, 4.788 mol)가 함유된 반응기에, 포름산 (6.2 kg)을 RT에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 4-5시간 동안 55-60℃로 가열하였다. 포름산을 진공 증발시키고 (T = 40-45℃), 톨루엔 (2 x 3.0 L)로 체이싱(chasing)하였다. 잔사에 CH2Cl2 (2.0 L)ㅇㄹ 첨가하고, 다시 진공 농축하였다. 제조되는 잔사에 CH2Cl2 (4.6 L)를 첨가하고, 용액을 0℃로 냉각한 후, N,N-카르보닐디이미다졸 (1.05kg, 6.49 mol)을 5회에 거쳐 첨가하였다. 이 혼합물을 30분간 교반하고, N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드 (0.67 kg, 6.72 mol)를 10℃ 미만으로 온도를 유지하면서 나누어 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT로 승온시켜, 14시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 3.2℃로 냉각하고, 이미다졸 (100.7 g, 1.48 mol)을 2번에 나누어 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT로 승온시키고, 물 (1.4 kg)을 첨가한 후 메틸 tert-부틸 에테르 (14.0 L)를 첨가하였다. 유기상을 2.0 N HCl 수용액 (1.0 L 및 0.7 L)으로 세척한 다음, NaHCO3 포화 수용액(1.2 L)과 NaCl 포화 수용액으로 (1.20 L) 세척하였다. 유기상을 농축하여, 표제 화합물을 오일로서 수득하였다 (0.95kg, 87.2%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 5.85 - 5.76 (m, 1H), 5.62 (d, J = 17.2 Hz, 1H), 5.56 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 4.49 - 4.34 (m, 3H), 3.68 (s, 3H), 3.67 (s, 1H), 3.18 (s, 3H), 3.08 (s, 1H); 13C NMR (126 MHz, cdcl3) δ ppm 169.9*, 163.4*, 128.61, 123.87 (d, J = 282.0 Hz), 123.82, 78.54 (q, J = 31.3 Hz), 66.12, 61.52, 60.56, 36.20, 32.24. 주의: 이 화합물은 아미드 결합 로타머들의 3:1 혼합물이다. *카르보닐 화합물의 쉬프트는 1H-13C HMBC (헤테로뉴클레어 다중-결합 상관성)를 통해 간접적으로 예측함.
HRMS에서의 계산치 C8H12F3NO3 [M+H]+ 228.0848; 실측치 228.0836.
1-(16) 1-(2-플루오로페닐)-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)에타논
Figure 112013067970366-pct00061
-75℃에서, THF (6.2 L) 중의 1-브로모-2-플루오로벤젠 (0.967 kg, 5.527 mol) 용액에, n-부틸리튬 (헥산 중의 2.50 M, 2.09 L, 5.22 mol)을 온도를 -65℃ 미만으로 유지하면서 (약 100분) 첨가하였다. 15분 후, THF (1.6 L) 중의 N-메톡시-N-메틸-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)아세타미드 (0.949 kg, 4.178 mol) 용액을 -65℃로 유지하면서 (약 70분) 첨가하였다. -78℃에서 2.5시간 후, NH4Cl 포화 수용액 (3.0 L)과 메틸 tert-부틸 에테르 (9.0 L)를 첨가하여, 반응물을 퀀칭하였다. 반응 혼합물을 RT로 승온시키고, 수상을 다시 메틸 tert-부틸 에테르 (2.5 L)로 추출하였다. 유기상을 조합하고, 이를 NaCl 포화 수용액 (2 x 0.3 L)으로 세척하고, 진공 농축하여, 표제 화합물을 오일로서 수득하였다 (1.007kg, 80.0%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 7.96 (td, J = 7.6, 1.8 Hz, 1H), 7.62 - 7.54 (m, 1H), 7.33 - 7.25 (m, 1H), 7.20 - 7.12 (m, 1H), 5.86 (ddd, J = 17.5, 10.4, 7.3 Hz, 1H), 5.60 (dd, J = 20.5, 13.8 Hz, 2H), 4.91 - 4.76 (m, 2H), 4.39 (dq, J = 12.8, 6.4 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ ppm 193.55, 162.14 (d, J CF = 254.1 Hz), 135.36 (d, J CF = 9.2 Hz), 130.62 (d, J CF = 3.2 Hz), 128.49, 124.85 (d, J CF = 3.3 Hz), 123.89, 122.93, 122.72 (d, J CF = 24.5 Hz), 116.50 (d, J CF = 23.7 Hz), 78.97 (q, J CF = 31.4 Hz), 74.56 (d, J CF = 12.4 Hz).
HRMS 계산치 C12H10F4O2 [M+H]+ 263.0695; 실측치 263.0709.
1-(17) 1-(2-플루오로페닐)-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)에타논 옥심의 합성
Figure 112013067970366-pct00062
반응조에 하이드록실아민 하이드로클로라이드 (0.34 kg, 4.95 mol), 소듐 아세테이트 (0.47 kg, 5.70 mol) 및 MeOH (2.68 L)를 첨가하였다. 이 현탁물에, MeOH (1.8 L) 중의 1-(2-플루오로페닐)-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)에타논 (0.998 kg, 3.806 mol) 용액을 충진하고, 반응 혼합물을 40-50℃로 가열하였다. 완료시 (약 2 h), 반응 혼합물을 RT로 냉각시키고, 셀라이트 (0.5 wt)에서 여과한 후, EtOAc (3.0 L)로 헹구었다. 여과물을 진공 농축하고, 수득되는 잔사에 메틸 tert-부틸 에테르 (6.3 L), 물 (0.94 L) 및 NaHCO3 포화 수용액 (2.5 L)을 첨가하였다. 유기상을 물 (1.6 L) 및 NaCl 포화 수용액 (0.1 L)으로 1회 세척하였다. 유기상을 진공 농축하여, 표제 화합물을 오일로서 수득하였다 (1.03 kg, 95.0%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 7.49 - 7.35 (m, 2H), 7.24 - 7.06 (m, 2H), 5.78 - 5.65 (m, 1H), 5.54 - 5.40 (m, 2H), 4.89 - 4.81 (m, 1H), 4.53 (d, J = 12.6 Hz, 1H), 4.47 (d, J = 12.6 Hz, 0.5H), 4.27 - 4.18 (m, 1H), 4.13 - 4.05 (m, 0.5H).
HRMS 계산치 C12H11F4NO2 [M+H]+ 278.0804; 실측치 278.0780.
주의: 1-(2-플루오로페닐)-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)에타논 옥심은 구조 이성체들의 평형으로서 존재하며, 전체 넘버 적분값 보다 낮게 차지한다.
1-(18) (3aR*,4S*,6aS*)-6a-(2-플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸의 합성
Figure 112013067970366-pct00063
자일렌 (6.9 L) 중의 1-(2-플루오로페닐)-2-(1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일옥시)에타논 옥심 (1.085 kg, 3.328 mol) 용액에, 하이드로퀴논 (86.2g, 0.8 mol)을 RT에서 첨가하였다. 용액을 128℃ (내부 온도)로 18시간 가열하였다. 용액을 RT로 냉각시키고, 헥산 (7.0 L)을 첨가한 다음 4.0 M HCl 수용액 (2.4 L)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 교반하고, 여과하였다. 이 고형물에 물 (2.0 L), 메틸 tert-부틸 에테르 (7.0 L) 및 25% wt. NaOH 수용액 (0.4 L)을 첨가하였다. 수층을 메틸 tert-부틸 에테르 (7.0 L)로 1회 추출하고, 유기상들을 조합하여 27% NaCl 수용액으로 (2.0 L) 헹구고, 진공 농축하여, 블랙 오일을 수득하였다 (512.0g, 56%). 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 7.64 - 7.52 (m, 1H), 7.39 - 7.31 (m, 1H), 7.19 (td, J = 7.7, 1,2 Hz, 1H), 7.11 (ddd, J = 11.9, 8.2, 1.0 Hz, 1H), 4.54 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 4.34 - 4.23 (m, 1H), 4.26 - 4.17 (m, 1H), 4.16 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 4.10 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.71 (d, J = 20.2 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ ppm 160.59 (d, J CF = 247.0 Hz), 130.50 (d, J CF = 8.7 Hz), 128.72, 124.69 (d, J CF = 3.3 Hz), 124.45 (q, J CF = 281.8 Hz), 124.43 (d, J CF = 11.9 Hz), 116.66 (d, J CF = 22.7 Hz), 83.70 (q, J CF = 32.1 Hz), 78.17 (d, J CF = 3.1 Hz), 77.63. 54.53.
HRMS 계산치 C12H11F4NO2 [M+H]+ 278.0804; 실측치 278.0802.
1-(19) ((2S*,3R*,4S*)-4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올의 합성
Figure 112013067970366-pct00064
아연 (389.2 g, 5.95 mol)을 반응 바셀에 넣고, 물 (893 mL)을 첨가하였다. 아세트산 (135 mL, 2.38 mol)을 10℃ 미만으로 유지하면서 첨가하였다. 15분 후, 6a-(2-플루오로페닐)-4-(트리플루오로메틸)헥사하이드로퓨로[3,4-c]이속사졸 (550.0 g, 1.98 mol)을 THF (665 mL) 중의 용액으로서 첨가하였다. 반응 혼합물을 RT에서 16시간 동안 교반하였다. 여기에 메틸렌 클로라이드 (1.89 L)와 28% NH4OH 수용액 (552 mL)을 30℃ 미만으로 온도를 유지하면서 순차적으로 첨가하였다. 혼합물을 30분간 교반한 다음, 메틸렌 클로라이드 (378 mL)로 헹군 셀라이트 (80 g)로 여과하였다. 수층을 메틸렌 클로라이드 (1.89 L)로 추출하였다. 유기상을 조합하여, NaCl 포화 수용액 (1.0 L)으로 헹군 다음 진공 농축하여, 오일을 수득하였다 (502 g, 90.6%). 조산물은 추가적인 정제없이 다음 단계에 사용하였다.
HRMS 계산치 C12H13F4NO2 [M+H]+ 280.0961; 실측치 280.0972.
1-(20) (( 2S,3R,4S )-4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올 ( 2S,3S )-2,3-비스(벤조일옥시)숙시네이트의 합성
Figure 112013067970366-pct00065
에탄올 (4.865 L) 중의 4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올 (0.502 kg, 1.798 mol) 용액에 디벤조일-D-타르타르산 (0.642 kg, 1.798 mol)을 첨가하였다. 제조되는 현탁물을 67℃로 가열하였다. 여기에 물 (94.0 mL, 5.2 mol)을 15분간 > 66℃로 유지하면서 첨가하였다. 수득되는 용액을 45℃로 냉각시켰으며, 이때 석출이 이루어졌다. 슬러리를 60℃로 재가열한 다음, 5℃/시간으로 주위 온도로 냉각시켰다. 슬러리를 여과하고, 고형물을 에탄올 (950 mL)과 물 (20 mL)을 사전 혼합하고 냉각시킨 용액으로 헹구었다. 고형물은 진공 하에 일정한 무게를 유지할 때까지 건조하였다 (370 g, 97.6% ee). 1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ ppm 8.13 (d, J = 7.2 Hz, 4H), 7.66 - 7.58 (m, 3H), 7.54 - 7.45 (m, 5H), 7.36 - 7.20 (m, 2H), 5.92 (s, 2H), 4.79 - 4.66 (m, 1H), 4.40 - 4.28 (m, 1H), 4.04 (dd, J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 3.92 (dd, J = 12.1, 5.4 Hz, 1H), 3.30 - 3.24 (m, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 169.61, 165.81, 160.23 (d, J = 246.1 Hz), 133.00, 131.34 (d, J = 9.1 Hz), 129.65, 129.55, 128.08, 127.97 (d, J = 3.5 Hz), 124.95 (d, J = 3.3 Hz), 116.56 (d, J = 23.5 Hz), 77.48 (q, J CF = 31.0 Hz), 76.33, 73.20, 65.61 (d, J = 3.1 Hz), 57.11.
HRMS 계산치 C12H13F4NO2 [M+H]+ 280.0961; 실측치 280.0967 (for 아미노 알코올).
표제 화합물의 절대 입체화학은 거울상이성체 과잉의(enantioenriched) (S)-2-(트리플루오로메틸)옥시란으로부터 출발하여 제조한 샘플과 비교하여, 지정하였다.
키랄 HPLC 파라미터:
장치, 시약 및 이동상:
장치:
HPLC 컬럼: Chiralcel OD, 4.6 x 250 mm, 10 ㎛, Daicel Chemical Industries, Ltd., catalog no. 14025.
용매 전달 시스템: Agilent 1100 HPLC 터너리 펌프, 인-라인 탈기제와 믹싱, 저압, 또는 등가물.
오토샘플러: Agilent 1100 autosampler, 0.1 내지 100 ㎕ 범위 또는 등가물
검출기: Agilent 1100 가변성 파장 검출기 또는 등가물.
크로마토그래피 소프트웨어: Agilent ChemStation 소프트웨어 버전 A.09.03 또는 고급 HPLC, Waters Empower 2 Build 2154 또는 등가물.
부피 측정용 유리제품: Class A.
부피 측정용 파이펫: Class A.
파이페토르: 캘리브레이션된 에펜도르프 적정가능한 부피 또는 등가물.
밸런스: 분석 밸런스, ± 0.1 mg 칭량 가능함
시약:
헵탄: HPLC 등급, 비이커 (catalog no. 9177-03) 또는 등가물.
2-프로판올: HPLC 등급, 비이커 (catalog no. 9095-03) 또는 등가물.
트리에틸아민: ≥ 99%, Sigma-Aldrich (catalog no. T0886) 또는 등가물.
이동상:
70 mL 2-프로판올 및 930 mL 헵탄 (각각 100 mL 및 1000 mL 눈금의 실린더로 개별 측정됨)을 첨가하고, 1.0 mL 트리에틸아민 (부피 측정용 유리 파이펫으로 측정)을 적정 플라스크에 넣고, 혼합하였다. 사용하는 동안 인-라인 탈기하였다.
희석 용액: 2-프로판올
HPLC 파라미터:
HPLC 컬럼: Chiralcel OD, 4.6 x 250 mm, 10 ㎛, Daicel Chemical Industries, Ltd., catalog no. 14025.
온도: 35℃
유속*: 0.8 mL/min
농도구배: NA
주입 부피: 5 ㎕
검출: 262 nm UV
데이타 획득 시간: 30 min
총 운영 시간: 30 min
컬럼 최대압: 35 Bar
니들 세척: 2-프로판올
*유속은 명시된 체류 시간을 달성하기 위해 ± 0.2 ml/min으로 조정할 수 있음.
분석물과 불순물의 체류 시간:
화합물 피크 체류 시간
(상대적인 체류 시간, RRT)
Figure 112013067970366-pct00066
 20.6 min ± 10%
(RRT 1.00)
Figure 112013067970366-pct00067

(거울이성체)		 19.2 min
(RRT 0.93)
화합물 1-(20)의 키랄 HPLC 분리에서 수득한 대표적인 크로마토그램을 도 1에 나타낸다.
1-(21) N -(( 3S,4R,5S )-3-(2-플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)-테트라하이드로퓨란-3-일카르바모티오일)벤즈아미드의 합성
Figure 112013067970366-pct00068
키랄 염 ((2S,3R,4S)-4-아미노-4-(2-플루오로페닐)-2-(트리플루오로메틸)테트라하이드로퓨란-3-일)메탄올 (2S,3S)-2,3-비스(벤조일옥시)숙시네이트 (0.361 kg, 0.556 mol)에 EtOAc (1.08 L)를 첨가한 다음, 현탁물을 -3℃로 냉각하였다. 1.0 N NaOH 수용액 (1.30 L)을 T < 5℃로 유지하면서 20분간 첨가하였다. 5분 후, 벤조일 이소티오시아네이트 (80.0 mL, 594 mmol)를 T < 5℃로 유지하면서 8분간 첨가하였다. 1시간 후, EtOAc (722 mL)를 충진하였다. 수층을 제거하고, 유기상을 NaHCO3 포화 수용액(361 mL)과 NaCl 포화 수용액 (361 mL)으로 세척하였다. 유기상을 셀라이트 (90 g)에서 여과하고, EtOAc (360 mL)로 헹구었다. 유기상을 진공 농축하여, 잔류물을 수득하고, 이를 CH2Cl2 (1.1 L) 재용해 및 농축하여, 표제 화합물을 노란색 폼(foam)으로서 수득하였고(261 g, 잔류 용매로 계산시 수율 99%), 이를 다음 단계에 사용하였다. 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ ppm 12.04 (s, 2H), 11.20 (s, 2H), 7.95 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 7.69 - 7.60 (m, 1H), 7.56 - 7.42 (m, 2H), 7.37 - 7.28 (m, 1H), 7.24 - 7.12 (m, 2H). 5.59 (t, J = 4.5 Hz, 1H), 5.03 (d, J = 9.7 Hz, 1H), 4.92 (d, J = 9.7 Hz, 1H), 4.75 - 4.63 (m, 1H), 3.92 - 3.74 (m, 2H), 2.77 - 2.66 (m, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 179.98, 167.85, 159.75 (d, J CF = 245.0 Hz), 133.44, 132.58, 129.88, 129.81, 129.04, 128.85, 126.31 (d, J CF = 9.8 Hz), 124.36, 116.83 (d, J CF = 23.4 Hz), 76.11 (q, J CF = 31.0 Hz). 74.37 (d, J CF = 6.1 Hz), 68.77 (d, J CF = 3.4 Hz), 57.03, 52.23.
HRMS 계산치 C20H18F4N2O3S [M+H]+ 441.0896; 실측치 441.0818.
1-(22) N -((4a S, 5 S, 7a S )-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드의 합성
Figure 112013067970366-pct00069
CH2Cl2 (1.55 L) 중의 N-((3S,4R,5S)-3-(2-플루오로페닐)-4-(하이드록시메틸)-5-(트리플루오로메틸)-테트라하이드로퓨란-3-일카르바모티오일)벤즈아미드 (258.3 g, 583.8 mmol) 용액을 -19.4℃로 냉각하였다. 여기에, 온도를 -20℃로 유지하면서, 피리딘 (118 mL, 1.46 mol)을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 -24℃로 냉각하였다. 다른 질소 퍼징 바셀에, CH2Cl2 (258 mL)을 넣은 후 트리플루오로메탄설폰 무수물 (108.0 mL, 642.2 mmol)을 넣었다. 수득되는 용액을 상기 반응 혼합물에 30분에 거쳐 첨가하고, 이때 온도는 < -19.7℃로 유지하였다. 첨가가 왼료되면, 반응 혼합물을 30분간 -20℃ 내지 -15℃에서 교반하고, 20분에 거쳐 -11℃로 승온시켰다. NH4Cl 포화 수용액 (646 mL)과 물 (390 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 주위 온도로 승온시키고, 수층을 제거하였다. 유기상을 NH4Cl 포화 수용액 (646 mL)과 물 (390 mL)을 미리 혼합한 용액으로 세척하였다. 수층을 합하여, CH2Cl2 (520 mL)로 1회 추출하였다. 유기상을 합하고, 이를 진공 농축하여, 밝은 오렌지 폼 (250 g, 100%)을 수득하였다. 잔사는 정제없이 다음 단계에 사용하였다. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ ppm 8.03 (d, J = 6.7 Hz, 2H), 7.52 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 7.48 - 7.31 (m, 4H), 7.20 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.12 (dd, J = 12.0, 8.4 Hz, 1H), 4.82 - 4.73 (m, 1H), 4.60 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 4.03 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 3.57 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 3.20 (d, J = 13.6 Hz, 1H), 2.81 (dd, J = 13.8, 2.5 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ ppm 171.50, 159.57 (d, J CF = 247.2 Hz), 134.62, 132.49, 130.65 (d, J CF J = 8.8 Hz), 129.77, 128.51, 128.45, 125.14 (q, J CF = 281.8 Hz), 124.97 (d, J CF = 3.0 Hz), 124.66 (d, J CF = 10.3 Hz), 117.05 (d, J CF = 23.5 Hz), 66.81 (d, J CF = 5.2 Hz), 38.90, 23.20.
HRMS 계산치 C20H16F4N2O2S [M+H]+ 425.0947; 실측치 425.0945.
1-(23) (4a S ,5 S ,7a S )-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 합성
Figure 112013067970366-pct00070
메탄올 (1.25 L) 중의 N-((4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-일)벤즈아미드 (250.2 g, 589.5 mmol) 용액에, K2CO3 (81.5 g, 590.0 mmol)를 첨가하였다. 현탁물을 6시간 동안 65℃로 가열하였다. 이를 주위 온도로 냉각시킨 다음, 용매를 진공 증발시켰다. 수득되는 잔류물에, 1.0 N NaOH 수용액 (1.18 L)과 THF (502 mL)를 첨가하였다. 이질적인 혼합물을 1시간 동안 45℃로 가열하였다. 혼합물을 주위 온도로 냉각시키고, EtOAc (1.38 L)를 첨가하였다. 수층을 EtOAc (0.75 L)로 추출하였다. 유기상을 합하여, 포화 수용액 NaHCO3 (500 mL)과 포화 수용액 NaCl (500 mL)로 세척하였다. 유기상을 진공 농축하여, 표제 화합물을 갈색 오일로 수득하였다 (184.1 g, 잔류 용매에 대해 수율 91.6 %). 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ ppm 7.49 - 7.42 (m, 1H), 7.40 - 7.33 (m, 1H), 7.26 - 7.15 (m, 2H), 6.26 (s, 2H), 4.77 - 4.54 (m, 1H), 4.40 (d, J = 8.0 Hz, 1H). 3.80 (dd, J = 7.9, 2.3 Hz, 1H), 3.24 - 3.17 (m, 1H), 3.00 (dd, J = 13.9, 3.2 Hz, 1H), 2.85 (dd, J = 13.9, 3.9 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 159.75 (d, J CF = 245.1 Hz), 149.51, 131.31 (d, J CF = 3.9 Hz), 130.13 (d, J CF = 8.8 Hz), 128.08 (d, J CF = 10.4 Hz), 128.28 (q, J CF = 282.1 Hz). 124.87 (d, J CF = 3.0 Hz), 116.80 (d, J = 23.8 Hz). 78.77, 76.80 (q, J CF = 30.8 Hz), 66.31, 36.37, 23.27.
HRMS 계산치 C13H12F4N2OS [M+H]+ 321.0685; 실측치 321.0677.
1-(24) (4a S ,5 S ,7a S )-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 하이드로클로라이드의 합성
Figure 112013067970366-pct00071
(4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (184.1 g, 574.8 mmol)이 담겨있는 차가운 바셀에, 온도를 20℃ 미만으로 유지하면서, 트리플루오로아세트산 (0.954 kg)을 나누어 첨가하였다. 혼합물을 3.5℃로 냉각시키고, 온도를 5℃ 미만으로 유지하면서 20분에 거쳐 황산 (146 mL, 2.73 mol)을 첨가하였다. 온도를 10℃ 미만으로 유지하면서, 발연 질산 (39.8 mL, 0.948 mol)을 30분에 거쳐 첨가하였다. 0-10℃에서 1.5시간 후, 반응 혼합물을 5℃로 냉각시킨 NaOH 수용액(4.6 L)으로 옮겨 서서히 퀀칭하였다. 수득되는 현탁물을 21℃에서 1시간 교반하였다. 그런 후, 현탁물을 여과하고, 고형물을 차가운 물 (920 mL)로 헹구었다. 고형물을 일정한 중량이 측정될 때까지 진공 건조한 다음, 에탄올 (1.05 L)에 용해하였다. 용액을 35℃로 가열하고, 여기에 온도를 40℃ 미만으로 유지하면서 농축 HCl (55.6 mL, 0.690 mol)을 첨가하였다. 현탁물을 그런 후 -5℃로 냉각시키고, 1시간 유지한 다음, 여과하였다. 고형물을 차가운 에탄올 (420 mL)로 헹구고, 중량이 일정해질 때까지 건조하여, 표제 화합물을 수득하였다 (185.0 g, 87.3%). 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ ppm 11.80 (s, 2H), 8.45 - 8.36 (m, 1H), 8.31 (dd, J = 6.6, 2.5 Hz, 1H), 7.66 (dd, J = 11.1, 9.3 Hz, 1H), 4.96 - 4.72 (m, 1H), 4.58 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.27 (d, J = 9.9 Hz, 1H), 3.76 - 3.66 (m, 1H), 3.39 (dd, J = 14.9, 3.6 Hz, 1H), 3.24 (dd, J = 14.3, 4.6 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 168.34, 163.33 (d, J CF = 257.8 Hz), 144.58, 127.61 (d, J CF = 11.6 Hz), 125.84, 124.10, 119.28 (d, J CF = 26.5 Hz), 77.38 (q, J CF = 31.5 Hz), 75.99, 65.88 (d, J CF = 4.8 Hz), 40.36, 23.98.
HRMS 계산치 C13H11F4N3O3S [M+H]+ 366.0536; 실측치 366.0523.
1-(25) (4a S ,5 S ,7a S )-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 합성
Figure 112013067970366-pct00072
에탄올 (0.975 L)을 철 분말 (62.5g, 1.12 mol)에 질소 분위기에서 첨가하였다. 농축 HCl (9.03 mL)을 주위 온도에서 첨가한 다음, 현탁물을 1.5시간 동안 65℃로 가열하였다. 그 후, 현탁물을 50℃로 냉각하고, 여기에 NH4Cl 포화 수용액 (299 g)을 첨가하였다. 반응 혼합물의 온도가 50℃가 되도록 한 후, 온도를 68℃ 미만으로 유지하면서 (4aS,5S,7aS)-7a-(2-플루오로-5-니트로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 하이드로클로라이드 (75.0 g, 187.0 mol)를 나누어 첨가하였다. 30분 후, 에탄올 (0. 45 L)을 첨가하고, 반응 혼합물을 1시간에 거쳐 20-25℃로 냉각시켰다. 현탁물을 2시간 교반하고, 에탄올 (0.972 L)로 헹군 셀라이트 (75 g)에서 여과하였다. 이 용액을 진공 농축하여 갈색 고형물을 수득하였다. 여기에 물 (0.9 L)을 첨가한 다음, 3.0 N NaOH (0.187 L, 560 mmol)를 온도를 35℃ 미만으로 유지하면서 첨가하였다. 제주되는 현탁물을 20-25℃에서 1시간 교반하였다. 현탁물을 여과하고, 고형물을 차가운 물 (0.38 L)로 헹구었다. 고형물을 24시간 동안 40-45℃에서 진공 건조하여, 표제 화합물을 수득하였다 (57.7 g, 95.5 %). 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ ppm 6.81 (dd, J = 12.5, 8.6 Hz, 1H), 6.62 (dd, J = 7.0, 2.9 Hz, 1H), 6.50 - 6.42 (m, 1H), 6.16 (s, 2H), 4.96 (s, 2H), 4.72 - 4.54 (m, 1H), 4.35 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 3.74 (dd, J = 7.8, 2.5 Hz, 1H), 3.18 - 3.08 (m, 1H), 3.01 (dd, J = 13.9, 3.0 Hz, 1H). 2.84 (dd, J = 13.8, 3.8 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 156.20 (d, J CF = 243.0 Hz), 148.73, 145.49, 127.86 (d, J CF = 11.0 Hz), 116.79 (d, J CF = 24.8 Hz), 116.10 (d, J CF = 3.3 Hz), 114.10 (d, J CF = 8.0 Hz), 78.89, 76.57 (q, J CF = 31.0 Hz), 66.35, 36.35, 23.11.
HRMS 계산치 C13H13F4N3OS [M+H]+ 336.0794; 실측치 336.0789.
표제 화합물을 대상으로 랫 간 S9의 존재 또는 부재 하에 에임스 검사(Ames test)를 수행하였다 (살모넬라 티피무리움 테스터 균주 TA98, TA100, TA1535 및 TA1537, E. coli 테스터 균주 WP2 uv. Mutation Research 1975, 31, 347; Mutation Research 1976, 38, 3; Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1976, 73, 950; Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1975, 72, 5135). 화합물은 테스트한 최고 용량/농도(5000㎍/plate)까지 음성이었다.
1-(26) N-(3-((4a S ,5 S ,7a S )-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드의 합성
Figure 112013067970366-pct00073
N,N'-디메틸이미다졸린-2-온 (160 mL) 중의 5-메톡시피라진-2-카르복실산 (26.29 g, 0.17 mol) 현탁물을 15분간 주위 온도에서 교반한 다음, 2.2℃로 냉각하였다. 온도를 5℃ 이하로 유지하면서 티오닐 클로라이드 (14.7 mL, 0.202 mol)를 첨가하였다. 수득되는 현탁물을 0-10℃에서 2시간 교반하였고, 이때 맑은 용액으로 바뀌었다. 다른 바셀에서, (4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (52.0 g, 0.155 mol)을 N,N'-디메틸이미다졸린-2-온 (160 mL)에 용해하였다. 수득되는 용액을 온도를 10℃ 미만으로 유지하면서 아실 클로라이드 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 30분간 교반하였다. 여기에 온도를 30℃ 미만으로 유지하면서 물 (780 mL)을 충진하였다. 제조되는 혼합물을 30분간 교반한 다음, EtOAc (780 mL)를 첨가하였다. 이 혼합물에, 50% NaOH 수용액 (84.8 g)을 수층의 pH가 11이 될 때까지 첨가하였다. 수층을 EtOAc (260 mL)로 추출하였다. 유기상을 모아 NaCl 포화 수용액 (260 mL)과 물 (260 mL)로 헹구었다. 유기상을 셀라이트 패드 (26 g)에서 여과하여, EtOAc (260 mL)로 헹구었다. 유기상을 진공 농축하여, 고형물을 수득하였다. 이 고형물에 1-프로판올 (728 mL)을 첨가하고, 현탁물을 용액이 투명해질 때까지 75℃로 가열하였다. 용액을 -10℃로 냉각시켜, 1시간 유지하였다. 고형물을 여과하여, 차가운 1-프로판올 (104 mL)로 헹군 다음 중량이 일정해질때까지 진공 건조하여 (35℃), 표제 화합물을 수득하였다 (62.1 g, 84.9 %). 1H NMR (500 MHz, DMSO) δ ppm 10.56 (s, 2H), 8.88 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 8.39 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.95 - 7.83 (m, 2H), 7.18 (dd, J = 12.0, 8.8 Hz, 1H), 6.25 (s, 2H), 4.76 - 4.60 (m, 1H), 4.36 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H), 3.88 (dd, J = 7.9, 2.3 Hz, 1H), 3.23 - 3.11(m, 2H), 2.91 (dd, J = 13.8, 3.6 Hz, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ ppm 162.11, 161.93, 156.13 (d, J CF = 242.9 Hz), 149.38, 142.01, 138.35, 135.09, 133.98, 128.53 (d, J CF = 11.6 Hz), 126.06 (q, J CF = 282.0 Hz), 123.32, 121.93 (d, J CF = 8.6 Hz), 116.76 (d, J CF = 25.1 Hz), 78.86 (d, J CF = 6.9 Hz), 76.94 (q, J CF = 30.5 Hz), 66.37, 54.75, 36.44, 23.53.
HRMS 계산치 C19H17F4N5O3S [M+H]+ 472.1066; 실측치 472.1052.
특이 광학 회전 [α]D +110.5 (c 0.519, MeOH)
특이 광학 회전 파라미터들:
장치:
편광계: Perkin Elmer, model 341 또는 등가물.
셀: Microglass cell, 100 mm pathlength, 1.0 mL capacity, Perkin-Elmer Cat. # B001-7047.
밸런스: ± 0.1 mg로 칭량가능한 캘리브레이션된 분석 밸런스
수조: NESLAB RTE 1121 Chiller 또는 등가물.
부피 측정용 유리 제품: Class A.
석영 스탠다드: ID number 098799, 또는 등가물.
편광계: Perkin Elmer, model 341 또는 등가물.
시약:
메탄올: HPLC 등급, Baker (catalog no. 9093-03) 또는 등가물
장치 파라미터:
램프: Na/Hal, Perkin-Elmer Cat. # B000-8754.
셀: Microcell (100mm), Perkin-Elmer Cat. #B004-1693.
셀 경로: 100 mm (1 데시미터)
모드: OROT
파장: 589 nm
셀 온도: 20℃
노출 시간: 2초
조리개: MICRO
수조 온도: 20 ± 1℃
N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드 (실시예 8)에 대한 다른 제조법
Figure 112013067970366-pct00074
5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복실산(32.6 g, 1.05 당량)과 (4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민 (70.0 g, 1.0 당량)1을 반응조에 충진하고, 이 혼합물에 에틸 아세테이트 (EtOAc, 630 mL)을 첨가하여, 현탁물을 제조하였다. 내부 온도를 30℃ 미만으로 제어하면서, n-프로판 포스폰산 무수물 (T3P, 146 g, 1.10 equiv,EtOAc 중의 50 wt%)을 주위 온도에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 >3시간 동안 40-45℃에서 교반하고, HPLC로 모니터링하였다. 반응 혼합물을 15-20℃로 냉각시키고, 물 (140 mL)을 충진하였다. 10-15분 후, 28% 암모늄 하이드록사이드 (175 mL)를 온도를 30℃ 미만으로 제어하면서 충진하였다. 여기에 EtOAc (245 mL)를 첨가하고, 반응 혼합물을 30분간 주위 온도에서 교반하였다. 수상을 분리하고, 다시 EtOAc (490 mL)로 추출하였다. 유기상들을 모아, 15% NaCl 수용액 (140 mL)과 물 (140 mL)로 헹구었다. 유기층을 셀라이트 (1.0 Wt)에서 여과한 다음, EtOAc (140 mL)로 헹구었다. 용액을 진공 농축하여, 베이지색 고형물 (정량적인 조산물 수율)을 수득하였고, 이를 1-프로판올로부터 재결정화하여, 백색 고체로서 N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드 (70.0 g)를 수득하였다.
1H NMR (500 MHz, DMSO) δ 10.89 (s, 1H), 9.30 (s, 1H), 8.89 (s, 1H), 7.95 (dd, J = 7.3, 2.7 Hz, 1H), 7.94 - 7.89 (m, 1H), 7.21 (dd, J = 12.0, 8.8 Hz, 1H), 6.22 (s, 2H), 5.71 (d, J = 46.3 Hz, 2H), 4.77 - 4.61 (m, 1H), 4.37 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 3.87 (dd, J = 8.0, 2.7 Hz, 1H), 3.20 (dt, J = 7.0, 3.5 Hz, 1H), 3.15 (dd, J = 13.9, 3.1 Hz, 1H), 2.91 (dd, J = 13.8, 3.8 Hz, 1H).13C NMR (126 MHz, DMSO) δ 161.32 (s), 155.82 (d, J = 243.4 Hz), 153.71 (d, J = 18.7 Hz), 148.77 (s), 144.71 (d, J = 1.9 Hz), 143.30 (s), 141.01 (d, J = 5.6 Hz), 134.36 (d, J = 2.0 Hz), 128.20 (d, J = 12.1 Hz), 125.57 (q, J = 283.0 Hz), 123.12 (d, J = 3.6 Hz), 121.64 (d, J = 8.6 Hz), 116.35 (d, J = 25.2 Hz), 82.55 (d, J = 165.8 Hz), 78.37 (s), 76.44 (q, J = 30.6 Hz), 65.89 (d, J = 5.3 Hz), 35.89 (s), 23.01 (s).
HRMS 계산치 C19H17F5N5O2S [M+H]+ 474.1023; 실측치 474.1032.
특이 광학 회전: [α]D 20 = +102.4
1 (4aS,5S,7aS)-7a-(5-아미노-2-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-2-아민의 제조에 대해서는, 상기 N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드 (실시예 1)의 다른 제조법에 기재된 공정 1-(25)에 기술되어 있다.
시험관내 세포 분석 :
랫 태아 뇌 유래의 뉴런 배양에 있어서의 Aβ 펩타이드의 정량
(1) 랫 초대 신경세포 배양
배아 발생 18일된 Wistar 랫 (Charles River, UK)의 대뇌피질로부터 초대 신경세포 배양물을 준비하였다. 구체적으로는, 에테르 마취 하에, 임신 중인 랫으로부터 무균적으로 태아를 적출하였다. 태아의 뇌를 분리하여, 10mM HEPES (Gibco #15630-056)가 포함된 HBSS (Sigma Aldrich #H9269)에 침지하였다. 상기 분리한 뇌로부터, 입체 현미경 하에서 대뇌피질을 채취하였다. 채취한 대뇌피질 단편을, 0.05% 트립신-EDTA 용액 (GIBCO, #25300)이 포함된 효소 용액에서, 37℃에서 20분간 효소적으로 처리하여, 세포를 분산시켰다. 그런 후, 세포를 2회 헹구고, 2% B27 첨가제(GIBCO #17504-044), 0.5 mM L-글루타민(GIBCO #25030), 1x N2 (GIBCO #17502-048), 100ug/ml Pen/Strep (GIBCO 15140-122) 및 5% 열에 의해 불활화된 FCS (PAA #A15-701)가 첨가된 Neurobasal 배지(GIBCO #21103)에 조심스럽게 재현탁하였다. 세포 분산물을 40-㎛ 나일론 메쉬 (BD Falcon #352340)를 통해 여과하여, 남아있는 세포 덩어리를 제거하고, 따라서 신경 세포 현탁물을 수득하였다. 신경 세포 현탁물을 상기 배지로 희석한 다음, 폴리-D-라이신으로 코팅된 96웰 배양 플레이트 (Greiner #655940)에 초기 세포 밀도 3.25 × 105 세포/ml로 100 ㎕/웰 접종하였다. 접종한 세포는, 5% CO2-95% 공기 하, 37℃에서, 24시간, 배양 플레이트에서 배양하였다. 배지 전량을 '분석 Neurobasal 배지' (상기에서 열에 의해 불활화한 FCS만 제외된 배지)로 교체한 다음, 다시 세포를 5일간 더 배양하였다.
(2) 화합물 첨가
배양 6일째에 약물을 하기와 같이 배양 플레이에 첨가하였다. 최종 분석 농도 (FAC)의 x1000 농도로, 8 포인트 화합물 연속 희석물을 DMSO 중에서 제작하였다. 그런 후, DMSO 화합물 스톡 1 ㎕에 (상기에서 기술된) '분석 Neurobasal 배지' 999 ㎕를 첨가하여, 화합물 용액을 제조하였다. 배지의 전량을 세포 플레이트 웰 각각에서 제거하고, '분석 Neurobasal 배지'를 140 ㎕/웰로 첨가한 다음, 화합물 용액 60 ㎕을 첨가하였다. 최종 DMSO 농도는 0.1%이다.
(3) 샘플링
각각 ABx-40 및 ABx-42 분석을 위해 화합물 첨가 후 1 또는 3일간 세포를 배양하였다. 샘플 배지 150 ㎕를 수집하여, ELISA 샘플로 사용하였다.
(4) 세포 생존성 평가
세포 생존성은 아래 절차에 따라 Alamar 분석을 이용하여 평가하였다. ELISA 분석에 사용할 샘플을 수집한 후, 분석 Neurobasal 배지 중의 20% Alamar 블루 용액 (Invitrogen #DAL1100) 50 ㎕를, 각 웰에 남아있는 샘플 50 ㎕에 첨가하였다. 그 후, 세포를 1시간 동안 5% CO2-95% 공기 하, 37℃에서 배양하였다.
각 웰에 대한 형광 강도 측정은 Pherastar plus plate reader (BMG labtech)를 사용하여 540/590 nm에서 행하였다. 측정 시, 세포를 접종하지 않은 웰과 배지 및 Alamar 용액만 들어있는 웰을 백그라운드 (bkg)로 설정하였다.
(5) Aβ ELISA
Aβ ELISA에서는, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 사의, 인간/랫 β 아밀로이드(42) ELISA 키트 와코 (＃290-62601), 및 인간/랫 β 아밀로이드(40) ELISA 키트 와코 (#294-62501)를 사용하였다. Aβ ELISA는 키트에 첨부된 문서에 기술된 제조사가 권장하는 프로토콜에 따라 실시하였다. 결과는, 대조군에 대한 퍼센트로서 나타내었고, 각 화합물의 IC50 값을 XLFIT5 소프트웨어 패키지 (IDBS)를 이용한 4 파라미터 로지스틱 피트 모델로 결정하였다.
본 발명의 화합물은 Aβ42 생산 저하 효과를 가지고 있었다.
본 발명에 따른 일반식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 Aβ42 생산 저하 효과를 가진다. 따라서, 본 발명은 알츠하이머형 치매 또는 다운 증후군과 같이 Aβ에 기인한 신경퇴행성 질환에 대한 예방학적 제제 또는 치료학적 제제를 제공할 수 있다.
상기 시험관내 분석에서 측정된 바와 같이, 실시예 1 내지 18의 화합물들은 표 5에 나타낸 바와 같이 IC50 값이 1 μM 미만이었다.
표 5:
실시예 IC 50 (uM) 실시예 IC 50 (uM)
1 0.008 11 0.010
2 0.004 12 0.006
3 0.004 13 0.044
4 0.008 14 0.002
5 0.012 15 0.007
6 0.006 16 0.009
7 0.008 17 0.051
8 0.006 18 0.015
9 0.007
10 0.010

Claims (15)

  1. 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112018043360043-pct00075

    상기 식 (I)에서,
    X는 수소 또는 불소이고;
    A는 CH 또는 N이고;
    Y는 메틸, 에틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 디플루오로에틸, 메톡시, 에톡시, 메톡시메틸 또는 -C≡N이다.
  2. 제1항에 있어서, X가 수소인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  3. 제1항에 있어서, A가 N인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  4. 제1항에 있어서, Y가 메틸, 모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸 또는 메톡시인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 아래 화합물들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염:
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-시아노피콜린아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피콜린아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메틸피콜린아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에틸피콜린아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피콜린아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-에톡시피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(1,1-디플루오로에틸)피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(트리플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(메톡시메틸)피라진-2-카르복스아미드:;
    N-{3-[(4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5-디하이드로-4H-퓨로[3,4 d][1,3]티아진-7a(7H)-일]-4-플루오로페닐}-5-[(2H3)메틸옥시]피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(디플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-메틸피라진-2-카르복스아미드;
    N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4,5-디플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)-피라진-2-카르복스아미드;
    또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염.
  6. 제1항에 있어서, N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  7. 제1항에 있어서, N-(3-((4aS,5S,7aS)-2-아미노-5-(트리플루오로메틸)-4a,5,7,7a-테트라하이드로-4H-퓨로[3,4-d][1,3]티아진-7a-일)-4-플루오로페닐)-5-(플루오로메틸)피라진-2-카르복스아미드인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 치료 요법에 사용하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 베타-사이트 아밀로이드-β 전구체 단백질 절단 효소 1 (BACE1)을 저해하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매를 비롯한 기타 퇴행성 치매와 같은 신경퇴행성 질환을 치료하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  11. 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매를 비롯한 기타 퇴행성 치매와 같은 신경퇴행성 질환의 치료 또는 예방용 약제를 제조하기 위해, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 사용하는 방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 2형 당뇨병을 치료하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
  13. 2형 당뇨병의 치료 또는 예방용 약제를 제조하기 위해, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 사용하는 방법.
  14. 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매를 비롯한 기타 퇴행성 치매와 같은 신경퇴행성 질환을 치료하기 위한 약학 조성물로서,
    활성 성분으로서 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염과, 약제학적으로 허용가능한 담체를 조합하여 포함하는, 약학 조성물.
  15. 알츠하이머형 치매 (AD), 다운 증후군, 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA), 가벼운 인지 장애 (MCI), 기억상실, 초로성 치매, 노인성 치매, 아밀로이드증성 유전성 뇌출혈, 및 혼성 혈관 및 퇴행성 기원의 치매, 핵상 마비성 치매, 피질 기저 퇴행성 치매, 파킨슨 질환 (PD)성 치매 및 AD의 미만성 루이소체 타입의 치매를 비롯한 기타 퇴행성 치매와 같은 신경퇴행성 질환을 치료하기 위한 약제학적 제품으로서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 제1 활성 성분과, 신경퇴행성 질환의 치료에 사용가능한 추가적인 활성 성분을 조합하여 포함하는, 약제학적 제품.
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