KR101973351B1

KR101973351B1 - 인돌 유도체를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR101973351B1
Application number: KR1020190009010A
Authority: KR
Inventors: 엄성희; 김인수; 김형식; 서동수; 김희정
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2039-01-24

Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체가 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시켜 간 세포에서 당 신생합성을 저해시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시킨다는 것을 확인하였는 바, 상기 인돌 유도체를 당뇨병 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로 유용하게 사용할 수 있을 것이며, 당뇨병 치료물질의 스크리닝 및 의약품 개발 용도에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

인돌 유도체를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating diabetes comprising an indole derivative as an active ingredient}

본 발명은 당 신생합성(gluconeogenesis)을 저해할 수 있는 인돌 유도체를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

당뇨병(diabetes)은 인슐린의 분비 결함 또는 인슐린 작용의 결함에서 기인한 만성 고혈당증(hyperglycemia)의 특징을 나타내는 다중적 병인의 대사장애를 말하며, 혈중의 포도당이 비정상적으로 높은 상태가 장기간 지속될 경우 만성적인 대사장애와 이에 따른 만성적 혈관손상으로 다양한 합병증이 발생한다. 특히, 당뇨병은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환으로 인해 발병하는 경우가 많으며, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당을 특징으로 하며, 고혈당으로 인하여 여러 증상 및 징후를 일으키고 소변에서 포도당을 배출하게 된다. 당뇨병은 제1형과 제2형으로 구분되는데, 제1형 당뇨병은 이전에 '소아 당뇨병'이라고 불렸었으며, 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 것이 원인이 되어 발생하는 질환이다. 인슐린이 상대적으로 부족한 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성(insulin resistance)을 특징으로 한다. 제2형 당뇨병은 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단, 운동 부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 보이지만, 이 외에 특정 유전자의 결함에 의해서도 당뇨병이 생길 수 있으며, 췌장 수술, 감염, 약제에 의해서도 생길 수 있다.

당뇨병은 대표적인 성인성 대사질환으로 세계인구의 약 5%가 앓고 있으며, 그로 인한 인명적, 경제적 손실은 실로 막대하다. 당뇨병 환자의 대부분은 경구용 치료제를 복용하고 있으나, 현재까지 안전한 치료제가 개발되어 있지 않은 실정이다. 또한, 인슐린 저항성(insulin resistance)이 가장 중요한 기전적 원인으로 알려져 있지만, 정확한 기전은 아직 확실하지 않으며, 다만 유전적인 소인과 환경의 복합적인 원인이 작용하는 것으로 밝혀져 있다.

제2형 당뇨병은 포도당 대사의 주된 장기인 간, 근육, 지방세포에 대한 인슐린 작용의 저하가 주된 병인으로 여겨진다. 이의 치료제로 이용되는 경구용 혈당조절제는 sulfonylurea제, thiazolidinedione 계 약물 등이 사용되고 있지만 장기간 복용 시 췌장 베타세포의 감소, 저혈당, 심장마비, 지방축적에 의한 비만 유발 등 여러 가지 부작용이 보고되어 있다. 따라서, 이러한 부작용이 없는 새로운 당뇨병 치료제의 개발이 시급한 실정이었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1760565호

본 발명의 목적은 하기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

[화학식 1]

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명의 일 구현 예로서, 상기 조성물은 당 신생합성을 저해할 수 있다.

본 발명의 다른 구현 예로서, 상기 조성물은 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시킬 수 있다.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료방법을 제공한다.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물의 당뇨병 예방 또는 치료용도를 제공한다.

본 발명자들은 당뇨병 예방 및 치료를 위한 치료제를 개발하기 위해 예의 연구한 결과, 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체를 합성하였으며 상기 인돌 유도체가 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시켜 간 세포에서 당 신생합성을 저해시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시킨다는 것을 확인하였는 바, 상기 인돌 유도체를 당뇨병 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로 유용하게 사용할 수 있을 것이며, 당뇨병 치료물질의 스크리닝 및 의약품 개발 용도에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은, 본 발명에 따른 인돌 유도체 (E)-1-(피리미딘-2-일)-2-(4,4,4-트리플루오로부트-2-엔일)-1H-인돌의 화학식 구조를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물을 간 세포에 처리하였을 때 간 세포의 생존율에 미치는 영향을 MTT assay를 통해 확인한 결과이다.
도 3은, 간 세포에 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물, 및 글루카곤을 각각 처리하였을 때, 당 신생합성에 핵심적 유전자인 PEPCK, G6Pase의 발현 변화를 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR)으로 확인하여 상기 유전자의 발현 변화에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는, 간 세포에 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물을 처리하였을 때, 간 세포에서 생성되는 당의 농도를 QuantiChrom Glucose Assay kit를 사용하여 측정한 결과이다.
도 5는, 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물을 농도별로 처리하였을 때, AMPK(AMP-activated protein kinase)의 인산화 정도를 웨스턴 블랏(western blot)으로 확인한 결과이다.

본 발명자들은 당뇨병 예방 및 치료를 위한 치료제를 개발하기 위해 예의 연구한 결과, 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체를 합성하였으며 상기 인돌 유도체가 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시켜 간 세포에서 당 신생합성을 저해시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시킨다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명에서 사용되는 용어 "염"은 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살 레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 상기 인돌 유도체를 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 또한 이 혼합물에서 용매나 과량의 산을 증발시킨 후 건조 시키거나 또는 석출된 염을 흡입 여과시켜 제조할 수도 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수도 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면, 상기 인돌 유도체를 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약 상 적합하다. 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 은염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.

또한, 본 발명의 인돌 유도체는 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 이성질체, 수화물 및 용매화물을 모두 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 1-(피리미딘-2-일)-1H-인돌 (1-(Pyrimidin-2-yl)-1H-indole)에 로듐 촉매, 첨가제, 및 구리아세트산을 혼합하고, 카보네이트 및 유기용매를 처리하여 반응시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 로듐 촉매는 [RhCp*Cl₂]₂ 촉매일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 첨가제는 실버헥사플루오로안티모네이트(Silver hexafluoroantimonate; AgSbF₆)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 구현 예로서, 상기 구리아세트산은 Cu(OAc)₂이고, 상기 카보네이트는 에틸 1,1,1-트리플루오로부트-3-엔-2-일 카보네이트 (ethyl 1,1,1-trifluorobut-3-en-2-yl carbonate) 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반응은 유기용매 하에서 이루어질 수 있으며, 상기 반응물질을 용해할 수 있는 것이라면 유기용매에 제한을 둘 필요는 없다. 상기 유기용매의 일례로는 다이메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF), 다이클로로에테인(Dichloroethene; DCE), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF), 아세토나이트릴(acetonitrile; MeCN), 또는 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide; DMSO) 등이 있으며, 반응 효율면을 고려할 때 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF)을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에서는 화합물 1을 제조한 후, NMR 및 Mass 분석으로 구조를 분석 및 확인하였다(실시예 1 참조).

본 발명의 다른 양태로서, 상기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명의 조성물은 약학적 조성물 및 건강기능식품 조성물을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 당뇨병 발병 전에 선제적으로 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 당뇨병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 당뇨병 발병 후에 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 당뇨병에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "당뇨병"이란 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환의 일종으로, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당을 특징으로 하며, 고혈당으로 인하여 여러 증상 및 징후를 일으케고 소변에서 포도당을 배출하게 된다. 당뇨병은 제1형과 제2형으로 구분되는데, 제1형 당뇨병은 이전에 '소아 당뇨병'이라고 불렸었으며, 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 것이 원인이 되어 발생하는 질환이다. 인슐린이 상대적으로 부족한 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성(insulin resistance)을 특징으로 한다. 제2형 당뇨병은 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단, 운동 부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 보이지만, 이 외에 특정 유전자의 결함에 의해서도 당뇨병이 생길 수 있으며, 췌장 수술, 감염, 약제에 의해서도 생길 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물이 간 세포 생존율에 영향을 미치지 않음을 확인하였다(실시예 2 참조).

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물을 처리하였을 때 당 신생합성과 밀접한 연관을 가지는 유전자인 PEPCK 와 G6Pase 가 큰 폭으로 그 발현이 감소한 것을 확인하였고, 글루카곤에 의해서는 PEPCK 와 G6Pase 의 발현이 증가함을 확인하였다(실시예 3 참조).

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 간 세포에서 글루카곤 처리시 증가되었던 glucose의 양이 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물을 처리하였을 때 감소한 것을 확인하였다(실시예 4 참조).

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명에 따른 인돌 유도체 화합물의 다양한 농도에서 인산화된 AMPK 단백질 발현양이 높게 증가함을 확인하여, 상기 인돌 유도체 화합물이 간 세포의 에너지 대사 항상성 유지에 중요하고 항 당뇨효과에 중요한 AMPK 인산화 유도 효과를 가진다는 점을 확인하였다(실시예 5 참조).

상기 약학적 조성물은 상기 인돌 유도체가 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시켜 간 세포에서 당 신생합성을 저해시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시킬 수 있다.

한편, 약학적 조성물로 제조하기 위하여 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제, 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제, 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

상기 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제, 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소, 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 치료효과를 증진시키기 위하여, 바람직하게는 병용되는 약물과 동시에(simultaneous), 별도로(separate), 또는 순차적(sequential)으로 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구 투여, 비강 내 투여, 경기관지 투여, 동맥 주사, 정맥 주사, 피하 주사, 근육 주사, 또는 복강 내 주사에 의해 투여될 수 있다. 일일 투여량은 하루 일회 내지 수회 나누어 투여하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 아니다.

본 발명의 약학적 조성물은 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중, 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께, 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병 치료 방법을 제공한다. 본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1 : 인돌 유도체(화합물 1)의 합성

1-(Pyrimidin-2-yl)-1H-indole (39.0mg, 0.2mmol, 100mol%)을 장입한 오븐 건조 밀봉된 튜브에 [RhCp*Cl₂]₂ (3.1 mg, 0.005 mmol, 2.5 mol %), AgSbF₆ (6.9mg, 0.02mmol, 10mol%) 및 Cu(OAc)₂ (18.2mg, 0.1mmol, 50mol%)을 혼합하고, ethyl 1,1,1-trifluorobut-3-en-2-yl carbonate (79.3 mg, 0.4 mmol, 120 mol %) 및 THF (1 mL)을 처리하여 실온 및 공기 중에서 반응시켰다. 그 후, 반응 혼합물을 120 ℃에서 24 시간 동안 교반하였고, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 에틸아세테이트 (3 mL)로 희석한 후 진공 농축시켰다. 잔류물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 10:1)로 정제하여 화합물 1(43.5 mg)을 72% 수율로 수득하였다.

하기와 같이 수득한 화합물 1의 NMR 등의 분석을 통하여 수득한 화합물 1이 (E)-1-(피리미딘-2-일)-2-(4,4,4-트리플루오로부트-2-엔일)-1H-인돌 ((E)-1-(Pyrimidin-2-yl)-2-(4,4,4-trifluorobut-2-enyl)-1H-indole) 임을 확인하였다.

Light brown solid; mp = 50.3-51.9℃;

1HNMR(500MHz,CDCl3)δ 8.76 (d, J=4.8Hz,2H), 8.36 (d,J=8.2Hz,1H),7.57(d,J=7.6Hz,1H),7.29(t,J=7.2Hz,1H),7.23(t,J=7.7Hz,1H),7.14(t,J=4.7Hz,1H),6.64-6.57(m,1H),6.52(s,1H),5.62(dtt,J=15.7,6.4,1.5Hz,1H);

13CNMR(125MHz,CDCl3)δ 158.3, 158.1, 138.1 (q, JC-F=6.4Hz),137.1,136.9,129.1,123.4,123.1(q,JC-F=267.9Hz),122.3,120.2,

120.0(q,JC-F=33.2Hz),117.4,114.5,107.8,32.1;

IR(KBr)v 3407, 1680, 1562, 1454, 1427, 1348, 1324, 1287, 1118, 1064, 977, 805, 747 cm^- ¹;HRMS(Orbitrap,ESI)calcd for C16H13F3N3[M+H]+304.1062,found 304.1057.

실시예 2 : 세포 독성에 따른 생존률 확인

상기 합성된 화합물 1을 처리하였을 때, 세포 생존율에 미치는 영향을 확인한 것으로, 상기 화합물 1은 세포주에 미치는 영향에 대하여 알려진 바가 없는 바, 이에 세포독성을 확인하기 위하여 primary mouse hepatocyte에 화합물 1을 농도 0, 0.1, 1, 10, 25, 50, 및 100 μM로 18시간 처리한 후, MTT assay를 수행하여 세포의 생존율을 확인하였다(도 2).

도 2의 결과에서 알 수 있듯이, 화합물 1을 100 μM 이하를 포함한 모든 농도에서 간 세포의 생존율에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

실시예 3 : 당 신생합성에 핵심적인 유전자 발현 확인

PEPCK와 G6Pase는 당 신생합성 과정을 담당하는 중요한 효소이며, 공복 시에 분비가 증가되는 호르몬인 glucagon에 의해 발현이 활성화된다. 이에, 간 세포에 화합물 1, 및 글루카곤을 각각 처리하였을 때, 당 신생합성에 핵심적 유전자인 PEPCK, G6Pase의 발현 변화를 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR)으로 확인하였다(도 3).

도 3의 결과에서 알 수 있듯이, 공복 시 주로 작용한다고 알려진 glucagon에 의해 PEPCK와 G6Pase의 발현이 증가함을 확인하였고, 화합물 1을 처리하였을 때는 매우 큰 폭으로 그 발현이 감소한 것을 확인한 바, 화합물 1이 당 신생합성의 핵심 유전자 발현에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

실시예 4 : 간 세포의 당 생성 측정

간 세포에 화합물 1을 처리한 후 당 생성량을 QuantiChrom Glucose Assay kit를 사용하여 측정하였다(도 4).

도 4에서 볼 수 있듯이, 간 세포에서 glucagon 처리시 증가되었던 glucose의 양이 화합물 1을 처리하였을 때 감소한 것을 확인하였고, 결국 화합물 1이 간 세포의 당 생성을 저해하는 효과를 가짐을 알 수 있었다.

실시예 5 : 에너지 대사와 관련된 단백질 발현의 확인

AMPK(AMP-activated protein kinase)는 간에서 에너지 항상성 유지를 위해 간 세포 내의 에너지가 감소하는 경우 활성화되어 지방 및 콜레스테롤 합성을 억제하고 반대로 지방산 산화를 촉진하는 역할을 하며, 대표적인 당뇨병 치료제인 metformin이 AMPK의 인산화를 증가시키는 작용을 통해 항 당뇨 효과를 나타낸다고 알려져 있다.

이에, 화합물 1의 농도를 0, 0.1, 1, 10, 25, 50, 100 μM 로 18 시간 처리한 후 AMPK 인산화 변화를 웨스턴 블랏(western blot)으로 확인한 결과, AMPKα의 단백질 발현에는 변화가 없는 반면 화합물 1의 1, 10, 25, 50, 100 μM 농도에서 인산화된 AMPK 단백질 발현양이 증가함을 확인하였다(도 5).

따라서, 상기 도 5의 결과로부터 화합물 1이 간 세포의 에너지 대사 항상성 유지에 중요하고 항 당뇨효과에 중요한 AMPK 인산화 유도 효과를 가짐을 알 수 있었다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다름 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 인돌 유도체, 이의 이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
[화학식 1]
제1항에 있어서,
상기 조성물은 당 신생합성을 저해하는 것을 특징으로 하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 당 신생합성의 핵심 유전자의 발현을 감소시키고, 글루카곤(glucagon)에 의한 당 생성 증가를 저해시키며, AMPK 인산화 효과를 증가시키는 것을 특징으로 하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물.