KR102271364B1 - 신규화합물 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법 - Google Patents

신규화합물 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법 Download PDF

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Abstract

all-trans retinoic acid와 9-cis retinoic acid 각각에 대하여 Hexane 첨가 후 KOH를 적가하여 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate 합성하는 단계로 이루어진 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법을 제공함으로써, 강력한 항산화제로 암과 심혈관 질환의 위험을 낮추는 효과가 있는 9-cis β-carotene이 경구 투여 시 장에서의 흡수율을 측정하는 LogP 값이 >9으로 대부분 흡수되지 않고 배설되는 것을 방지하여 경구투여가 가능한 심혈관 치료제 즉, 죽상동맥경화증 치료제 및 협심증 치료제로 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

신규화합물 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법{Synthesis method of new compounds Potassium all-trans retinoate and Potassium 9-cis retinoate.}
본 발명은 죽상동맥경화증 치료제 및 협심증 치료제로 9-시스 베타카로틴(9-cis β-carotene)이 경구투여 시 배설되지 않도록 9-cis β-carotene의 인체흡수 및 생체제 합성 경로를 고려하여 분리된 형태에서 위에서 분해되지 않고 장까지 전달이 용이하고 흡수율을 높일 수 있는 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법에 관한 것이다.
심혈관 치료제 즉, 죽상동맥경화증 치료제 및 협심증 치료제로 9-시스 베타카로틴(9-cis β-carotene)의 연구 및 개발이 많이 진행되었다. 9-cis β-carotene은 카로티노이드 성분의 하나이며, 생물계에서 널리 볼 수 있는 노랑, 주황, 빨간색의 빛을 가진 색소군(色素群)의 총칭하며, 분자 속에 많은 2중 결합이 있어 공기 속에서 산화하기 쉬운 불안정한 물질이다. 또한, 물에 녹지 않으며, 같은 빛깔을 가진 플라보노이드 색소나 베타레인 색소와는 달리 벤젠ㅇ에테르 등 지방을 녹이는 용매에 잘 녹는다.
9-cis β-carotene는 강력한 항산화제로 암과 심혈관 질환의 위험을 낮추는 것으로 알려져 있다. 또한, 태양광에 의한 피부 손상의 보호효과 및 주름이나 검버섯 생성을 방어하며, 노화 지연 효과까지 나타낸다. 그리고 당뇨병 합병증을 예방해주고 폐기능 증진 및 향균 작용을 하는 카로티노이드계의 물질이다.
9-cis β-carotene은 일반적으로 잘 알려져 있는 all-trans β-carotene과 이성질체가 다른 물질이다. 9-cis β-carotene은 경구투여 시 위와 장을 거쳐 인체 내에 흡수되어 9-cis retinoid와 all-trans retinoid 형태로 분리된다. 이후, 간의 대사작용에 의해 9-cis retinoic acid와 all-trans retinoic acid로 인체 내에서 생합성된다. 생합성된 retinoic acid형태의 9-cis retinoic acid는 대식세포의 레티노이드 X 수용체(Retinoid X receptor)에 작용한다.
이것은 일종의 핵 수용체로 유전자 발현을 조절한다. 서브 패밀리 1 핵 수용체인 CAR, FXR, LXR, PPAR, PXR, RAR, TR 및 VDR과 함께 여러 가지 이종이량체(Heterodimer)를 형성 한다. LXL/RXR 및 PPAR/RXR 이종이량체는 죽상 경화증 발병 경로에 관여한다. 즉, 대식세포(Macrophage) 대사작용에서 LDL(low-density lipoprotein)을 HDL(high-density lipoprotein)로 분해 시켜 혈액으로 내보낸다.
all-trans retinoic acid(Tretinoin)는 세포 내에서 두 가지 핵 수용체 패밀리 (retinoic acid receptors (RAR) 및 retinoid X receptors (RXR (RXR))에 결합하여 작용하는 비타민 A 유도체이다. 난포 각질화의 정상화와 각질 세포의 응집력 감소로 난포 폐색과 미세 코메돈 형성이 감소한다. 또한, all-trans retinoic acid는 염증과 혈소판 활성화를 억제하며, P-selection 및 fibrinogen의 발현감소 효과가 있다.
9-cis retinoic acid(Alitretinoin)는 중증 만성 손 습진 (severe/recalcitrant chronic hand eczema) 치료제로 알려져 있다. 근 효능 및 효과는 최소 4주간의 강력한 국소 스테로이드치료에도 반응하지 않는 성인의 만성중증손습진 (PGA(physician's global assessment)환자에게 1일 1회 10 - 30mg을 식사와 함께 또는 식사 직후복용하도록 처방되고 있다.
그러나 9-cis β-carotene은 경구 투여 시 장에서의 흡수율을 측정하는 LogP 값이 >9으로 대부분 흡수되지 않고 배설되는 문제점이 있다. 이에 본 발명은 9-cis β-carotene의 인체흡수 및 생체제 합성 경로를 고려하여 분리된 형태에서 위에서 분해되지 않고 장까지 전달이 용이하고 흡수율을 높이는 케미컬 제형을 개발하고, 물질의 물에서 용해도를 높여 흡수성을 향상하고 위액에 잘 파괴되지 않고 장까지 안전하게 전달될 수 있는 안정성이 우수한 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법을 제공하고자 한다.
국내 공개특허번호 제10-2014-0070176호에는 판토에아나나티스 PA13(Pantoea ananatis PA13)에서 유래한 베타-카로틴의 생합성 유전자를 이용한 베타-카로틴 고효율 생산방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 베타-카로틴의 고효율 생산 방법 및 그의 용도에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1907994호에는 기체의 미세분사 및 광원 조절에 의해 생성된 광화학적 기체를 이용한 미생물의 배양속도 향상방법 및 그 배양미생물로부터 9-시스 베타카로틴(9-cis β-카로틴)을 분리 및 정제하는 방법을 포함하는, 미생물로부터 9-시스 베타카로틴의 생산방법에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-0477899호에는 레티놀 및 카로틴 화합물 합성의 중간체로, 안정하며 경제적인 방법으로 제조되는 알릴릭 디설폰 화합물을 이용하여 레티놀(Retinol), 및 레틴알(Retinal)을 제조하는 효율적이고 실용적인 방법을 제공할 수 있는 레티놀 및 카로틴 화합물의 실용적인 합성방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 강력한 항산화제로 암과 심혈관 질환의 위험을 낮추는 9-cis β-carotene은 경구 투여 시 장에서의 흡수율을 측정하는 LogP 값이 >9으로 대부분 흡수되지 않고 배설되는 상기 문제점을 해결하기 위하여, 위에서 분해되지 않고 장까지 전달이 용이하고 흡수율을 높이는 케미컬 제형의 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 합성방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate 합성방법은 β-C15 aldehyde와 3-Methyl-2-butenal을 Knoevenagel condensation의 반응을 유도하여 all-trans retinal를 합성하는 all-trans retinal 합성단계(가); 상기 (가) 단계의 all-trans retinal을 Methanol에 용해한 용액을 준비하고, Na2PO4와 KMnO4을 멸균증류수(DW)에 녹인 용액과 반응시켜 all-trans retinoic acid를 합성하는 단계(나); EtOH에 Methyl b-formylcrotonate을 넣고 KOH 50% 수용액을 넣어 유지하고, 9-cis phosphonium chloride 38.8% 에탄올 용액을 첨가 후 KOH 50% 수용액을 첨가하여 반응을 유지시키는 9-cis retinoic acid의 합성단계(다); 상기 (나)단계의 all-trans retinoic acid와 (다)단계의 9-cis retinoic acid 각각에 대하여 Hexane 첨가 후 KOH를 적가하여 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate 합성하는 단계(라)로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명은 강력한 항산화제로 암과 심혈관 질환의 위험을 낮추는 효과가 있는 9-cis β-carotene이 경구 투여 시 장에서의 흡수율을 측정하는 LogP 값이 >9으로 대부분 흡수되지 않고 배설되는 것을 방지하여 경구투여가 가능한 심혈관 치료제 즉, 죽상동맥경화증 치료제 및 협심증 치료제로 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 선출원 특허 제10-2019-137160호의 9-cis β-carotene의 합성 과정에서 all-trans retinal 및 9-cis phosphonium chloride(salt) 합성단계를 나타낸다.
도 2는 all-trans retinoic acid 합성단계를 나타낸다.
도 3은 9-cis retinoic acid의 합성단계를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따라 합성된 Potassium all-trans retinoate를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 (라)단계에 따라 합성된 Potassium 9-cis retinoate를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실험예 1에 따른 IR 분석결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실험예 1에 따른 1H-NMR 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 UV-VIS spectrophotometer 분석결과이다.
도 9는 본 발명의 실험예 1에 따른 IR 분석결과를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실험예 1에 따른 1H-NMR 결과를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실험예 1에 따른 UV-VIS spectrophotometer 분석결과이다.
본 발명은 합성된 all-trans retinal 및 9-cis phosphonium chloride(salt) 로부터 Retinoic acid로 합성하는 방법을 제공할 수 있다. 합성된 all-trans retinoic acid와 9-cis retinoic acid 각각에 Hexane 첨가 후, 합성되는 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate를 얻는 단계로 이루어질 수 있다.
본 발명의 출발물질 all-trans retinal 및 9-cis phosphonium chloride(salt)는 본 발명의 출원인이 선 출원한 특허 제10-2019-0137160호의 9-cis β-carotene의 합성 과정에서 all-trans retinal 및 9-cis phosphonium chloride(salt) 합성단계를 인용할 수 있다. 도 1은 본 발명의 출원인이 선 출원한 특허 제10-2019-0137160호의 9-cis β-carotene의 합성 과정 중에 생산되는 all-trans retinal의 합성 과정 및 9-cis phosphonium chloride(salt)를 합성 과정을 나타낸다.
도 1의 A는 2.2.6 trimethyl cyclohexanone과 (Z)-3-Methylpent-2-en-4-yn-1-ol의 합성반응을 나타낸다. 1) 먼저 5ml THF 중 10g의 2.2.6 trimethyl cyclohexanone 용액에 교반 혼합하였다. 2) 0~5℃에서 바람직하게는 0℃에서 100ml THF 중 11.2 ml (1.5 배수) (Z)-3-Methylpent-2-en-4-yn-1-ol을 교반하고 이후, 용액에. Ethylmagnesiumbromide (3 배수)를 에테르 (etherial) 용액 7ml를 혼합한 용액을 첨가하고 실온이 될 때까지 30 ~ 40분 동안 교반하였다. 3) 상기 1)과 2) 혼합물을 12시간 그리고 Ammonium chloride (NH4Cl)을 교환하여 포화시켰다. (Ammonium chloride 포화 수용액을 첨가하여 반응을 멈추었다.) 4) 이를 hexane과 ethylacetate 용매으로 실리카겔 컬럼상으로 정제하여 13.5 g (수율 80%)의 생성물을 얻었다.
도 1의 B는 acetylene을 E-ethylene으로 환원시키기 위한 환원제로 LiAlH4과 같은 Rochelle salt를 혼합하는 과정을 나타낸다. 1) 2g의 리튬 알루미늄 하이드 라이드(Lithium aluminium hydride: LiAlH4)를, THF (100ml)을 안전을 위해 천천히 넣으며 혼합액 에머전이 없어질 때까지 혼합한다. 이후, 상기에서 형성된 13.5g의 2-Methyl-5-phenylpentan-2-ol을 혼합하고 12시간 교반하였다. 2) 0℃에서로 냉각하고 황산나트륨 (Sodium sulfate: Na2SO4)을 혼합하고 30분간 교반하였다. 3) 미세한 입자를 제거하기 위하여 Celiteㄾ filter로 여과하였다. 4) 이를 hexane과 ethylacetate 용매으로 실리카겔 컬럼상으로 정제하여 10.5g (수율 70%)의 생성물을 얻었다.
도 1의 C는 알코올의 선택 산화반응하여 알데하이드의 생성하는 방법을 나타낸다. 1) 상기 실시단계 2의 수득합성물 10.5g을 5ml의 DCM에 이산화망간 (MnO2) 5.75g 혼합물을 첨가하였다. 2) 반응의 완료 후, 생성물을 Celiteㄾ filter 로 여과하고 DCM으로 세척하여 7.40g (수율 79%)을 얻었다.
도 1의 D는 합성된 상기의 C15 Aldaehyde에 Phosphonium ylides로 C18 hydroxy ester를 합성하는 방법을 나타낸다. 1) 상기 실시단계 3의 수득물 7.0g을 10ml의 benzene에 용해시키고 Phosphonium ylides 24g을 첨가하고 1시간동안 반응 시겼다. 2) 교반된 용매는 진공으로 제거하여 HPLC 검사 상으로 6.50 g의 hydroxy ester (75%)를 수득하였다.
도 1의 E는 alcohol을 HCOOH 산으로 탈수하여 ethylene을 형성하는 반응을 나타낸다. 헥산에 녹아 있는 상기의 hydroxy ester 용액 6.50 g에 80% formic acid 0.4 ml를 첨가하고. 상온에서 12시간 교반하여 3.9g을 (수율 69%) 얻었다.
도 1의 F는 Rochelle salt를 혼합하고, 환원을 위한 환원제로서 THF를 이용하여 C17 알코올을 합성하는 방법을 나타낸다. 1) 0.48g의 리튬 알루미늄 하이드 라이드(Lithium aluminium hydride: LiAlH4)를 THF (25ml)에 안전을 위해 천천히 넣으며 혼합액 에머전이 없어질 때까지 혼합한다. 완료 후, 상기에서 형성된 3.5g의 ester에 혼합하고 12시간 교반하였다. 2) 0℃에서로 냉각하고 황산 나트륨 (Sodium sulfate: Na2SO4)을 혼합하고 30분간 교반하였다. 3) 미세한 입자를 제거하기 위하여 Celiteㄾ filter 로 여과하였다. 4) 이를 hexane과 ethylacetate 용매으로 실리카겔 컬럼상으로 정제하여 2.19g (수율 70%)의 생성물을 얻었다.
도 1의 G는 C17 알코올의 선택 산화반응하여 Aldehyde의 생성하는 방법을 나타낸다. 1) 상기 수득물 1.50g에 30ml의 DCM에 0.58g의 MnO2를 첨가 하여 실온에서 30분 동안 교반 하였다. 2) 반응 완료 후, 생성물을 Celiteㄾ filter를 통해 여과하고 Celiteㄾ filter를 DCM으로 세척하였다. 용매를 감압 제거하고 화합물 1.10 g (수율 74 %)을 HPLC로 확인하였다.
도 1의 H는 Grignard 반응을 통해 Ketone을 Methyl기로 알킬화하는 반응을 나타낸다. 1) 0℃에서 20ml THF 중 1.10g의 상기 알데히드의 교반 된 용액에 0.5ml의 Methylmagnesium bromide (MeMgBr)을 첨가 하였다. 용액을 0℃에서 30분 동안 교반 하였다. 2) 반응의 완료 후, NHCl의 포화 용액으로 켄칭하고 에테르로 추출 하였다. 추출한 에테르 층을 물 및 염수 용액으로 세척하고 무수 황산 나트륨(NaSO4)상에서 건조시켰다. 진공으로 용매를 제거하고, 크로마토그래피 정제 화합물을 55% 수율로 수득하였다.
도 1의 I는 Hydro Oxidation반응을 유도하는 과정을 나타낸다. 1) 20ml의 DCM 중 0.50g의 상기 추출물을 넣고 0.18g의 MnO2를 첨가하고 혼합물을 실온에서 교반 하였다. 반응 완료 후, 생성물을 Celiteㄾ filter를 통해 여과 하였다. 2) DCM으로 세척 하였다. 용매를 진공하에 제거하고 크로마토그래피 정제 후 순수한 화합물 0.39g (79%)을 수득 하였다.
도 1의 J는 Aldehyde 또는 ketone을 RO group으로 C=C 커플링 반응하는 과정을 나타낸다. 1) 20ml의 THF에 4mg 수소화나트륨 (NaH)의 50% 분산액의 현탁액에 0.14ml의 Methyl diethylphosphonoacetate 를 첨가하고, 반응물이 냉각되고 깨끗해질 때까지 교반 하였다. 2) THF 중 1g의 케톤을 적가하고, 반응이 실온에서 완료 될 때까지 반응을 교반 하였다. 과량의 NaH를 물로 켄 칭하고 반응 혼합물을 에테르로 추출 하였다. 에테르 층을 물, 염수 용액으로 세척하였다. 3) 무수 Na2SO4상에서 건조시켰다. 용매를 감압 하에서 증류 제거하고 크로마토 그래피 정제로 메틸 레티노 에이트(0.88g 수율 70%)수득하였다.
도 1의 K는 Ester기를 LiAlH4 환원제로 환원하여 Alcohol기를 얻는 방법을 나타낸다. 1) 0.106g의 리튬 알루미늄 하이드 라이드(Lithium aluminium hydride: LiAlH4)를 THF (45ml)에 혼합하고 상기에서 형성된 0.88g의 ester를 혼합하고 12시간 교반하였다. 2) 0℃에서로 냉각하고 황산 나트륨 (Sodium sulfate: Na2SO4)을 혼합하고 30분간 교반하였다. 3) 미세한 입자를 제거하기 위하여 Celiteㄾ filter 로 여과하였다. 4) 이를 hexane과 ethylacetate 용매으로 실리카겔 컬럼상으로 정제하여 0.56g 9-cis-retinol (수율 70%)의 생성물을 얻었다.
도 1의 L은 Alcohol기를 Phosphonium salt로 치환하는 반응을 나타낸다. 1) 상위 0.56g 9-cis-retinol을 2.5mL Methanol에 용해시킨 용액에 0.812g PPh3HBr을 Methanol에 녹인 용액을 떨어뜨린다. 2) 혼합용액을 실온, Argon 충진 하에 1시간 교반한다. 3) 회전 진공기로 용매를 제거한다. 4) 25mL hexane으로 부산물을 5-6번 세척한다. phosphonium salt 0.86g (수율 70%)를 얻었다.
도 1의 M은 β-C15 aldehyde와 3-Methyl-2-butenal을 Knoevenagel condensation의 반응을 유도하여 all-trans retinal을 합성하는 단계를 나타낸다. 1) 3-Methyl-2-butenal 0.31g을 물 8mL에 녹인 용액에 β-C15 aldehyde 0.12g를 빠르게 첨가하고 실온에서 교반한다. 2) 5분 후 생성된 고체를 거르고 건조한다. all trans retinal 0.39g (수율 95%)를 얻었다.
1. all-trans retinoic acid 합성단계
도 2는 all-trans retinoic acid 합성단계를 나타낸다. 본 발명의 all-trans retinoic acid의 합성은 도 1과 같이 합성된 all-trans retinal을 Methanol에 용해한 0.25M 용액을 준비하고 이에 1 당량의 Na2PO4와 KMnO4을 멸균증류수(DW)에 녹인 0.25M 용액을 혼합하여 상온에서 30분간 교반한다. all-trans retinoic acid의 결정화(Crystallization)는 IPA(isopropyl alcohol, isopropanol)에 60~70℃에서 녹인 후, 0~5℃로 서서히 냉각하여 결정화하고 결정을 여과하여 건조 후 보관한다.
2. 9-cis retinoic acid의 합성단계
도 3은 9-cis retinoic acid의 합성단계를 나타낸다. 9-cis retinoic acid의 합성은 EtOH (80mL)에 Methyl β-formylcrotonate을 넣고 KOH 50% 수용액을 20분 동안 첨가하여 0~5℃에서 유지한다. 그리고 9-cis phosphonium chloride 38.8% 에탄올 용액을 20분 동안 첨가하고 0~5℃에서 유지 후, KOH 50% 수용액을 20분 동안 첨가하고 추가로 0~5℃에서 반응을 유지한다.
이후, 멸균증류수(DW)를 첨가하여 주황색 현탁액이 투명한 주황색을 형성하는 약 10분 동안 교반 후 다시 DW와 MC를 2:1로 혼합하여 주입하고 10분간 교반한다. 이후 MC로 약 3회에 거처 추출한다. MC층 용액을 여과 후 진공 건조하고 MeOH을 첨가하여 0~5℃에서 2시간 교반 후 여과한다. 결정화(Crystallization)는 상기와 같이 IPA(isopropyl alcohol, isopropanol)에 60~70℃에서 녹인 후, 0~5℃로 서서히 냉각하여 결정화하고 여과하여 건조 후 보관한다.
3. Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate 합성단계
도 4는 본 발명의 합성에 따라 얻어진 Potassium all-trans retinoate를 나타내고, 도 5는 Potassium 9-cis retinoate를 나타낸다. 상기 all-trans retinoic acid 합성단계와 9-cis retinoic acid의 합성단계에서 얻어진 all-trans retinoic acid와 9-cis retinoic acid 각각에 대하여 Hexane 첨가 후 내부 온도를 상온에서 40℃로 승온 시킨다. 이후, KOH를 소량의 D.W에 용해시켜 천천히 적가한 후, 온도를 유지한 상태에서 5분간 교반 시킨고 반응이 종료 후 액상을 제거하고 침전물을 건조하여, 도 4 내지 도 5와 같이 2 종류의 Potassium retinoate를 얻었다.
또한 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate는 Tretinoin 및 Alitretinoin으로 공지된 All-trans retinoic acid와 9-cis retinoic acid를 전구체로 사용하여 합성할 수 있다.
이하, 상기 단계로부터 수득한 Potassium all-trans retinoate 및 Potassium 9-cis retinoate의 순도 및 수율을 ① IR, ② 1H-NMR, ③ UV-VIS spectrophotometer을 통한 분석으로 확인하였다.
< 실험예 1> Potassium all-trans retinoate 순도 및 수율 확인
본 발명의 단계에 따라 수득한 Potassium all-trans retinoate의 순도 및 수율을 확인하기 위해 ① IR, ② 1H-NMR, ③ UV-VIS spectrophotometer 분석을 실시하였다.
도 6은 본 발명의 실험예 1에 따른 IR 분석결과를 나타낸다. Thermo 社의 iS50 ATR 장비로 고체 상태에서 분석한 결과 1400cm-1에서 뚜렷한 대칭 stretch와 1600cm-1에서 비대칭의 강한 stretch가 나타났다. 이는 All trans retinoic acid의 carboxylic acid 작용기가 caboxylate salt로 치환되었음을 의미하며 또한, 1700cm-1 부근에서 시약 All trans retinoic acid에 비해 상당히 낮아진 stretch가 확인되었다. 이는 출발 물질과는 확연하게 다른 결합의 성질을 갖는 것을 의미한다.
도 7은 본 발명의 실험예 1에 따른 1H-NMR 결과를 나타낸다. Bruker 社의 500MHz NMR 장비를 사용하였으며, NMR solvent는 출발 물질 (All trans retinoic acid) 과 합성 물질 (Potassium all trans retinoate)에 동일하게 DMSO를 적용하였다. NMR spectrum 상의 peak 위 a~n 표기는 분석 자료 좌측 상단에 그려진 각 물질구조의 a~n에 해당하는 수소를 의미하며, ATRA와 PATRA의 1H-NMR Spectrum을 비교해 보면 ATRA의 패턴은 유지되면서 노란색으로 표시한 부분이 우측으로 Shifting 된 현상을 관찰할 수 있다. 이는 ATRA의 -OH가 O- K+로 치환되면서 나타나는 전자의 쏠림 현상을 의미한다.
도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 UV-VIS spectrophotometer 분석결과를 나타낸다. Scinco 社의 S-3100 장비 및 PerkinElmer 社의 Lambda 365 장비 (농도별)를 사용하여 물에 용해한 PATRA 합성물을 일회용 plastic cell에 담아 UV-VIS spectrophotometer를 측정하였으며, 분석 결과 All trans retinoic acid가 흡수하는 UV 파장 영역대 (300-400nm)에서 유사한 패턴의 Spectrum 결과를 보였다. 이러한 결과를 통해 Potassium의 결합으로 물에 용해하는 성질을 가지면서도 기본 Retinoic acid 구조상의 변형이 일어나지 않았음을 확인할 수 있다. (200nm에서 나타나는 noise peak는 일회용 plastic cell에 의해 발생하는 것으로 무시함)
또한, PATRA 합성물의 농도 범위를 15ppm ~ 30ppm 단위로 설정하여 5ppm 간격으로 UV-VIS Spectrophotometer를 측정하였고, 해당 결과값을 통해 신뢰도 (R2) 0.9925 값 (1에 가까울수록 높은 신뢰도)의 검량선을 그렸다. 이는 추후, 합성하는 물질의 순도 측정에 활용된다. UV-VIS spectrophotometer ; 250nm-450nm 영역대에서 흡광도 곡선을 나타내며 파장대 340nm에서 가장 높은 흡광도 값을 보였다.
< 실험예 2> Potassium 9-cis retinoate 순도 및 수율 확인
본 발명의 단계에 따라 수득한 Potassium 9-cis retinoate의 순도 및 수율을 확인하기 위해 ① IR, ② 1H-NMR, ③ UV-VIS spectrophotometer 분석을 실시하였다.
도 9는 본 발명의 실험예 1에 따른 IR 분석결과를 나타낸다. Thermo 社의 iS50 ATR 장비로 고체 상태에서 분석한 결과 1400cm-1에서 뚜렷한 대칭 stretch와 1600cm-1에서 비대칭의 강한 stretch가 나타낸다. 이는 9-cis retinoic acid의 carboxylic acid 작용기가 caboxylate salt로 치환되었음을 의미하며 또한, 1700cm-1 부근에서 시약 9-cis retinoic acid에 비해 상당히 낮아진 stretch가 확인되었다. 이는 출발 물질과는 확연하게 다른 결합의 성질을 갖는 것을 의미한다.
도 10은 본 발명의 실험예 1에 따른 1H-NMR 결과를 나타낸다. Bruker 社의 500MHz NMR 장비를 사용하였으며, NMR solvent는 출발 물질 (9-cis retinoic acid) 과 합성 물질 (Potassium 9-cis retinoate)에 동일하게 DMSO를 적용하였다. NMR spectrum 상의 peak 위 a~n 표기는 분석 자료 좌측 상단에 그려진 각 물질구조의 a~n에 해당하는 수소를 의미한다. 9CRA와 P9CRA의 1H-NMR Spectrum을 비교해 보면 9CRA의 패턴은 유지되면서 노란색으로 표시한 부분이 우측으로 Shifting 된 현상을 관찰할 수 있다. 이는 ATRA의 -OH가 O- K+로 치환되면서 나타나는 전자의 쏠림 현상을 의미한다.
도 11은 본 발명의 실험예 1에 따른 UV-VIS spectrophotometer 분석결과를 나타낸다. PerkinElmer 社의 Lambda 365 장비를 사용하여 물에 용해한 P9CRA 합성물을 일회용 plastic cell에 담아 UV-VIS spectrophotometer를 측정하였으며, 분석 결과 9-cis retinoic acid가 흡수하는 UV 파장 영역대 (300-400nm)에서 유사한 패턴의 Spectrum 결과를 보인다. 이러한 결과를 통해 Potassium의 결합으로 물에 용해하는 성질을 가지면서도 기본 9-cis retinoic acid 구조상의 변형이 일어나지 않았음을 확인할 수 있다.
또한, P9CRA 합성물의 농도 범위를 20ppm ~ 35ppm 단위로 설정하여 5ppm 간격으로 UV-VIS Spectrophotometer를 측정하였고, 해당 결과값을 통해 신뢰도 (R2) 0.9941 값 (1에 가까울수록 높은 신뢰도)의 검량선을 그렸다. 이는 추후, 합성하는 물질의 순도 측정에 활용된다. UV-VIS spectrophotometer : 290nm-400nm 영역대에서 흡광도 곡선을 나타내며 파장대 337nm에서 가장 높은 흡광도 값을 보였다.
인체흡수 및 생체제 합성 경로를 고려하여 인체 내에서 흡수율이 우수하여 강력한 항산화제로 암과 심혈관 질환의 위험을 낮출 수 있어 관련 질병을 보유하는 환자 및 의료인들의 편의와 이익제고에 보탬이 됨으로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (4)

  1. [단계 A] 2.2.6 trimethyl cyclohexanone과 (Z)-3-Methylpent-2-en-4-yn-1-ol을 반응시키고;
    [단계 B] 상기 [단계 A]에서 완성된 acetylene을 리튬 알루미늄 하이드 라이드(Lithium aluminium hydride: LiAlH4)를 사용하여 E-ethylene으로 환원시킨 후,
    [단계 C] 상기 [단계 B]에서 합성된 케미컬의 말단의 Alcohol기를 선택 산화 반응하여 알데하이드의 생성하며,
    [단계 D] 상기 [단계 C]에서 합성된 C15 Aldaehyde에 Phosphonium ylides로 C18 hydroxy ester를 합성하며;
    [단계 E] 상기 [단계 D]에서 합성된 C18 말단의 Alcohol기를 HCOOH 산으로 탈수하여 Ethylene을 형성하는 반응으로, Cyclohexanol기의 OH를 산화시킨 후;
    [단계 F] 상기 [단계 E]에서 Ethylene형성 후, Rochelle salt를 혼합하여 esters, carboxylic acids 및 amides의 OH의 Alcohol기로 환원하여;
    [단계 G] 상기 [단계 F]에서 생성된 C17 알코올은 선택 산화반응하여 Aldehyde의 생성하며;
    [단계 H] Grignard 반응을 통해 Ketone을 Methyl기로 알킬화하는 반응을 유도하는 단계 및 [단계 I] Hydro Oxidation반응을 유도하는 단계;
    [단계 J] Aldehyde 또는 ketone을 RO group으로 C=C 커플링 반응을 유도하는 단계;
    [단계 K] Ester기를 LiAlH4 환원제로 환원하여 Alcohol기를 형성한 후;
    [단계 L] Alcohol기를 9-cis Phosphonium salt로 치환하는 반응을 유도하며,
    [단계 M] β-C15 aldehyde와 3-Methyl-2-butenal을 Knoevenagel condensation의 반응을 유도하여 All-trans retinal을 합성하는 단계;
    [단계 N] 상기 [단계 M]에서 완성된 All-trans retinal을 Methanol에 용해하고, Na2PO4와 KMnO4을 멸균증류수(DW)에 녹인 용액을 혼합하여 교반한 후, 냉각하여 all-trans retinoic acid를 결정화하는 단계;
    상기 all-trans retinoic acid에 대하여 Hexane 첨가 후, 멸균증류수에 용해한 KOH를 적가하여 Potassium all-trans retinoate를 합성하는 것을 특징으로 하는 Potassium retinoate 합성방법
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 [단계 N] 은
    EtOH에 Methyl β-formylcrotonate을 넣고 KOH 수용액을 첨가한 후, 상기 [단계 L]에서 완성된 9-cis phosphonium chloride 에탄올 용액을 첨가한 후, KOH 50% 수용액을 첨가하여 반응을 유지하고 멸균증류수(DW)를 첨가하여 교반 후, 여과하여 9-cis retinoic acid를 결정화하는 단계;
    상기 9-cis retinoic acid에 대하여 Hexane 첨가 후, 멸균증류수에 용해한 KOH를 적가하여 Potassium 9-cis retinoate를 합성하는 것을 특징으로 하는 Potassium retinoate 합성방법
  3. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102385617B1 (ko) 2021-11-01 2022-04-14 (주)아크에이르 신규 화합물 Potassium all-trans retinoate(PARA) 및 Potassium 9-cis retinoate(P9-cis RA) 를 포함하는 종양 세포 사멸 및 전이 억제용 조성물
WO2022145617A1 (ko) * 2020-12-28 2022-07-07 (주)아크에이르 신규 화합물 potassium all-trans retinoate 및 potassium 9-cis retinoate의 합성방법 및 이를 포함하는 심혈관 치료용 약학적 조성물
KR20230063305A (ko) 2021-11-01 2023-05-09 (주)아크에이르 Mapk/egfr 발현 억제효과를 갖는 포타슘 아비에이트 제조방법 및 이의 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767155A (en) * 1995-07-27 1998-06-16 The Regents Of The University Of California Retinoid suppression of ventricular muscle cell hypertrophy
US5892073A (en) * 1996-12-27 1999-04-06 Laboratori Mag S.P.A. Process for preparation of 13-cis-retinoic acid
KR101907994B1 (ko) 2014-11-10 2018-10-15 한국생명공학연구원 미생물의 배양방법 및 그 배양미생물로부터 9-시스 베타카로틴의 분리 및 정제방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767155A (en) * 1995-07-27 1998-06-16 The Regents Of The University Of California Retinoid suppression of ventricular muscle cell hypertrophy
US5892073A (en) * 1996-12-27 1999-04-06 Laboratori Mag S.P.A. Process for preparation of 13-cis-retinoic acid
KR101907994B1 (ko) 2014-11-10 2018-10-15 한국생명공학연구원 미생물의 배양방법 및 그 배양미생물로부터 9-시스 베타카로틴의 분리 및 정제방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
국내 공개특허번호 제10-2014-0070176호에는 판토에아나나티스 PA13(Pantoea ananatis PA13)에서 유래한 베타-카로틴의 생합성 유전자를 이용한 베타-카로틴 고효율 생산방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 베타-카로틴의 고효율 생산 방법 및 그의 용도에 관하여 개시하고 있다.
국내 등록특허번호 제10-0477899호에는 레티놀 및 카로틴 화합물 합성의 중간체로, 안정하며 경제적인 방법으로 제조되는 알릴릭 디설폰 화합물을 이용하여 레티놀(Retinol), 및 레틴알(Retinal)을 제조하는 효율적이고 실용적인 방법을 제공할 수 있는 레티놀 및 카로틴 화합물의 실용적인 합성방법에 관하여 개시한다.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022145617A1 (ko) * 2020-12-28 2022-07-07 (주)아크에이르 신규 화합물 potassium all-trans retinoate 및 potassium 9-cis retinoate의 합성방법 및 이를 포함하는 심혈관 치료용 약학적 조성물
KR102385617B1 (ko) 2021-11-01 2022-04-14 (주)아크에이르 신규 화합물 Potassium all-trans retinoate(PARA) 및 Potassium 9-cis retinoate(P9-cis RA) 를 포함하는 종양 세포 사멸 및 전이 억제용 조성물
KR20230063305A (ko) 2021-11-01 2023-05-09 (주)아크에이르 Mapk/egfr 발현 억제효과를 갖는 포타슘 아비에이트 제조방법 및 이의 조성물

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