KR102326738B1 - 다중약물내성 극복을 위한 항암 약물전구체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함하는 항암 약물전구체에 관한 것이다:

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Description

다중약물내성 극복을 위한 항암 약물전구체{Anti-cancer prodrug for overcoming multidrug resistance}

본 발명은 다중약물내성을 극복하기 위한 항암 약물전구체에 관한 것이다.

화학요법은 인간의 죽음을 야기하는 다양한 종류의 암을 치료하는데 가장 널리 사용된다. 지금까지, 다수의 항암 약물이 개발되어왔고, 임상적으로 적용되었다. 또한, 제한적 약물 방출 및 전구약물 기반 나노입자 플랫폼이 널리 보고되고 있으며, 이들 대부분은 단일 약물 투여에 적용되고 있다(비특허문헌 1). 그러나, 약물에 대한 내성 발생의 가능성으로 인해, 단일 약물 전략에 기반한 화학요법은 충분하지 않으며, 더욱이, 종양 내 다양한 유형의 암세포의 존재로 인해 추가적인 제약들이 존재할 수 있다(비특허문헌 2). 이에, 두 가지 이상의 항암 약물을 사용하여 암 치료에 대한 시너지 효과를 찾는 것이 임상 적용을 위한 타당한 선택 중 하나가 될 수 있다. 다중 약물 시너지 효과의 추가 강화를 위해, 두 가지 이상의 약물을 방출할 수 있는 약물 전달 시스템이 많은 관심을 끌고 있다(비특허문헌 3).

종양 부위에서의 다중 약물(대개, 2가지 약물) 전달 시스템은 폴리머-기반 및 무기 재료 나노입자를 이용하여 입증되어왔다. 실제로, 나노입자-기반 다중 약물 전달 시스템은 여러 제어 시스템에서 항암 약물 시너지효과 측면에서 다수의 성공 사례를 보여준다. 그러나 임상 적용을 위해서는 순환계에서 옵소닌화(opsonization)에 의한 불안정성, 이종 비율의 입자상 약물 및 제품 품질의 엄격한 제어와 같은 몇몇 근본적인 문제들이 해결되어야 한다. 따라서, 향상된 항암 효과를 지닌 암 특이적 다중 약물 전달을 위한 소분자 기반 플랫폼의 구성을 고려하는 것이 타당한 대안이 될 수 있다(비특허문헌 4).

소분자 기반 약물 전달 시스템의 다른 이점으로는 시스템으로의 종양 표적화 리간드의 편입이 유용하다는 점이 있으며, 이를 위해 암세포 표면에 과발현되는 효소, 수용체 또는 운반체가 선택될 수 있다.

예를 들어, 프로스타글란딘의 생합성을 위한 필수 효소인 COX-2가 정상세포에 비해 암세포에서 증가되기 때문에 암 표적화 전략 설계에 있어 타당한 옵션으로 고려될 수 있다. 실제로, 효과적인 COX-2 억제제인 인도메타신(IMC)이 화학적 치료를 위한 약물 전달 시스템과 결합될 경우 암 표적화 능력이 향상된다는 점이 보고된바 있다(비특허문헌 5).

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본 발명에서는 두 가지 이상의 약물 결합을 통한 시너지 효과를 이용하여 다중약물내성을 극복할 수 있는 저분자 기반의 항암 약물전구체를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,

하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함하는 항암 약물전구체를 제공한다:

.

본 발명에 따르면, 상기 화합물은 사이클로옥시게나아제-2(Cyclooxygenase-2, COX-2)가 과발현된 암세포에 특이적으로 흡수되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상기 암세포는 MIA Paca-2 세포일 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 화합물은 H₂O₂에 선택적으로 반응하여 5'-DFUR를 방출하고, 상기 5'-DFUR 방출에 의해 형성되는 페녹사이드 이온의 공명(resonance)에 의해 의해 SN-38을 방출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

발명에 따른 항암 약물전구체는 COX-2가 과발현된 암세포에 대해서 높은 선택성을 가지며, H₂O₂에 선택적으로 반응하여 효과적으로 두 가지 약물을 방출함으로써 다중약물내성 극복하고, 항암 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1의 (A)는 H₂O₂의 존재하에 전구약물 BDDS(화학식 1로 표시되는 화합물)의 두 가지 약물(5'-DFUR 및 SN-38) 방출 메커니즘; (B) 상이한 시간 간격에서 H₂O₂ 용액(0.1 mM)으로 처리한 후의 BDDS(1 μM, PBS 용액, pH = 7.4, 37 ℃)의 FL 향상; (C) H₂O₂ 용액(0.1 mM, 37 ℃)으로 처리한 후의 시간-의존적 FL 향상; (D) 시스테인 (1), 호모시스테인 (2), GSH (3) 및 터트-부틸 하이드로퍼옥사이드(TBHP, 4), 수퍼옥사이드(O₂ ^-, 5), 하이포클로라이트 이온(OCl^-, 6), 터트-부톡시 라디칼( ^. O ^t Bu, 7) 및 H₂O₂ (8)와 같은 다양한 ROS (0.1 mM) 을 포함하는 다양한 티올(1 mM)의 존재하에, 548 nm에서의 BDDS(1 μM)의 FL 세기; (E) H₂O₂의 존재하에, 역상 HPLC를 이용한 두 약물(5'-DFUR 및 SN-38)의 방출 프로파일을 나타낸 것이다.
도 2는 MIA PaCa-2 및 Caco-2 세포에서 COX-2의 단백질 발현 수준을 나타낸 것으로, 내인성 COX-2 발현 수준이 MIA PaCa-2 {COX-2 (+ve)}에서 높고, Caco-2 {COX-2 (-ve)}세포에서 낮음을 보여주는 웨스턴블롯 결과이다.
도 3은 전구약물 BDDS 및 SDDS의 이광자 현미경 분석 이미지이다. (A)는 37 ℃에서 6시간 동안 MIA PaCa-2 (a,b) 및 Caco-2 (c,d) 세포로 배양시킨 후에 전구약물 BDDS(50 μM)의 이미지이다. Scale bar = 20 μm. (B)는 37 ℃에서 6시간 동안 MIA PaCa-2 (e,f) 및 Caco-2 (g,h) 세포로 배양 시킨 후에 전구약물 SDDS(50 μM)의 이미지 (배율, x40)이다. Scale bar = 20 μm. (C)는 37 ℃에서 2시간(a,b), 4시간(c,d) 및 6시간(e,f)의 상이한 시간 간격으로 MIA PaCa-2 세포와 배양시킨 후에 전구약물 BDDS(50 μM)의 이미지이다 (배율, x40). λ_ex = 740 nm; λ_em = 380-660 nm. Scale bar = 20 μm.
도 4는 37 ℃, 5% CO₂에서 48시간 동안 상이한 농도의 BDDS 및 SDDS로 처리한 두 암세포주, MIA Paca-2 (A) 및 Caco-2 (B)에서의 세포 생존률 비교를 위한 MTT 분석 결과를 나타낸다. 데이터는 평균±S.D (n = 6-12)로 표시된다. *** P< 0.001.
도 5는 BDDS의 안정성 프로파일로서, 0시간 및 24시간 후 BDDS의 Reverse-HPLC 곡석을 나타낸다(37 ℃, pH 7.4의 PBS에서 인큐베이션).
도 6의 (a)는 전구 약물 BDDS (10 μM)의 흡광도를 나타내고, (b)는 H₂O₂ 용액 (0.1 mM)의 존재 및 부재 하에서 BDDS (1 μM, 37 ℃, pH 7.4의 PBS 용액)의 형광 강도를 나타낸다.
도 7은 다양한 농도의 H₂O₂ 존재하에서 BDDS (a) 및 SDDS (b) [1 μM, PBS 용액, 37 ℃]의 형광 강도 향상을 나타낸 것이다 (모든 샘플에 대해 H₂O₂의 첨가 45분 뒤에 형광을 기록).
도 8은 H₂O₂ (0.1 mM)(1) 및 다른 금속 이온들(0.1 mM)(Na⁺(2), K⁺(3), Cu^{2 +} (4), Mg^{2 +} (5), Ca^{2 +} (6), Zn^{2 +} (7), 및 Fe^{3 +} (8)의 존재하, 548nm에서 BDDS (1μM, PBS 용액, pH = 7.4, 37 ℃)의 형광 강도를 나타낸 것이다.
도 9의 (a)는 전구 약물 SDDS (10 μM)의 흡광도; (b)는 H₂O₂ 용액 (0.1 mM)의 존재 및 부존재하에 SDDS의 형광 강도(1 μM, PBS 용액, pH = 7.4, 37 ℃); (c)는 상이한 시간 간격으로 H₂O₂ 용액 (0.1 mM)과 함께 인큐베이션 할 때 SDDS (1 μM, PBS 용액, pH = 7.4, 37 ℃)의 형광 향상; (d)는 H₂O₂ 용액 (0.1 mM, 37 ℃)과 함께 인큐베이션 할 때 시간 의존적 형광 향상을 나타낸 것이다.
도 10은 PBS (5% DMSO)에서 전구 약물 BDDS 및 SDDS (10 μM)의 이광자 작용 단면 스펙트럼(Two-photon action cross-section spectra)을 나타낸 것이다.
도 11은 MIA PaCa-2 세포 및 Caco-2 세포에서 Amplex Red 분석을 사용한 내인성 H₂O₂ 검출 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 37 ℃에서 48시간, 5% CO₂ 조건에서 상이한 농도의 SN-38 (a) 및 5'-DFUR (b)로 처리된 MIA Paca-2 세포주의 MTT 분석 결과를 나타낸 것이다. 데이터는 평균±S.D (n = 6-12)로 표시된다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

[실시예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

실험 방법

재료 및 실험도구

TCI Korea, Alfa Aesar, Sigma Aldrich 및 Merck와 같은 화학 회사로부터 모든 시료와 용매를 제공받아 사용하였다. 모든 UV/Visible 흡수스펙트럼 및 FL 스펙트럼은 각각 Jasco V-750 및 Shimadzu RF-5301PC 분광광도계를 사용하여 측정되었다. 모든 ¹H (proton) 및 ¹³C (carbon) NMR 스펙트럼은 500 MHz의 Bruker spectrometer[내부참조로 TMS를 포함하는 CDCl₃ 용매 및 d 값의 화학적 이동(ppm)]를 사용하여 측정되었다. 이광자 형광(FL) 이미지는 Leica사의 DM IRE2를 사용하여 측정되었다. HPLC 시료 등급의 DMSO(H₂O는 탈이온화시킴)를 형광 불순물 없는 스펙트럼 검출을 위해 사용하였다. 인간 췌관 선암(MIA Paca-2) 및 인간 상피 대장 선암(Caco-2) 세포주를 한국 세포주 은행(서울)에서 상업적으로 구매하였다. 세포 배양을 위한 모든 시료는 Thermo Fisher Scientific Korea, Ltd.(서울, 한국)에서 구매하였다.

UV/Visible, FL 스펙트럼 및 HPLC 방법

전구약물 BDDS (1 mM) 및 SDDS (1 mM) 스톡용액을 DMSO 용액에서 제조하였다. UV/Visible 흡수 스펙트럼을 위한 10 μM의 작업 용액, FL 스펙트럼을 위한 1 μM의 작업 용액을 PBS 용액 (pH = 7.4, 37 ℃)을 포함하는 1% DMSO에서 예비 실험을 위해 제조하였다. BDDS 및 SDDS의 모든 FL 스펙트럼 측정값들에 있어 여기 파장은 370 nm였다(슬릿 폭: ex./em. = 5 nm). HPLC 분석을 위해, UV/visible 검출기(370 nm)와 함께 역상 컬럼(C18-E, 5 μm, Waters)이 구비된 YL9101S (YL-Clarity)를 사용하였다. 1.0 mL/min 흐름 속도로 각 분석을 위해 H₂O-CH₃CN gradient(0-30 min; 5% 내지 70%의 CH₃CN)를 용리제로 사용하였다.

세포 배양

Dulbecco's (Hyclone, UT, Logan, USA)로 개량된 고 글루코스 이글스 배지(Eagle's medium)에서 MIA PaCa-2 세포를 배양하였고, 최소필수영양배지(MEM)에서 Caco-2 세포를 배양하였다. 모든 배지에는 10% FBS (소아태혈청, GenDEPOT, 한남, 경기도, 한국), 1% 페니실린-스트렙토마이신(Welgene)를 첨가하였고, 습기를 함유한 5% CO₂ 에서 37 ℃로 유지하였다.

웨스턴 블롯팅 분석

웨스턴 블롯팅 분석을 사용하여 COX-2의 단백질 발현 수준을 측정하였다. 요약하면, 얼음처럼 차가운 PBS 용액으로 부착 세포를 세 번 씻어냈고, 세포 펠렛을 모으기 위해 긁어냈다. PBS 제거 후에, 제조자(Up-State)에 의해 제공된 프로테아제 억제제를 함유하는 방사선 면역 촉진 분석(RIPA) 용해 완충액을 세포 펠렛에 첨가하여 단백질 용해물을 얻었다. 각 세포주의 단백질 농도를 측정하기 위해 브래드퍼드 분석(Bradford assay)을 수행하였고, 이어서, 단백질들을 밴드로 분리하기 위해 각 세포주로부터의 단백질(30 μg/레인)들을 소듐 도데실 설페이트 폴리아크릴아마이드 겔전기영동(SDS-PAGE)에 실었다. 분리된 단백질 밴드들을 폴리비닐리덴 디플로오로라이드(PVDF) 멤브레인으로 이동시킨 후에 해당 멤브레인을 1/1000의 COX-2 항체(Cell Signaling Technology), 1/3000의 GAPDH 항체(Santa Cruz Biotechnology)로 배양시키거나, 4 ℃에서 하룻밤 동안 희석시켰다. 이렇게 처리된 멤브레인을 트윈-20 트리스-완충식염수(Tris-buffered saline with Tween-20, TBS-T)로 세척하고 난 후, 항-토끼 겨자무과산화효소(HRP)-결합 2차 항체(Santa Cruz Biotechnology)로 2시간 동안 상온에서 배양하였다. 면역반응성 단백질 밴드를 검출하기 위해, 강화 화학발광 시료(Luminate, Merk Millipore)를 제조자의 지시에 따라 사용하였다.

이광자 FL 현미경 영상 분석

인비트로 FL 영상을 위해, 35-mm 공초점 디쉬(SPL Life Science, 경기도, 한국)의 유리 바닥에 세포(1 Х 10⁵)를 접종시켰고, 36시간 동안 안정화시켰다. 세포가 80%의 밀집도(confluency)에 도달하였을 때, 5% CO₂에서 37 ℃로 6시간 동안 전구약물 BDDS(DMSO 중 10 μM) 및 SDDS (DMSO 중 10 μM)로 처리하였다. 이어서, PBS로 세포를 두 번 세척하였다. 공초점 및 이광자 현미경(TCS SP2, Leica)을 포함하는 a Х 100 대물렌즈(NA = 1.30 OIL)를 사용하여 MIA PaCa-2 및 Caco-2 세포로 표기된 전구약물의 이광자 FL 이미지를 얻었다. 티타늄-사파이어(고정 모드) 레이저원(740 nm의 고정 파장, 90 MHz, 200 fs, Coherent Chameleon)으로 전구약물을 흥분시킴으로써 Leica(DM IRE2 현미경)을 사용하여 이미지를 얻었다. 8-비트의 비부호 512 Х 512 픽셀로 신호를 얻고자, 400 Hz 스캔 속도로 380-660 nm 범위의 이미지를 얻기 위해 Internal PMT를 사용하였다.

암플렉스 레드 분석( Amplex Red assay)을 이용한 H ₂ O ₂ 검출

MIA PaCa-2 및 CaCo-2 세포에서 H₂O₂ 수준을 검출하기 위해, 암플렉스 레드 분석을 수행하였다. 암플렉스 레드® 시료와 암플렉스 레드® H2O2/과산화효소 분석 키트(#22188)를 ThermoFisher (Invirogen, USA)에서 구입하였다. 간단히 설명하면, 96 웰 플레이트를 사용하여 세포를 접종시키고, 50 μL의 PBS(50 mM, pH 7.4) 및 50 μL의 Amplex red® (400 μM)를 첨가하였다. 100 μL의 H₂O₂ 표준(standard)을 0 내지 20 μM 범위로, 그리고 제어 완충액을 처리 완충액으로서 동일 농도로 각각 3번 웰에 첨가하였다. 각 웰에 겨자무과산화수소(horseradish peroxidase)(1 U/mL)를 첨가하였고, 37 ℃에서 30분 동안 배양하였다. 다중-검출 마이크로플레이트 판독 시스템(HIDEX)을 사용하여 FL 강도를 측정하였다. FL 채널이 530 nm에서 여기시키고, 590 nm의 밴드패스필터를 사용하여 FL 방출을 수집하였다.

세포 생존율

세포 생존율에 관한 전달 시스템 효과를 위해, MTT (3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드)의 세포 내 환원을 채택하였다. MIA PaCa-2 또는 Caco-2를 96 웰 플레이트(세포 밀도: 웰 당 0.5 Х 10⁴ 세포)의 웰에 위치시키고, 24시간 동안 배양하였다. 다양한 농도의 전구약물로 세포를 추가로 48시간 동안 배양하였다. 웰의 매질을 MTT (0.5 mg/mL) 함유 100 μL 매질로 대체하고, 50분 동안 37 ℃에서 배양하였다. 세포외 용액을 주의깊게 따라낸 후에, 세포에서 용해되지 않은 포르마잔 결정체(formazan crystals)를 100 μL의 DMSO로 용해시켰다. VICTOR^TM X3 ELISA 다중라벨 플레이트 판독기(Multilabel Plate Reader, Perkin Elmer Inc, Waltham, USA)를 사용하여 570 nm에서 흡수를 측정하였다.

화합물 합성

하기 합성 경로에 따라 SDDS 화합물 및 본 발명에 따른 [화학식 1](BDDS로 표시)의 화합물을 합성하였다.

[합성 경로]

IMC -N ₃ 및 화합물 1의 합성

종래 문헌에 보고된 절차에 따라 IMC-N₃ (Kim, H. S et al., Dyes Pigm. 2018, 150, 261-266) 및 화합물 1(Wei, Q et al., J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13274-13283)을 합성하였다.

화합물 2의 합성

아세토니트릴 (20 mL) 중 화합물 1 (1.0 g, 5.68 mmol)의 용액에, K₂CO₃ (1.57 g, 11.36 mmol) 및 4-bromomethylphenylboronic acid pinacol ester (1.68 g, 5.68 mmol)를 첨가하고 반응 혼합물을 80 ℃에서 밤새 교반하였다. 반응 완료 후 (TLC에 의해 모니터링 됨), 최종 혼합물을 냉각, 여과 및 진공하에 농축시켰다. 실리카겔상에서 플래쉬 크로마토 그래피 정제 (EtOAc/hexane) = 1:4)를 통해 담황색 점성 액체 화합물 2 (1.78 g, 80% 수율)를 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 9.81 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.54 Hz, 2H), 7.55 (t, J = 1.74 Hz, 1H), 7.44-7.40 (m, 3H), 6.96 (dd, J = 8.28, 1.62 Hz, 1H), 5.24 (s, 2H), 4.81 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 2.55 (t, J = 2.4 Hz, 1H), 1.33 (s, 12H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 190.63, 154.00, 147.62, 138.93, 135.05, 130.01, 127.00, 126.18, 112.95, 83.78, 77.85, 76.35, 70.67, 56.75, 24.76 ppm.

화합물 3의 합성

MeOH (10 mL) 중 화합물 2 (1.60 g, 4.08 mmol)의 용액에 NaBH₄ (0.31 g, 8.16 mmol)를 첨가하고 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 완료 후 최종 혼합물을 진공하에 농축시키고, 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/hexane) = 1:4 to 1:2 as eluent)를 통해 정제하여 연황색 고체 화합물 3 (1.29 g, 85% 수율)을 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 7.82-7.79 (m, 2H), 7.44-7.41 (m, 2H), 7.08 (d, J = 1.85 Hz, 1H), 6.87 (dd, J = 8.25, 1.90 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 8.25 Hz, 1H), 5.16 (s, 2H), 4.77 (d, J = 2.40 Hz, 2H), 4.58 (d, J = 4.60 Hz, 2H), 2.51 (t, J = 2.40 Hz, 1H), 1.86 (br s, 1H), 1.34 (s, 12H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 148.33, 147.45, 140.14, 134.95, 134.13, 126.28, 120.91, 114.55, 114.49, 83.78, 78.70, 75.73, 70.99, 64.97, 57.04, 24.80 ppm.

화합물 4의 합성

CH₂Cl₂ (30 mL) 중 화합물 3 (1.20 g, 3.04 mmol)의 용액에 0.5 당량의 PBr₃ (0.41 g, 1.52 mmol)을 0 ℃에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 밤새 교반하였다. 반응이 완료된 후, 최종 혼합물을 0 ℃로 냉각시키고, NaHSO₄로 중화시키고, CH₂Cl₂ (3 x 30mL)로 추출 및 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 농축된 잔류물을 실리카 겔상에서 플래쉬 크로마토그래피 (EtOAc/hexane = 1:4 as eluent)로 정제하여 옅은 황색 고체 화합물 4 (1.25 g, 90% 수율)를 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 7.82-7.79 (m, 2H), 7.44-7.41 (m, 2H), 7.10 (d, J = 2.10 Hz, 1H), 6.93 (dd, J = 8.30, 2.10 Hz, 1H), 6.81 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.17 (s, 2H), 4.79 (d, J = 2.35 Hz, 2H), 4.47 (s, 2H), 2.53 (t, J = 2.35 Hz, 1H), 1.34 (s, 12H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 149.00, 147.22, 139.80, 134.93, 130.56, 126.20, 122.99, 116.24, 114.11, 83.72, 78.38, 75.95, 70.79, 57.04, 33.88, 24.76 ppm.

화합물 5의 합성

건조 DMF (10 mL) 중 SN-38 (0.10 g, 0.25 mmol)의 교반된 용액에 Cs₂CO₃ (0.10 g, 0.30 mmol)을 첨가하고 혼합물을 실온에서 교반하였다. 15분 후, 화합물 4 (0.34 g, 0.75 mmol)를 첨가하고 전체 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 완료 후 에틸 아세테이트 (50 mL)를 최종 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 염수 (50 mL)로 세척하고, 유기층을 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 농축 후, 잔류물을 실리카 겔상에서 플래쉬 크로마토그래피 (MeOH/CH₂Cl₂ = 1:99 to 2:99)로 정제하여 담황색 고체 화합물 5 (0.19 g, 69% 수율)를 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 8.13 (d, J = 9.25 Hz, 1 H), 7.81 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.60 (s, 1H), 7.52 (dd, J = 9.25, 2.65 Hz, 1H), 7.43 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.37 (d, J = 2.65 Hz, 1H), 7.03 (dd, J = 8.30, 1.80 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 8.30 Hz, 1H), 5.75 (d, J = 16.15 Hz, 1H), 5.30 (d, J = 16.20 Hz, 1H), 5.23 (s, 2H), 5.19 (s, 2H), 5.17 (s, 2H), 4.80 (d, J = 2.40 Hz, 2H), 3.74 (br s, 1H), 3.10 (q, J = 7.65 Hz, 2H), 2.45 (t, J = 2.35 Hz, 1H), 1.95-1.82 (m, 2H), 1.34 (s, 12H), 1.33 (t, J = 7.70 Hz, 3H), 1.03 (t, J = 7.38 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 173.80, 157.70, 157.57, 150.22, 149.47, 148.95, 147.56, 147.00, 145.13, 143.73, 140.01, 135.10, 135.04, 132.01, 132.00, 129.09, 127.99, 127.25, 126.31, 122.67, 121.77, 118.00, 115.07, 114.47, 103.15, 97.63, 83.86, 78.63, 75.99, 72.96, 70.94, 70.20, 66.20, 57.16, 49.40, 31.61, 24.90, 23.14, 13.55, 7.91 ppm.

SDDS의 합성

DMF 용액 (5 mL) 중 화합물 5 (50 mg, 0.065 mmol) 및 IMC-N₃ (31 mg, 0.065 mmol)의 교반된 혼합물에 소듐 아스코르베이트 (10 mol%)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 계속 교반하면서 Ar 가스를 퍼지하여 30분 동안 탈기시켰다. 이어서, 0.5 mL의 H₂O 중 CuSO₄.5H₂O (5 mol%)를 반응 혼합물에 첨가하고 추가 2시간 동안 계속 교반하였다. 용매를 진공에서 증발시키고, 생성된 조 물질을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (MeOH/CH₂Cl₂ = 2:98 to 5:95, compound 6 was eluted at MeOH/CH₂Cl₂ = 2:98 and SDDS was eluted at MeOH/CH₂Cl₂ = 5:95)를 통해 직접 통과시켜, 담황색 고체 화합물 6 (20 mg, 25% 수율) 및 담황색 고체 화합물 SDDS (38 mg, 50% 수율)를 수득하였다 (전체 수율: 75 %).

¹H & ¹³C NMR data of compound 6: ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 8.09 (d, J = 9.25 Hz, 1H), 7.79 (d, J = 8.05 Hz, 2H), 7.64-7.61 (m, 2H), 7.59 (s, 1H), 7.52 (br s, 1H), 7.49 (d, J = 2.70 Hz, 1H), 7.48-7.44 (m, 3H), 7.41 (d, J = 8.10 Hz, 2H), 7.33 (d, J = 2.55 Hz, 1H), 7.00 (dd, J = 8.30, 1.65 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 8.30 Hz, 1H), 6.86 (d, J = 2.40 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 9.00 Hz, 1H), 6.65 (dd, J = 9.00, 2.50 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 16.25 Hz, 1H), 5.72 (t, J = 6.45 Hz, 1H), 5.32 (s, 2H), 5.29 (d, J = 16.15 Hz, 1H), 5.20 (s, 2H), 5.17 (s, 2H), 5.12 (s, 2H), 4.21 (t, J = 6.90 Hz, 2H), 3.84 (br s, 1H), 3.77 (s, 3H), 3.62 (s, 2H), 3.16 (q, J = 6.75 Hz, 2H), 3.09 (q, J = 7.70 Hz, 2H), 2.36 (s, 3H), 1.94-1.83 (m, 2H), 1.81-1.75 (m, 2H), 1.41-1.36 (m, 2H), 1.33 (s, 12H), 1.32 (t, J = 7.75 Hz, 3H), 1.23-1.19 (m, 4H), 1.03 (t, J = 7.35 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 175.16, 169.94, 168.30, 157.81, 157.68, 156.20, 155.12, 150.27, 147.29, 145.37, 144.22, 143.75, 140.11, 139.56, 136.32, 134.98, 133.51, 132.03, 131.16, 130.88, 130.29, 129.41, 129.19, 128.09, 127.19, 126.89, 126.34, 122.80, 122.77, 121.35, 117.79, 115.06, 112.85, 112.14, 103.28, 100.92, 97.46, 83.87, 77.21, 72.79, 71.09, 66.31, 63.57, 55.72, 50.03, 49.43, 39.20, 34.10, 32.22, 31.55, 29.96, 29.18, 25.75, 24.85, 22.31, 14.03, 13.54, 7.81 ppm.

화합물 6 (20 mg, 0.016 mmol), 아세트산 암모늄 (3 mg, 0.032 mmol) 및 과 요오드산 나트륨 (7 mg, 0.032 mmol)을 아세톤/H₂O (2:1, 3 mL)에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 이어서, 아세톤이 증발될 때까지 반응 혼합물을 진공에서 농축시켰다. 생성된 혼합물에 1 N HCl (3 mL)을 첨가하고, EtOAc (2x10 mL)로 추출하고, 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 용매를 증발시키고 실리카겔상에서 플래쉬 컬럼크로마토그래피 (MeOH/CH₂Cl₂ = 5:95 as eluent)로 정제하여 담황색 고체 화합물 SDDS (14 mg, 78% 수율)를 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 8.13 (d, J = 9.25 Hz, 1 H), 7.88 (d, J = 7.85 Hz, 2H), 7.78 (d, J = 7.85 Hz, 1H), 7.68-7.61 (m, 2H), 7.60 (s, 1H), 7.55-7.42 (m, 5H), 7.37 (d, J = 2.75 Hz, 1H), 7.22-7.19 (m, 1H), 7.10 (dd, J = 8.25, 1.80 Hz, 1H), 7.06 (d, J = 8.30 Hz, 1H), 6.86 (d, J = 2.40 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 9.05 Hz, 1H), 6.68 (dd, J = 8.95, 2.45 Hz, 1H), 6.16 (s, 2H), 5.89 (t, J = 6.45 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 16.15 Hz, 1H), 5.30 (d, J = 15.95 Hz, 1H), 5.22 (s, 2H), 5.18 (s, 2H), 5.13 (s, 2H), 4.88 (br s, 2H), 4.12 (t, J = 7.50 Hz, 2H), 3.77 (s, 3H), 3.67 (s, 2H), 3.50 (br s, 1H), 3.21 (q, J = 6.95 Hz, 2H), 3.09 (q, J = 7.70 Hz, 2H), 2.38 (s, 3H), 2.04-2.01 (m, 2H), 1.94-1.84 (m, 2H), 1.78-1.69 (m, 2H), 1.43-1.37 (m, 2H), 1.33 (t, J = 7.65 Hz, 3H), 1.26-1.22 (m, 2H), 1.03 (t, J = 7.38 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 179.97, 176.42, 164.42, 160.04, 158.38, 157.88, 151.87, 150.72, 150.39, 149.35, 144.72, 143.73, 142.12, 140.98, 139.74, 138.52, 136.01, 135.15, 132.29, 132.15, 132.09, 131.42, 131.24, 131.17, 129.72, 129.26, 129.24, 128.33, 128.12, 126.99, 126.36, 123.54, 122.83, 118.46, 117.87, 114.65, 112.22, 112.13, 104.74, 99.36, 96.77, 76.91, 71.20, 70.30, 66.36, 64.83, 55.73, 50.89, 49.46, 39.56, 34.11, 31.92, 31.55, 29.69, 29.35, 22.68, 22.33, 14.11, 14.05, 7.82 ppm. ESI-MS: the calculated value (calcd) for C₆₄H₆₃BClN₇O₁₂ ([M+Na]⁺): 1190.43, found 1190.30.

BDDS의 합성

화합물 SDDS (80 mg, 0.07 mmol) 및 5'-deoxy-5-fluorouridine (4 mg, 0.08 mmol)을 오븐 건조된 25mL 둥근 바닥 (RB) 플라스크에 장착하고 Ar 분위기에서 건조 톨루엔 (5mL)을 첨가하였다. 이 RB 플라스크를 Ar 분위기하에 응축기와 연결된 딘스타크 장치(dean stark apparatus)에 고정시켰다. 120 ℃에서 16시간 동안 교반한 후, 용매를 증발시키고, 잔류물을 건조 CH₂Cl₂ (5 mL)에 용해시켰다. 미반응 5'-deoxy-5-fluorouridine (존재하는 경우)을 여과에 의해 제거하였다. 여액을 감압하에 증발시켜 옅은 황색 고체 화합물 BDDS (18 mg, 78% 수율)를 수득하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 9.53 (d, J = 4.85 Hz, 1H), 8.11 (d, J = 9.25 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.15 Hz, 2H), 7.65-7.62 (m, 2H), 7.60 (s, 1H), 7.51 (d, J = 2.65 Hz, 1H), 7.49 (s, 1H), 7.48-7.44 (m, 2H), 7.42-7.37 (m, 3H) 7.28 (d, J = 2.65 Hz, 1H), 7.23 (d, J = 1.90 Hz, 1H), 6.99 (dd, J = 8.30, 1.90 Hz, 1H), 6.88 (d, J = 2.45 Hz, 1H), 6.87-6.82 (m, 2H), 6.66 (dd, J = 9.00, 2.50 Hz, 1H), 5.79-5.74 (m, 3H), 5.32-5.13 (m, 9H), 5.10 (dd, J = 7.60, 3.45 Hz, 1H), 4.75 (dd, J = 7.65, 5.00 Hz, 1H), 4.19-4.14 (m, 3H), 3.86 ( br s, 1H), 3.77 (s, 3H), 3.63 (s, 2H), 3.16 (q, J = 6.80 Hz, 2H), 3.03 (q, J = 7.65 Hz, 2H), 2.35 (s, 3H), 2.05-2.01 (m, 2H), 1.94-1.83 (m, 2H), 1.79-1.73 (m, 2H), 1.53 (d, J = 6.40 Hz, 3H), 1.41-1.35 (m, 2H), 1.22-1.19 (m, 2H), 1.21 (t, J = 7.60 Hz, 3H), 1.03 (t, J = 7.35 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃): 176.91, 173.99, 170.67, 170.18, 168.37, 165.08, 157.68, 156.18, 152.97, 149.94, 148.97, 145.40, 145.16, 144.22, 144.05, 140.13, 139.59, 136.37, 135.26, 133.48, 132.03, 131.95, 131.22, 131.18, 130.91, 130.89, 129.25, 129.21, 128.09, 127.90, 127.32, 126.37, 123.86, 122.35, 119.64, 118.66, 117.37, 115.06, 112.28, 112.09, 103.39, 101.00, 97.62, 92.89, 85.14, 81.29, 77.10, 75.50, 75.06, 72.82, 72.26, 66.31, 61.84, 55.73, 50.05, 39.25, 33.95, 32.17, 31.51, 29.98, 29.34, 25.85, 22.32, 18.73, 13.49, 13.27, 7.81 ppm. ESI-MS: the calculated value (calcd) for C₇₃H₇₀BClFN₉O₁₅ ([M+H]⁺): 1378.48, found 1378.50.

결과 및 고찰

본 발명에서는 H₂O₂가 과발현된 암에서, 두 가지 화학치료 약물을 암세포로 전달할 수 있는 전구약물 BDDS와 결합된 이원화 약물을 고안, 합성 및 개발하였다. 도식 1에서 나타낸 바와 같은 네 가지 성분들로 구성된 BDDS에 있어, 제1 성분은 국소이성질화효소 I 억제제로서 항암 약물 SN-38이다. 제2 성분은 5'-플루오로라우실(5'-FU)의 활성 대사체로서 5'-디옥시-5-플루오로리딘(5'-DFUR, 불활성화 약물)이다. 제3 성분은 COX-2 억제제인 IMC이고, 이는 정상세포와 비교하였을 때 암세포에서 COX-2 효소의 수준이 증가되기 때문이며, IMC는 암세포 내로 전구약물 BDDS를 향하게 할 수 있다. 제4 성분은 암세포에서 과발현된 H₂O₂ 존재하에 암 부위로 결합된 두 가지 약물을 전달할 수 있는 보론화-촉발제(boronated-trigger)이다. 안내 유닛 IMC의 존재 및 암세포에서의 증가된 H₂O₂ 수준으로 인해 본 발명에 따른 전구약물은 전구약물은 정상세포 대비 암세포에 선택적으로 흡수되며, BDDS는 활성화되고 두 가지 약물을 방출하며 FL 변화에 의해 모니터링된다. 많은 연구들이 암세포에서 화학치료 약물의 전달을 증가시키고 치료 효과를 증대시키기 위해 종양-표적화 리간드와 결합된 저분자 기반 약물 전달 시스템(대개, 단일 약물)을 개발하고 있으나, 종양 내에 암세포의 비균질 분포로 인한 모든 암세포 성장을 억제하기 위해서는 단일 약물 화학치료 전략은 충분하지 않을 수 있다. 상이한 항암 약물은 세포 주기의 여러 단계에서 다른 억제 메커니즘 경로를 가질 수 있는바, 본 발명에 따른 두 가지 약물 전달 시스템은 상당한 잠재력을 갖는다.

전구약물 SDDS 및 BDDS의 합성법은 상기 [합성 경로]에 나타내었다. 간략하게, 아세토니트릴에서 K₂CO₃의 존재 하에 화합물 1을 4-브로모메틸페닐보론산 피나콜 에스테르와 반응시켜 화합물 2(80% 수율)을 제조하였다. 화합물 2의 알데하이드기를 MeOH에서 NaBH₄와 환원 반응시킨 후에(85% 수율), 디클로로메탄에서 PBr₃로 보론화시켜 90%의 수율로 화합물 4를 생성하였다. 건조 DMF 용액에서 염기로 Cs₂CO₃를 사용하여 화합물 4를 SN-38과 반응시켰으며, 이러한 반응을 통해 69% 수율로 화합물 5로 전환하였다. 이렇게 얻은 화합물 5를 DMF/H₂O에서 아스코르브산나트륨의 존재 하에 IMC-N₃와 구리-매개 클릭 반응시켜 예상 외의 클릭 생성물의 혼합물을 수득하였다. 피나콜 보호기가 있는 화합물 6를 25%의 수율로, 피나콜 보호기가 없는 화합물 SDDS를 50%의 수율로 수득하였다 (총 수율은 75%임). 아세톤/H₂O 용액에서 소듐 메타퍼리오데이트(sodium metaperiodate) 및 암모늄 아세테이트와 반응시킴으로써, 피나콜로 보호된 화합물 6를 다시 피나콜 보호기가 없는 화합물 SDDS로 78%의 수율로 전환시켰다. 마지막으로, 본 발명자들은 건조 톨루엔 용매에서 5'-DFUR를 사용하여 딘 스타크(dean stark) 축합 방법에 따라 SDDS로부터 85%의 수율로 전구약물 BDDS를 합성하였다. 합성 화합물의 존재 및 특성은 질량분석계, ¹H NMR/¹³C NMR을 통해 확인하였다.

BDDS의 예비 안정성 확보를 위해, PBS 용액(pH = 7.4, 37℃)에서 24시간 동안 배양시켰다. 배양 동안에, 주목할 만한 BDDS의 분해는 없었으며, 이는 BDDS가 적절한 화학적 안정성을 갖는다는 것을 의미한다 [(FL 현미경 및 HPLC에 의해 측정함) (도 1 및 도 5 참조)]. 전구약물 BDDS 및 SDDS에서, 보론산 촉발제를 사용하였는데, 이러한 촉발제는 ROS에 민감하며, 전구약물 활성화 정도와 부합되는 암세포에서 높은 수준(5 μM 내지 1.0 mM)을 나타내는 H₂O₂와 반응하였을 때 그에 상응하는 페놀을 방출한다. BDDS의 약물 방출 메커니즘은 도 1A에 나타내었다. H₂O₂의 존재 하에 BDDS로부터 5'-DFUR의 방출을 통해 형성되는 페녹사이드 이온은 공명을 일으키고 이어서 결합된 SN-38 약물을 방출한다. 상이한 농도의 H₂O₂에서 BDDS 전구약물의 활성화 정도 및 H₂O₂에 대한 특이성을 파악하고자, 생리학적 조건 하에 UV 및 FL 스펙트럼 변화를 관찰하였다. 전구약물 BDDS는 370 nm에서 강한 흡수밴드를 나타내었고, 447 nm에서 약한 FL 방출피크를 나타내었다 (도 6 참조). BDDS 용액(1 μM, PBS 용액, pH = 7.4, 37 ℃)에 H₂O₂(0.1 mM)를 첨가하면, free SN-38에 상응하는 548 nm의 피크가 상당히 증가하였으며, 447 nm의 전구약물 FL 방출피크는 극적으로 감소하였다 (도 1B & 도 6b 참조). SN-38 약물의 방출으로 인해, 시간-의존적 FL 향상이 548 nm에서 관찰되었다 (도 1B 및 C 참조). 추가로, 본 발명자들은 H₂O₂ 농도의 함수로 약물 방출 정도를 확인하였다.

본 발명자들은 상이한 티올, ROS 및 금속이온을 포함하는 다양한 바이오-분석물을 사용하여 BDDS의 FL 스펙트럼 변화를 추가로 조사하였다. 다른 상이한 바이오-분석물의 존재 하에서 주목할만한 FL 스펙트럼 변화는 관찰되지 않았다. H₂O₂만이 548 nm에서 BDDS의 FL 향상에 영향을 끼쳤다(도 1D 및 도 8). HPLC 및 LC-Mass 스펙트럼 분석을 통해 약물 방출 프로파일을 추가로 조사하였다. H₂O₂로 처리하자, 전구약물 BDDS의 상응하는 약 14.8분의 머무름 시간의 피크가 사라졌고, 5'-DFUR 및 SN-38 각각에 상응하는 약 5.9분 및 25.0분에서 새로운 피크가 생겨났는데, 이는 H₂O₂의 존재 하에 10시간 동안 BDDS로부터 두 약물이 방출되었음을 의미한다 (도 1E 참조). 이러한 모든 데이터는 도 1A에 나타낸 메커니즘에 따라 H₂O₂의 존재 하에 DBBS로부터 두 약물이 방출됨을 확인해주었다. SDDS의 경우에도 스펙트럼 변화에 따른 약물 방출 특성을 조사하였다 (도 7b & 도 9 참조).

다음으로, 웨스턴 블롯팅 분석을 통해 상이한 세포에서 COX-2의 단백질 발현 수준을 측정하였다. 웨스턴 블롯팅 결과, COX-2 발현 수준이 MIA PaCa-2 세포에서는 높았으며, 반면에 Caco-2 세포주에서는 낮았다 (도 2 참조). 따라서, MIA Paca-2가 COX-2 (+ve)이고, Caco-2 세포주가 COX-2 (-ve) 세포주라고 간주하였다.

이어서, 이광자 FL 현미경 분석을 이용하여 MIA Paca-2 및 Caco-2 세포주에서 인도메타신 모이어티의 존재에 따른 전구약물 BDDS 및 SDDS의 표적화 능력을 평가하였다. 6시간 동안 BDDS 및 SDDS로 세포를 배양시킨 후에, 방출된 SN-38의 FL 세기를 측정하였다. 전구약물 BDDS 및 SDDS 둘 모두에서 COX-2 억제제인 인도메타신 표적화 그룹의 존재로 인해, MIA Paca-2 세포주(COX-2 양성)에서 380-660 nm에서의 FL 세기가 상당히 증가하였고, 반면에 Caco-2 세포주(COX-2 음성)에서는 COX-2의 발현 수준이 매우 낮았고 FL 세기도 거의 관찰하기 어려웠다 (도 3A & 3B 참조). 또한, 6시간 배양 후에, SDDS와 비교하였을 때 BDDS의 경우에 MIA Paca-2 세포의 FL 세기가 보다 강했으며, 이는 COX-2 (+ve) 세포주에 대한 BDDS의 보다 높은 세포 흡수 효능을 설명해준다 (도 10의 H₂O₂의 존재 및 부존재에 따른 이광자 작용 단면 스펙트럼). 이로 인해, 배양시간(2시간 내지 6시간)에 따라 BDDS의 FL 세기가 증가하였다 (도 3C 참조). 이러한 결과는 전구약물 BDDS의 경우에 인도메타신 모이어티가 COX-2 표적화를 촉진시킨다는 결론을 지지한다.

종양세포는 정상세포와 비교했을 때 특히 MIA Paca-2 세포에서 H₂O₂를 대사시키는 것을 낮추는 능력을 보유한다. MIA Paca-2 및 Caco-2 세포에서 H₂O₂ 수준에 대한 이해를 높이기 위해, 두 세포에서 암플렉스 레드 분석법을 사용하여 내인성 H₂O₂을 측정하였다. 이렇게 얻은 데이터는 MIA Paca-2에서 H₂O₂의 발현 수준이 Caco-2 세포의 것보다 훨씬 높다(~9배)는 것을 제시하였다. 따라서, COX-2 및 H₂O₂의 증가된 수준은 과량의 전구약물 BDDS 흡수를 선호하며, MIA PAca-2 세포에서 활성화된다고 결론지을 수 있다.

마지막으로, SDDS 대비 BDDS의 시너지 약물 효과에 대한 이해를 높이기 위해, 1 μM 부터 50 μM까지 증가된 농도로 MIA Paca-2 및 Caco-2 세포에 두 전구약물을 처리하였다. 20 및 50 μM 농도에서 COX-2 양성 MIA Paca-2 세포에 있어 SDDS 대비 전구약물 BDDS는 상당히 높은 세포독성 효과(cytotoxicity effect)를 나타내었다. 이는 전구약물 BDDS에 결합된 두 약물(SN-38 및 5'-DFUR)로부터의 시너지 효과에 기인한다. 대조적으로, 두 전구약물 BDDS 및 SDDS에 대해서, COX-2 음성 Caco-2 세포의 경우에 뚜렷한 세포독성이 관찰되지 않았다 (도 4B 참조). 이를 취합하면, 두 약물 SN-38 및 5'-DFUR이 BDDS에 결합하여 시너지 효과를 나타냄을 입증하였다. MIA Paca-2 세포 상 SN-38 및 5'-DFUR 약물의 MTT 분석은 SN-38이 5'-DFUR 대비 세포자살에 있어 보다 지배적임을 암시한다 (도 12 참조).

결론적으로, 본 발명에서는 암세포에서 두 약물(SN-38 및 5'-DFUR)의 투여를 통해 두 가지 약물이 결합된 저분자 기반 전구약물 BDDS를 제공한다. BDDS는 다른 바이오-대사체 보다 H₂O₂에 대해 선택적 반응을 하였다. 인도메타신 안내 유닛과의 결합으로 인해, Caco-2 (COX-2 음성) 세포 보다 MIA Paca-2 세포 (COX-2 양성)에 의해 BDDS 특이적 흡수가 일어났다. 세포 생존률 분석은, BDDS에 결합되는 두 약물 SN-38 및 5'-DFUR의 시너지 효과로 의해, BDDS가 SDDS 대비 암 특이적 세포주에 대해 유의미한 효과가 있음을 나타내었다. 이러한 결과를 통해, 약물조합 치료와 관련된 저분자 기반 암 특이적 다중 약물에 있어 본 발명에 따른 전구약물 BDDS가 잠재적 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시형태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함하는 항암 약물전구체:
   

   

   .
2. 제1항에 있어서,
   상기 화합물은 사이클로옥시게나아제-2(Cyclooxygenase-2, COX-2)가 과발현된 암세포에 특이적으로 흡수되는 것을 특징으로 하는 항암 약물전구체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 암세포는 인간 췌관 선암 세포주인 MIA Paca-2 세포인 것을 특징으로 하는 항암 약물전구체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 화합물은 H₂O₂에 선택적으로 반응하여 5'-데옥시-5-플루오로우리딘(5'-DFUR)을 방출하고,
   상기 5'-DFUR 방출에 의해 형성되는 페녹사이드 이온의 공명(resonance)에 의해 7-에틸-10-하이드록시캄토테신(SN-38)을 방출하는 것을 특징으로 하는 항암 약물전구체.

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