KR102486721B1 - Novel mTOR inhibitor compounds and the use thereof - Google Patents

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KR102486721B1
KR102486721B1 KR1020200105189A KR20200105189A KR102486721B1 KR 102486721 B1 KR102486721 B1 KR 102486721B1 KR 1020200105189 A KR1020200105189 A KR 1020200105189A KR 20200105189 A KR20200105189 A KR 20200105189A KR 102486721 B1 KR102486721 B1 KR 102486721B1
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류재상
박윤정
듀타 팔라시
로버트 사드라 알리스테어
허성오
두베이 비네이
유동관
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이화여자대학교 산학협력단
한림대학교 산학협력단
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    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6558Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom containing at least two different or differently substituted hetero rings neither condensed among themselves nor condensed with a common carbocyclic ring or ring system
    • C07F9/65586Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom containing at least two different or differently substituted hetero rings neither condensed among themselves nor condensed with a common carbocyclic ring or ring system at least one of the hetero rings does not contain nitrogen as ring hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders

Abstract

본 발명의 신규 mTOR 억제제 화합물은 뼈에 대하여 선택적으로 약물 전달이 가능하며 뼈에서 오랜 기간 서서히 방출될 수 있도록, 골 지향성 리간드를 mTOR 억제 뼈 질환 치료제에 연결한 표적지향성 화합물에 관한 것이다.The novel mTOR inhibitor compound of the present invention relates to a targeting compound in which a bone-directing ligand is connected to an mTOR-inhibiting bone disease therapeutic agent so that the drug can be selectively delivered to bone and slowly released from bone for a long period of time.

Description

신규 mTOR 억제제 화합물 및 이의 용도{Novel mTOR inhibitor compounds and the use thereof}Novel mTOR inhibitor compounds and the use thereof {Novel mTOR inhibitor compounds and the use thereof}

본 발명은 신규 mTOR 억제제 화합물 및 그 용도에 관한 것이다.The present invention relates to novel mTOR inhibitor compounds and uses thereof.

골육종(osteosarcoma, OS)은 어린이와 젊은 성인에서 가장 흔한 원발성 악성 신생물이며 높은 국소 공격성과 높은 전이성을 특징으로 한다. 골육종의 치료율은 진단 당시 전이가 동반될 때 약 25%이며, 이는 지난 20년 동안 거의 정체 상태에 있어 왔다. Osteosarcoma (OS) is the most common primary malignant neoplasm in children and young adults and is characterized by high local aggressiveness and high metastasis. The cure rate for osteosarcoma is approximately 25% when accompanied by metastasis at diagnosis, which has been largely stagnant over the past 20 years.

다발성 골수종 (Multiple myeloma, MM)은 두 번째로 흔한 파괴적인 클론 혈장 세포 악성 종양으로서 5 년 생존율이 45%에 불과하며 골수에서 발생한다. 새로운 면역 조절 약물과 프로테아좀 억제제의 도입을 포함하여 지난 30년 동안 많은 새로운 약리학적 전략이 개발되었지만 다발성 골수종은 여전히 불치의 상태로 남아 있다.Multiple myeloma (MM) is the second most common devastating clonal plasma cell malignancy with a 5-year survival rate of only 45% and arises in the bone marrow. Although many new pharmacological strategies have been developed over the past 30 years, including the introduction of new immunomodulatory drugs and proteasome inhibitors, multiple myeloma remains incurable.

골 전이성 전립선암은 가장 흔한 암으로 서양 남성의 암 관련 사망 원인 중 2 위를 차지하며 2008년에는 903,500건의 새로운 진단과 258,400건의 사망을 기록했다. 전립선암 발병 사례의 대다수는 질병에 대한 예후는 양호하지만, 일단 전이성 병기로 발전되면 사실상 치료가 불가능하다. 골전이성 전립선 암은 뼈로 전이되는 주요 암종으로 분류되며, 전립선 암환자의 약 75%가 골 전이를 경험하게 된다. Bone metastatic prostate cancer is the most common cancer and the second leading cause of cancer-related death in Western men, with 903,500 new diagnoses and 258,400 deaths in 2008. Although the prognosis for the majority of cases of prostate cancer is good, it is virtually incurable once it develops into a metastatic stage. Bone metastatic prostate cancer is classified as a major carcinoma that metastasizes to bone, and about 75% of prostate cancer patients experience bone metastasis.

상기 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립선 암과 같은 뼈 질환을 치료하기 위하여 다양한 연구가 수행되어왔으며, 그중에서도 mTOR 억제제는 세포 성장과 증식을 억제함으로써 골육종에서 항종양 효과를 나타내며 골육종 환자의 생존율을 향상시킨다는 점이 밝혀졌다.Various studies have been conducted to treat bone diseases such as the osteosarcoma, multiple myeloma, and bone metastatic prostate cancer. Among them, mTOR inhibitors inhibit cell growth and proliferation, thereby exhibiting antitumor effects in osteosarcoma and improving the survival rate of osteosarcoma patients. point was revealed.

다양한 골 질환 치료제가 연구되고 사용되어 왔으나, 메토트렉세이트, 독소루비신(아드리아마이신), 시스플라틴, 에피루비신, 이포스파마이드, 사이클로포스파마이드, 이토포사이드, 젬시타빈 및 토포테칸과 같은 약물들은 뼈 침투력이 약해 고용량으로 사용되며 이는 골수에 영향을 주어 백혈구 레벨을 낮춰 2차 감염을 유발하는 등의 부작용이 나타났으며, 멜팔란, 빈크리스틴(온코빈), 사이클로포스파마이드(시톡산), 이토포사이드(VP-16), 독소루비신(아드리아마이신), 리포솜 독소루비신(독실) 및 벤다무스틴(트레안다)와 같은 약물들은 암세포뿐 아니라 정상세포들도 영향을 주어 머리카락 소실, 구강자극, 식용부진, 구토, 구역질, 면역력 저하 등의 부작용이 매우 심각하다는 문제를 내포하고 있다.Various bone disease treatments have been studied and used, but drugs such as methotrexate, doxorubicin (adriamycin), cisplatin, epirubicin, ifosfamide, cyclophosphamide, itoposide, gemcitabine, and topotecan have poor bone penetration. It is used in high doses, which has side effects such as lowering the leukocyte level and causing secondary infection by affecting the bone marrow. VP-16), doxorubicin (Adriamycin), liposomal doxorubicin (Doxil), and bendamustine (Treanda) affect normal cells as well as cancer cells, resulting in hair loss, oral irritation, anorexia, vomiting, and nausea. , the side effects such as lowered immunity are very serious.

본 발명의 발명자들은 뼈로만 선택적으로 약물 전달이 가능하며 뼈에서 오랜 기간 서서히 방출되는 새로운 약물전달 플랫폼을 가진 약물의 필요성을 느껴, 골 지향성 리간드를 mTOR 억제 뼈 질환 치료제에 연결한 표적지향성 화합물을 개발하여 기존 뼈 질환 치료제의 문제점을 해결하였다.The inventors of the present invention felt the need for a drug with a new drug delivery platform that can be selectively delivered only to bone and is slowly released from bone for a long period of time, and developed a targeting compound that linked a bone-directing ligand to a mTOR-inhibiting bone disease treatment agent. Thus, the problems of existing bone disease treatments have been solved.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:The present invention provides a compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof:

[화학식 1][Formula 1]

A-B-C-DA-B-C-D

식 중에서in the expression

A는

Figure 112020087945122-pat00001
,
Figure 112020087945122-pat00002
,A is
Figure 112020087945122-pat00001
,
Figure 112020087945122-pat00002
,

Figure 112020087945122-pat00003
Figure 112020087945122-pat00004
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
Figure 112020087945122-pat00003
and
Figure 112020087945122-pat00004
Any one selected from the group consisting of

B는

Figure 112020087945122-pat00005
또는
Figure 112020087945122-pat00006
이고,B is
Figure 112020087945122-pat00005
or
Figure 112020087945122-pat00006
ego,

C는

Figure 112020087945122-pat00007
또는
Figure 112020087945122-pat00008
로서, C is
Figure 112020087945122-pat00007
or
Figure 112020087945122-pat00008
as,

l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이고, l, m, n are each an integer of 1 to 5;

D는

Figure 112020087945122-pat00009
또는
Figure 112020087945122-pat00010
이며, R은 H 또는 OH이다.D is
Figure 112020087945122-pat00009
or
Figure 112020087945122-pat00010
, and R is H or OH.

또한, 본 발명은 상기 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bone disease comprising the compound, its optical isomer or pharmaceutically acceptable salt as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a health functional food composition for preventing or improving bone disease comprising the compound, its optical isomer or pharmaceutically acceptable salt as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a bone-targeting drug delivery composition comprising the compound, its optical isomer or pharmaceutically acceptable salt as an active ingredient.

도 1은 본 발명의 화합물 구조가 수행하는 역할에 대한 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 시롤리무스 화합물이 RPMI8226 세포에서 내인성 mTORC 경로를 저해하는 정도를 확인하기 위해 인산화 S6 단백질의 웨스턴 블랏 실험을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 플레이트 웰을 세척하고 결합된 FITC-접합 알렌드로네이트를 흡광도로 그 양을 나타낸 것이다.
도 4는 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물에 대한 안전성 평가 및 안전 투여 용량 결정 연구에 대한 플롯을 나타낸 것이다.
도 5는 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물을 투여한 마우스에 대한 간 및 신장 기능 수치 변화로서 약물전달시스템의 안전성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물 투여 후 마우스들의 체중감소 여부를 확인한 것이다.
도 7은 형질전환 다발성 골수종 세포주(RPMI8226) 확립 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 다발성골수종 마우스모델 및 약물 처치 프로토콜을 나타낸 것이다.
도 9는 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 종양부담 감소 효능을 확인한 것이다.
도 10은 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 마우스의 체중 변화 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 다발성골수종양 크기 감소 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 경골 내 다발성골수종 세포 동정 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 경골 내 다발성골수종 세포 동정 결과 및 정량화 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 마우스 종양 사이즈 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 다발성 골수종양 크기의 감소 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 IgL의 농도와 종양 크기 IVIS 값의 상관관계를 확인한 것이다.
도 17은 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 병용투여에 따른 마우스의 말초 혈액내 IgL 농도를 확인한 것이다.
도 18은 경골 골육종 종양(Osteosarcoma)이 있는 마우스를 이용하여 화학식 4의 화합물로 처리하고 IVIS 이미지를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 19는 화학식 4의 화합물의 약동학(Pharmacokinetic)실험을 위한 샌드위치 ELISA 방법론을 나타낸 것이다.
도 20은 샌드위치 ELISA 방법의 민감도를 검증한 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 화학식 4의 화합물의 표적지향성 확인 결과를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a schematic diagram of the role played by the structure of the compound of the present invention.
FIG. 2 shows the results of Western blotting of phosphorylated S6 protein to confirm the extent to which the sirolimus compound of the present invention inhibits the endogenous mTORC pathway in RPMI8226 cells.
Figure 3 shows the absorbance of the bound FITC-conjugated alendronate after washing the plate wells.
Figure 4 shows a plot of the safety evaluation and safe administration dose determination study for the compound of formula 4 and the compound of formula 5.
Figure 5 shows the results of safety evaluation of the drug delivery system as changes in liver and kidney function values for mice administered with the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5.
Figure 6 confirms the weight loss of the mice after administration of the compounds of Formula 4 and Formula 5.
Figure 7 shows the results of establishment of a transformed multiple myeloma cell line (RPMI8226).
8 shows multiple myeloma mouse models and drug treatment protocols.
Figure 9 confirms the tumor burden reduction effect according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
10 shows the results of body weight changes in mice according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
FIG. 11 shows the results of reducing the size of multiple myeloid tumors according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
12 shows the results of identifying multiple myeloma cells in the tibia following the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
13 shows the results of identification and quantification of multiple myeloma cells in the tibia following the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
14 shows the results of mouse tumor size measurement according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
FIG. 15 shows the results of reducing the size of multiple myeloid tumors according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
16 confirms the correlation between IgL concentration and tumor size IVIS value.
Figure 17 confirms the concentration of IgL in the peripheral blood of mice according to the combined administration of the compound of Formula 4 and chloroquine.
FIG. 18 shows the results of IVIS image measurement after treatment with the compound of Formula 4 using mice with tibial osteosarcoma tumors (Osteosarcoma).
19 shows a sandwich ELISA methodology for pharmacokinetic experiments of the compound of Formula 4.
20 shows the result of verifying the sensitivity of the sandwich ELISA method.
21 shows the results of confirming the targeting properties of the compound of Formula 4.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염에 관한 것이다. The present invention relates to a compound represented by Formula 1 below, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

[화학식 1][Formula 1]

A-B-C-DA-B-C-D

식 중에서in the expression

A는

Figure 112020087945122-pat00011
,
Figure 112020087945122-pat00012
,
Figure 112020087945122-pat00013
Figure 112020087945122-pat00014
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,A is
Figure 112020087945122-pat00011
,
Figure 112020087945122-pat00012
,
Figure 112020087945122-pat00013
and
Figure 112020087945122-pat00014
Any one selected from the group consisting of

B는

Figure 112020087945122-pat00015
또는
Figure 112020087945122-pat00016
이고,B is
Figure 112020087945122-pat00015
or
Figure 112020087945122-pat00016
ego,

C는

Figure 112020087945122-pat00017
또는
Figure 112020087945122-pat00018
로서, C is
Figure 112020087945122-pat00017
or
Figure 112020087945122-pat00018
as,

l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이고, l, m, n are each an integer of 1 to 5;

D는

Figure 112020087945122-pat00019
또는
Figure 112020087945122-pat00020
이며, R은 H 또는 OH이다.D is
Figure 112020087945122-pat00019
or
Figure 112020087945122-pat00020
, and R is H or OH.

본 발명에서, 탄소 수 1 내지 3개의 알킬은 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, alkyl having 1 to 3 carbon atoms may be, for example, methyl, ethyl, or propyl, but is not limited thereto.

본 발명에서, 탄소 수 1 내지 3개의 알킬렌은 이중결합을 가지는 탄화수소이다. 예컨대, 에틸렌, 프로필렌 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, alkylene having 1 to 3 carbon atoms is a hydrocarbon having a double bond. For example, it may be ethylene, propylene, etc., but is not limited thereto.

본 발명에서, 상기 A는 뼈 질환 치료제에 해당하는 화학구조를 의미한다. 상기 골질환 치료제는 바람직하게는 mTOR 억제제일 수 있다. 상기 mTOR는 내부 및 외부 세포 신호를 모두 전달함으로써 영양소 및 에너지의 센서 역할을 수행하는 물질을 의미하며, 정상세포 및 암세포 모두에서 단백질 합성 및 광범위한 세포 생물학적 활성을 제어한다. 본 발명의 mTOR 억제제는 mTOR를 억제하여 뼈 질환을 발생시키는 악성 세포의 증식 등을 방지하는 역할을 수행한다.In the present invention, A refers to a chemical structure corresponding to a therapeutic agent for bone diseases. The bone disease therapeutic agent may preferably be an mTOR inhibitor. The mTOR refers to a substance that serves as a sensor of nutrients and energy by transmitting both internal and external cell signals, and controls protein synthesis and a wide range of cell biological activities in both normal and cancer cells. The mTOR inhibitor of the present invention inhibits mTOR to prevent the proliferation of malignant cells that cause bone diseases.

상기 A는 바람직하게

Figure 112020087945122-pat00021
,
Figure 112020087945122-pat00022
,
Figure 112020087945122-pat00023
Figure 112020087945122-pat00024
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The A is preferably
Figure 112020087945122-pat00021
,
Figure 112020087945122-pat00022
,
Figure 112020087945122-pat00023
and
Figure 112020087945122-pat00024
It may be any one selected from the group consisting of.

구체적인 일 실시예에서, 상기 A는

Figure 112020087945122-pat00025
또는
Figure 112020087945122-pat00026
일 수 있다.In one specific embodiment, the A is
Figure 112020087945122-pat00025
or
Figure 112020087945122-pat00026
can be

상기 A는 하기 시롤리무스(=라파마이신), 에베롤리무스 및 템시롤리무스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인, 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염일 수 있다. 상기 시롤리무스, 에베롤리무스 및 템시롤리무스와 대응되는 화학구조를 하기 표 1에 나타내었다.The A may be a compound selected from the group consisting of sirolimus (=rapamycin), everolimus and temsirolimus, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. The chemical structures corresponding to sirolimus, everolimus and temsirolimus are shown in Table 1 below.

작용기의 명칭Name of functional group 화학구조chemical structure 시롤리무스(=라파마이신)Sirolimus (=rapamycin)

Figure 112020087945122-pat00027
Figure 112020087945122-pat00027
에베롤리무스everolimus
Figure 112020087945122-pat00028
Figure 112020087945122-pat00028
템시롤리무스temsirolimus
Figure 112020087945122-pat00029
Figure 112020087945122-pat00029

본 발명에서, 상기 B는 산분해성 링커에 해당하는 화학구조를 의미한다. 산분해성 링커는 산에 의해 분해되어 표적에서 치료제를 방출할 수 있는 연결체를 의미한다. 종양의 뼈 전이가 일어났을 때 종양 전이 조직의 산 - 염기 균형이 깨지며 파골 세포가 양성자와 산성 가수분해 효소를 골 흡수 부위로 분비하여 뼈 기질의 무기질과 유기질이 소화된다. 이때 pH 값은 뼈 흡수 미세 환경에서 4.5로 감소한다. 상기 산 분해성 링커는 혈액의 중성 pH에서 안정하게 유지되도록 특별히 고안되었으며, 세포 구획의 산성 환경에서 가수 분해를 거쳐 뼈 질환 치료제를 방출한다는 점에서 기술적 특징이 존재한다. In the present invention, B denotes a chemical structure corresponding to an acid-decomposable linker. An acid-cleavable linker refers to a linkage that can be cleaved by an acid to release the therapeutic agent at the target. When tumor metastasis to bone occurs, the acid-base balance of the tumor metastasis tissue is broken, and osteoclasts secrete protons and acid hydrolases to the bone resorption site to digest inorganic and organic substances in the bone matrix. At this time, the pH value decreases to 4.5 in the bone resorption microenvironment. The acid-cleavable linker is specially designed to be stably maintained at neutral pH of the blood, and has a technical feature in that it releases the therapeutic agent for bone diseases through hydrolysis in the acidic environment of the cell compartment.

상기 B는 바람직하게는

Figure 112020087945122-pat00030
또는
Figure 112020087945122-pat00031
일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 산성 조건에서 분해될 수 있는 임의의 적절한 산분해성 링커가 사용될 수 있다.The B is preferably
Figure 112020087945122-pat00030
or
Figure 112020087945122-pat00031
However, it is not limited thereto, and any suitable acid-decomposable linker that can be cleaved under acidic conditions can be used.

본 발명에서, 상기 C는 스페이서(Spacer)에 해당하는 화학구조를 의미한다. 스페이서는 약물 전달 화합물이 표적 리간드에 직접 근접하여 치료약물을 부착시키면 약물이 수용체에 결합하는 것이 방해될 수 있으므로, 표적지향성 리간드와 치료약물 사이에 삽입되어 입체적 장애를 회피하도록 설계된 화학구조를 의미한다. 상기 스페이서는 접합체가 수용체에 결합하는 것에 영향을 줄 뿐 아니라, 표적이 아닌 대상에 대한 비특이적 흡착에도 영향을 미친다. 상기 스페이서는 종양세포로의 침투, 대사, 배설 등 약동학 및 약력학에 영향을 줄 수 있기 때문에 스페이서 디자인은 접합체의 성능과 성공 여부에 큰 영향을 준다.In the present invention, C means a chemical structure corresponding to a spacer. The spacer refers to a chemical structure designed to avoid steric hindrance by intercalating between a targeting ligand and a therapeutic drug, since the binding of the drug to the receptor may be hindered when the drug delivery compound attaches the therapeutic drug in direct proximity to the targeting ligand. . The spacer not only affects the binding of the conjugate to the receptor, but also affects non-specific adsorption to a non-target target. Since the spacer can affect pharmacokinetics and pharmacodynamics, such as penetration into tumor cells, metabolism, and excretion, the spacer design greatly affects the performance and success of the conjugate.

상기 C는 바람직하게는

Figure 112020087945122-pat00032
또는
Figure 112020087945122-pat00033
로서, The C is preferably
Figure 112020087945122-pat00032
or
Figure 112020087945122-pat00033
as,

l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수일 수 있다.Each of l, m, and n may be an integer of 1 to 5.

구체적인 일 실시예에서, 상기 l, m은 1 또는 2이고, n은 1 내지 3중 중 어느 하나의 정수인 것일 수 있다.In a specific embodiment, l and m may be 1 or 2, and n may be any one integer from 1 to 3.

본 발명에서, 상기 D는 비스포스포네이트(Bisphosphonate)에 해당하는 화학구조를 의미한다. 상기 비스포스포네이트 화학구조는 공통적으로 2개의 PO3 작용기가 하나의 탄소와 공유결합으로 연결되어 있다는 점을 구조적 특징으로 한다. 바람직하게 상기 D에서 H 또는 OH일 수 있다. 상기 비스포스포네이트는 광물화 뼈 매트릭스에 결합할 수 있고, 골 매트릭스에서 종양 형성을 억제하며, 전구 세포로부터 파골 세포가 생성되며, 혈관 형성을 억제 할 수 있으며, 파골 세포와 종양 세포의 세포사멸(apoptosis)을 일으킬 수 있다. In the present invention, D means a chemical structure corresponding to bisphosphonate. The chemical structure of the bisphosphonate is characterized by the fact that two PO 3 functional groups are covalently linked to one carbon. Preferably, D may be H or OH. The bisphosphonate can bind to a mineralized bone matrix, inhibit tumor formation in the bone matrix, generate osteoclasts from progenitor cells, inhibit angiogenesis, and cause apoptosis of osteoclasts and tumor cells. can cause

따라서 상기 비스포스포네이트는 골수종, 골다공증, 뼈 전이 및 기타 뼈 관련 질환을 치료하는 데 사용될 수 있으며, 종양 조직의 혈관 신생을 억제할 수 있으며, 뼈와 강한 결합력과 친화력을 나타낸다. 이에 따라, 비스포스포네이트는 뼈를 표적으로 하는 치료를 위한 우수한 리간드로 사용될 수 있다. Accordingly, the bisphosphonates can be used to treat myeloma, osteoporosis, bone metastasis and other bone-related diseases, can inhibit angiogenesis of tumor tissue, and exhibit strong binding force and affinity with bone. Accordingly, bisphosphonates can be used as excellent ligands for bone-targeted therapy.

상기 D는 바람직하게는

Figure 112020087945122-pat00034
또는
Figure 112020087945122-pat00035
이며, R은 H 또는 OH이나, 이에 제한되는 것은 아니며 원하는 치료효과에 따라 적절한 임의의 비스포스포네이트가 사용될 수 있다.The D is preferably
Figure 112020087945122-pat00034
or
Figure 112020087945122-pat00035
And, R is H or OH, but is not limited thereto, and any suitable bisphosphonate may be used depending on the desired therapeutic effect.

상기 임의의 비스포네이트는 상기 비스포스포네이트(bisphosphonate)는 알렌드로네이트(Alendronate, Alen), 파미드로네이트(Pamidronate), 졸레드로네이트(Zoledronate), 네리드로네이트(Neridronate), 올파드로네이트(Olpadronate), 이반드로네이트(Ibandronate), 리센드로네이트(Risendronate), 에티드로네이트(Etidronate), 클로드로네이트(Clodronate) 및 티루드로네이트(Tiludronate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 알렌드로네이트(Alendronate)인 것이 바람직할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The optional bisphosphonates include Alendronate (Alen), Pamidronate, Zoledronate, Neridronate, Olpadronate, It may be any one selected from the group consisting of ibandronate, risendronate, etidronate, clodronate and tiludronate, alendronate ( Alendronate) may be preferred, but is not limited thereto.

상기 알킬 및 알킬렌에 대한 정의는 앞서 정의하였던 것과 동일한 의미를 갖는다.The definitions of alkyl and alkylene have the same meaning as previously defined.

구체적으로 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 7로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:Specifically, the compound represented by Formula 1 according to the present invention may be any one selected from the group consisting of Formulas 2 to 7:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020087945122-pat00036
Figure 112020087945122-pat00036

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112020087945122-pat00037
Figure 112020087945122-pat00037

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112020087945122-pat00038
Figure 112020087945122-pat00038

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112020087945122-pat00039
Figure 112020087945122-pat00039

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112020087945122-pat00040
Figure 112020087945122-pat00040

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112020087945122-pat00041
.
Figure 112020087945122-pat00041
.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 1 개 이상의 비대칭 탄소를 함유할 수 있으며, 이에 따라 라세미체, 라세믹 혼합물, 단일의 에난티오머, 부분입체이성체 혼합물 및 각각의 부분입체이성체로서 존재할 수 있다. The compound represented by Formula 1 of the present invention may contain one or more asymmetric carbons, and thus may exist as racemates, racemic mixtures, single enantiomers, diastereomeric mixtures, and individual diastereomers. there is.

이러한 이성질체는 종래기술, 예를 들어 화학식 1로 표시된 화합물은 관 크로마토그래피 또는 HPLC 등의 분할에 의해 분리가 가능하다. 또는, 화학식 1로 표시되는 화합물 각각의 입체 이성질체는 공지된 배열의 광학적으로 순수한 출발 물질 및/또는 시약을 사용하여 입체 특이적으로 합성할 수 있다.These isomers can be separated by conventional techniques, for example, the compound represented by Formula 1 can be separated by column chromatography or HPLC. Alternatively, each stereoisomer of the compound represented by Formula 1 can be stereospecifically synthesized using optically pure starting materials and/or reagents of known arrangement.

본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용 가능한 염"은 양이온과 음이온이 정전기적 인력에 의해 결합하고 있는 물질인 염 중에서도 약학적으로 사용될 수 있는 형태의 염을 의미하며, 통상적으로 금속염, 유기 염기와의 염, 무기산과의 염, 유기산과의 염, 염기성 또는 산성 아미노산과의 염 등이 될 수 있다. 예를 들어, 금속염으로는 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등), 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염, 바륨염 등), 알루미늄염 등; 유기 염기와의 염으로는 트리에틸아민, 피리딘, 피콜린, 2,6-루티딘, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민, N,N-디벤질에틸렌디아민 등과의 염; 무기산과의 염으로는 염산, 브롬화수소산, 질산, 황산, 인산 등과의 염; 유기산과의 염으로는 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프탈산, 푸마르산, 옥살산, 타르타르산, 말레인산, 시트르산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산 등과의 염; 염기성 아미노산과의 염으로는 아르기닌, 라이신, 오르니틴 등과의 염; 산성 아미노산과의 염으로는 아스파르트산, 글루탐산 등과의 염이 될 수 있다.As used herein, the term "pharmaceutically acceptable salt" refers to a salt in a form that can be used pharmaceutically among salts in which cations and anions are bonded by electrostatic attraction, and is usually a metal salt, an organic salt It can be a salt with a base, a salt with an inorganic acid, a salt with an organic acid, a salt with a basic or acidic amino acid, and the like. Examples of metal salts include alkali metal salts (sodium salt, potassium salt, etc.), alkaline earth metal salts (calcium salt, magnesium salt, barium salt, etc.), aluminum salts, and the like; Salts with organic bases include triethylamine, pyridine, picoline, 2,6-lutidine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, N,N-dibenzylethylenediamine salts with the like; Salts with inorganic acids include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and the like; Salts with organic acids include salts with formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, phthalic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like; Salts with basic amino acids include salts with arginine, lysine, ornithine, and the like; A salt with an acidic amino acid may be a salt with aspartic acid or glutamic acid.

화학식 1의 화합물의 용도Uses of Compounds of Formula 1

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition comprising the compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염; 및 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention relates to a compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof; And it provides a pharmaceutical composition comprising a pharmaceutically acceptable excipient.

본 발명은 상기 화학식 1의 화합물, 이의 광학이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다. 여기서, 상기 뼈 질환은 골다공증, 골수염, 골연화증, 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립성암, 추간판 탈출증, 섬유성 골이형성증, 클리펠-파일 증후군 및 낭성 섬유뼈염으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases comprising the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. Here, the bone disease consists of osteoporosis, osteomyelitis, osteomalacia, bone damage due to bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, multiple myeloma, bone metastatic prostate cancer, intervertebral disc herniation, fibrous osteodysplasia, Klippel-Pile syndrome, and cystic fibroosteitis. It may be one or more selected from the group, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 조성물은 강력한 독성을 나타내는 뼈 세포독성 물질에 표적분자(targeting moiety)를 부착하도록 구조를 고안하여 악성 세포에 선택적으로 치료제를 전달할 수 있으므로 질환의 치료에 우수한 효과를 나타낼 뿐만 아니라 부작용이 현저하게 적다. The composition according to the present invention can selectively deliver a therapeutic agent to malignant cells by designing a structure to attach a targeting moiety to a bone cytotoxic substance that exhibits strong toxicity, so that it not only exhibits excellent effects in the treatment of diseases but also has no side effects. Significantly less.

본 발명의 약학적 조성물은 투여를 위해서 상기 화학식 1의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염 외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 1 종 이상 더 포함할 수 있다. 예컨대, 약제학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 부형제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 약학적 조성물은 패치제, 액제, 환약, 캡슐, 과립, 정제, 좌제 등일 수 있다. 이들 제제는 당 분야에서 제제화에 사용되는 통상의 방법 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법으로 제조될 수 있으며 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 다양한 제제로 제제화될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may further contain at least one pharmaceutically acceptable excipient in addition to the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof for administration. For example, a pharmaceutically acceptable carrier may be a mixture of saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, and one or more of these components, and, if necessary, an antioxidant , buffers, bacteriostatic agents and other conventional excipients may be added. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants may be additionally added to prepare formulations for injections such as aqueous solutions, suspensions, and emulsions, pills, capsules, granules, or tablets. Accordingly, the pharmaceutical composition of the present invention may be a patch, liquid, pill, capsule, granule, tablet, suppository or the like. These formulations may be prepared by a conventional method used for formulation in the art or a method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (recent edition), Mack Publishing Company, Easton PA, and formulated into various formulations depending on each disease or component It can be.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여 (예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명의 화학식 1의 화합물의 일일 투여량은 약 0.01 내지 1000 ㎎/㎏ 이고, 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎎/㎏ 이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically applied) depending on the desired method, and the dosage is determined by the patient's body weight, age, sex, The range varies according to health status, diet, administration time, administration method, excretion rate, and severity of disease. The daily dose of the compound of Formula 1 of the present invention is about 0.01 to 1000 mg/kg, preferably 0.1 to 100 mg/kg, and may be administered once or several times a day.

본 발명의 약학적 조성물은 상기 화학식 1의 유도체 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 외에 동일 또는 유사한 약효를 나타내는 유효성분을 1종 이상 더 포함할 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain at least one active ingredient exhibiting the same or similar efficacy in addition to the derivative compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 1의 유도체 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 외에 클로로퀸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염이 더 포함될 수 있다. 클로로퀸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 상기 화학식 1의 유도체 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 병용투여 되어 뼈 질환을 치료할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a chloroquine derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be further included in addition to the derivative compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. A chloroquine derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be administered in combination with a derivative compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof to treat bone diseases.

상기 병용투여 되는 클로로퀸 유도체는, 바람직하게 클로로퀸 (chloroquine, 7-클로로-4-(4-디에틸아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린)이다. 항말라리아약, 항아베마약으로 개발된 4-아미노키놀린 유도체로서, 하기와 화학식 8의 구조를 갖는다. The chloroquine derivative used in combination is preferably chloroquine (7-chloro-4-(4-diethylamino-1-methylbutylamino)quinoline). It is a 4-aminokinoline derivative developed as an antimalarial drug and an antiave drug, and has a structure represented by Chemical Formula 8 below.

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112020087945122-pat00042
Figure 112020087945122-pat00042

상기 클로로퀸은 오토파고좀과 리소좀의 융합을 저해함으로써 자가용해소체 형성을 억제한다. 본 발명의 클로로퀸은 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 병용 처리하는 경우, mTOR 신호경로와 autophagy 신호경로를 동시에 차단시켜 다발성 골수종, 골육종 등과 같은 뼈 질환의 예방 및 치료에 탁월한 효능을 나타냄을 확인하였다.The chloroquine inhibits the formation of autolysosomes by inhibiting the fusion of autophagosomes and lysosomes. Chloroquine of the present invention blocks mTOR signaling pathway and autophagy signaling pathway at the same time when the compound represented by Formula 1, its optical isomer or pharmaceutically acceptable salt is concurrently treated, thereby preventing and preventing bone diseases such as multiple myeloma and osteosarcoma. It was confirmed that it exhibits excellent efficacy in treatment.

상기 구현예에 따라, 본 발명에서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염; 및 클로로퀸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:According to the above embodiment, in the present invention, a compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof; And it provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases comprising a chloroquine derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof:

[화학식 1][Formula 1]

A-B-C-DA-B-C-D

식 중에서in the expression

A는

Figure 112020087945122-pat00043
,
Figure 112020087945122-pat00044
,A is
Figure 112020087945122-pat00043
,
Figure 112020087945122-pat00044
,

Figure 112020087945122-pat00045
Figure 112020087945122-pat00046
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
Figure 112020087945122-pat00045
and
Figure 112020087945122-pat00046
Any one selected from the group consisting of

B는

Figure 112020087945122-pat00047
또는
Figure 112020087945122-pat00048
이고,B is
Figure 112020087945122-pat00047
or
Figure 112020087945122-pat00048
ego,

C는

Figure 112020087945122-pat00049
또는
Figure 112020087945122-pat00050
로서, C is
Figure 112020087945122-pat00049
or
Figure 112020087945122-pat00050
as,

l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이고, l, m, n are each an integer of 1 to 5;

D는

Figure 112020087945122-pat00051
또는
Figure 112020087945122-pat00052
이며, R은 H 또는 OH이다.D is
Figure 112020087945122-pat00051
or
Figure 112020087945122-pat00052
, and R is H or OH.

상기 병용투여시 본 발명의 화학식 1의 화합물의 일일 투여량은 약 0.01 내지 1000 ㎎/㎏ 이고, 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎎/㎏ 이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. 또한, 상기 병용투여되는 클로로퀸 유도체의 일일 투여량은 약 0.01 내지 1000 ㎎/㎏ 이고, 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎎/㎏ 이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. In the case of the combined administration, the daily dosage of the compound of Formula 1 of the present invention is about 0.01 to 1000 mg/kg, preferably 0.1 to 100 mg/kg, and may be administered once or several times a day. In addition, the daily dose of the chloroquine derivative co-administered is about 0.01 to 1000 mg/kg, preferably 0.1 to 100 mg/kg, and may be administered once or several times a day.

상기 병용투여되는 클로로퀸 유도체는 뼈 질환에 대해 치료 및 예방 효능을 나타낼 수 있는 하기와 같은 군에서 하나 이상 선택되는 퀴놀린 중심을 포함하는 화합물일 수 있다:The concomitantly administered chloroquine derivative may be a compound containing at least one quinoline center selected from the following groups capable of exhibiting therapeutic and preventive effects on bone diseases:

7-히드록시-4-(4-디에틸아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 클로로퀸 포스페이트; 7-클로로-4-(4-디에틸아미노-1-부틸아미노)퀴놀린 (데스메틸클로로퀸); 7-히드록시-4-(4-디에틸아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-클로로-4-(1-카복시-4-디에틸아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-히드록시-4-(1-카복시-4-디에틸아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-클로로-4-(1-카복시-4-디에틸아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 7-히드록시-4-(1-카복시-4-디에틸아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 7-클로로-4-(4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린 (히드록시클로로퀸); 7-히드록시-4-(4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 히드록시클로로퀸 포스페이트; 7-클로로-4-(4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-부틸아미노)퀴놀린 (데스메틸히드록시클로로퀸); 7-히드록시-4-(4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-클로로-4-(1-카복시-4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-히드록시-4-(1-카복시-4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-부틸아미노)퀴놀린; 7-클로로-4-(1-카복시-4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 7-히드록시-4-(1-카복시-4-에틸-(2-히드록시에틸)-아미노-1-메틸부틸아미노)퀴놀린; 8-[(4-아미노펜틸)아미노]-6-메톡시디하이드로클로라이드 퀴놀린; 1-아세틸-1,2,3,4-테트라히드로퀴놀린; 8-[4(-아미노펜틸)아미노]-6-메톡시퀴놀린 디히드로클로라이드; 1-부티릴-1,2,3,4-테트라히드로퀴놀린; 7-클로로-2-(o-클로로스티릴)-4-[4-디에틸아미노-1-메틸부틸]아미노퀴놀린 포스페이트; 3-클로로-4-(4-히드록시-α,α′-비스(2-메틸-1-피롤리디닐)-2,5-자일리디노퀴놀린, 4-[(4-디에틸아미노)-1-메틸부틸)아미노]-6-메톡시퀴놀린; 3,4-디히드로-1-(2H)-퀴놀린카복시알데히드; 1,1′-펜타메틸렌디퀴놀레이늄 디아이오다이드; 및 8-퀴놀리놀 설페이트.,7-hydroxy-4-(4-diethylamino-1-methylbutylamino)quinoline; chloroquine phosphate; 7-chloro-4-(4-diethylamino-1-butylamino)quinoline (desmethylchloroquine); 7-hydroxy-4-(4-diethylamino-1-butylamino)quinoline; 7-chloro-4-(1-carboxy-4-diethylamino-1-butylamino)quinoline; 7-hydroxy-4-(1-carboxy-4-diethylamino-1-butylamino)quinoline; 7-chloro-4-(1-carboxy-4-diethylamino-1-methylbutylamino)quinoline; 7-hydroxy-4-(1-carboxy-4-diethylamino-1-methylbutylamino)quinoline; 7-chloro-4-(4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-methylbutylamino)quinoline (hydroxychloroquine); 7-hydroxy-4-(4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-methylbutylamino)quinoline; hydroxychloroquine phosphate; 7-chloro-4-(4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-butylamino)quinoline (desmethylhydroxychloroquine); 7-hydroxy-4-(4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-butylamino)quinoline; 7-chloro-4-(1-carboxy-4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-butylamino)quinoline; 7-hydroxy-4-(1-carboxy-4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-butylamino)quinoline; 7-chloro-4-(1-carboxy-4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-methylbutylamino)quinoline; 7-hydroxy-4-(1-carboxy-4-ethyl-(2-hydroxyethyl)-amino-1-methylbutylamino)quinoline; 8-[(4-aminopentyl)amino]-6-methoxydihydrochloride quinoline; 1-acetyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline; 8-[4(-aminopentyl)amino]-6-methoxyquinoline dihydrochloride; 1-butyryl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline; 7-chloro-2-( o -chlorostyryl)-4-[4-diethylamino-1-methylbutyl]aminoquinoline phosphate; 3-chloro-4-(4-hydroxy-α,α′-bis(2-methyl-1-pyrrolidinyl)-2,5-xylidinoquinoline, 4-[(4-diethylamino)-1 -methylbutyl)amino]-6-methoxyquinoline; 3,4-dihydro-1-( 2H )-quinolinecarboxyaldehyde; 1,1'-pentamethylenediquinoleinium diiodide; and 8-quinolinol sulfate.,

상기 화학식 1의 유도체 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 클로로퀸 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 병용 투여하는 경우 예방 또는 치료할 수 있는 뼈 질환은 골다공증, 골수염, 골연화증, 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립성암, 추간판 탈출증, 섬유성 골이형성증, 클리펠-파일 증후군 및 낭성 섬유뼈염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.Bone diseases that can be prevented or treated when a derivative compound of Formula 1, an optical isomer thereof or a pharmaceutically acceptable salt thereof and a chloroquine derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof are administered in combination are osteoporosis, osteomyelitis, osteomalacia, and cancer cells. It may be any one selected from the group consisting of bone damage due to bone metastasis, osteosarcoma, multiple myeloma, bone metastatic prostate cancer, intervertebral disc herniation, fibrous osteodysplasia, Klippel-Pile syndrome, and cystic fibroosteitis.

구체적인, 일 구현예에서 상기 뼈 질환은 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종 및 다발성 골수종으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.Specifically, in one embodiment, the bone disease may be any one selected from the group consisting of bone damage due to bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, and multiple myeloma.

위 병용 투여에 관한 내용은 하기 뼈 질환을 치료하는 방법, 식품조성물, 및 용도 등에서 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.The information regarding the above concomitant administration is equally applicable to the following bone disease treatment methods, food compositions, and uses, unless contradictory to each other.

본 발명은 상기 화학식 1의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료학적으로 유효한 양을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 뼈 질환을 치료하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for treating bone disease, comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

본 발명에서 사용되는 "치료학적으로 유효한 양"이라는 용어는 뼈 질환의 치료에 유효한 상기 화학식 1의 화합물의 양을 나타낸다.The term "therapeutically effective amount" used in the present invention refers to an amount of the compound of Formula 1 effective for the treatment of bone diseases.

본 발명의 치료방법은 상기 화학식 1의 화합물을 투여함으로써, 징후의 발현 전에 질병 그 자체를 다룰 뿐만 아니라, 이의 징후를 저해하거나 피하는 것을 또한 포함한다. 질환의 관리에 있어서, 특정 활성 성분의 예방적 또는 치료학적 용량은 질병 또는 상태의 본성(nature)과 심각도, 그리고 활성 성분이 투여되는 경로에 따라 다양할 것이다. 용량 및 용량의 빈도는 개별 환자의 연령, 체중 및 반응에 따라 다양할 것이다. 적합한 용량 용법은 이러한 인자를 당연히 고려하는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 치료방법은 상기 화학식 1의 화합물과 함께 질환 치료에 도움이 되는 추가적인 활성 제제의 치료학적으로 유효한 양의 투여를 더 포함할 수 있으며, 추가적인 활성제제는 상기 화학식 1의 화합물과 함께 시너지 효과 또는 보조적 효과를 나타낼 수 있다.The treatment method of the present invention includes not only addressing the disease itself prior to the onset of symptoms, but also inhibiting or avoiding its symptoms, by administering the compound of Formula 1 above. In the management of disease, the prophylactic or therapeutic dose of a particular active ingredient will vary depending on the nature and severity of the disease or condition and the route by which the active ingredient is administered. Dosage and frequency of dosing will vary according to the age, weight and response of the individual patient. A suitable dosage regimen can be readily selected by those skilled in the art who take these factors into account. In addition, the treatment method of the present invention may further include the administration of a therapeutically effective amount of an additional active agent to help treat a disease together with the compound of Formula 1, the additional active agent together with the compound of Formula 1 They may exhibit synergistic or auxiliary effects.

본 발명은 상기 화학식 1의 화합물, 이의 광학이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.The present invention provides a food composition for preventing or alleviating bone disease comprising the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기 "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.The food composition of the present invention can be used as a health functional food. The term “health functional food” refers to food manufactured and processed using raw materials or ingredients having functional properties useful for the human body in accordance with the Health Functional Food Act No. 6727, and “functional” refers to the structure of the human body. And it refers to intake for the purpose of obtaining useful effects for health purposes such as regulating nutrients for functions or physiological functions.

본 발명의 식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 "식품 첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안정청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.The food composition of the present invention may contain conventional food additives, and the suitability as the "food additive" is determined in accordance with the General Rules of the Code of Food Additives and General Test Methods approved by the Korea Food and Drug Administration, unless otherwise specified. It is judged according to the standards and standards for

본 발명의 식품 조성물은 뼈 질환의 예방 및/또는 개선을 목적으로, 조성물 총 중량에 대하여 상기 화학식 1의 화합물을 0.01 내지 95 %, 바람직하게는 1 내지 80 % 중량백분율로 포함할 수 있다. 또한, 뼈 질환의 예방 및/또는 개선을 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환, 음료 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.For the purpose of preventing and/or improving bone diseases, the food composition of the present invention may contain the compound of Formula 1 in an amount of 0.01 to 95%, preferably 1 to 80%, based on the total weight of the composition. In addition, for the purpose of preventing and/or improving bone diseases, it can be manufactured and processed in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, beverages, and the like.

또한 본 발명은 뼈 질환 치료에 사용하기 위한 화학식 1의 화합물, 이의 광학이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof for use in treating bone diseases.

또한, 본 발명은 상기 뼈 질환의 치료용 약제의 제조를 위한 상기 화학식 1의 화합물, 이의 광학이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공하고자 한다. 약제의 제조를 위한 상기 화학식 1의 화합물은 허용되는 보조제, 희석제, 담체 등을 혼합할 수 있으며, 기타 활성제제와 함께 복합 제제로 제조되어 활성 성분들의 상승 작용을 가질 수 있다. In addition, the present invention is intended to provide a use of the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof for the preparation of a drug for treating bone diseases. The compound of Formula 1 for the preparation of a drug may be mixed with acceptable adjuvants, diluents, carriers, etc., and may be prepared as a combined preparation with other active agents to have a synergistic action of the active ingredients.

본 발명의 조성물, 용도, 치료방법에서 언급된 사항은 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.Matters mentioned in the composition, use, and treatment method of the present invention are equally applied unless contradictory to each other.

본 발명은 또한 화학식 1의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a bone-targeting drug delivery composition comprising the compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

상기 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물이란, 뼈 조직에 특이적으로 도달하는 약물 전달용 조성물을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 상기 비스포스포네이트가 화학식 1의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 비스포네이트의 뼈 친화성으로 인해 체내 뼈 조직에 특이적으로 도달할 수 있는 조성물을 의미한다. 상기 조성물은 뼈 조직에 특이적으로 도달한 후 파골 세포에 의해 산성화된 환경에 의해 산 분해성 링커가 특이적으로 분해되어 뼈 질환 치료제를 특이적으로 방출하게 된다.The bone-targeting drug delivery composition refers to a drug delivery composition that specifically reaches bone tissue. In the present invention, the bisphosphonate is a compound of Formula 1, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. It refers to a composition that can specifically reach bone tissue in the body due to the bone affinity of spornate. After the composition specifically reaches the bone tissue, the acid-decomposable linker is specifically decomposed by the acidified environment by osteoclasts to specifically release the therapeutic agent for bone diseases.

상기 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물은 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 제형화하여 사용될 수 있으나, 경구투여 또는 비경구투여를 위한 제형일 수 있으며, 구체적으로는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제일 수 있다. 제제화할 경우에는 당업계에서 통상적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.The bone-targeting drug delivery composition may be formulated and used in any form suitable for pharmaceutical preparations, but may be formulated for oral or parenteral administration, specifically, a sterilized aqueous solution, a non-aqueous solvent, a suspension, or an emulsion , It may be a lyophilized preparation. When formulated, it is prepared using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants commonly used in the art.

본 발명의 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물은 비수성용제, 현탁용제로써 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.The bone-targeting drug delivery composition of the present invention may use propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, or injectable ester such as ethyl oleate as a non-aqueous solvent or suspending agent.

상기 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있고, 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로도 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 염산, 황산, 질산, 인산, 불화수소산, 브롬화수소산, 포름산 아세트산, 타르타르산, 젖산, 시트르산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 나프탈렌술폰산 등을 사용할 수 있다.The pharmaceutical dosage form of the bone-targeting drug delivery composition may be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt thereof, and may be used alone or in combination with other pharmaceutically active compounds as well as in a suitable set. The salt is not particularly limited as long as it is pharmaceutically acceptable, and examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, hydrobromic acid, formic acid, tartaric acid, lactic acid, citric acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, methane Sulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and the like can be used.

본 발명의 뼈 타겟팅 약물 전달용 조성물은 목적하는 바에 따라 비경구투여할 수 있으며, 하루에 체중 1 ㎏당 0.1~500 ㎎, 바람직하게는 1~100 ㎎의 양으로 투여되도록 1회 내지 수회에 나누어 투여할 수 있다. 특정 환자에 대한 투여용량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강 상태, 식이, 투여 시간, 투여 방법, 배설률, 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다.The composition for bone-targeting drug delivery of the present invention can be administered parenterally as desired, and can be administered once or several times to be administered in an amount of 0.1 to 500 mg, preferably 1 to 100 mg per 1 kg of body weight per day. can be administered. The dosage for a specific patient may vary depending on the patient's weight, age, sex, health condition, diet, administration time, administration method, excretion rate, severity of the disease, and the like.

실시예Example

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the examples.

합성예synthesis example

합성예 1. 화학식 2 의 화합물의 합성Synthesis Example 1. Synthesis of Compound of Formula 2

상기 화학식 2의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 1 및 2에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthesis process of the compound of Formula 2 is shown in Schemes 1 and 2 below, and the specific synthesis process of the intermediate stage compound is described below.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112020087945122-pat00053
Figure 112020087945122-pat00053

[반응식 2][Scheme 2]

Figure 112020087945122-pat00054
Figure 112020087945122-pat00054

합성예 1-1. 2-(Tritylthio)acetic acid의 합성(2-1)Synthesis Example 1-1. Synthesis of 2-(Tritylthio)acetic acid (2-1)

Figure 112020087945122-pat00055
Figure 112020087945122-pat00055

Mercaptoacetic acid (0.87 mL, 12.4 mmol, 1 당량)와 triphenylmethanol (3.25 g, 12.4 mmol, 1 당량)을 chloroform (12 mL)에 녹이고, trifluoroacetic acid (2.4 mL)를 상기 혼합액에 한 방울씩 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 Hexane/CH2Cl2 2:1 혼합용액으로 재결정하여 화합물 2-1을 수득(3.0 g, 72%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 3.0 (s, 2H), 7.20-7.34 (m, 9H), 7.38-7.44 (m, 6H).Mercaptoacetic acid (0.87 mL, 12.4 mmol, 1 equivalent) and triphenylmethanol (3.25 g, 12.4 mmol, 1 equivalent) were dissolved in chloroform (12 mL), and trifluoroacetic acid (2.4 mL) was added dropwise to the mixture. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was recrystallized from a 2:1 mixed solution of Hexane/CH 2 Cl 2 to obtain compound 2-1 (3.0 g, 72%). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 3.0 (s, 2H), 7.20-7.34 (m, 9H), 7.38-7.44 (m, 6H).

합성예 1-2. 2,5-Dioxopyrrolidin-1-yl 2-(tritylthio)acetate의 합성 (2-2)Synthesis Example 1-2. Synthesis of 2,5-Dioxopyrrolidin-1-yl 2-(tritylthio)acetate (2-2)

Figure 112020087945122-pat00056
Figure 112020087945122-pat00056

아르곤 기체하에서 상기 제조된 tritylthioacetic acid 2-1 (500 mg, 1.5 mmol, 1 당량) 및 NHS (N-Hydroxysuccinimide) (172.5 mg, 1.5 mmol, 1 당량)를 무수 THF (5 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 DCC가 녹아있는 THF(5 mL)를 0 ℃에서 한 방울씩 첨가하고, 1시간에 걸쳐 상온으로 올리고 상온에서 4시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, CELITE로 여과하여 DCC urea를 제거하고 여과된 고체를 THF(2 mL)로 세척하였다. 상기의 여과액을 감압하에 증발건조하고, 잔여물을 EtOAc로 재결정하여 화합물 2-2를 흰색 고체로 수득(300 mg, 46%)하였다. 1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ 2.80 (s, 4H), 3.18 (s, 2H), 7.21-7.28 (m, 3H), 7.28-7.35 (m, 6H), 7.39-7.45 (m, 6H).Tritylthioacetic acid 2-1 (500 mg, 1.5 mmol, 1 equivalent) and N-Hydroxysuccinimide (NHS) (172.5 mg, 1.5 mmol, 1 equivalent) prepared above were dissolved in anhydrous THF (5 mL) under argon gas. To the mixture, THF (5 mL) in which DCC was dissolved was added dropwise at 0 °C, raised to room temperature over 1 hour, and stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction was completed, DCC urea was removed by filtration with CELITE, and the filtered solid was washed with THF (2 mL). The filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure, and the residue was recrystallized from EtOAc to obtain compound 2-2 as a white solid (300 mg, 46%). 1H - NMR (400MHz, CDCl 3 ): δ 2.80 (s, 4H), 3.18 (s, 2H), 7.21-7.28 (m, 3H), 7.28-7.35 (m, 6H), 7.39-7.45 (m, 6H).

합성예 1-3. Synthesis Example 1-3. terttert -butyl 4,4-bis(dimethoxyphosphoryl)butylcarbamate (2-3)-butyl 4,4-bis(dimethoxyphosphoryl)butylcarbamate (2-3)

Figure 112020087945122-pat00057
Figure 112020087945122-pat00057

아르곤 기체하에서 t-BuOK (53 mg, 0.473 mmol, 1.1 당량)를 무수 DMF (0.25 mL)에 녹였다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각하고, tetramethyl methylene diphosphonate (100 mg, 0.43 mmol, 1 당량)가 녹아있는 DMF (0.75 mL)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 15분간 교반하고, 다시 0 ℃로 냉각하였다. 3-(Boc-amino)propyl bromide (307.6 mg, 1.29 mmol, 3 당량)가 녹아있는 DMF(0.75 mL + 0.25 mL rinse)를 첨가하고, 상기 혼합물을 상온에서 41시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, NH4Cl 포화수용액을 첨가하고 EtOAc(3 x 20 mL)로 추출하였다. 유기층을 brine으로 세척하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고, 여과하였다. 회전 증발하여 농축하고 잔여물을 컬럼 크로마토그래피(49:1 → 9:1 CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 목적 화합물 2-3과 tetramethyl methylene diphosphonate 혼합물을 투명한 액체로 수득(70 mg, 41 %)하였다. t -BuOK (53 mg, 0.473 mmol, 1.1 equiv) was dissolved in anhydrous DMF (0.25 mL) under argon gas. The mixture was cooled to 0°C, and DMF (0.75 mL) in which tetramethyl methylene diphosphonate (100 mg, 0.43 mmol, 1 equivalent) was dissolved was added. The mixture was stirred at room temperature for 15 minutes and then cooled to 0 °C again. DMF (0.75 mL + 0.25 mL rinse) in which 3-(Boc-amino)propyl bromide (307.6 mg, 1.29 mmol, 3 equivalents) was dissolved was added, and the mixture was stirred at room temperature for 41 hours. After the reaction was complete, a saturated NH 4 Cl aqueous solution was added and extracted with EtOAc (3 x 20 mL). The organic layer was washed with brine, dried over anhydrous Na 2 SO 4 and filtered. Concentrated by rotary evaporation, and the residue was purified by column chromatography (49:1 → 9:1 CH 2 Cl 2 /MeOH) to obtain a mixture of target compound 2-3 and tetramethyl methylene diphosphonate as a clear liquid (70 mg, 41 % ) was done.

합성예 1-4.Synthesis Example 1-4. 4,4-Bis(dimethoxyphosphoryl)butan-1-aminium 2,2,2-trifluoroacetate의 합성 (2-4)Synthesis of 4,4-Bis(dimethoxyphosphoryl)butan-1-aminium 2,2,2-trifluoroacetate (2-4)

Figure 112020087945122-pat00058
Figure 112020087945122-pat00058

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 2-3 (44 mg, 0.113 mmol, 1 당량)을 무수 CH2Cl2(0.5mL)에 녹이고, 상기 혼합물을 0℃로 냉각하였다. TFA (0.05mL, 0.678mmol 6.0 당량)을 첨가하고, 상기 혼합물을 상온에서 4시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 상기 잔여물을 ether (4 x 1 mL)로 세척하고, 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 2-4을 투명한 액체로 수득(15 mg, 45%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD3OD): δ 1.85-2.03 (m, 4H), 2.72-3.00 (m, 3H), 3.75-3.90 (m, 12H).Compound 2-3 (44 mg, 0.113 mmol, 1 equivalent) prepared above was dissolved in anhydrous CH 2 Cl 2 (0.5 mL) under argon gas, and the mixture was cooled to 0°C. TFA (0.05mL, 0.678mmol 6.0 equiv) was added and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with ether (4 x 1 mL) and evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound 2-4 as a clear liquid (15 mg, 45%). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 1.85-2.03 (m, 4H), 2.72-3.00 (m, 3H), 3.75-3.90 (m, 12H).

합성예 1-5.Synthesis Example 1-5. Tetramethyl (4-(2-(tritylthio)acetamido)butane-1,1-diyl)Tetramethyl (4-(2-(tritylthio)acetamido)butane-1,1-diyl) bisbis (phosphonate) 의 합성 (2-5)Synthesis of (phosphonate) (2-5)

Figure 112020087945122-pat00059
Figure 112020087945122-pat00059

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 2-4 (50 mg, 0.124 mmol, 1 당량) 및 상기 제조된 화합물 NHS ester 2-2 (53.4 mg, 0.124 mmol, 1 당량)를 무수 DMF(1 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 트리에틸아민(Et3N)(24 mL, 0.186 mmol, 1.5 당량)을 한 방울씩 첨가하고, 상온에서 3시간 교반하였다. 반응이 종결된 후, 냉각수를 첨가하고 10분간 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 EtOAc(2 x 10 mL)로 추출하였다. 추출한 유기층을 brine으로 세척하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고 여과하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 컬럼 크로마토그래피(95:5 CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 목적 화합물 2-5를 투명한 액체로 수득(40 mg, 53 %)하였다. R f = 0.3 (95:5 CH2Cl2/MeOH). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1.56-1.68 (m, 2H), 1.74-1.90 (m, 2H), 2.31 (tt, J = 24.4, 6.4 Hz, 1H), 2.9-3.0 (m, 2H), 3.10 (s, 2H), 3.74-3.84 (m, 12 H), 7.18-7.34 (m, 9H), 7.36-7.44 (m, 6H).The prepared compound 2-4 (50 mg, 0.124 mmol, 1 equivalent) and the prepared compound NHS ester 2-2 (53.4 mg, 0.124 mmol, 1 equivalent) were dissolved in anhydrous DMF (1 mL) under argon gas. Triethylamine (Et 3 N) (24 mL, 0.186 mmol, 1.5 equivalent) was added dropwise to the mixture, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After the reaction was completed, cooling water was added and stirred for 10 minutes. The reaction mixture was extracted with EtOAc (2 x 10 mL). The extracted organic layer was washed with brine, dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered, and concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (95:5 CH 2 Cl 2 /MeOH) to obtain the desired compound 2-5 as a clear liquid (40 mg, 53%). R f =0.3 (95:5 CH 2 Cl 2 /MeOH). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 1.56-1.68 (m, 2H), 1.74-1.90 (m, 2H), 2.31 (tt, J = 24.4, 6.4 Hz, 1H), 2.9-3.0 (m , 2H), 3.10 (s, 2H), 3.74–3.84 (m, 12 H), 7.18–7.34 (m, 9H), 7.36–7.44 (m, 6H).

합성예 1-6. Tetramethyl (4-(2-mercaptoacetamido)butane-1,1-diyl)Synthesis Example 1-6. Tetramethyl (4-(2-mercaptoacetamido)butane-1,1-diyl) bisbis (phosphonate)의 합성 (2-6)Synthesis of (phosphonate) (2-6)

Figure 112020087945122-pat00060
Figure 112020087945122-pat00060

상기 제조된 화합물 2-5 (40 mg, 0.066 mmol, 1 당량)을 trifluoroacetic acid (1 mL)와 H2O (0.3mL) 혼합액에 녹이고, 상기 혼합물에 triethylsilane (0.04 mL, 0.264 mmol, 4 당량)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 30분 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 Hexane:EtOAC 9:1 혼합 용액으로 세척하였다 (3 x 3mL). 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 2-6를 액체로 수득(15 mg, 62%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1.70-1.87 (m, 2H), 1.87-2.08 (m, 2H), 2.39 (tt, J = 24.4, 6 Hz, 1H), 3.22 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 3.25-3.38 (m, 2H), 3.7-3.9 (m, 12H), 7.00 (bs, 1H).The prepared compound 2-5 (40 mg, 0.066 mmol, 1 equivalent) was dissolved in a mixture of trifluoroacetic acid (1 mL) and H 2 O (0.3 mL), and triethylsilane (0.04 mL, 0.264 mmol, 4 equivalents) was added to the mixture. was added. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with Hexane:EtOAC 9:1 mixed solution (3 x 3mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the desired compound 2-6 as a liquid (15 mg, 62%). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 1.70-1.87 (m, 2H), 1.87-2.08 (m, 2H), 2.39 (tt, J = 24.4, 6 Hz, 1H), 3.22 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 3.25–3.38 (m, 2H), 3.7–3.9 (m, 12H), 7.00 (bs, 1H).

합성예 1-7. (1-Hydroxy-4-(2-(tritylthio)acetamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid의 합성 (3-1)Synthesis Example 1-7. Synthesis of (1-Hydroxy-4-(2-(tritylthio)acetamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid (3-1)

Figure 112020087945122-pat00061
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alendronic acid (249 mg, 1 mmol, 1 당량)를 H2O (3 mL)에 녹이고 상기 혼합물에 트리에틸아민(Et3N) (0.83 mL, 6 mmol, 6 당량)을 첨가한 후, 5분간 교반하였다. 상기 제조된 NHS ester 2-2 (646 mg, 1.5 mmol, 1.5 당량)를 무수 DMF (5 mL)에 녹이고, 이를 상기 혼합물에 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 교반하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 H2O(5 mL)와 EtOAc(10 mL)에 녹인 후 혼합물을 30분간 교반하였다. 혼합액을 분리한 후, 수용액을 회전 증발하여 흰색 고체인 목적 화합물 3-1를 수득(600 mg, 76%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, D2O): δ 1.40-1.54 (m, 2H), 1.58-1.72 (m, 2H), 2.63-2.72 (m, 2H), 2.98 (S, 2H), 7.10-7.22 (m, 9H), 7.26-7.32 (m, 6H).After dissolving alendronic acid (249 mg, 1 mmol, 1 equiv.) in H 2 O (3 mL) and adding triethylamine (Et 3 N) (0.83 mL, 6 mmol, 6 equiv.) to the mixture, 5 minutes Stir. The prepared NHS ester 2-2 (646 mg, 1.5 mmol, 1.5 equiv) was dissolved in anhydrous DMF (5 mL), added to the mixture, stirred at room temperature for 1 hour, and concentrated by rotary evaporation. The residue was dissolved in H 2 O (5 mL) and EtOAc (10 mL), and the mixture was stirred for 30 minutes. After separating the mixture, the aqueous solution was rotary evaporated to obtain the target compound 3-1 as a white solid (600 mg, 76%). 1 H-NMR (400 MHz, D 2 O): δ 1.40-1.54 (m, 2H), 1.58-1.72 (m, 2H), 2.63-2.72 (m, 2H), 2.98 (S, 2H), 7.10- 7.22 (m, 9H), 7.26-7.32 (m, 6H).

합성예 1-8. (1-Hydroxy-4-(2-mercaptoacetamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid의 합성 (3-2)Synthesis Example 1-8. Synthesis of (1-Hydroxy-4-(2-mercaptoacetamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid (3-2)

Figure 112020087945122-pat00062
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상기 제조된 화합물 3-1 (100 mg, 0.130 mmol, 1 당량)을 trifluoroacetic acid(1.5 mL)과 H2O(0.4mL) 혼합액에 녹이고 상기 혼합물에 triethylsilane(0.08 mL, 0.52 mmol, 4 당량)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 30분 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 상기 잔여물을 EtOAC로 세척하였다 (5 x 5 mL). 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 3-2를 무색 액체로 수득(40 mg, 95 %)하였다. 1H-NMR (400 MHz, D2O): δ 1.60-1.72 (m, 2H), 1.74-1.90 (m, 2H), 3.06 (s, 2H), 3.02-3.10 (m, 2H). 31P-NMR (162 MHz, D2O): δ 18.95 ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C6H14NO8P2S[M-H]-: 321.9928, found: 321.9928.The prepared compound 3-1 (100 mg, 0.130 mmol, 1 equivalent) was dissolved in a mixture of trifluoroacetic acid (1.5 mL) and H 2 O (0.4 mL), and triethylsilane (0.08 mL, 0.52 mmol, 4 equivalents) was added to the mixture. added. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with EtOAC (5 x 5 mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound 3-2 as a colorless liquid (40 mg, 95%). 1 H-NMR (400 MHz, D 2 O): δ 1.60-1.72 (m, 2H), 1.74-1.90 (m, 2H), 3.06 (s, 2H), 3.02-3.10 (m, 2H). 31 P-NMR (162 MHz, D 2 O): δ 18.95 ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C 6 H 14 NO 8 P 2 S[MH] - : 321.9928, found: 321.9928.

합성예 1-9. 2-(Pyridin-2-yldisulfanyl)ethanol의 합성 (2-7):Synthesis Example 1-9. Synthesis of 2-(Pyridin-2-yldisulfanyl)ethanol (2-7):

Figure 112020087945122-pat00063
Figure 112020087945122-pat00063

아르곤 기체하에서 2,2-Ddipyridyl disulfide (1.33 g, 6.06 mmol, 2 당량)를 methanol (10 mL)에 녹이고, 상기 혼합물을 아르곤 기체를 이용하여 15분 동안 디게싱(degassing)하였다. 아르곤 기체하에서 2-mercaptoethanol (0.2 mL, 3.03 mmol, 1 당량)를 한 방울씩 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 컬럼 크로마토그래피(7:3 Hexanes/EtOAc)로 정제하여 목적 화합물 2-7를 투명한 용액으로 수득(500 mg, 80%)하였다. R f = 0.3 (95:5 hexanes/EtOAc). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 2.94-2.99 (m, 2H), 3.76-3.85 (m, 2H), 5.65-5.75 (m, 1H), 7.12-7.18 (m, 1H), 7.38-7.43 (m, 1H), 7.55-7.62 (m, 1H), 8.49-8.54 (m, 1H).2,2-Ddipyridyl disulfide (1.33 g, 6.06 mmol, 2 equivalents) was dissolved in methanol (10 mL) under argon gas, and the mixture was degassed for 15 minutes using argon gas. 2-mercaptoethanol (0.2 mL, 3.03 mmol, 1 equivalent) was added dropwise under argon gas and stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (7:3 Hexanes/EtOAc) to give the desired compound 2-7 as a clear solution (500 mg, 80%). R f = 0.3 (95:5 hexanes/EtOAc). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 2.94-2.99 (m, 2H), 3.76-3.85 (m, 2H), 5.65-5.75 (m, 1H), 7.12-7.18 (m, 1H), 7.38 -7.43 (m, 1H), 7.55-7.62 (m, 1H), 8.49-8.54 (m, 1H).

합성예 1-10. Synthesis Example 1-10. HH -Benzo[d][1,2,3]triazol-1-yl 2-(pyridin-2-yldisulfanyl)ethyl carbonate의 합성 (2-8)-Synthesis of Benzo[d][1,2,3]triazol-1-yl 2-(pyridin-2-yldisulfanyl)ethyl carbonate (2-8)

Figure 112020087945122-pat00064
Figure 112020087945122-pat00064

상기 제조된 2-(pyridine-2-yl-disulfanyl) 화합물 2-7 (300 mg, 1.60 mmol, 1.0 당량), HOBt (490 mg, 3.20 mmol, 2 당량)와 triethyl amine (0.22 mL, 1.60 mmol, 1 당량)을 CH3CN (15 mL)에 녹였다. diphosgene (0.19 mL, 1.60 mmol, 1 당량)을 0 ℃에서 상기 혼합물에 첨가하고, 50 ℃에서 20 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 EtOAc (15mL)에 녹인 후, NaHCO3 포화수용액(2 x 10 mL)으로 세척하였다. 상기로부터 합한 유기 추출물을 무수 MgSO4로 건조 시키고 여과하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 2:1 Hexane/CH2Cl2 혼합용액에서 재결정하여 목적 화합물 2-8을 희색 고체로 수득(350 mg, 62 %) 하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 3.28 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 4.82 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 7.12-7.18 (m, 1H), 7.52-7.58 (m, 1H), 7.70-7.82 (m, 3H), 7.98-8.04 (m, 1H), 8.21 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.48 (d, J = 4.8 Hz 1H).2-(pyridine-2-yl-disulfanyl) compound 2-7 (300 mg, 1.60 mmol, 1.0 equiv.), HOBt (490 mg, 3.20 mmol, 2 equiv.) and triethyl amine (0.22 mL, 1.60 mmol, 1 equivalent) was dissolved in CH 3 CN (15 mL). Diphosgene (0.19 mL, 1.60 mmol, 1 eq) was added to the above mixture at 0 °C and stirred at 50 °C for 20 h. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was dissolved in EtOAc (15 mL) and washed with a saturated aqueous NaHCO 3 solution (2 x 10 mL). The combined organic extracts from the above were dried over anhydrous MgSO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation. The residue was recrystallized from a 2:1 Hexane/CH 2 Cl 2 mixed solution to obtain the target compound 2-8 as a white solid (350 mg, 62%). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 3.28 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 4.82 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 7.12-7.18 (m, 1H), 7.52-7.58 ( m, 1H), 7.70–7.82 (m, 3H), 7.98–8.04 (m, 1H), 8.21 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.48 (d, J = 4.8 Hz 1H).

합성예 1-11.Synthesis Example 1-11. Rapamycin-Carbonate conjugates의 화합물 (2-9):Compounds of Rapamycin-Carbonate conjugates (2-9):

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아르곤 기체하에서 시롤리무스(300 mg, 0.328 mmol, 1 당량)와 상기 제조된 화합물 2-8(171 mg, 0.492 mmol, 1.5 당량)을 무수 CH2Cl2에 녹였다. 상기 혼합물에 DMAP (60 mg, 0.492 mmol, 1.5 당량)을 첨가하고 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하고 컬럼 크로마토그래피(7:3 → 2:3 Hexane/EtOAc)로 정제하여 목적 화합물 2-9를 흰색 고체로 수득(250 mg, 67 %)하였다. R f = 0.4 (1:1 Hexane/EtOAc). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 0.72-1.90 (m, 43H), 1.90-2.02 (m, 2H), 2.02-2.18 (m, 2H), 2.25-2.40 (m, 2H), 2.53-2.63 (m, 1H), 2.67-2.79 (m, 1H), 3.05-3.24 (m, 6H), 3.24-3.74 (m, 11H), 3.80-3.93 (m, 1H), 4.14-4.20 (m, 1H), 4.31-4.42 (m, 2H), 4.42-4.55 (m, 1H), 4.74-4.82 (s, 1H), 5.12-5.20 (m, 1H), 5.24-5.32 (m, 1H), 5.38-5.44 (m, 1H), 5.45-5.62 (m, 1H), 5.92-6.00 (m, 1H), 6.08-6.20 (m, 1H), 6.24-6.44 (m, 1H), 7.16-7.24 (m, 1H), 7.70-7.84 (m, 2H), 8.52 (d, J = 8.4 Hz, 1H).Sirolimus (300 mg, 0.328 mmol, 1 equiv.) and Compound 2-8 (171 mg, 0.492 mmol, 1.5 equiv.) were dissolved in anhydrous CH 2 Cl 2 under argon gas. DMAP (60 mg, 0.492 mmol, 1.5 equiv) was added to the mixture and stirred at room temperature for 5 hours. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation and purified by column chromatography (7:3 → 2:3 Hexane/EtOAc) to obtain the target compound 2-9 as a white solid (250 mg, 67%). R f = 0.4 (1:1 Hexane/EtOAc). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 0.72-1.90 (m, 43H), 1.90-2.02 (m, 2H), 2.02-2.18 (m, 2H), 2.25-2.40 (m, 2H), 2.53 -2.63 (m, 1H), 2.67-2.79 (m, 1H), 3.05-3.24 (m, 6H), 3.24-3.74 (m, 11H), 3.80-3.93 (m, 1H), 4.14-4.20 (m, 1H), 4.31-4.42 (m, 2H), 4.42-4.55 (m, 1H), 4.74-4.82 (s, 1H), 5.12-5.20 (m, 1H), 5.24-5.32 (m, 1H), 5.38- 5.44 (m, 1H), 5.45-5.62 (m, 1H), 5.92-6.00 (m, 1H), 6.08-6.20 (m, 1H), 6.24-6.44 (m, 1H), 7.16-7.24 (m, 1H) ), 7.70–7.84 (m, 2H), 8.52 (d, J = 8.4 Hz, 1H).

합성예 1-12. Ligand-rapamycin conjugate 화합물의 합성Synthesis Example 1-12. Synthesis of ligand-rapamycin conjugate compounds

Figure 112020087945122-pat00066
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아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 2-9(46 mg, 0.041 mmole, 1 당량)와 상기 제조된 2-6(15 mg, 0.041 mmol, 1 당량)을 무수 DMF (0.5 mL)에 녹였다. 상기 혼합물을 상온에서 교반하였다. 반응이 종결되고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 컬럼 크로마토그래피(49:1 → 9:1 CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 목적 화합물 화학식 2의 화합물을 투명한 액체로 수득(36 mg, 63%)하였다. R f = 0.3 (95:5 CH2Cl2/MeOH). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 0.78-1.89 (m, 43H), 1.89-2.23 (m, 12H), 2.21-2.90 (m, 4H), 2.90-3.05 (m, 3H), 3.05-3.23 (m, 5H), 3.22-3.45 (m, 8H), 3.5-3.75 (m, 3H), 3.75-3.90 (m, 12H), 4.12-4.30 (m, 1H), 4.30-4.44 (m, 3H), 4.44-4.56 (m, 1H), 4.76 (bs, 1H), 5.04-5.20 (m, 1H), 5.22-5.30 (m, 1H), 5.36-5.44 (m, 1H), 5.44-5.60 (m, 1H), 5.80-6.04 (m, 1H), 6.06-6.20 (m, 1H), 6.24-6.44 (m, 2H), 6.72 (t, J = 5.2 Hz, 1H).The prepared compound 2-9 (46 mg, 0.041 mmole, 1 equivalent) and the prepared 2-6 (15 mg, 0.041 mmole, 1 equivalent) were dissolved in anhydrous DMF (0.5 mL) under argon gas. The mixture was stirred at room temperature. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (49:1 → 9:1 CH 2 Cl 2 /MeOH) to obtain the compound of Formula 2 as a clear liquid (36 mg, 63%). R f =0.3 (95:5 CH 2 Cl 2 /MeOH). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 0.78-1.89 (m, 43H), 1.89-2.23 (m, 12H), 2.21-2.90 (m, 4H), 2.90-3.05 (m, 3H), 3.05 -3.23 (m, 5H), 3.22-3.45 (m, 8H), 3.5-3.75 (m, 3H), 3.75-3.90 (m, 12H), 4.12-4.30 (m, 1H), 4.30-4.44 (m, 3H), 4.44-4.56 (m, 1H), 4.76 (bs, 1H), 5.04-5.20 (m, 1H), 5.22-5.30 (m, 1H), 5.36-5.44 (m, 1H), 5.44-5.60 ( m, 1H), 5.80–6.04 (m, 1H), 6.06–6.20 (m, 1H), 6.24–6.44 (m, 2H), 6.72 (t, J = 5.2 Hz, 1H).

합성예 1-13. Rapamycin-ligand conjugate 화학식 2의 화합물의 합성Synthesis Example 1-13. Synthesis of rapamycin-ligand conjugate compound of Formula 2

Figure 112020087945122-pat00067
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아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-carbonate 2-9(30 mg, 0.026 mmol, 1 당량)와 상기 제조된 화합물 thiol 3-2(14 mg, 0.026 mmol, 1 당량)를 무수 DMF(0.5 mL)에 녹이고 상온에서 4 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, 회전 증발하여 농축하였다. 상기 잔여물을 Hexane/EtOAC 1:1 혼합 용액으로 세척하였다 (5 x 5 mL). 상기 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 화학식 2의 화합물을 흰색 고체로 수득 (25 mg, 72%)하였다. 1H-NMR (400MHz, CD3OD): δ 0.75-1.55 (m, 27H), 1.55-2.22 (m, 24H), 2.22-2.38 (m, 2H), 2.55-2.65 (m, 1H), 2.75-2.86 (m, 1H), 2.95-3.09 (m, 3H), 3.08-3.59 (m, 20H), 3.65-3.73 (m, 1H), 3.95-4.25 (m, 3H), 4.25-4.42 (m, 4H), 4.42-4.52 (m, 1H), 5.02-5.19 (m, 2H), 5.19-5.30 (m, 1H), 5.4-5.51 (m, 1H), 6.05-6.35 (m, 3H), 6.38-6.51 (m, 1H). 31P-NMR (162 MHz, CDCl3): δ 18.80 ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C61H97N2O22P2S2 [M-H]-: 1337.5248, found: 1338.5245.The prepared compound rapamycin-carbonate 2-9 (30 mg, 0.026 mmol, 1 equivalent) and the prepared compound thiol 3-2 (14 mg, 0.026 mmol, 1 equivalent) were mixed in anhydrous DMF (0.5 mL) under argon gas. After melting, the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with a 1:1 mixture of Hexane/EtOAC (5 x 5 mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the desired compound of Formula 2 as a white solid (25 mg, 72%). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 0.75-1.55 (m, 27H), 1.55-2.22 (m, 24H), 2.22-2.38 (m, 2H), 2.55-2.65 (m, 1H), 2.75 -2.86 (m, 1H), 2.95-3.09 (m, 3H), 3.08-3.59 (m, 20H), 3.65-3.73 (m, 1H), 3.95-4.25 (m, 3H), 4.25-4.42 (m, 4H), 4.42-4.52 (m, 1H), 5.02-5.19 (m, 2H), 5.19-5.30 (m, 1H), 5.4-5.51 (m, 1H), 6.05-6.35 (m, 3H), 6.38- 6.51 (m, 1H). 31 P-NMR (162 MHz, CDCl 3 ): δ 18.80 ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C 61 H 97 N 2 O 22 P 2 S 2 [MH] - : 1337.5248, found: 1338.5245.

합성예 2. 화학식 3의 화합물의 합성Synthesis Example 2. Synthesis of Compound of Formula 3

상기 화학식 3의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 3에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthesis process of the compound of Formula 3 is shown in Scheme 3 below, and the specific synthesis process of the intermediate stage compound is described below.

[반응식 3][Scheme 3]

Figure 112020087945122-pat00068
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합성예 2-1. 2,5-Dioxopyrrolidin-1-yl 3-(tritylthio)propanoate의 합성 (16-10)Synthesis Example 2-1. Synthesis of 2,5-Dioxopyrrolidin-1-yl 3-(tritylthio)propanoate (16-10)

Figure 112020087945122-pat00069
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아르곤 기체하에서 3-(tritylthio)propionic acid(500 mg, 1.436 mmol, 1 당량)와 NHS(165.2 mg, 1.436 mmol, 1 당량)를 무수 THF(5 mL)에 녹였다. DCC가 녹아있는 THF (3 mL)를 0 ℃에서 상기 혼합물에 한 방울씩 첨가하고, 1시간에 걸쳐 상온으로 올리고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, CELITE로 여과하여 DCC urea를 제거하고, 여과된 고체를 THF(2 mL)로 세척하였다. 상기의 여과액을 감압하에 증발 건조하고, 잔여물을 EtOAc로 재결정하여 목적 화합물 2-10를 수득(430 mg, 71%)하였다.1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 2.34-2.42 (m, 2H), 2.48-2.58 (m, 2H), 2.78 (s, 4H), 7.15-7.24 (m, 3H), 7.25-7.31 (m, 7H), 7.40-7.45 (m, 5H).3-(tritylthio)propionic acid (500 mg, 1.436 mmol, 1 equiv) and NHS (165.2 mg, 1.436 mmol, 1 equiv) were dissolved in anhydrous THF (5 mL) under argon gas. THF (3 mL) in which DCC was dissolved was added dropwise to the above mixture at 0° C., warmed to room temperature over 1 hour, and stirred at room temperature for 3 hours. After the reaction was completed, DCC urea was removed by filtration with CELITE, and the filtered solid was washed with THF (2 mL). The filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure, and the residue was recrystallized from EtOAc to obtain the target compound 2-10 (430 mg, 71%). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 2.34-2.42 (m, 2H), 2.48-2.58 (m, 2H), 2.78 (s, 4H), 7.15-7.24 (m, 3H), 7.25-7.31 (m, 7H), 7.40–7.45 (m, 5H).

합성예 2-2.Synthesis Example 2-2. Tetramethyl (4-(3-(tritylthio)propanamido)butane-1,1-diyl)bis(phosphonate)의 합성 (4-1)Synthesis of tetramethyl (4-(3-(tritylthio)propanamido)butane-1,1-diyl)bis(phosphonate) (4-1)

Figure 112020087945122-pat00070
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아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 2-4 (50 mg, 0.124 mmol, 1 당량) 및 상기 제조된 화합물 NHS ester 2-10 (55.1 mg, 0.124 mmol, 1 당량)를 무수 DMF (1 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 트리에틸아민(Et3N) (26 mL, 0.186 mmol, 1.5 당량)을 한 방울씩 첨가하고, 상기 화합물을 상온에서 3시간 교반하였다. 반응이 종결되고 상기 반응 혼합물을 냉각된 NH4Cl 포화수용액(10 mL)에 첨가하고, 10분간 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 EtOAc(2 x 10 mL)로 추출하였다. 추출한 유기층을 brine으로 세척하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고 여과하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 컬럼 크로마토그래피(95:5 CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 목적 화합물 4-1을 투명한 액체로 수득(51 mg, 67%)하였다. R f = 0.3 (95:5 CH2Cl2/MeOH). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1.65-1.79 (m, 2H), 1.82-2.0 (m, 2H), 2.05 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.33 (tt, J = 24.0, 6.0 Hz, 1H), 2.49 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.15-3.25 (m, 2H), 3.70-3.85 (m, 12H), 7.16-7.24 (m, 3H), 7.24-7.32 (m, 6H), 7.38-7.44 (m, 6H).The prepared compound 2-4 (50 mg, 0.124 mmol, 1 equivalent) and the prepared compound NHS ester 2-10 (55.1 mg, 0.124 mmol, 1 equivalent) were dissolved in anhydrous DMF (1 mL) under argon gas. Triethylamine (Et 3 N) (26 mL, 0.186 mmol, 1.5 equiv.) was added dropwise to the mixture, and the compound was stirred at room temperature for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was added to a cooled saturated aqueous solution of NH 4 Cl (10 mL) and stirred for 10 minutes. The reaction mixture was extracted with EtOAc (2 x 10 mL). The extracted organic layer was washed with brine, dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered, and concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (95:5 CH 2 Cl 2 /MeOH) to obtain the desired compound 4-1 as a clear liquid (51 mg, 67%). R f =0.3 (95:5 CH 2 Cl 2 /MeOH). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 1.65-1.79 (m, 2H), 1.82-2.0 (m, 2H), 2.05 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.33 (tt, J = 24.0 , 6.0 Hz, 1H), 2.49 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.15–3.25 (m, 2H), 3.70–3.85 (m, 12H), 7.16–7.24 (m, 3H), 7.24–7.32 ( m, 6H), 7.38–7.44 (m, 6H).

합성예 2-3.Synthesis Example 2-3. Tetramethyl (4-(3-mercaptopropanamido)butane-1,1-diyl)bis(phosphonate)의 합성 (4-2)Synthesis of tetramethyl (4-(3-mercaptopropanamido)butane-1,1-diyl)bis(phosphonate) (4-2)

Figure 112020087945122-pat00071
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상기 제조된 화합물 4-1 (51 mg, 0.082 mmol, 1 당량)을 trifluoroacetic acid (1 mL)와 H2O (0.3mL) 혼합액에 녹이고 상기 혼합물에 triethylsilane(0.05 mL, 0.329 mmol, 4당량)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 30분 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 hexane(3 x 5 mL)과 Hexane:EtOAC 95:1 혼합 용액으로 세척하였다(5 mL). 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 4-2를 투명한 액체로 수득(25 mg, 80%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1.72-1.82 (m, 2H), 1.84-2.00 (m, 2H), 2.48 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.66-2.98 (m, 3H), 3.21 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.76-3.86 (m, 12H).The prepared compound 4-1 (51 mg, 0.082 mmol, 1 equivalent) was dissolved in a mixture of trifluoroacetic acid (1 mL) and H 2 O (0.3 mL), and triethylsilane (0.05 mL, 0.329 mmol, 4 equivalents) was added to the mixture. added. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with a mixture of hexane (3 x 5 mL) and Hexane:EtOAC 95:1 (5 mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound 4-2 as a clear liquid (25 mg, 80%). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 1.72-1.82 (m, 2H), 1.84-2.00 (m, 2H), 2.48 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.66-2.98 (m, 3H) ), 3.21 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.76–3.86 (m, 12H).

합성예 2-4.Synthesis Example 2-4. Rapamycin-ligand conjugate 화합물의 합성Synthesis of rapamycin-ligand conjugate compounds

Figure 112020087945122-pat00072
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아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-carbonate 2-9 (18 mg, 0.016 mmol, 1 당량)와 상기 제조된 4-2 (7.2 mg, 0.019 mmol, 1 당량)를 무수 DMF (0.5 mL)에 녹였다. 상기 혼합물을 상온에서 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 상기 잔여물을 컬럼 크로마토그래피 (49:1 → 9:1 CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 목적 화합물을 투명한 액체로 수득(16 mg, 71%)하였다. R f = 0.3 (95:5 CH2Cl2:MeOH). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 0.78-1.85 (m, 41H), 1.85-2.20 (m, 14H), 2.20-2.50 (m, 4H), 2.55-2.65 (m, 3H), 2.65-2.80 (m, 2H), 2.88-3.05 (m, 4H), 3.05-3.50 (m, 10H), 3.50-3.72 (m, 2H), 3.72-3.90 (m, 12H), 4.10-4.32 (m, 1H), 4.32-4.45 (m, 2H), 4.45-4.60 (m, 1H), 4.72-5.0 (m, 1H), 5.05-5.2 (m, 1H), 5.20-5.35 (m, 1H), 5.35-5.45 (m, 1H), 5.45-5.60 (m, 1H), 5.65-6.05 (m, 1H), 6.05-6.20 (m, 1H), 6.20-6.45 (m, 2H).The prepared compound rapamycin-carbonate 2-9 (18 mg, 0.016 mmol, 1 equivalent) and the prepared 4-2 (7.2 mg, 0.019 mmol, 1 equivalent) were dissolved in anhydrous DMF (0.5 mL) under argon gas. The mixture was stirred at room temperature. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (49:1→9:1 CH 2 Cl 2 /MeOH) to obtain the target compound as a clear liquid (16 mg, 71%). R f =0.3 (95:5 CH 2 Cl 2 :MeOH). 1H - NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 0.78-1.85 (m, 41H), 1.85-2.20 (m, 14H), 2.20-2.50 (m, 4H), 2.55-2.65 (m, 3H), 2.65 -2.80 (m, 2H), 2.88-3.05 (m, 4H), 3.05-3.50 (m, 10H), 3.50-3.72 (m, 2H), 3.72-3.90 (m, 12H), 4.10-4.32 (m, 1H), 4.32-4.45 (m, 2H), 4.45-4.60 (m, 1H), 4.72-5.0 (m, 1H), 5.05-5.2 (m, 1H), 5.20-5.35 (m, 1H), 5.35- 5.45 (m, 1H), 5.45–5.60 (m, 1H), 5.65–6.05 (m, 1H), 6.05–6.20 (m, 1H), 6.20–6.45 (m, 2H).

합성예 2-5. (1-Hydroxy-4-((3-(tritylthio)propanoyl)oxy)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid의 합성 (5-1)Synthesis Example 2-5. Synthesis of (1-Hydroxy-4-((3-(tritylthio)propanoyl)oxy)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid (5-1)

Figure 112020087945122-pat00073
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Alendronic acid (18.6 mg, 0.074 mmol, 1 당량)를 H2O (0.5 mL)에 녹이고, 트리에틸아민(Et3N) (0.06mL, 0.444 mmol, 6 당량)을 첨가한 후, 5분간 교반하였다. NHS ester 2-2 (50 mg, 0.112 mmol, 1.5 당량)를 무수 DMF (0.5 mL)에 녹여서, 상기 혼합물에 첨가하였다. 희색 침전물이 형성되었을 때, 추가로 트리에틸아민(Et3N) (0.06 mL, 6 당량)를 첨가하고, 혼합물을 상온에서 1시간 동안 교반하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 EtOAc(4 x 2 mL)로 세척하고, 남은 잔여물을 회전 증발하여 목적 화합물 5-1을 흰색 고체로 수득(60 mg, 62 % based on 1H-NMR)하였다. 1H-NMR (400 MHz, D2O): δ 1.54-1.68 (m, 2H), 1.68-1.84 (m, 2H), 2.03 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.27 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.95-3.10 (m, 4H), 7.10-7.24 (m, 9H), 7.26-7.34 (m, 6H) ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C26H30NO8P2S[M-H]-: 578.1180, found: 578.1215.Alendronic acid (18.6 mg, 0.074 mmol, 1 equiv) was dissolved in H 2 O (0.5 mL), triethylamine (Et 3 N) (0.06 mL, 0.444 mmol, 6 equiv) was added and stirred for 5 minutes. . NHS ester 2-2 (50 mg, 0.112 mmol, 1.5 eq) was dissolved in anhydrous DMF (0.5 mL) and added to the above mixture. When a white precipitate formed, additional triethylamine (Et 3 N) (0.06 mL, 6 eq) was added and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with EtOAc (4 x 2 mL), and the remaining residue was rotary evaporated to obtain the target compound 5-1 as a white solid (60 mg, 62 % based on 1 H-NMR). 1 H-NMR (400 MHz, D 2 O): δ 1.54-1.68 (m, 2H), 1.68-1.84 (m, 2H), 2.03 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.27 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.95-3.10 (m, 4H), 7.10-7.24 (m, 9H), 7.26-7.34 (m, 6H) ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C 26 H 30 NO 8 P 2 S[MH] - : 578.1180, found: 578.1215.

합성예 2-6. (1-Hydroxy-4-(3-mercaptopropanamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid (5-2)Synthesis Example 2-6. (1-Hydroxy-4-(3-mercaptopropanamido)butane-1,1-diyl)diphosphonic acid (5-2)

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Figure 112020087945122-pat00074

상기 제조된 화합물 5-1 (60 mg, 0.076 mmol, 1 당량)을 trifluoroacetic acid (1.5 mL)와 H2O(0.4mL) 혼합액에 녹이고 triethylsilane (0.05 mL, 0.52 mmol, 4 당량)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 상온에서 30분 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 EtOAC(4 x 3 mL)로 세척하였다. 남은 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 5-2를 희색 고체로 수득(33 mg, 80%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, D2O): δ 1.58-1.70 (m, 2H), 1.74-1.88 (m, 2H), 2.36 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.58 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H).The prepared compound 5-1 (60 mg, 0.076 mmol, 1 equivalent) was dissolved in a mixture of trifluoroacetic acid (1.5 mL) and H 2 O (0.4 mL), and triethylsilane (0.05 mL, 0.52 mmol, 4 equivalents) was added thereto. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with EtOAC (4 x 3 mL). The remaining residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound 5-2 as a white solid (33 mg, 80%). 1 H-NMR (400 MHz, D 2 O): δ 1.58-1.70 (m, 2H), 1.74-1.88 (m, 2H), 2.36 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.58 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H).

합성예 2-7. Rapamycin-ligand conjugateSynthesis Example 2-7. Rapamycin-ligand conjugate 화학식 3의 화합물의 합성:Synthesis of Compounds of Formula 3:

Figure 112020087945122-pat00075
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아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-carbonate 2-9(56 mg, 0.05 mmole, 1.3 당량)와 상기 제조된 thiol compound 5-2(13 mg, 0.038 mmol, 1 당량)를 무수 DMF(0.5 mL)에 녹이고 상온에서 4 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 Hexane/EtOAC 1:1 혼합 용액으로 세척하였다(5 x 5 mL). 남은 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 화학식 3의 화합물을 흰색 고체로 수득(28 mg, 55%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD3OD): δ 0.75-1.54 (m, 25H), 1.54-2.35 (m, 23H), 2.55-2.65 (m, 4H), 2.9-3.05 (m, 6H), 3.05-3.50 (m, 16H), 3.5-3.75 (m, 2H), 3.96-4.2 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 4.04-4.20 (m, 2H), 4.3-4.42 (m, 4H), 4.42-4.54 (m, 1H), 5.02-5.18 (m, 2H), 5.2-5.28 (m, 1H), 5.42-5.5 (m, 1H), 6.06-6.34 (m, 4H), 6.38-6.52 (m, 1H) ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C61H97N2O23P2S2[M-H]-: 1351.5404, found: 1351.5395.The above-prepared compound rapamycin-carbonate 2-9 (56 mg, 0.05 mmole, 1.3 equivalent) and the above-prepared thiol compound 5-2 (13 mg, 0.038 mmole, 1 equivalent) were mixed in anhydrous DMF (0.5 mL) under argon gas. After melting, the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After the reaction was completed, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with a 1:1 mixture of Hexane/EtOAC (5 x 5 mL). The remaining residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound of Formula 3 as a white solid (28 mg, 55%). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 0.75-1.54 (m, 25H), 1.54-2.35 (m, 23H), 2.55-2.65 (m, 4H), 2.9-3.05 (m, 6H), 3.05-3.50 (m, 16H), 3.5-3.75 (m, 2H), 3.96-4.2 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 4.04-4.20 (m, 2H), 4.3-4.42 (m, 4H), 4.42-4.54 (m, 1H), 5.02-5.18 (m, 2H), 5.2-5.28 (m, 1H), 5.42-5.5 (m, 1H), 6.06-6.34 (m, 4H), 6.38-6.52 (m , 1H) ppm. ESI-HRMS m/z calcd for C 61 H 97 N 2 O 23 P 2 S 2 [MH] - : 1351.5404, found: 1351.5395.

합성예 3. 화학식 4의 화합물의 합성Synthesis Example 3. Synthesis of Compound of Formula 4

상기 화학식 4의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 4에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthetic process of the compound of Chemical Formula 4 is shown in Reaction Scheme 4 below, and the specific synthetic process of the intermediate compound is described below.

[반응식 4][Scheme 4]

Figure 112020087945122-pat00076
Figure 112020087945122-pat00076

합성예 3-1. 3-(Pyridin-2-yldisulfanyl)propanoic acid의 합성 (6-1)Synthesis Example 3-1. Synthesis of 3-(Pyridin-2-yldisulfanyl)propanoic acid (6-1)

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Figure 112020087945122-pat00077

아르곤 기체하에서 2,2-dipyridyl disulfide (2 g, 9.09 mmol, 1.5 당량)을 methanol (20 mL)에 녹이고, 아르곤 기체로 15분간 디게싱(degassing)하였다. 3-mercaptopropionic acid (0.52 mL, 6.06 mmol, 1 당량)를 상기 혼합물에 한 방울씩 첨가하고, 3시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 상기 잔여물을 컬럼 크로마토그래피 (85:15 → 70:30 Hexane/EtOAc)로 정제하여 희색고체인 목적 화합물 23-1을 수득(912 mg, 70%) 하였다. R f = 0.3 (50: 50 Hexane:EtOAc). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 2.80 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 3.06 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.10-7.20 (m, 1H), 7.63-7.72 (m, 2H), 8.45-8.51 (m, 1H).2,2-dipyridyl disulfide (2 g, 9.09 mmol, 1.5 equivalent) was dissolved in methanol (20 mL) under argon gas, and degassed for 15 minutes with argon gas. 3-mercaptopropionic acid (0.52 mL, 6.06 mmol, 1 equivalent) was added dropwise to the mixture and stirred for 3 hours. After the reaction was completed, the residue was purified by column chromatography (85:15 → 70:30 Hexane/EtOAc) to obtain the target compound 23-1 as a white solid (912 mg, 70%). R f =0.3 (50:50 Hexane:EtOAc). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 2.80 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 3.06 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.10-7.20 (m, 1H), 7.63-7.72 ( m, 2H), 8.45–8.51 (m, 1H).

합성예 3-2. Rapamycin ester conjugate의 합성 (6-2)Synthesis Example 3-2. Synthesis of Rapamycin ester conjugate (6-2)

Figure 112020087945122-pat00078
Figure 112020087945122-pat00078

시롤리무스 (100 mg, 0.109 mmol, 1 당량), 상기 제조된 화합물 6-1 (23.4 mg, 0.109 mmol, 1.0 당량) 그리고 DCC (27 mg, 0.109 mmol, 1 당량)를 상온에서 무수 CH2Cl2(2 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 DMAP(3 mg, 0.021 mmol, 0.2 당량)을 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, CELITE로 여과하여 DCC urea를 제거하고 DCM (2 mL)으로 남은 고체를 세척하였다. 여과액을 감압하에 증발 건조하고 컬럼 크로마토그래피(3:2 → 2:3 Hexane/EtOAc)로 정제하여 희색고체인 목적 화합물 6-2를 수득(40 mg, 33%)하였다. R f = 0.3 (1:1 Hexane/EtOAc). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 0.72-1.90 (m, 44H), 1.90-2.15 (m, 4H), 2.24-2.40 (m, 2H), 2.50-2.90 (m, 5H), 2.95-3.20 (m, 5H), 3.25-3.50 (m, 7H), 3.52-3.92 (m, 3H), 4.16-4.30 (m, 1H), 4.60-4.74 (m, 1H), 4.77 (bs, 1H), 5.10-5.22 (m, 1H), 5.22-5.32 (m, 1H), 5.32-5.48 (m, 1H), 5.48-5.62 (m, 1H), 5.84-6.04 (m, 1H), 6.08-6.22 (m, 1H), 6.22-6.44 (m, 2H), 7.08-7.18 (m, 1H), 7.64-7.78 (m, 2H), 8.44-8.54 (m, 1H). ESI-HRMS m/z calcd for C59H86N2O14NaS2 [M+Na]+: 1133.5413, found: 1133.5407.Sirolimus (100 mg, 0.109 mmol, 1 equiv), compound 6-1 prepared above (23.4 mg, 0.109 mmol, 1.0 equiv) and DCC (27 mg, 0.109 mmol, 1 equiv) were mixed at room temperature with anhydrous CH 2 Cl 2 (2 mL). DMAP (3 mg, 0.021 mmol, 0.2 equiv) was added to the mixture and stirred at room temperature for 2 hours. After the reaction was completed, DCC urea was removed by filtration with CELITE, and the remaining solid was washed with DCM (2 mL). The filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure and purified by column chromatography (3:2 → 2:3 Hexane/EtOAc) to obtain the target compound 6-2 as a white solid (40 mg, 33%). R f = 0.3 (1:1 Hexane/EtOAc). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 0.72-1.90 (m, 44H), 1.90-2.15 (m, 4H), 2.24-2.40 (m, 2H), 2.50-2.90 (m, 5H), 2.95 -3.20 (m, 5H), 3.25-3.50 (m, 7H), 3.52-3.92 (m, 3H), 4.16-4.30 (m, 1H), 4.60-4.74 (m, 1H), 4.77 (bs, 1H) ( m, 1H), 6.22–6.44 (m, 2H), 7.08–7.18 (m, 1H), 7.64–7.78 (m, 2H), 8.44–8.54 (m, 1H). ESI-HRMS m/z calcd for C 59 H 86 N 2 O 14 NaS 2 [M+Na] + : 1133.5413, found: 1133.5407.

합성예 3-3. Rapamycin-ligand conjugate 화학식 4의 화합물의 합성Synthesis Example 3-3. Synthesis of rapamycin-ligand conjugate compound of Formula 4

Figure 112020087945122-pat00079
Figure 112020087945122-pat00079

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-ester 6-2 (22 mg, 0.02 mmol, 1 당량)와 상기 제조된 화합물 3-2(6 mg, 0.02 mmol, 1 당량)를 무수 DMF(0.4 mL)에 녹이고 상온에서 4 시간 동안 교반한 후, 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 Hexane/EtOAC 1:1 혼합 용액으로 세척하였다(5 x 4 mL). 남은 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 화학식 4의 화합물을 흰색 고체로 수득 (12 mg, 45%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD3OD):δ 0.72-1.88 (m, 45H), 1.88-2.52 (m, 7H), 2.72-2.85 (m, 4H), 2.92-3.05 (m, 4H), 3.05-3.37 (m, 15H), 3.37-3.80 (m, 5H), 3.95-4.40 (m, 2H), 4.60-4.72 (m, 1H), 5.05-5.15 (m, 2H), 5.15-5.40 (m, 2H), 5.4-5.6 (m, 1H), 6.05-6.22 (m, 2H), 6.22-6.36 (m, 1H), 6.40-6.52 (m, 1H). ESI-HRMS m/z calcd for C60H95N2O22P2S2 [M-H]-: 1321.5299, found: 1321.5298.Compound rapamycin-ester 6-2 (22 mg, 0.02 mmol, 1 equivalent) prepared above and compound 3-2 (6 mg, 0.02 mmol, 1 equivalent) prepared above were dissolved in anhydrous DMF (0.4 mL) under argon gas. After stirring at room temperature for 4 hours, the mixture was concentrated by rotary evaporation. The residue was washed with a 1:1 mixed solution of Hexane/EtOAC (5 x 4 mL). The remaining residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the desired compound of Formula 4 as a white solid (12 mg, 45%). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 0.72-1.88 (m, 45H), 1.88-2.52 (m, 7H), 2.72-2.85 (m, 4H), 2.92-3.05 (m, 4H), 3.05-3.37 (m, 15H), 3.37-3.80 (m, 5H), 3.95-4.40 (m, 2H), 4.60-4.72 (m, 1H), 5.05-5.15 (m, 2H), 5.15-5.40 (m , 2H), 5.4–5.6 (m, 1H), 6.05–6.22 (m, 2H), 6.22–6.36 (m, 1H), 6.40–6.52 (m, 1H). ESI-HRMS m/z calcd for C 60 H 95 N 2 O 22 P 2 S 2 [MH] - : 1321.5299, found: 1321.5298.

합성예 4. 화학식 5의 화합물의 합성Synthesis Example 4. Synthesis of Compound of Formula 5

상기 화학식 5의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 5에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthetic process of the compound of Chemical Formula 5 is shown in Reaction Scheme 5 below, and the specific synthetic process of intermediate compounds is described below.

[반응식 5][Scheme 5]

Figure 112020087945122-pat00080
Figure 112020087945122-pat00080

합성예 4-1. Rapamycin diester conjugate 7-1의 합성:Synthesis Example 4-1. Synthesis of Rapamycin diester conjugate 7-1:

Figure 112020087945122-pat00081
Figure 112020087945122-pat00081

시롤리무스 (100 mg, 0.109 mmol, 1 당량), 상기 제조된 화합물 6-1 (70.5 mg, 0.328 mmol, 3.0 당량) 그리고 DCC (67.5 mg, 0.328 mmol, 3 당량)를 상온에서 무수 EtOAc (3 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 DMAP (4 mg, 0.032 mmol, 0.3 당량)를 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되고, CELITE로 여과하여 DCC urea를 제거하고 EtOAc(2 mL)로 남은 고체를 세척하였다. 여과액을 감압하에 증발 건조하고 컬럼 크로마토그래피 (3:2 → 2:3 Hexane/EtOAc)로 정제하여 흰색고체인 목적 화합물 7-1를 수득(82 mg, 68%)하였다. R f = 0.3 (1:1 Hexane/EtOAc). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.52-8.44 (m, 2H), 7.80-7.64 (m, 4H), 7.18-7.08 (m, 2H), 6.46-6.22 (m, 2H), 6.22-6.08 (m, 1H), 6.05--9.96 (m, 1H), 5.62-5.50 (m, 1H), 5.46-5.30 (m, 2H), 5.30-5.23 (m, 1H), 5.22-5.12(m, 1H), 3.90-3.80 (m, 2H), 3.67 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 3.63-3.52 (m, 1H), 3.41-3.26 (m, 1H), 3.22-3.10 (m, 5H), 3.10-2.96 (m, 4H), 2.82-2.72 (m, 4H), 2.66-2.50 (m, 2H), 2.40-2.24 (m, 2H), 2.15-2.05 (m, 2H), 2.04-1.93 (m, 3H), 1.92-1.82 (m, 1H), 1.82-1.76 (m, 2H), 1.76-1.72 (m, 4H), 1.72-1.64 (m, 6H), 1.64-1.54 (m, 2H), 1.54-1.38 (m, 5H), 1.38-1.28 (m, 3H), 1.25-1.17 (m, 2H), 1.17-1.08 (m, 4H), 1.08-0.96 (m, 8H), 0.96-0.94 (m, 3H), 0.94-0.74 (m, 4H). ESI-HRMS m/z calcd for C67H93N3O25S4Na [M+Na]+: 1330.5382, found: 1330.5388.Sirolimus (100 mg, 0.109 mmol, 1 equiv), compound 6-1 prepared above (70.5 mg, 0.328 mmol, 3.0 equiv) and DCC (67.5 mg, 0.328 mmol, 3 equiv) were mixed with anhydrous EtOAc (3 equiv.) at room temperature. mL) was dissolved. DMAP (4 mg, 0.032 mmol, 0.3 equivalent) was added to the mixture and stirred at room temperature for 2 hours. After the reaction was completed, DCC urea was removed by filtration with CELITE, and the remaining solid was washed with EtOAc (2 mL). The filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure and purified by column chromatography (3:2 → 2:3 Hexane/EtOAc) to obtain the target compound 7-1 as a white solid (82 mg, 68%). R f = 0.3 (1:1 Hexane/EtOAc). 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.52-8.44 (m, 2H), 7.80-7.64 (m, 4H), 7.18-7.08 (m, 2H), 6.46-6.22 (m, 2H), 6.22 -6.08 (m, 1H), 6.05--9.96 (m, 1H), 5.62-5.50 (m, 1H), 5.46-5.30 (m, 2H), 5.30-5.23 (m, 1H), 5.22-5.12 (m , 1H), 3.90-3.80 (m, 2H), 3.67 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 3.63-3.52 (m, 1H), 3.41-3.26 (m, 1H), 3.22-3.10 (m, 5H) ), 3.10-2.96 (m, 4H), 2.82-2.72 (m, 4H), 2.66-2.50 (m, 2H), 2.40-2.24 (m, 2H), 2.15-2.05 (m, 2H), 2.04-1.93 (m, 3H), 1.92-1.82 (m, 1H), 1.82-1.76 (m, 2H), 1.76-1.72 (m, 4H), 1.72-1.64 (m, 6H), 1.64-1.54 (m, 2H) ( m, 3H), 0.94–0.74 (m, 4H). ESI-HRMS m/z calcd for C 67 H 93 N 3 O 25 S 4 Na [M+Na] + : 1330.5382, found: 1330.5388.

합성예 4-2. Rapamycin diester conjugate 화학식 5의 화합물의 합성:Synthesis Example 4-2. Synthesis of rapamycin diester conjugate compound of Formula 5:

Figure 112020087945122-pat00082
Figure 112020087945122-pat00082

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-ester 7-1 (90 mg, 0.081 mmole, 1.2 당량)과 상기 제조된 화합물 3-2 (22 mg, 0.067 mmol, 1 당량)를 무수 DMF(0.25 mL)에 녹이고 상온에서 5 시간 동안 교반하였다. 상기 반응혼합물을 회전 증발하여 농축하고 Hexane/EtOAC 1:1 혼합 용액으로 세척하였다(5 x 5 mL). 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 화학식 5의 화합물을 흰색 고체로 수득(13 mg)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD3OD): δ 6.50-6.38 (m, 1H), 6.36-6.24 (m, 1H), 6.24-6.16 (m, 1H), 6.16-6.08 (m, 1H), 5.56-5.42 (m, 1H), 5.38-5.28 (m, 1H), 5.14-5.01 (m, 2H), 4.74-4.59 (m, 1H), 4.29 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.76-3.64 (m, 1H), 3.60-3.52 (m, 1H), 3.52-3.32 (m, 11H), 3.30-3.18 (m, 14H), 3.18-3.10 (m, 4H), 3.06-2.90 (m, 4H), 2.88-2.62 (m, 5H), 2.50-2.04 (m, 10H), 1.99-1.57 (m, 19H), 1.57-1.27 (m, 17H), 1.18-1.02 (m, 6H), 1.02-0.78 (m, 9H).Compound rapamycin-ester 7-1 (90 mg, 0.081 mmole, 1.2 equivalent) prepared above and compound 3-2 (22 mg, 0.067 mmole, 1 equivalent) prepared above were dissolved in anhydrous DMF (0.25 mL) under argon gas. It was stirred for 5 hours at room temperature. The reaction mixture was concentrated by rotary evaporation and washed with a 1:1 mixed solution of Hexane/EtOAC (5 x 5 mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the desired compound of Formula 5 as a white solid ( 13 mg ). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 6.50-6.38 (m, 1H), 6.36-6.24 (m, 1H), 6.24-6.16 (m, 1H), 6.16-6.08 (m, 1H), 5.56-5.42 (m, 1H), 5.38-5.28 (m, 1H), 5.14-5.01 (m, 2H), 4.74-4.59 (m, 1H), 4.29 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.76- 3.64 (m, 1H), 3.60-3.52 (m, 1H), 3.52-3.32 (m, 11H), 3.30-3.18 (m, 14H), 3.18-3.10 (m, 4H), 3.06-2.90 (m, 4H) ), 2.88-2.62 (m, 5H), 2.50-2.04 (m, 10H), 1.99-1.57 (m, 19H), 1.57-1.27 (m, 17H), 1.18-1.02 (m, 6H), 1.02-0.78 (m, 9H).

합성예 5. 화학식 6의 화합물의 합성Synthesis Example 5. Synthesis of Compound of Formula 6

상기 화학식 6의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 6에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthesis process of the compound of Formula 6 is shown in Scheme 6 below, and the specific synthesis process of the intermediate stage compound is described below.

[반응식 6][Scheme 6]

Figure 112020087945122-pat00083
Figure 112020087945122-pat00083

합성예 5-1. 화학식 6의 화합물의 합성Synthesis Example 5-1. Synthesis of Compounds of Formula 6

Figure 112020087945122-pat00084
Figure 112020087945122-pat00084

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-ester 2-9 (26 mg, 0.023 mmole, 1 당량)와 상기 제조된 화합물 5-2(9.6 mg, 0.028 mmol, 1.2 당량)를 무수 DMF(0.4 mL)에 녹이고 상온에서 6 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 회전 증발하여 농축하고 Hexane/EtOAC 1:1 혼합 용액으로 세척하였다(5 x 5 mL). 상기 잔여물을 감압하에 증발 건조하여 목적 화합물 화합물 6의 화합물을 흰색 고체로 수득(22 mg, 72%)하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD3OD): δ 6.51-6.40 (m, 1H), 6.38-6.20 (m, 2H), 6.20-6.05 (m, 1H), 5.47 (dd, J = 9.6, 14.8 Hz, 1H), 5.24 (d, J = 10 Hz, 1H), 5.18-5.0 (m, 2H), 4.74-4.58 (m, 2H), 4.20-4.16 (m, 1H), 3.99 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 3.74-3.64 (m, 1H), 3.60-3.50 (m, 1H), 3.44-3.34 (m, 6H), 3.29-3.26 (m, 2H), 3.26-3.16 (m, 13H), 3.14 (s, 3H), 3.02-2.89 (m, 9H), 2.82-2.70 (m, 5H), 2.66-2.54 (m, 6H), 2.14-1.96 (m, 7H), 1.96-1.85 (m, 5H), 1.85-1.78 (m, 3H), 1.78-1.68 (m, 5H), 1.68-1.56 (m, 3H), 1.56-1.37 (m, 5H), 1.37-1.28 (m, 9H), 1.21-1.09 (m, 3H), 1.09-1.02 (m, 4H), 1.02-0.93 (m, 4H), 0.93-0.74 (m, 6H).Compound rapamycin-ester 2-9 (26 mg, 0.023 mmole, 1 equiv) and compound 5-2 (9.6 mg, 0.028 mmol, 1.2 equiv) prepared above were dissolved in anhydrous DMF (0.4 mL) under argon gas. It was stirred for 6 hours at room temperature. The reaction mixture was concentrated by rotary evaporation and washed with a 1:1 mixture of Hexane/EtOAC (5 x 5 mL). The residue was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain the target compound , Compound 6, as a white solid (22 mg, 72%). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 6.51-6.40 (m, 1H), 6.38-6.20 (m, 2H), 6.20-6.05 (m, 1H), 5.47 (dd, J = 9.6, 14.8 Hz, 1H), 5.24 (d, J = 10 Hz, 1H), 5.18-5.0 (m, 2H), 4.74-4.58 (m, 2H), 4.20-4.16 (m, 1H), 3.99 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 3.74-3.64 (m, 1H), 3.60-3.50 (m, 1H), 3.44-3.34 (m, 6H), 3.29-3.26 (m, 2H), 3.26-3.16 (m, 13H) , 3.14 (s, 3H), 3.02-2.89 (m, 9H), 2.82-2.70 (m, 5H), 2.66-2.54 (m, 6H), 2.14-1.96 (m, 7H), 1.96-1.85 (m, 5H), 1.85-1.78 (m, 3H), 1.78-1.68 (m, 5H), 1.68-1.56 (m, 3H), 1.56-1.37 (m, 5H), 1.37-1.28 (m, 9H), 1.21- 1.09 (m, 3H), 1.09–1.02 (m, 4H), 1.02–0.93 (m, 4H), 0.93–0.74 (m, 6H).

합성예 6. 화학식 7의 화합물의 합성Synthesis Example 6. Synthesis of Compound of Formula 7

상기 화학식 7의 화합물의 합성과정을 하기 반응식 7에 나타내었으며, 구체적인 중간단계 화합물의 합성과정을 하기에 설명하였다.The synthetic process of the compound of Chemical Formula 7 is shown in Reaction Scheme 7 below, and the specific synthetic process of intermediate compounds is described below.

[반응식 7][Scheme 7]

Figure 112020087945122-pat00085
Figure 112020087945122-pat00085

합성예 6-1. Maleimidopropionyl Rapamycin (9-5)Synthesis Example 6-1. Maleimidopropionyl Rapamycin (9-5)

Figure 112020087945122-pat00086
Figure 112020087945122-pat00086

아르곤 기체하에서 maleimidopropionic acid (72.1 mg, 426 μmol, 1.3 당량), EDCI (94.3 mg, 492 ㅅmol, 1.5 당량) 그리고 DMAP(8.01 mg, 65.6 μmol, 0.2 당량)을 무수 CH2Cl2 (5 mL)에 녹이고, 상기 혼합물을 상온에서 15분 동안 교반하였다. 시롤리무스(300 mg, 328 μmol, 1.0 당량)를 무수 CH2Cl2(1 mL)에 녹인 용액을 0 ℃에서 첨가하고, 0 ℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 CH2Cl2 (5 mL)에 희석하고 NH4Cl 포화수용액(5 mL)을 추가한 후, CH2Cl2 (3 x 5 mL)으로 추출하였다. 유기층을 무수 MgSO4로 건조시키고 여과하고 회전 증발하여 농축하였다. 잔여물을 컬럼 크로마토그래피 (1:1 → 1:1.5 → 1:2 Hexane:EtOAc)로 정제하여 목적 화합물 9-5을 노란색 고체로 수득(197 mg, 185 μmol, 56%)하였다. TLC: R f 0.63 (2:1 EtOAc/Hexane). 1H-NMR confirmed a mixture of rotamers. Major rotamer: 1 H-NMR (400 MHz, benzene-d 6): δ 6.48(d,J = 10.4 Hz, 1H), 6.35 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.19 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.02 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.70 (s, 2H), 5.56-5.47 (m, 3H), 5.41 (m, 1H), 5.11 (s, 1H), 4.93 (m, 1H), 4.24 (dm, J = 5.6 Hz, 1H), 4.10 (m, 1H), 3.85 (m, 1H), 3.67-3.53 (m, 4H), 3.47 (m, 1H), 3.45 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 3.26-3.04 (m, 3H), 3.23 (s, 3H), 3.18 (s, 3H), 3.13 (s, 3H), 2.77 (m, 1H), 2.73 (dd, J = 17.2, 6.4 Hz, 1H), 2.60 (d, J = 17.2, 6.4 Hz, 1H), 2.53-2.41 (m, 2H), 2.20-2.09 (m , 3H), 2.08-1.95 (m, 3H), 1.71-1.47 (m, 4H), 1.70 (s, 3H), 1.62 (s, 3H), 1.42-1.26 (m, 10H), 1.23-0.73 (m, 5H), 1.17 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.10 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.93 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.81 (d, J = 6.8 Hz, 3H). HRMS (ESI) m/z calculated for C58H84N2NaO16 + [M+Na]+ 1464.6540, found 1464.6523.Maleimidopropionic acid (72.1 mg, 426 μmol, 1.3 equiv), EDCI (94.3 mg, 492 μmol, 1.5 equiv) and DMAP (8.01 mg, 65.6 μmol, 0.2 equiv) were added to anhydrous CH 2 Cl 2 (5 mL) under argon gas. was dissolved in, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. A solution of sirolimus (300 mg, 328 μmol, 1.0 equiv) in anhydrous CH 2 Cl 2 (1 mL) was added at 0 °C and stirred at 0 °C for 1 hour. The reaction mixture was diluted in CH 2 Cl 2 (5 mL), saturated aqueous NH 4 Cl solution (5 mL) was added, and then extracted with CH 2 Cl 2 (3 x 5 mL). The organic layer was dried over anhydrous MgSO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation. The residue was purified by column chromatography (1:1 → 1:1.5 → 1:2 Hexane:EtOAc) to obtain the desired compound 9-5 as a yellow solid (197 mg, 185 μmol, 56%). TLC : R f 0.63 (2:1 EtOAc/Hexane). 1 H-NMR confirmed a mixture of rotamers. Major rotamer: 1 H-NMR (400 MHz, benzene- d 6 ): δ 6.48 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.35 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.19 (d, J = 10.4 Hz) , 1H), 6.02 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.70 (s, 2H), 5.56–5.47 (m, 3H), 5.41 (m, 1H), 5.11 (s, 1H), 4.93 (m, 1H), 4.24 (dm, J = 5.6 Hz, 1H), 4.10 (m, 1H), 3.85 (m, 1H), 3.67-3.53 (m, 4H), 3.47 (m, 1H), 3.45 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 3.26-3.04 (m, 3H), 3.23 (s, 3H), 3.18 (s, 3H), 3.13 (s, 3H), 2.77 (m, 1H), 2.73 (dd, J = 17.2, 6.4 Hz, 1H), 2.60 (d, J = 17.2, 6.4 Hz, 1H), 2.53-2.41 (m, 2H), 2.20-2.09 (m, 3H), 2.08-1.95 (m, 3H), 1.71 -1.47 (m, 4H), 1.70 (s, 3H), 1.62 (s, 3H), 1.42-1.26 (m, 10H), 1.23-0.73 (m, 5H), 1.17 (d, J = 6.8 Hz, 3H ), 1.10 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.93 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.81 (d, J = 6.8 Hz, 3H). HRMS (ESI) m/z calculated for C 58 H 84 N 2 NaO 16 + [M+Na] + 1464.6540, found 1464.6523.

합성예 6-2. Rapamycin-succinimide-alendronate conjugate의 화학식 7의 화합물의 합성Synthesis Example 6-2. Synthesis of compound of formula 7 of rapamycin-succinimide-alendronate conjugate

Figure 112020087945122-pat00087
Figure 112020087945122-pat00087

아르곤 기체하에서 상기 제조된 화합물 rapamycin-ester 9-5 (28.9 mg, 27.2 μmol, 1.3 당량)와 상기 제조된 화합물 thiol 10-2 (8.1 mg, 20.9 μmol, 1 당량)을 무수 DMF(0.25 mL)에 녹였다. 상기 혼합물에 트리에틸아민(Et3N) (1.17 μL, 8.36 μmol, 0.4 당량)을 첨가하고 상기 혼합물을 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 회전 증발하여 농축하고, 잔여물을 diethyl ether (3 x 5 mL)로 세척하고 증발 건조하여 목적 화합물 화학식 7의 화합물을 흰색 고체로 수득(20 mg, 14.3 μmol, 68%)하였다. 1H-NMR confirmed a mixture of rotamers. Major rotamer: TLC: R f 0.01 (10:1 CH2Cl2/MeOH). 1 H-NMR (400 MHz, CD3OD):δ6.47((d,J = 10.8 Hz, 1H), 6.45 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 6.29 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.23 (d, J = 13.6 Hz, 1H), 6.16 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.10 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.49 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.45 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.24 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.13-5.07 (m, 2H), 4.64 (m, 1H), 4.18 (d, J = 4.4 Hz, 1H), 3.98 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 3.93 (dd, J = 8.8, 4.0 Hz, 1H), 3.79-3.72 (m, 2H), 3.69 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 3.55 (d, J = 13.6 Hz, 2H), 3.46-3.14 (m, 9H), 3.39 (s, 3H), 3.28 (s, 3H), 3.15 (s, 3H), 3.00-2.93 (m, 2H), 2.83 (dm, J = 14.4 Hz, 1H), 2.68-2.60 (m, 3H), 2.58-2.53 (m, 3H), 2.52-2.44 (m, 3H), 2.32-2.11 (m, 5H), 2.06-2.00 (m, 3H), 1.96-1.88 (m, 4H), 1.83 (s, 3H), 1.76-1.56 (m, 4H), 1.72 (s, 3H), 1.49-1.37 (m, 5H), 1.22--80 (m, 4H), 1.05 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.00 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.97 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.89 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 6.8 Hz, 3H). HRMS (ESI) m/z calculated for C65H100N3O24P2S- [M-H]- 1400.5898, found 1400.5886.The prepared compound rapamycin-ester 9-5 (28.9 mg, 27.2 μmol, 1.3 equivalent) and the prepared compound thiol 10-2 (8.1 mg, 20.9 μmol, 1 equivalent) were mixed in anhydrous DMF (0.25 mL) under argon gas. melted Triethylamine (Et 3 N) (1.17 μL, 8.36 μmol, 0.4 equivalent) was added to the mixture and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. The reaction mixture was concentrated by rotary evaporation, and the residue was washed with diethyl ether (3 x 5 mL) and evaporated to dryness to obtain the desired compound of Formula 7 as a white solid (20 mg, 14.3 μmol, 68%). 1 H-NMR confirmed a mixture of rotamers. Major rotamer: TLC : R f 0.01 (10:1 CH 2 Cl 2 /MeOH). 1 H-NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ6.47((d, J = 10.8 Hz, 1H), 6.45 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 6.29 (d, J = 10.4 Hz, 1H ), 6.23 (d, J = 13.6 Hz, 1H), 6.16 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.10 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.49 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.45 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.24 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.13-5.07 (m, 2H), 4.64 (m, 1H), 4.18 (d, J = 4.4 Hz, 1H) ), 3.98 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 3.93 (dd, J = 8.8, 4.0 Hz, 1H), 3.79–3.72 (m, 2H), 3.69 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 3.55 (d, J = 13.6 Hz, 2H), 3.46-3.14 (m, 9H), 3.39 (s, 3H), 3.28 (s, 3H), 3.15 (s, 3H), 3.00-2.93 (m, 2H), 2.83 (dm, J = 14.4 Hz, 1H), 2.68-2.60 (m, 3H), 2.58-2.53 (m, 3H), 2.52-2.44 (m, 3H), 2.32-2.11 (m, 5H), 2.06- 2.00 (m, 3H), 1.96-1.88 (m, 4H), 1.83 (s, 3H), 1.76-1.56 (m, 4H), 1.72 (s, 3H), 1.49-1.37 (m, 5H), 1.22- -80 (m, 4H), 1.05 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.00 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.97 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.89 (d, J = 6.8 Hz, 3H) 6.8 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 6.8 Hz, 3H) HRMS (ESI) m/z calculated for C 65 H 100 N 3 O 24 P 2 S - [MH] - 1400.5898, found 1400.5886.

실험예 1 : 다발성 골수종 RPMI8226 세포에서 mTORC1 경로의 저해 시험Experimental Example 1: mTORC1 pathway inhibition test in multiple myeloma RPMI8226 cells

합성한 시롤리무스-접합체가 내인성 mTOR 활성을 억제하는 정도를 확인하기 위해 시롤리무스-접합체로 처리한 후 인산화 S6 단백질( phosphorylated S6 protein)의 웨스턴 블랏으로 측정하였다. In order to confirm the extent to which the synthesized sirolimus-conjugate inhibits endogenous mTOR activity, the phosphorylated S6 protein was measured by western blot after treatment with the sirolimus-conjugate.

다발성 골수종 RPI8226 세포는 한국 세포주 은행 (KCLB, Seoul, Korea)에서 구입하였다. 다발성 골수종 RPI8226 세포는 습도와 온도(37 ℃)가 일정하게 유지된 5% CO2 인큐베이터에서 RPMI 배지 (RPMI-1640, 10% fetal bovine serum (heat-inactivated) plus 50 U/ml penicillin, and 50 μg/ml streptomycin)위 에서 성장토록 유지하였다. 증식 배지 성분 및 기타 화학 약품들은 ThermoFisher (Waltham, MA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 품질 관리를 위해 Universal Mycoplasma Detection Kit (American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA) (ATCC30-1012K)를 사용하여 mycoplasma 감염 여부를 정기적으로 확인하였다.Multiple myeloma RPI8226 cells were purchased from Korean Cell Line Bank (KCLB, Seoul, Korea). Multiple myeloma RPI8226 cells were cultured in RPMI medium (RPMI-1640, 10% fetal bovine serum (heat-inactivated) plus 50 U/ml penicillin, and 50 μg /ml streptomycin) and maintained for growth. Growth medium components and other chemicals were purchased from ThermoFisher (Waltham, MA, USA) and used. For quality control, mycoplasma infection was regularly checked using the Universal Mycoplasma Detection Kit (American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA) (ATCC30-1012K).

시롤리무스 접합체들은 절단이 유도되는 골종양 세포 환경을 모방하여, 약산성 완충액 (pH 4.8 구연산 완충액)에 50 uM 농도로 37 ℃에서 1 시간 동안 처리한 후, pH 7로 중화하였다. 최종 목표 pH는 0.2M Na2HPO4와 0.1 M 시트르산을 섞어 맞추었다. PBS로 처리된 시롤리무스 접합체(sirolimus conjugate)를 비절단 화합물의 음성 대조군으로 사용하였다. RPMI 배지에서 RPMI8226 세포(96-well plate에서 샘플 당 40,000 세포)를 90 nM 농도의 절단/비절단 시롤리무스 접합체 100 uL로 2 시간 동안 처리 한 후, 용해 완충액(lysis buffer)(150 mM NaCl, 1% NP-40, 50 mM Tris-Cl pH 8, 2 mM EDTA + 프로테아제 억제제 (Roche, Basel, Switzerland)의 칵테일)으로 처리하였다.The sirolimus conjugates mimicked the bone tumor cell environment in which cleavage was induced, and were treated in a weakly acidic buffer (citrate buffer at pH 4.8) at a concentration of 50 uM at 37° C. for 1 hour, and then neutralized to pH 7. The final target pH was adjusted by mixing 0.2M Na 2 HPO 4 and 0.1 M citric acid. A sirolimus conjugate treated with PBS was used as a negative control for uncleaved compounds. In RPMI medium, RPMI8226 cells (40,000 cells per sample in 96-well plate) were treated with 100 uL of 90 nM cleaved/uncleaved sirolimus conjugate for 2 hours, followed by lysis buffer (150 mM NaCl, cocktail of 1% NP-40, 50 mM Tris-Cl pH 8, 2 mM EDTA + protease inhibitors (Roche, Basel, Switzerland)).

10,000 세포의 세포 용해물(cell lysates)을 도데실 황산나트륨-폴리아크릴아미드겔 전기영동(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis) (10% 환원 겔)으로 분리하고 폴리비닐리덴 디플루오리드 멤브레인(polyvinylidene difluoride membranes) (Millipore, Bedford, MA, USA)에 옮겼다. 5% 탈지유 (Difco / Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA)에서 멤브레인을 차단한 후, 포스포-S6 리보솜 단백질(phospho-S6 ribosomal protein) (Ser240/244) mAb (Cell Signaling Technology, Beverly, MA, USA)로 4 ℃에서 하룻밤 동안 방치하고 TBST (10 mM Tris, 140 mM NaCl, 0.1% Tween-20, pH 7.6)로 세척 하였다.Cell lysates of 10,000 cells were separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (10% reducing gel) and separated by polyvinylidene difluoride membranes. ) (Millipore, Bedford, MA, USA). After blocking the membrane in 5% skim milk (Difco/Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA), phospho-S6 ribosomal protein (Ser240/244) mAb (Cell Signaling Technology, Beverly, MA) , USA) overnight at 4 °C and washed with TBST (10 mM Tris, 140 mM NaCl, 0.1% Tween-20, pH 7.6).

멤브레인을 적절한 2차 항체와 함께 실온에서 3 시간 동안 배양하고, 다시 TBST로 세척하였다. Western blot 밴드는 ECL (enhanced chemiluminescence) (Luminata Forte; Millipore)에 의해 시각화되었다. 이어서, 세포 용해물 샘플의 양이 동량임을 비교하기 위해 멤브레인을 β-액틴 Ab로 다시 주사하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.Membranes were incubated with the appropriate secondary antibody for 3 hours at room temperature and washed again with TBST. Western blot bands were visualized by enhanced chemiluminescence (ECL) (Luminata Forte; Millipore). Subsequently, the membrane was injected again with β-actin Ab to compare that the amount of the cell lysate sample was the same, and the results are shown in FIG. 2 .

도 2에서 *는 화합물을 37 oC, pH 4.8에서 10 분동안 처리한 후 다름과 같이 저농도와 고종도에서 비교한 것이다. Compound concentration: L(15 nM) / H(90 nM) IM9 cell line (MM) 부모 라파마이신은 양성 대조군으로, 비처리세포를 음성 대조군으로 사용하였다. In FIG. 2, * is a comparison at low concentration and high concentration as follows after treating the compound at 37 o C, pH 4.8 for 10 minutes. Compound concentration: L (15 nM) / H (90 nM) IM9 cell line (MM) Parental rapamycin was used as a positive control, and untreated cells were used as a negative control.

상기 실험 결과, 화학식 4의 화합물은 중성 pH 보다 낮은 pH, 고용량에서 더 좋은 효과를 나타내었으며, 3개의 접합체(합성예 1-12의 화합물, 합성예 2-4의 화합물 및 합성예 6-2의 화합물)는 중성 pH, 저농도 pH, test 등 모든 농도에서 효과를 나타내었다.As a result of the above experiment, the compound of Formula 4 showed a better effect at a lower pH than neutral pH and a high dose, and three conjugates (compounds of Synthesis Example 1-12, compound of Synthesis Example 2-4 and Synthesis Example 6-2) compound) showed effects at all concentrations, including neutral pH, low concentration pH, and test.

실험예 2 : 하이드록시 아파타이트 비드 결합 시험Experimental Example 2: Hydroxyapatite Bead Binding Test

알렌드로네이트(alendronate)-시롤리무스(sirolimus) 접합체가 하이드록시 아파타이트 비드에 결합하는 정도를 정량화하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다. 시험 화합물이 FITC(fluorescein isothiocyanate)-접합된 알렌드로네이트가 하이드록시 아파타이트 매트릭스에 결합하는 것을 경쟁적으로 억제하는 정도를 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 통해 정량하였다. 0.5 g의 dry hydroxyapatite (HAP) 비드(평균 직경 40 ㎛) (cat # 1584000, Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 실온에서 3 시간 동안 인산 완충 식염수 (PBS) 1 ml로 재구성 하였다. 다음 PBS로 3 회 세척하고 1% 소 혈청 알부민 (BSA)이 들어있는 PBS에 재현탁 하였다. 재구성된 비드를 4 ℃에서 보관 하였다. 50 μL의 비드 슬러리를 둥근 바닥 96-웰 플레이트(well plate)에 분배시키고, 10 nM FITC-접합된 알렌드로네이트의 존재하에 150 μL의 시험 화합물과 함께 배양하였다. 하이드록시 아파타이트 비드에 결합은 어두운 곳에서 실온에서 30 분 동안 진탕 플랫폼상에서 진행되도록 허용하였다. 플레이트를 원심 분리하고, 포획HAP 비드를 PBS에 녹인 1% BSA로 3 회 세정하였다. horse-radish 과산화 효소 (HRP) (cat # ab6656, Abcam, Cambridge, UK)와 직접 접합된 항-FITC 항체를 0.2 μg/mL 농도로 1% BSA가 들어있는 PBS에 녹인 후, HAP 비드를 함유하는 플레이트 웰에 첨가하고, 30분 동안 실온에서 플레이트-떨림-플랫폼(the plate shaking platform)에서 배양하였다. 그런 다음 플레이트 웰을 세척하고 결합된 FITC-접합 알렌드로네이트의 량을 Ultra-TMB 기질 용액 키트 (cat # 34028, Thermo Fisher)를 사용하여 마이크로 타이터 플레이트 판독기(microtiter plate reader) (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)에서 판독한 흡광도로 결정하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.In order to quantify the degree of binding of alendronate-sirolimus conjugates to hydroxyapatite beads, an experiment was performed as follows. The degree to which the test compound competitively inhibits the binding of fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated alendronate to the hydroxyapatite matrix was quantified by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). 0.5 g of dry hydroxyapatite (HAP) beads (average diameter 40 μm) (cat # 1584000, Bio-Rad, Hercules, CA, USA) were reconstituted in 1 ml of phosphate buffered saline (PBS) for 3 h at room temperature. Then, they were washed three times with PBS and resuspended in PBS containing 1% bovine serum albumin (BSA). Reconstituted beads were stored at 4 °C. 50 μL of the bead slurry was dispensed into a round bottom 96-well plate and incubated with 150 μL of the test compound in the presence of 10 nM FITC-conjugated alendronate. Binding to the hydroxyapatite beads was allowed to proceed on a shaking platform for 30 minutes at room temperature in the dark. The plate was centrifuged and the captured HAP beads were washed 3 times with 1% BSA in PBS. Anti-FITC antibody directly conjugated with horse-radish peroxidase (HRP) (cat # ab6656, Abcam, Cambridge, UK) was dissolved at a concentration of 0.2 μg/mL in PBS containing 1% BSA, followed by incubation with HAP beads. It was added to the plate wells and incubated for 30 minutes at room temperature on the plate-shaking-platform. Plate wells were then washed and the amount of bound FITC-conjugated alendronate was measured using a microtiter plate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) using the Ultra-TMB Substrate Solution Kit (cat # 34028, Thermo Fisher). , USA) was determined as absorbance reading. The results are shown in Figure 3.

실험예 3: 약물전달 시스템의 in vivo 유효성 평가 및 안전성 평가Experimental Example 3: In vivo efficacy evaluation and safety evaluation of drug delivery system

(1) 약물전달 시스템의 안전용량 결정(1) Determination of safe dose of drug delivery system

화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물을 흉선을 제거한 누드마우스(athymic nude mice)의 복강내(I.P.)에 주사하여 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물에 대한 안전성 평가 및 안전 투여 용량 결정 연구를 수행하고, 연구 플롯을 도 4에 나타내었다.The compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 were injected intraperitoneally (IP) in athymic nude mice to evaluate the safety of the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 and to determine the safe administration dose. And the study plot is shown in Figure 4.

주 2회 0.8 mg/kg 보르테조밉(BTZ)의 존재 하에서 0.25, 0.5, 1, 2 mg/kg의 약물을 I.P. 로 투여하여 연구를 수행하였고 마우스 실험을 위해 2 mg/kg 으로 결정하였다.0.25, 0.5, 1, 2 mg/kg of the drug in the presence of 0.8 mg/kg bortezomib (BTZ) twice weekly by I.P. The study was conducted by administering 2 mg/kg for mouse experiments.

(2) 약물전달시스템의 안정성 및 독성평가(2) Evaluation of stability and toxicity of drug delivery system

화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물을 흉선을 제거한 누드마우스에 3 주간 투여 하였을 때, 간 및 신장 기능에 변화를 초래하지 않았다. 3주의 기간 동안 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물을 투여한 후, 마우스를 희생시키고 간 및 신장 기능 분석을 위해 혈액을 수집하였다. PBS(vehicle) 처리된 마우스와 비교하였을 때, 모든 약물 용량에서 안정성을 확인하고 그 결과를 도 5에 나타내었다. When the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 were administered to nude mice in which the thymus was removed for 3 weeks, liver and kidney functions did not change. After administering the compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 for a period of 3 weeks, the mice were sacrificed and blood was collected for liver and kidney function analysis. When compared to PBS (vehicle) treated mice, stability was confirmed at all drug doses and the results are shown in FIG. 5 .

그 결과, 약물로 처리된 마우스와 PBS 처리된 마우스를 비교한 결과, ALT 및 AST에 대한 간 기능 표지수치는 변하지 않았다. PBS 처리된 마우스와 비교하였을 때, CRE(creatinine) 및 BUN(Blood urea nitrogen) 등 신장기능 표지수치도 모든 약물처리 군에서 정상적인 기능 범위를 나타냈다. 따라서, 본 발명에서 개발한 약물전달시스템은 사용용량 범위에서 안전한 것을 확인할 수 있었다.As a result, as a result of comparing the drug-treated mice with the PBS-treated mice, the liver function markers for ALT and AST did not change. Compared to PBS-treated mice, renal function markers such as CRE (creatinine) and BUN (blood urea nitrogen) also showed normal functional ranges in all drug-treated groups. Therefore, it was confirmed that the drug delivery system developed in the present invention is safe within the range of use.

또한, 일주일에 한 번씩 마우스들의 몸무게를 측정하여 체중감소가 있는지 확인하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물은 3주의 투약에 걸쳐 체중에 영향을 미치지 않았으며, PBS(vehicle) 처리된 마우스와 비교하여 약물로 처리된 모든 실험군에서 유의한 체중 감소가 없었다.In addition, the weight of the mice was measured once a week to determine whether there was weight loss, and the results are shown in FIG. 6 . The compound of Formula 4 and the compound of Formula 5 did not affect body weight over 3 weeks of dosing, and there was no significant weight loss in all drug-treated experimental groups compared to PBS (vehicle)-treated mice.

(3) NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) 마우스 실험 디자인(3) NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) mouse experimental design

다발성 골수종 세포주(RPMI8226)를 마우스에 주입한 후, 암종양의 크기 변화를 IVIS(In Vivo Imaging System)에서 정량적으로 측정하기 위하여 루시퍼라제 유전자를 삽입한 형질전환 다발성 골수종 세포주(RPMI8226)를 확보하고 이를 확인한 결과를 도 7에 나타내었다, After injecting the multiple myeloma cell line (RPMI8226) into a mouse, a transformed multiple myeloma cell line (RPMI8226) into which the luciferase gene was inserted was secured in order to quantitatively measure the size change of cancer tumors in IVIS (In Vivo Imaging System). The confirmed results are shown in Figure 7,

구체적으로, 암컷 NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) 마우스를 4 주령에 받아 실험을 진행하였다. 마우스 수령 후 11 일째에, 마우스 당 RPMI-8226 luc + 다발성골수종(MM) 세포 2x106 개를 경골 내 주사하여 이식하였다. 동물실험은 IACUC 승인 프로토콜에 따라 수행하였다. 마우스의 종양 확인 및 무작위화를 위해, 이미징이 수행되기 10 분 전에 루미놀 신호를 I,P,로 주입하고, 생체내 이미징 시스템(in vivo imaging system; IVIS)으로 뼈 상주 종양의 이미징을 수행하였다. IVIS 영상화는 처치 후 0 일 부터 31 일까지 매주 수행하였다. 신호 강도는 플롯하여 분석하였으며, 실험군을 다음과 같이 분류하여 진행하였다: 대조군, PBS(n = 5), 클로로퀸(CQ) (60 mg/kg IP, 일주일에 5 번; 10 mg/kg) (n = 5), 화학식 4의 화합물 (4 mg/kg IV, 일주일에 한 번; 계속 8 mg/kg) (n = 5), CQ 및 화학식 5의 화합물 (n = 5). 다발성골수종 마우스모델 및 약물 처치 프로토콜에 대한 세부사항에 대한 내용을 도 8에 나타내었다.Specifically, the experiment was conducted by receiving female NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) mice at 4 weeks of age. On day 11 after mice received, 2x10 6 RPMI-8226 luc + multiple myeloma (MM) cells per mouse were transplanted by intra-tibia injection. Animal experiments were performed according to IACUC-approved protocols. For tumor identification and randomization of mice, luminol signals were injected I, P, 10 min before imaging, and imaging of bone-resident tumors was performed with an in vivo imaging system (IVIS). IVIS imaging was performed weekly from day 0 to day 31 after treatment. Signal intensity was plotted and analyzed, and the experimental groups were classified as follows: control group, PBS (n = 5), chloroquine (CQ) (60 mg/kg IP, 5 times a week; 10 mg/kg) (n = 5), compound of formula 4 (4 mg/kg IV, once a week; continuously 8 mg/kg) (n = 5), CQ and compound of formula 5 (n = 5). Details of the multiple myeloma mouse model and drug treatment protocol are shown in FIG. 8 .

(4) 종양크기 측정(4) Measurement of tumor size

1차 다발성 골수종(MM)에 대한 화학식 4의 화합물의 치료효과 확인 실험은 암컷 NOG (NOD / scid / IL-2Rγ null) 마우스에 화학식 4의 화합물의 단독투여 또는 클로로퀸(chloroquine, CQ)과의 병용투여를 병행하여 수행하였다. 도 9에서와 같이 화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 조합을 4주 병용투약 한 후, 종양부담(tumor burden) 감소 효능을 확인하였다(p<0.05). 골 공동에 존재하는 RPMI8228 종양에서 자가포식(autophagy) 및 mTOR-의존성 단백질 합성을 각각 차단하기 위하여 클로로퀸 및 화학식 4의 화합물의 조합으로 진행하였다.An experiment to confirm the therapeutic effect of the compound of Formula 4 on primary multiple myeloma (MM) was performed on female NOG (NOD / scid / IL-2Rγ null) mice of the compound of Formula 4. Single administration or combined administration with chloroquine (CQ) was performed in parallel. As shown in FIG. 9, after 4 weeks of co-administration of the combination of the compound of Formula 4 and chloroquine, the tumor burden reduction effect was confirmed (p<0.05). In order to block autophagy and mTOR-dependent protein synthesis in RPMI8228 tumors present in the bone cavity, respectively, chloroquine and the compound of Formula 4 were used in combination.

다발성 골수종의 치료효과를 극대화하기 위하여 본 발명자들이 활용한 전략은 mTOR 신호경로 (화학식 4의 화합물)와 autophagy(클로로퀸, CQ) 신호경로를 동시에 차단하는 것이었다. 즉, mTOR 및 자가포식(autophagy) 경로를 동시에 표적화 하는 이중경로 동시차단 전략에 기반하여, 본 발명에서 개발한 후보물질의 다발성 골수종 치료효과를 극대화 할 수 있었다. The strategy used by the present inventors to maximize the therapeutic effect of multiple myeloma was to simultaneously block the mTOR signaling pathway (compound of Formula 4) and the autophagy (chloroquine, CQ) signaling pathway. That is, based on the dual-pathway co-blocking strategy that simultaneously targets the mTOR and autophagy pathways, the multiple myeloma therapeutic effect of the candidate material developed in the present invention could be maximized.

클로로퀸과 라파마이신/라파로그 조합은 재발성/불응성 다발성 골수종 환자에 대한 임상 시험에서 가능성을 보여주었지만, 전신 부작용으로 인해 환자에게 사용하는 것이 완전히 허용되지는 않았다(임상시험 번호: NCT01689987). 화학식 4의 화합물 형태의 골 지향성 라파로그를 사용하면 유사한 시험에서 더 좋고 효과적인 치료법을 제공하고, 환자의 전신 부작용이 최소화될 수 있는 가능성이 높다는 점을 확인하였다.The combination of chloroquine and rapamycin/rapalog showed promise in clinical trials in patients with relapsed/refractory multiple myeloma, but was not fully tolerated for use in patients due to systemic side effects (clinical trial number: NCT01689987). Similar trials have confirmed that using a bone-directed rapalog in the form of a compound of Formula 4 has a high possibility of providing a better and more effective treatment and minimizing systemic side effects in patients.

(5) 클로로퀸 및 화학식 4의 화합물의 병용처리에 의한 마우스 체중변화(5) Mouse body weight change by combined treatment of chloroquine and the compound of Formula 4

클로로퀸 및 화학식 4의 화합물의 병용 요법은 종양 이식 및 약물처치 후 8주 동안 마우스 체중에 악영향을 미치지 않았으며, 마우스들의 체중 감소를 측정하기 위해 매주 몸무게를 측정하고 그 결과를 도 10에 나타내었다. 모든 4개의 실험군 마우스(NOD/scid/IL-2R γ null)들은 8주 동안 정상 체중을 유지하였다. 즉, 클로로퀸/화학식 4의 화합물의 병용요법이 처리 용량 범위 내에서 체중 감소 독성 없이 안전함을 증명하였다.The combination therapy of chloroquine and the compound of Formula 4 did not adversely affect the body weight of mice for 8 weeks after tumor transplantation and drug treatment. All four experimental mice (NOD/scid/IL-2R γ null) maintained a normal body weight for 8 weeks. That is, it was proved that the combination therapy of chloroquine/compound of Formula 4 was safe without weight loss toxicity within the treatment dose range.

(6) 클로로퀸 및 화학식 4의 화합물 처리로 유발된 다발성골수종양 크기 감소 확인 (IVIS 시스템) (6) Confirmation of reduction in the size of multiple myeloid tumors induced by treatment with chloroquine and the compound of Formula 4 (IVIS system)

클로로퀸 및 화학식 4의 화합물 처리에 의한 종양 크기 감소여부를 정량화하기 위하여, IVIS 시스템을 활용하였다. 경골 내 RPMI18226 세포주에 의해 유발된 종양을 갖고 있는 마우스를 희생 직전에 isoflurane으로 전신 마취 후, IVIS 이미지를 측정하고 그 결과를 도 11에 나타내었다.In order to quantify the reduction in tumor size by treatment with chloroquine and the compound of Formula 4, the IVIS system was utilized. IVIS images were measured and the results are shown in FIG.

(7) 경골 내 다발성골수종 세포 동정 결과(루시퍼라제 항체에 의한 경골세포 면역조직화학 실험)(7) Results of identification of multiple myeloma cells in the tibia (tibial cell immunohistochemistry test using luciferase antibody)

최종약물 처리시점 이후 3일째 마우스를 희생한 후, 다발성 골수종양세포가 주입된 경골 부위를 절단하여 항-루시퍼라제 항체(anti-luciferase antibody)를 활용한 면역조직화학(Immunohistochemistry, IHC)실험을 수행하였고,경골내 다발성 골수종양세포를 확인할 수 있었다 (Isotype, 음성대조군). 상세한 이미지를 도 12에 나타내었다.After the mice were sacrificed on the 3rd day after the final drug treatment, the tibia region into which the multiple myeloid tumor cells were injected was cut and an immunohistochemistry (IHC) experiment was performed using an anti-luciferase antibody. and multiple myeloid tumor cells were identified in the tibia (Isotype, negative control group). A detailed image is shown in FIG. 12 .

포스포-S6(p-S6) 단백질을 측정하기 위해, 뼈 및 뼈 공동을 탈염화하고 파라포름 알데히드로 고정하여, IHC로 확인하였다, 화학식 4의 화합물로 처리된 샘플은 대조군 및 클로로퀸 단독 처리된 그룹과 비교하여 p-S6 수준이 감소됨을 확인하였다(도 13(A)).To measure phospho-S6 (p-S6) protein, bones and bone cavities were demineralized and fixed with paraformaldehyde, and confirmed by IHC, with a compound of Formula 4. In the treated samples, it was confirmed that the level of p-S6 was reduced compared to the control group and the group treated with chloroquine alone (FIG. 13(A)).

샘플간의 변동을 최소화하기 위해서 동일한 슬라이드에서 항체를 처리하였으며, 동일한 현미경 파라미터 설정 하에 현미경 이미지를 확보하였다. p-S6 항체에 의한 염색 강도는 ImageJ 소프트웨어를 이용하여 정량화하였고 그 결과를 도 13(B)에 나타내었다.Antibodies were treated on the same slide to minimize variation between samples, and microscope images were obtained under the same microscope parameter settings. The staining intensity by the p-S6 antibody was quantified using ImageJ software, and the results are shown in FIG. 13(B).

(8) 마우스 종양 사이즈 측정 (8) Mouse tumor size measurement

화학식 4의 화합물 및 클로로퀸 병용 요법에 의한 다발성골수종 치료의 최적화 조건을 확립하고, 클로로퀸의 잠재적 독성을 낮추기 위해 용량을 최대 6배 감소시킨 조건으로 2차 실험을 진행하였고, 그 결과를 도 14에 나타내었다.To establish the optimal conditions for the treatment of multiple myeloma by the compound of Formula 4 and chloroquine combination therapy, and to lower the potential toxicity of chloroquine, a second experiment was conducted under conditions where the dose was reduced up to 6 times, and the results are shown in FIG. 14 was

암컷 NOG (NOD/scid/IL-2Rγ null) 마우스에서 화학식 4의 화합물의 단독투여와 클로로퀸과 함께 병용 투여하여 종양부담(tumor burden) 감소여부를 확인하였다. 2차 실험(1 x 106 세포)에서는, 1차 실험(2 x 106 세포)과 비교하여 더 적은 수의 종양세포를 이식하였으며, 이로 인해 투여 초기에는 종양 크기가 다양하게 나타났다.In female NOG (NOD/scid/IL-2Rγ null) mice, the compound of Chemical Formula 4 was administered alone or in combination with chloroquine to determine whether tumor burden was reduced. In the second experiment (1 x 10 6 cells), a smaller number of tumor cells were transplanted compared to the first experiment (2 x 10 6 cells), which resulted in various tumor sizes at the beginning of administration.

화학식 4의 화합물과 클로로퀸의 조합으로 병용 투여한 모든 그룹은 특히 더 큰 초기 종양(빨간색 원으로 표시된 개별적으로 영향을 받는 마우스 크기 흔적)을 갖는 마우스에 대해 4주의 투약 후 더 큰 민감도의 종양부담(tumor burden) 감소 효능을 나타내었다. All groups co-administered with the combination of the compound of Formula 4 and chloroquine showed a greater sensitivity of the tumor burden ( showed efficacy in reducing tumor burden.

본 2차 실험에서는, 화학식 4의 화합물의 효능이 클로로퀸에 의해 가려지는 현상(masking effect)을 감소시키기 위해 클로로퀸의 용량을 낮춰 1차 실험보다 낮은 수준의 클로로퀸을 사용하였다(치료 첫 주 동안 CQ, 10 mg/kg vs. 60 mg/kg). In this second experiment, a lower level of chloroquine was used than in the first experiment by lowering the dose of chloroquine in order to reduce the masking effect of the compound of Formula 4 by chloroquine (CQ, CQ during the first week of treatment, 10 mg/kg vs. 60 mg/kg).

더 큰 종양이 클로로퀸 및 화학식 4의 화합물의 조합에 대해 더 높은 민감성을 나타내었으므로, 더 큰 종양의 환경이 화학식 4의 화합물의 절단 및 활성화에 필요한 낮은 pH 환경을 제공하는 것으로 추정된다.Since larger tumors showed higher sensitivity to the combination of chloroquine and compound 4, it is assumed that the environment of the larger tumor provides the low pH environment required for cleavage and activation of compound 4.

(9) 저용량 클로로퀸과 화학식 4의 화합물의 병용요법에 의한 다발성 골수종양 크기 감소 확인 (IVIS 시스템)(9) Confirmation of reduction in the size of multiple myeloid tumors by combination therapy of low-dose chloroquine and the compound of Formula 4 (IVIS system)

second MM NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) 마우스를 사용하여 경골 RPMI8226 종양을 이식하고, 약물로 처리하는 과정을 거친 후, 마우스를 희생시키기 전의 IVIS 이미지를 측정하여 도 15에 나타내었다.Tibial RPMI8226 tumors were transplanted into second MM NOG (NOD/scid/IL-2R γ null) mice, treated with drugs, and IVIS images were measured and shown in FIG. 15 before sacrificing the mice.

저용량 클로로퀸과 화학식 4의 화합물 병용 투여 시, 다발성 골수종양 크기 감소 효과는 1차 실험결과와 상응할 정도로 효과적이었다(도 15, IVIS 시스템). 따라서, 2차 실험결과로부터 잠재적 독성을 나타낼 수 있는 클로로퀸의 용량을 최대 6배까지 낮추어도 다발성골수종양의 크기를 감소시킬 수 있음을 발견하였다.When administered in combination with low-dose chloroquine and the compound of Formula 4, the effect of reducing the size of multiple myeloid tumors was effective enough to correspond to the results of the first experiment (FIG. 15, IVIS system). Therefore, from the results of the second experiment, it was found that the size of multiple myeloid tumors could be reduced even if the dose of chloroquine, which could exhibit potential toxicity, was lowered up to 6 times.

(10) 면역글로불린 람다(IgL)의 혈액내 농도 측정을 통한 종양부담 감소 효과 확인(10) Confirmation of tumor burden reduction effect through measurement of immunoglobulin lambda (IgL) concentration in blood

다발성 골수종 세포주(RPMI8226)에 의해 형성된 종양은 면역 글로불린 람다(Immunoglobulin lambda, IgL)를 혈액으로 분비하므로, 혈액 내 IgL의 농도는 종양부담(tumor burden)을 정량화할 수 있는 2차 지표가 된다. 따라서 본 실험에서는, IVIS를 측정하고 마우스를 희생한 후, 말초 혈액 혈장을 ELISA로 측정하여, IgL의 농도가 종양 크기 IVIS 값과 상관관계가 있음을 확인하였다 (도 16).Since tumors formed by the multiple myeloma cell line (RPMI8226) secrete immunoglobulin lambda (IgL) into the blood, the concentration of IgL in the blood is a secondary indicator that can quantify the tumor burden. Therefore, in this experiment, after IVIS was measured and mice were sacrificed, peripheral blood plasma was measured by ELISA, and it was confirmed that the IgL concentration correlated with the tumor size IVIS value (FIG. 16).

도 17에서와 같이 화학식 4의 화합물과 클로로퀸을 병용투여 했을 때 나타나는 마우스의 말초 혈액내 IgL 농도는 클로로퀸 단독투여 또는 PBS 단독투여시 나타나는 IgL 농도에 비해 더 적은 것을 확인하였다. 따라서, 화학식 4의 화합물과 클로로퀸을 병용투여 하였을 때다발성 골수종양 크기 감소효과가 극대화함을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 17, it was confirmed that the IgL concentration in the peripheral blood of mice when the compound of Formula 4 and chloroquine were co-administered was lower than the IgL concentration when chloroquine alone or PBS alone was administered. thus, It was confirmed that the effect of reducing the size of multiple myeloid tumors was maximized when the compound of Formula 4 and chloroquine were co-administered.

(11) 골육종에서 유효성 확인(11) Confirmation of efficacy in osteosarcoma

경골 골육종 종양 (Osteosarcoma)이 있는 마우스를 이용하여 화학식 4의 화합물로 처리하고 IVIS 이미지를 측정한 결과를 도 18에 나타내었다.18 shows the result of IVIS image measurement after treatment with the compound of Formula 4 using a mouse with tibial osteosarcoma tumor (Osteosarcoma).

골육종 세포는 IVIS 분석에 적합한 루시퍼라제로 안정적으로 형질 감염된 HOS 세포주였으며, 파라미터에 따라 정량화된 IVIS 강도를 기록하여 표시하였다.Osteosarcoma cells were a HOS cell line stably transfected with luciferase suitable for IVIS analysis, and IVIS intensities quantified according to parameters were recorded and displayed.

경골 내 골육종 마우스 모델(Tibial osteosarcoma mouse model)은 골육종 세포주인 HOS 세포주를 경골에 주입하여 본 발명자들이 최초로 확립하였다.The tibial osteosarcoma mouse model was first established by the present inventors by injecting the HOS cell line, which is an osteosarcoma cell line, into the tibia.

(12) 화학식 4의 화합물의 약동학(Pharmacokinetic)실험을 위한 샌드위치 ELISA 방법론 확보(12) Securing sandwich ELISA methodology for pharmacokinetic experiments of the compound of Formula 4

약동학 실험을 위해 본 발명자들은 도 19와 같이 샌드위치 ELISA 방법론을 확보하였다. 투여된 화학식 4의 화합물의 체내 분포(예, 혈액, 소변 및 다양한 장기) 여부 및 농도를 확인하기 위하여, 화학식 4의 화합물을 투여한 마우스의 조직 샘플을 채취한 후, 하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead, HB)와 혼합하였다. For pharmacokinetic experiments, the present inventors secured a sandwich ELISA methodology as shown in FIG. 19 . In order to confirm the body distribution (eg, blood, urine and various organs) and concentration of the administered compound of Formula 4, tissue samples of mice administered with the compound of Formula 4 were collected, and then hydroxyapatite beads , HB).

하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead)와 결합한 화학식 4의 화합물을 선별하기 위해 0.45 um 필터를 활용하여 미결합된 분자들을 제거한 후, HB-화학식 4의 화합물 복합체를 회수하고, HRP(horse radish peroxidase)에 결합한 항체 및 라파마이신 항체와 혼합시켜, HB와 anti-Rapamycin-HRP 샌드위치를 기 확보하였다,In order to select the compound of formula 4 bound to hydroxyapatite beads, a 0.45 um filter was used to remove unbound molecules, the HB-compound complex of formula 4 was recovered, and HRP (horse radish peroxidase) By mixing with the bound antibody and rapamycin antibody, an HB and anti-Rapamycin-HRP sandwich was previously obtained.

골 조직을 모방하는 in vitro 골 조직인 하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead) 를 이용하여 표적화 리간드를 가진 화학식 4의 화합물을 포획하였으며, 이어서 상업적으로 구입 가능한 항-라파마이신 항체를 이용하여 rapa-conjugate의 라파마이신 부분을 검출하였다.The compound of Formula 4 with a targeting ligand was captured using hydroxyapatite beads, an in vitro bone tissue mimicking bone tissue, and then rapa-conjugated rapa using a commercially available anti-rapamycin antibody. The mycin moiety was detected.

하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead)를 실온에서 1 시간 동안 화학식 4의 화합물과 함께 인큐베이션 하고, PBS로 비드를 차단한 후, 상온에서 30 분 동안 라파마이신 Sheep Ab와 함께 인큐베이션 하였다. 다시 비드를 세척 한 후, 실온에서 30 분 동안 Sheep Ab HRP와 함께 배양하였다. 또 다른 라운드의 세척 후, 비드를 30 분 동안 주기적 혼합하면서 상온에서 TMB 시약과 함께 인큐베이션 하였음. 분광 광도계에서 450 nm에서 흡광도를 판독 하여 측정하였다.Hydroxyapatite beads were incubated with the compound of Formula 4 for 1 hour at room temperature, and after blocking the beads with PBS, they were incubated with Rapamycin Sheep Ab for 30 minutes at room temperature. After washing the beads again, they were incubated with Sheep Ab HRP for 30 minutes at room temperature. After another round of washing, the beads were incubated with the TMB reagent at room temperature with periodic mixing for 30 minutes. It was measured by reading the absorbance at 450 nm in a spectrophotometer.

음성 대조군(unconjugated rapamycin/no primary antibody)과 함께 대조한 dose-response curve를 도 20에 표시하였다. 분석 방법은 100% 혈청에서 민감하여 검출에 충분하였다. full-length 화학식 4의 화합물의 ELISA 검출 하한은 10 nM 임을 확인하였다.A dose-response curve contrasted with a negative control group (unconjugated rapamycin/no primary antibody) is shown in FIG. 20 . The assay method was sensitive and sufficient for detection in 100% serum. It was confirmed that the ELISA detection limit of the full-length compound of Formula 4 was 10 nM.

샌드위치 ELISA 방법의 민감도를 검증하기 위하여, 라파마이신 단독, 2차 항체 단독 (anti-sheep only) 및 화학식 4의 화합물을 하이드록시아파타이트와 혼합 한 후, 하이드록시아파타이트와의 결합 정도를 흡광도로 측정한 결과 (Y축), 화학식 4의 화합물이 충분한 민감도 범위내에서 뼈와 결함함을 확인하였다(도 20).In order to verify the sensitivity of the sandwich ELISA method, after mixing rapamycin alone, secondary antibody alone (anti-sheep only), and the compound of Formula 4 with hydroxyapatite, the degree of binding to hydroxyapatite was measured by absorbance. As a result (Y-axis), it was confirmed that the compound of Formula 4 was compatible with bone within a sufficient sensitivity range (FIG. 20).

(13) 화학식 4의 화합물의 표적지향성 확인(13) Confirmation of the targeting property of the compound of Formula 4

화학식 4의 화합물과 뼈 조직 모방체인 하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead)를 실온에서 1 시간 동안 함께 인큐베이션 하고, PBS로 비드를 차단 한 후, 상온에서 30 분 동안 라파마이신 sheep Ab와 함께 인큐베이션 하여 정량화한 결과 화학식 4의 화합물은 하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead)에 결합함을 확인할 수 있었다. 반면, 표적화 리간드가 부착되지 않은 시롤리무스 약물은 하이드록시아파타이트 비드(hydroxyapatite bead)에 결합하지 않음을 확인하였다(도 21). 상기 실험 결과는 본 발명에서 개발한 화학식 4의 화합물이 뼈 조직에 결합함을 보여주며, 화학식 4의 화합물의 표적지향성을 확인할 수 있었다.The compound of Formula 4 and hydroxyapatite beads, a bone tissue mimetic, were incubated together at room temperature for 1 hour, the beads were blocked with PBS, and then incubated with rapamycin sheep Ab for 30 minutes at room temperature to quantify As a result, it was confirmed that the compound of Formula 4 binds to hydroxyapatite beads. On the other hand, it was confirmed that the sirolimus drug to which the targeting ligand was not attached did not bind to the hydroxyapatite beads (FIG. 21). The above experimental results show that the compound of Formula 4 developed in the present invention binds to bone tissue, and it was confirmed that the compound of Formula 4 has a targeting property.

이상과 같이 실시예를 통하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described through examples. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (13)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염:
[화학식 1]
A-B-C-D
식 중에서
A는
Figure 112020087945122-pat00088
,
Figure 112020087945122-pat00089
,
Figure 112020087945122-pat00090
Figure 112020087945122-pat00091
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
B는
Figure 112020087945122-pat00092
또는
Figure 112020087945122-pat00093
이고,
C는
Figure 112020087945122-pat00094
또는
Figure 112020087945122-pat00095
로서,
l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이고,
D는
Figure 112020087945122-pat00096
또는
Figure 112020087945122-pat00097
이며, R은 H 또는 OH이다.
A compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof:
[Formula 1]
ABCD
in the expression
A is
Figure 112020087945122-pat00088
,
Figure 112020087945122-pat00089
,
Figure 112020087945122-pat00090
and
Figure 112020087945122-pat00091
Any one selected from the group consisting of
B is
Figure 112020087945122-pat00092
or
Figure 112020087945122-pat00093
ego,
C is
Figure 112020087945122-pat00094
or
Figure 112020087945122-pat00095
as,
l, m, n are each an integer of 1 to 5;
D is
Figure 112020087945122-pat00096
or
Figure 112020087945122-pat00097
, and R is H or OH.
제1항에 있어서, A는
Figure 112020087945122-pat00098
인 것인, 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염.
The method of claim 1, wherein A is
Figure 112020087945122-pat00098
A compound, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
제1항에 있어서, A는 시롤리무스, 에베롤리무스 및 템시롤리무스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인, 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염.The compound according to claim 1, wherein A is any one selected from the group consisting of sirolimus, everolimus and temsirolimus, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 제1항에 있어서, B는 산에 의해 분해되는 링커인 것인, 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염. The compound according to claim 1, wherein B is a linker that is cleaved by an acid, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 제1항에 있어서,
l, m은 각각 1 또는 2이고,
n은 1 내지 3중 어느 하나의 정수인 것인, 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염.
According to claim 1,
l and m are each 1 or 2;
n is an integer of any one of 1 to 3, a compound, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 7로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염:
[화학식 2]
Figure 112020087945122-pat00099

[화학식 3]
Figure 112020087945122-pat00100

[화학식 4]
Figure 112020087945122-pat00101

[화학식 5]
Figure 112020087945122-pat00102

[화학식 6]
Figure 112020087945122-pat00103

[화학식 7]
Figure 112020087945122-pat00104
.
The compound of claim 1, wherein the compound represented by Formula 1 is any one selected from the group consisting of Formulas 2 to 7, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof:
[Formula 2]
Figure 112020087945122-pat00099

[Formula 3]
Figure 112020087945122-pat00100

[Formula 4]
Figure 112020087945122-pat00101

[Formula 5]
Figure 112020087945122-pat00102

[Formula 6]
Figure 112020087945122-pat00103

[Formula 7]
Figure 112020087945122-pat00104
.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물로서, 상기 뼈 질환은 골다공증, 골수염, 골연화증, 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립성암, 추간판 탈출증, 섬유성 골이형성증, 클리펠-파일 증후군 및 낭성 섬유뼈염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.A pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases comprising the compound according to any one of claims 1 to 6, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, wherein the bone disease is osteoporosis, osteomyelitis, or osteomalacia. , Bone damage due to bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, multiple myeloma, bone metastatic prostate cancer, intervertebral disc herniation, fibrous osteodysplasia, Klippel-Pile syndrome, and cystic fibroosteitis, which is at least one member selected from the group consisting of bone A pharmaceutical composition for preventing or treating a disease. 삭제delete 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 뼈 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물로서, 상기 뼈 질환은 골다공증, 골수염, 골연화증, 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립성암, 추간판 탈출증, 섬유성 골이형성증, 클리펠-파일 증후군 및 낭성 섬유뼈염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 뼈 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.A health functional food composition for preventing or improving bone disease, comprising the compound according to any one of claims 1 to 6, an optical isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, wherein the bone disease is osteoporosis or osteomyelitis. , osteomalacia, bone damage caused by bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, multiple myeloma, bone metastatic prostate cancer, intervertebral disc herniation, fibrous osteodysplasia, Klippel-Pile syndrome, and cystic fibroosteitis. , Health functional food composition for preventing or improving bone disease. 삭제delete 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학이성질체 또는 약학적으로 허용 가능한 염; 및 클로로퀸 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물로서, 상기 뼈 질환은 골다공증, 골수염, 골연화증, 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종, 다발성 골수종, 골 전이성 전립성암, 추간판 탈출증, 섬유성 골이형성증, 클리펠-파일 증후군 및 낭성 섬유뼈염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 1]
A-B-C-D
식 중에서
A는
Figure 112022137922338-pat00105
,
Figure 112022137922338-pat00106
,
Figure 112022137922338-pat00107
Figure 112022137922338-pat00108
으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
B는
Figure 112022137922338-pat00109
또는
Figure 112022137922338-pat00110
이고,
C는
Figure 112022137922338-pat00111
또는
Figure 112022137922338-pat00112
로서,
l, m, n은 각각 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이고,
D는
Figure 112022137922338-pat00113
또는
Figure 112022137922338-pat00114
이며, R은 H 또는 OH이다.
A compound represented by Formula 1, an optical isomer or a pharmaceutically acceptable salt thereof; And chloroquine or a pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases comprising a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein the bone diseases include osteoporosis, osteomyelitis, osteomalacia, bone damage due to bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, multiple myeloma, bone metastatic prostate A pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases, which is at least one member selected from the group consisting of cancer, intervertebral disc herniation, fibrous osteodysplasia, Klipel-Pile syndrome and cystic fibroosteitis:
[Formula 1]
ABCD
in the expression
A is
Figure 112022137922338-pat00105
,
Figure 112022137922338-pat00106
,
Figure 112022137922338-pat00107
and
Figure 112022137922338-pat00108
Any one selected from the group consisting of
B is
Figure 112022137922338-pat00109
or
Figure 112022137922338-pat00110
ego,
C is
Figure 112022137922338-pat00111
or
Figure 112022137922338-pat00112
as,
l, m, n are each an integer of 1 to 5;
D is
Figure 112022137922338-pat00113
or
Figure 112022137922338-pat00114
, and R is H or OH.
삭제delete 제11항에 있어서, 뼈 질환은 암세포의 골전이에 의한 골 손상, 골육종 및 다발성 골수종으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 뼈 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.The pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases according to claim 11, wherein the bone disease is any one selected from the group consisting of bone damage caused by bone metastasis of cancer cells, osteosarcoma, and multiple myeloma.
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