KR102510588B1 - 카텝신 c의 스피로사이클릭 억제제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 I의 화합물 및 카텝신 C의 억제제로서의 이의 용도, 화학식 I의 화합물을 함유하는 약제학적 조성물 및 디펩티딜 펩티다제 I 활성과 관련된 질환, 예를 들면, 호흡기 질환의 치료 및/또는 예방을 위한 제제로서 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.
화학식 I
Figure 112017035903114-pct00092

상기 화학식 I에서,
A 및 Cy는 명세서에 나타낸 의미들 중 하나를 갖는다.

Description

카텝신 C의 스피로사이클릭 억제제{SPIROCYCLIC INHIBITORS OF CATHEPSIN C}
본 발명은, 화학식 I의 화합물 및 카텝신 C의 억제제로서의 이의 용도, 화학식 I의 화합물을 함유하는 약제학적 조성물 및 디펩티딜 펩티다제 I 활성과 관련된 질환, 예를 들면, 호흡기 질환의 치료 및/또는 예방을 위한 제제로서 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.
[화학식 I]
Figure 112017035903114-pct00001
상기 화학식 I에서,
A 및 Cy는 명세서에 나타낸 의미들 중 하나를 갖는다.
ㆍ WO2004110988에는 일련의 질환 치료를 위한 디펩티딜-펩티다제 I(DPPI) 억제제로서 펩티딜 니트릴 억제제가 개시되어 있다.
ㆍ WO2009074829 및 WO2010142985에는 또한 천식, COPD 또는 알레르기성 비염의 치료를 위한 디펩티딜-펩티다제 I(DPPI) 억제제로서의 펩티딜 니트릴 억제제가 개시되어 있다.
ㆍ WO2013041497에는 예를 들면, 호흡기 질환 치료를 위한 디펩티딜-펩티다제 I(DPPI) 억제제로서 치환된 N-[1-시아노-2-(페닐)에틸]-2-아자바이사이클로[2.2.1]헵탄-3-카복스아미드가 개시되어 있다.
디펩티딜-아미노펩티다제 I(DPPI 또는 카텝신 C; EC3.4.141)은 단백질 기질의 아미노 말단으로부터 디펩타이드를 제거할 수 있는 리소좀성 시스테인 프로테아제이다. DPPI는 1948년 Gutman과 Fruton에 의해 처음 발견되었다(참조: J. Biol. Chem 174: 851 858, 1948). 인간 효소의 cDNA는 1995년에 개시되어 있다(참조: Paris et al.; FEBS Lett 369: 326-330, 1995). DPPI 단백질은 중쇄, 경쇄 및 활성 효소와 결합되어 있는 프로펩타이드로 이루어진 성숙 단백질분해 활성 효소로 프로세싱된다(참조: Wolters et al., J. Biol. Chem. 273 : 15514 15520, 1998). 다른 시스테인 카텝신(예 : B, H, K, L 및 S)이 단량체인 반면, DPPI는, 각각이 3개의 상이한 폴리펩타이드 쇄로 구성된 4개의 동일한 서브유닛을 가진 200-kD 4량체이다. DPPI는 폐, 신장, 간 및 비장에서 최고 수준의 많은 조직에서 구성적으로 발현된다(참조: Kominami et al., Biol. Chem. Hoppe Seyler 373: 367 373, 1992). DPPI는 또한, 조혈 세포로부터 세린 프로테아제의 활성화에서의 역할과 일치하여 호중구, 세포독성 림프구, 자연 살해 세포, 폐포 대식세포 및 비만 세포에서도 상대적으로 높게 발현된다. DPPI가 결핍된 마우스의 최근 데이터는, 리소좀성 단백질 분해에서 중요한 효소인 것 외에도, DPPI는 또한 세포독성 T 림프구 및 자연 살해 세포(그랜자임 A 및 B; Pham et al.; Proc. Nat. Acad. Sci 96: 8627-8632, 1999), 비만 세포(키마제 및 트립타제; Wolter et al., J Biol. Chem. 276: 18551 18556, 2001), 및 호중구(카텝신 G, 엘라스타제 및 프로테이나제 3; Adkison et al., J Clin. Invest. 109 : 363.371, 2002)에서 과립 세린 프로테아제의 활성화에서 중요한 효소로 작용함을 시사한다. 일단 활성화되면, 이들 프로테아제는 다양한 세포외 기질 성분을 분해할 수 있어서 조직 손상 및 만성 염증을 유발할 수 있다.
따라서, 카텝신 C의 억제제는 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐 기종, 천식, 다발성 경화증 및 낭성 섬유증과 같은 호중구-우세 염증성 질환을 치료하기 위한 잠재적으로 유용한 치료요법일 수 있다(참조: Guay et al.; Curr. Topics Med. Chem. 10: 708-716, 2010; Laine and Busch-Petersen; Expert Opin. Ther. Patents 20: 497-506, 2010). 류마티스 관절염은 또한 DPPI가 중요한 역할을 하는 또 다른 만성 염증성 질환이다. 호중구는 관절 염증 부위로 모집되어, 류마티스 관절염과 관련된 연골 파괴를 초래하는 것으로 여겨지는 프로테아제인 카텝신, 엘라스타제 및 프로테이나제 3을 방출시킨다. 실제로, DPPI 결핍 마우스는 II형 콜라겐에 대한 모노클로날 항체의 수동 전달에 의해 유도된 급성 관절염에 대해 보호되었다(참조: Adkison et al.; J Clin. Invest. 109: 363.371, 2002).
DPPI가 특정 염증유발성 세린 프로테아제를 활성화시키는 역할의 관점에서, 본 발명의 과제는 그의 활성을 억제함에 의해 하류(downstream) 세린 프로테아제 활성을 억제하는 화합물을 제조하는 것이다.
놀랍게도, 본 발명의 스피로사이클릭 화합물은 하기를 가짐을 밝혀냈다:
ㆍ 바람직하게는 DPPI의 억제 IC50 [μM] < 0.0050, 특히 바람직하게는 < 0.0030을 나타내는, 강력한 카텝신 C(DPPI) 활성.
또한, 본 발명의 화합물은 이의 약리학적 효능에 유리한 다음의 능력(capacity)들을 나타낸다:
ㆍ 바람직하게는 IC50 [μM] < 0.5, 특히 바람직하게는 < 0.003을 나타내는, 높은 세포 활성, 예를 들면, U937 세포주에서의 호중구 엘라스타제 프로세싱의 억제.
ㆍ 다른 카텝신, 예를 들면, 카텝신 K에 대한 높은 선택성 및
ㆍ 바람직하게는 t1/2 [분] > 110, 특히 바람직하게는 ≥ 120의 인간 간 마이크로솜 항온처리에서의 시험관내 안정성을 나타내는, 일반적으로 바람직한 약동학적 성질, 예를 들면, 대사 안정성.
놀랍게도, 본 발명의 화합물은 표적 집중 마우스 모델에서 BALF(기관지폐포 세척액) 세포 용해물에서 호중구 엘라스타제 활성의 높은 억제를 나타내는 것으로 밝혀졌다.
더욱이, 놀랍게도, 본 발명의 스피로사이클릭 화합물은 이러한 화합물 부류의 높은 효소적 및 세포 활성을 유도하는 카텝신 C의 Glu275에 대한 부가적인 염다리를 형성하는 것으로 밝혀졌다. 스피로-사이클릭 아민의 이러한 부가적인 상호작용(예를 들면, 실시예 11에서의 스피로-아제티딘 및 실시예 16에서의 스피로-피롤리딘)은 실시예 11 및 실시예 16에 의한 카텝신 C 단백질의 공결정화 실험에 의해 입증되었다. 두 경우 모두 염기성 질소 원자는 Glu275에 대한 염다리를 형성한다.
놀랍게도, 상기 언급된 과제는 본 발명의 화학식 I의 화합물에 의해 해결되는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.
[화학식 I]
Figure 112017035903114-pct00002
상기 화학식 I에서,
Cy는
Figure 112017035903114-pct00003
또는
Figure 112017035903114-pct00004
이고;
A는
Figure 112017035903114-pct00005
이고, 여기서,
W는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
X는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
Y는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
단, W, X 및 Y 중 최대 하나는 N일 수 있고;
D-E는 N(R2)-C(O), CH2CH2, C(O)-O 및 CH2-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2는 H 및 C1 -3-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R1은 H, C1 -3-알킬, CH3OCH2CH2-, 옥세타닐, 테트라하이드로푸라닐, 4-테트라하이드로피라닐 및 3-테트라하이드로피라닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
i는 1, 2 또는 3이고;
j는 1, 2 또는 3이고;
단, i+j의 합은 2, 3 또는 4이다.
바람직한 양태
Cy가
Figure 112017035903114-pct00006
인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
Cy가
Figure 112017035903114-pct00007
인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R2가 H 및 CH3으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R2가 H인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R2가 CH3인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
D-E가 CH2-O인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 CH3이고;
W가 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
X가 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
Y가 CH로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
단, W, X 및 Y 중 최대 하나는 N일 수 있고;
D-E가 N(R2)-C(O), CH2CH2, C(O)-O 및 CH2-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
i가 1 또는 2이고;
j가 1 또는 2이고;
단, i+j의 합이 2, 3 또는 4인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
A가 화학식 A1 내지 A14:
Figure 112017035903114-pct00008
로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
A가 A2, A3, A4, A5, A6, A7, A10, A13, 및 A14:
Figure 112017035903114-pct00009
로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
A가 A2 및 A13:
Figure 112017035903114-pct00010
으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
A가 화학식 A2.1:
Figure 112017035903114-pct00011
의 그룹인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
A가 화학식 A13.1:
Figure 112017035903114-pct00012
의 그룹인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
실시예 1, 5, 8, 10, 12, 13, 14, 19, 22, 23, 24, 25 및 27:
Figure 112017035903114-pct00013
Figure 112017035903114-pct00014
로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H 및 CH3으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 옥세타닐인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3-으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H 및 CH3으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3, 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
W가 CH이고;
X가 N이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
W가 N이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 N인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3-으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3-으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 N이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 N이고;
X가 CH이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3-으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 N이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 N이고;
Y가 CH인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
R2가 H 및 CH3-으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O, C(O)-O 및 N(R2)-C(O)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 N인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
D-E가 CH2-O 및 C(O)-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
W가 CH이고;
X가 CH이고;
Y가 N인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11, A12, A13 및 A14로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A1, A2, A3, A4, A6, A7, A9, A10, A13 및 A14로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A4, A5, A6, A7 A8, A9 및 A14로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A10, A11 및 A12로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A2, A3, A9, A13 및 A14로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A2, A3 및 A13으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A2인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
A가 A13인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
i가 2이고 j가 1인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
i가 1이고 j가 1인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
i가 2이고 j가 2인, 상기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
화학식 I의 화합물이 실시예 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 26 및 27로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화학식 I의 화합물이 바람직하다.
R1, R2, Cy, A, D, E, W, X, Y, i 및 j의 모든 정의는 서로 조합될 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는 약제(medicament)로서 사용하기 위한, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이다.
본 발명의 추가의 양태는 천식 및 알레르기성 질환, 위장관 염증성 질환, 사구체신염, 호산구 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 병원성 미생물에 의한 감염, 류마티스 관절염, 호중구 질환, 낭성 섬유증(CF), 비-낭성 섬유증, 특발성 폐섬유증, 기관지확장증, ANCA-관련 혈관염, 폐암, 폐기종, 만성 기관지염, 급성 폐 손상(ALI), 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 폐 고혈압, 폐동맥 고혈압(PAH) 및 알파-1-항트립신 결핍증(AATD), 비만 및 관련 염증, 인슐린 저항증, 당뇨병, 지방간 및 간 지방증 치료용 약제로서 사용하기 위한 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이다.
천식 및 알레르기성 질환, 위장관 염증성 질환, 호산구 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 병원성 미생물에 의한 감염, 류마티스 관절염 및 죽상동맥경화증 치료용 약제로서 사용하기 위한 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 바람직하다.
만성 폐쇄성 폐질환 및 폐기종 치료용 약제로서 사용하기 위한 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 특히 바람직하다.
본 발명의 추가의 양태는 하나 이상의 화학식의 화합물 또는 이의 약제학적으로 활성인 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물이다.
본 발명의 추가의 양태는 DPPI 활성 억제제가 치료 효익(therapeutic benefit)을 갖는 질환의 치료 또는 예방 방법으로서, 상기 방법은 치료학적 또는 예방학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 상기 치료 또는 예방을 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 화학식 I의 화합물 이외에, 베타미메틱, 항콜린제, 코르티코스테로이드, PDE4 억제제, LTD4 길항제, EGFR 억제제, CRTH2 억제제, 5 LO 억제제, 히스타민 수용체 길항제, CCR9 길항제 및 SYK 억제제, NE 억제제, MMP9 억제제 및 MMP12 억제제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 약제학적으로 활성인 화합물 뿐만 아니라, 2개 또는 3개의 활성 물질의 병용물을 추가로 포함하는, 약제학적 조성물이다.
사용된 용어 및 정의
본원에 구체적으로 정의되지 않은 용어들은, 개시내용 및 맥락을 고려하여 당업자에 의해 제공되는 의미들로 제공되어야 한다. 그러나, 당해 명세서에 사용되는 바와 같이, 반대로 언급되지 않는 한, 하기 용어들은 나타낸 의미를 가지며 다음의 규칙들이 첨부된다.
아래에 정의된 그룹들, 라디칼들, 또는 모이어티(moiety)들에서, 탄소 원자의 수는 종종, 그룹 앞에 명시되며, 예를 들면, C1 -6-알킬은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹 또는 라디칼을 의미한다.
일반적으로, HO, H2N, S(O), S(O)2, NC(시아노), HOOC, F3C 등과 같은 단일 그룹에서, 숙련가는 그룹 자체의 유리 원자가로부터 분자에 대한 라디칼 부착 지점(들)을 알 수 있다. 2개 이상의 서브그룹들을 포함하는 조합 그룹들의 경우, 맨 마지막에 명명된 서브그룹은 라디칼 부착 지점이며, 예를 들면, 치환체 "아릴-C1 -3-알킬-"은 C1 -4-알킬-그룹에 결합되는 아릴 그룹을 의미하고, 마지막은 치환체가 부착되는 코어에 결합되거나 그룹에 결합된다. 대안적으로, "*"는 화학 물질 내에서 부착 지점을 나타낸다.
본 발명의 화합물을 화학명의 형태로 그리고 화학식으로서 나타내는 경우에 임의의 불일치가 발생하는 경우 화학식이 우세할 것이다. 별표를 서브-화학식에 사용하여, 정의된 코어 분자(core molecule)에 연결되는 결합을 나타낼 수 있다.
다수의 하기 용어들이 화학식 또는 그룹의 정의에서 반복적으로 사용될 수 있고, 각각의 경우, 서로 독립적으로 상기 제시된 의미들 중 하나를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "치환된"은, 지정된 원자 상의 임의의 하나 이상의 수소들을 상기 나타낸 그룹으로부터 선택된 것으로 대체하는 것을 의미하며, 단, 상기 지정된 원자들의 정상 원자가는 초과되지 않으며, 치환으로 인해 안정한 화합물이 된다.
본원에 사용된 표현 "예방(prevention)", "예방(prophylaxis)", "예방적 치료(prophylactic treatment)" 또는 "예방적 치료(preventive treatment)"는, 특히 상기 상태들 또는 상응하는 병력에 대한 상승된 위험, 예를 들면, 당뇨병 또는 비만과 같은 대사 장애 또는 본원에서 언급된 또 다른 장애 발병의 상승된 위험을 갖는 환자에 있어서, 상기 언급된 상태의 발병 위험이 감소된다는 점에서, 동의어로 이해되어야 한다. 따라서, 본원에 사용된 표현 "질환의 예방"은, 질환의 임상적 개시 이전에 질환의 발병 위험에서 개체를 관리하고 돌보는 것을 의미한다. 예방의 목적은 질환, 병태 또는 장애의 발병을 퇴치하는 것이며, 증상 또는 합병증의 개시를 예방 또는 지연시키기 위해 그리고 관련 질환, 병태 또는 장애의 발병을 예방 또는 지연시키기 위해 활성 화합물을 투여함을 포함한다. 상기 예방적 치료의 성공은, 예방적 치료를 받지 않은 동등한 환자 집단과 비교하여, 상기 병태에 대한 위험 환자 집단 내에서 상기 병태의 감소된 이환율에 의해 통계적으로 반영된다.
표현 "치료(treatment)" 또는 "치료요법(therapy)"은 이것이 가능하기만 하다면 병태 및 이의 중증도에 따라, 특이적 징후의 증상을 경감시키기 위한 증후성 치료(symptomatic treatment), 또는 병태를 역전시키거나 부분적으로 역전시키거나 상기 징후의 진행을 지연시키기 위한 원인 치료를 포함하여, 명백한, 급성 또는 만성 형태의 상기 병태들 중 하나 이상이 이미 발병된 환자의 치료적 치료(therapeutic treatment)를 의미한다. 따라서, 본 명세서에 사용된 표현 "질환의 치료"는 발병된 질환, 병태 또는 장애를 갖는 환자를 관리하고 돌보는 것을 의미한다. 치료의 목적은 질환, 병태, 또는 장애를 퇴치하는 것이다. 치료는, 질환, 병태 또는 장애의 제거 또는 제어를 위한, 그리고 질환, 병태 또는 장애와 관련된 증상 또는 합병증 완화를 위한 활성 화합물의 투여를 포함한다.
구체적으로 나타내지 않는 한, 본원 명세서 및 첨부된 청구범위에 걸쳐, 제공된 화학식 또는 화학명은 토토머 및 모든 입체, 광학 및 기하 이성체(예를 들면, 에난티오머, 부분입체이성체, E/Z 이성체 등...) 및 이들의 라세미체 뿐만 아니라 개별 에난티오머들의 상이한 비율의 혼합물, 부분입체이성체들의 혼합물, 또는 이러한 이성체 및 에난티오머가 존재하는 상기 형태들 중 어느 하나의 혼합물 뿐만 아니라, 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 염 및 유리 화합물의 용매화물 또는 상기 화합물의 염의 용매화물을 포함하는, 예를 들면, 수화물과 같은 이의 용매화물을 포함할 것이다.
본원에서 사용된 구 "약제학적으로 허용되는"은 타당한 의학적 판단 범위 내에서 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 기타 문제 또는 합병증 없이 사람 및 동물의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합하며, 합리적인 이익/위험 비에 상응하는 이들 화합물, 물질, 조성물 및/또는 용량 형태를 나타낸다.
본원에 사용된 "약제학적으로 허용되는 염"은 개시된 화합물의 유도체를 나타내고, 여기서, 모 화합물은 이의 산 또는 염기 염을 제조함에 의해 개질된다. 약제학적으로 허용되는 염의 예는, 아민과 같은 염기성 잔기의 무기산 또는 유기산 염; 카복실산 등과 같은 산성 잔기의 알칼리 또는 유기 염 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 이러한 염은 암모니아, L-아르기닌, 베타인, 베네타민, 벤자틴, 수산화칼슘, 콜린, 데아놀, 디에탄올아민(2,2'-이미노비스(에탄올)), 디에틸아민, 2-(디에틸아미노)-에탄올, 2-아미노에탄올, 에틸렌디아민, N-에틸-글루카민, 하이드라바민, 1H-이미다졸, 리신, 수산화마그네슘, 4-(2-하이드록시에틸)-모르폴린, 피페라진, 수산화칼륨, 1-(2-하이드록시에틸)-피롤리딘, 수산화나트륨, 트리에탄올아민(2,2',2"-니트릴로트리스(에탄올)), 트로메타민, 수산화아연, 아세트산, 2,2-디클로로-아세트산, 아디프산, 알긴산, 아스코르브산, L-아스파르트산, 벤젠설폰산, 벤조산, 2,5-디하이드록시벤조산, 4-아세트아미도-벤조산, (+)-캄포르산, (+)-캄포르-10-설폰산, 카본산, 신남산, 시트르산, 사이클람산, 데칸산, 도데실황산, 에탄-1,2-디설폰산, 에탄설폰산, 2-하이드록시-에탄설폰산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 포름산, 푸마르산, 갈락타르산, 겐티스산, D-글루코헵톤산, D-글루콘산, D-글루쿠론산, 글루탐산, 글루타르산, 2-옥소-글루타르산, 글리세로인산, 글리신, 글리콜산, 헥산산, 히푸르산, 브롬화수소산, 염산, 이소부티르산, DL-락트산, 락토비온산, 라우르산, 리신, 말레산, (-)-L-말산, 말론산, DL-만델산, 메탄설폰산, 갈락타르산, 나프탈렌-1,5-디설폰산, 나프탈렌-2-설폰산, 1-하이드록시-2-나프토산, 니코틴산, 질산, 옥탄산, 올레산, 오로트산, 옥살산, 팔미트산, 팜산(엠본산), 인산, 프로피온산, (-)-L-피로글루탐산, 살리실산, 4-아미노-살리실산, 세박산, 스테아르산, 석신산, 황산, 탄닌산, (+)-L-타르타르산, 티오시안산, p-톨루엔설폰산 및 운데실렌산으로부터의 염을 포함한다. 추가의 약제학적으로 허용되는 염은, 알루미늄, 칼슘, 리튬, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 아연 등과 같은 금속 유래의 양이온에 의해 형성될 수 있다(또한, 문헌[Pharmaceutical salts, Birge, S.M. et al., J. Pharm. Sci., (1977), 66, 1-19] 참조).
본 발명의 약제학적으로 허용되는 염은, 통상적인 화학적 방법에 의해 염기성 또는 산성 모이어티를 함유하는 모 화합물로부터 합성될 수 있다. 일반적으로, 이러한 염은, 이들 화합물의 유리 산 또는 염기 형태를, 물 중에서 또는 유기 희석제, 예를 들면, 에테르, 에틸 아세테이트, 에탄올, 이소프로판올 또는 아세토니트릴, 또는 이들의 혼합물 중에서, 충분한 양의 적절한 염기 또는 산과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 화합물을 정제하거나 단리하는데 유용한, 상기 언급된 것 이외의 다른 산의 염(예를 들면, 트리플루오로 아세테이트 염) 또한, 본 발명의 일부를 구성한다.
용어 할로겐은 일반적으로 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 나타낸다.
용어 "C1 -n-알킬"(여기서, n은 2, 3, 4, 5 또는 6으로부터 선택되는 정수이다)은, 단독으로 또는 또 다른 라디칼과 함께, 1 내지 n개의 C 원자를 갖는 비환식의 포화 분지형 또는 선형 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 예를 들면, 용어 C1 -5-알킬은 라디칼 H3C-, H3C-CH2-, H3C-CH2-CH2-, H3C-CH(CH3)-, H3C-CH2-CH2-CH2-, H3C-CH2-CH(CH3)-, H3C-CH(CH3)-CH2-, H3C-C(CH3)2-, H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-, H3C-CH2-CH2-CH(CH3)-, H3C-CH2-CH(CH3)-CH2-, H3C-CH(CH3)-CH2-CH2-, H3C-CH2-C(CH3)2-, H3C-C(CH3)2-CH2-, H3C-CH(CH3)-CH(CH3)- 및 H3C-CH2-CH(CH2CH3)-을 포함한다.
용어 "옥세타닐"은 부착 지점에 대하여 3-위치에 산소 원자를 함유하는 4원 사이클릭 포화 환을 나타낸다.
제조
일반적인 합성 방법
본 발명은 또한 화학식 I의 화합물의 제조 방법을 제공한다.
최적의 반응 조건 및 반응 시간은 사용된 특정 반응물에 따라 다를 수 있다. 달리 명시하지 않는 한, 용매, 온도, 압력 및 다른 반응 조건은 당업자에 의해 용이하게 선택될 수 있다. 구체적인 절차는 합성 실시예 섹션에서 제공된다. 전형적으로, 반응 진행은 필요하다면 박층 크로마토그래피(TLC) 또는 LC-MS에 의해 모니터링될 수 있고, 중간체 및 생성물은 실리카 겔 상의 크로마토그래피, HPLC 및/또는 재결정화에 의해 정제될 수 있다. 다음의 실시예는 예시적이고, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 과도한 실험 없이 개별 화합물에 대해 필요에 따라 특정 시약 또는 조건을 변형시킬 수 있다. 하기 방법에서 사용되는 출발 물질 및 중간체는 시판중이거나 또는 당업자에 의해 시판되는 물질로부터 용이하게 제조될 수 있다.
화학식 I의 화합물은 반응식 1, 2, 3 또는 4에 개략된 방법에 의해 제조될 수 있다:
반응식 1
Figure 112017035903114-pct00015
반응식 1에 도시된 바와 같이, 작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐 그룹의 탈보호를 위해 포름산, 트리플루오로아세트산, p-톨루엔설폰산 또는 HCl과 같은 산을 물, DCM 또는 디옥산과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 III의 화합물을 제공할 수 있다.
PG1이 보호 그룹(예를 들면, 3급-부톡시카보닐)을 나타내는 화학식 IV의 산을, 아미드의 형성을 위한 표준 문헌 절차를 사용하여, 예를 들면, N,N-디이소프로필에틸아민(DIPEA)과 같은 염기, 및 HATU 또는 TBTU와 같은 활성화제의 존재하에 적합한 용매 중에서 화학식 III의 아민과 반응시켜 화학식 V의 화합물을 제공한다. 당업계에 공지된 표준 펩타이드 커플링 반응[예를 들면, 문헌(M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlag) 참조]이 이러한 합성에 사용될 수 있다.
화학식 V의 화합물에서와 같은 아미드의 화학식 VI의 상응하는 니트릴로의 탈수는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 (메톡시카보닐설파모일)트리에틸 암모늄 하이드록시와 같은 탈수제의 사용에 의해 수행될 수 있다.
화학식 VI의 화합물(X1 = I, Br)은 상응하는 보론산 유도체 VII로 전환시킬 수 있으며, 여기서 R은 독립적으로 H 또는 저급 알킬일 수 있고 잔기 R은 환을 형성할 수 있다. 예를 들면, VI를 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)과 같은 적합한 촉매 및 아세트산칼륨, 또는 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 탄산세슘, 인산나트륨, 인산칼륨 또는 인산세슘과 같은 적합한 염기의 존재하에 디옥산, 디메틸포름아미드(DMF), 또는 디클로로메탄(DCM)와 같은 적합한 용매 중에서 비스(네오펜틸 글리콜라토)디보론과 반응시켜 보론산 유도체 VII를 생성할 수 있다.
이들은 화학식 VIII의 화합물(X2 = Cl, Br)의 (전이) 금속 촉매 반응에서 반응할 수 있다. 이들 할로겐화물 VIII의 커플링은 화학식 IX의 화합물을 제공한다. 예를 들면, 디옥산과 같은 적합한 용매 중에서 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드와 같은 적합한 촉매 및 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 탄산세숨과 같은 적합한 염기의 존재하에, 이들 할로겐화물을 보론산 또는 상응하는 보론산 에스테르 VII와 반응시켜 화학식 IX의 화합물을 제공한다.
작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐 그룹의 탈보호를 위해, p-톨루엔설폰산 일수화물과 같은 산을 아세토니트릴과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 I의 화합물을 제공할 수 있다.
반응식 2
Figure 112017035903114-pct00016
PG1이 보호 그룹(예를 들면, 3급-부톡시카보닐)를 나타내는 화학식 IV의 산을, 반응식 2에서 도시된 바와 같이, 아미드의 형성을 위한 표준 문헌 절차를 사용하여, 예를 들면, N,N-디이소프로필에틸아민과 같은 염기, 및 HATU 또는 TBTU와 같은 활성제의 존재하에 적합한 용매 중에서 화학식 III의 아민과 반응시켜 화학식 V의 화합물을 제공한다. 당업계에 공지된 표준 펩타이드 커플링 반응[예를 들면, 문헌(M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlag) 참조]이 이들 합성에 사용될 수 있다.
화학식 V의 화합물은 반응식 1에 기재된 반응 절차와 유사하게 상응하는 보론산 유도체 X로 전환시킬 수 있다.
이들은 반응식 1에 기재된 반응 절차와 유사하게 화학식 VIII의 화합물(X2 = Cl, Br)의 (전이) 금속 촉매 반응에서 반응하여 화학식 XI의 화합물을 생성할 수 있다.
화학식 XI의 화합물은 테트라하이드로푸란과 같은 적합한 용매 중에서 리튬 또는 수소화붕소나트륨과 같은 환원제를 사용하여 화학식 XII의 화합물로 전환시킬 수 있다.
화학식 XII의 화합물은 트리에틸아민 또는 N,N-디이소프로필에틸아민(DIPEA)과 같은 염기의 존재하에 테트라하이드로푸란과 같은 적합한 용매 중에서 p-톨루엔설폰산 무수물 또는 메틸설포닐 클로라이드와 같은 시약을 사용하여 화학식 XIII의 화합물로 전환시킬 수 있다.
화학식 XIII의 화합물에서와 같은 아미드의 화학식 XIV의 상응하는 니트릴로의 탈수는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 (메톡시카보닐설파모일)트리에틸 암모늄 하이드록사이드와 같은 탈수제의 사용에 의해 수행될 수 있다.
작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐 그룹의 탈보호를 위해, p-톨루엔설폰산 일수화물과 같은 산을 아세토니트릴과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 I의 화합물을 제공할 수 있다.
반응식 3
Figure 112017035903114-pct00017
PG1이 보호 그룹(예를 들면, 3급-부톡시카보닐)를 나타내는 화학식 XV의 산을, 반응식 3에 도시된 바와 같이, 아미드의 형성을 위한 표준 문헌 절차를 사용하여, 예를 들면, N-메틸모르폴린과 같은 염기 및 1-프로판포스폰산 사이클릭 무수물(PPA)과 같은 활성화제의 존재하에 적합한 용매 중에서 화학식 III의 아민과 반응시켜 화학식 XVI의 화합물을 제공한다. 당업계에 공지된 표준 펩타이드 커플링 반응[예를 들면, 문헌(M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlag) 참조]이 이들 합성에 사용될 수 있다. 작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 화학식 XVI의 아민의 보호를 위해, 디-3급-부틸 디카보네이트를 디클로로메탄과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 XVII의 화합물을 제공할 수 있다.
화학식 XVII의 화합물에서와 같은 아미드의 화학식 XVIII의 상응하는 니트릴로의 탈수는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 (메톡시카보닐설파모일)트리에틸 암모늄 하이드록사이드와 같은 탈수제의 사용에 의해 수행될 수 있다.
화학식 XVIII의 화합물(X1 = I, Br)은 상응하는 보론산 유도체 XIX로 전환시킬 수 있으며, 여기서 R은 독립적으로 H 또는 저급 알킬일 수 있고 잔기 R은 환을 형성할 수 있다. 예를 들면, XVIII를 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)과 같은 적합한 촉매 및 아세트산칼륨, 또는 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 탄산세슘, 인산나트륨, 인산칼륨 또는 인산세슘과 같은 적합한 염기의 존재하에 디옥산, 디메틸포름아미드(DMF), 또는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 비스(피나콜라토)디보론과 반응시켜 보론산 유도체 XIX를 생성할 수 있다.
이들은 화학식 VIII의 화합물(X2 = Cl, Br)의 (전이) 금속 촉매 반응에서 반응할 수 있다. 이들 할로겐화물 VIII의 커플링은 화학식 XX의 화합물을 제공한다. 예를 들면, 디옥산과 같은 적합한 용매 중에서 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드와 같은 적합한 촉매 및 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 탄산세숨과 같은 적합한 염기의 존재하에, 이들 할로겐화물을 보론산 또는 상응하는 보론산 에스테르 XIX와 반응시켜 화학식 XX의 화합물을 제공한다.
작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐 그룹의 탈보호를 위해, p-톨루엔설폰산 일수화물과 같은 산을 아세토니트릴과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 I의 화합물을 제공할 수 있다.
반응식 4
Figure 112017035903114-pct00018
반응식 4에 도시된 바와 같이, 화학식 II의 화합물은 상응하는 보론산 유도체 XXI로 전환시킬 수 있고, 여기서 R은 독립적으로 H 또는 저급 알킬일 수 있고 잔기 R은 환을 형성할 수 있다. 예를 들면, II를 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)과 같은 적합한 촉매 및 아세트산칼륨, 또는 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 탄산세슘, 인산나트륨, 인산칼륨 또는 인산세슘과 같은 적합한 염기의 존재하에 디옥산, 디메틸포름아미드(DMF), 또는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 비스(네오펜틸 글리콜라토)디보론과 반응시켜 보론산 유도체 XXI를 생성할 수 있다.
이들은 반응식 1에 기재된 반응 절차와 유사하게 화학식 VIII의 화합물의 (전이) 금속 촉매 반응에서 반응하여 화학식 XXII의 화합물을 생성할 수 있다.
화학식 XXII의 화합물과 같은 아미드의 화학식 XXIII의 상응하는 니트릴로 화합물로의 탈수는 디클로로메탄(DCM)과 같은 적합한 용매 중에서 (메톡시카보닐설파모일)트리에틸 암모늄 하이드록사이드와 같은 탈수제의 사용에 의해 수행될 수 있다.
작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐의 탈보호를 위해, p-톨루엔설폰산 일수화물과 같은 산을 아세토니트릴과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 XXIV의 화합물을 제공할 수 있다.
PG1이 보호 그룹(예를 들면, 3급-부톡시카보닐)을 나타내는 화학식 XV의 산을, 아미드의 형성을 위한 표준 문헌 전차를 사용하여, 예를 들면, N-메틸모르폴린과 같은 염기 및 1-프로판포스폰산 사이클릭 무수물(PPA)과 같은 활성화제의 존재하에 적합한 용매 중에서 화학식 XXIV의 아민과 반응시켜 화학식 XXV의 화합물을 제공한다. 당업계에 공지된 표준 펩타이드 커플링 반응[예를 들면, 문헌(M. Bodanszky, 1984, The Practice of Peptide Synthesis, Springer-Verlag) 참조]이 이들 합성에 사용될 수 있다.
작용기의 보호 및 탈보호는 문헌['Protective Groups in Organic Synthesis', T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Wiley-Interscience]에 기재되어 있다. 예를 들면, 3급-부톡시카보닐의 탈보호를 위해, p-톨루엔설폰산 일수화물과 같은 산을 아세토니트릴과 같은 적합한 용매 중에서 사용하여 화학식 I의 화합물을 제공할 수 있다.
당업계에 공지되고 하기 실시예에 예시된 방법에 의해 화학식 I의 화합물을 추가로 변형시켜 본 발명의 추가의 화합물을 제조할 수 있다.
합성 실시예
하기는 당해 기술분야의 일반적인 합성 도식, 실시예 및 공지된 방법들에 의해 제조될 수 있는 본 발명의 대표적인 화합물이다. 출발 물질 및 중간체는 시판중이며 ABCR, ACROS, ABLOCK PHARMATECH, ACTIVATE, ALDRICH, APOLLO SCIENTIFIC, ARK PHARM INC, ATLANTIC SCIENTIFIC TECHNOLOGY, BETAPHARM, BEFARM, CHEMBRIDGE CORPORATION, CNH-TECH, ENAMINE LTD, GOLDENBRIDGE PHARMA INC, GVK BIO, MERCACHEM, MOLBRIDGE, WUXI APPTEC, ZERENEX의 카탈로그로부터 구입하였거나, 또는 문헌 또는 하기 "출발 물질/출발물질의 합성"에 기재된 바와 같이 합성하였다
하기 화합물에 대한 액체 크로마토그래피-질량 분광법(LCMS) 체류 시간 및 관찰된 m/z 데이터는 다음 방법들 중 하나에 의해 수득된다:
LC-MS 방법 V001 _007
Figure 112017035903114-pct00019
LC-MS 방법 V003 _003
Figure 112017035903114-pct00020
LC-MS 방법 V011 _ S01
Figure 112017035903114-pct00021
LC-MS 방법 V012 _ S01
Figure 112017035903114-pct00022
LC-MS 방법 X001 _004
Figure 112017035903114-pct00023
LC-MS 방법 X011 _ S03
Figure 112017035903114-pct00024
LC-MS 방법 X012 _ S02
Figure 112017035903114-pct00025
LC-MS 방법 Z011 _ S03
Figure 112017035903114-pct00026
LC-MS 방법 Z012 _ S04
Figure 112017035903114-pct00027
LC-MS 방법 Z018 _ S04
Figure 112017035903114-pct00028
LC-MS 방법 Z020 _ S01
Figure 112017035903114-pct00029
LC-MS 방법 Z021 _ S01
Figure 112017035903114-pct00030
합성 방법:
방법 A
(1S,2S,4R)-N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-[1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [1H-이소벤조푸란-3,4'-피페리딘]-5-일]페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.1]헵탄-2-카복스아미드( 실시예 1)의 합성
Figure 112017035903114-pct00031
단계 1: 중간체 I-1.1의 합성
디클로로메탄(50mL) 중의 R1(20.00g, 55.37mmol)에 트리플루오로아세트산(17.09mL, 221.48mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 디클로로메탄(15mL) 및 디이소프로필 에테르(140mL)에 용해시킨다. 침전물을 여과제거하고, 디이소프로필 에테르로 세척하고 건조시켜 I-1.1을 TFA 염으로서 제공한다.
수율 99%, m/z 261 [M+H]+, 체류 시간 0.50분, LC-MS 방법 Z018_S04.
단계 2: 중간체 I-1.2의 합성
DMF(65mL) 중의 R2(13.86g, 55.72mmol)에 DIPEA(9.02mL, 50.67mmol)를 첨가하고, 5℃로 냉각시킨다. TBTU(17.89g, 55.72mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 15분 동안 교반한다. 이후, I-1.1(TFA 염)(19.0g, 50.65mmol), DMF(65mL) 및 DIPEA(13.52mL, 75.98mmol)를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 물로 추출한다. 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출한다. 합한 유기층을 물, 1mol/L 수성 염산, 물, 탄산수소나트륨 수용액(5%) 및 다시 물로 세척한다. 상기 유기층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 플래쉬 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄/메탄올 95:5)로 정제한다.
수율 82%, m/z 484 [M+H]+, 체류 시간 0.91분, LC-MS 방법 Z018_S04.
단계 3: 중간체 I-1.3의 합성
디클로로메탄(200mL) 중의 I-1.2(20.0g, 41.29mmol)에 R3(19.68g, 82.58mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시키고, 물, 1mol/L 수성 아세트산, 및 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 아세토니트릴로부터 재결정화시키고, 여과제거한다.
수율 71%, m/z 466 [M+H]+, 체류 시간 0.98분, LC-MS 방법 Z018_S04.
단계 4: 중간체 I-1.4의 합성
디옥산(20mL) 중의 I-1.3(1.5g, 3.22mmol)에 아세트산칼륨(0.947g, 9.65mmol) 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(52.54mg, 0.064mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 질소로 퍼징하고, 1.5시간 동안 70℃로 가열한다. 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄 및 물로 희석시킨다. 유기층을 분리하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 94% m/z 332 [M+H-Boc]+, 체류 시간 0.96분, LC-MS 방법 Z020_S01.
단계 5: 중간체 I-1.5의 합성
아세토니트릴(18mL) 중의 I-1.4(400.0mg, 0.93mmol)에 R5(301.0mg, 0.93mmol)를 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산나트륨 수용액 2mol/L(928μL, 1.86mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(60.5mg, 0.09mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 80℃에서 45분 동안 교반한다. 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고 진공하에 농축시킨다. 조악한 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(DCM:MeOH = 98:2 내지 92:8)로 정제하여 I-1.5를 수득한다.
수율 79% m/z 631 [M+H]+, 체류 시간 1.09분, LC-MS 방법 Z011_S03.
중간체 I-1.5의 대안적인 합성
Figure 112017035903114-pct00032
중간체 I-1.4.1의 합성
디옥산(255mL) 중의 I-1.3(20g, 42.89mmol)에 비스(피나콜라토)디보론(13.07g, 51.46mmol), 아세트산칼륨(12.63g, 128.66mmol) 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(1.75g, 2.14mmol)을 첨가한다. 혼합물을 질소로 5분 동안 퍼징하고, 70℃로 가열하고, 이 온도에서 밤새 교반한다. 반응 혼합물을 디클로로메탄 및 물로 희석시킨다. 유기층을 분리하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 92:8 내지 34:66)로 정제한다.
수율 64% m/z 332 [M+H-Boc-((CH3)2CH)2]+, 체류 시간 0.73분, LC-MS 방법 Z011_S03.
중간체 I-1.5의 합성
아세토니트릴(60mL) 중의 I-1.4.1(3.96g, 7.71mmol)에 R5(2.50g, 7.71mmol)를 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산나트륨 수용액 2mol/L(7.71mL, 15.42mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(502.6mg, 0.77mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 80℃에서 90분 동안 교반한다. 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(DCM:MeOH = 99:1 내지 94:6)로 정제하여 I-1.5를 수득한다.
수율 75% m/z 631 [M+H]+, 체류 시간 1.09분, LC-MS 방법 Z011_S03.
표 1에 나타낸 다음 중간체들은 중간체 I-1.4 및 적절한 출발물질로부터 유사한 방식으로 합성한다:
Figure 112017035903114-pct00033
Figure 112017035903114-pct00034
Figure 112017035903114-pct00035
Figure 112017035903114-pct00036
Figure 112017035903114-pct00037
Figure 112017035903114-pct00038
단계 6: 실시예 1의 합성
아세토니트릴(60mL) 중의 I-1.5(3.64g, 5.78mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(5.49g, 28.88mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 84% m/z 531 [M+H]+, 체류 시간 1.00분, LC-MS 방법 Z011_S03.
(1S,2S,4R)-N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-[1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [3H-푸로[3,4-c]피리딘-1,4'-피페리딘]-6-일]페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.1]헵탄-2- 카복스아미드(실시예 23)의 합성
Figure 112017035903114-pct00039
단계 1: 중간체 I-1.5.22의 합성
아세토니트릴(3mL) 중의 I-1.4(92.2mg, 0.17mmol)에 R17(48.0mg, 0.17mmol)을 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산세슘 수용액 2mol/L(171μL, 0.34mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(11.1mg, 0.02mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 80℃에서 45분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 역상 HPLC로 정제하여 I-1.5.22를 수득한다.
수율 52% m/z 632 [M+H]+, 체류 시간 1.04분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 2: 실시예 23의 합성
아세토니트릴(2mL) 중의 I-1.5.22(56.0mg, 0.09mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(84.3mg, 0.44mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 TEA로 염기화시키고, 막 필터를 통해 여과하고, 역상 HPLC로 정제한다.
수율 83% m/z 532 [M+H]+, 체류 시간 0.96분, LC-MS 방법 Z011_S03.
(1S,2S,4R)-N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-[1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [5H-푸로[3,4-b]피리딘-7,4'-피페리딘]-2-일]페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.1]헵탄-2- 카복스아미드(실시예 25)의 합성
Figure 112017035903114-pct00040
단계 1: 중간체 I-1.5.24의 합성
아세토니트릴(50mL) 중의 I-1.4(2.304g, 5.34mmol)에 R19(1.50g, 5.34mmol)를 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산나트륨 수용액 2mol/L(5.343mL, 10.69mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(348.2mg, 0.53mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 70℃에서 45분 동안 교반한다. 추가량의 I-1.4(150mg, 0.35mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 70℃에서 25분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(DCM:MeOH = 99:1 내지 9:1)로 정제하여 I-1.5.24를 수득한다.
수율 55% m/z 632 [M+H]+, 체류 시간 1.05분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 2: 실시예 25의 합성
아세토니트릴(50mL) 중의 I-1.5.24(1.85g, 2.93mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(2.78g, 14.64mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 88% m/z 532 [M+H]+, 체류 시간 0.97분, LC-MS 방법 Z011_S03.
방법 B
(1S,2S,4R)-N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-(1'-메틸스피로[3H- 푸로[3,4- c]피리딘-1,4'-피페리딘]-6-일)페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.1]헵탄-2-카복스아미드( 실시예 26)의 합성
Figure 112017035903114-pct00041
단계 1: 중간체 I-2.1의 합성
디옥산(10mL) 중의 I-1.2(1.0g, 2.07mmol)에 아세트산칼륨(607.92mg, 9.65mmol), 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(33.72mg, 0.041mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 질소로 퍼지하고, 밤새 70℃로 가열한다. 다시 R4(100mg, 0.44mmol), 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(10mg, 0.01mmol)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 70℃에서 2시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출 한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 50% m/z 450 [M+H]+.
단계 2: 중간체 I-2.2의 합성
아세토니트릴(4mL) 중의 I-2.1(204.46mg, 0.46mmol)에 R10.7(115mg, 0.46mmol)을 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산세슘 용액 2mol/L(455.09μL, 0.91mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(29.66mg, 0.046mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 80℃에서 45분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 75%.
단계 3: 중간체 I-2.3의 합성
THF(5mL) 중의 I-2.2(212mg, 0.34mmol)에 수소화붕소리튬(2mol/L, 0.26mL, 0.51mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 메탄올로 켄칭시키고, 물 및 에틸 아세테이트로 희석시킨다. 유기층을 탄산수소나트륨 용액 및 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 91%.
단계 4: 중간체 I-2.4의 합성
THF(5mL) 중의 I-2.3(194mg, 0.31mmol)에 TEA(0.22mL, 1.55mmol) 및 p-톨루엔설폰산 무수물(121.43mg, 0.37mmol)을 0℃에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에 도달하게 하고, 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물로 켄칭시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 34% m/z 608 [M+H]+.
단계 5: 중간체 I-2.5의 합성
디클로로메탄(2.5mL) 중의 I-2.4(65mg, 0.11mmol)에 R3(63.72mg, 0.27mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 물로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 > 95%.
단계 6: 실시예 26의 합성
아세토니트릴(2mL) 중의 I-2.5(68mg, 0.10mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(98.70mg, 0.52mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 TEA로 염기화시키고, 역상 HPLC로 정제한다.
수율 28% m/z 490 [M+H]+, 체류 시간 0.96분, LC-MS 방법 Z011_S03.
방법 C
N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-[1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [1H- 이소벤조푸란 -3,4'-피페리딘]-5-일]페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.2]옥탄-4-카복스아미드( 실시예 27)의 합성
Figure 112017035903114-pct00042
단계 1: 중간체 I-3.1의 합성
무수 디클로로메탄(67mL) 중의 I-1.1(5.80g, 22.2mmol)의 0℃로 냉각시킨 용액, 문헌[Radchenko et al. J. Org . Chem . 2009, 5541-5544]에 따라 제조된 3-3급-부톡시카보닐-3-아자바이사이클로[2.2.2]옥탄-4-카복실산(5.67g, 22.2mmol) 및 N-메틸-모르폴린(12.2mL, 111.0mmol)에 PPA(13.08mL(에틸 아세테이트 중 50%), 22.2mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에 도달하게 하고, 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 디클로로메탄으로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 I-3.1을 제공하고, 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.
수율 73%, m/z 398/400 [M+H]+, 체류 시간 0.87분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 2: 중간체 I-3.2의 합성
300mL의 무수 디클로로메탄 중의 I-3.1(8.625g, 21.66mmol)의 0℃로 냉각시킨 용액에 20mL의 무수 디클로로메탄 중의 디-3급-부틸 디카보네이트(6.26g, 28.70mmol)의 용액을 적가한다. 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반하고, 실온에 도달하게 하고, 2일 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시켜 I-3.2를 제공하고, 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.
수율 98%, m/z 398/400 [M+H-Boc]+, 체류 시간 1.04분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 3: 중간체 I-3.3의 합성
무수 디클로로메탄(70mL) 중의 I-3.2(5.52g, 11.07mmol)의 현탁액에 R3(3.96g, 16.60mmol)을 4회로 나누어 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 추가량의 R3(791.0mg, 3.32mmol)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄으로 희석시키고, 10% 타르타르산 수용액, 포화 탄산수소나트륨 용액, 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 수득한 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 94:6 내지 69:31)로 정제하여 I-3.3을 제공한다.
수율 77% m/z 380/382 [M+H-Boc]+, 체류 시간 1.10분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 4: 중간체 I-3.4의 합성
디옥산(45mL) 중의 I-3.3(3.61g, 7.52mmol)에 비스(피나콜라토)디보론(3.24g, 12.78mmol), 아세트산칼륨(2.21g, 22.55mmol), 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(61.4mg, 0.08mmol)을 첨가한다. 혼합물을 질소로 5분 동안 퍼징하고, 70℃에서 3시간 동안 가열한다. 반응 혼합물을 물로 희석시키고, 디클로로메탄으로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 100:0 내지 91:9)로 정제하여 I-3.4를 제공한다.
수율 68% m/z 346 [M+H-Boc-((CH3)2CH)2]+, 체류 시간 0.77분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 5: 중간체 I-3.5의 합성
아세토니트릴(30mL) 중의 I-3.4(1.14g, 2.16mmol)에 R5(0.70g, 2.16mmol)를 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산나트륨 수용액 2mol/L(2.16mL, 4.32mmol) 및 1,1'-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(141.0mg, 0.22mmol) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 5분 동안 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 80℃에서 70분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(DCM:MeOH = 99:1 내지 9:1)로 정제하여 I-3.5를 수득한다.
수율 81% m/z 645 [M+H]+, 체류 시간 1.11분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 6: 실시예 27의 합성
아세토니트릴(40mL) 중의 I-3.5(923.0mg, 1.43mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(681.0mg, 3.58mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 3일 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 TEA로 중화시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 물을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 61%, m/z 545 [M+H]+, 체류 시간 1.02분, LC-MS 방법 Z011_S03.
방법 D
N-[(1S)-1-시아노-2-[2-플루오로-4-[1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [1H- 이소벤조푸란 -3,4'-피페리딘]-5-일]페닐]에틸]-3-아자바이사이클로[2.2.2]옥탄-4-카복스아미드( 실시예 27)의 대안적인 합성
Figure 112017035903114-pct00043
단계 1: 중간체 I-4.1의 합성
디옥산(7mL) 중의 R1(340mg, 0.94mmol)에 R4(288mg, 1.28mmol), 아세트산칼륨(277mg, 2.82mmol), 및 디클로로메탄과의 복합체(1:1)인 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)(15.3mg, 0.02mmol)을 첨가한다. 혼합물을 질소로 퍼징하고, 2시간 동안 70℃로 가열한다. 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제하여 I-4.1을 제공한다.
수율 90%, m/z 325 [M-H]-, 체류 시간 0.94분, LC-MS 방법 Z020_S01.
단계 2: 중간체 I-4.2의 합성
아세토니트릴(10mL) 중의 I-4.1(228mg, 0.70mmol)에 R5(239mg, 0.70mmol)를 첨가하고, 혼합물을 아르곤으로 퍼징한다. 탄산칼륨 수용액 2mol/L(700μL, 1.4mmol) 및 1,1-비스(디-3급-부틸포스피노)페로센 팔라듐 디클로라이드(46mg, 0.07mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 아르곤으로 퍼징하고, 마이크로파 반응기에서 80℃에서 45분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제하여 I-4.2를 제공한다.
수율 80%, m/z 526 [M+H]+, 체류 시간 0.83분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 3: 중간체 I-4.3의 합성
디클로로메탄(10mL) 중의 I-4.2(294mg, 0.56mmol)에 R3(333mg, 1.4mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 40분 동안 교반한다. DCM을 진공 중에서 제거하고, 에틸 아세테이트와 10% 타르타르산 수용액 사이에 분배시키고, 상을 분리하고, 수성 상을 에틸 아세테이트로 추출한다. 합한 유기층을 포화 탄산수소나트륨 용액, 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 I-4.3을 제공한다.
수율 95%, m/z 508 [M+H]+, 체류 시간 1.06분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 4: 중간체 I-4.4의 합성
아세토니트릴(8mL) 중의 I-4.3(320mg, 0.63mmol)에 p-톨루엔설폰산 일수화물(600mg, 3.15mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 80%, m/z 408 [M+H]+, 체류 시간 0.90분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 5: 실시예 27의 합성
DMF(1mL) 중의 I-4.4(30mg, 0.07mmol)에 문헌[Radchenko et al. J. Org . Chem. 2009, 5541-5544]에 따라 제조된 3-3급-부톡시카보닐-3-아자바이사이클로[2.2.2]옥탄-4-카복실산(19mg, 0.07mmol), N-메틸-모르폴린(16μL, 0.15mmol) 및 PPA(43μL, DMF 중 50%)를 실온에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 2.5시간 동안 교반하고, 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제하여 실시예 27을 제공한다(Boc 그룹 발생의 후처리 및/또는 정제 탈보호 동안).
수율 32%, m/z 545 [M+H]+, 체류 시간 1.02분, LC-MS 방법 Z011_S03.
출발 물질/출발물질의 합성
3급-부틸 N-[(1S)-2-아미노-1-[(4- 브로모 -2-플루오로-페닐)메틸]-2-옥소-에틸]카바메이트(R1)의 합성
Figure 112017035903114-pct00044
단계 1: 중간체 I-5.1의 합성
무수 테트라하이드로푸란(600mL) 중의 (2R)-(-)-2,5-디하이드로-3,6-디메톡시-2-이소프로필피라진(212g, 1151mmol)을 -78℃로 냉각시킨다. 이어서, 온도를 -78℃ 이하로 유지하면서 n-부틸리튬(헥산 중 2.5M, 552mL, 1381mmol)을 적가한다. 30분 후에, 무수 테트라하이드로푸란(120mL) 중의 4-브로모-2-플루오로벤질 브로마이드(324g, 1209mmol)를 적가한다. 반응 혼합물을 -78℃에서 1시간 동안 교반한다. 혼합물을 포화 NH4Cl 용액으로 켄칭시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 증발시킨다. 잔류물을 플래쉬 크로마토그래피(헵탄/에틸 아세테이트 = 80/20)로 정제한다. 수율 60%.
단계 2: 중간체 I-5.2의 합성
아세토니트릴(600mL) 중의 I-5.1(104g, 265mmol)에 수성 0.2M HCl(2788mL, 558mmol)을 첨가한다. 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반한다. 상기 혼합물을 디에틸 에테르로 추출하고, 수성층의 pH를 포화 NaHCO3 용액으로 ~ 8로 조정한다. 이어서, 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시킨다. 수율 80%.
단계 3: 중간체 I-5.3의 합성
I-5.2(62.4g, 211mmol)를 수성 3M HCl(3mol/L, 1000mL) 중에서 60℃에서 16시간 동안 교반한다. 혼합물을 냉각시키고, 수성 6M NaOH로 pH를 ~ 7로 조정한다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하고, 물로 3회 세척하고, 진공 오븐에서 40℃에서 12시간 동안 건조시킨다. 수율 74%.
단계 4: 중간체 I-5.4의 합성
1,4-디옥산(2.2L) 중의 I-5.3(151g, 546mmol)에 수성 2M 탄산나트륨(301mL, 602mmol) 및 디-3급-부틸 디카보네이트(138g, 632mmol)를 첨가한다. 혼합물을 4시간 동안 교반한다. 이어서, 물을 첨가하고, 시트르산으로 pH를 ~ 4 내지 5로 조정한다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시킨다. 잔류물을 헵탄 중에서 15분 동안 교반하고, 생성물을 여과제거한다. 수율 87%.
단계 5: R1 의 합성
무수 DMF(1200mL) 중의 I-5.4(181g, 476mmol)에 N-메틸모르폴린(72g, 713mmol) 및 TBTU(153g, 476mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 30분 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 35% 염화암모늄 수용액(47mL, 856mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반한다. 물을 첨가하고, 형성된 생성물을 여과제거하고, 물로 3회 세척한다. 생성물을 진공 오븐에서 40℃에서 72시간 동안 건조시킨다. 수율 64%.
(1S,2S,4R)-3-[(3급- 부톡시 )카보닐]-3- 아자바이사이클로[2.2.1]헵탄 -2-카복실레이트(R2)의 합성
화합물은 시판 중이거나 문헌[Tararov et al, Tetrahedron Asymmetry 13 (2002), 25-28]과 유사하게 합성될 수 있다.
Figure 112017035903114-pct00045
단계 1: 중간체 I-6.1의 합성
디에틸에테르(300ml) 중의 톨루엔(50mbar, 55℃에서)에서 시판중인 용액으로부터 새로 증류된 에틸 옥소아세테이트(44.9g, 0.44mol)의 용액을 -10℃에서 냉각시키고 이어서 온도를 0℃ 이하로 유지하면서 (R)-(+)-1-페닐에탄아민(53g, 440mmol)을 적가한다. 첨가 완료 후에, MgSO4*H2O(91g, 660mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 혼합물을 여과하고, 모액을 진공 중에서 농축시키고, 잔류 물을 감압하에 농축시켜 I-6.1을 수득한다(47g, m/z 206 [M+H]+, 체류 시간 1.29 분, LC-MS 방법 V003_003). 생성물을 추가의 정제 없이 사용한다.
단계 2: 중간체 I-6.2의 합성
DMF(150ml) 및 물 120㎕ 중의 I-6.1(47g, 229mmol) 및 1,3-사이클로펜타디엔( 30g, 458mmol)(디사이클로펜타디엔으로부터 새로 증류됨)의 용액을 0℃로 냉각시킨 후, TFA(18ml, 234mmol)를 적가한다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음, 1200ml 물 중의 40g NaHCO3의 용액에 첨가하고, 디에틸 에테르로 추출한다. 유기층을 분리시키고, 이후 수성 NaHCO3 및 물로 세정하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(사이클로헥산/에틸 아세테이트 = 9:1)로 정제하여 I-6.2를 수득한다(수율 52% m/z 272 [M+H]+, 체류 시간 0.42분, LC-MS 방법 X001_004).
단계 3: 중간체 I-6.3의 합성
에탄올(250ml) 중의 I-6.2(24.8g, 91mmol)의 용액에 라니-니켈(Raney-nickel)을 첨가하고(2.5g), 실온에서 수소 대기하에 50psi에서 반응시킨다. 촉매를 여과제거하고, 용액을 진공 중에서 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(사이클로헥산/에틸 아세테이트 9:1)로 정제한다. 유기 용매를 증발시킨 후에, 수득한 생성물을 디에틸 에테르에 재용해시키고 디옥산 중의 HCl의 용액으로 분쇄하고, 진공 중에서 농축시키고, 200ml 에탄올에 재용해시키고, 진공 중에서 농축시켜 I-6.3을 수득한다(수율 78% m/z 274 [M+H]+, 체류 시간 0.42분, LC-MS 방법 X001_004).
단계 4: 중간체 I-6.4의 합성
에탄올(250ml) 중의 I-6.3(22g, 71mmol)의 용액에 10% Pd/C를 첨가하고(2.5g), 실온에서 수소 대기하에 15bar에서 반응시킨다. 촉매를 여과제거하고, 용액을 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 디이소프로필 에테르로 세척하여 I-6.4를 수득한다(수율 98% m/z 170 [M+H]+, 체류 시간 0.48분, LC-MS 방법 V001_007).
단계 5: 중간체 I-6.5의 합성
트리에틸아민(24.6ml, 175.3mmol), THF(150ml) 및 물(2mL)의 용액 중의 I-6.4(14.3g, 69.3mmol)에 디-3급-부틸 디카보네이트(15.9g, 73mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 40시간 동안 교반한 다음, 진공 중에서 농축시킨다. 에틸 아세테이트를 잔류물에 첨가하고, 이후 물, 1N 수성 아세트산 및 물로 추출한 후, 유기층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 I-6.5를 수득한다(수율 95% m/z 270 [M+H]+, 체류 시간 1.33분, LC-MS 방법 V003_003).
단계 6: R2 의 합성
아세톤(152ml), 물(50ml) 및 수산화리튬(3g, 126mmol) 중의 I-6.5(16.9g, 63mmol)의 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 물(100ml)을 첨가하고, 진공 중에서 0℃로 냉각시키기 전에 용적을 감소시키고 이어서 1N 수성 HCl을 첨가하여 pH 2 내지 3으로 산성화시킨 직후 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 물로 세척하고, 건조시키고(MgSO4), 농축시킨다. 잔류물에 디클로로메탄(100ml) 및 사이클로헥산(100ml)을 첨가하고, 용적을 진공 중에서 반으로 감소시키고, 혼합물을 15℃에서 가열한다. 침전물을 여과제거하고, 사이클로헥산으로 세척하여 R2를 수득한다(수율 66%, m/z 242 [M+H]+).
5- 브로모 -1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [1H- 이소벤조푸란 -3,4'-피페리딘]( R5 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00046
단계 1: 중간체 I-7.1의 합성
메틸 2-아미노-4-브로모벤조에이트(10g, 43.47mmol)를 황산 20%(200mL)에 현탁시키고, 수득한 용액을 0℃로 냉각시킨다. 물(40mL)에 용해된 아질산나트륨(3.60g, 52.16mmol)을 0℃ 내지 5℃에서 적가하고, 반응 혼합물을 이 온도에서 추가의 40분 동안 교반한다. 이후, 물(40mL) 중의 요오드화칼륨(14.43g, 86.93mmol)의 냉각된 용액(약 0℃)을 적가하고, 반응 혼합물을 5℃에서 1시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 얼음물에 부어넣고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 물, 10% 티오황산나트륨 수용액, 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서에 농축시킨다. 수율 94%.
단계 2: 중간체 I-7.2의 합성
무수 THF(200mL) 중의 I-7.1(9.42g, 27.63mmol) 및 3급-부틸 4-옥소피페리딘-1-카복실레이트(6.24g, 30.40mmol)를 -70℃로 냉각시킨다. 염화이소프로필마그네슘-염화리튬 복합체(THF 중 1.3mol/L, 23.38mL, 30.40mmol)를 적가하고, 반응 혼합물을 이 온도에서 추가의 20분 동안 교반하고, 실온에 도달하도록 하고, 45분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물로 켄칭시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 95:5 내지 40:60)로 정제하여 I-7.2를 제공한다.
수율 74%, m/z 326,328 [M+H-3급-Bu]+, 체류 시간 1.09분, LC-MS 방법 Z011_S03.
표 2에 나타낸 다음 중간체들은 적절한 중간체들과 유사한 방식으로 합성된다:
Figure 112017035903114-pct00047
중간체 I-7.1의 대안적인 합성
Figure 112017035903114-pct00048
메탄올(50mL) 중의 4-브로모-2-요오도벤조산(9.0g, 27.53mmol)에 진한 황산(10mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 80℃에서 90분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 얼음물에 부어넣고, 탄산수소나트륨을 pH 값 7에 도달할 때까지 첨가하고, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 수율 95%.
단계 3: 중간체 I-7.3의 합성
THF(100mL) 중의 I-7.2(8.11g, 21.22mmol)에 수소화붕소리튬(THF 중 2mol/L, 21.22mL, 42.44mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. HPLC-MS 분석은 20% 전환율을 나타낸다. 추가의 수소화붕소리튬(THF 중 2mol/L, 27.0mL, 54.0mmol)을 적가하고, 반응 혼합물을 실온에서 6일 동안 교반한다. 반응 혼합물을 빙욕을 사용하여 약 0℃로 냉각시키면서 물로 조심스럽게 급냉시킨다. 반응 혼합물에 포화 탄산수소나트륨 용액을 첨가하고, 수득한 침전물을 여과제거하고, 모액을 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 > 95%, m/z 312/314 [M+H-3급-부틸-H2O]+, 체류 시간 1.01분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 4: 중간체 I-7.4의 합성
I-7.3(605mg, 1.57mmol)을 무수 THF(20mL)에 용해시키고, 0℃로 냉각시키고, TEA(1.09mL, 7.83mmol) 및 p-톨루엔설폰산 무수물(613.44mg, 1.88mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에 도달하도록 하고, 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제한다.
수율 72%, m/z 368; 370 [M+H]+
단계 5: 중간체 I-7.5의 합성
I-7.4(240mg, 1.57mmol)를 무수 DCM(2mL)에 용해시키고, TFA(500μL, 6.53mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 70분 동안 방치한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 잔류물을 메탄올에 재용해시키고, 고체상 카트리지(StratoSpheresTM PL-HCO3 MP 수지)를 통해 여과하고, 메탄올을 진공 중에서 제거한다.
수율 97%, m/z 268; 270 [M+H]+, 체류 시간 0.93분, LC-MS 방법 Z011_S03.
중간체 I-7.5의 대안적인 합성
Figure 112017035903114-pct00049
I-7.3(8.39g, 21.71mmol)을 무수 THF(25mL)에 용해시키고, 5N 수성 HCl(25mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 90℃에서 30시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 포화 탄산수소나트륨 용액으로 염기화시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 76%, m/z 268; 270 [M+H]+, 체류 시간 0.93분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 6: R5 의 합성
I-7.5(5.0g, 18.49mmol)를 무수 테트라하이드로푸란(20mL)에 용해시키고, 3-옥세타논(1.78mL, 27.73mmol) 및 아세트산(1.06mL, 18.49mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 25분 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(6.82g, 30.57mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 추가의 30분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 MeOH로 켄칭시키고, 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시켜 R5를 제공한다.
수율 89%, m/z 324, 326 [M+H]+, 체류 시간 0.93분, LC-MS 방법 Z011_S03.
6- 브로모 -1'-메틸-스피로[인단-1,4'-피페리딘]( R7 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00050
단계 1: 중간체 I-8.1의 합성
디클로로메탄(3mL) 중의 WUXI APPTEC로부터 구입한 R6(200mg, 0.55mmol)에 트리플루오로아세트산(0.25mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 잔류물을 메탄올에 재용해시키고, 고체상 카트리지(StratoSpheresTM PL-HCO3 MP 수지)를 통해 여과하고, 메탄올을 진공 중에서 제거한다. 수율 > 95%.
단계 2: R7 의 합성
메탄올(4mL) 중의 I-8.1(152mg, 0.57mmol)에 포름알데하이드(물 중 37%, 0.21mL, 2.86mmol) 및 아세트산(0.05mL, 0.86mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(302.6mg, 1.43mmol)를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 80분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 분쇄하고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 포화 탄산수소나트륨 용액 및 염수로 세척한다. 침전물을 여과하고, 여액을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 R7을 수득한다.
수율 89%.
5- 브로모 -1,1'-디메틸-스피로[ 인돌린 -3,4'-피페리딘]-2-온( R10 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00051
단계 1: R9 의 합성
DMF(4mL) 중의 ACTIVATE로부터 구입한 R8(200mg, 0.53mmol)에 0℃로의 냉각하에 수소화나트륨(광유 중 60% 분산액, 31.5mg, 0.79mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 추가의 30분 동안 교반한다. 요오드화메틸(36μL, 0.58mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 40분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 물 및 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 R9를 제공한다. 수율 98%.
단계 2: 중간체 I-9.1의 합성
디클로로메탄(5mL) 중의 R9(191mg, 0.48mmol)에 트리플루오로아세트산(0.5mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 잔류물을 메탄올에 재용해시키고, 여과하고, 고체상 카트리지(StratoSpheresTM PL-HCO3 MP 수지)를 통해 여과하고, 메탄올을 진공 중에서 제거한다.
수율 > 95%
표 3에 나타낸 다음 중간체들은 적절한 중간체들과 유사한 방식으로 합성된다:
Figure 112017035903114-pct00052
단계 3: R10 의 합성
메탄올(5mL) 중의 I-9.1(152mg, 0.52mmol)에 포름알데하이드(물 중 37%, 0.19mL, 2.58mmol) 및 아세트산(0.044mL, 0.77mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(273.0mg, 1.29mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 40분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 > 95%, 309; 311 [M+H]+, 체류 시간 0.75분, LC-MS 방법 Z012_S04.
표 4에 나타낸 다음 중간체들은 적절한 중간체들과 유사한 방식으로 합성된다:
Figure 112017035903114-pct00053
5-브로모스피로[ 인돌린 -3,4'-피페리딘]-2-온( R11 )의 TFA 염의 합성
Figure 112017035903114-pct00054
디클로로메탄(3mL) 중의 ACTIVATE로부터 구입한 R8(150mg, 0.39mmol)에 트리플루오로아세트산(0.5mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 45분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 농축시킨다. 수율 100%.
3급-부틸 5- 브로모 -2-옥소-스피로[ 인돌린 -3,3'- 피롤리딘 ]-1'-카복실레이트( R12)의 합성
Figure 112017035903114-pct00055
아세토니트릴(1.5mL) 중의 Zerenex로부터 구입한 3급-부틸 2-옥소스피로[인돌린-3,3'-피롤리딘]-1'-카복실레이트(50.0mg, 0.17mmol)에 N-브로모석신이미드(30.5mg, 0.17mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 수율 80%, m/z 367; 369 [M+H]+
5- 브로모 -1- 메틸 - 스피로 [ 인돌린 -3,3'-피페리딘]-2-온( R13 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00056
단계 1: 중간체 I-10.1의 합성
디클로로메탄(20mL) 중의 ChemBridge Corporation으로부터 구입한 1-메틸스피로[인돌-3,3'-피페리딘]-2(1H)-온(1.0g, 4.62mmol)에 TEA(0.64mL, 4.62mmol) 및 디-3급-부틸 디카보네이트(958.6mg, 4.39mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고, 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 디클로로메탄으로 추출한다. 상을 분리하고, 수성 층을 DCM으로 추출한다. 합한 유기층을 MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 > 95%, m/z 261 [M+H-3급-부틸]+, 체류 시간 1.06분, LC-MS 방법 Z020_S01.
단계 2: 중간체 I-10.2의 합성
아세토니트릴(35mL) 중의 I-10.1(1.54g, 4.87mmol)에 N-브로모석신이미드(856.7mg, 5mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 포화 탄산수소나트륨 용액 및 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 93%, m/z 340 [M+H-3급-부틸]+, 체류 시간 1.13분, LC-MS 방법 Z020_S01.
단계 3: R13 의 합성
디클로로메탄(10mL) 중의 I-10.2(200mg, 0.51mmol)에 트리플루오로아세트산(5mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 15분 동안 교반한다. 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 동결건조시킨다. 잔류물을 디클로로메탄에 용해시키고, 1mol/L 수성 수산화나트륨 및 염수로 추출한다. 유기층을 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다.
수율 88%, m/z 295; 297 [M+H]+, 체류 시간 0.59분, LC-MS 방법 Z020_S01.
3급-부틸 6-클로로-3-옥소-스피로[ 푸로 [3,4-c]피리딘-1,4'-피페리딘]-1'-카복실레이트( R14)의 합성
Figure 112017035903114-pct00057
단계 1: 중간체 I-11.1의 합성
중간체 I-11.1의 합성은 EP2072519 A1, p. 36에 기재되어 있다.
-78℃에서, 1.6M n-부틸리튬의 헥산 용액(94mL, 150.81mmol)을 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(16.14g, 113.10mmol)의 THF 용액(110mL)에 적가하고, 수득한 용액을 1시간 동안 교반한다. 이후, 6-클로로니코틴산(6.0g, 37.70mmol)의 THF 용액(50mL)을 1시간에 걸쳐 적가하고, 반응 혼합물을 2시간 동안 교반한다. 1-벤질 -4-피페리돈(21.6g, 113.10mmol)의 THF 용액(50mL)을 -78℃에서 적가한다. 2시간 동안 교반 한 후에, 물(70mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온으로 가온시킨다.
수성층을 분리하고, 유기층을 1N 수산화나트륨 수용액(2×75mL)으로 추출한다. 수득한 수성층을 디에틸 에테르(100mL)로 추출하고, 수성층을 진한 염산을 첨가하여 산성화시킨다(pH ~ 1).
1시간 동안 교반한 후에, 침전물을 여과제거하고, 물로 세척하고, 에틸 아세테이트에 용해시킨다.
유기 층을 포화 탄산수소나트륨 수용액으로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 디에틸 에테르로 세척한다.
수율 66%, m/z 329 [M+H]+, 체류 시간 0.72분, LC-MS 방법 Z012_S04.
표 5에 나타낸 다음 중간체들은 적절한 중간체들과 유사한 방식으로 합성된다:
Figure 112017035903114-pct00058
단계 2: 중간체 I-11.2의 합성
디클로로에탄(15mL) 중의 I-11.1(2.0g, 6.08mmol)을 0℃로 냉각시킨다. 디클로로에탄(5mL) 중의 1-클로로에틸 클로로포르메이트(1.98mL, 18.25mmol)의 용액을 서서히 첨가하고, 반응 혼합물을 0℃에서 추가의 15분 동안 교반한다. 이후, 상기 반응 혼합물을 가열 환류시키고, 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 메탄올에 용해시키고, 30분 동안 가열 환류시키며, 이 동안에 침전물이 형성된다. 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄으로 희석시키고, 침전물을 여과제거하여 I-11.2(염산염)를 제공한다.
수율 61%.
단계 3: R14 의 합성
디클로로메탄(10mL) 중의 I-11.2(500mg, 1.82mmol)에 TEA(0.51mL, 3.64mmol) 및 디-3급-부틸 디카보네이트(396.6mg, 1.82mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반하고, 물 및 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 디클로로메탄으로 추출한다. 유기층을 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 수율 91%.
3-클로로-1'-메틸-스피로[ 푸로[3,4-b]피리딘 -5,4'-피페리딘]-7-온( R15 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00059
-78℃에서, 1.6M n-부틸리튬의 헥산 용액(2.38mL, 3.81mmol)을 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(0.76mL, 4.43mmol)의 THF 용액(5mL)에 적가하고, 수득한 용액을 이 온도에서 1시간 동안 교반한다. 이후, 5-클로로-2-피리딘카복실산(0.2g, 1.27mmol)의 THF 용액(1mL)을 5분에 걸쳐 적가하고, 반응 혼합물을 45분 동안 교반한다. -78℃에서 1-메틸-4-피페리돈(0.44mL, 3.81mmol)의 THF 용액(1mL)을 적가한다. 1시간 후에, 물(10mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온으로 가온시킨다. 에틸 아세테이트(15mL) 및 포화 NaHCO3 수용액(15mL)을 상기 반응 혼합물에 첨가하고, 수성층을 분리한다. 유기층을 포화 NaHCO3 수용액(2×10mL)으로 추출한다. 합한 수성 상을 진한 염산을 첨가하여 산성화시킨다(pH ~ 1).
1시간 동안 교반한 후에, 포화 NaHCO3 수용액을 첨가하여 반응 혼합물을 염기화시키고, 에틸 아세테이트(4×25mL)로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시켜 R15를 제공한다. 수율 21%, m/z 253, 255 [M+H]+, 체류 시간 0.41분, LC-MS 방법 Z012_S04.
6-클로로-1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [ 푸로[3,4-c]피리딘 -1,4'-피페리딘]-3-온 (R16)의 합성
Figure 112017035903114-pct00060
a) 유리 염기의 생성:
I-11.2(200mg, 0.73mmol)를 무수 메탄올에 부분적으로 용해시키고, 중합체-결합된 테트라알킬-암모늄 카보네이트(Aldrich, 540293)를 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한다. 중합체-결합된 테트라알킬-암모늄 카보네이트를 여과제거하고, 메탄올을 진공 중에서 제거하여 I-11.2의 유리 염기를 제공한다.
b) I-11.2의 유리 염기를 무수 디클로로메탄(3mL)/무수 테트라하이드로푸란(1mL) 혼합물에 용해시키고, 3-옥세타논(0.23mL, 3.64mmol) 및 아세트산(0.06mL, 1.1mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에서 75분 동안 교반한 다음, 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 15분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 수율 80%, m/z 295 [M+H]+, 체류 시간 0.75분, LC-MS 방법 Z011_S03.
6-클로로-1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [3H- 푸로[3,4-c]피리딘 -1,4'-피페리딘]( R1 7)의 합성
Figure 112017035903114-pct00061
단계 1: 중간체 I-11.3의 합성
메탄올(15mL) 중의 I-11.1(1.00g, 3.04mmol)에 수소화붕소나트륨(345mg, 9.12mmol)을 조금씩 나누어 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 20시간 동안 교반한다. 추가의 수소화붕소나트륨(750mg, 19.82mmol)을 5시간에 걸쳐 3회로 나누어(각 250mg) 상기 반응 혼합물에 첨가한다. 상기 반응 혼합물을 물로 켄칭시키고, 에틸 아세테이트로 희석시킨다. 유기층을 분리하고, 수성층을 에틸 아세테이트로 추출한다. 합한 유기층을 포화 탄산수소나트륨 용액, 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 잔류물을 역상 HPLC로 정제하여 I-11.3을 제공한다. 수율 40%, m/z 333 [M+H]+, 체류 시간 0.91분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 2: 중간체 I-11.4의 합성
무수 THF(5mL) 중의 I-11.3(378mg, 1.14mmol)에 TEA(0.95mL, 6.81mmol) 및 메탄설포닐 클로라이드(0.26mL, 3.5mmol)를 0℃에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에 도달하도록 하고, 1시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시켜 조악한 생성물을 제공하고, 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용한다.
수율 95%, m/z 315 [M+H]+, 체류 시간 1.06분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 3: 중간체 I-11.5의 합성
디클로로에탄(4mL) 중의 I-11.4(246mg, 0.78mmol)의 용액에 1-클로로에틸 클로로포르메이트(0.42mL, 3.91mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 가열 환류시키고, 3시간 동안 교반한다. 디클로로에탄을 진공 중에서 제거하고, 수득한 잔류물을 메탄올(3mL)에 재용해시키고, 수득한 용액을 30분 동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 역상 HPLC로 정제하여 I-11.5를 제공한다. 수율 72%, m/z 225 [M+H]+, 체류 시간 0.71분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 4: R17 의 합성
I-11.5(114mg, 0.51mmol)를 무수 테트라하이드로푸란(2mL)에 용해시키고, 3-옥세타논(0.05mL, 0.76mmol) 및 아세트산(0.044mL, 0.76mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(269mg, 1.27mmol)를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 추가의 15분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시켜 R17을 제공한다. 수율 62%, m/z 281 [M+H]+, 체류 시간 0.76분, LC-MS 방법 Z011_S03.
2-클로로-1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [ 푸로[3,4-b]피리딘 -7,4'-피페리딘]-5-온 (R18)의 합성
Figure 112017035903114-pct00062
단계 1: 중간체 I-12.1의 합성
ABLOCK PHARMATECH로부터 구입한 2-아미노-6-클로리노니코티노니트릴(2.0g, 13.02mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(40mL)에 용해시키고, 요오드화구리(I)(3.72g, 19.54mmol), 디요오도메탄(8.39mL, 104.2mmol) 및 3급-부틸 니트라이트(6.20mL, 52.1mmol)를 첨가한다. 반응 혼합물을 1.5시간 동안 환류시키고, 실온으로 냉각시키고, 모든 휘발성 물질을 진공 중에서 제거한다. 수득한 잔류물을 에틸 아세테이트(100mL)에 용해시키고, 10% 티오황산나트륨 수용액(25mL), 포화 탄산수소나트륨 용액(25mL)으로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 I-12.1을 제공한다(용리액: 석유 에테르/에틸 아세테이트).
수율 74%, m/z 265 [M+H]+, 체류 시간 0.90분, LC-MS 방법 Z012_S04.
단계 2: 중간체 I-12.2의 합성
I-12.1(1.0g, 3.78mmol) 및 3급-부틸 4-옥소피페리딘-1-카복실레이트(753mg, 3.78mmol)를 무수 THF(10mL)에 용해시키고, 반응 혼합물을 -65℃로 냉각시킨다. 염화이소프로필마그네슘-염화리튬 복합체(THF 중 1.3mol/L, 3.78mL, 4.92mmol)를 적가하고, 반응 혼합물을 이 온도에서 추가의 10분 동안 교반한다. 이후, 상기 반응 혼합물을 실온에 도달하도록 하고, 20분 동안 교반하고, 메탄올(0.8mL, 19.7mmol)을 첨가한다. 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 50% 황산 수용액(2.0mL)을 적가한다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고, 밤새 교반한다. 형성된 백색 침전물을 여과제거하고, THF로 세척하고, 진공 중에서 건조시켜 조악한 I-12.2(설페이트 염)를 백색 고체로서 제공한다. 조악한 생성물을 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.
수율 94%, m/z 239 [M+H]+, 체류 시간 0.69분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 3: R18 의 합성
a) 유리 염기의 생성:
I-12.2(150mg, 0.45mmol)를 메탄올(2mL)/물(2mL) 혼합물에 용해시키고, 중합체-결합된 테트라알킬암모늄 카보네이트(Aldrich, 540293)를 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 중합체-결합된 테트라알킬암모늄 카보네이트를 여과제거하고, 메탄올 및 물을 진공 중에서 제거하여 I-12.2의 유리 염기를 제공한다.
b) 수득한 잔류물을 THF(2mL)/물(0.1mL) 혼합물에 재용해시키고, 3-옥세타논(0.04mL, 0.67mmol) 및 아세트산(0.038mL, 0.67mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 조악한 잔류물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 R18을 제공한다(용리액: DCM/MeOH).
수율 18%, m/z 295 [M+H]+, 체류 시간 0.74분, LC-MS 방법 Z011_S03.
2-클로로-1'-( 옥세탄 -3-일) 스피로 [5H- 푸로[3,4-b]피리딘 -7,4'-피페리딘]( R19 )의 합성
Figure 112017035903114-pct00063
단계 1: 중간체 I-12.3의 합성
디클로로메탄(50mL) 중의 I-12.2(3.25g, 9.65mmol)에 TEA(4.04mL, 28.95mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반하고, 디-3급-부틸 디 카보네이트(2.11g, 9.65mmol)를 첨가한다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 90분 동안 교반하고, 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시키고, 수득한 잔류물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 95:5 내지 60:40)로 정제하여 I-12.3을 제공한다.
수율 49%, m/z 239 [M-Boc+H]+, 체류 시간 1.03분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 2: 중간체 I-12.4의 합성
에탄올(500mL) 중의 I-12.3(10.0g, 29.52mmol)에 수소화붕소나트륨(2.23g, 59.03mmol) 및 염화칼슘(6.55g, 59.03mmol)을 2회로 나누어 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다. HPLC-MS는 목적하는 생성물로의 85% 전환율을 나타낸다. 추가량의 수소화붕소나트륨(350mg, 9.25mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 켄칭시키고, 에탄올을 진공 중에서 제거하고, 수득한 잔류물을 에틸 아세테이트로 분쇄한다. 형성된 침전물을 여과제거하고, 모액을 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 합한 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시킨다. 수득한 잔류물을 아세토니트릴로 분쇄하고, 형성된 침전물을 여과제거하고, 모액을 진공 중에서 농축시키고, 이 과정을 2회 더 반복한다. 침전물을 합하고, 진공 중에서 건조시켜 I-12.4를 제공한다.
수율 54%, m/z 243 [M+H-Boc]+, 체류 시간 0.97분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 3: 중간체 I-12.5의 합성
무수 THF(75mL) 중의 I-12.4(6.77g, 17.77mmol)에 TEA(14.84mL, 106.64mmol) 및 메탄설포닐 클로라이드(5.50mL, 71.09mmol)를 0℃에서 첨가한다. 반응 혼합물을 실온에 도달하도록 하고, 1시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 디클로로메탄으로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시키고, 수득한 잔류물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피(석유 에테르:EtOAc = 95:5 내지 72:28)로 정제하여 I-12.5를 제공한다.
수율 65%, m/z 225 [M+H-Boc]+, 체류 시간 1.07분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 4: 중간체 I-12.6의 합성
디클로로메탄(15mL) 중의 I-12.5(4.13g, 12.07mmol)에 트리플루오로아세트산(5mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 진공 중에서 농축시키고, 수득한 잔류물을 메탄올(50mL)에 재용해시키고, 중합체-결합된 테트라알킬-암모늄 카보네이트(Aldrich, 540293)를 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한다. 중합체-결합된 테트라알킬-암모늄 카보네이트를 여과제거하고, 메탄올을 진공 중에서 제거하여 I-12.6을 제공한다.
수율 99%, m/z 225 [M+H]+, 체류 시간 0.74분, LC-MS 방법 Z011_S03.
단계 5: R19 의 합성
I-12.6(3.62g, 12.08mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(40mL)에 용해시키고, 3-옥세타논(1.16mL, 18.13mmol) 및 아세트산(691μL, 12.08mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반한다. 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(6.74g, 30.21mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 25분 동안 교반한다. 상기 반응 혼합물을 메탄올로 켄칭시키고, 포화 탄산수소나트륨 용액으로 희석시키고, 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공 중에서 농축시킨다. 수득한 잔류물을 아세토니트릴/메탄올 혼합물(9:1)로 분쇄하고, 형성된 침전물을 여과제거하고, 모액을 진공 중에서 농축시키고, 이 과정을 2회 더 반복한다. 침전물을 합하고, 진공 중에서 건조시켜 R19 2.47g을 제공한다. 모액을 진공 중에서 농축시키고, 수득한 잔류물을 아세토니트릴에 재용해시키고, 역상 HPLC로 정제하여 추가량(0.32g)의 R19를 제공한다.
수율 78%, m/z 281 [M+H]+, 체류 시간 0.78분, LC-MS 방법 Z011_S03.
실시예
(rt = 체류 시간). 탈보호 방법: TSA(톨루엔 설폰산 참조. 실시예 1). 니트릴 그룹에 인접한 탄소 원자에서 입체화학이 지정된다: 입체 결합은 S-이성체를 의미한다.
Figure 112017035903114-pct00064
Figure 112017035903114-pct00065
Figure 112017035903114-pct00066
Figure 112017035903114-pct00067
Figure 112017035903114-pct00068
Figure 112017035903114-pct00069
실시예들의 분석 데이터
Figure 112017035903114-pct00070
Figure 112017035903114-pct00071
약리학적 데이터
본 발명의 다른 특징 및 이점은 예시의 방식으로 본 발명의 원리를 설명하는 다음의 보다 상세한 실시예로부터 명백해질 것이다.
인간 DPPI( 카텝신 C)의 억제
물질: 미세역가 플레이트(Optiplate-384 F)를 PerkinElmer(제품 번호 10 6007270)로부터 구입하였다. 기질 Gly-Arg-AMC를 Biotrend(제품 번호 808756 맞춤 펩타이드)로부터 구입하였다
소 혈청 알부민(BSA; 제품 번호 A3059) 및 디티오트레이톨(DTT; 제품 번호 D0632)을 Sigma로부터 구입하였다. TagZyme 완충액을 Riedel-de-Haen(제품 번호 04269)로부터 구입하고, NaCl를 Merck(제품 번호 1.06404.1000)로부터 구입하고, 모르폴리노에탄 설폰산(MES)을 Serva(제품 번호 29834)로부터 구입하였다. DPP1 억제제 Gly-Phe-DMK를 MP Biomedicals(제품 번호 03DK00625)로부터 구입하였다. 재조합 인간 DPPI를 Prozymex로부터 구입하였다. 모든 다른 물질들은 최고 등급 시판품이었다.
다음 완충액이 사용되었다: MES 완충액: 25mM MES, 50mM NaCl, 5mM DTT, pH 6.0으로 조정됨, 0.1% BSA 함유; TAGZyme 완충액: 20mM NaH2PO4, 150mM NaCl, HCl을 사용하여 pH 6.0으로 조정됨.
검정 조건: 재조합 인간 DPPI를 TAGZyme 완충액에서 1U/ml(각각 38.1μg/ml)로 희석시킨 다음, 시스테아민 수용액(2mM)과 1:2의 비로 혼합하고 실온에서 5분 동안 항온처리하여 활성화시켰다.
정제수(aqua bidest)(4% DMSO 함유, 최종 DMSO 농도 1%) 중의 5uL 시험 화합물(최종 농도 0.1nM 내지 100μM)을 MES 완충액 중의 10μL의 DPPI(최종 농도 0.0125ng/μL)와 혼합하고, 10분 동안 항온처리하였다. 이어서, MES 완충액 중의 5μL의 기질(최종 농도 50μM)을 첨가하였다. 이어서, 미세역가 플레이트를 실온에서 30분 동안 항온처리하였다. 이어서, 10 MES-완충액에 10μL의 Gly-Phe-DMK(최종 농도 1μM)를 첨가하여 반응을 정지시켰다. Molecular Devices SpectraMax M5 형광 판독기(여기 360nm, 방출 460nm) 또는 Envision 형광 판독기(여기 355nm, 방출 460nm)를 사용하여 웰에서의 형광을 측정하였다.
각각의 검정용 미세역가 플레이트는 비-억제된 효소 활성에 대한 기준(100% Ctl; 높은 값)으로서의 비히클 대조군들(정제수 중 1% DMSO + 0.075% 15 BSA)을 갖는 웰 및 배경 형광에 대한 대조군(0% Ctl; 낮은 값)으로서의 억제제(정제수 중 Gly-Phe-DMK + 1% DMSO + 0.075%BSA, 최종 농도 1μM)를 갖는 웰을 포함하였다. 데이터의 분석은 하기 식을 사용하여 배경 형광을 뺀 후에 비히클 대조군의 형광과 비교하여 시험 화합물의 존재하에 형광의 백분율을 계산하여 수행하였다:
(RFU(샘플)-RFU(배경))*100/(RFU(대조군)-RFU(배경))
이들 계산으로부터의 데이터는 각각 DPPI의 억제에 대한 IC50 값을 생성하는데 사용되었다.
Figure 112017035903114-pct00072
시험 화합물로 항온처리한 후에 U937 사이토솔릭 용해물 제조에서의 호중구 엘라스타제 활성의 측정
물질:
Optiplate 384F를 PerkinElmer(제품 번호 #6007270)로부터 구입하였다. 24웰 Nunclon 세포 배양 플레이트(번호 142475) 및 96웰 플레이트(번호 267245)를 Nunc로부터 구입하였다. 디메틸설폭사이드(DMSO)를 Sigma(제품 번호 D8418)로부터 구입하였다. Nonidet-P40(NP40)을 USBiological(제품 번호 N3500)로부터 구입하였다.
호중구 엘라스타제에 특이적인 기질을 Bachem(MeOSuc-Ala-Ala-Pro-Val-AMC; 제품 번호 I-1270)으로부터 구입하였다.
인간 호중구 엘라스타제를 Calbiochem(제품 번호 324681)으로부터 구입하였다.
완충액:
트리스-완충액(100mM 트리스; 1M NaCl; pH 7.5)
트리스-완충액 + HSA 0.1%; Calbiochem(Cat#. 126658)으로부터의 인간 혈청 알부민
세린-프로테아제 완충액(20mM 트리스; 100mM NaCl; pH 7.5) + 0.1% HSA
세린 프로테아제 용해 완충액: 20mM 트리스-HCl; 100mM NaCl pH 7.5; + 0.2% Nonidet-P40;
PBS: Gibco로부터의 인산염 완충 염수, Ca 및 Mg 비함유.
세포 배양:
37℃ 및 5% CO2에서 현탁액에서 배양한, ECACC(카탈로그 번호 85011440)로부터의 U937.
세포 밀도: 0.2-1 Mio. 세포/ml.
배지: Gibco로부터의 10% FCS를 함유한 RPMI1640 GlutaMAX(번호 61870)
세포 씨딩 및 처리:
100% DMSO 중의 화합물을 10% DMSO를 함유한 배지(-FCS)에서 희석시키고, 계획된 실험에 따라 추가로 희석시켰다.
20㎕의 화합물 용액을 24웰 플레이트의 각 웰에 옮기고 1×105 세포/ml를 함유하는 2ml 세포 현탁액/웰(DMSO의 최종 농도 = 0.1%)로 희석시켰다. 화합물 희석 인자 = 100
화합물(최대 7 농도)을 37℃, 5% CO2 및 95% 상대 습도에서 배지 교환 없이 48시간 동안 항온처리한 DMSO 0.1% 대조군에 대해 3개 웰로 3회 시험하였다.
세포 수확 및 세포 용해물 :
2ml 96웰 검정 블록에 세포 현탁액을 옮긴다. 원심분리(500 X g, 10분, RT)에 의해 배지로부터 세포를 분리하고; 상등액을 버린다. 1ml PBS에 재현탁시키고; 원심분리(500 X g; 10분; 실온)하고; PBS로 세포를 2회 세척한다. 80㎕ 세린 프로테아제 용해 완충액(얼음처럼 차가운)을 세포 펠렛에 첨가하고; 상기 펠릿을 재현탁시키고 얼음에 10분 동안 저장한다. 4℃에서 10분 동안 1000 X g에서 원심분리하여 파쇄물을 제거한다. 96웰 플레이트에 80 내지 100μl 용해물 상등액을 옮기고 즉시 -80℃에서 보관한다.
호중구 엘라스타제 활성 검정:
동결 용해물을 37℃에서 10분 동안 해동하고 얼음에 저장한다. 단백질 함량을 브래드포드(Bradford) 단백질 검정으로 측정하였다. 상기 용해물을 세린 프로테아제 완충액 + HSA 중 0.2 내지 0.5mg/ml 단백질로 희석하였다.
표준: NE(트리스-완충액 중 100μg/ml 스톡 용액; -80℃에서 저장)를 트리스-완충액 + HSA에서 750ng/ml로 희석시키고, 추가로 표준 곡선에 대해 1:2로 연속 희석시켰다. 완충액, 블랭크, 표준 및 용해물 샘플을 384웰 플레이트로 옮겼다.
피펫팅 계획
블랭크: 5㎕ 트리스-완충액 + 10㎕ 세린 프로테아제 완충액 + 5㎕ 기질
표준: 5㎕ 트리스-완충액 + 10㎕ NE(상이한 농도) + 5㎕ 기질
용해물: 5㎕ 트리스-완충액 + 10㎕ 용해물 + 5㎕ 기질
형광 증가(여기 360nm/방출 460nm)는 Molecular Device Spectramax M5 형광 판독기로 30분 후에 측정된다. 결과는 엑셀 수식 함수를 사용하여 ng/mg 용해물 단백질에 삽입된다. 화합물-처리된 용해물 샘플의 억제율은 DMSO-처리된 대조군-샘플 기준으로 계산된다(100-(화합물-샘플*100/대조군 샘플).
시험 화합물은 호중구 엘라스타제를 0% 내지 100% 억제하는 값을 제공할 것이다. IC50은 Graphpad Prism을 사용하여 계산된다; 비선형 피팅(로그(억제제) vs. 반응-가변 기울기). IC50 값은 50%의 호중구 엘라스타제 활성 감소를 유도하는 시험 화합물의 농도로서 삽입된다(DMSO-처리된 대조군 기준).
Figure 112017035903114-pct00073
인간 카텝신 K의 억제
물질:
미세역가 플레이트(Optiplate-384 F)를 PerkinElmer(제품 번호 6007270)로부터 구입하였다. 기질 Z-Gly-Pro-Arg-AMC를 Biomol(제품 번호 P-142)로부터 구입하였다. L-시스테인(제품 번호 168149)을 Sigma로부터 구입하였다. 아세트산나트륨을 Merck(제품 번호 6268.0250)로부터 구입하고, EDTA를 Fluka(제품 번호 03680)로부터 구입하였다. 억제제 E-64를 Sigma(제품 번호 E3132)로부터 구입하였다. 재조합 인간 카텝신 K 전구효소(proenzyme)를 Biomol(제품 번호 SE-367)로부터 구입하였다. 모든 다른 물질들은 최고 등급 시판품이었다.
다음 완충액이 사용되었다: 활성화 완충액: 32.5mM 아세트산나트륨, HCl을 사용하여 pH 3.5로 조정됨; 검정 완충액: 150mM 아세트산나트륨, 4mM EDTA, 20mM L-시스테인, HCl을 사용하여 pH 5.5로 조정됨.
검정 조건:
전구효소를 활성화시키기 위해, 5㎕ 프로카텝신 K를 1ul 활성화 완충액과 혼합하고, 실온에서 30분 동안 항온처리하였다.
정제수(4% DMSO 함유, 최종 DMSO 농도 1%) 중의 5μL 시험 화합물(최종 농도 0.1nM 내지 100μM)을 검정 완충액 중에서 10μL의 카텝신 K(최종 농도 2ng/μL)와 혼합하고, 10분 동안 항온처리하였다. 이어서, 상기 검정 완충액 중의 5μL의 기질(최종 농도 12.5μM)을 첨가하였다. 이어서, 상기 플레이트를 실온에서 60분 동안 항온처리하였다. 이어서, 검정 완충액에 10μL의 E64(최종 농도 1μM)를 첨가하여 반응을 정지시켰다. Molecular Devices SpectraMax M5 형광 판독기(여기 360nm, 방출 460nm)를 사용하여 웰에서의 형광을 측정하였다.
각각의 검정용 미세역가 플레이트는 비-억제된 효소 활성에 대한 기준(100% Ctl; 높은 값)으로서의 비히클 대조군들(정제수 중 1% DMSO)을 갖는 웰 및 배경 형광에 대한 대조군(0% Ctl; 낮은 값)으로서의 억제제(정제수 중 E64 + 1% DMSO, 최종 농도 1μM)를 갖는 웰을 포함하였다. 데이터의 분석은 배경 형광을 뺀 후에 비히클 대조군의 형광과 비교하여 시험 화합물의 존재하에 형광의 백분율을 계산하여 수행하였다:
(RFU(샘플)-RFU(배경))*100/(RFU(대조군)-RFU(배경))
이들 계산으로부터의 데이터는 각각 카텝신 K의 억제에 대한 IC50 값을 생성하는데 사용되었다.
인간 간 마이크로솜을 사용한 대사 안정성의 측정
시험 화합물의 대사 분해는 혼주된 인간 간 마이크로솜을 사용하여 37℃에서 검정한다. 시간 지점(time point)당 100㎕의 최종 항온처리 용적은 트리스 완충액 pH 7.6(0.1M), 염화마그네슘(5mM), 마이크로솜 단백질(1mg/ml) 및 1μM의 최종 농도에서의 시험 화합물을 함유한다. 37℃에서의 짧은 사전항온처리 기간 이후에, 반응은 베타-니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 포스페이트, 환원된 형태(NADPH, 1mM)의 첨가에 의해 개시되고, 상이한 시간 지점 후에 분취액을 아세토니트릴로 이동시킴에 의해 종결된다. 추가로, NADPH-비의존적 분해는, 마지막 시간 지점에서 종결되는 NADPH 없이 항온처리시 모니터링된다. NADPH 비의존적 항온처리 후에 잔류 시험 화합물[%]은 파라미터 c(대조군)(대사 안정성)에 의해 반영된다. 켄칭된 항온처리물을 원심분리(10'000g, 5분)하여 펠릿화한다. 상등액의 분취액을 모(parent) 화합물의 양에 대해 LC-MS/MS로 검정한다.
반감기(t1/2 INVITRO)는 농도-시간 프로파일의 반로그 플롯(semilogarithmic plot)의 기울기에 의해 결정된다. 고유 청소율(clearance)(CL_INTRINSIC)은 항온처리시 단백질의 양을 고려하여 산출된다:
CL_INTRINSIC[㎕/분/mg 단백질]=(In 2/(반감기[분]*단백질 함량[mg/ml])) *1'000.
상기 기재된 대사 안정성 검정에서 선택된 화합물의 반감기(t1/2 INVITRO) 값이 하기 표에 기재되어 있다.
Figure 112017035903114-pct00074
Figure 112017035903114-pct00075
표적 집중 마우스 모델
화합물 처리:
말초 호중구에서 호중구 엘라스타제 활성에 대한 시험 화합물의 영향을 모니터링하기 위해 암컷 Crl:NMRI 마우스를 다음과 같이 처리하였다:
그룹 1(6마리 동물): 0.5% Natrosol(pH 2 내지 3) 중의 0.5mg/kg 시험 화합물
그룹 2(6마리 동물): 0.5% Natrosol(pH 2 내지 3)
그룹 3(2마리 동물): 0.5% Natrosol(pH 2 내지 3)
시험 화합물 또는 Natrosol 용액을 연구 시작 첫 주 매일 오전 7:00와 오후 4:00에 월요일부터 금요일까지, 그리고 두 번째 주 월요일과 화요일(오전 7:00와 오후 4:00)에 적용하였다. 시험 화합물 또는 Natrosol을 경구 투여하였다.
LPS 챌린지 및 기관지폐포 세척 제제:
두 번째 주 수요일에, 동물들을 상기 기재된 바와 같이(오전 7:00) 시험 화합물 또는 Natrosol 용액으로 처리하고 이어서 LPS(리포폴리사카라이드) 흡입 챌린지로 처리하였다:
그룹 1 및 2: MiniHeart Hi-Flo 연속 분무기(Westmed)를 사용하여 LPS(이. 콜리 혈청형 055: B5; PBS 중 1mg/ml)를 20분 흡입.
그룹 3: LPS 챌린지 없음
LPS 챌린지 후 4시간 째에, 모든 동물로부터 동물당 2×1㎖의 행크 염 용액을 사용하여 기관지폐포 세척을 실시하고, Sysmex XT-1800i를 사용하여 세척액 중의 세포 수를 결정하였다. 세척액 중의 세포를 원심분리에 의해 분리하고 용해 완충액(100mM 트리스 pH 7.5, 1M NaCl, 0.2% NP40)에서 용해시켰다.
호중구 엘라스타제 (NE) 측정:
BALF(기관지폐포 세척액) 세포 용해물의 NE 활성을 형광 NE 기질 MeOSuc-Ala-Ala-Pro-Val-AMC(Bachem)를 사용하여 측정하였다: 10㎕ 세포 용해물을 384웰 플레이트(Optiplate 384f, PerkinElmer)에서 5㎕ 검정 완충액(20mM 트리스 pH 7.5, 100mM NaCl, 0.1% 인간 혈청 알부민) 및 5㎕ 기질(검정 완충액 중 1mM). 반응 혼합물을 실온에서 60분 동안 항온처리하고 형광을 측정하였다(360nm 여기, 460nm 방출). 수득한 형광 값을 각각의 동물에 대한 BALF 호중구 수로 규정하였다. 시험 화합물에 의한 NE 활성의 억제를 계산하기 위해, 그룹 3의 평균 형광 값을 그룹 1 및 2에 대한 형광 값으로부터 빼고, 그룹 2의 평균 형광 값과 비교하여 그룹 1의 NE 활성의 % 억제를 계산하였다.
카텝신 C 억제제(7일 bid(1일 2회) 투여)로 전처리한 후 BALF 용해물에서의 호중구 엘라스타제 활성이 다음 표에 기재되어 있다:
Figure 112017035903114-pct00076
카텝신 C 리간드 복합체의 결정 구조
방법
단백질:
재조합 인간 카텝신 C(Cat C)는 표준 분자 생물학적 프로토콜에 따라 생성되었다(문헌: 1-3).
결정화 및 침지:
결정화 전에, 단백질 완충액을 NAP10 컬럼(GE Healthcare)을 사용하여 20mM Bis-트리스 pH 7.0, 150mM NaCl, 2mM EDTA, 2mM DTT로 교환하였다. 단백질 샘플을 9 내지 10mg/mL로 농축시켰다. 1.0μL의 단백질과 1.0μL의 웰 용액(0.1M Bis-트리스-프로판 pH 6.0-6.5, 18-20% (w/v) PEG 3350, 200mM NaF, 1mM DDT)을 사용하여 매달린 방울에서 20℃에서 결정이 성장했다. 결정이 밤새 나타났고 2 내지 3일 내에 실제 크기로 성장하였다. 리간드 공동-구조(co-structure)는 밤새 1mM의 각각의 리간드(DMSO 중 100mM 스톡 용액으로부터의 희석을 통해)를 보충한 웰 용액에 아포-결정을 침지시켜 수득하였다. 이어서, 결정을 20% 글리세롤 및 웰 용액을 동결방지제로서 사용하여 데이터 수집 전에 액상 질소에서 동결시켰다.
데이터 수집, 구조 해결책 및 개선:
모든 회절 데이터는 CuKα 방사선을 사용하여 회전식 양극 발생기(Rigaku)에서 100K에서 수집하고 XDS로 처리하였다(문헌: 4). 리간드 공동-구조는 차동 푸리에 방법(difference fourier method)에 의해 해결되었고, 프로그램 coot를 사용하여 수동으로 재구성된 프로그램 autoBuster(Global Phasing Ltd.)으로 개선되었다(문헌: 5). 최종 데이터 처리 및 개선 통계는 표 13에 기재되어 있다. 도면 준비를 위해 프로그램 PyMOL(DeLano Scientific LLC)이 사용되었다.
결과
카텝신 C 리간드 복합체의 구조:
인간 카텝신 C(Cat C)의 구조는 4개의 동일한 서브유닛을 함유하는 사량체로서 문헌(문헌 2)에 기재되어 있다. 각 서브유닛은 3개의 쇄로 구성되어 있다: 경쇄와 중쇄가 촉매 도메인을 형성하고, 소위 배제 도메인은 S2 포켓을 넘어서 활성 부위의 갈라진 틈을 차단하고 Cat C의 엑소펩티다아제 활성을 초래한다. 실시예 11 및 16에 의한 복합체에서 Cat C의 구조(표 14, 도 1)를 알아내어 이러한 부류의 화합물의 결합 방식을 밝혔다. 실시예 11 및 16은 니트릴 그룹과 Cys234의 공유 상호작용을 통해 결합한다. 실시예 11은 (S) 입체배열에서 니트릴 그룹에 인접한 탄소 원자를 갖는 단일 에난티오머인 반면, 실시예 16(스피로사이클릭 탄소 원자는 RS 입체화학을 가짐)은 부분입체이성체의 혼합물이다. 바이사이클릭 아미노산은 효소 S1 포켓에 도달하며, 여기서 그것은 수소 결합을 통해 Gly277 및 Asn380의 골격 원자 및 Asp1의 측쇄에 고정된다. 비스-아릴계는 배제 도메인의 잔기 Asp1 및 Pro3에 대한 반 데르 발스(van der Waals) 상호작용에 관여하는 S2 포켓으로 배향된다. 놀랍게도, 본 발명자들은 실시예 11의 스피로-사이클릭 아민:스피로-아제티딘과 실시예 16의 스피로-피롤리딘의 부가적인 상호작용을 관찰하였다. 두 경우 모두에서 염기성 질소 원자가 이러한 화합물 부류의 높은 효소 활성과 일치하는 Glu275에 대한 염다리를 형성한다.
참조문헌:
Figure 112017035903114-pct00077
Figure 112017035903114-pct00078
Figure 112017035903114-pct00079
약제학적 조성물
화학식 I의 화합물을 투여하는데 적합한 제제는 당업자에게 자명할 것이며, 예를 들면, 정제, 환제, 캡슐제, 좌제, 로젠지제, 트로키제, 용액제, 시럽제, 엘릭시르제, 사셰제, 주사제, 흡입제 및 산제 등을 포함하며, 정제가 바람직하다.
적합한 정제는, 예를 들면, 화학식 I에 따른 하나 이상의 화합물과 공지된 부형제, 예를 들면, 불활성 희석제, 담체, 붕해제, 애주반트, 계면활성제, 결합제 및/또는 윤활제를 혼합하여 수득할 수 있다. 정제는 여러 층으로 구성될 수도 있다.
병용물
화학식 I의 화합물은 그 자체로 사용되거나 또는 본 발명에 따른 화학식 I의 다른 활성 물질과 병용될 수 있다. 화학식 I의 화합물은 임의로 또한 다른 약리학적 활성 물질과 병용될 수 있다. 이들은, β2-아드레노셉터-작용제(단기간 및 장기간 작용), 항-콜린제(단기간 및 장기간 작용), 스테로이드 소염제(경구 및 국소 코르티코스테로이드), 크로모글리케이트, 메틸크산틴, 해리된-글루코코르티코이드미메틱, PDE3 억제제, PDE4-억제제, PDE7-억제제, LTD4 길항제, EGFR-억제제, 도파민 작용제, PAF 길항제, 리폭신 A4 유도체, FPRL1 조절제, LTB4-수용체(BLT1, BLT2) 길항제, 히스타민 H1 수용체 길항제, 히스타민 H4 수용체 길항제, 이중 히스타민 H1/H3-수용체 길항제, PI3-키나제 억제제, 비-수용체 티로신 키나제, 예를 들면, LYN, LCK, SYK, ZAP-70, FYN, BTK 또는 ITK의 억제제, MAP 키나제, 예를 들면, p38, ERK1, ERK2, JNK1, JNK2, JNK3 또는 SAP의 억제제, NF-κB 신호전달 경로의 억제제, 예를 들면, IKK2 키나제 억제제, iNOS 억제제, MRP4 억제제, 류코트리엔 생합성 억제제, 예를 들면, 5-리폭시게나제(5-LO) 억제제, cPLA2 억제제, 류코트리엔 A4 하이드롤라제 억제제 또는 FLAP 억제제, 비-스테로이드성 소염제(NSAID), CRTH2 길항제, DP1-수용체 조절제, 트롬복산 수용체 길항제, CCR3 길항제, CCR4 길항제, CCR1 길항제, CCR5 길항제, CCR6 길항제, CCR7 길항제, CCR8 길항제, CCR9 길항제, CCR30 길항제, CXCR3 길항제, CXCR4 길항제, CXCR2 길항제, CXCR1 길항제, CXCR5 길항제, CXCR6 길항제, CX3CR3 길항제, 뉴로키닌(NK1, NK2) 길항제, 스핑고신 1-포스페이트 수용체 조절제, 스핑고신 1 포스페이트 리아제 억제제, 아데노신 수용체 조절제, 예를 들면, A2a-작용제, 푸린수용체의 조절제, 예를 들면, P2X7 억제제, 히스톤 데아세틸라제(HDAC) 활성화제, 브라디키닌(BK1, BK2) 길항제, TACE 억제제, PPAR 감마 조절제, Rho-키나제 억제제, 인터류킨 1-베타 전환 효소(ICE) 억제제, 톨형(Toll-Like) 수용체(TLR) 조절제, HMG-CoA 리덕타제 억제제, VLA-4 길항제, ICAM-1 억제제, SHIP 작용제, GABAa 수용체 길항제, ENaC-억제제, 프로스타신-억제제, 마트립타제-억제제, 멜라노코르틴 수용체(MC1R, MC2R, MC3R, MC4R, MC5R) 조절제, CGRP 길항제, 엔도텔린 길항제, TNFα 길항제, 항-TNF 항체, 항-GM-CSF 항체, 항-CD46 항체, 항-IL-1 항체, 항-IL-2 항체, 항-IL-4 항체, 항-IL-5 항체, 항-IL-13 항체, 항-IL-4/IL-13 항체, 항-TSLP 항체, 항-OX40 항체, 점액조절제, 면역 치료제, 기도의 붓기(swelling)에 대한 화합물, 기침에 대한 화합물, VEGF 억제제, NE-억제제, MMP9 억제제, MMP12 억제제 뿐만 아니라, 2개 또는 3개의 활성 물질의 병용물도 포함한다.
베타미메틱, 항콜린제, 코르티코스테로이드, PDE4-억제제, LTD4-길항제, EGFR-억제제, CRTH2 억제제, 5-LO-억제제, 히스타민 수용체 길항제 및 SYK-억제제, NE-억제제, MMP9 억제제, MMP12 억제제 뿐만 아니라, 2개 또는 3개의 활성 물질의 병용물도 바람직하며, 이는 다음과 같다:
ㆍ 코르티코스테로이드, PDE4-억제제, CRTH2-억제제 또는 LTD4-길항제를 포함하는 베타미메틱,
ㆍ 베타미메틱, 코르티코스테로이드, PDE4-억제제, CRTH2-억제제 또는 LTD4-길항제를 포함하는 항콜린제,
ㆍ PDE4-억제제, CRTH2-억제제 또는 LTD4-길항제를 포함하는 코르티코스테로이드,
ㆍ CRTH2-억제제 또는 LTD4-길항제를 포함하는 PDE4-억제제,
ㆍ LTD4-길항제를 포함하는 CRTH2-억제제.
적응증
본 발명의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용되는 염은 약제로서, 특히 디펩티딜 펩티다제 I 활성의 억제제로서 활성을 가지며, 따라서 하기의 치료에 사용될 수 있다:
1. 기도: 둘 다 간헐적이고 지속적이며 모두 격렬하며 기도 과민반응성의 다른 원인의, 기관지, 알레르기, 내재적, 외부의, 운동-유발성, 약물-유발성(아스피린 및 NSAID-유발성 포함) 천식 및 먼지-유발성 천식을 포함하는, 폐쇄성 기도 질환; 만성 폐쇄성 폐질환(COPD); 감염성 및 호산구성 기관지염을 포함하는 기관지염; 폐기종; 알파 1-항트립신 결핍증; 기관지확장증; 낭성 섬유증; 유육종증; 농부폐(farmer's lung) 및 관련 질환; 과민성 폐렴; 잠재성 섬유화 폐포염, 특발성 간질성 폐렴, 섬유증 복합 항종양 치료요법 및 만성 감염(결핵 및 아스페르길루스증(aspergillosis) 포함) 및 기타 진균 감염을 포함하는 폐 섬유증; 폐 이식 합병증; 폐 혈관의 혈관염 및 혈전성 장애, 다발혈관염(베게너 육아종증) 및 폐 고혈압; 기도의 염증성 및 분비 상태와 관련된 만성 기침 및 의인성 기침의 치료를 포함하는 진해 활성; 약물성 비염 및 혈관운동성 비염을 포함한 급성 및 만성 비염; 신경성 비염(건초열)을 포함하는 통년성(perennial) 및 계절성 알레르기성 비염; 코 폴립증; 보통 감기를 포함하는 급성 바이러스 감염, 및 호흡기 세포융합 바이러스, 인플루엔자, 코로나바이러스(SARS 포함) 및 아데노바이러스로 인한 감염;
2. 피부: 건선, 아토피성 피부염, 접촉성 피부염 또는 기타 습진성 피부염, 및 지연형 과민 반응; 식물(phyto)- 및 광피부염(photodermatitis); 지루성 피부염, 포진성 피부염, 편평 태선, 경화성 태선 위축증(lichen sclerosus et atrophica), 괴저성 농피증, 피부 유육종, 원판상 홍반성 루프스, 천포창, 유사 천포창, 표피 수포증, 두드러기, 혈관 부종, 혈관염, 독성 홍반, 피부 호산구, 원형 탈모증, 남성형 대머리, 스위트 증후군, 웨버-크리스찬 증후군(Weber-Christian syndrome), 다형 홍반; 감염성이고 비감염성인 봉와직염; 지방층염; 피부 림프종, 비흑색종 피부암 및 기타 이형성 병변; 고정 약물 발진을 포함하는 약물-유발성 장애;
3. 눈: 안검염; 통년생 및 봄철 알레르기성 결막염을 포함하는 결막염; 홍채염; 전방 및 후방 포도막염; 맥락막염; 망막에 영향을 미치는 자가면역, 퇴행성 또는 염증성 장애; 교감성 안염을 포함한 안염; 유육종증; 바이러스, 진균 및 세균을 포함하는 감염;
4. 비뇨 생식기: 간질 및 사구체 신염을 포함하는 신장염; 신 증후군; 급성 및 만성 (간질) 방광염을 포함하는 방광염 및 휴너(Hunner) 궤양; 급성 및 만성 요도염, 전립선염, 부고환염, 난소염 및 난관염; 외음부질염; 페이로니 병(Peyronie's disease); 발기 부전(남성 및 여성 모두);
5. 동종이식 거부반응: 예를 들면, 신장, 심장, 간, 폐, 골수, 피부 또는 각막 이식 후 또는 수혈 후의 급성 및 만성 동종이식 거부반응; 또는 만성 이식편 대 숙주 질환;
6. 류마티스 관절염, 과민성 대장 증후군, 전신성 홍반성 루푸스, 다발성 경화증, 하시모토 갑상선염, 그레이브스병, 애디슨병, 진성 당뇨병, 특발성 혈소판 감소증, 호산성 근막염, 고-IgE 증후군, 항인지질 증후군 및 세자리(Sazary) 증후군을 포함하는 기타 자가면역 및 알레르기성 장애;
7. 종양학: 전립선, 유방, 폐, 난소, 췌장, 창자 및 결장, 위, 피부 및 뇌 종양을 포함하는 통상의 암 및 골수(백혈병 포함) 및 림프증식성계에 영향을 미치는 악성 종양, 예를 들면, 호지킨 및 비호지킨 림프종의 치료; 전이성 질환 및 종양 재발, 및 부종양 증후군의 예방 및 치료 포함; 및,
8. 감염성 질환: 바이러스 질환, 예를 들면, 생식기 사마귀, 일반 사마귀, 발바닥 사마귀, B형 간염, C형 간염, 단순 헤르페스 바이러스, 전염성 연속종, 천연두, 인간 면역결핍 바이러스(HIV), 인간 유두종 바이러스(HPV), 거대세포 바이러스(CMV), 수두 대상포진 바이러스(VZV), 리노바이러스, 아데노바이러스, 코로나바이러스, 인플루엔자, 파라-인플루엔자; 세균성 질환, 예를 들면, 결핵 및 마이코박테리움 아비움(mycobacterium avium), 나병; 기타 감염성 질환, 예를 들면, 진균 질환, 클라미디아, 칸디다, 아스페르길루스, 크립토코쿠스 뇌수막염, 폐포자충 카리니, 크립토스포리디오시스증, 히스토플라스마증, 톡소플라스마증, 파동편모충(trypanosome) 감염 및 리슈마니어증(leishmaniasis),
9. 통증: 카텝신 C-결핍 마우스의 최근 문헌 데이터는 통증 감각에서 카텝신 C의 조절 역할을 가리킨다. 따라서, 카텝신 C의 억제제는 또한 다양한 형태의 만성 통증, 예를 들면, 염증성 또는 신경병성 통증의 임상적 설정에 유용할 수 있다. 염증성 또는 신경 병성 통증.
상기 기재된 질환 및 병태의 치료를 위한, 치료학적 유효 용량은 일반적으로 본 발명의 화합물의 투약당 약 0.01mg/체중 kg 내지 약 100mg/체중 kg; 바람직하게는 투약당 약 0.1mg/체중 kg 내지 약 20mg/체중 kg 범위 내일 것이다. 예를 들면, 70kg 사람에게 투여하기 위해, 용량 범위는 본 발명의 화합물의 투약당 약 0.7mg 내지 약 7000mg, 바람직하게는 투약당 약 7.0mg 내지 약 1400mg일 것이다. 어느 정도의 통상의 용량 최적화는 최적의 용량 수준 및 패턴을 결정하는데 요구될 수 있다. 활성 성분은 1일 1 내지 6회 투여될 수 있다.
실제 약제학적 유효량 또는 치료학적 용량은 환자의 연령 및 체중, 및 투여 경로 및 질환의 중증도와 같은 당업자에게 공지된 인자들에 따라 좌우될 것이다. 임의의 경우에, 활성 성분은 약제학적 유효량이 환자의 고유 상태에 근거하여 제공되도록 하는 방식과 용량으로 투여될 것이다.

Claims (29)

  1. 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
    화학식 I
    Figure 112017035903114-pct00080

    상기 화학식 I에서,
    Cy는
    Figure 112017035903114-pct00081
    또는
    Figure 112017035903114-pct00082
    이고;
    A는
    Figure 112017035903114-pct00083
    이고, 여기서,
    W는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    X는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    Y는 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    단, W, X 및 Y 중 최대 하나는 N일 수 있고;
    D-E는 N(R2)-C(O), CH2CH2, C(O)-O 및 CH2-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    R2는 H 및 C1 -3-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    R1은 H, C1 -3-알킬, CH3OCH2CH2-, 옥세타닐, 테트라하이드로푸라닐, 4-테트라하이드로피라닐 및 3-테트라하이드로피라닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    i는 1, 2 또는 3이고;
    j는 1, 2 또는 3이고;
    단, i+j의 합은 2, 3 또는 4이다.
  2. 제1항에 있어서,
    Cy가
    Figure 112017035903114-pct00084
    인, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  3. 제1항에 있어서,
    Cy가
    Figure 112017035903114-pct00085
    인, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  4. 제1항에 있어서,
    R1이 H, CH3- 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  5. 제1항에 있어서,
    R2가 H 및 CH3로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  6. 제1항에 있어서,
    D-E가 CH2-O인, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  7. 제1항에 있어서,
    R1이 H, CH3 및 옥세타닐로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    R2가 CH3이고;
    W가 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    X가 CH 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    Y가 CH이고;
    단, W 및 X 중 최대 하나가 N일 수 있으며;
    D-E가 N(R2)-C(O), CH2CH2, C(O)-O 및 CH2-O로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
    i가 1 또는 2이고;
    j가 1 또는 2이고;
    단, i+j의 합은 2, 3 또는 4인, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  8. 제1항에 있어서,
    A가 화학식 A1 내지 A14:
    Figure 112020094370751-pct00086

    로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  9. 제8항에 있어서,
    A가 A2, A3, A4, A5, A6, A7, A10, A13, 및 A14:
    Figure 112017035903114-pct00087

    로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  10. 제8항에 있어서,
    A가 A2 및 A13:
    Figure 112020094370751-pct00088

    으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  11. 제1항에 있어서, 실시예 1, 5, 8, 10, 12, 13, 14, 19, 22, 23, 24, 25 및 27의 화합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염:
    Figure 112020094370751-pct00089

    Figure 112020094370751-pct00090

    Figure 112020094370751-pct00091
    .
  12. 제11항에 있어서, 실시예 1의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00094
    .
  13. 제11항에 있어서, 실시예 5의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00095
    .
  14. 제11항에 있어서, 실시예 8의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00096
    .
  15. 제11항에 있어서, 실시예 10의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00097
    .
  16. 제11항에 있어서, 실시예 12의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00098
    .
  17. 제11항에 있어서, 실시예 13의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00099
    .
  18. 제11항에 있어서, 실시예 14의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00100
    .
  19. 제11항에 있어서, 실시예 19의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00101
    .
  20. 제11항에 있어서, 실시예 22의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00102
    .
  21. 제11항에 있어서, 실시예 23의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00103
    .
  22. 제11항에 있어서, 실시예 24의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00104
    .
  23. 제11항에 있어서, 실시예 25의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00105
    .
  24. 제11항에 있어서, 실시예 27의 화합물인 화학식 I의 화합물:
    Figure 112020094370751-pct00106
    .
  25. 제12항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 상기 화학식 I의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염.
  26. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 약제(medicament)로서 사용하기 위한, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  27. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 천식 및 알레르기성 질환, 위장관 염증성 질환, 사구체신염, 호산구 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 병원성 미생물에 의한 감염, 류마티스 관절염, 호중구 질환, 낭성 섬유증(CF), 비-낭성 섬유증, 특발성 폐섬유증, 기관지확장증, ANCA-관련 혈관염, 폐암, 폐기종, 만성 기관지염, 급성 폐 손상(ALI), 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 폐 고혈압, 폐동맥 고혈압(PAH) 및 알파-1-항트립신 결핍증(AATD), 비만 및 관련 염증, 인슐린 저항증, 당뇨병, 지방간 및 간 지방증 치료용 약제로서 사용하기 위한, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  28. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화학식 I 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 함유함을 특징으로 하는, 질환의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물로서,
    상기 질환이 천식, 사구체신염, 만성 폐쇄성 폐질환, 류마티스 관절염, 낭성 섬유증(CF), 비-낭성 섬유증, 특발성 폐섬유증, 기관지확장증, ANCA-관련 혈관염, 폐암, 폐기종, 만성 기관지염, 급성 폐 손상(ALI), 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 폐 고혈압, 폐동맥 고혈압(PAH), 알파-1-항트립신 결핍증(AATD), 비만, 인슐린 저항증, 당뇨병, 지방간 및 간 지방증으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 약제학적 조성물.
  29. 삭제
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