KR20000005175A

KR20000005175A - 테트라하이드로-베타-카르볼린 유도체의 항전이제로서의 용도

Info

Publication number: KR20000005175A
Application number: KR1019980707846A
Authority: KR
Inventors: 실바노 스피넬리; 에르네스토 멘타; 한스-윌리 크렐
Original assignee: 프리돌린 클라우스너, 롤란드 비. 보레르; 에프. 호프만-라 로슈 아게
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2000-01-25
Also published as: CN1113648C; BR9708480A; PT891187E; EP0891187A1; EP0891187B1; JP2000508302A; US6069150A; CN1215333A; WO1997037658A1; AU710079B2; DE69710182T2; ES2169857T3; ATE212549T1; CA2250898A1; TR199801970T2; DE69710182D1; DK0891187T3; AU2506997A

Abstract

본 발명은, 항전이성이 있는 약제학적 조성물을 제조하는데 사용되는 [화학식 1]의 베타-카르볼린 유도체에 관한 것으로, 상기 베타-카르볼린 유도체는 피페리딘 고리에 유리형 또는 에스테르형의 카르복실산을 하나 이상 포함한다.

[화학식 1]

Description

테트라하이드로-베타-카르볼린 유도체의 항전이제로서의 용도

전이성 종양 세포는 혈관벽을 투과하는 기전, 즉 종양 세포가 혈류중으로 들어간 다음 계속해서 혈관벽을 통해 표적 기관에 도달하는 기전에 의해, 초기 종양부위에서 표적 기관으로 이동해 갈 수 있다.

혈관의 연결조직을 투과할 수 있는 것은, 내재하는 연결조직 세포에 의해 분비된 메탈로프로테이나아제에 의해 세포외 기질이 분해되기 때문인데, 상기 연결조직 세포는 종양 세포에 의해 활성화된다. 비종양 조직도 상기 기전을 공유하는데, 상기 기전은 통상적으로는 연결조직의 재생과 속도론적 평형을 유지하는 반면 종양 세포 또는 염증 세포와 같은 침윤세포에 있어서는 제어되지 않은 방식으로 발현되고, 류마티스 관절염, 골관절염, 패혈성 관절염, 각막 궤양, 상피 또는 위 궤양, 관상동맥 혈전, 단백뇨 등과 같은 여러 병인론과 관련되어 있다(WO 95/13289).

이러한 과정에 있어서, 3가지 종류의 메탈로프로테이나아제인 콜라게나아제, 젤라티나아제 및 스트로멜리신이 관여한다. 정상 상태에서, 이들의 분비 및 활성은 예컨대 α₂-매크로글로불린과 같은 내인성 프로테이나아제-저해제에 의해 엄격히 제어된다.

그러므로, 메탈로-프로테이나아제 저해제는 상기 질병뿐 아니라 외상으로 인한 질병을 치료하는데 유용할 수 있다. 또한 메탈로-프로테이나아제는 배란 과정 및 난자를 자궁벽에 성공적으로 이식하는 데에도 관여한다. 특히, 메탈로-프로테이나아제 저해제를 이용하여 종양의 전이를 저해한 예가 여러 논문에 기재되어 있다(Matrisian 등, PNAS USA, 83, 9413-7 (1986); Wilhelm 등, 109, 872-889 (1989); Liotta 등, Lab. Invest., 49, 638-649 (1983)).

메탈로-프로테이나아제 저해제는 US 4,511,504, US 4,568,666, US 4,771,037, WO 95/13289에 기재되어 있다.

베타-카르볼린 유도체는, 예를 들어 항종양 활성(Anticancer Res., 13(6A), 2301-2308 (1993); J. Antibiot., 46(11), 1672-1677 (1993); EP 357.122), 항궤양 활성(WO 92/04348 (19.03.92)), 항말라리아 활성(J. Nat. Prod., 54(5), 1360-1367 (1991))과 같은 다양한 약리 활성을 갖는 것으로 기재되어 있거나 또는 항종양제의 흡수를 증가시켜주는 제제로 기재되어 있다(JP 04275221).

그러나, 항전이 활성을 갖는 것으로 기재되어 있는 상기 유도체는 하나도 없다.

본 발명은, 항전이성이 있는 약제학적 조성물을 제조하기 위해 사용되는 테트라하이드로-베타-카르볼린 유도체에 관한 것이다.

놀랍게도, 본 발명의 발명자들은 하기 [화학식 1]의 테트라하이드로-베타-카르볼린이 전이 과정을 저해하는데 매우 높은 활성이 있다는 것을 알게되었다.

여기서, R은 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 (C₁~ C₅)알킬, 페닐(임의적으로 (C₁~ C₅)알킬기로 치환됨) 및 -(CH₂)_n-COOH(n은 1 내지 3의 정수임)로 이루어진 군으로부터 선택되고;

R₁은 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 수소 또는 (C₁~ C₅)알킬이고;

R₂는 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 상기한 바와 같고;

R₃는 수소, 할로겐(염소, 브롬, 불소 또는 요오드), (C₁~ C₄)알콕시, 벤질옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.

본 발명의 목적은, 항전이제 및 종양 침윤 과정 저해제로서 사용되는 상기 [화학식 1]의 화합물을 제공하는 것이다.

또한 [화학식 1]의 화합물의 에난티오머, 라세미체 및 디아스테레오이소머 뿐 아니라 이들의 약제학적으로 허용가능한 산염 또는 염기염도 본 발명에 포함된다.

바람직한 [화학식 1]의 화합물의 예는 다음과 같다:

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산;

1-(4-메톡시페닐)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만 -3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1,3-디카르복실산;

1-(디에틸메틸)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

(6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-일)-3-프로피온산;

1-이소부틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-페닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-프로필-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-벤질옥시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-클로로-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

본 발명에 포함되는 화합물들은 공지의 화합물로서, 상업적으로 구입할 수 있거나 식물로부터 추출할 수 있거나 또는 문헌에 기재된 방법에 따라 합성될 수 있다(WO 92/04348 참조)

본 발명의 화합물에 대해, MMP8(인간 중성구 콜라게나아제) 저해에 대한 "시험관내" 약리활성 시험을 실시하였다. 상기 시험은, 형광성을 이용하여, MMP8 촉매 영역에 의해 형광성 기질(DNA-Pro-Leu-Gly-Leu-Trp-Ala-D-Arg-NH₂, M1855 Bachem)이 분해되는 것을 저해하는 능력을 결정할 수 있게 해준다.

시약:

1) DNA-기질 = DNA-Pro-Leu-Gly-Leu-Trp-Ala-D-Arg-NH₂(M1855 Bachem), 분자량 977.1g/mol, 농도 DMSO중 25μM; 2)측정 완충액 = 50mM TRIS /100mM NaCl /10mM CaCl₂.2H₂O, 염산에 의해 pH 7.6으로 조정됨; 3)효소 = MMP8(92kda)의 촉매 영역, 농도는 TRIS 완충액중 0.055mg/㎖. 기질과 효소는 모두 냉각조(ice bath)에서 0℃로 유지되었다.

저해 분석:

총 부피 = 큐벳내에서 교반하에 있는 1㎖ 용액

대조군: 0.98㎖의 DMSO

0.01㎖의 DNP-기질

0.01㎖의 효소

분석: 0.98㎖의 DMSO

0.01㎖의 DNP-기질

0.01㎖의 효소

0.01㎖의 저해제(10 g/㎖)

저해제를 포함하는 용액과 대조군(저해제를 포함하지 않음) 모두를 대상으로 하여 345nm에서의 형광성을 측정하였다. MMP8의 촉매 활성을 저해한 결과 DNP-기질의 분해가 감소되었고 이는 용액의 형광성의 감소와 관련되었다.

저해율(%)은 하기 식으로 표현된다:

저해율(%) = 100 - [(상대 단위/시간_저해제)/(상대 단위/시간_대조군)×100]

서로 다른 농도의 저해제를 가지고 상기 실험을 반복함으로써 IC₅₀값을 결정할 수 있었다.

하기 [표 1]은, 본 발명의 대표적인 일부 화합물들의 효소저해 데이타이다.

화합물	저해%(농도 ㎍/㎖)	IC₅₀(㎍/㎖)
6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만	100(0.1)	0.06
1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산	100(0.1)	0.07
6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산	100(10)	0.05

본 발명의 화합물들은, 화학침윤(chemoinvasion)에 대한 "생체내" 시험에서도 활성을 보였다. 상기 화학침윤 시험에서는, 세포 배양을 위한 코스타르 트랜스웰 쳄버(Costar Transwell chamber)(직경: 6.5mm; 구멍 크기:8㎛)를 100㎕의 콜라겐 Ⅳ(희석용액 50㎍/㎖, 다음 밤새도록 증발시킴)로 코팅하였다. 동일한 방법으로 상기 쳄버를 콜라겐 Ⅳ로 두 번째 층을 코팅하였다. 사용전, 상기 쳄버를 멸균수로 두 차례 세척한 후 37℃ 무혈청 배지(DMEM)에서 1시간 동안 항온배양 하였다.

인간의 섬유육종 HT1080 세포를 트립신-EDTA로 처리하여 수확한 다음 DMEM + 10% FCS로 세척하고 상기와 동일한 배지에서 37℃에서 30분 이상 항온배양 하였다. 다음, 상기 세포를 무혈청 DMEM으로 세척하고 0.1% BSA가 첨가되어 있는 무혈청 DMEM에 재현탁한 후(분획 5), 측정 및 희석단계를 거쳐 최종 밀도 3x10⁵세포/㎖를 얻었다.

미리 항온배양한 삽입물을 흡입시켜 무혈청 배지를 제거하였다. 상기 쳄버의 하부 구획을, 600㎕의 DMEM + 20% FCS +1% BSA(분획 5) + 시험 화합물로 채웠다. 시험 화합물을 포함하는 200㎕의 세포 현탁액(6x10⁴세포)을 상부 구획에 부가하고 쳄버를 CO₂의 습한 분위기 하에서 37℃에서 항온배양하였다. 24시간 동안 항온배양한 후 하부 및 상부 구획의 배지를 신선한 현탁액으로 교환하고 다시 24시간 동안 상기 쳄버를 항온배양하였다.

다음, 항온배양된 필터를 PBS로 세척한 후 세포를 4%의 파라포름알데히드로 15분간 고정시키고 메탄올에서 투과성있게 만든 후(10분, -20℃) 메이-그룬왈드-기엠사(May-Grunwall-Giemsa)로 염색하였다. 필터의 상부에 부착되어 있는 세포를 면봉으로 제거하고, 쳄버의 바닥으로부터 필터를 떼어낸 후 현미경으로 관찰하여 필터의 하부쪽에 붙어있는 세포 수를 측정하였다.

메탈로프로테이나아제 저해제인 HT1080 세포가 존재하지 않아 메탈로-프로테이나아제가 과잉 발현되는 대조군에서는, 콜라겐 Ⅳ가 분해되어 필터의 하부쪽으로 이동할 수 있었다. 그러나, 저해제가 존재하는 실험군에서는 메탈로-프로테이나아제의 활성이 부분적으로 또는 완전히 저해되므로 필터의 하부쪽으로 이동하는 세포의 수가 감소하였다. 상기 실험 결과를, 대조군에서 측정한 필터 하부쪽의 세포 수와 저해제가 존재하는 실험군에서 측정한 필터 하부쪽의 세포 수간의 차이로써 나타내었다.

[표 2]는 본 발명의 대표적인 두 화합물의 데이터를 보여준다.

화합물	화학침윤(농도, 저해%)	IC₅₀
6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만	10^-6M, 61.75	0.24
6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산	10^-7M, 56.5	0.2

전술한 바와 같이, 본 발명의 화합물은 예컨대 류마티스 관절염, 골관절염, 패혈성 관절염, 각막 궤양, 표피 또는 위궤양, 관상동맥 혈전, 뇨단백, 외상으로 인한 질환과 같이 기질성 메탈로-프로테아나아제의 활성과 관련된 질환을 치료하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 화합물의 1일 투여량은 체중 1킬로그램당 0.01mg 내지 0.4g 범위일 수 있다. 최상의 결과를 얻기 위해 바람직한 1일 투여처방은, 체중이 약 70 kg인 환자에게 24시간 동안 약 70mg 내지 3.5g이 투여되도록 하는 단위 용량을 사용함으로써 체중 1킬로그램당 1mg 내지 50mg으로 투여되도록 하는 것이다. 이러한 투여처방은 최상의 치료효과를 달성하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 환자의 치료 상황을 고려하여 소정 용량이 투여될 수 있다. 활성 성분은 경구, 정맥, 근육내 또는 피하 경로로 투여될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은, 본 발명의 화합물 중 하나 이상을 유효량만큼 포함하고 이와 함께 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함한다.

경구투여용 조성물은 일반적으로 불활성 희석제 또는 식용 담체를 포함한다. 상기 조성물은 젤라틴 캅셀에 담겨질 수도 있고 정제로 압축될 수도 있다. 그 밖의 경구투여 제형으로는 캅셀제, 환제, 엘릭실제, 현탁제 또는 시럽제가 있다.

상기 정제, 환제, 캅셀제 및 이와 유사한 조성물들은 하기 성분들을(활성 화합물과 함께) 포함할 수 있다: 미세결정성 셀룰로오스, 트라가칸트 또는 젤라틴과 같은 결합제; 전분 또는 락토오스와 같은 부형제; 알기닌산, 프리모겔, 옥수수 전분 등과 같은 붕해제; 마그네슘 스테아레이트와 같은 활택제; 콜로이드성 실리콘 디옥사이드와 같은 유동화제; 수크로오스 또는 사카린과 같은 감미제 또는 민트향, 메틸 살리실레이트 또는 오렌지향과 같은 향료제. 선택한 조성물이 캅셀제인 경우에는 또한 지방오일과 같은 액상의 담체를 포함할 수 있다. 다른 조성물들은 그 조성물의 물리적인 형태를 바꿀 수 있는 다양한 물질, 예컨대 슈가 또는 쉘락과 같은 코팅제(정제와 환제의 경우)등을 포함할 수 있다. 조성물의 제조에 사용되는 상기 물질들은 약제학적으로 순수해야하고 사용되는 용량범위에서 독성이 없어야 한다.

비경구투여를 위한 약제학적 조성물을 제조하기 위해, 용액 또는 현탁제에 활성 성분을 담을 수도 있는데, 이러한 제형들은 또한 하기 성분들도 포함할 수 있다: 주사용수, 식염수, 오일, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 다른 합성 용매와 같은 멸균 희석제; 벤질알콜과 같은 항균제, 아스코르빈산 또는 소디움 비설파이트와 같은 항산화제; 아세테이트, 시트레이트 또는 포스페이트와 같은 완충제 및 염화나트륨 또는 덱스트로스와 같은 등장화제. 상기 비경구투여 제제는, 앰플, 단일 용량 주사기, 유리 또는 플라스틱 바이알에 담겨질 수 있다.

Claims

항전이 활성 또는 종양 침윤 과정 저해 활성이 있는 약제학적 조성물을 제조하는데 사용되는 하기 [화학식 1]의 화합물, 그 에난티오머, 라세미체 및 디아스테레오머 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 산염 또는 염기염:

[화학식 1]

여기서, R은 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 (C₁~ C₅)알킬, 페닐(임의적으로 (C₁~ C₅)알킬기로 치환됨) 및 -(CH₂)_n-COOH(n은 1 내지 3의 정수임)로 이루어진 군으로부터 선택되고;

R₁은 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 수소 또는 (C₁~ C₅)알킬이고;

R₂는 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 상기한 바와 같고;

R₃는 수소, 할로겐(염소, 브롬, 불소 또는 요오드), (C₁~ C₄)알콕시, 벤질옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임.
제 1항에 있어서, [화학식 1]의 화합물이:

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산;

1-(4-메톡시페닐)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만 -3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1,3-디카르복실산;

1-(디에틸메틸)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

(6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-일)-3-프로피온산;

1-이소부틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-페닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-프로필-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-벤질옥시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-클로로-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 2항에 있어서, 6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만, 1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산 및 6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산을 활성 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 화합물.
기질성 메탈로-프로테이나아제의 활성과 관련된 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약제학적 조성물을 제조하는데 사용되는 하기 [화학식 1]의 화합물, 그 에난티오머, 라세미체 및 디아스테레오머 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 산염 또는 염기염;

[화학식 1]

여기서, R은 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 (C₁~ C₅)알킬, 페닐(임의적으로 (C₁~ C₅)알킬기로 치환됨) 및 -(CH₂)_n-COOH(n은 1 내지 3의 정수임)로 이루어진 군으로부터 선택되고;

R₁은 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 수소 또는 (C₁~ C₅)알킬이고;

R₂는 수소 또는 -COOR₄로 R₄는 상기한 바와 같고;

R₃는 수소, 할로겐(염소, 브롬, 불소 또는 요오드), (C₁~ C₄)알콕시, 벤질옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임.
제 4항에 있어서, [화학식 1]의 화합물이

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산;

1-(4-메톡시페닐)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만 -3-카르복실산;

1-메틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1,3-디카르복실산;

1-(디에틸메틸)-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

(6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-일)-3-프로피온산;

1-이소부틸-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-페닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-프로필-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-벤질옥시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-클로로-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만;

1-메틸-1-메톡시카보닐-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 2항에 있어서, 6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만, 1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-3-카르복실산 및 6-메톡시-1,2,3,4-테트라하이드로노르하르만-1-카르복실산을 활성 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료 대상 질환이, 류마티스 관절염, 골관절염, 패혈성 관절염, 각막 궤양, 상피성 또는 위궤양, 관상 동맥 혈전, 뇨단백, 외상으로 인한 질환 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 배란 방지 또는 자궁벽에 난자를 이식하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 화합물.