KR20000053141A - New knoevenagel condensation products, method for their production and their use - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 크노에베나겔(Knoevenagel) 축합 생성물, 이의 제조 방법 및 이의 제약학적 및 분석 목적용 용도에 관한다. 또한 크노에베나겔과 생체분자와의 컨주게이트에 관한다.The present invention relates to novel Knoevenagel condensation products, methods for their preparation and their use for pharmaceutical and analytical purposes. It is also concerned with conjugates of knobenagel and biomolecules.
Feigl(Z. Anal. Chem. 74(1928), 380-386)의 공개공보에는 p-디메틸아미노벤잘로다닌을 은 검출에 사용하는 용도가 기술되어 있다. Escobar Godoy 및 Guiraum Perez(Analyst 111(1986), 1297-1299)는 피리독살 유사체 (Z)-피리독실리덴로다닌을 은의 분광 정량분석에 사용하는 용도를 기술하고 있다.Feigl (Z. Anal. Chem. 74 (1928), 380-386) discloses the use of p-dimethylaminobenzalotanine for silver detection. Escobar Godoy and Guiraum Perez (Analyst 111 (1986), 1297-1299) describe the use of pyridoxal analog (Z) -pyridoxylidenerodanines in the spectral quantitation of silver.
본 발명의 기본적인 주제는 특히 제약학적 및 분석적 용도에 적당한 신규한 화합물을 공급하는 것이었다. 이 목적은 비타민 B6 코엔자임 피리독살 5'-포그페이트(1)의 유도체를 대표하는 화합물 (Z)-5'-O-포스포노피리독실리덴로다닌(3)의 합성으로 달성된다.The basic subject of the present invention was the provision of novel compounds which are particularly suitable for pharmaceutical and analytical applications. This object is achieved by the synthesis of compound (Z) -5'-0-phosphonopyridoxylidenerodane (3), which represents a derivative of vitamin B6 coenzyme pyridoxal 5'-fogate (1).
화합물(3)의 제조는 상기 화합물(1)과 합성 이환식 화합물 로다닌(2)을 크노에베나겔 축합반응(Kesel등의 Tetrahedron 52(1996.11.18), 14787-14800 참조)시켜 얻는다.Preparation of compound (3) is obtained by knoevenagel condensation reaction of compound (1) and synthetic bicyclic compound rhodanine (2) (see Kes et al., Tetrahedron 52 (1996.11.18), 14787-14800).
화합물(3)은 학명 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포녹시)메틸]-4-피리딜]메틸렌]2-티옥소-4-티아졸리디논을 포함한다. 이 분자의 로다닌 부분은 단일-사슬 핵산과 같은 생체분자에 결합될 수 있다. 전하를 띤 포스페이트 그룹은 양호한 수용해도를 가질 수 있다.Compound (3) was obtained under the scientific name (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl-3-[(phosphonoxy) methyl] -4-pyridyl] methylene] 2-thioxo-4-thiazoli Contains dinons. The rhodanine portion of this molecule can be bound to a biomolecule such as a single-chain nucleic acid. Charged phosphate groups can have good water solubility.
화합물(3)은 (E)-이성질체로 (Z/E)-입체이성질체를 거친다. 이러한 시스/트랜스-재배열은 예를들어 파장 254nm 또는/및 366nm로 UV-방사에 의하여 유발된다.Compound (3) passes through the (Z / E) -isomer as the (E) -isomer. Such cis / trans-rearrangement is caused by UV-radiation, for example at wavelengths 254 nm and / or 366 nm.
극성 어프로틱 용매내에서 본래 황색인 화합물(3)은 적색의 예를들어 피리딘 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)내 3-피리디놀레이트 유리산(5)으로서 발견된다.Compounds (3) which are inherently yellow in polar aprotic solvents are found as red, for example 3-pyridinolate free acid (5) in pyridine or dimethylsulfoxide (DMSO).
황색의 화합물(3)은 짙은 적색의 모노소듐염을 생성한다. 그 구조는 X-선 결정법에 의하여 결정하였다. 이것은 헤미헵타데카하이드레이트(8.5 하이드레이트)로 결정화되고 (Z)-입체이성질체(6)로 발견된다. 이와 유사하게 모노소듐염(6)은 UV-방사시킬 경우 적색의 (E)-입체이성질체(7)로 시스/트랜스 재배열된다.Yellow compound (3) produces a dark red monosodium salt. The structure was determined by X-ray crystallography. It is crystallized from hemiheptadecahydrate (8.5 hydrates) and found as (Z) -stereoisomer (6). Similarly the monosodium salt (6) is cis / trans rearranged to the red (E) -stereoisomer (7) when UV-radiated.
화합물(3)의 유도체는 OH 그룹에 C12-C18지방산 클로라이드를 사용하여 얻을 수 있다Derivatives of compound (3) can be obtained by using C 12 -C 18 fatty acid chlorides in the OH group
또한 본 발명은 화학식(8)의 화합물, 이의 염, 예를들어 알카리 금속염, 알카리 토금속염 또는 암모니아 이온염, 이의 하이드레이트 및 입체이성질체에 관한다(상기 화합물이 피리독실리덴로다닌이 아닐 것을 조건으로 함).The present invention also relates to compounds of formula (8), salts thereof, for example alkali metal salts, alkaline earth metal salts or ammonia ion salts, hydrates and stereoisomers thereof, provided that the compound is not pyridoxylidenerodanine ).
[식중, X1, X2및 X3는 각각 독립적으로 O, S 및 NR5에서 선택되고; Y는 O 또는 S이고; Z는 CR5또는 N이며; R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 독립적으로 혹종의 치환체에서 선택되고; R6는 가능하게는 치환된 탄화수소 유도체 및 O에서 선택되며 n은 0 또는 1임.[Wherein X 1 , X 2 and X 3 are each independently selected from O, S and NR 5 ; Y is O or S; Z is CR 5 or N; R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently selected from some substituents; R 6 is possibly selected from substituted hydrocarbon derivatives and O and n is 0 or 1.
화학식(8)의 화합물에서 X1은 바람직하게는 O, X2는 바람직하게는 NR5 (R5는 수소 또는 C1-C4-알킬 및 특히 바람직하게는 수소임)이다.X 1 in the compound of formula (8) is preferably O, X 2 is preferably NR 5 ( R 5 is hydrogen or C 1 -C 4 -alkyl and particularly preferably hydrogen).
사실상 치환체 R1- R4는 전체적인 구조와 상용성이라면 혹종의 치환체일 수 있다. 필요할 경우, R1및 R2또는/및 R3및 R4는 서로 가교결합될 수 있다. 치환체 R1- R4의 예로는 수소, 할로겐, 하이드록시, 아민 및 필요하다면 예를들어 C1-C6-알킬, 아미노알킬, 하이드록시알킬, 알콕시등과 같은 치환된 알킬 그룹이다. 특히 바람직하게는 치환체 R1- R4중 하나 이상은 생리학적인 조건하에 음전하를 띤 그룹(예를들어 포스페이트, 카복실레이트, 설포네이트등과 같은 산 그룹)을 함유한다.In fact, substituents R 1 -R 4 may be any substituent, provided they are compatible with the overall structure. If necessary, R 1 and R 2 or / and R 3 and R 4 may be crosslinked with each other. Examples of substituents R 1 -R 4 are hydrogen, halogen, hydroxy, amine and substituted alkyl groups such as, for example, C 1 -C 6 -alkyl, aminoalkyl, hydroxyalkyl, alkoxy and the like. Particularly preferably at least one of the substituents R 1 -R 4 contains a negatively charged group (eg an acid group such as phosphate, carboxylate, sulfonate, etc.) under physiological conditions.
화학식(8)의 화합물은 특히 바람직하게는 (Z)-5'-O-포스포노-피리독실리덴로다닌(3), 또한 이의 염, 하이드레이트 및 입체 이성질체를 나타낸다.The compound of formula (8) particularly preferably represents (Z) -5′-O-phosphono-pyridoxylidenerodanenin (3), as well as salts, hydrates and stereoisomers thereof.
본 발명의 제2의 양상은 하기 화학식(9)와 하기 화학식(10)의 크노에베나겔 축합을 특징으로 하는, 화학식(8) 화합물의 제조 방법이다.A second aspect of the present invention is a process for the preparation of the compound of formula (8), characterized by knoevenagel condensation of the formula (9) and the formula (10).
[식중, X1, X2, X3, Y, Z, R1-R5및 R6는 화합물(8)에 대하여 정의한 바와 같음.[Wherein X 1 , X 2 , X 3 , Y, Z, R 1 -R 5 and R 6 are as defined for Compound (8).
상기 반응은 바람직하게는 적당한 용매 또는 용매 혼합물내에서 동몰비의 (9)와 (10)에서 일어난다. 온도는 바람직하게는 실온 내지는 용매의 환류온도이다.The reaction preferably takes place in equimolar ratios (9) and (10) in a suitable solvent or solvent mixture. The temperature is preferably room temperature or the reflux temperature of the solvent.
화학식(8)의 화합물은 놀랍게도 제약학적 효과를 보인다. 본 발명의 제3의 양상은 효과적인 물질로서 상기 언급한 바와 같은 화합물(바람직하게는 제1항에서의 권리포리를 무시하고) 및 필요할 경우 제약학적으로 통상적인 보충적, 지지적인 담체 및 희석 물질을 함유하는 제약학적 조성물이다.The compound of formula (8) surprisingly shows a pharmaceutical effect. A third aspect of the present invention contains a compound as mentioned above (preferably ignoring the rights policy in claim 1) as an effective substance and, if necessary, a supplementary, supportive carrier and diluent material which is pharmaceutically customary. Pharmaceutical compositions.
본 발명 화합물의 가장 중요한 용도는 예를들어 바이러스성 감염, 기생충 감염, 곰팡이성 질환, 박테리아성 질환과 같은 감염성 질환의 치료이다. 바이러스성 감염, 특히 헤파드나바이러스, 헤르페스바이러스 또는 레트로바이러스(예를들어 HIV)와 같이 둘러싸는 바이러스가 야기하는 바이러스성 감염의 치료에 사용하는 것이 특히 유용하다. 그럼에도 불구하고 본 발명 화합물은 인플루엔자 또는 유두종 바이러스와 같은 기타 바이러스가 야기하는 질환의 치료에도 적당함이 밝혀졌다. 또한, 본 발명 화합물은 레시마니아, 말라리아 병원충 또는 트리마노소마와 같은 기생충과 싸우는데도 매우 적당함이 입증되었다. 이 화합물은 대개 예를들어 AZT 또는 DDI와 같은 다른 약물 요법과 함께 HIV 치료에 바람직하다.The most important use of the compounds of the invention is the treatment of infectious diseases such as, for example, viral infections, parasitic infections, fungal diseases, bacterial diseases. Particularly useful is the use in the treatment of viral infections, in particular viral infections caused by surrounding viruses such as hepadnaviruses, herpesviruses or retroviruses (eg HIV). Nevertheless, the compounds of the present invention have been found to be suitable for the treatment of diseases caused by other viruses such as influenza or papilloma virus. In addition, the compounds of the present invention have proved to be very suitable for combating parasites such as resimania, malaria pathogen or trimansomoma. This compound is usually preferred for the treatment of HIV in combination with other drug therapies, for example AZT or DDI.
또한 본 발명 화합물은 예를들어 백혈병, 특히 T 세포 백혈병과 같은 암질환 또는 악성 흑색종 또는 Kaposi 육종과 같은 피부암과 싸우는데 적당하다. 놀랍게도 이들은 정상 세포가 아닌 악성 세포에 대하여 선택적인 세포독 작용을 보인다.The compounds of the invention are also suitable for combating cancer diseases such as leukemia, in particular T cell leukemia or skin cancers such as malignant melanoma or Kaposi sarcoma. Surprisingly they show selective cytotoxicity against malignant cells but not normal cells.
화합물(8)은 또한 면역변조 작용을 보이므로 다발성 경화증, 알츠하이머병, 홍반, 근무력증, 만성 관절염, 당뇨병 I형과 같은 자동면역 질환 및 여러가지 신경퇴화성 질병의 치료에 적당하다.Compound (8) also exhibits immunomodulatory action and is suitable for the treatment of multiple sclerosis, Alzheimer's disease, erythema, work sickness, chronic arthritis, autoimmune diseases such as diabetes type I and various neurodegenerative diseases.
또한 화합물(8)은 예를들어 비타민 B6 길항약과 같이 비타민 B 대사 결함과 관련한 질환의 치료에 적당하다.Compound (8) is also suitable for the treatment of diseases associated with vitamin B metabolic defects, such as, for example, vitamin B6 antagonists.
또다른 용도는 효소 반응의 방어와 관련한 질환이다. 본 발명 화합물은 예를들어 카스파즈 시스템의 효소반응에서 활성화제, 억제제 또는 개질제와 같은 작동체 및 특히 질소 산화물 신타제로서 작용한다.Another use is a disease associated with the defense of enzymatic reactions. The compounds of the invention act as effectors and in particular nitrogen oxide synthase, for example in the enzymatic reaction of the caspase system.
또한 이것은 T 림프구에서 TNFα의 분비에 영향을 미친다. 또한 이들은 세포의 CD38 수용체에 결합하여 HIV gp41의 결합을 억제할 수 있다. 이러한 방식으로 CD38의 신호 형질도입 경로를 단절시켜 신시티아 형성, 노 리버레이션, 아돕토시스에 의한 T 세포의 죽음, 단일 세포 용출을 억제한다.It also affects the secretion of TNFα in T lymphocytes. They can also bind to the cell's CD38 receptor and inhibit the binding of HIV gp41. In this way, the signal transduction pathway of CD38 is interrupted to inhibit Cynthiatia formation, norelation, apoptosis of T cells, and single cell elution.
본 발명 화합물은 이렇게 제약학적 목적으로 사용할 수 있다. 그러나 이들은 또한 다가 금속 양이온과의 착물 또는 생체분자(예를들어 핵산, 단백질, 지질, 지방산등)와의 비공유적 및/또는 공유적 컨주게이트로서 사용할 수 있다.The compounds of the present invention can thus be used for pharmaceutical purposes. However, they can also be used as complexes with polyvalent metal cations or non-covalent and / or covalent conjugates with biomolecules (eg nucleic acids, proteins, lipids, fatty acids, etc.).
본 발명 화합물은 크림, 연고, 주사가능하거나 구강 섭취가능한 유체, 리포솜 조제물, 정제, 피복된 정제, 캡슐들과 같은 혹종의 형태로 포함될 수 있을 것이다. 도포는 국부적으로 또는 전체적으로, 국소적으로, 구강으로 또는 주사로 할 수 있다, 용량은 도포방법 및 질환의 성질에 따라 체중 1kg당 예를들어 0.01μg 내지 1mg까지 광범위하게 달라질 수 있다.The compounds of the present invention may be included in the form of seedlings such as creams, ointments, injectable or orally ingestible fluids, liposome preparations, tablets, coated tablets, capsules. Application can be locally or in whole, topically, orally or by injection. The dosage can vary widely, for example from 0.01 μg to 1 mg per kg of body weight, depending on the method of application and the nature of the disease.
또한 본 발명 화합물은 분석 시약으로 적당하다. 한편 이들은 예를들어3N,14C,32P 또는35S와 같은 방사선 표지된 유도체의 형태로 사용할 수 있다. 그러나 이의 강한 착색 및 형광 특성으로 생물학적 시스템내에서 간단히 검출될 수 있으므로 방사선 표지되지 않은 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명 화합물은 예를들어 단일-사슬 핵산의 검출을 위한 진단 분석에서의 생체 분자 검출에 특히 적당하다. 또한, 본 화합물은 예를들어 단백질 또는 핵산의 시퀀싱을 위한 구조 결정에 적당하다.The compounds of the invention are also suitable as analytical reagents. On the other hand they can be used in the form of radiolabeled derivatives, for example 3 N, 14 C, 32 P or 35 S. However, their strong coloration and fluorescence properties can be easily detected in biological systems and are therefore preferred for use in unlabeled forms. Thus, the compounds of the invention are particularly suitable for the detection of biomolecules, for example in diagnostic assays for the detection of single-chain nucleic acids. In addition, the compounds are suitable for structural determination, for example for sequencing proteins or nucleic acids.
또한 본 발명 화합물은 예를들어 분자 디지탈 스위치 물질 또는 pH, 온도 또는 용매 인디케이터로서 전기화학적 용도로 사용할 수 있다.The compounds of the invention can also be used for electrochemical applications, for example as molecular digital switch materials or as pH, temperature or solvent indicators.
본 발명 화합물 및 유도체는 또한 이온, 유기물질등의 흡수제로서 적당하다. 특히 본 화합물의 Mg-염 또는 Ca-염과 같은 알카리 토금속염은 젤의 형태로 나타남을 주목해야한다.The compounds and derivatives of the present invention are also suitable as absorbents for ions, organic substances and the like. In particular, it should be noted that alkaline earth metal salts such as Mg- or Ca-salts of the present compounds appear in the form of gels.
또다른 분야의 용도는 나노테크놀로지이다. 예를들어 레이저 시스템 자극된 단일한 형광 염료 분자 및 생분자 유도체는 멤브레인, 세포, 소적, 모세관등에서 박층 플레이트상의 광학 기법 및 예를들어 CCD 카메라 또는 애버랜치 검출기와 같은 민감 검출 시스템에 의하여 검출 및 편재될 수 있다. 또다른 단일 분자 편재화의 가능성은 예를들어 2차원 이상의 핵산 겔 전기영동과 같이, 폴리아크릴아미드 겔에서 동일초점 마이크로스포피, 미니칩 상에서 광학적 래스터 근장 마이크로스코피이다.Another field of application is nanotechnology. For example, laser system-stimulated single fluorescent dye molecules and biomolecule derivatives are detected and localized by optical techniques on thin plates in membranes, cells, droplets, capillaries, etc. and by sensitive detection systems such as CCD cameras or averrange detectors, for example. Can be. Another possibility of single molecule localization is in-focus microscopy in polyacrylamide gels, optical raster near-microscopy on minichips, such as, for example, two-dimensional or higher nucleic acid gel electrophoresis.
마지막으로 본 발명은 가수분해 생분해에 의하여 기원되며 예를들어 화학식(11), (12) 또는 (13)이 나타내는 화합물(8)의 유도체에 관한다.Finally, the present invention relates to derivatives of compound (8), which are originated by hydrolysis biodegradation and are represented, for example, by formulas (11), (12) or (13).
[식중, X1, X2, X3, Y, Z, R1-R5및 R6는 화합물(8)에 대하여 정의한 바와 같음.[Wherein X 1 , X 2 , X 3 , Y, Z, R 1 -R 5 and R 6 are as defined for Compound (8).
본 발명은 또한 다음 실시예 및 도면으로 기술된다.The invention is also described by the following examples and figures.
도1은 화합물(3)을 매개로 한 HIV-감염에 대한 세포 보호이다.1 is cell protection against HIV-infection via compound (3).
도2는 화합물(3)의 합성시 유래하는 가수분해 부산물의 전체적인 모습이다.Figure 2 is an overall view of the hydrolysis by-product derived from the synthesis of compound (3).
1. 화합물(3)의 제조방법1. Preparation of Compound (3)
조생성물의 제조:Preparation of crude product:
환류 응축기가 장착된 50ml 들이 둥근바닥 플라스크에서 150ml의 순수 에탄올에 3.83g의 2-티옥소-4-티아졸리디논(로다닌)(M=133.18g/mol; n=28.76mmol)을 용해시키고 7.63g의 피리독살 5'-포스페이트 모노하이드레이트(M=265.16g/mol; 28.78mmol)를 가한다. 피리독살 5'-포스페이트 모노하이드레이트는 냉용액내에서 거의 용해되지 않고 남아있다.Dissolve 3.83 g of 2-thioxo-4-thiazolidinone (rhodanine) (M = 133.18 g / mol; n = 28.76 mmol) in 150 ml pure ethanol in a 50 ml round bottom flask equipped with a reflux condenser. g pyridoxal 5'-phosphate monohydrate (M = 265.16 g / mol; 28.78 mmol) is added. Pyridoxal 5'-phosphate monohydrate remains almost insoluble in the cold solution.
이것을 수조에서 교반하에 환류시켰다. 피리독살 5'-포스페이트 모노하이드레이트가 이제 서서히 용해하여 처음에는 황색 다음에는 오렌지색 다음에는 적색 현탁액이 된다. 응축기를 통하여 20분간 환류시킨 다음 현탁액이 밀려올라오므로 150ml의 물을 가한다. 10분간 더 가열하고 적색 반응 생성물이 침전되어 밀려온라온다. 이후 이것을 2시간 이하 동안 18℃의 온도에서 냉각시킨다.This was refluxed under stirring in a water bath. Pyridoxal 5'-phosphate monohydrate now slowly dissolves into a yellow suspension, first yellow then orange. After refluxing for 20 minutes through the condenser, 150 ml of water is added because the suspension is pushed up. Heat for 10 more minutes and red reaction product precipitates out. It is then cooled at a temperature of 18 ° C. for up to 2 hours.
조 생성물의 정제Purification of Crude Product
오렌지색 생성물을 여과하고 모액으로 수거한 다음 100ml의 저온의 순수 에탄올로 세척한다. 데시케이터내 무수 칼슘 클로라이드 상에서 진공 건조하여 9.85g의 오렌지-황색 조 생성물인 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포노옥시)메틸]-4-피리디닐]메틸렌]-2-티옥소-4-티아졸리디논을 얻는다. 이 생성물은 유리물, 부산물 및 진공 건조에도 불구하고 에탄올 및 물을 함유한다.The orange product is filtered off, collected into mother liquor and washed with 100 ml of cold, cold ethanol. Vacuum drying over anhydrous calcium chloride in a desiccator to yield 9.85 g of orange-yellow crude product (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl-3-[(phosphonooxy) methyl] -4-pyridine Diyl] methylene] -2-thioxo-4-thiazolidinone is obtained. This product contains ethanol and water despite glass, by-products and vacuum drying.
이온-교환-재결정에 의한 조 생성물의 정제:Purification of the crude product by ion-exchange-recrystallization:
2000ml 들이 둥근 바닥 플라스크에서 9.85g의 조 생성물을 610ml의 수중에 현탁시켰다. 실온(22℃)에서 무수 소듐 비카보네이트[n(NaHCO3)=238.10mmol]의 표준 용액[β(NaHCO3)=100mg/ml] 200ml를 몇부분으로 가하였다. 이제 적색 용액인 이것을 1.0M의 염산 238.10ml(238.10mmol HCl)로 적정하였다. 얻어지는 혼합물을 15분동안 더 교반한다. 적정(pH 2) 말기에 적색에서 황색으로색이 변하며 유리산(3)이 침전된다. 이것을 여과 플라스크에 수거하고 70℃의 온도 및 4mbar의 압력에서 24시간동안 건조한다. 이후 이것을 실온에서 진공 오일 펌프내에서 0.001 mbar의 압력으로 다시 건조하여 8.70g(전체 합성에 대하여 83%)의 황색, 무정질 분말인 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포노옥시)메틸]-4-피리디닐]메틸렌]-2-티옥소-4-티아졸리디논을 얻는다(중량 함량 96% 이상(1H-NMR)).9.85 g of crude product was suspended in 610 ml of water in a 2000 ml round bottom flask. At room temperature (22 ° C.) 200 ml of anhydrous sodium bicarbonate [n (NaHCO 3 ) = 238.10 mmol] [β (NaHCO 3 ) = 100 mg / ml] was added in several portions. This red solution was then titrated with 238.10 ml (238.10 mmol HCl) of 1.0 M hydrochloric acid. The resulting mixture is further stirred for 15 minutes. At the end of the titration (pH 2) the color changes from red to yellow and free acid (3) precipitates. It is collected in a filtration flask and dried for 24 hours at a temperature of 70 ° C. and a pressure of 4 mbar. It was then dried again in a vacuum oil pump at room temperature to a pressure of 0.001 mbar to yield 8.70 g (83% of the total synthesis) as a yellow, amorphous powder (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl -3-[(phosphonooxy) methyl] -4-pyridinyl] methylene] -2-thioxo-4-thiazolidinone is obtained (weight content of 96% or more (1H-NMR)).
화합물(3)의 분석은1H NMR 분광법,13C NMR 분광법,31P NMR 분광법, RP18 HPLC, 고속 원자 충격 질량 분광법(FABNS), IR 분광법, UV 분광법 및 형광 분광법을 포함한다. 다음은 화합물(3)의 일반적인 분석 데이타이다.Analysis of compound (3) includes 1 H NMR spectroscopy, 13 C NMR spectroscopy, 31 P NMR spectroscopy, RP18 HPLC, high speed atomic impact mass spectroscopy (FABNS), IR spectroscopy, UV spectroscopy and fluorescence spectroscopy. The following is general analytical data of compound (3).
C11H11N2O6P S2, M = 362.31g/molC 11 H 11 N 2 O 6 PS 2 , M = 362.31 g / mol
mp 198-201℃(dec., uncorr).mp 198-201 ° C. (dec., uncorr).
FAB MS (MH+calculated for m/z 362.99): m/z (rel.Int.) 363.0 (12.0%, MH+), 227.4 (18.1%), 270.4 (8.7%), 171.2 (8.3%), 282.4(7.1%) 267.1(2.8%), 283.4 (2.1%), 265.1(1.5%)FAB MS (MH + calculated for m / z 362.99): m / z (rel. Int.) 363.0 (12.0%, MH + ), 227.4 (18.1%), 270.4 (8.7%), 171.2 (8.3%), 282.4 (7.1%) 267.1 (2.8%), 283.4 (2.1%), 265.1 (1.5%)
1H NMR (TFA-d):δ2.91 (s, 3H, 2'-CH3), 5.42 (d,│3J(3IP,1H)│=8.0Hz, 2H, 5'-CH2-OPO3H2), 7.76 (s, 1 h, 4'-CH), 8.47 (s, 1 H, 6-CH). 1 H NMR (TFA-d): δ2.91 (s, 3H, 2'-CH 3 ), 5.42 (d, │ 3 J ( 3I P, 1 H) │ = 8.0 Hz, 2H, 5'-CH 2 -OPO 3 H 2 ), 7.76 (s, 1 h, 4'-CH), 8.47 (s, 1 H, 6-CH).
1H NMR (DMSO-d6): δ2.42 (S, 3 H, 2'-CH3), 4.89 (d,│3J(3IP,1H)│=7.5Hz, 2 H, 5'-CH2-OPO3H2), 7.55 (s, 1 H, 4'-CH), 7.84 (s, 1 H, 6-CH). 1 H NMR (DMSO-d 6 ): δ 2.42 (S, 3 H, 2'-CH 3 ), 4.89 (d, │ 3 J ( 3I P, 1 H) │ = 7.5 Hz, 2 H, 5 ' -CH 2 -OPO 3 H 2 ), 7.55 (s, 1H, 4'-CH), 7.84 (s, 1H, 6-CH).
1H NMR (Pyridine-d5): δ2.72 (S, 3 H, 2'-CH3), 5.62 (d,│3J(3IP,1H)│=8.0Hz, 2 H, 5'-CH2-OPO31112), 8.36 (s, 1 H, 4'-CH), 8.53 (s, 1 H, 6-CH). 1 H NMR (Pyridine-d5) : δ2.72 (S, 3 H, 2'-CH 3), 5.62 (d, │ 3 J (3I P, 1 H) │ = 8.0Hz, 2 H, 5'- CH 2 -OPO 31 11 2 ), 8.36 (s, 1H, 4′-CH), 8.53 (s, 1H, 6-CH).
13C NMR, proton-decoupled (TFA-d): δ 16.83 (s, 2'-CH3), 65.75 (s, 5'-CH2-OPO3H2), 121.04 122.13 (2s, C-4'), 133.34 (s, C-6), 136.85, 136.91 (2s, RR'C-SR"), 138.54 (s, C-5), 142.05 (s, C-4), 147.64 (s, C-2), 153.03 (s, C-3), 171.93 (s, C=O), 193.39 (s, C=S).13 C NMR, proton-decoupled (TFA-d): δ 16.83 (s, 2'-CH 3 ), 65.75 (s, 5'-CH 2 -OPO 3 H 2 ), 121.04 122.13 (2s, C-4 ') , 133.34 (s, C-6), 136.85, 136.91 (2s, RR'C-SR "), 138.54 (s, C-5), 142.05 (s, C-4), 147.64 (s, C-2) , 153.03 (s, C-3), 171.93 (s, C = O), 193.39 (s, C = S).
31P NMR (TFA-d):δ-4.24 (s, R-OPO3H2).31 P NMR (TFA-d): δ-4.24 (s, R-OPO 3 H 2 ).
FT IR (KBr): 3430 (v N-H, m), 1713 (v C=O, s), 1213 (v P=O in R-O(HO)PO2;s), 1046 (v C=S, in S-CS-N, s), 1024 (v P=O in R-O(HO)PO2,s).FT IR (KB r ): 3430 (v NH, m), 1713 (v C = O, s), 1213 (v P = O in RO (HO) PO 2 ; s), 1046 (v C = S, in S-CS-N, s), 1024 (v P = 0 in RO (HO) PO 2 , s).
UV/VIS (MeOH): λmax, 1=291 nm [A (1%/1cm)=98].UV / VIS (MeOH): λ max, 1 = 291 nm [A (1% / 1 cm) = 98].
Fluorescence excitation (ex) and emission (em) spectra (DMSO): λem=575 nm: λex, max, 1=355 nm, λex, max, 2=397 nm, λex, max, 3=451 nm, λex, max, 4=467 nm, λex, max, 5=483 nm, λex, max, 6=493 nm, λex, max,7=518 nm; λex, =490 nm: λex, max=575 nm.Fluorescence excitation (ex) and emission (em) spectra (DMSO): λem = 575 nm: λex, max, 1 = 355 nm, λex, max, 2 = 397 nm, λex, max, 3 = 451 nm, λex, max , 4 = 467 nm, λex, max, 5 = 483 nm, λex, max, 6 = 493 nm, λex, max, 7 = 518 nm; λex, = 490 nm: λex, max = 575 nm.
Fluorescence excitation (ex) and emission (em) spectra (Pyridine):λem = 575 nm: λex, max, 1=451 nm, λex, max, 2=467 nm, λex, max, 3=471 nm, λex, max, 4=483 nm, λex, max, 5=493 nm, λex, max, 6 = 518 nm; λex = 490 nm:λex, max =575 nm.Fluorescence excitation (ex) and emission (em) spectra (Pyridine): λem = 575 nm: λex, max, 1 = 451 nm, λex, max, 2 = 467 nm, λex, max, 3 = 471 nm, λex, max , 4 = 483 nm, λex, max, 5 = 493 nm, λex, max, 6 = 518 nm; λex = 490 nm: λex, max = 575 nm.
2. 화합물(3)의 제조방법2. Preparation of Compound (3)
2.12.1
363mg의 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포노옥시)메틸]-4-피리디닐]메틸렌]-2-티옥소-4-티아졸리디논(3)(1.0mmol)을 20.0ml의 0.10M 소듐 하이드록사이드 용액(2.00mmol NaOH)과 혼합하였다. 10.0ml의 순수 에탄올과 혼합한 다음 혼합물을 -18℃의 온도에서 24시간 냉동하였다. 미세한 침상 결정을 여과하여 340mg(63%)의 적색 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포노옥시)메틸]-4-피리디닐]메틸렌]-2-티옥소-4-티아졸리디논 모노소듐염(8½) 하이드레이트(6)를 얻었다. 원소 분석전에 이 생성물을 70℃의 온도 및 0.1mbar의 압력에서 2일간 건조하여 짙은 적색의 (Z)-5-[[5-하이드록시-6-메틸-3-[(포스포노옥시)메틸]-4-피리디닐]메틸렌]-2-티옥소-4-티아졸리디논 모노소듐 염-헤미하이드레이트(2½) 하이드레이트(6)를 얻었다.363 mg of (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl-3-[(phosphonooxy) methyl] -4-pyridinyl] methylene] -2-thioxo-4-thiazolidinone (3 ) (1.0 mmol) was mixed with 20.0 ml of 0.10 M sodium hydroxide solution (2.00 mmol NaOH). After mixing with 10.0 ml of pure ethanol, the mixture was frozen at -18 ° C for 24 hours. Fine needle crystals were filtered to give 340 mg (63%) of red (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl-3-[(phosphonooxy) methyl] -4-pyridinyl] methylene] -2 -Tioxo-4-thiazolidinone monosodium salt (8½) hydrate (6) was obtained. Prior to elemental analysis, the product was dried for 2 days at a temperature of 70 ° C. and a pressure of 0.1 mbar to give a dark red (Z) -5-[[5-hydroxy-6-methyl-3-[(phosphonooxy) methyl] 4-pyridinyl] methylene] -2-thioxo-4-thiazolidinone monosodium salt-hemihydrate (2½) hydrate (6) was obtained.
2.22.2
8.70g의 건조 화합물(3)(24.00mmol)을 0.10M의 소듐 하이드록사이드 용액(24.00mmol NaOH) 240.00ml와 혼합하고 124.00ml의 에탄올을 가하였다. -18℃의 온도에서 24시간동안 상기 혼합물을 저장하였다. 침전된 적색의 결정을 여과하여 7.55g(73%)의 화합물(6)을 얻었다.8.70 g of dry compound (3) (24.00 mmol) was mixed with 240.00 ml of 0.10 M sodium hydroxide solution (24.00 mmol NaOH) and 124.00 ml of ethanol was added. The mixture was stored for 24 hours at a temperature of -18 ° C. Precipitated red crystals were filtered to yield 7.55 g (73%) of compound (6).
mp 205-208℃(dec., uncorr.).mp 205-208 ° C (dec., uncorr.).
Anal. C11H10N2Na O6P S2×2½ H2O, M=429,33 g/mol; C 30.77% H 3.52% N 6.52%;found C 30.97% H 3.43% N 6.35%.Anal. C 11 H 10 N 2 Na 0 6 PS 2 x 2½ H 2 O, M = 429,33 g / mol; C 30.77% H 3.52% N 6.52%; found C 30.97% H 3.43% N 6.35%.
FT IR (KBr): 3277 (v O-H, m, broad), 1700 (v HN-C=O, w), 1299 (v P=O in R-O(HO)PO2;s), 1198 (v HN-C=S,s), 1090 (v C=S, in S-CS-N, s), 973 (v P-O-C in P-O-CH2-aryl, 2).FT IR (KBr): 3277 (v OH, m, broad), 1700 (v HN-C = O, w), 1299 (v P = O in RO (HO) PO 2 ; s), 1198 (v HN- C = S, s), 1090 (v C = S, in S-CS-N, s), 973 (v POC in PO-CH 2 -aryl, 2).
3. 단일-사슬 핵산의 검출 방법3. Method of Detection of Single-Chain Nucleic Acids
화합물(3) 및 (6)은 단일-사슬 핵산의 검출용 탐침으로서 예를들어3H, 14C,32P 또는35S로 표지된, 방사선 표지된 형태로 사용할 수 있다.Compounds (3) and (6) can be used in radiolabeled form, for example labeled with 3 H , 14 C, 32 P or 35 S as probes for the detection of single-chain nucleic acids.
화합물 3/6은 또한 단일-사슬 DNA의 형광 검출에 사용할 수 있다. (E)-입체이성질체(4)는 DMSO내에서 형광성을 나타내고 (Z)-입체이성질체는 물에서 실질적으로 덜 나타낸다. (E)-입체이성질체를 단일-사슬 DNA에 결합시키는 경우, DMSO로 추출한 다음 형광성을 검출할 수 있다. 사용되는 자극 파장은 420-500nm이며 DMSO 또는 피리딘에서의 방출은 575nm에서 발견된다.Compound 3/6 can also be used for fluorescence detection of single-chain DNA. The (E) -stereoisomer (4) is fluorescent in DMSO and the (Z) -stereoisomer is substantially less in water. When the (E) -stereoisomer is bound to single-chain DNA, it can be extracted with DMSO and then the fluorescence detected. The stimulus wavelength used is 420-500 nm and the emission from DMSO or pyridine is found at 575 nm.
화합물(3), (4) 및 (6)은 단일-사슬 DNA와 비공유적으로 결합되어 있다. 이러한 비공유적 결합은 파장 254 또는/및 366nm의 자외선으로 조사함으로써 광화학적으로 고정시킬 수 있다. (3) 및 (4)는 H2S의 스플리팅하에 티민 누클레오베이스 메틸 그룹과 반응한다.Compounds (3), (4) and (6) are noncovalently bound to single-chain DNA. Such non-covalent bonds can be photochemically immobilized by irradiation with ultraviolet light at wavelength 254 or / and 366 nm. (3) and (4) react with thymine nucleobase methyl groups under splitting of H 2 S.
4. 효소 질소 산화물 신타제의 이소폼 억제4. Isoform Inhibition of Enzyme Nitric Oxide Synthase
물질(6)은 뉴론, 내피 및 질소 산화물 신타제(NOS)의 면역적/유도가능한 이소폼을 억제한다. nNOS의 억제 상수(IC50)는 61.25μM이다. eNOS 및 iNOS에 대한 억제 상수(IC50)는 50μM이다. 이 값은 CHO 세포로부터 얻은 재조합 인간 NOS 이소폼을 사용하여 (3H) 아르지닌의 (3H)로의 형질전환을 측정함으로써 얻었다.The substance 6 inhibits the immune / inducible isoforms of neurons, endothelial and nitrogen oxide synthase (NOS). The inhibition constant (IC 50 ) of nNOS is 61.25 μΜ. The inhibition constant (IC 50 ) for eNOS and iNOS is 50 μΜ. This value was obtained by measuring the transformation of ( 3 H) arginine to ( 3 H) using a recombinant human NOS isoform obtained from CHO cells.
5. 2차원 핵산 전기영동5. Two-Dimensional Nucleic Acid Electrophoresis
물질(3)은 단일-사슬 핵산의 2차원적 전기영동 분리를 위하여 방사선 표지된 또는 표지되지 않은 형태로 사용할 수 있다. 1차원에서 전하에 따라 분리가 일어날 수 있고 2차원에서는 분자 크기에 따라 분리가 일어날 수 있다. 화합물(3)은 핵산에 공유적으로 커플링될 수 있다.Material (3) may be used in radiolabeled or unlabeled form for two-dimensional electrophoretic separation of single-chain nucleic acids. In one dimension, separation can occur depending on the charge, and in two dimensions, separation can occur depending on the size of the molecule. Compound (3) may be covalently coupled to the nucleic acid.
6. 제약학적 용도6. Pharmaceutical Uses
물질(3) 및 이의 유도체는 제약학적 제제로서 효과적인데 특히 레트로바이러스, 헤르페스 또는 헤파토바이러스와 같은 단일-사슬 DNA의 중간물로 숙주내에서 일어나는 것과 같은 감염체의 증식에 영향을 미친다.Substance (3) and derivatives thereof are effective as pharmaceutical agents, in particular affecting the proliferation of infectious agents such as those occurring in the host with intermediates of single-chain DNA such as retroviruses, herpes or hepatocytes.
6.1 HIV-억제6.1 HIV-suppression
척수 HUT78 세포를 1.87mM 또는 0.187mM의 화합물(3) 존재 또는 부재하에 HIV 감염에 노출시켰다. p24 항원의 광도 측정을 하여 HIV를 검출한다. 도1에서SMS 본 발명에 따라 처리한 세포에서는 p24가 검출되지 않는 반면 7일된 대조구는 양성 p24 테스트를 보임이 나타나있다.Spinal cord HUT78 cells were exposed to HIV infection in the presence or absence of 1.87 mM or 0.187 mM of Compound (3). HIV is detected by photometric measurement of the p24 antigen. Figure 1 shows that p24 was not detected in cells treated according to the present invention, whereas the 7 day old control showed a positive p24 test.
6.2 Herpes의 치료6.2 Treatment of Herpes
헤르페스 라비알리스 환자(17, 남)를 올리브 오일/화합물(3)(약 1mg/ml)의 수에멀젼으로 치료하였다. 감염 부위에 국부적으로 투약한 몇시간후 완전한 회복이 관찰되었다.Herpes Ravialis patients (17, male) were treated with a water emulsion of olive oil / compound (3) (about 1 mg / ml). Full recovery was observed after several hours of local dosing at the site of infection.
6.3 인플루엔자의 치료6.3 Treatment of Influenza
바이러스성 인플루엔자 환자(51, 남)를 화합물(3)(약 1μg/ml)의 H2O/DMSO 용액 몇방울로 구강복용으로 치료하였다. 밤새 증상이 사라졌다.Viral influenza patients (51, male) were treated with oral infusion with several drops of H 2 O / DMSO solution of compound 3 (about 1 μg / ml). Symptoms disappeared overnight.
7. 온도/용매 인디케이터7. Temperature / solvent indicator
화합물(3)의 (Z/E)-입체이성질체는 온도 및 용매에 따라 달라진다. 따라서, (3)은 온도 인디케이터 또는/및 용매 인디케이터로서 사용할 수 있다.The (Z / E) -stereoisomers of compound (3) depend on the temperature and the solvent. Therefore, (3) can be used as a temperature indicator and / or a solvent indicator.
8. 디지탈 스위치 작용8. Digital Switching
화합물(3) 및(4)의 (Z/E)-입체이성질체는 전기장을 가함에 따라 달라진다. 따라서, (3)은 예를들어 파장 480nm의 레이저빛으로 자극시 (4)에 대한 상이한 형광 분광 특성으로 인하여 디지탈 스위치 원소로 사용할 수 있다. 따라서, (3)에 전기장을 가한 후 (4)로의 배열이 일어나고 480nm에서 자극 후 575nm에서 형광 방출이 일어난다.The (Z / E) -stereoisomers of compounds (3) and (4) vary with the addition of an electric field. Therefore, (3) can be used as a digital switch element due to different fluorescence spectral characteristics for (4), for example, upon stimulation with laser light having a wavelength of 480 nm. Therefore, after applying an electric field to (3), the arrangement in (4) occurs and the fluorescence emission occurs at 575 nm after stimulation at 480 nm.
9. 비타민 B6 반대자9. Vitamin B6 Opponents
화합물(3)은 코엔자임에 따라 효소에 결합하여 코엔자임 피리독살 5'-포스페이트의 반대자로서 대사에 영향을 미칠 수 있으므로 암 억제 특성을 보인다.Compound (3) shows anticancer properties because it binds to the enzyme according to the coenzyme and can affect metabolism as an opponent of coenzyme pyridoxal 5'-phosphate.
10. 증식 억제10. Suppression of Proliferation
화합물(3)은 필요하다면 UV-방사법과 함께 피부암(악성 흑색종, Kaposi 육종)에 국부적으로 도포하여 악성 종양의 증식 억제/화학요법/세포증식억제 요법에 사용하거나 및/또는 증가된 세포분화 속도를 이용하여 다른 피부질환(예를들어 건선)의 발전 억제에 사용할 수 있다. 복제 활성 단일-사슬 DNA 부분에 화합물(3)의 결합은 광화학적으로 고정시키고 부분적으로 제한된 세포독을 일으킬 수 있다.Compound (3) may be applied topically to skin cancer (malignant melanoma, Kaposi sarcoma) along with UV-radiation if necessary for use in inhibiting proliferation / chemotherapy / cytoproliferation therapy of malignant tumors and / or increased cell differentiation rate It can be used to suppress the development of other skin diseases (eg psoriasis). The binding of compound (3) to the replication active single-chain DNA moiety can photochemically fix and cause partially limited cytotoxicity.
11. 구조 결정11. Determination of structure
화합물(3)은 그 색깔 및 형광 특성 및 예를들어 단백질과 같은 생체분자에 커플링하는 능력으로 인하여 예를들어 단백질의 아미노산 서열 측정 및 DNA 시퀀싱과 같은 구조 결정에 사용할 수 있다.Compound (3) can be used for structural determination such as, for example, amino acid sequencing and DNA sequencing of proteins due to their color and fluorescence properties and the ability to couple to biomolecules such as proteins, for example.
12. 가수분해 부산물 검출12. Hydrolysis byproduct detection
화합물(3)의 합성시 나타나는 가수분해 분산물은 질량 본광학적으로 조사된다.The hydrolyzed dispersion appearing in the synthesis of compound (3) is irradiated mass-optically.
이에 관한 화합물은 도2에 열거되어 있다.Compounds in this regard are listed in FIG.
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