KR20000055994A

KR20000055994A - 피페리딘 작용기를 갖는 선택적 트롬빈 억제제

Info

Publication number: KR20000055994A
Application number: KR1019990004971A
Authority: KR
Inventors: 박태교; 이태희; 장혜경; 권오환; 박희동; 김현성; 유영준; 윤미경
Original assignee: 성재갑; 주식회사 엘지화학
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-09-15
Also published as: KR100377558B1

Abstract

본 발명은 트롬빈 억제활성이 우수하고 경구투여가능한 화학식 1의 신규 트롬빈 억제제, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로 함유하는 혈액응고 예방 및 혈전증 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다:

상기식에서, R¹은 수소, R₂NCOCO-, RCO-, RSO₂-, ROCO-, R₂NCOCH₂-, RNHSO₂- 또는 ROSO₂-이고, R은 수소, 탄소원자수 1∼8의 저급알킬, 탄소원자수 6∼10의 아릴, 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬, 탄소원자수 4∼10의 헤테로아릴, 탄소원자수 5∼11의 헤테로아릴알킬 또는 탄소원자수 3∼8의 시클로알킬이며, R²는 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 하이드록시 또는 메톡시이고, X 및 X'은 각각 독립적으로 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 포르밀, 시아노, 하이드록시 또는 메톡시이며, n은 0, 1 또는 2이고, m은 1 또는 2이다.

Description

피페리딘 작용기를 갖는 선택적 트롬빈 억제제{Selective thrombin inhibitors with piperidine group}

본 발명은 신규한 트롬빈 억제제(thrombin inhibitor)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 트롬빈 억제활성이 우수하고 경구투여가능한 화학식 1의 트롬빈 억제제, 그의 제조방법 및 그를 유효성분으로 함유하는 혈액응고 예방 및 혈전증 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다.

[화학식 1]

상기식에서, R¹은 수소, R₂NCOCO-, RCO-, RSO₂-, ROCO-, R₂NCOCH₂-, RNHSO₂- 또는 ROSO₂-이고, R은 수소, 탄소원자수 1∼8의 저급알킬, 탄소원자수 6∼10의 아릴, 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬, 탄소원자수 4∼10의 헤테로아릴, 탄소원자수 5∼11의 헤테로아릴알킬 또는 탄소원자수 3∼8의 시클로알킬이며,

R²는 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 하이드록시 또는 메톡시이고,

X 및 X'은 각각 독립적으로 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 포르밀, 시아노, 하이드록시 또는 메톡시이며,

n은 0, 1 또는 2이고, m은 1 또는 2이다.

혈액응고 과정에는 여러가지 복잡한 효소반응이 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 혈액응고 과정의 마지막 단계는 프로트롬빈(prothrombin)을 트롬빈으로 전환하는 반응을 포함하고 있다. 이 단계에서 생성된 트롬빈은 혈소판을 활성화시키고, 섬유소원을 섬유소로 바꾸는 등의 역할을 수행하는데, 섬유소는 중합반응에 의해 고분자물질로 바뀌고, 활성화된 혈액인자 XⅢ에 의해 교차결합되어 불용성 응혈이 된다. 트롬빈은 또한 혈액응고 과정에 참여하는 혈액인자 Ⅴ 및 VⅢ을 활성화시키는 역할도 하여 혈액응고 반응을 더욱 가속화시킨다. 따라서, 트롬빈 억제제는 효과적인 항응혈제로 작용하는 동시에, 혈소판 활성을 억제하고 섬유소 생성 및 안정화를 방지할 수 있다. 따라서 오래전부터 트롬빈 활성을 억제할 수 있는 물질을 개발함으로써 혈액응고를 예방하고 각종 혈전증을 치료하고자 하는 방법이 모색되어 왔다.

한편, 혈전으로 인한 여러가지 질병의 치료 뿐만 아니라 예방 차원의 항응혈제의 필요성이 대두됨에 따라, 주사제 이외에 사용이 간편한 경구투여용 트롬빈 억제제를 개발하고자 하는 노력이 활발히 진행되고 있다.

효과적인 트롬빈 억제제로서 개발된 대표적인 화합물로는 첫째, 아릴설포닐아르기닌계 화합물인 화학식 1d의 아가트로반(Argatroban, K_i=1.9nM)을 들 수 있다 (미국특허 제 4258192 호 및 제 4201863 호).

상기 화합물은 이미 1990년에 일본에서 주사용 제제로 상품화되었다(문헌[Biochemistry 1984, 23, 85-90]).

또한 트롬빈 억제제로서 벤즈아미딘계 아릴설포닐 화합물인 화학식 1e의 NAPAP도 개발되어 있는데, 이 화합물은 합성이 용이할 뿐만 아니라 효과적인 트롬빈 억제제임에도 불구하고(K_i=6.0nM) 선택성이 좋지 못하다는 문제점이 있다(문헌[J. Biol. Chem. 1991. 266, 20085-20093]).

한편 선택성이 개선된 화학식 1f의 Ro46-6240 화합물이 강력한 트롬빈 억제제로서 보고되었는데(K_i=0.2nM), 이 화합물은 정맥주사용 제제로서 개발 가능성을 보여주고 있으나, 혈중 반감기가 짧아서 경구투여제로서의 개발 가능성은 없다(문헌[J. Med. Chem. 1994, 37, 3889-3901]).

경구투여가능하면서 효과적인 트롬빈 억제제로는 코바스(Corvas)사에서 개발한 화학식 1g의 CVS-1123이 있다(K_i=1.4nM).

상기 화합물은 쥐에서 뿐만 아니라 개와 원숭이에서도 경구투여가 가능한 것으로 보고되었으나, 선택성이 저조한 것이 큰 단점이다(문헌[국제공개특허 제 WO 9315756 호 및 제 WO 9408941 호]).

한편, 엘리 릴리(Eli Lilly)사에서 개발한 화학식 1h의 화합물은 선택성과 경구흡수율이 저조하다는 단점을 갖는다(국제공개특허 제 WO 9523609 호).

이에 본 발명자들은 트롬빈 억제활성이 우수할 뿐만 아니라 경구투여가 가능한 신규한 화합물을 개발하기 위한 연구를 집중적으로 수행해 온 결과, 상기 정의된 화학식 1의 화합물이 이러한 목적에 부합함을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 첫째, 트롬빈 억제활성이 우수하고 경구투여가능한 화학식 1의 신규 트롬빈 억제제를 제공하는 것이고, 둘째, 상기 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것이며, 셋째, 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 혈액응고 예방 및 혈전증 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 화학식 1의 화합물, 약제학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 및 이성체을 제공한다:

[화학식 1]

n은 0, 1 또는 2이고, m은 1 또는 2이다.

상기 화합물중, R은 수소, 탄소원자수 1∼8의 저급알킬, 탄소원자수 6∼10의 아릴 또는 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬이고, R²는 수소이며, X 및 X'은 수소인 화합물이 바람직하며, 그중에서도 R¹은 RSO₂-, R₂NCOCH₂- 또는 RNHSO₂-이고, R은 수소, 탄소원자수 1∼3의 저급알킬, 탄소원자수 6의 아릴 또는 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬이며, n은 1이고, m은 1인 화합물이 더욱 바람직하다. 상기 화합물중 대표적인 예로는,

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[2-(4-피페리디닐)에틸]아미노}카르보닐)-1-피롤리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[2-(4-피페리디닐)에틸]아미노}카르보닐)-1-피페리디닐]에틸카바메이트;

1-{(2R)-2-[(메틸설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드;

1-[(2R)-2-(벤질설포닐아미노)-3,3-디페닐프로파노일]-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[3-(4-피페리디닐)프로필]아미노}카르보닐)-1-피롤리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[3-(4-피페리디닐)프로필]아미노}카르보닐)-1-피페리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-{2-[3-(4-피페리디닐)프로파노일]-1-아제티디닐}에틸카바메이트;

1-{(2R)-2-[(아닐리노설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드; 또는

1-((2R)-2-{[2-(디에틸아미노)-2-옥소에틸]아미노}-3,3-디페닐프로파노일)-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드를 들 수 있다.

본 발명은 또한 (a) 화학식 2의 알라닌 유도체를 화학식 3의 프롤린 메틸에스테르 염산염 또는 그 유사체와 반응시켜 화학식 4의 에스테르 유도체를 수득하고,

화학식 4의 에스테르 유도체를 가수분해하여 화학식 5의 카르복실산 유도체를 수득하고,

화학식 5의 카르복실산 유도체를 화학식 6의 피페리딘 유도체와 커플링시켜 화학식 7의 화합물을 수득하고,

화학식 7의 화합물을 직접 탈보호화하거나, 화학식 7의 화합물로부터 ROCO- 그룹을 제거하여 탈보호화하거나, 화학식 7의 화합물로부터 ROCO- 그룹을 제거하고 설포닐화 또는 아실화하여 탈보호화함으로써, 화학식 1a의 화합물을 수득하거나;

(b) 화학식 8의 아제티딘 카르복실산 유도체를 화학식 6의 피페리딘 유도체와 커플링시켜 화학식 9의 화합물을 수득하고,

화학식 9의 화합물로부터 ROCO- 그룹을 제거하고 화학식 2의 알라닌 유도체와 커플링시켜 화학식 10의 화합물을 수득하고,

화학식 10의 화합물을 직접 탈보호화하거나, 화학식 10의 화합물로부터 ROCO- 그룹을 제거하여 탈보호화하거나, 화학식 10의 화합물로부터 ROCO- 그룹을 제거하고 설포닐화 또는 아실화하여 탈보호화함으로써, 화학식 1b의 화합물을 수득하거나;

(c) 화학식 4의 에스테르 유도체를 화학식 11의 아미드 유도체와 커플링시키고 가수분해하여 화학식 12의 화합물을 수득하고,

화학식 12의 화합물을 화학식 6의 피페리딘 유도체와 커플링시켜 ROCO- 그룹 을 제거하고 탈보호화함으로써, 화학식 1c의 화합물을 수득하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항에 따른 화합물의 제조방법:

[화학식 1a]

[화학식 1b]

[화학식 1c]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

상기식에서, W는 수소, R₂NCOCO-, RCO-, RSO₂-, ROCO-, RNHSO₂- 또는 ROSO₂-이고, R은 상기에서 정의한 바와 동일하며, m 및 n'은 1 또는 2이다.

본 발명은 또한 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈액응고 예방 및 혈전증 치료용 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 약제학적 조성물은 주사용 제제 또는 경구투여용 제제로 제형화되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 명세서에서 저급알킬은 메틸, 에틸, 이소프로필, 이소부틸, t-부틸을 포함하는 직쇄 또는 측쇄알킬을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 약어들은 아래 의미를 갖는 것으로 정의한다.

boc(또는 Boc): 부톡시카르보닐Ph: 페닐

Me: 메틸Et: 에틸

n-Pr: n-프로필Ac: 아세틸

Ms: 메틸설포닐Bn: 벤질

diphe: 디페닐Ala: 알라닌

Pro: 프롤린Arg: 아르기닌

Aze: L-2-아제티딘 카르복실산Pip : DL-피페콜산

Cbz: 벤질옥시카르복실

또한, 본 명세서에서는 사용하는 시약을 아래의 약어로 기술하고자 한다.

DMF : 디메틸포름아미드

THF : 테트라하이드로푸란

TEA : 트리에틸아민

DIPEA : 디이소프로필에틸아민

EDC : 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드

HOBt : 하이드록시벤조트리아졸

DEAD : 디에틸 아조디카르복실레이트

DPPA : 디페닐포스포릴 아지드

NMM : N-메틸모르폴린

TFA : 트리플루오로아세트산

본 발명에 따른 대표적인 화합물로는 표 1a 내지 1c에 나타낸 화합물들을 들 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 약제학적으로 허용되는 염을 형성할 수도 있다. 이러한 약제학적으로 허용되는 염에는 약제학적으로 허용되는 음이온을 함유하는 무독성 산부가염을 형성하는 산, 예를 들면 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요오드화수소산 등과 같은 무기산, 타르타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산 등과 같은 유기 카본산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 또는 나프탈렌설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염이 포함된다.

한편 본 발명에 따른 화합물들은 비대칭 탄소중심을 가질 수 있으므로 라세미 화합물, 부분입체이성체 혼합물 및 개개의 부분입체이성체로서 존재할 수 있으며, 이들 모든 이성체 형태는 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명은 또한 화학식 1의 화합물의 수화물, 용매화물 및 화학식 1의 화합물로 전환되는 프로드럭을 포함한다.

본 발명에서 화학식 1의 화합물을 제조하는 방법의 대표적인 예를 하기 반응식 1 내지 4에 나타내었다.

반응식 1은 D-(diphe)Ala-Pro-피페리딘 유도체 화합물 합성을 나타내고 있는 것으로서, N-boc-D-(diphe)Ala-OH(화학식 2a)를 프롤린 메틸에스테르 염산염 또는 그 유사체(화학식 3)와 반응시켜 에스테르 유도체(화학식 4a)를 얻고 이를 가수분해하여 카르복실산 유도체(화학식 5a)를 얻는다. 이를 다시 피페리딘 유도체(화학식 6)와 커플링시켜 화학식 7a의 화합물을 얻는다. 화학식 7a의 화합물을 직접 탈보호화하면(즉, Cbz 그룹을 제거하면) 화학식 1a'의 최종화합물을 얻게 되고, 화학식 7a의 화합물에서 boc 그룹을 제거하여 화학식 7a'의 화합물을 얻은 다음 탈보호화하면 화학식 1a"의 최종화합물을 얻게 되며, 화학식 7a'의 화합물을 아실화 또는 설포닐화하여 얻은 화학식 7a"의 화합물을 탈보호화하면 화학식 1a"'의 최종화합물을 얻게 된다.

반응식 2는 화학식 6의 피페리딘 유도체의 합성을 나타내는 것인데, 4-피리딘카르복사알데히드를 디메틸 말로네이트와 반응시키고 이것을 수소화 반응시키고 (Boc)₂O로 보호한다. 이것을 염화나트륨과 물과 반응시키고 이것으로부터 Boc 그룹을 Cbz 그룹으로 전환하여 가수분해하여 카르복실산 유도체를 얻는다. 이것을 DPPA, TEA와 반응시켜(방법 A 또는 B) 피페리딘 유도체 화합물을 얻거나, 이것을 알콜 유도체로 변환시킨 후 프탈이미드 유도체를 거쳐 피페리딘 유도체 화합물을 얻게 된다.

반응식 3은 D-(diphe)Ala-Aze-피페리딘 유도체 화합물 합성을 나타내고 있는 것으로서, 먼저 N-boc-Aze(화학식 8b)를 피페리딘 유도체(화학식 6b)와 커플링시켜 화학식 9b의 화합물을 얻은 후, boc 그룹을 제거하고 N-boc-D-(diphe)Ala-OH(화학식 2a)와 커플링시켜 화학식 10b의 화합물을 얻는다. 화학식 10b의 화합물에서 Cbz 그룹을 제거하여 화학식 1b'의 최종화합물을 얻는다.

반응식 4는 알킬 유도체를 도입한 화합물의 합성을 나타내고 있는 것으로서, 먼저 N-Boc-(diphe)Ala-Pro-OMe(화학식 4a)를 브로모아세틸 디에틸아미드(화학식 11c)와 커플링시켜 화학식 12c의 화합물을 얻고, 이를 가수분해하여 화학식 6b의 피페리딘 유도체와 커플링시킨 후 boc 그룹과 Cbz 그룹을 제거하여 화학식 1c'의 최종화합물을 얻는다.

아미노 그룹의 커플링 반응을 위해 사용될 수 있는 공지의 커플링 시약에는 디사이클로헥실카보디이미드(DCC), 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카보디이미드 (EDC), 비스-(2-옥소-3-옥사졸리디닐)-포스핀산 클로라이드(BOP-Cl), 디페닐포스포릴아지드(DPPA), 이소부틸클로로포메이트 등이 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 공지의 화합물들에 비해 트롬빈 억제활성이 우수하며 경구투여가 가능하다. 따라서 본 발명의 화합물은 혈액응고 예방 및 혈전증의 치료에 유용한 바, 본 발명은 화학식 1의 화합물을 유효성분으로 함유하는 혈액응고 예방 및 혈전증 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 화합물을 임상적인 목적으로 투여시에 숙주에게 투여되는 총 1일 용량은 단일용량 또는 분리용량으로 체중 1kg 당 0.001∼10mg이 바람직하나, 특정 환자에 대한 특이 용량 수준은 사용될 특정 화합물, 체중, 성, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율, 약제혼합 및 질환의 중증도에 따라 변화될 수 있다.

본 발명의 화합물은 목적하는 바에 따라 주사용 제제 또는 경구투여용 제제로 투여될 수 있다. 주사용 제제, 예를 들면 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액은 공지의 기술에 따라 적합한 분산제, 습윤제 또는 현탁제를 사용하여 제조될 수 있다. 사용가능한 용매에는 물, 링거액 또는 등장성 NaCl 용액이 있으며, 멸균 고정 오일은 통상적으로 용매 또는 현탁매질로서 사용된다. 모노, 디글리세라이드를 포함하여 어떠한 무자극성 고정오일도 이러한 목적으로 사용될 수 있으며, 올레산과 같은 지방산은 주사용 제제에 사용된다. 경구투여용 고체 투여형태는 캅셀제, 정제, 환제, 산제 또는 입제가 가능하고, 특히 캅셀제와 정제가 유용하다. 정제 및 환제는 장피제로 제조하는 것이 바람직하다. 고체 투여형태에는 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 슈크로스, 락토오스, 전분 등과 같은 하나 이상의 불활성 희석제 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제, 붕해제, 결합제 등과 같은 담체와 혼합시킴으로써 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 특장점중의 하나는 이를 함유하는 약제학적 조성물을 경구투여용 제제로 제형화하여 경구투여하는 경우에도 약효를 나타낸다는 점으로서, 이러한 사실은 쥐를 실험동물로 하여 약물동력학 실험을 수행한 결과 본 발명의 약제학적 조성물을 경구로 투여한 경우 약물의 농도가 혈중에서 장기간 유지되는 특성이 있음을 확인함으로써 입증된다. 따라서, 본 발명의 화합물은 기존의 트롬빈 억제제와는 달리 경구투여용 제제로서 유효하게 사용될 수 있다는 점에서 더욱 유용하다.

한편, 본 발명의 화합물을 임상적으로 투여함으로써 목적하는 항응혈 효과 및 혈전용해 효과를 얻고자 하는 경우, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 혈전 용해제 및 혈소판 활성 억제제 중에서 선택된 1종 이상의 성분과 동시에 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물과 혼합하여 투여될 수 있는 혈전용해제로는 티피에이(t-PA), 유로키나아제(Urokinase), 스트렙토키나아제(Streptokinase) 등이 포함될 수 있으며, 혈소판 활성 억제제는 아스피린, 티클로피딘(Ticlopidin), 클로피드로겔(Clopidrogel), 7E3 단일항체 등이 포함된다. 그러나, 혈전증의 치료 및 예방을 목적으로 본 발명에 따른 화합물을 함유하는 제제는 상기한 것으로 제한되는 것은 아니며, 혈전증의 치료 및 예방에 유용한 제제라면 어떠한 것도 포함될 수 있다.

[실시예]

본 발명은 하기 실시예 및 실험예에 의해 더욱 구체적으로 설명되나, 본 발명의 범위가 이들에 의해 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.

[제조예]

[제조예 1-1] (2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-2-피롤리딘카르복실산의 합성

Boc-D-(diphe)Ala-OH(3.01g, 8.82밀리몰), 프롤린 메틸에스테르 하이드로클로라이드(1.75g, 1.2당량), EDC(2.54g, 1.5당량), HOBt(1.79g, 1.5당량)를 약 40㎖의 DMF에 용해시키고 0℃를 유지한 다음 TEA(4.92㎖, 4.0당량)를 가해준 후 하루동안 상온에서 교반하였다. 저압에서 농축하고 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 관 크로마토그래피(30% 에틸아세테이트/헥산)를 사용하여 분리-정제하여 3.88g(수율: 97%)의 표제 화합물을 담황색의 오일로 얻었다.

상기 수득한 화합물을 혼합용매(THF:MeOH:H₂O=3:2:1) 50㎖에 용해시키고 리튬하이드록사이드(0.51g, 1.4당량)를 가해주어 3시간 동안 상온에서 교반하였다. 6N HCl(2.2㎖)로 중화한 후 저압에서 농축하고, 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하여 3.76g의 표제 화합물을 백색 분말로 정량적으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.30-7.15 (m, 10H), 5.12 (m, 2H), 4.36 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 3.75 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.22 (m, 1H), 1.81 (m, 1H), 1.53 (m, 1H), 1.33 (s, 9H).

[제조예 1-2] (2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-2-피페리딘카르복실산(부분입체이성체)의 합성

제조예 1-1과 유사한 방법으로 표제 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.38-7.19 (m, 10H), 5.55-5.04 (m, 2H), 5.19 ( m, 0.5H), 4.61 (m, 0.5H), 4.44 (m, 1H), 4.01 및 3.83 (br d, 1H), 3.09 및 2.50 (m, 1H), 2.16 및 1.88 (m, 1H), 1.69-1.20 (m, 14H).

[제조예 2-1] 디메틸 2-(4-피리디닐메틸렌)말로네이트의 합성

4-피리딘카르복사알데히드(21.4g, 0.2몰), 디메틸 말로네이트(26.4g, 0.2몰), 피페리딘(1.70g, 0.1당량), 아세트산(0.60g, 0.05당량)을 벤젠 250㎖에 용해시킨 후 딘스탁으로 물을 제거하면서 20시간동안 환류하였다. 100㎖의 에틸아세테이트에 용해시킨 후 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하였다. 이것을 관 크로마토그래피(20% 에틸아세테이트-헥산-55% 에틸아세테이트-헥산)하여 분리-정제하여 38.5g(수율: 87%)의 표제 화합물을 백색 결정으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 8.65 (m, 2H), 7.68 (s, 1H), 7.25 (m, 2H), 3.86 (s, 3H), 3.83 (s, 3H).

[제조예 2-2] 디메틸 2-{[1-(tert-부톡시카르보닐)-4-피페리디닐]메틸}말로네이트의 합성

제조예 2-1의 화합물(22g, 99.5밀리몰)을 아세트산(10㎖)과 메탄올(150㎖)에 용해시킨 후 PtO₂(1.03g)를 가하고 파 하이드로지네이터(Parr Hydrogenator)에서 55-70psi의 수소 기압하에서 24시간동안 교반하였다. 셀라이트를 통과시킨 후 메탄올로 세척하고 농축하여 얻은 오일을 물 200㎖-디옥산 50㎖에 용해시킨 후 탄산나트륨(29.1g, 0.274몰)과 (Boc)₂O(23.9g, 1.1당량)을 가하고 2시간동안 상온에서 교반하였다. 감압하에서 농축하여 생성된 잔류물을 에틸아세테이트(300㎖×3)에 용해시킨 후 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하였다. 이것을 관 크로마토그래피(15% 에틸아세테이트-헥산)로 분리-정제하여 32.3g(수율: 99%)의 표제 화합물을 황색 오일로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 4.09 (bs, 2H), 3.73 (s, 6H), 3.46 (t, J=7.4Hz, 1H), 2.64 (bs, 2H), 1.85 (t, J=6.9Hz, 2H), 1.64 (m, 3H), 1.43 (s, 9H), 1.10 (m, 2H).

[제조예 2-3] tert-부틸 4-(3-메톡시-3-옥소프로필)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 2-2의 화합물(25.1g, 76.2밀리몰)을 물(2.74g, 2.0당량)과 디메틸설폭사이드 50㎖에 용해시킨 후 염화나트륨(5.34g, 1.2당량)을 가하고 3시간동안 환류하였다. 에틸아세테이트-헥산(1:1, 300㎖×3)으로 추출하고 물(200㎖×2), 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하였다. 이것을 관 크로마토그래피(12% 에틸아세테이트-헥산)으로 분리-정제하여 16.25g(수율: 72%)의 표제 화합물을 황색 오일로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 4.03 (bs, 2H), 3.62 (s, 3H), 2.61 (bs, 2H), 2.28 (t, J=7.4Hz, 2H), 1.62-1.31 (m, 5H), 1.43 (s, 9H). 1.03 (m, 2H).

[제조예 2-4] 벤질 4-(3-메톡시-3-옥소프로필)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 2-3의 화합물(11.25g, 41.5밀리몰)을 40㎖의 CH₂Cl₂에 용해시킨 후 0℃에서 TFA 20㎖를 가하고 1시간동안 교반하였다. 감압하에서 농축한 후 얻은 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시키고 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하였다. 이로부터 얻은 오일을 물 100㎖-디옥산 25㎖에 용해시킨 후 0℃에서 탄산나트륨(4.4g, 1.0당량)과 CbzCl(6.5㎖, 1.1당량)을 가하고 2시간동안 서서히 온도를 상온으로 상승시키면서 교반하였다. 감압하에서 농축하여 얻은 잔류물을 에틸아세테이트(300㎖)에 용해시킨 후, 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하였다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.36-7.28 (m, 5H), 5.11 (s, 2H), 4.16 (bs, 2H), 3.67 (s, 3H), 2.74 (bs, 2H), 2.33 (t, J=7.4Hz, 2H), 1.72-1.55 (m, 4H), 1.43 (m, 1H), 1.10 (m, 2H).

[제조예 2-5] 3-{1-[(벤질옥시)카르보닐]-4-피페리디닐}프로피온산의 합성

제조예 2-4의 화합물을 THF(230㎖)에 용해시키고 1N NaOH(57㎖, 1.5당량)을 가하고 상온에서 3시간동안 교반하였다. 6N HCl로 중화한 후 감압하에서 농축하여 얻은 잔류물을 에틸아세테이트(300㎖)에 용해시키고 포화 염화나트륨으로 세척하여 건조-감압농축하였다. 이것을 관 크로마토크래피(20% 에틸아세테이트/헥산-에틸아세테이트)로 분리-정제하여 9.36g(제조예 2-4 내지 2-5의 총수율: 77%)을 황색 오일로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.35-7.29 (m, 5H), 5.11 (s, 2H), 4.19 (bs, 2H), 2.75 (bs, 2H), 2.38 (t, J=7.3Hz, 2H), 1.68 (bs, 2H), 1.60 (t, J=7.3Hz, 2H), 1.45 (m, 1H), 1.12 (bs, 2H).

[제조예 2-6] 벤질 4-(2-아미노에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

[방법 A]

제조예 2-5의 화합물(3.29g, 11.3밀리몰)을 120㎖의 벤젠에 용해시키고 딘스탁으로 물을 제거하면서 1시간동안 환류하였다. 상온으로 냉각시킨 후 DPPA(3.42g, 1.1당량), TEA(1.37g, 1.2당량)과 t-부탄올(4.18g, 5.0당량)을 가하고 하루동안 환류하였다. t-부탄올 50㎖을 가하고 하루동안 재환류하였다. 통상적인 방법으로 추출-건조-감압농축하여 잔류물을 얻고 이를 다시 관 크로마토그래피(25% 에틸아세테이트-헥산)으로 분리-정제하여 2.70g(수율: 66%)의 N-Cbz-피페리딘-4-CH₂CH₂NHBoc를 담황색의 오일로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.35-7.29 (m, 5H), 5.11 (s, 2H), 4.47 (bs, 1H), 4.16 (bs, 2H), 3.15 (bs, 2H), 2.76 (bs, 2H), 1.69-1.14 (m, 7H), 1.43 (s, 9H).

상기 화합물(1.51g, 4.17밀리몰)을 6㎖의 CH₂Cl₂에 용해시킨 후 0℃에서 TFA(3㎖)를 가하고 1시간동안 교반하였다. 감압하에서 농축한 후 얻은 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시키고 포화 탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조한 후 4N HCl/디옥산을 가하고 감압농축하여 표제 화합물(정량적인 수율)을 황색 분말로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 8.23 (bs, 2H), 7.34-7.29 (m, 5H), 5.10 (s, 2H), 4.15 (bs, 2H), 2.97 (bs, 2H), 2.74 (bs, 2H), 1.67-1.49 (m, 5H), 1.26 (bs, 3H).

[방법 B]

제조예 2-5의 화합물(2.06g, 7.07밀리몰)을 100㎖의 벤젠에 용해시키고 딘스탁으로 물을 제거하면서 1시간동안 환류하였다. 상온으로 냉각한 후 DPPA(2.14g, 1.1당량), TEA(0.86g, 1.2당량)을 가하고 3시간동안 환류하였다. 통상적인 방법으로 추출-건조-감압농축하여 잔류물을 얻고, 이를 THF/1N HCl(1/1. 150㎖)에 용해시켜 상온에서 교반하였다. 감압하에서 농축한 후 얻은 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시키고 포화 탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조한 후 4N HCl/디옥산을 가하고 감압농축하여 2.08g(수율: 88%)의 표제 화합물(순도: 90%)을 황색 분말로 얻었다.

[제조예 2-7] 벤질 4-(3-하이드록시프로필)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 2-5의 화합물(2.01g, 6.90밀리몰)과 N-메틸모르폴린(770mg, 1.1당량)을 무수 THF에 용해시키고 -20℃, 질소하에서 i-부틸클로로포메이트(990mg, 1.05당량)를 가하였다. 20분동안 교반한 후 현탁액을 여과하여 NaBH₄(522mg, 2.0몰당량)의 THF-메탄올(40㎖-10㎖) 현탁액에 -78℃에서 가하고 상기 온도에서 2시간동안 교반한 후 아세트산(1.66g, 4.0몰당량)과 수 ㎖의 아세톤을 가하였다. 감압농축하여 얻은 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시키고 물, 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조한 후 감압농축하였다. 이것을 관 크로마토그래피(30% 에틸아세테이트-헥산 50% 에틸아세테이트-헥산)로 분리-정제하여 1.74g(수율: 91%)의 표제 화합물을 무색 오일로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.35-7.29 (m, 5H), 5.11 (s, 2H), 4.17 (bs, 2H), 3.63 (t, J=6.9Hz, 2H), 2.75 (bs, 2H), 1.67 (bs, 2H), 1.57 (m, 2H), 1.41 (m, 1H), 1.31 (m, 2H), 1.12 (bs, 2H).

[제조예 2-8] 벤질 4-[3-(1,3-디옥소-1,3-디하이드로-2H-이소인돌-2-일)프로필]-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 2-7의 화합물(1.69g, 6.08밀리몰)과 프탈이미드(1.07g, 1.2당량), 트리페닐포스핀(1.92g, 1.2당량)을 무수 THF 50㎖에 용해시킨 후 0℃에서 DEAD(1.27g, 1.2당량)을 가하였다. 반응온도를 상온으로 천천히 상승시키면서 16시간동안 교반하였다. 감압농축하여 얻은 잔류물을 관 크로마토그래피(20% 에틸아세테이트-헥산)으로 분리-정제하여 2.40g(수율: 97%)의 표제 화합물을 백색 분말로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.83 (dd, J=3.2, 5.5Hz, 2H), 7.70 (dd, J=3.2, 5.5Hz, 2H), 5.10 (s, 2H), 4.15 (bs, 2H), 3.66 (t, J=6.3Hz, 2H), 2.73 (bs, 2H), 1.69 (m, 2H), 1.59 (s, 2H), 1.43 (m, 1H), 1.29 (m, 2H), 1.08 (bs, 2H).

[제조예 2-9] 벤질 4-(3-아미노프로필)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 2-8의 화합물(2.37g, 5.83밀리몰)을 에탄올 40㎖에 용해시킨 후 하이드라진 일수화물(순도 80%, 350mg)을 가하고 2시간동안 환류하였다. 다시 하이드라진 일수화물(순도 80%, 350mg)을 가하고 1시간동안 환류하였다. 디클로로메탄 100㎖를 가하고 여과한 후 농축하여 얻은 잔류물을 다시 디클로로메탄/헥산(1/1, 100㎖)에 트리튜레이션하고 여과하여 잔여 프탈하이드라지드를 제거하고 생성된 용액을 농축하였다. 잔류물을 디클로로메탄에 용해시키고 4N HCl/디옥산 2㎖를 가하고 농축한 후 헥산 50㎖로 트리튜레이션하여 1.62g(수율: 89%)의 표제 화합물을 백색 분말로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 8.27 (bs, 3H), 7.35-7.28 (m, 5H), 5.10 (s, 2H), 4.15 (bs, 2H), 2.96 (bs, 2H), 2.73 (bs, 2H), 2.02-1.09 (m, 9H).

[제조예 3-1] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피롤리디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 1-1의 화합물, 제조예 2-6의 화합물(298mg, 1.14당량), EDC(288mg, 1.5당량), HOBt(203mg, 1.5당량)을 약 5㎖의 DMF에 용해시키고 0℃를 유지시킨 다음 TEA(0.42㎖, 3.0당량)를 가한 후 하루동안 상온에서 교반하였다. 저압하에서 농축하여 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 관 크로마토그래피(80% 에틸아세테이트/헥산)를 사용하여 분리-정제하여 547mg(수율: 80%)의 표제 화합물을 백색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.40-7.17 (m, 15H), 7.05 (bs, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.91 (d, J=5.0Hz, 1H), 4.85 및 4.84 (2d, J=11.5Hz, 1H), 4.35(d, J=10.4Hz, 1H), 4.27 (d, J=7.8Hz, 1H), 4.13 (bs, 2H), 3.62 (m, 1H), 3.28 (m, 1H), 3.10 (m, 1H), 2.73 (bs, 2H), 2.50 (qt, J=8.2Hz, 1H), 2.10 (bs, 1H), 1.63-1.09 (m, 10H), 1.35 (s, 9H).

[제조예 3-2] 벤질 4-(3-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피롤리디닐)카르보닐]아미노}프로필)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 3-1과 유사한 방법으로 표제 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.39-7.17 (m, 15H), 7.06 (bs, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.93 (d, J=5.0Hz, 1H), 4.84 (dd, J=5.0, 11.0Hz, 1H), 4.35 (d, J=11.0Hz, 1H), 4.27 (d, J=7.8Hz, 1H), 4.13 (bs, 2H), 3.63 (t, J=8.3Hz, 2H), 3.22 (m, 1H), 3.04 (m, 1H), 2.72 (bs, 2H), 2.49 (m, 1H), 2.09 (m, 1H), 1.76-1.05 (m, 13H), 1.35 (s, 9H).

[제조예 3-3] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피페리디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트(부분입체이성체)의 합성

제조예 3-1과 유사한 방법으로 표제 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.39-7.15 (m, 15H), 5.68-4.93 (m, 4H), 4.67-4.21 (m, 2H), 4.15 (bs, 2H), 3.73-2.93 (m, 2H), 2.74 (bs, 2H), 2.32 (m, 1H), 1.66-1.14 (m, 13H), 1.35, 1.34 및 1.26 (3s, 9H).

[제조예 3-4] 벤질 4-(3-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피페리디닐)카르보닐]아미노}프로필)-1-피페리딘카르복실레이트(부분입체이성체)의 합성

제조예 3-1과 유사한 방법으로 표제 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.36-7.12 (m, 15H), 5.67-4.94 (m, 4H), 4.71-4.23 (m, 2H), 4.16 (bs, 2H), 3.73-2.93 (m, 2H), 2.75 (bs, 2H), 2.33 (m, 1H), 1.61-1.08 (m, 13H), 1.35, 1.34 및 1.25 (3s, 9H).

[제조예 4-1] 벤질 4-{2-[({(2S)-1-[(2R)-2-아미노-3,3-디페닐프로파노일]피롤리디닐}카르보닐)아미노]에틸}-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 3-1의 화합물(302mg, 0.442밀리몰)에 30%의 트리플루오로아세트산:디클로로메탄 용액 6㎖를 0℃에서 가한 후 상온에서 2시간동안 교반하였다. 저압하에서 농축하여 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후 포화 중탄산나트륨, 포화 염화나트륨으로 세척하고 건조-감압농축하여 258mg(수율: 100%)의 표제 화합물을 백색 폼으로 얻었다.

[제조예 4-2] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(메틸설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피롤리디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 4-1의 화합물(85mg, 0.146밀리몰)와 TEA(41mg, 3.0당량)을 4㎖의 디클로메탄에 용해시킨 후 0℃에서 메틸설포닐 클로라이드(35mg, 2.0당량)를 가하였다. 1시간동안 교반한 후 통상적인 방법으로 추출-건조-감압농축하여 잔류물을 얻고 이것을 관 크로마토그래피(60% 에틸아세테이트-헥산-에틸아세테이트)로 분리-정제하여 97mg(수율: 100%)의 표제 화합물을 무색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.41-7.21 (m, 15H), 6.59 (t, J=5.0Hz, 1H), 5.11 (d, J=8.7Hz, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.79 (dd, J=8.7, 11.4Hz, 1H), 4.32 (d, J=11.4Hz, 1H), 4.22 (d, J=8.3Hz, 1H), 4.12 (bs, 2H), 3.57 (dt, J=2.7, 8.7Hz, 1H), 3.19 (m, 2H), 2.82 (s, 3H), 2.74 (bs, 2H), 2.55 (m, 1H), 2.04 (m, 1H), 1.66-1.07 (m, 10H).

[제조예 4-3] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(벤질설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피롤리디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 4-1의 화합물(84mg, 0.144밀리몰)와 TEA(40mg, 3.0당량)을 4㎖의 디클로로메탄에 용해시킨 후 0℃에서 α-톨루엔설포닐클로라이드(56mg, 2.0당량)를 가하였다. 1시간동안 교반한 후 통상적인 방법으로 추출-건조-감압농축하여 잔류물을 얻고 이것을 관 크로마토그래피(60% 에틸아세테이트-헥산-에틸아세테이트)로 분리-정제하여 88mg(수율: 84%)의 표제 화합물을 무색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.45-7.19 (m, 18H), 7.04 (m, 2H), 6.64 (t, J=5.0Hz, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.86 및 4.85 (2d, J=11.0Hz, 1H), 4.75 및 4.74 (2s, 2H), 4.30 및 4.28 (2s, 1H), 4.15 및 4.01 (ABq, J=13.7Hz, 2H), 4.08 (bs, 2H), 3.59 (m, 1H), 3.17 (m, 2H), 2.69 (bs, 2H), 2.56 (m, 1H), 2.07 (m, 1H), 1.71-1.03 (m, 10H), 1.25 (s, 9H).

[제조예 4-4] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(아닐리노설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}피롤리디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 4-1의 화합물(80mg, 0.137밀리몰), TEA(69mg, 5.0당량)을 4㎖의 디클로로메탄에 용해시킨 후 문헌[J.A. Kloek et al., J. Org. Chem. 1976, 41, 4028-4029]에 기재된 방법에 따라 합성한 페닐설파모일 클로라이드(79mg, 3.0당량)를 0℃에서 가하였다. 1시간동안 교반한 후 통상적인 방법으로 추출-건조-감압농축하여 잔류물을 얻고 이것을 관 크로마토그래피(60% 에틸아세테이트-헥산-에틸아세테이트)로 분리-정제하여 95mg(수율: 94%)의 표제 화합물을 무색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.40-7.05 (m, 20H + 2NH), 6.50 (br m, 1H), 5.20 (d, J=8.3Hz, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.86 (m, 1H), 4.31 (d, J=11.0Hz, 1H), 4.21-4.18 (m, 3H), 4.08 (bs, 2H), 3.65 (m, 1H), 3.16 (m, 2H), 2.89-2.60 (m, 3H), 2.01 (m, 1H), 1.72-0.88 (m, 9H).

[제조예 5-1] 벤질 4-[2-({[(2S)-1-(tert-부톡시카르보닐)아제티디닐]카르보닐}아미노)에틸]-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

Boc-Aze-OH(146mg, 1.00밀리몰), 제조예 2-6의 화합물(282mg, 1.3당량), EDC(209mg, 1.5당량), HOBt(147mg, 1.5당량)을 약 4㎖의 DMF에 용해시키고 0℃를 유지시킨 후 TEA(0.41㎖, 4.0당량)를 가하고 하루동안 상온에서 교반하였다. 저압하에서 농축하여 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시키고 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 관 크로마토그래피(40% 에틸아세테이트/헥산)를 사용하여 분리-정제하여 323mg(수율: 100%)의 표제 화합물을 백색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.38-7.28 (m, 6H), 5.11 (s, 2H), 4.62 (t, J=7.8Hz, 1H), 4.15 (bs, 2H), 3.88 (qt, J=8.2Hz, 1H), 3.76 (qt, J=8.2Hz, 1H), 3.31 (m, 2H), 2.74 (bs, 2H), 2.42 (bs, 2H), 1.69-1.12 (m, 7H), 1.24 (s, 9H).

[제조예 5-2] 벤질 4-(2-{[((2S)-1-{(2R)-2-[(tert-부톡시카르보닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}아제티디닐)카르보닐]아미노}에틸)-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

제조예 4-1 및 3-1과 유사한 방법으로 표제 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.59 및 7.05 (2bs, 1H), 7.36-7.23 (m, 15H), 5.95 및 4.63 (2m, 1H), 5.11 (bs, 2H), 4.89 (bs, 1H), 4.40-4.31 (m, 2H), 4.15 (bs, 2H), 3.98 (m, 1H), 3.25 (bs, 2H), 2.95 (m, 1H), 2.83 및 2.57 (2m, 1H), 2.73 (bs, 2H), 2.24 (m, 1H), 1.92 (m, 1H), 1.67-1.12 (m, 7H), 1.33 (s, 9H).

[제조예 6-1] 메틸 (2S)-1-((2R)-2-{(tert-부톡시카르보닐)[2-(디에틸아미노)-2-옥소에틸]아미노}-3,3-디페닐프로파노일)-2-피롤리디닐카르복실레이트의 합성

Boc-D-(diphe)Ala-Pro-OMe(205mg, 0.453밀리몰)을 무수 THF(4㎖)에서 용해시킨 후 0℃에서 1M LiHMDS(0.46㎖, 1.0당량)를 가하고 10분동안 교반하였다. 여기에 브로모아세틸 N,N-디에틸아미드(97mg, 0.498밀리몰)을 가하고 1시간동안 교반하였다. 에틸아세테이트를 가한 후 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 관 크로마토그래피(40% 에틸아세테이트/헥산)를 사용하여 분리-정제하여 42mg(수율: 18%)의 표제 화합물을 백색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) rotameric mixture δ 7.40-7.10 (m, 10H), [5.90 (d, J=11.9Hz), 5.76 (d, J=11.5Hz), 5.75 (d, J=11.5 Hz), 5.41 (d, J=11.0Hz), 5.24 (m), 5.06(Ψt, J=7.8 및 8.3Hz), 4.71 (d, J=11.5Hz), 4.70 (d, J=11.5Hz), 4.60 (d, J=11.5Hz), 4.58(d, J=12.0Hz)](all integrated to 4H), 4.30-3.30 (m, 7H), 3.80 및 3.67 및 3.60 (three singlets, 3H), 2.58-0.88 (m, 19H).

[제조예 6-2] 벤질 4-[2-({[(2S)-1-((2R)-2-{(tert-부톡시카르보닐)[2-(디에틸아미노)-2-옥소에틸]아미노}-3,3-디페닐프로파노일)피롤리디닐]카르보닐}아미노}에틸]-1-피페리딘카르복실레이트의 합성

Boc-D-(diphe)Ala-Pro-OMe(42mg, 0.074밀리몰)을 THF-메탄올-H₂O(3:2:1, 2㎖)에 용해시킨 후 LiOH 일수화물(4.7mg, 1.5당량)를 가하고 1시간동안 교반하였다. 1N HCl(0.12㎖)로 중화한 후 에틸아세테이트를 가하여 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 이것을 제조예 2-6의 피페리딘 유도체(29mg, 1.3당량), EDC(21mg, 1.5당량), HOBt(15mg, 1.5당량)를 DMF(2㎖)에 용해시키고 0℃에서 TEA(30mg, 4.0당량)를 가한 후 16시간동안 상온에서 교반하였다. 통상적인 방법으로 추출-건조-농축하였다. 관 크로마토그래피(70% 에틸아세테이트/헥산-에틸아세테이트)를 사용하여 분리-정제하여 43mg(수율: 73%)의 표제 화합물을 백색 폼으로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 7.45-7.11 (m, 15H + NH), 5.94 (d, J=11.5Hz, 0.5H), 5.10 (br d, 2H), 5.75 (d, J=11.5Hz), 5.41 (d, J=11.0Hz), 5,24 (m), 5.06 (Ψt, J=7.8 및 8.3Hz), 4.58 (d, J=12.0Hz, 0.5H), 4.28-2.70 (m, 16H), 2.40-1.04 (m, 26H).

[실시예]

[실시예 1] tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[2-(4-피페리디닐)에틸]아미노}카르보닐)-1-피롤리디닐]에틸카바메이트(화합물 1)의 합성

제조예 3-1의 화합물(118mg, 0.173밀리몰)을 10㎖의 에탄올에 용해시키고 Pd/C(100mg, 10%, Degussa E101), 1N HCl/디옥산(0.18㎖, 1.0당량)을 가한 후 상온에서 수소하에 3시간동안 교반하였다. 셀라이트를 통과시키고 저압하에서 농축하여 잔류물을 헥산으로 트리튜레이션하여 100mg(수율: 99%)의 표제 화합물을 백색 분말로 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 500MHz) δ 9.55 (br, 1H), 9.13 (br, 1H), 7.41-7.05 (m, 10H + NH), 4.96 (d, J=4.1Hz, 1H), 4.79 (dd, J=5.1 및 11.5Hz, 1H), 4,34 (d, J=11.5Hz, 1H), 4.25 (d, J=8.3Hz, 1H), 3.62 (m, 1H), 3.41 (m, 2H), 3.23 (m, 1H), 3.15 (m, 1H), 2.,82 (m, 2H), 2.,47 (m, 1H), 2.08-1.23 (m, 10H), 1.35 (s, 9H).

HR-MASS계산치: M+H⁺(C₃₂H₄₅N₄O₄): 549.3441, 실측치: 549. 3440.

[실시예 2 내지 8]

실시예 1과 유사한 방법으로 하기 표 2a 및 2b에 열거한 화합물들을 얻었다.

[실시예 9] 1-((2R)-2-{[2-(디에틸아미노)-2-옥소에틸]아미노}-3,3-디페닐프로파노일)-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드(화합물 9)의 합성

제조예 6-2의 화합물(43mg, 0.054밀리몰)을 4㎖의 포화 HCl/에틸아세테이트에 용해시켜 1시간 동안 상온에서 교반하여 저압하에서 농축하였다. 이 잔류물에 실시예 1과 유사한 방법으로 행하여 34mg(수율: 100%)의 표제 화합물을 백색 분말로 얻었다.

NMR: 복잡

HR-MASS계산치: M+H⁺(C₃₃H₄₈N₅O₃): 562.3757, 실측치: 562.3761.

[실험예]

[실험예 1] 트롬빈 억제제의 억제활성

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 트롬빈 억제효과를 문헌[Methods in Enzymology Vol. 80 pp341-361; Biochemistry 27 pp2144-2151, 1988]에 기재된 방법에 따라 하기식을 이용하여 해리상수 Ki 값을 결정함으로써 측정하였다.

Ki= [E][I]/[EI]

[E]: 억제제와 결합하고 있지 않은 효소의 농도

[I]: 효소와 결합하고 있지 않은 억제제의 농도

[EI]: 효소와 억제제의 결합물의 농도

해리상수 Ki는 효소와 트롬빈 억제제의 해리정도를 나타내는 것이므로 해리상수값이 작을수록 효소에 대한 억제제의 결합능력이 큰 것을 의미하므로 억제활성이 큰 것으로 평가될 수 있다. 이러한 해리상수는 트롬빈의 작용을 받아 가수분해되면 발색하는 특정 기질과 반응시키고 그 발색정도를 분광도법에 따라 시간의 함수로 측정함으로써 구할 수 있다.

본 실험예에서는 트롬빈의 기질로서 트롬빈의 작용을 받아 가수분해되면 발색하는 물질로 크로모자임 TH(Chromozyme TH: Tosyl-Gly-Pro-Arg-4-nitroanilide acetate)를 사용하였다. 크로모자임 TH가 트롬빈에 의해 가수분해되면 황색의 파라-니트로아닐리드가 생성된다. 따라서, 생성되는 파라-니트로아닐린의 양을 시간에 따른 흡광도의 변화로 측정함으로써 본 발명에 따른 화합물의 트롬빈 억제활성을 측정할 수 있다. 즉, 흡광도의 변화로부터 효소의 활성을 측정할 수 있으며, 이는 바로 트롬빈 억제제의 효소활성 억제능력과 연관될 수 있다.

구체적으로는, 하기하는 바에 따라 본 발명에 따른 화합물의 트롬빈 활성에 대한 억제능력을 측정하였다.

1.5㎖ 큐벳에 150mM NaCl, 0.1% PEG 8000(폴리에틸렌글리콜, 분자량 약 8,000)이 함유되어 있는 0.1M 트리스 완충용액(pH 7.8)을 1160㎕씩 가하였다. 기질용액으로는 크로모자임 TH를 디메틸설폭사이드(DMSO)에 10mM 농도로 용해시킨 후 상기 완충용액으로 희석시켜 0.1mM 농도가 되도록 제조한 것을 사용하였다. 이렇게 제조한 0.1mM 기질용액 225㎕를 큐벳에 가하였다. 억제제 용액으로는 본 발명에 따른 억제제 화합물을 디메틸설폭사이드로 10mg/㎖ 되게 용해시킨 후 상기 완충용액으로 희석시켜 0.1mg/㎖, 0.01mg/㎖, 0.001mg/㎖ 농도로 만든 것을 0-10㎍의 양이 되게 취한 후 트리스 완충용액으로 전체 부피가 100㎕가 되도록 하여 큐벳에 가하였다.

실온에서 반응용액이 들어있는 큐벳에 각각 상기 트리스 완충용액에 0.1mg/㎖ 농도로 용해시킨 인간 트롬빈(human thrombin) 15㎕을 가하여 효소 가수분해 반응을 개시하였다. 효소를 가한 순간부터 2분동안 반응에 의해 생성되는 파라-니트로아닐리드의 양을 381nm에서의 흡광도의 변화로 모니터하여, 반응시간 대 흡광도의 연속 스펙트럼을 도시하였다. 여러 종류의 억제제 농도에 대해 위 실험을 수행하여 연속 스펙트럼을 얻었다.

각 스펙트럼에서 반응시간 초기 30초 이내의 기울기로부터 초기속도 Vi를 구한 후, 억제제 농도 대비 초기속도의 역수(1/Vi) 그래프를 도시하였다. 그래프 위의 점들을 만족하는 1차식을 계산해낸 후 그 식의 x 절편으로부터 효소 반응식을 사용하여 Ki를 계산하였다. 이 계산에 사용된 K_m값은 5.2μM로 일정효소 농도에서 기질 농도를 변화시킴으로써 구한 것이다.

상기한 방법에 따라 트롬빈에 대해 측정된 본 발명에 따른 억제제의 각 효소활성 능력을 Ki값으로 나타내었다. 그 결과를 하기 표 3 [본 발명에 따른 화합물의 트롬빈과 트립신에 대한 억제능력]에 나타내었다.

[실험예 2] 동물에서의 혈전형성 억제효과

본 발명에 따른 화합물의 혈전형성에 대한 억제능력을 동물모델에서 측정하였다. 사용한 동물은 엘지화학 기술연구원 실험동물실에서 온도 20-22℃, 12시간 간격의 명암조건에서 시판 표준사료를 사용하여 사육된, 체중 250-300g의 웅성 흰쥐(Sprague Dawley)이며, 실험군당 3-4마리를 사용하였다. 먼저 쥐에 체중 kg당 1.3g 용량으로 우레탄(urethane)을 복강주사하여 마취하였다. 쥐의 복부를 절개하여 하대정맥(inferior vena cava)을 노출시킨 다음, 좌측 신정맥(left renal vein) 바로 아래 부위와 1.6cm 아래 부위의 정맥에 봉합사를 걸쳐놓았다. 실시예의 화합물을 체중 kg당 5mg 용량으로 좌측 대퇴정맥(left femoral vein)을 통하여 주입하고 5분 후에 트롬보플라스틴(thromboplastin)을 역시 대퇴정맥을 통하여 주입하였다. 이어서 30초 후에 걸쳐놓았던 봉합사를 결찰하였다. 봉합사를 결찰한 지 15분 후에 정맥을 적출하여 생성된 혈전을 취하여 무게를 측정하였다.

본 발명에 따른 실시예 4 화합물의 혈전형성 억제효과를 동일한 용적의 10% HPCD(hydroxypropyl β-cyclodextrin) 용액을 투여한 대조군의 혈전형성 정도와 비교하여 산출한 결과, 81%의 혈전형성 억제효과를 나타내었다.

[실험예 3] 본 발명에 따른 화합물의 약물동력학

본 발명에 따른 화합물의 경구투여시 흡수효과를 하기와 같은 실험방법에 따라 혈중약물농도를 측정함으로써 결정하였다. 웅성 쥐와 개를 각각 18시간씩 절식시킨 후 실험에 사용하였다. 적당한 용해보조제를 사용하여 실시예 화합물의 1%(10mg/㎖) 용액을 조제한 후 경구로 투여하였다. 정해진 시간간격으로 혈액을 채취한 후, 메틸렌클로라이드로 액상추출하고 다시 묽은 염산용액으로 역추출하여 고압액체크로마토그래피(HPLC)로 혈중약물농도를 측정하였다. 그 결과, 일례로서 실시예 1 화합물은 체중 kg 당 30mg으로 경구투여하였을 때 혈중농도가 760ng/㎖까지 측정되었다.

본 발명에 따른 트롬빈 억제제는 트롬빈 억제활성이 우수하고 경구투여가능하므로, 혈액응고 예방 및 혈전증 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

화학식 1의 화합물, 약제학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 및 이성체:

[화학식 1]

상기식에서, R¹은 수소, R₂NCOCO-, RCO-, RSO₂-, ROCO-, R₂NCOCH₂-, RNHSO₂- 또는 ROSO₂-이고, R은 수소, 탄소원자수 1∼8의 저급알킬, 탄소원자수 6∼10의 아릴, 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬, 탄소원자수 4∼10의 헤테로아릴, 탄소원자수 5∼11의 헤테로아릴알킬 또는 탄소원자수 3∼8의 시클로알킬이며,

R²는 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 하이드록시 또는 메톡시이며,

X 및 X'은 각각 독립적으로 수소, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 포르밀, 시아노, 하이드록시 또는 메톡시이며,

n은 0, 1 또는 2이며,

m은 1 또는 2이다.
제 1 항에 있어서, R은 수소, 탄소원자수 1∼8의 저급알킬, 탄소원자수 6∼10의 아릴 또는 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬이고, R²는 수소이며, X 및 X'은 수소인 화합물.
제 2 항에 있어서, R¹은 RSO₂-, R₂NCOCH₂- 또는 RNHSO₂-이고, R은 수소, 탄소원자수 1∼3의 저급알킬, 탄소원자수 6의 아릴 또는 탄소원자수 5∼12의 아릴알킬이며, n 및 m이 1인 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[2-(4-피페리디닐)에틸]아미노}카르보닐)-1-피롤리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[2-(4-피페리디닐)에틸]아미노}카르보닐)-1-피페리디닐]에틸카바메이트;

1-{(2R)-2-[(메틸설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드;

1-[(2R)-2-(벤질설포닐아미노)-3,3-디페닐프로파노일]-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[3-(4-피페리디닐)프로필]아미노}카르보닐)-1-피롤리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-[2-({[3-(4-피페리디닐)프로필]아미노}카르보닐)-1-피페리디닐]에틸카바메이트;

tert-부틸(1R)-1-벤즈히드릴-2-옥소-2-{2-[3-(4-피페리디닐)프로파노일]-1-아제티디닐}에틸카바메이트;

1-{(2R)-2-[(아닐리노설포닐)아미노]-3,3-디페닐프로파노일}-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드; 또는

1-((2R)-2-{[2-(디에틸아미노)-2-옥소에틸]아미노}-3,3-디페닐프로파노일)-N-[2-(4-피페리디닐)에틸]-2-피롤리딘카르복사미드인 화합물.