KR20010040939A - β-시트 미메틱 및 이의 사용과 관련된 방법 - Google Patents

Abstract

β-시트 미메틱 및 이에 관한 방법이 기술되어 있다. β-시트 미메틱은 전사 인자 및 단백질-단백질 결합 상호작용의 억제제 뿐만 아니라, 프로테아제 및 키나제 억제제로서의 유용성을 갖는다. 본 발명의 방법은 β-시트 미메틱의 사용을 목적하는 프로테아제, 키나제, 전사 인자 및/또는 단백질-단백질 결합 상호작용과 관련된 다양한 상태 치료용 약제의 제조하기 위한 β-시트 미메틱의 용도를 포함한다.

Description

β-시트 미메틱 및 이의 사용과 관련된 방법{β-sheet mimetics and methods relating to the use thereof}

본 발명은 일반적으로 β-시트 미메틱(β-sheet mimetics), 더욱 상세하게는, 생물학적 활성 펩타이드 및 단백질을 억제하는 β-시트 미메틱에 관한 것이다.

발명의 배경

β-시트 형태 (β-스트랜드 형태로도 언급됨)는 수많은 폴리펩타이드중에 존재하는 2차 구조이다. β-시트 형태는 거의 완전히 확장되어 있으며, 인접한 아미노산 간의 축 길이는 대략 3.5 Å이다. β-시트는 상이한 폴리펩타이드 스트랜드중 NH와 CO 그룹 간의 수소 결합에 의해 안정화된다. 또한, 펩타이드 결합의 이중쌍극자는 β-시트에 본연의 안정성을 부여하는 스트랜드를 따라 변형된다. β-시트중 인접한 스트랜드는 동일한 방향으로 (즉, 평행 β-시트) 또는 반대 방향으로 (즉, 역평행 β-시트) 진행할 수 있다. 상기 두 형태가 이면각에서 약간 상이하지만, 둘다 입체적으로 유리하다. β-시트 형태의 연장된 형태가 β-시트의 교대면상에서 아미노산 측쇄를 돌출시킨다.

펩타이드와 단백질에 있어서 β-시트의 중요성은 익히 정립되어 있다(참조: Richardson, Nature 268:495-499, 1977; Halverson et al., J. Am. Chem. Soc. 113:6701-6704, 1991; Zhang, J. Biol. Chem. 266:15591-15569, 1991; Madden et al., Nature 353:321-325, 1991). β-시트는 프로테아제와 이들의 기질, 단백질 키나제와 이들의 기질 또는 억제제간의 상호반응, 단백질을 함유하는 SH2 도메인의 단백질 표적을 함유하는 이들의 인지 포스포티로신으로의 결합, 파르네실 트랜스퍼라제의 이의 단백질 기질로의 결합, 및 MHC I과 II 및 이들의 항원성 펩타이드 결합을 포함한, 수많은 단백질-단백질 인식에 있어서 중요하며, 수많은 질병에 연루되어 있다.

생물학적 활성 단백질 또는 펩타이드의 β-시트 구조를 모방하는 억제제는 여러가지 질병의 치료에 사용된다. 예를들어, Ras, ras 온코진의 단백질 생산물은 세포 분화와 성장을 조절하는 시그날 형질도입에 연루된 막 결합 단백질이다. ras 유전자에서의 돌연변이가 사람의 암과 관련된 가장 통상적인 유전적 비정상성중 하나이다 (Barbacid, M. "ras genes," 56:779-827, 1987). 이들 돌연변이로 항상 "온 (on)"인 시그날을 성장시켜, 암세포로 이르게 된다. 세포막으로 편재시키기위하여, Ras는 파르네실 트랜스퍼라제 (FTase)에 의한 이의 C-말단 CaaX 서열내 시스테인의 프레닐화를 필요로한다. (서열 CaaX에서 "a"는 소수성 측쇄를 갖는 아미노산으로 정의되며 "X"는 다른 아미노산이다.) 상기 해독후 변형은 이의 활성에 있어서 중대하다. 서열 CaaX를 갖는 FTase의 펩티딜 억제제는 세포 배양 및 전체 동물에 있어서 종양의 성장을 차단하거나 둔화시키는 것으로 밝혀졌다 (Kohl et al., "Selective inhibition of ras-dependent transformation by a farnesyltransferase inhibitor," Science 260:1934-1937, 1993; Buss, J.E. ＆ Marsters, Jr., J.C. "Farnesyl transferase inhibitors: the successes and surprises of a new class of potential cancer chemotherapeutics," Chemistry and Biology 2:787-791, 1995).

원래 PTKs의 src 아족에서 확인된 SH2 도메인은 비촉매적 서열이며 다양한 시그날 형질도입 단백질중에 보존된 약 100개의 아미노산으로 이루어져 있다 (Cohen et al., Cell 80:237-248, 1995). SH2 도메인은 포스포티로신-결합 모듈로서 작용하며 중요한 단백질-단백질 결합을 매개한다 (Pawson, Nature 573-580, 1995). 특히, SH2 도메인의 역할은 수용체 티로신 키나제 (EGF-R, PDGF, 인슐린 수용체 등과 같은 RTKs)에 대한 중요한 시그날 형질도입체로 명확하게 정의되어 있다. 자동포스포릴화된 RTKs상의 포스포티로신-함유 부위가 SH2-단백질에 대한 결합 부위로 제공됨으로써 생화학적 시그날화 경로의 활성화를 매개한다 (Carpenter, G., FAESEB J. 6:3283-3289, 1992; Sierke, S. and Koland, J., Biochem. 32:10102-10108, 1993). SH2 도메인은 활성화된 성장-인자 수용체가 유전자 발현, 세포 증식, 세포골격 구조 및 대사에서의 변화를 포함한 세포 반응에 커플링되는 것에 관여한다.

SH2 도메인을 함유하며 세포내 시그날화에 있어서 작용을 하는 세포질 단백질 20개 이상이 확인되었다. SH2 도메인의 분포는 특정 단백질족으로 제한되지 않지만, 수종의 단백질 부류, 단백질 키나제, 지방 키나제, 단백질 포스파타제, 포스포리파제, Ras-조절 단백질 및 일부 전사 인자에서 발견된다. 수많은 SH2-함유 단백질이 효소적 활성인 것으로 공지된 반면, 다른 것들 (Grb2 및 Crk)은 세포 표면 수용체간의 "링커"와 "어댑터" 및 다운스트림 이펙터 분자로 작용한다 (Marengere, L., et al., Nature 369:502-505, 1994). 시그날 형질도입에서 활성화되는 효소 활성을 갖는 SH2 도메인을 함유하는 단백질의 예로는 비제한적으로, 단백질 티로신 키나제의 src 아족 (src (pp60^c-src), abl, lck, fyn, fgr 및 기타), 포스포리파제-C-γ (PLC-γ), 포스파티딜이노시톨 3-키나제 (Pl-3-키나제), p21-ras GTP아제 활성화 단백질 (GAP) 및 SH2 함유 단백질 티로신 포스파타제 (SH-PTP아제)가 있다 (Songyang et al., Cell 72:767-778, 1993). 세포내 티로신은 표면 수용체가 성장 인자 수용체, 사이토킨 수용체, 인슐린 수용체, 및 항원-매개된 시그날화를 통한 T- 또는 B-세포 수용체에 대한 여러가지 리간드에 의해 끌어들여지게 될 때 포스포릴화된다. 티로신 잔기에서 단백질의 포스포릴화는 세포 시그날 형질도입, 신생물 형질전환 및 세포 사이클의 조정에 있어서 중요하다. 이러한 중추적 역할로 인하여 이들 여러가지 SH2-단백질은 활성화된 세포 표면 수용체로부터 시그날을 세포 반응을 궁극적으로 구획하는 추가의 분자 상호반응의 캐스케이드중으로 전달하는데 종사하므로, 특정 SH2-단백질 결합을 차단하는 억제제는 여러가지 잠재적 치료용 약제로서 바람직하다.

티로신 포르포릴화와 SH2 결합의 억제가 약물 개발에 대한 표적인 질병 분야는 다음과 같다:

암: 시그날화를 매개하는 SH2 도메인은 온코진 및 프로토 온코진 티로신 키나제 활성 및 세포 증식의 조절에 있어서 명백히 중요한 인자이다 (Carpenter, Fed. Am. Soc. Exp. Biol. J. 6:3283-3289, 1992). SH2 도메인은 활성화된 RTKs가 이를 통하여 시그날화를 매개하고 비수용체 티로신 키나제가 이를 통하여 RTKs와 연합하게되어 항암제 개발에 대한 표적이 되는, 중요한 기질 세트를 구획한다. 미메틱 억제제를 사용하여 RTK의 SH2-함유 기질과의 상호반응을 차단하는 능력은 시그날화를 폐기하여 온코진 활성을 제거하기 위한 수단을 제공한다. 이런 생물학적 중요성은 또한 v-crk 온코진, 포스포티로신 함유 단백질과의 상호반응에 의해 세포 형질전환을 일으킬 수 있는, 거의 전부 SH 도메인으로 이루어진 단백질에 의해 설명된다. 상기와 같이, SH2 도메인을 통하여 v-crk가 다른 단백질에 결합하는 것을 차단하는 억제제의 능력은 항암제로서 효과적일 것으로 예측된다.

면역 조절: 수많은 면역 질환의 조절은 SH2 도메인을 함유하는 티로신 키나제를 통하여 시그날을 전달하는 수용체를 통하여 매개된다. 항원 특이적 T-세포 수용체 (TCR)를 통한 T-세포 활성화는 시그날 형질도입 캐스케이드를 개시하여 림포킨을 분비시키고 세포를 증식시킨다. TCR 활성화에 따른 최초의 생화학적 반응중 하나가 티로신 키나제 활성의 증가이다. 특히, T-세포 활성화 및 증식은 T-세포 수용체 매개된 p56^lck및 p59^fyn티로신 키나제, 뿐만 아니라 SH2 도메인을 함유하는 ZAP-70 및 Syk (Weiss and Litman, Cell 76:263-274, 1994)의 활성화를 통하여 조정된다. 추가의 증거는 수개의 src-족 키나제 (lck, blk, fyn)가 B-세포 항원 수용체로부터의 시그날 형질도입 경로에 참여하여 수개의 독립적인 수용체 구조물로부터 수용된 자극을 집합시키는 역할을 할 수 있음을 나타낸다. 따라서, 이들 SH2 도메인 키나제와 이들의 인지 수용체의 상호반응을 차단하는 억제제는 자기면역 질활, 이식 거부반응에 있어서 용도를 갖는 면역억제제로서 또는 소염제 뿐만 아니라 임파구성 백혈병의 경우 항암 약물로서 제공될 수 있다.

추가로, SH2 도메인을 함유하는 비-경막 PTP아제가 공지되어 있으며 명명은 SH-PTP1 및 SH-PTP2로 언급한다 (Neel, Cell Biology 4:419-432, 1993). SH-PTP1은 PTP1C, HCP 또는 SHP와 동일하며 SH-PTP2는 또한 PTP1D 또는 PTP2C로 공지되어 있다. SH-PTP1은 모든 혈통 및 모든 분화 단계의 조혈 세포에서 높은 수준으로 발현된다. SH-PTP1 유전자가 오래된 (me) 마우스 표현형에 대해 관여하는 것으로 확인되었기 때문에, 이는 이의 세포 기질과의 상호반응을 차단하는 억제제의 효과를 예측하는 기준을 제공한다. 따라서, SH-PTP1 기능의 억제는 손상된 T-세포 반응이 유사분열성 자극을 일으키고, NK 세포 기능을 감소시키며, 상기한 바와 같이 잠재적 치료 용도를 갖는 B-세포 전구체를 고갈시킬 것으로 예측된다.

당뇨병: 타입 2 (비-인슐린 의존성) 당뇨병에 있어서, 티로신 포스파타제 (SH-PTP2)는 활성화된 인슐린-수용체 키나제의 효과를 역-균형잡아 중요한 약물 표적이 될 수 있다. 시험관내 실험으로 PTP아제를 주사하면 내인성 단백질상의 티로신 잔기의 인슐린-자극된 포스포릴화가 차단되는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 억제제는 당뇨병에서 인슐린 작용을 조절하도록 제공될 수 있다.

신경 재생: 신경교 성장 인자는 티로신 포스포릴화와 슈완 (Schwann) 세포의 유사분열 반응을 증진시키는 erb-B2 수용체 티로신 키나제 (p185^erbB2)의 특이적 활성화제인 리간드이다. 결론적으로, 신경 손상후 슈완 세포에서의 활성을 변화시킴으로써 티로신 포스포릴화를 조절하는 것이 중요한 치료 방법일 수 있다. erb-B2 시그날화 활성의 억제제는 신경교 세포 기원의 종양 치료에 있어서 중요한 역할을 가질 수 있다.

다른 부류의 β-시트 미메틱은 단백질 티로신 키나제 및 세린/트레오닌 키나제를 포함하는 단백질 키나제의 억제제이다.

본래의 티로신 키나제 활성을 소유하는 폴리펩타이드 성장 인자 수용체에 대한 다양한 종류의 세포 기질이 특징화되어 있다. 수많은 수용체 티로신-키나제 (RTK)족 일원 중에서 대단한 다양성이 있지만, 이들 수용체에 의해 사용되는 시그날화 메카니즘은 수많은 공통의 특징을 공유한다. 생화학 및 분자 유전자 연구로 RTK의 세포외 도메인에 리간드가 결합하여 세포내 도메인의 본래의 티로신 키나제 촉매 활성을 신속하게 활성화시키는 것으로 밝혀졌다. 활성이 증가됨으로써 공통의 서열 모티프를 함유하는 수많은 세포내 기질의 티로신-특이적 포스포릴화가 일어난다. 결과적으로, 이는 수많은 다운스트림 시그날화 분자의 활성화와 인지질 대사, 아라키도네이트 대사, 단백질 포스포릴화 (다른 단백질 키나제 연관), 칼슘 동원 및 전사 조절의 캐스케이드의 활성화를 일으킨다. RTK 세포질 도메인의 성장-인자-의존성 티로신 키나제 활성은 다중 세포 반응을 개시하는 세포내 시그날의 발생에 대한 주요 메카니즘이다. 따라서, 티로신 키나제 활성의 기질 또는 억제제의 대체 기질로서 제공되는 억제제는 이의 시가늘화를 차단할 수 있는 잠재성을 갖는다.

수많은 RTK 아족은 촉매적 도메인에서의 구조적 유사성 뿐만 아니라 세포외 리간드 결합 영역에서의 명확한 모티프를 기준으로하여 인식가능하다. 이들 구조적인 고려사항을 근거로, 각각 수개의 일원을 포함하는, RTKs의 수개의 아족을 정의하는 명명법이 개발되었다 (Hanks, Curr. Opin. Struc. Biol. 1:369-383, 1991; Ullrich, A., and Schlessinger, J. Cell 61:203-212, 1990). 이들의 프로토타입 일원을 기준으로 언급되는 수용체 아족의 예는 다음과 같다: EGF-수용체, 인슐린 수용체, 혈소판-유도된 성장 인자 (PDGF-수용체), 섬유아세포 성장 인자 수용체 (FGFRs), TRK 수용체 및 EPH/ECK 수용체. 이들 각각의 아족중 일원은 티로신 키나제 활성을 차단하고 세포내 시그날 형질도입을 방지하는 미메틱 억제제의 개발에 대한 분자 표적이 된다. 이들 표적이 가치가 있는 수개의 치료 분야가 하기에 확인되어 있다.

암: 정상적인 세포 성장을 매개하는 것 외에, RTKs의 EGFR족 일원은 때때로 여러가지 공격적인 상피 암종중에서 과발현되며 이는 악성 종양 발달에 직접적으로 기여하는 것으로 생각된다. 수많은 연구로 EGFR이 교아종, 후두암종, 및 뇌암을 포함한, 특정 타입의 종양에서 종종 증폭되는 것으로 밝혀졌다 (Wong et al., Proc. Natl. Acad Sci USA 84:6899-6903, 1987). 또한, HER2/p185^erbB2(또한 래트중에서 "neu"로 언급됨), HER3/p160^erbB3, HER4/p180^erbB4(Plowman, G. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:1746-1750 (1993))는 EGFR에 대해 광대한 아미노산 서열 상동성을 갖는 3종의 RTKs이다. HER2/p185^erbB2는 종종 사람의 유방 종양과 난소 종양중에서 증폭되어 과발현되며 (Wong et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 6899-6903, 1987), 상기 증폭은 불량한 환자 예후와 상관있다. p185^neu와 EGFR의 동시 과발현은 설치류 섬유아세포를 상승적으로 형질전환시키며 이런 현상은 통상적으로 사람의 암에서 관찰된다. 최종적으로, HER3 발현은 여러가지 사람의 선암에서 증폭된다. EGFR에 대한 시험관내 억제 활성이 증명된 수종의 억제제가 공지되었으며 EGF-의존성 세포 증식을 차단하는데 이는 상기 활성을 갖는 화합물의 치료 잠재성을 표시하는 것이다. 또한, 사람의 만성 골수성 백혈병에서, 증강된 티로신 키나제 활성은 세포의 c-abl 프로토온코진의 활성화 결과인 질병의 기초가 된다. 억제제는 항암제로서 작용할 것이다.

맥관형성: 최근, 맥관형성을 유발하는 능력을 포함한, 생물학적 반응의 다양한 배열을 매개하는 7종 이상의 FGFR 일원이 밝혀졌다. 또한, 7개의 lgLs를 갖는 RTKs 군은 별개의 아족을 나타내는 것으로 제안된 바 있다. 이의 공지된 일원인, FLT1, FLK1 및 FLT4는 구조와 발현의 유사성을 나타낸다. 이들 수용체는 혈관 상피 성장 인자 (VEGF)의 작용을 매개한다. 수개 라인의 증거가 상기 성장 인자 수용체의 아족이 혈관 형성에 있어서 중요한 역할을 함을 나타낸다. 혈관 형성은 이들 세포로 산소를 공급하기위하여 종양에 의해 재활성화되는 공정이기 때문에, 이들 성장 인자의 키나제 활성을 억제하는 β-스트랜드 미메틱은 맥관형성의 억제를 통하여 종양 성장을 억제하도록 제공될 수 있다.

레스테노시스: PDGF 수용체는 관상 풍선 맥관형성술후 레스테노시스 및 또한 동맥경화증에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 판단되기 때문에 심장혈관 분야에서 억제용 표적으로 매우 중요하다. 혈관의 손상된 표면에서 혈소판에 의해 PDGF가 방출되면 혈관 평활근 세포상의 PDGF 수용체를 자극하여, 궁극적으로 신동맥내막을 두껍게 만든다. 키나제 활성의 미메틱 억제제는 증식을 방지하여 상기 외과적 시술로부터 더욱 성공적인 결과를 가져온다.

시그날 형질도입 경로의 수많은 성분이 단백질 기질의 세린/트레오닌 (ser/thr) 잔기의 포스포릴화에 연루되어 있다. 이들 기질 중 일부는 자체가 단백질 키나제로 이의 활성은 포스포릴화에 의해 조절된다. 2종의 주요 ser/thr-특이적 단백질 키나제가 시그날 형질도입에 있어서 중추적인 역할을 한다: 사이클릭 AMP-의존성 단백질 키나제 A (PKA) 및 단백질 키나제 C (PKC 족). 미토겐-활성화된 단백질 (MAP) 키나제족을 포함하여, 수많은 다른 세린/트레오닌 특이적 키나제가 중요한 시그날 형질도입 단백질로 작용하며 이는 성장-인자 수용체 또는 사이토킨 수용체 시그날화에서 활성화된다. 세포내 시그날화용으로 중요한 다른 단백질 ser/thr 키나제는 칼슘-의존성 단백질 키나제 (CaM-키나제 II) 및 c-raf-프로토온코진이다.

PKC는 여러가지 생리학적 공정을 조절하는데 있어서 세포-표면 시그날 형질도입에 있어서 중요한 역할을 하며 (Nishizuka, Nature 334:661-665, 1988) 거대한 족의 동형효소를 나타내는데 이는 이들의 구조와 상이한 조직에서의 발현, 뿐만 아니라 이들의 기질 특이성에서 상이하다 (Hug and Sarre, Biochem J. 291:329-343, 1993). 분자 클로닝으로 8종 이상의 동형효소가 입증되었다. 이런 다양성과 차동 발현으로 인하여, 각 동형효소의 활성화로 상이한 세포-특이적 반응이 발생된다: 성장의 자극, 분화 억제, 또는 분화 유발. 세포 증식을 자극할 수 있는 이의 능력으로 인하여, 이는 항암 약물 개발에 있어서 표적이 되고 있다 (Powis, Trends in Pharm. Sci. 12:188-194, 1991). 포유동물의 세포에 있어서 PKC 동형효소의 과발현은 c-jun, c-fos, c-myc와 같은 초기 프로토 온코진의 증강된 발현과 상관있으며 과발현 세포주 중 하나는 누드 마우스에서 종양을 발생시켰다.

면역 조절 분야내의 치료적 용도는 항원에 의한 T-세포의 활성화가 PKC의 활성화에 관련되기 때문에 자명하다. 활성화된 PKC는 연속해서 NF-κB의 전사적 활성화, IL-2의 생산, 및, 궁극적으로, T-세포 분화에 있어서 필수적인 시그날 캐스케이드의 분지를 활성화시킨다. 상기 분지 경로를 통한 시그날화를 차단하는 억제제는 T-세포 활성화를 방지하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, T-세포중에서 PKC의 억제제로서 작용하는 미메틱은 시그날화를 차단하며 이식 거부에 있어서 유용한 가능한 면역억제제로서 또는 임파구성 백혈병에 대한 항암제로서 작용한다. PKC의 활성화제는 마우스 피부에서 부종과 염증을 일으키며 (Hennings et al., Carcinogenesis 8:1342-1346, 1987) 따라서 억제제는 또한 강력한 소염 화합물로 제공될 것으로 예측된다. 상기와 같은 소염제는 천식, 관절염 및 기타 염증 매개된 과정에서의 용도가 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 시험관내에서 강력한 PKC 억제제로서 특징화된, 스타우로스포린과 이의 동족체, UCN01과 CGP4125는 동물 모델에서 종양 치료 활성을 가지며 (Powis, Tends in Pharm. Sci. 12:188-194, 1991), 관련 화합물이 임상 시도용으로 고려된다.

프로테아제 억제의 경우, 카텝신 B는 통상적으로 프로효소 가공과 단백질 회전에 연루되는 리소조말 시스테인 프로테아제이다. 상승된 수준의 활성이 종양 전이 (Sloane, B.F. et al., "Cathepsin B and its endogenous inhibitors: the role in tumor malignancy," Cancer Metastasis Rev. 9:333-352, 1990), 류마티스성 관절염 (Werb, Z. "Proteinases and matrix degradation," in Textbook of Rheumatology, Keller, W.N.; Harris, W.D.; Ruddy, S.; Sledge, C.S., Eds., 1989, W.B. Saunder Co., Philadelphia, PA, pp. 300-321), 및 근이양증 (Katunuma N. ＆ Kominami E., "Abnormal expression of lysosomal cysteine proteinases in muscle wasting diseases," Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 108:1-20, 1987)과 관련있다.

칼파인은 세포질 또는 막결합 Ca⁺⁺-활성화된 프로테아제로 이는 세포내에서 칼슘 수준 변화에 대한 반응시 세포골격 단백질의 분해에 관련있다. 이들은 관절염과 근이양증에서의 조직 분해에 기여한다 (참조: Wang K.K. ＆ Yuen P.W., "Calpain inhibition: an overview of its therapeutic potential," Trends Pharmacol. Sci. 15:412-419, 1994).

인터류킨 전환 효소 (ICE)는 프로-IL-1 베타를 염증의 중요한 매개체인, IL-1 베타로 분해시키며, 따라서, ICE의 억제제는 관절염 치료에 유용한 것으로 입증될 수 있다 (참조: Miller B.E. et al., "Inhibition of mature IL-1 beta production in murine macrophages and a murine model of inflammation by WIN 67694, and inhibitor of IL-1 beta converting enzyme," J. Immunol. 154:1331-1338, 1995). ICE 또는 ICE-유사 프로테아제는 또한 아포프토시스 (apoptosis; 예정된 세포 사멸)에 있어서 작용할 수 있으며 따라서 암, AIDS, 알쯔하이머병및 이상조절된 아포프토시스가 연루된 기타 질병에 작용한다 (참조: Barr, P.J.; Tomei, L.D., "Apoptosis and its Role in Human Disease, "Biotechnol, 12:487-493, 1994).

HIV 프로테아제는 HIV, AIDS 바이러스의 생명 사이클에 있어서 중요한 역할을 한다. 바이러스 성숙의 최종 단계에서, 이는 폴리단백질 전구체를 기능성 효소 및 비리온 코어의 구조 단백질로 분해시킨다. HIV 프로테아제 억제제는 AIDS에 대한 탁월한 치료 표적으로 신속하게 확인되었으며 (참조: Huff, J.R., "HIV protease: a novel chemotherapeutic target for AIDS," J. Med. Chem. 34:2305-2314) 리토나비트 (ritonavir), 크릭시반 (Crixivan), 및 사퀴나비르 (Saquinavir)의 최근의 FDA 승인에 의해 입증된 바와 같이 AIDS 치료에 유용한 것으로 이미 증명되었다.

안지오텐신 전환 효소 (ACE)는 레닌-안지오텐신 시스템의 일부이며 이는 혈압 조절에 있어서 중심 역할을 한다. ACE는 안지오텐신 I을 혈관수축 활성으로 인하여 강력한 승압제인, 옥타펩타이드 안지오텐신 II로 분해시킨다. ACE의 억제는 고혈압의 치료에 있어서 치료적으로 유용한 것으로 입증되었다 (Williams, G.H., "Converting-enzyme inhibitors in the treatment of hypertension," N. Engl. J. Med. 319:1517-1525, 1989).

간염 C 바이러스 (HCV)는 오늘란 전세계적으로 비-A 및 비-B형 간염의 주요 원인이다. 이는 오천만명 까지 감염된 것으로 추정된다. 지금까지, 이런 쇠약하게 만드는 질병의 진행을 중단시키는데 유용한 만족스러운 치료법은 없다. 바이러스의 생애중, 약 3000개의 아미노산으로 이루어진 폴리단백질이 생산되며 숙주 및 바이러스성 프로테아제에 의해 단백분해적으로 분해되어 성숙 바이러스 유전자 생성물을 생산한다. HCV NS3 단백질내에 위치하는 세린 프로테이나제는 4개의 특이 부위에서 분해되어 바이러스 복제에 있어서 필수적인 것으로 생각되는 비-구조 단백질을 생산한다. 따라서, HCV 프로테아제의 억제제는 약물 디자인에 있어서 매력적인 표적이며, 치료 효과가 클 수 있다 (Neddermann et al., Biol. Chem. 378:469-476, 1997).

콜라게나제는 세포외 매트릭스 (예, 연결 조직, 피부, 혈관)의 주성분인 콜라겐을 분해한다. 상승된 콜라게나제 활성은 관절염 (Krane S.M. et al., "Mechanisms of matrix detradation in rheumatoid arthritis," Ann. N.Y. Acad. Sci. 580:340-354, 1990), 종양 전이 (Flug M. ＆ Kopf-Maier P., "The basement membrane and its involvement in carcinoma cell invasion," Acta Anat. Basel. 152:69-84, 1995), 및 연결 조직의 분해를 포함하는 기타 질병에 기여한다.

트립신-유사 세린 프로테아제는 지혈/응고 (Davie, E.W. and K. Fujikawa, "Basic mechanisms in blood coagulation," Ann. Rev. 799-829, 1975) 및 보체 활성화 (Muller-Eberhard, H.J., "Complement," Ann. Rev. Biochem. 44:697-724, 1975)에 관련된 거대하고 고도로 선택적인 효소족을 형성한다. 이들 프로테아제의 서열화로 특이성을 개질시키고 일반적으로 다른 거대분자 성분과의 상호반응에 관여하는 아미노산 삽입물 갖는 동족성 트립신-유사 코어의 존재가 밝혀졌다 (Magnusson et al., "Proteolysis and Physiological Regulation," Miami Winter Symposia 11:203-239, 1976).

트립신-유사 세린 프로테아제인 트롬빈은 프브리노겐으로부터 피브린의 생성과 혈소판 수용체의 활성화에 있어서 제한된 단백분해를 제공하도록 작용하며, 따라서 혈전증과 지혈에 있어서 중요한 역할을 한다 (Mann, K.G., "The assembly of blood clotting complexes on membranes," Trends Biochem. Sci. 12:229-233, 1987). 트롬빈은 피브리노겐중 181개의 Arg- 또는 Lys-Xaa 서열중 단지 2개의 Arg-Gly 결합의 선택적 분해를 통하여 피브리노겐의 피브리노펩타이드 A 및 B의 제거에 있어서 확실한 특이성을 나타낸다 (Blomback, H., Blood Clotting Enzymology, Seeger, W.H. (ed.), Academic Press, New York, 1967, pp. 143-215).

수많은 특징적인 질병 상태가 급성 관상 증상을 포함한, 비정상적인 지혈과 관련있다. 아스피린과 헤파린은 급성 관상 증상 환자의 치료에 널리 사용된다. 그런, 이들 약제는 수개의 본질적인 제한을 갖는다. 예를들어, 아테롬성 동맥경화성 플라크의 파열을 악화시키는 혈전증은 아스피린과 헤파린에 의한 억제에 대해 상대적으로 내성인, 트롬빈-매개, 혈소판-의존성 과정인 경향이 있다 (Fuster et al., "The pathogenesis of coronary artery disease and the acute coronary syndromes," N. Engl. J. Med. 326:242-50, 1992).

트롬빈 억제제는 생체내 혈관 손상 부위에서 혈전 형성을 방지한다. 또한, 트롬빈은 관상 동맥중 기계적 손상 부위에서 평활근 세포 증식을 개시하는 강력한 성인 인자이기 때문에, 억제제는 이런 증식성 평활근 세포 반응을 차단하고 레스테노시스를 감소시킨다. 트롬빈 억제제는 또한 혈관벽 세포에서의 염증 반응을 감소시킨다 (Harker et al., Am. J. Cardiol. 75:12B-16B, 1995).

또한, 2종 이상의 익히-정의된 전사 인자, 핵 인자 (NF) κB 및 활성화제 단백질 (AP) -1은 세포내 환원-산화 (산화환원) 상태에 의해 조절된다. 산화환원 상태에 의한 유전자 발현의 조절은 전망있는 치료적 암시를 담고 있다. 예를들어, 결합 상태의 산화환원-조절된 전사 인자 NF-κB 및 AP-1는 AIDS, 암, 아테롬성 동맥경화증 및 당뇨성 합병증과 같은 질병의 발병에 직접 연루된 매우 다양한 유전자의 프로모터 영역에 위치한다 (Sen and Packer, FASEB Journal 10:709-720, 1996). 더욱 상세하게, NF-κB 및 AP-1과 같은 전사 인자가 DNA상의 표준염기 서열에 결합하는 것은 산화제-항산화제 항상성, 특히 티올-디설파이드 균형에 의해 유도된다.

NF-κB의 경우, NF-κB 기능의 조절에 있어서 중심적인 역할을 하는 생리학적으로 관련있는 티올이 티오레독신을 환원시킨다. 티오레독신은 항산화제 기능을 갖는 중요한 단백질 옥시도리덕타제이다. 티오레독신은 활성화된 NF-κB의 DNA 결합을 상향 조절하는 것으로 밝혀졌으며 따라서 유전자 발현을 증가시킨다 (Schenk et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:1672-1676, 1994). 티오레독신은 활성화된 세포질 NF-κB를 환원시키는데 관련있으며 (특히 cys-62의 환원), 따라서 이는 이의 핵 전위와 DNA 결합에 기여할 것이다 (Hayashi et al., J. Biol. Chem. 268:11380-11388, 1993).

AP-1 복합체에 이어서 Fos와 Jun의 DNA 결합 활성이 또한 산화환원 상태에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다 (Abate et al., Science 249:1157-1162, 1990). 각각의 단백질은 이의 DNA 결합 도메인중에 단독의 보존된 시스테인 (리신과 아르기닌에 의해 플랭킹된)을 함유한다. 상기 티올은 디설파이드 결합의 일부인 것으로 나타나지 않았으며 이의 산화된 형태로 설펜산 또는 설핀산으로 존재할 수 있다. 엔도뉴클레아제 DNA 보수 활성을 또한 갖는 이작용성 핵 단백질인, Ref-1은 상기 조절 시스테인의 환원에 의해 AP-1 DNA 결합을 자극한다. 중요한 시스테인이 세린으로 대체된 Fos 돌연변이체는 AP-1 DNA 결합 활성을 3배 증가시키며 더 이상 산화환원 조정되지 않는다 (Okuno et al., Oncogene 8:695-701, 1993). 따라서, fos 족중 4개 이상의 멤버, jun족중 3개 전사 인자의 ATF/CREB 족중 4개 이상이 모두 상기 보존된 시스테인을 함유하기 때문에, 전사 인자의 산화환원 조절은 널리 확산된 것으로 나타났다.

상기 언급한 바와 같이, NF-κB 및 AP-1과 같은 전사 인자의 조절은 중요한 치료적 암시를 갖는다. 예를들어, AP-1은 종양 생성의 중요한 매개체이다 (Yoshioka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:4972-4976, 1995). 따라서, AP-1 전사 활성을 억제하는 화합물은 암의 치료에 있어서 유용성을 갖는다. 또한, 염증성 사이토킨과 내독소에 대한 반응의 조절에 있어서 이의 직접적인 역할로 인하여, NF-κB의 활성화는 류마티스성 관절염과 같은 만성 질환과 패혈성 쇼크와 같은 급성 질환의 발달에 있어서 중요한 역할을 한다. 전신성 루퍼스 적혈구종증 (SLE)와 같은 자기면역 질환, 및 알쯔하이머병이 또한 NF-κB의 활성화와 관련있는 것으로 생각된다. 유사하게, NF-κB는 HIV 유전자 발현의 활성화에 있어서 중요한 역할을 한다. NH-κB와 관련있는 것으로 생각되는 다른 질병으로는 flu, 아테롬성 동맥경화증, 종양형성 및 모세혈관확장성 운동실조증(AT)이 있다.

PDZ 도메인을 함유하는 단백질은 b-시트 미메틱에 대한 추가의 잠재적 표적을 이룬다. 80 내지 100개의 아미노산 잔기의 이들 도메인은 단백질의 카복실 말단에서 표준염기서열 X-Ser/Thr-X-Val 서열에 결합함으로써 단백질-단백질 상호반응을 매개한다. 내부 (또는 비 C-말단)의 PDZ 도메인을 통한 단백질 상호반응의 예가 또한 있다. 리간드화 및 비리간드화 PDZ 도메인의 결정 구조가 측정되었으며 b-시트 구조를 통하여 표준염기서열 인식 폴리펩타이드 서열을 결합시키는 6개의 b-스트랜드와 2개의 a-헬릭스 구조가 밝혀졌다. 따라서, 적절한 b-시트 미메틱의 선별은 PDZ 도메인-함유 단백질을 표적화하는 유효한 방법을 제공하게 된다. PDZ 도메인-함유 단백질의 표적은 변화되지만 시그날 형질도입에 있어서 중요하다. 막 관련 구아닐레이트 키나제인 PSD-95는 3개의 PDZ 도메인을 함유하며, 이중 2개는 쉐이커(Shaker)형 K⁺채널과 N-메틸-D-아스파테이트 (NMDA) 수용체를 표적으로하여 이들을 응괴화하는데 이는 이들의 기능에 필요한 것이다. 단백질 티로신 포스파타제인, PTPL1/FAP1은 5개의 PDZ 도메인을 가지며, 이중 2개는 수많은 세포 타입에서 아포프토시스를 매개하는 종양 괴사 인자 수용체족의 경막 단백질인 Fas와 상호반응한다. 따라서, PDZ 도메인을 함유하는 단백질을 표적으로 하는 화합물은 항암제로서 유용한 것으로 입증될 수 있다.

유선 세포에서 독점적으로 발견되는 트립신-유사 세린 프로테아제인 트립타제는 염증 매개체로서 이의 잠재적인 역할로 인하여 매우 큰 관심을 끌었다. 예를들어, 폐에서 트립타제는 세포-표면 IgE 수용체에 흡입된 항원의 결합에 대한 반응시 염증의 다른 매개체와 함께 방출된다 (Ishizaka and Ishizaka, Prog. Allergy 34:188-235, 1984). 트립타제는 또한 시험관내 혈관활성 장 펩타이드를 분해시키는 것으로 밝혀졌다 (Caughey et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 244:133-137, 1988; Tam and Caughey, Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 3:27-32, 1990). 이들 결과는 트립타제가 천식 환자에 있어서 기관지확장 펩타이드의 단백분해를 통하여 기관치수축을 증가시킬 수 있음을 제시하는 것이다. 합성 트립타제 억제제가 알레르기성 양에 있어서 기도 반응을 차단하는 최근의 발견은 이런 가설과 일치한다 (Clark et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med. 152:2076-2083, 1995).

트립타제는 MMP-3를 통하여 세포외 매트릭스 분해 단백질 프로스트로멜리신 (pro-MMP-3)와 프로콜라게나제 (pro-MMP-1)를 활성화시키는데, 이는 조직 리모델링과 염증에 있어서 상기 효소의 역할을 제시사는 것으로 (Gruber et al., J. Clin. Invest. 84:8154-8158, 1989) 류마티스성 관절염에서의 가능한 역할을 제시하는 것이다. 추가로, 프로스트로멜리신은 활성화시, 아테롬성 동맥경화성 플라크 주변의 세포외 매트릭스를 분해시키는 것으로 나타났다. 비정상적으로 높은 수준의 트립타제-함유 유선 세포가 관상 죽종에서 발견되기 때문에, 트립타제는 죽종성 파열 (혈전의 방출), 최종적으로는 관상 아테롬성 동맥경화증에 있어서 역할을 할 수 있다 (Kaartinen et al., Circulation 90:1669-1678, 1994).

트립타제의 기타 활성은 다음과 같다. 트립타제는 피브리노겐을 분해시키지만 내인성 프로테이나제 억제제의 존재하에서는 불활성화되며 (Schwartz et al., J. Immunol. 135:2762-2767, 1985; Ren et al., J. Immunol. 159:3540-3548, 1997), 국소성 항응고제로서 작용할 수 있다. 섬유아세포에 대해 강력한 유사분열물질인 것으로 증명되었으며 폐 섬유소증과 간질성 폐 질환에 연관될 수 있다 (Ruoss et al., J. Clin. Invest. 88:493-499, 1991). 트립타제는 또한 내피 세포와 케라티노사이트상의 PAR-2 (프로테이나제 활성화된 수용체-2)의 활성화에 관여할 수 있다 (Molino et al., J. Biol. Chem. 272:4043-4049, 1997).

알레르기성 및 염증성 반응에 있어서 유선 세포의 중심적 역할로 인하여, 트립타제의 억제는 확실한 치료 효과를 발생시킬 수 있다. 트립타제의 억제제는 천식, 폐섬유증 및 간질성 폐염, 신장염, 간섬유증, 간염, 간경변증, 경피증, 건선, 아토피성 피부염, 만성 류마티스성 관절염, 인플루엔자, 크론병, 궤양성 대장염, 염증성 장질환, 알레르기성 비염, 및 아테롬성 동맥경화증의 예방 또는 치료에 유용할 수 있다.

카이마제는 유선 세포로부터 방출된 카이모트립신-유사 프로테아제이다. 이는 안지오텐신-I 전환 효소 (ACE)보다 더 큰 효율성과 선택성으로 안지오텐신-I (ang-I)을 안지오텐신-II (ang-II)로 분해시키는 것으로 증명되었다 (Okunishi et al., J. Hypertension 2:227-284, 1984; Urata et al., Circ. Res. 66:883-890, 1990). 심장 조직에서 카이마제는 ang-I으로부터 ang-II 생산의 주요 공급원인 것으로 나타났다 (Dell'Italia et al., Am. J. Physiol. (Heart Circ. Physiol. 38) 269:H2065-H2073, 1996). 또한, 증가된 카이마제 활성이 개에 있어서 풍선-손상 유발된 비대 혈관에서 증명되었다 (Shiota et al., FEBS Lett. 323:239-242, 1993). 상기와 같은 증거는 카이마제의 억제가 고혈압, 허혈성 심장 질환, 및 울혈성 심부전에 대한 치료일 수 있음을 제시하는 것이다.

우로키나제형 플라스미노겐 활성화제 (uPA)는 섬유소분해 시스템의 일부로 플라스미노겐을 플라스민으로 전환시키는 트립신-유사 세린 프로테이나제이다. 이는 오래전부터 급성 괴상 폐 색전증에서 혈전붕괴용으로 사용되고 있다. 다른 연구로 uPA가 또한 세포 공격성과 관련된 세포외 단백분해성 캐스케이트의 중요한 개시제인 것으로 밝혀졌다 (Mullins and Rohlich, Biochim. Biophys. Acta 695: 177-214, 1983; Testa and Quigly. Cancer Metast. Rev. 9:353-367, 1990). 또한 uPA는 이의 성장 인자 도메인을 통하여 uPA 수용체 (uPAR)에 결합하고 또한 세포 이동과 관련된 다른 단백질의 활성을 조절한다. uPA의 과발현은 암 공격과 전이에 있어서 일부 작용하는 것으로 나타났으며; 높은 수준의 uPA, PAI-1 (플라스미노겐 활성화제 억제제-1), 및 uPAR은 불량한 환자 예후와 상관있다. 다양한 모델 시스템에서의 다양한 연구는 uPA의 억제제가 종양 세포 공격성과 전이를 감소시킴을 증명한다 (Testa and Quigly, ibid; Andreasen et al., Int. J. Cancer 72:1-22, 1997). 따라서, uPA의 억제는 유방암, 전립선암, 난소암, 사람의 신장 세포 암, 위암, 및 폐암의 치료에 있어서 유용할 수 있다. 최근의 증거는 uPA의 억제제가 레스테노시스의 방지에서도 유용할 수 있음을 나타낸다 (Loskutoff, Circulation 96:2772-2774, 1997).

β-시트에 의해 발휘되는 중요한 생물학적 역할의 관점에서, 해당 분야에 있어서 천연 또는 합성 펩타이드, 단백질 또는 분자의 고유한 β-시트 구조를 안정화시킬 수 있는 화합물에 대한 필요성이 있다. 또한, 당 분야에서 안정한 β-시트 구조물의 제조, 뿐만 아니라 β-시트 구조와 관련된 생물학적 인식 반응을 수행 또는 개질하기위한 안정화된 구조의 용도에 대한 필요성이 있다. 본 발명은 이들 필요성을 이행하고 추가 관련된 잇점을 제공한다.

발명의 요약

간략하게 언급하면, 본 발명은 β-미메틱 및, 프로테아제 억제, 키나제 억제, 전사 인자의 조절 및/또는 단백질-단백질 결합 상호작용 억제 중 하나 이상을 통하여 온혈 동물에서 치료 효과를 성취하기 위한 약물 제조용 용도를 포함한 이의 용도에 관한 것이다. 온혈 동물에게 치료 유효량의, 비사이클릭 환 시스템을 포함한 화학식 I의 β-시트 미메틱(약제학적으로 허용되는 이의 염 포함)을 투여함으로써 치료 효과가 발생하게 된다:

상기식에서,

A는 -C(=O)-, -(CH₂)_0-4-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_1-2O- 및 -(CH₂)_1-2S-로부터 선택되고;

B는 N 및 CH로부터 선택되며;

C는 -C(=O)-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_0-3-, -O-, -S-, -O-(CH₂)_1-2- 및 -S(CH₂)_1-2-로부터 선택되고;

D는 N 및 C(R₄)로부터 선택되며;

E는,및로부터 선택되고;

F는 임의의 카보닐 잔기이며;

R₁및 R₄는 독립적으로 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로부터 선택되고;

R₂및 R₂'는 각각 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로부터 선택된 하나 이상의 환 치환체이거나, R₂는 C 또는 Y와 함께 치환되거나 치환되지 않은 융합된 호모사이클릭 또는 헤테로사이클릭 환을 형성하며;

R₃은 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로부터 선택되거나, C와 함께 -(CH₂)_1-2-, -O- 및 -S-로부터 선택되는 브릿징(bridging)된 잔기를 형성하고;

Y 및 Z는 분자의 나머지이며;

비사이클릭 환의 두 개의 인접한 CH 그룹은 이중 결합을 형성할 수 있다.

F(즉, 임의의 카보닐 잔기)가 존재하고 E가 -N(Z)-인 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 II의 화합물을 포함한다.

상기식에서,

A, B, C, D, R₂, R₂', R₃, Y 및 Z는 화학식 I에 대해 상기 정의된 바와 같다.

상기 양태중 바람직한 양태에서, 다음 화학식 IIa 및 IIb로 표시되는 바와 같이, A는 -C(=O)- 또는 -(CH₂)-이고 C는 -(CH₂)₂-이다:

상기 양태에서, 6-원환은 포화 또는 불포화일 수 있다 (방향족 포함). 예를들어, 화학식 IIa 및 IIb의 B 및 D가 둘다 -CH- 일 경우 (따라서 이중 결합을 형성할 수 있는 인접하는 CH 기를 구성함), 본 발명의 화합물은 다음 방향족 화학식 IIc 및 IId를 포함한다:

유사하게, 다음 화학식 IIe 및 IIf의 불포화 화합물이 또한 화학식 IIa 및 IIb의 화합물의 대표적인 화합물이다:

F가 존재하고 E가 -C(R₁)(NHZ)-인 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 III의 화합물을 포함한다.

상기식에서

A, B, C, D, R₁, R₂, R₂', R₃, Y 및 Z는 화학식 I에 대해 상기 정의된 바와 같다.

상기 양태중 바람직한 양태로, 다음 화학식 IIIa 및 IIIb로 표시되는 바와 같이, A가 -C(=O)- 또는 -(CH₂)-이고 C는 -(CH₂)₂- 이다:

상기 양태에서, 6-원환은 포화 또는 불포화될 수 있다 (방향족 포함). 예를들어, 화학식 IIIa 및 IIIb의 B 및 D가 둘다 -CH- 인 경우 (따라서 이중 결합을 형성할 수 있는 인접하는 CH 기를 구성함), 본 발명의 화합물은 다음 방향족 화학식 IIIc 및 IIId의 화합물을 포함한다.

유사하게, 다음 화학식 IIIe 및 IIIf의 불포화 화합물이 또한 화학식 IIIa 및 IIIb의 화합물의 대표적인 화합물이다:

F가 존재하고 E가 -C(R₁)(Z)-인 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 IV의 화합물을 포함한다.

상기식에서,

A, B, C, D, R₁, R₂, R₂', R₃, Y 및 Z는 화학식 I에 대해 상기 정의된 바와 같고, 단, Z는 R₁치환체를 갖는 탄소 원자에 결합된 -NH- 잔기를 함유하지 않는다 (따라서 상기 화학식 III의 화합물과는 명확히 구분된다).

상기 양태중 바람직한 양태로, 다음 화학식 IVa 및 IVb로 표시되는 바와 같이, A가 -C(=O)- 또는 -(CH₂)-이고 C는 -(CH₂)₂- 이다:

상기 양태에서, 6-원환은 포화 또는 불포화될 수 있다 (방향족 포함). 예를들어, 화학식 IVa 및 IVb의 B 및 D가 둘다 -CH- 인 경우 (따라서 이중 결합을 형성할 수 있는 인접하는 CH 기를 구성함), 본 발명의 화합물은 다음 방향족 화학식 IVc 및 IVd의 화합물을 포함한다.

유사하게, 다음 화학식 IVe 및 IVf의 불포화 화합물이 또한 화학식 IVa 및 IVb의 화합물의 대표적인 화합물이다:

F가 존재하지 않고, E가 -N(Z)-, -C(R₁)(NHZ)- 또는 -C(R₁)(Z)-인 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 V, VI 및 VII의 화합물을 포함한다.

상기식에서,

A, B, C, D, R₁, R₂, R₂', R₃, Y 및 Z는 화학식 I에 대해 상기 정의된 바와 같다.

R₃이 C와 함께 브릿징된 잔기를 형성하는 추가 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 VIII의 화합물을 포함한다.

상기식에서,

X는 -(CH₂)_1-2-, -O- 및 -S-로부터 선택된 브릿징된 잔기이고,

A, B, C, D, E, F, R₂, R₂', Y 및 Z는 화학식 I에 대해 상기 정의된 바와 같다.

F가 존재하고 A는 -C(=O)-이며, C가 -(CH₂)₂-이고, E가 -N(Z)- 또는 -C(R₁)(NHZ)-인 상기 양태중 하나의 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 VIIIa 및 VIIIb로 표시되는 화합물을 포함한다.

F가 존재하는 또 다른 양태로, 화학식 IX 및 X로 표시되는 바와 같이 R₂는 C와 함께 치환 또는 비치환된, 호모사이클릭 또는 헤테로사이클릭 융합 환을 형성한다:

상기식에서,

A, B, C, D, E, R₂, R₂', R₃및 Y는 상기 정의된 바와 같고, R'는 임의의 환 치환체 1개 이상이다.

화학식 IX의 한 양태에서, R₂와 C는 함께 화학식 IXa 및 IXb로 표시되는 바와 같은 융합된 5-, 6-, 7- 또는 8-원환을 형성한다:

상기식에서,

A, B, D, E, R₂, R₂', R₃, R' 및 Y는 상기 정의된 바와 같다.

화학식 X의 양태중 하나로, R₂및 C는 함께 화학식 Xa 및 Xb로 표시되는 바와 같은 융합된 5-, 6-, 7- 또는 8-원환을 형성한다:

상기식에서,

A, B, C, D, E, Y, R₂, R₂', R₃및 R'는 상기 정의된 바와 같고,

X는 -C(=O)-, -NH-, -NR'-, -O- 및 -S-로부터 선택된다.

F가 존재하는 또 다른 양태로, R₂는 Y와 함께 화학식 XI로 표시되는 바와 같은 치환 또는 비치환된, 호모사이클릭 또는 헤테로사이클릭 융합된 환을 형성한다:

상기식에서,

A, B, C, D, E, R₂, R₂' 및 R₃은 상기 정의된 바와 같다.

상기 양태중 하나의 양태로, R₂와 Y는 함께 화학식 XIa 및 XIb로 표시되는 바와 같은 융합된 5-, 6-, 7- 또는 8-원환을 형성한다:

상기식에서,

A, B, C, D, E, R₂, R₂' 및 R'는 상기 정의된 바와 같고,

R'는 임의의 치환체이며,

X는 -NH-, -NR'-, -O- 및 -S-로부터 선택된다.

본 발명의 이들 및 기타 양태는 다음 상세한 설명을 참고로하여 자명해질 것이다.

도 1은 혈관 이식에 있어서 혈소판 침착에 대한 다양한 농도의 화학식 20b의 화합물의 효과를 나타내는 도면이다.

도 2는 혈관 이식에 있어서 혈소판 침착에 대한 다양한 농도의 화학식 39의 화합물의 효과를 나타내는 도면이다.

도 3은 혈관 이식에 있어서 혈소판 침착에 대한 다양한 농도의 화학식 29b의 화합물의 효과를 나타내는 도면이다.

도 4A 및 4B는 IV 및 PO 투여 둘다를 통한 화학식 20b의 화합물의 생체이용도를 설명한다.

도 5A 및 5B는 혈전치료제로서 제공될 수 있는 화학식 221-5 및 221-6의 화합물의 능력을 설명한다.

상기 언급한 바와 같이, β-시트는 수많은 생물학적 인식 작용에 있어서 중요한 구조 성분이다. 본 발명의 β-시트 미메틱은 특히 구조적 안정성에 있어서, 천연 또는 합성 펩타이드, 단백질 또는 분자의 β-시트 구조를 부여하고(하거나) 안정화시키도록 작용한다. 또한, 본 발명의 β-시트 미메틱은 단백분해적 분해에 대해 더욱 내성이며, 따라서, 이를 함유하는 펩타이드, 단백질 또는 분자를 분해에 대해 더욱 내성이도록 만든다. β-시트 미메틱은 단백질, 펩타이드 또는 분자의 C-말단 또는 N-말단에 위치할 수 있거나, 단백질, 펩타이드 또는 분자 자체내에 위치할 수 있으며, 본 발명의 β-시트 미메틱 1종 이상이 단백질, 펩타이드 또는 분자중에 혼입될 수 있다.

본 발명의 β-시트 미메틱은 일반적으로 상기 화학식 I 뿐만 아니라, 더욱 특이적인 양태로 화학식 II 내지 XI로 표시된다. 본 발명의 β-시트 미메틱은 천연 L-아미노산으로 이루어진 β-시트의 3차원 형태 뿐만 아니라 D-아미노산 1종 이상으로 이루어진 β-시트의 구조를 모방하도록 구성될 수 있다. 따라서, 화학식 I의 β-시트 미메틱의 모든 입체배위는 본 발명의 범주내에 있다.

예를들어, 화학식 I의 β-시트 미메틱은 다음 화학식 II' 및 II"를 포함한다:

유사하게, 화학식 III의 β-시트 미메틱은 다음 화학식 III' 내지 III""을 포함한다:

화학식 IV의 β-시트 미메틱은 이들 동일한 입체형태를 포함하지만, 화학식 III' 내지 III""의 "Z-NH" 잔기가 "Z" 잔기로 대체되어 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, R₁, R₂, R₂', R₃, 및 R₄잔기를 정의하는데 사용되는 용어 "아미노산 측쇄 잔기"는 하기 표 1에 확인된 천연 아미노산 측쇄 잔기를 포함하여 (비제한적으로), 천연 단백질중에 존재하는 아미노산 측쇄 잔기를 나타낸다. 본 발명의 다른 천연 아미노산 측쇄 잔기로는 (비제한적으로) 페닐글리신, 3,5-디브로모티로신, 3,5-디요오도티로신, 하이드록시리신, 나프틸알라닌, 티에닐알라닌, γ-카복시글루타메이트, 포스포티로신, 포스포세린 및 글리코실화된 세린, 아스파라긴 및 트레오닌과 같은 글리코실화된 아미노산의 측쇄 잔기가 있다.

천연 아미노산 측쇄 잔기외에, 본 발명의 아미노산 측쇄 잔기는 또한 이들의 여러가지 유도체를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 아미노산 측쇄 잔기의 "유도체"는 천연 아미노산 측쇄 잔기에 대한 모든 개질 및/또는 변형을 포함한다. 예를들어, 알라닌, 발린, 루신, 이소루신, 페닐글리신 및 페닐알라닌의 아미노산 측쇄 잔기는 일반적으로 저급 쇄 알킬, 아릴 또는 아르알킬 잔기로 분류될 수 있다. 아미노산 측쇄 잔기의 유도체는 다른 직쇄 또는 측쇄, 사이클릭 또는 비사이클릭, 치환 또는 비치환된, 포화 또는 불포화 저급 쇄 알킬, 아릴 또는 아르알킬 잔기를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "저급 쇄 알킬 잔기"는 탄소수가 1 내지 12이며, "저급 쇄 아릴 잔기"는 탄소수가 6 내지 12이고, "저급 쇄 아르알킬 잔기"는 탄소수가 7 내지 12이다. 따라서, 하나의 양태로, 아미노산 측쇄 유도체는 C_1-12알킬, C_6-12아릴 및 C_7-12아르알킬로부터 선택되며, 더욱 바람직한 양태로, C_1-7알킬, C_6-10아릴 및 C_7-11아르알킬로부터 선택된다.

본 발명의 아미노산 측쇄 유도체는 또한 저급 쇄 알킬, 아릴 및 아르알킬 잔기를 포함하며, 여기서 치환체는 (비제한적으로) 다음 화학 잔기: -OH, -OR, -COOH, -COOR, -CONH₂, -NH₂, -NHR, -NRR, -SH, -SR, -SO₂R, -SO₂H, -SOR 및 할로겐 (F, Cl, Br 및 I 포함) 중 1종 이상으로부터 선택되고, 여기서 각각의 R은 저급 쇄 알킬, 아릴 또는 아르알킬 잔기로부터 독립적으로 선택된다. 또한, 본 발명의 사이클릭 저급 쇄 알킬, 아릴 또는 아르알킬 잔기는 나프탈렌, 뿐만 아니라 티오펜, 피롤, 푸란, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피라졸, 3-피롤린, 피롤리딘, 피리딘, 피리미딘, 푸린, 퀴놀린, 이소퀴놀린 및 카바졸과 같은 헤테로사이클릭 화합물을 포함한다. 아미노산 측쇄 유도체는 또한 (비제한적으로) 알킬 및 아르알킬 포스포네이트 및 실란을 포함하여, 저급 쇄 알킬 및 아르알킬 잔기의 알킬 부위의 헤테로알킬 유도체를 포함한다.

본 발명의 명세서에서 사용되는 바와 같은, 용어 "분자의 나머지" (Y 및 Z에 의해 표시되는 바와 같이)는 (비제한적으로) 상기 정의된 바와 같은 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체를 포함한, 화학 잔기일 수 있다. 예를들어, β-시트 미메틱이 펩타이드 또는 단백질의 길이내에 위치할 경우, Y 및 Z는 상기 펩타이드 또는 단백질의 아미노산일 수 있다. 또는, 2개 이상의 β-시트 미메틱이 연결되는 경우, 제1 β-시트 미메틱의 Y 잔기는 제2 β-시트 미메틱일 수 있는 반면, 역으로, 제2 β-시트 미메틱의 Z 잔기는 제1 β-시트 미메틱을 나타낸다.

β-시트 미메틱이 펩타이드 또는 단백질의 말단에 위치하는 경우, 또는 β-시트 미메틱이 펩타이드 또는 단백질과 결합되지 않는 경우, Y 및/또는 Z는 적합한 말단 잔기일 수 있다. 예를들어, Z 잔기에 대한 대표적인 말단 잔기는 (비제한적으로) -H, -OH, -R, -C(=O)R 및 -SO₂R (여기서 R은 저급 쇄 알킬 잔기, 저급 쇄 아릴 잔기 및 저급 쇄 아르알킬 잔기로부터 선택된다)을 포함하거나, BOC, FMOC 및 CBZ (즉, 각각 3급-부틸옥시카보닐, 9-플루오레닐메톡시카보닐 및 벤질옥시카보닐)과 같은, 단백질 합성용의 적합한 보호기일 수 있다.

유사하게, Y 잔기에 대해 대표적인 말단 잔기로는 (비제한적으로) -H, -OH, -R, -SO₂R, -SOR, -SO₂NHR, -CF₃, -C₂F₅, -NHOH, -NHNHR, -C(=O)H, -C(=O)R, -C(=O)CF₃, -C(=O)OR, -C(=O)CH₂OR, -C(=O)NHR, -CH₂X', -C(=O)CH₂X', -C(=O)C(=O)NRR, -C(=O)CHN₂,,,,,,,, -C(=O)CH=CHC(=O)OH, -C(=O)CH=CHC(=O)R, -C(=O)CH=CHC(=O)OR, -C(=O)CH=CHC(=O)NRR, -CH(OH)CH=CHC(=O)OH, -CH(OH)CH=CHC(=O)R, -CH(OH)CH=CHC(=O)OR, -CH(OH)CH=CHC(=O)NRR, -CH=CHSO₂R 및 -SO₂CH=CHR(여기서 X'는 Cl, F, Br 또는 I이고, R은 각각 저급 쇄 알킬 잔기, 저급 쇄 아릴 잔기 및 저급 쇄 아르알킬 잔기로부터 독립적으로 선택됨), 또는 피리딘, 피란, 티오판, 피롤, 푸란, 티오펜, 티아졸, 벤즈티아졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 이미다졸 및 벤즈이미다졸과 같은, 헤테로사이클릭 잔기를 포함한다.

더욱 상세하게, 본 발명의 적합한 Z 및 Y 말단 잔기로는 다음과 같은 기가 있다:

Z 잔기 Y 잔기

R⁶-X- -X-R⁶

R⁷-X- -X-R⁷

(R⁸)₂N-X- -X-N(R⁸)₂

R⁹-O-X- -X-O-R⁹

R¹⁰-S(O)_p-X- -X-S(O)_pR¹⁰

여기서,

X는 임의로 존재하며 할로겐, =O, OR, ONRR, C(O)R, C(O)OR, CN, OC(O)R, C(O)NRR, C(O)NROR, NH₂, NO₂, NHOR, C(NR), NHR, C(O)NRR, NHC(NR)NHR, P(OR)₃및 SiRRR로부터 선택된 치환체 1종 이상으로 임의로 치환된 직쇄 또는 측쇄, 사이클릭 또는 비사이클릭, 포화 또는 불포화 C_1-12알킬로부터 선택되고;

R⁶은 H, CN, NO₂, SiRRR 및 P(OR)₃로부터 선택되며;

R⁷은 각각 X, 할로겐, OR, ONRR, C(O)R, C(O)OR, CN, OC(O)R, NR₂, C(O)NRR, C(O)NROR, NRC(O)R, C(NR)NHR, NHC(NR)NHR, NO₂, SO₂R, SO₂NRR, SiRRR, OP(OR)₃, CH₂P(OR)₃및 CF₂P(OR)₃로부터 선택되는 치환체 1종 이상으로 임의로 치환될 수 있는, C_5-14아릴, C_4-13헤테로아릴, C_3-14사이클로알킬, C_5-14사이클로알킬렌, 및 C_2-13헤테로사이클로알킬로부터 선택되고;

R⁸은 각각, H, X, R⁷, 할로겐, OR, =C=O, C(O)R, C(O)OR, CN, OC(O)R, NR₂, C(O)NRR, NRC(O)R, C(NR)NHR, NO₂, SO₂R, SO₂NRR, SiRRR 및 P(OR)₃로부터 독립적으로 선택되거나, 함께 =O, X, R⁷, 할로겐, OR, =C=O, C(O)R, C(O)OR, CN, OC(O)R, NR₂, C(O)NRR, NRC(O)R, C(NR)NHR, NO₂, SO₂R, SO₂NRR, SiRRR 및 P(OR)₃로부터 선택된 치환체 1종 이상으로 임의로 치환된, 포화 또는 불포화 C_2-14사이클로알킬을 형성할 수 있으며;

R⁹는 H, X, R⁷, 할로겐, C(O)R, C(O)OR, CN, NR₂, C(O)NRR, NRC(O)R, C(NR)NHR, NO₂, SO₂R, SO₂NRR, SiRRR 및 P(OR)₃로부터 선택되고, 여기서 p는 0 내지 2이고;

R¹⁰은 H, X, R⁷, 할로겐, OR, C(O)R, C(O)OR, CN, NR₂및 C(O)NRR로부터 선택되며;

R⁶내지 R¹⁰의 상기 정의에서 R은 각각 독립적으로 H, C_1-6알킬, C_3-14사이클로알킬, C_5-14사이클로알킬렌, C_6-14아릴, C_4-13헤테로아릴 및 C_2-13헤테로사이클로알킬로부터 선택되거나, 2개의 R기가 존재하는 경우, 함께 포화 또는 불포화 C_2-8사이클로알킬을 형성한다.

본 발명의 명세서에서, Y 말단 잔기로는 추가로 다음기가 있다:

-N({C(R¹¹)₂C(O)-T_m}_n-W_k-R¹²)₂[여기서, m은 0 내지 1이고; n은 0 내지 20이며; k는 0 내지 1이고; R¹¹은 각각 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로부터 독립적으로 선택되며; T는 각각 C=O, C(O)-N(R¹²) 및 N(R¹²)으로부터 독립적으로 선택되고; W는 각각 C_2-14헤테로사이클로부터 독립적으로 선택되며; R¹²는 각각 H, X, X-R⁶, X-R⁷, X-N(R⁸)₂, X-O-R⁹, X-S(O)_pR¹⁰및 P(OR)₃로부터 독립적으로 선택되거나, 함께 할로겐, =O, OR, ONRR, C(O)R, C(O)OR, CN, OC(O)R, C(O)NRR, C(O)NROR, NH₂, NO₂, NHOR, C(NR)NHR, NHC(NR)NHR, P(OR)₃및 SiRRR로부터 선택된 치환체 1종 이상으로 임의로 치환된 포화 또는 불포화 C_2-14사이클로알킬을 형성할 수 있고; R, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, X 및 p는 바로 위에서 정의된 바와 같고; 단, n이 0일 경우, R¹²는 각각 둘다 수소는 아니다]

상기 화학식 I의 설명에서, 비사이클릭 환의 2개의 인접한 CH 기는 이중 결합을 형성할 수 있다. 상기와 같은 이중 결합은 방향족 환 시스템을 포함하여 분리되어 또는 1개 이상의 추가의 이중 결합과 함께 존재할 수 있다. 예를들어, 대표적인 단리된 이중 결합은 상기 화학식 IIe, IIf, IIIe, IIIf, IVe, IVf, VIIIa 및 VIIIb의 화합물을 포함한다. 공액된 이중 결합으로부터 발생하는 대표적인 방향족 화합물은 상기 화학식 IIc, IId, IIIc, IIId, IVc 및 IVd로 표시된다.

본 발명의 특정 양태내에, 다음 화학식 IIg, IIh, IIh'로 표시되는 바와 같은, 상기 화학식 II를 갖는 β-시트 미메틱이 기재되는데, 여기서 A는 -C(=O)-이고, B는 N이며 C는 -(CH₂)₂- 또는 -C(=O)CH₂-이고, D는 N이며, 임의의 카보닐 잔기 F가 존재한다:

유사하게, B 및 D가 둘다 CH인 경우, 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱은 다음 화학식 IIi, IIj 및 IIj'의 화합물을 포함한다:

본 발명의 다른 특정 양태내에, 상기 화학식 III을 갖는 β-시트 미메틱인 기재된다. 상기 양태의 양태중에서, D는 N이고 화합물은 다음 화학식 IIIi를 갖는다:

상기식에서,

A는 -C(=O), -(CH₂)_0-4- 및 -C(=O)(CH₂)_1-3-으로부터 선택되고;

B는 N 및 CH로부터 선택되며;

C는 -C(=O)- 및 -(CH₂)_0-3-으로부터 선택되고;

비사이클릭 환 시스템은 포화된 것이다 (즉, 비사이클릭 환 시스템의 인접한 CH 기 사이에 이중 결합을 함유하지 않는다).

B가 CH이고 R₃이 수소인 상기 양태에서, 다음 화학식 IIIj, IIIk 및 IIIl의 화합물이 기재된다:

B가 N이고 R₃이 수소인 화학식 IIIi의 양태에서, 다음 화학식 IIIm, IIIn 및 IIIo를 갖는 화합물이 기재된다:

본 발명의 상기 양태의 바람직한 양태에, 다음 화학식 IIIp, IIIq, IIIr 및 IIIr'을 갖는 화합물이 기재된다:

상기 화학식 IIIi의 다른 양태에, 다음 화학식 IIIs를 갖는 화합물이 기재된다:

상기식에서,

A는 -(CH₂)_0-4-, -(CH₂)_1-2O- 및 -(CH₂)_1-2S-로부터 선택되고;

C는 -(CH₂)_0-3-, -O-, -S-, -O(CH₂)_1-2- 및 -S(CH₂)_1-2-로부터 선택되며;

비사이클릭 환 시스템은 포화된다.

A가 -(CH₂)_0-4-인 화학식 IIIs의 양태에, 다음 화학식 IIIf를 갖는 화합물이 기재된다:

화학식 IIIf

A가 -(CH₂)_1-2O- 또는 -(CH₂)_1-2S-인 화학식 IIIs의 양태에, 다음 화학식 IIIu 및 IIIv를 갖는 화합물이 기재된다:

C가 -(CH₂)_1-3-인 화학식 IIIs의 양태에, 다음 화학식 IIIw를 갖는 화합물이 기재된다:

상기식에서,

A는 -(CH₂)_1-4-, -(CH₂)_1-2O- 및 -(CH₂)_1-2S-로부터 선택된다.

C가 -O- 또는 -S-인 화학식 IIIs의 양태에, 다음 화학식 IIIx 및 IIIy를 갖는 화합물이 기재된다:

C가 -O(CH₂)_1-2- 또는 -S(CH₂)_1-2-인 화학식 IIIs의 양태에, 다음 화학식 IIIz 및 IIIza를 갖는 화합물이 기재된다:

본 발명의 추가 양태내에, 상기 화학식 IV를 갖는 β-시트 미메틱이 기재된다. 다음 화학식 IVg, IVg', IVh 및 IVh'로 표시되는 바와 같이, 상기 양태의 양태중에서, A는 -C(=O)이고, B는 CH 또는 N이며, C는 -(CH₂)₂- 또는 -C(=O)CH₂-이고, D는 N이며 임의의 카보닐 잔기가 존재한다:

F가 존재하지 않는 본 발명의 양태에, 화학식 V, VI 및 VII를 갖는 화합물이 기재된다. 화학식 V의 화합물의 경우, A가 -C(=O)-이고, B 및 D가 둘다 CH 또는 N이며, C가 -(CH₂)₂-인 때, 본 발명의 대표적인 화합물로는 다음 화학식 Va, Vb 및 Vc의 것이 있다:

유사하게, 화학식 VI에서, A가 -C(=O)-이고, B 및 D가 둘다 CH 또는 N이며, C가 -(CH₂)₂-인 때, 본 발명의 대표적인 화합물로는 다음 화학식 VIa, VIb 및 VIc의 것이 있다:

화학식 VII의 경우, A가 -C(=O)-이고, B 및 D가 둘다 CH 또는 N이며, C가 -(CH₂)₂-인 때, 본 발명의 대표적인 화합물로는 다음 화학식 VIIa, VIIb 및 VIIc의 것이 있다:

화학식 VIII의 경우, 하나의 양태에서 화학식 VIIIa 및 VIIIb의 B 및 D가 둘다 CH 또는 N이고 X가 -S-, -O- 또는 -(CH₂)₂-이면, 화학식 VIIIc, VIIId, VIIIe 및 VIIIf의 화합물이 생성된다:

화학식 IX에서, A가 -C(=O)-이고, B 및 D가 둘다 N이며, E가 -N(Z)-, -C(R₁)(NHZ)- 또는 -C(R₁)(Z)-이고, F가 존재하는 경우, 화학식 IXc 내지 IXh의 화합물이 있다:

화학식 X의 양태에서, A가 -C(=O)-이고, B가 N이며, D가 N이고 E가 Z-N인 경우, 본 발명의 화합물로 화학식 Xc 및 Xd의 화합물이 있다:

화학식 XI의 양태에서, A가 -C(=O)-이고, B가 N이며, C가 -(CH₂)C(=O)-이고, D가 N이며 E가 Z-N인 경우, 본 발명의 화합물로 화학식 XIc 및 XId의 화합물이 있다:

본 발명의 β-시트 미메틱은 공지된 유기 합성 기술에 의해 당해 분야의 숙련가에 의해 합성될 수 있다. 예를들어, 화학식 I의 다양한 양태가 다음 반응식에 따라서 합성될 수 있다.

화학식 III의 대표적인 화합물은 다음 반응식에 의해 합성될 수 있다 (여기서 n=0 내지 4이고, p=0 내지 3이며 m=0 내지 2임):

화학식 IIIk의 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다:

화학식 IIIl'를 갖는 화학식 IIIl의 대표적인 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있는데, 여기서 반응식 3중 화학식 IIIl"는 비사이클릭 환 시스템중에 이중 결합을 갖는 본 발명의 대표적인 구조식이다:

또한, 화학식 IIIl"'를 갖는 화학식 IIIl의 대표적인 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있으며, 화학식 IIIl의 A가 -C(=O)(CH₂)_1-3-인 때, 관련 화합물 (하기 IIIi'로 표시)은 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다:

R₃이 수소인, 하기 화학식 IIIm' 및 IIIm"를 갖는 화학식 IIIm의 대표적인 화합물은 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다 (참조: Holmes and Neel, Tet. Lett. 31:5567-70, 1990):

R₃이 아미노산 측쇄 잔기 또는 이의 유도체인 화학식 IIIi의 대표적인 화합물을 또한 상기 반응식 4에 따라서 제조할 수 있다.

화학식 IIIn'를 갖는 화학식 IIIn의 대표적인 화합물을 다음 반응식에 따라서 합성할 수 있다:

화학식 IIIo의 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

하기 나타낸 화학식 IIIp' 및 IIIp"를 갖는 화학식 IIIp의 대표적인 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다:

화학식 IIIq' 및 IIIq"를 갖는 화학식 IIIq의 대표적인 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다 (참조: Jungheim ＆ Sigmund, J. Org. Chem. 52:4007-4013, 1987):

화학식 IIIr의 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다 (참조: Perkin, J. Chem. Soc. Perk. Trans. 1:155-164, 1984):

화학식 IIIt의 화합물을 다음 반응식에 의해 합성할 수 있다:

화학식 IIIu 및 IIIv의 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

화학식 IIIw의 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

화학식 IIIx 및 IIIy의 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

화학식 IIIz 및 IIIza의 화합물을 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

상기 화학식 I의 정의에 따라서, 비사이클릭 환 시스템은 인접하는 CH 기를 함유할 수 있다 (즉, 비사이클릭 환 시스템이 적어도 부분적으로, -CH-CH- 기에 의해 형성될 수 있다). 상기와 같은 -CH-CH- 기가 -C=C-로 대체된 화합물이 또한 화학식 I의 범주내에 포함된다 (즉, 비사이클릭 환의 2개의 인접하는 CH 기는 함께 이중 결합을 형성할 수 있다).

반응식 15, 16 및 17은 화학식 III의 대표적인 화합물을 제조하기 위한 추가 합성 방법을 설명한다.

화학식 IV의 대표적인 화합물은 다음 반응식 18 내지 21에 의해 제조할 수 있다.

문헌: Miller and Watkins, J. Am. Chem. Soc. 90:1515, 1976의 방법에 의한 출발 물질.

또한, 화학식 IVc 및 IVd의 화합물은 반응식 19-1로 제조할 수 있다.

또한, 화학식 IVf의 화합물은 다음 반응식 21-1로 제조할 수 있다.

화학식 VIII의 대표적인 화합물은 반응식 22 및 23에 의해 우라졸 또는 피라졸리딘 디온으로부터 합성할 수 있다.

화학식 VIIIc의 화합물을 다음 반응식에 의해 우라졸로부터 합성할 수 있다:

화학식 VIIId의 화합물을 다음 반응식에 의해 피라졸리딘 디온으로부터 합성할 수 있다:

또한, 피라졸리딘 디온 출발 물질은 다음 반응식으로 합성할 수 있다:

화학식 II의 대표적인 화합물은 다음 반응식 24에 의해 합성할 수 있다:

화학식 II의 추가의 대표적인 화합물을 다음 반응식 25에 의해 제조할 수 있다:

화학식 III의 추가의 대표적인 화합물을 다음 반응식 26에 의해 제조할 수 있다:

화학식 V, VI 및 VII의 화합물은 화학식 II, III 및 IV에 대해 상기한 바와 동일한 일반적인 기술로 제조할 수 있는데, 각각의 전구체 중간체가 F위치에서 카보닐 잔기를 함유하지 않는 점이 예외이다.

또한, 화학식 IX의 화합물을 반응식 27에 따라서 제조할 수 있다.

화학식 IIe의 대표적인 화합물을 다음 반응식 28에 의해 제조할 수 있다:

화학식 X의 대표적인 화합물을 다음 반응식 29에 의해 제조할 수 있다:

화학식 XIc의 대표적인 화합물을 다음 반응식 30에 의해 제조할 수 있다:

화학식 XId의 대표적인 화합물을 다음 반응식 31에 의해 제조할 수 있다.

화학식 IIh'의 대표적인 화합물을 다음 반응식 32 및 33에 의해 제조할 수 있다:

본 발명의 β-시트 미메틱의 양태중에서, Y기는 다음 구조식을 갖는다:

여기서 바람직한 입체 화학은 다음과 같다:

바람직한 R₄기는 탄소수가 약 2 내지 약 10이고 질소 원자를 1개 이상 갖는 유기아민 잔기이다. 적합한 유기아민 잔기는 화학식 C_2-10H_4-20N_1-6O_0-2를 가지며; 바람직하게는 화학식 C_3-7H_7-24N_1-4O_0-1를 갖는다. 본 발명의 일례적인 유기아민 잔기[여기서 R은 수소, 할로겐 (예, 불소), 저급 쇄 알킬 (예, 메틸), 및 하이드록시 저급 쇄 알킬 (예, 하이드록시메틸)로부터 선택되고; X는 CH₂, NH, S 및 O로부터 선택됨]는 다음과 같다:

,,,,,,,,,

상기식에서, R₅는 (a) 할라이드, C_1-5알콕시 및 니트로중 1 내지 4개로 임의 치환된 탄소수 1 내지 약 12의 알킬, (b) -C(=O)NH-C_1-5알킬 (여기서 알킬기는 할라이드 또는 C_1-5알콕시로 임의 치환됨), (c) -C(=O)NH-C_1-5아르알킬 (여기서 아릴기는 니트로, 할라이드, -NH-(C=O)C_1-5알킬, -NH-(C=O)C_6-10아릴, C_1-5알킬 및 C_1-5알콕시로부터 독립적으로 선택된 기 5개 이하로 임의 치환될 수 있음), 및 (d) 환 원자수가 4 내지 약 11인 모노사이클릭 및 비사이클릭 헤테로아릴 (여기서, 환 원자는 탄소 및 헤테로원자인 산소, 질소 및 황으로부터 선택되며, 여기서 헤테로아릴 환은 할라이드, C_1-5알킬, C_1-5알콕시, -C(=O)NHC_1-5알킬, -C(=O)NHC_6-10아릴, 아미노, -C(=O)OC_1-5알킬 및 -C(=O)OC_6-10아릴 중 4개 이하로 임의 치환될 수 있다)로부터 선택된다.

바람직한 R₅기는(여기서 R₆는 수소, 니트로, 할라이드, NH-C(=O)-C_1-5알킬, NH-C(=O)-C_6-10아릴, C_1-5알킬 및 C_1-5알콕시임);(여기서 X는 할라이드임);(여기서 E는 -O-, -NH- 또는 -S-이고 R₇및 R₈은 수소, C_1-5알킬, -C(=O)OC_1-5알킬, -C(=O)C_6-10아릴, -C(=O)NHC_1-5알킬 및 -C(=O)NHC_6-10아릴로부터 독립적으로 선택됨); 및(여기서 E 및 R₆는 상기 정의된 바와 같음)이다.

본 발명의 β-시트 미메틱은 자동화된 고체상 펩타이드 합성법을 포함한, 표준 펩타이드 합성 프로토콜에 사용될 수 있다. 펩타이드 합성은 단계적 공정으로 여기서 펩타이드는 단일 아미노산의 스텝식 첨가를 통한 펩타이드 쇄의 신장에 의해 형성된다. 아미노산은 펩타이드 (아미드) 결합의 형성을 통하여 펩타이드 쇄에 연결된다. 펩타이드 연결은 펩타이드의 아미노기가 아미노산의 카복실산기에 커플링됨으로써 형성된다. 따라서 펩타이드는 카복실 말단으로부터 아미노 말단으로 합성된다. 목적하는 길이 및 아미노산 서열의 펩타이드 (또는 단백질)이 합성될 때 까지 아미노산 첨가의 각 단계를 반복한다.

상기한 바와 같은 펩타이드 (또는 단백질 또는 분자) 합성을 수행하기 위해서는, 펩타이드에 첨가할 아미노산의 아미노기가 아미노산과 펩타이드간의 펩타이드 결합 형성 (즉, 아미노산의 카복실기와 펩타이드의 아미노기의 커플링)을 방해해서는 안된다. 상기와 같은 방해를 방지하기위해서, 펩타이드 합성에 사용되는 아미노산의 아미노기를 적합한 보호기로 보호한다. 전형적인 아미노 보호기로는 예를들어, BOC 및 FMOC 기가 있다. 따라서, 본 발명의 양태중 하나로, 본 발명의 β-시트 미메틱은 유리 카복실간기와 보호된 아미노기를 포함하며, 따라서 표준 합성 기술에 의한 펩타이드중으로의 혼입에 적합하다.

본 발명의 β-시트 미메틱은 고체 지지체상에서, 전형적으로 적합한 링커를 통하여 합성될 수 있다. 이어서 β-시트 미메틱을 고체 지지체로부터, 예를들어, 아미노분해에 의해 분해시킨 다음, 발색성 기질 BAPNA (벤지오일아르기닌 파라니트로아날리드) (참조: Eichler and Houghten, Biochemistry 32:11035-11041, 1993) (본 명세서에서 참고로 인용됨)와 같은 적합한 제제에 대해 경쟁적인 기질로 선별할 수 있다. 또한, 적합한 링커 잔기를 사용하여, 상기와 같은 선별을 수행할 수 있으며 이때 β-시트 미메틱은 고체 지지체에 아직 부착되어 있다.

일단 기질을 상기 운동 분석에 의해 선택하면, β-시트 미메틱을 C-말단으로 개질시킴으로써, 즉 Y 잔기로 개질시킴으로써 억제제로 전환시킬 수 있다. 예를들어, 말단 Y 잔기를 -CH₂Cl, -CF₃, H 또는 -C(O)NHR로 대체시킬 수 있다. 적절한 R 잔기는 기질의 라이브러리를 사용하거나, Wasserman와 Ho(J. Org. Chem. 59:4364-4366, 1994) (본 명세서에서 참고로 인용됨)의 개질 공정을 사용하여 발생된 억제제의 라이브러리를 사용하여 선택할 수 있다.

β-스트랜드 주형을 함유하는 화합물의 라이브러리를 구성하여 기질 인식 또는 결합에 최적인 서열을 결정한다. 상기와 같은 라이브러리 사용에 대해 대표적인 방법을 이후 논의한다.

대표적인 β-시트 미메틱 기질 라이브러리를 다음과 같은 구성할 수 있다. 다음은 β-시트 미메틱 기질 라이브러리를 제조하는데 사용할 수 있는 방법론의 일례이며, 다른 라이브러리도 유사한 방법으로 제조할 수 있다는 것을 알아야 한다.

제1 단계로, 다음 타입의 라이브러리를 고체상에 구성할 수 있다 (PEGA 수지, Meldal, M. Tetrahedron Lett. 33:3077-80, 1992; 조절된 다공성 유리, Singh et al., J. Med. Chem. 38:217-19, 1995).

(R₁, R₃, R = 아미노산 측쇄 잔기 또는 이의 유도체; Y = H, Ac, SO₂R; 환 중의 "P"는 고체 지지체를 표시한다)

이어서 고체 지지체를 적절한 완충액중 효소 (예, 프로테아제)와 함께 투석 백 (Bednarski et al., J. Am. Chem. Soc. 109:1283-5, 1987)에 넣을 수 있다. 이후 상기 백을 벌크 완충액과 함께 비이커에 넣는다. 효소 반응을 HPLC에 의해 시간의 함수로 모니터하고 중합체로부터 분래된 물질을 MS/MS로 분석한다. 상기 방법으로 특정 표적에 대해 최상의 기질에 관한 정보가 제공된다.

β-시트 미메틱의 합성을 다음에 나타낸 역합성 공정으로 설명한다:

상기 기술에 의해 발생된 라이브러리의 복합도는 (R₁)(R₃)(R)(Y)이다. R₁, R₃및 R이 천연 아미노산 측쇄 잔기로부터 선택되고, n이 상수이고, Y가 H, Ac 또는 상기 정의된 바와 같은 -SO₂R인 것으로 가정하면, 24,000개 원(member)의 순서[(20)(20)(20)(3)]을 갖는 라이러브러리가 생성된다.

특이적 표적 (예, 효소)에 대해 라이브러리를 선별한 후, 상기 라이브러리를 회수하여 제2의 표적 등으로 선별할 수 있다.

또한, 억제제의 라이브러리를 구성하여 표준 발색 검정법으로 선별할 수 있다. 예를들어, 라이브러리를 다음과 같이 구성하는데, 여기서 다음 예는 단지 하기 제공되는 특정 실시예와 유사한 방법으로 제조할 수 있는 억제제 라이브러리의 대표적인 예이다.

(참조: Wasserman et al., J. Org. Chem. 59:4364-6, 1994)

또 다른 방법은 하기 나타낸 바와 같은 측쇄 R 기를 통하여 라이브러리를 연결하는 것이다.

다음 일례적인 구조를 갖는 아스파르틱 프로테아제 억제제의 라이브러리를 구성한 다음, 수지로부터 분해하여 선별할 수 있다:

유사하게, 메탈로프로테아제의 경우, 하기 나타낸 일례적인 구조를 갖는 라이브러리를 구성한 다음 수지로부터 분해하여 히드록삼산의 라이브러리를 제공할 수 있다:

본 발명의 β-시트 미메틱의 활성을 표 2를 참고로하여 추가로 설명할 수 있는데, 표 2는 수많은 생물학적 활성 펩타이드의 목록이다. 특히, 표 2의 펩타이드는 기질 또는 억제제로서 생물학적 활성을 갖는 것으로 공지된 것이다.

생물학적 활성 펩타이드

프로테아제 억제제:(a) (D)FPR (트롬빈)Enzyme 40:144-48, 1988(b) (D) IEGR (인자 X)Handbook of Synthetic Substrates for the Coagulation and Fibronlytic Systems,H.C. Hemker, pp. 1-175, 1983, Martinus Nijhoff Publishers, The Hague.단백질 키나제 기질 및 억제제:(c) LRRASLG (세린 키나제)Biochem. Biophys. Res. Commun. 61:559, 1974(d) LPYA (티로신 키나제)J. Bio. Chem. 263:5024, 1988(e) PKI(세린 키나제)Science 253:1414-20, 1991CAAX 억제제:(f) (H)-CVIM-(OH)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:732-36, 1991(g) (H)-CVFM-(OH)Bioorg. Med. Chem. Letters 4:887-92, 1994(h) (H)-CIT-(호모세린 락톤)Science 260:1934-37, 1993SH2 펩타이드 동족체:(i)pYZPZSpYZPZS (IRS 1 동족체)Biochemistry 33:9376-81, 1994(j) EPQPYEEIPIYL (Src SH2결합 모티프)Cell 72:767-68, 1993PY = 포스포릴화된 YZ = 노르루신부류 MHC I 펩타이드:(k) TYQRTRALV (인플루엔자 뉴클레오프로테인)J. Exp. Med. 175:481-87, 1991(l) RGYVYQGL (VSV)Ann. Rev. Imm. 11:211-44, 1993

더욱 일반적으로, 본 발명의 β-시트 미메틱은 R₂, R₂', R₃, F, Y 및 Z 잔기를 적절하게 선택함으로써 (뿐만 아니라 화학식 I의 A, B, C, D 및 E의 잔기 자체도) 수많은 생물학적 활성 펩타이드를 모방하도록 합성할 수 있다. 이는 또한 표 3으로 설명되는데 이는 화학식 I의 β-시트 미메틱을 제조할 수 있는 여러가지 개질시켜 생물학적 활성 화합물을 수득하는 것을 기재하고 있다. 표 3에서, R₂및 R₃은 "R₂/R₃" 컬럼하에 나타낸 원자 또는 기중에서 독립적으로 선택된다.

본 발명의 β-시트 미메틱이 생물학적 활성 펩타이드의 아미노산 중 하나로 치환될 경우, 생성된 β-시트 개질된 펩타이드의 구조식 (PAM와 같은 고체 지지체로부터 분해되기 전)은 다음 다이아그램으로 표시될 수 있으며, 여기서 AA₁내지 AA₃은 동일하거나 상이한 아미노산을 나타낸다:

상세한 β-시트 미메틱은 여러가지 컴퓨터 모델링, 랜덤화 기술에 의해 및/또는 천연 기질 선택 검정법을 이용하여 선택할 수 있다. β-시트 미메틱은 또한 β-시트 미메틱의 라이브러리를 합성하고, 상기와 같은 라이브러리 일원을 선별하여 상기한 바와 같은 활성 일원을 확인함으로써 발생시킬 수 있다.

일단 최적화된 β-시트 미메틱을 선택하면, 거기에 결합된 여러가지 아미노산에 대해 개질시킬 수 있다. 다양한 아미노산 치환을 갖는 일련의 β-시트 개질된 펩타이드를 고체 지지체로부터 분해시키고 검정하여 바람직한 기질을 확인한다. 상기와 같은 기질의 발생은 수많은 β-시트 개질된 펩타이드의 합성 및 선별을 포함할 수 있으며, 여기서 각 β-시트 개질된 펩타이드는 여러가지 상이한 β-시트 미메틱과 함께 여러가지 아미노산 치환을 갖는다는 것을 알아야 한다. 또한, β-시트 개질된 펩타이드를 고체 지지체로부터 분해한 다음, 상기 다이아그램에서 Z 잔기가 AA₃이고 Y 잔기가 AA₂및 AA₁이라는 것도 인식하여야 한다. (상기 다이아그램은 설명을 위하여 제시된 것이며, 추가의 또는 몇몇의 아미노산은 β-시트 미메틱에 결합될 수 있고 - 즉, AA₃은 부재하거나 추가의 아미노산이 여기에 결합될 수 있으며; AA₂및/또는 AA₁은 부재하거나 추가의 아미노산이 여기에 결합될 수 있다).

일단 바람직한 기질을 상기한 공정으로 확인한 다음, 공지된 기술로 기질을 용이하게 억제제로 전환시킬 수 있다. 예를들어, C-말단 아미노산 (이 경우 AA₁)은 (비제한적으로) -CF₃(공지된 가역성 세린 프로테아제 억제제), -CH₂Cl (공지된 비가역성 세린 프로테아제 억제제), -CHN₂및 -CH₂S(CH₃)₂ ⁺(공지된 시스테이닐 프로테아제 억제제), -NHOH (공지된 메탈로프로테아제 억제제),

(공지된 시스테이닐 프로테아제 억제제), 및(공지된 아스파르틸 프로테아제 억제제)를 포함하여, 기질에 억제제 활성을 부여하는 것으로 공지된 수많은 잔기를 첨가함으로써 개질시킬 수 있다.

본 발명의 β-시트 미메틱의 용도가 특정 양태에 대해 기재되었지만, 본 발명의 β-시트 미메틱을 포함하는 매우 다양한 타입의 화합물이 제조될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를들어, 본 발명의 β-시트 미메틱은 펩타이드 또는 단백질의 아미노산 2개 이상을 대체할 수 있다. 펩타이드 또는 단백질의 β-시트 구조를, 특히 형태 안정성에 대해, 개선하고(하거나) 개질시키는 것 외에, 본 발명의 β-시트 미메틱은 또한 단백분해적 분해를 억제하도록 제공된다. 이로써 본 발명의 β-시트 미메틱의 혼입으로 인하여 단백분해적으로 덜 분해되는 것으로 판명된 펩타이드 또는 단백질의 잇점이 추가된다.

더욱 상세하게, 본 발명의 β-시트 미메틱은 천연 또는 합성 펩타이드, 단백질 및 분자에서 광범위한 용도를 갖는다. 예를 들면, 펩타이드, 단백질 및 분자, 예를들어, 본 명세서에 기재된 β-시트 미메틱은 키나제 및 프로테아제의 억제제로서 활성 뿐만 아니라 MHC II 억제제로서 용도를 갖는다. 예를들어, 본 발명의 β-시트 미메틱은 P' 치환체로서 바람직한 아르기닌 또는 리신을 포함하여, 트립신-유사 세린 프로테아제의 거대족의 억제제로서 활성을 갖는다. 이들 효소는 지혈에 관련된 것이며 (비제한적으로) 인자 VIIa, 인자 IXa, 인자 Xa, 인자 XIa, 트롬빈, 칼리크레인, 우로키나제 (이는 또한 암 전이에 관련되어 있다) 및 플라스민을 포함한다. 관련된 효소인 트립타제는 염증 반응에 관련있다. 따라서, 이들 효소를 선택적으로 억제하는 능력은 심장혈관 질환, 염증성 질환 및 발암에 있어서 광범위한 치료 용도를 갖는다.

예를들어, 다음 화학식의 화합물은 인자 VIIa 및 트롬빈 억제제의 설명에서 본 발명의 추가 양태를 나타낸다.

인자 VIIa 억제제:

트롬빈 억제제:

다른 양태로, 본 발명은 약제학적으로 허용되는 담체 중에 본 발명의 β-시트 미메틱을 치료 유효량 포함하는 보관 또는 투여용으로 제조된 약제학적 조성물을 포함한다. 항응고제 요법은 여러가지 혈전 질환, 특히 관상 동맥 및 뇌혈관 질환의 치료 및 예방에 대해 지시된다. 당해 분야의 숙련가들은 항응고제 요법이 요구되는 상황을 용이하게 인식할 것이다.

본 발명의 화합물의 "치료 유효량"은 투여 경로, 치료한 온혈 동물의 종류 및 고려중인 특정 동물의 신체적 특징에 따른다. 이들 인자 및 상기 양을 결정하는데 있어서 이들의 관계는 임상 분야에서의 숙련가에게 숙지되어 있다. 상기 양과 투여 방법은 최적 효과를 성취하기위하여 조절될 수 있지만 체중, 식이, 동시 투여되는 약물 및 임상 분야의 숙련가들이 인식하고 있는 다른 인자에 따라 달라진다.

본 발명의 화합물의 "치료 유효량"은 목적하는 효과 및 치료 지시에 따라서 광범위할 수 있다. 전형적으로, 투여량은 약 0.01 내지 100㎎/체중 ㎏, 바람직하게는 약 0.01 내지 10㎎/체중㎏이다.

치료 용도의 "약제학적으로 허용되는 담체"는 약제 분야에 숙지되어 있으며, 예를들어 다음 문헌에 기재되어 있다: Remingtons Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co. (A.R. Gennaro edit. 1985). 예를들어, 멸균 염수 및 생리학적 pH인 인산염-완충된 염수를 사용할 수 있다. 방부제, 안정화제, 염료 및 심지어 방향제가 약제학적 조성물에 제공될 수 있다. 예를들어, 나트륨 벤조에이트, 소르브산 및 p-하이드록시벤조산이 방부제로서 첨가될 수 있다. 또한, 항산화제 및 현탁화제가 사용될 수 있다.

트롬빈 억제는 혈전 질환 환자의 항응고제 요법에 있어서 뿐만 아니라, 보관된 전혈의 응고 방지 및 시험 또는 보관용의 기타 생물학적 샘플에서의 응고 방지와 같이 혈액 응고의 억제가 요구되는 때는 언제나 유용하다. 따라서, 트롬빈 억제제는 트롬빈을 함유하거나 함유하는 것으로 생각되며 혈액 응고를 억제하는 것이 요구되는 매질에 첨가하거나 접촉시킬 수 있다 (예, 포유동물의 혈액을 혈관 이식물, 간세포, 정형외과적 보철, 심장 보철, 및 선외 순환계로 이루어진 군으로부터 선택된 물질과의 접촉시키는 경우).

트롬빈 억제제는 적합한 항-응고제 또는 플라스미노겐 활성화제 또는 스트렙토키나제와 같은 혈전용해제와 함께 투여하여 여러가지 혈관 병리의 치료에 있어서 상승 효과를 성취할 수 있다. 예를들어, 트롬빈 억제제는 조직 플라스미노겐 활성화제-매개된 혈전용해 재관류의 효과를 증강시킨다. 트롬빈 억제제를 혈전 형성후 먼저 투여할 수 있으며, 조직 플라스미노겐 활성화제 또는 기타 플라즈미노겐 활성화제를 이후 투여한다. 이들은 또한 헤파린, 아스피린, 또는 와르파린과 함께 투여할 수 있다.

본 발명의 트롬빈 억제제는 정제, 캡슐제 (이들 각각은 서방출 또는 시간 조절된 방출 제형을 포함함), 환제, 산제, 과립제, 엘릭서, 팅크, 현탁제, 시럽, 및 유제와 같은 경구 형태로 투여할 수 있다. 마찬가지로, 이들은 정맥내 (거환 또는 주입), 복강내, 피하, 또는 근육내 형태로 투여할 수 있으며, 모두 약제 분야의 숙련가에게 숙지된 형태를 이용한다. 유효하나 비-독성인 양의 목적하는 화합물을 항-응집제로서 또는 피브린의 응괴 집적을 치료하기위하여 사용할 수 있다. 본 화합물은 안내로 또는 국소적으로 뿐만 아니라 경구적 또는 비경구적으로 투여할 수 있다.

트롬빈 억제제는 축적 주사 또는 이식물 제제의 형태로 투여할 수 있는데 이들은 활성 성분을 서방출되도록하는 방식으로 제형화될 수 있다. 활성 성분을 펠릿 또는 작은 실린더로 압축하여 축적 주사제 또는 이식물로서 피하 또는 근육내로 이식할 수 있다. 이식물은 생분해성 중합체 또는 합성 실리콘, 예를들면, 실라스틱(Silastic), 실리콘 고무 또는 Dow-Corning Corporation에 의해 제조된 기타 중합체와 같은 불활성 물질을 사용할 수 있다.

트롬빈 억제제는 또한 작은 단일 라멜라 소낭, 거대 단일 라멜라 소낭 및 다중 라멜라 소낭과 같은, 리포좀 운반 시스템의 형태로 투여할 수 있다. 리포좀은 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린과 같은, 여러가지 인지질로부터 형성될 수 있다.

트롬빈 억제제는 또한 화합물 분자가 커플링되는 각각의 담체로서 모노클로날 항테를 사용하여 운반할 수 있다. 트롬빈 억제제는 또한 표적가능한 약물 담체로서 가용성 중합체와 커플링시킬 수 있다. 상기와 같은 중합체로는 폴리비닐피롤리돈, 피란 공중합체, 폴리하이드록시-프로필-메타크릴아미드-페놀, 폴리하이드록시에틸-아스파르타르니드-페놀, 팔미토일 잔기로 치환된 폴리에틸렌옥사이드-폴리리신일 수 있다. 또한, 트롬빈 억제제는 약물의 방출을 조절하는데 유용한 생분해성 중합체 부류, 예를들어, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락트산과 폴리글리콜산의 공중합체, 폴리엡실론 카프로락톤, 폴리하이드록시 부티르산, 폴리오르토에스테르, 폴리아세탈, 폴리디하이드로피란, 폴리시아노아크릴레이트 및 하이드로겔의 가교 결합된 또는 양쪽성 블록 공중합체에 커플링시킬 수 있다.

투여량 및 투여 방법은 최적 효과를 성취하기위하여 조절될 수 있지만 체중, 식이, 동시 투여 약물과 같은 인자 및 임상 분야의 숙련가에게 인지된 다른 인자에 따른다. 일일 기준 정맥과 같은 비경구 투여의 경우, 주사용 약제 조성물을 액체 액제 또는 현탁제, 주사전 액체중 용해 또는 현탁에 적합한 고체형, 또는 유제로서 통상의 형태로 제조할 수 있다.

본 발명의 활성 화합물의 경구 투여에 적합한 정제는 다음과 같이 제조할 수 있다:

양 -㎎

활성 화합물 25.0 50.0 100.0

미세결정성 셀룰로오스 37.25 100.0 200.0

개질된 식품용 옥수수 전분 37.25 4.25 8.5

마그네슘 스테아레이트 0.50 0.75 1.5

활성 화합물, 셀룰로오스, 및 옥수수 전분 분획을 모두 혼합하여 10% 옥수수 전분 페이스트로 과립화한다. 생성된 과립을 체질하고, 건조시켜 나머지 양의 옥수수 전분 및 마그네슘 스테아레이트와 함께 혼합한다. 생성된 과립을 정제당 활성 성분을 각각 25.0, 50.0, 및 100.0㎎ 함유하는 정제로 타정한다.

상기-표시된 활성 화합물의 정맥 투여형은 다음과 같이 제조할 수 있다.

활성 화합물 0.5 내지 10.0㎎

나트륨 시트레이트 5 내지 50㎎

시트르산 1 내지 15㎎

염화나트륨 1 내지 8mg

주사용 수 (USP) 1㎖가 되도록 적량

상기 양을 사용하여, 활성 화합물을 실온에서 주사용 수 (USP, United States Pharmacopoeia/National Formulary for 1995, published by United States Pharmacopoeia Convention, Inc., Rockville, Maryland, copyright 1994 1636면 참조)중 염화나트륨, 시트르산, 및 나트륨 시트레이트의 미리 제조한 용액에 용해시킨다.

기재된 바와 같이 제조되어 선택된 경우 본 발명의 화합물은 시험관내 및 생체내에서 강력한 트롬빈 억제제로서 유용하다. 상기와 같이, 이들 화합물은 혈액의 응고를 방지하기위한 시험관내 진단제로서 및 비정상적인 혈전증으로 특징되는 질환을 앓고 있는 것으로 의심되는 포유동물에 있어서 혈전증을 방지하기위한 생체내 약제로서 유용하다.

본 발명의 화합물은 혈액 배출관중 응고를 억제하기위한 시험관내 진단제로서 유용하다. 관 중으로 정맥천공으로 수득한 혈액을 배출시키기위한 수단으로서 진공 상태인 마개달린 시험관을 사용하는 것이 의과 분야에 숙지되어 있다 (Kasten, B.L., "Specimen Collection," Laboratory Test Handbook, 2nd Edition, Lexi-Comp Inc., Cleveland pp. 16-17, Edits. Jacobs, D.S. et al. 1990). 상기와 같은 진공관은 응괴-억제 첨가제가 없을 수 있으며, 이 경우, 이들은 혈액으로부터 포유동물의 혈청을 단리시키는데 유용하며, 달리 이들은 응괴-억제 첨가제 (예, 헤파린 염, EDTA 염, 시트레이트 염 또는 옥살레이트 염)를 함유할 수 있으며, 이 경우, 이들은 혈액으로부터 포유동물의 혈장을 단리시키는데 유용하다. 본 발명의 화합물은 인자 Xa 또는 트롬빈의 강력한 억제제이며, 그러한 경우, 혈액 채집관중에 배출된 포유동물의 혈액 응괴를 방지하기 위하여 관에 혼입시킬 수 있다.

본 발명의 화합물은 단독으로, 본 발명의 다른 화합물과 함께, 또는 공지된 다른 응괴 억제제와 함께 혈액 채집관중에 사용될 수 있다. 상기와 같은 관에 첨가되는 양은 포유동물의 혈액을 관중으로 배출시 응괴의 형성을 억제하는데 충분한 양이다. 상기와 같은 관에 본 발명의 화합물을 첨가하는 것은 액체 조성물, 고체 조성물, 또는 고체로 동결시킨 액체 조성물로 도입시키는 것과 같은, 당해 분야에 숙지된 방법으로 수행할 수 있다. 본 발명의 화합물은 혈액 채집관에 포유동물의혈액 2 내지 10㎖와 혼합시, 화합물의 농도가 응괴 형성을 억제하는데 충분한 양으로 첨가된다. 전형적으로, 요구되는 농도는 약 1 내지 10,000nM이며, 10 내지 1000nM이 바람직하다.

전사 인자의 조절의 경우, 본 발명의 화합물은 전사 인자의 DNA에 대한 결합능력을 세포 옥시도리덕타제에 의해 시스테인 잔기를 환원시킴으로써 조절하여 전사 인자를 조절한다. 하나의 양태로, 전사 인자는 NF-κB이다. 이 양태에서, 본 발명의 화합물은 면역 및/또는 염증 반응의 매개체로서 활성을 갖거나, 세포 성장을 조절하도록 작용한다. 다른 양태로, 전사 인자는 AP-1이며, 세포 옥시도리덕타제는 Ref-1이다. 이 양태에서, 본 발명의 화합물은 소염제 및/또는 항암제로서의활성을 갖는다. 다른 양태로, 전사 인자가 Myb 및 글루코코르티코이드 수용체로부터 선택된다. 본 발명의 범주내에서 조절될 수 있는 다른 전사 인자로 또한 다음과 같은 것들이 있다: NFκB 족의 것들 (예, Rel-A, c-Rel, Rel-B, p50 및 p52); AP-1 족의 것들 (예, Fos, FosB, Fra-1, Fra-2, Jun, JunB 및 JunD); ATF; CREB; STAT-1, -2, -3, -4, -5 및 -6; NFAT-1, -2 및 -4; MAF; 갑상선 인자; IRF; Oct-1 및 -2-; NF-Y; Egr-1; 및 USF-43.

본 발명의 방법의 실시에 있어서, 치료 유효량의 본 발명의 화합물을 이를 필요로하는 온혈 동물에게 투여한다. 예를들어, 본 발명의 화합물을 크론병, 천식, 류마티스성 관절염, 허혈, 재관류 손상, 이식 대 숙주 질환 (GVHD), 근위축성측색경화증 (ALS), 알쯔하이머병, 동종이식 거부 및 성인 T-세포 백혈병으로부터 선택된 질병으로 진단되거나, 이로 발전할 위험이 있는 것으로 진단된 온혈 동물에게 투여한다.

다음 실시예는 제한이 아닌, 설명을 위하여 제시된다.

실시예 1

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 설명한다.

화합물(1)의 합성

(1)

화합물(1)의 페닐알라닌 벤즈알디민을 다음과 같이 합성한다. CH₂Cl₂(150㎖)중에 교반시킨 L-페닐알라닌 메틸 에스테르 하이드로클로라이드 (7.19 g, 33.3mmol) 및 벤즈알데히드 (3.4㎖, 33.5mmol)의 혼합물에 실온에서 트리에틸아민 (7.0㎖, 50mmol)을 가한다. 무수 황산마그네슘 (2 g)을 생성된 용액에 가하고 혼합물을 14시간 동안 교반시킨 다음 CH₂Cl₂과 함께 셀라이트의 1 인치 패드를 통하여 여과한다. 여액을 감압하에서 초기 용적의 1/2로 농축시킨 다음 동용적의 헥산으로 희석시킨다. 혼합물을 NaHCO₃포화 수용액, H₂O 및 염수로 2회 세척한 다음 무수 Na₂SO₄상에서 건조시키고 여과한다. 진공하에서 여액을 농축시켜 무색 오일 8.32g (93% 수율)을 수득한다.¹H NMR 분석은 거의 순수한 (＞95%) 페닐알라닌 벤즈알디민임을 나타낸다. 상기 조 생성물은 추가 정제 없이 사용된다.

화합물(2)의 합성

(2)

화합물(2)의 α-알릴페닐알라닌 벤즈알디민을 다음과 같이 합성한다. THF (150㎖)중에 교반시킨 디이소프로필아민 (4.3㎖, 33mmol)의 용액에 -78℃에서 n-부틸리튬의 용액 (2.5M 헥산 용액 13㎖, 33mmol)을 적가한다. 생성된 용액을 20분간 교반시킨 다음, THF (30㎖)중 페닐알라닌 벤즈알디민 (7.97g, 29.8mmol)의 용액을 천천히 가한다. 생성된 암적색-오렌지색 용액을 15분간 교반시킨 다음, 알릴 브로마이드 (3.1㎖, 36mmol)을 가한다. 담황색 용액을 -78℃에서 30분간 교반시킨 다음 실온으로 가온시키고 추가로 1시간 동안 교반시킨다. 염화암모늄 포화 수용액을 가하고 혼합물을 에틸 아세테이트에 붓는다. 유기상을 분리하고 물 및 염수로 세척한 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 점성 황색 오일 8.54g을 수득한다. 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 점성 무색 오일로서 α-알릴페닐알라닌 벤즈알디민 7.93g (87%)을 수득한다.

화합물(3)의 합성

(3)

화합물(3)을 α-알릴페닐알라닌 하이드로클로라이드를 다음과 같이 합성한다. 메탄올 (50㎖)중 α-알릴페닐알라닌 벤즈알디민 (5.94g, 19.3mmol)의 용액에 5% 염산 수용액 (10㎖)을 가한다. 상기 용액을 실온에서 2시간 동안 교반시킨 다음 진공하에서 오렌지색-갈색 카라멜로 농축시킨다. 조 생성물을 CH₂Cl₂(10㎖)에 용해시키고 용액을 비등 온도로 가열한다. 헥산 (∼150㎖)을 가하고 약간 혼탁한 혼합물을 냉각시킨다. 액체를 결정화된 고체로부터 경사시킨 다음 고체를 헥산으로 세정하여 수거한다. 나머지 용매를 진공하에서 제거하여 순수한 α-알릴페닐알라닌 하이드로클로라이드를 백색 결정상 고체로서 3.56g (72%) 수득한다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 8.86 (3H, br s), 7.32-7.26 (5H, m), 6.06 (1H, dddd, J=17.5, 10.5, 7.6, 7.3 Hz), 5.33 (1H, d, J=17.5 Hz), 5.30 (1H, d, J=10.5 Hz), 3.70 (3H, s), 3.41 (1H, d, J=14.1 Hz), 3.35 (1H, d, J=14.1 Hz), 2.98 (1H, dd, J=14.5, 7.3 Hz), 2.88 (1H, dd, J=14.5, 7.6 Hz).

화합물(4)의 합성

(4)

화합물(4)의 N-3급-부틸옥시카보닐-α-알릴페닐알라닌을 다음과 같이 합성한다. THF (15㎖) 및 물 (5㎖)의 혼합물중에 교반시킨 D,L α-알릴페닐알라닌 하이드로클로라이드 (565㎎, 2.21mmol)의 용액에 디-3급-부틸 디카보네이트를 가한 다음 고체 중탄산나트륨을 소량씩 가한다. 생성된 2상 혼합물을 실온에서 2일간 강력하게 교반시킨 다음 에틸 아세테이트로 희석시킨다. 유기상을 분리하고 물 및 염수로 세척한 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 무색 오일을 수득하고 이를 컬럼 크로마토그래피 (헥산중 5 내지 10% EtOAc 구배 용출)로 정제하여 N-3급-부틸옥시카보닐-α-알릴페닐알라닌 596㎎ (86%)을 수득한다.

TLC Rf = 0.70 (실리카, 헥산중 20% EtOAc);

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.26-7.21 (3H, m), 7.05 (2H, d, J=6.1 Hz), 5.64 (1H, dddd, J=14.8, 7.6, 7.2, 7.2 Hz), 5.33 (1H, br s), 5.12-5.08 (2H, m), 3.75 (3H, s), 3.61 (1H, d, J=13.5 Hz), 3.21 (1H, dd, J=13.7, 7.2 Hz), 3.11 (1H, d, J=13.5 Hz), 2.59 (1H, dd, J=13.7, 7.6 Hz), 1.47 (9H, s).

화합물(5)의 합성

(5)

화합물 5의 알데히드를 다음과 같이 합성한다. CH₂Cl₂(50㎖) 및 메탄올 (15㎖)의 혼합물중 -78℃에서 교반시킨 화합물(4)의 올레핀 2.10g (6.57mmol)의 용액을 통하여 용액의 색상이 확실한 청색이 될 때까지 오존을 버블시킨다. 상기 용액을 추가로 15분간 교반시킨 다음 디메틸 설파이드를 서서히 가한다. 수득된 무색 용액을 -78℃에서 10분간 교반한 후, 실온으로 가온시키고 6시간 동안 교반시킨다. 용액을 진공하에서 농축시켜 점성 담황색 오일 2.72g을 수득하고 이를 컬럼 크로마토그래피 (헥산중 10 내지 20% 구배 용출)로 정제하여 점성 무색 오일로서 순수한 알데히드 1.63g을 수득한다.

TLC Rf = 0.3 (실리카, 헥산중 20% EtOAc);

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 9.69 (1H, br s), 7.30-7.25 (3H, m), 7.02 (2H, m), 5.56 (1H, br s), 3.87 (1H, d, J=17.7 Hz), 3.75 (3H, s), 3.63 (1H, d, J=13.2 Hz), 3.08 (1H, d, J=17.7 Hz), 2.98 (1H, d, J=13.2 Hz), 1.46 (9H, s).

화합물(6)의 합성

(6)

화합물(6)의 하이드라존을 다음과 같이 합성한다. THF (50㎖)중에 교반시킨 화합물(5)의 알데히드 (1.62g, 5.03mmol)의 용액에 실온에서 하이드라존 수화물 (0.32㎖, 6.5mmol)을 가한다. 생성된 용액을 실온에서 10분간 교반시킨 다음, 환류 온도로 3일간 가열한다. 상기 용액을 실온으로 냉각시킨 다음 진공하에서 무색 포움 1.59g (105% 조 물질 수율)으로 농축시킨다. 조 하이드라존 생성물, 화학식 6은 정제없이 사용한다.

TLC Rf = 0.7 (헥산중 50% EtOAc);

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 8.55 (1H, br s), 7.32-7.26 (3H, m), 7.17 (1H, br s), 7.09 (2H, m), 5.55 (1H, br s), 3.45 (1H, d, J=17.7 Hz), 3.29 (1H, d, J=13.5 Hz), 2.90 (1H, d, J=13.5 Hz), 2.88 (1H, dd, J=17.7, 1.3 Hz), 1.46 (9H, s); MS (CI+, NH₃) m/z 304.1 (M + H⁺).

화합물(7)의 합성

(7)

화합물(7)의 사이클릭 하이드라지드를 다음과 같이 합성한다. 화합물(6)의 조 하이드라존 (55㎎, 0.18mmol) 및 산화백금 (5㎎, 0.02mmol)을 메탄올에 용해시키고 플라스크에 고무 풍선에 부착된 3-방향 스톱코크를 장착한다. 상기 플라스크를 수소 가스로 3회 플러싱시키고, 풍선을 수소로 팽창시키고, 혼합물을 수소 대기하에서 17시간 동안 강력하게 교반시킨다. 혼합물을 셀라이트를 통하여 에틸 아세테이트로 여과하고 여액을 진공하에서 백색 포움으로 농축시킨다. 백색 포움을 섬광 크로마토그래피로 정제하여 화합물(7)의 순수한 사이클릭 하이드라지드 44㎎을 수득한다(80%).

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.34-7.28 (3H, m), 7.21 (2H, m), 6.95 (1H, br s), 5.29 (1H, br s), 3.91 (1H, br s), 3.35 (1H, d, J=12.9 Hz), 3.00 (1H, ddd, J=13.9, 5.3, 5.0 Hz), 2.96 (1H, d, J=12.9 Hz), 2.67 (1H, br m), 2.38 (1H, br m), 2.30 (1H, ddd, J=13.9, 5.4, 5.0 Hz), 1.45 (9H, s); MS (CI+, NH₃) m/z 306.2 (M + H⁺).

화합물(8)의 합성

(8)

화합물(8)을 다음과 같이 합성한다. 에틸 아크릴레이트 (200㎖)중에 교반시킨 화학식 7의 사이클릭 하이드라지드(4.07g, 13.32mmol)의 용액에 90℃에서 포름알데히드 (37% 수용액 1.2㎖)를 가한다. 혼합물을 환류 온도로 15시간 동안 가열한 다음 실온으로 냉각시키고 진공하에서 백색 포움으로 농축시킨다. 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (5% 이후 10% 아세톤/클로로포름)로 분리하여 약한 극성 부분입체 이성체인 화합물(8b)의 비사이클릭 에스테르 0.851g과 더욱 극성인 부분입체 이성체 (8a)를 수득한다. 불순한 분획을 2차 크로마토그래피하여 더욱 순수한 화합물(8b)를 수득한다. 합한 수율은 25%이다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.27-7.21 (3H, m), 7.09 (2H, d, J=6.5 Hz), 5.59 (1H, br s), 4.52 (1H, dd, J=9.1, 3.4 Hz), 4.21 (2H, m), 3.40 (1H, d, J=12.5 Hz), 3.32 (1H, d, J=12.5 Hz), 3.10 (2H, m), 2.79 (1H, br m), 2.66 (1H, br m), 2.79 (1H, br m), 2.66 (1H, br m), 2.54 (1H, br m), 2.46 (1H, m), 2.18 (1H, m), 1.44 (9H, s), 1.28 (3H, t, J=7.0 Hz); MS (CI+, NH₃) 418.4 (M + H⁺).

(8b)

(8a)

화합물(9b)의 합성

(9b)

화합물(9b)를 다음과 같이 합성한다. THF (1㎖)중에 교반시킨 극성이 적은 에틸 에스테르 (즉, 화학식 8b) (31㎎, 0.074mmol)의 용액에 수산화리튬 수용액 (1M, 0.15㎖)을 가한다. 생성된 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반시킨 다음 반응을 5% 시트르산 수용액으로 중단시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (2x)로 추출한 다음 추출액을 합하여 물 및 염수로 세척한다. 유기층을 무수 황산나트륨상에서 건조시키고, 여과하여 진공하에서 무색 유리질로 농축시킨다. 화합물(9b)의 조 산(crude acid)을 다음 실험에서 추가 정제없이 사용한다.

화합물(10b)의 합성

(10b)

화합물(10b)를 다음과 같이 합성한다. 화학식 9b의 조 산 (30㎎, 0.074mmol), HArg(PMC)pNA (41㎎, 0.074mmol), 및 HOBt (15㎎, 0.098mmol)을 THF (1㎖)에 용해시킨 다음 디이소프로필에틸아민 (0.026㎖, 0.15mmol)을 가한 다음 EDC (16㎎, 0.084mmol)을 가한다. 생성된 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반시킨 다음 에틸 아세테이트로 희석하고 5% 시트르산 수용액, 중탄산나트륨 포화 수용액, 물 및 염수로 추출한다. 유기층을 무수 황산나트륨상에서 건조시키고, 여과하여 진공하에서 담황색 유리질 54㎎으로 농축시킨다. 생성물을 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 커플링된 (즉, 보호된) 생성물, 화학식 10b의 부분입체 이성체의 혼합물 33㎎ (50%)을 수득한다. MS (CI+, NH₃) m/z 566.6 (M + H⁺).

화합물(11b)의 합성

(11b)

화합물(11b)의 β-시트 미메틱을 다음과 같이 합성한다. H₂O 0.25㎖, 1,2-에탄디티올 0.125㎖ 및 페놀 360㎎의 TFA 5㎖중 용액을 제조하여 화합물(10b)의 보호된 생성물 (33㎎, 0.035mmol)을 상기 용액 2㎖에 용해시킨다. 생성된 용액을 실온에서 3시간 동안 교반시킨 다음 감압하에서 농축시킨다. 에테르를 상기 농축물에 가하고 생성된 침전물을 원심분리로 수거한다. 침전물을 에테르로 연마하고 2회 이상 원심분리시킨 다음 진공 데시케이터에서 14시간 동안 건조시킨다. 조 생성물 (14㎎)을 HPLC 크로마토그래피로 정제하여 화합물(11b)의 β-시트 미메틱을 수득한다. MS (CI+, NH₃) m/z 954.8 (M + Na⁺).

화합물(12b)의 합성

(12b)

화합물(12b)를 다음과 같이 합성한다. THF (1㎖)중에 교반시킨, 화합물(9b)의 조 산 (24㎎, 0.062mmol)과 N-메틸모르폴린 (0.008㎖)의 용액에 -50℃에서 이소부틸 클로로포르메이트를 가한다. 생성된 혼탁한 혼합물을 10분간 교반시킨 다음 N-메틸모르폴린 0.016㎖ (0.14mmol)을 가한 다음, THF (0.5㎖)중 HArg(Mtr)CH₂Cl (50㎎, 0.068mmol)의 용액을 가한다. 혼합물을 -50℃에서 20분간 유지한 다음 실온으로 1시간 동안 가온시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 5% 시트르산 수용액, 중탄산나트륨 포화 수용액 및 염수로 추출한다. 유기층을 무수 황산나트륨상에서 건조시키고, 여과하여 진공하에서 농축시켜 화합물(12)의 무색 유리질 49㎎을 수득한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 극성이 약한 부분입체 이성체 12㎎과 더욱 극성인 부분입체 이성체 16㎎을 수득한다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.93 (1H, br s), 7.39-7.31 (3H, m), 7.16 (2H, d, J=6.9 Hz), 6.52 (1H, s), 6.30 (1H, br s), 5.27 (1H, s), 4.74 (1H, dd, J=9.1, 6.9 Hz), 4.42 (1H, br d, J=6.8 Hz), 4.33 (1H, d, J=6.8 Hz), 3.82 (3H, s), 3.28 (1H, d, J=13.3 Hz), 3.26-3.12 (4H, m), 2.98 (1H, d, J=13.3 Hz), 2.69 (3H, s), 2.60 (3H, s), 2.59-2.33 (4H, m), 2.25-2.10 (3H, m), 2.11 (3H, s), 1.77 (1H, br m), 1.70-1.55 (3H, br m), 1.32 (9H, s).

화합물(13b)의 합성

(13b)

화합물(13b)의 β-시트 미메틱을 다음과 같이 합성한다. 화학식 12b의 더욱 극성인 부분입체 이성체 (16㎎, 0.021mmol)을 95% TFA/H₂O (1㎖)에 용해시키고 생성된 용액을 실온에서 6시간 동안 교반시킨 다음 진공하에서 조물질 11㎎으로 농축시킨다. 조 생성물을 에테르로 연마하고 침전물을 에테르로 2회 세척한 다음 고진공하에서 14시간 동안 건조시킨다.¹H NMR 분석은 완전 탈보호된 생성물과 Mtr 보호기를 함유하는 생성물의 1:1 혼합물임을 나타낸다. 혼합물을 95% TFA/H₂O에 용해시키고 2일간 교반시켜 생성물을 상기와 같이 회수한다. 생성물을 HPLC로 정제하여 화학식 13b의 순수한 화합물 5㎎을 수득한다. MS (EI+) m/z 477.9 (M⁺).

실시예 2

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 추가의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 설명한다.

화합물(14)의 합성

(14)

화합물(14)의 N,O-디메틸 하이드록사메이트를 다음과 같이 합성한다. THF (150㎖)중에 교반시킨 Boc-N^g-4-메톡시-2,3,6-트리메틸벤젠술포닐-L-아르기닌 (8.26g, 14.38mmol), N,O-디메틸하이드록실아민 하이드로클로라이드 (2.78g, 28.5mmol) 및 1-하이드록시벤조트리아졸 수화물 (2.45g, 16.0mmol)의 혼합물에 주위 온도에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (7.5㎖, 43mmol)을 가한 다음 고체 EDC (3.01g, 15.7mmol)을 가한다. 생성된 용액을 16시간 동안 교반시킨 다음 에틸 아세테이트 (200㎖)로 희석하고 5% 시트르산 수용액, 중탄산나트륨 포화 수용액, 물 및 염수로 연속해서 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨상에서 건조시키고 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 백색 포움 7.412g을 수득한다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 6.52 (1H, s), 6.17 (1H, br s), 5.49 (1H, d, J=8.8 Hz), 4.64 (1H, br t), 3.82 (3H, s), 3.72 (3H, s), 3.36 (1H, br m), 3.18 (3H, s), 3.17 (1H, br m), 2.69 (3H, s), 2.61 (3H, s), 2.12 (3H, 2), 1.85-1.55 (5H, m), 1.41 (9H, s); MS (FB+): m/z 530.5 (M + H⁺).

화합물(15)의 합성

(15)

화합물(15)를 다음과 같이 합성한다. 디클로로메탄 (150㎖)중에 교반시킨 아르기닌 아미드 (7.412g, 13.99mmol)의 용액에 실온에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (2.9㎖, 17mmol)을 가한 다음 디-3급-부틸디카보네이트 (3.5㎖, 15.4mmol) 및 N,N-디메틸아미노피리딘 (0.175g, 1.43mmol)을 가한다. 생성된 용액을 1.5시간 동안 교반시킨 다음 물에 붓는다. 수층을 분리하고 디클로로메탄 100㎖ 분획으로 2회 추출한다. 추출액을 합하여 염수에 용해시킨 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 백색 포움을 수득하고 이를 섬광 크로마토그래피로 정제하여 백색 포움 8.372g을 수득한다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 9.79 (1H, s), 8.30 (1H, t, J=4.96), 6.54 (1H, s), 5.18 (1H, d, J=9.16 Hz), 4.64 (1H, m), 3.83 (3H, s), 3.74 (3H, s), 3.28 (2H, dd, J=12.6, 6.9 Hz), 3.18 (3H, s), 2.70 (3H, s), 2.62 (3H, s), 2.14 (3H, s), 1.73-1.50 (5H, m), 1.48 (9H, s), 1.42 (9H, s); MS (FB+): m/z 630.6 (M + H⁺).

화합물(16)의 합성

(16)

화합물(16)의 아르기날을 다음과 같이 합성한다. 톨루엔중에 교반시킨 아르기닌 아미드 화학식 15의 용액에 -78℃에 무수 아르곤 대기하에서 톨루엔중 디이소부틸알루미늄 수소화물 (1.0M, 7.3㎖)을 15분에 걸쳐 적가한다. 생성된 용액을 30분간 교반시킨 다음 디이소부틸알루미늄 수소화물 2차 분획 (3.5㎖)을 가하고 15분간 계속 교반시킨다. 메탄올 (3㎖)을 적가하고 용액을 -78℃에서 10분간 교반시킨 다음 실온으로 가온시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (100㎖)로 희석하고 칼륨나트륨 타르트레이트 포화 수용액 50㎖와 함께 강력하게 2.5시간 동안 교반시킨다. 수상을 분리하고 에틸 아세테이트 (2x100㎖)로 추출한다. 추출액을 상기 원래의 유기 용액과 합하여 염수와 함께 진탕시킨 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시킨 다음 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 백색 포움을 수득하고 이를 섬광 크로마토그래피로 분리하여 백색 포움로서 알데히드 1.617g을 수득한다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 9.82 (1H, s), 9.47 (1H, s), 8.35 (1H, br t), 6.55 (1H, s), 5.07 (1H, d, J=6.9 Hz), 4.18 (1H, br m), 3.84 (3H, s), 3.25 (2H, m), 2.70 (3H, s), 2.62 (3H, s), 2.14 (3H, s), 1.89 (1H, m), 1.63-1.55 (4H, m), 1.49 (9H, s), 1.44 (9H, s); MS (FB+): m/z 571.6 (M + H⁺).

화합물(17)의 합성

(17)

화합물(17)의 하이드록시벤조트리아졸을 다음과 같이 합성한다. 무수 디에틸 에테르 (60㎖)중에 교반시킨 벤조티아졸 (1.55㎖, 14mmol)의 용액에 -78℃ 무수 아르곤 대기하에서 n-부틸리튬의 용액 (헥산중 2.5M, 5.6㎖, 14mmol)을 20분에 걸쳐 적가한다. 생성된 용액을 45분간 교반시킨 다음 디에틸 에테르 (5㎖)중 화학식 16의 아르기날 (1.609g, 2.819mmol)의 용액을 천천히 가한다. 상기 용액을 1.5시간 동안 교반시킨 다음 염화암모늄 포화 수용액을 가하고 혼합물을 실온으로 승온시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (3x100㎖)로 추출하고 추출액을 합하여 물 및 염수로 추출한 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 황색 오일을 수득하고 이를 섬광 크로마토그래피 (30% 이후 40% 에틸 아세테이트/헥산 용출제)로 정제하여 백색 포움로서 하이드록시벤조티아졸 (부분입체 이성체의 2:1 혼합물) 1.22g을 수득한다.

하이드록시벤조티아졸의 혼합물 (1.003g, 1.414mmol)을 CH₂Cl₂(12㎖)중 실온에서 교반시키고 트리플루오로아세트산 (3㎖)를 가한다. 생성된 용액을 1.5시간 동안 교반시킨 다음 감압하에서 농축시켜 황색 포움로서 벤조티아졸릴아르기놀 트리플루오로아세트산 1.22g을 수득한다.

MS (EI+): m/z 506.2 (M + H⁺).

화합물(18b)의 합성

(18b)

화합물(18b)의 비사이클릭 화합물을 다음과 같이 합성한다. 실시예 1로부터의 화학식 9b의 비사이클산 (151㎎, 0.387mmol) 및 HOBt 수화물 (71㎎, 0.46mmol)을 THF (5㎖)에 용해시키고 디이소프로필에틸아민 (0.34㎖, 1.9mmol)을 가한 다음 EDC (89㎎, 0.46mmol)을 가한다. 10분간 교반시킨 후 THF (1㎖) 중 벤조티아졸릴아르기놀 트리플루오로아세트산 염 (화합물(17) 273㎎, 0.372mmol)의 용액을 가하고 THF (0.5㎖)로 세정한다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반시킨 다음 에틸 아세테이트로 희석하고 5% 시트르산 수용액, 중탄산나트륨 포화 수용액, 물 및 염수로 연속해서 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨상에서 건조시키고, 여과하여 진공하에서 농축시켜 황색 유리질 297㎎을 수득한다.¹H NMR 분석은 4종의 부분입체 이성체성 아미드의 혼합물이 화합물(18b)를 포함함을 나타낸다.

MS (ES+): m/z 877 (M⁺).

화합물(19b)의 합성

(19b)

화합물(19b)를 다음과 같이 합성한다. 조 하이드록시벤조티아졸 (247㎎, 0.282mmol)을 CH₂Cl₂(5㎖)에 용해시키고 데쓰-마틴 페리오디난(Dess-Martin Periodinane)(241㎎, 0.588mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반시킨 다음 에틸 아세테이트로 희석하고 10% 나트륨 티오설페이트 수용액과 함께 10분간 강력하게 교반시킨다. 유기 용액을 분리하고 중탄산나트륨 포화 수용액, 물 및 염수로 추출한 다음 무수 황산나트륨상에서 건조시킨 다음 여과한다. 여액을 진공하에서 농축시켜 황색 유리질 252㎎을 수득한다.¹H NMR 분석은 2종의 부분입체 이성체성 케토벤조티아졸의 혼합물이며 이는 화학식 19b를 포함함을 나타낸다.

화합물(20b)의 합성

(20b)

화합물(20)의 케토벤조티아졸을 다음과 같이 합성한다. 케노벤조티아졸 (19) (41㎎, 0.047mmol)을 95% 트리플루오로아세트산 수용액 (0.95㎖)에 용해시키고 티오아니솔 (0.05㎖)을 가한다. 생성된 암색 용액을 실온에서 30분간 교반시킨 다음 진공하에서 암갈색 고무질로 농축시킨다. 상기 고무질을 디에틸 에테르로 연마하고 원심분리시킨다. 상기 용액을 제거하고 나머지 고체를 연마하여 상기한 바와 같이 2회 수거한다. 황색 고체를 진공 데시케이터에서 2시간 동안 건조시킨 다음 HPLC (Vydac 역상 C-4 컬럼 (22 x 250 ㎜ ID)로 정제한다. 이동상: A = 수중 0.05% TFA; B = 아세토니트릴중 0.05% TFA. 유속은 10.0㎖/분이다. 사용되는 구배는 25분에 걸쳐 8% B 내지 22% B, 및 이후 22%에서 동일하다. 관심있는 피크 (화학식 20b)를 42분에서 용출시켜 탈보호된 생성물, 화학식 20b 2.5㎎을 수득한다.

MS (ES+): 563.5 (M + H⁺).

실시예 3

단백분해 기질로서 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 트롬빈 및 인자 VII에 대한 기질로서 선택적으로 작용하는 능력을 설명한다. 상기 화학식 11b의 β-시트 미메틱은 실시예 1에 기재된 공정에 따라서 합성하여, 본 실험에서 추가 개질없이 사용한다.

본 실험의 트롬빈 및 인자 VII 둘다의 검정을 Hitachi/UV/Vis 분광광도계 (모델 U-3000)을 사용하여 37℃에서 수행한다. 화학식 11b를 탈이온수에 용해시킨다. 342 ㎚에서의 흡광도로부터 농도를 측정한다. 8270 리터/몰/㎝의 소광계수를 사용한다. 화학식 11b의 가수분해 속도는 반응 완충제의 경우 9920 리터/몰/㎝의 p-니트로아닐린에 대한 소광계수를 사용하여 405 ㎚에서의 흡광도 변화로부터 측정한다. 초기 속도는 반응 추이 곡선의 초기 선형 부분으로부터 계산한다. 키네틱 변수는 GraFit (Version 3.0, Erithacua Software Limited)를 사용하여 실험 데이타에 대해 단순한 미카엘리스-멘텐식을 비칭량된 비선형 최소-제곱법 피팅시킴으로써 측정한다.

트롬빈 검정의 경우, 실험을 pH 8.4 트리스 완충액 (Tris, 0.05M; NaCl, 0.15M)중에서 수행한다. 소의 트롬빈 (Sigma로부터 입수) 6.4 NIH 단위를 검정용 완충액 10㎖에 용해시켜 10 nM 트롬빈 용액을 수득한다. UV 큐벳에, 완충액 130 내지 148㎕ 및 트롬빈 용액 100㎕를 가하고, 37℃에서 2분간 예비배양시킨 다음, 최종적으로 0.24mM 화학식 11b 용액 2 내지 20㎕ (최종 용적이 250㎕가 되도록)를 가하여 반응을 개시한다. 최초 2분간의 반응을 초기 속도 측정을 위하여 기록한다. 8개의 화학식 11b의 농도점을 수집하여 키네틱 변수를 수득한다. k_cat및 K_M은 각각 50 s^-1및 3 μM로 계산된다. k_cat/K_M은 1.67 x 10⁷M^-1s^-1인 것으로 밝혀졌다.

인자 VII 검정의 경우, pH 8.0 트리스 완충액 (0.05M Tris, 5mM CaCl₂, 0.15 M NaCl, 0.1% TWEEN 20, 0.1% BSA)를 사용한다. 20 μM 사람의 인자 VIIa (FVIIa) 10㎕ 및 22 μM의 사람의 조직 인자 (TF)을 검정 완충액중에 넣어 각각 160 nM FVIIa 및 TF 용액으로 만든다. 완충액 40 내지 48㎕, FVIIa 25㎕ 및 TF 용액 25㎕를 큐벳에 가하고, 37℃에서 5분간 배양시킨 다음, 2.4mM 화학식 11b 용액 2 내지 10㎕를 상기 큐벳에 가하여 반응을 개시한다 (최종 용적은 100㎖이다). 초기 3분간의 반응 추이 곡선을 기록한다. 5개의 화학식 11b 농도 점을 수집한다. 초기 속도를 GraFit를 사용하여 화학식 11b 농도에 대해 선형 최소-제곱법 피팅한다. k_cat/K_M은 기울기로부터 계산하고 17,500 M^-1s^-1인 것으로 밝혀졌다.

본 실험의 트롬빈 및 인자 VII 검정 둘다에서, (D)FPR-PNA를 대조군으로 수행한다. 대조군과 비교하여 화학식 11b의 활성은 트롬빈 및 인자 VII에 대해 각각 0.76 및 1.38이었다 (인자 VII: k_cat/K_M= 1.27 x 10⁴M^-1S^-1; 트롬빈: k_cat/K_M= 2.20 x 10⁷M^-1S^-1).

실시예 4

프로테아제 억제제로서 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 본 발명의 β-시트 미메틱의 트롬빈, 인자 VII, 인자 X, 우로키나제, 조직 플라스미노겐 활성화제 (t-PA), 단백질 C, 플라스민 및 트립신에 대한 프로테아제 억제제로서의 작용 능력을 설명한다. 상기 화학식 13b의 β-시트 미메틱을 실시예 1에 기재된 공정에 따라서 합성하고, 본 실험에 사용한다.

본 실험의 모든 억제 검정은 실온에서 96개 웰 미세판중에서 Bio-Rad 미세판 판독기 (Model 3550)을 사용하여 수행한다. 화학식 13b 0.29㎎을 0.02N 염산 탈이온수 용액 200㎖에 용해시킨다. 상기 용액 (2.05mM)을 모든 억제 검정용 스톡 용액으로 제공한다. 발색성 기질의 가수분해를 405 ㎚에서 모니터한다. 반응 추이 곡선은 30초 내지 2분 간격으로 전형적으로 90회 판을 판독하여 기록한다. 초기 속도는 GraFit에서 최초 순서 반응에 대해 비칭량 비선형 최소-제곱법 피팅하여 측정한다. 측정한 초기 속도를 GraFit를 사용하여 화학식 13b의 농도에 대해 비선형 최소-제곱법 피팅하여 IC₅₀을 수득한다. 전형적으로 8개의 화학식 13b 농도점을 IC₅₀측정용으로 사용한다.

트롬빈 검정의 경우, N-p-토실-Gly-Pro-Arg-pNA (Sigma로부터 입수)를 기질로서 1% DMSO (v/v) pH 8.4 트리스 완충액중 0.5mM 농도로 사용한다. 화학식 13b 스톡 용액으로부터 2단계 희석한다. 먼저, 0.02N 염산 용액중에 1:2000 희석, 이후 pH 8.4 트리스 완충액에 1:100 희석. 화학식 13b의 최종 희석액을 최초점 (10nM)으로 제공한다. 최초점으로부터 희석 배수 2로 7회 연속 희석한다. 각 반응 웰중에, 10 nM 트롬빈 용액 100㎕ 및 화학식 13b 용액 50㎕를 가한다. 효소와 억제제의 혼합물을 20분간 배양시킨 다음, 0.5mM 기질 용액 100㎕를 가하여 반응을 개시한다. 트롬빈에 대한 화학식 13b의 IC₅₀은 1.2 ± 0.2 nM인 것으로 밝혀졌다.

인자 VII 검정에서, S-2288 (Pharmacia로부터 입수), D-Ile-Pro-Arg-pNA를 기질로서 탈이온수중 20 μM로 사용한다. 화학식 13b의 스톡으로부터, pH 8.0 트리스 완충액중으로 1:100 희석한다. 상기 희석액을 억제제의 최초점으로 제공한다 (20 μM). 상기 농도점으로부터 희석 배수 2로 6회 더 희석한다. 16 nM FVIIa 및 TF 복합체 용액 50㎕ 및 억제제 용액 40㎕를 각 웰에 가하고, 혼합물을 20mM S-2288을 가하기 전에 20분간 배양한다. 인자 VII에 대한 화학식 13b의 IC₅₀은 140±3 nM인 것으로 밝혀졌다.

인자 X 검정에서, 완충액 및 기질은 트롬빈 검정법에 사용되는 것과 동일하다. pH 8.4 트리스 완충액중으로 1:100 희석하여 최초점으로 제공한다. 희석 배수 2로 7회 희석한다. 검정 프로토콜은 트롬빈에 대한 것과 동일하나 pH 8.4 트리스 완충액중 소의 인자 Xa (Sigma로부터 입수) 25 nM을 트롬빈 대신 사용하는 것이 예외이다. 인자 X에 대한 화학식 13b의 IC₅₀은 385±17 nM인 것으로 밝혀졌다.

우로키나제 검정에서, 완충액은 pH 8.8 0.05M 트리스 및 탈이온수중 0.05M NaCl이다. 수중 0.5mM로 S-2444 (Sigma로부터 입수), 피로Glu-Gly-Arg-pNA를 기질로서 이용한다. 인자 VII 및 인자 X에 대한 것과 동일한 희석 공정을 사용한다. 검정 프로토콜은 트롬빈에 대한 것과 동일하나 사람의 우로키나제 (Sigma로부터 입수) 18.5 nM을 이용하는 점이 예외이다. IC₅₀은 927±138 nM인 것으로 밝혀졌다.

조직 플라스미노겐 활성화제 (t-PA): 완충액, 기질 및 화학식 13b의 희석 방식은 인자 VII 검정에 대해 이용되는 것과 동일하다.

활성화된 단백질 C (aPC): 완충액은 트롬빈 점정에서 사용되는 것과 동일하다. 검정 완충액중 1.25mM S-2366을 기질로서 이용한다. 화학식 13b의 희석은 우로키나제 검정과 동일하다.

플라스민: 완충액 (트롬빈 검정 참조); 검정용 완충액중 1.25mM로 S-2551 (Pharmacia로부터 입수), D-Val-Leu-Lys-pNA를 이용한다. 화학식 13b의 희석의 경우 우로키나제 검정을 참고한다.

트립신 검정에서, pH 7.8 트리스 (0.10 M 트리스 및 0.02 M CaCl₂)를 완충액으로 사용한다. BAPNA (Sigma로부터 입수)를 기질로서 1% DMSO (v/v) 탈이온수중 1㎎/㎖로 사용한다. 화학식 13b의 희석은 인자 VII 검정에서와 동일하다. 50 ㎍/㎖의 소의 트립신 (Sigma로부터 입수) 40㎕와 화학식 13b의 용액 20㎕를 반응 웰에 가하고, 1㎎/㎖의 BAPNA 40㎕를 가하여 반응을 개시하기전에 혼합물을 5분간 배양시킨다. 트립신에 대한 화학식 13b의 IC₅₀은 160±8 nM인 것으로 밝혀졌다.

상기 검정에서, (D)FPR-CH₂Cl ("PPACK")을 대조군으로 수행한다. 대조군과 비교하여 화학식 13b의 활성이 증강되었다 (표 4 참조).

	IC50(nM)
효소	PPACK	화합물(13b)
트롬빈	1.5	1.2
인자 VII	200	140
인자 X	165	385
단백질 C	281	528
플라스민	699	978
트립신	212	16
우로키나제	508	927
t-PA	106	632

프로트롬빈 시간 (PT)의 경우, 이는 대조군 혈장 (Sigma로부터 입수) 100㎕와 완충액 1 내지 5㎕ (0.05M Tris, 0.15M NaCl, pH=8.4) 또는 완충액중 시험 화합물 (즉, PPACK 또는 화학식 13b)과 함께 배양시킴으로써 측정한다. 이후 예열시킨 (약 37℃에서 ∼10분) 칼슘을 갖는 트롬보플라스틴 (Sigma로부터 입수) 200㎕를 상기 혈장 샘플중으로 신속하게 가한다. 응괴를 형성하는데 소요되는 시간을 스톱 워치 (표 5)로 수기하고, PPACK에 필적한 것으로 밝혀졌다.

	PT (초)
농도	PPACK	화합물(13b)
0 (대조군)	13	13
1 pM	-	13
10 pM	-	17
50 pM	-	18
100 pM	-	23
200 pM	-	24
500 pM	15	27
1 nM	18	30
10 nM	22	31
20 nM	25	-
30 nM	-	31
40 nM	28	-
50 nM	-	30
60 nM	30	-
80 nM	31	33

실시예 5

프로테아제 억제제로서 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 트롬빈, 인자 VII, 인자 X, 우로키나제, 조직 플라스미노겐 활성화제, 활성화된 단백질 C, 플라스민, 트립타제 및 트립신에 대한 억제제로서의 작용 능력을 설명한다. 상기 화학식 20b의 β-시트 미메틱을 실시예 2에 기재된 공정에 따라서 합성하고, 본 실험에 사용한다.

본 실험의 모든 억제 검정은 실온에서 96개 웰 미세판중에서 Bio-Rad 미세판 판독기 (Model 3550)을 사용하여 수행한다. 수중 화학식 20b의 1mM 용액을 모든 억제 검정용 스톡 용액으로 제공한다. 발색성 기질의 가수분해를 405 ㎚에서 모니터한다. 반응 추이 곡선은 30초 내지 2분 간격으로 전형적으로 60회 판을 판독하여 기록한다. 초기 속도는 GraFit (Erithacus Software Limited, London, England)에서 최초 순서 반응에 대해 비칭량 비선형 최소-제곱법 피팅하여 측정한다. 측정한 초기 속도를 GraFit를 사용하여 화학식 20b의 농도에 대해 비선형 최소-제곱법 피팅하여 Ki를 수득한다. 이들 검정법의 일반적인 방식은 다음과 같다: 기질 용액 100㎖ 및 화학식 20b 용액 100㎖를 미세판 웰에 가한 다음, 효소 용액 50㎖를 가하여 반응을 개시한다. 전형적으로 8개의 화학식 20b 농도점을 Ki 측정용으로 사용한다. 9개의 세린 프로테아제에 대한 화학식 20b의 Ki 수치를 표 6에 나타낸다.

트롬빈: N-p-토실-Gly-Pro-Arg-pNA (Sigma로부터 입수)를 기질로서 1% DMSO (v/v) pH 8.0 트리스 완충액 (tris, 50mM, TWEEN 20, 0.1% BSA, 0.1%, NaCl, 0.15M, CaCl₂, 5mM)중 0.5mM 농도로 사용한다. 화학식 20b 스톡 용액으로부터 2단계 희석한다. 먼저, 수중으로 1:100 희석, 이후 pH 8.0 트리스 완충액중으로 1:50 희석하여 최초점 (200 nM)으로 제공한다. 최초점으로부터 희석 배수 2로 7회 연속 희석한다.

인자 VII: S-2288 (Pharmacia로부터 입수), D-Ile-Pro-Arg-pNA를 기질로서 pH 8.0 트리스 완충액중 2.05mM로 사용한다 (트롬빈 검정 참조). 화학식 20b의 스톡으로부터, 트리스 완충액중으로 1:100 희석한다. 상기 농도점으로부터 검정용으로 7회 더 연속해서 희석한다.

인자 X: 완충액 및 기질은 트롬빈 검정법에 사용되는 것과 동일하다. pH 8.0 트리스 완충액중으로 1:100 희석하여 최초점으로 제공한다. 검정용으로 7회 희석한다.

우로키나제: 완충액, 50mM 트리스, 50mM NaCl, pH 8.8. 완충액중 0.25mM로 S-2444 (Sigma로부터 입수), 피로Glu-Gly-Arg-pNA를 기질로서 이용한다. 최초점으로서 화학식 20b의 스톡으로부터 완충액중 1:10 희석한 다음, 검정용으로 최초점으로부터 7회 더 희석한다.

조직 플라스미노겐 활성화제 (t-PA): 완충액, 기질 및 화학식 20b의 희석 방식은 인자 VII 검정에 대해 이용되는 것과 동일하다.

활성화된 단백질 C (aPC): 완충액은 트롬빈 점정에서 사용되는 것과 동일하다. 검정 완충액중 1.25mM S-2366을 기질로서 이용한다. 화학식 20b의 희석은 우로키나제 검정과 동일하다.

플라스민: 완충액 (트롬빈 검정 참조); 검정용 완충액중 1.25mM로 S-2251 (Pharmacia로부터 입수), D-Val-Leu-Lys-pNA를 이용한다. 화학식 20b의 희석의 경우 우로키나제 검정을 참고한다.

트립타제: 0.1M 트리스, 0.2M NaCl, 0.1㎎/㎖ 헤파린, pH=8.0을 완충액으로 사용한다. 완충액중 0.5mM S-2366 (Pharmacia로부터 입수), L-피로Glu-Pro-Arg-pNA를 기질로 사용한다. 화학식 20b의 1mM 스톡으로부터, 수중 10mM 용액을 만든 다음, 10mM 용액으로부터 완충액중 1mM용액으로 만들어 최초 농도점으로 제공한다. 이 점으로부터 검정용으로 7회 더 희석한다.

트립신: 완충액, 기질 및 화학식 20b의 희석 방식은 트롬빈에 대해 사용되는 것과 동일하다.

	Ki (nM)
효소	공급원	검정 농도 (nM)	화합물(20b)
트롬빈	소의 혈장	2	0.66
인자 VII	사람	4	270
인자 X	소의 혈장	8	966
우로키나제	사람의 신장	3.7	600
t-PA	사람	10	495
APC	사람 혈장	1	3320
플라스민	사람 혈장	4	415
트립타제	사람 폐	2	12.4
트립신	소의 췌장	5	0.64

상기 표 6에 나타낸 데이타에 의해 설명되는 바와 같이, 화학식 20b는 섬유소분해 효소에 대해 양호한 특이성을 갖는, 양호한 트롬빈 억제제로서 작용한다.

실시예 6

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 다음 화합물 21을 갖는 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 설명한다:

화합물 21을 다음과 같이 합성한다: CH₂Cl₂0.43㎖ 중 N^a-FMOC-N^e-Cbz-a-에탄올-Lys-Ome 48㎎ (0.859mmol) [Phe-OMe로부터 화학식 5의 제조에 대해 사용되는 방법과 동일한 방법으로 N^e-Cbz-Lys-OMe로부터 합성], Cys-OEt.HCl 15.9㎎ (0.0859mmol), 및 TEA 13.2㎕ (0.0945mmol)의 용액을 Ar하에 실온에서 2시간 동안 교반시킨다. 비스(비스(트리메틸실릴)아미노)주석 (II) (39.8㎕)를 가하고 반응물을 밤새 교반시킨다. 반응 용액을 10㎖의 EtOAc로 희석하고 10% 시트레이트, 물, 및 염수 각각 6㎖로 세척한다. 유기층을 Na₂SO₄상에서 건조시키고, 여과하여 농축시킨다. 생성된 잔사를 실리카겔 상에서 40% EtOAc/헥산을 사용하여 섬광 크로마토그래피로 정제하여, 진공하에서 건조후, 부분입체 이성체의 혼합물로서 무색오일 12.9㎎ (23%)을 수득한다.

¹H NMR (CDCl₃). MS ES(+) m/z 658.2 (MH⁺, 30), 675.3 (M + Na⁺, 100), 696.1 (M + K⁺, 45).

실시예 7

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(22)의 합성:

(22)

화합물(22)는 다음과 같이 합성한다. 디클로로메탄(100㎖)중 Cbz-Glu(OBn)-OH(5g, 13.5mmol)와 DMAP(270㎎) 및 메탄올(3㎖)의 교반된 용액에 0℃에서 EDCI(3g)를 가한다. 0℃에서 3시간 동안 교반한 후에, 용액을 실온(rt)에서 밤새 교반한다. 농축시킨 후에, 잔사를 EtOAc(100㎖) 및 1N HCl(100㎖)에 용해시킨다. 수성상을 분리하고, EtOAc(100㎖)로 추출한다. 합한 유기 추출물을 포화 NaHCO₃(100㎖), 염수(100㎖)로 세척하고, 건조(MgSO₄)시켜 실리카 겔의 짧은 패드를 통과시킨 다음 농축시켜 오일 4.95g을 수득한다(95%). 생성물은 추가의 정제없이 다음 반응에 사용하기에 충분히 순수하다.

¹H NMR(CDCl₃) δ2.00(m, 1H), 2.25(m, 1H), 2.50(m, 2H), 3.74(s, 3H, OCH₃), 4.42(m, 1H, CHNH), 5.10 및 5.11(두 개의 s, 4H, CH₂Ph), 5.40(d, 1H, NH), 7.35(s, 10H, 페닐들); MS CI(이소부탄) m/z 386(M+H⁺).

화합물(23)의 합성:

(23)

화합물 23은 다음과 같이 합성한다: 1,4-디옥산(40㎖) 및 H₂O(20㎖)중 L-Glu-OH(4.41g, 30mmol)와 트리에틸아민(8.4㎖, 60mmol)의 교반된 용액에 실온에서 BoC₂O(7g, 32mmol)를 가한다. 1.5시간 동안 교반한 후에, 용액을 6N HCl(pH 2)로 산성화시키고, EtOAc 100㎖씩으로 3회 추출한다. 합한 유기 추출물을 H₂O(100㎖), 염수(50㎖)로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시켜 농축시킨 다음, 오일 9.5g을 수득한다. 추가의 정제없이 오일은 다음 반응에 사용한다.

1,2-디클로로에탄(200㎖)중 상기 오일(9.5g)과 파라포름알데히드(5g) 및 p-TsOH·H₂O(400㎎)의 혼합물을 환류하에 6시간 동안 분자체 4A로 충전된 딘-스탁 응축기에서 가열한다. EtOAc(100㎖) 및 포화 NaHCO₃(50㎖)의 부가 후에, 용액을 포화 NaHCO₃50㎖씩으로 3회 추출한다. 합한 수성 추출물을 6N HCl(pH 2)로 산성화시키고, EtOAc 100㎖씩으로 3회 추출한다. 합한 유기 추출물은 염수(100㎖)로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시켜 농축시킨 다음, 오일을 수득한다. 조 오일은 섬광 크로마토그래피(헥산:EtOAc = 80:20 내지 70:30 내지 60:40)로 정제하여 오일(4.04g, 52%)을 수득하고, 이는 방치하에 서서히 고체화된다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.49(s, 9H, C(CH₃)₃), 2.18(m, 1H, -CH₂CH₂), 2.29(m, 1H, CH₂CH₂), 2.52(m, 2H, -CH₂CH₂-), 4.33(m, 1H, NHCHCH₂), 5.16(d, 1H, J = 4.5 ㎐, NCH₂O), 5.50(br, 1H, NCH₂O);¹³C NMR(CDCl₃) δ 25.85, 28.29, 29.33, 54.16, 79.10, 82.69, 152.47, 172.37, 178.13; Ms(ES+) m/z 260(M+H⁺), 282(M+Na⁺), 298(M+K⁺).

화합물(24)의 합성:

(24)

화합물(24)는 다음과 같이 합성한다. THF(10㎖)중 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라잔(2.1㎖, 10mmol)의 교반된 용액에 0℃에서 n-BuLi(헥산중 2.5M 4㎖, 10mmol)을 가한다. 생성된 용액을 실온에서 30분 동안 교반한다. -78℃로 냉각시킨 후에, 이러한 교반된 용액에 THF(10㎖)중 카복실산(23)(1.02g, 3.94mmol)의 용액을 가한 다음, THF 5㎖를 사용하여 부가의 시린지로 세정한다. 생성된 용액을 -78℃에서 1시간 동안 교반하고, PhCH₂Br(0.46㎖, 3.9mmol)을 가한다. -30℃에서 3시간 동안 교반한 후에, 이 용액에 1N HCl(50㎖)을 가하고, 생성된 용액을 EtOAc(100㎖)로 추출한다. 유기 추출물을 염수(50㎖)로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시킨 다음, 농축시켜 오일을 수득한다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피(헥산:EtOAc = 80:20 내지 60:40 내지 50:50)로 정제하여 발포성 고체(1.35g, 98%)를 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.55 및 1.63(두 개의 s, 9H, 로타머로 1.5:1의 비, OC(CH₃)₃), 2.2-2.4(m, 3H, -CH₂CH₂-), 2.6-2.9(m 세트, 1H, -CH₂CH₂-), 3.04(d, 1H, J = 13.5 ㎐, -CH₂Ph), 3.33 및 3.58(두 개의 d, 1H, J = 13 Hz, 2:1의 비, -(H₂Ph), 4.03 (두개의 d, 1H, J=4 ㎐, ABq중 A, -NCH₂O-), 4.96(두 개의 d, 1H, J = 4 ㎐, ABq중 B, -NCH₂O-); Ms(ES-) m/z 348(M+H⁺).

화합물(25)의 합성:

(25)

화합물(25)는 다음과 같이 합성한다. 무수 THF(5㎖)중 카복실산(24)(1.05g, 3.0mmol)의 교반된 용액에 실온에서 1,1'-카보닐디이미다졸(500㎎, 3.1mmol)을 가한다. 생성된 용액을 실온에서 30분 동안 교반한다. 아실 이미다졸의 용액을 정제없이 다음 반응에 사용한다.

한편, THF(5㎖)중 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라잔(1.6㎖, 7.5mmol)의 교반된 용액에 0℃에서 n-BuLi(헥산중 2.5M 용액 3㎖, 7.5mmol)을 가한다. 이 온도에서 30분 동안 교반한 후에, 용액을 -78℃로 냉각시킨다. 교반된 용액에 THF(5㎖)중 Cbz-Glu(OBn)-OMe(1.16g, 3mmol)의 용액을 가한 다음, THF 2㎖를 사용하여 부가의 시린지로 세정한다. 생성된 용액을 동일한 온도에서 15분 동안 교반한다. 이러한 교반된 용액에 THF 3㎖중 상기의 아실 이미다졸을 가한다. -78℃에서 30분 동안 교반한 후에, 이 용액에 포화 NH₄Cl(50㎖)을 가하고, EtOAc 75㎖씩으로 2회 추출한다. 합한 유기 추출물을 포화 NaHCO₃(50㎖), 염수(50㎖)로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시킨 다음, 실리카 겔의 짧은 패드를 통과시키고 농축시켜 오일을 수득한다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피(헥산:EtOAc = 90:10 내지 80:20 내지 70:30 내지 60:40)로 정제하여 오일(1.48g, 69%)을 수득한다: MS(ES+) m/z 734.4 (M+NH₄ ⁺).

화합물(26a)의 합성:

(26a)

화합물 26a는 다음과 같이 합성한다. EtOH/AcOH(10/1㎖)중 상기 출발 케토 에스테르(25)(530㎎, 0.7mmol)의 교반된 용액을 20 atm의 H₂압력하에 2일 동안 10% Pd/C(약 100㎎)로 처리한다. 짧은 셀라이트 패드를 통하여 여과시킨 후에, 여액을 농축시키고, EtOAc(50㎖)에 용해시킨다. 용액을 1N HCl(30㎖), 포화 NaHCO₃(30㎖), 염수(30㎖)로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시킨 다음, 농축시켜 오일을 수득한다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피(헥산:EtOAc = 80:20 내지 60:40 내지 50:50 내지 20:80 내지 0:100)로 정제하여 발포성 고체(95㎎, 34%)를 수득한다.

TLC(EtOAc) R_f0.68 NMR(CDCl₃) δ 1.38(두 개의 s, 9H, OC(CH₃)₃), 1.63(s, 1H), 1.75(m, 2H), 2.05(m, 5H), 2.1-2.3(m 세트, 1H), 3.00(d, 1H, J = 14 ㎐, CH₂Ph), 3.21(d, 1H, J = 13.5 ㎐, CH₂Ph), 3.74(두 개의 s가 겹침, 4H, OCH₃및 NCH), 4.53(d, 1H, J = 9.5 ㎐), 5.01(br, 1H, NH); Ms(ES+) m/z 403(M+H⁺), 425(M+Na⁺). 입체화학은 2D NMR로 정해진다.

화합물(27a)의 합성:

(27a)

화합물(27a)는 다음과 같이 합성한다. 실온에서 THF 1㎖에 교반된 비사이클릭 에스테르 28㎎(0.070mmol)의 용액에 1.0M 수산화리튬 수용액 0.14㎖를 가한다. 혼합물을 20시간 동안 강력히 교반한 다음, 5% 수성 시트르산(1㎖)으로 급냉시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트 25㎖씩으로 3회 추출하고, 합한 추출물을 물 및 염수로 세척하여, 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 여액을 진공하에 여과 및 농축시켜 추가의 정제없이 사용되는 백색 포움 26㎎을 수득한다.

화합물(28a)의 합성:

(28a)

화합물(28a)는 다음과 같이 합성한다. 비사이클릭 산(27a)(26㎎, 0.067mmol), 벤조티아졸릴아르기놀 트리플루오로아세트산 염(화합물(17), 61㎎, 0.083mmol), EDC(21㎎, 0.11mmol) 및 HOBt 수화물(16㎎, 0.10mmol)을 THF(5㎖)에 용해시키고, 디이소프로필에틸아민(0.34㎖, 1.9mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트로 희석하고, 5% 수성 시트르산, 포화 수성 중탄산나트륨, 물 및 염수로 차례로 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하여 진공하에 농축시킨 다음, 황색 유리 60㎎을 수득한다.¹H NMR 분석으로 4개의 부분입체 이성체 아미드의 혼합물임을 알 수 있다. Ms(ES+): m/z 898(M+Na⁺).

화합물(29a)의 합성:

(29a)

화합물(29a)의 β-시트 미메틱은 다음과 같이 합성한다. 조 하이드록시벤조티아졸(28a)(60㎎, 0.068mmol)을 CH₂Cl₂(2㎖)에 용해시키고, 데스-마틴 페리오디난(58㎎, 0.14mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트로 희석하고, 10% 수성 티오황산나트륨으로 10분 동안 강력히 교반한다. 유기 용액을 분리하고, 포화 수성 중탄산나트륨, 물 및 염수로 추출한 다음, 무수 황산나트륨으로 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에 농축시켜 황색 유리 42㎎을 수득한다.¹H NMR 분석으로 2개의 부분입체 이성체 케토벤조티아졸의 혼합물임을 알 수 있다.

케토벤조티아졸(42㎎, 0.048mmol)을 95% 수성 트리플루오로아세트산(0.95㎖)에 용해시키고, 티오아니솔(0.05㎖)을 가한다. 생성된 암색 용액을 실온에서 18시간 동안 교반한 다음, 진공하에 암갈색 고무로 농축시킨다. 고무를 디에틸 에테르로 연마하여 원심분리한다. 용액을 제거하고, 잔류하는 고체를 연마하여 상기의 2배 이상으로 수거한다. 황색 고체는 진공 건조기에서 2시간 동안 건조시킨 다음, HPLC로 정제하여 보호되지 않은 생성물 1.4㎎을 수득한다. MS(ES+): 562.4(M+H⁺). HPLC: (t_R= 21.17 min.).

화합물(26b)의 합성:

(26b)

화합물(26b)는 다음과 같이 합성한다. MeOH/AcOH(10/1㎖)중 상기 출발 케토 에스테르(25)(615㎎, 0.86mmol)의 교반된 용액을 20 atm의 H₂압력하에 3일 동안 10% Pd/C(약 60㎎)로 처리한다. 짧은 셀라이트 패드를 통하여 여과시킨 후에, 여액을 농축시켜 오일을 수득한다. 조 생성물은 섬광 크로마토그래피(헥산:EtOAc = 80:20 내지 60:40 내지 50:50 내지 0:100)로 정제하여 보다 극성인 분획(50㎎)을 수거한다. R_f0.12(헥산:EtOAc = 60:40); MS(ES+) m/z 433(M+H⁺).

상기 오일을 환류 온도에서 2일 동안 1,2-디클로로에탄(10㎖)중 p-TsOH·H₂O(5㎎)로 처리한다. 농축시킨 후에, 오일성 생성물을 예비 TLC(헥산:EtOAc = 80:20 내지 60:40)로 정제하여 오일(10㎎)을 수득한다.

TLC R_f0.36(헥산:EtOAc = 60:40);¹H NMR(CDCl₃) δ 1.43(s, 9H), 1.66(m, 3H), 1.89(m, 3H), 2.14(m, 1H), 2.75(m, 1H), 2.98(m, 1H, CHN), 3.72(s, 3H, Me), 4.30(m, 1H), 5.59(d, 1H, NH), 7.1-7.3(m, 5H, 페닐); Ms CI(NH₃) 403.2(M+H⁺). 입체화학은 2D NMR로 정해진다.

화합물(28b)의 합성:

(28b)

화합물(28b)는 다음과 같이 합성한다. 실온에서 THF 1㎖에 교반된 비사이클릭 에스테르(26b) 12㎎(0.030mmol)의 용액에 1.0M 수산화리튬 수용액 0.060㎖를 가한다. 혼합물을 25시간 동안 강력히 교반한 다음, 5% 수성 시트르산(1㎖)으로 급냉시킨다. 혼합물을 에틸 아세테이트 25㎖씩으로 3회 추출하고, 합한 추출물을 물 및 염수로 세척하여, 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 여액을 진공하에 여과 및 농축시켜 백색 포움 19㎎을 수득한다.

포움인 벤조티아졸릴아르기놀 트리플루오로아세트산 염(30㎎, 0.041mmol), EDC(10㎎, 0.052mmol) 및 HOBt 수화물(9㎎, 0.059mmol)을 THF(2㎖)에 용해시키고, 디이소프로필에틸아민(0.026㎖, 0.15mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 30시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트로 희석하고, 5% 수성 시트르산, 포화 수성 중탄산나트륨, 물 및 염수로 차례로 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하여 진공하에 농축시킨 다음, 황색 유리 28㎎을 수득한다.¹H NMR 분석으로 4개의 부분입체 이성체 아미드의 혼합물임을 알 수 있다. Ms(ES+): m/z 898(M+Na⁺).

화합물(29b)의 합성:

(29b)

화합물(29b)는 다음과 같이 합성한다. 조 하이드록시벤조티아졸(28b)(28㎎)을 CH₂Cl₂(2㎖)에 용해시키고, 데스-마틴 페리오디난(29㎎, 0.071mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트로 희석하고, 10% 수성 티오황산나트륨으로 10분 동안 강력히 교반한다. 유기 용액을 분리하고, 포화 수성 중탄산나트륨, 물 및 염수로 추출한 다음, 무수 황산나트륨으로 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에 농축시켜 황색 유리 32㎎을 수득한다.¹H NMR 분석으로 2개의 부분입체 이성체 케토벤조티아졸의 혼합물임을 알 수 있다.

케토벤조티아졸(32㎎)을 95% 수성 트리플루오로아세트산(0.95㎖)에 용해시키고, 티오아니솔(0.05㎖)을 가한다. 생성된 암색 용액을 실온에서 20시간 동안 교반한 다음, 진공하에 암갈색 고무로 농축시킨다. 고무를 디에틸 에테르로 연마하여 원심분리한다. 용액을 제거하고, 잔류하는 고체를 연마하여 상기의 2배 이상으로 수거한다. 황색 고체는 진공 건조기에서 2시간 동안 건조시킨 다음, HPLC로 정제하여 보호되지 않은 생성물 1.3㎎을 수득한다. MS(FB+): 562.36(M+H⁺). HPLC: t_R= 21.51 min.(40분에 걸쳐 구배 0 내지 90%의 CH₃CN중 0.1% TFA/H₂O중 0.1% TFA).

실시예 8

프로테아제 억제제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 트롬빈, 인자 VII, 인자 X, 인자 XI 및 트립신에 대한 억제제로서 작용하는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 능력을 기술한 것이다. 상기 화학식 29a 및 29b의 β-시트 미메틱은 실시예 7에 기술된 방법에 따라 합성하며, 본 실험에서 사용된다.

프로테이나제 억제제 검정은 실시예 5에 기술된 바와 같이 수행하되, 단 하기에 기술되는 바와 같이 인자 XI에 대해 수행한다. 결과는 표 7에 제시되어 있다.

인자 XI. 동일한 완충액이 트롬빈 검정시와 같이 본 검정에서 사용된다. 물중 1mM의 S-2366(제조원: Pharmacia), L-pyroGlu-Pro-Arg-pNA 용액을 기질로서 사용한다. 물중 화학식 29a 또는 29b의 1mM 스톡 용액으로부터 완충액으로 1:10으로 희석시킨다. 이러한 100μM 용액으로부터, 검정을 위하여 완충액으로 7개의 일련의 1:5 희석액을 제조한다.

	Ki(nM)
효소	화합물 29a	화합물 29b
트롬빈	10.4	0.085
트립신	0.54	0.20
인자 VII	1800	-
인자 X	4600	17
인자 XI	391	-

실시예 9

프로테아제 억제제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 트롬빈, 인자 VII, 인자 X, 인자 XI, 트립타제, aPC, 플라스민, tPA, 우로키나제 및 트립신에 대한 억제제로서 작용하는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 능력을 기술한 것이다. 상기 화학식 20 및 29b의 β-시트 미메틱은 각각 실시예 2 및 7에 기술된 방법에 따라 합성하며, 본 실험에서 사용된다.

프로테아제 억제제 검정은 실시예 5에 기술된 바와 같이 수행하되, 단 실시예 8에 기술되는 바와 같이 인자 XI에 대해 수행한다. 결과는 표 8에 제시되어 있다.

실시예 10

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한다.

화합물(30)의 합성:

(30)

화합물 30은 다음과 같이 합성한다. n-부틸리튬(700㎕, 1.75mmol, 헥산중 2.5M)을 -78℃에서 THF(1㎖)중 트리스(메틸티오)메탄(256㎕, 1.95mmol)의 용액에 5분 동안 가한다. 혼합물을 40분 동안 교반한 다음, THF 2㎖중 비스-Boc-아르기닌알(실시예 2의 화학식 16)(100㎎, 1.75mmol)의 용액으로 처리하고, 5분 동안 적가한다. 1.5시간 동안 교반한 후에, 반응물을 포화 NH₄Cl 용액으로 급냉시키고, 실온으로 가온한다. 층을 분리하여, 수성층을 EtOAc로 3회 추출하고, 염수로 1회 세척한 다음, 건조(Na₂SO₄)시켜 농축시킨다. 섬광 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:4)로 정제하여 오르토티오메틸 에스테르(화학식 30) 93㎎(73%) 및 회수된 알데히드(화학식 16) 8㎎을 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 9.80(s, 1H), 8.32(t, J = 5.0 ㎐, 1H), 6.54(s, 1H), 5.23(d, J = 9.0 ㎐, 1H), 4.0(m, 1H), 3.84(s, 3H), 3.64(br s, 1H), 3.38(br s, 1H), 3.31(m, 2H), 2.70(s, 3H), 2.62(s, 3H), 2.19(s, 9H), 2.14(s, 3H), 1.68-1.50(m, 4H), 1.49(s, 9H), 1.43(s, 9H).

화합물(31)의 합성:

(31)

화합물 31은 다음과 같이 합성한다. 12:1의 메탄올/물 2.5㎖중 오르토티오메틸 에스테르(화학식 30) 77㎎(0.11mmol), 염화수은 117㎎(0.43mmol) 및 산화수은 39㎎(0.18mmol)의 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반한다. 혼합물은 셀라이트를 통하여 여과하고, 잔사는 EtOAc로 3회 세척한다. 여액을 물로 희석하고, EtOAc로 3회 추출한다. 유기층을 75% NH₄OAc/NH₄Cl에 이어서, NH₄Cl로 2회 세척하고 건조(Na₂SO₄)시킨다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔사는 섬광 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:3)로 정제하여 1:2.7의 비로 화합물(31)의 두 개의 부분입체 이성체를 48㎎(72%) 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃)(주요 부분입체 이성체) δ 9.80(s, 1H), 8.33(t, J = 5.0 ㎐, 1H), 6.54(s, 1H), 4.66(d, J = 10.5 ㎐, 1H), 4.08(dd, J = 5.0, 2.0 ㎐, 1H), 3.97(m, 1H), 3.84(s, 3H), 3.77(s, 3H), 3.30(m, 2H), 3.06(d, J = 5.0 ㎐, 1H), 2.70(s, 3H), 2.63(s, 3H), 2.14(s, 3H), 1.68-1.50(m, 4H), 1.49(s, 9H), 1.40(s, 9H); MS(ES+) m/z 631.5 (M+H⁺).

화합물(32)의 합성:

(32)

화합물(32)는 다음과 같이 합성한다. THF/물(4㎖, 1:3)중 메틸 에스테르(화학식 31)(0.051mmol) 32㎎의 용액을 LiOH·H₂O 5㎎(0.119mmol)으로 처리한다. 45분 동안 교반한 다음, 반응물을 5% 시트르산으로 희석하고, 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 합한 추출물을 염수로 세척하고, 건조(Na₂SO₄)시켜 농축시킨 다음, 화합물(32) 30㎎(96%)을 백색 고체로서 수득한다. 생성물은 추가의 정제없이 사용한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 9.80(br s, 1H), 8.29(br s, 1H), 6.54(s, 1H), 5.62(br s, 1H), 4.08(m, 1H), 3.82(s, 3H), 3.27(br s, 3H), 2.69(s, 3H), 2.62(s, 3H), 2.13(s, 3H), 1.65-1.50(m, 4H), 1.48(s, 9H), 1.37(s, 9H); MS(ES-) m/z 615.5 (M-H⁺).

화합물(33)의 합성:

(33)

화합물(33)은 다음과 같이 합성한다. THF(5㎖)중 화학식 32의 화합물(29㎎, 0.047mmol), HOBt(8㎎, 0.056mmol) 및 EDC(11㎎ 0.056mmol)의 용액에 페닐에틸아민(7㎖, 0.056mmol)을 가한 다음, 디이소프로필에틸아민(12㎕, 0.071mmol)을 가한다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고, 5% 시트르산으로 희석한다. 유기층을 분리하고, 수성상을 EtOAc로 3회 추출한다. 합한 추출물을 포화 NaHCO₃용액, 염수로 세척하고, Na₂SO₄로 건조시켜 여과한다. 농축시킨 후에, 조 생성물을 크로마토그래피(EtOAc/Hex, 1:1)로 정제하여 두 단계로 화학식 33 26㎎(77%)을 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 9.84(s, 1H), 8.34(t, J = 5 ㎐, 1H), 7.28(m, 3H), 7.21(m, 2H), 7.04(m, 1H), 6.55(s, 1H), 5.16(d, J = 8.5 ㎐, 1H), 4.56(d, J = 5 ㎐, 1H), 4.11(dd, J = 5.0, 3.0 ㎐, 1H), 3.98(m, 1H), 3.84(s, 3H), 3.66(m, 1H), 3.51(m, 2H), 3.17(m, 1H), 2.81(t, J = 7.5 ㎐, 2H), 2.71(s, 3H), 2.65(s, 3H), 2.14(s, 3H), 1.68-1.52(m, 4H), 1.49(s, 9H), 1.39(s, 9H); MS(FAB+) m/z 720.6 (M+H⁺) (FAB-) m/z 718.5(M-H⁺).

화합물(34)의 합성:

(34)

화합물 34는 다음과 같이 합성한다. THF(5㎖)중 페닐에틸아미드(화학식 33, 25㎎, 0.035mmol)의 용액에 p-톨루엔설폰산 일수화물(0.093mmol) 18㎎을 가한다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하여 TLC로 기준점을 수득한다. 용액을 진공하에 농축시키고, 잔사를 과량의 pTsOH를 제거한 에테르로 2회 세척하여 화학식 34를 황백색 고체로서 수득하고, 이는 추가의 정제없이 사용한다.¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃)은 예상되는 생성물과 일치하지만, 개개의 피크 결정은 확대화로 어렵다. MS(ES+) m/z 520.4(M+H⁺).

화합물 34는 실시예 1의 화합물 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 산화 및 탈보호(화합물 18 및 19의 산화 및 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 35를 수득한다.

실시예 11

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(36)의 합성:

(36)

화합물 36은 벤질아민 및 화학식 32를 출발로 화합물 34와 유사한 방법으로 합성한다.¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃)은 예상되는 생성물과 일치하지만, 개개의 피크 결정은 확대화로 인하여 어렵다. MS(FAB+) m/z 506.4(M+H⁺).

화합물 36은 실시예 1의 화학식 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 산화 및 탈보호(화합물 18 및 19의 산화 및 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 37을 수득한다.

실시예 12

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(38)의 합성:

(38)

화합물 38은 p-클로로페닐에틸아민 및 화학식 32를 출발로 화합물 34와 유사한 방법으로 합성한다.¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃)은 예상되는 생성물과 일치하지만, 개개의 피크 결정은 확대화로 인하여 어렵다. MS(ES+) m/z 554.5(M+H⁺).

화합물 38은 실시예 1의 화합물 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 산화 및 탈보호(화합물 18 및 19의 산화 및 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 39를 수득한다.

실시예 13

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(40)의 합성:

(40)

화합물 40은 p-메톡시펜에틸아민 및 화합물 32를 사용하여 화합물 34의 화합물과 유사한 방법으로 합성한다.¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃)은 예상되는 생성물과 일치하지만, 개개의 피크 결정은 확대화로 인하여 어렵다. MS(ES+) m/z 550.5(M+H⁺).

화합물 40은 실시예 1의 화합물 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 산화 및 탈보호(화합물 18 및 19의 산화 및 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 41을 수득한다.

실시예 14

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(42)의 합성:

(42)

화합물 42는 다음과 같이 제조한다. 10㎖ 환저 플라스크에 CH₂Cl₂(10㎖), 메틸 2,3-디메틸아미노프로피오네이트 디하이드로클로라이드(19.9㎎, 0.103mmol, 1.5당량) 및 디이소프로필에틸아민(53㎖, 0.304mmol, 4.4당량)을 가한다. 이 현탁액을 실온에서 1시간 동안 자기적으로 교반하고, 이때 화학식 30의 화합물(50㎎, 0.068mmol, 1당량), 염화제2수은(82.4㎎, 0.304mmol, 4.4당량) 및 산화제2수은(25.7㎎, 0.120mmol, 1.7당량)을 가한다. 생성된 황색 현탁액을 16.5시간 동안 교반하며, 이 동안에 현탁액은 회색으로 변한다. 반응물을 CH₂Cl₂(50㎖)로 희석하고, 포화 수성 NH₄Cl(5㎖), 포화 수성 NaCl(5㎖)로 세척하여, Na₂SO₄로 건조시킨다. 흐린 현탁액을 여과하고, 용매를 진공하에 제거한다. 백색 고체를 예비 박층 크로마토그래피로 정제하여 화학식 42의 이미다졸린(25.3㎎, 52% 수율)을 맑은 무정형 고체로서 수득한다: R_f0.11(10% MeOH/CHCl₃);¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 9.82(s, 0.6H, N'H, 토토머의 혼합물), 9.78(s, 0.4H, N"H), 8.35(dd, J = 4.3, 11 ㎐,¹H, N-5), 6.54(s, 1H, ArH), 5.08(d, J = 11 ㎐, 1H, CHOH), 4.52(m, 1H, 이미다졸린 CH₂), 4.38(d, J = 21 ㎐, 1H), 3.8-4.0(m, 2H), 3.86(s, 3H, CO₂CH₃), 3.767(s, 3H, ArOCH₃), 3.5-3.7(m, 2H, C-5 CH₂), 3.16-3.27(m, C-5 CH₂), 2.70(s, 3H, ArCH₃), 2.63(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.5-1.7(m, 4H, C-3 및 C-4 CH2), 1.49(s, 9H, Boc), 1.46(s, 9H, Boc); IR(필름) 1725.56, 1685.68, 1618.36, 1585.45, 1207.09, 1148.85 ㎝^-1; MS(ES+) m/e 699.4 (M+H⁺).

화합물(43)의 합성:

화합물 43은 다음과 같이 합성한다. 25㎖ 환저 플라스크에 화합물 42의 화합물(230㎎, 0.33mmol), CHCl₃(5㎖) 및 MnO₂(500㎎, 5.75mmol, 17.4당량)를 가한다. 5시간 동안 교반한 후에, 현탁액을 여과하고, 고체를 메탄올로 세척한다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔사는 에틸 아세테이트(5㎖) 및 메탄올(1㎖)에 용해시켜, 새로운 MnO₂의 분획(500㎎)을 도입시키고, 반응물을 실온에서 15시간 동안 교반한다. 고체를 여과하고, 용매를 진공하에 제거한다. 잔사는 1:1 에틸 아세테이트:헥산에 이어서, 순수한 에틸 아세테이트, 그 다음에는 1:9의 메탄올:에틸 아세테이트로 용출시키면서 실리카 겔 상에서 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 생성물(화합물 43, 190㎎, 85% 수율)을 무정형 고체로서 수득한다: R_f0.64(70:30 에틸 아세테이트:헥산);¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 10.70(bs, 1H, 이미다졸 NH), 9.70(s, 1H), 8.28(s, 1H), 7.84(s, 1H), 6.54(s, 1H, ArH), 5.35(m, 1H, aH), 5.25(s, 1H, BocNH), 3.926(s, 3H), 3.840(s, 3H), 3.15-3.40(m, 2H), 2.682(s, 3H), 2.133(s, 3H), 1.52-1.70(m, 4H), 1.470(s, 9H), 1.424(s, 9H); IR(필름) 1724.68, 1619.03, 1277.72, 1151.93, 1120.61 ㎝^-1; MS(ES+) m/e 695.2 (M+H⁺, 22), 717.2(M+Na⁺, 100).

화합물(44)의 합성:

(44)

화합물 44는 화합물 33 내지 화합물 34를 제조하는데 사용되는 동일한 방법에 의해 합성한다. 생성물은 추가의 정제없이 커플링에 사용된다.

화합물 44는 실시예 1의 화합물 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 탈보호(화합물 19의 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 45를 수득한다. 화합물 45의 제조시, 커플링 단계는 유사한 하이드록시 화합물보다는 화학식 44의 카보닐 화합물을 사용하여 수행한다.

실시예 15

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(46)의 합성:

(46)

화합물 46은 화합물 16 및 티아졸을 출발로 화합물 17에 대해 기술된 것과 유사한 방법으로 합성한다. 이 화합물은 추가의 정제없이 커플링 단계에서 사용된다.

화합물 46은 실시예 1의 화합물 9a와 반응(화합물 18의 합성을 위한 실시예 2에 기술된 것과 유사한 방법으로)시킨 다음, 산화 및 탈보호(화합물 18 및 19의 산화 및 탈보호에 대해 각각 기술한 것과 유사한 방법으로)시켜 하기 표 9에 제시된 바와 같은 화합물 47을 수득한다.

실시예 16

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(48)의 합성:

(48)

-25℃에서 THF(5㎖)에서 교반된 α-Boc-β-Fmoc-2,3-디아미노프로피온산(818㎎, 1.92mmol)의 용액에 4-메틸모르폴린(0.23㎖, 2.1mmol)에 이어서, 이소부틸클로로포르메이트(0.25㎖, 1.9mmol)를 가한다. 생성된 현탁액을 5분 동안 교반한 다음, THF 5㎖를 사용하여 여과한다. 여액을 빙/수욕에서 냉각시킨 다음, 물(2.5㎖)에 용해시킨 나트륨 보로하이드라이드(152㎎, 0.40mmol)를 적가한다. 혼합물을 15분 동안 교반한 다음, 물(50㎖)을 가하고, 혼합물을 CH₂Cl₂50㎖씩으로 3회 추출한다. 합한 추출물을 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에 농축시켜 엷은 황색 고체를 수득하고, 이는 섬광 크로마토그래피(50% 에틸 아세테이트/헥산 용출제)로 정제하여 알콜 596㎎을 백색 고체로서 수득한다.

알콜(224㎎, 0.543mmol)을 메틸렌 클로라이드에 용해시키고, 데스-마틴 페리오디난(262㎎, 0.64mmol)을 가한다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트(50㎖)로 희석하고, 10% 수성 Na₂S₂O₃, 포화 수성 NaHCO₃및 염수로 차례로 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하여 진공하에 백색 고체로 농축시킨다. 고체를 섬광 크로마토그래피로 정제하여 화학식 48의 알데히드 169㎎을 백색 고체로서 수득한다.

화합물(49)의 합성:

(49)

화합물 49는 화합물 48 및 벤조티아졸을 출발로 화합물 17과 유사한 방법으로 합성한다. 이 화합물은 커플링 단계(하기에 기술됨)에서 추가의 정제없이 부분입체 이성체의 1:1 혼합물로서 사용된다. MS(EI+): m/z 446.4(M+H⁺).

화합물(50)의 합성:

(50)

화합물 49 및 화합물 9a의 비사이클릭 산(27㎎, 0.069mmol)과 HOBt 일수화물(71㎎, 0.46mmol)을 THF(1㎖)에 용해시키고, 디이소프로필에틸아민(0.0059㎖, 0.34mmol)에 이어서, EDC(19㎎, 0.099mmol)를 가한다. 혼합물을 실온에서 20시간 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트로 희석하여, 5% 수성 시트르산, 포화 수성 중탄산나트륨, 물 및 염수로 차례로 추출한다. 유기 용액을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하여 진공하에 농축시킨 다음, 황색 포움 61㎎을 수득한다.¹H NMR 분석으로 부분입체 이성체 아미드의 혼합물임을 알 수 있다.

포움을 CH₃CN에 용해시키고, 디에틸아민을 가한다. 용액을 실온에서 30분 동안 교반한 다음, 진공하에 황색 포움으로 농축시킨다. 포움을 헥산으로 세척하고, DMF(0.5㎖)에 용해시킨다. 별도의 플라스크에서, 카보닐디이미다졸(16㎎, 0.99mmol) 및 구아니딘 하이드로클로라이드(10㎎, 0.10mmol)를 DMF(1㎖)에 용해시키고, 디이소프로필에틸아민(0.035㎖, 0.20mmol)에 이어서, DMAP(1㎎)를 가한다. 용액을 실온에서 1.5시간 동안 교반한 다음, 아민의 용액을 가하고, 16시간 동안 계속해서 교반한다. 용액을 진공하에 농축시킨 다음, 물을 잔사에 가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 25㎖씩으로 3회 추출한다. 합한 추출물을 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시켜 여과한다. 여액을 진공하에 농축시켜 화합물 50 58㎎을 황색 포움으로서 수득한다. MS(ES+): m/z 680.6(M+H⁺).

화합물 50은 산화시켜 화학식 51의 상응하는 케톤을 수득한다.

실시예 17

프로테아제 억제제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 트롬빈, 인자 VII, 인자 X, 인자 XI, 트립타제, aPC, 플라스민, tPA, 우로키나제 트롬빈 트롬보모둘린 착화합물 및 트립신에 대한 억제제로서 작용하는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 능력을 기술한 것이다. 표 9에 제시된 화학식의 β-시트 미메틱은 표 10에 제시된 억제 활성을 갖는다.

프로테이나제 억제제 검정은 실시예 9에 기술된 바와 같이 수행한다. 트롬빈-트롬보모둘린 착화합물에 대한 검정은 트롬빈의 경우와 같이 수행하되, 단 억제제 및 기질의 부가 전에, 트롬빈은 실온에서 20분 동안 4nM의 트롬보모둘린으로 예비 배양시킨다.

실시예 18

혈관 이식에서 혈소판 침착에 대한 대표적인 β-시트 미메틱의 효과

혈관 이식에서 혈소판 침착에 대한 본 발명의 화합물의 효과는 문헌(참조: Hanson et al. "Interruption of acute platelet-dependent thrombosis by synthetic antithrombin D-phenylalanyl-L-prolyl-L-arginyl chloromethylketone" Proc. Natl. Acad. Sci., USA 85:3148-3188 (1988))의 방법에 따라 측정하되, 단 화합물은 켈리(Kelly) 등의 문헌(참조: Proc. Natl. Acad. Sci., USA 89:6040-6044 (1992))에 기술된 바와 같이 단락에 근접하게 도입시킨다. 결과는 화학식 20b, 39 및 29b에 대해 각각 도 1, 2 및 3에 제시되어 있다.

실시예 19

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 하기 제시된 화학식 52를 갖는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

(52)

화합물 52는 실시예 2의 중간체(16) 대신에 하기 화합물 53의 중간체를 사용하여 합성할 수 있다:

(53)

화합물 53의 중간체는 다음의 반응식에 의해 합성할 수 있다.

또는, 중간체(53)은 다음의 반응식에 의해 합성할 수 있다:

실시예 20

MHC I 및 MHC II에 결합된 대표적인 β-시트 미메틱

하기 화합물 54, 55 및 56은 본 명세서에 기술된 기술에 의해 합성한다.

MHC I 분자에 결합되는 화합물 54 및 55의 능력은 필수적으로 엘리어드(Elliot) 등(Nature 351:402-406, 1991)에 의해 기술된 바와 같이 설명할 수 있다. 유사하게, MHC II 분자에 결합되는 화합물 56의 능력은 보크(Kwok) 등(J. Immunol. 155:2468-2476, 1995)의 방법으로 설명할 수 있다.

실시예 21

SH2 도메인에 결합되는 대표적인 β-시트 미메틱

본 명세서에 기술된 기술에 의해 하기 화학식 57을 합성하고, 화학식 58을 합성할 수 있다.

SH-PTP1

MS ES(-) 104.3 (M-H⁺); HPLC R_t17.28, (0-90% 아세토니트릴/H₂O, 0.1% TFA)

STAT6

STAT6의 SH2 도메인에 결합되는 화학식 58의 능력 또는 단백질 티로신 포스파타제 SH-PTP1의 SH2 도메인에 결합되는 화합물 57의 능력은 문헌(참조: Payne et al. (PNAS 90:4902-4906, 1993)에 기술된 방법에 의해 설명할 수 있다. SH2 결합 미메틱의 자료는 송양(Songyang) 등의 방법(참조: Cell 72:767-778, 1993)에 의해 선별될 수 있다.

실시예 22

단백질 키나제와 결합되는 대표적인 β-시트 미메틱

하기 화합물 59는 본 명세서에 기술된 기술에 의해 합성할 수 있다.

단백질 키나제의 기질 또는 억제제로서 작용하는 화합물 59의 능력은 송양 등의 방법(Current Biology 4:973-982, 1994)에 의해 설명할 수 있다.

실시예 23

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 B가 N 또는 CH인, 하기 화합물 60 내지 63의 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다:

(60)

(61)

(62)

(63)

화합물(60)의 합성법:

화합물(61)의 합성법:

화합물(61)의 다른 합성법:

화합물(62)의 합성법:

화합물(62)의 다른 합성법:

화합물(63)의 합성법:

실시예 24

대표적인 β-시트 미메틱의 생체 이용가능성

본 실시예는 상기 실시예 2에서 합성되고, 상기 실시예 9에 보고된 생물학적 활성을 갖는 화합물 20b의 화합물의 생체 이용가능성을 기술한 것이다.

특히, 화합물 20b의 약력학 및 약동학적 연구가 수컷인 스프라구 다우리 래트에서 수행되었다. 래트에 화학식 20b의 염류 용액을 4㎎/㎏으로 정맥내(IV) 투여하거나, 10㎎/㎏으로 경구(PO) 투여한다. 래트 그룹(n = 3 또는 4)을 투여한 지 0.25, 0.5, 1, 2, 4 및 8시간 후에 죽이고 출혈시킨다. 효능 파라미터, aPTT 및 TT는 각각의 혈장 샘플에 대해 측정한다. 혈장중 화합물 20b의 농도는 트립신 억제 검정에 의해 측정한다. 이 실험의 결과는 4㎎/㎏으로 정맥내(IV) 투여 및 10㎎/㎏으로 경구(PO) 투여에 대해 각각 도 4A 및 도 4B에 제시되어 있다. 도 4A 및 도 4B에 제시된 데이터는 IV 및 PO 투여 모두를 통한 화합물 20b의 생체내 효능을 나타낸 것이다. 화합물 20b의 평균 농도값의 비구획적 약동학적 분석은 7.5 hr(IV) 및 4.5 hr(PO)의 말기 반감기를 나타낸다. 경구 투여된 화합물 20b의 생체 이용가능성은 대략 27%이다.

실시예 25

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 하기 제시된 화학식을 갖는 본 발명의 또 다른 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(64)의 합성:

(64)

화합물 64는 다음과 같이 합성한다. 150㎖ 환저 플라스크에 1,2,3-벤젠 트리카복실산 5.19g(24.7mmol), 톨루엔 75㎖ 및 트리에틸 아민 3.3㎖(24.7mmol)를 가한다. 반응물을 공비 제거수와 함께 3시간 동안 환류하에 가열한다. 이때, 아닐린 2.07㎖를 가하고, 반응물을 물의 공비 제거와 함께 다시 6시간 동안 환류시킨다. 반응 용액을 냉각시키면, 결정성 생성물이 형성되며 여과한다(4.68g). 그 다음에, 용액을 NaHCO₃및 에틸 아세테이트로 추출하고, 중탄산염 층을 산성화시키며, 제2의 EtOAc 세척으로 다시 추출한다. 유기층을 NaSO₄로 건조시키고 여과하여, 용매를 제거한 다음, 생성물 1.24g을 부가로 수득한다. 전체 수율은 5.92g(82%)이다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 7.41(d, 2H, J = 10 ㎐), 7.48(t, 1H, J = 10 ㎐), 7.55(t, 2H, J = 10 ㎐), 7.98(t, 1H, J = 10 ㎐), 8.20(d, 1H, J = 10 ㎐), 8.70(d, 1H, J = 10 ㎐); MS (ES-): 266(M-H⁺).

화합물(65)의 합성:

(65)

화합물 65는 다음과 같이 합성한다. THF(2㎖)중 화학식 64의 이미드-산(53.4㎎, 0.2mmol)을 -40℃로 냉각시키고, NMM 24.2㎕(0.22mmol) 및 IBCF 28.2㎕(0.22mmol)로 처리한다. 반응물을 3분 동안 교반한 다음, 에테르중 디아조메탄의 1M 용액을 0.69ml(0.69mmol)가한다. 온도를 서서히 -20℃로 상승시키고, 반응물을 이 온도에서 2시간 동안 교반한다. 반응물을 0℃로 가온하고, 3시간 이상 동안 교반한다.

반응물을 EtOAc(30㎖)로 희석하고, 유기상을 5% 시트르산, NaHCO₃및 포화 NaCl로 세척한다. 그 다음에, Na₂SO₄로 건조시키고 농축시켜 잔사 62.4㎎을 수득한다. 이러한 조 생성물을 THF에 용해시키고, -40℃로 냉각시켜, 디옥산중 HCl의 4M 용액 74㎕로 처리한다. 반응물을 -20℃로 가온하고, 1시간 동안 교반한다. 이어서, 반응물을 0℃에서 2시간 동안 교반한다. 이때 반응 혼합물의 TLC는 출발 디아조케톤이 없어졌음을 나타낸다. 용매를 제거하고, 생성물을 조제 TLC(EtOAc/헥산, 7/3)로 정제하여 순수한 클로로메틸케톤 22.6㎎(38%)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 4.93(s, 2H), 7.35-7.60(m, 5H), 7.9(m, 2H), 8.12(dd, 1H, J = 9, 1.8 ㎐); MS (EI): 299.1(M⁺), 264.0(M⁺-Cl), 250.2(M⁺-CH₂Cl).

화합물(66)의 합성:

(66)

화합물 66은 다음과 같이 합성한다. 메틸렌 클로라이드 50㎖중의 4-페닐 우라졸 910㎎(5.14mmol)의 교반된 현탁액에 요오도벤젠 디아세테이트 1.654g(5.14mmol)을 가한다. 심적색이 나타나며, 교반하면 모든 물질이 용액에 용해된다. 실온에서 15분 동안 교반한 후에, 90% 순도의 2,4-펜타디에노산 560㎎을 가하며, 색상은 서서히 백색 고체가 형성되는 것과 같이 엷어진다. 15분 후에, 펜타디에노산 70㎎을 추가로 가한다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후에, 메틸렌 클로라이드를 감압하에 제거한다. 에테르를 가하고(25㎖), 생성된 현탁액을 -20℃로 냉각시킨 다음, 고체 물질(1.41g, 100%)을 여과한다. 생성물을 EtOAc/사이클로헥산으로부터 재결정화한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 4.04(d, 1H, J = 20 ㎐), 4.40(d, 1H, J = 20 ㎐), 5.17(s, 1H), 6.13(m, 2H), 7.4-7.5(m, 5H); MS (ES-): 271.9(M-H⁺), 228.1(M-CO₂H).

화합물(67)의 합성:

(67)

화합물 67은 다음과 같이 합성한다. 화학식 66의 디엘스-알더 부가물(Diels-Alder adduct)(432㎎, 1.57mmol)을 MeOH 50㎖중 10% Pd/C 150㎎과 혼합한다. 반응물을 수소 대기하(수소 풍선)에 밤새 교반하다. 18시간 후에, 분획(1㎖)을 제거하고, 용매를 감압하에 증발시킨다. 잔사의¹H NMR은 포화 생성물로 95% 이상 전환되었음을 나타낸다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통하여 여과하고, 용매를 회전식 증발기를 통하여 제거하여 결정성 생성물 424㎎을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.72(m, 1H), 1.91(m, 1H), 2.02(m, 1H), 2.31(m, 1H), 3.18(m, 1H), 4.18(d, 1H, J = 10 ㎐), 4.88(d, 1H, J = 12 ㎐), 7.35-7.5(m, 5H); MS (ES-): 274(M-H⁺).

화합물(68)의 합성:

(68)

화합물 68은 다음과 같이 합성한다. 메틸렌 클로라이드 40㎖중의 화합물 67 450㎎(1.64mmol)의 용액에 옥살릴 클로라이드 142㎕(1.64mmol) 및 DMF 한방울을 가한다. 반응물을 실온에서 Ar 하에 밤새 교반한다. 메틸렌 클로라이드를 회전식 증발기를 통하여 제거하고, THF 30㎖를 가한다. 이 용액을 -20℃로 냉각시키고, 에테르중 디아조메탄의 1M 용액 2㎖를 가한다. 이를 4시간 동안 교반하면서, 서서히 실온으로 가온한다. 그 다음에, 반응물을 -78℃로 냉각시키고, 디옥산중 4M HCl 500㎕를 가한다. 반응물을 다시 Ar 하에 교반하면서, 서서히 실온으로 가온한다. 용매를 감압하에 제거하여 클로로메틸케톤 및 메틸 에스테르의 혼합물(¹H NMR 분석으로)을 수득한다. 이는 실리카 겔(EtOAc) 상에서 크로마토그래피하여 클로로메틸케톤 185㎎(36%)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.62(m, 1H), 1.86(m, 1H), 2.08(m, 1H), 2.39(m, 1H), 3.26(m, 1H), 3.97(m, 1H), 4.20(AB 4중선의 1/2, 1H, J = 15 ㎐), 4.26(AB 4중선의 1/2, 1H, J = 15 ㎐), 4.94(m, 1H), 7.35-7.55(m, 5H); MS (ES+): 308(M+H⁺), 330(M+Na⁺).

화합물(69)의 합성:

(69)

화합물 69는 다음과 같이 합성한다. 메틸렌 클로라이드 60㎖ 중의 4-페닐 우라졸(1.179g, 6.65mmol)에 요오도벤젠 디아세테이트 2.14g(6.64mmol)을 가하고, 반응 혼합물을 실온에서 교반한다. 모든 고체가 서서히 용해되면 심적색을 띠게된다. 약 15분 후에, 메틸렌 클로라이드 10㎖중의 소르비날 640㎎(6.66mmol)을 반응 플라스크에 가하고, 적색은 서서히 엷어진다. 2시간 후에, 메틸렌 클로라이드를 감압하에 제거한다. 에테르(30㎖)를 생성된 잔사에 가하고, 밤새 -20℃로 냉각시킨다. 형성된 고체 물질(1.55g, 86% 수율)을 필터 페이퍼로 수거한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.54(d, 3H, J = 7.5 ㎐), 4.57(m, 1H), 4.90(m, 1H), 5.86(m, 1H), 6.09(m, 1H), 7.38(m, 1H), 7.50(t, 2H), 7.58(m, 2H), 9.6(s, 1H); MS (CI, NH₃): 272(M+H⁺), 289(M+NH₄ ⁺).

화합물(70)의 합성:

(70)

100㎖ 환저 플라스크의 화학식 64의 산 0.78g(3.0mmol)에 THF 20㎖를 가하고, 반응 혼합물을 -20℃로 냉각시킨다. 4-메틸 모르폴린(0.34㎖, 3.0mmol)을 가하고, 이소부틸클로로포르메이트 0.42㎖(3.3mmol)를 가한다. 생성된 현탁액을 5분 동안 교반한 다음, 물 0.9㎖중 나트륨보로하이드라이드 0.34g(9.0mmol)의 현탁액을 신속히 가한다. 4 내지 5분 후, 물 40ml를 가하고, 현탁액을 에틸아세테이트 125㎖로 추출한다. 그 다음에, EtOAc 층을 물 및 염수로 세척하고, MgSO₄로 건조시킨다. 여과 및 용매를 증발시켜 조 알콜을 수득한다.

조 알콜을 디클로로메탄 40㎖에 용해시키고, 데스-마틴 페리오디난 시약 2.0g(4.7mmol)을 실온에서 가한다. 반응물을 2시간 동안 교반한 다음, 디클로로메탄 40㎖로 희석하고, 10% 중탄산나트륨 및 10% 티오황산나트륨의 1:1(용적비) 용액 20㎖씩으로 3회, 물 40㎖로 1회, 염수 40㎖로 1회 세척하여, 황산마그네슘으로 건조시킨다. 여과, 용매 증발 및 30% EtOAc/헥산을 사용한 섬광 크로마토그래피로 순수한 알데히드(0.5g, 67% 2단계)를 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃, 500 ㎒) d 11.09(s, 1H), 8.33(dd, 1H, J = 8, 1㎐), 8.20(dd, 1H, J = 8, 1㎐), 7.93(t, 1H, J = 8 ㎐), 7.54(m, 2H), 7.45(m, 3H).

화합물(71)의 합성:

(71)

25㎖ 환저 플라스크의 테트라하이드로푸란 3㎖에 메틸 프로피올레이트 0.066㎖(0.69mmol)를 가하고, 용액을 -78℃로 냉각시킨다. n-부틸리튬(0.28㎖, 0.69mmol)을 적가하고, 반응물을 7 내지 10분 동안 교반하며, 이때 화합물 70의 알데히드 0.15g(0.6mmol)의 디클로로메탄 용액 3㎖를 신속히 가한다. 반응물을 -78℃에서 35 내지 45분 동안 교반한 다음, 포화 염화암모늄 용액 1.5㎖로 급냉시킨다. 유기 용매를 감압하에 제거하고, 수성층을 EtOAc 24㎖로 추출한 다음, 염수로 세척한다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 여과하여, 용매를 감압하에 증발시킨 다음 조 생성물을 수득한다. 40% EtOAc/헥산을 사용한 조제 TLC 정제로 생성물(107㎎, 47%)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃, 500 ㎒) d 7.98(dd, 1H, J = 7.0, 1.0 ㎐), 7.88(dd, 1H, J = 7.5, 1 ㎐), 7.83(d, 1H, J = 7.0 ㎐), 7.54(m, 2H), 7.45(m, 3H), 6.01(d, 1H, J = 9 ㎐), 5.02(d, 1H, J = 9 ㎐), 3.78(s, 3H); MS(EI) 335(M+), 275.

실시예 26

대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예에서, 실시예 25의 화합물은 사람의 배꼽정맥 내피 세포(HUVEC)에서 TNF 유도된 V-CAM 발현의 억제에 대해 분석한다. 염증성 사이토킨으로 자극시, HUVEC는 E-셀렉틴, V-CAM 및 I-CAM을 포함하는, 세포 표면 부착 분자를 발현한다. 프로테아좀 길항제는 이들 부착 분자의 TNFα 유도된 발현을 억제함으로써, 백혈구 부착 및 염증성 반응을 조절하는 메카니즘을 제공한다.

보다 특히, 화합물 (65), (68), (69) 및 (71)은 문헌[참조: Deisher, Kaushansky and Harlan, "Inhibitors of Topoisomerase II Prevent Cytokine-Induced Expression of Vascular Cell Adhesion Molecule-1, While Augmenting the Expression of Endothelial Leukocyte Adhesion Molecule-1 on Human Umbilical Vein Endothelial Cells", Cell Adhesion Commun. 1:133-42, 1993](본 명세서에 참조로 인용됨)의 방법에 의해 검정하되, 단 테트라메틸 벤지딘이 o-페닐렌디아민-퍼옥사이드 대신에 사용된다.

이 실험의 결과는 다음과 같다: 화합물 (65), 9.6 ± 0.1μM; 화합물 (68), 14.2 ± 0.8μM; 화합물 (69), 32.4 ± 1.7μM 및 화합물 (71) 4.9 ± 18μM.

실시예 27

β-시트 미메틱의 고상 합성에 사용되는 대표적인 링커의 합성

본 실시예는 β-시트 미메틱의 고상 합성에 사용되는 링커의 합성을 기술한 것이다.

화합물(72)의 합성:

(72)

500㎖ 환저 플라스크에, 트리스(메틸티오)메틸 아르기놀(30)(10.70g, 14.8mmol) 및 CH₂Cl₂(20㎖)를 자기 교반하에 가한다. 125㎖ 삼각 플라스크에 시스테인 메틸 에스테르 하이드로클로라이드(3.81g, 22.2mmol), CH₂Cl₂(50㎖) 및 디이소프로필에틸아민(8.5㎖, 6.3g, 48.7mmol)을 가한다. 이 혼합물을 시스테인 메틸 에스테르가 용해될 때 까지(25분) 교반하고, 용액은 디이소프로필에틸아민 하이드로클로라이드의 다소 흐린 현탁액으로서 나타난다. 이 현탁액을 아르기놀을 함유하는 플라스크에 가하고, 부가의 CH₂Cl₂(100㎖)를 반응물에 가한다. HgCl₂(17.7g, 65.1mmol) 및 HgO(5.46g, 25.2mmol)를 반응 혼합물에 가하고, 현탁액은 수은염이 현탁되기에 충분히 빠르게 교반한다. 플라스크를 살짝 캡핑하고, 실온에서 22시간 동안 교반함으로써, 출발 물질이 소비된다. 황색 용액을 포화 염화암모늄으로 급냉시키고, CH₂Cl₂로 희석한다. 층을 분리하고, 수성층을 CH₂Cl₂로 2회 추출한다. 합한 유기층을 Na₂SO₄/MgSO₄로 건조시키고, 실리카 겔의 패드를 통하여 여과한다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔사는 실리카 겔 상에서 계속해서 2회 정제하는데, 처음에는 7:3 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시키고, 두번째는 1:1 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시킨 다음, 7:3 에틸 아세테이트/헥산으로 용출시킨다. 조합된 정제로 N_α,N_G-bisBoc-N_G'-Mtr-1-[(4'-카복시메틸)티아졸린-2-일] 아르기놀 7.97g(75% 수율)을 엷은 황색 포움으로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃, 500 ㎒) δ 9.81(s, 1H, N_G-H), 8.30(t, J = 5.5 ㎐, 1H, N_d-H), 6.54(s, 1H, ArH), 5.12(t, J = 8.5, 1H, CHOH), 4.95(d, J = 8.0 ㎐, 1H, BocNH), 4.45(bs, 1H, NCHCO2Me), 3.83(s, 3H, ArOCH₃), 3.80(s, 3H, CO₂CH₃), 3.64(dd, J = 11.5, 9.0 ㎐, 1H, CH₂S), 3.58(t, J = 8.5 ㎐, 1H, CH₂S), 3.37-3.31(m, 1H, CH₂-구아니딘), 3.31-3.25(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.70(s, 3H, ArCH₃), 2.63(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.54-1.70(m, 4H, C_βH 및 C_γH), 1.49(s, 9H, N_GBoc), 1.40(s, 9H, N_αBoc), C_αH는 관찰되지 않음.

화합물(73)의 합성:

(73)

300㎖ 환저 플라스크에, 클로로포름(20㎖) 및 아르기놀(72)(7.97g, 11.1mmol)을 가하고, 자기 교반기를 장치한다. 이산화망간(IV)(9.65g, 111mmol, 10당량)을 가하고, 플라스크를 막는다. 부가의 클로로포름(10㎖)을 가하고, 현탁액을 실온에서 8시간 동안 강력히 교반한 후에, 실리카 겔을 통하여 여과하고, 에틸 아세테이트로 세정한다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔사는 실리카 겔 상에서 칼럼 크로마토그래피(45:55 EtOAc/헥산)로 정제하여 N_α,N_G-bisBoc-N_G'-Mtr-1-[(4'-카복시메틸)티아졸-2-일] 아르기놀(4.83g, 61% 수율)을 엷은 황색 무정형 고체로서 수득하고, 출발 물질 1.89g(24%)을 회수한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) d 9.84(s, 1H, N_G-H), 8.36(bs, 1H, N_δ-H), 8.15(s, 1H, SCH=C), 6.54(s, 1H, ArH), 5.10(d, J = 8.5Hz, 1H, BocN_αH), 3.95(s, 3H, ArOCH₃), 3.95-3.87(m, 1H, C_aH), 3.83(s, 3H, CO₂CH₃), 3.43-3.33(m, 1H, CH₂-구아니딘), 3.33-3.25(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.70(s, 3H, ArCH₃), 2.63(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.80-1.55(m, 4H, C_βH 및 C_γH), 1.50(s, 9H, N_GBoc), 1.35(s, 9H, N_αBoc); IR(neat) 3328, 1727, 1619, 1566, 1278, 1242, 1152, 1121 ㎝^-1; MS(ES+) m/z 714(M+H⁺, 100), 736(M+Na⁺, 9), 716(35), 715(45).

화합물(74)의 합성:

(74)

H₂O(1㎖)를 함유하는 25㎖ 원추형 플라스크에, 2.0N LiOH(0.25㎖, 0.50mmol, 1.5당량) 및 N_α,N_G-bisBoc-N_G'-Mtr-1-[(4'-카복시메틸)티아졸-2-일] 아르기놀(238mg, 0.33mmol)을 THF(1㎖)중 용액으로서 가한다. THF(1㎖)의 제2 분획을 사용하여 아르기놀을 함유하는 플라스크를 세정하고, 반응물에 가한다. 균질한 혼합물을 실온에서 6.5시간 동안 자기적으로 교반하고, 이때 5% HCl(0.34㎖, 0.55mmol) 및 에틸 아세테이트(10㎖)를 가한다. 유기층을 분리하고, 수성층은 에틸 아세테이트 10㎖씩으로 2회 추출한다. 합한 유기층을 포화 NaCl로 세척하여, Na₂SO₄로 건조시킨다. 용매를 제거하여 N_α,N_G-bisBoc-N_G'-Mtr-1-[(4'-카복실산)티아졸-2-일] 아르기놀 212㎎(92% 수율)을 엷은 황색 포움으로서 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 9.84(s, 1H, N_G-H), 8.39(t, J = 5.0 ㎐, 1H, N_δ-H), 8.22(s, 1H, SCH=C), 6.54(s, 1H, ArH), 5.11(d, J = 8.0, 1H, BocN_αH), 4.02-3.95(m, 1H, C_αH), 3.95(s, 3H, ArOCH₃), 3.45-3.36(m, 1H, CH₂-구아니딘), 3.36-3.27(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.69(s, 3H, ArCH₃), 2.63(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.83-1.62(m, 4H, C_βH 및 C_γH), 1.50(s, 9H, N_GBoc), 1.34(s, 9H, N_αBoc); MS(ES+) m/z 700.3 (M+H⁺, 100), 722.3(M+Na⁺, 10), 702.3(20), 701.3(38).

화합물(75)의 합성:

(75)

자기 교반기가 장착된 250㎖ 환저 플라스크에, CH₂Cl₂(10㎖), 산(74)(3.40g, 4.86mmol) 및 트리플루오로아세트산(2㎖)을 가한다. 1.5시간 후에, 반응을 완결시킨다. 부가의 트리플루오로아세트산(5㎖)을 가하고, 용액을 4시간 이상 동안 교반한다. 용매를 진공하에 제거하고, THF(50㎖)에 잔사를 용해시킨다. 포화 NaHCO₃용액(50㎖)을 가한 다음(pH ∼7-8), THF(20㎖)중 9-플루오레닐메틸-N-석신이미딜 카보네이트(1.97g, 5.83mmol, 1.2당량)를 가한다. 실온에서 16시간 동안 교반한 후에, 출발 물질은 여전히 존재하며, pH는 7.0이다. 2M Na₂CO₃용액(∼3㎖)을 가한 다음(pH=8.5), FmocONSu(328㎎, 0.97mmol, 0.2 eq)의 제2 분획을 가한다. 용액을 실온에서 2시간 이상 동안 교반한다. 반응 혼합물을 헥산 100㎖씩으로 2회 세척한다. 에틸 아세테이트(100㎖)를 가하고, 반응 혼합물은 6N HCl을 사용하여 pH=0으로 산성화시킨다. 유기층을 분리하고, 수성층을 에틸 아세테이트 100㎖씩으로 2회 추출한다. 합한 유기층을 포화 NaCl로 세척하고, Na₂SO₄로 건조시킨다. 용매를 제거하여 조 Fmoc 산을 갈색 포움으로서 수득한다. 이 포움을 소량의 에틸 아세테이트에 용해시키고, 에틸 에테르(250㎖)로 피펫팅한다. 침전물을 원심분리하여 수거한다. 상등액을 농축시키고, 에틸 에테르(50㎖)에 적가한다. 백색 침전을 원심분리하고, 합한 침전은 진공하에 건조시켜 N_α-Fmoc-N_G'-Mtr-1-[(4'-카복실산)티아졸-2-일] 아르기놀 3.42g(98% 수율)을 백색 분말로서 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 8.07(s, 1H, SCH=C), 7.70(d, J = 7.0 ㎐, 2H, Fmoc ArH), 7.46(dd, J = 5.0, 7.5 ㎐, 2H, Fmoc ArH), 7.34(dd, J = 4.0, 7.5 ㎐, 2H, Fmoc ArH), 7.23(d, J = 7.5 ㎐, 2H, Fmoc ArH), 6.49(s, 1H, ArH), 4.94(s, 1H, FmocN_aH), 4.32-4.23(m, 2H, FmocCH₂), 4.07(t, J = 5.5 ㎐, 1H, FmocCH), 4.02-3.95(m, 1H, C_aH), 3.78(s, 3H, ArOCH₃), 3.27-3.17(m, 1H, CH₂-구아니딘), 3.17-3.10(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.64(s, 3H, ArCH₃), 2.57(s, 3H, ArCH₃), 2.08(s, 3H, ArCH₃), 1.74-1.49(m, 4H, C_bH 및 C_gH); MS(ES+) m/z 722.3 (M+H⁺, 85), 736.3(M+Na⁺, 21), 723.2(35).

화합물(76)의 합성:

(76)

아르기놀 에스테르 유도체(42)(1.35g, 1.93mmol)를 실온에서 EtOAc 70㎖에 용해시킨다. 용액에 이산화망간(IV)(5g, 89.2mmol)을 가하고, 현탁액을 실온에서 5시간 동안 강력히 교반한 후에, 실리카 겔을 통하여 여과한다. 용매를 제거하고, 잔사는 섬광 크로마토그래피(30% 헥산/EtOAc)로 정제하여 목적하는 알콜(76)(0.23g, 18%) 및 케톤(0.153g, 11.5%)을 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ9.80(s, 1H, N_G-H), 8.34(bs, 1H, N_δ-H), 7.65(s, 1H, NCH=C), 6.54(s, 1H, ArH), 5.20(b, 1H, BocN_αH), 4.89(s, 1H, CHOH), 4.15(b, 1H, C_αH), 3.84(s, 3H, ArOCH₃), 3.83(s, 3H, CO₂CH₃), 3.70-3.6(b, 1H, CH₂-구아니딘), 3.25-3.15(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.70(s, 3H, ArCH₃), 2.63(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.80-1.55(m, 4H, C_βH 및 C_γH), 1.50(s, 9H, N_GBoc), 1.35(s, 9H, N_αBoc); MS(ES+) m/e 697 (M+H⁺, 100).

화합물(77)의 합성:

(77)

에스테르(76)(70㎎, 0.1mmol)를 THF(10㎖) 및 물(10㎖)의 혼합물에 용해시킨다. 용액에 LiOH(18㎎, 4.3mmol)를 가하고, 용액을 7시간 동안 환류하에 가열한다. 생성된 용액을 증발시킨다. 잔사를 물에 용해시키고, 에테르로 추출한다. 수성층을 증발시킨다. 생성된 잔사를 MeOH에 용해시키고, 도웩스 수지(50Wx8, H⁺형태)를 가하여 용액을 산성화시킨다. 수지를 여과하고, 여액을 증발시켜 산을 수득한다(35㎎, 60%).

¹H NMR(500 ㎒, CD₃OD) δ 7.7(s, 1H, NCH=C), 6.70(s, 1H, ArH), 4.3(m, 1H, C_αH), 3.87(s, 3H, ArOCH₃), 3.34(m, 1H, CH₂-구아니딘), 3.3-3.2(m, 1H, CH₂-구아니딘), 2.69(s, 3H, ArCH₃), 2.61(s, 3H, ArCH₃), 2.14(s, 3H, ArCH₃), 1.73-1.62(m, 4H, C_βH 및 C_γH), 1.34(s, 9H, N_αBoc); MS(ES+) m/z 583.3 (M+H⁺, 100).

화합물(78)의 합성:

(78)

CH₃CN/DMF(80㎖:80㎖)중 4-(클로로에틸)벤조산(8.0g, 0.046mol)에 NaN₃(6.0g, 0.092 mol), 테트라-n-부틸암모늄 아지드(cat.), 테트라-n-부틸암모늄 요오다이드(cat.)를 가하고, 반응물을 7 내지 9시간 동안 부드럽게 환류하에 가열하고, 이때 반응 혼합물을 하나의 고체 블럭으로 변형시킨다. 물(350㎖) 및 EtOAc(500㎖)를 가하고, 수성층을 EtOAc 400㎖씩으로 2회 추출한다. 유기층을 H₂O(250㎖) 및 염수(300㎖)로 세척하고, Na₂SO₄로 건조시킨다. 여과하고 용매를 증발시켜 다음 단계에 사용하기에 충분히 순수한 황색 고체(9.4g)를 수득한다. IR(CDCl₃) v^-12111.

화합물(79)의 합성:

(79)

THF/DME(175㎖:60㎖)중 화학식(78)(9.4g, 0.053 mol)의 용액에 트리페닐포스핀(15.2g, 0.058 mol)을 가하고, 반응물을 10분 동안 교반한다. H₂O(1.2㎖)를 가하고, 반응물을 실온에서 22 내지 24시간 동안 강력히 교반하며, 이때 용액은 농후한 현탁액으로 변한다. 회백색의 고체를 여과하고, THF 40㎖씩으로 3회 세척하여 건조시킨 후에, 순수한 이미노포스포란 16.4g을 수득한다. MS(ES+) (M+H⁺) 426.1.

화합물(80)의 합성:

(80)

이미노포스포란(79)을 THF/H₂O(320㎖:190㎖)에 현탁시키고, 2N HCl(64㎖)을 가하여, 반응물을 5시간 동안 환류하에 가열한다. 진한 HCl(11㎖)을 가하고, 다시 20시간 동안 계속해서 환류시킨다. 용매를 진공하에 제거하고, 생성된 회백색의 고체는 고진공하에 2시간 동안 건조시겨(18.0g), 추가의 정제없이 다음 단계에 사용한다.

화합물(81)의 합성:

(81)

CH₃CN(320㎖)중 4-(아미노에틸)벤조산·HCl(80)(9.0g, 0.019 mol, 이론치)의 현탁액에 TEA(7.7㎖, 0.053 mol)를 가하고, 현탁액을 0℃로 냉각시킨다. Fmoc-ONSu(9.3g, 0.026 mol)를 한번에 가하고, 반응물을 실온에서 1시간 동안 가온한 다음, 다시 1시간 동안 교반한다. 용매를 감압하에 제거하고, 잔사는 EtOAc(1200㎖)에 용해시켜, 10% 시트르산(220㎖) 및 염수(220㎖)로 세척하고, Na₂SO₄로 건조시킨다. 여과하고 용매를 증발시켜 조 생성물을 수득한 다음, 이는 8% MeOH/CHCl₃를 사용하여 섬광 크로마토그래피로 정제하여 순수한 생성물(2.4g)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 2.81(t, 2H, J = 7.0 ㎐), 3.36(m, 2H), 4.15(t, 1H, J = 6.5 ㎐), 4.36(d, 2H, J = 7.0 ㎐), 5.24(br s, 1H), 7.18(d, 2H, J = 8.0 ㎐), 7.26(m, 2H), 7.35(t, 2H, J = 7.5 ㎐), 7.52(d, 2H, J = 7.5 ㎐), 7.71(d, 2H, J = 7.5 ㎐), 7.92(d, 2H, J = 8.0 ㎐); MS(ES+) (M+H⁺) 387.7.

화합물(82)의 합성:

(82)

질소하에 4-요오도-메틸벤조에이트 2.20g(8.4mmol)에 Boc-프로파길 아민 1.95g(12.26mmol), 트리페닐포스핀 0.33g(1.26mmol), 요오드화구리(I) 0.08g(0.42mmol), 트리에틸아민 2.11㎖(15.1mmol) 및 DMF 250㎖를 가한다. 용액을 교반하고, 질소로 15분 동안 탈기시킨 다음, 팔라듐(II) 아세테이트 0.10g(0.42mmol)을 가하고, 실온에서 18시간 동안 교반한다. 용액을 EtOAc로 희석하고, 5% 시트르산으로 4회, 염수로 2회 세척하여, MgSO₄로 건조시킨다. 칼럼 크로마토그래피(실리카 겔, 9:1 헥산/EtOAc)로 정제하여 에스테르(82)(2.37g, 98%)를 오렌지색 고체로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃, 500 ㎒) δ 1.47(s, 9H), 3.91(s, 3H), 4.17(m, 2H), 4.80(넓은 s, 1H), 7.46(d, J = 8.5 ㎐, 2H), 7.97(d, J = 8.5 ㎐, 2H).

화합물(83)의 합성:

(83)

1 atm의 H₂하에 알킨(82) 2.86g(9.88mmol)에 무수 디에틸 에테르 40㎖ 및 촉매량의 산화백금(IV)을 가한다. 반응은 TLC로 모니터하고, 13시간 후에 완결시킨다. 혼합물은 셀라이트 패드를 통하여 여과하고, 디에틸 에테르로 세척한 다음, 용매를 진공하에 제거하여 에스테르(83)(2.72g, 94%)를 오렌지색 오일로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃, 500 ㎒) δ 1.44(s, 9H), 1.82(m, 2H), 2.69(m, 2H), 3.15(m, 2H), 3.89(s, 3H), 4.55(넓은 s, 1H), 7.23(d, J = 8.0 ㎐, 2H), 7.94(d, J = 8.0 ㎐, 2H); MS(ES+) m/z 294 (M+H⁺).

화합물(84)의 합성:

(84)

에스테르(83) 2.72g(9.27mmol)에 수산화리튬 일수화물 1.17g(27.18mmol), THF 50㎖ 및 H₂O 50㎖를 가한다. 용액을 실온에서 16시간 동안 교반하고, 5% 시트르산으로 급냉시킨다. 반응물은 EtOAc로 4회 추출하고, 합한 추출물은 염수로 세척하여 MgSO₄로 건조시킨다. 용매를 제거하여 산(84)(2.38g, 92%)을 엷은 황색 고체로서 수득한다.

¹H NMR(CD₃OD, 500 ㎒) δ 1.44(s, 9H), 1.80(m, 2H), 2.70(m, 2H), 3.07(m, 2H), 7.30(d, J = 8.0 ㎐), 7.92(d, J = 8.0 ㎐).

화합물(85)의 합성:

(85)

산(84) 2.38g에 디클로로메탄 20㎖ 및 TFA 20㎖를 가한다. 용액을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 용매를 진공하에 제거하여 아미노산(85)(3.57g)을 엷은 오렌지색 고체로서 수득한다.

¹H NMR(CD₃OD, 500 ㎒) δ 1.98(m, 2H), 2.79(m, 2H), 2.95(m, 2H), 7.35(d, J = 8.0 ㎐), 7.97(d, J = 8.0 ㎐).

화합물(86)의 합성:

(86)

아미노산(85) 3.57g(12.20mmol)에 1,4-디옥산 70㎖, H₂O 70㎖, 1.29g(12.20mmol) 및 N-(9-플루오레닐메톡시카보닐옥시)석신이미드 4.93g(14.6mmol)을 가한다. 흐린 혼합물은 48시간 동안 교반하고, 다량의 EtOAc로 희석하여, 포화 염화암모늄으로 세척한다. 혼합물을 EtOAc로 3회 추출하고, 합한 유기물은 포화 중탄산염 및 염수로 세척한 다음, 황산나트륨으로 건조시킨다. 용매를 진공하에 제거하여 엷은 황색 고체를 수득하고, 이를 에테르로 세척하여 산(86)(2.85g, 58%; 화학식 75를 기준으로 하여 83%)을 백색 분말로서 수득한다.

¹H NMR(CD₃OD, 500 ㎒) δ 1.81(m, 2H), 2.68(m, 2H), 3.12(m, 2H), 4.37(m, 2H), 7.30(m, 4H), 7.38(m, 2H), 7.65(d, J = 8.0 ㎐, 2H), 7.79(d, J = 7.5 ㎐, 2H), 7.92(d, J =8.0 ㎐, 2H); MS(ES+) m/z 402 (M+H⁺).

화합물(87)의 합성:

(87)

시아노메틸 트리페닐포스포늄 클로라이드(CMTPP)의 용액(8.2g, 24mmol)을 디클로로메탄 75㎖에서 준비하고, 10분 동안 교반한다. Fmoc-Lys(Boc)(10g, 21.3mmol), 1-(디메틸아미노프로필)-3-에틸 카보디이미드 하이드로클로라이드(EDCI)(4.9g, 25.6mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘(DMAP)(2.2mmol)을 가하고, 반응 용기를 밀봉하여, 실온에서 12시간 동안 교반한다. 용매를 진공하에 오일로 농축시키고, 이는 에틸 아세테이트 300㎖ 및 1N HCl 100㎖에 교반하에 용해시킨다. 층을 분리하고, 유기상은 염수 50㎖씩으로 2회 추출한다. 에틸 아세테이트를 황산마그네슘으로 건조시키고, 고체로 농축시킨다. 이 물질은 추가의 정제없이 사용한다. MS(ES+) 752 (M+H⁺).

화합물(88)의 합성:

(88)

화합물 87의 화합물(16g, 21.3mmol)을 MeOH 100㎖에 용해시키고, -78℃로 냉각시킨다. 오존을 기체 분산관을 사용하여 3시간 동안 반응 용액으로 버블링시킨다. 생성물은 감압하에 MeOH의 제거에 의해 분리하고, 에틸 아세테이트/헥산(3:7)의 이동상으로 평형화된 실리카 겔 칼럼(200g 무수 중량)에서 정제한다. 생성물은 에틸 아세테이트/헥산(4:6)으로 용출시켜, 건조 후에 5.1g(2단계 동안 47%)을 수득한다. MS(ES+) 511 (M+H⁺).

화합물(89)의 합성:

케토 에스테르(88)(5.1g, 9.8mmol)를 THF 100㎖에 용해시킨다. 테트라메틸암모늄 보로하이드라이드(1.4g, 11.8mmol)를 용액에 가한 후에, 용기를 밀봉하고 4시간 동안 교반한다. 반응은 이때 완결되지 않으며, 추가로 보로하이드라이드(0.21g, 2.4mmol)를 가하고, 다시 몇시간 동안 계속해서 교반한다. 반응 혼합물을 오일로 진공하에 농축시키고, 평형화된 실리카 겔 칼럼(150g 무수 중량)으로 적용시켜, 에틸 아세테이트/헥산(4:6)으로 용출시켜 생성물 2.7g(53%)을 수득한다. MS(ES+) 513 (M+H⁺).

화합물(90)의 합성:

(90)

하이드록시 에스테르(89)(2.7g, 5.3mmol)를 THF 100㎖에 용해시키고, 0 내지 5℃로 냉각시킨다. 0.2 N LiOH(66.5㎖, 13.3mmol)를 냉각된 용액에 가한 후에, 30분 동안 교반한다. 반응은 이때 완결되지 않으며, 추가로 0.2 N LiOH(10.4㎖, 2.1mmol)를 가한다. 반응물을 다시 30분 동안 교반한 다음, 에틸 아세테이트/0.2 N HCl(2:1) 300㎖로 급냉시킨다. 수성상을 분리하고, 에틸 아세테이트 100㎖로 세척하여, 합한 유기 추출물을 황산마그네슘으로 건조시키고 여과한다. 여액을 진공하에 오일로 증발시키고, 고체(2.0g, 78%)로 건조시킨다.

CDCl₃δ 1.2-1.8(m, 15H), 3.1(m, 2H), 4.1-4.5(m, 5H), 4.6(m, 1H), 5.4(m, 1H), 7.2(m, 2H), 7.4(m, 2H), 7.6(m, 2H), 7.8(m, 2H); MS(ES+) 501 (M+H⁺).

화합물(91)의 합성:

화학식 91은 다음 반응식에 제시된 표준 방법에 의해 합성한다.

실시예 28

β-시트 미메틱의 고상 합성을 위한 대표적인 성분의 합성

우라졸 합성

다음 합성법은 본 발명의 β-시트 미메틱의 고상 합성에 사용되는 우라졸 성분을 제조하는데 사용되는 대표적인 방법이다.

화합물(92)의 합성:

(92)

화합물 92는 쿡슨(Cookson) 및 구프테(Gupte)의 방법(참조: Org. Syntheses, Vol. VI (1988), 936)을 다소 변형시켜 합성한다. EtOAc 160㎖중 2-n-부틸아닐린(12.0㎖, 76.6mmol)을 부가 펀넬을 통하여 실온에서 30분 동안 톨루엔중 20% 포스겐 324㎖에 가한다. 용액을 30분 동안 다시 환류시키고, 용매를 증류하여 제거한다. 잔류 오일을 클로로포름 75㎖에 용해시키고, 부가 펀넬을 통하여 15분 동안 실온에서 톨루엔중 메틸 하이드라지노카복실레이트(6.90g 76.6mmol)의 현탁액에 가한다. 혼합물을 1.5시간 동안 다시 환류시키고, 이 동안에 모든 고체를 용해시킨다. 실온으로 냉각시, 침전이 형성되고, 진공 여과에 의해 수거한다. 톨루엔으로 세척하고 진공하에 건조시켜, 회백색 분말 18.17g(89%)을 수득한다. 생성물은 추가의 정제없이 다음 단계에 사용한다.

TLC(CH₂Cl₂/MeOH, 95/5) R_f0.12;¹H NMR(CD₃OD) δ 0.94(t, 3H, J = 7.4 ㎐), 1.39(m, 2H), 1.56(m, 2H), 2.61(m, 2H), 3.74(s, 3H), 7.09-7.21(m, 4H); MS(ES+) m/z 265.8 (M+H⁺, 100).

화합물(93)의 합성:

(93)

화합물 92의 화합물(18.03g, 68.0mmol)을 4N KOH 190㎖에 현탁시키고, 2시간 동안 환류하에 가열한다. 냉각시, 맑은 분홍색 용액을 에테르로 6회 추출하고, 진한 HCl로 산성화시킨다. 침전은 진공 여과에 의해 수거하고, 물 및 EtOAc로 세척하여, 진공하에 밤새 건조시켜 백색 고체 14.00g(88%)을 수득한다[경우에 따라, 우라졸은 MeOH 또는 다른 적절한 용매 시스템으로부터 재결정화할 수 있다].

TLC(CH₂Cl₂/MeOH/AcOH, 94/4/2) R_f0.63; UV에 의한 순도^*:³97%;¹H NMR(CD₃OD) δ 0.89(t, 3H, J = 7.3 ㎐), 1.32(m, 2H), 1.51(m, 2H), 7.18-7.42(m, 4H); MS(ES-) m/z 232 (M-H⁺). 주: 우라졸은 일반적으로 불량한 질량 스펙트라를 제공한다.

* 순도의 대략적인 체크는 다음과 같이 우라졸의 산화로부터 유도되는 트리아졸린의 UV 흡광도를 측정하여 수득할 수 있다. 우라졸(5 내지 10㎎) 및 비스(트리플루오로아세톡시)요오도벤젠(40㎎)을 메스 플라스크에서 5㎖로 DMF에 용해시킨다. 이러한 분홍색 용액의 흡광도는 DMF 블랭크에 대해 1 ㎝ 길이의 통로를 갖는 크벳에서 520 ㎚(ε177)에서 측정한다. 이러한 상황하에서, 모 우라졸의 순도는 다음식에 의해 수득된다: 순도 = 2.82(A)(MW)/(m)(여기서, A는 흡광도이고, MW는 우라졸의 분자량이며, m은 샘플 우라졸㎎의 중량이다).

화합물(94)의 합성:

(94)

4-(플루오로메틸)-벤질아민(4.1㎖, 28.5mmol)을 THF(25㎖)중 메틸 하이드라지노카복실레이트(2.56g, 28.5mmol) 및 1,1'-카보닐디이미다졸(4.62g, 28.5mmol)의 교반된 용액에 가한다. 용액을 실온에서 18시간 동안 교반한다. 형성된 백색 침전은 진공 여과에 의해 수거하고, 찬 THF로 세척하여 진공하에 건조시킴으로써 화학식 94 3.22g(39%)을 수득한다.

¹H NMR(DMSO-d₆) δ 3.57(s, 3H), 4.26(d, 2H, J = 6.0 ㎐), 7.44(d, 2H, J = 8.0 ㎐), 7.64(d, 2H, J = 8.0 ㎐); MS(ES+) m/z 292(M+H⁺, 100).

화합물(95)의 합성:

(95)

화합물 94의 화합물(3.22g, 11.0mmol)을 4N KOH 20㎖에 현탁시키고, 3시간 동안 환류하에 가열한다. 냉각시키고, 용액을 진한 HCl로 산성화시킨다. 형성된 백색 침전을 진공 여과에 의해 수거하고, 냉수로 세척하여 진공하에 밤새 건조시켜 백색 고체 2.45g(86%)을 수득한다.

UV에 의한 순도:³83%;¹H NMR(DMSO) δ 4.62(s, 2H), 7.46(d, 2H, J = 8.0 ㎐), 7.70(d, 2H, J = 8.0 ㎐), 10.29(bs, 2H); MS(ES-) m/z 258 (M-H⁺, 100).

디엔 합성

다음의 합성법은 본 발명의 β-시트 미메틱의 고상 합성에 사용되는 디엔 성분을 제조하는데 사용되는 대표적인 방법이다.

화합물(95)의 합성:

(95)

무수 디클로로메탄 150㎖ 중의 메타크롤레인(7.01g, 100mmol) 및 메틸 (트리페닐포스포라닐리덴)아세테이트(35.11g, 105mmol)의 용액을 질소 대기하에 2시간 동안 환류시킨다. 용매를 감압하에 증발시키고, 생성물은 짧은 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(EtOAc-헥산, 1:9)로 정제한다. 생성물 함유 분획을 증발시킨 후에, 화합물(95)는 투명한 오일(8.71g, 69%)로서 수득한다.

TLC(EtOAc-헥산, 1:4) R_f0.59;¹H NMR(CDCl₃) δ 1.89(s, 3H), 3.76(s, 3H), 5.33-5.37(m, 2H), 5.87(d, J = 16 ㎐, 1H), 7.37(d, J = 16 ㎐, 1H).

화합물(96)의 합성:

(96)

화합물(96)는 케이. 사토(K. Sato) 등의 방법(참조: J. Org. Chem. 32:177, 1967)을 변형하여 합성한다. 질소 대기하에 0℃로 냉각시킨 무수 THF 25㎖중 NaH(광유중 60%, 0.40g, 10mmol)의 현탁액에 트리에틸 포스포노크로토네이트(2.50g, 10mmol)를 교반하에 적가한다. 부가 후에, 용액을 0℃에서 1.5시간 동안 교반한다. 0℃로 유지된 갈적색 용액에 3,3-디메틸부티르알데히드(1.00g, 10mmol)를 적가한다. 용액을 실온으로 가온하고, 실온에서 1시간 동안 교반한다. 혼합물을 에틸 아세테이트(75㎖) 및 물(75㎖)로 희석하고, 두 층을 분리한다. 유기층을 물 50㎖씩으로 2회 및 염수(70㎖)로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시킨다. 용매를 감압하에 제거하고, 실리카 상에서 섬광 크로마토그래피(EtOAc/헥산, 1:9)하여 화합물(96) 1.00g(51%)을 엷은 황색 고체로서 수득한다.

TLC(EtOAc/헥산, 1:9) R_f0.60;¹H NMR(CDCl₃) δ 0.90(s, 9H), 1.29(t, J = 7 ㎐, 3H), 2.04(d, J = 6 ㎐, 2H), 4.19(q, J = 7 ㎐, 2H), 5.80(d, J = 15.5 ㎐, 1H), 6.13-6.17(m, 2H), 7.24-7.39(m, 2H).

화합물(97)의 합성:

(97)

메탄올(15㎖) 및 물(5㎖)중 메틸 7,7-디메틸-2,4-옥타디에노에이트(96)(0.99g, 5mmol) 및 수산화나트륨(0.60g, 15mmol)의 용액을 30분 동안 환류시킨다. 실온으로 냉각시킨 후에, 용매를 진공하에 제거하고, 잔사는 물(30㎖)에 용해시킨다. 생성된 용액을 진한 HCl을 사용하여 pH 2로 산성화시키고, 침전은 여과하여 수거하여 물(10㎖)로 세척한 다음, 진공하에 건조시켜 산 0.84g(99%)을 백색 고체로서 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 0.92(s, 3H), 2.07(d, J = 6.5 ㎐, 2H), 5.80(d, J = 15.5 ㎐, 1H), 6.19-6.23(m, 2H), 7.34-7.40(m, 2H).

실시예 29

대표적인 β-시트 미메틱의 고상 합성법

본 실시예는 화학식 227을 통한 대표적인 β-시트 미메틱의 고상 합성법을 기술하는 것이다(표 11 내지 15). 본 실시예의 화합물은 다음의 반응식에 따라 합성한다:

일반적인 방법: β-시트 미메틱의 합성은 DMF 중 25% 피페리딘을 사용하여 Fmoc PAL 수지의 탈보호에 의해 개시한다. DMF로 철저히 세척한 다음, 수지는 카이저 시험이 네가티브가 될 때 까지, 메틸벤조산의 산 플루오라이드 또는 화학식 81이나, 화학식 86 및 휴니그(Hunig)의 염기로 처리한다. 또는, Fmoc-보호된 티아졸-(75) 또는 이미다졸-기본 (77) 링커를 BOP, HOBt 및 DIEA를 사용하여 수지에 커플링시킨다. 어떤 경우에, Fmoc-Leu 또는 다른 아미노산을 동일한 방법을 통하여 티아졸- (75) 또는 이미다졸-기본 (77) 링커 전에 수지에 결합시킨다. 화학식 217 내지 221의 경우에, 이소시아네이트(91)는 디클로로메탄중 촉매적 HCl의 존재하에 왕(Wang) 수지에 커플링시킨다. 모든 Fmoc-보호된 링커의 탈보호는 DMF중 25% 피페리딘으로 처리하여 수행하며, Boc-보호된 링커 (77)의 탈보호는 디클로로메탄중 TMS-Cl(1M) 및 페놀(3M)에 의해 30분 동안 수행한다. 리시놀 유도체(90)는 DMF중 PyBOP, HOBt 및 휴니그 염기를 사용하여 네가티브 카이저 시험이 성취될 때 까지 수지 결합된 링커 N-Fmoc-4-아미노메틸벤조산 (81) 또는 (86)에 커플링시킨다. 수지를 DMF중 25% 피페리딘으로 처리한 다음, FMOC 그룹으로 분해한다. DMF로 세척한 다음, 카이저 시험 결과가 네가티브가 될 때 까지 DMF중 PyBOP, HOBt 및 휴니그 염기를 사용하여 디에노산을 수지 결합된 링커에 커플링시킨다. 사이클로 부가는 DMF중 피라졸리딘디온(제시되지 않음) 또는 우라졸의 용액을 DMF중 [비스(트리플루오로아세톡시)요오도]벤젠의 용액으로 예비처리하여 수행한다. 중합체 지지된 디엔은 생성된 용액으로 2 내지 16시간 동안 처리한다. 그 다음에, 수지는 DMF 및 CH₂Cl₂로 세척한다. 케토아미드로의 산화는 수지를 DMSO중 데쓰-마틴 페리오디난의 용액으로 60분 동안 처리하여 수행한다. 수지를 CH₂Cl₂로 세척하고, 생성물은 수지를 95:5의 TFA:H₂O로 1 내지 12시간 동안 처리하여 수지로부터 분해한다. 상등액을 수거하고, 수지는 부가의 TFA로 세척한다. 합한 여액을 진공하에 농축시킨다. 잔사는 디에틸 에테르로 침전시키고, 에테르를 경사한다. 생성된 고체를 1:1 CH₃CN:H₂O에 다시 재구성하고, 동결건조시킨다. 표 11 내지 15의 화합물 100 내지 227은 각각 LCMS (ES+)에 제출되는 경우에 예상되는 (M+H⁺) 피크를 수득한다. 화합물은 부분입체 이성체의 혼합물로서 응집 효소의 억제에 대해 검정한다.

표 11 내지 15에 제시된 모든 화합물은 트롬빈 억제제로서 Ki ＜ 100nM이거나, 인자 VIIa 억제제로서의 활성을 갖는다(표 15). 표 11 내지 15에서 "*"로 표시된 화합물은 트롬빈 억제제로서 Ki ＜ 10nM이고, 바람직한 양태를 나타낸다.

실시예 30

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(228)의 합성:

(228)

메틸-2,4-디옥소-펜타노에이트(14.4g, 0.10 mol) 및 트리메틸 오르토아세테이트 10.6g을 메탄올 100㎖에 용해시킨 다음, 아세틸 클로라이드 300㎕를 부가한다. 그 다음에, 이 용액을 실온에서 6시간 동안 교반한다. 이어서, 분획을 용해시키고, 용매는 회전식 증발기를 사용하여 제거한다. 잔사의¹H NMR 분석으로 메틸 엔올 에테르로의 완전한 전환을 제시한다. 반응 용액을 진공하에 증발시킨다.¹H NMR로, 순도는 90%이고, 물질은 정제없이 다음 단계에 사용한다.

2-메톡시-4-옥소-2-펜테논(1.58g, 10mmol) 및 3급 부틸디메틸실릴 클로라이드 1.63g(11mmol)을 DMF 15㎖에 용해시킨다. 트리에틸아민(1.553㎖, 12mmol)을 가하고, 반응물을 아르곤하에 실온에서 밤새 교반한다. 다음날 아침, 헥산 50㎖를 가하고, 반응물을 찬 NaHCO₃용액으로 추출한다. 헥산 층을 Na₂SO₄로 건조시키고, 진공하에 헥산을 제거하여 디엔 2.01g을 오일(78%)로서 수득하며, 이는 추가의 정제없이 사용한다.

NMR(CDCl₃) δ 0.16(s, 6H), 0.94(s, 9H), 3.53(s, 3H), 3.73(s, 3H), 4.32(bs, 1H), 4.6(bs, 1H), 6.21(s, 1H).

화합물(229)의 합성:

(229)

CH₂Cl₂(5㎖)중 4-페닐 우라졸(177㎎, 1mmol) 및 요오도벤젠 디아세테이트(322㎎, 1mmol)의 혼합물에 CH₂Cl₂중 디엔(228)(269㎎, 1.05mmol)의 용액을 가한다. 반응 혼합물을 30분 동안 교반한 다음, 0℃로 냉각시킨다. BF₃·OEt₂(141㎎, 1mmol)를 적가하고, 반응물을 30분 동안 교반하여, CH₂Cl₂(50㎖)로 희석한 다음, NaHCO₃용액 15㎖씩으로 2회, 물 15㎖ 및 염수로 세척하고, 건조시켜 증발시킨다. 조 생성물은 실리카 겔(EtOAc/헥산, 1:3 v/v) 상에서 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 순수한 생성물(97㎎, 32%)을 수득한다.

¹H NMR(500 ㎒, CDCl₃) δ 7.53-7.42(m, 5H), 6.30(s, 1H), 4.47(s, 2H), 3.97(s, 3H); MS(EI, 12 eV) 301 (M⁺, 100), 273.4, 246.3, 154.4, 119.5.

실시예 31

대표적인 β-시트 미메틱의 합성

본 실시예는 본 발명의 대표적인 β-시트 미메틱의 합성을 기술한 것이다.

화합물(24)의 합성:

(230)

250㎖ 불꽃 건조된 환저 플라스크에 무수 THF 130㎖를 가한다. 플라스크를 -78℃로 아르곤 대기하에 냉각시키고, 2.5M n-BuLi 10㎖를 가한 다음, 헥사메틸디실라잔 5.3㎖를 가한다. 이 용액을 -78℃에서 30분 동안 교반한 다음, 메틸 프로피올레이트 2.2㎖를 가한다. -78℃에서 50분 동안 교반한 후에, 헥사디엔알 2.5㎖(22mmol)를 가한다. 그 다음에, 반응물을 서서히 4시간 동안 -30℃로 가온한다. -30℃에서 1시간 후에, 타르타르산 수용액을 부가하여 급냉시킨다. 이어서, 반응 혼합물을 EtOAc 및 물에 분배시키고, 수성층은 부가의 에틸 아세테이트로 세척한다. 그 다음에, 합한 유기층은 포화 염화나트륨으로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시켜 농축시킨 다음, 적색 오일 약 4.1g을 수득한다. 실리카 겔(20% 에틸 아세테이트/80% 헥산)을 통하여 섬광 크로마토그래피로 황색 오일 3.1g(78%)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃) δ 1.78(d, 3H, J = 9), 3.79(s, 3H), 5.01(bs, 1H), 5.63(dd, 1H, J = 9, 16), 5.84(m, 1H), 6.06(m, 1H), 6.38(dd, 1H, J = 16, 9).

화합물(25)의 합성:

(231)

500㎖ 환저 플라스크에 페닐 우라졸(4.91g) 및 메틸렌 클로라이드 150㎖ 를 가한다. 요오도벤젠 디아세테이트(8.94g)를 플라스크에 가하고, 반응물은 심적색을 띨때 까지 10분 동안 교반한다. 그 다음에, 메틸렌 클로라이드 50㎖에 용해된 화합물 230 5.0g을 가하며, 반응물은 순간적으로 탈색된다. 반응물을 실온에서 다시 3시간 동안 교반한다. 용매를 회전식 증발기에서 제거하고, 잔사는 고진공하에 밤새 방치한다. 잔사는 실리카 겔(40% EtOAc/헥산) 상에서 섬광 크로마토그래피로 정제하여 에피머 알콜(84%)의 ∼60/40 부분입체 이성체 혼합물 8.3g을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃)(이성체 1): δ 1.474(d, 3H, J = 7), 3.773(s, 3H), 4.66(m, 2H), 4.83(s, 1H), 5.73(d, 1H, J = 10), 6.19(bd, 1H, J = 10), 7.4-7.56(m, 5H); (이성체 2): δ 1.53(d, 3H, J = 7), 3.77(s, 3H), 4.64(m, 1H), 4.72(m, 1H), 5.18(bs, 1H), 6.1(s, 2H), 7.36-7.56(m, 5H); MS (ES+): 356(M+1), 378(M+Na).

화합물(26)의 합성:

(232)

아세틸렌 알콜의 부분입체 이성체 혼합물로서의 화학식 231 1.0g의 용액을 MeOH 40㎖에 용해시키고, 빙욕에서 0℃로 냉각시킨다. 반응 혼합물에 분말화된 나트륨보로하이드라이드 80㎎(수소화물 ∼3 당량)을 교반하에 가한다. 0℃에서 1시간 후에, 반응물을 실온으로 가온하고, 다시 1시간 동안 교반한다. EtOAc 100㎖ 및 물 60㎖를 부가하여 급냉시킨다. 층을 분리 펀넬로 분리하고, 수성상은 부가의 EtOAc로 2회 추출한다. 그 다음에, 합한 유기상은 포화 염화나트으로 세척하여, 황산나트륨으로 건조시킨다. 유기 용매는 회전식 증발기에 의해 제거하고, 잔사는 섬광 크로마토그래피(40/60 EtOAc/헥산)로 정제하여 부분입체 이성체 알콜의 혼합물 630㎎(∼63%)을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃)(이성체 1): δ 1.39(d, 3H, J = 11), 3.78(s, 3H), 4.68(m, 1H), 4.71(m, 1H), 4.75(m, 1H), 5.81(d, 1H, J = 10), 6.16(dm, 1H, J = 10), 6.26(d, 1H, J = 9), 7.01(d, J = 9), 7.01(d, J = 9), 7.35-7.5(m, 5H); (이성체 2): δ 1.43(d, 3H, J = 10), 3.72(s, 3H), 4.5(m, 2H), 5.53(d, 1H, J = 12), 5.86(m, 2H), 6.12(d, 1H, J = 10), 6.89(d, 1H, J = 10), 7.35-7.5(m, 5H); MS (ES+): 358(M+1).

화합물(27)의 합성:

(233)

메틸렌 클로라이드 50㎖중의 부분입체 이성체 혼합물로서의 화합물 231 357㎎의 용액에 분말화된 데스-마틴 시약 424㎎을 가한다. 반응물을 실온에서 6시간 동안 교반한 다음, 티오황산나트륨 용액과 함께 5분 동안 교반하고, 중탄산염 수용액으로 추출한다. 유기상을 포화 염화나트륨으로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 메틸렌 클로라이드를 회전식 증발기에 의해 제거하여 고체 잔사 348㎎(97%)을 수득한다.

δ 1.61(d, 3H, J = 9 ㎐), 3.82(s, 3H), 4.52(bm, 1H), 5.16(s, 1H), 5.93(bd, 1H, J = 10 ㎐), 6.01(bd, 1H, J = 10 ㎐), 6.88(d, 1H, J = 15 ㎐), 7.29(d, 1H, J = 15 ㎐), 7.35-7.55(m, 5H); MS(EI) 355(M⁰).

화합물(28)의 합성:

(234)

100㎖ 환저 플라스크에 알콜의 이성체 혼합물로서의 화합물 232 357㎎ 및 THF 25㎖를 가한다. 반응 용액을 0℃로 냉각시키고, 반응물을 실온까지 가온하여, 다시 1시간 동안 교반한다. 그 다음에, EtOAc 40㎖ 및 물 30㎖로 추출한다. 수성상을 타르타르산 1mmol로 산성화시키고, 새로운 EtOAc 40㎖로 다시 추출한다. 유기상을 무수 NaSO₄로 건조시키고 여과하여, 용매를 회전식 증발기에서 제거하여 고체 잔사 328㎎을 수득한다.

¹H NMR(CDCl₃)(이성체 1): δ 1.37(d, 3H, J = 6.5), 4.61(m, 1H), 4.65(m, 1H), 4.68(m, 1H), 5.77(d, 1H, J = 11), 6.12(d, 1H, J = 11), 6.23(d, 1H, J = 15), 7.083(d, 1H, J = 15), 7.35-7.54(m, 5H); (이성체 2): δ 1.47(d, 3H, J = 6.5), 4.5(m, 1H), 4.58(m, 1H), 4.96(m, 1H), 5.9(m, 2H), 6.12(d, 1H, J = 16), 6.98(d, 1H, J = 16), 7.35-7.54(m, 5H).

실시예 32

본 실시예에서, 실시예 31의 화합물 231 및 233은 티오레독신에 의한 인슐린 디설파이드 환원을 차단하는 이들의 능력에 대해 검정한다. 티오레독신은 NF-kB의 p50 서브 단위의 Cys62를 포함하는 디설파이드 결합의 환원에 의해 DNA 결합에 대해 NF-kB를 상향 조절하는 것으로 밝혀졌다. 티오레독신은 또한 저분자량 티올보다 10⁴배 더 빠르게 인슐린에서 디설파이드 결합을 환원시키는 것으로 공지되어 있다(참조: Holmgren, J. Biol. Chem. 254:9627-9632, 1979)(본 명세서에 참조로 인용됨). 따라서, NF-kB 활성화의 억제제가 티오레독신의 억제를 통하여 작용하는 경우에, 티오레독신에 의한 인슐린의 환원을 또한 차단할 수 있다. 하기의 검정은 이의 디설파이드 결합이 티오레독신의 존재하에 환원되는 경우에 650 ㎚에서 인슐린의 증가된 혼탁도를 분광학적으로 측정한다.

홈그렌(Holmgren)의 방법을 다소 변형시켜 사용한다. 96개 웰의 미세역가판에서, 0.1M 인산칼륨(pH 6.5)중 티오레독신의 용액을 0.33mM 디티오트레이톨(DTT) 및 2mM EDTA의 존재하에 15분 동안 예비 배양한다. 기질 및 억제제의 용액을 8μM 티오레독신, 0.13mM 인슐린 및 0 내지 100μM의 화합물 231 또는 233의 최종 농도로 가한다. 용액의 혼탁도는 스펙트라(Spectra) Max 250 흡광도 판 판독기(Molecular Devices)에서 60분 동안 650nM에서 측정한다. 결과로부터, 혼탁도는 화합물 231 또는 233의 농도가 증가함에 따라 감소됨을 알 수 있다.

네가티브 대조용으로서, DTT 및 EDTA의 존재하에, 티오레독신의 부재하에 억제제는 혼탁도를 나타내지 않는다(DTT는 검사 시간이 경과함에 따라 티오레독신을 환원시키지 못한다). 포지티브 대조용으로서, 구조적으로 관련된 천연 생성물 파르테놀리드 및 산토닌이 억제제 대신에 상기 검정에서 시험된다. 불포화 엑소메틸렌 락톤을 함유하고 농도 의존성 형태로 NF-kB 활성화를 억제하는 것으로 공지된 파르테놀리드(참조: Bork et al., FEBS Lett. 402: 85-90, 1997)는 유사하게 인슐린의 티오레독신 유도된 혼탁도를 차단한다. 포화 락톤 그룹을 함유하고 NF-kB 활성화를 억제하지 않는 산토닌은 인슐린의 티오레독신 유도된 혼탁도를 차단하지 않는다. 이들 결과는 함께 화합물 231 및 233이 티오레독신에 의한 NF-kB 활성화를 방지함을 입증하는 것이다.

실시예 33

프로테아제 억제제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

(234)

본 실시예는 또한 메탈로프로테이나제 루신 아미노펩티다제 M 및 테르몰리신의 억제제로서의 화학식 234(반응식 20에 기술된 방법에 의해 제조됨)의 β-시트 미메틱의 활성을 기술하는 것이다. 본 방법은 문헌(참조: Spungin-Bialik et al., FEBS Lett. (1996) 380, 79-82)의 것의 변형이다.

다음 방법이 사용된다: 50mM Tris-Cl, 100mM NaCl, 1mM CaCl₂, 0.005% 트리톤 X-100(pH=7.5)을 함유하는 완충액을 제조한다. EDTA중 40mM인 제2 완충액을 첫번째로부터 제조한다. 기질인, Suc-Ala-Ala-Phe-pNA의 750μM 용액은 50mM 스톡 용액 DMSO로부터 물에서 제조한다. 테르몰리신의 15nM 용액은 20% 글리세롤/H₂O중 200μM의 테르몰리신 스톡 용액을 완충액으로 희석하여 제조한다. 루신 아미노펩티다제 M(Sigma, H₂O중 2.6㎎/㎖ 스톡)의 시판 용액을 완충액으로 50㎍/㎖까지 희석한다. 50% EtOH/H₂O중 억제제는 물을 사용하여 원하는 농도 수준의 3배로 희석한다. 웰(96개 웰의 미세역가판) 당 50㎕의 효소, 기질 및 억제제를 원하는 수의 미세역가판 스트립에 가한다. 이는 테르몰리신의 경우 5nM 및 기질의 경우 250μM의 최종 농도가 수득된다. 이어서, 웰은 실온에서 20분 동안 배양시킨다. 20분 후에, 웰 당 50㎕로 모든 웰에 완충액중 EDTA를 가하고, 웰 당 50㎕로 웰에 동시에 가한다. 이는 10㎍/㎖의 최종 농도가 수득된다. 판은 21초 간격으로 405 ㎚에서 100x로 판독한다. K_i값은 전과 같이 계산한다(실시예 5). 화합물 234에 대해 수득한 K_i값은 테르몰리신 및 루신 아미노펩티다제 M에 대해 각각 6 및 11μM이다. 이들 결과로부터, 본 발명의 β-시트 미메틱은 메탈로프로테이나제 억제제로서 작용할 수 있음을 알 수 있다.

실시예 34

프로테아제 억제제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

(235)

본 실시예는 또한 시스테인 프로테이나제 파파인의 억제제로서의 화학식 235(반응식 15에 기술된 방법에 의해 제조됨)의 β-시트 미메틱의 활성을 기술하는 것이다. 본 검정 방법은 문헌(참조: Mellor et al., Biochem. J. (1993) 290, 289)의 것의 변형이다.

검정은 실시예 4에서와 같이 미세역가판에서 수행한다. 다음의 방법이 사용된다: 0.05 M 나트륨 시트레이트, 0.15 M NaCl, 2mM DTT, 1mM EDTA(pH = 6.5)를 함유하는 완충액을 제조한다. 기질(Ac-Phe-Gly-pNA)의 2mM 스톡 용액은 완충액에서 200μM로 희석한다. 억제제의 5mM 스톡 용액(50% EtOH/H2O 중)은 완충액에서 500μM로 희석하고, 6개의 연속적인 1:5 희석액을 제조한다. 각각 100㎕의 완충액, 기질 및 억제제(적절한 농도로)의 분획을 8개 웰의 미세역가판 스트립에 웰 당 가한다. 파파인의 1.0mM 스톡 용액은 완충액으로 200μM로 희석하고, 검정용 웰에 100㎕의 분획을 부가하기 전에 5분 동안 배양한다. 판은 21초 간격으로 405 ㎚에서 100x로 판독한다. IC₅₀값은 전과 같이 계산한다(실시예 4). 화합물 234에 대해 수득한 IC₅₀값은 8μM이다. 이들 결과로부터, 본 발명의 β-시트 미메틱은 시스테인 프로테이나제 억제제로서 작용할 수 있음을 알 수 있다.

실시예 35

혈전증 치료제로서의 대표적인 β-시트 미메틱의 활성

본 실시예는 혈전증 치료제로서의 표 14의 화학식 221-14 및 221-21의 β-시트 미메틱의 활성을 기술한 것이다. 래트(스플라구 다우리)를 밤새 단식시키고, 펜토바비탈 마취제하에 사용한다. 5 ㎝ 견사를 함유하는 폴리에틸렌 관을 우측 내경 동맥 및 좌측 경정맥 사이에 놓는다. 상기 화합물중 하나(20㎎/㎖로 50% 프로필렌 글리콜로 용해시키고, 5㎖/㎏을 경구 투여함)를 100㎎·㎏으로 경구 투여한 지 30분 후 또는, 아르가트로반(0.3㎎/㎏)을 정맥내 투여한 지 1분 후에, 혈액은 7분 동안 관을 통하여 순환한다. 순환이 끝날 무렵, 관을 제거하고, 혈전 습윤 중량 및 혈전 단백질 함량을 측정한다. 혈액을 또한 복부 동맥으로부터 회수하고, APTT를 측정한다.

이들 실험의 결과가 도 5A 및 도 5B에 제시되어 있으며, 이는 네가티브 대조용(부가 화합물 없음), 화합물 221-14(도 5A) 또는 화합물 221-21(도 5B) 및 아르가트로반(포지티브 대조용) 각각에 대한 혈전 단백질(㎍/혈전)을 도시한 것이다. 이들 결과로부터, 시험 화합물은 모두 혈전 형성을 상당히 억제함을 알 수 있다.

상기의 내용으로부터, 본 발명의 특정 양태가 기술을 목적으로 본 명세서에 기술되었지만, 다양한 변형이 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 수행될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 단지 첨부된 청구의 범위에 의해 제한되지 않는다.

Claims (12)

1. 하기 화학식의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 이의 염.

   상기 화학식에서,

   A는 -C(=O)-, -(CH₂)_0-4-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_1-2O- 및 -(CH₂)_1-2S-로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   B는 N 및 CH로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

   C는 -C(=O)-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_0-3-, -O-, -S-, -O-(CH₂)_1-2- 및 -S(CH₂)_1-2-로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   D는 N 및 C(R₄)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

   E는,및로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   F는 임의의 카보닐 잔기이고,

   R₁, R₃및 R₄는 독립적으로 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   R₂및 R₂'는 각각 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 환 치환체를 나타내고, 이때 하나 이상의 R₂는 C와 함께 치환되거나 치환되지 않은 융합된 호모사이클릭 또는 헤테로사이클릭 환을 형성하며,

   R'는 환 치환체이고,

   Y 및 Z는 분자의 나머지를 나타내며,

   비사이클릭 환의 두 개의 인접한 CH 그룹은 이중 결합을 형성할 수 있다.
2. 제1항에 있어서, E가인 화합물.
3. 제1항에 있어서, E가인 화합물.
4. 제1항에 있어서, E가이고, 단 Z는 R₁치환체를 함유하는 탄소 원자에 결합된 -NH- 잔기를 함유하지 않는 화합물.
5. 제1항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.
6. 제1항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.

   상기 화학식에서,

   X는 -C(=O)-, -NH-, -NR'-, -O- 및 -S-로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
7. 하기 화학식의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 이의 염.

   상기 화학식에서,

   A는 -C(=O)-, -(CH₂)_0-4-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_1-2O- 및 -(CH₂)_1-2S-로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   B는 N 및 CH로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

   C는 -C(=O)-, -C(=O)(CH₂)_1-3-, -(CH₂)_0-3-, -O-, -S-, -O-(CH₂)_1-2- 및 -S(CH₂)_1-2-로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   D는 N 및 C(R₄)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

   E는,및로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   F는 임의의 카보닐 잔기이고,

   R₁, R₃및 R₄는 독립적으로 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,

   R₂및 R₂'는 각각 아미노산 측쇄 잔기 및 이의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 환 치환체를 나타내고, 이때 하나 이상의 R₂는 C와 함께 치환되거나 치환되지 않은 융합된 호모사이클릭 또는 헤테로사이클릭 환을 형성하며,

   R'는 환 치환체이고,

   Y 및 Z는 분자의 나머지를 나타내며,

   비사이클릭 환의 두 개의 인접한 CH 그룹은 이중 결합을 형성할 수 있다.
8. 제7항에 있어서, E가인 화합물.
9. 제7항에 있어서, E가인 화합물.
10. 제7항에 있어서, E가이고, 단 Z는 R₁치환체를 함유하는 탄소 원자에 결합된 -NH- 잔기를 함유하지 않는 화합물.
11. 제7항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.
12. 제7항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.

    상기 화학식에서,

    X는 -NH-, -NR'-, -O- 및 -S-로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

    X 함유 환은 5-, 6-, 7- 또는 8-원 환이다.