KR20010042839A - 시스테인 프로테아제를 억제하는 효과를 나타내고헤테로시클릭 치환체가 있는 신규 아미드 - Google Patents

시스테인 프로테아제를 억제하는 효과를 나타내고헤테로시클릭 치환체가 있는 신규 아미드 Download PDF

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KR20010042839A
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아힘 묄러
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Abstract

본 발명은 효소, 특히 시스테인 프로테아제의 억제제인 화학식(I)의 아미드에 관한 것이다.
＜화학식 I＞

Description

시스테인 프로테아제를 억제하는 효과를 나타내고 헤테로시클릭 치환체가 있는 신규 아미드{Novel heterocyclically substituted amides with cysteine protease-inhibiting effect}
칼페인은 시스테인 프로테아제 군에 속하는 세포내 단백질 분해효소이고 많은 세포에서 발견된다. 칼페인은 칼슘 농도가 증가될 때 활성화되는데, μ-몰 단위의 칼슘 이온 농도에 의해 활성화되는 칼페인을 칼페인 Ⅰ 또는 μ-칼페인이라 하고, m-몰 단위의 칼슘 이온 농도에 의해 활성화되는 칼페인을 칼페인 Ⅱ 또는 m-칼페인이라 한다(P. Johnson, Int. J. Biochem., 1990, 22(8), 811-22). 상기 칼페인 동위효소 이외의 다른 칼페인 동위효소도 있을 것으로 추정된다(K. Suzuki et al., Biol. Chem. Hoppe-Seyler, 1995, 376(9), 523-9).
칼페인은 다양한 생리적 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 추측되고 있다. 이러한 생리적 과정에는 단백질 키나제 C와 같은 조절 단백질, MAP 2 및 스펙트린과 같은 세포골격 단백질, 근육 단백질, 류마티스성 관절염과 관련된 단백질, 혈소판 활성화와 관련된 단백질, 신경펩티드 대사와 관련된 단백질, 체세포 분열과 관련된 단백질 및 기타 단백질(M.J. Barret 등과 K.K. Wang 등의 논문에 기재되어 있음)의 절단이 포함된다(M.J. Barret et al., Life Sci. 1991, 48, 1659-69 및 K.K. Wang et al., Trends in Pharmacol. Sci., 1994, 15, 412-9).
다양한 병태생리적 과정, 예를 들면, 심장허혈(예를 들어, 심근경색), 신장허혈, 또는 중추신경계 허혈(예를 들어, 졸중), 염증, 근이영양증, 백내장, 중추신경계 손상(예를 들어, 외상), 알쯔하이머병 등에서 칼페인 농도가 상승한 것으로 측정된 바 있다(상기 K.K. Wang 등의 논문 참조). 이러한 질병과 지속적으로 높은 세포내 칼슘 농도 사이에는 어떤 관련성이 있을 것으로 추정된다. 상승된 칼페인 농도는 칼슘-의존성 과정의 과활성화를 야기하는데, 일단 과활성화된 칼슘-의존성 과정은 더 이상 생리적으로 조절되지 않는다. 따라서, 칼페인의 과활성화도가 병태생리적 과정을 유도할 수 있다.
그러므로, 칼페인 효소의 억제제가 상기 질병을 치유하는 데 유용하리라고 가정되어 왔고, 다양한 연구결과가 이것을 입증해 준다. 따라서, 문헌(Seung-chyul Hong et al., Nerological Res. 1994, 25(3), 663-9; 및 R.T. Bartus et al., Neurological Res. 1995, 17, 249-58)은 급성 퇴행성 뇌질환 또는 졸중 후 발생하는 것과 같은 허혈에서 칼페인 억제제가 신경보호 효과를 나타냄을 입증하였다. 마찬가지로, 칼페인 억제제는 실험적으로 유도한 두뇌 외상 후 발생하는 기억력 결손 및 신경운동 장애의 치료를 개선시켰다(K.E. Saatman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, 93, 3428-3433). 저산소증에 의해 손상을 입은 신장에 대한 칼페인 억제제의 보호효과가 발견되었다(C.L. Edelstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, 92, 7662-6). 칼페인 억제제는 허혈 또는 재관류에 의해 발생하는 심장 손상 이후 유익한 효과를 나타내었다(Yoshida, Ken Ischi et al., Jap. Circ. J. 1995, 59(1), 40-8). 칼페인 억제제는 β-AP 단백질의 유리를 저해하기 때문에 알쯔하이머병 치료제로 이용될 가능성이 제안된 바 있다(J. Higaki et al., Neuron, 1995, 14, 651-59). 마찬가지로, 칼페인 억제제는 인터루킨-1α의 유리를 억제한다(N. Watanabe et al., Cytokine 1994, 6(6), 597-601). 또한, 칼페인 억제제에는 종양 세포에 대한 세포독성 효과가 있다(E. Shiba et al., 20th Meeting Int. Ass. Breast Cancer Res., Sendai Jp, 1994, 25-28 Sept., Int. J. Oncol. 5 (Suppl.), 1994, 381).
아울러, 문헌(K.K. Wang, Trends in Pharmacol. Sci., 1994, 15, 412-8)에는 칼페인 억제제의 다른 가능한 용도가 기재되어 있다.
칼페인 억제제는 이미 문헌에 기재되어 있으나, 이들은 주로 비가역성 또는 펩티드 억제제이다. 비가역성 억제제는 일반적으로 알킬화제이고 체내에서 비선택적으로 반응하거나 불안정하다는 단점이 있다. 그러므로, 비가역성 억제제는 간혹 독성과 같은 원하지 않는 부작용을 나타내고 이로 인해 그 용도가 제한되어 있거나 이용이 불가능하다. 비가역성 억제제의 예로는 에폭시드 E 64(E.B. McGowna et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989, 158, 432-5), α-할로 케톤(H. Angliker et al., J. Med. Chem. 1992, 35, 216-20) 또는 디설파이드(R. Matsueda et al., Chem. Lett. 1990, 191-194)가 있다.
칼페인과 같은 시스테인 프로테아제의 가역성 억제제로서 펩티드 알데히드, 특히 디펩티드 및 트리펩티드 알데히드, 예를 들어, Z-Val-Phe-H(MDL 28170)(S. Mehdi, Tends in Bio. Sci. 1991, 16, 150-3)가 많이 알려져 있다. 생리적 조건 하에서 펩티드 알데히드는 높은 반응성 때문에 간혹 불안정하여 급속히 대사되고 독성을 야기할 수 있는 비특이적 반응을 일으키기 쉽다는 단점이 있다(J.A. Fehrentz and B. Castro, Synthesis 1983, 676-78). JP 08183771(CA 1996, 605307) 및 EP 520336에는 칼페인 억제제로서 4-피페리디노일아미드 및 1-카르보닐피페리디노-4-일아미드로부터 유도된 알데히드가 기재되어 있다. 그러나, 본 명세서에 청구된 알데히드는 헤테로방향족 치환체가 있는 화학식 I의 아미드로부터 유도된 것으로 기존 문헌에는 기재되어 있지 않다.
마찬가지로, 펩티드 케톤 유도체 역시 시스테인 프로테아제, 특히 칼페인 억제제이다. 그러므로, 예를 들면, CF3과 같은 전자 끄는 기에 의해 활성화된 케토기가 있는 케톤 유도체는 세린 프로테아제의 억제제로 알려져 있다. CF3또는 그와 유사한 기에 의해 활성화된 케톤이 있는 유사체는 시스테인 프로테아제에 대해서는 억제 활성이 약하거나 전혀 없다(M.R. Angelastro et al., J. Med. Chem. 1990, 33, 11-13). 비가역적 억제를 일으키는 α위치의 이탈기와 카르복실산 유도체에 의해 활성화된 케토기가 있는 케톤 유도체만이 현재까지 효과적인 칼페인 억제제로 확인되었다(상기 M.R. Angelastro 등의 논문 참조, WO 92/11850, 상기 WO 92,12140; WO 94/00095 및 WO 95/00535 참조). 그러나, 상기 케토 아미드 및 케토 에스테르의 펩티드 유도체들만이 억제효과가 있는 것으로 알려져 있다(Zhaozhao Li et al., J. Med. Chem. 1993, 36, 3472-80; S.L. Harbenson et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 2918-29 및 상기 M.R. Angelastro et al. 참조).
케토 벤즈아미드는 이미 문헌에 기재되어 있다. 예를 들면, 케토 에스테르인 PhCO-Abu-COOCH2CH3는 WO 91/09801, WO 94/00095 및 WO 92/111850에 기재되어 있다. 그러나, M.R. Angelastro 등의 문헌에서 상기 케토 에스테르와 유사한 페닐 유도체인 Ph-CONH-CH(CH2Ph)-CO-COCOOCH3은 약한 칼페인 억제제로 밝혀졌다(M.R. Angelastro et al., J. Med. Chem. 1990, 33, 11-13). 상기 페닐 유도체는 문헌(J.P. Burkhardt, Tetrahedron Lett., 1988, 3433-36)에도 기재되어 있다. 그러나, 치환된 벤즈아미드의 중요성에 대해서는 현재까지 밝혀진 것이 없다.
졸중과 같은 많은 질병의 치료시 유효 성분을 정맥내(예를 들어, 관주 용액으로)로 투여한다. 이러한 정맥내 투여를 하기 위해서는, 물에 대해 적당한 용해도를 나타내어 관주 용액으로 제조될 수 있는 유용한 물질(이 경우에는 칼페인 억제제)이 반드시 있어야 한다. 그러나, 대부분의 공지된 칼페인 억제제가 수용해도가 매우 낮거나 불용성이어서 정맥내로 투여하기에 부적당하다는 단점이 있다. 이러한 유형의 유효 성분은 수용성을 부여해주기 위한 보조제를 사용해야만 투여될 수 있다(참고. R.T. Bartus et al., J. Cereb. Blood Flow Metab. 1994, 14, 537-544). 그러나, 상기 보조제, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜은 종종 부작용을 나타내거나 유효 성분과 배합조차 되지 않는다. 그러므로, 보조제 없이 물에 용해되는 비펩티드 칼페인 억제제는 많은 이점이 있을 것이다. 이러한 억제제는 현재까지 알려져 있지 않으므로 신규의 물질이라고 할 수 있다.
본 발명은 효소, 특히 칼페인(= 칼슘 의존성 시스테인 프로테아제) 및 그의 동위효소 및 카텝신(예를 들면, B 및 L)과 같은 시스테인 프로테아제의 억제제인 신규 아미드에 관한 것이다.
치환된 비펩티드 알데히드, 케토 카르복실산 에스테르 및 케토 아미드 유도체가 본 명세서에 기재되어 있다. 상기 화합물들은 신규하고, 견고한 구조적 단편을 삽입함으로써 시스테인 프로테아제, 예를 들어, 칼페인의 강력한 비펩티드 억제제를 얻을 수 있는 가능성을 보여 준다. 또한, 화학식 I으로 나타내는 본 발명의 모든 화합물은 한 개 이상의 지방족 아민 라디칼을 포함하고 있어 산과 염을 형성할 수 있다. 화학식 I의 화합물은 pH 0.4-5에서 0.5% 강도 용액에서 수용화되어 정맥 투여가 필요한 경우, 예를 들어 졸중 치료시 정맥투여에 요구되는 프로필을 나타낸다.
본 발명은 하기 화학식 I의 아미드 및 그의 호변이성질체 및 이성질체 형태, 거울상이성질체 및 디아스테레오머 형태, 및 생리적으로 허용되는 염에 관한 것이다.
상기 식에서,
R1은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 3 개 이하의 R6라디칼로 치환 가능한 페닐, 나프틸, 퀴놀릴, 피리딜, 피리미딜, 피라질, 피리다질, 퀴나졸릴, 퀴녹살릴, 티에닐, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 푸라닐 또는 인돌릴이고,
R2는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 분지 또는 비분지된 O-C1-C6-알킬, C2-C6-알케닐, C2-C6-알키닐, C1-C6-알킬-페닐, C2-C6-알케닐-페닐, C2-C6-알키닐-페닐, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, NHCO-C1-C4-알킬, NHCO-페닐, CONHR9, NHSO2-C1-C4-알킬, NHSO2-페닐, SO2-C1-C4-알킬 또는 SO2-페닐이고,
R3은 NR7R8또는 하기와 같은 고리이고,
R4는 두 개 이하의 R6라디칼로 차례로 치환된 페닐, 피리딜 또는 나프틸 고리로 치환될 수 있는 분지 또는 비분지된 -C1-C6-알킬이고,
R5는 수소, COOR11또는 CO-Z(이 때, Z는 NR12R13,또는 하기 고리임)이고,
R6은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C4-알킬, -O-C1-C4-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, -NHCO-C1-C4-알킬, -NHCO-페닐, -NHSO2-C1-C4-알킬, -NHSO2-페닐, -SO2-C1-C4-알킬 또는 -SO2-페닐이고,
R7은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
R8은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
R9는 수소, 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피리다질, 피라지닐, 피라질, 나프틸, 퀴놀릴 또는 이미다졸릴이고,
R10은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C4-알킬, -O-C1-C4-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, -NHCO-C1-C4-알킬, -NHCO-페닐, -NHSO2-C1-C4-알킬, -NHSO2-페닐, -SO2-C1-C4-알킬 또는 -SO2-페닐이고.
R11은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
R12는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 하기 고리이고,
R13은 수소, 또는 한 개의 R10라디칼로 치환될 수 있는 페닐 고리로 치환가능한 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
R14는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 분지 또는 비분지된 O-C1-C6-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH 또는 COO-C1-C4-알킬, 또는 두 개의 R14는 가교 OC(R15)2O를 나타낼 수 있고,
R15는 수소, 또는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R6을 수반할 수 있는 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피리다질, 피라지닐, 피라질, 피롤릴, 나프틸, 퀴놀릴 또는 이미다졸릴 고리이고,
A는 -(CH2)m-, -(CH2)m-O-(CH2)o-, -(CH2)o-S-(CH2)m-, -(CH2)o-SO-(CH2)m, -(CH2)o-SO2-(CH2)m-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-CH=CH-, -(CH2)o-CO-(CH2)m-, -(CH2)m-NHCO-(CH2)o-, -(CH2)m-CONH-(CH2)o-, -(CH2)m-NHSO2-(CH2)o-, -NH-CO-CH=CH-, -(CH2)m-SO2NH-(CH2)o-, -CH=CH-CONH- 또는
이고,
R1-A는 함께이고,
B는 페닐, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 이미다졸 또는 티아졸이고,
x는 1, 2 또는 3이고,
n은 숫자 0, 1 또는 2이고,
m, o는 서로 독립적으로 숫자 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
화학식 I의 화합물은 라세미체, 거울상이성질적으로 순수한 화합물 또는 디아스테레오머로 이용될 수 있다. 예를 들어, 거울상이성질적으로 순수한 화합물이 필요한 경우, 적당한 광학 활성 염기 또는 산을 이용하여 화학식 I의 화합물 또는 그의 중간체로 고전적 라세미체 분할을 수행하여 상기 거울상이성질적으로 순수한 화합물을 얻을 수 있다. 한편, 시판되는 화합물, 예를 들어, 페닐알라닌, 트립토판 및 티로신 같은 광학 활성 아미노산을 이용하여 거울상이성질적 화합물을 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 메소머 또는 호변이성질체(예를 들어, 화학식 I에서 알데히드 또는 케토기가 에놀 호변이성질체 형태인 화합물)에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은 화합물 I을 적당한 산 또는 염기와 반응시켜 얻을 수 있는 생리적으로 허용되는 화합물 I의 염에 관한 것이다. 적당한 산 및 염기의 예는 문헌(Fortschritte der Arzneimittelforschung, Birkhoiuser Verlag, 1996, Vol. 10, pp. 224-285)에 기재되어 있다. 예를 들면, 상기 산으로는 염산, 시트르산, 타르타르산, 락트산, 인산, 메탄술폰산, 아세트산, 포름산, 말레산, 푸마르산 등이 있고, 염기로는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨 및 트리스가 있다.
본 발명의 아미드 I은 합성 반응식에 기재되어 있는 다양한 방법으로 제조될 수 있다.
＜합성 반응식＞
헤테로시클릭 카르복실산 II를 적당한 아미노 알콜 III에 결합시켜 해당하는 아미드 IV를 얻는다. 이 때, 문헌(C.R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH 출판, 1989, p. 972 et seq.; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4 판, E5, 5장)에 상세히 기재되어 있는 통상적인 펩티드 커플링 방법을 이용한다. 헤테로시클릭 카르복실산 II의 "활성화된" 산 유도체(COOH 산기가 COL기로 전환된 것)를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 L은 Cl, 이미다졸 및 N-히드록시벤조트리아졸과 같은 이탈기이다. 그 다음, 이 활성화된 산을 아민과 반응시켜 아미드 IV를 얻는다. 이 반응은 -20 내지 +25℃의 무수 불활성 용매, 예를 들어, 염화메틸렌, 테트라히드로푸란 또는 디메틸포름아미드에서 실시한다.
상기 알콜 유도체 IV는 본 발명의 알데히드 유도체 I으로 산화될 수 있는데, 이 때 다양한 통상적 산화반응, 예를 들면, Swern 및 Swern-유사 산화(T.T. Tidwell, Synthesis, 1990, 857-70), 소듐 하이포클로라이드/TEMPO(상기 S.L. Harbenson et al. 참조) 또는 Dess-Martin(J. Org. Chem. 1983, 48-4155) 반응을 이용할 수 있다(C.R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH 출판, 1989, p. 604 et seq. 참조). 상기 산화반응에서, 방법에 따라(상기 문헌 참조) -50 내지 +25℃의 온도에서 DMSO/py X SO3또는 DMSO/염화옥살릴과 같은 산화제가 존재하는 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란 또는 염화메틸렌과 같은 불활성 비양성자성 용매를 이용하는 것이 바람직하다.
별법으로, 카르복실산 II를 아미노 히드록삼산 유도체 VI와 반응시켜 벤즈아미드 VII를 얻을 수 있다. 이 경우에 반응은 IV를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 수행된다. 보호된 아미노산 V를 히드록실아민과 반응시켜 히드록삼산 유도체 VI를 얻을 수 있다. 이 때, 이미 공지된 아미드 제조과정을 이용한다. 일반적인 방법, 예를 들어, 트리플루오로아세트산을 이용하는 방법으로 보호기 X, 예를 들어, Boc를 제거할 수 있다. 이 방법으로 얻어진 아미드 히드록삼산 VII을 환원시켜 본 발명의 알데히드 I으로 전환시킬 수 있다. 상기 환원의 환원제로는 테트라히드로푸란 또는 에테르와 같은 불활성 용매 중 -60 내지 0℃의 수소화리튬알루미늄을 이용할 수 있다.
또한, 카르복실산 또는 에스테르 IX(P=COOR', COSR')와 같은 산 유도체를 상기 방법과 유사한 방법으로 제조할 수 있고, 제조된 산 유도체를 본 발명의 알데히드 I으로 환원시킬 수 있다. 이러한 방법은 문헌(C.R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH 출판, 1989, pp. 619-26)에 기재되어 있다.
헤테로시클릭 치환체 및 케토 아미드 또는 케토 에스테르기가 있는 본 발명의 아미드 I은 합성 반응식 2 및 3에 기재되어 있는 다양한 방법으로 제조할 수 있다.
실온 또는 승온, 예컨대 25-100℃의 수용액 또는 물과 유기 용매(예를 들어, 알콜 또는 테트라히드로푸란)의 혼합물에서 경우에 따라 산 또는 수산화리튬, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 염기로 카르복실산 에스테르 IIa를 산 II로 전환시킨다.
문헌(Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4 판, E5, 5장; 및 C.R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH 출판, 1989, 9장) 등에 기재되어 있는 통상적인 조건을 이용하여 상기 산 II를 α-아미노산 유도체에 결합시킨다.
예를 들면, 카르복실산 II를 "활성화된" 산 유도체 IIb = Y-COL(L은 Cl, 이미다졸 및 N-히드록시벤조트리아졸과 같은 이탈기)로 전환시킨 후 아미노산 유도체 H2N-CH(R3)-COOR을 첨가하여 유도체 XI로 전환시킨다. 이 반응은 -20 내지 +25℃의 무수 불활성 용매, 예를 들어, 염화메틸렌, 테트라히드로푸란 및 디메틸포름아미드에서 일어난다.
상술한 것과 유사한 가수분해 반응으로 유도체 XI(일반적으로 에스테르)를 케토 카르복실산 XII로 전환시킨다. 케토 에스테르 I'는 문헌(ZhaoZhao Li et al., J. Med. Chem., 1993, 36, 3472-80)의 방법을 이용한 Dakin-West-유사 반응에서 제조한다. 여기에는 상기 XII과 같은 카르복실산을 테트라히드로푸란과 같은 용매 중 승온(50-100℃)의 옥살릭 모노에스테르 클로라이드와 반응시키고, 이 반응에서 얻어진 생성물을 25-80℃의 에탄올 중 소듐 에탄올레이트와 같은 염기와 반응시켜 본 발명의 케토 에스테르 I'을 생성시키는 것이 포함된다. 예를 들어 상기한 바와 같이, 케토 에스테르 I'는 본 발명의 케토 카르복실산으로 가수분해될 수 있다.
또한, ZhaoZhao Li 등의 방법(상기 문헌 참조)과 유사한 방법으로 케토 벤즈아미드 I'을 생성 시키는 반응을 실시할 수 있다. 실온의 염화메틸렌과 같은 불활성 용매에서, 예를 들어, 보론 트리플루오라이드 에테레이트와 같은 루이스 산 촉매제와 함께 1,2-에탄디티올을 첨가하여 I' 중의 케토기를 보호함으로써 디티안을 생성시킨다. 이러한 유도체를 0-80℃의 알콜과 같은 극성 용매에서 아민 R3-H와 반응시켜 케토 아미드 I(R4= Z 또는 NR7R8)을 생성시킨다.
상기 방법을 대체할 수 있는 방법이 반응식 2에 나타나 있다. 통상적인 펩티드 결합 방법(상기 Houben-Weyl 참조)을 이용하여 케토 카르복실산 II를 아미노 히드록시 카르복실산 유도체 XIII(XIII을 제조하는 방법은 S.L. Harbenson 등의 문헌 또는 J.P. Burkhardt 등의 문헌에 기재되어 있음)와 반응시켜 아미드 XIV를 생성시킨다(S.L. Harbenson et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 2918-29; J. P. Burkhardt et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, 3433-3436). 이 알콜 유도체 XIV를 본 발명의 케토 카르복실산 유도체 I으로 산화시킬 수 있다. 이 때, Swern 및 Swern-유사 산화 반응과 같은 다양한 통상적 산화 반응(C.R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH 출판, p. 604 et seq.)을 이용할 수 있고, 실온 또는 -50 내지 25℃에서 염화메틸렌 또는 테트라히드로푸란(디메틸 설폭시드가 적절히 첨가됨)과 같은 용매 중 디메틸 설폭시드/피리딘-삼산화황 복합체(T.T. Tidwell, Synthesis 1990, 857-70) 또는 하이포클로라이드/TEMPO(S.L. Harbenson 등의 상기 문헌 참조)를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 방법과 유사한 방법을 이용하여 α-히드록시 에스테르 XIV(X = O-알킬)을 카르복실산 XV로 가수분해할 수 있으나, 실온의 물/테트라히드로푸란 혼합물 중 수산화리튬을 이용하는 것이 바람직하다. 상기에 기재되어 있는 커플링 조건하에 상기 에스테르 XIV를 알콜 또는 아민과 반응시켜 다른 에스테르 또는 아미드 XVI을 제조할 수 있다. 알콜 유도체 XVI를 산화시켜 본 발명의 케토 카르복실산 유도체 I을 얻을 수 있다.
기재된 몇 가지 방법 또는 통상적인 화학적 방법으로 카르복실산 에스테르 II를 제조할 수 있다.
X가 결합을 나타내는 화합물은 팔라디움 촉매 하에서 붕산 유도체 및 할로겐화물을 이용한 Suzuki 커플링 또는 방향족 할로겐화물을 이용한 구리-촉매 커플링과 같은 통상적 방향족 커플링으로 제조한다. 알킬-가교 라디칼(X = -(CH2)m-)은 유사 케톤을 환원시키거나 유기리튬(예를 들어, 오르토-페닐옥사졸리딘) 또는 다른 유기금속 화합물을 알킬화시켜 제조할 수 있다(I.M. Dordor et al., J. Chem. Soc. Perkins Trans. I, 1984, 1247-52).
에테르-가교 유도체는 할로겐화물로 상응하는 알콜 또는 페놀을 알킬화시켜 제조할 수 있다(I. Sakamoto et al., Chem. Pharm. Bull., 1986, 34, 2754-59 참조).
술폭시드 및 술폰은 상응하는 티오에테르를 산화시켜 얻을 수 있다.
알켄- 및 알킨-가교 화합물은 예를 들어, Heck 반응을 수행하여 방향족 활로겐화물 및 상응하는 알켄 및 알킨으로부터 제조할 수 있다(I. Sakamoto et al., Chem. Pharm. Bull., 1986, 34, 2754-59).
칼콘은 알데히드와 아세토페논을 축합하여 생성할 수 있고, 경우에 따라 수소를 첨가시켜 칼콘을 유사한 알킬 유도체로 전환시킬 수 있다. 아미드 및 술폰아미드는 상술한 방법과 유사한 방법으로 아민 및 산 유도체로부터 제조할 수 있다.
디알킬아미노알킬 치환체는 BH3/피리딘 착물 또는 NaBH3CN과 같은 수소화붕소 존재하에 알데히드 유도체를 적당한 아민으로 환원성 아민화시켜 얻는다(A.F. Abdel-Magid, C.A. Maryanoff, K.G. Carson, Tetrahedron Lett. 10990, 31, 5595; A.E. Moormann, Synth. Commun. 1993, 23, 789).
헤테로시클릭 치환체가 있는 본 발명의 아미드 I은 시스테인 프로테아제, 특히 칼페인 I 및 II와 카텝신 B 및 L과 같은 시스테인 프로테아제의 억제제이다.
헤테로시클릭 치환체가 있는 아미드 I의 시스테인 프로테아제에 대한 억제효과는 문헌에 공지되어 있는 효소활성 측정법(효소활성의 50%가 억제되는 억제제의 농도(=IC50)를 억제효과의 기준으로 측정하는 방법)을 이용하여 측정한다. 칼페인 I, 칼페인 II 및 카텝신 B에 대한 아미드 I의 억제효과를 상기 방법으로 측정하였다.
카텝신 B에 대한 억제활성 측정
문헌(S. Hansnain et al., J. Biol. Chem., 1993, 268, 235-40)의 방법과 유사한 방법으로 카텝신 B에 대한 아미드 I의 억제효과를 측정하였다.
억제제와 DMSO를 이용하여 제조한 억제제 용액(최종 농도: 0.01 μM 내지 100 μM) 2 ㎕를 88 ㎕의 카텝신 B[인간 간으로부터 얻은 카텝신 B(칼바이오 화학)를 500 μM 완충용액에 5 유닛까지 희석]에 첨가하였다. 이 혼합물을 실온(25℃)에서 60분 동안 예비 인큐베이션한 후 10 ㎕의 10 mM Z-Arg-Arg-pNA(10% DMSO를 함유하는 완충용액 중)를 첨가하여 반응을 시작하였다. 30분 동안 405 nm의 마이크로타이터 플레이트 리더에서 반응정도를 측정하였다. 그 다음, 최대 기울기로부터 IC50을 결정하였다.
칼페인 I 및 II에 대한 억제활성 측정
완충용액(50 mM 트리스-염산, pH 7.5; 0.1 M NaCl; 1 mM 디티오트레이톨; 0.11 mM CaCl2)에서 형광성 칼페인 기질인 Suc-Leu-Tyr-AMC(DMSO에 25 mM 농도로 용해되어 있음, Bachem/Switzerland)를 이용하여 칼페인 억제제의 억제 특성을 조사하였다. 인간 μ-칼페인을 적혈구로부터 분리하고 다단계 크로마토그래피(DEAE-세파로즈, 페닐-세파로즈, 수퍼덱스 200 및 블루 세파로즈)를 수행하여 순도가 95% 이상인 효소(SDS-PAGE, 웨스턴 블롯 분석 및 N-말단 서열 분석에 의해 확인)를 얻는다. 스펙스 플루오로로그 형광측정기를 이용하여 절단 생성물인 7-아미노-4-메틸쿠마린(AMC)의 형광도를 λex = 380 nm 및 λem = 460 nm에서 측정하였다. 12℃에서 시험하면, 기질 절단이 60분 동안 일정하게 증가하고, 칼페인의 자가촉매 활성은 낮다. DMSO 용액으로서 억제제 및 칼페인 기질을 시험 혼합물에 첨가하고, DMSO의 최종 농도가 2%를 초과하지 않도록 한다.
시험 혼합물 제조시, 10 ㎕의 기질(최종 농도 250 μM)를 완충용액을 함유하는 1 ㎖ 큐빗에 넣은 후 10 ㎕의 μ-칼페인(최종 농도 2 ㎍/㎖, 예를 들어, 18 nM)을 상기 큐빗에 첨가한다. 칼페인에 의해 매개되는 기질의 절단 정도를 15 - 20분 동안 측정한다. 그 후, 10 ㎕의 억제제(DMSO 중 50-100 μM 용액)를 첨가하고 절단을 억제하는 정도를 다음 40분 동안 측정한다.
하기와 같은 가역적 억제에 대한 전통적인 방정식을 이용하여 Ki 값을 결정한다(문헌 "효소학 방법" 참조):
Ki = I(vo/vi)-1;
상기 식에서,
I = 억제제 농도이고,
vo = 억제제를 첨가하기 전 초기 속도이고,
vi = 평형상태에서 반응 속도이다.
v = AMC 유리량/시간(예를 들어, 높이/시간)으로부터 속도를 계산한다.
칼페인은 세포내 시스테인 프로테아제이다. 칼페인에 의해 세포내 단백질이 분해되지 않도록 하기 위하여 칼페인 억제제는 세포막을 통과해야 한다. 몇 가지 공지된 칼페인 억제제, 예를 들어, E 64 및 루펩틴은 비록 우수한 칼페인 억제제일지라도 세포막을 잘 통과하지 못하여 세포에 대해 단지 약한 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 세포막을 더욱 잘 통과할 수 있는 화합물을 찾아내는 것이 목적이다. 인간 혈소판을 이용하여 칼페인 억제제가 세포막을 통과하는 능력을 조사한다.
혈소판에서 칼페인에 의한 티로신 키나제 pp60src의 분해
혈소판 활성화 후, 칼페인은 티로신 키나제 pp60src를 분해한다. 이는 문헌(Oda et al., J. Biol. Chem., 1993, Vol, 268, 12603-12608)에 상세히 기재되어 있다. pp60src의 분해가 칼페인 억제제인 칼펩틴에 의해 저해될 수 있다는 결과가 상기 논문에 기재되어 있다. 상기 논문을 기초로 본 발명의 칼페인 억제제의 세포에 대한 효과를 조사하였다. 구연산이 첨가된 신선한 인간 혈액을 200 g에서 15분 동안 원심분리하였다. 혈소판이 풍부한 혈장을 모으고 혈소판 완충용액(68 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 0.5 mM MgCl2X 6 H2O, 0.24 mM NaH2PO4X H2O, 12 mM NaHCO3, 5.6 mM 포도당, 1 mM EDTA, pH 7.4)으로 상기 혈장을 1 : 1로 희석하였다. 혈장을 원심분리하고 혈소판 완충용액으로 세척한 후, 혈소판을 107세포/㎖로 맞추었다. 인간 혈소판을 실온에서 분리하였다.
시험 혼합물의 제조시, 37℃에서 5분 동안 다양한 농도의 억제제(DMSO에 녹아 있음)와 분리된 혈소판(2 X 106)을 예비 인큐베이션하였다. 그 후, 1 μM의 이오노포어 A23187 및 5 mM CaCl2로 혈소판을 활성화시켰다. 5분 동안 인큐베이션한 후, 혈소판을 단시간 동안 13,000 rpm에서 원심분리하고, 침전물을 SDS 샘플 완충용액(20 mM 트리스-염산, 5 mM EDTA, 5 mM EGTA, 1 mM DTT, 0.5 mM PMSF, 5 ㎍/㎖의 루펩틴, 10 ㎍/㎖의 펩스타틴, 10% 글리세롤 및 1% SDS)에 녹였다. 12% 겔 상에서 단백질을 크기에 따라 분리하고 웨스턴 블로팅으로 pp60src와 그의 52 kDa 및 47 kDa 절단 생성물을 확인하였다. 다클론성 토끼 항체인 항-시스-src(pp60c-src)를 구입(Biomal Feinchemikalien, Hamburg)하여 이용하였다. HRP가 결합된 염소 항체(Boehringer Manheim, FRG)를 2차 항체로 이용하여 상기 1차 항체를 검출하였다. 웨스턴 블러팅을 공지된 방법으로 수행하였다.
불활성화된 혈소판(대조군 1: 절단되지 않은 것)과 이오노포어 및 칼슘으로 처리된 혈소판(대조군 2: 100% 절단된 것)을 대조군으로 이용하여 절단된 pp60src의 양을 농도계로 측정하였다. ED50은 발색 반응의 강도가 50%까지 감소되는 억제제의 농도이다.
글루타메이트에 의해 유도되는 피질 신경세포의 사멸
문헌(Choi D.W., Maulucci-Gedde M.A. and Kriegstein A.R., J. Neurosci. 1989, 7, 357-368)에 기재되어 있는 방법으로 실험을 수행하였다.
15일이 경과된 마우스 배로부터 피질 절반을 절개하고, 효소(트립신)로 처리하여 단일 세포를 얻었다. 이 세포(신경교세포 및 피질 신경세포)를 24-웰 플레이트에 접종하였다. 3일(라미닌으로 코팅된 플레이트일 경우) 또는 7일(오르니틴으로 코팅된 플레이트일 경우) 후, FDU(5-플루오로-2-데옥시유리딘)를 처리하여 세포분열을 유도하였다. 세포 수득 15일 후, 글루타메이트(15분)를 첨가하여 세포사멸을 유도한다. 글루타메이트를 제거한 후, 칼페인 억제제를 첨가한다. 24시간 후, 세포배양 상등액 중 락테이트 탈수소화효소(LDH)의 활성을 측정하여 세포 손상 정도를 평가한다.
칼페인은 아폽토시스에 의한 세포 사멸에도 관여하는 것으로 추정되고 있다(M.K.T. Squier et al., J. Cell. Physiol. 1994, 159, 229-237; T. Patel et al., Faseb Journal 1996, 590, 587-597). 이에, 다른 모델에서 칼슘 이오노포어 존재하에 칼슘으로 인간 세포주의 사멸을 유도하였다. 유도된 세포 사멸을 저해하기 위하여, 칼페인 억제제는 세포안으로 들어가서 세포내 칼페인을 억제해야 한다.
칼슘에 의해 매개되는 NT2 세포의 사멸
이오노포어 A 23187 존재하에 칼슘에 의해 인간 세포주 NT2의 사멸이 유도될 수 있다. 시험하기 20시간 전, 웰 당 105세포를 마이크로타이터 플레이트에 접종하였다. 시험 시간이 되면, 2.5 μM의 이오노포어 및 5 mM의 칼슘 존재하에 다양한 농도의 억제제와 세포를 인큐베이션하였다. 5시간 후, 0.05 ㎖의 XTT(세포 증식 키트 II, Boehringer Mannheim)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 약 17시간 후, 제조사의 공지에 따라 SLT 이지 리더 EAR 400에서 광학농도를 측정하였다. 이오노포어 부재하에 억제제 없이 인큐베이션된 세포와 이오노포어 존재하에 억제제 없이 인큐베이션된 세포를 대조군으로 이용하여 세포의 반수가 사멸했을 때의 광학농도를 계산하였다.
심리적 장애를 동반하는 다수의 신경질환에서 글루타메이트의 활성이 상승되어 있고, 이로 인해 중추신경계에서 흥분과다 상태 또는 독성이 나타난다. 이러한 글루타메이트의 부작용은 다양한 수용체에 의해 매개된다. 상기 다양한 수용체는 특이적인 작용물질에 따라 NMDA 수용체와 AMPA 수용체로 분류된다. 그러므로, 이러한 글루타메이트에 의해 매개되는 부작용에 대한 길항제를 상기 질환(특히, 헌팅톤 무도병 및 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환; 저산소증, 무산소증 및 허혈 후 발생하는 신경독성 손상; 및 졸중과 외상 후 발생하는 것과 같은 상해 후 발생하는 신경독성 손상)을 치유하거나 항간질제와 같은 그밖의 다른 용도로 이용할 수 있다(Arzneim. Forschung 1990, 40, 511-514; TIPS, 1990, 11, 334-338; Drugs of the Future 1989, 14, 1059-1071 참조).
흥분성 아미노산에 의한 대뇌 흥분과다로부터 보호(마우스에서 NMDA 및 AMPA 길항작용)
흥분성 아미노산(EAA)을 대뇌내로 투여할 경우에 격렬한 흥분과다가 유도되어 단시간내에 동물(마우스)의 경련 및 사망이 유도된다. 중추에 작용하는 물질(EAA 길항제)을 전신 투여(예를 들어, 복강내 투여)하면 상기 징후를 저해할 수 있다. 중추신경계에서 EAA 수용체의 과도한 활성화는 다양한 신경질환의 발병 과정에서 중요한 역할을 하기 때문에 생체내에서 확인된 EAA 길항작용으로부터 중추신경계 질환을 치유하는 데 EAA 길항제를 이용할 수 있음을 추측할 수 있다. 측정된 양의 EAA 길항제를 복강내로 미리 투여한 후, 고정된 용량의 NMDA 또는 AMPA를 투여할 때 50%의 동물이 어떤 징후도 보이지 않는 EAA 길항제의 농도(ED50)를 결정하여 EAA 길항제의 효능을 측정한다.
헤테로시클릭 치환체가 있는 아미드 I은 칼페인 I 및 II와 카텝신 B 및 L과 같은 시스테인 유도체의 억제제이므로 칼페인 효소 또는 카텝신 효소의 상승된 활성과 관련된 질환을 조절하는 데 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아미드 I은 허혈, 외상, 지망막하 출혈 및 졸중 후 발생하는 퇴행성 뇌질환과, 다중 경색치매, 알쯔하이머병, 헌팅톤병 및 간질과 같은 퇴행성 뇌질환을 치료하는 데 이용될 수 있고, 추가적으로, 심장 허혈 후 심장 손상, 신장 허혈 후 신장 손상, 골격근 손상, 근이영양증, 평활근 세포의 증식에 의한 손상, 관상 혈관경련, 대뇌 혈관경련, 백내장 및 혈관성형술 후 혈관 재발협착증을 치료하는 데 이용될 수 있다. 또한, 아미드 I은 종양 및 그의 전이를 치료하기 위한 화학요법에 유용할 수 있고, 염증 및 류마티스성 질환과 같이 인터루킨-1의 양이 상승하는 질환을 치료하는 데 이용될 수 있다.
본 발명의 제약 제제는 통상적 제약 보조제와 함께 치료 유효량의 화합물 I을 포함한다.
국소 외용 제약 제제(예를 들어, 분말제, 연고 또는 분무제)의 유효 성분의 농도는 통상적인 농도이다. 일반적으로, 유효 성분의 양은 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 중량%이다.
내용 제약 제제는 단일 투여량으로 투여된다. 단일 투여량은 체중 1 kg 당 0.1 내지 100 mg이다. 제약 제제는 질병의 성질 또는 심각도에 따라 1일에 한 번 또는 그 이상 투여될 수 있다.
유효 성분과 별도로, 본 발명의 제약 제제는 요구되는 투여 방법에 적합한 통상적인 부형제 및 희석제를 포함한다. 이용 가능한 국소 외용 제약 보조제로는 에탄올, 이소프로판올, 에톡실화 피마유, 에톡실화 및 수소화 피마자유, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리코 스테아린산염, 에톡실화 지방 알콜, 액상 파라핀, 바셀린 및 모 지방이 있다. 또한, 내용으로 적절한 제약 보조제로는 락토즈, 프로필렌 글리콜, 에탄올, 전분, 탈크 및 폴리비닐피롤리돈이 있다.
또한, 토코페롤 및 부틸화 히드록시아니솔 및 부틸화 히드록시톨루엔과 같은 항독소제, 향미를 개선시켜주는 첨가제, 안정화제, 유화제 및 윤활제를 본 발명의 제약 제제에 첨가할 수 있다.
유효 성분과 함께 제약 제제에 포함되는 물질 및 제약 제제를 생성시키는데 이용되는 물질은 독물학적으로 허용되고 유효 성분과 상용성이 있는 것이다. 통상적인 방법, 예를 들어, 유효 성분을 다른 통상적인 부형제 및 희석제와 혼합하는 방법으로 제약 제제를 제조할 수 있다.
제약 제제는 다양한 방법으로, 예를 들어, 경구, 정맥내 관주 등 비경구, 피하, 복강내 및 국소로 투여될 수 있다. 따라서, 가능한 제약 제형으로는 정제, 유제, 관주 및 주사용 용액제, 이고제, 연고, 겔, 크림, 로션, 분말제 및 분무제가 있다.
＜실시예 1＞
2-((4-페닐피레라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
a) 메틸 2-(4-페닐-1-피페라지닐메틸)벤조산염
DMF 200 ㎖ 중 10.0 g의 메틸 2-클로로메틸벤조산염, 15 g의 탄산칼륨, 8.8 g의 N-페닐피페라진 및 18-크라운-6(한 스페츌라-팁)을 100℃에서 5시간 동안 가열한 후 실온에서 60시간 동안 교반하였다. 녹지 않고 남아 있는 탄산칼륨을 여과하고, 여액을 농축한 후 잔사를 물과 에틸 아세테이트에 분배시켰다. 황산 마그네슘 상에서 유기층을 건조하고 용매를 제거하여 16.8 g(100%)의 생성물을 얻었다.
b) 2-(4-페닐-1-피페라지닐메틸)벤조산
16.8 g의 중간체 1a를 150 ㎖의 THF에 넣고, 150 ㎖의 물 중 1.7 g의 수산화리튬을 실온에서 첨가하였다. 10 ㎖의 메탄올을 첨가하여 혼탁 용액을 청징화하였다. 반응 혼합물을 12시간 동안 실온에서 교반하고 동몰량의 1 M 염산으로 가수분해시켰다. 반응 혼합물을 증발시켜 건조하고, 잔사를 메탄올/툴루엔에 녹였다. 용매를 제거하여 15.2 g(86%)의 생성물(염을 함유)을 얻었다.
c) 2-((4-페닐피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-올-2-일)아미드
3.0 g의 중간체 1b 및 3 ㎖의 트리에틸아민을 50 ㎖의 DMF에 넣었다. 5 g의 황산나트륨을 첨가하고 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 1.5 g의 페닐알라니놀, 1.4 g의 HOBT 및 2.1 g의 EDC를 0℃에서 연속적으로 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 증류수에 붓고, NaHCO3로 염기성화시킨 다음 염화나트륨으로 포화시킨 후 100 ㎖의 염화메틸렌으로 3회 추출하였다. 유기층을 물로 2회 세척하고 황산 마그네슘 상에서 건조시켰다. 용매를 제거하여 2.5 g(59%)의 생성물을 얻었다.
d) 2-((4-페닐피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
2.3 g의 중간체 1c를 2.4 g의 트리에틸아민이 존재하는 50 ㎖의 DMSO에 넣고, 2.5 g의 SO3/피리딘 착물을 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 하룻밤 동안 교반하였다. 혼합물을 250 ㎖의 증류수에 붓고, NaHCO3로 염기성화시킨 다음 염화나트륨으로 포화시키고, 100 ㎖의 염화메틸렌으로 추출한 후 유기층을 황산 마그네슘 상에서 건조시켰다. 용매를 제거한 후, 잔사를 THF에 녹이고 디옥산 중 염산으로 히드로클로라이드염을 침전시켰다. 침전물을 흡인 여과하고 에테르로 여러 번 세척하여 1.9 g(71%)의 생성물을 얻었다.
＜실시예 2＞
2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
a) 메틸 2-((4-벤질-1-페페라지닐)메틸)벤조산염
실시예 1a와 유사하게, 15 g의 탄산칼륨이 존재하는 100℃의 DMF 200 ㎖에서 10.0 g의 메틸 2-클로로벤조산염 및 9.6 g의 N-벤질피페라진을 반응시켜 17.6 g(100%)의 생성물을 얻었다.
b) 2-((4-벤질-1-피페라지닐)메틸)벤조산
실시예 1b와 유사하게, 150 ㎖의 THF 중 중간체 2a 17.5 g을 150 ㎖의 물 중 수산화리튬 1.6 g으로 가수분해하여 9.1 g(54%)의 생성물을 얻었다.
c) 2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-올-2-일)아미드
실시예 1c와 유사하게, 60 ㎖의 DMF에서 3.0 g의 중간체 2b를 3 ㎖의 트리에틸아민, 1.5 g의 페닐알라니놀, 1.3 g의 HOBT 및 2.0 g의 EDC와 반응시켜 2.0 g(46%)의 생성물을 얻었다.
d) 2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
실시예 1d와 유사하게, 40 ㎖의 DMSO에서 1.5 g의 중간체 2c를 2.3 ㎖의 트리에틸아민 존재하에 20 ㎖의 DMSO 중 1.9 g의 SO3/피리딘 착물로 산화시켜 0.4 g(21%)의 생성물을 푸마르산염 형태로 얻었다.
＜실시예 3＞
2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(1-카르바모일-1-옥소-3-페닐프로판-2-일)아미드
a) 2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(1-카르바모일-1-올-3-페닐프로판-2-일)아미드
실시예 1c와 유사하게, 40 ㎖의 DMF에서 1.5 g의 중간체 2b와 0.7 ㎖의 트리에틸아민, 1.0 g의 3-아미노-2-히드록시-4-페닐부티라미드 히드로클로라이드, 0.6 g의 HOBT 및 0.9 g의 EDC를 반응시켜 0.8 g(38%)의 생성물을 얻었다.
b) 2-((4-벤질피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(1-카르바모일-1-옥소-3-페닐프로판-2-일)아미드
실시예 1d와 유사하게, 0.8 g의 트리에틸아민 존재하에 20 ㎖의 DMSO에서 0.7 g의 중간체 3a를 0.7 g의 SO3/피리딘 착물로 산화시켜 0.1 g(18%)의 생성물을 유리 염기 형태로 얻었다.
1H-NMR (d6-DMSO): δ= 2.3 (4H), 2.8-3.5 (8H), 5.3 (1H), 6.7-7.5 (16H), 7.8 (1H), 8.1 (1H), 10.3 (1H) ppm.
＜실시예 4＞
2-(4-((3-메틸페닐)피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(1-카바모일-1-옥소-3-페닐프로판-2-일)아미드
a) 메틸 2-(4-((3-메틸페닐)-1-피페라지닐)-메틸)벤조산염
4.5 g의 탄산칼륨의 존재하, 140℃에서 DMF 200 ㎖에서 4.0 g의 메틸 2-클로로메틸벤조산염과 4.4 g의 3-메틸페닐피페라진을 3시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 물에 붓고 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 혼합된 유기층을 포화된 염수로 3회 세척하고 황산 마그네슘 상에서 건조시킨 후 농축하여 6.5 g(92%)의 생성물을 얻었다.
b) 2-(4-((3-메틸페닐)-1-피페라지닐)메틸)-벤조산
실시예 1b와 유사하게, 5.9 g의 중간체 4a를 75 ㎖의 THF에 녹이고 75 ㎖의 물 중 0.9 g의 수산화리튬으로 가수분해시켜 2.9 g(51%)의 생성물을 얻었다.
c) 2-(4-((3-메틸페닐)피페라진-1-일)메틸)-벤조산 N-(1-카르바모일-1-올-3-페닐프로판-2-일)아미드
실시예 1c와 유사하게, 2.7 ㎖의 트리에틸아민이 존재하는 50 ㎖의 DMF에 1.8 g의 중간체 4b를 넣고, 0.8 g의 HOBT, 1.3 g의 3-아미노-2-히드록시-4-페닐부티라미드 히드로클로라이드 및 1.2 g의 EDC를 연속적으로 첨가하여 1.4 g(50%)의 생성물을 얻었다.
d) 2-(4-((3-메틸페닐)피페라진-1-일)메틸-벤조산 N-(1-카르바모일-1-옥소-3-페닐프로판-2-일)아미드
실시예 1d와 유사하게, 1.2 g의 중간체 4c를 30 ㎖의 DMSO에 녹인 후 1.5 ㎖의 트리에틸아민 존재하에 1.6 g의 SO3/피리딘 착물로 산화시켜 1.0 g(83%)의 생성물을 얻었다.
MS: m/e = 484 (M+)
실시예 5 및 6은 실시예 1과 유사하게 합성되었다.
＜실시예 5＞
3-((4-페닐피레라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드 푸마르산염
＜실시예 6＞
3-((4-(2-tert-부틸-4-트리플루오로메틸피리미딘-6-일)-호모피페라진-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐-프로판-1-알-2-일)아미드
MS: m/e = 568 (M++1)
＜실시예 7＞
4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아미노메틸)-벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
a) 4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산
11.5 g의 N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아민과 15.5 g의 트리에틸아민의 혼합물에 100 ㎖의 THF 중 4-브로모메틸벤조산 15.0 g을 첨가하였다. 반응 혼합물을 단시간 동안 환류 가열한 후 15시간 동안 실온에서 교반하였다. 염을 여과한 후, 모액을 농축하고 잔사를 에틸 아세테이트에 녹인 다음 물로 세척하였다. 수층을 염기성화시키고 에틸 아세테이트로 여러 번 추출하여 흰 고체 형태의 생성물 6.6 g(32%)을 얻었다.
b) 4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아미노-메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-올-2-일)아미드
실시예 1c와 유사하게, 2.9 g의 트리에틸아민이 존재하는 50 ㎖의 DMF에 4.4 g의 중간체 5a를 넣고, 1.8 g의 HOBT, 2.0 g의 페닐알라니놀 및 2.8 g의 EDC를 연속해서 첨가하여 2.3 g(40%)의 생성물을 얻었다.
c) 4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아미노-메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
실시예 1d와 유사하게, 2.0 g의 중간체 5b를 60 ㎖의 DMSO에 녹이고, 1.8 ㎖의 트리에틸아민 존재하에 2.1 g의 SO3/피리딘 착물로 산화시켜 1.3 g(68%)의 생성물을 얻었다.
실시예 8-28은 실시예 7과 유사하게 제조되었다.
＜실시예 8＞
4-(N-벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 9＞
4-(N-(4-메톡시)벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 10＞
4-(N-벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
＜실시예 11＞
4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질-N-메틸아미노메틸)-벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
＜실시예 12＞
4-(N-(4-메톡시)벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
MS : m/e = 368 (M+)
＜실시예 13＞
4-(N-(3,4-디옥소메틸렌)벤질)-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판
-1-알-2-일)아미드
＜실시예 14＞
4-(N-(4-벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 15＞
4-(N-(4-메톡시)벤질-N-메틸아미노메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 16＞
4-((2-페닐피롤리드-1-일)메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알-2-일)아미드
MS : m/e = 420 (M+)
＜실시예 17＞
4-((2-페닐피롤리드-1-일)메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
MS : m/e = 364 (M+)
＜실시예 18＞
4-((2-페닐피롤리드-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
MS : m/e = 412 (M+)
＜실시예 19＞
4-((1,2,3,4-디히드로퀴놀린-1-일)메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 20＞
4-((1,2,3,4-디히드로퀴놀린-1-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 21＞
4-((1,2,3,4-디히드로퀴놀린-1-일)메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
＜실시예 22＞
4-((1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알
-2-일)아미드
＜실시예 23＞
4-((1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 24＞
4-((1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드 히드로클로라이드
＜실시예 25＞
4-((6,7-디메톡시-1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)-메틸)벤조산 N-(3-시클로헥실프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 26＞
4-((6,7-디메톡시-1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)-메틸)벤조산 N-(3-페닐프로판-1-알-2-일)아미드
＜실시예 27＞
4-((6,7-디메톡시-1,2,3,4-디히드로이소퀴놀린-2-일)메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알
-2-일)아미드
＜실시예 28＞
2-((1,2,3,4-디히드로퀴놀린-1-일)메틸)벤조산 N-(3-부탄-1-알-2-일)아미드
MS : m/e = 441 (M+)

Claims (23)

  1. 하기 화학식 I의 아미드 및 그의 호변이성질체 및 이성질체 형태, 거울상 이성질체 및 디아스테레오머 형태, 및 생리적으로 허용되는 염에 관한 것이다.
    ＜화학식 I＞
    상기 식에서,
    R1은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 3 개 이하의 R6라디칼로 치환 가능한 페닐, 나프틸, 퀴놀릴, 피리딜, 피리미딜, 피라질, 피리다질, 퀴나졸릴, 퀴녹살릴, 티에닐, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 푸라닐 또는 인돌릴이고,
    R2는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 분지 또는 비분지된 O-C1-C6-알킬, C2-C6-알케닐, C2-C6-알키닐, C1-C6-알킬-페닐, C2-C6-알케닐-페닐, C2-C6-알키닐-페닐, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, NHCO-C1-C4-알킬, NHCO-페닐, CONHR9, NHSO2-C1-C4-알킬, NHSO2-페닐, SO2-C1-C4-알킬 또는 SO2-페닐이고,
    R3은 NR7R8또는 하기와 같은 고리이고,
    R4는 두 개 이하의 R6라디칼로 차례로 치환된 페닐, 피리딜 또는 나프틸 고리로 치환될 수 있는 분지 또는 비분지된 -C1-C6-알킬이고,
    R5는 수소, COOR11또는 CO-Z(이 때, Z는 NR12R13,또는 하기 고리임)이고,
    R6은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C4-알킬, -O-C1-C4-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, -NHCO-C1-C4-알킬, -NHCO-페닐, -NHSO2-C1-C4-알킬, -NHSO2-페닐, -SO2-C1-C4-알킬 또는 -SO2-페닐이고,
    R7은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
    R8은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
    R9는 수소, 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피리다질, 피라지닐, 피라질, 나프틸, 퀴놀릴 또는 이미다졸릴이고,
    R10은 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C4-알킬, -O-C1-C4-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH, COO-C1-C4-알킬, -NHCO-C1-C4-알킬, -NHCO-페닐, -NHSO2-C1-C4-알킬, -NHSO2-페닐, -SO2-C1-C4-알킬 또는 -SO2-페닐이고.
    R11은 수소, 또는 한 개 또는 두 개의 R10라디칼로 그 자체가 치환 가능한 한 개의 페닐 고리로 치환될 수 있는 선형 또는 분지된 C1-C6-알킬이고,
    R12는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 또는 하기 고리이고,
    R13은 수소, 또는 한 개의 R10라디칼로 치환될 수 있는 페닐 고리로 치환가능한 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R14는 수소, 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬, 분지 또는 비분지된 O-C1-C6-알킬, OH, Cl, F, Br, I, CF3, NO2, NH2, CN, COOH 또는 COO-C1-C4-알킬, 또는 두 개의 R14는 가교 OC(R15)2O를 나타낼 수 있고,
    R15는 수소, 또는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R6을 수반할 수 있는 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피리다질, 피라지닐, 피라질, 피롤릴, 나프틸, 퀴놀릴 또는 이미다졸릴 고리이고,
    A는 -(CH2)m-, -(CH2)m-O-(CH2)o-, -(CH2)o-S-(CH2)m-, -(CH2)o-SO-(CH2)m, -(CH2)o-SO2-(CH2)m-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-CH=CH-, -(CH2)o-CO-(CH2)m-, -(CH2)m-NHCO-(CH2)o-, -(CH2)m-CONH-(CH2)o-, -(CH2)m-NHSO2-(CH2)o-, -NH-CO-CH=CH-, -(CH2)m-SO2NH-(CH2)o-, -CH=CH-CONH- 또는
    이고,
    R1-A는 함께이고,
    B는 페닐, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 이미다졸 또는 티아졸이고,
    x는 1, 2 또는 3이고,
    n은 숫자 0, 1 또는 2이고,
    m, o는 서로 독립적으로 숫자 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
  2. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R5는 수소이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐이고,
    n은 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  3. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R5는 CONR12R13이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐이고,
    n은 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  4. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R2는 수소이고,
    R5는 수소이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐이고,
    n은 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  5. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R2는 수소이고,
    R5는 CONR12R13이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 한 개 또는 두 개의 치환체 R14를 수반할 수 있는 페닐이고,
    n은 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  6. 제1항에 있어서,
    A는 -(CH2)m-, -(CH2)m-O-(CH2)o-, -(CH2)o-S-(CH2)m-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH2)m-CONH-(CH2)o- 또는 -(CH2)m-SO2NH-(CH2)o이고,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R2는 수소이고,
    R5는 수소이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 페닐이고,
    m, n, o는 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  7. 제1항에 있어서,
    A는 -(CH2)m-, -(CH2)m-O-(CH2)o-, -(CH2)o-S-(CH2)m-, -CH=CH-, -C≡C-, -(CH2)m-CONH-(CH2)o-, -(CH2)m-SO2NH-(CH2)o이고,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R2는 수소이고,
    R5는 CONR12R13이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 페닐이고,
    m, n, o는 0 또는 1이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  8. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R1, R2는 수소이고,
    R5는 수소이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 페닐이고,
    m, n, o는 0이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  9. 제1항에 있어서,
    B는 피리딘 또는 페닐이고,
    R1, R2는 수소이고,
    R5는 CONR12R13이고,
    R9는 수소, 또는 한 개의 치환체 R16을 수반할 수 있는 분지 또는 비분지된 C1-C6-알킬이고,
    R16은 페닐이고,
    m, n, o는 0이고,
    x는 1인, 헤테로시클릭 치환체가 있는 화학식 I의 아미드.
  10. 질병을 치료하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  11. 시스테인 프로테아제 억제제로서 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  12. 제6항에 있어서, 칼페인 및 카텝신, 특히 칼페인 I 및 II와 카텝신 B 및 L과 같은 시스테인 프로테아제 억제제로서의 용도.
  13. 칼페인 활성이 상승하는 질병 치료용 약제를 생산하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  14. 퇴행성 뇌질환 및 신경 손상 치료용 약제를 생산하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  15. 제9항에 있어서, 퇴행성 뇌질환 및 허혈, 외상 또는 과다출혈에 의해 유도되는 신경 손상을 치료하기 위한 용도.
  16. 제10항에 있어서, 졸중 및 두개와 대뇌의 외상을 치료하기 위한 용도.
  17. 제10항에 있어서, 알쯔하이머병 및 헌팅톤병을 치료하기 위한 용도.
  18. 제10항에 있어서, 간질을 치료하기 위한 용도.
  19. 심장 허혈 후 심장 손상, 신장 허혈 후 신장 손상, 골격근 손상, 근이영양증, 평활근 세포의 증식으로 인한 손상, 관상 혈관경련, 대뇌 혈관경련, 백내장 및 혈관성형술 후 혈관 재발협착증 치료용 약제를 생산하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  20. 종양 및 그의 전이 치료용 약제를 생산하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  21. 인터루킨-1의 양이 상승되는 질병 치료용 약제를 생산하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  22. 염증 및 류마티스성 질환과 같은 면역질환을 치료하기 위한 제1항 내지 제5항의 화학식 I의 아미드의 용도.
  23. 통상적인 제약 보조제 이외에 단회 투여 당 1 종 이상의 제1항 내지 제5항의 아미드 I을 포함하는, 경구, 비경구 또는 복강내 투여용 약학 제제.
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