KR20030065519A - 신규 피리딘 치환 피라졸로피리딘 유도체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심장혈관 장애, 고혈압, 혈전색전성 장애 및 허혈, 성기능장애 또는 염증, 및 중추신경계장애 치료용 약제로서 사용하기 위한 가용성 구아닐레이트 시클라제의 자극제로서의 신규한 화학식 (I)의 피라졸로피리딘 유도체(여기서, R¹은 4-피리디닐 또는 3-피리디닐을 나타내고; R²는 H, NH₂또는 할로겐을 나타냄) 및 그의 염, 이성체 및 수화물에 관한 것이다.

< 화학식 I >

Description

신규 피리딘 치환 피라졸로피리딘 유도체{NOVEL PYRIDINE-SUBSTITUTED PYRAZOLOPYRIDINE DERIVATIVES}

시클릭 구아노신 모노포스페이트 (cGMP)는 포유류의 가장 중요한 세포 전달계 중의 하나이다. 내피로부터 방출되고 호르몬적 및 기계적 신호를 전달하는 일산화질소 (NO)와 함께, 이는 NO/cGMP 계를 형성한다. 구아닐레이트 시클라제는 구아노신 트리포스페이트 (GTP)로부터 cGMP의 생합성을 촉매한다. 지금까지 공지된 이 계통의 대표물은 구조적 특성 및 리간드의 성질에 따라 두 군으로 나눌 수 있다: 나트륨이뇨펩티드에 의해 자극될 수 있는 미립자 구아닐레이트 시클라제 및 NO에 의해 자극될 수 있는 가용성 구아닐레이트 시클라제. 가용성 구아닐레이트 시클라제는 두 개의 서브유닛으로 이루어져 있고 십중팔구 조절중추 중의 한 일부인 헴(haem)을 헤테로다이머 1 개당 1 개 포함한다. 이는 활성화 기전에 있어서 중추적인 중요성을 갖는다. NO는 헴의 철 원자에 결합할 수 있고 이로써 효소 활성을 현저하게 증가시킨다. 한편, 헴이 없는 제제에서는 NO에 의해 자극되지 못한다.또한, CO도 헴의 중심 철 원자를 공격할 수 있는데, 이 경우 CO에 의한 자극은 NO에 의한 자극보다 현저히 낮다.

cGMP의 형성 및 그로 인한 포스포디에스테라제, 철 채널 및 단백질 키나제의 조절로 인해, 구아닐레이트 시클라제는 다양한 생리적 과정, 특히 평활근 세포의 이완 및 증식, 혈소판 응집 및 유착 및 뉴런의 신호 전달에서, 및 상기 과정 장애에 기초한 질병에서 결정적인 역할을 한다. 병리생리학적 조건하에서, NO/cGMP계는 억제될 수 있으며, 이는 예를 들면, 고혈압, 혈소판 활성화, 세포 증식 증가, 혈관내피세포기능부전(endothelial dysfunction), 죽상경화증, 협심증, 심장기능부전, 혈전증, 뇌중풍 및 심근경색을 일으킬 수 있다.

이러한 형태의 질병을 위한 실행가능한 NO-비의존성 치료 수단은 생체내 cGMP 신호 경로에 영향을 미치는 것을 표적으로 한 것이며, 고효율 및 낮은 부작용이 예견되므로 장래성 있는 접근이라 할 것이다.

가용성 구아닐레이트 시클라제의 치료적 자극을 위해, 지금까지는 배타적으로 NO에 기초한 작용을 갖는 유기 니트레이트와 같은 화합물이 사용되어 왔다. 이는 생물전환에 의해 생성되고 헴의 중심 철 원자를 공격함으로써 가용성 구아닐레이트 시클라제를 활성화시킨다. 부작용 뿐만 아니라, 이러한 방식의 치료의 결정적인 단점은 내성 발달을 포함한다.

최근 몇 년간, 가용성 구아닐레이트 시클라제를 직접적으로, 예를 들면, NO의 선행 방출없이, 자극하는 여러 물질들, 예를 들면, 3-(5'-히드록시메틸-2'-푸릴)-1-벤질인다졸 [YC-1, Wu et al., Blood 84 (1994), 4226; Mulsch et al., Br.J. Pharmacol. 120 (1997), 681], 지방산 [Goldberg et al., J. Biol. Chem. 252 (1977), 1279], 디페닐요오도늄-헥사플루오로포스페이트 [Pettibone et al., Eur. J. Pharmacol. 116 (1985), 307], 이소리퀴리티제닌 [Yu et al., Brit. J. Pharmacol. 114 (1995), 1587] 및 다양하게 치환된 파라졸 유도체 [WO 98/16223]가 기술되어 왔다.

더욱이, WO 98/16507, WO 98/23619, WO 00/06567, WO 00/06568, WO 00/06569 및 WO 00/21954에서는 피라졸로피리딘 유도체가 가용성 구아닐레이트 시클라제의 자극제로서 기술되어 있다. 또한, 이러한 특허 출원에서는 3 번위치에 피리미딘 라디칼을 갖는 피라졸로피리딘도 기술되어 왔다. 이러한 유형의 화합물들은 가용성 구아닐레이트 시클라제의 자극에 대하여 매우 높은 시험관내 활성을 갖는다. 그러나, 이러한 화합물들은 그들의 생체내 성질, 예를 들면, 간에서의 거동, 약리학적 거동, 투여량-반응 관계 또는 대사경로에 관하여 몇가지 단점을 갖는 것으로 보여진다.

본 발명은 가용성 구아닐레이트 시클라제를 자극시키는 신규한 화학적 화합물, 그의 제조 및 약제로서의 그의 용도, 특히 심혈관계 질환의 치료를 위한 약제로서의 용도에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 가용성 구아닐레이트 시클라제의 자극제로서 작용하고 선행 기술의 화합물들이 갖는 이러한 단점을 갖지 않는 추가적인 피라졸로피리딘 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적은 청구범위의 청구항 1에 따른 화합물에 의하여 본 발명에 따라 달성된다. 이러한 신규한 피라졸로피리딘 유도체는, 특정 치환 패턴을 갖는 피리미딘 라디칼 즉, 피리미딘 고리의 5 번 위치에 피리딘 라디칼이 있고 피리미딘 고리의 4 번 위치에 아미노기를 갖는 피리미딘 라디칼을 3 번 위치에 갖는다는 것에 특징이 있다.

특히, 본 발명은 하기 화학식 (I)의 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물에 관한 것이다.

(여기서,

R¹은 4-피리디닐 또는 3-피리디닐을 나타내고;

R²는 H, NH₂또는 할로겐을 나타냄)

다른 실시태양에 따르면, 본 발명은 R¹은 4-피리디닐 또는 3-피리디닐이고; R²는 H, NH₂또는 Cl인 화학식 (I)의 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물에 관한 것이다.

추가적인 다른 실시태양에 따르면, 본 발명은 R¹은 4-피리디닐 또는 3-피리디닐이고; R²는 H인 화학식 (I)의 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물에 관한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물은 그들의 염의 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 유기 또는 무기 염기 또는 산과의 염이 여기서 언급될 수 있다.

본 발명과 관련하여, 생리학적으로 허용가능한 염이 바람직하다. 본 발명에 따른 화합물의 생리학적으로 허용가능한 염은 본 발명에 따른 물질들의 무기산, 카르복실산 또는 술폰산과의 염일 수 있다. 특히 바람직한 염은, 예를 들면, 본 발명에 따른 물질들의 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 나프탈렌디술폰산, 아세트산, 프로피온산, 락트산, 타르타르산, 시트르산, 푸마르산, 말레산 또는 벤조산과의 염이다.

마찬가지로, 생리학적으로 허용가능한 염은 유리 카르복실기를 갖는 본 발명에 따른 화합물의 금속 또는 암모늄 염일 수 있다. 특히 바람직한 염은, 예를 들면, 나트륨, 칼륨, 마그네슘 또는 칼슘 염, 및 또한 암모니아, 또는 에틸아민, 디- 또는 트리에틸아민, 디- 또는 트리에탄올아민, 디시클로헥실아민, 디메틸아미노에탄올, 아르기닌, 리신 또는 에틸렌디아민과 같은 유기 아민으로부터 유도된 암모늄 염이다.

본 발명에 따른 화합물은 호변이성체형태로 존재할 수 있다. 이는 당업자에게 공지되어 있고, 마찬가지로 이러한 유형의 형태는 본 발명의 범주에 포함된다.

나아가, 본 발명에 따른 화합물은 그들의 가능한 수화물의 형태로 존재할 수 있다.

본 발명과 관련하여,할로겐은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 나타낸다.

본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물은

A) 화학식 (Ⅱ)의 화합물과 화학식(Ⅲ)의 화합물을, 적절하다면 유기 용매 중에서, 가열하에 반응시켜 화학식 (I)의 화합물을 얻음으로써 제조될 수 있거나, 또는

B) 화학식 (Ⅳ) 화합물을 유기 용매 중에서, 가열하에 화학식 (V)의 화합물을 얻고, 이어서 이 생성물을 할로겐화제와 반응시켜 화학식 (VI)의 화합물을 얻고, 최종적으로 이 생성물을 가열 및 승압 하에서 암모니아 수용액과 반응시킴으로써 화학식 (I)의 화합물이 제조될 수 있다.

(여기서, R¹은 앞서 정의한 바와 같음)

(여기서, R¹은 앞서 정의한 바와 같음)

(여기서, R¹은 앞서 정의한 바와 같음)

(여기서, R¹은 앞서 정의한 바와 같고; R²는 할로겐을 나타냄)

화학식 (Ⅱ)의 화합물은 하기 반응식에 따라 제조될 수 있다.

화학식 (Ⅱ)의 화합물은 문헌[Borsche and Manteuffel, Liebigs. Ann. Chem. 1934, 512, 97]으로부터 공지된 에틸 시아노피루베이트의 나트륨염으로부터 다단계 합성으로 얻는다. 가열하면서 보호 기체 분위기 하에서 디옥산과 같은 불활성 용매 중에서 에틸 시아노피루베이트의 나트륨염과 2-플루오로벤질히드라진과의 반응으로 에틸 5-아미노-1-(2-플루오로벤질)파라졸-3-카르복실레이트를 얻고, 이것은 산 매질 중에서 보호 기체 분위기 하에서 가열하면서 디메틸아미노아크롤레인과 반응시킴으로써 고리화되어 상응하는 피리딘 유도체를 제공한다. 이 피리딘 유도체, 즉, 에틸 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복실레이트는 암모니아를 사용하여 이 에스테르를 상응하는 아미드로 전환하고, 트리플루오로아세트산 무수물과 같은 탈수화제를 사용하여 탈수시켜 상응하는 니트릴 유도체를 얻고, 니트릴 유도체와 소듐 에톡시드를 반응시키고, 최종적으로 암모늄 클로라이드와 반응시키는 것으로 이루어지는 다단계 합성 순서에 의해 화학식(Ⅱ)의 화합물로 전환된다.

화학식(Ⅲ)의 화합물은 상업적으로 얻을 수 있는 (예를 들면, 알드리치(Aldrich)로 부터 얻음) t-부톡시비스(디메틸아미노)메탄 및 4-피리딜아세토니트릴 또는 3-피리딜아세토니트릴 화합물들로부터 이들 반응물질을 반응시킴으로써, 바람직하게는 등몰의 양으로, 바람직하게는 상압하에서 수 시간동안, 예를 들면, 2 시간동안, 반응용액을 교반하면서, 승온에서 예를 들면, 60-130 ℃, 바람직하게는 80-120 ℃, 특히 100 ℃에서 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

화학식 (I)의 화합물을 얻는 화학식 (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물의 반응은 등몰의 양의 반응물질의 이용으로 또는 유기 용매, 예를 들면, 탄화수소, 바람직하게는 방향족 탄화수소, 특히 크실렌 중에서 약간 과량의 화학식 (Ⅲ)의 화합물의 이용으로, 바람직하게는 BF₃Et₂O 또는 트리메틸실릴 트리플루오로술포네이트 (TMSOTf)와같은 루이스산의 0.1-1 당량, 바람직하게는 0.3 당량 존재하에서, 바람직하게는 상압하에서 수 시간 동안, 예를 들면, 12 시간 동안, 반응용액을 교반하면서, 승온에서, 예를 들면, 80-160 ℃, 바람직하게는 100-150 ℃, 특히 140 ℃에서 수행될 수 있다.

화학식 (Ⅳ)의 화합물은 상업적으로 얻을 수 있거나(예를 들면, 멀카켐 (Mercachem)으로부터 얻음) 또는 당업자에게 공지된 방법으로 합성될 수 있다.

화학식 (Ⅱ) 및 (Ⅳ)의 화합물로부터 화학식 (V)의 화합물로의 전환은 등몰의 양의 반응물질 또는 약간 과량의 화학식 (Ⅳ)의 화합물을 이용하여, 유기 용매, 예를 들면, 탄화수소, 바람직하게는 방향족 탄화수소, 특히 톨루엔 중에서, 바람직하게는 상압하에서 수 시간동안 예를 들면, 12 시간동안, 반응용액을 교반하면서,승온하에서 예를 들면, 80-160 ℃, 특히 140 ℃에서 수행될 수 있다.

화학식 (V)의 화합물로부터 화학식 (VI)의 화합물로의 전환은, 화학식 (V)의 화합물과 할로겐화제를, 임의적으로, 이러한 반응에서 통상적으로 사용되는 유기 용매, 예를 들면, 디메틸포름아미드 (DMF) 중에서, 바람직하게는 상압하에서 수 시간동안, 예를 들면, 3 시간동안, 반응용액을 교반하면서, 승온하에서 예를 들면, 80-160 ℃, 특히 120 ℃에서 수행될 수 있다. 본 발명에 따르면, 할로겐화제로서 POCl₃를 이용하는 것이 바람직하다.

화학식 (VI)의 화합물로부터 화학식 (I)에 따른 본 발명의 화합물로의 전환은 화학식 (VI)의 화합물과 암모니아 수용액을 반응시킴으로써, 바람직하게는 승압하에서, 예를 들면, 반응용액 자체 압력하에서 반응을 진행하도록 오토클레이브에서 수행함으로써, 수 시간동안, 예를 들면, 12 시간동안, 반응용액을 교반하면서, 승온하에서, 예를 들면, 80-160 ℃, 바람직하게는 100-150 ℃, 특히 140 ℃에서 반응시킴으로써 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물은 예측할 수 없는 중요한 약리 활성 스펙트럼을 보여준다.

화학식 (I)의 화합물은 혈관이완, 혈소판 응집 억제 및 혈압 강하 및 관상동맥 혈류량 증가를 일으킨다. 이러한 작용들은 가용성 구아닐레이트 시클라제의 직접적인 자극 및 세포내 cGMP 증가를 통해 조정된다. 더욱이, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물은 cGMP 수준을 높이는 물질들, 예를 들면, EDRF (내피로부터 유도된 이완 인자), NO 공여체, 프로토포르피린 IX, 아라키돈산 또는 페닐히드라진 유도체의 작용을 강화한다.

따라서, 이들은 심혈관계 질환의 치료, 예를 들면, 고혈압 및 심장기능부전, 안정 및 불안정 협심증, 말초 및 심장 혈관병, 또는 부정맥의 치료, 혈전색전성질환 및 허혈 예를 들어, 심근경색, 뇌중풍, 일과성 및 허혈성 발작, 말초순환장애의 치료, 혈전증 치료, 경피경관혈성형술(PTA), 경피경관관상동맥성형술(PTCA), 우회수술(bypass) 후 혈관 재협착 방지, 및 또한, 동맥경화증, 천식상태, 및 전립선비대, 발기부전, 여성 성기능 장애, 골다공증, 위운동마비 및 요실금과 같은 비뇨생식계통 질병의 치료를 위한 약제로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에서 기술되는 화학식 (I)의 화합물은 NO/cGMP계 장애에 특징이 있는 중추신경계통 질병의 통제를 위한 활성 화합물이다. 특히, 이들은 특히, 경도인지장애, 노인성 학습 및 기억 장애, 노인성 기억 감퇴, 혈관치매, 두뇌외상, 뇌졸중, 뇌졸중 후 발생하는 치매 (뇌졸중후치매), 외상후 두뇌외상, 일반적인 집중력 장애, 학습 및 기억력 문제가 있는 어린이의 집중력 장애 , 알츠하이머병, 혈관치매, 루이소체형(Lewy bodies) 치매, 픽(Pick's) 치매를 포함하는 전두엽 변성이 있는 치매, 파킨슨병, 진행성 핵마비, 피질기저핵변성증이 있는 치매, 근위축성측삭경화증(amyolateral sclerosis) (ALS), 헌팅톤 무도병, 다발성경화증, 시상변성증, 크로이츠휄트-야콥 (Creutzfeld-Jacob)성 치매, HⅣ성 치매, 치매가 있는 정신분열증 또는 코르사코프(Korsakoff) 정신병과 같은 상황/질병/증후군에서 발생할 수 있는 인지 장애 후 지각, 집중력, 학습력 또는 기억력 향상에 적절하다. 또한, 이들은 불안, 긴장 및 우울 상태, 중추신경계 관련 성기능장애 및 수면장애와 같은 중추신경계 장애의 치료, 및 음식, 차, 커피 등 및 중독성 약물 흡수의 병적 장애의 조절에 적합하다.

더욱이, 활성 화합물은 또한 대뇌 순환의 조절에 적합하여 편두통 통제제로서 효과적이다.

또한, 이들은 뇌졸중, 대뇌허혈 및 두뇌 외상과 같은 뇌경색 (중풍) 후유증의 예방 및 통제에 적합하다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물 통증 상태를 통제하는데 이용될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 화합물은 소염작용을 가지므로 소염제로서 이용될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물과 유기 니트레이트 및 NO 공여체와의 조합을 포함한다.

본 발명과 관련한 유기 니트레이트 및 NO 공여체는 일반적으로 NO 또는 NO 종의 방출을 통하여 그 치료 작용을 나타내는 물질이다. 소듐 니트로프루시드, 니트로글리세린, 이소솔비드 디니트레이트, 이소솔비드 모노니트레이트, 몰시도민 및 SIN-1이 바람직하다.

더욱이, 본 발명은 시클릭 구아노신 모노포스페이트 (cGMP)의 파괴를 억제하는 화합물들과의 조합을 포함한다. 이들은 특히, 포스포디에스테라제 1, 2 및 5(문헌[Beavo 및 Reifsynder (1990) TiPS 11 pp. 150 내지 155]에 따른 명명법)의 억제제들이다. 이들 억제제로 인해, 본 발명에 따른 화합물의 작용이 강화되고 원하는 약리효과가 증가된다.

생물학적 조사

시험관내 혈관이완작용

토끼의 목을 타격해서 기절시키고 방혈하였다. 대동맥을 떼어내어서, 부착 조직을 제거하고, 1.5 mm 폭의 고리들로 나눈 다음, 독립적으로 프리텐션(pretension) 하에서 37 ℃에서 하기 조성, 즉 NaCl 119 (mM), KCl 4.8 (mM), CaCl₂×2H₂O 1 (mM), MgSO₄×7H₂O 1.4 (mM), KH₂PO₄1.2 (mM), NaHCO₃25 (mM), 포도당 10 (mM)을 갖는 카르보겐으로 포화시킨 크레브스-헨셀레이트(Krebs-Henseleit) 용액을 포함하는 5 ml 장기 배쓰(organ bath)로 옮겼다. 수축력은 스타탐(Statham) UC2 세포를 이용하여 측정하고, A/D 변환기(DAS-1802 HC, Keithley Instruments Munich)로 증폭 및 디지털화하고, 선형 기록계로 병행 기록하였다. 수축을 일으키기 위해, 페닐레프린을 농도를 증가시키면서 누가적으로 배쓰에 첨가하였다. 몇 차례의 제어 주기 후에, 매번 증량시키면서 그 다음번 계대배양에서 조사하였고, 수축 길이를 마지막 바로 전 계대배양에서 도달된 수축 길이와 비교하였다. 이로부터, 제어 값의 길이를 50 % 감소시키기에 필요한 농도(IC₅₀)를 계산하였다. 표준 투여 부피는 5 μl이고 배쓰 용액내 DMSO의 비율은 0.1 %이다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다:

표 1: 시험관내 혈관이완작용

실시예 번호	IC50[μM]
1	0.66
4	1.21

시험관내 간 청소율 측정

쥐를 마취시키고, 헤파린을 첨가하고, 동일계내에서 문동맥(portal artery)을 통하여 간을 프로퓨즈(profuse)했다. 그 다음, 생체 밖에서, 주요한 쥐 간세포를 콜라게나제 용액에 의해 간으로부터 얻는다. 1 ml당 2·10⁶개의 간세포를 37 ℃에서, 동일 농도의 조사 화합물과 배양하였다. 시간에 따른 조사 기질의 감소를 생물분석적으로(HPLC/UV, HPLC/형광 또는 LC/MSMS) 배양 시작 후 0-15 분의 기간동안, 시간내 5개의 시점 각 경우에서에서 측정하였다. 이로부터, 청소율은 세포 수(cell count) 및 간 중량으로 계산하였다.

혈장 청소율의 생체내(in vivo) 측정

조사 물질을 용액으로 꼬리 정맥을 통하여 쥐에게 정맥투여한다. 시간내에 지정된 시점들에서 혈액을 쥐로부터 채취하고, 헤파린을 첨가하고, 그로부터 통상적인 수단으로 혈장을 얻는다. 물질을 혈장에서 생물분석적으로 정량화한다. 약동학적 매개변수는 이렇게 측정된 혈장 농도-시간 관계로부터 이 목적을 위해 사용되는 통상적인 비컴파트먼트 방법(non-compartmental method)에 의해 산정된다.

본 발명은 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물을 비독성 불활성의 제약학적으로 적절한 비히클에 첨가하여 포함하는 제약 제제 및 이들 제제의 제조빙법을 포함한다.

또한, 활성 화합물은 임의적으로, 하나 또는 그 이상의 상기의 비히클 중에 마이크로캡슐화된 형태로 존재할 수 있다.

치료적 반응성이 있는 화학식 (I)의 화합물은 상기 제약 제제에서, 총 혼합물에 대하여 약 0.1 내지 99.5 중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 95 중량%의 농도로 존재해야 한다.

본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물과는 별개로, 상기 제약 제제는 또한 추가적인 제약학적 활성 화합물을 포함할 수 있다.

일반적으로, 원하는 결과를 얻기 위해서는, 본 발명에 따른 활성 화합물을 하루에 체중 1 kg 당 약 0.01 내지 약 700, 바람직하게는 0.01 내지 100 mg의 총량을, 적절하다면 수 개의 개별적 투여량의 형태로, 투여하는 것이 인체 의약 및 수의학 모두에서 유익하다고 입증되어 왔다. 개별적 투여량은 바람직하게는 체중 1kg 당 약 0.1 내지 약 80 mg, 특히 0.1 내지 30 mg의 본 발명에 따른 활성 화합물을 포함한다.

본 발명은 제한없는 바람직한 실시예들로 아래에서 매우 상세하게 보여진다. 달리 언급된 바 없으면, 모든 양적 데이타는 중량 백분율에 관한 것이다.

약어:

RT: 실온

EA: 에틸 아세테이트

MCPBA: m-클로로퍼옥시벤조산

BABA: n-부틸 아세테이트/n-부탄올/빙초산/포스페이트 완충제(pH 6)

(50:9:25:15; 유기상)

DMF: N,N-디메틸포름아미드

박층 크로마토그래피를 위한 용리액:

T1 E1: 톨루엔 - 에틸 아세테이트 (1:1)

T1 EtOH1: 톨루엔 - 메탄올 (1:1)

C1 E1: 시클로헥산 - 에틸 아세테이트 (1:1)

C1 E2: 시클로헥산 - 에틸 아세테이트 (1:2)

HPLC-체류시간의 측정방법 또는 제조용 분리 방법

방법 A=(LC-MS):

용리액: A=아세토니트릴+0.1% 포름산,

B=물+0.1 % 포름산

유량: 25 ml/분

온도: 40 ℃

칼럼 및 충전제: 시메트리(Symmetry) C 18, 50×2.1 mm, 3.5 μm.

시간 (분)	A	B
0	10	90
4.0	90	10
6.0	90	10
6.1	10	90
7.5	10	90

방법 B (제조용 HPLC):

용리액: A=밀리(Milli)-Q-물+ 11 H₂O 중의 0.6 g의 진한염산

B= 아세토니트릴

유량: 50 ml/분

온도: 실온

칼럼 및 충전제: YMC-겔 ODS-AQS 11 μm 250 재×30 mm

시간 (분)	A	B
0	90	10
3	90	10
27	2	98
34	2	98
34.01	90	10
38	90	10

출발 화합물

I. 4-[(디메틸아미노)메틸렌]-피리딘아세토니트릴 (E/Z혼합물)의 합성

7.52 g (63.7 mmol)의 4-피리딜아세토니트릴 및 11.09 g (63.7 mmol)의 tert-부톡시비스(디메틸아미노)메탄을 100 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. 이 과정에서, 방출되는 디메틸아민 및 t-부탄올은 진공 펌프를 이용한 약간의 감압 흐름으로 주위 분위기로 내보냈다. 플래시 크로마토그래피 (CH₂Cl₂/에틸 아세테이트 50:1->20:1)로 표제의 화합물을 얻었다.

수득량: 10.2 g (93 %)

R_f: 0.29 (CH₂Cl₂/EA 20/1)

¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ= 3.25 (s, 6 H, 2 × CH₃), 7.25 (d,

2H, Ar-H), 7.80 (s, 1 H, Ar-H), 8.33 (d, 2 H, Ar-H).

MS: (ESI 양성), m/z=174 ([M+H]⁺)

Ⅱ. 3-[(디메틸아미노)메틸렌]-피리딘아세토니트릴 (E/Z혼합물)의 합성

3.00 g (25.4 mmol)의 3-피리딜아세토니트릴 및 4.23 g (25.4 mmol)의 tert-부톡시비스(디메틸아미노)메탄을 100 ℃에서 2 시간동안 교반하였다. 이 과정에서, 방출되는 디메틸아민 및 t-부탄올은 진공 펌프를 이용한 약간의 감압 흐름으로 주위 분위기로 내보냈다. 냉각 후에, 침전된 고형물을 여과하고, 약간의 H₂O로 세척하여 표제의 화합물을 얻었다.

수득량: 4.23 g (96 %)

R_f: 0.27 (CH₂Cl₂/MeOH 40/1)

¹H-NMR : (300 MHz, D₆-DMSO), δ=3.08 (s, 3 H, CH₃), 3.25 (s, 3 H,

CH₃), 7.29 (dd, 1 H, Ar-H), 7.57 (s, 1 H, =C-H), 7.66

(dt, 1 H, Ar-H), 8.26 (d, 1 H, Ar-H), 8.54 (d, 1 H ,

Ar-H).

LCMS: 체류시간: 0.33 분 (칼럼: 시메트리(Symmetry), C-18, 3.5

μm, 50 ×2.1 mm, 유량 0.5 ml/분, 40 ℃, 구배: 물

(+0.1 % 포름산): 아세토니트릴 (+0.1 % 포름산)

90:10(0 분), 10:90(7.5 분)); MS: (ESI 양성), m/z=174

([M+H]⁺)

Ⅲ. 1-(2-플루오로벤질)1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복사미딘의 합성

3A) 에틸 5-아미노-1-(2-플루오로벤질)-파라졸-3-카르복실레이트

100 g (0.613 mol)의 에틸 시아노피루베이트 나트륨염(문헌[Borsche and Manteuffel, Liebigs Ann. 1934, 512, 97]과 유사하게 제조)을 실온에서, 2.5 l의 디옥산 중에서, 아르곤 분위기 하에서 잘 교반하면서 111.75 g (75 ml, 0.98 mol)의 트리플루오로아세트산으로 처리하고, 혼합물을 10 분간 교반하였고, 그 결과, 출발 물질 대부분이 용해되었다. 그 다음, 85.93 g (0.613 mol)의 2-플루오로벤질히드라진을 첨가하고 혼합물을 밤새 비등시켰다. 냉각 후에, 침전된 소듐 트리플루오로아세테이트 결정을 흡인하면서 여과하고, 디옥산으로 세척하고, 용액을 아무런 처리없이 후속 반응시켰다.

3B) 에틸 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복실레이트

3A)로 부터 얻은 용액을 61.25 ml (60.77 g, 0.613 mol)의 디메틸아미노아크롤레인 및 56.28 ml (83.88 g, 0.736 mol)의 트리플루오로아세트산으로 처리하고아르곤 분위기 하에서 3일 동안 비등하였다. 그 다음, 진공에서 용매를 증발시키고, 2 l의 물에 잔류물을 첨가하고, 매번 혼합물을 1 l의 에틸 아세테이트로 3 회 추출하였다. 한 데 합친 유기 상을 마그네슘 술페이트를 사용하여 건조시키고, 회전 증발기에서 농축시켰다. 잔류물을 2.5 g의 실리카겔 상에서 크로마토그래프하고 및 톨루엔/톨루엔-에틸 아세테이트=4:1 구배로 용리시켰다. 수득량: 91.6 g (두 단계에 걸친 이론치의 49.9 %).

M.p. 85 ℃

R_f(SiO₂, T1E1): 0.83

3C) 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복사미드

실시예 3B)에서 얻은 10.18 g (34 mmol)의 에스테르를 150 ml의 0-10 ℃에서 암모니아로 포화된 메탄올에 도입하였다. 혼합물을 실온에서 이틀간 교반하고, 그 다음, 진공에서 농축시켰다.

R_f(SiO₂, T1E1): 0.33

3D) 3-시아노-1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘

실시예 3C)로부터의 36.1 g (133 mmol)의 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로 [3,4-b]피리딘-3-카르복사미드를 330 ml의 THF에 용해시키고, 27 g (341 mmol)의 피리딘으로 처리하였다. 그 다음, 10 분 동안 47.76 ml (71.66 g, 341 mmol)의 트리플루오로아세트산 무수물을 첨가하였고, 그 결과, 온도가 40 ℃로 올라갔다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 그 다음, 배치(batch)를 1 l의 물에 첨가하고, 매번 0.5 l의 에틸 아세테이트로 3 회 추출하였다. 유기상을 포화 탄산수소나트륨 용액 및 1 N HCl으로 세척하고, MgSO₄를 이용하여 건조시켰으며, 회전 증발기에서 농축시켰다.

수득량: 33.7 g (이론치의 100 %)

M.p: 81 ℃

R_f(SiO₂, T1E1): 0.74

3E) 메틸 (2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복시미데이트

30.37 g (562 mmol)의 소듐 메톡시드를 1.5 l의 메탄올에 용해시키고, 36.45 g (144.5 mmol)의 3-시아노-1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘 (실시예 3D로부터 얻음)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 2 시간동안 교반하고, 얻어진 용액을 다음 단계에서 바로 사용하였다.

3F) 1-(2-플루오로벤질)1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-카르복사미딘

메탄올 중의 실시예 3E)로부터 얻은 메틸(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로 [3,4-b]피리딘-3-카르복시미데이트를 33.76 g (32.19 ml, 562 mmol)의 빙초산 및 9.28 g (173 mmol)의 염화암모늄으로 처리하고, 환류하에 밤새 교반하였다. 용매 를 진공에서 증발시키고, 잔류물을 아세톤을 이용하여 잘 분쇄하였으며, 침전된 고형물을 흡인하면서 여과하였다.

¹H-NMR (d₆-DMSO, 200 MHz): δ=5.93 (s, 2H); 7.1-7.5 (m, 4 H); 7.55 (dd, 1H); 8.12 (dd, 1H); 8.30 (dd, 1H); 9.5 (bs, 4H-교환가능) ppm.

MS (EI): m/z=270.2 (M-HCl)

Ⅳ. 2-[1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-

피리디닐)-4,6-피리미딘디올의 합성

실시예 Ⅲ로부터의 3.27 g의 (12.1 mmol)1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3 ,4-b]피리딘-3-카르복시미드-아미드를 40 ml의 톨루엔 중에 현탁시키고, 2.88 g (12.1 mmol)의 디에틸 2-(4-피리디닐)말로네이트(멀카켐(Mercachem)에 의해 상업적으로 입수가능함)와 반응시켰으며, 140 ℃에서 밤새 교반하였다. 정제를 위해, 침전된 고형물을 흡인하였고, 높은 진공하에서 건조시켰다.

수득량: 2.43 g (43 %)

LC-MS: R_t=2.69 분 (방법 A).

MS (ESI 양성), m/z=415 ([M+H]⁺).

V. 3-[4,6-디클로로-5-(4-피리디닐)-2-피리미디닐]-1-(2-플루오로벤질)-

1H-피라졸로-[3,4-b]피리딘의 합성

실시예 Ⅳ로부터의 2.39 g (5.77 mmol)의 2-[1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-피리디닐)-4,6-피리미딘디올을 10 ml의 포스포릴클로라이드에 용해시켰다. DMF 3 방울을 여기에 첨가하고, 환류하에서 3 시간동안 교반하였다. 정제를 위해, 반응용액을 농축시키고, 높은 진공 하에서 건조시켰다.

수득량: 0.67 g (24 %)

LC-MS: R_t= 4.34 분 (방법 A).

MS (ESI 양성), m/z = 451 ([M+H]⁺, Cl₁).

실시예

1. 2-[1-[(2-플루오로페닐)메틸]-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-피리디닐)-4-피리미딘아민

실시예 Ⅲ로부터의 0.50 g (1.9 mmol)의 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로 [3,4-b]피리딘-3-카르복시미드-아미드 및 실시예 I로부터의 [(디메틸아미노)메틸렌]-피리딘아세토니트릴 0.32 g (1.9 mmol)을 크실렌 중에서 현탁시키고, BF₃×OEt₂71 μl ( 79 mg, 0.56 mmol, 0.3 당량)로 처리하였다. 140 ℃에서 19 시간 경과 후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 진공에서 농축시켰다. 실리카겔 (CH₂Cl₂:MeOH 20:1)상에서 플래시 크로마토그래피하고 이어서, 아세토니트릴중에서 교반하여 추출함으로써 표제의 화합물을 정제할 수 있다.

수득량: 0.24 g (33 %)

R_f: 0.17 (EA/MeOH 20:1)

B.p: 254 ℃

체류시간: 2.7 분 (칼럼: 시메트리(Symmetry), C-18, 3.5 μm, 50 ×

2.1 mm, 유량 0.5 ml/분, 40 ℃, 구배: 물 (+0.1 % 포름산):

아세토니트릴(+0.1 % 포름산): 90:10(0 분), 10:90(7.5 분))

¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ=5.81 (s, 2H, CH₂), 7.0-7.6

(m, 9 H, Ar-H, NH₂), 8.64 (m_c, 3 H, Ar-H), 9.05 (d, 1 H,

Ar-H)

MS: (ESI 양성), m/z=398 ([M+H]⁺), (ESI 음성), m/z=396 ([M-

H]⁺)

2. 2-[1-[(2-플루오로페닐)메틸]-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-피리디닐)-4-피리미딘아민

실시예 Ⅲ으로부터의 4.00 g (14.9 mmol)의 1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로 [3,4-b]피리딘-3-카르복시미드-아미드 및 실시예 Ⅱ로부터의 3-[(디메틸아미노)메틸렌]-피리딘아세토니트릴 2.57 g (14.9 mmol)을 크실렌 중에 현탁시켰다. 120 ℃에서 12 시간 경과 후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 침전물을 여과하였다. 모액을 제조용 HPLC (칼럼: 크롬실(Cromsil) 120 ODS, C-18, 10 μm, 250×30 mm, 유량 50 ml/분, 실온, 구배: 물 : 아세토니트릴 90:10(0 분), 5:95(28 분))로 정제하였다. 정제 과정을 반복해야 했다.

수득량: 0.024 g (0.4%)

R_f: 0.17 (EA/MeOH 20:1)

¹H-NMR: (200 MHz, D₆-DMSO), δ=5.81 (s, 2H, OCH₂), 6.95-7.6

(m, 8 H, Ar-H, NH₂), 7.92 (dt, 1 H, Ar-H), 8.21 (S, 1H,

Ar-H), 8.6-8.75 (m, 2 H, Ar-H), 9.03 (dd, 1 H, Ar-H).

LCMS: 체류시간: 2.66 분 (칼럼: 시메트리(Symmetry), C-18, 3.5 μm,

50 ×2.1 mm, 유량 0.5 ml/분, 40 ℃, 구배: 물 (+0.1% 포름산):

아세토-니트릴 (+0.1% 포름산) 90:10(0 분), 10:90(7.5 분));

MS: (ESI 양성), m/z=398 ([M+H]⁺), (ESI 음성), m/z=396

([M-H]⁺)

3.6-클로로-2-[1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-피리디닐)-4-피리미디닐아민

실시예 V로부터의 200 mg (0.443 mmol)의 3-[4,6-디클로로-5-(4-피리디닐)-2-피리미디닐]-1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로-[3,4-b]피리딘을 5 ml의 25%의 암모니아 수용액 중에 현탁시키고, 140 ℃에서, 반응용액의 자체압력하에서 오토클레이브에서 밤새 교반하였다. 혼합물을 디클로로메탄으로 3 회 추출하고, 한 데 합친 추출물을 황산마그네슘으로 건조시키고, 증발시켜서 건조하였다. 잔류물을 디클로로메탄/메탄올 30:1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 상에서의 크로마토그래피로 정제하였다. 추가 정제를 위해, 조생성물을 제조용 HPLC (방법 B)로 정제하였다.

수득량: 34 mg (15 %)

R_f0.45 (CH₂Cl₂/MeOH 20:1)

H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ=5.85 (s, 2H, CH₂), 7.10-7.48 (m,

9H, 7Ar-H 및 NH₂), 8.61-8.75 (m, 3H, Ar-H), 8.99 (dd, 1H,

Ar-H).

LC-MS: R_t=3.55 분 (방법 A).

MS (ESI 양성), m/z=432.3 ([M+H]⁺), 885.2 ([2M+Na]⁺).

4.2-[1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로[3,4-b]피리딘-3-일]-5-(4-피리디닐)-4,6-피리미딘 디아민

실시예 V로부터의 200 mg (0.443 mmol)의 3-[4,6-디클로로-5-(4-피리디닐)-2-피리미디닐]-1-(2-플루오로벤질)-1H-피라졸로-[3,4-b]피리딘을 5 ml의 25% 암모니아 수용액 중에 현탁시키고, 140 ℃에서, 반응용액의 자체압력 하에서 오토클레이브에서 밤새 교반하였다. 혼합물을 디클로로메탄으로 3 회 추출하고, 한 데 합친 추출물을 황산마그네슘으로 건조시켰으며, 증발시켜 건조하였다. 잔류물을 디클로로메탄/메탄올이 30:1인 용리액을 사용하여 실리카겔 상에서의 크로마토그래피로 정제하였다. 추가 정제를 위해, 조생성물을 제조용 HPLC (방법 B)로 정제하였다.

수득량: 45 mg (20%)

R_f0.30 (CH₂Cl₂/MeOH 20:1)

¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ=5.82 (s, 2H, CH₂), 6.02 (br.s,

4H, NH₂), 7.08-7.48 (m, 7H, Ar-H), 8.57-8.68 (m, 3H,

Ar-H), 9.13 (dd, 1H, Ar-H).

LC-MS: R_t=2.55 분 (방법 A).

MS (ESI 양성), m/z=413.3 ([M+H]⁺), 847.8 ([2M+Na]⁺).

Claims (16)

1. 화학식 (I)의 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물.

   (여기서,

   R¹은 4-피리디닐 또는 3-피리디닐을 나타내고;

   R²는 H, NH₂또는 할로겐을 나타냄)
2. 제 1항에 있어서, R¹이 4-피리디닐 또는 3-피리디닐이고, R²가 H, NH₂또는 Cl인 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물.
3. 제 1항에 있어서, R¹이 4-피리디닐 또는 3-피리디닐이고, R²가 H인 화합물 및 그의 염, 이성체 및 수화물.
4. A) 화학식 (Ⅱ)의 화합물과 화학식(Ⅲ)의 화합물을, 적절하다면 유기 용매 중에서, 가열 하에 반응시켜 화학식 (I)의 화합물을 얻음으로써 제조될 수 있거나, 또는

   B) 화학식 (Ⅳ) 화합물을 유기 용매 중에서, 가열 하에 화학식 (V)의 화합물을 얻고, 이어서 이 생성물을 할로겐화제와 반응시켜 화학식 (VI)의 화합물을 얻고, 최종적으로 이 생성물을 가열 및 승압 하에서 암모니아 수용액과 반응시키는 것을 포함하는 제 1항에 정의된 화학식 (I)의 화합물의 제조방법.

   <화학식 Ⅱ>

   <화학식 Ⅲ>

   <화학식 Ⅳ>

   <화학식 V>

   <화학식 VI>
5. 질병의 치료를 위한 화학식 (I)의 화합물.
6. 하나 이상의 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 약제.
7. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물을, 적절하다면 통상의 부형제 및 첨가제를 이용하여, 적절한 투여 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 약제의 제조방법.
8. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물을 유기 니트레이트 또는 NO 공여체와 함께 포함하는 약제.
9. 제 1 항에 따른 화학식 (I)의 화합물을 시클릭 구아노신 모노포스페이트 (cGMP)의 분해를 억제하는 화합물과 함께 포함하는 약제.
10. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 심혈관계 질환 치료용 약제 제조 용도.
11. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 고혈압 치료용 약제 제조 용도.
12. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 혈전색전성 장애 및 허혈 치료용 약제 제조 용도.
13. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 성기능장애의 치료용 약제 제조 용도.
14. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 소염 성질을 갖는 약제 제조 용도.
15. 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 중추신경계 장애 치료용 약제 제조 용도.
16. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1항에 따른 화학식 (I)의 화합물이 유기 니트레이트 또는 NO 공여체와 함께 또는 시클릭 구아노신 모노포스페이트 (cGMP)의 분해를 억제하는 화합물과 함께 사용되는 용도.