KR20030070601A

KR20030070601A - 내성 유도없이 완전 ｄ₁도파민 수용체 촉진제의 투여를통한 도파민-관련된 기능이상의 치료 방법

Info

Publication number: KR20030070601A
Application number: KR10-2003-7009268A
Authority: KR
Inventors: 데이비드아릴 니콜라스; 리차드버나드 메일만; 수에메이 후앙
Original assignee: 펄듀 리서치 파운데이션; 유니버시티 오브 노스캐롤라이나 앳 채플 힐
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-08-30
Also published as: US20050232870A1; NO20033192L; US6916823B2; NO20033192D0; CA2434736A1; US20020132827A1; BR0206402A; CN1499968A; JP2005504717A; EP1351690A2; WO2002056875A2; WO2002056875A3; MXPA03006265A

Abstract

본원 발명은 짧고 필수적인 "오프-기간"을 갖는 간헐적 투여 프로토콜에서 완전 D₁도파민 수용체 촉진제를 이용한 도파민-관련된 기능이상의 치료에 관한다. D₁촉진제 농도는 "오프-기간"동안 감소시켜, 일정 기간동안 D1 도파민 수용체를 최적이하로 활성화시키는 촉진제 혈장 농도를 달성하고 내성 유도를 예방한다. 구체적으로, 상기 방법은 D₁도파민 수용체를 활성화시켜 치료효과를 유도할 수 있는 촉진제의 첫 번째 혈장 농도를 결과하는 용량으로 최대 6시간의 반감기를 갖는 완전 D₁촉진제를 환자에 주기적으로 투여하는 단계로 구성된다. 상기 용량은 24시간마다 적어도 1회 감소시켜 내성 유도를 예방하는 충분한 시간동안 D1 도파민 수용체의 최적이하 활성화를 결과하는 촉진제의 두 번째 혈장 농도를 달성한다.

Description

내성 유도없이 완전 Ｄ₁도파민 수용체 촉진제의 투여를 통한 도파민-관련된 기능이상의 치료 방법{METHOD OF TREATMENT OF DOPAMINE-RELATED DYSFUNCTION THROUGH ADMINISTRATION OF A FULL D1 DOPAMINE RECEPTOR AGONIST AND WITH NO INDUCTION OF TOLERANCE}

도파민은 여러 신경학적ㆍ정신의학적 질환, 예를 들면 정신분열증, 기면 발작, 하지불안 증후군, 파킨슨병 및 패혈성 쇼크를 비롯한 쇼크, 울혈성 심부전, 부정맥, 저혈압, 고혈압과 같은 다른 질환의 예방과 치료에 관여하는 중추신경계 신경전달물질이다. 이들 질환의 전형인 파킨슨병은 수의 운동 신경계(voluntary motor system)의 조절 불능으로 특성화되는 신경질환이다. 파킨슨병에는 도파민성 뉴우론의 진행성 퇴행이 나타나고, 따라서 파킨슨병은 불충분한 도파민 활성에 기인한다. 파킨슨병의 약물요법에서 주요 방식은 수년동안 현저한 경감 효과를 제공할 수 있는 약물인_L-DOPA(_L-디하이드록시페닐알라닌 또는 레보도파)을 이용한 도파민 대체 요법이다. 하지만,_L-DOPA의 장기간 사용의 주요 단점에는 예측할 수 없는 "온-오프" 현상의 발생, 이상운동증, 환각과 같은 정신의학적 증상, 궁극적인 효능 상실이 포함된다.

이들 부작용을 피하기 위하여, 특정 종류의 도파민 수용체를 표적으로 하는 직접-작용 도파민 수용체 촉진제가 시도되었다. 도파민 수용체는 약리학적ㆍ기능적 증거에 기초하여 전통적으로 2가지 계통(D₁과 D₂도파민 수용체 계통)으로 구분된다. 일반적으로, D₁수용체는 효소 아데닐레이트 사이클라제를 촉진하고, 반면 D₂수용체는 아데닐레이트 사이클라제와 부정적으로 결합하거나 또는 결합하지 않는다. 도파민 수용체는 촉진제(수용체 활성화) 또는 길항제(수용체 차단) 활성으로 더욱 구분된다.

D₂-선호 촉진제, 예를 들면 브로모크립틴, 로피니롤, 프라미펙솔은 초기 단계의 파킨슨병에는 효과적이지만, 병이 진행될수록 효능을 상실하는 것으로 밝혀졌다. 파킨슨병 치료를 위한 D₁촉진제를 개발하려는 노력은 제한적으로 성공하였다. 가령, SKF-38393과 CY 208-243은 설치류 모델에서는 효과적이지만 파킨슨병 영장류 또는 사람에서는 효과가 덜하였다. 이들 화합물은 D₁수용체에서 부분적인 촉진제인데, 이는 D₁수용체에서 완전한 고유 활성의 필요성을 암시한다. 완전한 효능과부분적 효능의 D₁촉진제간 차이는 중요한데, 그 이유는 이런 차이가 복합적 중추신경계 매개된 현상에서 도파민 수용체 촉진제의 작용에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

이런 가설은 여러 D₁수용체 완전 촉진제가 사람제외 영장류의 파킨슨병 모델 및 파킨슨병을 앓는 사람에게 효과가 있다는 것을 보여주는 최근의 연구 결과에 의해 뒷받침된다. 따라서, 연자들은 D₁수용체에 대한 완전 촉진제(즉, 완전한 고유 효능을 갖는) 리간드를 설계하기 위하여 노력하고 있다. 이런 화합물중 한가지는 하기 화학식의 헥사하이드로벤조[α]펜안트린딘(디하이드렉시딘)이다:

디하이드렉시딘의 구조는 다른 D₁촉진제와 구별되는데, 그 이유는 보조 고리 체계가 속박되어 분자가 상대적으로 경직되기 때문이다. 디하이드렉시딘-기초한 모델은 추가적인 D₁수용체 촉진제의 설계를 위한 기초 역할을 하였다. 높은 고유 활성을 보유하는 D₁수용체 촉진제의 설계와 합성은 복합적 중추신경계 매개된 현상 및 말초 도파민 수용체가 관여하는 이상을 치료하는 완전 촉진제의 잠재적 활용에 비추어 의학 연구에 매우 중요하다.

하기 화학식의 신규한 도파민 수용체 작용제 종류는 디하이드렉시딘 모델에 기초하여 개발된 완전한 고유 활성을 갖는 D₁수용체 촉진제에 포함된다:

이들중 2가지 화합물은 하기 화학식의 융합된 이소퀴놀린, 디녹실린과 디나프솔린이다:

디하이드렉시딘, 디녹실린, 디나프솔린은 D₁수용체의 완전 촉진제로 기능한다. 하지만, 많은 완전 촉진제가 약동학적 한계 또는 급격한 내성(즉, 동일하거나 또는 좀더 많은 용량의 투여에도 불구하고 치료 효과의 상실) 발생으로 인해 임상적으로 활용되지 못하였다. 따라서, 파킨슨병 치료 및 말초 도파민 수용체와 관련된 다른 신경학적 질환이나 이상의 치료에서 D₁촉진제의 요구 사항에는 D₁수용체에서 완전한 고유 효능 및 내성 유도의 결여가 포함된다.

본원 발명은 간헐적 투여 프로토콜에서 완전 D₁도파민 수용체 촉진제를 사용하여 도파민-관련된 기능장애로 인한 질환, 예를 들면 파킨슨병을 치료하는 방법을 제시한다. 이런 프로토콜에 따라, D₁촉진제의 혈장 농도는 내성 유도를 예방하는 충분한 시간(즉, 매 24시간마다 적어도 1시간)동안 최적 도파민 수용체 촉진에 요구되는 수준보다 낮은 농도로 감소된다(예, D₁촉진제와 D₁수용체의 농도는 수용체 점유가 무시될만한 수준(<5% 높은 친화성)까지 감소될 수 있다). 이런 투여 프로토콜은 중추신경계의 도파민-관련된 기능장애(신경학적, 심리학적, 생리학적 또는 행동 질환) 및 말초 도파민 수용체가 관련된 질환(신장, 폐, 엔도크린, 심혈관계와 같은 표적 조직 포함)을 앓는 환자를 치료하는데 효과적이다.

본원 발명의 한 구체예에서, 도파민-관련된 기능장애로 인한 질환을 치료하는 방법을 제시한다. 상기 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다:

a) D₁도파민 수용체를 활성화시켜 치료 효과를 유도할 수 있는 첫 번째 혈장 농도를 결과하는 용량으로 6시간이하의 반감기를 보유하는 완전 D₁촉진제를 환자에 투여하고;

b) 상기 촉진제 용량은 매 24시간마다 적어도 1회 감소시켜 좀더 낮은 두 번째 농도를 달성하고, 여기서 촉진제의 두 번째 농도는 내성 유도를 예방하는 충분한 시간동안 D₁도파민 수용체의 최적이하 활성을 결과한다.

본원 발명의 다른 구체예에서, 촉진제는 디나프솔린, 디녹실린, 디하이드렉시딘, 다른 D₁촉진제, 이들 촉진제의 유사체와 유도체, 이들의 혼합물에서 선택된다.

본원 발명의 또 다른 구체예에서, 질환은 파킨슨병, 자폐증, 주의력 결핍 장애, 정신분열증, 하지불안 증후군, 기억 상실, 성적 기능장애에서 선택된다.

본원 발명은 완전 D₁도파민 수용체 촉진제를 이용하여 도파민-관련된 기능이상으로 인한 질환의 치료에 관한다. 좀더 구체적으로, 본원 발명은 도파민-관련된 기능이상으로 인한 질환을 치료하기 위한 간헐적 투여 프로토콜에서 완전 D₁도파민 수용체 촉진제의 활용에 관한다.

도 1: 도 1A는 다양한 피하 용량의 디나프솔린으로 처리된 쥐에서 10시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=12/군)을 도시한다. 도 1B는 다양한 용량의 디나프솔린으로 처리된 쥐에서 10시간 실험 기간동안 매 15분마다 평균 회전을 보여준다.

도 2: 도 2A는 다양한 경구 용량의 디나프솔린으로 처리된 쥐에서 10시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 도시한다. 도 2B는 다양한 용량의 디나프솔린으로 처리된 쥐에서 8시간 실험 기간동안 매 15분마다 평균 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 보여준다.

도 3: 도 3A와 3B는 다양한 피하 용량의 디나프솔린으로 처리된 쥐에서 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군) 및 SCH-23390(0.5 ㎎/kg s.c.)과 라클로프라이드(2 ㎎/kg s.c.)에 의한 회전 반응에 대한 효과를 도시한다.

도 4는 14일동안 일일 1회 또는 2회 디나프솔린(2 mg/kg) 또는 A-77636(1 mg/kg)으로 피하 투여된 이후 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.;n=5/군)을 도시한다.

도 5: 도 5A는 7일동안 라클로프라이드(2 mg/kg) 유무하에 디나프솔린(2 mg/kg)으로 일일 투여된 이후 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.;n=8/군)을 도시한다. 도 5B는 D₂촉진제 퀸피롤(0.1 mg/kg)이 A-77636(0.3 mg/kg)과 함께 피하에 동시 투여될 때 또는 A-77636이 단독으로 투여될 때 반복 회전을 도시한다.

도 6: 도 6A는 다양한 농도의 디나프솔린을 피하에 투여하는 삼투압 펌프의 이식이후 다양한 시점에서 매 1시간마다 반복 회전(평균 ±S.E.M.;n=8/군)을 도시한다. 도 6B는 14일동안 삼투 펌프에 의한 다양한 용량의 디나프솔린 투여이후 반복 회전(평균 ±S.E.M.)을 도시한다.

본원 발명은 간헐적 투여 프로토콜에서 완전 D₁도파민 수용체 촉진제를 이용하여 도파민-관련된 기능장애로 인한 질환, 예를 들면 파킨슨병, 자폐증, 하지불안 증후군, 정신분열증을 비롯한 신경학적ㆍ정신의학적 질환을 치료하는 방법을 제시한다. 본원 발명의 투여 프로토콜에 따라, 완전 D₁촉진제는 D₁도파민 수용체를 활성화시켜 치료 효과를 유도할 수 있는 혈장 농도를 결과하는 용량으로 환자에 주기적으로 투여된다. 이후, D₁촉진제의 혈장 농도는 감소시켜, 도파민 수용체의 최적이하 활성화를 유도하는 좀더 낮은 두 번째 조직 농도를 달성한다. D₁촉진제는 충분한 시간(예, 매 24시간마다 적어도 1시간)동안 두 번째 조직 농도로 유지시켜 내성 유도를 예방한다(즉, 치료 효과의 상실을 예방한다). 본원 발명에서는 짧은약동학적 반감기(즉, 6시간이하의 혈장 반감기)를 갖는 D₁촉진제를 사용하여, "오프-기간(off period)"동안 D₁도파민 수용체를 최적이하로 활성화시키고 내성 발생을 예방하는 농도로 D₁촉진제 조직 농도를 감소시킬 수 있다. 상기 방법은 필수적인 수용체 점유-시간 관계를 제공하는 투여 프로토콜을 이용한 전달 루트로 투여되는 약물의 약동학적 특성에 부합되는 투여 섭생을 구현한다. 따라서, 본원 발명은 환자에 장기간의 이점을 제공하고, 내성 발생없이 효과적인 장기 치료를 가능하게 하는 실용적인 섭생을 제공한다.

본원 발명에 따라, 완전 D₁촉진제는 D₁도파민 수용체를 활성화시킬 수 있는 혈장과 수용체 농도를 유도하는 용량으로 주기적으로 투여된다. D₁도파민 수용체를 활성화시키는 완전 D₁촉진제의 능력은 상기 약물에 의한 치료 효과의 존재로 입증된다. "오프-기간"(즉, 매 24시간마다 적어도 1시간)은 D₁도파민 수용체를 최적이하로 활성화시키는 촉진제의 두 번째 조직 농도를 달성하기 위한 D₁촉진제 용량의 후속적인 감소로 구성된다. 최적이하 활성화는 수용체가 활성화되지 않거나 또는 부분적으로 활성화되는 것을 의미하는데, 이는 내성 유도를 예방하는 감소된 수용체 활성화 기간을 제공한다. 따라서, D₁도파민 수용체의 최적이하 활성화는 내성 발생의 결여로 입증된다(즉, D₁촉진제의 치료 효과가 유지된다).

D₁도파민 수용체에 비가역적으로 결합하거나 또는 도파민 수용체와 극히 높은 친화성으로 결합하는 완전 D₁촉진제는 본원 발명의 투여 프로토콜에 유용하지 못하다. 따라서, 24시간이상동안 D₁도파민 수용체에 잔류하는(즉, D₁도파민 수용체에 비가역적으로 결합하거나, 또는 도파민 수용체와 높은 친화성 혹은 오랜 체류 시간을 갖는) 완전 D₁촉진제는 본원 발명에 유용하지 못하다. 이들 D₁촉진제는 D₁도파민 수용체에 매우 강하게 결합하기 때문에, 이들 촉진제의 혈장 농도가 0으로 감소하는 경우에도 수용체 활성화가 진행될 수 있다.

본원 발명의 투여 프로토콜에 따라, D₁도파민 촉진제의 투여량을 감소시키는 "오프-기간"은 내성 유도를 예방하는 D₁도파민 수용체의 최적이하 활성화를 결과하는 D₁촉진제의 혈장과 수용체 농도를 달성하는데 충분한 임의의 기간일 수 있다. "오프-기간"은 약물 투여의 정량 조절을 통하여, 예를 들면 정량 펌프를 이용한 D₁촉진제의 투여로 또는 약물의 장관외 혹은 경구로 투여되는 지속성/박동성 방출 약형으로 달성할 수 있다. 본원 발명의 한 구체예에서, "오프-기간"은 매 24시간마다 적어도 1시간이다. 본원 발명의 다른 구체예에서, "오프-기간"은 매 24시 투여 기간마다 대략 1 내지 4시간, 또는 내성 유도를 예방할 수 있을 만큼 충분한 다른 시간 간격이다. 적절하게는, "오프-기간"은 야간 수면 기간이다. "오프-기간"의 지속은 도파민-관련된 기능장애를 치료하는데 사용되는 특정 D₁도파민 촉진제의 수용체 결합 친화성, D₁도파민 촉진제의 반감기, 약물의 다른 활성 형태로 대사되는 D₁촉진제의 능력, "오프-기간"동안 D₁도파민 수용체에 대한 D₁촉진제 결합을 내성 유도를 예방하는 수준까지 감소시키는 능력에 영향을 주는 다른 인자에 좌우된다.

본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜은 분명한 신경학적, 심리학적, 생리학적 또는 행동 질환으로 나타나는 중추신경계의 도파민-관련된 기능장애를 갖는 환자를 치료하는데 유용하다. 본원 발명으로 치료할 수 있는 중추신경계의 도파민-관련된 질환의 전형은 파킨슨병, 자폐증, 주의력 결핍 장애, 정신분열증, 하지불안 증후군, 정신분열증이다. 본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜은 예로써 레보도파 치료에 적절히 반응하지 않는 환자에서 중기와 후기 파킨슨병을 치료하는데 효과적일 것으로 생각된다. 본원 발명은 또한, 말초 도파민 수용체가 신장, 폐, 엔도크린, 심혈관계와 같은 표적 조직에 관여하는 질환을 앓는 환자를 치료하는 데에도 효과적이다. 이런 질환의 전형에는 중환자 치료에서 증가하고 있는 신관류(renal perfusion) 및 증가된 관류나 감소된 혈관 저항을 필요로 하는 폐 질환이 포함된다.

기억 상실 역시 본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜에 따라 D₁촉진제로 치료할 수 있다. 내성 발생없이 D₁-유사 수용체의 우선적 점유와 활성화는 기억, 인식 및/또는 주의력의 개선을 유도하여, 노화로 인해 기억과 인식이 악화된 환자에서 증상을 개선할 것으로 생각된다. 본원 발명의 방법은 또한, 노화와 관련된 기억 상실을 치료하는 데에도 사용될 수 있다. 가령, 본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜은 정신분열증, 주의력 결핍 장애, 자폐증, 관련된 중추신경계 질환을 앓는 개체에서 기억 상실을 호전시킬 수 있다.

본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜은 또한, 성적 기능장애에도 효과적이다. 특히, 이런 투여 프로토콜은 2차 성적 기능장애(즉, 기능장애의 병인이 중추신경계에 의해 유발되는 경우)를 치료하는데 효과적이다. 성적 기능장애는 완전 D₁촉진제의 피하 주사이후 여러 시간동안 호전되는 것으로 생각된다. 이런 프로토콜에서는 주사이후 D₁도파민 수용체가 최적이하로 활성화되어 내성 유도를 예방하는 농도로 D₁촉진제의 조직 농도를 감소시키는 일정 기간을 제공한다.

본원 발명에 사용되는 완전 D₁촉진제의 전형은 디하이드렉시딘, 디나프솔린, 디녹실린, A86929, SKF-82958, 이들 D₁촉진제의 유사체와 유도체, 이들의 혼합물이다. 가령, 미국 특허 5,597,832, 5,659,037, 5,668,141에서 밝힌 D₁촉진제를 사용할 수 있다. 대안으로, 생체에 도입된 직후 가수분해 혹은 다른 대사 과정에 의해 활성화되어 "노출된" 활성 D₁촉진제 분자를 드러내는 "은폐된" 또는 "프로드럭" 전구물질을 사용할 수 있다. 이런 "은폐된" 또는 프로드럭" 전구물질은 D₁촉진제의 화학적 또는 생물학적 안전성을 향상시킬 수 있다. 디하이드렉시딘, 디나프솔린, 디녹실린 모두 파킨슨병 모델(예, 6-OHDA-병변 설치류 모델)에 유효한 것으로 밝혀졌다.

본원 발명에 사용되는 D₁촉진제가 일부 환자에서 완전 D₁도파민 수용체 촉진제의 특성을 보유하긴 하지만, 선택된 촉진제는 일부 D₂촉진제 특성도 보유해야 한다. 가령, 파킨슨병에서 D₂특성의 정도와 성격은 레보도파 및/또는 아포몰핀의 선행 사용에 의해 초래된 이상운동증, 구토 및/또는 정신 장애의 상대적 결과에 기초하여 환자에 대한 치료 효과가 극대화되도록 맞춤해야 한다. 따라서, 레보도파 또는 아포몰핀에 이상운동성 또는 구토성 반응을 보인 환자는 좀더 높은 D₁:D₂선택성을 갖는 완전 D₁촉진제, 또는 D₂특성이 좀더 강한 기능적 선택성을 갖는 완전 D₁촉진제를 투여한다. 디하이드렉시딘, 디나프솔린, 디녹실린 모두 일부 D₂촉진제 특성을 보유한다. 디하이드렉시딘은 10배 D₁:D₂선택적이고, 디나프솔린은 5배 D₁:D₂선택이적이며, 디녹실린은 양 유형의 수용체에 동등하게 높은 친화성을 갖는다.

본원 발명의 한 구체예에서, 하기 화학식의 헥사하이드로벤조-[α]펜안트리딘 화합물을 제시한다:

여기서, Ha와 Hb는 트랜스 고리 융합 결합 c이고, R은 수소, OH 또는 C₁-C₄알킬이며; R₁은 수소, 벤조일 또는 피발로일이고; X는 수소, 클로로, 브로모, 요오드 또는 -OR₂(R₂는 수소, 벤조일 또는 피발로일)이다. X가 -OR₂인 본원 발명의 다른 구체예에서, R₁과 R₂는 서로 결합하여 -CH₂-기를 형성하고, 따라서 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘 고리 시스템에서 C-10과 C-11 위치를 가교하는 메틸렌디옥시 기능기를 나타낼 수 있다.

이런 화합물중 한가지는 하기 화학식의 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘, 디하이드렉시딘이다:

본원 발명의 다른 구체예에서, 하기 화학식의 치환된 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘 및 제약학적으로 수용가능한 이의 염을 제시한다:

여기서, Ha와 Hb는 트랜스 고리 융합 결합 c이고, R은 수소, OH 또는 C₁-C₄알킬이며; R₁은 수소 또는 페녹시 보호기이고; X는 플루오르, 클로로, 브로모, 요오드 또는 -OR₅(R₅는 수소 또는 페녹시 보호기)이고, 이때 X가 -OR₅이면 R₁과 R₅는 서로 결합하여 -CH₂-기를 형성하고, 따라서 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘 고리 시스템에서 C-10과 C-11 위치를 가교하는 메틸렌디옥시 기능기를 나타내며; R₂, R₃, R₄는 수소, C₁-C₄알킬, 페닐, 플루오르, 클로로, 브로모, 요오드 또는 -OR₁(R₁은 전술한 바와 동일)에서 독립적으로 선택되고, 이때 R₂, R₃, R₄중 적어도 한 개는 수소가 아니다.

본원 발명의 대안적 구체예에서, 하기 화학식 화합물 및 제약학적으로 수용가능한 이의 염을 제시한다:

여기서, R₁-R₃은 수소, C₁-C₄알킬 또는 C₂-C₂₄알케닐이고; R₈은 수소, C₁-C₄알킬 또는 페녹시 보호기이며; X₉는 수소, 클로로, 플루오르, 브로모를 비롯한 할로겐 또는 -OR(R은 수소, C₁-C₄알킬 또는 페녹시 보호기)이고; X는 산소 또는 탄소이며; R₄, R₅, R₆은 수소, C₁-C₄알킬, 페닐, 할로겐 또는 -OR(R은 전술한 바와 동일)에서 독립적으로 선택되고, 이때 X₉가 -OR이면 R₈과 R은 서로 결합하여 -CH₂-기를 형성할 수 있다. 한 구체예에서, R₄, R_5,R₆중 적어도 한 개는 수소이다. 다른 구체예에서, R₄, R₅, R₆중 적어도 두 개는 수소이다.

이런 화합물중 2가지는 하기 화학식의 융합된 이소퀴놀린, 디녹실린과 디나프솔린이다:

본원 발명에서 밝힌 화합물에서 "C₂-C₂₄알케닐"은 알릴, 2-부테닐, 3-부테닐, 비닐을 의미한다.

본원에서 "C₁-C₄알킬"은 1 내지 4개의 탄소원자를 보유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하는데, 여기에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 사이클로프로필메틸이 포함되지만 이들에 국한되지 않는다.

본원에서 "제약학적으로 수용가능한 염"은 원치않는 독성, 자극, 알레르기 반응없이 사람과 하등 동물에서 사용하기 적합한 유기 또는 무기산과의 염을 의미한다. 생물학적 활성 화합물의 제약학적으로 수용가능한 염을 형성하는데 적합한 산은 당분야에 공지되어 있다. 이런 염은 본원 발명에 다른 화합물의 최종 분리와 정제동안 통상적인in situ방법으로 만들거나, 또는 유리 염기 형태의 분리된 화합물을 적절한 염-형성 산과 반응시켜 개별적으로 만들 수 있다.

본원에서 "페녹시 보호기"는 합성동안 원치않는 반응과 분해를 예방하고 분자에서 다른 기능기에 대한 영향없이 나중에 제거될 수 있는 페놀 산소(phenolic oxygen)에서 치환체를 의미한다. 이런 보호기 및 이들의 적용과 제거 방법은 당분야에 공지되어 있다. 여기에는 사이클로프로필메틸, 사이클로헥실, 알릴 에테르등과 같은 에테르; 메톡시메틸 또는 메톡시에톡시메틸 에테르 등과 같은 알킬옥시알킬 에테르; 메틸티오메틸 에테르와 같은 알킬티오알킬 에테르; 테트라하이드로피라닐 에테르; 벤질, o-니트로벤질, p-메톡시벤질, 9-안트릴메틸, 4-피콜릴 에테르 등과 같은 아릴알킬 에테르; 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴, t-부틸디페닐실릴 에테르 등과 같은 트리알킬실릴 에테르; 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트, 이소부티레이트, 트리메틸아세테이트, 벤조에이트 등과 같은 알킬과 아릴 에스테르; 메틸, 에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 2-트리메틸실릴에틸, 벤질 등과 같은 탄산염; 메틸, 이소부틸, 페닐, 벤질, 디메틸 등과 같은 카바메이트가 포함된다.

본원에서 "C₁-C₄알콕시"는 산소원자를 통하여 결합된 1 내지 4개의 탄소원자를 보유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하는데, 여기에는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, t-부톡시가 포함되지만 이들에 국한되지 않는다.

본원 발명의 투여 프로토콜에 사용되는 한가지 화합물은 "디녹실린"으로 명명된 (±)-8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린 하이드로브로마이드이다. 디녹실린은 반응식 I에서 밝힌 바와 같이 2,3-디메톡시페놀로부터 합성된다. 페놀기는 메톡시메틸("MOM") 유도체로 보호하고, 이후 부틸리튬 및 치환된 보롤란으로 처리하여 보롤란 유도체(2)를 얻는다.

반응식 I에 도시된 바와 같이, 상기 보롤란 유도체는 5-니트로-4-브로모이소퀴놀린과의 Pd-촉매된 스즈키형 가교 결합 반응에 사용된다. 생성된 결합산물(4a)은 메탄올에 녹인 톨루엔설폰산으로 처리하여 페놀의 MOM 보호기를 제거한다. 상기 니트로페닐(5a)은 80℃에서 DMF에 녹인 탄산칼륨으로 단일 처리하여 질소기가 없는 고리 닫힘(ring closure)을 유도하고, 염기성 테트라환형 크로메노이소퀴놀린 핵(6a)을 제공한다. 간단한 촉매 수소화로 질소-보유 고리를 환원시켜 7a를 산출한다. 보론 트리브로마이드로 메틸 에테르 결합을 절단하여 모체 화합물(8a)을 수득한다.

이소퀴놀린 고리에서 적절한 치환으로 다양한 치환된 화합물을 얻을 수 있다. 6a 또는 7a의 질소 원자에서 치환 및 후속 환원은 질소원자에 저급 알킬기로 치환된 일련의 화합물을 제공한다. 유사하게, 니트로이소퀴놀린(3a)의 1, 3, 6, 7 또는 8번 위치에서 알킬 치환체의 사용은 다양한 고리-치환된 화합물을 유도한다. 이에 더하여, 6a의 3번-위치 역시 다양한 알킬기로 직접 치환될 수 있다. 유사하게, 반응식 I에서 2a의 4-메톡시기를 플루오르, 클로로 또는 알킬기로 치환하여 X₉에서 변이를 갖는 주제 화합물을 유도한다. 6a를 7a로 전환하는데 이용되는 촉매 수소화 조건에서 불안정한 핵에 작용기가 존재할 때, 환원은 약한 산성 pH에서 소디움 시아노보로하이드라이드로 달성할 수 있다. 더 나아가, 6a 유도체의 N-알킬 4가염의 형성은 소디움 보로하이드라이드로 쉽게 환원되는 화합물을 제공하고, 7a의 유도체를 결과한다. 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘 화합물(예, 디하이드렉시딘)과 치환된 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘 화합물의 합성은 각각 미국 특허 5,047,536과 5,420,134에서 기술한다. 디나프솔린의 합성은 미국 특허 5,959,110에서 기술한다.

(+)-트랜스-10,11-디하이드록시-5,6,6a,7,8,12b-헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘[(+)-디하이드렉시딘] 및 12bS 키랄 중심에서 (+)-디하이드렉시딘과 동일 키랄인 디녹실린의 11bR 거울상이성질체에 대한 낮은 에너지 형태의 공간 충전 표현이 비교되었다. 2가지 주요 구조적 특징이 분명하다. 먼저, 디하이드렉시딘에서 C(7)-C(8) 에타노 가교에 의해 제공되는 입체적 벌크가 제거되었다. 둘째, 카테콜 고리의 수평면과 펜던트 페닐의 각도가 약간 변하였다. 이는 정면에서 가장 분명한데, 여기서 디하이드렉시딘의 방향족 수소 H(1)는 카테콜 고리위로 돌출된다. 하지만, 디녹실린에서 이 위치는 산소원자를 통하여 펜던트 페닐 고리를 카테콜 고리로 연결하는데 이용된다; 위에서 봤을 때 이는 디하이드렉시딘과 비교하여 펜던트 페닐 고리가 시계방향으로 강제로 비틀리게 한다. 아미노기는 헤테로환형 고리의 입체형태적 유연성을 고려하면 유사한 위치에 존재한다. 이에 더하여, 양 분자는 수평 방향으로 N-H 벡터를 제공할 수 있는데, 이는 D₁수용체 촉진제에서 중요하게 생각되는 약물특이분자단(pharmacophore)의 특징이다. 이들 두 분자의 약리학적 특성은 유사하며, 이는 상기 관찰 결과와 일치한다.

8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린 하이드로브로마이드의 합성 반응식

D₁수용체에 대한 디녹실린의 결합 친화성을 측정하는 실험을 실시하였다. 디녹실린은 쥐 선조(striatal) D₁수용체에 대하여 디나프솔린과 유사한 활성(K_0.5< 5nM)을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이에 더하여, 표지되지 않은 SCH23390을 경쟁물질로 하는 경쟁 실험에서 디녹실린이 SCH23390과 결합을 경쟁하고 높은 친화성 결합촉진제 특성과 일치하는 얕은 경쟁 곡선(n_H=ca. 0.7)을 갖는 것으로 밝혀졌다. D₁수용체에서 디녹실린의 촉진제 특성은 쥐 선조와 C6-mD₁세포에서 cAMP 생산을 증가시키는 디녹실린의 능력을 측정함으로써 시험관내에서 확증하였다. 쥐 선조와 C-6-mD₁세포 모두에서, 디녹실린은 D₁수용체를 통한 cAMP 합성을 촉진하는데 있어 30 nM 이하의 EC₅₀으로 완전 촉진제 활성을 갖는다.

따라서, 이런 약리학적 데이터는 디녹실린이 [³H]SCH23390으로 표지된 도파민 D₁수용체에 대하여 (+)-트랜스-10,11-디하이드록시-5,6,6a,7,8,12b-헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘(디하이드렉시딘)보다 좀더 높은 친화성을 갖는다는 것을 입증한다. 게다가, 쥐 선조 막 및 클론되고 발현된 영장류 D_1A수용체 모두에서 디녹실린은 도파민과 비교하여 완전 촉진제이며, 디하이드렉시딘과는 유사하지만 부분 촉진제 (+)-SKF-38393과는 상이하다.

D₁약물특이분자단의 기본 모델에 기초하여, 라셈체 디녹실린(및 이의 치환된 유사체)의 친화성과 고유 활성은 거울상이성질체중 한가지-11bR절대 배열(및 동일키랄 유사체)에만 존재할 것으로 기대된다. 기존의 분리 기술을 이용한 라셈체의 분해에서 라셈체가 나타내는 D₁친화성의 대략 2배를 갖는 하나의 디녹실린 이성질체가 산출될 것으로 예상된다.

본원 발명에 따라, 전술한 화합물은 중추 또는 말초 신경계의 도파민-관련된기능장애로 고생하는 환자를 치료하기 위한 통상적인 약물 약형으로 만들 수 있다. 전술한 화합물의 효과량은 치료하는 증상, 투여 루트, 환자의 전반적인 상태를 비롯한 여러 인자에 좌우된다. 효과량은 완전 D₁도파민 촉진제 치료에 대한 반응인 "치료 효과"를 유도하는 함량으로, 환자에서 치료되는 도파민-관련된 기능장애의 한가지이상 임상적 증상을 영구적으로 혹은 일시적으로 예방, 감소 또는 안정화시킨다. D₁촉진제가 경구 투여되는 본원 발명의 한 구체예에서, 본원 발명에 따른 화합물의 효과량은 체중 ㎏당 대략 0.1 내지 50 mg, 바람직하게는 대략 0.5 내지 25 mg이다. 장관외 효과량은 체중 ㎏당 대략 0.01 내지 15 mg, 바람직하게는 0.1 내지 5 mg이다. 일반적으로, 본원 발명에 따른 화합물을 이용한 치료 섭생은 다중 투여 또는 단일 투여로 본원 발명의 화합물을 일일 대략 1 ㎎ 내지 500 mg 투여하는 단계로 구성된다.

D₁촉진제가 경구 투여되는 본원 발명의 다른 구체예에서, 본원 발명에 따른 화합물의 효과량은 체중 ㎏당 대략 0.005 내지 10 mg, 바람직하게는 0.005 내지 2 mg이다. 장관외 효과량은 체중 ㎏당 대략 0.005 내지 15 mg, 바람직하게는 0.005 내지 5 mg이다. 일반적으로, 본원 발명에 따른 화합물을 이용한 치료 섭생은 다중 투여 또는 단일 투여로 본원 발명의 화합물을 일일 대략 0.05 mg 내지 500 mg 투여하는 단계로 구성된다.

본원 발명의 투여 프로토콜에 따라 투여되는 완전 D1 촉진제의 일일 분량은 주기적으로 투여된다.

"주기적으로"는 촉진제의 용량이 일일 기초한 단일 투여로 또는 다중 투여 일일 섭생으로 투여될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 본원 발명의 한 구체예에서, D₁촉진제의 용량은 주기적으로, 예를 들면 일일 1 내지 10회 투여될 수 있다. 본원 발명의 다른 구체예에서, D₁촉진제의 용량은 예로써 일일 1 내지 5회 투여될 수 있다. 본원 발명의 다른 구체예에서, 촉진제 용량은 일일 섭생으로 매일 1회 투여된다. 치료요법적 효과를 유도하는 D₁촉진제의 주기적 투여로 구성되는 임의의 다른 단일 투여 또는 다중 투여 일일 섭생을 이용할 수 있다. 이에 덧붙여, 매 24시간 투여 기간마다 적어도 1시간의 "오프-기간"이 요구되는데, 바람직하게는 상기 "오프-기간"은 야간 수면 기간이다.

D₁촉진제의 경구 투여를 위한 액체 약형에는 제약학적으로 수용가능한 에멀젼, 마이크로에멀젼, 용액, 현탁액, 당분야에 통상적으로 사용되는 불활성 희석제(예, 물 또는 오일)를 함유하는 시럽이 포함된다. 이런 조성물은 습윤제, 에멀젼화제, 현탁제, 감미료, 향료와 같은 어쥬번트를 함유할 수도 있다. 액체 약형에는 또한, 매트릭스를 이용한 비강내 투여용 스프레이 및 투여 약물의 흡수와 지속기간을 조절하는 제형이 포함된다. 이런 약형을 사용하여, "오프-기간"이 예로써 야간 수면 기간동안 진행되도록 설정할 수 있다.

본원 발명의 화합물은 캡슐, 정제, 분말, 알약, 마름모꼴 정제 등과 같은 경구 투여용 고체 약형으로 만들 수도 있다. 전형적으로, 활성 화합물은 당이나 전분과 같은 불활성 희석제/담체 및 이런 약형에 적합한 다른 부형제와 혼합된다.따라서, 정제화 제제는 수용가능한 윤활제, 결합제 및/또는 붕해제를 함유한다. 선택적으로, 본원 발명의 활성 화합물 및 예로써 전분이나 당 담체를 함유하는 분말 조성물은 경구 투여용의 젤라틴 캡슐에 충진될 수 있다. 본원 발명에 따른 화합물의 다른 경구 약형은 특정 투여 모드에 적합한 형태로 공지된 기술을 이용하여 만들 수 있다.

장관외 투여는 D₁촉진제의 액체 약형의 주사, 예를 들면 제약학적으로 수용가능한 완충액에 용해된 화합물 용액의 주사로 달성할 수 있다. 장관외 제제는 공지된 마이크로여과 기술을 이용하여 멸균할 수 있다. 이런 장관외 투여는 근육내, 피하, 근육내, 지주막하, 복강내 또는 정맥내일 수 있다. 본원 발명의 한 구체예에서, D₁촉진제는 투여 약물의 용량과 속도를 조절하는 정량 펌프로 장관외 투여된다. 본원 발명의 이런 구체예에서, 약물 투여는 예로써 매일 또는 매주 교체되는 외부 정량 펌프로 실시할 수 있다. 대안으로, 원할 때 재충전가능하고 좀더 오랜 기간(예, 매 2주 또는 매월)이후에 교체되는 이식된 정량 펌프가 사용될 수 있다. 일부 환자에서, 정량 펌프를 이용한 일일 약물 주입 속도는 약물 투여 기간동안 정현(sinusoidal) 방식으로 변화될 수 있다. 가령, 이런 정량(metering)이 실시되는 대부분의 경우에, 사인 기간(sine period)은 투여된 완전 D₁촉진제의 약동학적 반감기에 역비례한다.

본원 발명의 한 구체예에 따라, D₁촉진제 또는 D₁촉진제의 혼합물의 치료요법적 효과량 및 제약학적으로 수용가능한 담체로 구성되는 제약학적 조성물이 주사된다. D₁촉진제의 "치료요법적 효과량"은 도파민-관련된 기능장애의 임상적 증상중 한가지이상을 영구적으로 또는 일시적으로 예방, 감소 또는 안정화시키는 화합물의 함량이다. 한가지이상의 D₁촉진제를 함유하는 제약학적 조성물에서, D₁촉진제는 상이한 중량 비율로 제약학적 조성물에 존재할 수 있다.

본원 발명에 따른 화합물의 장관외 약형은 제약학적으로 수용가능한 담체, 예를 들면 물, 바람직하게는 등장성 염화나트륨 용액에서 상기 화합물의 효과량을 분산 또는 용해시켜 당분야에 공지된 산물로 만들 수 있다. 본원 발명에 사용되는 "제약학적으로 수용가능한 담체"는 제약학적 조성물에서 다른 시약과 양립하고 환자에 해롭지 않다. 따라서, 본원 발명의 투여 프로토콜에 사용되는 D₁촉진제는 액체 약형에 적합한 제약학적으로 수용가능한 담체를 이용하여 본원 발명에 따라 장관외 투여용으로 적합시킬 수 있다. D₁촉진제는 투명 용액 또는 현탁액의 형태로 완충 수용액에 용해시켜 투여할 수 있다.

본원 발명에 따라 장관외로 투여되는 D₁촉진제의 담체로 적합한 완충액의 전형은 다음과 같이 준비된 인산염 완충 식염수이다:

인산염 완충 식염수(PBS)의 농축된(20x) 용액은 충분한 물에 다음의 시약을 용해시켜 1000 ㎖ 용액으로 만들어 준비한다: 염화나트륨, 160 g; 염화칼륨, 4.0 g; 수소인산나트륨, 23 g; 중수소인산나트륨, 4.0 g; 선택적으로 페널 레드 분말, 0.4 g. 상기 용액은 15 파운드의 압력에서 15분동안 가압멸균하고, 이후 사용에앞서 추가의 물로 단일 강도 농도로 희석한다.

본원 발명의 투여 프로토콜에 사용되는 D₁촉진제는 약물의 지속성 또는 박동성 방출 약형으로 투여될 수도 있다. 이런 약물 전달 시스템은 지속성 또는 박동성 방출 프로필로 치료약물을 전달하도록 가공되고, 약물 투여의 용량과 속도를 조절하는데 사용될 수 있다. 가령, 하이드로젤 조성물을 함유하는 지속성 또는 박동성 방출 약형은 비캡슐화된 형태, 예를 들면 액체 혹은 고체 담체에 현탁이나 분산된 형태 또는 캡슐화된 형태, 예를 들면 경구 투여용 캡슐 혹은 장관외 투여용 미세구(microsphere)로 환자에 투여될 수 있다.

더 나아가, 단일-혹은 다중-층 미세구는 단일 투여 혹은 다중 순차 투여로 단일 치료약물을 전달하거나 또는 순차 투여로 다중 치료약물을 전달할 수 있는 다용도 약물 전달 시스템을 제공하는 연대약리학적 약물 전달에 이용될 수 있다. 이들 전달 시스템은 반복 투여, 연장된 방출 투여 또는 이들의 조합을 비롯한 다용도 방출 패턴으로 치료약물을 전달하는 데에도 이용될 수 있다. 또한, 맥동성 투여 또는 연장된 방출 투여에 약물-없음 휴지기를 산재시켜 본원 발명에 따른 "오프-기간"을 제공할 수 있다.

항산화제는 본원 발명의 간헐적 투여 프로토콜에서 D₁촉진제와 함께 환자에 투여하여, 예로써 전술한 바와 같이 퀴논(quinone) 형성 또는 D₁촉진제에 추가적인 이중결합의 도입을 예방할 수 있다. 사용될 수 있는 항산화제의 전형은 자연 발생 항산화제, 예를 들면 베타-카로텐, 비타민 E, 비타민 C, 토코페롤 또는 합성 항산화제, 예를 들면 부틸화된 하이드록시톨루엔, 부틸화된 하이드록시아니솔, 3가-부틸하이드로퀴논, 프로필 갈레이트 또는 에톡시퀸이다. 또한, 항산화제와 상승작용을 하는 화합물, 예를 들면 아스코르브산(즉, D-아스코르베이트), 구연산, 인산을 첨가할 수도 있다. 이런 방식으로 혼합되는 항산화제의 함량은 제약학적 조성물의 포장 방법 및 원하는 반감기와 같은 요구 사항에 좌우된다.

도파민 수용체 촉진제는 구토를 유발하는 것으로 공지되어 있기 때문에, 도파민 수용체 촉진제와 함께 항구토제가 환자에 종종 투여된다. 본원 발명의 투여 프로토콜에서 D₁촉진제와 함께 사용될 수 있는 항구토제에는 D₂길항제, 5-HT₃길항제, 코르티코스테로이드, 카난비노이드, 항히스타민제, 무스카린 길항제, 벤조디아자펜이나 이의 혼합물이 포함된다. 이들 작용제는 경구 투여, 장관외 투여, 좌약으로 투여가 가능하다.

실시예 1

8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2- DE ]이소퀴놀린 하이드로브로마이드(디녹실린)

다음의 실험 과정에서, 융점은 Thomas-Hoover 융점 장치로 측정하고 정정하지 않는다.¹H NMR 스펙트럼은 Varian VXR 500S(500 MHZ) NMR 장치로 기록하고, 화학적 변화는 TMS에 상대적 수치(ppm)로 기록한다. IR 스펙트럼은 Perkin Elmer 1600 시리즈 FTIR 분광계를 이용하여 KBr 펠렛 또는 액체 필름으로 기록한다. 화학적 이온화 질량 스펙트럼(CIMS)은 Finnigan 400 4중 질량 분광계에 기록한다. 고 분석력 CI 스펙트럼은 Kratos MS50 분광계로 기록한다. 원소 분석 데이터는 Purdue University West Lafayette, Indiana, US의 마이크로분석 실험실로부터 구하였다. THF는 사용하기 직전에 질소하에 벤조페논-나트륨으로부터 증류하고, 1,2-디클로로에탄은 사용하기에 앞서 무수인산으로부터 증류한다.

1,2-디메톡시-3-메톡시메톡시벤젠(1a)

수산화나트륨의 슬러리는 아르곤 대기하에 0℃에서 1000 ㎖ 건조 THF를 7.06 g(0.18 mol) 수산화나트륨(미네랄 오일에 60% 분산)에 첨가하여 준비한다. 상기 슬러리에 2,3-디메톡시페놀(23.64 g; 0.153 mol)을 주사기로 첨가한다. 생성 용액은 실온으로 데우고 2시간동안 교반한다. 흑색 용액은 0℃로 냉각시키고 13.2 ㎖ 클로로메틸 메틸에테르(14 g; 0.173 mol)를 주사기로 천천히 첨가한다. 용액은 실온에 도달하게 하고 추가로 8시간동안 교반한다. 황색 혼합물은 오일로 농축하고, 이는 1000 ㎖ 디에틸 에테르에 용해시킨다. 생성 용액은 물(500 ㎖), 2N NaOH(3 x 400 ㎖)로 세척하고 건조시키고(MgSO₄) 여과하고 농축한다. Kugelrohr 증류(90-100℃, 0.3 atm)이후, 24.6 g의 투명 오일(84%)을 수득한다:

¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 6.97(t, 1H, J=8.7Hz); 6.79(dd, 1H, J=7.2, 1.8Hz); 6.62(dd, 1H, J=6.9, 1.2Hz); 5.21(s, 2H); 3.87(s, 3H); 3.85(s, 3H); 3.51(s, 3H). CIMS m/z: 199(M+H⁺, 50%); 167(M+H⁺-CH₃OH, 100%). Anal. Calc'd forC₁₀H₁₄O₄:C, 60.59; H, 7.12. Found: C, 60.93; H, 7.16

2-(3-4-디메톡시-2-메톡시메톡시페닐)-4,4,5,5-테트라-메틸[1,3,2]디옥사보롤란(2a)

MOM-보호된 페놀(1a)(10 g; 0.0505 mol)은 1000 ㎖ 건조 디에틸 에테르에 용해시키고 -78℃로 냉각한다. 이후, n-부틸 리튬(22.2 ㎖, 2.5M) 용액을 주사기로 첨가한다. 냉각조는 제거하고, 용액은 실온으로 데운다. 용액을 실온에서 2시간동안 교반하면 황색 침전물이 관찰된다. 상기 혼합물은 -78℃로 냉각시키고 15 ㎖의 2-이소프로폭시--4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(0.080 mol)을 주사기로 첨가한다. 냉각조는 2시간후에 제거한다. 교반은 실온에서 4시간동안 지속한다. 이후, 혼합물은 300 ㎖ 물에 부어 넣고 디에틸 에테르(3x300 ㎖)로 수회 추출하고 건조하고(Na₂SO₄) 농축하여 황색 오일(12.37g, 76%)을 얻는데, 이는 추가 정제없이 사용된다:

¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 7.46(d, 1H, J=8.4 Hz); 6.69(d 1H, J=8.4 Hz); 5.15(s, 2H); 3.87(s, 3H); 3.83(s, 3H); 1.327(s,12H).

4-브로모-5-니트로이소퀴놀린(3a)

질산칼륨(5.34 g; 0.052 mol)은 20 ㎖ 농축 황산에 첨가하고 조심스럽게 가열하여 천천히 용해시킨다. 생성 용액은 0℃에서 40 ㎖의 동일 산에 용해된 4-브로모이소퀴놀린(10 g; 0.048 mol) 용액에 방울방울 첨가한다. 냉각조의 제거이후, 용액은 실온에서 1시간동안 교반한다. 그 다음, 반응 혼합물은 분쇄된 얼음(400g)에 부어 넣고 수산화암모늄으로 염기화시킨다. 생성된 황색 침전물은 여과로 수거하고, 여과액은 디에틸 에테르(3 x 500 ㎖)로 추출하고 건조시키고(Na₂SO₄) 농축하여 황색 고체를 얻는데, 이는 최초 침전물과 혼합한다. 메탄올로부터 재결정화로 12.1 g(89%)의 연한 황색 결정을 수득한다:

mp 172-174℃;¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 9.27(s, 1H); 8.87(s, 1H); 8.21(dd, 1H, J=6.6, 1.2 Hz); 7.96(dd, 1H, J=6.6, 1.2 Hz); 7.73(t, 1H, J=7.5 Hz). CIMS m/z: 253(M+H⁺, 100%); 255(M+H⁺+2, 100%). Anal. Calc'd for C₉H₅BrN₂O₂: C, 42.72; H, 1.99; N, 11.07. Found: C, 42.59; H, 1.76; N, 10.87.

4-(3,4-디메톡시-2-메톡시메톡시페닐)-5-니트로이소퀴놀린(4a)

이소퀴놀린(3a)(3.36 g; 0.0143 mol), 피나콜 보로네이트 에스테르(2)(5.562 g; 0.0172 mol), 1.0 g(6 mol%) 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(O)은 100 ㎖ 디메톡시에탄(DME)에 현탁시킨다. 수산화칼륨(3.6 g; 0.064 mol)과 0.46 g(10 mol%) 테트라부틸암모늄 브롬화물은 14.5 ㎖ 물에 용해시키고 DME 혼합물에 첨가한다. 생성 현탁액은 30분동안 아르곤으로 탈가스하고, 이후 4시간동안 환류에서 가열한다. 생성된 흑색 용액은 실온으로 냉각하고 500 ㎖ 물에 부어 넣고 디에틸 에테르(3 x 500 ㎖)로 추출하고 건조시키고(Na₂SO₄) 농축한다. 산물은 칼럼 크로마토그래피(실리카 젤, 50% 에틸 아세테이트:헥산)로 정제하여 5.29 g의 황색 결정(80.1%)을 수득한다:

mp 138-140℃;¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 9.33(s, 1H); 8.61(s, 1H); 8.24(dd, 1H, J=7.2, 0.9 Hz); 8.0(dd, 1H, J=6.3, 1.2 Hz); 7.67(t, 1H, J=7.8 Hz); 7.03(d, 1H, J=9.6 Hz); 6.81(d, 1H, J=8.1 Hz); 4.86(d, 1H, J=6 Hz); 4.70(d, 1H, J=5.4 Hz); 3.92(s, 3H); 3.89(s, 3H); 2.613(s, 3H), CIMS m/z: 371(M+H⁺, 100%). Anal Calc'd fo C₁₉H₁₈N₂O₆: C, 61.62; H, 4.90; N, 7.56. Found: C, 61.66; H, 4.90; N, 7.56.

2,3-디메톡시-6-(5-니트로이소퀴놀린-4-일)페놀(5a)

부드럽게 가열하여 200 ㎖ 메탄올에 이소퀴놀린(4a)(5.285 g, 0.014 mmol)을 용해시킨 이후, p-톨루엔설폰산 모노하이드레이트(8.15 g; 0.043 mol)를 여러 분량으로 첨가한다. 교반은 실온에서 4시간동안 지속한다. 반응의 완결이후, 용액은 포화된 중탄산나트륨을 첨가하여 염기화시킨다. 산물은 디클로로메탄(3 x 250 ㎖)으로 추출하고 건조시키고(Na₂SO₄) 농축한다. 생성된 황색 고체(4.65 g; 98%)는 다음 반응에 직접 사용된다. 분석 시료는 메탄올로부터 재결정화시킨다:

mp 170-174℃;¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 9.33(s, 1H); 8.62(s, 1H); 8.24(dd, 1H, J=7.2, 0.9 Hz); 7.99(dd, 1H, J=6.3, 1.2 Hz); 7.67(t, 1H, J=7.8 Hz); 6.96(d, 1H, J=8.7 Hz); 6.59(d, 1H, J=8.7 Hz); 5.88(bs, 1H); 3.94(s, 3H); 3.92(s, 3H). CIMS m/z: 327(M+H⁺, 100%). Anal calc'd for C₁₇H₁₄N₂O₅: C, 62.57; H,4.32; N, 8.58; Found: C, 62.18; H, 4.38; N, 8.35.

8,9-디메톡시크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(6a)

페놀(5a)(4.65 g, 0.014 mol)은 100 ㎖ 건조 N, N-디메틸포름아마이드에 용해시킨다. 용액은 30분동안 아르곤으로 탈가스시킨다. 탄산칼륨(5.80 g, 0.042 mol)은 한 분량으로 황색 용액에 첨가한다. 80℃에서 1시간동안 가열한 이후, 혼합물은 갈색으로 변하고 출발 물질은 완전히 소멸된다. 용액은 실온으로 냉각하고 20 ㎖ 물을 첨가한다. 수층은 디클로메탄(3 x 500 ㎖)으로 추출하고, 유기 추출물은 물(3 x 500 ㎖)로 세척하고 건조시키고(Na₂SO₄) 농축한다. 백색 분말(3.65 g 92%)이 수득되는데, 이는 추가 정제없이 다음 단계에 사용된다. 분석 시료는 에틸 아세테이트:헥산으로부터 재결정화시킨다:

mp 195-196℃;¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 9.02(s, 1H); 8.82(s, 1H); 7.87(d, 1H, J=8.7 Hz); 7.62(m, 3H); 7.32(dd, 1H, J=6.0, 1.5 Hz); 6.95(d, J=9.6 Hz); 3.88(s, 3H); 3.82(s, 3H). CIMS m/z: 280(M+H⁺,100%)

8,9-디메톡시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(7a)

산화플라티늄(Ⅳ)(200 mg)은 50 ㎖ 아세트산과 이소퀴놀린(6a)(1 g; 3.5 mmol)을 함유하는 용액에 첨가한다. 2.8 ㎖ 농축된 HCl을 첨가한 이후, 혼합물은 Parr 수소첨가장치에서 60psi로 24시간동안 교반한다. 녹색 용액은 Ceite에 여과하여 촉매를 제거하고, 대부분의 아세트산은 회전 증발로 제거한다. 남아있는 산은 포화된 중탄산나트륨 용액으로 중화시키고 디에틸 에테르(3 x 250 ㎖)로 추출하고 건조시키고(Na₂SO₄) 농축한다. 생성 오일(0.997 g; 99%)은 추가 정제없이 사용된다:

¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 7.10(t, 1H, J=7.5 Hz); 7.00(d, 1H, J=8.4 Hz); 6.78(m, 2H); 6.60(d, 1H, J=9 Hz); 4.10(s, 2H); 3.84(m, 8H); 2.93(t, 1H, J=12.9 Hz)

8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린 하이드로브로마이드(8a)

정제되지 않은 7a(0.834 g; 3.0 mmol)는 50 ㎖ 무수성 디클로로메탄에 용해시킨다. 상기 용액은 -78℃로 냉각시키고 15.0 ㎖ 보론 트리브로마이드 용액(디클로로메탄에서 1.0 M)을 천천히 첨가한다. 용액은 하룻밤동안 교반하면서 실온으로 천천히 데운다. 용액은 -78℃로 다시 냉각하고 50 ㎖ 메탄올을 천천히 첨가하여 반응을 중단시킨다. 이후, 용액은 농축 건조시킨다. 메탄올을 첨가하고, 용액은 농축한다. 이 과정은 3회 반복한다. 생성된 갈색 고체는 활성화된 목탄으로 처리하고 에탄올로부터 재결정화시킨다:

mp 293-302℃ dec;¹H NMR:(300MHz, D₂O); 7.32(t, 1H, J=6.6 Hz); 7.13(d, 1H, J=8.4 Hz); 7.04(d, 1H, J=8.4 Hz); 4.37(m, 2H); 4.20(t, 3H, J=10 Hz). Anal. Calc'd for C₁₅H₁₄BrNO₃H₂O: C 50.87; H, 4.55; N, 3.82. Found: C 51.18; H,4.31; N, 3.95.

N-알릴-8,9-디메톡시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(10a)

테트라하이드로이소퀴놀린(7a)(1.273; 4.5 mmol)은 150 ㎖ 아세톤에 용해시킨다. 탄산칼륨(0.613 g; 4.5 mmol)과 0.4 ㎖(4.6 mmol) 알릴 브로마이드를 첨가한다. 반응물은 실온에서 4시간동안 교반한다. 이후, 고체는 여과로 제거하고 필터에서 에테르로 수회 세척한다. 여과액은 농축하고 플래시 크로마토그래피(실리카 젤, 50% 에틸 아세테이트:헥산)로 정제하여 1.033 g(71%)의 황색 오일을 수득하는데, 이는 추가 정제없이 사용된다:

¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 7.15(t, 1H, J=9 Hz); 7.04(d, 1H, J=9 Hz); 6.83(m, 2H); 6.65(d, 1H, J=6 Hz); 5.98(m, 1H); 5.27(m, 2H); 4.10(m, 3H); 3.95(s, 3H); 3.86(s, 3H); 3.46(d, 1H, J=15 Hz); 3.30(d, 2H, J=6 Hz); 2.56(t, 1H, J=12 Hz).

N-알릴-8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(11a)

N-알릴 아민(10a)(0.625 g; 1.93 mmol)은 50 ㎖ 디클로로메탄에 용해시킨다. 상기 용액은 -78℃로 냉각하고 10.0 ㎖ BBr₃용액(디클로로메탄에서 1.0M)을 천천히 첨가한다. 용액은 하룻밤동안 교반하면서 실온으로 천천히 데운다. 용액은 -78℃로 다시 냉각하고 50 ㎖ 메탄올을 천천히 첨가하여 반응을 중단시킨다. 이후, 반응물은 농축 건조시킨다. 메탄올을 첨가하고, 용액은 농축한다. 이 과정은 3회 반복한다. 생성된 갈색 고체는 에탄올로부터 재결정화시켜 0.68 g(61%)의 백색 고체를 수득한다:

mp 251-253℃ dec;¹H NMR:(300MHz, D₂O); 10.55(s, 1H); 10.16(s, 1H); 8.61(t, 1H, J=9 Hz); 8.42(d, 1H, J=9 Hz); 8.31(d, 1H, J=9 Hz); 7.87(d, 1H, J=9 Hz); 7.82(d, 1H, J=9 Hz); 7.36(q, 1H, J=9 Hz); 6.89(m, 2H); 6.85(d, 1H, J=15 Hz); 5.58(m, 3H); 5.28(m, 2H); 3.76(d, 1H, J=3 Hz). HRCIMS m/z: Calc'd: 295.1208; Found: 295.1214.

N-프로필-8,9-디메톡시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(12a)

N-알릴 아민(10a)(1.033 g; 3.2 mmol)은 50 ㎖ 에탄올에 용해시킨다. 이후, 목탄의 팔라듐(10% 건조; 0.103g)을 첨가한다. 혼합물은 Parr 수소첨가장치에서 60psi H₂하에 3시간동안 교반한다. TLC에서 출발 물질이 완전히 소멸되었음을 확인한 이후, 혼합물은 Ceite에 여과하여 농축하여 0.95 g(91%)의 오일을 수득하는데, 이는 추가 정제없이 사용된다:

¹H NMR:(300MHz, CDCl₃); 7.15(t, 1H, J=7.2 Hz); 7.04(d, 1H, J=8.1 Hz); 6.84(t, 2H, J=7.5 Hz); 6.65(d, 1H, J=8.4 Hz); 4.07(m, 2H); 3.95(s, 3H); 3.86(s 3H); 3.71(q, 1H, J=5.1 Hz); 3.42(d, 2H, J=15.6 Hz); 2.62(m, 2H);2.471(t, J=10.5 Hz); 1.69(h, 2H, J=7.2 Hz); 0.98(t, 3H, J=7.5 Hz). CIMS m/z:326(M+H⁺, 100%)

N-프로필-8,9-디하이드록시-1,2,3,11b-테트라하이드로크로메노[4,3,2-de]이소퀴놀린(13a)

N-프로필 아민(12a)(0.90 g; 2.8 mmol)은 200 ㎖ 디클로로메탄에 용해시키고 -78℃로 냉각한다. 별도의 250 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 125 ㎖ 건조 디클로로메탄은 -78℃로 냉각시키고, 1.4 ㎖(14.8 mmol) BBr₃을 주사기로 첨가한다. BBr₃용액은 캐뉼러를 이용하여 출발 물질을 담고있는 플라스크로 옮긴다. 용액은 하룻밤동안 교반하면서 실온으로 천천히 데운다. 용액은 -78℃로 다시 냉각하고 50 ㎖ 메탄올을 천천히 첨가하여 반응을 중단시킨다. 이후, 반응물은 농축 건조시킨다. 메탄올을 첨가하고, 용액은 농축한다. 이 과정은 3회 반복한다. 생성된 황갈색 고체는 뜨거운 이소프로필 알코올에 현탁시킨다. 실온으로 천천히 냉각시켜 미세한 황색 침전물을 수득한다. 고체는 여과로 수거한다(0.660 g; 63%):

mp 259-264℃ dec;¹H NMR:(300MHz, CDCl₃): 7.16(t, 1H, J=9 Hz); 6.97(d, 1H, J=12 Hz); 6.83(d, 1H, J=9 Hz); 6.55(d, 1H, J=9 Hz); 6.46(d, 1H, J=9 Hz); 4.45(d, 1H, J=15 Hz); 4.10(m, 3H); 3.17(q, 2H, J=6 Hz); 3.04(t, 1H, J=9 Hz); 1.73(q, 2H, J=9 Hz); 0.90(t, 3H, J=6 Hz). Anal. Calc'd. for C₁₈H₂₀BrNO₃: C, 57.16; H, 5.33; N, 3.70. Found: C, 56.78; H, 5.26; N, 3.65.

실시예 2

주제 D ₁ 촉진제의 추가적인 변화

1. 헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘-

헥사하이드로벤조[α]펜안트리딘의 추가적인 변화는 화학식 Ⅱ와 관계하고 미국 특허 5,420,134에서 밝힌 바에 같이 합성된다

2. 디나프솔린-

디나프솔린의 추가적인 변화는 표 1에 화합물 1-47로 도시한다. 표 1의 화합물은 화학식 Ⅲ과 관계하고 미국 특허 5,959,110에서 밝힌 바와 같이 합성된다.

표 1

3. 디녹실린-

표 2에서 제시된 화합물 1-56은 상기 실시예 1에서 밝힌 과정과 동일한 과정으로, 반응식 I에서 밝힌 화합물에 상응하지만 각 실시예에 도시된 융합된 크로메노이소퀴놀린 산물에 전술한 치환 패턴을 제공하는데 적합한 기능기로 치환되는 출발 화합물을 이용하여 합성한다. 따라서, 가령 화합물 3a의 6, 7 및/또는 8 치환된 유사체(반응식 I)는 화학식 Ⅲ에서 각각 상응하는 하는 치환체 R₆, R₅, R₄를 제공한다. 다른 1과 3 치환된 이소퀴놀린(반응식 I에서 화합물 3a의 유사체)으로 화학식 Ⅲ의 C₃과 C₁에 상응하는 치환 패턴을 제공한다.

표 2

표 1-2에 제시된 화합물은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 이를 한정하지 않는다. 당업자에게 자명한 예시된 화합물의 다양한 개변은 하기의 청구범위에 명시된 본원 발명의 범주 및 기술적 사상에 속한다.

실시예 3

파킨슨병에 대한 단독 6-ODHA 병변 모델

요약. 파킨슨병의 쥐 단독 6-하이드록시도파민(6-OHDA) 회전 모델에서, 6-OHDA는 내측전뇌다발, 흑색질 또는 선조의 일면으로 단독 주입된다. 이런 처리는도파민 말단과 뉴우론의 파괴 및 선조 도파민의 상실을 초래하고, 현저한 기능적 도파민 과감도(supersensitivity)가 손상된 면에서 발생한다. 직접-작용 도파민 수용체 촉진제로 공격받은 단독 6-OHDA 쥐는 손상된 면에서 후시냅스 도파민 수용체의 증가된 감도로 인하여 반대쪽(손상된 면으로부터 멀리 떨어진)에서 연동한다. 후술한 실험에서는 6-OHDA 모델을 이용하여, 완전 D₁촉진제, 디나프솔린으로 유도된 내성을 검사한다.

개체. 280 내지 320 g의 성체 수컷 Sprague-Dawley 쥐(Hilltop Laboratories, Chatsworth, CA)를 개체로 사용한다. 동물은 아래에서 밝힌 내용을 제외하고 임으로 가용한 사료와 물을 개별적으로 제공한다. 밝음:어둠 스케줄은 12h:12h이고, 검사는 밝음 사이클동안 실시한다. 모든 방법은 National Institutes of Health(Pub. 85-23, 1985)에 공개된 Guide for the Care and Use of Experimental Animals의 가이드라인을 따른다.

수술. 쥐는 수술에 앞서 대략 30분동안 25 ㎎/㎏ 데시프라민(s.c.)으로 사전 처리한다. 쥐는 이소플루란(1.5 내지 4.0%) 흡입으로 마취시키고 정위(stereotaxic) 장치에 위치시킨다. 주입 캐뉼러는 뇌측전뇌다발에서 Paxinos과 Watson(1986)의 좌표근방계에 따라 브레그마(bregma)에 상대적인 좌표 A.P. -3.8 mm, M.L. -1.5 mm, D.V. -3.8 mm에 위치시킨다. 4 il 부피의 10 ㎍ 6-OHDA(6-하이드록시도파민; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO)는 0.01% 아스코르베이트 부형제에서 0.5 il/min 속도로 주입한다. 14일의 회복 기간이후, 쥐는d-암페타민(5 mg/kg) 및 1주일후 아포몰핀(0.3 mg/kg)에 대한 반응으로 회전을 사전 검색한다. d-암페타민(>800 회전/3h) 및 아포몰핀(>100 회전/1h) 모두에 반응하는 동물은 추가 연구를 위하여 유지시킨다.

화합물 검사는 각 경우에 수술후 28일째에 시작한다. 각 연구에 새로운 6-OHDA-손상된 쥐 군을 이용한다. 일부 연구에서, 쥐는 5.0il/h의 유속을 갖는 피하 14-일 삼투압 미니펌프(모델 2 ML2, Alza, Palo Alto, CA)를 이식한다. 쥐는 1.5 내지 4% 이소플루란으로 재-마취시키고 목 후면을 작게 절개하며 공동(cavity)에 미니펌프를 피하 이식한다. 절개는 무균 상처 클립으로 메운다. 이식에 앞서, 미니펌프는 무균 식염수(37℃)에서 넣어 이식 시점에서 유출을 담보한다. 미니펌프는 디나프솔린 또는 부형제(50% 디메틸 설폭사이드(DMSO), 12.5% 아스코르브산)를 투여하는데 사용된다.

선조 도파민 함량. 동물의 한 부분집합에서, 선조 도파민 함량을 측정하여 6-OHDA 병변의 정도를 확증한다. 연구 종결 시점에서, 동물은 CO₂흡입으로 마취시키고 길로틴(guillotine)으로 빠르게 단두한다. 뇌는 신속하게 떼어내고, 얼음에 유지시키면서 좌우 선조를 분리하여 떼어내고 0.5 ㎖ 균일화 완충액(0.22N 과염소산, 0.5% EDTA, 0.15% 메타중아황산나트륨)을 담고있는 개별 비-필터 마이크로-원심분리 튜브에서 칭량한다. 시료는 10초동안 초음파처리로 균일화시키고, 이후 14,000g로 20분동안 원심분리한다. 상층액은 필터(0.2im)를 갖는 마이크로원심분리 튜브로 옮기고 14,000g로 2분동안 원심분리한다. 시료는 -80℃에서 동결하여HPLC 분석을 대기한다.

HPLC 분석. 해동된 시료는 확립된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)-전기화학적 검출 방법으로 도파민 함량을 분석한다. 간단히 말하면, 50 il 시료는 0.4 ㎖/min으로 주입된 아세테이트 완충 이동상(17% 메탄올)을 이용하여 HPLC 시스템의 시료 루프에 주사한다. 피크는 C-18 역상 칼럼(3-mm 직경, MD-180, ESA, Chelmsford MA)으로 분리하고 이중 전기량 전지(5014B, ESA)와 검출기(Coulochem Ⅱ, ESA)로 검출한다. 도파민은 순차적인 환원(-100mV)과 산화(350mV)로 분석하고 후자 전극에서 정량한다. 각 시료에서 도파민 농도는 확립된 표준 곡선을 참고하여 계산하고 picomole/㎎ 선조 조직으로 표시한다. 고갈은 손상되지 않은 면과 비교하여 손상된 면에서 도파민 함량의 백분율로 계산한다.

장치, 과정, 통계. 쥐는 자동화 회전 쳄버(Rotoscan, Accuscan, Columbus, OH)에서 회전을 검사한다. 상기 장치는 30 ㎝ 직경의 실리더형 Plexiglas 쳄버로 구성되는데, 여기서 동물은 회전 마이크로스위치에 연결된 고정 막대에 부착되는 장비에 적합된다. 동물은 모든 경우에 약물 처리에 앞서 30분동안 쳄버에 적응시킨다. 데이터는 15분 시간 빈(bin)으로 주사후 1 내지 12시간동안 수집한다. 처리는 편차 분석(ANOVA)의 일방(one-way)과 반복 측정으로 비교한다; 사후 분석은 Dunnett 검증으로 실시한다.

단기 디나프솔린 투여.

아포몰핀의 스크리닝 투여 1주일후부터 시작하여, 개체(n=12)는 평형 설계를 이용하여 디나프솔린(0.02, 0.2 또는 2 mg/kg) 또는 부형제(s.c.)로 매주 1회 검사하고 회전 반응은 10시간동안 모니터한다. 최종 검사일이후, 도파민 고갈의 후속 평가를 위하여 쥐를 마취시키고 뇌를 떼어낸다. 경구 투여 실험에서, 별개의 개체군(n=8)은 평형 설계를 이용하여 매주 1회 디나프솔린(0.02, 0.2 또는 2 mg/kg) 또는 부형제를 섭취하였다. 쥐는 경구 영양(gavage)으로 투여에 앞서 16시간동안 굶기고, 회전 반응은 10시간동안 모니터한다.

급성 길항제 투여와 관련된 실험에서, 개체(n=8/군)는 D₁길항제 SCH-23390(0.5 mg/kg s.c.; D₁길항제), D₁길항제 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.) 또는 부형제로 사전 처리한다. 30분후, 이들은 디나프솔린(0.2 또는 2 mg/kg s.c.)으로 처리하고, 회전은 3시간동안 모니터한다. 축소된 평가 기간이 선택되었는데, 그 이유는 상기 분석에서 D₁길항제 SCH-23390이 상대적으로 짧은 작용 시간(대략 3h)을 갖는 것으로 알려져 있기 때문이다.

장기 디나프솔린 투여. 개체(n=5/군)는 매일 8 AM에 14일동안 A-77636(1 mg/kg s.c.) 또는 디나프솔린(2 mg/kg s.c.)을 일일 1회 투여한다. 별도의 군에서, 디나프솔린(2 mg/kg s.c.) 또는 부형제는 매주 8 AM과 6 PM에 일일 2회 투여한다. 회전 반응은 아침 주사후 매일 3시간동안 모든 동물에서 모니터한다. 이런 경우에, 3h 평가 기간은 동물이 사료 또는 물에 접근하지 못하는 시간을 최소화하기 위하여 이용된다.

다니프솔린과 라클로프라이드의 동시투여. 개체(n=8/군)는 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.) 또는 부형제 및 30분후 디나프솔린(2 mg/kg s.c.)을일일 1회 6일동안 투여한다. 회전은 디나프솔린 투여후 3시간동안 모니터한다. 7일째 모든 동물은 디나프솔린(0.2 mg/kg s.c.)을 공격 투여하고 3시간동안 회전을 모니터한다.

A-77636과 퀸피롤의 동시투여. 개체(n=8/군)는 A-77636(0.3 mg/kg s.c.) + D₂촉진제 퀸피롤(0.1 mg/kg s.c.) 또는 부형제를 2일동안 투여한다. 회전은 퀸피롤 또는 부형제 투여직후 3시간동안 모니터한다. 3일째 내성을 평가하기 위하여, 모든 동물은 A-77636(0.3 mg/kg s.c.) 단독으로 처리하고, 이후 3시간동안 회전을 모니터한다. 내성이 D₁수용체 탈감작화(desensitizaton)에 특이적인 지를 확증하기 위하여, 모든 동물은 퀸피롤 단독(0.1 mg/kg s.c.)으로 처리하고, 3시간동안 회전을 모니터한다.

미니펌프 연구. 쥐(n=8/군)는 디나프솔린(0.006, 0.06, 0.6 또는 6 mg/kg/day) 또는 부형제를 전달하는 눈금보정된 미니펌프를 피하 이식한다. 회전에 대한 반응 검사는 이식 16시간후에 시작하고 일일 2회 1시간동안 모니터한다. 미니펌프 이식후 14일째, 쥐는 디나프솔린(0.2 mg/kg s.c.)을 공격 투여하고 3시간동안 회전을 모니터한다.

약물. 디나프솔린은 전술한 바와 같이 또는 Ghosh et al.(1996)에서 밝힌 바와 같이 합성한다. SCH-23390, 라클로프라이드, A-77636, 퀸피롤은 Research Biochemical International(Natick, MA)로부터 구하였다. 디나프솔린에 사용되는 부형제는 0.1% 아스코르베이트(Sigma Chemical Co.)이고, 모든 다른 경우에는 무균수가 부형제로 사용된다. 삼투성 미니펌프를 이용한 실험에서, 부형제는 50% DMSO 및 무균수에 녹인 12.5% EDTA이다.

실시예 4

파킨슨병을 치료하기 위하여 피하 투여된 디나프솔린의 효능

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 1A에 도시된 데이터는 10시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=12/군)을 나타낸다. 도 1B에 도시된 데이터는 10시간 검증 기간동안 각 15분 시간 빈(bin)에서 평균 회전을 나타낸다. 피하 투여된(도 1A) 디나프솔린은 6-OHDA 모델에서 강한 용량-의존성 회전 반응(F_3,4077.3, p<0.001)을 유도하였다. 부형제와 비교하여 회전에서 통계학적으로 유의한 증가는 2.0과 0.2 mg/kg(p<0.05, Dunnett 검증)에서는 달성되지만 0.02 mg/kg에서는 달성되지 않았다. 이들 결과는 피하 투여된 디나프솔린이 6-OHDA 모델에 기초한 파킨슨병의 치료에 유효하다는 것을 입증한다.

도 1B는 각 용량에서 회전의 시간 과정을 보여준다. 2 mg/kg으로 투여된 디나프솔린은 대략 10시간동안 지속되는 회전을 유도하는 반면, 0.2 mg/kg에서 효과는 대략 5시간동안 지속된다. 대조적으로, 이들 두 용량에 의해 유도되는 회전의 최대 속도는 15분 시간 빈(bin)마다 대략 150 내지 200회 회전으로 유사하였다. 이들 동물의 선조에서 도파민 함량의 사후 분석에서는 97.3 내지 99.8% 범위에서 98.1 ±0.2%(평균 ±S.E.M.)의 고갈이 입증되었다. 후속 실험동안 쥐의 한 부분집합을 검사하였는데, 모든 경우에 고갈은 95%이상이었다.

실시예 5

파킨슨병을 치료하기 위하여 경구 투여된 디나프솔린의 효능

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 2A에 도시된 데이터는 10시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타내고, 도 2B에 도시된 데이터는 8시간 검증 기간동안 각 15분 시간 빈(bin)에서 평균 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타낸다. 경구 투여된 디나프솔린 역시 강한 회전을 유도하긴 했지만(F_3,21=42.3, p<0.001)(도 2A), 반응이 용량에 의존하지는 않았다. 2 ㎎/㎏ 용량에 의해 유도된 회전 증가만 기준선으로부터 현저하게 상이하였다(p<0.05, Dunnett 검증). 도 2B에 도시된 바와 같이, 2 ㎎/㎏으로 경구 투여될 때 회전은 7시간동안 지속적으로 관찰되었다. 실시예 4에서처럼, 이들 결과는 경구 투여된 디나프솔린이 파킨슨병의 치료에 유효하다는 것을 입증한다.

실시예 6

6-OHDA 모델에서 디나프솔린에 대한 회전 반응에 D ₁ 수용체 참여

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 3A와 3B에 도시된 데이터는 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타낸다. 디나프솔린에 대한 회전 반응(도 3A)은 D₁수용체 길항제 SCH-23390(0.5 mg/kg s.c.)에 의해 완전히 차단되었다. SCH-23390은 0.2 mg/kg s.c.(F_1,14=63.8, p<0.001)과 2.0 mg/kg (F_1,14=95.4, p<0.001)으로 투여된 디나프솔린에 의해 유도된 회전을 차단하였다. 본 실험에서 회전 반응은 3시간동안 정량하여 SCH-23390의 공지된 작용 기간과 비교하였다.

도 3B에 도시된 바와 같이, 디나프솔린에 대한 회전 반응은 D₂길항제 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.)의 사전 처리에 의해 변화되지 않았다. 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.)는 0.2 mg/kg s.c.(F_1,14=2.5, p>0.05) 또는 2 mg/kg s.c.(F_1,14=0.03, p>0.05)에서 디나프솔린에 회전 반응을 감소시키지 않았다. 대조적으로, D₂촉진제 퀸피롤(0.25 mg/kg s.c.)은 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.)에 의해 완전히 차단되는 회전을 강하게 유도하였다. 이들 결과는 파킨슨병을 치료하는 디나프솔린의 효능을 암시하는 회전 반응이 D₁도파민 수용체의 활성화에 기인할 수 있다는 것을 입증한다.

실시예 7

간헐적 일일 섭생을 이용한 디나프솔린 투여 및 A-77636과의 비교

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 4에 도시된 데이터는 14일동안 디나프솔린 또는 A-77636의 일일 투여후 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=5/군; 3시간 측정)을 나타낸다. A-77636이 14일동안 1 mg/kg s.c.로 일일 1회 투여되면, 극적인 반응 내성이 관찰되었다(도 4). 동물에 최초 투여된 A-77636(1 mg/kg s.c.)은 강한 회전을 유도하지만 빠르면 투여 2일째부터 A-77636은 첫날보다 현저하게 낮은 회전을 유도하였다(F_1,13=8.5, p=0.012). 투여 4일째에, 회전 회수는 부형제에서 관찰되는 회수와 별다른 차이가 없는데(F_1,14=3.2,p=0.05), 이는 완전 내성이 진행되었음을 암시한다.

대조적으로, 2 mg/kg s.c.로 일일 1회 또는 2회 투여된 디나프솔린에서는 반응 내성이 전혀 관찰되지 않았다(도 4). 전술한 바와 같이, 이런 용량에서 디나프솔린에 대한 반응 기간은 대략 10시간인 반면, A-77636은 1 ㎎/㎏ s.c.로 투여될 때 대략 18시간동안 회전을 유도하였다. 지속 기간에서 이런 차이를 설명하기 위하여, 일군의 동물에 디나프솔린을 일일 2회 투여하였다. 디나프솔린은 반응을 감소시키기보다는 오히려, 일일 1회(F_13,52=42.0, p<0.001) 또는 일일 2회(F_13,52=3.0, p=0.006) 투여와 상관없이 시간의 추이에 따라 반응을 현저하게 증가시켰다. 이들 결과는 디나프솔린이 간헐적 투여 섭생하에 내성보다는 오히려 반응 감작화(즉, D₁수용체가 디나프솔린에 더욱 민감해진다)를 유도한다는 것을 암시한다. 일일 1회 투여 섭생은 일일 2회 섭생에서보다 좀더 강한 감작 효과를 유도하였다(F_13,104=3.1, p=0.009). 대조적으로, A-77636은 장기간 혈장 반감기(>6h)와 장기간 지속 기간(▲18h)을 보유하고 지속적인 D₁수용체 자극을 유도하는데(Asin and Wirtshafter, 1993), 이는 수용체 탈감작화 및 내성 발생의 원인이 될 수 있다.

실시예 8

내성에서 D ₂ 수용체의 참여 결여

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 5A에 도시된 데이터는 6일동안 라클로프라이드와 함께 또는 라클로프라이드없이 디나프솔린으로 일일 투여후 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타낸다. A-77636과 디나프솔린간내성-유도 특성에서 차이의 원인을 평가하기 위하여, D₂수용체 활성이 내성에 일부 저항성을 제공하는 가능성을 검사하였다(즉, A-77636이 디나프솔린보다 좀더 강하게 D₁선택적이다). 먼저, 6일동안 라클로프라이드(2 mg/kg s.c.)와 디나프솔린(2 mg/kg s.c.)의 일일 공동투여 효과(도 5A)를 측정하였다. 1일부터 6일까지 라클로프라이드의 유무와 상관없이 디나프솔린에 대한 회전 반응에서 현저한 차이는 없었다(F_5,45=0.2, p>0.05). 7일째, 디나프솔린 단독을 양 군에 투여하여(도 5A) 반응 내성의 결여를 확증하였다; 역시 차이는 관찰되지 않았다(F_1,9=0.1, p=0.72). 이들 결과는 D₂촉진제 활성이 일일 간헐적 투여 프로토콜로 투여된 디나프솔린에서 관찰되는 내성 결여의 원인이 아니라는 것을 암시한다.

이를 좀더 상세하게 조사하기 위하여, D₂촉진제 퀸피롤은 좀더 선택적인 D₁촉진체 A-77637과 함께 피하에 동시 투여하였다. 도 5B에 도시된 바와 같이, A-77636 단독(검은색 막대)은 1일째에 최대 회전 반응을 유도하지만 2일째에는 현저한 내성을 보였다. 1일째 A-77636과 퀸피롤 모두(백색 막대)로 처리된 쥐에서 반응은 A-77636 단독으로 처리된 쥐에서보다 다소 덜하였다(F_1,13=5.9, p=0.03). 하지만, 2일째(F_1,12=12.4, p=0.004) A-77636과 퀸피롤로 동시 처리된 쥐는 A-77636과 부형제로 처리된 쥐보다 높은 반응을 보였다(아마도 퀸피롤의 작용에 기인). 3일째 A-77636(0.3 mg/kg s.c.)의 공격 투여는 양 군에서 동일한 내성을보였는데(F_1,13=0.1, p>0.05), 이는 퀸피롤의 동시 처리가 "보호성"이 아님을 암시한다. 유사하게, 4일째 퀸피롤은 양 군에서 동등한 회전을 유도하였는데, 이는 내성이 A-77636과 관련된 D₁수용체 기능과 특이적으로 연관한다는 것을 암시한다. 도 5B에 도시된 데이터는 퀸피롤과 함께 또는 퀸피롤없이 A-77636의 단독 일일 투여로 유도된 3시간동안 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타낸다.

실시예 9

디나프솔린의 계속적인 비-간헐적 투여는 내성을 초래할 수 있다

과정은 실시예 3에서 밝힌 바와 동일하다. 도 6A에 도시된 데이터는 디나프솔린을 피하로 투여하는 삼투성 미니펌프의 이식이후 다양한 시점에서 1시간 빈(bin)마다 반복 회전(평균 ±S.E.M.; n=8/군)을 나타낸다. 도 6B에 도시된 데이터는 14일동안 삼투성 미니펌프로 다양한 용량의 디나프솔린을 투여한 이후 반복 회전(평균 ±S.E.M.)을 나타낸다. 이들 실험에서는 A-77636과 디나프솔린의 일일 처리에 대한 반응 차이의 원인이 약물에 대한 노출 패턴에 연관하는 지를 검사하였다. 디나프솔린은 삼투성 미니펌프를 통하여 투여되고, 반응 검사는 이식 16h후부터 시작하여 일일 2회 1시간동안 실시하였다(도 6A). 디나프솔린은 4가지 상이한 용량으로 투여한다; 최대 용량은 짧은 반응을 유도하지만 24시간이내에 완전 내성이 발생하고, 반면 좀더 적은 용량에서는 회전의 증거가 나타나지 않았다. 반응 상실이 내성을 의미하는 지를 확증하기 위하여, 미니펌프 이식후 14일째에 검사 용량의 디나프솔린(0.2 mg/kg s.c.)을 투여하였다(도 6B). 이런 디나프솔린 공격 투여는 미니펌프로 6 또는 0.6mg/kg/day 디나프솔린을 섭취한 군에서 회전을 유도하지 않았는데, 이는 효과의 상실이 내성을 의미한다는 것을 확증한다. 이들 결과는 "오프-기간"을 갖는 디나프솔린의 주기적 치료가 내성 발생을 예방하는 반면, 디나프솔린의 계속적인 비-간헐적 치료가 내성을 유도한다는 것을 암시한다.

Claims

도파민-관련된 기능장애로 인한 질환을 치료하는 약물의 제조에 사용되는 도파민 D₁촉진제에 있어서, 상기 약물은

(i) D₁도파민 수용체를 활성화시켜 치료 효과를 유도할 수 있는 첫 번째 혈장 농도를 결과하는 용량에서 주기적으로 6시간이하의 반감기를 보유하는 완전 D₁촉진제를 환자에 전달하고;

(ii) 24시간마다 적어도 1회 상기 촉진제 용량을 감소시켜 좀더 낮은 두 번째 농도를 달성하여 촉진제의 두 번째 농도가 내성 유도를 예방하는 충분한 시간동안 D₁도파민 수용체의 최적이하 활성을 결과하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 1 항에 있어서, 촉진제는 디나프솔린, 디녹실린, 디하이드렉시딘, 다른 D₁촉진제, 상기 촉진제의 유사체와 유도체, 이들의 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 1 항 또는 2 항에 있어서, 질환은 파킨슨병, 자폐증, 하지불안 증후군, 주의력 결핍 장애, 정신분열증, 기억 상실, 성적 기능장애에서 선택되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제는 장관외 투여되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 4 항에 있어서, 장관외 투여 루트는 피내, 피하, 근육내, 복강내, 지주막하, 정맥내 투여에서 선택되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 4 항 또는 5 항에 있어서, 장관외 투여는 박동성 또는 지속성 방출 약형으로 달성되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 4 항 내지 6 항중 어느 한 항에 있어서, 장관외 투여는 정량 펌프로 달성되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 1 항 내지 3 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제는 비강내 또는 경구로 투여되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 약물은 항산화제 또는 항구토제와 혼합제조되는 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제 용량을 감소시켜 촉진제의 두 번째 혈장 농도를 달성하는 기간은 매 24시간마다 적어도 1시간인 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
제 1 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제 용량을 감소시켜 촉진제의 두 번째 혈장 농도를 달성하는 기간은 매 24시간마다 1시간 내지 4시간인 것을 특징으로 하는 도파민 D₁촉진제.
도파민-관련된 기능장애로 인한 질환으로 고생하는 환자에 도파민 D₁촉진제를 투여하도록 적합된 수단에 있어서,

(i) D₁도파민 수용체를 활성화시켜 치료 효과를 유도할 수 있는 첫 번째 혈장 농도를 결과하는 용량에서 주기적으로 6시간이하의 반감기를 보유하는 완전 D₁촉진제를 환자에 전달하고;

(ii) 24시간마다 적어도 1회 상기 촉진제 용량을 감소시켜 좀더 낮은 두 번째 농도를 달성하여 촉진제의 두 번째 농도가 내성 유도를 예방하는 충분한 시간동안 D₁도파민 수용체의 최적이하 활성을 결과하도록 적합되는 것을 특징으로 하는수단.
제 12 항에 있어서, 완전 D₁촉진제를 장관외 투여하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 13 항에 있어서, 피내, 피하, 근육내, 복강내, 지주막하 또는 정맥내로 촉진제를 투여하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항에 있어서, 촉진제의 용량과 속도 모두를 조절하도록 적합된 정맥내 정량 펌프를 보유하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 15 항에 있어서, 정량 펌프는 외부 정량 펌프인 것을 특징으로 하는 수단.
제 15 항에 있어서, 정량 펌프는 이식가능한 정량 펌프인 것을 특징으로 하는 수단.
제 15 항 내지 17 항중 어느 한 항에 있어서, 정량 펌프를 적합시켜 제 12 항의 (i)과 (ii)에 따른 촉진제 용량을 제공하도록 투여 속도를 변화시키는 것을특징으로 하는 수단.
제 18 항에 있어서, 정량 펌프를 적합시켜 정현(sinusoidal) 방식으로 투여 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 수단.
제 19 항에 있어서, 사인(sine) 기간은 촉진제의 약동학적 반감기에 반비례하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항 내지 20 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제는 제약학적으로 수용가능한 담체에 용해된 용액인 것을 특징으로 하는 수단.
제 21 항에 있어서, 담체는 등장성 염화나트륨 용액인 것을 특징으로 하는 수단.
제 22 항에 있어서, 염화나트륨 용액은 완충되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항에 있어서, 촉진제의 박동성 또는 지속성 방출 약형을 보유하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 24 항에 있어서, 상기 박동성 약형은 하이드로젤 조성물을 함유하는 것을특징으로 하는 수단.
제 25 항에 있어서, 하이드로젤 조성물은 액체 혹은 고형 담체에 현탁이나 분산된 형태, 또는 캡슐화된 형태인 것을 특징으로 하는 수단.
제 26 항에 있어서, 조성물은 경구 투여용 캡슐 또는 장관외 투여용 미세구의 형태인 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항에 있어서, 경구 투여를 위한 고체 약형의 촉진제를 보유하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항 내지 28 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제와 함께 항산화제를 동시 투여하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 29 항에 있어서, 항산화제 및 촉진제와 함께 D-아스코르베이트, 구연산, 인산에서 선택되는 화합물을 동시 투여하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항 내지 30 항중 어느 한 항에 있어서, 촉진제와 함께 항구토제를 동시 투여하도록 적합되는 것을 특징으로 하는 수단.
제 28 항에 있어서, 고체 약형의 촉진제는 불활성 희석제나 담체, 윤활제, 결합제, 붕해제에서 선택되는 구성 요소를 함유하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항에 있어서, 에멀젼, 마이크로에멀젼, 용액, 현탁액 또는 시럽의 형태로 경구 투여를 위한 액체 약형의 촉진제를 보유하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 12 항에 있어서, 촉진제의 흡수 및 지속 기간을 조절하는 매트릭스와 제형을 이용한 비강내 투여를 위한 액체 약형을 보유하는 것을 특징으로 하는 수단.
도파민-관련된 기능장애로 인한 질환을 치료하는 제약학적 조성물에 있어서, 항산화제 또는 항구토제와 혼합된 도파민 D₁완전 촉진제를 함유하는 것을 특징으로 하는 제약학적 조성물.
제 35 항에 있어서, 촉진제는 디나프솔린, 디녹실린, 디하이드렉시딘, 다른 D1 촉진제, 이들의 제약학적 활성 유사체와 유도체에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제약학적 조성물.