KR20040032978A

KR20040032978A - 메틸렌-4-아자스테로이드

Info

Publication number: KR20040032978A
Application number: KR10-2004-7002922A
Authority: KR
Inventors: 베른트 멘젠바하; 페터 드뢰슈어; 알렉산더 힐리쉬; 발터 엘거; 한스-우도 슈바이케르트; 클라우스 쉘코프
Original assignee: 쉐링 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-04-17
Also published as: CN1322002C; US20040248921A1; BR0212104A; HUP0401597A2; AU2002342625B8; AU2002342625B2; CN1549822A; NO20041279L; IL160540A0; DK1409513T3; RU2004109166A; EP1409513B1; HUP0401597A3; IL160540A; JP2005504786A; ZA200402368B; CA2458932C; KR100550514B1; RU2293740C2; HK1071376A1

Abstract

R²⁰및 R^20a는 독립적으로 플루오로, 클로로, 브로모, 및 시아노기이고, R⁴및 R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸이고, R¹및 R²는 각각 수소이거나 함께 추가적인 결합인, 화학식 I의 신규한 17-메틸렌-4-아자스테로이드가 설명된다. 상기 화합물은 5α-환원 효소의 억제제이고, 따라서 혈액 및 조직 내의 증가된 테스토스테론 및 그로 인해 증가된 디하이드로테스토스테론 수준으로 인한 질병을 치료하는 데 적합하다.

Description

메틸렌-4-아자스테로이드 {METHYLENE-4-AZASTEROIDS}

본 발명은 하기 화학식 I의 신규한 17-메틸렌-4-아자스테로이드에 관한 것이다.

상기 식에서,

R²⁰및 R^20a는 각각 플루오로, 클로로, 브로모, 및 시아노기를 나타내고,

R⁴및 R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,

R¹및 R²는 함께 수소 원자 또는 추가적인 결합을 나타낸다.

신규한 화합물 및 이의 제약 조성물을 제조하기 위한 방법이 설명된다.

본 발명에 따른 화합물인 17-메틸렌-4-아자스테로이드는 신규하며, 이의 제조 방법 및 이의 생물학적인 활성은 아직까지 설명되지 않았었다.

본 발명에 따른 바람직한 화합물들은 청구범위 제3항에 설명되어 있다. 본 발명의 다른 목적은 또한 유효 성분으로서 화학식 I의 17-메틸렌-4-아자스테로이드를 1종 이상 함유하는 제약 조성물이며, 이러한 조성물은 경우에 따라서 적절한 보조제 및 담체를 포함한다.

본 발명에 따른 화합물은 5α-환원 효소의 억제제이다. 따라서, 이는 혈액 및 조직 내의 증가된 테스토스테론 및 최종적으로는 디하이드로테스토스테론 수준으로 인한 질병의 치료에 적합하다.

조직 내에서 테스토스테론으로부터 디하이드로테스토스테론으로의 전환이 증가되면, 혈액 내의 정상적인 테스토스테론 수준에서도 과도한 안드로겐 작용에 의한 질병이 발병할 수 있다. 이는 예를 들어 다모증의 특발성 형태에서의 사례이다 (REF).

프로게스테론은 자궁구의 확실한 폐쇄를 위해 중요한 역할을 한다 (Mahendroo). 출산 전의 자궁구의 이완은 5α-환원 효소에 의한 프로게스테론의 매우 약한 게스타겐인 디하이드로프로게스테론으로의 국부적인 분해의 결과이다. 자궁의 이러한 부분 내에서의 프로게스테론 분해 대사의 억제에 의해, 본 발명에 따른 물질은 또한 자궁구의 이른 성숙 및 개방을 방지하는 데 적합하다.

프로게스테론의 5α-환원된 대사물(랜싯(Lancet)의 REF)과 다른 C21-스테로이드 및 체내에서 형성된 그의 대사물, 예를 들어 알로-프레그나놀론은 신경 스테로이드로서 작용할 수 있으며 신경 스테로이드와 상호 작용할 수 있다. 이러한 기능의 방해는 우울증을 유발할 수 있다. 본 발명에 따른 물질에 대한 가능한 징후는 전립선 질환, 남성형 탈모증, 여드름 및 다모증은 물론 월경전 증후군과 같은 다양한 부인과 질환 양태이다. 이러한 질환의 발병에 있어서, CNS 내의 프로게스테론의 5α-환원된 대사물의 발생이 중요한 역할을 한다. 자궁구의 이른 개방은 이러한 조직 내의 프로게스테론의 디하이드로프로게스테론으로의 분해가 증가함으로써 유도될 수 있다. 본 발명에 따른 물질은 이러한 분해대사와 그로 인한 자궁 경부의 이른 성숙을 방지하는 데 적합하다. 본 발명에 따른 물질은 상기 장해가 침범된 장기 및 조직 내의 테스토스테론 또는 프로게스테론의 5α-환원의 억제를 통해 그의 작용을 발휘할 수 있다. 또한, 5α-환원된 대사물의 혈중 수준의 강하가 일어난다.

또한, 본 발명에 따른 화합물은 다른 약리적으로 고활성인 스테로이드 제품을 합성하기 위한 중간체를 나타낸다.

본 발명에 따른 화합물의 제조는 청구범위 제4항 및 제5항에 따라 이루어진다.

청구범위 제1항에 따른 화합물은 본 발명에 따라 하기 화학식 II 및 화학식 VII의 17-메틸렌스테로이드로부터 유도될 수 있다.

청구범위 제1항에 따른 화합물은, 화학식 II의 화합물을 공지된 방식으로 양성자성 용매, 바람직하게는 3차 부탄올 내에서 KMnO₄의 촉매 매개 하에 NaIO₄와 반응시켜 3,5-세코-케토산을 형성하고, 이 산을 NH₄OAc에 의해 빙초산 내에서 고리화하여 불포화 락탐을 형성한 후, HCOOH/K₂CO₃에 의해 DMF 내에서 하기 화학식 III의 포화 락탐으로 환원시키고, 또한 화학식 III의 화합물을 이극성 양성자성 용매, 바람직하게는 DMF 내에서 MeI 및 NaH와 반응시켜 하기 화학식 IV의 4-메틸-치환된 화합물을 형성하고, 화학식 III의 다른 화합물을 디옥산과 같은 이극성 양성자성 용매 내에서 실릴-매개된 DDQ(2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논)으로 산화시켜 하기 화학식 V의 탈수소화 락탐을 형성함으로써 얻어진다.

화학식 V의 화합물을 화학식 III의 화합물과 유사하게 MeI 및 NaH와 반응시켜 하기 화학식 VI의 4-메틸-치환된 락탐을 형성한다.

또한, 청구범위 제1항에 따른 화합물은, 화학식 VII의 화합물을 화학식 II의 화합물과 동일하게 화학 반응시켜 하기 화학식 VIII, IX, X 및 XI의 화합물을 형성함으로써 얻어진다.

결과

거세된 수컷 래트에서의 항안드로겐 작용의 평가 (도면 및 표 참조). 거세된 미성숙 수컷 래트는 7일에 걸쳐 테스토스테론 프로피오네이트(TP) 및 본 발명에 따른 물질(0.1 mg의 TP 단독 및/또는 1 mg의 5α-환원 효소 억제제/동물/일 s.c.,n = 5-10/그룹)로 처치되었다. TP에 의한 처치는 부속 생식선(전립선 및 정낭)의 중량의 현저한 상승으로 이어졌다. 비히클 및 5α-환원 효소 억제제만으로 처치된 동물에서, 검사된 장기의 무게는 작은 값에 머물렀다. 본 발명에 따른 물질은 선택된 테스트 시스템 내에서 억제 효과를 발휘한 것으로 밝혀졌다.

표1은 화합물(J1879, J1924)이 전립선 및 정낭에 대한 TP의 효과를 현저하게 약화시킴을 보여준다.

표:

정낭 및 전립선의 성장에 대한 테스토스테론 프로피오네이트(TP) 작용의 억제. 생식선이 성숙되지 않은 거세된 수컷 래트에 대한 테스트, n = 5-10/그룹, 투약: TP: 0.1 mg/동물/일 s.c., 5α-환원 효소 억제제: 1 mg/동물/일 s.c., 상이한 비히클 대조구 및 TP 대조구 = 100％.

생식기 이외에서의 5α-환원 효소에 대한 스테로이드(J1879, J1924)의 IC₅₀값을 결정하기 위한 검사를 4가지의 다른 인간 골세포주(hOB 세포)에서 수행하였다. 세포는 6시간 동안 각각 0.5μM의 안드로스텐디온(0.1μM [³H] 안드로스텐디온, 0.4μM의 안드로스텐디온)에 의해 증가된 농도의 억제제(10^-11- 10^-8M)를 추가하거나 추가하지 않고서 배양하였다.

배양 후에, 배지를 클로로포름:메탄올(2:1; 부피:부피)로 추출하고, 스테로이드(기질 및 5α-환원된 대사물)를 박층 크로마토그래피에 의해 분리하고, 샘플 세포의 DNA 내용물을 결정하였다. 5α-환원 효소 활성(형성된 5α-환원된 대사물의 합: pmol/㎍ DNA/h로 표현된 5α-안드로스탄디온, 5α-디하이드로테스토스테론, 5α-안드로스탄-3α,17β-디올, 5α-안드로스탄-3β,17β-디올)은 각각 2개의 샘플로 결정하였다. 상대적인 5α-환원 효소 활성(대조구, 즉 억제제를 추가하지 않은 샘플의 대응값에 대한 억제제를 추가한 샘플의 5α-환원 효소 활성)은 도면에서 각각 평균±SEM으로서 도시되어 있다. 골세포 내의 5α-환원 효소에 대한 J1879 및 J1924의 IC₅₀값은 모든 경우에 <10^-10M에 달하였다.

또한, J1879 및 J1924의 IC₅₀값을 검출하기 위한 검사의 범위 내에서, 비교를 위한 목적으로 추가적으로 5α-환원 효소 타입 1의 비스테로이드성의 특이적 억제제인 LY191704, 5α-환원 효소 타입 2에 대해 대체로 억제 작용을 갖는 4-아자스테로이드인 피나스테라이드, 및 5α-환원 효소의 생리적인 기질인 프로게스테론의 억제 작용을 모두 4개의 세포주에서 각각 10^-8M 농도에서 결정하였다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 물질은 검사한 세포 유형의 5α-환원 효소를 상기 자연적인 기질 및 표준 물질보다 더 강하게 그리고 실질적으로 더 낮은 농도에서 억제하는 것으로 나타났다.

본 발명은 이하의 실시예에서 더욱 상세하게 설명된다.

실시예 1

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

140 ml의 디메틸포름아미드 내의 3.1 mmol(1.0 g)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-안드로스트-5-엔-3-온의 용액에 59 ml의 포름산(85％) 및 115.8 mmol(16 g)의 탄산칼륨을 교반 하에서 첨가하고, 반응 혼합물을 환류 하에서 8시간 동안 가열하였다. 다음으로, 반응 용액에 톨루엔을 첨가하여 진공 내에서 증발시켰다. 잔류물을 물에 용해시키고, 얻어진 혼합물을 염화메틸렌으로 추출하였다. 모아진 추출물을 포화 탄산나트륨 용액으로 처리하고, 물로 중화 세정하고, 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다.

생성된 조 생성물을 아세톤/노르말 헥산으로부터 결정화하여 543 mg의 고체 생성물(54％)을 얻었다.

융점 = 148 - 151℃; [α]_D ²⁰= +16°(CHCl₃)

실시예 2

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

9 ml의 디메틸포름아미드 내의 1.06 mmol(340 mg)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스탄-3-온의 현탁액에 실온 및 아르곤 분위기에서 3.08 mmol(123 mg)의 수소화나트륨(오일 내 60％)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 30분 동안 교반한 다음, 3.0 ml의 디메틸포름아미드 내의 5.3 mmol(0.33 ml)의 요오드화메틸 용액을 적가하였다. 약 60분 후에 2 ml의 메탄올을 첨가하고, 추가의 10분 후에 9 ml의 포화 염화암모늄 수용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 물로 희석하고 톨루엔으로 추출하였다. 모아진 추출물을 물로 세정하고, 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다. 생성된 조 생성물을 아세톤/노르말 헥산으로부터 결정화하여 154 mg의 고체 생성물(43％)을 얻었다.

융점 = 150 - 162℃; [α]_D ²⁰= -7°(CHCl₃)

실시예 3

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스트-1엔-3-온

1.34 mmol(430 mg)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스탄-3-온을 아르곤 분위기 하의 실온에서 9 ml의 디옥산에 현탁시키고, 그 후에 1.5 mmol(340 mg)의 2,3-디클로로-5,6-디시아노-p-벤조퀴논 및 6.4 mmol(1.7 mg)의 비스-(트리메틸실릴)-트리플루오로아세트아미드를 첨가하였다. 혼합물을 먼저 3시간 동안 실온에서, 그 다음 3시간 동안 약 100 - 110℃의 유조 내에서 교반하였다. 반응 용액을 염화메틸렌으로 희석한 후, 먼저 2％의 황산수소나트륨 수용액, 그 후 2N의 염산, 마지막으로 물로 세정하였다. 남은 추출물을 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다. 아세톤으로부터의 결정화 후에, 243 mg의 고체 생성물(57％)을 얻었다.

융점 = 275 - 282℃; [α]_D ²⁰= -41°(CHCl₃)

실시예 4

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-안드로스트-1-엔-3-온

7 ml의 디메틸포름아미드 내의 0.87 mmol(279 mg)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스트-1-엔-3-온의 현탁액에 실온 및 아르곤 분위기에서 2.4 mmol(98 mg)의 수소화나트륨(오일 내 60％)을 첨가하였다. 반은 혼합물을 30분 동안 교반한 다음 3 ml의 디메틸포름아미드 내의 7.5 mmol(0.47 ml)의 요오드화메틸 용액을 적가하였다. 약 60분 후에 2 ml의 메탄올을 첨가하고, 추가의 10분 후에 9 ml의 포화 염화암모늄 수용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 물로 희석한 후에 톨루엔으로 추출하고, 추출물을 물로 세정하고, 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다. 생성된 조 생성물을 에틸아세테이트로부터 결정화하여 122 mg의 고체 생성물(42％)을 얻었다.

융점 = 160 - 165℃; [α]_D ²⁰= -47°(CHCl₃)

실시예 5

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트란-3-온

150 ml의 디메틸포름아미드 내의 3.27 mmol(1 g)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-에스트르-5-엔-3-온의 현탁액에 73.3 ml의 포름산(85％) 및 121.55 mmol(16.8g)의 탄산칼륨을 교반 하에서 첨가하고, 반응 혼합물을 환류 하에서 12시간 동안 가열하였다. 다음으로, 반응 용액에 톨루엔을 첨가하고 혼합물을 진공 내에서 증발시켰다. 잔류물은 물에 용해시켜 염화메틸렌으로 추출하였다. 모아진 추출물을 포화 탄산나트륨 용액으로 처리하고, 물로 중화 세정하고, 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다.

생성된 조 생성물을 아세톤/노르말 헥산으로부터 결정화하여 461 mg의 고체 생성물(46％)을 얻었다.

융점 = (178 - 200) 262 - 282℃; [α]_D ²⁰= -21°(CHCl₃)

실시예 6

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온

5.8 ml의 디메틸포름아미드 내의 0.65 mmol(200 mg)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트란-3-온의 현탁액에 실온 및 아르곤 분위기에서 1.7 mmol(73 mg)의 수소화나트륨(오일 내 60％)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 30분 동안 교반한 다음 2 ml의 디메틸포름아미드 내의 3.2 mmol(0.2 ml)의 요오드화메틸 용액을 적가하였다. 약 60분 후에 1 ml의 메탄올을 첨가하고, 추가의 10분 후에 4 ml의 포화 염화암모늄 수용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 물로 희석하여 염화메틸렌으로 추출하였다. 모아진 추출물을 물로 세정하고, 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다. 생성된 조 생성물을 실리카겔 60 상의 크로마토그래피(용리액; 염화메틸렌/아세톤 = 8/2)에 의해 정제하고, 에틸아세테이트로부터의 결정화 후에 131 mg의 고체 생성물(62％)을 얻었다.

융점 = 161 - 171℃; [α]_D ²⁰= -88°(CHCl₃)

실시예 7

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트르-1-엔-3-온

1 mmol(310 mg)의 E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트란-3-온을 아르곤 분위기 하의 실온에서 6.3 ml의 디옥산에 현탁시켰다. 그 후에 2.3 mmol(522 mg)의 2,3-디클로로-5,6-디시안-p-벤조퀴논 및 9.8 mmol(2.6 ml)의 비스-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아미드를 첨가하였다. 혼합물을 먼저 실온에서 3시간 동안, 그 다음 15시간 동안 100 - 110℃의 유조 내에서 교반시켰다. 반응 용액을 염화메틸렌으로 희석한 후, 먼저 2％의 황산수소나트륨 수용액, 그 후 2N의 염산, 마지막으로 물로 세정하였다. 남아있는 잔류물을 황산나트륨에 의해 건조 및 증발시켰다. 실리카겔 60 상의 크로마토그래피(용리액; 염화메틸렌/메탄올 = 98/2)에 의해 정제하여 57 mg의 고체 생성물(18.5％)을 얻었다.

[α]_D ²⁰= 37°(CHCl₃)

Claims

하기 화학식 I의 할로겐-치환된 및 유사 할로겐-치환된 17-메틸렌-4-아자스테로이드:

<화학식 I>

상기 식에서,

R²⁰및 R^20a는 각각 플루오로, 클로로, 브로모, 아지도, 시아노, 이소시아노, 로다노, 이소티오시아노, C_1-4-알킬, 또는 하이드록시-C_1-4-알킬기를 나타내고,

R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,

R⁴는 수소 및 C_1-4-알킬기로 구성된 군으로부터 선택되며,

R¹및 R²는 함께 수소 원자 또는 추가적인 결합을 나타낸다.
제1항에 있어서,

R⁴는 H, Me이고,

R²⁰/R^20a는 F, Cl, Br, CN인 할로겐-치환된 및 유사 할로겐-치환된 17-메틸렌-4-아자스테로이드.
제1항에 있어서,

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트란-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-에스트르-1-엔-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-아자-5α-안드로스트-1-엔-3-온

E-17-클로로메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-안드로스트-1-엔-3-온

E-17-브로모메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온

E-17-시아노메틸렌-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온

Z-17-(1')-클로로에틸리덴-4-메틸-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

Z-17-(1')-클로로에틸리덴-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온

Z-17-(1')-브로모에틸리덴-4-메틸-4-아자-5α-안드로스탄-3-온

Z-17-(1')-브로모에틸리덴-4-메틸-4-아자-5α-에스트란-3-온인 17-메틸렌-4-아자스테로이드.
하기 화학식 II의 화합물을 공지된 방식으로 양성자성 용매 내에서 KMnO₄의 촉매 매개 하에 NaIO₄와 반응시켜 3,5-세코-케토산을 형성하고, 이 산을 NH₄OAc에 의해 빙초산 내에서 고리화하여 불포화 락탐을 형성하고, 이 락탐을 HCOOH에 의해 DMF 내에서 하기 화학식 III의 포화 락탐으로 환원시키고, 또한 화학식 III의 화합물을 MeI 및 NaH와 반응시켜 하기 화학식 IV의 4-메틸-치환된 화합물을 형성하고, 화학식 III의 다른 화합물을 실릴을 매개로 산화시켜 하기 화학식 V의 탈수소화 화합물을 형성하고, 하기 화학식 V의 화합물을 화학식 III의 화합물과 유사하게 MeI 및 NaH와 반응시켜 하기 화학식 VI의 4-메틸-치환된 화합물을 형성하는 것을 특징으로 하는, 제1항의 화합물의 제조 방법:

<화학식 II>

<화학식 III>

<화학식 IV>

<화학식 V>

<화학식 VI>

상기 식에서,

R²⁰은 플루오로, 클로로, 브로모, 또는 시아노 작용기를 나타내고,

R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸기이다.
하기 화학식 VII의 17-메틸렌스테로이드를 제4항에서 설명된 바와 같이 반응시켜 하기 화학식 VIII, IX, X 및 XI의 화합물을 형성하는 것을 특징으로 하는, 제1항, 제2항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 17-메틸렌-4-아자스테로이드의 제조 방법:

<화학식 VII>

<화학식 VIII>

<화학식 IX>

<화학식 X>

<화학식 XI>

상기 식에서,

R^20a는 플루오로, 클로로, 브로모, 또는 시아노기를 나타내고,

R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
제1항에 따른 17-메틸렌-4-아자스테로이드 1종 이상을, 경우에 따라서 제약상 상용가능한 보조제 및 담체와 함께 함유하는 제약 조성물.