KR20050044867A

KR20050044867A - 세로토닌계 장애에 기인한 ｃｎｓ 장애 치료에 유용한ｎ,ｎ-이치환 디아조시클로알칸

Info

Publication number: KR20050044867A
Application number: KR1020047020318A
Authority: KR
Inventors: 아메데오 레오나르디; 지아니 모타; 카를로 리바; 로돌포 테스타
Original assignee: 레코르다티 아일랜드 리미티드
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-05-13

Abstract

화학식 I의 N,N-이치환 디아조시클로알칸(R¹ = 할로겐, R² = (C₃-C ₈)-시클로알킬, R³ = (C₁-C₄)-알콕시 또는 (C₁-C₄)-할로알콕시기, m은 1 또는 2, n은 1 또는 2)은 세로토닌계 수용체에 대한 친화성을 갖고 있다. 이러한 화합물 및 그들의 화합물의 거울상이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 다형체, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염은 수용체와 관련된 질병 및 하부 요로의 근신경계 기능장애를 갖는 환자의 치료에 유용하다. 이치환된 1,4-피페라진(n = 1)이 바람직하다. R¹은 바람직하게는 2-위치에서의 불소이며, R²는 바람직하게는 시클로헥실, R³는 바람직하게는 메톡시 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기이다. 바람직하게는 m = 1이다.

Description

세로토닌계 장애에 기인한 ＣＮＳ 장애 치료에 유용한 Ｎ,Ｎ-이치환 디아조시클로알칸{N,N-Disubstituted diazocycloalkanes useful for the treatment of CNS disorders due to serotonergic dysfunction}

본 발명은 세로토닌 수용체에 대하여 친화성(affinity)을 갖는 신규한 N,N-이치환 디아조시클로알칸, 그의 약학적 조성물 및 그러한 화합물 및 조성물의 용도에 관한 것이다.

포유동물에서, 배뇨(排尿)(micturition)(배뇨(urination))는 방광(膀胱), 방광의 내부 및 외부 괄약근, 골반저(pelvic floor) 근육 조직의 통합작용과 3가지 레벨(방광 벽 또는 괄약근(sphincter) 그 자체에서, 척수내의 자율신경중추에서, 및 대뇌피질의 제어하에서 뇌간(腦幹)(뇌교(腦橋))내의 뇌교 배뇨 중추(pontine micturition centre, PMC) 레벨에서의 중추신경계내에서)에서의 이들 근육의 신경학적 조절(De Groat, Neurobiology of Incontinence, Ciba Foundation Symposium 151:27, 1990)을 요하는 복잡한 방법이다. 배뇨(排尿)는 천수(sacral spinal cord)로부터 기인하는 부교감 자율신경계의 제어하에서, 얽혀있는 평활근(平滑筋) 섬유로 구성된 배뇨근의 수축에 기인한다. 단순한 배뇨반사는 방광으로부터 천수로 흐르는 통증, 온도 및 팽창의 감각신경에 의해 유발된다. 그러나, 방광으로부터의 감각신경로는 PMC에 다다르면서, 반사궁(reflex arc)의 대뇌피질성 억제의 천수억제를 억제시키는 신경자극을 발생시키는 것과 함께, 골반저 및 외부 괄약근의 근육을 이완시킨다. 마지막으로, 배뇨근은 수축하고 배뇨(voiding)가 일어난다. 하부요로(lower urinary tract) 기능 이상, 예를 들면 배뇨장애(dysuria), 실금(incontinence) 및 유뇨증(enuresis),은 일반적인 사람들에게 보편적인 것이다. 배뇨장애에는 빈뇨(urinary frequency), 야간 빈뇨(nocturia) 및 긴급뇨(urgency)가 포함되고, 방광염(간질성 방광염을 포함하여), 전립선염 또는 양성 전립선 비대증(benign prostatic hyperplasia, BPH)(약 70 %의 중년 남성에 영향을 미치는)에 의하거나, 또는 신경학적 장애에 의해 유발될 수 있다. 실금 증후군에는 스트레스성 실금, 긴급뇨 실금, 일출성 요실금(overflow incontinence) 및 복합 실금이 포함된다. 유뇨증은 야간에 또는 수면 중의 소변의 비자발적 배설을 나타낸다.

이전에는, 하부요로 신경근 기능장애(neuromuscular dysfunction)를 치료하기 위해서는 PMC에서도 또한 활성이 있는(Guarneri 등, Drugs of Today, 30 :91, 1994) 진경제(spasmolytic drug)(Ruffman, J. Int. Med. Res. 16 :317, 1988)인 플라복세이트(flavoxate)와 같은 직접 방광근에 작용하는 화합물, 또는 옥시부티닌(oxybutynin)과 같은 항콜린성 화합물(Andersson, Drugs 36 :477, 1988) 및 톨테로딘(tolterodine)(Nilvebrant, Life Sci. 68 (22-23): 2549, 2001)을 투여하는 방법을 포함하였다. BPH 치료를 위해 α₁-아드레날린 수용체 길항제를 사용하는 것은 너무나도 보편적이지만, 다른 작용 메카니즘에 기초하고 있다(Lepor, Urology, 42 :483, 1993). 그러나, 골반 근육 조직(배뇨근을 포함하여)의 직접억제에 관련된 치료에서는 원치않는 부작용, 즉 불완전 배뇨(voiding) 또는 조절마비(accommodation paralysis), 심박 급속증(tachycardia) 및 구강건조(Andersson, Drugs 35 :477, 1988)와 같은 부작용이 나타날 수 있다. 따라서, 배뇨(排尿) 메카니즘의 정상적인 기능을 복구하는 방식으로 예를 들면 천수반사 및/또는 PMC 억제 경로에 중추신경계를 통하여 영향을 미치는 작용을 하는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다 할 것이다.

미국 특허 제 5,346,896호에서는 예를 들면, 불안과 같은 중추신경계 질환(CNS disorder)의 치료를 위해 사용되는 5-HT_1A 결합제를 개시하고 있다.

EP 0924205에서는 5-HT_1A 수용체와 결합하는 아릴 피페라진 화합물을 개시한다.

본 발명은 하기 일반식 I으로 표현되는 화합물을 제공하는데,

식 중:

R¹은 할로겐 원자이고,

R²는 (C₃-C₈)-시클로알킬기이고,

R³는 (C₁-C₄)-알콕시 또는 (C₁-C₄)-할로알콕시기이고,

m은 1 또는 2이고,

n은 1 또는 2인 화합물, 및

거울상이성질체(enantiomer), 광학 이성질체(optical isomer), 부분입체이성질체(diastereomer), N-산화물(예를 들면, N-피페라진 옥사이드), 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용가능한 염을 얻는다.

화학식 Ⅰ의 화합물은 4가지의 입체이성질체(stereoisomer)로 존재할 수 있으며, 이는 라세미 혼합물이나 어떤 다른 조합으로도 존재할 수 있다. 라세미 혼합물은 거울상이성질체 농축(enantiomeric enrichment)이 되기 쉬워서, 특정한 거울상이성질체로 농축되거나, 또는 단일 거울상이성질체 및 단일 거울상이성질체를 포함한 조성물이 되는 조성물이 산출된다. 거울상이성질체 농축은 이하에서 정의한 대로 ee(거울상이성질체 순도, enantiomeric excess)로 표현할 수 있다.

화학식 Ⅰ의 화합물은 R¹-페닐기를 갖는 탄소원자가 (R) 배열을 갖는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 R¹-페닐기를 갖는 탄소원자가 (R) 배열을 가지고 동시에 R² 및 히드록시기를 갖는 인접 탄소원자가 (S) 배열을 갖는 화합물이다.

본 발명은 또한 전술한 화학식 Ⅰ의 화합물 중 동일한 타입의 활성을 갖는 대사물질(metabolite)을 포함하고, 이하에서는 이를 활성 대사물질이라 한다.

본 발명은 또한 신체내에서 신진대사화되어 전술한 화합물 중 어떤 것이라도 생성할 수 있는 전구약물(prodrug)도 포함된다.

다른 실시예에서, 본 발명은 약학적으로 허용 가능한 희석제 또는 담체(carrier)와의 혼합물의 형태로, 화학식 I의 화합물, 거울상이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 얻는다.

다른 실시예에서 본 발명은 방광 팽창에 기인한 방광 수축의 빈도를 감소시키기 위하여 본 발명의 화합물 중 적어도 하나의 화합물의 유효한 양을 포유동물에 투여함으로써, 필요시에 포유동물(인간과 같은)에서 방광 팽창에 기인한 방광 수축의 빈도를 감소시키기 위한 방법을 얻는다.

다른 실시예에서, 본 발명은 방광 용적을 증가시키기 위하여 본 발명의 화합물 중 적어도 하나의 화합물의 유효한 양을 포유동물에 투여함으로써, 필요시에 포유동물(인간과 같은)에서 방광 용적을 증가시키기 위한 방법을 얻는다.

또다른 실시예로는 긴급뇨, 방광과민증(overactive bladder), 증가 빈뇨, 감소 소변순응도(urinary compliance) (감소 방광 저장 용적), 방광염 (간질성 방광염을 포함하여), 실금, 소변 유출, 유뇨증, 배뇨장애, 지뇨(urinary hesitancy) 및 방광을 비우는데 있어서의 장애 중 적어도 하나의 증세를 개선하기 위하여 본 발명의 화합물 중 적어도 하나의 화합물의 유효한 양을 투여하여, 필요한 경우에 포유동물(인간과 같은)에 있어서의 요로장애을 치료하는 방법에 관한 것이다.

전술한 질병을 치료하기 위하여, 본 발명의 화합물은 항 무스카린성 약물, α₁-교감신경 길항제, COX 1 및 COX 2 동질효소를 억제하거나 또는 대안으로 COX 2 동질효소(isoenzyme)에 대하여 선택성 있는 사이클로옥시제나제 효소(cyclooxygenase enzyme), 및 그들의 산화질소 공여체(donor) 유도체와 같은 다른 첨가제와 조합하여 투여될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 중추신경계 장애을 치료하기 위한 본 발명의 화합물 중 적어도 하나의 화합물의 유효한 양을 투여함으로써, 세로토닌계 기능장애에서 나타난 중추신경계(central nervous system, CNS) 장애를 앓는 포유동물의 치료를 위한 방법을 제공한다. 그러한 기능장애는, 발작, 상해(injury), 치매(dementia)와 관련되고, 신경학적 발달, 주의력결핍과잉활동장애(attention-deficit hyperactivity disorder, ADHD), 약물중독, 약물금단성(drug withdrawal), 과민성대장증후군에 기인하는, 포유동물에서(특히 인간에서의) 불안(anxiety), 우울(depression), 긴장항진증(hypertension), 수면-각성 주기 장애(sleep/wake cycle disorder), 섭식 장애(feeding disorder), 행동장애(behaviour disorder), 성기능장애 및 인지장애를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 치료는 본 발명의 화합물을 전술한 질환의 치료에 효과적인 양으로 5-HT_1A 세로토닌계 수용체의 환경(environment), 예를 들면 세포외 배지(extracellular medium)에 전달하여(또는 그러한 5-HT_1A 수용체를 갖는 포유동물에 전신 또는 국소적으로 투여하여) 달성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 중 적어도 하나의 화합물을, 수축없이 방광의 정지기간을 증가시키기에 효과적인 양으로 5HT_1A 수용체의 환경에 투여함으로써 요로장애를 앓는 포유동물(인간을 포함한)을 치료하기 위한 방법을 제공하고 있다. 더 바람직한 점은 방광 정지기간의 증가가 배뇨압(micturition pressure)에 약간의 영향이나 어떠한 영향(즉, 감소나 증가)도 없이 달성될 수 있다는 점이다.

바람직한 시클로알킬기 R²은 3내지 6개의 탄소원자를 갖는 것으로, 즉, 시클로프로필, 시클로부필, 시클로펜틸, 및 시클로헥실기이다.

"할로겐(halogen)"이라는 용어는 불소, 염소, 브롬, 및 요오드를 포함한다.

"할로알콕시(haloalkoxy)"라는 용어는 하나의 할로겐 원자로 치환된 알콕시기인 모노할로알콕시기, 및 적어도 2개의 할로겐 원자로 치환된 알콕시기인 폴리할로알콕시기를 포함한다. 바람직한 할로알콕시기는 2,2,2-트리플루오로에톡시(2,2,2-trifluoroethoxy)이다.

본 명세서에서 개시한 화합물의 "대사물질(metabolite)"은 화합물이 신진대사화될 때 형성된 화합물의 유도체이다. "활성 대사물질(active metabolite)"이라는 용어는 화합물이 신진대사화될 때 형성된 화합물의 생물학적인 활성 유도체를 언급한다. "신진대사화(metabolised)"라는 용어는 특정 물질이 생체내에서 변화하는 전과정을 의미한다. 신체내에 존재하는 모든 화합물은 에너지를 얻고/얻거나 신체에서 이들을 제거하기 위해 신체내의 효소에 의해 조절된다. 특정 효소는 화합물에 대하여 특정한 구조적 변경을 만들어 낸다. 예를 들면, 시토크롬 P450(cytochrome P450)은 다양한 산화 및 환원 반응을 촉매화한다. 예를 들면, 우리딘 이인산 글루쿠로닐전이효소(glucuronyltransferase)는 활성화된 글루쿠론산분자(glucuronic acid molecule)가 방향족 알코올, 지방족 알코올, 카르복시산, 아민 및 자유 설프히드릴(sulphhydryl)기로 전이하는 것을 촉매화한다. 신진대사에 대한 정보는 The Pharmacological Basis of Therapeutics, 9판, McGraw-Hill (1996), 11-17 쪽에서 더 얻을 수 있다.

본 발명에 개시된 화합물의 대사물질은 숙주에의 화합물을 투여하고 숙주로부터 조직 샘플 분석에 의하여 확인하거나, 또는 생체내에서의 간세포 또는 시토크롬이나 마이크로솜(microsome)과 같은 다른 세포와 화합물을 배양하고 결과 화합물의 분석에 의하여 확인할 수 있다. 두 방법 모두 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술이다.

여기에서 사용된 "입체이성질체"라는 용어는 동일결합에 의하여 결합된 동일원자로 구성된 화합물이지만, 교환될 수 있는 것이 아닌 3차원적 구조가 다른 화합물을 언급하는 것이다. 3차원적 구조를 배열(configuration)이라고 한다. 본 명세서에서 사용된 "거울상이성질체"라는 용어는 2개의 입체이성질체의 분자가 다른 하나의 포개지지 않는 거울상(non-superimposable mirror image)인 것을 말한다. 본 명세서에서 사용된, "광학 이성질체"라는 용어는 "거울상이성질체"라는 용어와 상응하는 것이다. 서로의 입체이성질체이지만 서로의 거울상이성질체가 아닌 화합물을 부분입체이성질체라고 부른다. "라세미산염(racemate)" 또는 "라세미 혼합물(racemic mixture)"이라는 용어는 거울상이성질체를 동량으로 혼합한 혼합물을 말한다. "키랄중심(chiral center)"이라는 용어는 4개의 다른 기가 결합된 탄소원자를 말한다. 본 명세서에서 사용된 "거울상이성질체 농축(enantiomeric enrichment)"이라는 용어는 또 다른 하나의 거울상이성질체와 비교하여 하나의 거울상이성질체가 양적으로 증가된 것을 의미한다. 거울상이성질체 농축을 표현하는 편리한 방법은 거울상이성질체 순도(enantiomeric excess), 또는 "ee"의 개념을 도입하는 것이며, 이는 하기의 식을 사용하여 알 수 있다:

식 중 E1은 첫번째 거울상이성질체의 양이고, E2는 두번째 거울상이성질체의 양이다. 따라서, 만일 라세미 혼합물내에서처럼 두개의 거울상이성질체의 초기비율이 50:50이라면, 50:30의 최종비율을 생산하기에 충분한 거울상이성질체의 농축이 성취되고, 첫번째 거울상 이성절체에 대한 ee는 25 %이다. 그러나 만약 90:10의 최종비율이라면 첫번째 거울상 이성절체에 대한 ee는 80 %이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 90 %이상의 ee가 바람직하며, 95 %이상의 ee는 더욱 바람직하며, 99 %이상의 ee는 가장 바람직하다. 거울상이성질체의 농축은 키랄 컬럼(Chiral Column)을 사용하는 고성능 액체크로마토그래피와 표준기술 및 과정을 이용하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의하여 결정된다. 적절한 키랄 컬럼, 용리제(eluent) 및 거울상이성질체 쌍(pair)의 분리를 효과적으로 하기 위한 조건의 선택은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자의 지식범위 내이다. 또한, 화학식 Ⅰ의 화합물의 거울상이성질체는 J. Jacques 등, "Enantiomer, Racemates, and Resolutions", John Wiley and Sons, Inc., 1981.에 설명된 것처럼 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 표준기술을 사용하여 당업자에 의하여 결정될 수 있는 것이다.

부분입체이성질체는 물리적인 성질과 화학적인 반응성에서 다르다. 부분입체이성질체의 혼합물은 용해도, 분별 결정(fractional crystallization) 또는 크로마토그래피적 성질, 예를 들면, 얇은 막 크로마토그래피, 컬럼 크로마토그래피 또는 HPLC와 같은 것을 기초로 하여 거울상이성질체의 쌍으로 분리될 수 있다.

거울상이성질체로의 부분입체이성질체의 복합화합물의 정제는 전형적으로 두가지의 단계가 요구된다. 첫번째 단계에서, 부분입체이성질체의 혼합물은 전술한 대로 거울상이성질체의 쌍으로 분해된다. 두번째 단계에서, 거울상이성질체의 쌍은 하나 또는 다른 하나의 거울상이성질체에 대하여 농축된 조성물로 정제되며, 더욱 바람직하게는 순수한 거울상이성질체를 포함하는 조성물이 된다. 거울상이성질체의 분해는 전형적으로 용매나 컬럼 매트릭스(column matrix)와같은 키랄 약물과 반응이나 상호작용을 요구한다. 거울상이성질체의 분해는, 예를 들면, 거울상이성질체의 혼합물, 즉 라세미 혼합물을 두번째 첨가제, 즉 용해제인 순수한 거울상이성질체와의 반응으로 부분입체이성질체의 혼합물로 전환함으로써 얻을 수 있다. 그 후 두가지의 결과물인 부분입체이성질체 생성물이 분리될 수 있다. 분리된 부분입체이성질체는 초기 화학적 변환을 역으로 행함으로써 순수한 거울상이성질체로 다시 전환된다.

거울상이성질체의 분해는 또한 키랄물질과의 비-공유결합에서의 차이에 의하여, 즉, 호모키랄 흡착제(homochiral absorbant)에서의 크로마토그래피에 의하여 성취될 수도 있다. 거울상이성질체와 크로마토그래피 흡착제(chromatographic adsorbant)사이의 비-공유결합은 동원(動源)(mobile)내에서의 차별적인 분배(partitioning) 및 크로마토그래픽 시스템내에서의 결합상태를 초래하는 부분입체이성질체의 복합물을 생성한다. 따라서 상기 두개의 거울상이성질체는 분리되면서크로마토그래픽 시스템, 즉 컬럼을 통하여 다른 비율로 움직인다.

키랄 분해 컬럼은 종래기술에 잘 알려져 있으며, 상업적으로 이용가능하다(예를 들면, MetaChem Technologies Inc., ANSYS Technologies, Inc.사의 자회사, Lake Forest, CA으로부터). 거울상이성질체는 예를 들면, HPLC에 키랄 정지상(Chiral stationary phases, CSP)을 사용하여 분석되고 정제될 수 있다. 키랄 HPLC 컬럼은 전형적으로 실리카 패킹 물질(silica packing material)의 표면에 고정된 거울상이성질체 화합물 중 하나의 형태를 포함한다. 발생할 수 있는 키랄 분해를 위하여, CSP와 하나의 어날라이트 거울상이성질체(analyte enantiomer)사이의 동시 상호작용의 적어도 3개의 지점이어야만 하는데, 이들 상호작용의 하나 또는 그 이상은 입체 화학적으로 의존성이 있는 것이어야 한다.

D-페닐글리신과 L-류신은 타입 Ⅰ CSP이며, 키랄 인식(chiral recognition)을 위하여 p-p 상호작용, 수소결합, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 및 입체 상호작용(steric interaction)의 조합을 사용한다. 타입 Ⅰ컬럼을 분해하기 위해서는, 어날라이트가 CSP와 필수적인 상호작용을 하기 위하여 어날라이트 거울상이성질체는, CSP와 상보적인 관능기성(functionality)을 포함하여야 한다. 상기 샘플은 바람직하게는 p-산 또는 p-염기, 수소결합주개(hydrogen bond donor) 및/또는 수소결합받개(hydrogen bond acceptor), 또는 아미드 쌍극자(amide dipole)와 같은 관능기 중 하나를 포함한다. 유도체화(Derivatization)는 때때로 그렇나 관능기들이 결핍된 화합물에 상호작용의 위치(interactive site)에 추가하기 위해 사용된다. 가장 보편적인 유도체는 아민 및 카르복시산으로부터의 아미드의 생성을 포함한다.

메타키랄 ODM^TM(MetaChiral ODM^TM)은 타입 II CSP이다. 용질-CSP 착물의 형성을 위한 주요 메카니즘은 인력(attractive interaction)을 통한 것이지만, 혼재 착물(inclusion complex) 또한 중요한 역할을 한다. 수소결합, pi-pi, 및 쌍극자 적층(dipole stacking)은 메타키랄^TM ODM에서의 키랄 분해를 위해 중요하다. 유도체화는 종종 용질 분자가 용질-컬럼 상호작용을 위해 요구되는 기(group)를 포함하지 않을 때 필요하다. 유도체화, 일반적으로 벤질아미드로의 유도체화는 또한 아민 및 카르복시산과 같은 몇개의 매우 강한 극성 분자를 요구하며, 그렇지 않으면 비-입체특이적 상호작용(non-stereo- specific interaction)을 통하여 중단상과 매우 강하게 작용작용을 할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 다르면, 화학식 Ⅰ의 R¹은 불소원자이다. 나아가 더 바람직하게는 R¹은 페닐고리(phenyl ring)의 2-위치에 있는 불소원자이다.

R² 를 나타내는 바람직한 기는 미치환된 시클로헥실기이다.

R³ 를 나타내는 바람직한 치환기는 알콕시이고, 더 바람직하게는 메톡시이고, 가장 바람직하게는 페닐고리의 2-위치에 있는 메톡시기이다.

본 발명의 바람직한 화합물은 화학식 Ⅱ를 갖는 1-[4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진이다:

식 중 Z¹ 및 Z²는 키랄중심(chiral center)을 나타낸다. 화학식 II의 화합물은 하기의 4가지 입체이성질체 중 하나의 형태로 존재할 수 있다:

화학식 II (S,R) 화학식 II (R,S)

화학식 II (R,R) 화학식 II (S,S)

이들 화합물은 다음과 같이 명명된다:

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진,

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진,

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진, 및

1-[(3S,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진.

화학식 II의 화합물은, 예를 들면, TLC에서 분리하여 부분입체이성질체 쌍으로 분리될 수 있다. 이러한 부분입체이성질체 쌍은 본 명세서에서

높은 TLC 이동률(Rf)을 갖는 부분입체이성질체; 및

낮은 TLC 이동률(Rf)을 갖는 부분입체이성질체로 언급된다.

부분입체이성질체는 나아가 전술한 대로 종래기술에서 잘 알려진 방법을 사용하여 특정 거울상이성질체로 농축되거나 단일 거울상이성질체로 분해될 수 있다.

또다른 바람직한 실시예에서, 본 발명은 하기의 4개의 입체이성질체로 존재할 수 있는, 화합물 1-[4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진:

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진,

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진,

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진, 및

1-[(3S,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진,

및 거울상이성질체, 광학 이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물(예를 들면, N-피페라진 옥사이드), 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 약학적으로 허용가능한 염을 얻는다.

3R,4S 및 3R,4R 이 바람직하다. 3R,4S은 가장 바람직하다.

조합 치료

특정 실시예에서, 요로장애는 추가적인 5-HT_1A 길항제 또는 수용체의 하나 또는 그 이상의 추가적인 군의 길항제와의 조합에서 화학식 Ⅰ의 화합물을 투여함으로써 치료된다. 바람직한 실시예에서, 화학식 Ⅰ의 화합물은 α₁-아드레날린성 수용체, 또는 무스카린성 수용체의 길항제와 조합되어 투여된다.

다른 실시예에서, 하부 요로질환은 화학식 I의 화합물을, COX1와 COX2 동질효소를 억제하거나 또는 COX2 동질효소에 대하여 선택성있는 사이클로옥시제나제 효소의 하나 또는 그 이상의 억제제, 및 그것의 산화질소 공여체(donor) 유도체와 조합하여 투여함으로써 치료된다.

화학식 Ⅰ의 화합물과 조합되어 투여하기 위한 항 무스카린성 약물의 예로는 옥시부티닌(oxybutynin), 톨테로딘(Tolterodine), 다리페나신(darifenacin), 및 테미버린(temiverine)이 있다.

화학식 I의 화합물은 BPH와의 관련이 있는지 여부와 관계없이 하부 요로의 징후의 치료요법을 위해 α₁-아드레날린성 길항제와 조합되어 투여될 수 있다. 화학식 Ⅰ의 화합물과 조합되어 투여되기 위해 적절한 바람직한 α₁-아드레날린성 길항제는, 예를 들면, 프라조신(prazosin), 독사조신(doxazosin), 테라조신(terazosin), 알푸조신(alfuzosin) 및 탐술로신(tamsulosin)이 있다. 화학식 Ⅰ의 화합물과 조합되어 투여되기에 적절한 추가적인 α₁-아드레날린성 길항제는 미국 특허 제 5,990,114; 6,306,861; 6,365,591; 6,387,909; 및 6,403,594호에 기술되어 있다.

화학식 Ⅰ의 화합물과의 조합되어 투여될 수 있는 5-HT_1A 길항제의 예로는 Leonardi 등, J. Pharmacol. Exp. Ther. 299: 1027-1037, 2001 (예를 들면, Rec 15/3079), 미국특허 제 6,071,920호에서 찾을 수 있으며, 다른 페닐피페라진 유도체들은 WO 99/06383와 2002년 10월 7일 출원된 미국특허출원 제 10/266,088 호 및 10/266,104 호에 기재되어 있다. 추가적인 5-HT_1A 길항제는 DU-125530, 및 미국특허 제 5,462,942에 개시된 그와 관련된 화합물, 및 로발조탄(robalzotan) 및 WO 95/11891에 개시된 그와 관련된 화합물을 포함한다.

화학식 Ⅰ의 화합물과의 조합되어 투여될 수 있는 선택적 COX2 억제제의 예로는, 니메술리드(nimesulide), 멜록시캄(meloxicam), 로페콕시브(rofecoxib), 셀레콕시브(celecoxib), 파레콕시브(parecoxib), 및 발데콕시브(valdecoxib)가 있는데, 이에 의하여 제한되는 것은 아니다. 선택적 COX2 억제제의 추가적인 예로는, 미국특허 6,440,963에 기술되어 있으나, 이에 의하여 제한되는 것은 아니다. 비-선택적 COX1-COX2 억제제의 예로는, 아세틸살리실산, 니프루믹산(niflumic acid), 엔페나믹산(enfenamic acid), 메클로페나믹산(meclofenamic acid), 톨페나믹산(tolfenamic acid), 티아프로페닉산(thiaprophenic acid), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로젠(naproxen), 케토프로펜(ketoprofen), 플루르비프로펜(flurbiprofen), 푸르프로펜(furprofen), 인도메타신(indomethacin), 아세메타신(acemethacin), 프로글루메타신(proglumethacin), 케토롤락(ketorolac), 디클로페낙(diclofenac), 에토돌락(etodolac), 술린닥(sulindac), 펜티아작(fentiazac), 테노시캄(tenoxicam), 로노시캄(lornoxicam), 신노시캄(cynnoxicam), 이부프로잠(ibuproxam), 나부메톤(nabumetone), 톨메틴(tolmetin), 암톨메틴(amtolmetin)이 있는데 이에 의하여 제한되는 것은 아니다. 따라서, 전술한 억제제 각각은 화학식 Ⅰ의 화합물과 조합되어 투여될 수 있는 COX억제제의 비제한적인 예들이다.

화학식 Ⅰ의 화합물과 조합되어 투여될 수 있는 COX 억제제의 유도체의 예로는 생체내에서 NO 방출이 가능한, 예를 들면 WO 98/09948에 기재되어 있는 질산염(니트로옥시) 또는 아질산염 기를 갖는 COX 억제제의 유도체가 있다.

약학적 조성물

본 발명은 나아가 화학식 I의 화합물, 또는 거울상이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 얻는다. 약학적 조성물은 또한 약학적으로 허용가능한 담체(carrier)또는 희석제와 같은 선택적인 첨가물, 항료, 감미료, 방부제, 염료, 결합제, 부유제, 착색제, 분쇄제, 첨가제, 희석제, 윤활유, 흡수강화제, 살균제 및 그와 동종의 것, 안정제, 가소제, 식용기름, 또는 전술한 첨가제 두개 또는 그 이상의 조합물이라면 어떠한 것이라도 포함한다.

적절한 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제로는 에탄올, 물, 글리세롤, 아로에 베라 젤(aloe vera gel), 알라토인, 글리세린, 비타민 A 및 비타민 E 오일, 미네랄 오일, 인산염완충식염수(phosphate buffered saline), PPG2 미리스틸 프로피오네이트(PPG2 myristyl propionate), 마그네슘 카보네이트, 포타슘 포스페이트, 야채기름, 동물기름 및 소케탈이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 결합제로는 녹말, 젤라틴, 글루코오스, 수크로즈 및 락토오즈와 같은 천연당, 옥수수 감미료, 아카시아, 트래거캔스 고무, 식물성 검(vegetable gum), 알긴산나트륨(sodium alginate), 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스 및 그와 동종의 것과 같은 합성고무가 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 분쇄제에는 옥수수 녹말, 메틸 셀룰로오스, 우뭇가사리, 벤토나이트, 쟌탄검(xanthan gum) 및 그와 동종의 것이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 윤활유에는 소듐 올리에이트, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 및 그와 동종의 것이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 부유제에는 벤토나이트가 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 분산제 및 부유제에는 식물성 검, 트래거캔스 고무, 아카시아, 알긴산, 덱스트란, 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈 및 젤라틴과 같은 합성검 및 천연검이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

적절한 식용기름에은 목화씨기름, 참깨기름, 코코넛기름, 땅콩기름이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

추가적인 첨가제의 예로는 소르비톨, 탈크, 스테아린산, 제 2인산칼슘이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

단위 복용 형태

약학적 조성물은 정제, 알약, 캡슐, 큰 환약(boluse), 분말, 과립, 무균 비경구액(sterile parenteral solution), 무균 비경구 서스펜션(sterile parenteral suspension), 무균 비경구 에멀션(sterile parenteral emulsion), 엘릭시르(elixir), 팅크제(tincture), 정량식 에어로졸(metered aerosol) 또는 액체 스프레이, 점적약(drop), 앰풀(ampoule), 자기주사장치(autoinjector device) 또는 좌제(suppository)와 같은 단위 복용 형태로 제조될 수 있다. 단위 복용 형태는 경구, 비경구, 비강내(intranasal), 설하(sublingual) 또는 직장(rectal) 투여를 위하여, 또는 흡입 또는 취입(insufflation), 경피 패치(transdermal patch) 및 냉각건조 조성물(lyophilized composition)에 의한 투여를 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 활성성분의 전신적인 유효성을 가져오는 어떠한 활성성분이라도 사용될 수 있다. 바람직하게는 단위 복용 형태는 경구 복용 형태이고, 가장 바람직하게는 고형 경구 복용형태이다; 따라서 바람직한 복용 형태는 정제, 알약 및 캡슐이다. 그러나, 비경구 제제도 또한 바람직할 수 있다.

고형 단위 복용 형태는 본 발명의 활성제(active agent)와 약학적으로 허용가능한 담체 및 전술한 어떤한 다른 바람직한 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 혼합물은 바람직하게는 본 발명의 활성제의 균질한 혼합물이 얻어지고 담체 및 다른 어떤 바람직한 첨가제가 형성될 때까지, 즉 활성제가 조성물 전체를 통하여 분산될 때까지 혼합된다. 이 경우, 조성물은 건성 또는 습성 과립형태로서 형성될 수 있다.

복용 형태는, 예를 들면, "즉각적인 방출(immediate release)" 복용 형태로 나타낼 수 있다. "즉각적인 방출" 복용 형태는 전형적으로 약품용해 테스트, 즉, 미국약전 표준 <711>로 시험할 때 30-60분내에 활성성분의 최소한 60 %내지 90 %를 방출하는 정제로 나타낼 수 있다. 바람직한 실시예에서, 즉각적인 복용 형태는 약 45분내에 활성성분의 75 %를 방출한다.

복용 형태는 또한, 예를 들면, "제어방출형(controlled release)" 복용 형태로 나타낼 수 있다. "제어된(controlled)", "유지된(sustained)" "연장된(extended)", "시간감소(time release)" 복용 형태는 활성제가 일반적으로는 분, 시간 또는 하루의 순서로, 전형적으로는 약 60분에서 약3일의 범위인 시간을 초과하여 확인할 수 있고 조종할 수 있는 비율로, 운반체(delivery vehicle)를 소화관으로 들어가게 하거나 또는 위액과 접촉하여 즉각적으로 분산되는 것보다는 놓아줄 때 일어나는 활성제 전달의 형태를 설명하는 동등한 용어이다. 제어 방출비율은 다수의 요소의 기능에 따라 변화될 수 있다. 제어 방출에서의 전달의 비율에 영향을 주는 요소에는 입자크기, 조성, 다공성, 전하구조(charge structure), 및 운반체(delivery vehicle) 및 활성성분(들)의 수화(水和) 정도, 환경(부형제에 대해 내부적이거나 외부적인)의 산성도, 및 생리학적인 환경, 즉, 소화관을 따라 있는 특정한 위치에서의 활성제의 용해도가 포함된다. 제어 방출 형태의 용해 테스트를 위한 전형적인 매개변수는 미국 약전표준 <724>에서 찾을 수 있다.

따라서 복용 형태는 다중상의 상태(multiphasic stage)로 활성제를 전달하도록 제조될 수 있는데, 이는 활성성분의 첫번째 부분(fraction)이 제 1 비율로 방출되고 활성제의 적어도 두번째의 부분이 제 2 비율로 방출되는 것에 의한다. 바람직한 실시예에서, 복용 형태는 이상성(biphasic) 방식으로 활성제를 전달하는 것으로 제조할 수 있는데, 이는 첫번째 "즉각적인 방출형 상(immediate release phase)"과 두번째 "제어방출형 상(controlled release phase)"으로 구성되어 있는데, 첫번째 "즉각적인 방출형 상(immediate release phase)"에서 상기 활성성분의 분류는 즉각적인 방출 복용 형태를 위해 전술한 비율로 전달되며, 두번째 "제어방출형 상(controlled release phase)"에서 상기 활성성분의 잔여물은 제어된 방출 복용 형태를 위해 전술한 대로 제어된 방출 방법으로 방출된다.

정제 또는 알약은 코팅되거나 그렇지 않으면 작용이 지체되거나 지속시키도록 하는 제어방출형(controlled release) 및 지연방출형(delayed release) 단위 복용 형태와 같은 단위 복용 형태를 형성하도록 제조할 수 있다. 예를 들면, 정제 또는 알약은 내부 복용 및 외부 복용 성분을 포함할 수 있고, 후자는 층의 형태 또는 전자를 감싸는 외피 형태로 이루어질 수 있다. 두 성분은, 위에서의 분해 억제를 도와주고 내부성분을 손상되지 않고 십이지장으로 통과하게 하거나 방출을 지연시킬 수 있게 하는 장용성층(enteric layer)에 의해 분리되어 있다.

활성제의 방출을 제어하는 생분해성 고분자에는 폴리락틱산(polylactic acid), 폴리엡실론 카프로락톤(polyepsilon caprolactone), 폴리히드록시부트릭산(polyhydroxybutyric acid), 폴리오르소에스테르(polyorthoester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리디히드로파이란(polydihydropyran), 폴리시아노아크릴레이트(polycyanocrylate) 및 히드로겔(hydrogel)의 가교되거나 양친매성인(amphipathic) 블럭공중합체가 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

액체 복용 형태에 대하여, 활성 물질 또는 그들의 생리적으로 허용가능한 염은 가용화제, 유화제 또는 다른 보조제와 같은 일반적으로 사용되는 물질과 선택적으로 같이 용해되거나, 부유하거나 또는 에멀션화될 수 있다. 활성 조합물(active combination) 및 이에 상응하는 생리적으로 허용가능한 염에 대한 용매에는 물, 생리식염수 또는 예를 들면, 에탄올, 프로판디올 또는 글리세롤과 같은 알코올이 포함될 수 있다. 부가적으로, 글루코오스 또는 만니톨 용액과 같은 당 용액(sugar solution)을 사용할 수 있다. 언급된 여러종류 용매의 혼합물도 또한 본 발명에 사용될 수 있다.

경피 복용 형태 또한 본 발명에서 고려된다. 경피 형태는 유류저장(fluid reservoir) 또는 점착약물(drug-in-adhesive) 매트릭스 시스템 중 어느 하나를 사용하는 확산 경피시스템(경피패치)일 수 있다. 다른 경피 복용 형태에는, 국소겔(topical gel), 로션, 연고, 경점막 시스템 및 장치, 및 전극약물(iontophoretic)(전기적 확산) 전달 시스템이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다. 경피 복용 형태는 본 발명의 활성제의 지연방출 및 서방(sustained release)형태에 대하여 사용될 수 있다.

비경구 투여, 특히 주사에 의한 방법에 대한 본 발명의 약학적 조성물 및 단위 복용 형태는 전술한 대로 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 액체 담체는 야채유이다. 주사는, 예를 들면, 정맥, 경막외(epidural), 지주막하(intrathecal), 근육내, 관내(intraluminal), 기관내(intratracheal) 또는 피하(subcutaneous)일 수 있다.

활성제는 또한 소형 단일박막 소포(unilamellar vesicle), 대형 단일박막 소포 및 다중박막 소포와 같은 리포솜 전달계의 형태로 투여될 수 있다. 리포솜은 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine)과 같은 다양한 인지질로부터 형성될 수 있다.

본 발명의 활성제는 또한 목표약물 담체와 같은 가용성 고분자와 커플링될 수 있다. 그러한 고분자에는 폴리비닐피롤리돈, 파이란 공중합체, 폴리히드록시프로필메타크릴아미도페놀(polyhydroxypropylmethacrylamidophenol), 폴리히드록시에틸아스파타미도페놀(polyhydroxyethylaspartamidophenol), 및 팔미토일(palmitoyl) 잔기로 치환된 폴리에틸렌옥시폴리리신(polyethylenoxypolylysine)이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

투여

본 발명의 약학적 조성물 또는 단위 복용 형태는 경구 및 소화관내, 정맥, 근육내 피하, 경피, 경점막(직장 및 구강을 포함하여)과 같은 다양한 루트 및 흡입 루트를 통하여 투여될 수 있다.

바람직하게는, 경구 또는 경피루트가 사용된다(즉, 각각 고형 또는 액체 제제 또는 피부 패치와 같이).

본 발명의 화합물을 유효량으로 포함하는 약학적 조성물 또는 단위 복용 형태는, E. J. McGuire in "Campbell's UROLOGY", 5^th Ed. 616-638, 1986, W.B. Saunders Company에 기술된 하부요로 신경근 장애의 치료에 필요한 경우에, 동물, 바람직하게는 인간 및 5-HT_1A 수용체 기능 손상에 관련된 어떠한 생리학적 기능장애에 의해 영향을 받는 환자들에게도 투여될 수 있다. 그러한 기능장애에는 우울, 불안, 섭식장애, 성기능장애, 중독 및 관련 문제와 같은 중추신경계 장애가 제한없이 포함된다.

본 명세서에서 사용된대로, "유효량(effective amount)"이라는 용어는 적어도 하나의 증상 또는 특정 장애의 매개변수의 상당한 개선을 가져오는 양을 의미한다. 바람직한 실시예에서, 화합물은 긴급뇨, 방광과민증, 증가된 빈뇨, 감소된 소변순응도(감소된 방광 저장용적), 방광염(간질성 방광염을 포함하여), 실금, 소변 유출, 유뇨증, 배뇨장애, 지뇨 및 방광을 비우는데 있어서의 장애를 치료하거나, 또는 세로토닌계 기능장애(발작, 상해, 치매와 관련된 포유동물(특히 인간)에서의 불안, 우울, 긴장항진증, 수면-각성 주기 장애, 섭식 행동, 성기능 및 인지장애)에 기인하고, 주의력결핍(ADHD), 약물중독, 약물금단성, 과민성대장증후군에 관련된 과다활동(hyperactivity)으로부터의 신경학적 발달, 장애에 기인한 중추신경계 장애를 치료한다.

본 발명의 약학적 조성물 또는 단위 복용 형태는 특정 환자에 대한 독성 또는 부작용을 최소화하는 반면 최적의 활성을 얻기 위해 전술한대로 주어진 가이드라인의 견지에서 관례적인 실험에 의해 정의된 복용 및 투여 처방계획(regimen)에 따라 투여될 수 있다. 그러나, 치료상 처방계획의 그렇게 미세한 조정은 본 명세서에서 주어진 가이드라인의 견지에 비추어 보면 관례적인 것이다.

본 발명의 활성제 복용은 기저질환 상태, 개인의 상태, 체중, 성별 및 연령, 및 투여방식과 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다. 장애 치료에 대한 유효량은 본 발명의 기술분야에서의 당업자에게 공지된 실험방법, 예를 들면 투여의 복용 및 회수의 매트릭스를 만들고 매트릭스의 각 점에서의 실험단위 또는 피실험자 집단의 비교등을 통하여 쉽게 결정될 수 있다. 환자에 투여될 정확한 양은 장애의 상태 및 경중도 및 환자의 신체상태에 따라 달라질 것이다. 어떤 증상 또는 매개변수의 상당한 개선은 당업자에 의해 결정될 수 있고 또는 환자가 내과의사에게 보고할 수 있다. 요로 장애의 어떤 증상이나 지표의 임상적으로 또한 통계적으로 상당한 감쇠(attenuation)는 본 발명의 범위내에 있다는 것을 이해할 것이다. 임상적으로 상당한 감쇠 또는 개선은 환자 및/또는 내과의사에 대하여 지각할 수 있는 것을 의미한다.

예를 들면, 한 환자가, 예를 들면, 긴급뇨 및 과도하게 빈번한 배뇨(urination) 또는 둘 다와 같은 동시에 여러 배뇨장애증상으로 고통받을 수 있고, 및 이것들은 본 발명의 방법을 사용하여 감소될 수 있다. 실금의 경우, 소변의 빈뇨 또는 원치 않는 배뇨의 감소를 본 치료방법의 유익한 효과로서 고려될 수 있다.

투여될 활성제는 약 0.01내지 약 25 mg/kg/day의 범위로, 바람직하게는 약 0.1내지 약 10 mg/kg/day의 범위에서 및 가장 바람직하게는 0.2내지 약 5 mg/kg/day의 범위의 양으로 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 제제는 장애를 치료하는데 유효한 활성제의 양을 포함할 필요가 없는데, 왜냐하면 그러한 유효량은 약학적제제의 1회 복용량을 다수 투여하여 도달할 수 있기 때문이라는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 화합물은 캡슐 또는 정제내로 제조되는데, 바람직하게는 본 발명의 화합물을 50 mg내지 200 mg 포함하고, 바람직하게는 1일 총 복용량으로 50 mg내지 400 mg, 바람직하게는 150 mg내지 250 mg 및 가장 바람직하게는 약 200 mg이 5-HT_1A 수용체 리간드 치료하에 요실금 및 기능장애를 경감하기 위해 환자에게 투여된다. 총 하루의 복용은 복수의 투여, 즉, 매일 4 서브-복용을 통해 투여된다. 바람직한 실시예에서 총 하루의 복용은 매일 하나 또는 두개의 복용으로 투여된다.

비경구 투여용 약학적 조성물은 전체 약학적 조성물 100 % 중량에 기초하여 본 발명의 활성제를 약 0.01 중량 %내지 약 100 중량 %로 포함한다.

일반적으로, 경피 복용 형태는 복용 형태의 100 % 총 중량에 대하여 활성제를 약 0.01중량 %내지 약 100중량 %로 포함한다.

약학적 조성물 또는 단위 복용 형태는 1일 단일 복용량만큼 투여될 수 있고, 또는 1일 총 복용량은 복용량의 분할량만큼 투여될 수 있다. 또한, 장애의 치료를 위한 또다른 화합물의 공동-투여 또는 연속 투여도 바람직할 수 있다. 그러한 조합의 예시들은 상기에서 설명하였다.

화합물이 개별 복용 제제(separate dosage formulation)인 경우의 조합 치료(combination treatment)에 대하여, 화합물은 동시에 투여되거나, 또는 각각이 개별적으로 엇갈린 시간에 투여될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 화합물은 오전에 투여되고 항 무스카린성 화합물은 저녁에 투여되거나 또는 이와 반대로도 가능하다.추가 화합물도 또한 특정 시간간격으로 투여될 수 있다. 투여의 순서는 환자의 연령, 체중, 성별 및 건강 상태를 포함한 다양한 요인에 의존할 것이다; 치료될 장애의 경중도 및 병인학(aetiology), 투여루트, 환자의 신장기능 및 간장기능, 환자의 치료력(treatment history), 및 환자의 반응. 투여 순서의 결정은 미세-조정될 수 있고, 그러한 미세-조정은 본 명세서에 주어진 가이드라인의 견지에 비추어 관례적인 것이다.

치료를 위한 방법

이론에 구속되고자 하는 의도는 없으나, 5-HT_1A 수용체 길항제의 투여는 배뇨(排尿)를 제어하는 척수반사 및/또는 대뇌피질 기제(cortical mechanism)의 불필요한 활성을 방지한다고 알려져 있다. 따라서, 넓은 범위의 하부요로 신경근 기능장애를 본 발명의 화합물을 사용하여 치료할 수 있다고 고려되는데, 이는 제한없이 배뇨장애, 실금 및 유뇨증(방광과민증)을 포함한다. 배뇨장애에는 빈뇨, 야간 빈뇨, 긴급뇨, 감소된 소변순응도(감소된 방광 저장 용적), 방광을 비우는데 있어서의 어려움등이 포함되는데, 즉 차선(suboptimal) 용량의 소변이 배뇨(排尿) 중 배출된다. 실금 증후군에는 스트레스성 실금, 긴급뇨 실금 및 유뇨증 실금, 복합적 형태의 실금 또한 포함된다. 유뇨증은 야간에 또는 수면중에 비자발적인 소변유출을 의미한다.

본 발명의 화합물은 세로토닌계 기능장애에 기인한 중추신경계의 치료에도 또한 유용할 수 있다.

본 발명의 화합물 합성

본 발명에 따른 화합물은 일반적으로 다음과 같이 제조될 수 있다:

도식 1

A 기 및 R 기는 일반식 (Ⅰ)에 관하여 정의된 것처럼 R²기 및 R¹기와 동일하다. B 기는 일반식 (Ⅰ)에 관하여 정의된 것처럼 R³-페닐기와 동일하다. R⁴는 알킬을 나타낸다.

출발물질 (1)은 바람직하게는 칼륨 터트-부톡시드(potassium tert-butoxide)인 염기로 처리되며, 그 후에 2-브로모메틸아세트알데히드 디알킬 아세탈(2-bromomethylacetaldehyde dialkyl acetal) 또는 다른 카르보닐 프로텍티드 2-할로아세트알데히드(carbonyl protected 2-haloacetaldehyde)(예를 들면, R⁴알킬기는 디옥소란(dioxolane) 또는 디옥산(dioxane) 고리를 제공하기 위해 시클로로 결합될 수도 있다)로 알킬화된다. 농축과정을 수행할 수 있는 다른 대안이면서 적절한 염기로는 리튬 아미드(lithium amide), 수소화나트륨(sodium hydride), 수산화나트륨(sodium hydroxide), 수산화칼륨(potassium hydroxide), 탄산칼륨(potassium carbonate), 탄산세슘(cesium carbonate) 및 이와 동종의 것이 있는데, 이들은 보조제와 함께 사용될 수 있으나, 보조제는 상이동 촉매는 아니다.

반응은 바람직하게는 환류하기 위하여 0 ℃내지 디메틸 술폭시드 또는 톨루엔과 같은 용매에서 수행된다.

적절한 유기용매내에서의 염산(hydrochloric acid) 또는 p-톨루엔-술폰산(p-toluene-sulfonic acid) 또는 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)과 같은 산으로 (2)를 처리하면 알데히드(3)를 얻는다. 일반적으로, 반응은 약 5 ℃내지 75 ℃의 온도에서, 바람직하게는 상온에서 수용성산 및 아세톤이나 테트라히드로퓨란의 혼합물과 같은 양성자성 용매(protic solvent)에서 수행된다. 바람직하며 이와 유사한 방법으로는 상온에서 염소계 용매(chlorinated solvent)에서의 수용성 트리플루오로아세트산의 혼합물에서의 반응시키는 것이다.

알데히드 (3)는 (5)를 제조하기 위한 환원 아미노화 과정(reductive amination procedure)에 의하여 바람직한 아릴 디아조시클로알칸 (4)과 짝지워진다. 반응은 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드(sodium triacetoxyborohydride) 존재하에서 디클로에탄 또는 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름과 같은 비-반응성 용매내에서 상온에서 수행되는 것이 바람직하며, 실질적으로는 1시간 내지 24시간(예를 들어 A. F. Abdel-Magid 등, J. Org. Chem., 61, 3849 (1996)를 보라)내에 완성고 또는, 양성자성 용매(예를 들면, 메탄올)에서, 선택적으로 분자체(molecular sieve)의 존재하에, 소듐 시아노보로하이드라이드(sodium cyanoborohydride)의 보조하에 수행된다.

(5)의 알코올 (Ⅰ)로의 환원은, 소듐 보로하이드라이드, 또는 디이소부틸알루미늄 하이드라이드 또는 다른 알루미늄 또는 수소화붕소와 같은 환원제를 사용하여 쉽게 성취할 수 있거나, 또는 히드록시 화합물 (Ⅰ)을 제조하기 위한, 당업자에게 매우 잘 알려진 케톤에서 알코올로 전환하기 위하여 수행되는 다른 환원방법을 사용하여 성취할 수 있다. 반응은 약 -20 ℃내지 상온까지의 범위의 온도에서 메탄올이나 메틸렌 클로라이드 또는 테트라히드로퓨란과 같은 유기용매에서 수행되는 것이 바람직하다.

도식 2

출발물질 (1)은 상업적으로 이용가능하거나 또는 도식 2에서 설명한 것처럼 (7)과 함께 적절한 웨인렙 아미드(Weinreb amide) (6) (Nahm and Weinreb, Tetrahedron Lett., 22, 3815, (1981)을 보라)를 결합함으로써 제조될 수 있으며, 여기서 M은 리튬이나 마그네슘 할로겐화물과 같은 금속성 염이다.

반응은 바람직하게는 상온 또는 -78 ℃이하의 낮은 온도에서 테트라히드로퓨란과 같은 비양자성 용매(aprotic solvent)에서 불활성 분위기(inert atmosphere) 바람직하게는 질소 분위기하에서 수행된다.

또는, ACOO알킬 구조의 에스테르는 구조 (1)의 케톤을 제공하기 위하여 기술분야에서 잘 알려진 표준 조건에서 치환된 벤질마그네슘 클로라이드(benzylmagnesium chloride) 또는 벤질마그네슘 브로마이드로 처리될 수 있다.

(1)의 합성에서 바람직하며 이와 유사한 방법은 화합물 (7)과 아실 할로겐화물과의 팔라듐 촉매 짝지움이며, 여기서 M은 아연할로겐화물이다.

보다 명확하게, 화학식 (5)의 화합물은 도식 3에서 설명한 방법에 따라 제조될 수 있다. 설명하지 않았다하더라도, 모든 치환기(substituent)는 이전에 정의한 것이다. 시약과 출발물질은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에게 쉽게 이용가능하다.

도식 3

예를 들면 도식 3의 단계 A에서, 시클로헥산카르보닐 클로라이드는 테트라히드로퓨란과 같은 용매에서 0 ℃내지 교반된, 적절한 벤질징크 클로라이드 또는 브로마이드 및 적절한 팔라듐 촉매, 즉, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 (Ⅱ)촉매의 혼합물에 첨가된다. 그 후, 교반은 4-24시간동안 상온에서 계속 행해진다. 그 후 반응은 예를 들면 염화 암모늄의 수용성 포화 용액으로 중단된다. 추출에 의해 일반적인 확인을 하면 케톤(8)을 얻을 수 있다. 케톤 (8)은 정제된 물질을 제공하기 위하여 에틸 아세테이트/헥산과 같은 적절한 용리제를 사용하여 실리카 겔 상에서 속성 크로마토그래피(flash chromatography)와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 방법으로 정제될 수 있다. 또는 조물질인 케톤 (8)은 단계 B로 이동된다.

도식 3의 단계 B에서, 케톤 (8)은 구조 (9)의 화합물을 제공하기 위하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 조건하에서 브로모아세트알데히드 디에틸 아세탈로 알킬화된다. 예를 들면, 케톤 (8)은 디메틸 술폭시드 또는 톨루엔과 같은 적절한 유기용매에서 용해되고, 칼륨 터트-부톡시드와 같은 적절한 염기의 약간 초과된 양으로 처리된다. 반응은 0 ℃와 환류온도 사이에서의 온도에서 약 15분에서 30분동안 교반되고, 브로모아세트알데히드 디에틸 아세탈은 반응에 점적법식(dropwise)으로 첨가된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서의 당업자는 브로모아세트알데히드 디메틸 아세탈, 브로모아세트알데히드 에틸렌 아세탈 및 그와 유사한 것을 상응하는 디에틸 아세탈의 대용으로 사용할 수 있다.

도식 3의 단계 C에서, 화합물 (9)는 도식 1에서 설명한 방법과 유사한 방법으로 알데히드 (10)를 제공하기 위한 산성 조건하에서 가수분해된다. 더욱 자세하게는, 예를 들면, 화합물 (9)는 디클로로메탄과 같은 적절한 유기용매에서 용해되고 수용성 트리프루오로아세트산과 같은 적절한 산으로 처리된다. 반응 혼합물은 상온에서 약 1시간내지 6시간 동안 교반된다. 반응 혼합물은 다시 동일한 용매로 희석되고, 소금물(brine)로 세척되고, 유기층(organic layer)이 분리되며, 무수 황산나트륨 건조되어, 여과되며 진공하에서 농축되어 알데히드 (10)를 얻는다. 알데히드 (10)은 에틸 아세테이트/헥산과 같은 적절한 용리제로 실리카 겔 상에서 속성 크로마토그래피와 같은 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 방법으로 정제될 수 있다. 또는 조물질인 알데히드 (10)는 단계 D에서 직접적으로 사용될 수 있다.

도식 3의 단계 D에서, 알데히드 (10)은 도식 Ⅰ에서 설명한 방법와 유사한 방법으로 케톤 (5)을 제공하기 위하여 디아조시클로알칸 (4)으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 조건하에서 환원성 아민화된다. 더욱 자세하게는, 예를 들면, 알데히드 (10)은 메틸렌 클로라이드와 같은 적절한 유기용매에서 용해된다. 이를 위해서는 디아조시클로알칸 (4) 약 1.05 또는 그 이상의 당량만큼이 첨가된다. 아세트산은 디아조시클로알칸 (4)의 용해를 보조하기 위하여 선택적으로 첨가될 수도 있다. 그 후 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드(sodium triacetoxyborohydride)가 약 1.4에서 1.5 당량만큼 첨가되고 반응은 약 3시간내지 5시간 동안 상온에서 교반된다. 반응은 수용성 탄산나트륨 또는 수산화나트륨과 같은 적절한 염기의 첨가에 의하여 중단되어 약 pH8내지 약 pH12가 된다. 중단된 반응은 그 때 메틸렌 클로라이드와 같은 적절한 유기용매로 추출해낸다. 유기추출물은 결합되고, 소금물로 세척되고, 건조되어, 여과되며, 진공하에서 농축되어 화학식 (5)의 화합물을 얻는다. 이 물질은 그 후 에틸 아세테이트/헥산과 같은 적절한 용리제로 실리카 겔 상에서 속성 크로마토그래피와 같은 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 방법으로 정제될 수 있다.

도식 4

대안으로는 구조 (5)의 화합물은 도식 4에서 설명한 방법에 따라 제조될 수 있다. 설명하지 않았다고 하더라도, 모든 치환기는 이전에 정의한 그대로이다. 시약과 출발물질은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에게 쉽게 이용가능한 것이다.

도식 4의 단계 A에서 알데히드 (11)은 알코올 (13)을 제공하기 위하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 조건하에 적절한 유기금속 시약 (12)와 결합한다. 적절한 유기금속 시약의 예로는 그리냐드 시약(Grignard Reagent), 알킬 리튬 시약, 알킬 아연 시약 및 그와 동종의 것을 포함한다. 그리냐드 시약이 바람직하다. 전형적인 그리냐드 시약의 예시들과 반응조건은 J. March, "Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure", 2판, McGraw-Hill, 836-841 쪽(1977)을 보라. 더 자세하게는, 알데히드 (11)은 테트라히드로퓨란 또는 톨루엔과 같은 적절한 유기용매에서 용해되고, 약 -5 ℃까지 냉각되며, 화학식 (12)의 그리냐드 시약의 약 1.1 내지 1.2 당량으로 처리되는데, 여기서 M은 MgCl 또는 MgBr이다. 본 반응은 약 0.5시간 내지 6시간 동안 교반되고나서, 중단되며, 알코올 (13)은 잘 알려진 워크업(work-up) 절차에 의하여 분리된다.

도식4의 단계 B에서, 알코올 (13)은 케톤 (1)을 제공하기 위하여 J. March, "Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure", 2판, McGraw-Hill, 1082-1084쪽 (1977)에서 설명한 것과 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 표준 조건하에서 산화된다. [케톤 (1)은 상기 도식 1에서 사용된 출발물질이다.]

예를 들면, 상기 산화는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 (Marx,Tidwell-J. Org. Chem. 49, 788, 1984) 표준 스원 산화 조건(standard Swern Oxidation condition)을 사용하여서도 수행되어질 수 있고, 또는 알코올 (13)을 메틸렌 클로라이드와 같은 적절한 유기용매에서 용해시키고, 습식 아이스-아세톤 배스(wet ice acetone bath)에서 냉각되고, 2.5 내지 3.0 당량의 디메틸 술폭시드로 처리된다. 약 30분동안의 교반 이후, 반응은 약 1.8 당량의 P₂O₅로 처리된다. 반응은 약 3시간동안 교반되고 난 뒤, 바람직하게는 약 3.5 당량의 트리에틸아민과 같은 적절한 아민으로 약 30분이상 처리된다. 냉각배스는 제거되고, 반응은 약 8시간 내지 16시간동안 교반된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 표준 추출 기법에 의하여 케톤 (1)을 분리해낸다.

도식 4의 단계 C에서, 케톤 (1)은 적절한 염기로 처리되고, 그 뒤에 x는 적절한 이탈기인 알켄 (15)를 첨가하여, 화합물 (14)를 얻는다. 예를 들면, 케톤 (1)은 테트라히드로퓨란과 같은 적절한 유기용매에서 과량의 알켄 (15)와 결합되고, 습식 아이스-아세톤 배스로 냉각된다. 적절한 이탈기의 예로는 염소, 브롬, 요오드, 토실레이트(tosylate), 메실레이트(mesylate) 및 그와 동종의 것들이다. 바람직한 이탈기는 염소 및 브롬이다. 적절한 염기가 약 1.1 당량만큼 첨가되고 반응은 상온에서 약 2시간 동안 교반된다. 적절한 염기의 예로는 칼륨 터트-부톡시드, 수소화나트륨, NaN(Si(CH₃)₃)_2,리튬 디이소프로필 아미드, KN(Si(CH ₃)₃)₂, NaNH₂, 소듐 에톡시드, 소듐 메톡시드 및 그와 동종의 것이다. 칼륨 터트-부톡시드가 바람직한 적절한 염기이다. 반응은 수용성 산(aqueous acid)에서 중단되고 화합물 (14)는 일반적인 워크업(work-up) 절차에 의하여 분리된다.

도식 4의 단계 D에서, 화합물 (14)는 알데히드 (3)을 제공하기 위하여 적절한 산화제로 처리된다. (알데히드 (3)는 또한 도식 1에서 제조된다.) 적절한 산화제의 예로는 오존, NaIO₄/오스뮴 촉매, 및 그와 동종의 것이다. 오존이 바람직한 산화제이다. 적절한 산화시약의 종류 및 그 조건은 J. March, "Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure", 2판, McGraw-Hill, 1090-1096 쪽(1977)에 기술되어 있다.

예를 들면, 화합물 (14)는 메탄올과 같은 적절한 유기용매에 용해되고, 소량의 수단 Ⅲ(Sudan Ⅲ)이 첨가되고, 용액은 약 -20 ℃까지 냉각된다. 오존은 분홍빛이 옅은 노란빛으로 변할때까지 약 4시간동안 용액으로 거품형태로 첨가된다. 그 후 Me₂S나 트리부틸포스핀과 같은 환원제가 첨가된다. 농축하여 알데히드 (3)의 중간체인 디메틸 아세탈을 제조한다. 디메틸 아세탈은 표준 산성조건하에서 쉽게 가수분해되어 알데히드 (3)를 제공한다. 대안으로는 조물질인 반응 혼합물을 직접 산성 워크업(work-up)절차를 통하여 알데히드 (3)를 제공할 수 있다. 대안으로는, 알데히드 (3)는 메틸렌 클로라이드와 같은 비-아세탈 형성 용매에서 (14)의 오존분해에 의하여 직접적으로 얻을 수 있다.

도식 4의 단계 E에서, 알데히드 (3)는 화합물 (5)를 제공하기 위하여 도식 3의 단계 D에서 설명한 것과 유사한 조건하에서 환원성 아미노화된다. (화합물 5는 또한 도식 Ⅰ에서 제조된다.)

도식 5

도식 5는 케톤 (5)의 제조를 위한 또다른 합성방법을 얻는다. 설명하지 않는다 할지라도, 모든 치환기는 이전에 정의한 것과 동일하다. 시약 및 출발물질은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자가 쉽게 얻을 수 있다.

도식 5의 단계 A에서, 알데히드 (3)는 에나민(enamine) (15)을 제공하기 위하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 표준 조건하에서 디아조시클로알칸 (4)으로 농축된다. 예를 들면, 이소프로필 아세테이트 또는 이소프로판올과 같은 적절한 유기용매에 용해된 알데히드 (3) 약 1.05 당량이 유리염기(free base)인 순수한 디아조시클로알칸 (4)에 첨가된다. 슬러리를 만들기 위하여 추가적인 유기용매를 첨가하고, 반응은 약 1시간 내지 2시간동안 교반된다. 그 후 에나민 (15)은 여과에 의한 수집과 같은 표준 기술에 의하여 분리된다.

도식 5의 단계 B에서, 에나민 (15)는 화합물 (5)를 제공하기 위하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 조건하에서 수소화된다. 예를 들면, 에나민 (15)는 이소프로필 알코올과 같은 적절한 유기용매 및 파아르 병(Parr bottle)내의 탄소상 5 % 팔라듐의 촉매량과 결합한다. 혼합물은 50psi(344850 Pa)의 수소하에 놓여지고 상온에서 약 2일동안 진동시킨다. 그 후 슬러리는 촉매를 제거하기 위하여 여과되고, 여과액은 농축되어 화합물 (5)를 얻는다.

어떠한 방법으로 제조되는 것과 관계없이, 케토 중간체 (5)는 환원제, 특히 소듐 보로하이드라이드 또는 DIBAL-H와 같이 수소이온이 생성되는 환원제와의 반응에 의하여 화학식 Ⅰ의 상응하는 최종산물인 화합물로 변환될 수 있다.

분해가 선행되지 않고 환원된 케토 중간체 (5)는 일반적으로 (RS, SR) 쌍이 (RR, SS)쌍보다 정량적으로 우세한는 부분입체이성질체의 혼합물을 생성한다. (RS, SR)쌍은 실리카 겔상에서 컬럼 크로마토그래피에 의하여 분리되고, 예를 들면 키랄 정지상의 크로마토그래피 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 또 다른 방법에 의하여 단일의 (RS)거울이성질체 및 (SR)거울이성질체로 분해된다.

대안으로는, 라세미 케톤 (5)은 잘 알려진 방법에 의하여 두개의 거울상이성질체로 분해되고, 그 후 (R)-5는 바람직하게 (S,R) 거울상이성질체가 생성되는 환원절차를 거치게 되며, 이는 본 발명의 바람직한 실시예 중 하나이면서, 물리적인 방법에 의하여 쉽게 정제될 수 있다.

입체화학

도식 1에서, 화합물 Ⅰ은 사용된 반응조건에 의존하는 비율로 부분입체이성질체의 신/안티(syn/anti)형 화합물로 얻어진다. 부분입체이성질체는, 염기 또는 그들의 염의 분별결정(fractional crystallization) 또는 LC 또는 속성 크로마토그래피와 같은 크로마토그래피 기술을 포함하는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 통상적인 기법에 의하여 분리될 수 있다. 부분입체이성질체의 2가지 모두를 위하여, (+) 거울상이성질체는 J. Jacques 등, "Enantiomer, Racemates, and Resolutions", John Wiley and Sons, Inc., 1981에서 설명된 것과 마찬가지로 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 기술 및 방법을 사용하여 (-) 거울상이성질체로부터 분리될 수 있다. 예를 들면, 에탄올/아세톤니트릴과 같은 적절한 유기용매를 사용하는 키랄 크로마토그래피 및 키랄팩 AD 패킹(Chiralpak AD packing), 20 미크론 또한 거울상이성질체의 분리에 효과적으로 활용될 수 있다.

화학식 Ⅰ의 유리염기, 그들의 부분입체이성질체 또는 거울상이성질체는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 표준 조건하에서, 상응하는 약학적으로 허용가능한 염으로 전환될 수 있다. 예를 들면, 화학식 Ⅰ의 유리염기는 메탄올과 같은 적절한 유기용매에 용해되고, 예를 들면 당량의 말레산이나 옥살산, 예를 들면 1 또는 2당량의 염산이나 메탄술폰산으로 처리되어, 다시 진공하에서 농축되어, 상응하는 약학적으로 허용가능한 염을 얻는다. 잔여물은 적절한 유기용매 또는 메탄올/디에틸 에테르와 같은 유기용매 혼합물로부터 재결정되어 정제될 수 있다.

화학식 Ⅰ의 화합물의 N-산화물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 간단한 산화방법에 의하여 합성될 수 있다. 산화방법은 P. Brougham 등 (Synthesis, 1015-1017, 1987)에 기술되어 있으며, 피페라진 고리의 2개의 질소가 구별되도록 하고, N-산화물 및 N,N'-이산화물 모두를 얻을 수 있도록 한다.

다음의 실시예들은 상기에서 일반적으로 설명한 화학식 Ⅰ의 화합물의 전형적인 합성을 나타낸다. 이러한 실시예들은 단지 설명하기 위한 것이지, 어떤 식으로든 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 시약 및 출발물질은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자가 쉽게 이용가능한 것이다.

실시예 1

1-[(SR-RS)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진(높은 TCL Rf를 갖는 부분입체이성질체) (실시예 1)

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 1X)

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 1Y)

실시예 2

1-[(RR-SS)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (낮은 TCL Rf를 갖는 부분입체이성질체) (실시예 2)

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 2X)

1-[(3S,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 2Y)

시클로헥실 2-플루오로벤질 케톤 (화합물 1a)

36ml의 2-플루오로벤질아연 클로라이드(테트라히드로퓨란 내에서 0.5M 용액) 및 0.008g의 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 (Ⅱ)의 혼합물에 2.14ml의 시클로헥산카르보닐 클로라이드가 주사기를 통하여 점적법식(dropwise)으로 첨가된다. 그후, 반응 혼합물은 4시간동안 실온에서 교반되고, 염화 암모늄의 수용성 포화 용액(25ml)에 넣어 반응을 중단시키고, 20ml의 EtOAc으로 추출해내었다. 이것은 건조되어 (Na₂SO₄), 진공하에서 건조상태까지 증발시켜, 더이상의 정제과정없이 다음 단계에서 사용될 수 있는 제목의 화합물을 조물질(crude)로서 3.52g 얻었다.

¹H-NMR(CDCl ₃ , δ): 1.10-2.05 (m, 10H), 2.47 (tt,1H), 3.77 (s, 2H), 6.97-7.32 (m, 4H)

4-시클로헥실-4-옥소-3-(2-플루오로페닐)-부티르알데히드 디에틸 아세탈(화합물 1b)

136ml의 톨루엔 내의 5.02g의 화합물 1a의 용액은 환류하에서 가열되어 물을 제거하기 위해 증류하여 35ml의 톨루엔이 회수된다. 그후, 3.18g의 칼륨 터트-부톡시드가 첨가되고 환류에서의 교반은 30분동안 지속된다; 반응 혼합물은 80 ℃에서 4.27ml의 2-브로모아세트알데히드 디에틸 아세탈이 첨가된다. 환류에서 18시간 이후, 반응 혼합물은 실온으로 냉각되고, 염화 암모늄의 수용성 포화 용액(30ml)으로 냉각되고, 30ml의 EtOAc로 추출해내었다. 추출물은 건조되어(Na₂SO₄) 진공하에서 건조상태까지 증발시켜, 조물질을 얻어 속성 크로마토그래피(석유 에테르-EtOAc 92.5:7.5)로 정제하여 순수한 상태의 제목의 생성물(pure title product)을 2.97 g 얻었다.

¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 1.00-2.10 (m, 17H), 2.20-2.52 (m, 2H), 3.30-3.72 (m, 4H), 4.25-4.45 (m, 2H), 6.90-7.35 (m, 4H)

4-시클로헥실-4-옥소-3-(2-플루오로페닐)-부티르알데히드 (화합물 1c)

1.12g의 화합물 1b, 9ml의 50 % 수용성 트리플루오로아세트산 및 18ml의 CH₂Cl₂의 혼합물이 실온에서 2시간동안 교반되고, 10ml의 CH₂Cl₂로 희석된다. 유기층이 분리되고, 소금물(2 x 15ml)로 세척되고, 건조하여(Na₂SO₄) 진공하에서 건조상태까지 증발시켜, 조물질(0.88g)을 얻었으며, 이는 더이상의 정제없이 다음단계에서 사용된다.

¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 0.90-2.10 (m, 10H), 2.25-2.70 (m, 2H), 3.12-3.52 (m, 1H), 4.60-4.80 (m, 1H), 6.95-7.40 (m, 4H), 9.75 (s, 1H)

1-[4-시클로헥실-4-옥소-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (화합물 1d)

0.88g의 화합물 1c, 0.84g의 1-(2-메톡시페닐)-피페라진·HCl, 1.06g의 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드 및 33ml의 CH₂Cl₂가 1시간동안 상온에서 교반되고, 하룻밤동안 방치되고, 20 %의 수용성 Na₂CO₃으로 알칼리화된다. 유기층은 분리되고, 소금물(2 x 30ml)로 세척되고, 건조되어(Na₂SO₄) 진공하에서 건조상태까지 증발시켜, 조물질(1.46g)을 얻었으며, 이는 더이상의 정제없이 다음단계에서 사용된다. 샘플은 순수한 샘플을 제공하기 위해 속성 크로마토그래피(석유 에테르-EtOAc 6:4)로 정제된다.

¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 1.05-2.00 (m, 11H), 2.20-2.44 (m, 4H), 2.45-2.72 (m, 4H), 2.90-3.20 (m, 4H), 3.85 (s, 3H), 4.38 (t, 1H), 6.80-7.30 (m, 8H)

(SR,RS)-1-시클로헥실-4-[4-(2-메톡시페닐)피페라진-1-일]-2-(2-플루오로페닐)부탄-1-올 (높은 TLC Rf를 갖는 부분입체이성질체)

및

(RR,SS)-1-시클로헥실-4-[4-(2-메톡시페닐)피페라진-1-일]-2-(2-플루오로페닐)부탄-1-올 (낮은 TLC Rf를 갖는 부분입체이성질체)

0 ℃에서 교반된 33ml의 메탄올 내의 1.46g의 혼합물 1d의 용액에 0.19g의 소듐 보로하이드라이드가 첨가되고, 혼합물은 4시간동안 실온에서 교반된다. 용매는 증발시키고 반응 조물질은 물로 취하여, EtOAc로 추출해내었다. 유기층은 분리하고 소금물(2 x 15ml)로 세척되고, 건조되어(Na₂SO₄) 진공하에서 건조상태까지 증발시켜 조물질을 얻어 순차적인 속성 크로마토그래피(메탄올 75:25:2 에서 석유 에테르-EtOAc-2 N 암모니아; 메탄올 80:20:2 에서 석유 에테르-EtOAc-2 N 암모니아)로 정제하여, 실시예 1의 화합물 0.82g(높은 TLC Rf; 용리제: 메탄올에서 석유 에테르-EtOAc-2 N 암모니아 70:30:2)을 얻고, 그 뒤에 실시예 2의 화합물 0.062g(낮은 TLC Rf; 동일한 용리제)을 얻는다.

실시예 1: ¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 0.80-1.40 (m, 6H), 1.50-1.82 (m, 4H),1.85-2.10(m, 3 H), 2.21-2.45 (m, 2H), 2.52-2.85 (m, 4H), 2.98-3.26 (m, 4H), 3.28-3.42 (m, 1H), 3.50-3.60 (m, 1H), 3.85 (s, 3H), 6.80-7.30 (m, 7H), 7.62-7.80 (m, 1H); OH 피크는 검출되지 않았음

실시예 2: ¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 0.75-2.00 (m, 13 H), 2.00-2.30 (m, 1H), 2.31-2.55 (m, 2H), 2.56-2.95 (m, 4H), 3.00-3.30 (m, 4H 및 OH), 3.60 (dd, 1H), 3.85 (s, 3H), 6.80-7.38(m, 8H)

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 1X)

본 화합물은 n-헥산-EtOH 95:5으로 용리(속도 = 0.5 ml/분; 검출기 UV 247 nm)하면서, 키랄팩 AD(Chiralpak AD) (0.46 x 25 cm)를 사용하여 실시예 1의 화합물에서 키랄 컬럼 크로마토그래피에 의하여 얻는다.

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 1Y)

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (실시예 2X)

본 화합물은 n-헥산-EtOH 85:15으로 용리(속도 = 8 ml/분; 검출기 UV 254 nm)하면서, 키랄팩 AD(Chiralpak AD) (2 x 25 cm)를 사용하여 실시예 2의 화합물에서 키랄 컬럼 크로마토그래피에 의하여 얻는다.

본 화합물은 n-헥산-EtOH 85:15로 용리(속도 = 8 ml/분; 검출기 UV 254 nm)하면서, 키랄팩 AD(Chiralpak AD) (2 x 25 cm)를 사용하여 실시예 2의 화합물에서 키랄 컬럼 크로마토그래피에 의하여 얻는다.

브롬화수소와 그들의 염의 형태인 화합물 1X 및 2Y의 절대 입체화학(absolute stereochemistry)은 다음과 같은 단결정 엑스선산란(single crystal x-ray diffraction)에 의하여 결정된다.

단결정 엑스선산란(single crystal x-ray diffraction) 실험:

엑스선산란 분석을 위해 바늘형 단결정(needle shape single crystal)을 선택하여 유리섬유상에 장착한다. 데이터는 검출기 구경=45.0 x 25.6 cm인 리가쿠 속성 실린더 형상 이미지 플레이트 x-선 영역 검출기(Rigaku Rapid cylinder shape image plate x-ray area detector)에서 수집된다. 이는 낮은 온도(-120°K), 마이크로맥스-002 마이크로-공초점 미러 CuKa□방사선(Micromax-002 micro-Confocal mirrors CuKa□radiation)[λ(CuKa)=1.5405Å]을 사용하면서, 래피드 오토 버전 1.06 소프트웨어(Rapid Auto version 1.06 software) (Rigaku, 2000)를 구비한 개인용 컴퓨터에 기초한 Windows 2000에서 통제된다. 인덱싱(indexing)은 360초 동안 노출되는 세개의 3^o 진동 프레임에서 수행된다. 모든 반사는 각 그룹에서 6개의 프레임에서 5개의 영상 그룹으로 측정된다; 노출시간은 도(degree)당 160초이다. 그 중에서, 5개의 영상 그룹은 각도 chi=50°에서의 phi=0°, 90°, 180°, 270°및 모든 프레임은 델타 오메가(delta omega) = 30°인 chi=0°에서의 phi=0°이었고, 이는 2θmax = 136.3°가 되게 하였다. 샘플/검출기 거리는 12.74cm이다. 데이터 환원 프로그램인, Rapid Auto version 1.06 (Rigaku, 2000)은 라우에 군(Laue group)이 -1이라는 것을 결정하였고, 총 7,986 반사는 구조 해(structure solution)와 미세조정을 위해 통합되었다.

단결정 결과:

구조는 SIR92(Altomare 등 1994)를 사용하여 직접 방법에 의하여 그 해를 얻었다. 모든 계산은 크리스탈구조 3.0(CrystalStructure 3.0) (MSC/Rigaku, 2002; Watkin 등, 1996, Carruthers and Watkin, 1979) 결정학적 소프트웨어 팩키지를 사용하여 수행된다. 시험 용액에서 비대칭성의 단위로 38개의 비수소 원자를 얻었다. 최소제곱 조정은 모든 비수소 원자 좌표 및 이방성 열적 매개변수를 포함한다. 불소에 대한 완전-매트릭스 최소제곱 조정의 최종 사이클은 I > 3s(I)로 6,297 반사에 기초를 두었고, 일치 요인(agreement factor)으로 수렴하였다: R=0.071, S=2.224, Rw=0.073. 절대 배열(absolute configuration)은 계산된 Flack x 매개변수를 사용하여 결정하였는데, 이는 esd가 0.04일 때, 0.00이다. 예측된 수치는 보정시 0.0 (3 esd내에)이었고 절대 구조(absolute structure)로 변환한 경우에는 + 1.0이었다.

참조:

Altomare, A., Cascarano, G., Giacovazzo, C. Guagliardi, A., Burla, M., Polidori, G., and Camalli, M., (1994) SIR92, J. Appl. Cryst., 27, 435.

Carruthers, J.R. and Watkin, D.J. (1979), Acta Cryst, A35, 698-699.

Rigaku (2000), Rapid Auto, Rigaku Corporation, Tokyo, Japan.

Rigaku and Rigaku/MSC, (2000-2002), Crystal Structure Analysis 소프트웨어, Crystal Structure Version 3.00, Rigaku/MSC, 9009 New Trails Drive, The Woodlands, Tx, USA 77381-5209. Rigaku, 3-9-12 Akishima, Tokyo 196-8666, Japan.

Watkin, D.J., Prout, C.K. Carruthers, J.R. & Betteridge, P.W., CRYSTALS Issue 10, Chemical Crystallography Laboratory, Oxford, UK.

실시예 3

1-[(RS,SR)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진 (높은 TLC Rf를 갖는 부분입체이성질체)

실시예 4

1-[(RR,SS)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진 (낮은 TLC Rf를 갖는 부분입체이성질체)

1-[4-시클로헥실-4-옥소-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진 (화합물 3a)

상기 화합물은 1-(2-메톡시페닐)-피페라진·HCl 대신에 1-(2,2,2-트리플루오로에톡시페닐)-피페라진·HCl을 사용하여 화합물 1d에 대하여 설명한 방법에 따라 제조될 수 있다. 속성 크로마토그래피(석유 에테르-EtOAc 7:3)에 의해 정제하여 제목의 화합물(51 %)을 얻는다.

¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 1.00-1.85 (m, 10H), 1.86-2.05 (m,1H), 2.20-2.44 (m, 4H), 2.45-2.70 (m, 4H), 2.95-3.18 (m, 4H), 4.25-4.60 (m, 3H), 6.850-7.30 (m, 8H)

및

제목의 화합물은 출발물질로서 화합물 1d대신에 화합물 3a를 사용하여 실시예 1 및 실시예 2의 화합물에 대하여 설명한 방법을 사용하여 합성할 수 있다. 속성 크로마토그래피(메탄올에서 석유 에테르-EtOAc-2 N 암모니아 60:40:2)에 정제하면 높은 Rf(79 %)를 갖는 실시예 3의 화합물이 부분입체이성질체로서의 얻어지며; 낮은 Rf를 갖는 실시예 4의 화합물을 부분입체이성질체로 포함하는 부분은 속성 크로마토그래피(메탄올에서 석유 에테르-EtOAc-2 N 암모니아 75:25:1)에 의하여 재정제하여, 순수한 생성물 (3.5 %)을 얻는다.

실시예 3: ¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 0.80-1.40 (m, 6H), 1.45-1.80 (m, 4H),1.85-2.10 (m, 3 H), 2.21-2.45 (m, 2H), 2.50-2.75 (m, 4H), 2.95-3.26 (m, 4H), 3.30-3.42 (m, 1H), 3.50-3.60 (m, 1H), 3.70-4.30 (br, 1H, OH), 4.38 (q, 2H), 6.85-7.30 (m, 7H), 7.65-7.75 (m, 1H)

실시예 4: ¹H-NMR (CDCl ₃ , δ): 0.75-1.95 (m, 12 H), 2.05-2.90 (m, 7H 및 OH), 3.00-3.30 (m, 5H), 3.65 (d, 1H), 4.38 (q, 2H), 6.85-7.40(m, 8H)

실시예 5 (비교예)

1-[(RS,SR)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-페닐-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진

벤질 시클로헥실 케톤 (화합물 5a)

무수 테트라히드로퓨란내의 0.5M 벤질 아연 브로마이드 11ml에, 5mg의 비스-트리페닐포스핀 팔라듐 디클로라이드 및 0.66ml의 시클로헥산카르보닐 클로라이드가 0 ℃에서 첨가된다. 혼합물은 1.5시간동안 상온에서 교반되고, 염화암모늄 포화용액에서 냉각되고 에틸 아세테이트로 추출된다. 수집된 유기층은 물로 세척되고, 건조되며(Na₂SO₄) 용매는 진공하에서 증발된다. 조물질은 석유 에테르- EtOAc 95:5로 용리하면서 속성 크로마토그래피에 의하여 정제하여 0.78g(52 %)의 제목의 화합물을 얻는다.

¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃, δ): 1.09-1.92 (m, 10H), 2.32-2.53 (m, 1H), 3.72 (s, 2H), 7.12-7.39 (m, 5H)

4-시클로헥실-4-옥소-3-페닐-부티르알데히드 디에틸 아세탈 (화합물 5b)

30ml의 무수 디메틸포름아미드내의 1.78g의 화합물 5a의 용액에, 60 % 수소화나트륨 오일분산액이 실온에서 첨가되고, 혼합물은 1시간동안 실온에서 교반된다. 1.46ml의 2-브로모아세트알데히드 디에틸 아세탈이 첨가되고 혼합물은 1시간동안 상온에서 1시간동안 80 ℃에서 교반되고, 실온으로 냉각되고, 물로 반응이 중단되며, EtOAc와 추출해내었다. 수집된 유기층은 물로 세척되고, 건조되며(Na₂SO₄), 용매는 진공하에서 증발되었다. 조물질은 석유 에테르-EtOAc 95:5로 용리하면서 속성 크로마토그래피에 의하여 정제되어, 1.17g(42 %)의 제목의 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃, δ): 1.01-1.98 (m, 17H), 2.28-2.48 (m, 2H), 3.30-3.71 (m, 4H), 3.98 (t, 1H), 4.25 (t, 1H), 7.12-7.39 (m, 5H)

4-시클로헥실-4-옥소-3-페닐-부티르알데히드 (화합물 5c)

10ml의 아세톤 및 22.1ml의 2N HCl내의 1.17g의 화합물 5b의 용액은 5시간동안 실온에서 교반된다. 하룻밤동안 방치된 이후, 수용성 층(aqueous layer)은 EtOAc로 추출해내었다. 수집된 유기층은 물로 세척되고, 건조되며(Na₂SO₄), 용매는 진공하에서 증발되어 0.84g(100 %)의 제목의 화합물을 얻어 더이상의 정제과정없이 즉시 사용한다.

1-(4-시클로헥실-4-옥소-3-페닐-부틸)-4-(2-메톡시페닐)-피페라진 (화합물 5d)

30ml의 디클로메탄내의 0.84g의 화합물 5c 및 1.19g의 1-(2-메톡시페닐)-피페라진의 용액에, 1.48g의 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드 및 0.98ml의 아세트산을 첨가하고, 결과 혼합물은 5시간동안 실온에서 교반된다. 하룻밤동안 방치한 후에, 유기층은 과량의 1M NaOH로 세척된 뒤 다시 물로 세척되고, 건조되며(Na₂SO₄), 용매는 진공하에서 증발된다. 조물질은 석유 에테르-EtOAc 7:3로 용리하면서 속성 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 1.45g(99 %)의 제목의 화합물을 얻는다.

¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃, δ): 1.01-2.05 (m, 11H), 2.20-3.30 (m, 12H), 3.82 (s, 3H), 3.91-4.02 (m, 1H), 6.75-7.08 (m, 4H), 7.12-7.39 (m, 5H)

-78 ℃에서 60ml의 디클로메탄내의 1.21g의 화합물 5d의 용액내로, 톨루엔내의 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAL-H) 1M 용액 11.5ml가 점적법식으로 첨가된다. 혼합물은 1시간동안 -78 ℃에서 교반되고, -60 ℃에서 NH₄Cl의 포화 수용액으로 반응이 중단시켜 클로로포름으로 추출해내었다. 수집된 유기층은 물로 세척되고, 건조되며(Na₂SO₄), 용매는 진공하에서 증발된다. 조물질은 메탄올내에서 석유 에테르-EtOAc 2 N 암모니아 30:70:2로 용리하면서 속성 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 1.06g(80 %)의 제목의 화합물을 얻었다.

¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃, δ): 1.01-1.38 (m, 6H), 1.51-1.78 (m, 4H), 1.86-2.02 (m, 3H), 2.22-2.38 (m, 3H), 2.52-2.78 (m, 4H), 2.75-2.95 (m, 1H), 3.02-3.20 (m, 4H), 3.48 (t, 1H), 3.82 (s, 3H), 6.80-7.03 (m, 4H), 7.10-7.38 (m, 5H).

실시예 6: 다른 수용체와 결합한 방사선리간드(Radioligand)

6A. 인간 재조합형 5-HT _1A 수용체

방법:

인간 5HT_1A-세로토닌계 수용체에 대한 게놈 클론 코딩을 인간세포주(HeLa)에서 안정적으로 감염시켰다. HeLa세포는 37 ℃내지 10 % 피틀 보빈 세럼(foetal bovine serum), 겐타마이신(0.1 mg/ml) 및 5 % 이산화탄소를 포함하는 DMEM(Dulbecco's modified Eagle medium)에서 단층으로 배양하였다. 세포는 95 % 세포합류 부분에서 셀 스크래퍼를 사용하여 배양 플라스크로부터 떼어내고, 차가운 5 mM Tris 및 5 mM EDTA 완충용액(pH 7.4)에 용해시켰다. 호모지네이트(homogenate)는 40000 x g x 20 분에서 원심분리시키고 펠릿은 소량의 차가운 5 mM Tris 및 5 mM EDTA 완충용액(pH 7.4)에 재부유(resuspend)시킨 뒤 즉시 얼려 사용시까지 -70 ℃에서 저장하였다.

[ ³ H]8-OH-DPAT 결합: 실험하는 날, 세포막은 배양완충용액에 재부유시켰다: 50 mM Tris HCl (pH 7.4), 2.5 mM MgCl₂, 10 mM 파르길린 (Fargin 등, Nature 335, 358-360, 1988). 막은 실험 화합물의 부존재 또는 존재하에서 1 nM [³H]8-OH-DPAT를 사용하여 30 ℃내지 30분 동안 최종 부피(final volume) 1 ml에서 배양하였다. 비-특이성 결합(non-specific binding)이 10 ㎛ 5-HT 존재하에서 결정되었다. 배양은 차가운 Tris-HCl 완충용액을 첨가하여 중단시키고, 0.2 %-폴리에틸렌이민-사전처리된 Whatman-GF/B 또는 Schleicher-&-Schuell-GF52 여과기를 통해 신속하게 여과하였다.

실험 화합물의 친화성은 비-선형 곡선-맞추기 프로그램(non-linear curve-fitting program)(De Lean 등, Am. J. Physiol. 235 , E97-E102 (1978)을 사용하여 5-HT_1A 수용체(IC₅₀)에 대한 방사선리간드의 특이성 결합에 대한 억제수준으로 평가하였다. IC₅₀값은 Biochem. Pharmacol. 22 , 3099-3108 (1973)의 Cheng 등의 식에 의해 친화성 상수(affinity constant)(Ki)로 전환되었다.

[ ³⁵ S]GTPγS 결합: 실험날, 인간 클론된 5-HT_1A 수용체로 감염된 HeLa 세포로부터 얻은 세포막을 20 mM HEPES, 3 mM MgCl₂ 및 120 mM NaCl (Stanton, J. A.; Beer, M. S. Eur. J. Pharmacol. 320, 267-275, 1997)를 포함하는 pH 7.4의 완충용액에서 재부유시켰다. 세포막은 약 0.25ml의 최종 부피로, 20분동안 30 ℃에서, 10 μM GDP 및 실험 약물의 감소농도(100 μM 내지 0.1 nM) 또는 5-HT의 감소농도(100 μM내지 0.1 nM, 기준곡선)로 배양되었다. [³⁵S]GTPγS (10㎕내의 200 - 250 pM)이 샘플에 첨가되었고 30 ℃에서 30분 더 배양되었다. 10 μM GTPγS의 존재하에서 비-특이성 결합(Non-specific binding)이 결정된다. 배양은 얼음-냉각 HEPES 완충액의 첨가 및 Filtermate cell harvester (Packard)를 사용한 Unifilter GF/C filter에서의 신속한 여과에 의하여 중단된다. 여과기는 동일한 완충액으로 총 1.2ml의 양으로 4번 세척된다. 방사능은 90 %이상의 유효성으로 액체섬광분석법(liquid scintillation spectrometry)으로 계산된다. 실험 화합물에 의해 유도된 [³⁵S]GTPγS 결합의 자극은 전술한 기초 값을 결합하여 % 증가로 표현되며, 5-HT로 관찰된 최대 자극은 100 %로써 표현한다. 작용약적 활성의 농도-반응 곡선은 비선형 맞춤 프로그램으로 분석한다(De Lean 등, Am. J. Physiol. 235 , E97-E102, 1978).

[³⁵S]GTPγS 결합의 자극은 5-HT_1A 수용체에서의 작용약 화합물의 결합애 대한 기능적인 상호관계를 나타낸다. 내인성 리간드 5-HT에 의해 유도된 자극은 얻을 수 있는 최대 자극으로서 고려된다. 낮은 레벨에서 [³⁵S]GTPγS 결합을 자극하는 화합물은 부분적 작용약(partial agonist)으로 고려된다. [³⁵S]GTPγS 결합을 자극하지 않는 화합물은 중립적 길항제(neutral antagonist)로 고려된다.

결과

결과는 표1에서 볼 수 있으며, 실험된 본 발명의 화합물은 5-HT_1A 수용체를 위한 높은 친화성을 가지고 있음을 보여준다. 실시예 1, 실시예 1Y, 실시예 2 및 실시예 2X의 화합물이 실시예 5의 화합물보다 더 효능이 있었다(통계학적 유의수준 p<0.01). [³⁵S]GTPγS 결합에 관해서는, 실시예 1X 및 2Y의 화합물은 [³⁵S]GTPγS 결합의 자극을 유도하는 부분적 작용약(partial agonist)이다. 다른 화합물은 [³⁵S]GTPγS 결합을 자극하지 않으면서, 중립적 길항제(neutral antagonist)로 행동하였다.

5-HT _1A 수용체에서의 결합

화합물	친화성 : Ki (nM)	기능적인 효과 ([ ³⁵ S]GTPγS 결합)
실시예 1	0.13	중립적 길항제
실시예 1X	0.50	부분적 작용약
실시예 1Y	0.37	중립적 길항제
실시예 2	0.29	중립적 길항제
실시예 2X	0.24	중립적 길항제
실시예 2Y	0.98	부분적 작용약
실시예 3	0.29	중립적 길항제
실시예 4	0.68	중립적 길항제
실시예 5	0.65	중립적 길항제

6B. 인간 재조합형의 α ₁ -아드레날린성수용체 특수형

방법:

클론화된 인간 α₁-아드레날린성 수용체 특수형(subtype)에의 결합은, 각 α₁-아드레날린성 수용체를 엔코딩하는 유전자를 발현하는 DNA로 일렉트로포레이션(electroporation)하여 감염된 CHO 세포(중국 햄스터의 난소세포)로부터 얻은 세포막에서 수행되었다. 인간의 α₁-아드레날린성 수용체 유전자의 클론화 및 안정적인 발현은 이전에 설명된 것과 같이 수행되었다(Testa 등, Pharmacol. Comm., 6: 79-86, 1995).

CHO 세포는 37 ℃, 세포 배양기(humidified incubator)내의 7 % CO₂ 에서, 10 %의 소태아혈청(fetal calf serum) 및 겐타마이신(gentamicin) (50 mg/ml)를 포함한 이스코브의 변형된 둘베코의 배지(Iscove's modified Dulbecco's medium)에서 부유된 상태로 성장했다. 세포는 원심분리기로 포집되었고, 얼음-냉각 트리스 5mM 및 EDTA 5mM 완충용액 (pH 7.4)에 용해되었고, 부드럽게 균질화되었다. 호모제네이트(homogenate)는 40000 x g x 20분에서 원심분리되었고, 팰릿은 소량의 얼음-냉각 트리스 5mM 및 EDTA 5mM 완충용액 (pH 7.4)에서 재부유되었고, 즉시 동결시켰으며 사용시까지 -80 ℃에서 저장하였다.

CHO 세포막은 재부유되었으며 경쟁약물(competing drug)이 존재하에서 또는 부존재하에서 25 ℃, 30분동안 최종부피 1.02ml에서, 0.2 nM [³H]프라조신과 함께, pH 7.4의 50 mM Tris에서 배양되었다. 비-특이성 결합은 10μM 펜톨아민(phentolamine)의 존재하에서 결정되었다. 배양은 Tomtec (PerkinElmer) cell harvester를 사용하여, 0.2 % 폴리에틸렌이민 사전처리된 Schleicher & Schuell GF52 여과기를 통해 신속한 여과에 의하여 중단되었다. 여과기는 3 x 1 ml의 얼음-냉각 트리스 완충용액으로 세척되고, 건조되며, 방사능은 베타플레이트(월랙) 액체섬광계수기(liquid scintillation counter)로 측정하였다.

화합물에 의한 특이성 있는 결합 억제는 비선형 곡선-맞춤 프로그램 Allfit(De Lean 등, Am. J. Physiol. 235, E97-E102, 1978)에 의하여 IC₅₀ 값을 추정하여 분석하였다. IC₅₀ 값은 Cheng & Prusoff의 식(Biochem. Pharmacol. 22: 3099-3108, 1973)에 의하여 친화성 계수(Ki)로 전환된다.

결과

결과는 표2에 나타나있으며, 실험된 본 발명의 화합물은 α_1d-특수형에서 특정한 효능을 갖는, α₁-아드레날린성 수용체 특수형에 대한 다른 친화성을 가지고 있음을 보여준다. 본 발명의 화합물의 선택성(α₁-아드레날리성수용체 특수형에서의 Ki값 및 5-HT_1A 수용체에서 Ki값 간의 비율로 수치화되는)은 종래기술(실시예 5)에서 설명된 화합물의 선택성보다 일반적으로 더 우수하다.

α ₁ -아드레날린성 수용체 특수형에 대한 결합 친화성(Ki, nM) 및 5-HT _1A 수용체와 비교한 선택성

화합물	α₁ _a	α₁ _b	α₁ _d	α₁ _{a /} 5-HT _1A	α₁ _{b /} 5-HT _1A	α₁ _{d /} 5-HT _1A
실시예 1	18	5.9	1.0	138	45	7.7
실시예 1Y	24	11	1.2	65	30	3.2
실시예 2X	44	11	0.5	183	46	2.1
실시예 5	51	12	0.5	78	18	0.8

6C. 쥐의 재조합형 D ₃ 도파민 수용체

방법:

CHO 세포에서 영구적으로 발현되는 클론화된 쥐 D₃도파민 수용체가 사용되었다(Chio 등 Mol. Pharmacol. 45, 51-60, 1994). 세포막은 낮은(1000g), 중간(20000g), 및 높은(80000g) 속도 원심분리단계에 따른 50 mM Tris, 5 mM EDTA, 5 mM EGTA, pH 7.4에서 세포 펠렛의 기계적인 분열에 의하여 제조하였다. 11개의 약물 농도를 사용한 경쟁적인 방사선리간드 실험은 섬광근접측정법(scintillation proximity assay, SPA) 포맷에서 복사하여 수행되었다. 사용된 방사선리간드는 [³H]-7-OH-DPAT (154 Ci/mmol)이다. 비특이성 결합(총 75-90 %)은 과량 첨가된 냉각 할로페리돌(3mM)로 정의되었다. 총 결합은 완충용액으로 결정되었다:20 mM HEPES, 10 mM MgSO₄, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA (pH 7.4). 결합 혼합물은 11μl의 약물희석물, 11μl의 방사선리간드 및 178μl의 세포막/SPA 구슬모양 서스펜션(실온에서 30분동안 10ml의 결합 완충용액내의 5-15μg의 단백질/배양접시에서 배양된 100mg의 WGA-코팅 SPA 비드를 저속 원심분리 및 2ml 결합 완충용액내에서 재부유)을 첨가하여 유연성있는, 96-웰, 웰락 마이크로-베타 배양접시에서 만들었다. 1시간동안 실온에서 밀봉하고 배양한 뒤, 배양접시는 웰락 마이크로-베타 섬광계수기에서 계수된다.

양 분석법으로부터 얻은 IC₅₀ 값은 데이터를 원-사이트 경쟁모델(one-site competition model) : Y = T/(1 + 10^{log(X)-log(IC50)})로 맞춤으로써 추정되었으며, 여기서 Y는 농도 X에서 특정한 CPM의 한계이며, T는 경쟁요소가 없을 때의 특정한 CPM의 한계이다. 억제상수 (Ki)는 Cheng-Prushoff 식(Biochem. Pharmacol. 22: 3099-3108, 1973)을 사용하여 계산하였다.

결과

결과는 표 3에서 나타내었으며, 실험된 본 발명의 화합물이 도파민성 수용체의 D₃ 특정형에 대해 친화성을 가지고 있음을 보여주었다. 본 발명의 화합물의 선택성(D₃-도파민성 특수형에서의 Ki값과 5-HT_1A 수용체에서의 Ki값사이의 비율로써 측정된다)은 종래기술(실시예 5)에서 설명된 화합물의 선택성보다 더 우수하다.

D ₃ 도파민 수용체에 대한 결합 친화성 및 선택성 대 5-HT _1A 수용체

화합물	Ki (nM)	D _{3 /} 5-HT _1A
실시예 1	12.5	96
실시예 1Y	20	54
실시예 2X	3	12
실시예 5	7	11

실시예 7

마취된 쥐의 방광을 채워 유도된 주기적 방광-배뇨 수축에의 효과

A. 방법:

중량이 225-275 g의 암컷 Sprague-Dawley계 쥐(Crl: CD(SD) IGS Br, Charles River Italia)를 사용하였다. 실험동물은 사료 및 물에 접근하기 자유롭도록 사육하였고, 실험기간을 제외하고는 적어도 일주일 동안 22 ℃내지 24 ℃내지 강제적인 12-시간 교대 빛-어둠 주기를 유지하였다. 규칙적 방광 배뇨 수축(rhythmic bladder voiding constraction)에 대한 활성은 Guarneri(Guarneri, Pharmacol. Res. 27 :173, 1993)에서처럼 다소 변경을 가하여 Dray의 방법에 따라 평가하였다(Dray J., Pharmacol. Methods, 13 :157, 1985). 간단히 하면, 쥐(rat)를 1.25 g/kg(5 ml/kg)의 우레탄 피하주사로 마취하고, 생리식염수로 채워진 PE 50 폴리에틸렌관을 사용하여 요도(urethra)를 통해 방광에 카테터를 삽입하였다. 카테터는 봉합사로 외요도구(external urethral orifice) 주위에 위치하도록 묶고 전통적인 압력변환기(Statham P23 ID/P23 x L)에 연결하였다. 방광내압은 챠트 기록계에 계속 표시된다(DCI/TI 증폭기를 구비한 Battaglia Rangoni KV 135). 방광에, 반사 방광-배뇨 수축이 발생할 때까지(일반적으로 0.8-1.5 ml) 기록 카테터를 통해 따뜻한(37 ℃) 식염수를 증가부피만큼 채웠다. 대생물활성 화합물을 정맥내주사하기 위해, 경정맥내로 생리식염수로 채워진 PE 50 폴리에틸렌관을 삽입하였다.

방광내압측정도(cystometrogram)로부터, 처리 15분 전(기초값) 및 처리 후에 기록된 수축수, 및 이들 수축의 평균 진폭(mmHg단위의 피크의 평균 높이) 또한 평가되었다.

대부분의 화합물은 발현(onset)이 비교적 빠르고 방광수축의 완전중단를 유도하기 때문에, 대생물활성(bioactivity)은 방광의 무활동 기간(즉 수축이 일어나지 않는 시간의 길이)을 측정하여 편리하게 평가할 수 있다. 기본 시간동안 관찰하여 수축 수가 30 %를 초과하는 감소를 나타내는 실험동물의 수 또한 기록하였다.

방광 배뇨 수축을 억제하는 실험화합물의 효능을 비교하기 위해, 최소제곱법을 사용하여 선형회귀법으로 10분동안(ED_10분)의 수축 소실을 가능하게 하는 등가유효(equieffective) 복용량을 계산하였다. 처리쥐의 50 %(ED₅₀)의 쥐에서 30 %를 초과하는 수축수 감소를 유도하는 외삽된 복용량을 Bliss방법에 의해 평가하였다(Bliss C. I., Quart J. Pharm. Pharmacol. 11, 192-216, 1938).

B. 결과

우레탄-마취된 쥐에서의 급성 방광 팽창은 일련의 주기적 방광-배뇨 수축을 발생시키는데, 그 특징은 이미 기술되어 있다(Maggi 등, Brain Res. 380:83, 1986; Maggi 등, J. Pharmacol. Exp. Ther., 230 : 500, 1984). 이 수축의 빈도수(frequency)는 반사 배뇨의 감각 구심성 아암(arm) 및 배뇨 중추의 통합성과 관련이 있는 반면, 그들의 진폭(amplitude)은 반사 구심성 아암(arm)의 기능에 의존한다. 이 모델계에서는, 주로 중추신경계에 작용하는 화합물(몰핀과 같은)은 배뇨 수축에 장애를 야기하는 반면, 방광배뇨근의 수준에서 작용하는, 예를 들면 옥시부티닌과 같은 약물은 방광 수축의 진폭을 낮춘다.

공지기술의 화합물 및 본 발명의 화합물을 투여한 후에 얻어진 결과는 표 4에 나타나 있다.

본 발명의 화합물은 차단된 부피-감소된 주기적인 방광수축에서의 참조기준보다 우수하다. 실시예 1Y은 적어도 2개의 폴드 로이어(fold lower)에서 수축이 일어나지 않는 10분을 유도한 외삽된 복용량인 실시예 5보다 더 뛰어나다. 나아가, 0.3mg/kg의 실시예 1Y를 투여한 후, 방광 수축은 24분동안 관찰되지 않은 반면, 0.3mg/kg의 실시예 5가 투여된 이후에는 오직 14분동안이었다.

본 발명의 화합물과 비교하여, 옥시부티닌은 240 ㎍/kg의 ED₅₀값(처리된 쥐의 50 %가 수축 진폭이 30 % 감소하는 것을 유도하는 외삽된 복용량)을 나타내면서 복용량-관련 방식에서 수축의 진폭을 감소시켰다. 이런 복용량에서, 옥시부티닌은 방광수축의 중단를 야기하는 것이 아니며, 이것은 본 발명의 화합물의 그것과는 다른 활성(항 무스카린성)의 특정 메커니즘에 기인했기 때문이다.

정맥내 투여 후의 주기적 방광-배뇨 수축에의 효과 데이타는 ED_10분값(수축 소실시간을 10분으로 유도하는 외삽된 복용량), ED₅₀값(처리된 쥐의 50 %가 수축수가 30 %를 초과하여 감소하는 것을 유도하는 외삽된 복용량)(빈도수), 및 ED₅₀(진폭)값(처리된 쥐의 50 %가 수축 진폭의 30 % 감소되는 것을 유도하는 외삽된 복용량)을 나타낸다.

화합물	ED _10분 ㎍/kg	ED ₅₀ (진동수) ㎍/kg	ED ₅₀ (진폭) ㎍/kg
실시예 1	198	30	n.a.
실시예 1Y	23	15	n.a.
실시예 5	66	18	n.a.
플라복세이트	>10000	2648	n.a.
옥시부티닌	7770	>10000	240

n.a. = 활성이 없는; 피크의 높이 감소가 유의수준은 아님

실시예 8

경구투여 후 의식있는 쥐의 방광내압측정 매개변수에의 효과

A. 방법:

Charles River Italia사가 공급한 300내지 400 g의 수컷 Sprague-Dawley계 쥐[Crl: CD(SD) BR]를 사용하였다. 실험동물은 사료 및 물에 접근하는 것이 자유롭도록 사육하였고, 실험기간을 제외하고는 22 ℃내지 24 ℃에서 강제적인 12-시간-빛/12-시간-어둠 주기를 유지하였다. 의식있는 쥐에서의 요역동학(urodynamic) 매개변수의 양을 정하기 위해, 이미 보고된 방법에 따라 방광내압측정실험을 수행하였다(Guarneri 등, Pharmacol. Res. 24: 175, 1991).

간단히 언급하면, 쥐는 3 ml/kg의 이퀴텐신 용액(equithensin solution)(펜토바르비탈 30 mg/kg 및 포수클로랄(chloral hydrate) 125 mg/kg)을 복강내 투여하여 마취시킨 뒤 앙와위(supine position) 자세로 눕혔다. 복벽을 면도하고 깨끗이 하여, 거의 10 mm 길이의 정중선 절개를 하였다. 방광은 붙어있는 조직으로부터 조심스럽게 분리시키고, 내용물을 배출시킨 뒤, 폴리에틸렌 캐뉼러(0.58-mm 내경, 0.96-mm 외경)를 사용하여 견사로 영구적 봉합한 방광 본체의 절개부분을 통해 캐뉼러를 삽입하였다. 캐뉼러는 후방어깨 부분에서 피하 터널을 통해 밖으로 내는데, 이 부분은 실험동물에 의해 제거되는 위험을 피하기 위해 플라스틱 어댑터와 연결하였다. 약물 실험을 위해, 쥐는 케뉼러 이식 후 1일 후에 사용하였다.

실험 1일째, 쥐는 개조된 볼먼 우리(modified Bollman cage), 즉 쥐가 표준 웅크림 자세를 취할 수 있을 만큼 충분히 넓지만, 돌아서는 것을 방지할 만큼은 좁은 제한된 우리에 넣었다. 약 20분의 안정제기간이 지난 후에, 방광 캐뉼러의 자유로운 끝부분을 T-자형관을 통해 압력변환기(Statham P23 x L) 및 0.1 ml/분의 항률로 따뜻한(37 ℃) 식염수를 방광으로 지속적으로 주입하기 위한 연동식 펌프(Gilson minipul 2)와 연결하였다. 방광으로의 식염수 주입동안 관강내-압력 신호를 폴리그래프에 지속적으로 기록하였다(Biomedica Mangoni사의 BM614/2 증폭기를 구비한 Rectigraph-8K San-ei). 방광내압측정도는 방광 부피 용적(방광부피용적, BVC) 및 배뇨압(micturition pressure, MP)인 요역동학 매개변수를 산출하였다. BVC(ml)는 배뇨근 수축을 유도하여 배뇨를 야기하는데 필요한 양으로 방광으로 주입된 식염수 부피로 정의된다. MP(mmHg)는 배뇨동안 수축에 의해 야기된 최대 방광내압으로 정의된다. 기초 BVC 및 MP값은 초기 30내지 60분의 기간동안 기록된 방광내압측정도로 관찰된 값의 평균 값으로서 산출된다. 기초 BVC 및 MP값이 결정됨에 따라, 주입은 중단되고 실험 화합물은 위관에 의해 경구적으로 투여된다. 방광 주입은 재개되고 BVC 및 MP의 변화는 처리후 1, 2, 3, 4 및 5 시간동안 관찰된 방광내압측정도에서 얻은 값의 평균으로부터 산출하였다. 화합물은 2 ml/kg의 부피로 투여하고, 제어실험동물군은 동량의 부형제(물내의 0.5 % 메틸셀룰로오스(methocel))를 경구적으로 투여받았다.

결과들은 첨부된 도면에서 다음과 같이 나타난다:

도면 1은 부형제(원)이나 실시예 1의 화합물(1-시클로헥실-4-[4-(2-메톡시페닐)-1-피페라지닐]-2-(2-플루오로페닐)부탄-1-올; 높은 TLC Rf)(사각형) 10mg/kg의 경구투여이후 쥐에서의 BVC 및 MP 변화의 시간에 따른 변화양상이다. 데이터는 치료로부터 서로 다른 시간에서의 기초 값에 대한 % 변화값을 나타낸다. "n" = 쥐의 수/그룹이다. 유의수준은 P<...(치료 사이: 대조 변수의 분산 분석(ANOVA of CONTRAST VARIABLES)이 제어군(부형제)에서 관찰된 경향과 치료된 그룹 사이의 차이점이 있음을 나타냄을 보여준다. 별표(* = p < 0.05, ** = p < 0.01 및 *** = p < 0.001)는 보고된 시간에서 관찰된 값과 기준값(치료내에서의) 사이의 유의수준을 나타낸다.

도 2는 부형제(원) 또는 3.0 mg/kg의 옥시부티닌(사각형)의 구강투여이후 에 쥐에서의 BVC 및 MP 변화의 시간에 따른 변화양상이다.

통계적 분석

모든 데이타는 평균 ± 표준오차로서 표현되었다. BVC 및 MP의 Δ값(ml 또는 mmHg의 차이)(시간 "x"에서의 BVC 또는 MP에서 기초값을 뺀)뿐만 아니라, 기초 값에 대한 BVC 및 MP의 퍼센트변화 또한 각각의 쥐/시간으로 산출된다. 도면에서, 데이터는 기초 값에 대한 % 변화로 기록하였다.

Δ값에 대해서 뿐만 아니라, BVC 및 MP 값에 대한 통계적인 분석은 버젼 6.12의 S.A.S./STAT 소프트웨어로 수행하였다. 부형제군(제어군)과 실험치료군 사이에서 관찰된 차이점은 BVC 및 MP의 Δ 값으로 산출된 반면, 기초 값에 대한 다른 시간에서의 값 사이의 차이는 최초 BVC 및 MP 데이터로 분석하였다.

실시예 9

쥐에서 8-OH-DPAT에 의해 유도된 상동증(주기적 앞발 트레딩) 억제 (시냅스후 길항작용)

A. 방법:

쥐에 8-OH-DPAT를 피하주사하여 유도된 상동적 앞발 트레딩(stereotyped forepaw treading)에 대한 5-HT_1A-수용체 길항제의 억제효과를 이하에 기술된 방법에 다소 변경을 가하여 Tricklebank(Tricklebank 등, Eur. J. Pharmacol., 117 : 15, 1985)방법으로 평가하였다.

Charles River Italia사의 150-175 g의 수컷 Sprague-Dawley계 쥐[Crl: CD°(SD) BR]를 사용하였다. 실험동물은 사료 및 물에 접근하기 자유롭도록 사육하였고, 22 ℃내지 24 ℃내지 강제적인 12-시간-빛/12-시간-어둠 주기를 유지하였다. 실험일에, 쥐는 부형제 또는 실험화합물 투여 10분내지 15분에 전에 깨끗한 플라스틱 용기 안에 홀로 넣어두었다. 경구투여 후 길항적 활성의 평가를 위해, 화합물을 8-OH-DPAT(1 mg/kg 피하로)에 의한 상동증이 유도되기 1 및 4 시간 전에 투여하였다. 관찰세션은 30초간 지속되고 8-OH-DPAT처리 후 3분 뒤에 시작하여 15분에 걸쳐 매 3분마다 반복하였다.

5-HT_1A 수용체의 시냅스후 자극에 의해 유도된 증상의 출현이 기록되고, 그 강도(intensity)도 또한 다음의 강도 스케일을 사용하여 점수로서 기록되었다: 0 = 없는(absent), 1 = 모호한(equivocal), 2 = 존재하는(present) 및 3 = 강한(intense). 처리쥐에 대한 행동 스코어는 관찰 기간(5 관찰 기간들)을 통하여 모으고, 4마리 쥐/복용량의 평균값으로 표현하였다. 퍼센트 억제로 표현된, 제어(부형제)군과 비교한 처리쥐의 평균 값의 변화는 길항적 활성을 정량화하기 위해 사용되었다.

B. 결과:

결과가 표 5에 나타나 있다. 이 결과들은 본 발명의 화합물의 투여가 의미있고 지속적으로 시냅스후(post-synaptic) 5-HT_1A-수용체 길항제 활성을 유도한다는 것을 설명하고 있다. 8-OH-DPAT에 의하여 유도된 상동증(주기적 앞발 트래딩)을 억제하기 위한 본 발명의 화합물의 효능을 평가하기 위하여 ED₇₅값(75 %의 앞발 트레딩을 억제하는 등효과 복용량)은 최소제곱법을 사용하여 선형회귀법에 의해 산출하였다.

정맥내 투여 후, 실시예 2X, 실시예 1Y 및 실시예 5의 화합물은 실질적으로 동일한 효능이 있었다. 경구 투여 후, 특히 투여후 4시간 뒤, 실시예 1Y는 실시예 5보다 더 높은 효능을 가지고 있었다.

쥐에서 8-OH-DPAT에 의해 유도된 앞발 트레딩 억제(시냅스후 길항작용)

화합물	복용량 (mg/kg)	앞발 트레딩 % 억제
화합물	복용량 (mg/kg)	1 h	4 h
실시예 1	10 p.o.	100	96
실시예 1	3 p.o.	84	72
실시예 1	1 p.o.	35	37
실시예 1	1 h p.o.: ED₇₅ =3.3 mg/kg /4 h p.o.: ED₇₅ =4.0 mg/kg
실시예 1Y	0.3 i.v.	100	84
실시예 1Y	0.1 i.v.	100	65
실시예 1Y	0.03 i.v.	72	35
실시예 1Y	0.01 i.v.	37	11
실시예 1Y	1 h i.v.: ED₇₅ =0.038 mg/kg /4 h i.v.: ED₇₅ =0.182 mg/kg
실시예 1Y	3 p.o.	92	85
실시예 1Y	1 p.o.	58	38
실시예 1Y	0.3 p.o.	18	18
실시예 1Y	1 h p.o.: ED₇₅ =1.7 mg/kg /4 h p.o.: ED₇₅ =2.6 mg/kg
실시예 2X	0.3 i.v.	100	89
실시예 2X	0.1 i.v.	100	63
실시예 2X	0.03 i.v.	65	49
실시예 2X	0.01 i.v.	39	6
실시예 2X	1 h i.v.: ED₇₅ =0.041 mg/kg /4 h i.v.: ED₇₅ =0.152 mg/kg
실시예 5	0.3 i.v.	100	85
실시예 5	0.1 i.v.	100	72
실시예 5	0.03 i.v.	82	54
실시예 5	0.01 i.v.	41	26
실시예 5	1 h i.v.: ED₇₅ =0.032 mg/kg /4 h i.v.: ED₇₅ =0.138 mg/kg
실시예 5	3	90	67
실시예 5	1	42	46
실시예 5	0.3	8	20
실시예 5	1 hp.o.: ED₇₅ =2.1 mg/kg /4 h p.o.: ED₇₅ =4.6 mg/kg

Claims

하기 일반식

의 화합물로서,

상기 식 중,

상기 R¹은 할로겐 원자를 나타내고,

상기 R²는 (C₃-C₈)-시클로알킬기를 나타내고,

상기 R³는 (C₁-C₄)-알콕시 또는 (C₁-C₄)-할로알콕시기를 나타내고,

상기 m은 1 또는 2이고, 및

상기 n은 1 또는 2인 화합물,

또는 거울상이성질체(enantiomer), 광학 이성질체(optical isomer), 부분입체이성질체(diastereomer), N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용가능한 염.
제 1항에 있어서,

상기 R³는 (C₁-C₄)-알콕시기를 나타내는 것인 화합물.
제 1항에 있어서,

상기 R³는 (C₁-C₄)-할로알콕시기를 나타내는 것인 화합물.
제 1항에 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 R¹-페닐기를 갖는 탄소원자는 (R) 배열을 갖는 것인 화합물.
제 4항에 있어서,

상기 R² 및 히드록시기를 갖는 탄소원자는 (S) 배열을 갖는 것인 화합물.
제 1항에 있어서,

상기 화합물은 임의의 분리된 입체이성질체 형태의 1-[4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진으로서,

상기 입체이성질체는

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진,

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진,

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진, 및

1-[(3S,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-(2-메톡시페닐)-피페라진,

또는 임의의 비율로 혼합된 상기 입체이성질체 둘 또는 그 이상의 혼합물인 것인 화합물.
제 1항에 있어서,

상기 화합물은 임의의 분리된 입체이성질체 형태의 1-[4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진으로서, 상기 입체이성질체는

1-[(3R,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진,

1-[(3S,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진,

1-[(3R,4R)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진, 및

1-[(3S,4S)-4-시클로헥실-4-히드록시-3-(2-플루오로페닐)-부틸]-4-[2-(2,2,2-트리플루오로에톡시)-페닐]-피페라진

또는 임의의 비율로 혼합된 상기 입체이성질체 둘 또는 그 이상의 혼합물인 것인 화합물.
약학적으로 허용 가능한 희석제 또는 담체(carrier)와의 혼합물의 형태로, 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 또는 거울상이성질체, 광학 이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물.
긴급뇨, 방광과민증(overactive bladder), 증가 빈뇨, 감소 소변순응도(urinary compliance) (감소 방광 저장 용적), 방광염 (간질성 방광염을 포함하여), 실금, 소변 유출, 유뇨증, 배뇨장애, 지뇨(urinary hesitancy) 및 방광을 비우는데 있어서의 장애 중 적어도 하나의 증세를 개선하기 위한,

제 1항 내지 제 7항에 중 어느 한 항에 따른 화합물 중 적어도 하나인 화합물 또는 거울상이성질체, 광학 이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는 것인

그러한 치료가 필요한 경우에 포유동물에서의 요로장애 치료 방법.
제 9항에 있어서,

제 1항 내지 제 7항에 중 어느 한 항에 따른 최소한 하나의 화합물 또는 거울상이성질체, 광학 이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염은 항 무스카린성 약물과의 조합하여 투여되는 것인 방법.
제 9항에 있어서,

제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 거울상이성질체, 광학 이성질체, 부분입체이성질체, N-산화물, 결정 형태, 수화물, 용매화합물 또는 그들의 약학적으로 허용 가능한 염은 α₁-아드레날린성 길항제와 조합하여 투여되는 것인 방법.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 포유동물은 인간인 것인 방법.
제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투여는 경구, 장내(enterical), 정맥내, 근육내, 피하, 점막, 경피 또는 흡입루트를 통하는 것인 방법.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 화합물은 예정된 양으로 투여되는 것인 방법.