KR20050085933A

KR20050085933A - 클라우센아미드의 ｃ5 히드록실 유도체 및 ｎ-치환된유도체, 그 제조방법, 이의 약제학적 조성물 및 용도

Info

Publication number: KR20050085933A
Application number: KR1020057012334A
Authority: KR
Inventors: 리앙 후앙; 준티엔 장; 커메이 우; 쉬밍 천; 싱조우 리
Original assignee: 인스티튜드 오브 머테리아 메디카, 차이니스 아케데미 오브 메디컬 싸이언시스
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2005-08-29
Also published as: CA2512205A1; AU2003296230A1; JP2006516248A; BR0317216A; US20060167276A1; RU2005124295A; EP1589002A1; WO2004058706A1

Abstract

본 발명은 히드록시벤질, 히드록시, 페닐치환된 γ-락탐(클라우센아미드)의 C₅-히드록실 치환된 클라우센아미드 입체이성체, N-치환된 유도체 및 그 제조방법을 개시하고, 또한 활성성분으로서 상기 화합물을 함유하는 약제학적 조성물 및 지능개발과 노화방지용 약물 제조에서의 용도를 개시한다.

Description

클라우센아미드의 Ｃ5 히드록실 유도체 및 Ｎ-치환된 유도체, 그 제조방법, 이의 약제학적 조성물 및 용도{Clausenamide Ｃ5 hydroxyl derivatives and Ｎ-substituted derivatives, processes for their preparation, its composition and use}

본 발명은 클라우센아미드(clausenamide)의 C₅히드록실 치환된 입체이성체, N-치환된 유도체 및 그 제조방법, 그들을 광학 활성물질로 이루어진 약제학적 조성물과, 지능개발, 노화방지 약물 제조에서의 용도에 관한 것이다.

현재 중국의 인구의 평균 수명은 이미 70세를 초과했으며, 이것은 1949년보다 두 배나 증가한 것이다. 국외의 모 과학연구에 따르면 2025년 이르면 15세이하의 어린이의 비중은 총 인구의 18.6%를 차지하며, 65세 이상의 노인의 비중은 어린이수를 초월하여 18.8%에 도달할 것으로 예측하고 있다. 이 수치는 20여년 후에는 인구 5명 중 1명은 노인이 될 것이라는 것을 설명하고 있다．조로성 치매(Alzheimer's Disease)는 흔히 50세 이후에 발생한다．뇌혈관 질환으로 유발된 다발성 경색성치매 또는 노인성치매는 흔히 60세 이후에 발생한다．이로부터 인구의 노령화로 인하여 조로성 치매 또는 노인성 치매의 발병율도 필연적으로 증가할 것이라는 것을 알 수 있다．노인 및 그들이 가지고 있는 신경퇴화성 질병 - 각종 치매는 2가지의 죽음을 겪게 된다. 우선은 정신상의 죽음이고, 그 다음은 육체상의 죽음으로써, 그 고통은 이루 말할나위가 없으며 사회와 가정에 무거운 부담을 가져다 준다．인구 노령화는 전쟁, 온역, 기근, 자원과 에너지의 고갈 다음으로 사회의 발전과 안정에 영향주는 위험한 인자로 인정되고 있다.

노화방지와 치매를 치료하는 약물은 그 종류가 매우 다양하다. 뇌혈관 확장약은 뇌 혈류량을 개선하여 에너지 공급과 지능개발을 촉진시킨다. 그러나 진정으로 가치가 있는 뇌혈관 확장약은 반드시 높은 선택성, 뇌 신진대사에 영향주지 않고, 도류현상을 일으키지 않으며, 혈소판응집과 혈전을 방지하는 기능을 구비하여야 한다. 칼슘길항제 니모디핑 (Nimodiping)은 비록 상기 일부 조건에 부합되지만, 그 역시 전압 의존성 칼슘통로 중의 L-통로에만 효과적일 뿐, N형과 T형 칼슘통로에는 영향을 주지 못한다. 콜린(choline) 조직기능을 강화하는 약물 중에서, Ach전구체는 미약한 치료효능만 있으며, Ach 수용기 자극제와 콜린에스트라아제 억제제는 비록 일정한 효능이 있지만, 유효시간이 비교적 짧고 부작용이 비교적 크다. 여러 종류의 신경 펩티드와 신경 성장인자는 치매를 치료할 수 있는 희망이라고 여겼지만 임상효과가 좋지 않았는데, 그 주요원인은 아마 이런 물질이 혈액 뇌관문(blood-brain-barrier)을 통과하여 뇌에 효능을 발휘하기 힘들기 때문인 것으로 예상된다. 2-피롤리돈 아세트아미드(piracetam, 중국에서는 이미 생산되고 있으며 제품명은 '나오푸캉(NaoFuKang)'임)가 출시된 후, 초기 문헌 중에서 논쟁이 없는 일종의 신형 지능개발약에 속하였지만 (nootropil, 이 단어는 그리스의 단어 noo(뇌)와 tropein(향하다)에서 기원하였음), 최근 몇년 동안 국내외의 언론에서는 이 약이 각종 유형의 기억장애와 노인성 치매증에 효과가 미약하거나 또는 이렇다할 정설이 없다고 보도하였으며, 주요한 원인은 이 약은 수용성 화합물로서, 혈액 뇌관문을 통과하는 비율이 낮아 표적에 집중적으로 효능을 발휘하기 힘들다는 것이다.

본 발명자는 운향과 식물인 황비[Clausena Lansium(lour.)Skells]에서 처음으로 나우푸캉(Naofukang) 약을 함유한 γ-락탐 프레임의 화합물을 분리하여, 클라우센아미드 (Clausenamide)으로 칭하였다. 클라우센아미드는 네개의 키랄중심의 γ-락탐을 구비하고, 천연물은 라세미체이며, 라세미체의 합성방법은 이미 유럽의 특허를 출원하였고, 유럽특허출원 제0414020호, 중국 특허출원번호 제86107090호, 제90107145.5호 및 제90107144.7호이다. 좌선성 클라우센아미드은 비교적 좋은 지능개발 효능이 있으며, 이 화합물의 순물질, 제조방법 및 잠재한 의약학 방면의 응용에 대하여 본 발명자는 이미 특허출원 하였으며 중국 출원번호 제O0124630.5호이다.

하기 화학식 I로 표시되는 클라우센아미드 분자에는 네 개의 키랄중심이 있으므로 16개의 광학활성 입체이성체가 서로 비거울상 관계인 8쌍의 거울상 이성체를 구성하고 그 구성과 명명은 하기의 표 1과 같다:

[표 1]

8쌍의 광학활성 입체이성체

	클라우센아미드(I₁)(-)3S,4R,5R,6S(+)3R,4S,5S,6R	네오클라우센아미드（I₂）(-)3S,4R,5S,6R(+)3R,4S,5R,6S
C₆이성체	에피클라우센아미드（I₃）(+)3S,4R,5R,6R(-)3R,4S,5S,6S	에피네오클라우센아미드（I₄）(-)3S,4R,5S,6S(+)3R,4S,5R,6R
C₃이성체(C₃/C₄, 시스)	시스클라우센아미드（I₅）(+)3S,4S,5S,6R(-)3R,4R,5R,6S	시스네오클라우센아미드 (I₆)(-)J3S,4S,5R,6S(+)3R,4R,5S,6R
C₃이성체(C₃/C₄, 시스)	시스에피클라우센아미드 (I₇)(+)3S,4S,5S,6S(-)3R,4R,5R,6R	시스에피네오클라우센아미드(I₈)(-)3S,4S,5R,6R(+)3R,4R,5S,6S

본 발명자는 그 중의 클라우센아미드의 한 쌍의 거울상체(I₁)에 대하여 특허를 출원하였다(특허출원번호: CN00124630.5). 라세믹 네오클라우센아미드（I₂)과 라세믹의 에피네오클라우센아미드(I₄)는 공개된 것이지만, 광학활성 네오클라우센아미드(I₂)와 에피네오클라우센아미드I₄）및 그 제조방법은 어느 문헌에서도 소개한 적이 없다. (-)와 (+)클라우센아미드(I₁)가 체내외에서의 신진대사에 대한 연구결과에서 보여준 바와 같이 양자의 대사물의 종류는 실질적으로 유사하지만, (-)클라우센아미드의 대사물 중의 (-)N-히드록시메틸 클라우센아미드[(-)-CM₁] 및 (-)-5-히드록시클라우센아미드[(-)-CM₂] 함량은 (+)클라우센아미드 대사물 중의 대응되는 [(+)-CM₁]와 [(+)-CM₂]의 함량보다 훨씬 높았다. 약리학 실험에서 보여준 바와 같이 모체인 (-)클라우센아미드는 지능개발 효능이 아주 현저하지만, (+)클라우센아미드는 이런 효능이 없을 뿐더러 길항효능이 있어 이에 근거하여 대사물 CM₁과 CM₂의 한쌍의 거울상체 및 유도체를 합성하였는데, 그 중 CM₁의 제조방법에 대하여 본 발명자는 이미 발표하였다.

종래기술은 본 발명에서 서술한 광학 활성을 가진 클라우센아미드 및 그 유도체의 합성에 대해서는 공지되지 않았다.

본 발명의 목적은 신규한 클라우센아미드의 C₅-히드록실 유도체 및 N-치환된 유도체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 클라우센아미드의 C₅-히드록실 유도체 및 N-치환된 유도체의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 클라우센아미드의 C₅-히드록실 유도체 및 N-치환된 유도체가 지능개발과 노화방지 효능을 가진 약물제조에서의 응용방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 화학식(II)로 표시되는 클라우센아미드의 광학활성 C₅-히드록실 유도체에 관한 것이다:

상기 식에서, 라세믹 II₁의 배열은 (3S*,4S*,5S*,6R*)이고,

라세믹 II₂의 배열은 (3S*,4S*,5R*,6S*)이며,

라세믹 II₃의 배열은 (3S*,4S*,5S*,6S*)이고;

광학활성 II₁의 배열은 (+)II₁:(3S,4S,5S,6R) 또는 (-)II₁:(3R,4R,5R,6S)이며,

광학활성 II₂의 배열은 (+)II₂:(3S,4S,5R,6S) 또는 (-)II₂:(3R,4R,5S,6R)이고,

광학활성 II₃의 배열은 (+)II₃:(3R,4R,5R,6R) 또는 (-)II₃:(3S,4S,5S,6S)이다.

본 발명은 상기 화학식(II)로 표시되는 클라우센아미드의 광학활성 C₅ 히드록실 유도체의 제조방법에 관한 것이며, 하기 반응식 1에 나타낸 것과 같다:

(1) 라세믹 3-O-아세틸 클라우센아미드(1) 또는 그 광학활성 물질의 탈수는 탈수제 POCl₃/Py를 사용하거나, 또는 다른 한편으로 먼저 클라우센아미드의 메틸술포네이트를 제조한 후 DBU로 메틸술포네이트를 제거할 수 있다. 그 중 바람직하게는 POCl₃/Py이다.

(2) 라세믹 3-O-아세틸-Δ^5,6-클라우센아미드(2) 또는 그 광학활성물질의 가수 분해는 일반적인 산 또는 염기 조건하에서 수행될 수 있다.

(3) 라세믹 Δ^5,6-클라우센아미드(3) 또는 그 광학활성물질의 이중수산화는 OsO₄/NMO, KHSO₅/CH₃COCF₃, WO₃/H₂O₂등을 사용하여 수행될 수 있으며, 그 중 바람직하게는 OsO₄/NMO이다.

(4) (3S*,4S*,5S*,6R*)-3-O-아세틸-5-히드록시 클라우센아미드의 (3-O-아세틸 II₁）또는 그 광학활성물질의 산화는 KMmO₄/CuSO₄,MnO₂, DMSO/ClCOCOCl/TEA, DMSO/ (트리 플루오르 무수초산(TFAA)/TEA 등과 같은 산화제를 수행될 수 있다. 그 중 바람직하게는 DMSO/ClCOCOCl/TEA이다.

(5) (3S*,4S*,5S*)-3-O-아세틸-5-히드록시 클라우센아미돈(II₁케톤) 또는 그 광학활성물질의 환원은 각종 보로하이드라이드 시약을 선택하여 수행될 수 있으며, 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드, 및 리튬 트리-sec-부틸 보로하이드라이드이다.

(6) (3S*,4S*,5S*,6S*)-3-아세톡시-5-히드록시 클라우센아미드 (II₃) 또는 그 광학활성물질의 가수분해는 각종 산 또는 염기 조건, 또는 Sm(사마륨)/I₂/CH₃OH하에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 Sm(사마륨)/I₂/CH₃OH이다.

본 발명은 하기 화학식(III)로 표시되는 클라우센아미드의 N-치환된 유도체의 라세믹 또는 광학활성 이성체에 관한 것이다:

상기 식에서, 상대적 배열은 (3S*,4R*,5R*,6S*)이고,

R는 CH₂COR¹, CH₂OCOR², 및 CH₂R³중에서 선택되고,

그 중, R¹은 OH, NH₂, C_1-8알콕시, , 및 중에서 선택되고,

R²는C_1-8알콕시에서 선택되고,

R³은 및 중에서 선택된다.

상기 화학식(III)으로 표시되는 클라우센아미드의 N-치환 유도체의 제조방법을 하기 반응식 2에 나타내며, 여기서 R은 CH₂COR¹및CH₂OCOR²로부터 선택된다:

피리디늄 p-톨루엔술포네이트의 촉매작용 하에서 노르클라우센아미드(norclausenamide)와 디히드로피란(dihydropyran)을 반응시켜 3,6-디-O-테트로히드로피란-노르클라우센아미드(2)을 제조하였다. 3,6-디-O-테트로히드로피란-노르클라우센아미드(2)을 무수벤젠에 용해하고 수산화나트륨을 넣으며, 유조(oil bath)에서 30분 가열하고 상온에서 10분 정도 교반하였다. 브로모아세테이드의 무수 벤젠용액을 부가하고, 60℃의 유조에서 20분 동안 반응시키며, 반응액의 온도가 상온으로 되면 물을 넣어 교반였다. 혼합물을 염화메틸렌으로 희석하고 염산을 이용하여 중성으로 조절하며, 유기층을 분리하고 세척 및 건조하여 용제를 증발시켜 유질 물체를 얻는다. 이 유질 물체를 에틸알콜로 용해하여 10mg의 p-톨루엔 술폰산을 넣고, 60℃의 유조에서 테트라히드로피란의 보호기를 이탈하게 하고 완전히 반응한 후 직접 칼럼크로마토그래피에 의해 정제하여 N-(알콕시/알킬아미노카르보닐메틸렌) 노르클라우센아미드(III₄)을 얻는다.

N-(에톡시카르보닐메틸렌)노르클라우센아미드(III₄) 60mg을 과량의 NH₃/CH₃OH 용액으로 처리하고 혼합물을 하루밤 방치한 후 칼럼크로마토그래피에 의해 정제하여 N-(아미노카르보닐메틸렌)노르클라우센아미드(III₁)를 얻는다.

노르클라우센아미드(1)을 아세톤에 용해한 후 일정량의 물을 적정하고 다음 파라포름알데히드와 탄산칼륨을 넣고 외부온도를 60℃까지 상승시켜, 25분후 가열을 정지하고, 반응 혼합물을 빙수조로 냉각시킨 후 용제를 감압 증발시켜 농도가 높은 액체를 얻는다. 칼럼크로마토그래피 N-(히드록실메틸)노르클라우센아미드(3)을 얻는다. N-(히드록실메틸)노르클라우센아미드(3)을 무수 테트라히드로퓨란(THF)에 용해한 후 얼음-소금욕으로 20분 동안 교반하고 대응하는 산 무수물과 피리딘의 무수 THF용액을 적가하며, 같은 온도에서 3시간 교반하고 소량의 물을 넣으며 염화메틸렌으로 혼합물을 희석하고 유기층을 분리한 후 용제를 세척 및 증발시키고, 칼럼크로마토그래피에 의해 정제하여 대응하는 N-(아실옥시메틸렌)-노르클라우센아미드 (III₃)을 얻는다.

상기 화학식 (III)으로 표시되는 N-치환된 클라우센아미드 유도체는 R이 CH₂R³로 선택되는 경우, CM₁의 중간체, N-벤질- 또는 N-p-메톡시벤질-클라우센아미돈의 환원으로부터 제조될 수 있고, 하기 반응식 3으로 표시하는 바와 같다:

또한 본 발명은 활성화 성분인 본 발명 화합물과 일반적인 약물 부형제 또는 보조제를 포함한 약제학적 조성물에 관한 것이다. 통상 본 발명의 약제학적 조성물은 본 발명의 화합물을 0.1 내지 95중량% 포함할 수 있다.

본 발명 화합물의 약제학적 조성물은 당업계에 널리 공지된 방법에 근거하여 제조할 수 있다. 이러한 목적에 쓰일 경우 필요하다면 본 발명 화합물을 한가지 또는 여러가지의 고체 또는 액체 약물 부형제, 또는 보조제와 결합시켜 인간이나 동물이 사용할 수 있는 적당한 약제형식 또는 분량형식으로 만들 수 있다.

본 발명의 화합물 또는 그를 함유한 약제학적 조성물은 단위 분량의 형식으로 약을 투여할 수 있는 바 투여 경로는 경구 또는 비경구일 수 있고, 내복, 근육, 피하, 비강, 구강, 점막, 피부, 복막, 또는 직장 등이며 그 중에서 바람직하게는 내복이다.

본 발명의 화합물 또는 그를 함유한 약물 화합물의 투여 경로는 주사방식으로 할 수 있다. 주사방식에는 정맥주사, 근육주사, 피하주사와 피내주사 등이 포함된다.

투여 제형은 액체제형 또는 고체제형일 수 있다. 액체제형은 교진용액류, 교질용액류, 미립구제형, 유제제형, 현탁제제형일 수 있다. 기타제형은 정제, 캅셀제, 적제, 분무제, 환제, 분말제제, 용액제, 현탁제, 유제제형, 과립제, 전제, 동결 건조한 분말제 등이다.

본 발명의 화합물은 보통제제로 제조할 수도 있고 서방출형 제제, 제어방출형 제제, 표적지향형 제제 및 각종 미립투여일 수도 있다.

단위 약물 투입제형을 정제로 제조하기 위하여 이 분야에서 공개한 각종 담체를 광범위하게 사용할 수 있다. 담체에 관한 예로는 전분, 덱스트린, 유산칼슘, 유당, 마니톨, 사탕수수당, 염화나트륨, 포도당, 요소, 탄산칼슘, 고령토, 미결정셀룰로오스, 규산알루미늄 등과 같은 희석제와 흡수제세콜 물, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 에틸알콜, 부틸알콜, 전분풀, 덱스트린, 시럽, 꿀, 포도당용액, 아카시아풀, 젤라틴풀, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 셰락, 메틸셀룰로스, 인산칼륨, 폴리비닐피로리돈 등과 같은 습윤제와 점착제세콜 건조전분, 알지네이트, 한천분말, 갈조류전분, 중탄사나트륨과 구연산, 탄산칼슘, 폴리옥시에틸렌솔비탄지방산에스텔, 라우릴황산나트륨, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스 등과 같은 붕해제세콜 사탕수수당, 트리스테아린, 카카오 버터, 경화유 등과 같은 붕해억제제세콜 사원암모늄, 소디움 라우릴 설페이트 등과 같은 흡수촉진제세콜 활석분, 이산화규소, 옥수수전분, 경지산염, 붕산, 액상 파라핀, 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은 윤활제 등이 있다. 이외에도 정제를 당의정, 필름코팅정, 장용성 코팅정, 또는 쌍층제와 다층제와 같은 코팅정제로 제조할 수 있다. 예를 들어 투여단위를 환제로 제조하기 위하여 이 분야에서 공개한 각종 담체를 광범위하게 사용해도 된다. 담체에 관하여 예를 들면 포도당, 유당, 전분, 카카오 버터, 경화식물유, 폴리비닐피로리돈, Gelucire, 고령토, 활석분 등과 같은 희석제와 흡수제세콜 아카시아풀, 트래거캔스고무, 젤라틴, 에틸알콜, 꿀, 액체당, 쌀가루 반죽, 또는 밀가루 반죽 등과 같은 점착제세콜 한천분말, 건조전분, 알지네이트, 라우릴황산나트륨, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스 등과 같은 붕해제 등이 있다.

예를 들어 투여단위를 캅셀제로 제조하기 위하여 유효성분의 본 발명의 화합물을 상기의 각종 담체와 혼합하고 이로부터 얻은 혼합물을 경질의 젤라틴 캅셀 또는 연질의 캅셀 안에 넣는다. 유효성분의 본 발명의 화합물을 마이크로 캅셀로 제조할 수도 있고, 액체 매질에서 현탁하여 현탁제를 형성할 수 있으며 경질의 캅셀제에 넣거나 주사제로 제조하여 응용할 수도 있다.

예를 들면 본 발명의 화합물을 용액제, 현탁제, 용액제, 유제, 동결건조한 분말 주사제 등과 같은 주사용 제제로 제조할 수 있으며, 이러한 제제는 수분을 함유한 것 또는 수분을 함수하지 않은 것일 수도 있으며 한종류 /또는 여러가지 종류의 약효학에서 접수할 수 있는 담체, 희석제, 점착제, 윤활제, 방부제, 표면 활성제, 또는 분산제를 포함할 수도 있다. 예를 들면 희석제는 물, 에틸알콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1, 3-프로필렌글리콜, ethoxylation의 이소 스테아릴 알코올, 다산화의 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방족산 에스테 등에서 선택할 수 있다. 이외에 등장성 주사액을 제조하기 위하여 주사용제제에 적당한 량의 염화나트륨, 포도당 또는 글리세린을 첨가할 수 있으며, 이외에도 일반적인 용제, 완충제, PH 조절제 등을 첨가할 수도 있다. 이러한 보조제는 이 분야에서 흔히 사용하는 것이다.

이외에도 필요하다면 약물제제에 착색제, 방부제, 향료, 조정약제, 감미제 또는 기타 재료를 첨가할 수 있다.

약을 사용하는 목적에 도달하여 치료효과를 강화시키기 위하여 본 발명의 약물 또는 약물 화합물은 공개한 임의의 투여 방법으로 투여할 수 있다.

본 발명의 화합물, 약물 화합물의 투여 분량은 여러가지 요소에 의해 결정되는데, 예를 들면 질병을 예방 또는 치료하는 성질과 심각한 정도, 환자 또는 동물의 성별, 연령, 체중, 성격 및 개체 반응, 투여 경로, 투여 회수, 치료목적 등 요소에 의해 결정되므로 본 발명의 치료분량은 큰 범위내에서 변화가 있을수 있다. 일반적으로 본 발명에서 약학성분의 사용분량은 이 분야의 기술인원들이 모두 알고 있는 것이다. 본 발명 화합물 조성물 중에서 마지막 제제에 함유된 실제 약물수량에 근거하여 적당한 조정을 하여 그 유효 치료량의 요구를 만족시켜 본 발명의 예방 또는 치료 목적을 실현한다. 본 발명 화합물의 하루의 적합한 분량범위의 용량은 0.001-150mg/kg체중, 바람직하게는 0.01-100mg/kg체중이고, 더욱 바람직하게는 0.01-60mg/kg체중이고, 가장 바람직하게는 0.1-10mg/kg체중이다.

상기의 분량은 단일 분량형식 또는 다수의 분량형식이 가능하며 예를 들면 2개, 3개 또는 4개의 분량형식으로 투여할수 있는바 이것은 처방하는 의사의 임상경험 및 기타 치료 수단의 투여 방안의 제한을 받는다.

모든 치료에서 수요되는 총 분량은 수회 또는 1회 분량으로 나누어서 투여할 수 있다. 본 발명의 화합물 및 조성물은 단독으로 복용할 수 있거나 또는 기타 치료 약물 또는 병 증세에 맞는 약물과 같이 사용할 수도 있으며 따라서 그 분량을 조절하여야 한다.

인간배아 뇌신경 줄기세포의 복제 형성율에 대한 실험에서 본 발명 화합물은 인간배아 뇌신경 줄기세포의 복제 형성을 현저히 촉진하는 효능을 가지며 본 발명 화합물은 노인성 신경퇴화성 질병 예를 들면, 노인성 치매를 치료하는 효능이 있다.

큰 쥐의 해마에 대한 장시간 LTP 실험에서 본 발명 화합물은 큰 쥐 해마의 장시간 LTP에 대하여 현저한 강화효능을 가지고 있으며, 본 발명의 화합물은 신경세포 기초 시넵스 전달에 대하여 강화 효능이 있으며, 본 발명의 화합물이 지능 개발 효능이 있음을 설명한다.

아래의 실시예는 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하지만, 여기에 한정되지는 않는다.

실시예 1

라세믹 (3S*, 4S*, 5R*, 6S*)-5-히드록시-클라우센아미드(II ₂ ) (경로 1)

라세믹 3-O-아세틸-클라우센아미드（1）1.00g을 건조한 조건하에서 6mL의 무수 피리딘으로 용해시켜 빙수조에서 20분 교반하고, 1.0mL의 재증발한 산염화인 4mL의 무수 피리딘용액를 적정하며 30분에 적정완료하고 빙수조에서 계속하여 24시간 교반하며, 그 반응액을 빙수조에 넣고 고체가 전부 석출되면 여과하고 여과케익은 디클로로메탄을 이용하여 재용해하며, 물과 염화나트륨 수용액으로 순차적으로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조하고, 용제를 증발시켜 고체를 얻었다. 칼럼크로마토그래피에 의해 백색고체인 라세믹 3-O-아세틸-Δ^5，6-클라우센아미드(2）746mg을 얻었으며, 수율은 71%, m.p.: 148-150℃이다.

라세믹 3-O-아세틸-Δ^5，6-클라우센아미드(2）400mg을 취하여 15mL의 디클로로메탄에 용해시키고 3mL 10%의 수산화나트륨 에틸알콜용액을 넣고 3분 후 2 mol/L의 염산으로 반응액을 중성으로 조절하며, 20mL의 디클로로메탄을 넣어 희석시키고 1 mol/L의 탄산수소나트륨 수용액으로 세척하며, 염화나트륨 수용액으로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 용제를 증발하여 백색고체인 라세믹 Δ^5，6-클라우센아미드(3) 330mg을 얻으며, 수율은 95%, m.p.: 162-163℃이다.

라세믹 Δ^5，6-클라우센아미드(3) 260mg을 취하여 1mL의 아세톤과 5mL의 아밀렌산화물에 용해시키고 산화-N-산소-N 메틸모포린 545mg을 넣고, 다시 주사기로 0.6mL의 사산화오스뮴 4% 수용액을 넣으며, 상온에서 24시간 교반한 후 반응액에 650mg의 무수 아황산나트륨과 3mL의 물를 넣고 1시간 교반하며, 디클로로메탄으로 반응액을 희석하며, 유기상을 분리하고 액체 디클로로메탄을 추출하고 유기상과 통합하며, 염화나트륨 수용액으로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조시키며, 용제를 증발하여 유질 물체 280mg을 얻었다. 칼럼크로마토그래피에 의해 백색고체인 (±)-(3S*,4S*,5R*,6S*)-5-히드록시-클라우센아미드(II₂) 150mg을 얻었으며, m.p.:134-136℃, 수율은 50%이다.

동시에 부산물로 백색고체인 (±)-(3S*, 4S*, 5S*, 6R*)-5-히드록시-클라우센아미드(II₁) 70mg을 얻었으며, m.p.:127-129℃, 수율은 24%이다.

실시예 2

( ±)-(3S*, 4S*, 5S*, 6R*)-5-히드록시-클라우센아미드(II ₁ ) (경로 2)

상기에서 얻은 라세믹 3-O-아세틸-Δ^5，6-클라우센아미드（2）240mg을 4mL의 아밀렌산화물/아세톤(5/1)에서 용해시킨 후 N-산소-N-메틸모포린 581mg을 넣고, 다시 1.9mL의 사산화오스뮴 10mg/mL의 수용액을 넣으며, 상온에서 교반하고 48시간이후 반응액에 500mg의 무수 아황산나트륨과 10mL의 물을 넣고 1시간 교반하고, 분리 깔때기로 전이시키고 디클로로메탄으로 세척하며, 유기상은 염화나트륨 수용액으로 세척하고 무수 황산나트륨으로 건조시키며, 용제를 증발시켜 유질 물체 300mg을 얻고 초산에틸이 재결정된 후 박층을 제조하여 (초산에틸)을 분리하며, (±)-(3S*, 4S*, 5S*, 6R*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드(3-O-아세틸-II₁)를 모두 217mg을 얻었고, 수율은 82%, m.p.:163-165℃이다.

(±)-(3S*, 4S*, 5S*, 6R*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드(3-O-아세틸-II₁)를 Sm/I₂/CH₃OH으로 탈아세틸하여 (±)-(3S*, 4S*, 5S*, 6R*)-5-히드록시-클라우센아미드(II₁)를 제조하였으며, m.p.:127-129℃이며 구체적인 조작은 실시예 7의 마지막 가수분해 절차와 같다.

광학활성(3S, 4S, 5R, 6S)-5-히드록시-클라우센아미드(II₂), (3R, 4R, 5S, 6R)-5-히드록시-클라우센아미드(II₂)와 광학활성 (3S, 4S, 5S, 6R)-5-히드록시-클라우센아미드(II₁), (3R, 4R, 5R, 6S)-5-히드록시-클라우센아미드(II₁)의 제조

광학활성-3-O-아세틸-클라우센아미드(1)를 원료로 사용하는 것을 제외하고는 상기 라세미체의 제조방법과 같다. 제조한 각 절차의 수율은 라세미체와 근접해 있으며 각 과정의 중간체 및 결과물의 융점과 광학회전값(α)은 아래와 같다:

(-)-3-O-아세틸-Δ^5，6-클라우센아미드, m.p.:119-120℃, [α]_D ¹⁸=-330(c, 0.870, CHCI₃)

(+)-3-O-아세틸-Δ^5，6-클라우센아미드, m.p.:119-120℃, [α]_D ¹⁸=+326(c, 0.870, CHCI₃)

(-)-Δ^5，6-클라우센아미드, m.p.:125-127℃, [α]_D ¹⁸=-17.1 (c, 0.700, CHCI₃)

(+)-Δ^5，6-클라우센아미드, m.p.:125-127℃, [α]_D ¹⁸=+16.7 (c, 0.738, CHCI₃)

(+)-(3S, 4S, 5S, 6R)-5-히드록시-클라우센아미드，오일, [α]_D ²⁵=+113

(c, 0.505, CH₃OH)

(-)- (3R, 4R, 5R, 6S)-5-히드록시-클라우센아미드，오일, [α]_D ²⁵=-117

(c, 0.200, CH₃OH)

(+)- (3S, 4S, 5R, 6S)-5-히드록시-클라우센아미드, m.p.:147-149℃, [α]_D ²⁵=+202(c, 0.510, CH₃OH)

(-)- (3R, 4R, 5S, 6R)-5-히드록시-클라우센아미드, m.p.:145-147℃, [α]_D ²⁵=-208(c, 0.620, CH₃OH)

(-)- (3S, 4S, 5S, 6R)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드(-3-O-아세틸 II₁), m.p.:125-128℃, [α]_D ¹⁵=-323(c, 0.870, CH₃OH)

(+)- (3R, 4R, 5R, 6S)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드(-3-O-아세틸 II₁), m.p.:125-127℃, [α]_D ¹⁵=+327(c, 0.470, CH₃OH)

실시예 3

A: 라세믹 (±)-(3S*,4S*,5S*,6S*)-5-히드록시-클라우센아미드 (II ₃ )의 제조(경로 3)

건조한 삼구병에 5mL의 THF를 넣고 -50∼-60℃까지 냉각시키며, N₂의 보호하에서 oxalyl chloride를 (재증발) 453㎕ 넣고 1분 교반한 후 천천히 디메틸 술폭시드(DMSO)(분자체 건조) 767㎕를 넣으며, 온도는 -50∼-60 ℃를 유지하고 넣은후 5분 동안 교반하며, 다시 천천히 150mg의 (±)-(3S*,4S*,5S*,6R*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드 (3-O-아세틸-II_l)의 10mL의 THF 용액을 넣는다. 다 넣은 후 상기 온도에서 2시간 교반하고 그 다음 트리에틸아민 1mL를 적정하며, 이 온도에서 30분 방치한 후 천천히 상온으로 올리고 물 10mL을 넣으며, THF을 감압 증발하고 잔여물은 초산 에틸로 추출하여 수중에 산물이 없도록 하며, 유기층은 lmol/L의 염산, 중탄산나트륨 수용액, 포화염화나트륨 수용액으로 세척하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 용제를 증발하여 250mg의 오일을 얻고 칼럼크로마토그래피하고 정제하여 (±)-(3S*,4S*,5S*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미돈(3-O-아세틸-II₁케톤）95mg을 얻었으며, 수율은 71%이다.

(±)-(3S*,4S*,5S*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드(3-O-아세틸-II_l케톤) 82mg을 취하여 3mL의 메틸알콜로 용해시키고 빙수조에서 20분 교반하고 소듐 보로하이드라이드 30mg을 넣으며, 계속하여 빙수조에서 10분간 교반하고 1 mo1/L의 염산을 이용하여 반응액을 중성으로 맞추며, 소량의 물을 넣은 후 유기용액을 감압증발시키고 잔여물은 에틸에테르를 이용하여 에테르층을 분리하며, 물 층은 에틸에테르로 세척하고 통합 에테르층은 염화나트륨 수용액으로 세척하며, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 용제를 증발시켜 유질 물체를 얻고, 칼럼크로마토그래피에 의하여 분리하여 (3S*,4S*,5S*,6S*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드 (3-O-아세틸-II₃) 60mg을 얻었으며, m.p.: 144-147℃, 수율은 73%이다.

50mg의 (3S*,4S*5S*,6S*)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드를 50mL의 무수 메탄올에 용해시키고 홑원소물질 요오드 38mg과 홑원소물질 사마륨 23mg을 넣으며, 공기 중에서 12시간 반응시키고 초산에틸로 반응액을 희석하여 액체분리 깔때기에 옮기며, 티오황산나트륨수용액(25%)으로 세척하고 유기층을 분리한 후 염화나트륨 수용액으로 세척하며, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 용제를 감압 증발시키며, 칼럼크로마토그래피하고 정제하여 (±)-(3S*,4S*,5S*,6S*)-5-히드록시-클라우센아미드(II₃) 25mg을 얻으며, 초산에틸/석유 에테르를 재결정하여 백색고체를 얻었으며, m.p.:114-116℃이고, 수율은 56%이다.

B:(3S,4S,5S,6S)-5-히드록시-클라우센아미드(II ₃ )과 (3R,4R,5R,6R)-5-히드록시-클라우센아미드의 제조

A의 라세믹의 제조방법과 같고 (-)-(3S,4S,5S,6R)-3-0-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드 (3-O-아세틸-II_l) 또는 (+)-（3R,4R,5R,6S)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드 (3-0-아세틸-II₁)을 원료로 하며, 얻은 각 절차의 수율은 라세믹 화합물과 같고 각 절차의 화합물의 융점과 광회전값은 아래와 같다.

(-)-（3S,4S,5S)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미돈（3-0-아세틸-II_l 케톤 ), m.p.:125-128℃, [α]_D ¹⁵=-310(c, 0.360, CHC1₃)

(+)-（3R,4R,5R)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드케톤（3-0-아세틸- II_l 케톤 ), m.p.:127-129℃, [α]_D ¹⁸=+312(c, 0.442, CHC1₃)

(-)-（3S,4S,5S,6S)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드（3-0-아세틸-II₃ ), m.p.:153-157℃, [α]_D ¹⁵=-31.9(c, 0.455, CH₃OH)

(+)-（3R,4R,5R,6R)-3-O-아세틸-5-히드록시-클라우센아미드（3-0-아세틸-II₃), m.p.:152-156℃, [α]_D ¹⁸=+31.7(c, 0.480, CH₃OH)

(-)-（3S,4S,5S,6S)-5-히드록시-클라우센아미드(II₃), 오일, [α]_D ¹⁸= -53.6（c, 0.470, CH₃OH)

(+)-（3R,4R,5R,6R)-5-히드록시-클라우센아미드(II₃), 오일, [α]_D ¹⁸= +54.1（c, 0.480, CH₃OH)

[반응식 2]

실시예 4

N-(에톡시카르보닐-메틸렌)-노르클라우센아미드 (III ₄ )의 제조 (반응식 2와 같다)

(1) 광학활성 3,6-디-O-테트라히드로피라닐-네오클라우센아미돈의 제조.

(-)-（3R,4S,5R)-네오클라우센아미돈 443mg(1.5mmol), 3,4-디히드로피란 (4.5mmol) 280mg, 피리디늄 p-톨루엔술포네이트 38mg(0.15mmol)을 교반하고 하루밤 지나 반응이 완료된 후, 10ml의 디클로로메탄으로 희석하고 NaCl 수용액으로 세척하며, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 농축하여 (+)-3,6-디-O-테트로히드로피라닐-네오클라우센아미드one 0.51g을 얻으며, 수율은 89.6%이고, m.p.는 181-7℃, [α]D¹⁵+13.46 (c, 0.42, CHC1₃)이다.

(+)-(3S,4R,5S)-네오클라우센아미돈 0.35g을 위의 방법을 참조하여 (-)-3,6-디-0-데트라히드로피라닐-클라우센아미돈 416mg을 얻으며, 수율은 91.4%, m.p.는 194-200℃, [α]D¹⁵-11.9(c, 0.24, CHC1₃)이다.

3,6-디-0-테트라히드로피라닐-클라우센아미드(2) 120mg을 5mL의 무수 벤젠에 용해시키고 수산화나트륨 21mg을 넣으며, 유조에서 30분 가열하고 다음 실온에서 10분간 교반하며, 66mg의 브롬초산에틸의 5mL 무수 벤젠용액을 넣고 유조 60℃에서 20분간 반응시키고 반응액을 상온으로 내리며, 3mL의 물을 넣어 교반하고 디염화메틸렌으로 희석하며, 2N 염산은 중성으로 조절하고 유기층을 분리하며, 염화나트륨 수용액으로 세척하고 무수 황산트륨으로 건조시키며, 용제를 증발시켜 유질 물체을 얻고 이 유질 물체를 에틸알콜로 용해시키며, p-톨루엔 술폰네이트 10mg을 넣고 60℃의 유조에서 반응시켜 테트로히드로퓨란을 스트립하며, 완전히 반응한 후 직접 칼럼크로마토그래피를 진행하고 오일상의 표제 화합물 79mg을 얻으며, 수율은 82%이다.

실시예 10

N-(아미노카르보닐-메틸렌)-노르클라우센아미드 (III _l )의 제조

N-(에톡시카르보닐메틸렌) mor클라우센아미드 (III₄) 60mg을 과량의 NH₃/CH₃OH 용액으로 처리하고 하루밤 방치하며, 칼럼크로마토그래피에 의하여 정제하여 백색고체의 표제 화합물 40mg을 얻었으며, mp: 146-148℃, 수율은 72%이다.

실시예 5

N-(아세톡시메틸렌)-노르클라우센아미드 (III ₃ )의 제조

노르클라우센아미드(l) 200mg을 7.5mL의 아세톤에 용해시키고 물 3방울 넣은 다음 파라폼알데히드 33mg과 탄산칼륨 9mg을 넣으며, 외부 온도를 60℃로 올리고 25분 후 가열을 중지하며, 반응 혼합물을 빙수로 급속 냉각시키고 용제를 감압증발시켜 점액 208mg을 얻는다. 칼럼크로마토그래피하여 162mg의 백색 고체인 N-히드록시메틸-노르클라우센아미드(3)을 얻었으며, m.p.: 199-201℃, 수율은 73%이다.

N-히드록시메틸-노르클라우센아미드 (3) 155mg을 무수 테트로히드로퓨란 10mL 중에 용해시키고, 빙수조(-8℃)에서 20분간 교반하고 무수초산 75mg과 59mg의 피리딘을 2mL의 건조 THF 용액에 적가하며, 이 온도에서 3시간 교반하고 소량의 물, 을 넣어 희석시키며, 유기층을 분리하고 물과 염화나트륨수용액으로 각각 한번씩 세척하며, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 용제를 증발시킨 후 칼럼크로마토그래피으로 분리시켜 N-(아세톡시메틸렌)-노르클라우센아미드(III₃) 60mg을 얻으며, m.p.:137-139℃，수율은 32%이다.

약리실험

실험예 1

C ₅ 히드록실 치환된 클라우센아미드의 입체이성체와 N-치환된 클라우센아미드 유도체가 작은 쥐의 신경줄기세포의 세포증식에 대한 영향

1. 목적과 의의 :

신경줄기세포 수량의 증가 또는수명의 연장은 신경원의 증가와 신경원의 손실방지에 대하여 특별한 의의가 있다. 우리는 작은 쥐의 뇌신경줄기세포를 이용하여 C₅히드록시치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체가 신경줄기세포의 증식을 촉진하는 효능이 있는지에 대하여 연구하였다.

2. 방법:

작은 쥐의 C17-2 뇌신경줄기세포를 1640 배양기, 10% 말혈청, 10% 소태아혈청, 5% C0₂와 37℃의 인큐베이터가 있는 조건에서 연속 배양한다. 0.1%의 트립신용액으로 작은 쥐의 신경줄기세포를 단세포 현탁액으로 침지하고, 1000rpm X 5분으로 이심하였다. 그 다음 배양기를 이용하여 세척하고, 세포줄기를 96개구멍의 배양판에 접종하였으며 신경줄기세포 1 X 10³세포/구멍, 한조에 3 구멍으로 연속 배양한다. 24시간이후 약을 투입하고 C₅히드록시 치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체(명칭은 하기 표 1 참조)의 투여분량은 0.lμM, lμM, 10μM이며, 매일 한번씩 현미경으로 세포의 성장상태를 관찰하고 4번째 날에 배양액을 빼고 MTT를 함유한 인산염 완충액를 넣고 다시 4시간 배양한 다음 액체를 전부 흡수하고 DMSO용액을 가하였다. 37℃의 진동배양을 10분 진행하고 멀티워크스테이션의 490nm에서 매개 구멍의 OD 수치를 측정한다. 대조군세포의 성장율을 100%로 정한다. 각 분량군을 각각 대조군과 비교를 진행하고 t검사로 통계학 처리를 한다.

3. 결과

C₅히드록시 치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체가 작은 쥐의 신경줄기세포의 세포증식율에 대한 결과는 하기 표 1과 같다.

16종류의 화합물 중에서 두종류의 C₅히드록시 치환된 클라우센아미드의 입체이성체(5호,(-)II₂(C₁₈H₁₉N0₄ 313.36)와 8호(+)II₃(C₁₈H₁₉N0₄ 313.36))와 한종류의 N-치환된 클라우센아미드 유도체(12호,(±)III₅(C₂₇H₂₈N₂0₄444.54))는 0.lμM과 lμM의 분량에서 작은 쥐의 신경줄기세포의 증식을 현저히 촉진하는 효능이 있었다.

[표 1]

C₅히드록시치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체가 작은 쥐 신경줄기세포의 증식에 대한 영향

기호	화합물 명칭	분자식	분자량	투여분량	결과(OD)	세포증식%
대조	DMSO			O	0.137±0.021	100.00
양성 대조	섬유세포 성장인자			5mg/L	0340±0.035**	248.17
1	(-)Δ^5,6-I	C₁₈H₁₇NO₂	279.34	10^-5M	0.076±0.016	55.47
				10^-6M	0.165±0.Oll	120.44
				10^-7M	0.246±0.005	179.56
2	(-)II₁	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10^-5M	0.126±0.016	91.97
				10^-6M	0.236±0.049*	172.26
				10^-7M	0.256±0.020**	186.86
3	(+)II₁	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10^-5M	0.093±0.007	67.88
				10^-6M	0.264±0.036*	192.70
				10^-7M	0.250±0.016**	182.48
4	(-)-3-O-AC-II₁	C₂₀H₂₁NO₅	355.39	10^-5M	0.063±0.014	45.99
				10^-6M	0.072±0.006	52.55
				10^-7M	0.179±0.004	130.66
5	(-)II₂	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10⁵M	0.156±0.095	113.87
				10^-6M	0.163±0.038	118.98
				10^-7M	0.233±0.033	170.07
6	(+)II₃	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10^-5M	0.076±0.008	55.47
				10^-6M	0.220±0.023	160.58
				10^-7M	0.175±0.059	127.74
7	(-)II₃	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10^-5M	0.088±0.006	64.23
				10^-6M	0.187±0.020	136.50
				10^-7M	0.168±0.076	122.63
8	(+)II₃	C₁₈H₁₉NO₄	313.36	10^-5M	0.131±0.009	95.62
				10^-6M	0.199±0.024	145.26
				10^-7M	0.253±0.020*	184.67
9	(±)III₁	C₁₈H₂₀N₂O₄	340.38	10^-5M	0.104±0.009	75.91
				10^-6M	0.205±0.006	149.64
				10^-7M	0.240±0.017*	175.18
10	(±)III₂	C₁₉H₁₉NO₅	341.37	10^-5M	0.lOO±0.018	72.99
				10^-6M	0.175±0.006	127.74
				10^-7M	0.218±0.012	159.12
11	(-)III₃	C₂₀H₂₁NO₅	355.39	10^-5M	0.061±0.007	44.53
				10^-6M	0.147±0.021	10730
				10^-7M	0.217±0.024	15839
12	(±)III₅	C₂₇H₂₈N₂O₄	444.54	10^-5M	0.171±0.035	124.82
				10^-6M	0.227±0.011*	165.69
				10^-7M	0.304±0.051**	221.90
13	(±)III₆	C₂₅H₂₄N₂O₄	416.48	10^-5M	0.147±0.051	107.30
				10^-6M	0.163±0.003	118.98
				10^-7M	0.230±0.013	167.88
14	(±)III₇	C₂₄H₂₁NO₃	371.44	10^-5M	0.146±0.01l	106.57
				10^-6M	0.196±0.007	143.07
				10^-7M	0.219±0.017	159.85
15	(-)III₈	C₂₄H₂₃NO₃	373.46	10^-5M	0.096±0.022	70.07
				10^-6M	0.144±0.038	105.11
				10^-7M	0.221±0.043	161.31
16	(±)III₉	C₂₅H₂₅NO₄	403.48	10^-5M	0.120±0.027	87.59
				10^-6M	0.138±0.012	100.73
				10^-7M	0.212±0.011	154.74

4. 결론

본 발명의 C₅히드록시 치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체는 작은 쥐의 신경줄기세포의 증식에 일정한 효능이 있다. 그 중에서 두 종류의 C₅히드록시 치환된 클라우센아미드 입체이성체(5호,(-)II₂와 8호,(+)II₃와 한 종류의 N-치환된 클라우센아미드 유도체 (12호,(±)III₅)는 작은 쥐의 신경줄기세포의 증식의 촉진에 현저한 효능이 있다.

실험예 2

C ₅ 히드록실 치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체의 큰 쥐, 해마의 장시간 강화(LTP)에 대한 영향

1. 목적과 의의

클라우센아미드는 다수의 행동학 실험에서 현저한 지능개발 효능이 있지만, 시냅스 전달에 대한 영향은 아직 명확하지 않는데, 시냅스는 신경계통에서 세포 사이의 정보 전달과 가공의 기초 환절이고 그 기능활동과 형태구조상의 변화는 학습기억활동의 신경생물학 기초이다.

따라서 본 실험에서는 전기생리학의 기술을 이용하여 시냅스 레벨에서 클라우센아미드의 지능개발 효능에 대하여 연구하였다.

2. 방법

성년 수컷 SD 큰 쥐 (5마리/조)를 20%(w/v)의 우레탄 (1.0g.kg-¹,ip)으로 마취시킨 후 입체정위 고정기에 고정시킨다. Pellegrino의 큰 쥐 뇌입체정위 도해를 참조하여 해마의 치아이랑 과립세포층에 기록전극(절연층으로 덮여있고, 말단은 0.2mm 노출되며, 직경이 0.2mm인 스테인레스 바늘임)을 심는다. 측뇌실에 표9에서 표시한 4쌍의 광학활성의 클라우센아미드를 투여한다. 자극전극(두 전극 사이거리는 0.5mm이고, 바깥은 폴리테트라 플루오로에틸렌 절연층으로 덮혀있고, 말단은 0.2mm 노출되며, 직경이 0.15mm인 스테인레스 바늘임)을 큰 쥐의 perforant path(PP)의 섬유사이에 심는다. 전자 자극기는 지속적인 전류 자극을 형생한 후 자극 격리기와 자극전극에 경과하여 PP에 전송한다. 전형적 흥분성 시넵스 뒤의 전위(EPSP)를 관찰 할 수 있을 때까지 자극전극의 위치를 조절한다. 전류는 증폭기를 통해 증폭된 후 컴퓨터의 DataWave 소프트웨어에 의하여 처리된다. 자극 강도는 최대 Population spike(PS)를 형성하는데 필요한 자극 강도의 1/2을 사용한다. 전체 실험과정에서 30초에 한번씩 테스트 자극 빈도를 주고 Population Spike Amplitude(PSA)를 기록하며 공식(PSA/기본폭 값)에 근거하여 상대적 PSA의 백분율을 계산한다.

3. 결과

실험결과(표 2)에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 화합물은 기초 시냅스전달에 대하여 모두 일정한 촉진 효능이 있다. 그 중에서 1호（-）Δ^5,6-I， 2호（+）II₁， 7호（+）II₃, 9호（±)III₂는 기초 시냅스전달에 대하여 현저한 촉진 효능이 있다(P<0.05vs control, n=5).

[표 2]

C₅히드록시 치환된 클라우센아미드의 입체이성체 및 N-치환된 클라우센아미드 유도체 LTP선별 결과

Claims

하기 화학식(II)으로 표시되는 클라우센아미드의 광학활성 C₅-히드록실 유도체:

상기 식에서, 라세믹 II₁의 배열은 (3S*,4S*,5S*,6R*)이고,

라세믹 II₂의 배열은 (3S*,4S*,5R*,6S*)이며,

라세믹 II₃의 배열은 (3S*,4S*,5S*,6S*)이고;

광학활성 II₁의 배열은 (3S,4S,5S,6R) 또는 (3R,4R,5R,6S)이며,

광학활성 II₂의 배열은 (3S,4S,5R,6S) 또는(3R,4R,5S,6R)이고,

광학활성 II₃의 배열은 (3R,4R,5R,6R) 또는 (3S,4S,5S,6S)이다.
제1항의 클라우센아미드의 광학활성 C₅-히드록실 유도체의 제조방법:

[반응식 1]

상기 방법은,

(a) 탈수제 POCl₃/Py를 사용하여 라세믹 3-O-아세틸 클라우센아미드(1) 또는 그 광학활성 이성체를 탈수하거나, 또는 클라우센아미드의 메틸술네이트를 제조한 후 DBU로 메틸술포네이트기를 제거하는 단계;

(b) 일반적인 산 또는 염기 조건하에서 라세믹 3-O-아세틸-Δ^5,6-클라우센아미드 (2) 또는 그 광학활성 이성체를 가수분해하는 단계; 및

(c) OsO₄/NMO, KHSO₅/CH₃COCF₃, WO₃/H₂O₂을 이용하여 라세믹 Δ^5,6-클라우센아미드 (3) 또는 그 광학활성 이성체를 이중수산화하는 단계를 포함하는 방법이거나, 또는

(d) KMmO₄/CuSO₄,MnO₂, DMSO/ClCOCOCl/TEA, DMSO/TFAA/TEA 등과 같은 산화제를 이용하여 (3S*,4S*,5S*,6R*)-3-O-아세틸-5-히드록시 클라우센아미드의 (3-O-아세틸 II₁）또는 그 광학활성 이성체를 산화하는 단계;

(e) 소듐 보로하이드라이드 또는 리튬 트리-sec-부틸 보로하이드라이드와 같은 각종 보로하이드라이드 시약을 사용하여 (3S*,4S*,5S*)-3-O-아세틸-5-히드록시 클라우센아미돈(II₁케톤) 또는 그 광학활성 이성체를 환원하는 단계; 및

(f) 각종 산 또는 염기 조건, 또는 Sm(사마륨)/I₂/CH₃OH하에서 (3S*,4S*,5S*,6S*)-3-아세톡시-5-히드록시 클라우센아미드(II₃) 또는 그 광학활성 이성체를 가수분해하는 단계;를 포함하는 방법이다.
하기 화학식(III)로 표시되는 클라우센아미드의 N-치환된 유도체:

[화학식 III]

상기 식에서, 상대적 배열은 (3S*,4R*,5R*,6S*)이고,

R는 CH₂COR¹, CH₂OCOR², 및 CH₂R³중에서 선택되고,

그 중 R¹은 OH, NH₂, C_1-8알콕시, , 및 중에서 선택되고,

R²는C_1-8알콕시에서 선택되고, 또한

R³은 및 중에서 선택된다.
제3항에 따른 클라우센아미드의 N-치환된 유도체의 제조방법으로서, 상기 R이 CH₂R³로 선택될 때는 N-벤질 또는 N-p-메톡시벤질-클라우센아미돈의 환원반응을 통하여 수득가능하고, 상기 R이 CH₂COR¹ 및 CH₂OCOR²중에서 선택될 때는 하기의 반응식 2를 통하여 수득가능한 것을 특징으로 하는 클라우센아미드의 N-치환된 유도체 제조방법:

[반응식 2]

상기 방법은,

(a) p-톨루엔 술폰네이트의 촉매하에서 노르클라우센아미드(1)와 디히드로피란을 반응하여 3,6-디-O-테트라히드로피란노르클라우센아미드(2)를 제조하는 단계;

(b) 상기 3,6-디-O-테트라히드로피란노르클라우센아미드를 무수 벤젠에 용해시키고 소듐 하이드라이드 가하여 가열하는 동시에 브로모아세테이트를 가하고 다시 테트로히드로피란의 보호기를 탈착하여 N-(알콕시/알킬아미노카르보닐메틸렌)노르클라우센아미드(III₄)를 제조하는 단계; 및

(c) N-(에톡시카르보닐메틸렌)노르클라우센아미드(III₄)를 과량의 NH₃/CH₃OH용액으로 처리하여 N-(아미노카르보닐메틸렌)노르클라우센아미드(III₁)를 제조하는 단계;를 포함하는 방법이거나, 또는

(d) 노르클라우센아미드(1)와 파라포름알데히드 및 탄산칼륨을 반응시켜 N-(히드록시메틸)노르클라우센아미드(3)을 제조하는 단계; 및

(e) N-(히드록시메틸)노르클라우센아미드(3)와 대응되는 산 무수물을 반응시켜 대응 N-(아실옥시메틸렌)노르클라우센아미드(III₃)을 제조하는 단계;를 포함하는 방법이다.
제1항 또는 제3항에 따른 화합물의 약제학적 유효 투여량 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
지능개발, 노화방지 약물 제조를 위한 제1항 또는 제3항에 따른 화합물의 용도.