KR20060002622A - 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 알파 활성 억제제, 이의제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물 - Google Patents

글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 알파 활성 억제제, 이의제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 알파(Glycogen synthase kinase 3α, GSK-3α)의 활성을 억제하는 하기 화학식 1의 화합물, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물에 관한 것으로, 화학식 1의 화합물, 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 포함하는 본 발명의 약학 조성물은 GSK-3α의 활성을 억제하여 신호전달을 조절함으로써 당뇨병, 비만, 치매 그리고 GSK-3α의 과도한 작용에 의해 야기되는 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
Figure 112004029480012-PAT00001
상기 식에서,
R1 내지 R3 및 X는 명세서 중에 정의한 바와 같다.

Description

글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 알파 활성 억제제, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물{GLYCOGEN SYNTHASE KINASE 3 ALPHA INHIBITOR, PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING SAME}
본 발명은 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3α (Glycogen synthase kinase 3α, GSK-3α)의 활성을 억제하는 신규 화합물, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물에 관한 것이다.
치매 치료제 및 당뇨병 등의 표적 단백질로 알려져 있는 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 (Glycogen synthase kinase 3, GSK-3)은 포유류의 글리코겐 생성에 관여하는 글리코겐 합성효소 (Glycogen synthase, GS)를 인산화시켜서 활성을 억제하는 효소이다. GSK-3은 GS 이외에 cAMP-반응성 요소 결합 단백질 (cAMP-response element binding protein)인 CREB, 번역 인자 (translation factor)인 eIF2B, 그리고 세포질 단백질 (cytosolic protein)인 ARP-시트레이트 라이아제 (ATP-citrate lyase) 및 억제제-2 (inhibitor-2) 등 많은 단백질을 인산화시킨다고 알려져 있다 (Eldar-Finkelman, H., Trends in Mol. Med. 8:126-132, 2002). 포유류의 GSK-3은 알파 (α)와 베타 (β)의 두 가지 형태로 존재하고, 이 두 단백질은 촉매 도메인 (catalytic domain)의 서열이 98％ 정도의 상동성을 갖는다.
GSK-3α는 치매에 관여한다고 알려져 있다. 치매의 원인으로 알려져 있는 신경섬유 농축체 (neurofibrillary tangle)의 주요 성분인 tau 단백질은 미세소관 (microtubule)과 연관되어 있는데, 치매환자의 tau 단백질의 경우 GSK-3α에 의해 세린과 쓰레오닌 위치가 인산화된다고 알려져 있다 (Mandelklw E. M. et al., FEBS Lett. 314:315-321, 1992; Hanger D. P. et al., Neurosci. Lett. 147:58-62, 1992). 실제로 tau와 GSK-3α를 발현하는 세포의 경우 미세소관 다발 (microtubule bundle)을 만드는 것이 관찰되었다. 즉, tau가 비정상적으로 과인산화되었을 경우 세포 내에서 섬유농축체를 형성하여 치매를 유발할 수도 있다는 것이다. 실제로 치매환자의 뇌에는 GSK-3α의 활성이 높게 측정되었고 (Yamaguchi H. et al., Acta. Neuropathol., 92:232-241, 1996), GSK-3을 뇌에서 발현하도록 유전자 조작된 형질전환 생쥐 (transgenic mice)의 경우 tau가 과인산화되면서 뉴런 (neuron)이 비정상적인 형태를 지니고 있었다 (Lucas J. J. et al., EMBO J. 20:27-39, 2001).
또한, GSK-3α는 세포사멸에도 관여한다고 보고된 바 있다. 즉, 크롬친화세포종 (pheochromocytoma, PC12) 세포에서 GSK-3α를 과발현시키면 세포가 죽게되고, 소뇌 과립구 뉴런 (cerebellar granule neuron)에서 GSK-3α이 활성화되면 세포가 죽는 것이 알려진 바 있다. 또한, GSK-3α의 활성을 억제하면 생존 인자 (survival factor)인 PI3 카이네이즈의 감소로 인한 세포사멸이 방지됨을 알 수 있다 (Crowder R. J. & Freeman R. S., J. Biol. Chem., 275: 34266-34271(2000)). 이러한 결과들로부터, GSK-3α이 뉴런 세포의 사멸과 관련되어 있음을 알 수 있다.
이외에도 GSK-3α은 양극성 질환 (bipolar disorder)인 정신병과도 관련되어 있는데, 이 증세에 사용되는 리튬 (lithium)과 발프로산 (valproic acid)은 둘 다 모두 GSK-3α의 활성을 억제하는 약물로 알려져 있는 물질들이다 (Elahi S. et al., J. Infect. Dis. 176: 217-226(1997)).
그동안 GSK-3에 대한 연구는 당뇨병의 예방 및 치료와 관련하여 활발하게 진행되어 왔다. 제2형 당뇨병의 경우에 발생하는 인슐린 저항성 (insulin resistance)의 주요 문제점은 근육, 간, 지방세포 등에서 인슐린이 정상적으로 작용하지 않는다는 점이다. 실제로 당뇨환자의 근육세포에서는 글리코겐 합성효소의 작용이 억제되어 글리코겐의 생성이 저하된다. 또한, 당뇨환자의 경우 지방세포로 분화가 많이 일어나는데, 이러한 현상은 GSK-3α이 억제되지 않고 활성화되어 있는 경우 C/EBPα가 GSK-3α에 의해 인산화되고, 이로 인해 활성화된 C/EBPα가 지방세포 (adipocyte)로 분화되는데 필요한 여러 단백질을 많이 만들기 때문이다. 실제로 비만 당뇨인 쥐의 지방조직에서는 GSK-3α의 효소활성이 대조군에 비해 2배 가량 높게 측정되었고 (H. Eldar-Finkelman, Diabetes, 48: 1662-1666(1999)), 제 2 형 당뇨환자의 경우 GSK-3의 활성과 발현량이 건강한 사람에 비해 상당히 높았다 (S. E. Nikoulina et al., Diabetes, 49: 263-171(2000)). 따라서, GSK-3α 효소의 활성을 억제하는 물질은 당뇨병 치료제로서의 이용가능성이 상당히 높다고 볼 수 있다.
따라서, GSK-3α의 활성을 억제하는 물질을 이용하면 치매, 제2형 당뇨병, 양극성 질환과 같이 GSK-3α의 과도한 작용에 의해 야기되는 관련 질환을 예방 및 치료할 수 있으므로 이를 이용한 억제제 화합물의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명자들은 GSK-3α 억제제 화합물을 개발하기 위해 예의 연구한 결과, 히드록시벤조이미다졸 카르복실 아미드 (hydroxybenzoimidazole carboxylic amide) 또는 피리도벤조이미다졸 카르복실 아미드 (pyridobenzoimidazole carboxylic amide)를 포함하는 화합물들이 GSK-3α의 활성을 효과적으로 억제함을 발견하고 이들이 치매, 비만, 당뇨병 등의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3α (이하, "GSK-3α"라 약칭함)의 억제활성을 갖는 GSK-3α 활성 억제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 GSK-3α 활성 억제제의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 GSK-3α 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 GSK-3α 활성 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 하기 화학식 1의 화합물, 약학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 및 이성체를 제공한다.
화학식 1
Figure 112004029480012-PAT00002
상기 식에서,
R1은 비치환되거나 치환기를 가진 선형 또는 환형 C1-C6 알킬, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드임); 또는
비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드이고, '고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족'은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸리딘, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3- 옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임)이고;
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소;
비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬, 또는 비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환되고 쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬
(여기에서, 탄소 위에 치환될 수 있는 치환기는, 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 설포닐아미드, 알칸설포닐; 아미드;
비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 아미드, 디옥소이소인돌로 치환된 방향족;
히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 방향족으로 치환된 설포닐아미노로 치환된 방향족;
비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환되고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족; 또는
비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 C3-C8 사이클로알킬임); 또는
비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고 리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족
(여기에서, 상기 치환기는 히드록시; 할로겐; 알킬옥시; 알킬; 아미노; 알킬아미노; 카르복실; 니트로; 설포닐아미드; 알칸설포닐; 아미드;
비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환기를 가진 선형 또는 환형 C1-C6 알킬(여기에서, 치환기는 히드록시; 할로겐; 알킬옥시; 알킬; 아미노; 알킬아미노; 카르복실; 니트로; 설포닐아미드; 알칸설포닐; 아미드;
비치환되거나, 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 아미드 또는 디옥소이소인돌로 치환된 방향족;
히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드로 치환된 방향족으로 치환된 설포닐아미노로 치환된 방향족;
비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드로 치환되고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족; 또는
비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 C3-C8 사이클로알킬임); 또는
쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬이고,
상기 '고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족'은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸리딘, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임)이거나
R2 및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 치환기를 가진 고리를 형성할 수 있으며, 이 고리에는 탄소 외에 황, 산소, 설포닐, 설폭사이드, 카르보닐, 비치환되거나 치환된 질소가 포함될 수 있고,
X는 -N= 또는 이다.
Figure 112004029480012-PAT00003
본 발명의 화합물 중 바람직한 것은
R1은 상기에서 정의한 바와 같으며,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소;
비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C1-C4 알킬;
비치환되거나 OH, F, C1-C4 알킬옥시, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 아세틸아미노, 디옥소이소인돌로 치환된 방향족으로 치환된 C1-C4 알킬;
비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C3-C8 사이클로알킬;
비치환되거나 OH, NH2, NO2 또는 옥소기로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 C3-C8 사이클로알킬로 치환된 C1-C 4 알킬
(여기에서, 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 사이클로알킬은 몰포린 또는 옥소피롤리딘임);
비치환되거나 OH, NH2, 히드록시알킬, 아미노알킬 또는 NO2로 치환된 방향족;
비치환되거나 Cl, OH, NH2, NO2, C1-C4 알킬 또는 페닐로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 방향족으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 C1-C4 아미노 알킬
(여기에서, 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 방향족은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임); 또는
비치환되거나 OH, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 디옥소이소인돌 또는 티오펜설포닐아미노로 치환된 C1-C4 알킬로 치환된 방향족이거나,
R2 및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 OH, NH2 또는 NO 2로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족 고리를 형성하는 화합물이다.
더욱 바람직한 화합물은
R1은 비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드이고,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소;
비치환되거나 OH, NH2, NO2, 몰포린, 니트로피리딘아미노, 피리딘 또는 옥소피롤리딘으로 치환된 C1-C4 알킬;
비치환되거나 Cl, CH3 또는 페닐로 치환된 이미다졸로 치환된 C1-C4 알킬;
비치환되거나 OH, F, NH2, 메톡시, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 아세틸아미노 또는 디옥소이소인돌로 치환된 페닐로 치환된 C1-C4 알킬;
비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C3-C8 사이클로알킬;
비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 페닐; 또는
비치환되거나 OH, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 디옥소이소인돌 또는 티오펜설포닐아미노로 치환된 C1-C4 알킬로 치환된 페닐이거나,
R2및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 OH, NH2 또는 NO 2로 치환된 피페리딘 고리를 형성하는 화합물이다.
본 발명에 따른 화합물 중 화학식 1에서 X가 인 GSK-3α 억제 화합물의
Figure 112004029480012-PAT00004
제조과정은 아래 반응식 1과 같다.
Figure 112004029480012-PAT00005
상기 반응식 1에서 p-TSA는 p-톨루엔설폰산이고, DMF는 디메틸포름아미드이고, THF는 테트라하이드로푸란이고, TFA는 트리플루오로아세트산이고, EDCI는 에틸-디메틸아미노프로필-카보디이미드 히드로클로라이드이고, DMAP는 4-디메틸아미노피리딘이고, HOBt는 N-히드록시벤조트리아졸이고, R1, R2 및 R3은 상기에서 정의한 바와 같다.
구체적으로, 3-아미노-4-메톡시 벤조산(화합물 II)을 유기용매(예를 들어, 메탄올)에 0.5 내지 1 M 농도로 녹인 후 상온에서 강산(예를 들어, H2SO4)을 첨가하고 가열 환류시켜 3-아미노-4-메톡시 벤조산 메틸 에스테르 (화합물 III)를 얻는다.
상기 화합물 III에 무수 p-톨루엔설폰산과 벤조니트릴을 넣고 바람직하게는 80 내지 200℃에서 교반 환류시킨다. 여기에 상온에서 NaOCl 수용액을 첨가한 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 IV를 얻는다.
상기 화합물 IV를 유기용매(예를 들어, 메탄올) 수용액에 녹인 후 상온에서 2 M 농도의 수용성 알칼리 용액(예를 들어, Na2CO3, NaHCO3, K2CO 2 또는 KHCO3 용액) 수용액을 첨가하고 가열 환류시켜 화합물 V를 얻는다. 상기 화합물 V를 유기용매(예를 들어, 톨루엔)에 녹인 후 루이스 산(Lewis acid, 예를 들어, AlCl3 또는 BBr3)을 넣고 가열 환류시켜 화합물 VI을 얻는다.
상기 화합물 VI를 알콜에 녹인 후 상온에서 강산(예를 들어, 질산 또는 황산)을 첨가하고 가열 환류시켜 화합물 VII를 얻는다. 그 후, (4-브로모메틸페녹 시) 메틸 폴리스티렌 왕 수지 (wang resin)를 유기용매(DMF, THF, 또는 클로로포름)에 녹인 후 염기(Cs2CO3, Na2CO3, NaHCO3, K 2CO3 또는 KHCO3) 및 KI를 넣고 50 내지 60℃에서 1 내지 24시간 동안 교반시켜 왕 수지로 지지된 화합물 VIII를 얻는다.
상기 화합물 VIII를 유기용매에 녹인 후, 알칼리 수산화물의 알콜 수용액(예를 들어, LiOH, NaOH 또는 KOH)을 넣어 가열 환류시켜 왕 수지로 지지된 화합물 IX를 얻는다.
상기 화합물 IX를 DMF에 녹인 후 화합물 Ⅸ에 대하여 R2-NH-R3 및 커플링제(예를 들어, EDCI/DMAP/HOBt, DCC(디사이클로헥실카르보디이미드) 또는 pyBop(벤조트리아졸-1-일-옥시트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트))를 넣고 상온에서 교반시켜 왕 수지로 지지된 화합물 X를 얻는다.
상기 화합물 X를 CH2Cl2에 녹인 후 트리플루오로아세트산 (TFA)을 1 : 10의 비율(CH2Cl2/TFA 비율)로 넣고 상온에서 교반시켜 화학식 1의 화합물을 얻는다.
본 발명에 따른 화합물 중 화학식 1에서 X가 -N=인 GSK-3α 억제 화합물의 제조과정은 아래 반응식 2와 같다.
Figure 112004029480012-PAT00006
구체적으로, 상기 화합물 XI를 알코올과 반응시켜 화합물 XII를 얻고; 상기 화합물 XII와 R2-CO2H와 산(예를 들어, POCl3 또는 PPA)을 가열 환류시켜 화합물 XIII를 얻고; 상기 화합물 XIII를 피리딘에 녹인 후 산화제(예를 들어, SeO2 또는 KMnO4)을 넣고 가열 환류시켜 화합물 XIV를 얻고;상기 화합물 XIV를 유기용매에 녹인 후 산(예를 들어, SOCl2 또는 황산)을 넣고 가열 환류시켜 화합물 XV를 얻고; 상기 화합물 XV를 유기용매에 녹인 후 알칼리 수산화물을 알코올 수용액에 미리 녹인 용액을 넣어 가열 환류시켜 화합물 XVI를 얻고; 및 상기 화합물 XVI를 유기용매에 녹인 후 R2-NH-R3와 상온에서 교반시켜 화학식 1의 화합물을 얻는다.
상기 방법으로 제조된 화학식 1의 화합물로부터 당분야에 공지된 방법들을 이용하여 약학적으로 허용가능한 그의 염, 수화물, 용매화물, 이성체 등을 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 본 발명의 화학식 1의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염, 수화물, 용매화물 및 이성체는 당뇨 및 치매와 관련된 효소인 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3α (GSK-3α)의 활성을 억제하며, 1 내지 10,000 nM의 IC50 값을 나타낸다.
따라서, 본 발명은 화학식 1의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 유효성분으로 하고 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 GSK-3α의 과도한 작용에 의해 야기되는 질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다. 상기 GSK-3α의 과도한 작용에 의해 야기되는 질환으로는 비만, 치매, 당뇨병 등이 있다.
상기 조성물은 다양한 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화할 수 있다. 경구 투여용 제형으로는 예를 들면 정제, 캅셀제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제 (예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/ 또는 글리신), 활택제 (예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)를 함유할 수 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제 및 감미제를 함유할 수 있다. 상기 제형은 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한 비경구 투여용 제형의 대표적인 것은 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다.
상기 조성물은 멸균되고/되거나 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 목적하는 바에 따라 정맥내, 근육내 등의 경로를 통해 비경구 투여하거나 경구 투여할 수 있으며, 화학식 1의 화합물로서 하루에 체중 1 ㎏당 0.01 내지 100 ㎎, 바람직하게는 0.1 내지 50 ㎎의 양을 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 특정 환자에 대한 투여용량 수준은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법 및 배설률, 그리고 약제 혼합 및 질환의 중증도에 따라 변화시킬 수 있다.
이하 하기 실시예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 : 왕 수지 (p-벤질옥시벤질 알콜 수지)로 지지된 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산의 제조 (R1=페닐)
<단계 1> 3-아미노-4-메톡시 벤조산 메틸 에스테르의 합성
3-아미노-4-메톡시 벤조산 (40 g, 0.239 mol)을 메탄올에 녹인 후 상온에서 H2SO4 (38.14 ㎖, 0.717 mol)을 한 방울씩 넣은 다음, 12시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 내린 다음 감압 농축하여 메탄올을 제거한 후 NaHCO3 수용액으로 중화시켰다. 에틸아세테이트(EA)로 추출하여 감압 농축한 후 재결정 (EA/헥산)하여 90％ 수율로 표제 화합물 (39 g, 0.215 mol)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3): δ 7.87-7.78 (2H, m), 7.22 (1H, d), 3.93 (3H, s), 3.82 (3H, s)
분자량: 181
<단계 2> 4-메톡시-3-[(N-클로로-벤즈이미도일)-아미노]-벤조산 메틸 에스테르의 합성
무수 p-톨루엔설폰산 (41.99 g, 220.8 mmol)을 120℃까지 가열하여 녹인 후 상기 단계 1에서 합성한 3-아미노-4-메톡시 벤조산 메틸 에스테르 (20 g, 110.38 mmol)와 벤조니트릴 (22.77 g, 220.8 mmol)을 넣고 5시간 동안 180℃에서 교반시켰다. 상온으로 온도를 내려 NaHCO3 수용액으로 반응을 중지시킨 다음 에틸아세테이트로 추출하고 무수 MgSO4로 건조하여 감압 농축하였다. 50％ 메탄올 수용액에 녹인 후 상온에서 5％ NaOCl 수용액 (56 ㎖, 37.65 mmol)을 한 방울씩 첨가하였다. 5분 후 에틸아세테이트로 추출하고 무수 MgSO4로 건조하여 감압 농축시킨 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 (MeOH/CDCl3=5/95, Merck사 Silicagel 60)하여 88％ 수율로 표제 화합물 (31 g, 25.10 mmol)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3): δ 7.78 (1H, d), 7.48(1H, s), 7.37-7.24 (5H, m), 6.95 (1H, d), 3.78 (6H, s),
분자량 : 318
<단계 3> 7-메톡시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 메틸 에스테르의 합성
상기 단계 2에서 합성한 4-메톡시-3-[(N-클로로-벤즈이미도일)-아미노]-벤조산 메틸 에스테르 (8 g, 25.10 mmol)를 50％ 메탄올 수용액 50 ㎖에 녹인 후 상온에서 NaHCO3 (5.32 g, 50.20 mmol)을 소량의 물에 녹인 수용액을 한 방울씩 넣은 후 5분 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 내려 에틸아세테이트로 추출하여 감압 농축한 후 재결정 (EA/헥산)하여 86％ 수율로 표제 화합물 (6 g, 15.94 mmol)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3): δ 10.65 (1H, br), 8.23 (2H, d), 7.49 (3H, m), 6.75 (1H, d), 4.13 (3H, s), 3.99 (3H, s)
분자량 : 282
<단계 4> 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산의 합성
상기 단계 3에서 합성한 7-메톡시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4- 카르복실산 메 틸 에스테르 (4.5 g, 15.94 mmol)를 톨루엔 100 ㎖에 녹인 후 알루미늄 클로라이드 (9.56 g, 71.73 mmol)을 넣고 8시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 내린 후 3N HCl로 반응을 중지시킨 다음 0.5 시간 동안 교반시켰다. 생긴 침전물을 여과하여 벤젠으로 씻고 난 후 건조하여 86％ 수율로 표제 화합물 (3.5 g, 13.77 mmol)을 얻었다.
1H NMR (DMSO-d6): δ 8.29 (2H, d), 7.68 (1H, d), 7.56-7.49 (3H, m), 6.67 (1H, d)분자량 : 254
<단계 5> 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 메틸 에스테르의 합성
상기 단계 4에서 합성한 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4- 카르복실산 (2.00 g, 7.46 mmol)을 메탄올 30 ㎖에 녹인 후 상온에서 H2SO4 (2.00 ㎖, 37.28 mmol)을 한 방울씩 넣은 다음 15시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 내린 다음 감압 농축하여 메탄올을 제거한 후 NaHCO3 수용액으로 중화시켰다. EA로 추출하여 감압 농축한 후 재결정 (CHCl3/MeOH/헥산)하여 83％ 수율로 표제 화합물 (1.7 g, 5.89 mmol)을 얻었다.
1H NMR (CH3OH-d4): δ 7.82 (1H, d), 7.42-7.25 (5H, m), 6.64 (1H, d), 4.92 (3H, s)
분자량 : 268
<단계 6> 왕 수지 지지 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 메틸 에스테르의 합성
p-니트로페닐 카보네이트 왕 수지 (476 ㎎, 0.67 mmol)를 DMF에 녹인 후 상기 단계 5에서 합성한 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 메틸 에스테르 (567 ㎎, 2.01 mmol), Cs2CO3 (655 ㎎, 2.01 mmol), KI (334 ㎎, 2.01 mmol)을 넣고 50-60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 온도를 상온으로 내려 반응물을 여과한 다음, DMF, MeOH, CH2Cl2로 씻고 난 후 건조하여 98％ 수율로 표제 화합물 (608 ㎎, 0.65 mmol)을 얻었다.
<단계 7> 왕 수지 지지 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산의 합성
상기 단계 6에서 합성한 왕 수지 지지 7-히드록시-2-페닐-1H- 벤조이미다졸-4-카르복실산 메틸 에스테르 (570 ㎎, 0.47 mmol)를 THF에 녹인 후, LiOHㆍH2O (99 ㎎, 2.35 mmol)을 MeOH-H2O (혼합비= 2 : 1)에 미리 녹인 용액을 넣어 5시간 동안 가열 환류시켰다. 온도를 상온으로 내려 반응 혼합물을 여과한 다음, MeOH과 CH2Cl2로 씻고 난 후 건조하여 90％ 수율로 표제 화합물 (551 ㎎, 0.42 mmol)을 얻었다.
제조예 2: 2-페닐-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산의 제조 (R1=페닐)
<단계 1> 4-메틸-피리딘-2,3-디아민의 합성
반응식 2의 화합물 XI (5g, 32.68mmol)을 50mL의 메탄올에 녹인 후 5 w％ Pd/C (250mg, 5％ v/v) 을 넣고 고압 기체반응기에 넣고 수소를 이용하여 50psi에서 교반시킨다. 반응이 종결되면 감압 농축한 후 재결정(EA/헥산)하여 98％ 수율로 표제 화합물(3.94g, 32.03mmol)를 얻었다.
1H NMR (MeOH-d4) : δ 7.27 (2H, d), 6.46 (2H, d), 2.14 (3H, s)
추출량 : 123.16
<단계 2> 7-메틸-2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘의 합성
상기 단계 1에서 합성한 4-메틸-피리딘-2,3-디아민 (5.00g, 40.65mmol)에 R2-CO2H (60.97mmol)을 넣고 POCl3 용매에 녹인후 4시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 낮춘 후 감압 증류하여 용매를 제거한 후 EA와 NaHCO3 수용액으로 중화시켰다. 유기층을 감압 증류한 후 반응 혼합물을 칼럼 크로마토그래피 (용출액: EA/헥산)로 분리하여 50-99％ 수율로 표제 화합물을 얻었다.
<단계 3> 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산의 합성
상기 단계 2에서 합성한 7-메틸-2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘 (8.37mmol)을 15mL의 피리딘에 녹인 후 SeO2 (33.47mmol)을 넣고 3시간 동안 가열 환류시켰다. 상온으로 온도를 낮춘 후 감압 농축하여 피리딘을 제거한 후 셀라이트를 사용하여 여과한 후 감압 증류하여 25~50％ 수율로 표제 화합물을 얻었다.
<단계 4> 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 메틸의 합성
상기 단계 3에서 합성한 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 (2.09mmol)를 10mL의 MeOH에 녹인 후 0℃로 냉각하였다. SOCl2 (8.36mmmol)을 넣고 6시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 종결되면 EA와 NaHCO3 수용액으로 중화시킨다. 유기층을 감압 증류한 후 반응 혼합물을 칼럼 크로마토그래피 (용출액: EA/헥산)로 분리하여 80-99％ 수율로 표제 화합물을 얻었다.
<단계 5> 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 리튬염의 합성
상기 단계 4에서 합성한 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 메틸(0.40mmol)을 9mL의 THF와 3mL의 H2O, 3mL의 MeOH에 녹인 후 LiOHㆍH2O (0.48mmol)를 넣고 5시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 종결되면 감압 농축하여 용매를 제거하여 90-99％ 수율로 표제 화합물을 얻었다.
실시예 1:
7-하이드록시-2-티오펜-2-일-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산[3-(4,5-디클로로-이미다졸-1-일)-프로필]-아미드의 제조
상기 제조예 1에서 합성한 왕 수지 지지 2-(2-티오피닐)-7-히드록시-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 (36 ㎎, 0.03 mmol)를 DMF 3 ㎖에 녹인 후 1-(아미노프로필)-3,4-디클로로이미다졸 (20 ㎎, 0.09 mmol), EDCI (18 ㎎, 0.09 mmol), DMAP (11 ㎎, 0.09 mmol), HOBt (12 ㎎, 0.09 mmol)를 넣고 상온에서 교반시켰다. 반응이 종결되면 반응 혼합물을 여과한 다음, DMF, MeOH, CH2Cl2로 씻고 난 후 건조하여 중간 화합물로 왕 수지에 결합된 7-히드록시-2-페닐-1H-벤조이미다졸-4-카르복실산 아미드를 얻었다.
상기 화합물 30 ㎎을 CH2Cl2 0.2 ㎖에 녹인 후 트리플루오로아세트산 0.2 ㎖을 넣고 상온에서 0.5시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결되면 반응 혼합물을 여과한 다음, MeOH과 CH2Cl2로 씻고 난 후 건조하여 90％ 이상의 수율로 표제 화합물을 얻었다.
1H NMR (MeOH-d4): δ 8.02 (1H, d), 7.82-7.76 (3H, m), 7.28 (1H, t), 6.92 (1H, d) 4.21 (2H, t), 3.54 (2H, t), 2.25-2.13 (2H, m)
실시예 2 내지 7
상기 실시예 1의 방법에 따라 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 화합물을 수득하였다.
Figure 112004029480012-PAT00007
실시예 8: 2-페닐-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 [2-(2-하이드록시-페닐)-에틸]-아마이드
제조예 2에서 합성한 2-R1-3H-이미다조[4,5-b]피리딘-7-카르복실산 리튬염 (0.02mmol)을 2mL의 DMF에 녹인 후 2-hydroxy-1-phenethylamine (0.022mmol), EDCI (0.04mmol), DMAP (0.04mmol), HOBt (0.04mmol)를 넣고 상온에서 교반시켰다. 반응이 종결되면 감압농축하여 DMF를 제거한 후 EA/H2O로 추출하여 무수 MgSO4로 건조시킨 다음 감압 농축하였다. 반응 혼합물을 HPLC하여 50％ 수율로 표제 화합물을 얻었다.
1H NMR (MeOH-d4): δ 8.43(d, 1H),8.06(q, 2H), 7.79(d, 1H), 7.56(t, 3H), 7.12(t, 1H), 6.83~6.79(m, 2H), 6.68(m, 1H), 3.88(t, 2H), 2.96(t, 2H)
실시예 9 내지 15
상기 실시예 8의 방법에 따라 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 화합물을 수득하였다.
Figure 112004029480012-PAT00008
시험예 : GSK-3α의 효소활성 억제능 분석
상기에서 제조된 화합물들 GSK-3α 효소활성 억제능은 슐츠 (Shultz) 등의 방법 (USP 제6153618호)을 변형하여 수행하였고, 실험에 사용된 GSK-3α는 유전자 재조합 방법에 의해 대장균으로부터 제조하였다.
즉, 인간의 GSK-3α를 코드하는 폴리뉴클레오티드는 인간 GSK-3α유전자의 염기서열 (GenBank 등재번호: L33801)을 이용하여 이를 코드하는 폴리뉴클레오티드 의 5'-말단과 3'-말단에 대응하는 중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)용 프라이머(서열번호 1 및 2)를 고안하여 합성한 후, 인간의 DNA를 주형으로 한 PCR 반응에 의하여 증폭하였다.
이로부터 증폭된 DNA를 제한효소 BamH1/XhoI으로 절단하여 얻은 유전자 단편을 pGex 벡터 (Amersham Biosciences, Inc.)의 동일한 제한효소 절단부위에 삽입한 후 대장균 BL21 (DE3) 균주 (Novagen, Inc.)에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균 균주를 100 ㎍/㎖의 앰피실린이 함유된 루리아 배지 (LB; 1％ 박토트립톤, 0.5％ 효모 추출물, 1％ 염화나트륨)에 접종한 후 37℃에서의 세균의 흡광도가 600 ㎚에서 약 0.5 정도가 될 때까지 배양하였다. 그 후 배양온도를 18℃로 낮춘 후 IPTG를 최종농도가 0.5 mM이 되게 첨가하였다. IPTG를 첨가하고 16시간 후에 10,000 ×g에서 10분간 원심분리하여 세포 침전물을 회수하였다. 회수한 세포 침전물을 30 mM 트리스-HCl (pH 7.5), 100 mM NaCl, 5％ 글리세롤, 2 mM DTT 조성의 완충용액에 현탁시킨 다음, 얼음중탕에서 초음파 분쇄기 (Sonic Dismembrator, Fisher, 미국)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 상기 용액을 원심분리기로 16,000 rpm에서 30분간 원심 분리한 후 그 상층액을 이후의 단백질 정제 과정에 이용하였다.
이로부터 얻은 상층액을 상기의 완충용액으로 미리 평형된 GST 칼럼 (파마시아, 미국)에 결합시킨 후 5 mM 글루타치온을 이용하여 용출하였고, 용출액을 SDS-PAGE에 걸어 GSK-3α 단백질 부분만 회수한 후 트롬빈을 이용하여 GST 단백질 부분을 절단하였다. 이로부터 얻은 GSK-3α 단백질 부분을 20 mM HEPES (pH 7.5), 5％ 글리세롤, 2 mM DTT 조성의 완충용액으로 NaCl 농도가 50 mM 정도가 되도록 희석한 후, 상기 완충용액으로 평형된 모노 S 칼럼 (파마시아, 미국)에 결합시키고 0 내지 1 M NaCl 농도 구배로 용출하여 전기영동으로 확인한 후 GSK-3α 단백질 부분만을 모았다. 이렇게 정제한 단백질을 적정농도로 농축하여 효소활성 억제능 측정에 사용하였다.
한편, 상기 실시예 1 내지 15에서 수득된 각각의 화합물을 디메틸설폭사이드 (DMSO)에 12.5 mM 농도로 준비된 시료 화합물을 희석하여 사용하였다. 효소 반응은 50 mM 트리스-HCl (pH 7.5), 10 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 1 mM EDTA 및 1 mM DTT를 함유하는 완충용액에서 수행하였다. 상기 완충용액에 기질로 100 μM 포스포-크랩 펩타이드 (phosho-CREB peptide, NEB, USA) 및 ATP 100 μM과 32P-ATP를 1 μCi 첨가한 후 재조합 GSK-3α를 100 nM 농도로 첨가하고 30℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응액 25 ㎕에 5 ㎕의 5％ 인산용액 (phosphoric acid)을 첨가함으로써 반응을 정지시킨 후 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하였다. 이로부터 얻은 상등액 20 ㎕를 와트만 (Whatman) p81 여과지에 점적한 후 상기 여과지를 0.5％ 인산용액에 넣어 10분간 세척하였다. 세척과정을 3회 더 반복한 후 건조시키고 β-카운터 (Packard, USA)를 이용하여 여과지의 cpm (counter per minutes)을 측정하였다.
효소 저해능은 시료 화합물을 디메틸설폭사이드 (DMSO)에 용해시켜 제조한 용액을 전체 반응액의 5％ 이내로 첨가하여 평가하였다. 또한, 효소 저해능은 시험 화합물이 없는 상태에서의 cpm 값에 대한 시료 화합물 존재시의 cpm 값을 백분 율로 표시하였으며 50％의 효소활성을 저해하는 화합물의 농도를 IC50 값으로 판정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 효소 저해능, uM 실시예 효소 저해능, uM
1 0.008 9 0.06
2 0.05 10 0.08
3 1.6 11 0.03
4 1 12 0.07
5 0.27 13 0.01
6 1 14 0.005
7 0.1 15 0.003
8 0.08

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 화합물은 GSK-3α의 효소활성을 억제함으로써 당뇨, 치매 및 비만과 같이 GSK-3α의 과도한 작용에 의해 야기되는 질환의 예방 및 치료에 유용하게 이용될 수 있다.
<110> CRYSTALGENOMICS, INC <120> GLYCOGEN SYNTHASE KINASE 3 ALPHA INHIBITOR, PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING SAME <130> FPD/200406-0091 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for 5-end of glycogen synthase kinase 3 alpha <400> 1 aattggatcc atgagcggcg gcgggccttc gg 32 <210> 2 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for 3-end of glycogen synthase kinase 3 alpha <400> 2 aaggaaaaaa gcggccgctc aggaggagtt agtgagggta ggtgt 45

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1의 화합물 또는 약학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체:
    화학식 1
    Figure 112004029480012-PAT00009
    상기 식에서,
    R1은 비치환되거나 치환기를 가진 선형 또는 환형 C1-C6 알킬, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드임); 또는 비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드이고, '고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족'은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸리딘, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임)이고;
    R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소;
    비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬, 또는 비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환되고 쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬 (여기에서, 탄소 위에 치환될 수 있는 치환기는, 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 설포닐아미드, 알칸설포닐; 아미드;
    비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 아미드, 디옥소이소인돌로 치환된 방향족;
    히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 방향족으로 치환된 설포닐아미노로 치환된 방향족;
    비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환되고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족; 또는 비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 C3-C8 사이클로알킬임); 또는
    비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시; 할 로겐; 알킬옥시; 알킬; 아미노; 알킬아미노; 카르복실; 니트로; 설포닐아미드; 알칸설포닐; 아미드; 비치환되거나 쇄 중의 탄소 위에 치환기를 가진 선형 또는 환형 C1-C6 알킬(여기에서, 치환기는 히드록시; 할로겐; 알킬옥시; 알킬; 아미노; 알킬아미노; 카르복실; 니트로; 설포닐아미드; 알칸설포닐; 아미드; 비치환되거나, 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 아미드 또는 디옥소이소인돌로 치환된 방향족;
    히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드로 치환된 방향족으로 치환된 설포닐아미노로 치환된 방향족;
    비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드로 치환되고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족; 또는
    비치환되거나 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로 또는 아미드로 치환된 C3-C8 사이클로알킬임); 또는
    쇄 중의 탄소가 질소, 황 또는 산소로 하나 이상 치환된 선형 또는 환형 C1-C6 알킬이고,
    상기 '고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족'은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸리딘, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오 디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임)이거나
    R2 및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 치환기를 가진 고리를 형성할 수 있으며, 이 고리에는 탄소 외에 황, 산소, 설포닐, 설폭사이드, 카르보닐, 비치환되거나 치환된 질소가 포함될 수 있고,
    X는 -N= 또는 이다.
    Figure 112004029480012-PAT00010
  2. 제 1 항에 있어서,
    R1은 제 1 항에서 정의한 바와 같고,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소;
    비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C1-C4 알킬;
    비치환되거나 OH, F, C1-C4 알킬옥시, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 아세틸아미노, 디옥소이소인돌로 치환된 방향족으로 치환된 C1-C4 알킬;
    비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C3-C8 사이클로알킬;
    비치환되거나 OH, NH2, NO2 또는 옥소기로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 C3-C8 사이클로알킬로 치환된 C1-C4 알킬 (여기에서, 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 사이클로알킬은 몰포린 또는 옥소피롤리딘임);
    비치환되거나 OH, NH2, 히드록시알킬, 아미노알킬 또는 NO2로 치환된 방향족;
    비치환되거나 Cl, OH, NH2, NO2, C1-C4 알킬 또는 페닐로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 방향족으로 치환된 C1-C4 알킬 또는 C1 -C4 아미노 알킬 (여기에서, 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소 원자를 포함하는 방향족은 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 아이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-티오디아졸, 1,2,3-티오디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티오디아졸, 피리딘, 피리미딘, 또는 트라이아진임); 또는
    비치환되거나 OH, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 디옥소이소인돌 또는 티오펜설포닐아미노로 치환된 C1-C4 알킬로 치환된 방향족이거나, R2 및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환되고 고리 중에 1 내지 3개의 질소, 황 또는 산소를 포함하는 방향족 고리를 형성하는 화합물 또는 약학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이 성체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    R1은 비치환되거나 치환기를 가진 방향족, 또는 비치환되거나 치환기를 가지고 고리 중에 질소, 황 또는 산소를 포함하는 헤테로 방향족 (여기에서, 상기 치환기는 히드록시, 할로겐, 알킬옥시, 알킬, 아미노, 알킬아미노, 카르복실, 니트로, 설포닐아미드, 알칸설포닐 또는 아미드이고,
    R2및 R3는 각각 독립적으로 수소;
    비치환되거나 OH, NH2, NO2, 몰포린, 니트로피리딘아미노, 피리딘 또는 옥소피롤리딘으로 치환된 C1-C4 알킬;
    비치환되거나 Cl, CH3 또는 페닐로 치환된 이미다졸로 치환된 C1-C4 알킬;
    비치환되거나 OH, F, NH2, 메톡시, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아미노, 아세틸아미노 또는 디옥소이소인돌로 치환된 페닐로 치환된 C1-C4 알킬;
    비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 C3-C8 사이클로알킬;
    비치환되거나 OH, NH2 또는 NO2로 치환된 페닐; 또는
    비치환되거나 OH, NH2, NO2, 메탄설포닐아미노, 에탄설포닐아미노, 톨루엔설포닐아 미노, 디옥소이소인돌 또는 티오펜설포닐아미노로 치환된 C1-C4 알킬로 치환된 페닐이거나,
    R2 및 R3는 그들이 부착된 N 원자와 함께 비치환되거나 OH, NH2 또는 NO 2로 치환된 피페리딘 고리를 형성하는
    화합물 또는 약학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체.
  4. 하기와 같은 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법:
    i) 3-아미노-4-메톡시 벤조산(화합물 II)을 알코올과 반응시켜 화합물 III을 얻는 단계;
    ii) 상기 화합물 III과 무수 p-톨루엔설폰산과 벤조니트릴을 교반 환류시킨 다음, 상온에서 NaOCl 수용액을 첨가하여 화합물 IV를 얻는 단계;
    iii) 상기 화합물 IV를 알콜 수용액에 녹인 후 상온에서 염기성 수용액을 첨가하고 가열 환류시켜 화합물 V를 얻는 단계;
    iv) 상기 화합물 V를 유기용매에 녹인 후 루이스 산(Lewis 산)을 넣고 가열 환류시켜 화합물 VI을 얻는 단계;
    v) 상기 화합물 VI를 알콜에 녹인 후 상온에서 강산을 첨가하고 가열 환류시켜 화합물 VII를 얻는 단계;
    vi) (4-브로모메틸페녹시) 메틸 폴리스티렌 왕 수지 (wang resin)를 유기용매에 녹인 후 염기 및 KI를 넣고 1 내지 24시간 동안 교반시켜 화합물 VIII를 얻는 단계;
    vii) 상기 화합물 VIII를 유기용매에 녹인 후, 알칼리 수산화물을 알코올 수용액에 미리 녹인 용액을 넣어 가열 환류시켜 화합물 IX를 얻는 단계;
    viii) 상기 화합물 IX를 유기용매에 녹인 후 R2-NH-R3와 상온에서 교반시켜 화합물 X를 얻는 단계; 및
    ix) 상기 화합물 X를 트리플루오로아세트산 (TFA)과 교반시켜 화학식 1의 화합물을 얻는 단계:
    화학식 1
    Figure 112004029480012-PAT00011
    Figure 112004029480012-PAT00012
    Figure 112004029480012-PAT00013
    Figure 112004029480012-PAT00014
    Figure 112004029480012-PAT00015
    Figure 112004029480012-PAT00016
    Figure 112004029480012-PAT00017
    Figure 112004029480012-PAT00018
    Figure 112004029480012-PAT00019
    상기식에서,
    R1 내지 R3은 제 1 항에서 정의한 바와 같고, X는 이다.
    Figure 112004029480012-PAT00020
  5. 하기와 같은 단계를 포함하는 화학식 I의 화합물의 제조방법:
    i) 하기 화합물 XI를 알코올과 반응시켜 화합물 XII를 얻는 단계;
    ii) 상기 화합물 XII와 R2-CO2H와 산을 가열 환류시켜 화합물 XIII를 얻는 단계;
    iii) 상기 화합물 XIII를 피리딘에 녹인 후 산화제를 넣고 가열 환류시켜 화합물 XIV를 얻는 단계;
    iv) 상기 화합물 XIV를 유기용매에 녹인 후 산을 넣고 가열 환류시켜 화합물 XV를 얻는 단계;
    v) 상기 화합물 XV를 유기용매에 녹인 후 알칼리 수산화물을 알코올 수용액에 미리 녹인 용액을 넣어 가열 환류시켜 화합물 XVI를 얻는 단계; 및
    viii) 상기 화합물 XVI를 유기용매에 녹인 후 R2-NH-R3와 상온에서 교반시켜 화학식 1의 화합물을 얻는 단계:
    화학식 1
    Figure 112004029480012-PAT00021
    Figure 112004029480012-PAT00022
    Figure 112004029480012-PAT00023
    Figure 112004029480012-PAT00024
    Figure 112004029480012-PAT00025
    Figure 112004029480012-PAT00026
    Figure 112004029480012-PAT00027
    상기식에서,
    R1 내지 R3은 제 1 항에서 정의한 바와 같고, X는 -N=이다.
  6. 화학식 1의 화합물 또는 약학적으로 허용되는 그의 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체 유효량 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 글루코겐 합성효소 3α 활성 억제용 조성물:
    화학식 1
    Figure 112004029480012-PAT00028
    상기식에서,
    R1 내지 R3 및 X는 제 1 항에서 정의한 바와 같다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    치매, 비만, 뇌졸중, 당뇨병 및 양극성 질환의 예방 또는 치료에 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
KR1020040051738A 2004-07-02 2004-07-02 글리코겐 합성효소 카이네이즈 3 알파 활성 억제제, 이의제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학 조성물 KR20060002622A (ko)

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