KR20060031962A

KR20060031962A - 신규4,5,6,7-테트라히드로-[1,2]디티올로[4,3-ｃ]피리딘-3-티온계 화합물

Info

Publication number: KR20060031962A
Application number: KR1020040080955A
Authority: KR
Inventors: 김상건; 이승진; 박은영; 고명숙; 김진완; 최광도; 임지웅; 이상호
Original assignee: 재단법인서울대학교산학협력재단; 씨제이 주식회사
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-04-14
Also published as: JP2008515880A; JP4595103B2; US20080058368A1; KR100604261B1; WO2006080745A1; US7435819B2; TW200621746A

Abstract

본 발명은 p90 리보솜 S6 키나제 1 (RSK1)의 직접적인 키나제 활성증진을 나타내는 신규한 하기 화학식 (I)의 화합물, 및 이들을 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다:

(I)

상기 식에서, 기호의 정의는 명세서의 기재와 동일하다.

p90 리보솜 S6 키나제 1, RSK1

Description

신규 4,5,6,7-테트라히드로-[1,2]디티올로[4,3-ｃ]피리딘-3-티온계 화합물{New 4,5,6,7-tetrahydro-[1,2]dithiolo[4,3-c]pyridine-3-thione compounds}

본 발명은 신규한 4,5,6,7-테트라히드로-[1,2]디티올로[4,3-c]피리딘-3-티온계 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 용매화물 또는 수화물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명의 상기 4,5,6,7-테트라히드로-[1,2]디티올로[4,3-c]피리딘-3-티온계 화합물은 p90 ribosomal S6 kinase 1 (RSK1)을 직접적으로 활성화시켜 키나제 활성을 증진시키고, 이로 인하여 CCAAT-enhancer binding protein β (C/EBPβ)의 특징 잔기가 인산화되므로써 활성형 C/EBPβ가 형성되고, 이로 인하여 유전자 발현이 조절되므로 간세포의 재생이 촉진될 뿐만 아니라, 활성형 C/EBPβ는 간섬유화의 핵심 인자인 전환성장인자 (transforming growth factor β: TGFβ)의 유전자 발현을 억제하므로 간섬유화, 간경화를 예방 및 치료할 수 있다.

간은 체외에서 들어온 물질 및 체내의 물질대사에서 중추적인 역할을 담당하며 지속적으로 효소반응 및 에너지대사가 일어나는 생체기관이다. 현재 한국내의 만성 질병 중에서 간염, 간경화 및 간암이 차지하는 비중은 순환기계 질환과 함께 가장 높은 것으로 나타나고, 질병으로 인한 사망원인의 큰 비중을 차지하는 실정이다. 특히 선진국에 비하여 음주인구가 상대적으로 높고 폭음에 의한 간 손상 발생원인이 높은 만큼 이에 대한 관심도 지대하다. 바이러스 감염이나 음주에 의한 지속적인 간조직의 손상은 간경변증이나 간암으로 발전되는 만성 복합성 질환의 특징을 가진다. 간조직의 생리적 특성 및 중요성을 고려할 때 간질환의 치료 및 예방은 대단히 중요하며 간 조직손상을 줄이고 궁극적으로 간세포 재생을 통해 간기능을 정상화시킬 수 있는 약물의 치료 작용점을 발굴하고 이를 활용하는 기술의 발명이 요구된다.

본 발명자는 선행연구를 통하여 C/EBP의 활성이 간경변증 치료 및 간조직 재생에 있어 필수 핵심 전사인자임을 밝힌바 있다 (대한민국특허출원번호 제2000-18134호 및 대한민국특허번호 0377789). 이에 본 발명자들은 간 섬유화, 간경변증과 관련된 주요 유전자 발현의 변화를 매개하는 세포신호를 탐색하는 기술에 관하여 연구를 거듭하여 수행한 결과, 화학식 (I)의 화합물이 RSK1의 키나제 활성을 직접적으로 증진할 수 있다는 것과 이러한 직접적인 RSK1의 활성증진이 간섬유화, 간경변증을 치료할 수 있다는 것을 놀랍게도 발견하여, RSK1의 키나제 활성을 직접적으로 증진시킬 수 있는 신규 화학식 (I)의 화합물 및 이를 함유한 약학조성물을 발명하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 RSK1의 직접적인 키나제 활성 증진을 통한 간섬유화, 간경화를 치료 및 예방할 수 있는 신규 화합물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 (I)의 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 용매화물 또는 수화물을 제공한다:

(I)

상기 식에서, R¹은 수소, C_1-7-알킬, C_3-7-시클로알킬, C_1-7-할로알킬, C_1-7-알콕시, C_3-7-시클로알콕시, C_1-7-알킬티오, C_3-7-시클로알킬티오, C _1-7-알킬술포닐, C_1-7-알킬아미노카르보닐, 히드록시, 티올, 할로겐, 카르복실, 니트로, 시아노, C_1-7-알킬카르보닐, C_1-7-알콕시카르보닐, C_1-7-알킬카르보닐옥시, 아미노, C_1-7-알킬아미노, C_1-7-알킬카르보닐아미노, C_1-4-알킬술폰아미노, 페닐, 헤테로아릴, 페닐-C_1-4-알킬 및 헤테로아릴-C_1-4-알킬로 구성된 그룹 중에서 선택되고,

상기 페닐은 치환되거나 혹은 비치환될 수 있고,

상기 헤테로아릴은 질소, 황 및 산소로 구성된 그룹중에서 선택된 1개 이상의 헤테로원자를 함유하는 5 또는 6원환을 의미하며, 이들은 치환되거나 혹은 비치환될 수 있다.

다르게 언급하지 않는 한, 상기 정의는 하기와 같이 사용된다.

- 할로는 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오드의 일반명이고;

- C_1-4-알킬은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 포화 탄화수소 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 1-메틸에틸, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸 등이다;

- C_1-7-알킬은 C_1-4알킬(상기에 정의된 것과 같음)을 포함하고, 5 또는 7개의 탄소 원자를 포함하는 고차 동족체, 예컨대, 2-메틸부틸, n-펜틸, 디메틸프로필, n-헥실, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 헵틸 등이다;

- C_3-7-시클로알킬은 3 내지 7개의 탄소를 포함하는 사이클릭 탄화수소기, 예컨대, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로펜테닐, 시클로헥실, 시클로헥세닐, 시클로헵틸 등을 포함한다.

- 또한 C_1-7-알콕시는 1 내지 7 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 예컨대, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, 2급 부톡시, 3급 부톡시, 페틸옥시, 헥실옥시 등을 포함한다.

상기 화합물들에 있어서, 바람직한 치환체로는, 제한되지는 않지만, 할로겐(예, 염소, 브롬, 플루오르 및 요오드), 바람직하게는, 알킬, 알콕시, 아르알킬, 또는 할로알킬(예컨대, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 2,2,3,3,3,-펜타플루오로프로필 등이 있음), 니트로, 아미노, 알킬아미노, 시아노, 포르밀, 아실, 아미노알킬, 모노- 또는 디알킬아미노알킬, 아지드, 카르복시, 알콕시카르보닐, 카바모일, 알킬카바모일, 아지드 등을 들 수 있다.

약제학적으로 허용되는 부가 염은 약제학적으로 허용되는 산 부가 염 및 약 제학적으로 허용되는 염기 부가 염을 포함한다. 본 명세서에서 언급되는 약제학적으로 허용되는 산 부가 염은 화학식 (I)의 화합물이 형성할 수 있는 치료적으로 활성인 비독성 산 부가염 형태를 포함한다. 염기성 특성을 갖는 화학식 (I)의 화합물은 적합한 산으로서 상기 염기 형태를 처리함에 의해 그의 약제학적으로 허용되는 산 부가 염으로 전환될 수 있다. 적합한 산은 예컨대, 염산 또는 브롬산과 같은 할로소소산; 황산; 질산; 인산 등의 무기산 또는 예컨대, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프로판산, 하이드록시아세트산, 락트산, 피루브산, 옥살산, 말론산, 숙신산(즉, 부탄디오익산), 말레산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 시클람산, 살리실산, p-아미노-살리실산, 파모산 등의 유기산을 포함한다.

산성 특성을 갖는 화학식 (I)의 화합물은 적합한 유기 또는 무기 염기로 상기 산성 형태를 처리함으로써 그의 약제학적으로 허용되는 염기 부가 염으로 전환할 수 있다. 적합한 염기 염 형태는 예컨대, 암모늄 염, 알칼리 및 알칼리 토금속 염, 예컨대, 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘 염 등, 벤자틴, N-메틸-D-글루카민, 히드라바민 염과 같은 유기 염기와의 염, 및 아르기닌, 리신 등과 같은 아미노산과의 염을 포함한다.

또한 본 발명은 화학식 (I)의 화합물이 형성할 수 있는 수화물 및 용매화물을 포함한다. 상기 수화물 및 용매화물은 통상의 방법으로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 화학식 (I)의 화합물중 바람직한 화합물로는 5-벤질-4,5,6,7-테트라히드로-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-3-티온 또는 3-티옥소-6,7-디하 드로-3H,4H-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-5-카르복실산 에틸 에스테르를 들 수 있다.

본 발명에서는 RSK1을 직접적으로 활성화시키는 화학식 (I)의 화합물이 세포 재생의 촉진, 전환성장인자의 발현 억제 효능을 나타내는 것을 세계 최초로 발견한 것에 근거하여 창안하였다. 실제로 실험예에 따르면 화학식 (I)의 화합물에 의한 직접적인 RSK1의 활성증가는 세포 재생의 핵심인자인 C/EBPβ의 세린 105번 잔기를 선택적으로 인산화 하였으며, 이로 인하여 활성화된 C/EBPβ는 목표 유전자의 활성을 증가 또는 억제하므로써 간경변증의 치료효능을 증가시킨다.

본 발명에 따르는 기술은 전환성장인자의 억제는 물론 간세포 재생효과를 가지므로 간섬유화증 및 간경변증을 치료하는 진보된 기술임을 물론 RSK1의 활성증진으로 인한 부작용은 거의 없어 치료목적 뿐만 아니라 예방목적의 기술로도 활용할 수 있다. 나아가 특정 유전자의 결손기술과는 달리 RSK1의 활성을 화학식 (I)의 화합물에 의하여 증가시키므로 화학식 (I)의 화합물의 투여를 중지할 때에는 RSK1의 활성을 원하는 수준으로 낮출 수 있어 치료가 완성된 시점에는 RSK1의 활성을 재조절 할 수 있는 기술이 된다.

또한, 본 발명의 화합물은 약제학적인 분야에서 통상적인 방법에 따라 경구투여에 적합한 단위투여형의 제제 및 주사제로 제형화시켜 투여할 수 있다. 이러한 목적에 적합한 경구투여용 제형에는 경질 및 연질캅셀제, 정제, 산제, 현탁제, 시럽제 등이 포함된다. 이러한 경구투여용 제제에는 두가지 또는 그 이상의 약물학적 활성 성분이외에 하나 또는 그 이상의 약제학적으로 불활성인 통상적인 담체, 예를 들면 전분, 락토스, 카복시메틸셀룰로오즈, 카올린 등의 부형제, 물, 젤라틴, 알코 올, 글루코즈, 아라비아 고무, 트라가칸타 고무 등의 결합제, 전분, 덱스트린, 나트륨 알기네이트 등의 붕해제, 탈크, 스테아르산, 마그네슘 스테아레이트, 유동 파라핀 등의 활탁제와 같은 추가의 첨가제 성분들이 포함될 수 있다. 본 발명에서는 또한 용해를 위한 용해보조제등을 첨가할 수도 있다.

본 발명의 조성물의 1일 투여 용량은 투여하고자 하는 대상의 질환의 진행 정도, 발병시기, 연령, 건강상태, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 달라지지만 성인을 기준으로 할 때 일반적으로는 상기 조성물 1 내지 500 mg/kg, 바람직하게는 30 내지 200 mg/kg을 1일 수회 분할하여 투여할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예 및 실험예에 의해 더욱 상세히 설명되나, 본 발명이 이들 예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

5-벤질-4,5,6,7-테트라히드로-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-3-티온(화합물 1)의 합성

칼륨 t-부톡시드 0.69g(6.15mmol)를 테트라히드로푸란 10ml 및 디메틸포름아미드 2ml의 혼합용매에 현탁시키고, 1-벤질-4-피페리돈 0.5ml(2.80mmol)을 넣은 후 상온에서 15분간 교반시켰다. 이황화탄소 0.19ml(3.16mmol)를 넣고 상온에서 15분간 교반 후, 다시 헥사메틸디실라티안 0.89ml(4.22mmol)을 넣고 15분간 교반하였다. 반응액을 0℃로 냉각시킨 후, 헥사클로로에탄 0.73g(3.08mmol)을 투입하고 동 온도에서 30분간 교반하였다. 메탄올 5ml를 넣고 상온에서 15분간 교반시켜 반응을 종결시킨 다음, 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 잔류물을 물 30ml로 희석시키고 디클로로메탄 30ml로 추출 후, 염수로 1회 세척한 다음, 무수 황산 나트륨으로 건조시켰다. 다시 감압 증류하여 얻은 잔류물을 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피(용리제: 노르말 헥산/아세톤 = 20/1)로 정제하여 260mg의 목적화합물을 고체로 수득하였다.(33.3%)

¹H NMR(400MHz, CDCl₃) 2.65(t,J=3Hz,2H), 2.85(t,J=3Hz,2H), 3.50(s,2H), 3.70(s,2H), 7.20-7.30(m,5H)

Mass(FAB) 280.0(M⁺¹)

실시예 2

3-티옥소-6,7-디하드로-3H,4H-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-5-카르복실산 에틸 에스테르 (화합물 2)

칼륨 t-부톡시드 0.82g(7.31mmol)를 테트라히드로푸란 10ml 및 디메틸포름아미드 2ml의 혼합용매에 현탁시키고, 에틸 4-옥소-1-피페리딘카르복실레이트 0.5ml(3.31mmol)을 넣은 후 상온에서 15분간 교반시켰다. 이황화탄소 0.22ml(3.66mmol)를 넣고 상온에서 15분간 교반 후, 다시 헥사메틸디실라티안 1.05ml(4.98mmol)을 넣고 15분간 교반하였다. 반응액을 0℃로 냉각시킨 후, 헥사클로로에탄 0.86g(3.63mmol)을 투입하고 동 온도에서 30분간 교반하였다. 메탄올 5ml를 넣고 상온에서 15분간 교반시켜 반응을 종결시킨 다음, 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 잔류물을 물 30ml로 희석시키고 디클로로메탄 30ml로 추출 후, 염수로 1회 세척한 다음, 무수 황산 나트륨으로 건조시켰다. 다시 감압 증류하여 얻은 잔류물을 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피(용리제: 초산에틸/노르말 헥산 = 1/10)로 정제하여 390mg의 목적화합물을 고체로 수득하였다.(45.0%)

¹H NMR(400MHz, CDCl₃) 1.25(t,J=7Hz,3H), 2.55(q,J=7Hz,2H), 2.85(m,1H), 3.70-3.75(m,3H), 4.15-4.20(m,2H)

Mass(EI) 261.0(M⁺)

실험예. 화합물 1 및 화합물 2에 의한 C/EBPβ 활성화 및 C/EBPβ활성화에 의한 GSTA 유도발현

본 실험예에서는, 상기 실시예에서 합성된 화합물 1 및 화합물 2를 이용하여 C/EBPβ 활성화 및 C/EBPβ 활성화에 의하여 유도되는 대표적 유전자인 Glutathione S-transferase A(GSTA)의 증가정도를 검색하였다. 먼저, 신규 합성된 화합물들 중에서 세포를 사멸시키지 않는 화합물을 선택하기 위하여 간세포 주에 각 합성된 화합물(30 uM)을 가하고 24시간 배양한 후 0.7 mg/ml의 MTT(yellow tetrazolium salt)와 함께 4시간동안 추가 배양하였다. 생존 세포에서 MTT는 물에 녹지 않는 formazan 결정으로 환원되므로 생성된 결정을 DMSO 용매로 녹여 595 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포를 사멸시키는 화합물을 제외한 신규 합성된 화합물, 즉 화합물 1 및 화합물 2(각 30 uM)를 세포와 함께 24시간 배양한 후 처치한 세포로부터 얻은 핵분획 또는 전세포분획 (lysates)에서 C/EBPβ 활성화와 GSTA 발현을 면역화학적 방법으로 측정하였다.

C/EBPβ의 활성화 측정 방법 및 결과

동물에서 C/EBPβ 유전자를 결손시켰을 때에는 간조직의 재생이 불가능하며 (Greenbaum et al., J Clin Invest. 1998;102(5):996-1007), C/EBPβ의 활성화는 간섬유화 매개인자인 전환성장인자 (TGF-β) 유전자 발현을 억제한다 (Kang et al., FASEB J. 2002;16(14): 1988-90). 따라서 C/EBPβ의 활성화는 간조직의 재생 및 간섬유화의 억제에 핵심적인 역할을 수행한다. C/EBPβ 활성화과정은 C/EBPβ의 특정 아미노산 잔기 즉 세린 105번의 인산화를 매개하여 발생한다 (Buck et al., Mol Cell. 1999; 4(6):1087-92). 이러한 배경하에 본 발명의 화합물에 의한 직접적인 RSK1의 활성증가가 C/EBPβ의 세린 105 번 인산화를 유도하는지를 관찰하였다. 세포에 화합물 1 및 화합물 2를 각각 처치하여 일정시간 함께 배양하였을 때 C/EBPβ의 세린 105번 인산화는 배양 후 3시간 이후부터 증가하였으며, 화합물 1 및 화합물 2에 의하여 세포질 분획에서 양적으로 증가한 p-C/EBPβ (Ser105)는 6시간 이후부터는 핵분획으로 이동하였다. 이와는 달리 C/EBPβ의 threonine 잔기 188 번 인산화 정도는 전혀 변화하지 않아 소분자 유기 화합물에 의한 RSK1활성화에 따른 C/EBPβ의 인산화가 C/EBPβ 분자의 특정 잔기에서 선택적으로 발생하는 것을 확인하였다. 상기 실험예에서 비교예로서 올티프라즈를 사용하였다. 화합물 1 및 화합물 2는 하기 표 1과 같이, C/EBPβ 활성화를 일으키는 것으로 나타났다 (+,올티프라즈와 유사한 정도의 활성효능; ++, 올티프라즈보다 강한 활성효능). C/EBPβ 활 성화를 일으키는 이들 신규화합물들은 예측한 바와 같이 C/EBPβ활성화에 의하여 GSTA 발현을 현저히 향상시키는 것으로 나타났다(O, 올티프라즈와 동등한 효소유도; OO, 올티프라즈보다 강한 효소유도)(표 1).

합성 화합물	세포사멸	C/EBPβ활성능	GSTA 유도능
1	-	O	++
2	-	O	++

제제예 1

CJ-12108 100mg

유당 50mg

전분 10mg

스테아린산 마그네슘 적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

제제예 2

CJ-12120 200mg

유당 50mg

전분 10mg

스테아린산 마그네슘 적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 전분의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

제제예 3

CJ-12108 50mg

유당 30mg

전분 28mg

탈크 2mg

스테아린산 마그네슘 적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 방법으로 캅셀제의 제조방법에 따라서 젤라틴 경캅셀에 충진하여 캅셀제를 제조하였다.

제제예 4

CJ-12120 250mg

유당 30mg

전분 20mg

스테아린산 마그네슘 적량

상기의 성분을 긴밀히 혼합하고 폴리에틸린이 코팅된 포에 충진하고 씰링하여 산제를 제조하였다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물에 의한 직접적인 RSK1의 활성증가는 전환성장인자의 유전자발현을 억제하는 효능이 있음은 물론, 분자수준에서 독특한 약리효능을 가지므로, 간경변증 치료는 물론이고 간조직의 재생을 촉진하므로 RSK1을 활성화하는 본 화합물은 간섬유화, 간경변증의 예방 및 치료제로 쓰일 수 있다.

Claims

하기 화학식 (I)의 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 용매화물 또는 수화물:

(I)

상기 식에서, R¹은 수소, C_1-7-알킬, C_3-7-시클로알킬, C_1-7-할로알킬, C_1-7-알콕시, C_3-7-시클로알콕시, C_1-7-알킬티오, C_3-7-시클로알킬티오, C _1-7-알킬술포닐, C_1-7-알킬아미노카르보닐, 히드록시, 티올, 할로겐, 카르복실, 니트로, 시아노, C_1-7-알킬카르보닐, C_1-7-알콕시카르보닐, C_1-7-알킬카르보닐옥시, 아미노, C_1-7-알킬아미노, C_1-7-알킬카르보닐아미노, C_1-4-알킬술폰아미노, 페닐, 헤테로아릴, 페닐-C_1-4-알킬 및 헤테로아릴-C_1-4-알킬로 구성된 그룹 중에서 선택되고,

상기 페닐은 치환되거나 혹은 비치환될 수 있고,

상기 헤테로아릴은 질소, 황 및 산소로 구성된 그룹중에서 선택된 1개 이상의 헤테로원자를 함유하는 5 또는 6원환을 의미하며, 이들은 치환되거나 혹은 비치환될 수 있다.
제1항에 있어서, 상기 화합물이 5-벤질-4,5,6,7-테트라히드로-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-3-티온 또는 3-티옥소-6,7-디하드로-3H,4H-1,2-디티올로[4,3-c]피리딘-5-카르복실산 에틸 에스테르인 화합물.
제1항의 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 용매화물 또는 수화물을 유효성분으로 포함하는 간섬유화와 간경변증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.