KR20060058133A

KR20060058133A - 2-알킬리덴-19-노르-비타민 ｄ 유도체 및 부갑상선호르몬의 조합을 포함하는 약학 조성물 및 방법

Info

Publication number: KR20060058133A
Application number: KR1020067005457A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 두안 톰슨
Original assignee: 화이자 프로덕츠 인코포레이티드
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-05-29
Also published as: NO20061236L; JP2007505883A; CA2539357A1; BRPI0414518A; AU2004273660A1; MXPA06003064A; TW200511999A; NZ545803A; EP1667689A1; RU2006108557A; CN1852716A; WO2005027915A1; IL174144A0; AU2004273660B2; US20050065088A1

Abstract

본 발명은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합을 포함하는 약학 조성물 및 이를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 치료방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 포함하는 약학 조성물 및 이를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 치료방법에 관한 것이다.

Description

2-알킬리덴-19-노르-비타민 Ｄ 유도체 및 부갑상선 호르몬의 조합을 포함하는 약학 조성물 및 방법{PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS AND METHODS COMPRISING COMBINATIONS OF 2-ALKYLIDENE-19-NOR-VITAMIN D DERIVATIVES AND PARATHYROID HORMONE}

비타민 D는 스테로이드 분자의 군을 나타내는 일반적인 용어이다. 비타민 D의 활성 형태, 즉 1,25-다이하이드록시비타민 D₃(1,25-다이하이드록시콜레칼시페롤)로 불리는 형태는, 7-데하이드로콜레스테롤의 비타민 D₃(콜레칼시페롤)로의 전환에 의해 인체에서 생합성된다. 이러한 전환은 피부 안에서 일어나며 UV 방사선(일반적으로 햇빛으로부터)을 필요로 한다. 이어서 비타민 D₃는 간에서 25-하이드록시비타민 D₃(25-하이드록시콜레칼시페롤)로 대사되고, 이는 추가로 신장에서 비타민 D의 활성 형태, 1,25-다이하이드록시비타민 D₃로 대사된다. 이어서 1,25-다이하이드록시비타민 D₃는 인체를 통해 분산되어 세포내 비타민 D 수용체에 결합된다.

비타민 D의 활성 형태는 무기질 대사 및 뼈 성장과 관련된 것으로 공지된 호르몬이고 칼슘의 장 흡수를 촉진시킨다.

비타민 D 유사체는 1998년 12월 1일에 허여된 미국 특허 제 5,843,928 호에 개시되어 있다. 상기 개시된 화합물은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체로서 1,25-다이하이드록시비타민 D₃와 비교할 때, 낮은 장 칼슘 수송 활성 및 높은 뼈 칼슘 동원 활성을 특징으로 한다.

본 발명은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체, 특히 화합물 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃(또한 2MD로 공지됨)와 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합을 사용하는 치료방법을 제공한다.

발명의 요약

본 발명은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합을 포함하는 약학 조성물 및 이를 환자에게 투여 하는 것을 포함하는 치료방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 포함하는 약학 조성물 및 이를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 치료방법에 관한 것이다.

본 발명은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합을 사용하여, 대사 뼈 질병, 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 스테로이드 유도 골다공증, 낮은 뼈전환 골다공증, 뼈연화증, 신장성 골형성장애, 건선, 다발경화증, 당뇨병, 숙주대이식편 거부, 이식 거부, 류마티스 관절염, 천식, 뼈 골절, 뼈 이식, 여드름, 탈모증, 건조한 피부, 피부탄력부족, 불충분한 피지분해, 주름, 고혈압, 백혈병, 결장암, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 생식샘저하증, 남성폐경기, 무름(frailty), 근육 손상, 근육감소증, 골육종, 저칼슘성 칼슘경직, 부갑상선 기능저하증, 구루병, 비타민 D 결핍, 식욕부진, 과도한 운동으로부터 비롯된 낮은 골량의 치료, 및 청소년의 피크 골량의 증진 및 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 약학 조성물 및 방법에 관한 것이다.

바람직한 실시태양에서, 본 발명은 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 사용하는, 대사 뼈 질병, 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 스테로이드 유도 골다공증, 낮은 뼈전환 골다공증, 뼈연화증, 신장성 골형성장애, 건선, 다발경화증, 당뇨병, 숙주대이식편 거부, 이식 거부, 류마티스 관절염, 천식, 뼈 골절, 뼈 이식, 여드름, 탈모증, 건조한 피부, 피부탄력부족, 불충분한 피지분해, 주름, 고혈압, 백혈병, 결장암, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 생식샘저하증, 남성폐경기, 무름, 근육 손상, 근육감소증, 골육종, 저칼슘성 칼슘경직, 부갑상선 기능저하증, 구루병, 비타민 D 결핍, 식욕부진, 과도한 운동으로부터 비롯된 낮은 골량의 치료, 및 청소년 피크 골량의 향상 및 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 방법에 관한 것이다.

바람직한 실시태양에서, 상기 조합을 사용하는 치료방법은 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 뼈 골절, 뼈 이식, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 무름, 근육 손상 및 근육감소증이다.

골감소증은 뼈의 얇아짐, 즉 골다공증보다는 덜하고 실제 골다공증 전 단계이다. 국제보건기구(The World Health Organization)는 환자의 뼈가 정상인지, 골감소증인지 골다공증인지를 지시하기 위해 골량 밀도(BMD)을 기준으로 진단 카테고리를 개발하였다. 정상 골밀도는 젊은 성인 평균 골밀도의 1 표준편차 이내(+1 또는 -1)에 있다. 골감소증(낮은 골량)은 젊은 성인 평균보다 1 내지 2.5 낮은 표준편차의 골밀도(-1 내지 -2.5)로서 정의되고, 골다공증은 젊은 성인 평균보다 2.5 표준편차 이상 낮은 골밀도(＞-2.5)로서 정의된다.

생식샘저하증은 일반적으로, 생식자발생 및/또는 생식샘 호르몬의 분비의 결핍으로 입증되는, 부적절한 생식샘 작용으로서 정의되며, 이는 사춘기 지연 및/또는 생식부족을 초래할 수 있다. 생식샘저하증의 3가지 주요 유형이 존재한다: 1) 1차 생식샘저하증; 2) 2차 생식샘저하증 및 3) 내성 생식샘저하증. 1차 생식샘저하증에서, 라이디그(Leydig) 세포에 대한 손상은 안드로겐 생성을 손상시킨다. 2차 생식샘저하증에서, 시상하부 또는 뇌하수체의 장애가 생식샘자극 호르몬 분비를 손상시키고, 내성 생식샘저하증에서, 안드로겐에 대한 신체 반응이 부적절하다.

구루병은 뼈가 연화되고 약해지는 것과 관련된 아동 질환으로, 일차적으로 비타민 D, 칼슘 및/또는 포스페이트의 부족에 의해 야기된다.

식욕부진은 다음과 같은 특징을 갖는 질병이다: 연령 및 키에 대해 최소한의 정상인 체중에서 또는 그 이상에서 체중을 유지하기를 거부함(예를 들면, 기대치의 85% 미만의 체중을 유지하는 체중 손실; 또는 성장 기간중 기대되는 체중을 얻지 못하여 기대치의 85% 미만의 체중을 가짐); 체중미달일지라도, 체중이 증가할까봐 또는 뚱뚱해질까봐 매우 두려워함; 및 체중 또는 체형을 경험하는 방식에서의 장애, 체중 또는 체형이 자기 평가에 과도하게 영향을 미치거나, 현재의 적은 체중의 심각성을 부인함. 본 발명의 화합물 및 조합은 식욕부진을 치료하는데 사용될 수 있고 식욕부진과 관련된 골 손실을 치료하는데 사용할 수 있다.

본 발명의 화합물 및 조합을 사용하여 치료될 수 있는 또 다른 질병은 특히 여성의 경우 과도한 운동과 관련된 골 감소이다. 운동, 경기 또는 스포츠에 과도하게 참여하면 골 감소를 가져올 수 있고, 이는 통상적으로 여성의 무월경을 수반한다. 과도한 운동을 하게 된 남성도 역시 골 감소를 나타낸다.

남성폐경기(또한 남성 폐경 또는 비로퍼즈(viropause)로도 불림)는 일반적으로 40 내지 55세의 남성에게 자연스럽게 발생한다. 남성폐경기는 호르몬 테스토스테론의 양의 감소이다. 테스토스테론의 양이 감소하고 남성은 폐경기에 접어들면, 에너지 및 힘 감소, 체지방 증가, 골다공증, 우울, 정신적 명확성 감퇴, 근육 유지 불능, 심혈관 질환, 죽상경화증, 성욕감소, 오르가즘의 강도 감소, 발기 기능부전, 과민성 증가 및 관절, 특히 손과 발의 관절의 통증 및 경직과 같은 다양한 변화 또는 상태가 관찰된다. 또한, 폐경을 경험하거나 이미 경험한 남성은 여성형 유방증, 과콜레스테롤혈증을 포함하는 혈청지질 장애, 감소된 혈관반응성, 생식샘저하증 및 양성 전립선 비대를 가질 수 있다.

무름은 골격근량의 점진적이면서 급격한 손실로서 낙상, 질병회복의 어려움, 장기 입원 및 일상 생활에 도움을 필요로 하는 장기간 장애의 높은 위험을 낳는다. 근육량, 체력 및 체기능의 감소는 일반적으로 생활질의 저하, 독립성 손실 및 사망률을 가져온다. 무름은 정상적으로 노화와 관련있지만, 질병 유도성 악액질, 부동 또는 약물 유도성 근육감소증과 같은 다른 인자들에 기인하여 근육손실 및 감소된 강도가 생길 때도 발생할 수 있다. 무름을 지칭하는데 사용되는 다른 용어는 근육감소증으로서, 골격근량 또는 근질의 손실에 대한 일반적인 용어이다. 그 전체적인 질에 기여하는 골격근 성질의 예는 수축성, 섬유크기 및 유형, 피로능(fatiguability), 호르몬 반응성, 글루코스 섭취/대사 및 모세관 밀도이다. 근질 손상은 근량의 손실이 없더라고 체력손실 및 체력기능손상을 가져올 수 있다.

본원에서 사용된 '근육 손상'이란 용어는 임의의 근육 조직에 대한 손상이다. 근육 손상은 사고, 운동중 부상, 내분비 장애, 질병, 상처 또는 수술과정의 결과로서 근육조직에 대한 신체적 외상으로부터 비롯될 수 있다. 본 발명의 방법은 근육 손상 회복을 촉진시켜 근육 손상을 치료하는데 유용하다.

나이 든 여성의 골다공증은 성인기로 이끌어주는 청소년기에 얻은 피크 골량의 양, 이러한 피크 골량의 폐경전 유지 및 폐경후 골량 손실률에 의해 결정된다. 피크 골량의 결정인자는 유전적, 영양적, 체중 증량(운동) 및 환경적 인자를 포함한다. 따라서 청소년기에 피크 골량을 증진시키는 것이 인생 후기의 골다공증의 발달을 방지하기 위해 골격량을 최대화하는데 있어서 바람직하다. 마찬가지로 남성의 경우 청소년기의 피크 골량을 증진시키는 것이 또한 바람직하다.

엉덩이 골절은 의학자료와 환자의 이환 및 사망률에 상당한 영향을 갖는다. 엉덩이 골절을 당한 몇몇 환자들은 추가의 골절 위험의 감소를 위해 예방적 측정이 필요한 것으로 간주된다. 현재, 환자의 10 내지 13%는 2차 엉덩이 골절을 나중에 경험할 것이다. 2차 엉덩이 골절을 경험하는 환자중, 1차 골절 후 환자들보다 더 적은 환자들이 2차 골절 후 독립적으로 걷는 능력을 유지하였다(각각 53 및 91%, P<0.0005). 문헌[Pearse E. O. 등, Injury, 2003, 34(7), 518-521]. 2차 엉덩이 골절 후, 환자들의 움직이는 수준은 그들의 앞으로의 사회적 독립성을 결정하였다. 나이가 더 많은 환자들과 여러번 낙상 이력이 있는 환자들은 골절간의 간격이 더욱 짧았다. 2차 엉덩이 골절은 또한 환자의 움직임 및 사회적 독립성에 상당한 추가 영향을 미친다. 따라서 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 신규한 방법을 마련하는 것이 바람직하다.

골육종은 폐로 전이되는 경향을 갖는 비교적 통상적이고 고도로 악성인 뼈 종양이다. 골육종은 10 내지 20세의 사람에게 가장 일반적이지만 어떤 연령에서도 발생할 수 있다. 모든 골육종의 대략 절반은 무릎 부위에 위치하지만 임의의 뼈에서 발견될 수 있다. 통증 및 덩어리가 골육종의 흔한 증상이다. 골육종의 일반적인 치료는 수술과 함께 화학요법이다. 메토트렉세이트, 독소루비신, 시스플라틴 또는 카보플라틴과 같은 약제로 수술전 또는 수술후에 화학요법을 행하여 골육종을 치료할 수 있다.

부갑상선 기능저하증은 호르몬 결핍으로부터 야기된 만성 칼슘경직과 흔히 관련되는 저칼슘 경향으로서, 낮은 혈청 칼슘 및 높은 혈청 인 수준을 특징으로 한다. 부갑상선 기능저하증은 통상적으로 갑상샘절제술중 몇가지 부갑상샘의 우발적 제거 또는 손상 후에 발생한다. 일과성 부갑상선 기능저하증은 대부분 갑상샘절제술 후 통상적이고, 전문가에 의해 수행된 갑상샘절제술의 3% 미만으로 영구적으로 발생한다.

저칼슘성 칼슘경직은 저칼슘으로부터 비롯된 칼슘경직의 형태이다. 저칼슘은 정상적인 플라즈마 단백질 농도의 존재하에 8.8 mg/dL 이하의 총 플라즈마 칼슘 농도의 감소를 특징으로 한다. 칼슘경직은 자발적 증상 또는 잠재적으로 나타날 수 있다. 칼슘경직이 나타나면 입술, 혀, 손가락 및 발의 감각이상과 같은 감각증상; 오래가고 고통스러운 카포피달(carpopedal) 연축; 일반화된 근육 통증; 및 안면 근육조직의 연축을 특징으로 한다. 잠재적 칼슘경직은 이를 도출하기 위한 자극 시험을 필요로 하고 덜 심각하게 감소된 플라즈마 칼슘 농도, 예를 들면 7 내지 8 mg/㎗에서 발생한다. 저칼슘성 칼슘경직은 또한 동물의 수의학 실습에서 관찰된다. 예를 들면, 말에서 저칼슘성 칼슘경직은 혈청-이온화 칼슘의 급성 고갈, 때로는 마그네슘 및 포스페이트의 혈청 농도의 변화와 관련된 희귀한 질병이다. 이는 장기간 신체적 운동 또는 수송 후(수송성 칼슘경직) 그리고 수유 암말(수유성 칼슘경직)에서 발생한다. 증상은 다양하고 신경근육 과대흥분성과 관련있다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물과 같은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체 및 담체, 용매, 희석제 등을 포함하는, 대사성 뼈 질환, 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 스테로이드 유도 골다공증, 낮은 뼈전환 골다공증, 뼈연화증, 신장성 골형성장애, 건선, 다발경화증, 당뇨병, 숙주대이식편 거부, 이식 거부, 류마티스 관절염, 천식, 뼈 골절, 뼈 이식, 여드름, 탈모증, 건조한 피부, 피부탄력부족, 불충분한 피지분해, 주름, 고혈압, 백혈병, 결장암, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 생식샘저하증, 남성폐경기, 무름, 근육 손상, 근육감소증, 골육종, 저칼슘성 칼슘경직, 부갑상선 기능저하증, 구루병, 비타민 D 결핍, 식욕부진, 과도한 운동으로부터 비롯된 낮은 골량의 치료, 및 청소년의 피크 골량의 증진 및 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 방법에 관한 것이다.

한가지 실시태양에서, 본 발명의 조합은 화학식 I의 화합물과 같은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체인 치료 효과량의 제 1 화합물, 및 부갑상선 호르몬 또는, 이의 활성 단편 또는 변이체인 치료 효과량의 제 2 화합물을 포함한다.

특히 바람직한 조합은 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합이다.

본 발명에 사용될 수 있는 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체는 미국 특허 제 5,843,928 호에 개시되어 있고, 그 유도체는 하기 화학식 I을 특징으로 한다:

상기 식에서,

Y₁ 및 Y₂는 동일하거나 상이할 수 있고, 각각 수소 및 하이드록시-보호기로 이루어진 군으로부터 선택되고,

R₆ 및 R₈는 동일하거나 상이하고, 각각 수소, 알킬, 하이드록시알킬 및 플루오로알킬로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 함께 기 -(CH₂)_x-(이때, X는 2 내지 5의 정수이다)를 형성하고, R기는 비타민 D 유형 화합물에 대해 공지된 일반적인 측쇄중 임의의 것이다.

더욱 구체적으로, R은 탄소수 1 내지 35의 포화 또는 불포화 탄화수소 라디칼이고, 이는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭이고, 하이드록시- 또는 보호된-하이드록 시기, 플루오로, 카본일, 에스터, 에폭시, 아미노 또는 기타 헤테로원자기와 같은 하나 이상의 부가적 치환체를 함유할 수 있다. 이러한 유형의 바람직한 측쇄는 하기 식으로 나타낸다:

상기 식에서,

입체화학 중심(스테로이드 번호매김에서 C-20에 상응함)은 R 또는 S 배열을 갖고(즉, 자연 배열 약 탄소수 20 또는 20-epi 배열),

Z는 Y, -OY, -CH₂OY, -C≡CY 및 -CH=CHY로부터 선택되고, 상기 이중결합은 시스 또는 트랜스 기하학을 갖고, 이때 Y는 수소, 메틸, -COR⁵ 및 하기 구조식의 라디칼로부터 선택된다:

상기 식에서,

m 및 n은 독립적으로 0 내지 5의 정수이고, R¹은 수소, 중수소, 하이드록시, 보호된 하이드록시, 플루오로, 트라이플루오로메틸 및 C₁-C₅-알킬로부터 선택되고, 이는 직쇄 또는 분지쇄이고, 선택적으로 하이드록시 또는 보호된-하이드록시 치환체를 갖 고, R², R³ 및 R⁴ 각각은 독립적으로 중수소, 중수소알킬, 수소, 플루오로, 트라이플루오로메틸 및 C₁-C₅-알킬로부터 선택되고, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 선택적으로 하이드록시 또는 보호된-하이드록시 치환체를 함유하고, R¹ 및 R²는 함께 옥소기를 나타내거나, 알킬리덴기, 즉 =CR²R³, 또는 기 -(CH₂)_p-(이때, p는 2 내지 5의 정수이다)를 나타내고, R³ 및 R⁴는 함께 옥소기, 또는 -(CH₂)_q-(이때, q는 2 내지 5의 정수이다)이고, R⁵는 수소, 하이드록시, 보호된 하이드록시 또는 C₁-C₅-알킬이고, 측쇄에서 위치 20, 22 또는 23에서 임의의 CH-기가 질소원자에 의해 대체될 수 있거나, 각각 위치 20, 22 및 23에서 -CH(CH₃)-, -CH(R³)- 또는 -CH(R²)-는 산소 또는 황 원자로 대체될 수 있다)

C-20에서 메틸 치환체에 대한 파선은 탄소 20이 R 또는 S 배열일 수 있음을 지시한다.

자연 20R-배열을 갖는 측쇄의 특정 중요한 예는 하기 화학식 a, b, c, d 및 e의 구조를 갖는 것으로, 즉 25-하이드록시비타민 D₃(a); 비타민 D₃(b); 25-하이드록시비타민 D₂(c); 비타민 D₂(d); 및 25-하이드록시비타민 D₂의 C-24 에피머(e)에서 발생하는 측쇄이다:

본원에서 사용된, "하이드록시-보호기"란 하이드록시 작용기의 일시적 보호를 위해 통상적으로 사용된 임의의 기, 예를 들면, 알콕시카본일, 아실, 알킬실릴 또는 알킬아릴실릴기(이하 간략히 "실릴"기로 칭함) 및 알콕시알킬기를 의미한다. 알콕시카본일 보호기는 메톡시카본일, 에톡시카본일, 프로폭시카본일, 아이소프로폭시카본일, 부톡시카본일, 아이소부톡시카본일, t-부톡시카본일, 벤질옥시카본일 또는 알릴옥시카본일과 같은 알킬-O-CO-기이다. "아실"이란 탄소수 1 내지 6의 알카노일기(그 이성질체 형태 모두), 또는 탄소수 1 내지 6의 카복시알카노일기, 예를 들면 옥살릴, 말론일, 석신일, 또는 글루타릴기, 또는 방향족 아실기, 예를 들면 벤조일, 또는 할로, 나이트로 또는 알킬 치환된 벤조일기를 의미한다. "알킬"이란 용어는, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구의 범위에 사용된 바와 같이, 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄(그 이성질체 형태로 모두)를 말한다. 알콕시알킬 보호기는 메톡시메틸, 에톡시메틸, 메톡시에톡시메틸, 또는 테트라하이드로퓨란일 및 테트라하이드로피란일과 같은 기이다. 바람직한 실릴-보호기는 트라이메틸실릴, 트라이에틸실릴, t-부틸다이메틸실릴, 다이부틸메틸실릴, 다이페닐메틸실릴, 페닐다이메틸실릴, 다이페닐-t-부틸실릴 및 유사 알킬화 실릴 라디칼이다. "아릴"이란 용어는 페닐-, 또는 임의의 알킬-, 나이트로- 또는 할로-치환된 페닐기를 지시한다.

"보호된 하이드록시"란 위에서 정의된 바와 같이, 하이드록시 작용기의 일시적 또는 영구적 보호를 위해 통상적으로 사용된 상기 임의의 기, 예를 들면 실릴, 알콕시알킬, 아실 또는 알콕시카본기에 의해 유도되거나 보호된 하이드록시기이다. "하이드록시알킬", "중수소알킬" 및 "플루오로알킬"이란 각각 하나 이상의 하이드록시, 중수소 또는 플루오로기에 의해 치환된 임의의 알킬 라디칼을 말한다.

본원에서 "24-호모"란 용어는 하나의 메틸렌기의 부가를 말하고 "24-다이호모"란 용어는 측쇄에서 탄소 24 위치에서 2개의 메틸렌기의 부가를 말한다는 것을 주목해야 한다. 마찬가지로, "트라이호모"란 3개의 메틸렌기의 부가를 말한다. 또한, "26,27-다이메틸"이란 예를 들면 R³ 및 R⁴가 에틸기가 되도록 탄소 26 및 27 위치에서 메틸기가 부가된 것이다. 마찬가지로, "26,27-다이에틸"이란 용어는 R³ 및 R⁴가 프로필기가 되도록 26 및 27 위치에서 에틸기가 부가된 것이다.

다음 화합물 목록에서, 탄소 2 위치에서 부착된 특정 알킬리덴 치환체가 명명법에 부가되어야 한다. 예를 들면 메틸렌기가 알킬리덴 치환체이면, "2-메틸렌"은 명명된 화합물 각각의 앞에 놓여야 한다. 에틸렌기가 알킬리덴 치환체이면, "2-에틸렌"이란 용어가 명명된 화합물 각각의 앞에 놓여야 한다. 또한, 탄소 20 위치에 부착된 메틸기가 에피머 또는 부자연스런 배치이면, "20(S)" 또는 "20-epi"가 하기 명명된 화합물 각각의 안에 포함되어야 한다. 명명된 화합물은 또한 경우에 따라 비타민 D₂ 유형일 수 있다.

측쇄가 불포화된 때, 화학식 I의 2-알킬리덴-화합물의 구체적이고 바람직한 예는 다음과 같다:

19-노르-24-호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-24-다이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이메틸-24-호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이메틸-24-다이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이메틸-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-다이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이프로필-24-호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이프로필-24-다이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃; 및

19-노르-26,27-다이프로필-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시-22-데하이드로비타민 D₃.

측쇄가 포화될 때, 화학식 I의 2-알킬리덴-화합물의 구체적이고 바람직한 예는 다음과 같다:

19-노르-24-호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-24-다이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,26-다이메틸-24-호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이메틸-24-다이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이메틸-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-다이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이에틸-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이프로필-24-호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃;

19-노르-26,27-다이프로필-24-다이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃; 및

19-노르-26,27-다이프로필-24-트라이호모-1,25-다이하이드록시비타민 D₃이다.

임의의 부갑상선 호르몬(PTH)은 본 발명의 특정 양상에서 제 2 화합물로서 사용될 수 있다. 용어 부갑상선 호르몬은 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 대사산물 및, 골 형성을 자극하고 골량을 증가시킬 수 있는 이의 구조 유사체를 지칭한다. 또한 부갑상선 호르몬 관련 펩티드 및, 부갑상선 호르몬 관련 펩티드의 활성 단편 및 유사체가 포함된다(참조, PCT 국제 공개 제 WO 94/01460 호). 예시적인 부갑상선 호르몬이 하기 문헌에 개시되어 있다.

문헌["Human Parathyroid Peptide Treatment of Vertebral Osteoporosis", Osteoporosis Int., 3, (부록 1): 199-203].

문헌["PTH 1-34 Treatment of Osteoporosis with Added Hormone Replacement Therapy: Biochemical, Kinetic and Histological Responses" Osteoporosis Int. 1: 162-170].

바람직한 부갑상선 호르몬은 재조합 인간 부갑상선 호르몬이다. 다른 바람직한 부갑상선 호르몬은 재조합 인간 부갑상선 호르몬 1-34이다. 재조합 인간 부갑상선 호르몬 1-34는 포르테오(Forteo, 등록상표명)로 시판중이다. 테리파라티드로도 불리는 재조합 인간 부갑상선 호르몬 1-34는 84-아미노산 인간 부갑상선 호르몬의 34 N-말단 아미노산(생물학적 활성 영역)과 동일한 서열을 가진다. 본 발명에 사용될 수 있는 부갑상선 호르몬의 다른 형태는 부갑상선 호르몬 1-34 아세테이트(테리파라티드 아세테이트)이다.

부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체는 재조합 기술을 사용하여 수득될 수 있거나 당업자에게 공지된 통상적인 펩티드 합성 기술을 사용하여 합성될 수 있다.

부갑상선 호르몬은 당업자에게 주지되어 있다. 본원에 기술된 발명에 사용하기 위하여, 특정 양태에서, 부갑상선 호르몬은 자연-발생 부갑상선 호르몬의 변이체 또는 단편일 수 있다. 예를 들어, 변이체는 보존적 아미노산 변화의 수행 및 당업계에 공지된 기능적 분석에서 생성된 변이체의 시험에 의하여 발생될 수 있다. 보존적 아미노산 치환은 유사한 측쇄를 갖는 잔사의 교환성을 지칭한다. 예를 들어, 지방족 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 글리신, 알라닌, 발린, 류신 및 아이소류 신이고; 지방족-하이드록실 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 세린 및 트레오닌이고; 아마이드-함유 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 아스파라긴 및 글루타민이고; 방향족 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판이고; 기본 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 리신, 아르기닌 및 히스티딘이고; 황-함유 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 시스테인 및 메티오닌이다. 바람직한 보존적 아미노산 치환 군은 다음과 같다: 발린-류신-아이소류신, 페닐알라닌-티로신, 리신-아르기닌, 알라닌-발린 및 아스파라긴-글루타민.

당업자가 인정할 만한 부갑상선 호르몬의 변이체 또는 단편은 별개의 점 돌연변이를 발생시키는 단계를 포함하는 돌연변이 생성(mutagenesis) 또는 절단(truncation)과 같은 전통적인 기술을 사용하여 발생될 수 있다. 예를 들어, 돌연변이는, 돌연변이가 유래되는 폴리펩티드 성장 인자의 생물학적 활성과 실질적으로 동일하거나 단지 부분 집합(subset)으로 유지되는 변이체를 생성할 수 있다.

부갑상선 호르몬 변이체는 또한 글리코실기, 지질, 포스페이트, 아세틸기 등과 같은 다른 화학적 잔사와의 공유 결합 공액 또는 집합 공액의 형성에 의하여 화학적으로 개질될 수 있다. 공유 결합 유도체는 화학적 잔사를 단백질의 아미노산 측쇄 상 또는, 폴리펩티드의 N-말단 또는 C-말단의 작용기에 연결시킴으로써 제조될 수 있다.

어구 "보존적 아미노산 치환"은 특정한 공통 특성을 갖는 상이한 아미노산과의 하나의 아미노산의 치환을 지칭한다. 개별 아미노산 사이의 공통 특성을 정의하기 위한 기능적 방법은 동족 유기체의 대응하는 단백질 사이의 아미노산 변화의 통일된 빈도를 분석하는 것이다(문헌[Schulz, G. E. & R. H. Schirmer, Principles of Protein Structure, Springer-Verlag]). 이러한 분석에 따라서, 아미노산의 군은, 군내의 아미노산이 우선적으로 서로 교체되고, 그러므로 전체 단백질 구조에 대한 이들의 영향중 대부분이 서로 유사한 군으로 정의될 수 있다(문헌[Schulz, G. E. & R. H. Schirmer, Principles of Protein Structure, Springer-Verlag]). 이러한 방식으로 정의된 아미노산 군의 예는 다음과 같은 군을 포함한다: (ⅰ) 글루탐산, 아스파르트산, 리신, 아르기닌 및 히스티딘으로 구성된 하전된 군; (ⅱ) 리신, 아르기닌 및 히스티딘으로 구성된 양으로 하전된 군; (ⅲ) 글루탐산 및 아스파르트산으로 구성된 음으로 하전된 군; (ⅳ) 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판으로 구성된 방향족 군; (ⅴ) 히스티딘 및 트립토판으로 구성된 질소 고리 군; (ⅵ) 발린, 류신 및 아이소류신으로 구성된 대(large) 지방족 비극성 군; (ⅶ) 메티오닌 및 시스테인으로 구성된 약(slightly)-극성 군; (ⅷ) 세린, 트레오닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 글리신, 알라닌, 글루탐산, 글루타민 및 프롤린으로 구성된 소(small)-잔사 군; (ⅸ) 발린, 류신, 아이소류신, 메티오닌 및 시스테인으로 구성된 지방족 군; 및 (ⅹ) 세린 및 트레오닌으로 구성된 소 하이드록실 군.

"보존적 치환"은 활성 또는 이의 표현에 영향이 거의 없거나, 전혀 없는 것으로 기대되는 단백질 관련 분자내의 아미노산의 치환, 첨가 또는 삭제를 의미한다. 예를 들어, 단백질 관련 분자의 막 영역 내의 다른 아미노산에 대한 하나의 소수성 아미노산의 치환은 이의 활성에 어떤 중요한 영향도 거의 주지 않는다. 다른 보존적 치환은 당업자에게 주지될 것이다.

본 발명은 또한 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체, 예를 들면 화학식 I의 화합물 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 조합 및 담체, 용매, 희석제 등을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 대사성 뼈 질환, 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 스테로이드 유도 골다공증, 낮은 뼈전환 골다공증, 뼈연화증, 신장성 골형성장애, 건선, 다발경화증, 당뇨병, 숙주대이식편 거부, 이식 거부, 류마티스 관절염, 천식, 뼈 골절, 뼈 이식, 여드름, 탈모증, 건조한 피부, 피부탄력부족, 불충분한 피지분해, 주름, 고혈압, 백혈병, 결장암, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 생식샘저하증, 남성폐경기, 무름, 근육 손상, 근육감소증, 골육종, 저칼슘성 칼슘경직, 부갑상선 기능저하증, 구루병, 비타민 D 결핍, 식욕부진, 과도한 운동으로부터 비롯된 낮은 골량의 치료, 및 청소년의 피크 골량의 증진 및 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 약학 조성물 및 방법에 관한 것이다.

화합물이 본원에서 논의될 때, 이러한 화합물은 환자에게 약학적으로 허용가능한 염, 전구체 또는 전구체의 염으로서 투여될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이러한 모든 변형을 본 발명에 포함하고자 한다.

"환자"란 용어는 대사성 뼈 질환, 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 스테로이드 유도 골다공증, 낮은 뼈전환 골다공증, 뼈연화증, 신장성 골형성장애, 건선, 다발경화증, 당뇨병, 숙주대이식편 거부, 이식 거부, 류마티스 관절염, 천식, 뼈 골절, 뼈 이식, 여드름, 탈모증, 건조한 피부, 피부탄력부족, 불충분한 피지분해, 주름, 고혈압, 백혈병, 결장암, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공 증, 생식샘저하증, 남성폐경기, 무름, 근육 손상, 근육감소증, 골육종, 저칼슘성 칼슘경직, 부갑상선 기능저하증, 구루병, 비타민 D 결핍, 식욕부진 및 과도한 운동으로부터 비롯된 낮은 골량을 갖거나 그럴 위험이 있고 청소년의 피크 골량의 향상 및 2차 엉덩이 골절의 예방을 위한 사람 및 다른 동물을 의미한다.

본원에서 "치료하는", "치료"란 용어는 방지(예: 예방), 완화 및 치료를 포함한다.

"약학적으로 허용가능한"이란 담체, 희석제, 부형제 및/또는 염 또는 전구체가 환자에게 해가 되지 않고 배합물의 다른 성분들과 양립해야함을 의미한다.

"전구체"란 용어는 생체내에서 본 발명의 화합물을 수득하도록 전환되는 화합물을 의미한다. 이러한 전환은 다양한 기전, 예를 들어 혈액내 가수분해에 의해 일어날 수 있다. 전구체의 사용에 대해 문헌[T. Higuchi & W. Stella, "Pro-drugs as Novel Delivery Systems," Vol. 14 of the A. C. S. Symposium Series, 및 Bioreversible Carriers in Drug Design, ed. Edward B. Roche, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987]에 논의되어 있다.

예를 들면, 본 발명의 화합물이 카복실산 작용기를 함유할 때, 전구체는 산 기의 수소원자를 (C₁-C₈)알킬, (C₂-C₁₂)알카노일옥시메틸, 탄소수 4 내지 9의 1-(알카노일옥시)에틸, 탄소수 5 내지 10의 1-메틸-1-(알카노일옥시)에틸, 탄소수 3 내지 6의 알콕시카본일옥시메틸, 탄소수 4 내지 7의 1-(알콕시카본일옥시)에틸, 탄소수 5 내지 8의 1-메틸-1-(알콕시카본일옥시)에틸, 탄소수 3 내지 9의 N-(알콕시카 본일)아미노메틸, 탄소수 4 내지 10의 1-(N-(알콕시카본일)아미노)에틸, 3-프탈리딜, 4-크로토노락톤일, 감마-부티로락톤-4-일, 다이-N,N-(C₁-C₂)알킬아미노(C₂-C₃) 알킬(예: β-다이메틸아미노에틸), 카바모일-(C₁-C₂)알킬, N,N-다이(C₁-C₂)알킬카바모일-(C₁-C₂)알킬 및 피페리디노-, 피롤리디노- 또는 모폴리노-(C₂-C₃)알킬과 같은 기로 대체하여 형성된 에스터를 포함할 수 있다.

유사하게, 본 발명의 화합물이 알콜 작용기를 포함할 때, 전구체는 알콜기의 수소원자가 (C₁-C₆)알카노일옥시메틸, 1-((C₁-C₆)알카노일옥시)에틸, 1-메틸-1-((C₁-C₆)알카노일옥시)에틸, (C₁-C₆)알콕시카본일옥시메틸, N-(C₁-C₆)알콕시카본일아미노메틸, 석시노일, (C₁-C₆)알카노일, α-아미노(C₁-C₄)알카노일, 아릴아실 및 α-아미노아실, 또는 α-아미노아실-α-아미노아실(이때, 각각의 α-아미노아실기는 독립적으로 자연적으로 발생하는 L-아미노산, P(O)(OH)₂, -P(O)(O(C₁-C₆)알킬)₂ 또는 글리코실(카보하이드레이트의 헤미아세탈 형태의 하이드록실기를 제거하여 생긴 라디칼)과 같은 기로 대체되어 형성될 수 있다.

본 발명의 화합물이 아민 작용기를 포함할 때, 전구체는 아민기의 수소 원자를 R^x-카본일, R^XO-카본일, NR^XR^X'-카본일(이때, R^X 및 R^X'는 각각 독립적으로 (C₁-C₁₀)알킬, (C₃-C₇)사이클로알킬, 벤질이거나, R^x-카본일은 자연 α-아미노아실 또는 자연 α-아미노아실-자연 α-아미노아실이다), -C(OH)C(O)OY^X(이때, Y^X는 H, (C₁-C₆)알킬 또는 벤질이다), -C(OY^X0)Y^X1(이때, Y^X0은 (C₁-C₄)알킬이고 Y^X1은 (C₁-C₆)알킬, 카복시(C₁-C₆)알킬, 아미노(C₁-C₄)알킬 또는 모노-N- 또는 다이-N,N-(C₁-C₆) 알킬아미노알킬이다), -C(Y^X2)Y^X3(이때, Y^X2는 H 또는 메틸이고 Y^X3는 모노-N- 또는 다이-N,N-(C₁-C₆)알킬아미노, 모폴리노, 피페리딘-1-일 또는 피롤리딘-1-일이다)과 같은 기로 대체하여 형성될 수 있다.

"약학적으로 허용가능한 염"이란 (비제한적으로) 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 설페이트, 바이설페이트, 포스페이트, 아세테이트, 말레에이트, 푸마레이트, 옥살레이트, 락테이트, 타트레이트, 사이트레이트, 글루코네이트, 메테인설포네이트 및 4-톨루엔-설포네이트와 같은 음이온을 함유하는 무독성 음이온 염을 말한다. 이러한 표현은 또한 (비제한적으로) 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 또는 양성자화 벤자틴(N,N'-다이벤질에틸렌다이아민), 콜린, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 에틸렌다이아민, 메글아민(N-메틸-글루카민), 베네타민(N-벤질펜에틸아민), 피페라진 또는 트로메타민(2-아미노-2-하이드로시메틸-1,3-프로페인다이올)과 같은 무독성 양이온성 염을 말한다.

본 발명의 화합물은 방사표지된 형태로 존재할 수 있고, 즉 상기 화합물은 자연에서 통상적으로 발견되는 원자량 또는 원자수와는 상이한 원자량 또는 원자수 를 함유하는 하나 이상의 원자를 함유할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 수소, 탄소, 인, 불소 및 염소의 방사동소체는 각각 ³H, ¹⁴C, ³²P, ³⁵S, ¹⁸F 및 ³⁶Cl을 포함한다. 이러한 방사동소체 및/또는 다른 원자의 방사동소체를 함유하는 본 발명의 화합물은 본 발명의 범주 안에 있다. 삼중수소, 즉 ³H 및 탄소-14, 즉 ¹⁴C 방사동소체가 특히 제조 및 검출의 용이성 때문에 바람직하다. 본 발명의 방사표지된 화합물은 일반적으로 당업자에게 잘 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 통상적으로, 이러한 방사표지된 화합물은 비-방사표지된 시약을 용이하게 입수가능한 방사표지된 시약으로 대신한 것을 제외하고는 본원에 개시된 절차를 수행하여 제조될 수 있다.

본 발명의 화합물중 몇몇은 하나 이상의 비대칭 탄소원자를 갖고 따라서 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체라는 것을 당업자들은 알 것이다. 부분입체이성질체 혼합물은 자체 공지된 방법(예를 들면, 크로마토그래피 및/또는 분별 결정화)에 의해 그들의 물리화학적 차이를 기준으로 개별적 부분입체이성질체로 분리될 수 있다. 거울상이성질체는 거울상이성질체 혼합물을 적절한 광학 활성 화합물(예: 알콜)과 반응시켜 부분입체이성질체 혼합물로 전환시키고, 부분입체이성질체를 분리하고 각각의 부분입체이성질체를 상응하는 순수 거울상이성질체로 전환시켜(예를 들면, 화학적 가수분해법 및 미생물 리파아제 가수분해법, 예를 들면 효소 촉매 가수분해를 모두 포함하는 가수분해 방법) 분리할 수 있다. 이러한 모든 이성질체(부분입체이성질체, 거울상이성질체 및 그들의 혼합물을 포함)는 본 발명의 일부로 서 간주된다. 또한 본 발명의 화합물중 일부는 아트로프이성질체(예: 치환된 바이아릴)이고 본 발명의 일부로서 간주된다.

또한, 화학식 I의 화합물 또는 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 포함하는 본 발명의 화합물이 하이드레이트 또는 용매화물을 형성할 때, 이들은 또한 본 발명의 범위 안에 있다.

본 발명의 화합물의 투여는 본 발명의 화합물을 전신성으로 및/또는 국부적으로 전달하는 임의의 방법을 통해 이루어질 수 있다. 이러한 방법은, 경구, 비경구, 십이지장내 경로 등을 포함한다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 경구적으로 투여되지만, 비경구 투여(예: 정맥내, 근육내, 경피, 피하, 직장 또는 골수내)가 사용될 수 있고, 예를 들면 경구 투여가 타겟에 부적절하거나 환자가 약품을 소화할 수 없는 경우 사용될 수 있다.

본 발명의 화합물은 또한 국부적으로 부위 안에 투여되거나 또는 적절한 담체 또는 부형제로 환자에게 투여된다.

본 발명의 2MD 및 다른 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체는 사람 환자에게 약 0.01 ㎍/day 내지 약 10 ㎍/day의 양으로 투여될 수 있다. 바람직한 투여량은 약 0.05 ㎍/day 내지 약 1 ㎍/day이고 더욱 바람직한 투여량은 약 0.1 ㎍/day 내지 약 0.4 ㎍/day이다.

부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체의 유효 투여량은 약 0.00001 mg/kg/day 내지 1 mg/kg/day, 바람직하게는 0.0001 mg/kg/day 내지 0.5 mg/kg/day의 범위이다. 테리파라티드의 바람직한 투여량은 20 mg/day이다.

투여량 및 시기는 물론 치료될 개체, 고통의 중증도, 투여방법 및 담당 의사의 판단에 달려있다. 따라서 환자마다 다르기 때문에, 본원에 주어진 투여량은 지침이고 의사들은 의사가 환자에게 적절하다고 판단되는 치료를 위해 약품 투여량을 적정할 수 있다. 의도하는 치료 정도를 고려하면, 의사는 환자의 연령, 기존 질병의 존재뿐만 아니라 다른 질병의 존재와 같은 다양한 인자들을 고려하여 균형을 맞춰야한다. 투여량은 매일 1회 또는 1회 이상 투여될 수 있고 서방성 또는 조절된 방출 배합물로 주어질 수 있다. 또한 즉각적인 방출과 조절된 방출 및/또는 서방성 배합물의 조합을 사용하여 화합물을 투여할 수 있다.

2MD 또는 다른 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체, 또는 이들의 조합의 투여는 임의의 연속적 또는 간헐적 투여 스케쥴에 따를 수 있다. 매일 1회, 매일 다수회, 주 1회, 주 다수회, 2주에 1회, 2주에 다수회, 1개월에 1회, 1개월에 다수회, 2개월에 한번, 3개월에 한번, 6개월에 한번 및 1년에 한번 투여가 2MD 또는 다른 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체, 또는 이들의 조합을 위한 투여 스케쥴의 비제한적 예이다.

본 발명의 화합물은 일반적으로 본 발명의 화합물 하나 이상을 약학적으로 허용가능한 비히클 또는 희석제와 함께 포함하는 약학 조성물 형태로 투여된다. 따라서, 본 발명의 화합물은 임의의 통상적인 경구, 비경구, 직장 또는 경피 투여 형태로 투여될 수 있다.

경구 투여의 경우, 약학 조성물은 용액, 현탁액, 정제, 필제, 캡슐, 분말 등 의 형태를 취할 수 있다. 소듐 사이트레이트, 칼슘 카보네이트 및 칼슘 포스페이트와 같은 다양한 부형제를 함유하는 정제가 다양한 붕해제(예: 전분, 바람직하게는 감자 또는 타피오카 전분 및 특정 복합 실리케이트), 결합제(예: 폴리바이닐피롤리돈, 수크로스, 젤라틴 및 아카시아)와 함께 사용될 수 있다. 또한 마그네슘 스테아레이트, 소듐 라우릴 설페이트 및 활석과 같은 윤활제가 종종 정제화용으로 매우 유용하다. 유사한 유형의 고형 조성물은 또한 연질 및 경질 충전 젤라틴 캡슐에서 충전제로서 사용되고, 이와 관련된 바람직한 물질은 또한 락토오스 또는 우유당 뿐만 아니라 고분자량 폴리에틸렌 글라이콜을 포함한다. 수성 현탁액 및/또는 엘릭시르제는 경구 투여에 바람직하고, 본 발명의 화합물은 다양한 감미제, 풍미제, 착색제, 유화제 및/또는 현탁제 뿐만 아니라 물, 에탄올, 프로필렌 글리콜, 글리세린 및 다양한 이들의 조합과 같은 희석제와 함께 사용될 수 있다. 2MD 및 다른 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체에 대해 허용가능한 배합물의 한가지 예는 2MD 또는 다른 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체가 용해된 연질 젤라틴 캡슐 함유 네오브 오일이다. 다른 적절한 배합물은 당업자에게 명백할 것이다.

비경구 투여의 목적으로, 참깨 또는 땅콩 오일 또는 수성 프로필렌 글리콜중 용액 뿐만 아니라 상응하는 수용성 염의 멸균 수용액이 사용될 수 있다. 이러한 수용액은 필요한 경우 적절하게 완충되고, 일단 액체 희석제를 충분한 염수 또는 글루코스로 등장상태로 만든다. 이들 수용액은 특히 정맥내, 근육내, 피하 및 복막내 주입 용도에 적절하다. 이와 관련해서 사용된 멸균 수성 매질은 당업자에게 잘 공지된 표준 기술에 의해 용이하게 수득될 수 있다.

경피(예: 국소) 투여의 목적으로, 묽은 멸균 수성 또는 부분적 수성 용액(통상적으로 약 0.1 내지 5% 농도)(그렇지 않으면 상기 비경구 용액과 유사)이 제조된다.

특정 양의 활성 성분을 갖는 다양한 약학 조성물의 제조방법이 공지되거나, 본 문헌의 내용에 비추어 당업자에게 명백할 것이다. 약학 조성물의 제조방법의 예로서 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pa., 19th Edition(1995)]을 참조한다.

본 발명의 또 다른 태양은

a. 제 1 단위 투여 형태로, 소정량의 화학식 I의 화합물과 같은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제;

b. 제 2 단위 투여 형태로, 소정량의 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체, 및 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제; 및

c. 컨테이너를 포함하는 키트이다.

상기 키트는 2개의 별도의 약학 조성물, 즉 화학식 I의 화합물 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 상기 기술한 제 2 화합물을 포함한다. 상기 키트는 별도의 조성물을 함유하기 위한 분할된 병 또는 분할된 호일 패킷과 같은 컨테이너를 포함하지만, 별도의 조성물이 또한 단일, 미분할된 컨테이너 안에 함유될 수도 있다. 일반적으로, 키트는 별도의 성분들의 투여를 위한 지침을 포함한다. 키트 형태는 특히 별도의 성분이 상이한 투여 형태로 투여되고(예를 들면, 경구 및 비경구), 상이한 투여 간격으로 투여되거나, 또는 상기 조합의 각각의 성분의 적정이 담당 의사에 의해 의도될 때 바람직하다.

이러한 키트의 예는 소위 블리스터 팩이다. 블리스터 팩은 팩키징 산업에 잘 공지되어 있고 약제 단위 투여 형태의 팩키징을 위해 널리 사용되고 있다(정제, 캡슐 등). 블리스터 팩은, 일반적으로 바람직하게 투명한 플라스틱 물질의 호일로 커버된 비교적 강성 물질의 시이트로 구성된다. 팩키징 과정중, 플라스틱 호일 안에 공동이 형성된다. 공동은 팩킹될 정제 또는 캡슐의 크기 및 형상을 갖는다. 이어서, 정제 또는 캡슐을 공동 안에 두고 상대적으로 강성인 물질의 시이트를 호일의 앞쪽 면(공동이 형성된 방향의 반대쪽)에서 플라스틱 호일에 대해 밀봉한다. 결과적으로, 정제 또는 캡슐을 플라스틱 호일과 시이트 사이에 공동 안에 밀봉한다. 바람직하게는, 시이트의 강도는, 정제 또는 캡슐이 공동 위에 손으로 압력을 가하여 블리스터 팩으로부터 제거되고, 이로써 공동의 위치에서 시이트에 구멍이 형성되도록 하는 정도이다. 이어서 정제 또는 캡슐을 상기 구멍을 통해 꺼낼 수 있다.

키트상에 기억 보조장치를 예를 들면 정제 또는 캡슐 옆에 숫자 형태로 제공하여, 숫자가 요법(이렇게 구체화된 투여형태가 복용되어야 한다)의 일수에 상응하게 하는 것이 바람직하다. 이러한 기억보조장치의 또 다른 예는 카드상에 인쇄된 칼렌더로서 예를 들면 "첫주, 월요일, 화요일 등..두번째 주, 월요일, 화요일...등"과 같다. 기억 보조장치의 다른 변형이 물론 쉽게 이루어질 것이다. "매일 투여량"은 주어진 날에 먹어야 할 단일 정제 또는 캡슐 또는 몇몇 정제 또는 캡슐이다. 또한, 화학식 I 화합물의 매일 투여량, 그의 전구체 또는 상기 화합물의 약학 적으로 허용가능한 염 또는 상기 전구체는 하나의 정제 또는 캡슐로 이루어질 수 있고 제 2 화합물의 매일 투여량은 몇몇 정제 또는 캡슐로 이루어질 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 기억 보조장치가 이를 반영해야 한다.

본 발명의 또 다른 구체적인 실시태양에서, 매일 투여량을 한번에 그 의도하는 사용 순서대로 나눠주도록 고안된 디스펜서가 제공된다. 바람직하게는, 디스펜서에는 요법과 더욱 쉽게 순응할 수 있도록 기억-보조장치가 장착된다. 이러한 기억-보조장치의 예는 나눠준 매일 투여량의 수를 지시하는 기계적 카운터이다. 이러한 기억-보조장치의 또 다른 예는 액정 판독장치, 또는 들을 수 있는 리마인더 신호(이는 예를 들면 가장 마지막 매일 투여량이 복용된 날짜를 읽고/읽거나 다음 투여량이 복용될 날을 상기시킨다)가 장착된 배터리-구동된 마이크로칩 메모리이다.

2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체는 동시에 또는 상이한 시기에 동일한 또는 상이한 투여 형태로 투여될 수 있다. 모든 투여방법의 변형이 예상된다. 바람직한 투여 방법은 상기 조합을 동일한 투여 형태로 동시에 투여하는 것이다. 다른 바람직한 투여방법은 2-알킬리덴-19-노르-비타민 D 유도체를 하나의 투여형태로 그리고 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 다른 투여형태로(이들 모두는 동시에 복용된다) 투여하는 것이다.

1α-하이드록시-2-알킬-19-노르-비타민 D 화합물, 특히 기본 구조 화학식 I을 갖는 1α-하이드록시-2-메틸-19-노르-비타민 D 화합물은 통상 일반적인 방법, 즉 바이사이클릭 윈다우스-그룬드만 형(Windaus-Grundmann type) 케톤(화학식 II)을 알릴릭 포스핀 산화물(화학식 III)을 사용하여 축합하여 상응하는 2-메틸렌-19-노르-비타민 D 유사체(화학식 IV)를 제조한 후 이 화합물에서 C-1 및 C-3에서 탈보호하여 제조될 수 있다.

화학식 II, III, 및 IV에서, 기 Y₁ 및 Y₂ 및 R은 상기 정의된 기를 나타내고, Y₁ 및 Y₂는 바람직하게는 하이드록시-보호기이며, 이는 또한 민감한 R에서의 임의의 작용기, 또는 축합반응을 간섭하는 임의의 작용기가 당업계에 잘 공지된 방법대로 적절히 보호되는 것으로 이해된다. 상기 나타낸 방법은 수렴 합성 개념을 적용한 것으로, 이는 비타민 D 화합물의 제조에 효율적으로 적용되었다[문헌: Lythgoe 등, J. Chem . Soc . Perkin Trans . 1, 590(1978); Lythgoe, Chem . Soc . Rev. 9, 449(1983); Toh 등, J. Org . Chem . 48, 1414(1983); Baggiolini 등, J. Org. Chem . 51, 3098(1986); Sardina 등. J. Pro . Chem . 51, 1264(1986); J. Org . Chem. 51, 1269(1986); DeLuca 등, 미국 특허 제 5,086,191 호; DeLuca 등, 미국 특허 제 5,536,713 호].

화학식 II의 하이드린단온은 공지되어 있거나, 공지 방법으로 제조할 수 있다. 이러한 공지의 바이사이클릭 케톤의 구체적인 중요 예는 위에서 설명한 측쇄 (a), (b), (c) 및 (d)를 갖는 구조, 즉 25-하이드록시 그룬드만 케톤(화학식 f)[Baggiolini 등, J. Org . Chem . 51, 3098(1986)]; 그룬드만 케톤(화학식 g) [Inhoffen 등, Chem . Ber. 90, 664(1957)]; 25-하이드록시 윈다우스 케톤(화학식 h) [Baggiolini 등, J. Or . Chem . 51, 3098(1986)] 및 윈다우스 케톤(화학식 i)[Windaus 등, Ann., 524, 297(1936)]이다;

필요한 화학식 III의 포스핀 산화물의 제조에 있어서, 신규한 합성 경로가 문헌[Perlman 등, Tetrahedron Lett . 32, 7663(1991) 및 DeLuca 등, 미국 특허 제 5,086,191 호]에 의해 기술되는 바와 같이 시판되는 (1R,3R,4S,5R)-(-)-퀸산으로부터 용이하게 수득되는 메틸 퀴니케이트 유도체(1)로부터 출발하여 개발되었다. 출발 메틸 에스터(1)의 의도하는 A-고리 합성단위체로의 변형의 총 과정은 반응식 I로 요약된다. 따라서, 화합물(1)의 2급 4-하이드록실기를 Ru0₄로 산화하였다(공-산화제로서 RuCl₃ 및 NaIO₄를 사용하는 촉매적 방법). 이러한 강한 산화제의 사용이 이러한 심하게 장애된 하이드록실의 효과적인 산화방법에 필요하다. 그러나, 반응이 통상적으로 완료되기 위해서 더욱 긴 시간을 요하지만, 다른 더욱 통상적으로 사용된 산화제가 또한 사용될 수 있다(예를 들면, 피리디늄 다이크로메이트). 합성의 제 2 단계는 메틸트라이페닐포스포늄 브로마이드 및 n-부틸리튬으로부터 제조된 일라이드와 입체적으로 장애된 4-케토 화합물(2)의 비티그(Wittig) 반응을 포함한다. t-BuOK, NaNH₂, NaH, K/HMPT, NaN(TMS)₂ 등과 같은 다른 염기가 또한 반응성 메틸렌포스포레인의 생성을 위해 사용될 수 있다. 4-메틸렌 화합물(3)의 제조에 있어서 비티그 방법의 기술한 변형이 사용될 수 있다. 예를 들면, 화합물(2)을 활성 메틸렌트라이페닐포스포레인과 반응시키는 것[문헌: Corey 등, Tetrahedron Lett. 26, 555(1985)]. 선택적으로, 미반응성 케톤의 메틸렌화를 위해 널리 사용된 다른 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 n-부틸리튬[Schosse 등, Chimia 30, 197(1976)]과의 탈양성자시 메틸다이페닐포스핀 산화물로부터 수득된 PO-일라이드와의 비티그-호너 반응(Wittig-Horner reaction), 또는 케톤과 소듐 메틸설피네이 트[Corey 등, J. Org. Chem. 28, 1128(1963)] 및 칼륨 메틸설피네이트[Greene 등, Tetrahedron Lett. 3755(1976)]의 반응이 사용될 수 있다. 에스터(3)를 리튬 알루미늄 하이드라이드 또는 다른 적절한 환원제(예: DIBALH)로 환원하여 다이올(4)을 제공하고, 이를 후속적으로 소듐 페리오데이트에 의해 산화하여 사이클로헥산온 유도체(5)를 수득하였다. 이러한 방법의 다음 단계는 케톤(5)을 메틸(트라이메틸실릴)아세테이트와 페터슨(Peterson) 반응시키는 것을 포함한다. 생성된 알릴릭 에스터(6)를 다이아이소부틸알루미늄 하이드라이드로 처리하고 형성된 알릴 알콜(7)을 목적하는 A-고리 포스핀 산화물(8)로 변형하였다. 화합물(7)을 화합물(8)로 전환시키는 것은 3가지 단계, 즉 n-부틸리튬 및 p-톨루엔설포닐 클로라이드와의 동일자리 토실화, 이어서 다이페닐포스핀 리튬 염과의 반응 및 과산화수소와의 산화를 포함한다.

화학식 IV의 몇가지 2-메틸렌-19-노르-비타민 D 화합물은 A-고리 합성단위체(8) 및 의도하는 측쇄 구조를 갖는 적절한 윈다우스-그룬드만 케톤(화학식 II)을 사용하여 합성될 수 있다. 따라서, 예를 들면 화합물(8) 및 n-부틸리튬과 문헌[Sicinski 등, J. Med . Chem . 37, 3730(1994)]에 개시된 절차에 따라 제조된 보호된 25-하이드록시 그룬드만 케톤(9)으로부터 생성된 리튬 포스핀옥시 카보 음이온의 비티그-호너 커플링(Wittig-Horner coupling)으로, 예상되는 보호된 비타민 화합물(10)을 수득하였다. 이는 AG 50W-X4 양이온 교환수지와의 탈보호후, 1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(11)를 수득하였다.

C-20 에피머화는 포스핀 산화물(8)을 보호된 (20S)-25-하이드록시 그룬드만 케톤(13)으로 유사 커플링하여 이루어지고(반응식 II) 19-노르-비타민(14)를 제공하고, 하이드록시-보호기의 가수분해 후 (20S)-1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(15)를 수득하였다. 위에서 지시한 바와 같이, 다른 2-메틸렌-19-노르-비타민 D 유사체를 본원에 개시한 방법에 의해 합성할 수 있다. 예를 들면, 1α-하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃는 그룬드만 케톤(g)을 제공함으로써 수득될 수 있다.

본원에 인용된 특허 및 특허 명세서를 포함하는 모든 문헌은 참조로서 인용된다. 하기 실시예는 본 발명의 특정 실시태양을 설명하기 위한 것으로 청구의 범위를 포함한 본 발명을 어떤 식으로든 제한하고자 하는 것이 아니다.

하기 약어가 본원에 사용된다.

화학식 I의 화합물의 제조방법은 아래와 같이 미국 특허 제 5,843,928 호에 설명되어 있다:

이러한 실시예에서, 아라비아 숫자로 나타낸 구체적 생성물(예를 들면, 1, 2, 3 등)은 앞에서 기술한 내용 및 반응식 I 및 II에 나타낸 바와 같은 구체적 구조를 말한다.

실시예 1

1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(11)의 제조

반응식 I을 참조하면, 출발 메틸 퀴니케이트 유도체(1)는 위에서 설명하는 바와 같은 시판되는 (-)-퀸산으로부터 수득되었다[문헌: Perlman 등, Tetrahedron Lett. 32, 7663(1991) 및 DeLuca 등, 미국 특허 제 5,086,191 호]. 1: mp. 82 -82.5℃. (헥세인으로부터), ¹H NMR(CDC1₃) δ 0.098, 0.110, 0.142, 및 0.159(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.896 및 0.911(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 1.820(1H, dd, J=13.1, 10.3 Hz), 2.02(1H, ddd, J=14.3, 4.3, 2.4 Hz), 2.09(1H, dd, J=14.3, 2.8 Hz), 2.19(1H, ddd, J=13.1, 4.4, 2.4 Hz), 2.31(1H, d, J=2.8 Hz, OH), 3.42(1H, m; D₂O 후 dd, J=8.6, 2.6 Hz), 3.77(3H, s), 4.12(1H, m), 4.37(1H, m), 4.53(1H, br s, OH).

(a) 메틸 퀴니케이트 유도체(1)에서 4-하이드록시기의 산화

(3R,5R)-3,5-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-1-하이드록시-4-옥소사이클로헥세인 카복실산 메틸 에스터(2).

물(42 ㎖)중 루테늄(III) 클로라이드 하이드레이트(434 mg, 2.1mmol) 및 소듐 페리오데이트(10.8 g, 50.6mmol)의 교반된 혼합물에 CCl₄/CH₃CN(1:1, 64 ㎖)중 메틸 퀴니케이트(1)(6.09 g, 14mmol)의 용액을 첨가하였다. 8시간 동안 계속해서 격렬하게 교반하였다. 2-프로판올 몇방울을 첨가하였고, 혼합물을 물에 부어넣고 클로로포름으로 추출하였다. 유기 추출액을 결합하고 물로 세척하고 건조시키고(MgS0₄) 증발시켜 어두운 오일성 잔사(약 5 g)를 수득하고, 이를 속성 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 헥세인/에틸 아세테이트(8:2)로 용리하여 순수한 오일성 4-케톤(2)(3.4 g, 56%)을 수득하였다: ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.054, 0.091, 0.127, 및 0.132(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.908 및 0.913(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 2.22(1H, dd, J=13.2, 11.7 Hz), 2.28(1H,~dt J=14.9, 3.6 Hz), 2.37(1H, dd, J=14.9, 3.2 Hz), 2.55(1H, ddd, J=13.2, 6.4, 3.4 Hz), 3.79(3H, s), 4.41(1H, t, J-3.5 Hz), 4.64(1H, s, OH), 5.04(1H, dd, J=11.7, 6.4 Hz); MS m/z(상대강도) no M+, 375(M+-t-Bu, 32), 357(M+-t-Bu-H₂0, 47), 243(31), 225(57), 73(100).

(b) 4-케톤(2)의 비티그 반응

(3R,5R)-3,5-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-1-하이드록시-4-메틸렌사이클로헥세인카복실산 메틸 에스터(3).

0℃에서 무수성 THF(32 ㎖)중 메틸트라이페닐포스포늄 브로마이드(2.813 g, 7.88mmol)에 교반하면서 아르곤하에 n-BuLi(헥세인중 2.5M, 6.0 ㎖, 15mmol)을 적가하였다. 이어서 또 다른 소정량의 MePh₃P⁺Br^-(2.813 g, 7.88mmol)를 첨가하고 용액을 0℃에서 10분 동안 교반하고 실온에서 40분 동안 교반하였다. 오렌지-레드 혼합물을 다시 0℃까지 냉각하고 무수성 THF(16+2 ㎖)중 4-케톤(2)(1.558 g, 3.6mmol)의 용액을 20분 동안 반응 플라스크로 빨아옮겼다. 반응 혼합물을 0℃에서 1시간 실온에서 3시간 교반하였다. 이어서 반응 혼합물을 염수 1% HCl로 조심스럽게 부어넣고 에틸 아세테이트 및 벤젠으로 추출하였다. 결합된 유기 추출물을 희석된 NaHCO₃ 및 염수로 세척하고, 건조시키고(MgS0₄) 증발시켜 오렌지색 오일성 잔사(약 2.6 g)을 수득하고 이를 속성 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 헥세인/에틸 아세테이트(9:1)로 용리하여 순수한 4-메틸렌 화합물(3)을 무색 오일로서 수득하였다(368 mg, 24%).: ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.078, 0.083, 0.092, 및 0.115(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.889 및 0.920(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 1.811(1H, dd, J=12.6, 11.2 Hz), 2.10(2H, m), 2.31(1H, dd, J=12.6, 5.1 Hz), 3.76(3H, s), 4.69(1H, t, J=3.1 Hz), 4.78(1H, m), 4.96(2H, m; D₂O 후 1H, br s), 5.17(1H, t, J=1.9 Hz); MS m/z(상대강도) no M+, 373(M+-t-Bu, 57), 355(M+-t-Bu-H2O, 13), 341(19), 313(25), 241(33), 223(37), 209(56), 73(100).

(c) 4-메틸렌 화합물(3)에서 에스 기의 환원

[(3R,5R)-3,5-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-1-하이드록시-4-메틸렌사이클로헥 실]메탄올(4).

(i) 무수성 THF(8 ㎖)중 에스터(3)(90 mg, 0.21mmol)의 교반된 용액에 리튬 알루미늄 하이드라이드(60 mg, 1.6mmol)을 아르곤하에 0℃에서 첨가하였다. 냉각 욕을 1시간 후에 제거하고 교반을 6℃에서 12시간 동안 계속하고 실온에서 6시간 동안 계속했다. 과량의 시약을 포화 수성 Na₂SO₄로 분해하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 및 에터로 추출하고, 건조시키고(MgS0₄) 증발시켰다. 헥세인/에틸 아세테이트(9:1)로 잔사를 속성 크로마토그래피하여 미반응된 기질(12 mg) 및 순수한 결정성 다이올(4)(35 mg, 회수된 에스터(3)를 기준으로 48%)을 수득하였다: ¹H NMR(CDCl₃+D₂0) δ 0.079, 0.091, 0.100, 및 0.121(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.895 및 0.927(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 1.339(1H, t, J~12 Hz), 1.510(1H, dd, J=14.3, 2.7 Hz), 2.10(2H, m), 3.29 및 3.40(1H 및 1H, 각각 d, J=11.0 Hz), 4.66(1H, t, J∼2.8 Hz), 4.78(1H, m), 4.92(1H, t, J=1.7 Hz), 5.13(1H, t, J=2.0 Hz); MS m/z(상대강도) no M+, 345(M+-t-Bu, 8), 327(M+-t-Bu-H₂0, 22), 213(28), 195(11), 73(100).

(ii) 다이아이소부틸알루미늄 하이드라이드(톨루엔중 1.5M, 2.0 ㎖, 3mmol)를 -78℃에서 아르곤하에 무수성 에터(3 ㎖)중 에스터(3)(215 mg, 0.5mmol)의 용액에 첨가하였다. 혼합물을 -78℃에서 3시간 동안 교반하고 -24℃에서 1.5시간 동안 교반하고, 에터(10 ㎖)로 희석하고 2N 칼륨 소듐 타타레이트를 서서히 첨가하여 급 랭시켰다. 상기 용액을 실온까지 가온하고 15분 동안 교반하고, 염수 안에 부어넣고 에틸 아세테이트 및 에터로 추출하였다. 유기 추출액을 결합하고 묽은(약 1%) HCl 및 염수로 세척하고 건조시키고(MgS0₄) 증발시켰다. 결정성 잔사를 속성 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 헥세인/에틸 아세테이트(9:1)로 용리하여 결정성 다이올(4)(43 mg, 24%)을 수득하였다.

(d) 인접 다이올(4)의 분해

(3R,5R)-3,5-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-4-메틸렌사이클로헥산온(5).

소듐 페리오데이트 포화된 물(2.2 ㎖)을 0℃에서 메탄올(9 ㎖)중 다이올(4)(146 mg, 0.36mmol)의 용액에 첨가하였다. 상기 용액을 0℃에서 1시간 동안 교반하고 염수로 부어넣고 에터 및 벤젠으로 추출하였다. 유기추출액을 결합하고 염수로 세척하고 건조시키고(MgS0₄) 증발시켰다. 오일성 잔사를 헥세인중 용해하고(1 ㎖) 실리카 Sep-Pak 카트릿지상에 적용하였다. 순수한 4-메틸렌사이클로헥산온 유도체(5)(110 mg, 82%)를 헥세인/에틸 아세테이트(95:5)로 무색 오일로서 용리하였다: ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.050 및 0.069(6H 및 6H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.881(18H, s, 2xSi-t-Bu), 2.45(2H, ddd, J=14.2, 6.9, 1.4 Hz), 2.64(2H, ddd, J=14.2, 4.6, 1.4 Hz), 4.69(2H, dd, J=6.9, 4.6 Hz), 5.16(2H, s); MS M/z(상대강도) no M+, 355(M+-Me, 3), 313(M+-t-Bu, 100), 73(76).

(e) 알릴릭 에스터(6)의 제조

[(3'R,5'R)-3',5'-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-4'-메틸렌사이클로헥실리덴] 아 세트산 메틸 에스터(6).

무수성 THF(200 ㎕)중 다이아이소프로필아민(37 ㎕, 0.28mmol)의 용액에 아르곤하에 -78℃에서 n-BuLi(헥세인중 2.5M, 113 ㎕, 0.28mmol)을 교반하면서 첨가하고 메틸(트라이메틸실릴)아세테이트(46 ㎕, 0.28mmol)를 첨가하였다. 15분 후, 무수성 THF(200+80 ㎕)중 케토 화합물(5)(49 mg, 0.132mmol)을 적가하였다. 용액을 -78℃에서 2시간 동안 교반하고, 반응 혼합물을 포화 NH₄Cl로 급랭하고 염수 안에 부어넣고 에터 및 벤젠으로 추출하였다. 결합된 유기 추출물을 염수로 세척하고 건조하고(MgS0₄) 증발시켰다. 잔사를 헥세인(1 ㎖)중 용해하고 실리카 Sep-Pak 카트릿지상에 적용하였다. 헥세인 및 헥세인/에틸 아세테이트(98:2)로 용리하여 순수한 알릴릭 에스터(6)(50 mg, 89%)를 무색 오일로서 수득하였다: ¹H NMR(CDCl₃)δ 0.039, 0.064, 및 0.076(6H, 3H, 및 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.864 및 0.884(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 2.26(1H, dd, J=12.8, 7.4 Hz), 2.47(1H, dd, J=12.8, 4.2 Hz), 2.98(1H, dd, J=13.3, 4.0 Hz), 3.06(1H, dd, J=13.3, 6.6 Hz), 3.69(3H, s), 4.48(2H, m), 4.99(2H, s), 5.74(1H, s); MS m/z(상대강도) 426(M+, 2), 411(M+-Me, 4), 369(M+-t-Bu, 100), 263(69).

(f) 알릴릭 에스터(6)의 환원

2-[(3'R,5'R)-3',5'-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-4'-메틸렌사이클로헥실리덴]에탄올(7).

다이아이소부틸알루미늄 하이드라이드(톨루엔중 1.5M, 1.6 ㎖, 2.4mmol)를 톨루엔/메틸렌 클로라이드(2:1, 5.7 ㎖)중 알릴릭 에스터(6)(143 mg, 0.33mmol)의 교반된 용액에 -78℃에서 아르곤하에 서서히 첨가하였다. -78℃에서 1시간 동안 -46℃에서(사이클로헥산온/드라이 아이스 욕) 25분 동안 계속 교반하였다. 혼합물을 칼륨 소듐 타타레이트(2N, 3 ㎖), 수성 HCl(2N, 3 ㎖) 및 H₂O(12 ㎖)을 서서히 첨가하여 급랭하였고, 메틸렌 클로라이드로 희석하고(12 ㎖) 에터 및 벤젠으로 추출하였다. 유기 추출액을 결합하고 묽은(약 1%) HCl 및 염수로 세척하고 건조시키고(MgSO₄) 증발시켰다. 잔사를 속성 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 헥세인/에틸 아세테이트(9:1)으로 용리하여 결정성 알릴릭 알콜(7)(130 mg, 97%)을 수득하였다: ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.038, 0.050 및 0.075 (3H, 3H, 및 6H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.876 및 0.904(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 2.12(1H, dd, J=12.3, 8.8 Hz), 2.23(1H, dd, J=13.3, 2.7 Hz), 2.45(1H, dd, J=12.3, 4.8 Hz), 2.51(1H, dd, J=13.3, 5.4 Hz), 4.04(1H, m; D₂O 후 dd, J=12.0, 7.0 Hz), 4.17(1H, m; D₂0 후 dd, J=12.0, 7.4 Hz), 4.38(1H, m), 4.49(1H, m), 4.95(1H, br s), 5.05(1H, t, J=1.7 Hz), 5.69(1 H, ∼t, J=7.2 Hz); MS m/z(상대강도) 398(M+, 2), 383(M+-Me, 2), 365(M+-Me-H₂0, 4), 341(M+-t-Bu, 78), 323(M+-t-Bu-H₂0, 10), 73(100).

(g) 알릴릭 알콜(7)의 포스핀 산화물(8)로의 전환

[2-[(3'R,5'R)-3',5'-비스[(t-부틸다이메틸실릴)옥시]-4'메틸렌사이클로헥실리덴] 에틸]다이페닐포스핀 옥사이드(8).

무수성 THF(2.4 ㎖)중 알릴릭 알콜(7)(105 mg, 0.263mmol)에 아르곤하에 0℃에서 n-BuLi(헥세인중 2.5M, 105 ㎕, 0.263mmol)를 첨가하였다. 새로 재결정화한 토실 클로라이드(50.4 mg, 0.264mmol)를 무수성 THF(480 ㎕)중 용해하였고 알릴릭 알콜-BuLi 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 0℃에서 5분 동안 교반하고 0℃에서 방치하였다. 공기가 아르곤으로 대체된 또 다른 무수 플라스크 안에서, n-BuLi(헥세인중 2.5M, 210 ㎕, 0.525mmol)를 무수성 THF(750 ㎕) 중 Ph₂PH(93 ㎕, 0.534mmol)에 0℃에서 교반하면서 첨가하였다. 적색 용액을 아르곤 압력하에 토실레이트의 용액에 오렌지 색이 사라질 때까지 빨아옮겼다(용액의 약 1/2가 첨가됨). 생성된 혼합물을 0℃에서 추가로 30분 동안 교반하고 H₂0(30 ㎕)을 첨가하여 급랭하였다. 용매를 감압하에 증발시키고 잔사를 메틸렌 클로라이드(2.4 ㎖)안에 재용해하고 10% H₂0₂로 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 유기층을 분리하고 차가운 수성 황화나트륨 및 H₂O로 세척하고 건조시키고(MgS0₄) 증발시켰다. 잔사를 속성 크로마토그래피에 도입하였다. 벤젠/에틸 아세테이트(6:4)로 용리하여 반결정성 포스핀 산화물(8)(134 mg, 87%)을 수득하였다: ¹H NMR(CDCl₃)δ 0.002, 0.011 및 0.019(3H, 3H, 및 6H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.855 및 0.860(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 2.0-2.1(3H, br m), 2.34(1H, m), 3.08(1H, m), 3.19(1H, m), 4.34(2H, m), 4.90 및 4.94(1H 및 1H, 각각 s), 5.35(1H, ∼q, J=7.4 Hz), 7.46(4H, m), 7.52(2H, m), 7.72(4H, m); MS m/z(상대강도) no M+, 581(M+-1, 1), 567(M+-Me, 3) 525(M+-t-Bu, 100), 450(10), 393(48).

(h) 보호된 25-하이드록시 그룬드만 케톤(9)을 포스핀 산화물(8)로 비티그-호너 커플링함

1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(11).

0℃에서 무수성 THF(450 ㎕)중 포스핀 산화물(8)(33.1 mg, 56.8μmol)의 용액에 n-BuLi(헥세인중 2.5M, 23 ㎕, 57.5μmol)을 아르곤하에 교반하면서 서서히 첨가하였다. 용액은 진한 오렌지색으로 변했다. 혼합물을 -78℃까지 냉각시키고, 무수성 THF(200+100 ㎕)중 문헌[Sicinski 등, J. Med . Chem . 37, 3730(1994)]에 개시된 절차에 따라 제조된 미리 냉각된(-78℃) 보호화 하이드록시 케톤(9)(9.0 mg, 22.8μmol)의 용액에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 아르곤하에 -78℃에서 1시간 동안 0℃에서 18시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트를 첨가하고 유기상을 염수로 세척하고, 건조시키고(MgSO₄) 증발시켰다. 잔사를 헥세인중 용해하고 실리카 Sep-Pak 카트릿지상에 적용하고, 헥세인/에틸 아세테이트(99:1, 20 ㎖)로 세척하여 19-노르-비타민 유도체(10)(13.5 mg, 78%)를 수득하였다. 이어서 Sep-Pak을 헥세인/에틸 아세테이트(96:4, 10 ㎖)로 세척하여 몇몇 변화되지 않은 C,D-고리 케톤(9)(2 mg)을 회수하고, 에틸 아세테이트(10 ㎖)로 세척하여 다이페닐포스핀 산화물(20 mg)을 회수하였다. 분석을 목적으로 보호된 비타민(10)의 샘플을 헥세인/에틸 아세테이트(99.9:0.1) 용매 시스템을 사용하여 HPLC(6.2 mm x 25 cm Zorbax-Sil 칼 럼, 4 ㎕/min)에 의해 추가로 정제하였다. 순수 화합물(10)을 R_v 26 ㎖에서 무색 오일로서 용리하였다: UV(헥세인중) λ_max 224, 253, 263 nm; ¹H NMR(CDCl₃)δ 0.025, 0.049, 0.066 및 0.080(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.546(3H, s, 18-H₃), 0.565(6H, q, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂), 0.864 및 0.896(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 0.931(3H, d, J=6.0 Hz, 21-H₃), 0.947(9H, t, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂CH₃), 1.188(6H, s, 26- 및 27-H₃), 2.00(2H, m), 2.18(1H, dd, J=12.5, 8.5 Hz, 4β-H), 2.33(1H, dd, J=13.1, 2.9 Hz, 10β-H), 2.46(1H, dd, J=12.5, 4.5 Hz, 4α-H), 2.52(1H, dd, J=13.1, 5.8 Hz, 10α-H), 2.82(1H, br d, J=12 Hz, 9β-H), 4.43(2H, m, 1β- 및 3α-H), 4.92 및 4.97(1H 및 1H, 각각 s, =CH₂), 5.84 및 6.22(1H 및 1H, 각각 d, J=11.0 Hz, 7- 및 6-H); MS m/z(상대강도) 758(M+, 17), 729(M+-Et, 6), 701(M+-t-Bu, 4), 626(100), 494(23), 366(50), 73(92).

보호된 비타민(10)(4.3 mg)을 벤젠(150 ㎕)중에 용해하고 메탄올(800 ㎕)중 수지(AG 50W-X4, 60 mg; 메탄올로 미리 세척됨)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 아르곤하에 17시간 동안 교반하고, 에틸 아세테이트/에터(1:1, 4 ㎖)로 희석하고 따라냈다. 수지를 에터(8 ㎖)로 세척하고 결합된 유기상을 염수 및 포화 NaHCO₃로 세척하고, 건조하고(MgS0₄) 증발하였다. 잔사를 헥세인/2-프로판올(9:1) 용매 시스템을 사용하여 HPLC(62 mm x 25 cm Zorbax-Sil 칼럼, 4 ㎖/min)에 의해 정제하였 다. 분석적으로 순수한 2-메틸렌-19-노르-비타민(11)(2.3 mg, 97%)을 R_v 29 ㎖(1α,25-다이하이드록시비타민 D₃를 동일한 시스템으로 R_v 52 ㎖에서 용리하였다)에서 백색 고형물로서 수거하였다: UV(EtOH중) λ_max 243.5, 252, 262.5 nm; ¹H NMR(CDCl₃)δ 0.552(3H, s, 18-H₃), 0.941(3H, d, J=6.4 Hz, 21-H₃), 1.222(6H, s, 26- 및 27-H₃), 2.01(2H, m), 2.27-2.36(2H, m), 2.58(1H, m), 2.80-2.88(2H, m), 4.49(2H, m, 1β- 및 3α-H), 5.10 및 5.11(1H 및 1H, 각각 s, =CH₂), 5.89 및 6.37(1H 및 1H, 각각 d, J=11.3 Hz, 7- 및 6-H); MS m/z(상대강도) 416(M+, 83), 398(25), 384(31), 380(14), 351(20), 313(100).

실시예 2

(20S)-1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(15)의 제조

반응식 II는 보호된 (20S)-25-하이드록시 그룬드만 케톤(13)의 제조, 및 그의 포스핀 산화물(8)(실시예 1에 개시된 바와 같이 수득됨)과의 커플링을 설명한다.

(a) 하이드록시 케톤(12)의 실릴화

(20S)-25-[(트라이에틸실릴)옥시]-데스-A,B-콜레스탄-8-온(13).

무수성 DMF(1.2 ㎖)중 케톤(12)(미국 위스콘신 메디슨 소재의 테트리오닉스, 인크(Tetrionics, Inc.); 56 mg, 0.2mmol) 및 이미다졸(65 mg, 0.95mmol)의 용액을 트라이에틸실릴 클로라이드(95 ㎕, 0.56mmol)로 처리하고, 혼합물을 실온에서 아르곤하에 4시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트를 첨가하고 물 및 유기층을 분리하였다. 에틸 아세테이트층을 물 및 염수로 세척하고 건조하고(MgSO₄) 증발시켰다. 잔사를 헥세인/에틸 아세테이트(9:1)중 실리카 Sep-Pak 카트릿지를 통과시키고, 증발 후, 헥세인/에틸 아세테이트(9:1) 용매 시스템을 사용하여 HPLC(9.4 mm x 25 cm Zorbax-Sil 칼럼, 4 ㎖/min)에 의해 정제하였다. 순수한 보호된 하이드록시 케톤(13)(55mg, 70%)을 Rv 35 ㎖에서 무색 오일로서 용리하였다: ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.566(6H, q, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂), 0.638(3H, s, 18-H₃), 0.859(3H, d, J=6.0 Hz, 21-H₃), 0.947(9H, t, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂CH₃), 1.196(6H, s, 26- 및 27-H₃), 2.45(1H, dd, J=11.4, 7.5 Hz, 14α-H).

(b) 보호된 (20S)-25-하이드록시 그룬드만 케톤(13)을 포스핀 산화물(8)로 비티그-호머 커플링함

(20S)-1α,25-다이하이드록시-2-메틸렌-19-노르-비타민 D₃(15).

무수성 THF(200 ㎕)중 포스핀 산화물(8)(15.8 mg, 27.1μmol)의 용액에 0℃에서 아르곤하에 교반하면서 n-BuLi(헥세인중 2.5M, 11 ㎕, 27.5μmol)을 첨가하였다. 용액은 진한 오렌지색으로 변했다. 혼합물을 -78℃까지 냉각시키고 무수성 THF(100 ㎕)중 보호된 하이드록시 케톤(13)(8.0 mg, 20.3μmol)의 미리 냉각된(-78℃) 용액을 서서히 첨가하였다. 혼합물을 아르곤하에 -78℃에서 1시간 동안 0℃에 서 18시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트를 첨가하고 유기상을 염수로 세척하고 건조시켜(MgS0₄) 증발시켰다. 잔사를 헥세인중 용해하고 실리카 Sep-Pak 카트릿지상에 적용하고, 헥세인/에틸 아세테이트(99.5:0.5, 20 ㎖)로 세척하여 19-노르-비타민 유도체(14)(7 mg, 45%)를 무색 오일로서 수득하였다. 이어서 Sep-Pak을 헥세인/에틸 아세테이트(96:4, 10 ㎖)로 세척하고 몇몇 변화하지 않은 C,D-고리 케톤(13)(4 mg)을 회수하고, 에틸 아세테이트(10 ㎖)로 세척하여 다이페닐포스핀 산화물(9 mg)을 회수하였다. 분석을 목적으로, 보호된 비타민(14)의 샘플을 헥세인/에틸 아세테이트(99.9:0.1) 용매 시스템을 사용하여 HPLC(6.2 mm x 25 cm Zorbax-Sil 칼럼, 4 ㎖/min)에 의해 추가로 정제하였다.

14: UV(헥세인중) λ_max 244, 253.5, 263 nm; ¹H NMR(CDCl₃) δ 0.026, 0.049, 0.066 및 0.080(각각 3H, 각각 s, 4xSiCH₃), 0.541(3H, s, 18-H₃), 0.564(6H, q, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂), 0.848(3H, d, J=6.5 Hz, 21-H₃), 0.864 및 0.896(9H 및 9H, 각각 s, 2xSi-t-Bu), 0.945(9H, t, J=7.9 Hz, 3xSiCH₂CH₃), 1.188(6H, s, 26- 및 27-H₃), 2.15-2.35(4H, br m), 2.43-2.53(3H, br m), 2.82(1H, br d, J=12.9 Hz, 9β-H), 4.42(2H, m, 1β 및 3α-H), 4.92 및 4.97(1H 및 1H, 각각 s, =CH₂), 5.84 및 6.22(1H 및 1H, 각각 d, J=11.1 Hz, 7- 및 6-H); MS m/z(상대 강도) 758(M+, 33), 729(M+-Et, 7), 701(M+-t-Bu, 5), 626(100), 494(25), 366(52), 75(82), 73(69).

보호된 비타민(14)(5.0 mg)을 벤젠(160 ㎕)중에 용해하고 메탄올(900 ㎕)중 수지(AG 50W-X4, 70 mg; 메탄올로 미리 세척함)를 첨가하였다. 혼합물을 아르곤하에 19시간 동안 실온에서 교반하고, 에틸 아세테이트/에터(1:1, 4 ㎖)로 희석하고 따라낸다. 수지를 에터(8 ㎖)로 세척하고 결합된 유기 상을 염수 및 포화된 NaHCO₃로 세척하고, 건조시키고(MgS0₄) 증발시켰다. 잔사를 헥세인/2-프로판올(9:1) 용매 시스템을 사용하여 HPLC(6.2 mm x 25 cm Zorbax-Sil 칼럼, 4 ㎖/min)에 의해 정제하였다. 분석적으로 순수한 2-메틸렌-19-노르-비타민(15)(2.6 mg, 95%)을 R_v 28 ㎖[(20R)-유사체를 R_v 29 ㎖에서 용리하고 1α,25-다이하이드록시비타민 D₃를 R_v 52 ㎖에서 동일 시스템에서 용리하였다]에서 백색 고형물로서 수거하였다: UV(EtOH중) λ_max 243.5, 252.5, 262.5 nm; ³H NMR(CDCl₃) δ 0.551(3H, s, 18-H₃), 0.858(3H, d, J=6.6 Hz, 21-H₃), 1.215(6H, s, 26- 및 27-H₃), 1.95-2.04(2H, m), 2.27-2.35(2H, m), 2.58(1H, dd, J=13.3, 3.0 Hz), 2.80-2.87(2H, m), (2H, m, 1β- 및 3α-H), 5.09 및 5.11(1H 및 1H, 각각 s, =CH₂), 5.89 및 6.36(1H 및 1H, 각각 d, J=11.3 Hz, 7- 및 6-H); MS m/z(상대강도) 416(M+,100), 398(26), 380(13), 366(21), 313(31).

2-메틸렌-치환된 19- 노르 -1,25-(OH) ₂ D ₃ 화합물 및 그들의 20S-이성질체의 생물학적 활성

화학식 I의 화합물의 생물학적 활성이 미국 특허 제 5,843,928 호에 다음과 같이 설명되어 있다. 19-노르-1,25-(OH)₂D₃ 또는 그의 20S-이성질체의 2-위치로 메틸렌기를 도입하면 돼지 장 비타민 D 수용체에 결합하는데 영향이 거의 없거나 전혀없었다. 모든 화합물은 표준 1,25-(OH)₂D₃를 포함하는 돼지 수용체에 동등하게 잘 결합되었다. 이들 화합물 모두는 등가의 생물학적 활성을 갖는다는 것을 이러한 결과로부터 예측할 수 있다. 그러나 놀랍게도, 2-메틸렌 치환은 뼈에 대한 그 1차 작용에 대해 고도로 선택적인 유사체를 생성하였다. 만성 모드로 7일 동안 주어질 때, 시험된 가장 유력한 화합물은 2-메틸렌-19-노르-20S-1,25-(OH)₂D₃(표 1)이었다. 130pmol/day로 주어질 때, 뼈 칼슘 동원(혈청 칼슘)에 대한 그의 활성은 고유의 호르몬보다 10 이상의 차수 및 가능하게는 100 내지 1,000배 많았다. 동일한 조건하에, 1,25-(OH)₂D₃의 투여량을 두배로 하면 130pmol 투여량에서 혈청 칼슘의 100 ㎖당 13.8 mg의 혈청 칼슘값을 제공하였다. 260pmol/day로 주어질 때, 뼈의 대가로 혈청 칼슘 100 ㎖당 14 mg의 놀라운 값을 생성하였다. 그 선택성을 나타내기 위해, 이들 화합물은 130 또는 260pmol 투여량에서 장 칼슘 수송에서의 상당한 변화를 전혀 생성하지 않았고, 1,25-(OH)₂D₃는 시험된 유일한 투여량, 즉 260pmol/day에서 장 칼슘 수송의 기대되는 상승을 생성하였다. 2-메틸렌-19-노르-1,25-(OH)₂D₃는 또한 양쪽 투여량에서 극도로 강한 뼈 칼슘 동원을 나타냈지만, 장 칼슘 수송활성은 또한 전혀 나타내지 않았다. 본 발명의 화합물의 뼈 칼슘 동원 활성은 거의 1,25-(OH)₂D₃의 10 내지 100배이다. 이들 결과는, 19-노르-1,25-(OH)₂D₃의 2-메틸렌 및 20S-2-메틸렌 유도체가 뼈로부터 칼슘의 동원에 대해 선택적임을 설명한다. 표 2는 장 및 혈청 칼슘 모두의 다양한 화합물의 단일 대량 투여량에 대한 반응을 설명하며, 표 1로부터 유도된 결론을 다시 지지한다.

결과는 2-메틸렌-19-노르-20S-1,25-(OH)₂D₃가 단핵세포로의 HL-60의 분화를 유도하는데 극도로 유능함을 설명한다. 2-메틸렌-19-노르 화합물은 1,25-(OH)₂D₃와 유사한 활성을 가졌다. 이들 결과는 2-메틸렌-19-노르-20S-1,25-(OH)₂D₃ 및 2-메틸렌-19-노르-1,25-(OH)₂D₃ 화합물의 항암제로서, 특히 백혈병, 결장암, 유방암 및 전립선암에 대한 항암제로서, 또는 건선 치료에서 시약으로서 잠재성을 설명한다.

돼지 장 수용체에 대한 유사체의 경쟁적 결합은 문헌[Dame 등 Biochemistry 25, 4523-4534, 1986]에 개시된 방법에 의해 수행되었다.

HL-60 전골수구성의 단핵세포로의 분화는 문헌[Ostrem 등 (J. Biol . Chem . 262, 14164-14171, 1987)]에 의해 개시된 바와 같이 결정되었다.

젖을 뗀 수컷 래트를 스프라그 돌리 캄파니(Sprague Dawley Co.)(인디아나주 인디아나폴리스 소재)로부터 입수하여 1주 동안 0.47% 칼슘, 0.3% 인 비타민 D-결핍 식이요법으로 먹이를 주고 2주 동안 0.02% 칼슘, 0.3% 인을 함유하는 동일한 식이요법을 제공하였다. 마지막 주중, 화합물의 지시된 투여량을 7일 동안 각 날에 0.1 ㎖ 95% 프로필렌 글리콜 및 5% 에탄올중에 복막내 주사에 의해 제공하였다. 대조 동물은 95% 프로필렌 글리콜 0.1 ㎖, 5% 에탄올만을 수용하였다. 마지막 투여 24시간 후, 래트를 죽이고 장 칼슘 수송을 위에서 기술한 바와 같이 적출반전장관법에 의해 판단하고 모델 3110 퍼킨 엘머 기기(Perkin Elmer, 코넥티컷주 노웍)상에서 원자 흡수 분광법에 의해 혈청 칼슘을 판단하였다. 군당 5마리의 래트가 존재하였고 값은 평균 (±)SEM을 나타낸다.

젖을 뗀 수컷 홀츠만 스트레인(Holtzman strain) 래트를 스프라그 돌리 캄파니(인디아나주 인디아나폴리스 소재)로부터 입수하고 문헌[Suda 등 (J. Nutr. 100, 1049-1052, 1970)]에 개시된 바와 같이 1주 동안 0.47% 칼슘, 0.3% 인 식이요법으로 먹이를 주고 추가의 2주 동안 0.02% 칼슘 및 0.3% 인을 함유하는 동일한 식이요법으로 먹이를 주었다. 이 시점에서, 95% 프로필렌 글리콜/5% 에탄올의 0.1 ㎖중 용해된 지시된 투여량의 단일 목정맥내 주사를 투여하였다. 24시간 후, 래트들을 죽이고 장 칼슘 수송 및 혈청 칼슘을 표 1에 개시된 바와 같이 판단하였다. 화합물의 투여량은 650pmol이고 이들은 군당 5마리 동물이었다. 데이터를 평균 (±)SEM으로 표현한다.

따라서, 하기 화학식 Ia의 화합물은 화학식 I의 화합물과 함께 본 발명에 포함된다.

상기 화학식 Ia에서, Y₁, Y₂, R₆, R₈ 및 Z의 정의는 본원에서 앞서 설명한 바와 같다. X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆, X₇, X₈ 및 X₉에 대해, 이들 치환체들은 동일하거나 상이할 수 있고 수소 또는 저급 알킬, 즉 C₁-C₅ 알킬, 예를 들면 메틸, 에틸 또는 n-프로필로부터 선택된다. 또한 치환체 쌍들, X₁ 및 X₄, 또는 X₅, X₂ 또는 X₃ 및 X₆ 또는 X₇, X₄ 또는 X₅ 및 X₈ 또는 X₉는 화합물의 중심 부분의 3개의 인접한 탄소원자와 함께 취해질 때(각각 위치 8, 14, 13 또는 14, 13, 17 또는 13, 17, 20에 상응함), 동일하거나 상이할 수 있고 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환된 카보사이클릭 3, 4, 5, 6 또는 7원환을 형성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 화합물은 하기 화학식 Ib, Ic, Id, Ie, If, Ig, Ih중 하나로 표현될 수 있다:

상기 화학식 Ib, Ic, Id, Ie, If, Ig 및 Ih에서, Y₁, Y₂, R₆, R₈, R, Z, X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆, X₇ 및 X₈는 본원에 앞서 설명한 바와 같다. 치환체 Q는 탄소수 0, 1, 2, 3 또는 4의 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환된 탄화수소 쇄를 나타내고, 바람직하게는 기 -(CH₂)_k-(이때 k는 2 또는 3의 정수이다)이다.

화학식 Ia 내지 Ih의 화합물의 제조방법이 공지되어 있다. 구체적으로, 1994년 7월 7일자로 출원되고 1995년 1월 19일자로 국제 공개 제 WO95/01960 호로 공개된 국제 특허출원 제 PCT/EP94/02294 호를 참조한다.

Claims

화합물 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 포함하는 약학 조성물.
제 1 항에 있어서,

부갑상선 호르몬이 인간 재조합 부갑상선 호르몬인 약학 조성물.
제 1 항에 있어서,

부갑상선 호르몬이 인간 재조합 부갑상선 호르몬 1-34인 약학 조성물.
환자의 노인 골다공증, 폐경후 골다공증, 뼈 골절, 뼈 이식, 유방암, 전립선암, 비만, 골감소증, 남성 골다공증, 무름(frailty), 근육 손상 또는 근육감소증을 치료하는 방법으로서,

치료 효과량의 2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,

2-메틸렌-19-노르-20(S)-1α,25-다이하이드록시비타민 D₃ 및 부갑상선 호르몬 또는 이의 활성 단편 또는 변이체를 실질적으로 동시에 투여하는 방법.
제 4 항에 있어서,

폐경후 골다공증을 치료하는 방법.
제 4 항에 있어서,

뼈 골절을 치료하는 방법.