KR20070085435A

KR20070085435A - 카텝신 시스테인 프로테아제 억제제

Info

Publication number: KR20070085435A
Application number: KR1020077011749A
Authority: KR
Inventors: 자끄 이브 구띠에; 춘 싱 리; 크리스토프 멜론
Original assignee: 머크 프로스트 캐나다 리미티드
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-08-27
Also published as: CN101061093A; US20060111440A1; ZA200703530B; JP2008520590A; NO339125B1; EP1817276A4; AU2005309267B2; RU2007123611A; MY137717A; SI1817276T1; CA2589085A1; AU2005309267A1; US20070293578A1; JP5055488B2; PE20061054A1; ES2394618T3; CN102391151A; TWI353244B; WO2006056047A9; MX2007006136A

Abstract

본 발명은, 이로써 제한되지는 않지만, 카텝신 K, L, S 및 B의 억제제를 포함하는 시스테인 단백질 억제제인 화합물(여기서, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, D 및 n은 본원에서 정의된 바와 같다)의 신규한 부류에 관한 것이다. 당해 화합물은 골 흡수가 억제되는 질환, 예를 들면, 골다공증의 치료에 유용하다.

카텝신 K 억제제, 골다공증, 골관절염, 고칼슘혈증

Description

카텝신 시스테인 프로테아제 억제제{Cathepsin cysteine protease inhibitors}

사람 및 기타 포유동물에서 각종 질환은 골 흡수 이상으로 발병하거나 이와 관련이 있다. 이러한 질환으로는 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 가장 흔한 이들 질환 중 하나는 골다공증으로, 이는 폐경기후의 여성에서 가장 흔하게 발병한다. 골다공증은 낮은 골 질량 및 골 조직 미세구조의 열화로 인하여 골 유약이 증가하고 쉽게 골절되는 것을 특징으로 하는 전신성 골격 질환이다. 골다공증성 골절은 노령 인구에서 발병 및 사망의 주요 원인이다. 50%의 여성 및 1/3의 남성은 골다공증성 골절을 경험할 것이다. 다수의 노령 인구는 이미 낮은 골 밀도 및 높은 골절 위험을 갖고 있다. 골 흡수와 관련된 골다공증 및 다른 질환의 예방 및 치료 모두 상당히 요구되고 있다. 골다공증 및 골 손실과 관련된 다른 질환은 일반적으로 만성 질환이기 때문에, 전형적으로는 적합한 요법이 만성적 치료를 요구한다는 것이 이해된다.

카텝신은 시스테인 프로테아제의 파파인 상과에 속한다. 이들 프로테아제는 결합 조직의 정상적인 생리학적 분해 및 병적 분해에 작용한다. 카텝신은 세포내 단백질 분해 및 전환 및 리모델링에서 주요 작용을 한다. 지금까지, 다수의 카텝신이 다수의 공급원으로부터 동정되고 서열화되었다. 이들 카텝신은 광범위한 조직에서 천연으로 발견된다. 예를 들면, 카텝신 B, C, F, H, L, K, O, S, V, W 및 Z가 클로닝되었다. 카텝신 L은, 흑색종 전이를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 수개의 질환 상태 및 정상 리소좀 단백질 분해에 관여한다. 카텝신 S는, 알츠하이머병, 및 유년 발병형 당뇨병, 다발경화증, 천포창, 바세도우씨병, 중증 근무력증, 전신성 홍반루푸스, 류마티스 관절염 및 하시모토 갑상선염을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 특정 자가면역 질환; 천식을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 알러지성 질환; 장기 이식 또는 조직 이식의 거부를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 동종면역반응에 관여한다. 카텝신 B 수준의 증가 및 효소의 재분포가 종양에서 발견되고, 이는 종양 침범 및 전이에서의 이들의 역할을 나타내는 것이다. 또한, 카텝신 B의 이상 활성은 류마티스 관절염, 골관절염, 카리니폐렴, 급성 췌장염, 염증성 기도 질환 및 골 및 관절 질환에 관여한다.

포유동물의 카텝신은 원생동물문, 편형동물문, 선충류 및 절지동물 패밀리로부터 선택된 것들을 포함하는 질환-유발 기생충에 의해 발현되는 파파인-유사 시스테인 프로테아제와 관련이 있다. 당해 시스테인 프로테아제는 당해 유기체의 생체 주기에서 필수적인 역할을 한다.

뼈내 주요 콜라겐인, 사람 I형 콜라겐은 카텝신 K에 있어서 우수한 기질이 다. 본원 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: Kafienah, W., et al., 1998, Biochem J 331:727-732]을 참조한다. 카텝신 K에 대한 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 사용한 시험관내 실험에서, 시험관내 골 흡수가 감소한 것으로 나타났고, 이는 아마 카텝신 K mRNA의 해독이 감소하였기 때문일 것이다. 본원 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: Inui, T., et al., 1997, J Biol Chem 272:8109-8112]을 참조한다. 카텝신 K의 결정 구조를 분석하였다. 본원 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: McGrath, M. E., et al., 1997, Nat Struct Biol 4:105-109; Zhao, B., et al., 1997, Nat Struct Biol 4: 109-11]을 참조한다. 또한, 선택적 펩타이드를 근거로 한 카텝신 K의 억제제를 개발하였다. 본원 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: Bromme, D., et al., 1996, Biochem J 315:85-89; Thompson, S. K., et al., 1997, Proc Natl Acad Sci U S A 94:14249-14254]을 참조한다. 따라서, 카텝신 K의 억제제는 골 흡수를 감소시킬 수 있다. 이러한 억제제는 골다공증과 같은 골 흡수와 관련된 질환을 치료하는데 유용하다.

발명의 개요

본 발명은 카텝신 의존성 질병 또는 질환 상태의 치료 및 예방을 필요로 하는 포유동물에서 이를 치료 및 예방할 수 있는 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 양태는 화학식 I의 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성체 및 N-옥사이드 유도체로 예시된다.

본 발명의 하기 화학식의 화합물, 및 이의 약제학적으로 허용되는 염, 입체이성체 및 N-옥사이드 유도체에 관한 것이다:

화학식 I

위의 화학식 I에서,

R¹ 및 R²는 이들에 결합된 탄소 원자와 함께 C_1-3 알킬로 임의로 치환된 C_3-4 사이클로알킬을 형성하고;

R³은 1 내지 4개의 플루오로 또는 1 내지 4개의 클로로로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁴는 1 내지 5개의 할로로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁵는 수소, 또는 1 내지 5개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

각각의 D는 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴이고;

R⁶은 수소, 또는 1 또는 2개의 하이드록실 또는 2 내지 6개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁷은 2 내지 5개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

n은 2이다.

본 발명의 양태에서, R¹ 및 R²는 이들에 결합된 탄소 원자와 함께 사이클로프로필을 형성한다.

본 발명의 양태에서, D는 페닐이다.

본 발명의 양태에서, R⁴은 CF₃이다.

본 발명의 양태에서, R⁵는 수소이다.

본 발명의 양태에서, R⁷은 2 또는 3개의 플루오로로 치환된 C_1-3 알킬이다.

상기 기재된 바람직한 양태에 대한 참조는 달리 기재되지 않는 경우, 특정하고 바람직한 그룹의 모든 조합을 포함함을 의미한다.

본 발명의 특정한 양태는, 이로써 제한되지는 않지만,

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N²-[1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1S)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1R)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(R)-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드 및

N²-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드, 및 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 및 N-옥사이드 유도체를 포함한다.

또한, 상기 기재된 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 약제학적 조성물이 본 발명의 범위내에 포함된다. 또한, 본 발명은 약제학적으로 허용되는 담체 및 본 명세서에 구체적으로 기재된 임의의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 포함하여 고려된다.

본 발명의 또 다른 양태는 주 1회, 2주 1회, 달 2회 또는 달 1회의 투여 간격으로 연속적인 계획에 따라 골 흡수를 억제하는데 적합한 화학식 I의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체를 포함하는 경구 약제학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 양태는 본원에 함유된 교시로부터 명백할 것이다.

효용

본 발명의 화합물은 카텝신의 억제제이고, 따라서, 포유동물, 바람직하게는 사람에서 카텝신 의존성 질환 또는 상태를 치료하거나 예방하는데 유용하다. 구체적으로는, 본 발명의 화합물은 카텝신 K의 억제제이고, 따라서 포유동물, 바람직하게는 사람에서 카텝신 K 의존성 질환 또는 상태를 치료하거나 예방하는데 유용하다.

"카텝신 의존성 질환 또는 상태"는 하나 이상의 카텝신의 활성에 의존적인 병적 상태에 관한 것이다. "카텝신 K 의존성 질환 또는 상태"는 카텝신 K의 활성에 의존적인 병적 상태에 관한 것이다. 카텝신 K 활성과 관련된 질환은 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증을 포함한다. 이러한 상태를 본 발명에서 청구된 화합물로 치료하는 경우, 필요한 치료량은 특이적 질병에 따라 달라지고, 당해 기술분야 숙련가에 의해 용이하게 결정된다. 치료 및 예방 모두가 본 발명에 범위내에서 고려되지만, 이들 상태의 치료가 보다 더 바람직한 용도이다.

본 발명의 양태는 카텝신 활성을 억제할 필요가 있는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 카텝신 활성을 억제하는 방법이다.

하나의 부류의 양태는 카텝신 활성이 카텝신 K 활성인 방법이다.

본 발명의 또 다른 양태는, 카텝신 의존성 상태를 치료 또는 예방할 필요가 있는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 카텝신 의존성 상태를 치료 또는 예방하는 방법이다.

본 발명의 또 다른 양태는 골 손실을 억제할 필요가 있는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 골 손실을 억제하는 방법이다. 본 발명의 또 다른 양태는 골 손실을 감소시킬 필요가 있는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 골 손실을 감소시키는 방법이다. 골 흡수의 억제에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Stroup, G.B., Lark, M.W., Veber, DF., Bhattacharrya, A., Blake, S., Dare, L.C., Erhard, K.F., Hoffman, S.J., James, I.E., Marquis, R.w., Ru, Y., Vasko-Moser, J.A., Smith, B.R., Tomaszek, T. and Gowen, M. Potent and selective inhibition of human cathepsin K leads to inhibition of bone resorption in vivo in a nonhuman primate. J. Bone Miner. Res., 16:1739-1746;2001; and Votta, B.J., Levy, M.A., Badger, A., Dodds, R.A., James, I.E., Thompson, S., Bossard, M.J., Carr, T., Connor, J.R., Tomaszek, T.A., Szewczuk, L., Drake, F.H., Veber, D., and Gowen, M. Peptide aldehyde inhibitors of cathepsin K inhibit bone resorption both in vivo and in vitro. J. Bone Miner. Res. 12:1396-1406; 1997]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 골다공증의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 골다공증을 치료 또는 예방하는 방법이다. 골다공증의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Saftig, P., Hunziker, E., Wehmeyer, O., Jones, S., Boyde, A., Rommerskirch, W., Moritz, J.D., Schu, P., and Vonfigura, K. Impaired osteoclast bone resorption leads to osteoporosis in cathepsin K-deficient mice. Proc. Natl. acad. Sci. USA 95:13453-13458; 1998]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 치주 질환 또는 치아 손실의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 치주 질환 또는 치아 손실을 치료 또는 예방하는 방법이다. 치주 질환 또는 치아 손실의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Sasaki, T., "Differentiation and functions of osteoclasts and osontoclasts in mineralized tissue resorption," Microsc Res Tech. 2003 Aug 15;61(6):483-95]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 류마티스 관절염의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 류마티스 관절염을 치료 또는 예방하는 방법이다. 관절주위 뼈의 진행성 파괴가 관절 기능장애의 주요 원인이고, 류마티스 관절염(RA)인 환자에서 주요 장애임이 문헌에 공지되어 있다[참조: Goldring SR, "Pathogenesis of bone erosions in rheumatoid arthritis". Curr. Opin. Rheumatol. 2002; 14: 406-10]. RA인 환자로부터의 관절 조직을 분석하여 카텝신 K 양성 파골세포가 류마티스 윤활 병변과 관련된 국소의 골 흡수를 매개하는 세포 유형임을 증명하였다[참조: Hou, W-S, Li, W, Keyszer, G, Weber, E, Levy, R, Klein, MJ, Gravallese, EM, Goldring, SR, Bromme, D, "Comparision of Cathepsin K and S expression within the Rheumatoid and Osteoarthritic Synovium", Arthritis Rheumatism 2002; 46: 663-74]. 또한, 전신성 골 손실은 중증 RA와 관련된 사망의 주요 원인이다. 엉덩이 및 척추 골절의 빈도수가 실질적으로 만성 RA인 환자에서 증가하고 있다[참조: Gould A, Sambrook, P, Devlin J et al, "Osteoclastic activation is the principal mechanism leading to secondary osteoporosis in rheumatoid arthritis". J. Rheumatol. 1998; 25: 1282-9]. 아관절 뼈에서의 흡수 및 전신성 골 손실의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 류마티스 관절염의 진행상에 약리학적 중재에 대한 이론적 접근을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 양태는 골관절염의 진행을 치료 또는 예방할 필요가 있는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 골관절염의 진행을 치료 또는 예방하는 방법이다. 골관절염(OA)이, 관절 연결 표면의 진무름, 관절주위 연골내 골화/골증식증, 및 연골하 골경화 및 낭종 형성을 포함하여, 관절에서 익히 정의된 변화를 수반한다는 것은 문헌에 공지되어 있다[참조: Oettmeier R, Abendroth, K, "Osteoarthritis and bone: osteologic types of osteoarthritis of the hip", Skeletal Radiol. 1989; 18: 165-74]. 최근에, 연골하 골경화가 OA의 개시 및 진행에 잠재적으로 기여하는 것으로 제시되었다. 반복적 자극 부하에 반응하는 관절로서 경화된 연골하 뼈는 보다 덜 약화되고, 관절을 통해 힘을 덜 분배할 수 있으며, 관절 연골 표면을 통해 보다 큰 기계적 스트레스를 부여한다. 또한, 이는 연골 자극 및 진동을 가속시킨다[참조: Radin, EL and Rose RM, "Role of subchondral bone in the initiation and progression of cartilage damage", Clin. Orthop. 1986; 213: 34-40]. 카텝신 K 억제제와 같은 항-흡수제에 의한 과량의 아관절 골 흡수의 억제는 연골하 골 전환의 억제를 야기하고, 따라서 OA 진행에 바람직한 효과를 가질 수 있다.

상기 가설 이외에, 카텝신 K 단백질 발현은 최근에 윤활 섬유모세포, 대식세포-유사 세포, 및 활막으로부터의 연골세포 및 OA 환자로부터 유도된 관절 연골 표본에서 동정되었다[참조: Hou, W-S, Li, W, Keyszer, G, Weber, E, Levy, R, Klein, MJ, Gravallese, EM, Goldring, SR, Bromme, D, "Comparison of Cathepsin K and S expression within the Rheumatoid and Osteoarthritic Synovium", Arthritis Rheumatism 2002; 46: 663-74; and Dodd, RA, Connor, JR, Drake, FH, Gowen, M, "Expression of Cathepsin K messenger RNA in giant cells and their precursors in human osteoarthritic synovial tissues". Arthritis Rheumatism 1999; 42: 1588-93; and Konttinen, YT, Mandelin, J, Li, T-F, Salo, J, Lassus, J et al. "Acidic cysteine endoproteinase cathepsin K in the degeneration of the superficial articular hyaline cartilage in osteoarthritis", Arthritis Rheumatism 2002; 46: 953-60]. 따라서, 이들 최근의 연구는 골관절염의 진행과 관련된 관절 연골에서 II형 콜라겐의 파괴에 카텝신 K의 역할을 포함한다. 본 발명에 기재된 골관절염의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 따라서 2개의 상이한 메카니즘을 포함하고, 이중 하나는 파골세포-유도된 연골하 골 전환의 억제에 대한 메카니즘이고, 두번째는 OA인 환자의 활막 및 연골에서의 II형 콜라겐 분해의 직접 억제에 대한 메카니즘이다.

본 발명의 또 다른 양태는 인공관절 골용해의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 인공관절 골용해를 치료 또는 예방하는 방법이다. 인공관절 골용해의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Mandelin, J., et al., "Interface tissue fibroblasts from loose total hip replacement prosthesis produce receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand, osteoprotegerin and cathepsin K", J Rheumatol. 2005 Apr; 32(4):713-20]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 파제트병, 골형성 부전증 및 다발 골수증으로부터의 뼈 손상과 같은 뼈 질환의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 뼈 질환을 치료 또는 예방하는 방법이다. 파제트병, 골형성 부전증 및 다발 골수증으로부터의 뼈 손상의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Lipton, A., "New therapeutic agents for the treatment of bone diseases", Expert Opin Biol Ther. 2005 Jun;5(6):817-32]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 암의 치료를 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이다. 카텝신 K가 사람 유방 암종에서 발견됨은 문헌에 공지되어 있다[참조: Littlewood-Evans AJ, Bilbe G, Bowler WB, Farley D, Wlodarski B, Kokubo T, Inaoka T, Sloane J, Evans DB, Gallagher JA, "The osteoclast-associated protease cathepsin K is expressed in human breast carcinoma." Cancer Res 1997 Dec 1;57(23):5386-90; Brubaker KD, Vessella RL, True LD, Thomas R, Corey E, "Cathepsin K mRNA and protein expression in prostate cancer progression", J Boneminer Res 2003 18, 222-30. Haeckel C, Krueger S, Kuester D, Ostertag H, Samii M, Buehling F, Broemme D, Czerniak B, Roessner A, "Expression of cathepsin K in chordoma", Hum Pathol 2000 Jul;31(7):834-40].

본 발명의 또 다른 양태는 아테롬성 동맥경화증의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 아테롬성 동맥경화증을 치료 또는 예방하는 방법이다. 아테롬성 동맥경화증의 치료 또는 예방에서 카텝신 K 억제제의 효용은 문헌[참조: Sukhova GK, Shi GP, Simon DI, Chapman HA, Libby P, "Expression of the elastolytic cathepsins S and K in human atheroma and regulation of their production in smooth muscle cells", J Clin Invest 1998 Aug 102, 576-83]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 비만의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 비만을 치료 또는 예방하는 방법이다. 비만의 치료 또는 예방에서 카텝신 K mRNA의 효용은 문헌[참조: Chiellini C, Costa M, Novelli SE, Amri EZ, Benzi L, Bertacca A, Cohen P, Del Prato S, Friedman JM, Maffei M, "Identification of cathepsin K as a novel marker of adiposity in white adipose tissue", J Cell Physiol 2003, 195, 309-21]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 녹내장의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 녹내장을 치료 또는 예방하는 방법이다. 카텝신 K가 홍채, 모양체 및 망막 색소 상피층에서 높게 발현되기 때문에 녹내장의 치료에 유용할 수 있다[참조: Ortega, J., et al., "Gene Expression of Proteases and Protease Inhibitors in the Human Ciliary Epithelium and ODM-2 cells", Exp. Eye Res(1997) 65, 289-299; International Publication WO 2004/058238(Alcon, Inc.)].

본 발명의 또 다른 양태는 만성 폐색성 폐질환의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 만성 폐색성 폐질환을 치료 또는 예방하는 방법이다. 폐 섬유증의 치료 또는 예방에서 카텝신 K mRNA의 효용은 문헌[참조: Buhling, F., et al., "Pivotal role of cathepsin K in lung fibrosis", Am J Pathol. 2004 Jun;164(6):2203-16]에 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 기생충 감염의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 기생충 감염을 치료 또는 예방하는 방법이다. 폐 섬유증에서의 카텝신 K의 역할이 문헌[참조: Buhling, F., et al., "Pivotal role of cathepsin K in lung fibrosis", Am J Pathol. 2004 Jun;164(6):2203-16]에 공지되어 있다.

문헌에 따르면, 포유동물의 카텝신은 기생충의 생체 주기에서 중요한 역할을 하는 파파인-유사 시스테인 프로테아제와 관련이 있다고 공지되어 있다. 당해 기생충은 말라리아 질병, 아메리타 트리파노소마증(American trypanosomiasis), 아프리카 수면병(African trypanosomiasis), 리슈만편모충증(leishmaniasis), 람불편모층증(giardiasis), 트리코모나스증(trichomoniasis), 아메바증(amoebiasis), 장고나주혈흡충증(schistosomiasis), 간질증(fascioliasis), 폐흡충증(paragonimiasis) 및 장 회충증(intestinal roundworms)과 연관이 있다[참조: Lecaille F, Kaleta J, Bromme D., Human and parasitic papain-like cysteine proteases: their role in physiology and pathology and recent developments in inhibitor design. Chem Rev 2002 102, 4459-88].

본 발명의 또 다른 양태는 중증 급성 호흡기 증후군(SARS)의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 중증 급성 호흡기 증후군을 치료 또는 예방하는 방법이다.

본 발명의 또 다른 양태는 전이성 골질환의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 전이성 골질환을 치료 또는 예방하는 방법이다. 문헌에 따르면, 전이성 종양에 의해 유도되는 뼈 붕괴 및 고칼슘혈증이 용골해에 의해 수행되기 때문에 골 용해가 뼈 흡수에 관여하는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 골용해의 억제는 뼈 붕괴 및 고칼슘혈증을 방지할 수 있다[참조: Miyamoto, T. and Suda, T., "Differentiation and function of osteoclasts", Keio J Med 2003 Mar;52(1):1-7].

본 발명의 또 다른 양태는 알츠하이머병, 아테롬성 동맥경화증, 만성 폐색성 폐질환, 암 및 특정한 자가면역 장애, 예를 들면, 이로써 제한되지는 않지만, 연소성 발병 당뇨병, 다발성 경화증, 심상성 천포창, 그레이브스병, 중증근무력증, 전신성 홍반성 루프스, 류마티즘 관절혐 및 하시모토 갑상선염, 알레르기 질환, 예를 들면, 이로써 제한되지는 않지만, 천신; 및 알레르기성 면역 반응, 예를 들면, 이로써 제한되지는 않지만, 장기 이식 또는 연조직 이식 거부의 치료 또는 예방을 필요로 하는 포유동물에게 치료적 유효량의 임의의 화합물 또는 상기 기재된 임의의 약제학적 조성물을 투여함을 포함하여, 상기 포유동물에서 상지 질환을 치료 또는 예방하는 방법이다. 상기 질환의 치료 또는 예방에서 카텝신 S의 효용은 문헌[참조: Munger JS, Haass C, Lemere CA, Shi GP, Wong WS, Teplow DB, Selkoe DJ, Chapman HA, "Lysosomal processing of amyloid precursor protein to A beta peptides: a distinct role for cathepsin S", Biochem J 1995 311, 299-305. Sukhova GK, Zhang Y, Pan JH, Wada Y, Yamamoto T, Naito M, Kodama T, Tsimikas S, Witztum JL, Lu ML, Sakara Y, Chin MT, Libby P, Shi GP, "Eeficiency of cathepsin S reduces atherosclerosis in LDL receptor-deficient mice", J Clin Invest 2003 111, 897-906. Zheng T, Zhu Z, Wang Z, Homer RJ, Ma B, Riese RJ Jr, Chapman HA Jr, Shapiro SD, Elias JA, "Inducible targeting of IL-13 to the adult lung causes matrix metalloproteinase- and cathepsin-dependent emphysema", J Clin Invest 2000 106,1081-93. Shi GP, Sukhova GK, Kuzuya M, Ye Q, Du J, Zhang Y, Pan JH, Lu ML, Cheng XW, Iguchi A, Perrey S, Lee AM, Chapman HA, Libby P, "Deficiency of the cysteine protease cathepsin S impairs microvessel growth", Circ Res 2003 92, 493-500. Nakagawa TY, Brissette WH, Lira PD, Griffiths RJ, Petrushova N, Stock J, McNeish JD, Eastman SE, Howard ED, Clarke SR, Rosloniec EF, Elliott EA, Rudensky AY, "Impaired invariant chain degradation and antigen presentation and diminished collagen-induced arthritis in cathepsin S null mice", Immunity 1999 10,207-17]에 공지되어 있다.

본 발명은 골다공증의 치료 및/또는 예방을 필요로 하는 포유동물에서 이를 치료 및/또는 예방하기 위한 약제 제조에서 상기 기재된 임의의 화합물의 용도를 예시하고 있다. 또한, 본 발명은 골 손실, 골 흡수, 뼈 골절, 골전이 질환 및/또는 카텝신 작용화와 관련된 질환의 치료 및/또는 예방을 위한 약제 제조에서 상기 기재된 임의의 화합물의 용도를 예시하고 있다.

본 발명은 치료가 필요한 포유동물에게 주 1회, 2주 1회, 달 2회 또는 달 1회의 투여 간격으로 연속적인 계획에 따라 투여하여 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 아테롬성 동맥 경화증, 비만, 녹내장, 만성 폐색성 폐질환, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증으로부터 선택된 질환을 치료하는 상기 질환의 치료에 유용한 약제의 제조를 위한, 본 발명의 카텝신 K 억제제, 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체의 용도를 예시한다. 또한, 본 발명은 치료가 필요한 포유동물에 본 발명에 따른 카텝신 K 억제제를 주 1회, 2주 1회, 달 2회 또는 달 1회의 투여 간격으로 연속적인 계획에 따라 투여하여 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 아테롬성 동맥 경화증, 비만, 녹내장, 만성 폐색성 폐질환, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법을 예시한다.

본 발명의 화합물은 표준 약제학적 실행에 따라서, 약제학적 조성물로 단독 또는 바람직하게는 약제학적으로 허용되는 담체 또는 희석제, 임의로 공지된 보조제, 예를 들어 백반과 배합하여 포유동물, 바람직하게는 사람에게 투여할 수 있다. 본 화합물은 경구 또는 비경구, 예를 들어 정맥내, 근육내, 복막내, 피하, 직장 및 국소 방식의 투여로 투여될 수 있다.

경구 사용을 위한 정제의 경우, 통상적으로 사용되는 담체는, 락토스 및 옥수수 전분을 포함하고, 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제가 통상적으로 첨가된다. 캡슐제 형태의 경구 투여용으로, 유용한 희석제는 락토스 및 무수 옥수수 전분을 포함한다. 본 발명에 따른 치료적 화합물의 경구 사용을 위해서, 선택된 화합물은 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태, 또는 수용액 또는 현탁액으로서 투여될 수 있다. 정제 또는 캡슐제 형태의 경구 투여를 위해서, 활성 약물 성분은 경구 무독성 약제학적으로 허용되는 불활성 담체, 예를 들어 락토스, 전분, 슈크로스, 글루코스, 메틸 셀룰로스, 마그네슘 스테아레이트, 인산이칼슘, 황산칼슘, 만니톨, 소르비톨 등과 배합될 수 있고; 액체 형태의 경구 투여를 위해서, 경구 약물 성분은 임의의 경구 무독성 약제학적으로 허용되는 불활성 담체, 예를 들어 에탄올, 글리세롤, 물 등과 배합될 수 있다. 또한, 바람직하거나 필요한 경우, 적합한 결합체, 윤활제, 붕해제 및 착색제가 또한 혼합물내로 혼입될 수 있다. 적합한 결합제는 전분, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트라가칸트 또는 나트륨 알기네이트와 같은 천연 및 합성 고무, 카복시메틸셀룰로스, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스 등을 포함한다. 이들 제형에 사용된 윤활제는 나트륨 올레에이트, 나트륨 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 벤조에이트, 나트륨 아세테이트, 염화나트륨 등을 포함한다. 붕해제는 전분, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토나이트, 크산탄 고무 등을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 수성 현탁액이 경구 사용을 위해 필요한 경우, 활성 성분은 유화제 및 현탁제와 배합된다. 바람직한 경우, 특정 감미제 및/또는 풍미제가 첨가될 수 있다. 근육내, 복막내, 피하 및 정맥내 사용을 위해서, 활성 성분의 멸균 용액이 통상적으로 제조되고, 용액의 pH는 적절하게 조절되고 완충되어야 한다. 정맥내 사용을 위해서, 용질의 전체 농도는 등장성 제제가 되도록 조절되어야 한다.

또한, 본 발명의 화합물은 리포솜 전달 시스템, 예를 들어 소 단일박막소포, 대 단일박막소포 및 다중박막소포의 형태로 투여될 수 있다. 리포솜은 각종 인지질, 예를 들어 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린으로부터 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 화합물은 화합물 분자가 커플링되어 있는 개별적 담체로서의 모노클로날 항체를 사용함으로써 전달될 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 표적가능한 약물 담체로서 가용성 중합체와 커플링될 수 있다. 이러한 중합체는 폴리비닐피롤리돈, 피란 공중합체, 폴리하이드록시프로필메타크릴아미드-페놀, 폴리하이드록시-에틸아스파르트아미드-페놀, 또는 팔미토일 잔기로 치환된 폴리에틸렌옥사이드-폴리라이신을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 약물 방출을 조절하는데 유용한 생체분해성 중합체 부류, 예를 들어, 폴리악트산, 폴리글리콜산, 폴리악트산과 폴리글리콜산의 공중합체, 폴리엡실론 카프롤락톤, 폴리하이드록시 부티르산, 폴리오르토에스테르, 폴리아세탈, 폴리디하이드로피란, 폴리시아노아크릴레이트 및 하이드로겔의 가교결합되거나 양친매성 블록 공중합체에 커플링될 수 있다.

본 화합물은 또한 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증을 치료하거나 예방하는데 유용한 공지된 제제와 배합하는 것이 유용하다. 당해 기재된 화합물과 골다공증 또는 다른 골 질환을 치료하거나 예방하는데 유용한 다른 제제와의 배합은 본 발명의 범위내이다. 당해 기술분야 숙련가는 약물의 특정 특성 및 관련 질환을 근거로 하여 어떠한 제제의 배합이 유용한지 구분할 수 있다. 이러한 제제는 유기 비스포스포네이트; 에스트로겐 수용체 조절제; 안드로겐 수용체 조절제; 파골세포 양성자 ATP아제 억제제; HMG-CoA 리덕타제 억제제; 인테그린 수용체 길항제; PTH와 같은 파골세포 근육강화제; 및 약제학적으로 허용되는 염 및 이의 혼합물을 포함한다. 바람직한 배합은 본 발명의 화합물과 유기 비스포스포네이트이다. 또 다른 바람직한 배합은 본 발명의 화합물과 에스트로겐 수용체 조절제이다. 또 다른 바람직한 배합은 본 발명의 화합물과 안드로겐 수용체 조절제이다. 또 다른 바람직한 배합은 본 발명의 화합물과 파골세포 근육강화제이다.

"유기 비스포스포네이트"는 하기 화학식의 화합물을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다:

상기식에서,

n은 정수 0 내지 7이고,

A 및 X는, n이 0인 경우, A와 X 모두 H 또는 OH가 아니거나; A 및 X가 이들이 결합된 탄소원자 또는 원자와 함께 C₃-C₁₀ 환을 형성하도록, 독립적으로 H, OH, 할로겐, NH₂, SH, 페닐, C₃-C₁₀ 알킬, C₃-C₃₀ 측쇄 또는 사이클로알킬, 2 또는 3개의 N을 함유하는 바이사이클릭 환 구조, C₁-C₃₀ 치환된 알킬, C₃-C₁₀ 알킬 치환된 NH₂, C₃-C₁₀ 측쇄 또는 사이클로알킬 치환된 NH₂, C₁-C₁₀ 디알킬 치환된 NH₂, C₁-C₁₀ 알콕시, C₁-C₁₀ 알킬 치환된 티오, 티오페닐, 할로페닐티오, C₁-C₁₀ 알킬 치환된 페닐, 피리딜, 푸라닐, 피롤리디닐, 이미다졸릴, 이미다조피리디닐, 및 벤질로부터 선택되다.

상기 식에서, 알킬 그룹은 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭일 수 있고, 단, 충분한 원자가 화학식에 있어서 선택된다. C₁-C₃₀ 치환된 알킬은 광범위한 치환체를 포함할 수 있고, 비제한적 예로는, 페닐, 피리딜, 푸라닐, 피롤리디닐, 이미다조닐, NH₂, C₁-C₁₀ 알킬 또는 디알킬 치환된 NH₂, OH, SH, 및 C₁-C₁₀ 알콕시로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함한다.

또한, 상기 식은, A 및/또는 X의 치환체에 있어서 복합 카보사이클릭, 방향족 및 헤테로 원자 구조를 포함하고, 비제한적 예로는 나프틸, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 아다만틸, 및 클로로페닐티오를 포함한다.

약제학적으로 허용되는 염 및 비스포스포네이트의 유도체가 또한 본원에서 유용하다. 염의 비제한적 예로는 알칼리 금속, 알칼리성 금속, 암모늄, 및 모노-, 디-, 트리-, 또는 테트라-C₁-C₁₀-알킬-치환된 암모늄염을 포함한다. 바람직한 염은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 암모늄 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 염을 포함한다. 보다 바람직하게는 나트륨염이다. 유도체의 비제한적 예는 에스테르, 수화물 및 아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함한다.

본 발명의 치료제에 관해서 본원에 사용된 용어 "비스포스포네이트" 및 "비스포스포네이트들"은 또한 디포스포네이트, 바이포스폰산, 및 디포스폰산, 뿐만 아니라 이들 물질의 염 및 유도체를 포함하여 의미한다는 것을 주지하여야 한다. 비스포스포네이트 또는 비스포스포네이트들에 관한 구체적 명명법의 사용은 구체적으로 제시되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하고자 함은 아니다. 당해 기술분야 숙련가에 의한 사용에서 최근의 혼합된 명명법으로 인하여, 본 발명에서의 비스포스포네이트 화합물의 비중량 또는 %에 대한 참조는 본원에 달리 제시되지 않는 한 산 활성 중량 기준이다. 예를 들면, "알렌드론산 활성 중량을 기준으로 한, 알렌드로네이트, 약제학적으로 허용되는 이의 염, 이의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 약 5mg의 골 흡수 억제 비스포스포네이트"는 선택된 비스포스포네이트 화합물의 양이 5mg의 알렌드론산을 기준으로 하여 계산된 것임을 의미한다.

본원에서 유용한 비스포스포네이트의 비제한적 예는 다음을 포함한다:

알렌드로네이트(또한, 알렌드론산, 4-아미노-1-하이드록시부틸리덴-1,1-비스포스폰산, 알렌드로네이트 나트륨 또는 알렌드로네이트 일나트륨 삼수화물로서 공지됨), 4-아미노-1-하이드록시부틸리덴-1,1-비스포스폰산 일나트륨 삼수화물.

알렌드론산 및 알렌드로네이트는, 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 1990년 5월 1일 Kieczykowski et al.에게 허여된 미국 특허 제4,922,007호; 1991년 5월 28일 Kieczykowski et al.에게 허여된 제5,019,651호; 1996년 4월 23일 Dauer et al.에게 허여된 제5,510,517호; 1997년 7월 15일 Dauer et al.에게 허여된 제5,648,491호]에 기재되어 있다.

사이클로헵틸아미노메틸렌-1,1-비스포스폰산, YM 175, Yamanouchi(인카드로네이트, 통상적으로 시마드로네이트로서 공지됨)는 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 1990년 11월 13일 Isomura et al.에게 허여된 미국 특허 제4,970,335호]에 기재되어 있다.

1,1-디클로로메틸렌-1,1-디포스폰산(클로드론산), 및 이나트륨 염(클로드로네이트, Procter and Gamble)을 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 벨기에 특허 제672,205호(1966) 및 J. Org. Chem 32, 4111 (1967)]에 기재되어 있다.

1-하이드록시-3-(1-피롤리디닐)-프로필리덴-1,1-비스포스폰산 (EB-1053).

1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산(에티드론산).

1-하이드록시-3-(N-메틸-N-펜틸아미노)프로필리덴-1,1-비스포스폰산, 또한 BM-210955로서 공지된, Boehringer-Mannheim(이반드로네이트)는 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 1990년 5월 22일 허여된 미국 특허 제4,927,814호]에 기재되어 있다.

1-하이드록시-2-이미다조-(1,2-a)피리딘-3-이에틸리덴(미노드로네이트).

6-아미노-1-하이드록시헥실리덴-1,1-비스포스폰산(네리드로네이트).

3-(디메틸아미노)-1-하이드록시프로필리덴-1,1-비스포스폰산(올파드로네이트).

3-아미노-1-하이드록시프로필리덴-1,1-비스포스폰산(파미드로네이트).

[2-(2-피리디닐)에틸리덴]-1,1-비스포스폰산(피리드로네이트)는 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 미국 특허 제4,761,406호]에 기재되어 있다.

1-하이드록시-2-(3-피리디닐)-에틸리덴-1,1-비스포스폰산(리세드로네이트).

(4-클로로페닐)티오메탄-1,1-디포스폰산(틸루드로네이트)은 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 1989년 10월 24일 Breliere et al.에게 허여된 미국 특허 제4,876,248호]에 기재되어 있다.

1-하이드록시-2-(1H-이미다조l-1-일)에틸리덴-1,1-비스포스폰산(졸레드로네이트).

비스포스포네이트의 비제한적 예는 알렌드로네이트, 시마드로네이트, 클로드로네이트, 에티드로네이트, 이반드로네이트, 인카드로네이트, 미노드로네이트, 네리드로네이트, 올파드로네이트, 파미드로네이트, 피리드로네이트, 리세드로네이트, 틸루드로네이트, 및 졸렌드로네이트, 및 약제학적으로 허용되는 이의 염 및 이의 에스테르를 포함한다. 특히 바람직한 비스포스포네이트는 알렌드로네이트, 특히 알렌드론산의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 또는 암모늄 염이다. 바람직한 비스포스포네이트의 예로는 알렌드론산의 나트륨염, 특히 알렌드론산의 수화된 나트륨염이다. 염은 전체 몰수의 물 또는 비전체 몰수의 물로 수화될 수 있다. 바람직한 비스포스포네이트의 추가의 예로는 알렌드론산의 수화된 나트륨염이고, 특히 이때 수화된 염은 알렌드로네이트 일나트륨 삼수화물이다.

2개 이상의 비스포스포네이트 활성물의 혼합물이 사용될 수 있음을 공지하고 있다.

유기 비스포스포네이트의 정확한 용량은 투여 일정, 선택된 특정 비스포스포네이트, 포유동물 또는 사람의 연령, 크기, 성별 및 상태, 치료될 질환의 특성 및 중증도, 및 기타 관련된 의학 및 물리학적 인자에 따라 달라질 것이다. 따라서, 정확한 약제학적 유효량은 우선적으로 명시될 수 없고, 간병인 또는 임상의학자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 적합한 양은 동물 모델 및 사람의 임상학적 연구로부터 통상적인 실험에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 비스포스포네이트의 적합한 양은 골 흡수 억제 효과를 수득하도록, 즉 비스포스포네이트의 골 흡수 억제 양이 투여되도록 선택된다. 사람에 있어서, 경구 유효량의 비스포스포네이트는 전형적으로는 약 1.5 내지 약 6000㎍/체중kg 및 바람직하게는 약 10 내지 약 2000㎍/체중kg이다. 알렌드로네이트 일나트륨 삼수화물에 있어서, 투여되는 통상적인 사람의 용량은 일반적으로 약 2mg/1일 내지 약 40mg/1일, 바람직하게는 약 5mg/1일 내지 약 40mg/1일의 범위이다. 미국에서, 최근에 증명된 알렌드로네이트 일나트륨 삼수화물에 대한 용량은, 골다공증의 예방을 위해서는 5mg/1일, 골다공증의 치료를 위해서는 10mg/1일, 및 파제트병의 치료를 위해서는 40mg/1일이다.

대안적 용량 섭식에서, 비스포스포네이트는 1일 이외의 간격, 예를 들어 주-1회 용량, 주-2회 용량, 2주마다의 용량, 및 월-2회 용량으로 투여될 수 있다. 주-2회 용량 섭식에서, 알렌드로네이트 일나트륨 삼수화물은 35mg/1주 또는 70mg/1주의 용량으로 투여된다.

"선택적 에스트로겐 수용체 조절제"는 메카니즘에 상관없이 에스트로겐이 수용체에 결합하는 것을 방해하거나 억제하는 화합물을 나타낸다. 에스트로겐 수용체 조절제의 예로는, 에스트로겐, 프로게스토겐, 에스트라디올, 드롤록시펜, 랄록시펜, 라소폭시펜, TSE-424, 타목시펜, 이독시펜, LY353381, LY117081, 토레미펜, 풀베스트란트, 4-[7-(2,2-디메틸-1-옥소프로폭시-4-메틸-2-[4-[2-(1-피페리디닐)에톡시]페닐]-2H-1-벤조피란-3-일]-페닐-2,2-디메틸프로파노에이트, 4,4-디하이드록시벤조페논-2,4-디니트로페닐-하이드라존, 및 SH646을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다.

"에스트로겐 수용체 베타 조절제"는 에스트로겐 수용체 베타(ERβ)를 선택적으로 작동시키거나 길항하는 화합물이다. ERβ의 작동화는 ERβ매개된 상태를 통해 트립토판 하이드록실라제 유전자(TPH, 세로토닌 합성에서의 중요 효소)의 전사를 증가시킨다. 에스트로겐 수용체 베타 효능제의 작동제는 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: 2001년 11월 8일 공개된 PCT 국제 출원 WO 제01/82923호 및 WO 제02/41835호]에 기재되어 있다.

"안드로겐 수용체 조절제"는 메카니즘에 상관없이 안드로겐이 수용체에 결합하는 것을 방해하거나 억제하는 화합물을 나타낸다. 안드로겐 수용체 조절제의 예로는 피나스테라이드 및 기타 5-리덕타제 억제제, 닐루타미드, 플루타미드, 바이칼루타미드, 리아로졸, 및 아비라테론 아세테이트를 포함한다.

"파골세포 양성자 ATP아제 억제제"는 양성자 ATP아제의 억제제를 나타내고, 이는 파골세포의 꼭대기 막상에서 발견되고, 골 흡수 과정에서 우수한 역할을 하는 것으로 보고되었다. 이러한 양성자 펌프는 골다공증 및 관련 대사 질환의 치료 및 예방에 잠재적으로 유용한 골 흡수 억제제의 구조에 구인적인 표적을 나타낸다. 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: C. Farina et al., "Selective inhibitors of the osteoclast vacuolar proton ATPase as novel bone antiresorptive agents," DDT, 4: 163-172 (1999))]을 참조한다.

"HMG-CoA 리덕타제 억제제"는 3-하이드록시-3-메틸글루타릴-CoA 리덕타제의 억제제를 나타낸다. HMG-CoA 리덕타제에 대한 억제 활성을 갖는 화합물은 당해 기술분야에 익히 공지된 분석을 사용하여 용이하게 동정할 수 있다. 예를 들면, 문헌[참조: 미국 특허 제4,231,938호, col. 6, 및 WO 제84/02131호, pp. 30-33]에 기재되거나 인용된 분석을 참조한다. 용어 "HMG-CoA 리덕타제 억제제" 및 "HMG-CoA 리덕타제의 억제제"는 본원에 사용된 경우 동일한 의미를 갖는다

사용될 수 있는 HMG-CoA 리덕타제 억제제의 예로는 로바스타틴(MEVACOR

; 미국 특허 제4,231,938호, 제4,294,926호 및 제4,319,039호 참조), 심바스타틴(ZOCOR

; 미국 특허 제4,444,784호, 제4,820,850호 및 제4,916,239호 참조), 프라바스타틴(PRAVACHOL

; 미국 특허 제4,346,227호, 제4,537,859호, 제4,410,629호, 제5,030,447호 및 제5,180,589호 참조), 플루바스타틴(LESCOL

; 미국 특허 제5,354,772호, 제4,911,165호, 제4,929,437호, 제5,189,164호, 제5,118,853호, 제5,290,946호 및 제5,356,896호 참조), 아토르바스타틴(LIPITOR

; 미국 특허 제5,273,995호, 제4,681,893호, 제5,489,691호 및 제5,342,952호 참조) 및 세리바스타틴(리바스타틴으로서도 공지됨 및 BAYCHOL

; 미국 특허 제5,177,080호 참조)를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 본 방법에서 사용될 수 있는 이들 구조식 및 부가의 HMG-CoA 리덕타제 억제제는 문헌[참조: at page 87 of M. Yalpani, "Cholesterol Lowering Drugs", Chemistry & Industry, pp. 85-89 (5 February 1996) and 미국 특허 제4,782,084호 및 제4,885,314호]에 기재되어 있다. 본원에 사용된 용어 HMG-CoA 리덕타제 억제제는 약제학적으로 허용되는 모든 락톤 및 개방-산 형태(즉, 여기서, 락톤 환은 개방되어 유리 산을 형성한다) 뿐만 아니라 HMG-CoA 리덕타제 억제 활성을 갖는 화합물의 염 및 에스테르 형태를 포함하고, 따라서, 이러한 염, 에스테르, 개방-산 및 락톤 형태의 사용은 본 발명의 범위내에 포함된다. 락톤 부분 및 이의 상응하는 개방-산 형태를 구조식 I 및 II로서 하기 예시하고 있다.

개방-산 형태가 존재할 수 있는, HMG-CoA 리덕타제 억제제, 염 및 에스테르 형태는 바람직하게는 개방-산으로부터 형성될 수 있고, 이러한 모든 형태는 본원에 사용된 용어 "HMG-CoA 리덕타제 억제제"의 의미내에 포함된다. 바람직하게는, "HMG-CoA 리덕타제 억제제"는 로바스타틴 및 심바스타틴, 가장 바람직하게는 심바스타틴으로부터 선택된다. 본원에서, HMG-CoA 리덕타제 억제제에 관한 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 본 발명에서 사용된 화합물의 무독성 염을 의미할 수 있고, 이는 일반적으로 유리 산을 적합한 유기 또는 무기 염기, 특히 나트륨, 칼륨, 알루미늄, 칼슘, 리튬, 마그네슘, 아연 및 테트라메틸암모늄과 같은 양이온으로부터 형성된 것, 뿐만 아니라 암모니아, 에틸렌디아민, N-메틸글루카민, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 콜린, N,N-디벤질에틸렌디아민, 클로로프로카인, 디에탄올아민, 프로카인, N-벤질펜에틸아민, 1-p-클로로벤질-2-피롤리딘-1-일-메틸벤즈이미다졸, 디에틸아민, 피페라진, 및 트리스(하이드록시메틸) 아미노메탄과 같은 아민으로부터 형성된 이들 염을 반응시킴으로써 제조된다. HMG-CoA 리덕타제 억제제의 추가의 염 형태의 예로는, 아세테이트, 벤젠설포네이트, 벤조에이트, 바이카보네이트, 바이설페이트, 바이타르트레이트, 보레이트, 브로마이드, 칼슘 에데테이트, 캄실레이트, 카보네이트, 클로라이드, 클라불라네이트, 시트레이트, 디하이드로클로라이드, 에데테이트, 에디실레이트, 에스톨레이트, 에실레이트, 푸마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루타메이트, 글리콜릴아르사닐레이트, 헥실레소르시네이트, 하이드라바민, 하이드로브로마이드, 하이드로클로라이드, 하이드록시나프토에이트, 요오다이드, 이소티오네이트, 락테이트, 락토바이오네이트, 라우레이트, 말레이트, 말레에이트, 만델레이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 무케이트, 나프실레이트, 니트레이트, 올레에이트, 옥살레이트, 파마오테, 팔미테이트, 판토테네이트, 포스페이트/디포스페이트, 폴리갈락투로네이트, 살리실레이트, 스테아레이트, 서브아세테이트, 석시네이트, 탄네이트, 타르트레이트, 테오클레이트, 토실레이트, 트리에티오다이드, 및 발레레이트를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

기재된 HMG-CoA 리덕타제 억제제의 에스테르 화합물의 유도체는 항온 동물의 혈류내로 흡수되는 경우, 약물 형태를 방출하는 방식으로 절단되어, 약물이 개선된 치료 효능을 제공하도록 할 수 있는 프로드럭으로서 작용할 수 있다.

상기 사용된 바와 같이, "인테그린 수용체 길항제는 생리학적 리간드가 α_vβ₃ 인테그린에 결합하는 것을 선택적으로 길항하고, 억제하거나 방해하는 화합물, 생리학적 리간드가 α_vβ₅ 인테그린에 결합하는 것을 선택적으로 길항하고, 억제하거나 방해하는 화합물, 생리학적 리간드가 α_vβ₃ 인테그린 및 α_vβ₅ 인테그린에 결합하는 것을 선택적으로 길항하고, 억제하거나 방해하는 화합물, 및 무세관 내피상에 발현된 특정 인테그린(들)의 활성을 길항하고 억제하거나 방해하는 화합물을 나타낸다. 상기 용어는 또한 α_vβ₅,α_vβ₈,α₁β₁,α₂β₁,α₅β₁,α₆β₁, 및 α₆β₄ 인테그린의 길항제를 나타낸다. 또한, 상기 용어는 α_vβ₃,α_vβ₅,α_vβ₆,α_vβ₈,α₁β₁,α₂β₁, α₅β₁, α₆β₁ 및 α₆β₄ 인테그린의 임의의 배합의 길항제를 나타낸다. 문헌[참조: H.N. Lode and coworkers in PNAS USA 96: 1591-1596 (1999)]에서는, 자발적 종양 전이의 박멸에서의 항안지오텐신 α_v 인테그린 길항제 및 종양-특이적 항체-사이토킨(인터루킨-2) 융합 단백질 사이의 상승 효과가 관찰되었다. 이 결과는 이의 배합이 암 및 전이 종양 증식의 치료에 있어서 잠재성을 갖는다는 것을 나타낸다. α_vβ₃ 인테그린 수용체 길항제는 현재 모든 시판중인 약물의 메타니즘과는 구별되는 신규 메카니즘을 통해 골 흡수를 억제한다. 인테그린은 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용을 매개하는 이종이량체 트랜스막 부착 수용체이다. α및 β인테그린 아단위는 비-공유적으로 상호작용하고, 2가의 양이온-의존적 방식으로 세포외 매트릭스 리간드에 결합한다. 파골세포상에서 가장 풍부한 인테그린은 α_vβ₃(>10⁷/파골세포)이고, 이는 세포 이동 및 분극화에 중요한 세포골격 형성에서 속도-제한적 역할을 하는 것으로 간주된다. α_vβ₃ 길항 효과는 골 흡수 억제, 재협착 억제, 황반 분해 억제, 관절염 억제, 및 암 및 전이 증식의 억제로부터 선택된다.

"파골세포 근육강화제"는 PTH와 같은 뼈를 형성시키는 제제를 나타낸다. 파라티로이드 호르몬(PTH) 또는 이의 아미노-말단 단편 및 유사체의 간헐적 투여가 골 손실을 예방, 저지, 부분적으로 역전시키고, 포유동물 및 사람에서 골 형성을 자극하는 것으로 나타났다. 논의를 위해, 문헌[참조: D.W. Dempster et al., "Anabolic actions of parathyroid hormone on bone", Endocr Rev 14: 690-709 (1993)]을 참조한다. 연구에 의해 골 형성을 자극하고, 따라서 골 질량 및 강도를 증가시키는 파라티로이드 호르몬의 임상적 잇점이 증명되었다. 결과는 문헌[참조: RM Neer et al., in New Eng J Med 344 1434-1441 (2001)]에서 보고되었다.

또한, 파라티로이드 호르몬-관련 단백질 단편 또는 PTHrP-(1-36)과 같은 동족체는 강력한 항-칼슘뇨증 효과가 증명되었고[참조: M.A. Syed et al., "Parathyroid hormone-related protein-(1-36) stimulates renal tubular calcium reabsorption in normal human volunteers: implications for the pathogenesis of humoral hypercalcemia of malignancy", JCEM 86: 1525-1531 (2001)], 또한 골다공증을 치료하기 위한 근육강화제로서 잠재성을 가질 수 있다.

"비타민 D"는, 이로써 제한되지는 않지만, 천연적으로 발생하는 비타민 D₃(콜레칼시페롤) 및 비타민 D₂(에르고칼시페롤)을 포함하고, 비타민 D: 1a-하이드록시 비타민 D; 25-하이드록시 비타민 D, 및 1a ,25-디하이드록시 비타민 D. 비타민 D₂ 및 비타민 D₃의 하이드록실화된 생물학적 활성 대사물질의 생물학적 불활성 전구체는 인체에서 동일한 생물학적 효과를 갖는다. 비타민 D₂ 또는 D₃이 순환계에 들어가지 않는 경우, 이를 사이토크롬 P₄₅₀-비타민 D-25-하이드록실라제로 하이드록실화하여 25-하이드록시 비타민 D가 생성시킨다. 25-하이드록시 비타민 D 대사물질은 생물학적으로 불활성이고, 사이토크롬 P450-모노옥시제나제, 25(OH) D-1a -하이드록실라제에 의해 신장에서 추가로 하이드록실화되어 1,25-디하이드록시 비타민 D가 생성된다. 혈청 칼슘이 감소하는 경우, 칼슘 항상성을 조절하고 25-하이드록시 비타민 D의 1,25-디하이드록시 비타민 D로의 전환이 증가함에 따라 혈장 칼슘 수치를 증가시키는 파라티로이드 호르몬(PTH)의 생성이 증가한다.

1,25-디하이드록시 비타민 D는 칼슘 상의 비타민 D의 효과 및 뼈 대사에 관여한다. 1,25-디하이드록시 대사물질은 칼슘 흡수 및 골 밀도를 유지하는데 필요한 활성 호르몬이다. 칼슘 항상성은 용골세포로 분화되는 단세포 줄기 세포를 유도하고 뼈 표면에서 칼슘 하이드록실라파티트의 분해에 의한 뼈의 무기질화를 야기하는 정상 범위에서 칼슘을 유지함에 의해 1,25 디하이드록시 비타민 D에 의해 유지된다.[참조: Holick, MF, "Vitamin D photobiology, metabolism, and clinical applications", in Endocrinology, 3^rd ed., 990-1013(1995), edited by DeGroot L, et al]. 그러나, 1a25-디하이드록시 비타민 D₃의 상승된 수치는 혈액의 칼슘 농도 증가 및 고칼슘증을 야기하는 뼈 대사에 의한 칼슘 농도의 비정상 조절을 야기할 수 있다. 1a,25-디하이드록시 비타민 D₃은 또한 뼈 대사에서 용골세포 활성을 간적적으로 조절하고, 상승된 수치는 용골세포에서 과도한 뼈 흡수를 증가시킬 것으로 예상된다.

본 발명의 양태에서, 비타민 D 화합물의 적절한 양은 카텝신 K 억제제의 효능고 ㅏ관계없이 간격 투여 중 적절한 비타민 D 공금을 제공하는 것으로 선택되어 뼈 흡수 억제 효과를 수득한다. 본 발명의 경구 조성물은 카텝신 K 억제제, 및 비타민 D 화합물을 포함하고, 비타민 D 화합물의 양은 약 100 IU 내지 약 60,000 IU로 포함된다. 본 발명의 양태에서 경구 비타민 D 화합물의 양의 비제한적 예는, 이로써 제한되지는 않지만, 2,800 IU, 5,600 IU, 7,000 IU, 8,400 IU, 11,200 IU, 14,000 IU, 16,800 IU 또는 19,600 IU.를 포함한다. 주 단위로 투여되는 경구 비타민 D의 양의 비제한적 예는 2,800 IU, 5,600 IU, 7,000 IU, 8,400 IU 및 11,200 IU이다. 달 단위로 투여되는 경구 비타민 D의 양의 비제한적 예는 11,200 IU, 14,000 IU, 15,400 IU, 16,800 IU 및 19,600 IU이다.

"합성 비타민 D 동족체"는 비타민 D와 유사하게 작용하는 천연적이지 않게 발생하는 화합물을 포함한다.

"비스테로이드성 소염제" 또는 NSAID는 사이클로옥시제나제(COX)-1 및 COX-2를 통해 염증전 프로스타글란딘에 아라키톤산의 대사를 억제한다. NSAID의 비제한적 예는 아스피린, 이부프로펜, 나프록센, 디클로페낙, 에토돌락, 페노포르펜, 플루비프로펜, 인도메타신, 케토프로펜, 케토롤락, 멜록시캄, 나부메톤, 옥사프로진, 피록시캄, 설린닥, 톨메틴, 디플루니살, 메클로페나메이트 및 페닐 부타존을 포함한다.

"선택성 사이클로옥시제나제-2 억제제" 또는 COX-2 억제제는 신체에서 통증 및 염증에 기여하는 COX-2 코엔자임을 억제하는 비스테로이드성 소염제(NSAID) 타입을 의미한다. COX-2 억제제의 비제한적 예는 셀렉콕십, 에토리콕십, 파레콕십, 로페콕십, 발데콕십 및 루미라콕십을 포함한다.

"인터류킨-1 베타의 억제제" 또는 IL-1β는 단세포, 대식세포 및 기타 T-림프구를 활성화시키고 미토젠 또는 항원에 대한 반응을 증가시키는 세포에 의해 유도되는 용해 인해인 IL-1의 억제제를 의히한다. IL-1β 억제제의 비제한적 예는 디아세레인 및 레인을 포함한다.

"COX/COX 억제제"는 아라키톤산 경로에 관여하는 억제제 또는 주요 효소 3개, 즉 5-LOX, COX-1 및 COX-2를 의미한다. LOX/COX 억제제의 비제한적 예는 리코펠론이다.

"RANKL 억제제"는 용골세포 분화 인자(ODF), 오스페오프로테게린 리간드(OPGL) 및 TNF-관련 활성 유도 사이토킨(TRANCE)으로도 불리우는 수용체 활성제 NF-kB 리간드(RANKL)의 억제제를 의미한다. RANKL 억제제의 비제한적인 예는 AMG-162이다.

일정 용량으로서 제형화되는 경우, 이러한 배합 생성물은, 하기 기재된 용량 범위내의 본 발명의 화합물 및 이의 증명된 용량 범위내의 다른 약제학적 활성 제제(들)을 사용한다. 대안으로, 배합 제형이 부적합한 경우, 본 발명의 화합물은 공지된 약제학적으로 허용되는 제제(들)로 순차적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 화합물의 참조에서, 용어 "투여" 및 이의 변형(예, 화합물을 "투여하는")은 치료를 필요로 하는 동물 시스템내로 화합물 또는 화합물의 프로드럭을 도입하는 것을 의미한다. 본 발명의 화합물 또는 이의 프로드럭이 하나 이상의 다른 활성 제제(예, 세포독성제 등)과 배합하여 제공되는 경우, "투여" 및 이의 변형은 각각 화합물 또는 이의 프로드럭 및 다른 제제의 동시적 및 순차적 도입을 포함하는 것을 이해된다. 본 발명은 본 발명의 화합물의 이러한 범위의 프로드럭을 포함한다. 일반적으로, 이러한 프로드럭은 생체내에서 필요한 화합물로 용이하게 전환될 수 있는 본 발명의 화합물의 작용 유도체일 것이다. 따라서, 본 발명의 치료 방법에서, 용어 "투여"는 구체적으로 기재된 화합물 또는 구체적으로 기재될 수는 없지만 환자에게 투여한 후 생체내에서 명시된 화합물로 전환되는 화합물을 사용한 기재된 각종 상태의 치료를 포함할 수 있다. 적합한 프로드럭 유도체의 선택 및 제조를 위한 통상적인 방법은, 예를 들어 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: "Design of Prodrugs," ed. H. Bundgaard, Elsevier, 1985]에 기재되어 있다. 이들 화합물의 대사물질은 생물학적 환경내로 본 발명의 화합물을 도입하는 경우, 제조되는 활성 종류를 포함한다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "조성물"은 명시된 양의 명시된 성분을 포함하는 생성물 뿐만 아니라 명시된 양의 명시된 성분들의 배합으로부터 직접 또는 간접적으로 생성되는 생성물을 포함한다.

본원에 사용된 용어 "치료적 유효량"은, 연구가, 수의사, 의사 또는 다른 임상의학자에 의해 발견된 조직, 시스템, 동물 또는 사람에서 생물학적 또는 약제학적 반응을 유도하는 활성 화합물 또는 약제학적 제제의 양을 의미한다.

본원에 사용된 용어 질환의 "치료하는" 또는 "치료"는 질환을 예방하는 것, 즉, 질환에 노출되거나 걸리기 쉬울 수 있지만, 질환의 증상은 아직 경험하거나 나타나지 않는 포유동물에서 질환의 임상 증상이 발생되지 않도록 하는 것; 질환을 치료하는 것, 즉, 질환 또는 이의 임상 증상의 발생을 정지시키거나 감소시키는 것; 또는 질환을 경감시키는 것, 즉, 질환 또는 이의 임상 증상을 퇴행시키는 것을 포함한다.

본원에 사용된 용어 "골 흡수"는 파골세포가 뼈를 분해시키는 과정을 나타낸다.

본원에서 "주 1회" 및 "주 1회 투여"는 단위 용량, 예를 들면, 카텝신 K 억제제의 단위 용량을 주 1회, 즉, 7일 기간 동안 1회, 바람직하게는 매주 동일한 날에 투여함을 의미한다. 주 1회 투여 방식에서, 단위 용량은 일반적으로 약 7일이다. 주 1회 투여 방식의 비제한적인 예는 매주 일요일 카텝신 K 억제제의 단위 용량을 부여하는 것이다. 통상적으로 주 1회 투여에 대한 단위 용량은 연속적인 날에 투여하지 않지만, 주 1회 투여 방식은 단위 용량을 두 상이한 주 단위 사이에 떨어진 연속적인 2일에 투여하는 투여 방식을 포함할 수 있다.

본원에서 "2주 1회"는 단위 용량, 예를 들면, 카텝신 K 억제제의 단위 용량을 2주 1회, 즉, 14일 기간 동안 1회, 바람직하게는 2주 동안 동일한 날에 투여함을 의미한다. 2주 1회 투여 방식에서, 단위 용량은 일반적으로 약 14일이다. 2주 1회 투여 방식의 비제한적인 예는 매주 일요일 카텝신 K 억제제의 단위 용량을 부여하는 것이다. 통상적으로 2주 1회 투여에 대한 단위 용량은 연속적인 날에 투여하지 않지만, 주 2회 투여 방식은 단위 용량을 두 상이한 2주 단위 사이에 떨어진 연속적인 2일에 투여하는 투여 방식을 포함할 수 있다.

"달 2회"는 카텝신 K 억제제의 단위 투여량을 1달 동안 2회 투여함을 의미한다. 달 2회 방식에서, 용량은 바람직하게는 매 달 동일한 2일에 수여된다. 달 2회 투여 방식에서, 각 단위 용량은 일반적으로 약 14 내지 17일에 투여된다. 달 2회 투여 방식의 비제한적인 예는 달 초 또는 말, 또는 15일, 즉 달의 중간 점에 부여하는 것이다. 달 2회 투여에 대한 단위 용량은 연속적인 날에 투여하지 않지만, 달 2회 투여 방식은 단위 용량을 두 상이한 두달 단위 사이에 떨어진 연속적인 2일에 투여하는 투여 방식을 포함할 수 있다. 달 2회 방식은 두 방식이 상이한 주기를 갖고 장기간 상이한 횟수의 투여를 야기하기 때문에, 본원에서 주 2회 투여 방식과 다른 형식이고, 이를 포함하지 않는다. 예를 들면, 1년 기간 동안 달 2회 방식에 따르면 약 24회의 용량이 투여될 수 있는 반면(1년은 12달이다), 2주 1회 방식에서는 총 26회의 용량이 투여될 수 있다(1년은 약 52주이다).

용어 "달 1회"는 일반적으로 약 4주, 약 30일 또는 1년의 1/12의 기간 단위에 따라 사용된다.

또한, 본 발명은, 치료적 유효량의 본 발명의 화합물을 약제학적으로 허용되는 담체 또는 희석제와 함께 또는 이들 없이 투여함을 포함하여, 골다공증 또는 기타 골 질환의 치료에 유용한 약제학적 조성물을 포함한다. 적합한 본 발명의 조성물은 본 발명의 화합물 및 약리학적으로 허용되는 담체, 예를 들어 일정 pH 수준, 예를 들어 7.4의 염수를 포함하는 수용액을 포함한다. 상기 용액은 국소 일시주사에 의해 환자의 혈류내로 도입될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물이 사람 피검자에게 투여되는 경우, 1일 용량은 통상적으로 개별적 환자의 연령, 중량 및 반응 뿐만 아니라 환자 증상의 중증도에 따라 일반적으로 다른 용량으로, 처방한 의사에 의해 결정될 것이다.

하나의 예시적 적용에서, 적합한 양의 화합물은 카텝신 의존성 상태에 대한 치료를 받고 있는 포유동물에게 투여된다. 본 발명의 경구 용량은, 지시된 효과를 위해 사용되는 경우 1일 체중kg당 약 0.01mg(mg/kg/day) 내지 약 100mg/kg/1일, 바람직하게는 0.01 내지 10mg/kg/1일이고, 가장 바람직하게는 0.1 내지 5.0mg/kg/1일의 범위일 것이다. 경구 투여를 위해, 상기 조성물은 바람직하게는 치료될 환자에게 증상에 따라 조절된 용량으로 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 100 및 500mg의 활성 성분을 함유하는 정제의 형태로 제공된다. 전형적으로는, 약제는 약 0.01mg 내지 약 500mg의 활성 성분, 바람직하게는 약 1mg 내지 약 100mg의 활성 성분을 함유한다. 정맥내로, 가장 바람직한 용량은 일정 속도의 주사 동안 약 0.1 내지 약 10mg/kg/1분의 범위일 것이다. 유리하게는, 본 발명의 화합물은 단일 1일 용량으로 투여될 수 있고, 총 1일 용량은 하루 2, 3 또는 4회 나누어 투여될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 화합물은 적합한 비내 비히클의 국소 사용을 통한 비내 형태, 또는 당해 기술분야 숙련가에게 익히 공지된 경피 피부 패치의 형태를 사용한 경피 경로를 통하여 투여될 수 있다. 경피 전달 시스템의 형태로 투여되는 것은, 물론 용량 섭식을 통한 것보다 덜 간헐적으로 연속적일 것이다.

본 발명의 화합물은 카텝신-매개 상태를 치료하는데 유용한 다른 제제와 배합하여 사용될 수 있다. 이러한 배합물의 개별적 성분은 치료 과정 동안 상이한 시간에 개별적으로 투여되거나, 나누어 동시에 투여되거나, 단일 배합 형태로 투여될 수 있다. 따라서, 본 발명은 동시적이거나 변화시킨 치료의 이러한 모든 섭식을 포함하는 것으로서 이해되고, 용어 "투여"는 이에 따라서 해석될 것이다. 본 발명의 화합물과 카텝신-매개 상태를 치료하는데 유용한 다른 제제와의 배합의 범위는, 원칙적으로는 에스트로겐 작용화와 관련된 질환을 치료하는데 유용한 임의의 약제학적 조성물과의 임의의 배합을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 당해 청구된 화합물과 유기 비스포스포네이트; 에스트로겐 수용체 조절제; 안드로겐 수용체 조절제; 파골세포 양성자 ATP아제 억제제; HMG-CoA 리덕타제 억제제; 인테그린 수용체 길항제; PTH와 같은 파골세포 강화제; 및 약제학적으로 허용되는 이의 염 및 혼합물로부터 선택된 두번째 제제와 배합한 사용을 포함한다.

본 발명의 이러한 및 다른 양태는 본원에 함유된 교시로부터 명백할 것이다.

정의

본 발명의 화합물은 비대칭 중심, 키랄 축 및 키랄 면을 가질 수 있고[참조: E.L. Eliel and S.H. Wilen, Stereochemistry of Carbon Compounds, John Wiley & Sons, New York, 1994, pages 1119-1190], 본 발명에 포함되는 광학 이성체를 포함하여 모든 가능한 이성체 및 이의 혼합물과 함께 라세미체, 라세미체 혼합물 및 각각의 입체이성체로서 발생한다. 또한, 본원에 기재된 화합물은 토우토머로서 존재할 수 있고, 하나의 토우토머 구조가 묘사된다 해도, 두개의 모든 토우토머형은 본 발명의 범위내에 포함된다. 예를 들면, 하기 화학식 A에 대한 임의의 청구항은 토우토머 구조 B를 포함하고, 반대의 경우도 포함하며, 이의 혼합물로 포함하는 것으로 이해된다.

임의의 변수(예, R1, R2, Ra 등)가 임의의 성분에서 1회 이상 발생하는 경우, 각각에 대한 이의 정의는 모든 다른 경우에서 독립적이다. 또한, 치환체 및 변수의 배합은 이러한 배합이 적합한 화합물을 야기하는 경우에서만 허용된다. 치환체로부터 환 시스템내로 그어진 선은 제시된 결합이 임의의 치환가능한 환 탄소 원자에 결합될 수 있음을 나타낸다. 환 시스템이 폴리사이클릭인 경우, 결합은 오직 인접한 환상의 임의의 적합한 탄소 원자에 결합된다.

본 발명의 화합물에 있어서 치환체 및 치환 패턴은, 화학적으로 안정하고, 기술분야에 공지된 기술 및 하기 제시된 방법에 의해 용이하게 입수할 수 있는 출발 물질로부터 용이하게 합성될 수 있는 화합물을 제공하도록, 당해 기술분야 숙련가에 의해 선택될 수 있다. 치환체 그 자체가 하나 이상의 그룹으로 치환되는 경우, 이들 다중 그룹은 안정한 구조를 야기하는 한 동일한 탄소 또는 상이한 탄소상에 있을 수 있는 것으로 이해된다. 구 "비치환되거나 하나 이상의 치환체로 치환된"은 구 "비치환되거나 적어도 하나의 치환체로 치환된"과 동일한 것으로 간주되어야 하고, 이러한 경우, 바람직한 양태는 0 내지 3개의 치환체를 가질 것이다.

본원에 사용된 바와 같이, "알킬"은, 달리 명시되지 않는 한 탄소수 1 내지 10의 측쇄 및 직쇄 포화 지방족 탄화수소 그룹 모두를 포함한다. 예를 들면, "C₁-C₁₀ 알킬"에서와 같은 C₁-C₁₀은 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 배열의 탄소수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10의 그룹을 포함하는 것으로 정의된다. 예를 들면, "C₁-C₁₀ 알킬"은 구체적으로는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐 또는 데실 등을 포함한다.

용어 "사이클로알킬" 또는 "카보사이클"은 달리 기재하지 않는 한 총 탄소수 3 내지 8의 알칸, 또는 이 범위내의 임의의 수(즉, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 또는 사이클로옥틸)의 사이클릭 환을 의미할 수 있다.

특정 예에서, 치환체는 (C₀-C₆)알킬렌-아릴과 같은 0을 포함하는 탄소 범위로 정의될 수 있다. 아릴이 페닐인 것으로 간주되는 경우, 이 정의는 페닐 그자체 및 -CH₂Ph, -CH₂CH₂Ph 또는 CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)Ph 등을 포함한다.

본원에 사용된 "아릴"은 각각의 환에 12개 이하의 원자의 임의의 안정한 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 탄소 환을 의미하고, 여기서, 1개 이상의 환은 방향족이다. 이러한 아릴 원소의 예로는, 페닐, 나프틸, 테트라하이드로나프틸, 인다닐, 바이페닐, 페난트릴, 안트릴 또는 아세나프틸을 포함한다. 아릴 치환체가 바이사이클릭이고, 하나의 환이 비-방향족인 경우, 방향족 환을 통하여 결합되는 것으로 이해된다.

본원에 사용된 용어 "헤테로아릴"은 각각의 환에 10개 이하의 원자의 안정한 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 환을 나타내고, 여기서, 1개 이상의 환은 방향족이고, O, N 및 S로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유한다. 이러한 정의 범위내의 헤테로아릴 그룹은 벤조이미다졸릴, 벤조푸라닐, 벤조푸라자닐, 벤조피라졸릴, 벤조트리아졸릴, 벤조티오페닐, 벤족사졸릴, 카바졸릴, 카볼리닐, 신놀리닐, 푸라닐, 인돌리닐, 인돌릴, 인돌라지닐, 인다졸릴, 이소벤조푸라닐, 이소인돌릴, 이소퀴놀릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 나프트피리디닐, 옥사디아졸릴, 옥사졸릴, 옥사졸린, 이속사졸린, 피라닐, 피라지닐, 피라졸릴, 피리다지닐, 피리도피리디닐, 피리딜, 피리미디닐, 피롤릴, 퀴나졸리닐, 퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 테트라졸릴, 테트라졸로피리딜, 티아디아졸릴, 티아졸릴, 티에닐, 트리아졸릴, 디하이드로벤조이미다졸릴, 디하이드로벤조푸라닐, 디하이드로벤조티오페닐, 디하이드로벤족사졸릴, 디하이드로인돌릴, 디하이드로퀴놀리닐, 메틸렌디옥시벤젠, 벤조티아졸릴, 벤조티에닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 옥사졸릴, 및 테트라-하이드로퀴놀린을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 헤테로아릴 치환체가 바이사이클릭이고, 하나의 환이 비-방향족이거나, 어떠한 헤테로원자도 함유하지 않는 경우, 각각 방향족 환을 통하거나, 헤테로원자를 함유하는 환을 통하여 결합됨을 이해한다. 헤테로아릴이 질소원자를 함유하는 경우, 상응하는 이의 N-옥사이드는 또한 이의 정의에 포함됨을 이해한다.

당해 기술분야 숙련가에게 이해되는 바와 같이, 본원에 사용된 "할로" 또는 "할로겐"은 클로로, 플루오로, 브로모 및 요요도를 포함한다. 용어 "케토"는 카보닐(C=O)을 의미한다.

용어 "할로알킬"은 달리 명시되지 않는 한 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개의 할로겐으로 치환된 상기 정의된 알킬 라디칼을 의미한다. 대표적인 예는, 트리플루오로메틸 또는 디클로로에틸 등을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물의 N-옥사이드 유도체 및 보호된 유도체를 포함한다. 예를 들면, 화학식 I의 화합물이 산화가능한 질소 원자를 함유하는 경우, 질소원자는 당해 기술분야 익히 공지된 방법에 의해 N-옥사이드로 전환될 수 있다. 또한, 화학식 I의 화합물이 하이드록시, 카복시, 티올 또는 질소원자(들)을 함유하는 임의의 그룹과 같은 그룹을 함유하는 경우, 이들 그룹은 적합한 보호 그룹으로 보호될 수 있다. 적합한 보호 그룹의 종합적 목록은 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조:T.W. Greene, Protective group in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, Inc. 1981]에서 발견할 수 있다. 화학식 I의 화합물의 보호된 유도체는 당해 기술분야 익히 공지된 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 무기 또는 유기산으로 형성된 본 발명의 화합물의 통상적인 무독성 염을 포함한다. 예를 들면, 통상적인 무독성 염은 무기산, 예를 들어 염화수소산, 브롬화수소산, 황산, 설팜산, 인산 및 질산 등으로부터 유도된 염, 뿐만 아니라 유기산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 석신산, 글리콜산, 스테아르산, 락트산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 팜산, 말레산, 하이드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 벤조산, 살리실산, 설파닐산, 2-아세톡시-벤조산, 푸마르산, 톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 에탄 ㅅ디설폰산, 옥살산, 이세티온산 및 트리플루오로아세트산 등으로부터 제조된 염을 포함한다. 상기 기재된 약제학적으로 허용되는 염 및 다른 전형적인 약제학적으로 허용되는 염의 제조는 본원에 전문 참조로서 인용된 문헌[참조: Berg et al., "Pharmaceutical Salts," J. Pharm. Sci., 1977:66:1-19]에 보다 상세히 기재되어 있다. 본 발명의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 통상적인 방법에 의해 염기성 또는 산성 잔기를 함유하는 본 발명의 화합물로부터 합성될 수 있다. 일반적으로, 염기성 화합물의 염은 이온 교환 크로마토그래피에 의하거나, 유리 염기를 화학양론적 양 또는 과량의 목적하는 염-형성 유기 또는 무기산과 적합한 용매 또는 각종 용매의 배합중에서 반응시킴으로써 제조한다. 유사하게는, 산성 화합물의 염은 적합한 무기 또는 유기 염기와 반응시킴으로써 형성된다.

본 명세서의 목적에 있어서, 하기 약어는 제시된 의미를 갖는다:

i-BuCOCl = 이소부틸 클로로포르메이트

t-BuMe₂SiCl = 3급-부틸디메틸클로로실란

BuLi = 부틸 리튬

CH₂Cl₂ = 염화메틸렌

CH₃CN = 시안화메틸

CrO₃ = 크로메이트

DAST = 디에틸아미노설퍼 트리플루오라이드

DMF = N,N-디메틸포름아미드

DMSO = 디메틸설폭사이드

DTT = 디티오트레이톨

EDTA = 에틸렌디아민테트라아세트산

EtOH = 에탄올

KOH = 수산화칼륨

HATU = 2-(7-아자-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트

HCl = 염산

H₅IO₆ = 페리오드산

MeMgBr = 메틸 마그네슘 브로마이드

MgSO₄ = 황산마그네슘

Na₂CO₃ = 탄산나트륨

NaCl = 염화나트륨

NH₄Cl = 염화암모늄

Na₂BH₄ = 나트륨 보로하이드라이드

PdCl₂(dppf) = [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)

PG = 보호 그룹

rt = 실온

sat. aq. = 포화 수성

SiO₂ = 실리카

TBAF = 테트라부틸암모늄 플루오라이드

THF = 테트라하이드로푸란

tlc = 박막 크로마토그래피

(Ts)₂O = p-톨루엔설폰 무수물

Me = 메틸

Et = 에틸

본 발명의 신규한 화합물은 적합한 물질을 사용하여 하기 방법에 따라 제조할 수 있고, 또한 하기 구체적 실시예에서 예시된다. 당해 화합물은 실시예에서 예시되지만, 발명으로서 고려되는 종류만을 형성하는 것으로서 구성된 것은 아니다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 화합물의 제조를 구체적으로 예시하고 있다. 당해 기술분야 숙련가는 하기 제조 방법의 조건 및 방법의 공지된 변형이 이들 화합물을 제조하는데 사용될 수 있음을 용이하게 이해할 것이다. 모든 온도는 달리 언급되지 않는 한 섭씨 온도이다.

실시예 12 및 반응식 1에 기재된 바와 같이 시중에서 구입할 수 있는 N-Boc-아파르트산 베타 벤질 에스테르로부터 출발하여, 유리 산을 나트륨 보로하이드라이드로 환원시키기 위해 혼합된 무수물 방법[참조: Chen, F.M.F.; Lee, Y; Steinauer, R., Benoiton, N.L., Can. J. Chem. 1987, 65, 613-618.]으로 활성화시켰다. 알코올을 이탈 그룹으로 전환시키고, 동일한 반응게에서 가온하에 카바메이트로 환형화시켰다. 에스테르를 과량의 그리냐드 시약으로 처리하여 수용성 3급 알코올을 제조하였다. 후자를 DAST로 처리하여 플루오르화된 생성물을 수득하였다. 환형 카바메이트를 가수분해 하고, 수득된 알코올을 실릴화하여 1급 아민을 수득하였다. 휘발성 물질을 공비혼합적으로 제거하여 이민을 형성하였다. 1,4-디브로모벤젠의 모노리트화로 친핵성 물질을 수득하고, 이를 이민과 세밀하게 반응시켜 2급 아민을 수득하였다. 알코올을 탈보호화시키고, 산화시켜 산을 수득하였다. 표준 아미드 형성법으로 다방향의 브로모 중간체를 수득하였다.

반응식 1에서 수득한 브로모를 반응식 2에 기재된 팔라듐-매개된 반응 조건하에 보로네이트 에스테르로 전환할 수 있다. 순서에 따라, 수득된 보로네이트 에스테르를 팔라듐-매개된 조건하에 브로마이드와 커플링시켜 바이아릴 생성물로 용이하게 전환시킨다.

대안적으로, 반응식 3에서, 팔라듐 촉매하게 아릴 브로마이드를 보로네이트 에스테르로 전환시킬 수 있다. 팔라듐-매개된 반응하에, 당해 보로네이트 에스테르를 반응식 1에 기재된 브로마이드와 커플링시켜 바이아릴 화합물을 수득할 수 있다.

실시예 1

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 합성

단계 1: 1-(4-브로모페닐)-2,2-디플루오로에탄온

차가운(-78℃) 교반된 테트라하이드로푸란(800mL) 중의 1,4-디브로모벤 젠(86.4g, 366mmol) 용액에 n-부틸리튬(228mL, 헥산 중의 1.6M, 366mmol)를 가하였다. 이를 -78℃에서 30분 동안 교반하고, 당해 슬러리에 에틸 디플루오로아세테이트(50g, 402mmol)를 2분 동안 가하였다. 이를 -78℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응을 1N 염산(250mL)으로 퀸칭시키고, 실온으로 가온되도록 하였다. 매질을 메틸 3급-부틸 에테르(250mL)로 희석하고, 층을 분리하였다. 유기물을 염수(100mL)로 세척하고, 건조시키고(MgSO₄) 및 감압하에 농축시켰다. 잔여물을 진공하에 증류시켜 디플루오로케톤을 백색 유리질 고체로서 수득하였다.

단계 2:(1R)-1-(4-브로모페닐)-2,2-디플루오로에탄올의 제조[문헌(참조: Ramachandran, P.V. et al., Tet. Asym. 1994, Vol.5, No.6, pp.1075-86)과 동일]

단계 1 실시예 1에서 제조된 케톤(2.35g, 10mmoles) 및 시중에서 구입한 R-알리핀 보란(R-Alpine Borane)(3.1g, 12mmoles)을 실온에서 함께 혼합하고, 4일 동안 교반하고, 기체가 일부 발생하였다. 4일 후, 분취량의 ¹H NMR은 케톤의 총 소비를 나타내었다. 반응물을 0℃로 냉각시키고, 아세트알데히드(168uL, 3mmoles)를 가하였다. 욕조를 제거하고, 실온에서 30분 동안 교반하였다. 디에틸 에테르(20mL)를 가한 다음, 에탄올아민(725uL, 12mmoles)을 가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 펜탄으로 세척하였다. 여과물을 감압하에 농축시키고, 플래시 크로마토그래피(90% 헥산; 10% 에틸 아세테이트 내지 70% 헥산; 30% 에틸 아세테이트)로 정제하여 목적하는 물질을 무색 오일로서 수득하였다. 광학 순도를 해당 시간에 확인하지 않았다.

단계 3: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]에틸}-L-류신아미드의 제조

실시예 12(24g, 53mmol)의 단계 9에서 수득된 N²-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드, 비스(피나콜레이토)디보론(15.24g, 60mmoles) 및 칼륨 아세테이트(16.2g, 165mmoles)를 디옥산(240mL) 중에 교반시킨 다음, 질소를 피펫을 통해 15분 동안 발포하였다. [1,1-비스(디페닐포스핀)페로센]디클로로팔라듐(II)과 디클로로메탄(PdCl₂dppf.CH₂Cl₂, 2.4g, 3mmoles)의 1:1 착물을 가하고, 반응 혼합물을 오일 욕 중에서 80℃에서 105분 동안 질소 대기하에 함침시켰다. 분취량의 ¹H NMR은 브로마이드의 총 소비가 완료되었음을 나타내었다. 반응물을 실온으로 냉각시키고, 용매의 대부분을 감압하에 제거하였다. 잔여물을 최소량의 디클로로메탄에 용해시키고, 실리카겔 패드 상에 여과하였다. 2개의 분획을 수집하고, 감압하에 농축시켜 고체를 수득하였다. 작은 극성 분획을 실온에서 밤새 90% 헥산; 10% 디에틸에테르 혼합물 중에서 교반하고, 보다 극성인 분획을 헥산 중에서 0℃에서 밤새 교반하였다. 둘 다 순수한 물질을 회백색 고체로서 수득하였다.

단계 4: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(20g, 40mmoles) 및 실시예 1의 단계 2의 아릴 브로마이드(11.4g, 48mmoles)를 디메틸포름아미드(400mL) 중에 용해시킨 다음, 중탄산나트륨(60mL, 120mmoles) 수용액 중에 용해시켰다. 그 다음, 질소를 15분 동안 피펫을 통해 발포하였다. [1,1-비스(디페닐포스핀)페로센] 디클로로팔라듐(II)과 디클로로메탄(PdCl₂dppf.CH₂Cl₂, 2.4g, 3mmoles)의 1:1 착물을 가하고, 반응 혼합물을 오일 욕 중에서 80℃에서 16시간 동안 질소 대기하에 함침시켰다. 대부분의 디메틸포름아미드를 저압에서 로토뱁하에 제거하였다(45℃, 약 1 내지 5mmHg). 잔여물을 에틸 아세테이트(400mL) 중에 용해시키고, 셀라이트 패드로 여과시켰다. 여과물을 감압하에 농축시켰다. 잔여물을 디클로로메탄 약 10mL 중에 흡입시키고, 플래시 크로마토그래피로 분리하였다. 가장 순수한 분획을 헥산(100mL) 중에서 0℃에서 밤새 3회 스위싱하고, 다시 플래싱하였다(90% 헥산; 10% 에틸 아세테이트 내지 45 헥산; 55% 에틸 아세테이트). 감압하에 휘발물질을 증발시킨 다음, 고체를 2일 동안 헥산 중에 교반하였다. 생성물은 여전히 피나콜 4%를 함유하기 때문에 둘로 나누었다. 분획 A를 가볍게 가온하면서 최소량의 이소프로필 알코올에 용해시켰다. 헥산을 용액이 약간 탁해질 때까지 가하고, 차가워지돋 록 두었다. 백색 결정이 나타나고, 반응물을 추가로 0℃로 15분 동안 냉각하였다. 고체를 여과로 수집하여 피나콜에 오염되지 않은 생성물을 수득하였다. 분획 B를 20% 디에틸 에테르; 1% 에틸 아세테이트; 79% 헥산(100mL) 중에서 3시간 동안 실온에서 교반하였다. 여과로 수집한 고체를 ¹H NMR에 의하면 약 1%의 피나콜로 오염되었다. 과량의 에난티오머를 32% 아세토니트릴; 68% 물; 0.1% 포름산; 등용매(에난티오머 24분 및 목적하는 분자 27분)를 사용하는 키랄 AD-RH로 확인하였다. (MH)⁺ESI=528.0

실시예 2

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 합성

단계 1: (1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2-디플루오로에탄올의 제조

실시예 1의 단계 1로부터 수득한 케톤(2.35g, 10mmoles) 및 시중에서 구입하는 S-알핀 보란(3.1g, 12mmoles)을 실온에서 함께 혼합하고, 일부 기체가 발생하면 서 4일 동안 교반하였다. 4일 후, 분취량의 ¹H NMR은 출발 물질의 존재를 나타내었다. S-알핀 보란(1mL)을 가하고, 2일 동안 교반을 계속하였다. 분취량의 ¹H NMR을 케톤의 총 소비를 나타내었다. 아세트알데히드(393 uL, 7mmoles)를 첨가하면서 반응물을 0℃로 냉각시켰다. 욕조를 제거하고, 실온에서 30분 동안 교반하였다. 디에틸 에테르(20mL)를 가한 다음, 에탄올아민(966uL, 16mmoles)을 가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과하여 제거하고, 펜탄으로 세척하였다. 여과물을 감압하에 농축시키고, 플래시 크로마토그래피(90% 헥산; 10% 에틸 아세테이트 내지 70% 헥산; 30% 에틸 아세테이트)로 정제하여 무색 오일로서 목적하는 물질을 수득하였다.

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(200mg, 0.40mmoles) 및 실시예 2 단계 1의 아릴 브로마이드를 실시예 1의 단계 4로서 처리하여 백색 고체를 수득하였다.

실시예 3

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드의 합성

단계 1: 1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에탄올의 제조

메탄올 1.9mL 중의 4'-브로모-2,2,2-트리플루오로아세토페논(100mg)을 나트륨 보로하이드라이드(15mg)에 가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 물을 가하고, 메틸 t-부틸 에테르(3x20mL)로 추출하고, 물 및 염수로 세척하였다. 이를 황산마그네슘으로 건조시키고, 용매를 감압하에 제거하여 표제 화합물을 수득하고, 다음 단계에서 사용하였다.

표제 화합물의 ¹H NMR(CDCl₃) δ(ppm): 7.55(2H, d)4.92-5.05(1H, m)3.20(1H, s).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아 미드의 제조

실시예 1의 단계 3에 기재된 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]에틸}-L-류신아미드 용액을 통해 질소 스트림을 통과시키고, 실시예 3의 단계 1에서 수득된 1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에탄올(92mg) 및 2M Na₂CO₃(570㎕)를 25분 동안 가한 다음, [1,1'-비스(디페닐포스피노-페로선]디클로로팔라듐(II)과 디클로로메탄(12mg)과의 1:1 착물을 가하였다. 혼합물을 80℃에서 3시간 동안 질소하에 가온하였다. 혼합물을 실온으로 냉각하고, 물(20g) 및 포화된 수성 중탄산나트륨(20mL)에 붓고, 디에틸 에테르 중의 50% 에틸 아세테이트로 추출하였다(3 x 50mL). 배합된 추출물을 염수로 세척하고, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 잔여 용매의 제거를 용리액으로서 에틸 아세테이트 및 헥산(20 내지 50%)를 사용하는 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제로 수행한 다음, 디에틸 에테르 및 헥산을 사용하여 분쇄하여 표제 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 8.18(1H, s), 7.60-7.70(4H, m), 7.5O-7.55(1H, m), 7.33(1H, d), 7.28(1H, d), 6.4O(1H, bs), 4.38-4.48QH, m), 3.56 (1H, t), 2.67-2.69 (1H, m), 1.92-2.01 (2H, m), 1.45-1.46(1OH, m), 1.05-1.11(3H, m), 0.92-0.99(1H, m), 0.56-0.60(2H, m), 0.36-0.38(2H, m).

실시예 4

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1S)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드 및 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1R)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드

단계 1: 2-(4-브로모페닐)-4,4,4-트리플루오로부탄-2-올

THF(50mL) 중의 1,4-디브로모벤젠(2.5g, 10.6mmol) 용액에 -78℃에서 n-BuLi(6.5mL, 10.4mmol; 헥산 중의 1.6M)를 가하고, 혼합물을 -78℃에서 15분 동안 교반하였다. 그 다음, 4,4,4-트리플루오로-2-부탄온(1.3g, 10.3mmol)을 가하였다. 추가 15분 동안 교반한 다음, 혼합물을 수성 NH₄Cl로 퀸칭하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 콤비-플래시 크로마토그래피(40g 컬럼; 용리액: 헥산 -에틸 아세테이트(10% -20%) 20분; 유속: 35mL/분 및 18mL/분획 수집)를 담갈색 액체로서 표제 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 7.5 (4H, m), 4.64 (1H, s), 1.64 (3H, s).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1S)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드 및 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1R)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3에 기재된 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]에틸}-L-류신아미드(150mg), 실시예 4의 단계 1로부터 수득한 2-(4-브로모페닐)-4,4,4-트리플루오로부탄-2-올(100mg) 및 2M Na₂CO₃(360㎕) 용액에 15분 동안 질소 스트림을 통과시킨 다음, [1,1'-비스(디페닐포스피노)-페로센]디클로로팔라듐(II)과 디클로로메탄(5mg)과의 착물(1:1)을 가하였다. 혼합물을 질소하에 3시간 동안 80℃로 가온하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 얼음(20g) 및 포화된 수 성 중탄산나트륨(20mL) 에 붓고, 디에틸 에테르 중의 50% 에틸 아세테이트로 추출하였다(3 X 50mL). 배합된 추출물을 염수로 세척하고, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 잔여 용매를 자동화된 구배 펌프 시스템 콤비플래시(CombiFlash)(에틸 아세테이트/헥산, 25분 동안 20:80 내지 50:50)를 사용하는 실리카겔 상의 크로마토그래피로 정제한 다음, 디에틸 에테르 및 헥산을 사용하여 분쇄하여 2개의 디아스테레오머의 혼합물을 수득하였다.

분리를 위하여, N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드의 2개의 디아스테레오머(33% 2-프로판올 및 67% 헥산 중의 50mg/mL 농도)의 혼합물 용액 200㎕를 용매로서 헥산 중의 2-프로판올 33%를 사용하는 키라셀 OD, 250 X 20mm(OD00C-CK004)(유속 6mL/분 및 검출 260nm)에 주입하였다. 수 회 주입한 다음, N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드를 제1 용리 분획으로 분리하고, N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드를 제2 용리로 분리하였다.

제1 용리 디아스테레오머: ¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 8.19 (1 H, s), 7.74-7.68 (6H, m), 7.57 (2H, d), 4.60 (1H, s), 4.42-4.36 (1H, m), 3.57-3.53 (1 H, m), 2.78-2.88 (2H, m), 1.94-2.00 (2H, m), 1.73 (3H, s), 1.49-1.31 (8H, m), 1.07-1.13 (1H, m), 1.00-0.90 (1H, m), 트리플루오로에틸아민 NH는 관찰되지 않았다. (MH)⁺ APCI = 573.9. 입체화학은 모호하다.

제2 용리 디아스테레오머: ¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 8.19 (1 H, s), 7.74-7.68 (6H, m), 7.57 (2H, d), 4.60 (1H, s), 4.42-4.36 (1H, m), 3.57-3.53 (1 H, m), 2.78-2.88 (2H, m), 1.94-2.00 (2H, m), 1.73 (3H, s), 1.49-1.31 (8H, m), 1.07-1.13 (1H, m), 1.00-0.90 (1H, m), 트리플루오로에틸아민의 NH는 관찰되지 않았다. (MH)⁺ APCI = 574.0. 입체화학은 모호하다.

실시예 5

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N2-[(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(R)-(2,2,2)-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드

단계 1: (R)-2,2,2-트리플루오로-1-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보 롤란-2-일)페닐]에탄올

DMF(80mL) 중의 (R)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에탄올(2.26g, 8.86mmol), 비스(피나콜라토)디보론(2.9g, 11mmol) 및 아세트산칼륨(3g, 30mmol) 현탁액에 15분 동안 질소를 발포시키고, [1,1-비스(디페닐포스핀)페로센]디클로로팔라듐(II)과 디클로로메탄(362mg, 0.44mmol)과의 1:1 착물을 가하고, 10분 동안 질소를 다시 발포시켰다. 반응 혼합물을 2시간 동안 85℃에서 교반하고, 얼음에 붓고, 에틸 아세테이트로 추출하였다(2 X 80mL). 배합된 유기 층을 포화 NaCl 용액으로 세척하고, 건조시키고(MgSO4), 진공하에 농축시켰다. 잔여물을 실리카겔(에틸 아세테이트/헥산, 25분 동안 5:95 내지 20:80 후, 5분 동안 20:80) 상의 크로마토그래피로 정제하여 표제 생성물을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 7.8(2H, d), 7.55(2H, d), 5.9(1H, OH), 5.2-5.3(1H, m), 1.3(12H, s).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(R)-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드의 제조

실시예 5의 단계 1로부터 수득된 보로네이트 에스테르(250mg, 0.83mmol) 및 실시예 12의 단계 9로부터 수득된 N2-[(1,S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N1-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드(374mg, 0.83mmol)를 실시예 1의 단계 4에 기재된 바와 같이 커플링시켜 표제 화합물을 회백색 분말로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 8.1-8.2(1H, bs), 7.75-7.8(4H, m), 7.7 (2H, m), 7.6(2H, m), 5.9(1H, m), 5.25-5.35(1H, m), 4.35(1H, m), 3.5-3.6(1H, m), 1.9-2.1(2.H, m), 1.2-1.6(8H, m), 0.9-l.l(2H, m); NH는 관찰되지 않았다. (MH)⁺ ESI = 545.8.

실시예 6: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드의 합성

단계 1: 2-(4-브로모페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판-2-올의 제조

테트라하이드로푸란(100mL) 중의 디브로모벤젠(4.7g) 용액에 -78℃에서 n-부틸리튬(8mL; 헥산 중의 2.5M)을 가하고, 혼합물을 15분 동안 교반하였다. 그 다음, 헥사플루오로아세톤의 온화한 스트림을 약 15분 동안 현탁액에 통과시켰다. 그 다음, 혼합물을 1시간 동안 반응시켰다. 이를 얼음에 붓고, 염화암모늄으로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기 층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 용매를 최소량의 가열로 감압하에 제거하였다. 잔여물을 용리액으로서 에틸 아세테이트/90% 헥산을 사용하는 SiO₂ 숏 베드 상에 통과시켜 3차 알코올을 수득하였다.

1H ΝMR (CD3COCD3) δ (ppm): 7.75-7.8(4H, s), 7.65(1H, OH).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3에 기재된 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]에틸}-L-류신아미드 및 실시예 6의 단계 1로부터의 브로마이드(323mg, 1mmol)를 커플링시켜 표제 화합물을 발포체로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ (ppm): 8.2(1H, bs), 7.85-7.95(4H, m), 7.75-7.8(2H, d), 7.6(2H, d), 7.55QH, OH), 4.4(1H, m), 3.55(1H, m), 2.8-2.9(1H, m), 1.9-2.1(2H, m), 1.4-1.5(6H, m), 1.3-1.4(2H, m), Ll(1H, m), 0.95QH, m). (MH)⁺ESI = 614.1.

실시예 7

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드의 합성

단계 1: 2-(4-브로모페닐)-1,1,1-트리플루오로프로판-2-올의 제조

디에틸 에테르(8mL) 중의 시중에서 구입한 1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에탄온(1g, 4mmoles)을 -78℃로 냉각시키고, 시중에서 구입한 메틸마그네슘 브로마이드(2.65mL, 7.9mmoles, 디에틸 에테르 중의 3M)를 가하였다. 탁한 반응 매질을 실온으로 가온되도록 하고, 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 1.2M 염산(20mL)을 함유하는 분리 깔대기로 옮겼다. 당해 수성 층을 에틸 아세테이트(30mL)로 3회 추출하였다. 배합된 유기 층을 염수로 세척하고, 황산마그네슘 상에 건조시키고, 감압하에 농축시켰다. 투명한 오일은 추가의 정제없이 사용하는데 충분히 순수하였다.

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플 루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(250mg) 및 실시예 7의 단계 1에서 수득한 브로마이드(150mg)를 커플링시켜 표제 화합물을 백색 분말로서 수득하였다.

(MH)⁺ ESI = 560

실시예 8

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드의 합성

단계 1: 2-(4-브로모페닐)-1,1,1-트리플루오로부탄-2-올의 제조

THF(50mL) 중의 1,4-디브로모벤젠(2.5g, 10.6mmol) 용액에 -78℃에서 n-BuLi(6.5mL, 10mmol; 헥산 중의 1.6M)을 가하고, 혼합물을 -78℃에서 15분 동안 교반하였다. 그 다음, 1,1,1-트리플루오로-2-부탄온(1.3g, 10mmol)을 가하였다. 추가 15분 동안 교반한 다음, 혼합물을 수성 NH₄Cl로 퀸칭시키고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 콤비-플래시 크로마토그래피(40g 컬럼; 헥산 -에틸 아세테이트(10% -20%)로 20분 동안 용리; 유속: 35mL/분 및 18mL/분획 수집)로 정제하여 표제 화합물을 무색 액체로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) (ppm): 7.58(m, 5H), 5.52(s, 1H), 2.28(m, 1H), 2.10(m, 1H).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(150mg) 및 실시예 8의 단계 1에서 수득한 브로마이드(100mg)를 커플링시켜 표제 화합물을 백색 분말로서 수득하였다.

(MH)⁺ ESI = 574

실시예 9

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드 및 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아 미드의 합성

및

단계 1: 2-(4-브로모페닐)-1,1-디플루오로프로판-2-올의 제조

THF(60mL) 중의 1-(4-브로모페닐)-2,2-디플루오로에탄온(2.5g, 10.6mmol) 용액에 0℃에서 약 10분 동안 메틸마그네슘 클로라이드(10mL, 30mmol; THF 중의 3M)를 가하고, 혼합물을 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 미니(mini)-후처리는 출발 물질이 남아있음을 나타내었고, 추가의 메틸마그네슘 클로라이드(5mL, 15mmol, THF 중의 3M)를 가하였다. 추가 15분 동안 교반한 다음, 혼합물을 H₂O로 퀸칭시키고, 조심스럽게 1M HCl(100mL) 및 에틸 아세테이트로 추출하였다. 콤비-플래시 크로마토그래피(120g 컬럼; 헥산-에틸 아세테이트(5%-25%)로 20분 동안 용리; 유속: 70mL/분 및 25mL/분획 수집)로 정제하여 표제 화합물을 무색 액체로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ(ppm): 7.54(m, 4H), 5.86(t, 1H), 5.10(s, 1H), 1.64(s, 3H).

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-{(1S)-1-[4'-(2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]-2,2,2-트리플루오로에틸}-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(2.5g) 및 실시예 9의 단계 1의 브로마이드(1.6Mg)를 커플링시켜 백색 분말로서 디아스테레오머의 혼합물을 수득하였다.

단계 3: 디아스테레오머의 분리

실시예 9의 단계 2로부터 수득한 1:1 디아스테레오머 혼합물(80mg)을 에탄올(2mL) 중에 용해시켰다. 화합물의 혼합물을 헥산 중의 32.5% 2-프로판올로 용리되고 및 유속이 6mL/분인 키라셀 OD 반-예비용 컬럼(2cm I.D. x 25cm)을 사용하는 약 10 주입(10 x 200㎕)으로 분할하였다. 21 내지 23분에 용리되는 빠른 분획을 수집하고 농축시켜 N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드를 백색 고체로서 수득하였다(98% d.e.). 입체화학은 모호하다.

(MH)⁺ ESI = 542

약 25분에 용리되는 느린 분획을 수집하고 농축시켜 N¹-(1-시아노사이클로프 로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드를 백색 분말로서 수득하였다(98% d.e.). 입체화학은 모호하다.

(MH)⁺ ESI = 542

실시예 10

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 합성

단계 1: 1-브로모-4-[1-(디플루오로메틸)비닐]벤젠의 제조

1L들이 플라스크 중의 활성화된 아연 분진(13.3g, 0.2mol)에 THF(200mL)를 가하였다. 디요오도메탄(8.9mL, 110mmol)을 약 10분 동안 적가하였다. 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 혼합물을 빙초산 욕으로 냉각시키고, CH₂Cl₂(22.1mL, 22.1mmol) 중의 염화주석(iv) 1M 용액을 약 15분 동안 가하였다(주사바늘 팁을 혼합물 내에 삽입). 혼합물을 15분 동안 교반하고, 냉욕을 제거하였 다. 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 빙초산욕으로 재냉각시킨 다음, THF(30mL) 중의 1-(4-브로모페닐)-2,2-디플루오로에탄온(5.2g, 22.12mmol) 용액을 약 10분 동안 적가하였다. 냉각욕을 제거하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 중탄산나트륨(300mL, 300mmol) 및 헥산(300mL) 혼합물에 0℃에서 나누어 가하였다. 15분 동안 교반한 다음, 혼합물을 셀라이트로 여과하였다. 유기 층을 분리하고, 염수로 세척하고, 건조시키고(Na₂SO₄), 농축시켰다. 헥산:에틸 아세테이트(20:1)로 용리하는 실리카겔 상의 크로마토그래피로 표제 화합물을 담황색 액체로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ(ppm): 7.60(d, 2H), 7.50(d, 2H), 6.70(t, 1H), 5.92(s, 1H), 5.80(s, 1H).

단계 2: (2S)-2-(4-브로모페닐)-3,3-디플루오로프로판-1,2-디올의 제조

시중에서 구입한 AD-믹스-알파(7g)로 충전된 250mL들이 플라스크에 3급-부틸 알코올(25mL) 및 H₂O(25mL)를 가하였다. 혼합물을 실온에서 교반하여 투명한 2상을 수득하고, 낮은 상은 황색 오렌지색을 나타내었다. 0℃에서, 1-브로모-4-[1-(디플루오로메틸)비닐]벤젠(1.1g, 4.7mmol)을 한번에 가하고, 혼합물을 약 4℃에서 밤새 교반하였다. 담황색 혼합물을 수득하였다. 혼합물을 0℃로 유지하고, 황산나트륨 고체(8g, 64mmol)를 가하였다. 혼합물을 실온으로 가온하고, 30분 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트(50mL)를 가하고, 유기 층을 분리하였다. 수성 층을 에틸 아 세테이트로 추출하였다(2 x 10mL). 배합된 에틸 아세테이트 추출물을 건조시키고(Na₂SO₄), 농축시켰다. 콤비-플래시(40g 컬럼; 25분 동안 헥산 -에틸 아세테이트(20% -60%)로 용리; 유속: 35mL/분 및 18mL/분획 수집)으로 정제하여 표제 화합물을 무색 오일로서 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ(ppm): 7.56(s, 4H), 6.14(t, 1H), 5.00(s, 1H), 4.40(t, 1H), 4.00(m, 1H), 3.80(m, 1H).

단계 3: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(900mg) 및 실시예 10의 단계 2로부터 수득된 브로마이드(450mg)를 커플링시켜 표제 화합물을 백색 분말로서 수득하였다. 에스테르 모노-포스페이트 유도체[참조: Yves Leblanc, et. al. Tetrahedron Asymmetry 2001, 12, 3063-3066]를 광학 순도 측정(94% d.e.; Chiralpak AD, 40% 2-프로판올 in 헥산, 유속 1mL/분; 체류 시간 7.4분)을 위해 제조하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ(ppm): 8.15(s, 1H), 7.70(m, 6H), 7.55(d, 2H), 6.20(t, 1H), 4.92(s, 1H), 4.35(m, 2H), 4.08(m, 1H), 3.85(m, 1H), 3.52(m, 1H), 1.98(m, 2H), 1.50 -1.28(m, 8H), 1.05(m, 1H), 0.90(m, 1H).

실시예 11

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 합성

단계 1: (2R)-2-(4-브로모페닐)-3,3-디플루오로프로판-1,2-디올의 제조

시중에서 구입한 AD-믹스-베타(7g)로 충전된 250mL들이 플라스크에 t-BuOH(25mL) 및 H₂O(25mL)를 가하였다. 혼합물을 실온에서 교반하여 투명한 2상을 수득하고, 낮은 상은 황색 오렌지색을 나타내었다. 0℃로 냉각시킨 다음, 1-브로모-4-[1-(디플루오로메틸)비닐]벤젠(1.1g, 4.7mmol)을 한번에 가하고, 혼합물을 약 4℃에서 밤새 교반하였다. 담황색 혼합물을 수득하였다. 혼합물을 0℃로 유지하고, 황색 나트륨 고체(8g, 64mmol)를 가하였다. 혼합물을 실온으로 가온하고, 30분 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트(50mL)를 가하고, 유기 층을 분리하였다. 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출하였다(2 x 10mL). 배합된 에틸 아세테이트 추 출물을 건조시키고(Na₂SO₄), 농축시켰다. 배합된 플래시(40g 컬럼; 25분 동안 헥산 -에틸 아세테이트(20% -60%)로 용리; 유속: 35mL/분 및 18mL/분획 수집)로 정제하여 무색 오일로서 표제 화합물을 수득하였다.

단계 2: N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

실시예 1의 단계 3의 보로네이트 에스테르(1.5g) 및 실시예 11의 단계 1의 브로마이드(740mg)를 커플링시켜 표제 화합물을 백색 분말로서 수득하였다. 에스테르 모노-포스포네이트 유도체[참조: Yves Leblanc, et. al. Tetrahedron Asymmetry 2001, 12, 3063-3066]를 광학 순도 측정을 위하여 제조하였다(94% d.e.; 키랄팩 AD, 헥산 중의 40% 2-프로판올, 유속 1mL/분; 체류 시간 11.1분).

실시예 12

N²-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드의 합성

단계 1: 벤질(3S)-3-[(3급-부톡시카보닐)아미노]-4-하이드록시부타노에이트의 제조

N-(3급-부톡시카보닐)-L-아스파트산 4-벤질 에스테르(30g)를 디메톡시에탄(90mL) 중에 용해시키고, 용액을 -5℃로 냉각시켰다. N-메틸모르폴린(10.32mL)을 가한 다음, 이소부틸 클로로포르메이트(12.66mL)를 반응 온도가 -10℃ 이하로 내려가지 않도록 느린 속도로 가하였다. 혼합물을 0.5시간 동안 에이징시켰다. 고체를 빠르게 여과하고, 디메톡시에탄(90mL)으로 세척하였다. 여과물을 -50℃로 냉각시키고, 물(45mL) 중의 나트륨 보로하이드라이드(4.4g) 용액을 반응 온도가 -30℃ 내지 -15℃로 유지되는 속도로 가하였다. 그 다음, 물(500mL)을 반응 혼합물의 온도가 -15℃ 이하로 유지되도록 가하였다. 현탁액을 여과하고, 고체를 물(400mL)로 세척하고, 건조시켜 벤질(3S)-3-[(3급-부톡시카보닐)아미노]-4-하이드록시부타노에이트를 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ7.3-7.45(5H, m), 5.85-5.95(1H, NH), 5.15(2H, s), 3.95-4.1(2H, m), 3.5-3.7(2H, m), 2.55-2.75(2H, m), 1.4(9H, s).

단계 2: 벤질 [(4S)-2-옥소-1,3-옥사졸리딘-4-일]아세테이트의 제조

디클로로에탄(925mL) 중의 단계 1로부터 수득한 알코올(95.7g) 용액에 피리딘(625mL)을 가하고, 혼합물을 0 내지 5℃로 냉각시켰다. 무수 p-톨루엔설포닉 무수물(105.7g)을 가하고, 혼합물을 실온으로 가온하고, 1시간 동안 교반한 다음, 90℃에서 2시간 동안 가열하였다. 혼합물을 냉각시키고, 디클로로메탄(1000mL)으로 희석하고, 1N HCl(3 X 600mL)로 세척하였다. 유기 층을 염수로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 진공하에 제거하였다. 잔여물을 1:1 비율의 에틸 아세테이트 및 헥산 후, 에틸 아세테이트를 사용하여 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하여 벤질 [(4S)-2-옥소-1,3-옥사졸리딘-4-일]아세테이트를 수득하였다.

¹H NMR(CD₃SOCD₃) δ 7.8 (1H, NH), 7.3-7.45 (5H, m), 5.05-5.15 (2H, m), 4.4-4.5 (1H, m), 4.1-4.2 (1H, m), 4.0-4.05 (1H, m), 3.6-3.8 (2H, m).

단계 3: (4S)-4-(2-하이드록시-2-메틸프로필)-1,3-옥사졸리딘-2-온의 제조

메틸마그네슘 브로마이드(디에틸 에테르 중의 3M 용액 227mL)를 -20℃에서 톨루엔(340mL) 및 THF(340mL) 혼합물에 가하였다. 단계 2로부터 수득한 에스테르(40g)의 따듯한 THF 용액(170mL)을 온도를 -10℃ 이하로 유지하면서 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 에이징시킨 다음, 물(1000mL) 및 아세트산(200mL) 혼합물에 가하고, 수득된 혼합물을 2시간 동안 실온에서 교반하였다. 수성 층을 분리하고, 유기 층을 물(2 X 200mL)로 추출하였다. 생성물을 디클로로메탄 및 연속 추출을 사용하는 배합된 수성 층으로부터 추출하였다. 디클로로메탄 추출물을 공용매로서 헵탄을 사용하는 건조물로 증발시켜 공비 혼합물 아세트산을 수득하였다. 잔여물을 에탄올 및 디클로로메탄(1:30)을 사용하는 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하여 (4S)-4-(2-하이드록시-2-메틸프로필)-1,3-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ 6.1-6.4 (1H, NH), 4.45-4.55 (1H, m), 4.1-4.2 (1H, m), 3.95-4.05 (1H, m), 3.7 (1H, s), 1.65-1.85 (2H, m), 1.25 (6H, m).

단계 4: (4S)-4-(2-플루오로-2-메틸프로필)-1,3-옥사졸리딘-2-온의 제조

단계 3으로부터 수득된 알코올(47.8g)의 디클로로메탄 용액(100mL)을 70℃에서 디클로로메탄(500mL) 중의 (디에틸아미노)설퍼 트리플루오라이드(48.5g)용액에 가하였다. 혼합물을 실온으로 가온하고, 1시간 동안 교반하였다. 그 다음, 혼합물을 조심스럽게 0℃에서 포화 수성 NaHCO₃(800mL) 혼합물에 가하였다. 유기 층을 분리하고, 포화 수성 NaHCO₃으로 세척하였다. 수성 층을 추가로 디클로로메탄(100mL)로 추출하고, 배합된 디클로로메탄 층을 건조시키고, 농축시켰다. 잔여물을 에틸 아세테이트 및 헥산(1:5) 후 에틸 아세테이트를 사용하는 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하여 (4S)-4-(2-플루오로-2-메틸프로필)-1,3-옥사졸리딘-2-온을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃SOCD₃) δ 7.6 (1H, NH), 4.4-4.5 (1H, m), 3.95-4.05 (1H, m), 3.9-3.95 (1H, m), 1.8-1.95 (2H, m), 1.25-1.4 (6H, 2s).

단계 5: (2S)-2-아미노-4-플루오로-4-메틸펜탄-1-올의 제조

90% 수성 에틸 알코올(216mL) 중의 단계 4로부터 수득된 플루오로 유도체(21.0g) 용액에 수산화칼륨(21.9g)을 가하였다. 4시간 동안 환류하에 혼합물을 가열하고, 실온으로 냉각시켰다. 그 다음, 혼합물을 농축시키고, 톨루엔(3 X 300mL)으로 공증발시켰다. 잔여물을 디클로로메탄(500mL) 중에 용해시키고, 0.5시간 동안 교반하였다. 현탁액을 셀라이트로 여과하고, 셀라이트를 디클로로메탄(3 X 100mL)으로 세척하였다. 여과물을 건조물로 농축시켜 (2S)-2-아미노-4-플루오로-4-메틸펜탄-1-올을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃OD) δ 3.4-3.5 (1H, m), 3.2-3.3 (1H, m), 3.0-3.1 (1H, m), 1.5-1.7 (2H, m), 1.35 (3H, s), 1.3 (3H, s).

단계 6: (2S)-1-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}-4-플루오로-4-메틸펜탄-2-아민의 제조

단계 5로부터 아미노 알코올(21.0g)을 디클로로메탄(300mL) 중에 용해시키고, 용액을 0℃로 냉각시켰다. 4-(디메틸아미노)피리딘(0.051g) 및 3급-부틸디메 틸실릴 클로라이드(21g)를 가한 다음, 트리에틸아민(25mL)을 가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 0℃에서 포화 수성 염화암모늄에 천천히 붓고, 디클로로메탄(3 X 300mL)로 추출하였다. 유기 층을 염수로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 진공하에 제거하여 (2S)-1-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}-4-플루오로-4-메틸펜탄-2-아민을 수득하였다.

1H NMR(CD3OD) δ 3.6-3.65 (1H, m), 3.4-3.5 (1H, m), 3.1-3.2 (1H, m), 1.6-1.8 (2H, m), 1.35-1.45 (6H, m), 0.93 (9H, s), 0.1 (6H, s).

단계 7: (2S)-1-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}-4-플루오로-4-메틸-N-[(1E)-2,2,2-트리플루오로에틸리덴]펜탄-2-아민의 제조

벤젠(126mL) 중의 단계 6로부터 수득된 아민(31.5g) 용액에 트리플루오로아세트알데히드 메틸 헤미아세탈(21.6ML.)을 가하였다. 용액을 환류하에 틴-스타르크 트랩(Dean-Stark trap)을 사용하여 밤새 가열하여 물을 수집하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 건조물로 농축시켰다. 잔여물을 헥산 중의 에틸 아세테이트 4%를 사용하는 SiO₂ 상에서 정제하여 (2S)-1-{[3급-부틸(디메틸)실릴]옥시}-4-플루오로-4-메틸펜탄-2-아민을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ 7.9-7.95 (1H, m), 3.75-3.85 (1H, m), 3.7-3.75 (1H, m), 3.53-3.6 (1H, m), 1.9-2.0 (2H, m), 1.3-1.4 (6H, m), 0.9 (9H, s), 0.1 (3H, s), 0.05 (3H, s)

단계 8: (2S)-2-{[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]아미노}-4-플루오로-4-메틸펜탄-1-올의 제조

-75℃에서 THF(4mL) 중의 1,4-디브로모벤젠(0.26g) 용액에 n-BuLi(2.5M 헥산 용액 중의 0.42mL)를 가하고, 혼합물을 20분 동안 에이징시켰다. THF(2mL) 중의 단계 7로부터 수득한 이민(0.329g)을 가하고, 혼합물을 2시간 동안 에이징시켰다. 그 다음, 혼합물을 물(50mL), NH₄Cl(1g) 및 부순 얼음 혼합물에 가하였다. 이를 에틸 아세테이트로 추출하고(2 X 25mL), 배합된 에틸 아세테이트 층을 건조시키고, 건조물로 증발시켰다.

동일한 과정을 1,4-디브로모벤젠(1.2g), n-BuLi(1.84mL) 및 이민(1.38g)을 사용하여 대규모로 반복하고, 반응 혼합물을 상기와 같이 처리하였다. 두 제조로부터의 배합된 잔여물을 THF(10mL) 중에 용해시키고, 0℃로 냉각시켰다. n-테트라부틸암모늄 플루오라이드(1M THF 용액 중의 6mL)를 가하고, 혼합물을 5℃에서 16시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물(50mL), 염화암모늄(1g) 및 부순 얼음 혼합물에 가하고, 유기 층을 분리하였다. 수성 층을 추가로 에틸 아세테이트로 추출하고(2 X 15mL), 배합된 유기 층을 건조시키고, 농축시켰다. 잔여물을 에틸 아세테이트 및 헥산(1:5)을 사용하는 SiO₂ 상에서 정제하여 (2S)-2-{[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]아미노}-4-플루오로-4-메틸펜탄-1-올을 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ 7.65 (2H, m), 7.5 (2H, m), 4.5-4.6 (1H, m), 3.8 (1H, m), 3.6 (1H, m), 3.3-3.4 (1H, m), 2.85-2.0 (1H, m), 2.55 (1H, m), 1.7-1.9 (2H, s), 1.3-1.4 (6H, m).

단계 9: N²-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드의 제조

H₅IO₆/CrO₃(CH₃CN 중의 0.44M 66mL, 주의) 현탁액을 0℃로 냉각시키고, CH3CN(5mL) 중의 단계 8로부터 수득한 알코올(1.55g) 용액을 적가하였다. 혼합물을 3.5시간 도안 0 내지 50℃에서 교반하였다. 이를 힘찬 교반하에 pH₄ Na₂HPO₄(200mL)에 붓고, 혼합물을 디에틸 에테르(3 X 50mL)로 추출하였다. 배합된 에테르 추출물을 물 및 염수(1:1)로 세척한 다음, 수성 NaHSO₃ 및 염수로 희석하였다. 혼합물을 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 용매를 건조물로 증발시켜 N-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸}-4-플루오로-L-류신을 수득하고, 이를 다음 단계에서 사용하였다 .

주의: 산화제(H₅IO₆/CrO₃)를 HPLC 등급 CH₃CN(물 0.5% 함유)을 사용하여 문헌[참조: Tetrahedron Letters 39 (1998) 5323-5326]에 따라 제조하고, 물을 가하지 않았다.

디이소프로필에틸아민(4.2mL)을 상기로부터 0℃에서 수득한 산(1.5g), -아미노-1-사이클로프로판카보니트릴 하이드로클로라이드(1.18g), O-(7-아자벤조트리아 졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(1.94g) 및 디메틸포름아미드(5mL)의 현탁액에 가하고, 혼합물을 실온에서 48시간 동안 실온에서 반응시켰다. 그 다음, 이를 얼음에 붓고, 수성 염화암모늄으로 희석하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트 및 에테르(1:1)로 추출하고, 배합된 유기 층을 pH 3의 희석 Na2HPO4 및 염수로 세척하였다. 용매를 건조물로 증발시키고, 잔여물을 에틸 아세테이트 및 헥산(1:2)을 사용하여 SiO2 상에 크로마토그래피로 정제하여 N2-[(1S)- 1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N1-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드 다음 단계에서 사용하기에 충분한 순도로 수득하였다.

¹H NMR(CD₃COCD₃) δ 8.15 (1H, NH), 7.6 (2H, m), 7.45 (2H, m), 4.35-4.45 (1H, m), 3.45-3.55 (1H, m), 1.9-2.1 (2H, m), 1.75-1.85 (1H, NH),1.35-1.55 (8H, m), 1.1-1.15 (1H, m), 0.95-1.05 (1H, m).

약제학적 조성물

본 발명의 구체적 양태로서, 100mg의 (1R,2R)-N-(시아노메틸)-5,5-디플루오로-2-[4'-(메틸티오)-1,1'-바이페닐-2-일]사이클로헥산카복스아미드를 충분히 미분된 락토스로 제형화하여 크기 0에 충전시킨 총량 580 내지 590mg의 경질-젤라틴 캡슐제를 수득한다.

본 명세서에 기재된 화합물은 하기 분석에서 활성을 나타냈다. 또한, 본 명세서에 기재된 화합물은 종래 기재된 화합물과 비교한 증강된 약리학적 프로필을 갖는다.

카텝신 K 분석

시험 화합물의 500μM에서 0.0085μM으로의 일련의 희석액(1/3)을 디메틸 설폭사이드(DMSO)중에서 제조하였다. 이어서, 각각의 희석액으로부터 2㎕의 DMSO를 50㎕의 분석 완충액(MES, 50mM(pH 5.5); EDTA, 2.5mM; DTT, 2.5mM 및 10% DMSO) 및 분석 완충 용액중의 25㎕의 사람 카텝신 K(0.4nM)에 첨가하였다. 분석 용액을 진탕기 플레이트상에서 5 내지 10초동안 혼합하고, 실온에서 15분 동안 항온처리하였다. 25mL의 분석 완충액중의 Z-Leu-Arg-AMC(8μM)를 분석 용액에 첨가하였다. 코우마린이탈 그룹(AMC)을 가수분해하여 10분 동안 형광분석(Exλ=355nm; Emλ= 460nm)하였다. 실험값을 용량 반응 곡선에 대하여 표준 수학적 모델로 핏팅함으로써 억제율을 계산하였다.

카텝신 L 분석

시험 화합물의 500μM에서 0.0085μM으로의 일련의 희석액(1/3)을 디메틸 설폭사이드(DMSO)중에서 제조하였다. 이어서, 각각의 희석액으로부터 2㎕의 DMSO를 50㎕의 분석 완충액(MES, 50mM(pH 5.5); EDTA, 2.5mM; DTT, 2.5mM 및 10% DMSO) 및 분석 완충 용액중의 25㎕의 사람 카텝신 L(0.5nM)에 첨가하였다. 분석 용액을 진탕기 플레이트상에서 5 내지 10초동안 혼합하고, 실온에서 15분 동안 항온처리하였다. 25mL의 분석 완충액중의 Z-Leu-Arg-AMC(8μM)를 분석 용액에 첨가하였다. 코 우마린이탈 그룹(AMC)을 가수분해하여 10분 동안 형광분석(Exλ=355nm; Emλ= 460nm)하였다. 실험값을 용량 반응 곡선에 대하여 표준 수학적 모델로 핏팅함으로써 억제율을 계산하였다.

카텝신 B 분석

시험 화합물의 500μM에서 0.0085μM으로의 일련의 희석액(1/3)을 디메틸 설폭사이드(DMSO)중에서 제조하였다. 이어서, 각각의 희석액으로부터 2㎕의 DMSO를 50㎕의 분석 완충액(MES, 50mM(pH 5.5); EDTA, 2.5mM; DTT, 2.5mM 및 10% DMSO) 및 분석 완충 용액중의 25㎕의 사람 카텝신 B(4.0nM)에 첨가하였다. 분석 용액을 진탕기 플레이트상에서 5 내지 10초동안 혼합하고, 실온에서 15분 동안 항온처리하였다. 25mL의 분석 완충액중의 Z-Leu-Arg-AMC(8μM)를 분석 용액에 첨가하였다. 코우마린이탈 그룹(AMC)을 가수분해하여 10분 동안 형광분석(Exλ=355nm; Emλ= 460nm)하였다. 실험값을 용량 반응 곡선에 대하여 표준 수학적 모델로 핏팅함으로써 억제율을 계산하였다.

카텝신 S 분석

시험 화합물의 500μM에서 0.0085μM으로의 일련의 희석액(1/3)을 디메틸 설폭사이드(DMSO)중에서 제조하였다. 이어서, 각각의 희석액으로부터 2㎕의 DMSO를 50㎕의 분석 완충액(MES, 50mM(pH 5.5); EDTA, 2.5mM; DTT, 2.5mM 및 10% DMSO) 및 분석 완충 용액중의 25㎕의 사람 카텝신 S(20nM)에 첨가하였다. 분석 용액을 진탕 기 플레이트상에서 5 내지 10초동안 혼합하고, 실온에서 15분 동안 항온처리하였다. 25mL의 분석 완충액중의 Z-Leu-Arg-AMC(8μM)를 분석 용액에 첨가하였다. 코우마린이탈 그룹(AMC)을 가수분해하여 10분 동안 형광분석(Exλ=355nm; Emλ= 460nm)하였다. 실험값을 용량 9반응 곡선에 대하여 표준 수학적 모델로 핏팅함으로써 억제율을 계산하였다.

랫트에서의 약물동력학

랫트에서의 경구(Per Os(PO)) 약물동력학

동물을 문헌[참조: Guidelines of the Canadian Council on Animal Care]에 따라 사육하고, 먹이를 주고, 키웠다.

숫컷 흰쥐(Sprague Dawley rats)(250 내지 400g)를 각 PO 혈액 수치 연구를 하기 전 밤새 금식시켰다.

랫트를 동시에 억제물 및 안전이 확인된 박스에 넣는다. 0 혈액 시료를 꼬리 끝의 작은(1mm 이하) 조각을 파냄으로서 수득한다. 그 다음, 꼬리를 꼬리 밖으로 혈액이 나오도록 부여잡고 꼬리 위에서 아래쪽으로 부드러운 이동을 주어 짜낸다. 혈액 약 0.5mL를 헤파린화된 바큐테이너(vacutainer) 튜브로 수집하였다.

화합물을 필요에 따라, 10mL/kg의 표준 투여 용적으로 제조하고, 16 게이지를 통과하여 식도를 통해 3" 위관영양 바늘을 사용하여 경구로 투여된다.

후속적인 혈액 수집을 0 혈액 시료를 다시 꼬리 부분을 떼낼 필요없이 취한다. 꾜리를 거즈 조각으로 닦고, 상기 기재된 바와 같이 적절하게 라벨링된 튜브 로 짜낸다.

샘플링 직후, 혈액을 원심분리하고, 분리하고, 혈청을 깨끗하게 표시된 바이알에 넣고, 분석 전까지 냉동실에 보관한다.

PO 투여 후 랫트 혈액 수치의 투여에 대한 전형적인 시간 점은 0, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간, 24시간이다.

4시간 혈액 채취 후, 사료를 임의로 랫트에 공급한다. 물은 연구 기간 중 항상 공급한다.

비히클:

하기 비히클을 (상응하는 투여 용적으로) PO 랫트 혈액 수치 측정에서 사용할 수 있다.

PEG 200/300/400(물 중의 0 내지 60%): 10mL/kg 이하

메토셀(Methocel)(물 중의 0.5% 내지 1.0%): 10mL/kg 이하

트윈(Tween) 80(물 중의 1 내지 10%): 10mL/kg 이하

PO 혈액 수치에 대한 화합물은 현탁액 형태일 수 있다. 보다 균일함을 위하여, 현탁액을 약 5분 동안 소니케이터에서 위치할 수 있다.

분석을 위하여, 분취량을 내부 표준을 임의로 함유하는 아세토니트릴 1.2 내지 1.5용적으로 희석하고, 원심분리시켜 단백질 침전물을 제거하였다. 상등액을 질량 측정기(MS) 또는 자외선 흡수(UV) 또는 형광(Fluo) 검출기가 설치된 C-18 HPLC 컬럼 상에 직접적으로 주입한다. 4원화를 내부 표준을 임의로 함유하는 아세토니트릴 중의 공지된 정량의 약물로 스파이크된 깨끗한 혈액 시료를 사용하여 제 조된 표준 곡선에 대해 수행한다. 내부 표준을 갖는 추가의 아세토니트릴을 시료의 경우에 수행된 것에 상응하는 초기 혈액량의 1.2 내지 1.5 용적에 가한다. 생체이용률(F)을 곡선 밑 면적(AUC) i.v. 대 p.o.를 비교하여 접근한다.

F = AUCpo x DOSEiv x 100%

AUCiv DOSEpo

및

AUC = (C1+C2)*(T2-T1)/2

여기서, C는 주어진 시간 T에서 MS 또는 UV 또는 Fluo에 의해 측정된 농도이다.

랫트에서의 정맥내 약물동력학

과정:

금식하지 않은 숫컷 흰쥐(325 내지 375g)를 당해 연구에 사용한다.

화합물을 필요에 따라 1mL/kg의 표준 투여 용적으로 제조한다.

의식이 있는 랫트의 정맥내 투여를 25 게이지 바늘을 사용하여 경정맥을 통해 수행한다. 이는 0 시간 점을 구성한다.

꼬리 끝의 조각(1 내지 2mm)을 파내어 5분 출혈을 수행한다. 그 다음, 꼬리를 꼬리 밖으로 혈액이 나오도록 부여잡고 꼬리 위에서 아래쪽으로 부드러운 이동 을 주어 짜낸다. 혈액 약 0.5mL를 헤파린화된 수집 바이알로 수집한다. 후속적인 출혈을 다시 꼬리를 파낼 필요없이 동일한 방식으로 수행한다. 꼬리를 거즈 조각으로 닦고, 상기와 같이 적절하게 라벨링된 튜브로 출혈시킨다.

I.V. 투여 후 랫트 혈액 수치의 투여를 위한 전형적인 시간점은 0, 5분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 또는 0, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간, 24시간이다.

비히클:

하기 비히클을 (상응하는 투여 용적으로) IV 랫트 혈액 수치 측정에서 사용할 수 있다.

덱스트로스: 1mL/kg

몰레쿨로솔(Moleculosol) 25%: 1mL/kg

DMSO(디메틸설폭사이드): 동물 1kg당 0.1mL 이하의 투여 용적의 제한된 10%

PEG 200: 살균수 20%와 80% 이하로 혼합되지 않는다-1mL/kg

덱스트로스와 함께, 용액이 탁한 경우, 중탄산나트륨을 가할 수 있다.

분석을 위하여, 분취량을 내부 표준을 임의로 함유하는 아세토니트릴 1.2 내지 1.5용적으로 희석하고, 원심분리시켜 단백질 침전물을 제거하였다. 상등액을 질량 측정기(MS) 또는 자외선 흡수(UV) 또는 형광(Fluo) 검출기가 설치된 C-18 HPLC 컬럼 상에 직접적으로 주입한다. 4원화를 내부 표준을 임의로 함유하는 아세 토니트릴 중의 공지된 정량의 약물로 스파이크된 깨끗한 혈액 시료를 사용하여 제조된 표준 곡선에 대해 수행한다. 내부 표준을 갖는 추가의 아세토니트릴을 시료의 경우에 수행된 것에 상응하는 초기 혈액량의 1.2 내지 1.5 용적에 가한다. 생체이용률(F)을 곡선 밑 면적(AUC) i.v. 대 p.o.를 비교하여 접근한다.

F = AUCpo x DOSEiv x 100%

AUCiv DOSEpo

및

AUC = (C1+C2)*(T2-T1)/2

Claims

화학식 I의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.

화학식 I

위의 화학식 I에서,

R¹ 및 R²는 이들에 결합된 탄소 원자와 함께 C_1-3 알킬로 임의로 치환된 C_3-4 사이클로알킬을 형성하고;

R³은 1 내지 4개의 플루오로 또는 1 내지 4개의 클로로로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁴는 1 내지 5개의 할로로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁵는 수소, 또는 1 내지 5개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

각각의 D는 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴이고;

R⁶은 수소, 또는 1 또는 2개의 하이드록실 또는 2 내지 6개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

R⁷은 2 내지 5개의 할로로 임의로 치환된 C_1-6 알킬이고;

n은 2이다.
제1항에 있어서, R¹ 및 R²가 이들에 결합된 탄소 원자와 함께 사이클로프로필을 형성하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제2항에 있어서, D가 페닐인 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제3항에 있어서, R⁵가 수소이고, R⁴가 CF₃인 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제4항에 있어서, R⁷이 2 또는 3개의 플루오로로 치환된 C_1-3 알킬인 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제1항에 있어서,

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-(2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-(1-{4'-[2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드 및

N²-[1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드인 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제6항에 있어서,

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1S)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[(1R)-3,3,3-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N2-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(R)-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)에틸]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-{(1S)-2,2,2-트리플루오로-1-[4'-(2,2,2-트리플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸)바이페닐-4-일]에틸}-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-N²-((1S)-2,2,2-트리플루오로-1-{4'-[1-하이드록시-1-(트리플루오로메틸)프로필]바이페닐-4-일}에틸)-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아 미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-메틸에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1S)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드;

N¹-(1-시아노사이클로프로필)-N²-((1S)-1-{4'-[(1R)-2,2-디플루오로-1-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에틸]바이페닐-4-일}-2,2,2-트리플루오로에틸)-4-플루오로-L-류신아미드 및

N²-[(1S)-1-(4-브로모페닐)-2,2,2-트리플루오로에틸]-N¹-(1-시아노사이클로프로필)-4-플루오로-L-류신아미드인 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염, 입체이성체 또는 N-옥사이드 유도체.
제1항에 따른 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
치료가 필요한 포유동물에게 치료학적 유효량의 제1항에 따른 화합물을 투여 하여 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 아테롬성 동맥 경화증, 비만, 녹내장, 만성 폐색성 폐질환, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 및 다발 골수증으로부터 선택된 질환을 치료하는데 유용한 약제의 제조에서의 제1항의 화합물의 용도.
제1항에 따른 화합물과 유기 비스포스포네이트, 에스트로겐 수용체 조절제, 에스트로겐 수용체 베타 조절제, 안드로겐 수용체 조절제, 파골세포 양성자 ATP아제 억제제, HMG-CoA 리덕타제 억제제, 인테그린 수용체 길항제, 파골세포 근육강화제, 비타민 D, 합성 비타민 D 동족체, 비스테로이드계 소염제, 선택성 사이클로옥시게나제-2 억제제, 인터류킨-1 베타의 억제제, LOX/COX 억제제 및 RANKL 억제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 또 다른 제제, 및 약제학적으로 허용되는 이의 염 및 이의 혼합물을 포함하는 약제학적 조성물.
치료가 필요한 포유동물에서 골다공증, 당질 코르티코이드 유도된 골다공증, 파제트병, 이상 증가된 골 전환, 치주 질환, 치아 손실, 뼈 골절, 류마티스 관절염, 골관절염, 인공관절 골용해, 골형성 부전증, 아테롬성 동맥 경화증, 비만, 녹내장, 만성 폐색성 폐질환, 골전이 질환, 악성 고칼슘혈증 또는 다발 골수증의 치료에 유용한 약제의 제조에서의, 제1항의 화합물 및 유기 비스포스포네이트, 에스트로겐 수용체 조절제, 에스트로겐 수용체 베타 조절제, 안드로겐 수용체 조절제, 파골세포 양성자 ATP아제 억제제, HMG-CoA 리덕타제 억제제, 인테그린 수용체 길항제, 파골세포 근육강화제, 비타민 D, 합성 비타민 D 동족체, 비스테로이드계 소염제, 선택성 사이클로옥시게나제-2 억제제, 인터류킨-1 베타의 억제제, LOX/COX 억제제 및 RANKL 억제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 또 다른 제제, 및 약제학적으로 허용되는 이의 염 및 이의 혼합물의 용도.