KR20080077889A

KR20080077889A - 약제학적 항암 조성물

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Publication number: KR20080077889A
Application number: KR1020070061580A
Authority: KR
Inventors: 정광회; 박창식; 홍성유; 강수정; 손영덕; 황재훈; 최은복; 연규환; 이현규; 양희철
Original assignee: (주)바이오버드; 한국화학연구원
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2008-08-26
Also published as: KR100916160B1

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 약제학적 항암 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 종양세포의 증식에 대하여 IC₅₀ 값이 0.16 μM 이하까지 나타내어 매우 효율적으로 종양세포의 증식을 억제함으로써, 암에 대하여 치료 또는 예방 효능을 나타낸다.

화학식 1

암, 종양

Description

약제학적 항암 조성물{Pharmaceutical Compositions for Treating or Preventing Cancer}

본 발명은 약제학적 항암 조성물에 관한 것이다.

암을 치료하기 위한 다양한 시도가 있었고, 이를 치료하기 위한 요법으로 제시되고 있는 것은, 화학요법제, 방사선 요법, 유전자 치료법 및 천연물을 이용한 치료 등이 있다.

현재까지 개발된 여러 가지 화학요법 항암제 중에서, 사이크로포스파미드(cyclophosphamide) 및 부설판(Busulfan) 등의 알킬화 약물은 그 화합물 자체가 전자친화성이 매우 큰 화학적 특성 때문에 DNA의 구성성분인 뉴클레오타이드의 질소원소와 공유결합을 형성함으로써 그 항암 기전을 나타낸다. 또한, 5-플루오르우라실 등의 대사길항제는 구조적으로 비타민, 아미노산 및 뉴클레오타이드를 함유하며 핵산의 생합성에 관여하는 효소들을 억제하거나 DNA 혹은 RNA에 직접 들어가기 때문에 세포성장과 증식을 억제한다. 그리고, 아드리아마이신 등의 항생물질 계 통의 항암제 역시 DNA에 강력하게 작용하여 DNA 고유의 기능을 억제함으로써 그 효과를 나타낸다.

항암제에 대한 선행기술로서, 대한민국 특허 제433679호는 신규의 4'-데메틸-4'-Ｏ-치환-1-데옥시포도필로톡신유도체를 포함하는 항암제를 개시하고 있고, 대한민국 특허 제589967호는 3-아미노-6-메틸-인다졸 유도체를 포함하는 항암제를 개시하고 있다.

또한, 대한민국 특허 제361480호는, 미크로콕신의 항암제로서의 용도를 개시하고 있고, 대한민국 특허 제548921호는 항암 활성을 갖는 퓨란퀴논 유도체를 개시하고 있으며, 대한민국 특허 제420007호는 안트라사이클린 유도체 및 이를 포함하는 항암제를 개시한다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 혈관 평활근세포 증식 효과적으로 억제하여 동맥경화증 및 재발협착증과 같은 이상증식 혈관 질환의 치료 효능을 발휘하며, 또한 종양세포의 증식을 억제하여 암 질환의 치료 효능을 발휘할 수 있는 물질을 개발하고자 노력하였 고, 그 결과 상기한 두 가지 질환에 대하여 치료 효능을 발휘할 수 있는 화합물을 스크리닝하고 그 효과를 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은 약제학적 항암 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 항암 조성물을 제공한다:

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할 로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐 또는 알킬아릴이고;

X 및 Y는 각각 독립적으로 산소 또는 황이며;

Z는 수소, 할로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐, 알킬아릴 또는 -NH-R₈이고;

R₈은 수소, 할로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐 또는 알킬아릴이며;

n은 0-3의 정수이다.

본 발명자들은 혈관 평활근세포 증식 효과적으로 억제하여 동맥경화증 및 재발협착증과 같은 이상증식 혈관 질환(hyperproliferative vascular disorders)의 치료 효능을 발휘하며, 또한 종양세포의 증식을 억제하여 암 질환의 치료 효능을 발휘할 수 있는 물질을 발굴하고자 노력하였고, 그 결과 상기한 두 가지 질환에 대 하여 치료 효능을 발휘할 수 있는 화합물을 스크리닝 하고, 그 효능을 분석하였다.

본 발명의 화합물은 상기 화학식 1로 표시된다. 본 발명의 화합물을 정의하는 화학식 1에서, 용어 “할로”는 할로겐족 원소를 나타내며, 예컨대, 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도를 포함하며, 바람직하게는 플루오로, 클로로 또는 브로모이다. 용어 “ C₁-C₁₂ 알킬”은 탄소수 1-12의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소기를 의미하며, 바람직하게는 “C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알킬”이며, 이는 저가 알킬로서 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 이소부틸, n-부틸 및 t-부틸을 포함한다. 용어, “알케닐기”는 지정된 탄소수를 갖는 직쇄 또는 분쇄 불포화 탄화수소기를 나타내며, 바람직하게는 C₂-C₆ 직쇄 또는 가지쇄 알케닐이고, 이는 최소 하나의 이중 결합을 갖는 탄소수 2-6의 탄화수소기로서, 예컨대, 에테닐, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, t-부테닐, n-펜테닐 및 n-헥세닐을 포함한다.

용어 “사이클로알킬”은 지정된 탄소수를 갖는 사이클릭 탄화수소 라디칼을 의미하며, 바람직하게는 ”C₃-C₈ 사이클로알킬“이고, 이는 사이클로프로필, 사이클로부틸 및 사이클로펜틸을 포함한다. 용어 “사이클로알케닐”은 지정된 탄소수를 갖으며 최소 하나의 이중 결합을 갖는 사이클릭 탄화수소기를 의미하며, 바람직하게는 "C₅-C₇ 사이클로알케닐"이고, 이는 사이클로펜텐, 사이클로헥센 및 사이클로헥사디엔을 포함한다. 용어 “알킬아미노”는 아미노 치환체를 갖는 알킬기를 의 미한다.

용어 “아릴”은 전체적으로 또는 부분적으로 불포화된 치환 또는 비치환된 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리를 의미하며, 바람직하게는 모노아릴 또는 비아릴이다. 모노아릴은 탄소수 5-6을 갖는 것이 바람직하며, 비아릴은 탄소수 9-10을 갖는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 상기 아릴은 치환 또는 비치환된 페닐이다. 모노아릴, 예컨대, 페닐이 치환되는 경우에는, 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환이 이루어질 수 있으나, 바람직하게는, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시, 알킬 치환 설파닐, 페녹시, C₃-C₆ 사이클로헤테로알킬 또는 치환 또는 비치환 아미노기에 의해 치환될 수 있다. 용어, “알콕시”는 -O알킬기를 의미한다. C₁-C₄ 치환 알킬기에 의해 치환되는 경우에는 할로, 바람직하게는 클로로 또는 플루오로, 보다 바람직하게는 플루오로 치환 알킬기에 치환된다.

R 또는 Z가 비아릴, 예컨대, 나프틸인 경우, 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환이 이루어질 수 있고, 바람직하게는, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시, 또는 치환 또는 비치환 아미노기에 의해 치환될 수 있으며, 보다 바람직하게는 알킬기 치환 아미노기에 의해 치환될 수 있다.

용어, “헤테로아릴”은 헤테로사이클릭 방향족기로서, 헤테로원자로서 N, O 또는 S를 포함하는 것이다. 바람직하게는, 헤테로아릴은 헤테로원자로서 N을 포 함하는 헤테로비아릴이다.

용어, “아릴알킬 (아랄킬)”은 하나 또는 그 이상의 알킬기에 의한 구조에 결합된 아릴기를 의미하며, 바람직하게는 벤질기이다. 용어, “알킬아릴“은 하나 또는 그 이상의 아릴기로 이루어진 구조에 결합된 알킬기를 의미한다. 용어, “아릴알케닐”은 하나 또는 그 이상의 알킬기에 의한 구조에 결합된 아릴기를 의미하며, 바람직하게는 페닐 에테닐기이다.

본 발명의 바람직한 화합물에 따르면, 상기 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬이다. 상기 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및/또는 R₇이 알킬기인 경우, 바람직하게는, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알킬이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 n은 0 또는 1이며, 가장 바람직하게는 0이다.

상기 화학식 1에서, X 및/또는 Y의 위치에는 산소 또는 황 원자가 위치할 수 있으며, 가장 바람직하게는 산소 원자가 위치한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 Z는 C₁-C₁₂ 알킬 또는 -NH-R₈이고, 상기 R₈은 비치환 또는 치환된 페닐기이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 2로 표시되는 화합물이다:

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬이고; Z는 수소, 히드록시, C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 알킬아릴 또는 -NH-R₈이며; R₈은 수소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 또는 알킬아릴이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물이다:

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬이다.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 다음 화학식 4로 표시되는 화합물이다:

보다 더 바람직하게는, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서, 다음 표 1과 같은 치환기를 갖는 화합물이다:

R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇
Br	H	Br	H	H	H	Br
H	Cl	H	-NO₂	Cl	H	Br
-CH₃	H	H	Cl	F	F	F
H	F	H	F	F	F	F
-CH₃	H	H	Cl	Cl	H	F
H	H	H	-NO₂	H	H	-CH₃
H	F	H	F	H	H	F
H	H	H	-CH₃	H	Cl	H
F	H	H	Cl	H	F	H
-NO₂	H	H	Cl	Cl	H	Cl

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 다음 화학식 5로 표시되는 화합물이다:

보다 더 바람직하게는, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물 중에서, 다음 표 2와 같은 치환기를 갖는 화합물이다:

R₅	R₆	R₇
H	H	H
Cl	H	Cl

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 다음 화학식 6으로 표시되는 화합물이다:

보다 더 바람직하게는, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물 중에서, 다음 표 3과 같은 치환기를 갖는 화합물이다:

R₅	R₆	R₇
F	H	Cl
Cl	Cl	H
H	F	F

보다 더욱 더 바람직하게는, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 상기 화학식 4에서, R₁이 H, R₂가 Cl, R₃가 H, R₄가 -NO₂, R₅가 Cl, R₆가 H, 및R₇이 Br인 화합물; R₁이 -CH₃, R₂가 H, R₃가 H, R₄가 Cl, R₅가 F, R₆가 H, 및R₇이 F인 화합물; 그리고, R₁이 H, R₂가 F, R₃가 H, R₄가 Cl, R₅가 F, R₆가 F, 및R₇이 F인 화합물; 상기 화학식 5에서, R₅가 H, R₆가 H, 및R₇이 H인 화합물; 그리고 R₅가 Cl, R₆가 H, 및R₇이 Cl인 화합물; 그리고 상기 화학식 6에서, R₅가 F, R₆가 H, 및R₇이 Cl인 화합물; R₅가 Cl, R₆가 Cl, 및R₇이 H인 화합물; 그리고 R₅가 H, R₆가 F, 및R₇이 F인 화합물이다.

가장 바람직하게는, 본 발명의 조성물에서 이용되는 화합물은 상기 화학식 4에서, R₁이 H, R₂가 Cl, R₃가 H, R₄가 -NO₂, R₅가 Cl, R₆가 H, 및R₇이 Br인 화합물; R₁이 -CH₃, R₂가 H, R₃가 H, R₄가 Cl, R₅가 F, R₆가 H, 및R₇이 F인 화합물; 그리고, R₁이 H, R₂가 F, R₃가 H, R₄가 Cl, R₅가 F, R₆가 F, 및R₇이 F인 화합물; 상기 화학식 5에서, R₅가 H, R₆가 H, 및R₇이 H인 화합물; 그리고 R₅가 Cl, R₆가 H, 및R₇이 Cl인 화합물이다.

본 발명의 화합물들은 하나 또는 그 이상의 키랄 센터 및/또는 기하 이성질 센터를 가질 수 있으며, 이에 본 발명은 상기 화학식 1로 나타내며 평활근 세포의 증식을 억제하는 활성을 갖는 모든 입체이성질체, 즉, 광학이성질체, 부분입체이성질체 및 기하 이성질체를 포함한다.

본 발명의 구체적인 화합물의 예는 하기 실시예에 기재되어 있다.

본 발명의 화합물은 혈관 평활근세포 증식 효과적으로 억제하여 동맥경화증 및 재발협착증과 같은 이상증식 혈관 질환의 치료 효능을 발휘하며, 또한 종양세포의 증식을 억제하여 암 질환의 치료 효능을 발휘한다.

본 발명의 약제학적 조성물은 암의 치료 또는 예방에 이용될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물에 의해 치료 또는 예방될 수 있는 암의 예는, 위암, 폐암, 유방암, 난소암, 간암, 기관지암, 비인두암, 후두암, 췌장암, 방광암, 결장암, 자궁경부암, 뇌암, 전립선암, 골암, 피부암, 갑상선암, 부갑상선암 및 요관암을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 한편, 본 발명의 약제학적 조성물의 경구 투여량은 바람직하게는 1일 당 0.001-100 mg/kg(체중)이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유효 성분으로 이용되는 것은 상기 화학식 1의 화합물 자체뿐만 아니라, 그의 약제학적으로 허용 가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 프로드러그이다.

용어, “약제학적으로 허용 가능한 염”은 소망하는 약리학적 효과, 즉 혈관 평활근 세포의 증식 또는 종양세포의 증식을 억제하는 활성을 갖는 상기 화학식 1의 화합물의 염을 나타낸다. 이러한 염은 히드로클로라이드, 히드로브로마이드 및 히드로요오다이드와 같은 무기산, 아세테이트, 아디페이트, 알기네이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠술포네이트, p-톨루엔설포네이트, 비설페이트, 설파메이트, 설페이트, 나프틸레이트, 부티레이트, 시트레이트, 캄포레이트, 캄포설포네이트, 시클로펜탄프로피오네이트, 디글루코네이트, 도데실설페이트, 에탄설포네이트, 푸마레이트, 글루코헵타노에이트, 글리세로포스페이트, 헤미설페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 2-히드록시에탄설페이트, 락테이트, 말리에이트, 메탄설포네이트, 2-나프탈렌설포네이트, 니코티네이트, 옥살레이트, 토실레이트 및 운데카노에이트와 같은 유기산을 이용하여 형성된다.

용어, “약제학적으로 허용 가능한 수화물”은 소망하는 약리학적 효과를 갖는 상기 화학식 1의 화합물의 수화물을 나타낸다. 용어, “약제학적으로 허용 가능한 용매화물”은 소망하는 약리학적 효과를 갖는 상기 화학식 1의 화합물의 용매화물을 나타낸다. 상기 수화물 및 용매화물도 상기한 산을 이용하여 제조될 수 있다.

용어, “약제학적으로 허용 가능한 프로드러그”는 상기 화학식 1의 화합물의 약리학적 효과를 발휘하기 이전에 생물전환을 하여야 하는 상기 화학식 1의 화합물의 유도체를 나타낸다. 이러한 프로드러그는 화학적 안정성, 환자 수용성, 생물학적 이용성, 기관 선택성 또는 조제의 편의를 개선하기 위하여, 작용 기간의 장기화 및 부작용의 감소를 위하여 제조된다. 본 발명의 프로드러그의 제조는 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 당업계의 통상적인 방법(예: Burger's Medicinal Chemistry and Drug Chemistry, 5th ed., 1:172-178 and 949-982(1995))에 따라 용이하게 제조될 수 있다.

하기의 실시예의 실험 결과를 통하여 실증한 바와 같이, 본 발명의 화합물은 혈관 평활근 세포 및 종양세포의 증식에 대하여 각각 IC₅₀ 값이 0.16 μM 이하까지 나타내어 매우 효율적으로 혈관 평활근세포 및 종양세포의 증식을 억제함으로써, 동맥경화증 및 재발협착증과 같은 이상증식 혈관 질환, 그리고 암에 대하여 치료 또는 예방 효능을 나타낸다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

제조예 1: 화합물의 제조 1

다음 화학식 4의 화합물은 다음의 반응식 1의 방법으로 제조하였다:

화학식 4

화합물 ID	R₁	R₂	R₃	R₄	R₅	R₆	R₇
(BD001)	Br	H	Br	H	H	H	Br
(BD002)	H	Cl	H	-NO₂	Cl	H	Br
(BD003)	-CH₃	H	H	Cl	F	F	F
(BD004)	H	F	H	F	F	F	F
(BD005)	-CH₃	H	H	Cl	Cl	H	F
(BD006)	H	H	H	-NO₂	H	H	-CH₃
(BD007)	H	F	H	F	H	H	F
(BD008)	H	H	H	-CH₃	H	Cl	H
(BD009)	F	H	H	Cl	H	F	H
(BD010)	-NO₂	H	H	Cl	Cl	H	Cl

반응식 1과 같이 3-아세틸-4-메틸 설폭시(혹은 설폰)-2-퀴놀린온(대한민국 특허 제0574351호 에 기재된 방법에 따라 제조됨)과 아민 화합물을 끓는점이 100℃ 이상 되는 용매를 사용하여 가열 반응시켰다. 상기 용매로는 160-250℃의 끓는점을 가지는 비활성 용매, 예를 들면 o-디클로로벤젠, 디페닐에테르, N-메틸피롤리딘온 및 테트라하이드로퓨란 등이 사용될 수 있다(특히 반응식 1에서 3-아세틸-4-메틸 설폭시(혹은 설폰)-2-퀴놀린온 화합물의 제조방법은 대한민국 특허 제0574351의 방법에 따라 만들어지며 화학식 4의 화합물의 제조방법은 대한민국 특허 제0613688호 및 제0613690호에 개시되어 있다).

보다 구체적으로는, 3-아세틸-4-메틸 설폭시-2-퀴놀린온(0.01 mole)(대한민국 특허 제0574351호에 기재된 방법에 따라 제조됨, 예컨대 3-아세틸-6-클로로-8-트라이플루오르메틸-4-메틸 설폭시-2-퀴놀린온)과 아민(0.01 mole, 예컨대 2-페닐에틸아민)을 테트라하이드로퓨란 50 ml 용매 중에서 4시간 동안 가열 환류시켰다. 반응이 완료되면 용매를 감압증류하여 제거하고, 남은 고체를 에틸아세테이트 10 ml에 가열하면서 녹인 후 헥산 30 ml를 가하여 재결정시킴으로써 원하는 생성물을 얻었다.

다음은 합성된 화학식 4의 화합물의 NMR 자료이다.

화합물 ID	¹H NMR(CDCl₃, 200MHz, ppm)
(BD001)	13.02(s, 1H), 8.42(s, 1H), 7.72-7.26(s, 6H), 2.80(s, 3H)
(BD002)	13.15(s, 1H), 10.88(s, 1H), 8.66(s, 1H), 8.43(s, 1H), 7.47-7.26(m, 3H), 2.85(s, 3H), 2.46(s, 3H)
(BD003)	13.11(s, 1H), 8.15(s, 1H), 7.40(d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.25-7.17(m, 2H), 6.98(d, J = 8.4 Hz, 1H), 2.86(s, 3H), 2.79(s, 3H)
(BD004)	13.33(s, 1H), 7.81-7.08(m, 5H), 2.84(s, 3H)
(BD005)	13.04(s, 1H), 8.07(s, 1H), 7.52-7.17(m, 4H), 6.96(d, J = 8.2 Hz, 1H), 2.86(s, 3H), 2.80(s, 3H)
(BD006)	13.06(s, 1H), 11.02(s, 1H), 8.65(s, 1H), 8.42(s, 1H), 7.39(d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.25(d, J = 8.2 Hz, 2H), 2.84(s, 3H), 2.46(s, 3H)
(BD007)	13.08(s, 1H), 7.79-7.04(m, 7H), 2.81(s, 3H)
(BD008)	13.16(s, 1H), 8.20-7.20(m, 7H), 2.73(s, 3H), 2.47(q, J = 7.5 Hz, 2H), 1.19(t, J = 7.5 Hz, 3H)
(BD009)	13.22(s, 1H), 8.45(s, 1H), 7.56-6.86(m, 6H), 2.81(s, 3H)
(BD010)	13.42(s, 1H), 7.66(d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.19(d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.99-6.89(m, 3H), 2.76(s, 3H)

제조예 2: 화합물의 제조 2

다음 화학식 5의 화합물을 다음의 반응식 2의 방법으로 제조하였다:

화학식 5

화합물 ID	R₅	R₆	R₇
(BD030)	H	H	H
(BD031)	Cl	H	Cl

제조예 2-1: 6,8- 디클로로 -4-옥소-2- 페닐아미노 -1,4- 디히드로 -퀴놀린-3- 카르복실 산 (2,4- 디클로로 - 페닐 )-아미드 (화합물 5, BD030 )의 합성

단계 1: N,N'- 비스 -(2,4- 디클로로 - 페닐 )- 말론아미드 (반응식의 화합물 1 )의 합성

디에틸 말로네이트(24 g, 0.15 mol)과 2,4-디클로로 아닐린(60.8 g, 2.5 eq)의 혼합물에 질소를 통과 시키면서 200℃에서 가열하며 에탄올을 증류해냈다. 6시간 후에 반응물을 상온으로 냉각하면서 디에틸에테르를 첨가하였다. 생성된 고체를 여과하고 디에틸에테르로 세척하였다(수율: 48 g, 82%): ¹H NMR (CDCl₃) δ 10.04(s, 2H) 8.04(d, J=9Hz, 2H) 7.42(m,2H) 7.26, (dd, J=2.4, 9Hz, 2H) 3.74(s, 2H)

단계 2: 2-( 비스 - 메틸설파닐 -메틸렌)-N,N'- 비스 -(2,4- 디클로로 - 페닐 )- 말론아미드 (반응식의 화합물 2 )의 합성

플라스크에 N,N'-비스-(2,4-디클로로-페닐)-말론아미드(반응식의 화합물 1, 24g, 61.2mmol)과 포타슘카보네이트 (25.2 g, 3eq)를 첨가하고, 디메틸포름아미드를 첨가한 다음, 0℃에서 교반하였다. 반응물에 이황화탄소(4.9 g, 1.05 eq)를 가하고 30분 후에 요도메탄(17.8 g, 2.05eq)을 적하하였다. 적하가 끝난 후 반응물의 온도를 상온으로 하고 4시간 동안 교반하였다. 반응물을 얼음물에 붓고 여과 한 후 물과 노말 헥산으로 세척하고 감압 건조하였다. 추가로 정제하지 않고 다음 반응에 이용하였다(수율: 17 g, 56%): ¹H NMR (CDCl₃/DMSO-d₆) δ 8.93(bs,2H) 8.479d, J=8.7Hz, 2H) 7.40(d, J=2.4Hz, 2H) 7.27(dd, J=2.4, 8.7Hz, 2H) 2.51(s, 6H)

단계 3: 6,8- 디클로로 -2- 메틸설파닐 -4-옥소-1,4- 디하이드로 -퀴놀린-3- 카르복실산 (2,4-디클로로-페닐)-아미드 (반응식의 화합물 3 )의 합성

플라스크에 2-(비스-메틸설파닐-메칠렌)-N,N'-비스-(2,4-디클로로-페닐)-말론아미드(반응식의 화합물 2, 1.9 g, 3.83 mmol)을 넣고 디페닐 에테르를 첨가한 다음, 250℃로 2시간동안 가열하였다. 반응물을 상온으로 냉각한 후 여과하고 노말 헥산으로 세척하고 감압 건조하였다. 추가로 정제하지 않고 다음 반응에 이용하였다(수율: 1.13 g, 65.8%): ¹H NMR (DMSO-d₆) δ14.4(bs, 1H) 8.68(d, J=9Hz, 1H) 8.27(s, 1H) 8.08(m, 1H) 7.57(bs, 1H) 7.54(m, 1H)7.37-7.00(m, 1H) 2.63(s, 3H)

단계 4: 6,8- 디클로로 -2- 메탄설피닐 -4-옥소-1,4- 디하이드로 -퀴놀린-3- 카르복실산 (2,4- 디클로로 - 페닐 )-아미드(반응식의 화합물 4 )의 합성

6,8-디클로로-2-메틸설파닐-4-옥소-1,4-디하이드로-퀴놀린-3-카르복실산 (2,4-디클로로-페닐)-아미드(반응식의 화합물 3, 1.13 g, 2.52 mmol)의 초산용액에 30% 과산화수소(0.57 g, 2 eq)를 넣어주고 70-80℃로 가열하면서 2일 동안 교반하였다. 반응물을 얼음물에 붓고 여과한 후 물과 노말 헥산으로 세척하고 감압 건조하였다. 추가로 정제하지 않고 다음 반응에 이용하였다(수율: 1.1 g, 94%): ¹H NMR (DMSO-d₆) δ12.66(bs, 1H) 8.54-8.19(m, 4H) 7.61-7.41(m, 2H) 3.10(s, 3H)

단계 5: 6,8- 디클로로 -4-옥소-2- 페닐아미노 -1,4- 디히드로 -퀴놀린-3- 카르복실산 (2,4-디클로로-페닐)-아미드(반응식의 화합물 5 , BD030 )의 합성

플라스크에 6,8-디클로로-2-메탄설피닐-4-옥소-1,4-디하이드로-퀴놀린-3-카 르복실산 (2,4-디클로로-페닐)-아미드(반응식의 화합물 4, 1.0 g, 2.15 mmol)와 아닐린(0.3 g, 1.5 eq)을 넣고 o-디크로로벤젠을 넣은 후 180℃로 가열하면서 2시간동안 교반하였다. 반응물을 상온으로 냉각한 후 여과하고 노말 헥산으로 세척하고 감압 건조하였다. 디메틸 포름아미드로 재결정 하여 최종적으로 화합물 5를 수득하였다(수율; 0.8g, 75.4%): ¹H NMR (CDCl₃) δ13.50(s, 1H) 12.99(s, 1H) 8.62( s, 1H) 8.47-8.30(m, 2H) 7.62-7.23(m, 8H)

제조예 2-2: 6,8- 디클로로 -2-(2,4- 디클로로 - 페닐아미노 )-4-옥소-1,4- 디히드로 -퀴놀린-3-카르복실산 (2,4- 디클로로 - 페닐 )-아미드(반응식의 화합물 6 , BD031 )의 합성

제조예 2-1의 단계 4에서 얻어진 6,8-디클로로-2-메탄설피닐-4-옥소-1,4-디하이드로-퀴놀린-3-카르복실산 (2,4-디클로로-페닐)-아미드(반응식의 화합물 4, 1.0 g, 2.15 mmol)와 2,4-디클로로아닐린(0.52 g, 1.5 eq)을 플라스크에 넣고 o-디크로로벤젠을 넣은 후 180℃로 가열하면서 2시간동안 교반하였다. 반응물을 상온으로 냉각한 후 여과하고 노말 헥산으로 세척하고 감압 건조하였다. 디메틸포름아미드로 재결정하여 최종적으로 화합물 6을 수득하였다(수율: 0.88 g, 72.8%): ¹H NMR (CDCl₃)δ13.45(s, 1H) 13.23(s,1H) 8.45(d, J=8.7Hz, 1H) 8.30(d, J=2.1Hz, 1H) 7.68-7.26(m, 7H)

실험예 1: 혈관 평활근 세포 증식 억제 활성 측정

인간 혈관 평활근세포(smooth muscle cell: SMC, 바이오휘터커, 미국)을 10% FBS(fetal bovine serum)의 DMEM(Dulbelcco's Modified Eagle Medium) 100 ㎕에 5 x 10³cells/well의 농도로 96-웰 플레이트에 접종하였다. 24시간 동안 37℃, 10% CO₂ 환경 하에 배양시켜 세포가 잘 부착 되도록 한 뒤 0.2% FBS이 포함된 DMEM 100 ㎕로 배지를 교체하여 혈청고갈상태를 72시간 동안 지속시킨 후 5 ng/ml 농도의 PDGF(platelet derived growth factor, 프로스펙, 이스라엘)가 첨가된 5% FBS DMEM 100 ㎕로 배지를 교환한 뒤 DMSO에 용해되어 있는 상기 제조예에서 합성된 화합물을 일정 농도별로 첨가하였다. 이 때, 배지내의 최종 DMSO 의 농도는 1%가 되도록 맞추어주었다. 48시간 동안 상기 화합물로 처리한 다음, 5% FBS DMEM의 배지로 교환하고 세포증식 활성 조사를 위해 premix WST-1(다카라, 일본)을 웰 당 10 ㎕ 첨가하여 2시간 동안 배양시켰다. ELISA 마이크로플레이트 리더로 450㎚ 파장에서 OD(optical density) 값을 얻어 제조예에서 제조된 화합물을 처리하지 않은 대조군과의 OD 값을 비교해 생존세포 활성정도를 조사하였다. 상기 OD 값을 기초로 하여, 혈관 평활근 세포에 대한 IC₅₀ 값을 계산 하였고, 그 결과는 하기의 표 4에 정리되어 있다.

실험예 2: 종양 세포주에 대한 세포 독성 분석

본 발명의 화합물이 항암제의 유효성분으로 이용될 수 있는지 여부를 확인하 기 위하여, 종양 세포주에 대한 세포 독성 실험을 진행하였다. 사용되는 세포주는 NCI-H460(폐암 세포주, ATCC, 미국) 및 MDA-MB 435S(유방암 세포주, ATCC, 미국)이다. 종양세포주를 10% FBS(fetal bovine serum)의 DMEM(Dulbelcco's Modified Eagle Medium) 100 ㎕에 5 x 10³cells/well의 농도로 96-웰 플레이트에 접종하였다. 24시간 동안 37℃, 10% CO₂ 환경 하에 배양시켜 세포가 잘 부착 되도록 한 다음, 5% FBS DMEM 100 ㎕로 배지를 교환한 뒤 DMSO에 용해되어 있는 상기 제조예에서 합성된 화합물을 일정 농도별로 첨가하였다. 이 때, 배지내의 최종 DMSO 의 농도는 1%가 되도록 맞추어주었다. 48시간 동안 상기 화합물로 처리한 다음, 5% FBS DMEM의 배지로 교환하고 세포증식 활성 조사를 위해 premix WST-1(다카라, 일본)을 웰 당 10 ㎕ 첨가하여 2시간동안 배양시켰다. ELISA 마이크로플레이트 리더로 450㎚ 파장에서 OD(optical density) 값을 얻어 화합물을 처리하지 않은 대조군과의 OD 값을 비교해 생존세포 활성정도를 조사하였다. 상기 OD 값을 기초로 하여, 암세포주 세포에 대한 IC₅₀ 값을 계산 하였고, 그 결과는 하기의 표 7에 정리되어 있다.

화합물 ID	IC₅₀ (μM)
화합물 ID	SMC	NCI-H460	MDA-MB 435S
(BD001)	0.21	1.5	1.8
(BD002)	0.063	0.4	0.3
(BD003)	0.065	0.4	0.6
(BD004)	0.067	0.85	0.9
(BD005)	0.28	0.6	25
(BD006)	0.8	1.5	1.1
(BD007)	0.29	1.6	1.1
(BD008)	1.64	7.2	6.4
(BD009)	0.625	2.6	5.2
(BD010)	6.5	25	12
(BD030)	0.03	1	0.3
(BD031)	0.016	0.21	< 0.16
(BD032)¹⁾	0.14	3.3	3.5
(BD033)²⁾	0.137	3.2	4.0
(BD034)³⁾	0.127	3.9	1.6

¹⁾상기 화학식 6에서, R₅가 F, R₆가 H, 및R₇이 Cl인 화합물

²⁾상기 화학식 6에서, R₅가 Cl, R₆가 Cl, 및R₇이 H인 화합물

³⁾상기 화학식 6에서, R₅가 H, R₆가 F, 및R₇이 F인 화합물

상기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 화합물은 혈관 평활근세포에 대하여 낮은 IC₅₀ 값을 나타내었는데, 이는 본 발명의 화합물이 혈관 평활근세포의 증식을 효율적으로 억제할 수 있음을 보여주는 것이다. 특히, 화합물 ID BD002, BD003, BD004, BD030 및 BD031은 1 μM 미만의 매우 낮은 IC₅₀ 값을 나타내어 혈관 평활근세포의 증식을 매우 효과적으로 억제하여 이상증식 혈관 질환(hyperproliferative vascular disorders)의 치료에 유효하다는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 화합물은 종양 세포주에 대하여도 낮은 IC₅₀ 값을 나타내어, 항암제로서의 활용성을 파악할 수 있었다. 특히, 화합물 ID BD002, BD003, BD004, BD030 및 BD031은 1 μM 미만의 매우 낮은 IC₅₀ 값을 나타내어 종양세포주의 증식을 매우 효과적으로 억제하여 암의 치료에 유효하다는 것을 알 수 있다.

실험예 3: 경동맥 풍선손상을 이용한 화합물 재협착 억제시험

화합물의 혈관 재협착 억제효과 조사를 위해 우선 래트의 경동맥 풍선손상을 이용한 재협착 모델을 제작하였다.

기초사육 후 1주일간 환경에 적응시킨 체중 350± 30 g 수컷 스프라그-돌리 래트(12-14 주령, ㈜대한바이오링크)를 검체 당 7-10마리 사용하여, 경동맥 풍선손상방법을 이용하여 실험 하였다. 케타민 (70 ㎎/㎏)과 자일라진 하이드로클로라이드(xylazine hydrochloride, 33 mg/kg)을 혼합하여 복강 내로 투여하여 래트를 마취한 후 경부 중앙 절개법으로 접근하여 좌측 총경동맥(left common carotid artery, CCA) 및 내경동맥(ICA, internal carotid artery)과 외경동맥(ECA, external carotid artery)의 분지부를 노출시켰다. 좌총경동맥 근위부와 내경동맥의 기시부를 수술사를 이용하여 일시적으로 결찰하여 혈류를 차단 한 뒤 외경동맥의 원위부를 결찰하고 적당한 간격을 두고 근위부는 결찰할 수 있게 해두었다. 두 수술사 사이의 외경동맥의 전벽을 일부 절개하여 2F Fogarty 풍선도자(Edwards Lifesciences)를 삽입한 후 좌총경동맥의 결찰을 풀고 상행대동맥 방향으로 전진시켰다. 대동맥궁의 총경동맥 기시부에서 약간의 저항을 느낄 정도로 풍선도자를 부풀려 잡아 당겨서 좌총경동맥 전체에 일정한 손상을 유발시키는 과정을 3회 반복한 뒤 Fogarty 풍선도자를 제거하였다. 이 과정에 의해 혈관 내피가 제거되어 중막의 평활근에 상해가 가해져 내막비후가 일어난다. 외경동맥을 수술사로 영구 결찰한 뒤, 총경동맥과 내경동맥의 일시 결찰을 풀고, 혈류를 재관류시켜 혈액이 총경동맥에서 내경동맥으로 관류하는 것을 확인한 후 절개부위를 봉합하였다. 시술 후 정제된 폴리옥시에틸화 카스토르 오일에 분산시킨 본 발명의 화합물(BD-030)을 래트의 복강내로 주사하였다. 래트는 마취로부터 회복한 후 개별의 케이지에 되돌려 조직형태 검사 전까지 사육하였다.

이어, 관류고정(perfusion fixation) 및 조직형태 계측 검사를 실시하였다.

래트의 경동맥 손상 후 2주 후에 케타민을 복강으로 주사하여 마취 시킨 후 양측 경정맥을 절개한 후 대동맥을 통하여 생리 식염수를 관류시켜 혈관계를 세척한 후 즉시 대동맥을 통하여 10% 포르말린을 관류시켜 압력고정(pressure-fixation)을 시행하였다. 손상 받은 좌총경동맥과 손상 받지 않은 우총경동맥을 각각 적출하여 10% 포르말린 용액에 12시간 고정시킨 후 이를 파라핀에 포매시켰다. 손상부위 중 가장 증식이 많이 된 부위를 선택하여 50 ㎛ 간격으로 3 ㎛ 두께로 절편을 만들었고, 우총경동맥은 대조군으로 준비하였다. 각 조직은 헤마토자일인-에오신 염색법으로 엽색하여 형태를 관찰하여 신생내막(neointima)의 비후 여부를 비교하였다. 실험 결과, 풍선 손상 후 본 발명의 화합물을 주입한 경우에는 대조군의 풍선손상 받지 않은 우총경동맥에 비해서는 다소 신생내막의 비후가 일어났지만, 풍선손상 좌총경동맥와 비교했을 때 약 80%의 신생내막 억제 효과를 확연하게 확인할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 약제학적 항암 조성물을 제공한다. 상기의 실시예의 실험 결과를 통하여 실증한 바와 같이, 본 발명의 화합물은 혈관 평활근 세포 및 종양세포의 증식에 대하여 각각 IC₅₀ 값이 0.03 및 0.16 μM 이하까지 나타내어 매우 효율적으로 혈관 평활근세포 및 종양세포의 증식을 억제함으로써, 동맥경화증 및 재발협착증과 같은 이상증식 혈관 질환, 그리고 암에 대하여 치료 또는 예방 효능을 나타낸다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

(a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 항암 조성물:

화학식 1

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐 또는 알킬아릴이고;

X 및 Y는 각각 독립적으로 산소 또는 황이며;

Z는 수소, 할로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬 아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐, 알킬아릴 또는 -NH-R₈이고;

R₈은 수소, 할로, 히드록시, 시아노, 아미노, 니트로, 니트로소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₆ 알케닐기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₅-C₇ 사이클로알케닐, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐 또는 알킬아릴이며;

n은 0-3의 정수이다.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 n은 0 인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 X 및 Y는 산소인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 Z는 C₁-C₁₂ 알킬 또는 -NH-R₈이고, 상기 R₈은 비치환 또는 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물은 다음 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물:

화학식 2

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬이고; Z는 수소, 히드록시, C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 알킬아릴 또는 -NH-R₈이며; R₈은 수소, 카르복실, C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₁-C₆ 알킬아미노, C₁-C₆ 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 아릴알킬, 또는 알킬아릴이다.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물은 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물:

화학식 3

상기 화학식에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ _, R₆ 및R₇는 각각 독립적으로 수소, 할로, 니트로 또는 C₁-C₁₂ 알킬이다.