KR20080107542A

KR20080107542A - 점액분비를 촉진시키는 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체화합물, 그의 제조방법 및 약학적 용도

Info

Publication number: KR20080107542A
Application number: KR1020070055427A
Authority: KR
Inventors: 최설민; 강경구; 김동성; 김정훈; 안병옥; 유무희; 서미정; 김주미; 김용덕; 장선우; 손용성
Original assignee: 동아제약주식회사
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2008-12-11
Also published as: PT2170857E; EP2170857B1; CA2689136C; EP2170857A2; JP2010529112A; WO2008150085A2; US8203011B2; ATE529417T1; JP5295230B2; DK2170857T3; AU2008260829A1; AU2008260829B2; MX2009013062A; KR100930467B1; WO2008150085A3; CN101679341A; EP2170857A4; CA2689136A1; US20100130448A1; ES2375184T3

Abstract

본 발명은 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염과 그 제조방법 및 이들을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 결막 내에서 우수한 점액 분비 촉진작용을 통하여 각막 손상을 억제함으로써 안구건조증 치료 및 예방제로 유용하게 사용될 수 있다.

3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체, 안구건조증, 점액분비촉진

Description

점액분비를 촉진시키는 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물, 그의 제조방법 및 약학적 용도{3',4',5-trimethoxy flavone derivatives as stimulant of mucus secretion, method of the same, and pharmaceutical composition comprising the same}

본 발명은 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염과 그 제조방법 및 이들을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물에 관한 것이다.

안구건조증은 눈물샘의 염증 및 각막의 탈신경화에 의하여 눈물분비가 억제되거나 마이봄선의 기능부전 또는 눈꺼풀의 기능이상에 의한 비정상적인 눈물 증발 등에 의하여 발생하는 질환이며, T 세포에 의한 염증반응도 한 가지 병인으로 보고되었다(Eye Contact Lens, 29(1 Suppl):S96-100, 2003; Ophthalmologe, 103:9-17, 2006).

눈물막(tear film)은 지속적인 눈물 분비를 통하여 살균작용뿐만 아니라 안구표면을 부드럽게 유지시켜 시력을 유지하는데 중요한 역할을 담당한다. 가장 안쪽에는 결막 술잔세포(goblet cell)에 의하여 생성되는 뮤신층이 존재하고 이어서 눈물샘에서 분비되는 수성층이 있으며, 가장 표면에는 마이봄선(Meibomian gland)에서 분비되는 지질층이 위치하고 있다.

안구건조증의 증상으로는 화끈거림, 이물감, 가려움, 충혈 등을 나타내며 심한 경우 시력 손상을 초래하기도 한다. 일반적으로 안구건조증은 폐경기 여성에서 흔히 발생하는 노화의 한 증상으로 인식되었으나, 최근에는 TV시청 및 컴퓨터와 컨택트 렌즈 사용이 증가함에 따라 남녀 모두에서 흔히 볼 수 있는 증상이며, 발병 연령 또한 낮아지고 있는 추세이다(Gynecol Endocrinol, 20:289-98, 2005; Surv Ophthalmol, 50:253-62, 2005).

치료법으로는 눈물을 인공적으로 보충하기 위한 인공누액 점안, 염증반응을 억제시키기 위한 스테로이드 점안, 치료용 콘텍트 렌즈 착용, 눈물이 빠져나가는 것을 억제하여 눈물을 오래 머물게 하기 위한 눈물점 폐쇄 시술 등이 있다(J Korean Ophthalmol Soc, 46:1774-1779, 2005). 이러한 치료법들이 최근까지 많이 사용되고 있지만 인공누액은 그 효과가 일시적이기 때문에 하루 수차례 사용해야 하며 각막손상에 대한 보호효과가 없다는 단점이 있으며, 스테로이드 제제는 장기간 사용할 경우 녹내장과 같은 치명적인 부작용을 유발할 우려가 있다. 또한, 치료 용 콘텍트 렌즈는 익숙하지 않은 사용자에게는 사용하기에 불편하며 오히려 감염의 원인을 제공할 수 있고, 눈물점 폐쇄 시술은 수술이라는 거부감과 함께 부작용이 발생할 경우 원상회복이 어렵다는 단점이 있다. 그러나, 무엇보다도 상기 치료법들의 가장 큰 단점은 근본적인 안구건조증 치료가 아닌 대증적인 요법이라는 점이다.

그러던 중 2006년, 미국 알러간(Allergan)사에서 면역조절제인 사이클로스포린(cyclosporine)을 이용하여 안구건조증 치료제인 레스타시스(Restasis)를 개발하였다. 레스타시스는 건성각결막염(keratoconjunctivitis sicca)과 관련된 면역세포의 생성과 활성화를 억제하고 눈물 분비량을 증가시키는 것으로 보고되었다(Ophthalmology, 107:967-74, 2000; Ophthalmology, 107:631-9, 2000). 그러나 항염증작용을 통하여 약효를 나타내기 때문에 환자가 만족할만한 약효를 나타내기 위해서는 수개월동안 반복하여 사용하여야만 하고, 대표적 부작용인 작열감의 발현빈도가(17%) 비교적 높은 단점이 있다(Ophthalmology, 107:631-9, 2000; Thomson Pharma, www.thomson-pharma.com).

따라서 단순히 증상만을 완화시키는 대증요법제가 아니면서 부작용 발현 빈도가 낮아 안전하면서도 보다 근본적으로 안구건조증을 치료할 수 있는 치료제 개발이 절실히 요구되고 있다.

이미 전술한 바와 같이 안구건조증은 다양한 원인에 의하여 발병하는 다인성 질환이기 때문에 그 치료를 위한 접근법 역시 다양하게 연구되고 있다. 그 중에서도 눈물 분비 촉진제에 대한 연구가 활발하게 진행 중인데 콜린성 신경 전달을 통하여 눈물샘 꽈리세포(lacrimal acinar cells)로부터 눈물 분비를 촉진시키거나 퓨린 수용체(purinergic receptor) 자극을 통하여 결막내 눈물 흐름을 증가시키는 약물들이 개발 중에 있다(Arthritis Rheum, 46:748-54, 2002; Curr Eye Res, 21:782-7, 2000). 특히 뮤신층은 물의 표면장력을 낮추어 수분이 안구표면 전체에 도포되도록 해주며 각막을 외부 물질에 의한 손상이나 병원체에 의한 감염으로부터 보호해주는 중요한 역할을 수행하고 있다. 따라서 결막 술잔세포로부터 뮤신 (mucins)의 분비를 촉진시키는 약물에 대한 연구가 동물을 이용한 전임상 및 사람을 대상으로 한 임상에서 활발하게 진행 중이다(Exp Eye Res, 67:341-6, 1998; Cornea, 21:818-24, 2002; Cornea, 23:613-9, 2004; Thomson Pharma, www.thomson-pharma.com).

점액(mucus)은 뮤신과 무기염(inorganic salts)으로 구성되어 있으며, 뮤신은 탄수화물과 단백질로 이루어져 점막 상피세포 보호 및 윤활 작용을 담당하고 있다. 사람에서는 현재까지 21개의 뮤신 유전자가 알려져 있는데 그 중 눈에는 MUC1, MUC2, MUC4, MUC5AC, MUC7, MUC13, MUC15, MUC16 및 MUC17 등 9개의 유전자가 존재하며, 이들은 막횡단(transmembrane) 뮤신과 분비성(secretory) 뮤신으로 세분된다(Prog Retin Eye Res, 23:449-74, 2004). 따라서, 눈물막내 막횡단 및 분비성 뮤신 분비 촉진작용을 가진 물질은 과도한 안구 건성화에 의한 각막 손상을 예방하여 안구건조증 치료에 유용하게 이용될 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명자들은 신규한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제조함으로써 이들 화합물이 결막에서의 점액분비 촉진 및 안구 표면 손상 억제 효과가 우수함을 발견하였으며, 아울러 본 발명자들은 대한민국 등록특허공보 제447918호, 제327621호 및 제644928호에서 연구되었던 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물이 항염증작용, 위 점액분비 촉진작용 뿐만 아니라 결막에서의 점액분비를 촉진하여 안구 표면 손상을 억제하는 효과가 우수함을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 신규한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물을 제공하는 것이다.

아울러 본 발명은 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1 의 신규한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이며, 아울러 본 발명은 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물에 관한 것이다.

<화학식 1>

상기 식에서 R₁은 테트라졸일, 카바모일, 시아노카바모일, N-벤젠술포닐카바모일, 히드로포스포릴, 히드록시이소프로필포스포릴, 아미노술포닐카바모일, 메틸술포닐카바모일, 카바밀카바모일, 포밀카바모일, 아세틸카바모일로 이루어진 군에서 선택된다.

또한 본 발명에 따른 화합물은 Na, K, Ca, Mg, Zn 등의 염기성 알칼리금속염의 염 화합물을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 상기 화학식 1의 신규한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

구체적으로 본 발명은

7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본 칼륨염,

7-{(카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(N-시아노카바모일)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(N-벤젠설포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(히드로포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(히드록시이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(아미노술포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(메틸술포틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(카바밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(포밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(아세틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 제공한다.

본 발명에서 상기 화학식 1 화합물 중 R₁이 카바모일, 시아노카바모일, N-벤젠술포닐카바모일, 아미노술포닐카바모일, 메틸술포닐카바모일, 카바밀카바모일, 포밀카바모일, 아세틸카바모일 중에서 선택되는 화합물(이하 이를 '화학식 1-1' 화합물'이라 한다)은 하기 화학식 2 화합물인 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡 시 플라본 무수물과 R₂NH₂의 축합반응을 통해 제조할 수 있다.

<화학식 1-1'>

상기 식에서, R₂는 수소, 시아노, 벤젠술포닐, 아미노술포닐, 메틸술포닐, 카바밀, 포밀, 아세틸기이다.

<화학식 2>

상기 본 발명에 의한 화학식 1-1' 화합물은 화학식 2 화합물인 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물과 R₂NH₂의 축합반응을 통해 제조되며, 축합반응은 디시클로헥실 카르보디이미드(DCC), 디이소프로필 카르보이미드(DIC) 또는 1-[3-(디메틸아미노)프로필]-3-에틸카르보디이미드(EDC) 등을 직접 이용하는 디 하이드레이숀 반응일 수도 있고, 카르복실기를 먼저 산무수물이나 산염화물과 같이 반응성이 강한 물질로 만든 후 R₂NH₂과 반응시켜 제조된 것일 수도 있다. 이 때 반응온도는 0~100 ℃가 바람직하며, 상기 화학식 1-1' 화합물은 Na, K, Ca, Mg, Zn 등의 염기성 알칼리금속염의 염 화합물을 형성할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 화학식 1 화합물 중 R₁이 테트라졸일인 하기 화학식 1-2'의 7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본 및 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

하기 화학식 1-2'의 화합물은 하기 화학식 3의 5,7-디히드록시-3',4'-디메톡시 플라본 화합물을 출발물질로 하여 7-히드록시 위치를 선택적으로 알킬화된 하기 화학식 4의 화합물 을 먼저 합성하고, 5-히드록시기를 메틸화하기 위해 비양성자성 용매(aprotic solvent)하에서 염기와 메틸화시약을 사용하여 반응을 진행하여 5위치를 메틸화한 하기 화학식 5의 화합물을 얻은 다음 디메틸포름아미드와 같은 비양성자성 용매 중에서 소디움 아지드와 고리화반응을 하여 하기 화학식 1-2'의 7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본 화합물을 제조한다. 하기 화학식 5의 화합물을 제조하기 위한 메틸화 시약은 요오드화 메탄 또는 디메틸황산을 사용할 수 있으며, 반응온도는 0℃ 에서 150℃ 가 바람직하다. 또한 염기는 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 탄산나트륨 등으로 이루어진 군으로부터 선택한다. 염으로서 Na, K, Ca, Mg, Zn 등의 염기성 알칼리금속염을 사용할 수 있다.

<화학식 1-2'>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 5>

또한 본 발명은 상기 화학식 1 화합물 중 R₁이 히드로포스포릴 및 히드록시이소프로필포스포릴인 화합물 및 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

본 발명에서 화학식 1 화합물 중 R₁이 히드로포스포릴 및 히드록시이소프로필포스포릴인 화합물은 하기 화학식 6 화합물인 7-히드록시-3',4',5-트리메톡시 플라본을 저급 알킬기로 보호된 포스포닐할라이드((R₄O)₂POCH₂X)와 반응하여 하기 화학식 7 화합물을 얻고, 보호기를 제거하기 위해 NaN₃ 또는 염산 등을 이용한 적당한 탈보호기 제거방법을 통하여 화학식 7 화합물로부터 본 발명에 따른 하기 화학식 1-3' 화합물 또는 하기 화학식 1-3" 화합물을 선택적으로 얻을 수 있으며, Na, K, Ca, Mg, Zn 등의 염기성 알칼리금속염의 염 화합물을 형성할 수 있다.

<화학식 1-3'>

<화학식 1-3">

<화학식 6>

<화학식 7>

상기 식에서, R₄는 메틸, 에틸 또는 이소프로필의 저급 알킬기이며, 포스포닐할라이드((R₄O)₂POCH₂X) 화합물의 X는 염소, 브롬 또는 요오드이다.

본 발명은 상기 화학식 1 의 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물을 제공한다. 아울러 본 발명은 대한민국 등록특허공보 제447918호, 제 327621호 및 제644928호에 공지되어 있는 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학조성물을 제공한다.

본 발명에 의한 화학식 1 화합물과 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물은 결막에서의 점액분비 촉진 및 안구 표면 손상 억제 효과가 매우 우수하여 안구건조증 치료 및 예방제로 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 목적하는 바에 따라 경구, 피부, 피하조직, 정맥내, 근육내, 직장, 구강내, 비내 및 눈 등의 경로를 통해 투여될 수 있으며, 투여 형태의 목적에 맞게 하나 이상의 약제학적 부형제를 첨가할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1 화합물의 투여용량은 하루에 체중 1kg 당 0.001-1 mg의 양을 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 특정 환자에 대해서는 투여용량을 조절 할 수 있으며, 약제 혼합 및 질환의 정도에 따라 변화시킬 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

제1단계: 7-프로판-2-인-1-일옥시-5-히드록시-4',5'-디메톡시 플라본의 제조

5,7-디히드록시-4',5'-디메톡시 플라본(20g, 63.6mmol)과 무수 탄산칼륨(20.3g, 152.7mmol)을 N,N'-디메틸포름아미드(400ml)에 녹인 후 브로모아세토니트릴 (6ml, 76.3mmol)을 실온에서 적가하여 13시간동안 반응한다. 반응액을 에틸아세테이트 : 노르말 헥산=1 : 4 혼합용액 (1000ml)에 역분산한 후 1시간 동안 실온에서 교반 한 후 생성되어진 고체를 여과하여 진공 건조한 후 22.5g을 정량적으로 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆) : 12.98(s, 1H) 7.71(dd, 1H) 7.58(d, 1H) 7.14(d, 1H) 7.09(s, 1H) 6.97(d, 1H) 6.54(d, 1H) 3.87(s, 3H) 3.84(s,3H)

제2단계: 7-프로판-2-인-1-일옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-프로판-2-인-1-일옥시-5-히드록시-3',4'-디메톡시 플라본(22.5g, mmol)과 무수 탄산칼륨(51.7g, 373.8mmol)에 아세톤 500ml를 적가하고 디메틸설페이트(6.6ml, 70mmol)을 적가한 다음 13시간동안 환류 교반한다. 반응액을 실온으로 냉각한 후 반응액에 클로로포름(500ml)를 적가 한 후 30분간 교반하고 셀라이트 여과한다. 클로로포름(1000ml)로 셀라이트 패드를 세척한 후 여과액을 증발 건조하여 용매를 제거한 후 생성 되어진 고체를 다시 클로로포름(1000ml)에 녹인 후 상수로 세척 한 후 유기층을 무수황산나트륨으로 탈수 건조한 후 증발 건조하여 용매를 제거한 후 에틸아세테이트 : 노르말 헥산=1 : 1 혼합용매 (1000ml)에 2시간동안 현탁 교반한다. 얻어진 고체를 3시간 동안 진공하여 6.47g(28%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.63(dd, 1H) 7.52(d, 1H), 7.11(d, 1H) 7.03(d, 1H) 6.82(s, 1H) 6.63(d, 1H) 5.34(s, 2H) 3.87(s, 3H) 3.85(s, 3H) 3.84(s, 3H) 3.44(brs, NH)

제3단계: 7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-프로판-2-인-1-일옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본(0.3g, 0.82mmol)과 염화암모늄(0.13g, 2.45mmol)과 아지드화나트륨(0.08g, 1.23mmol)을 N,N'-디메틸 포름아미드(6ml)에 녹인다. 120℃에서 3시간 반응 후 반응용액을 실온으로 냉각한 다음 생성 되어진 고체를 여과하여 에틸아세테이트와 노르말헥산으로 세척한다. 세척한 고체를 클로로포름 : 메탄올=3 : 1 혼합용매에 녹인 후 무수 황산나트륨으로 건조 한 후 용매를 제거하고 잔류물을 에틸아세테이트 : 클로로포름=1 : 1 혼합용매에서 재결정하면 0.195g(58%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.61(dd, 1H), 7.50(d, 1H), 7.10(d, 1H), 7.04(d, 1H) 6.76(s, 1H), 6.58(d, 1H), 5.41(s, 2H), 3.87(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.81(s, 3H)

<실시예 2> 7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본 칼륨염의 제조

7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본(0.13g)을 1N 수산화 칼륨용액(5ml)에 녹인다. 실온에서 1시간 동안 교반 한 다음 반응하지 않은 출발물질을 여과하고 수용액을 동결 건조하여 0.140g(99%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.62(dd, 1H), 7.50(d, 1H), 7.10(d, 1H), 7.05(d, 1H) 6.75(s, 1H), 6.57(d, 1H), 5.28(s, 2H), 3.87(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.80(s, 3H), 3.35(br)

<실시예 3> 7-{(카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)을 N,N'-디메틸포름아미드(20ml)에 녹인 후 피리딘(130 ㎕)과 디-tert-부틸 디카보네이트(0.73g, 3.34mmol)와 탄산암모늄(0.27g, 3.34mmol)을 적가한다. 실온에서 4시간 동안 교반 한 후 에틸 아세테이트로 수회 추출한다. 유기층을 무수 황산 마그네슘으로 건조한 후 용매를 감압 증류하여 제거하고 아세톤 용매하에서 2시간동안 현탁 교반한 다음 여과한다. 여과한 고체를 진공 건조하여 원하는 생성물(0.44g, 44%)을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.62(d, 1H), 7.42(d, 1H), 7.10(d, 1H), 6.83(d, 1H) 6.77(s, 1H), 6.60(d, 1H), 4.59(s, 1H), 3.87(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.82(s, 3H), 3.31(s, 2H)

<실시예 4> 7-{(N-시아노카바모일)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)과 N-3-디메틸아미노프로필-N'-에틸카르보다이이미드 염산염(0.55g, 2.87mmol)과 디메틸아미노피리딘(0.35g, 2.87mmol)과 시안아미드(0.12g, 2.87mmol)을 0℃에서 적가 한 후 실온에서 4시간동안 반응한다. 상수 20ml를 적가하여 유기층과 수층을 분리한 다음 수층을 감압 증류하여 제거하고 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 0.33g(31%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.55(dd, 1H), 7.46(s, 1H), 7.04(d, 1H), 6.69(s, 1H) 6.59(d, 1H), 6.38(d, 1H), 4.36(s, 2H), 3.86(s, 3H), 3.81(s, 3H), 3.76(s, 3H), 3.31(s, 2H)

<실시예 5> 7-{(N-벤젠설포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(5g, 12.9mmol)과 1-3-디메틸아미노 프로필-3-에틸카르보디이미드 염산염(2.48g, 12.9mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(2.37mg, 19.4mmol)을 디클로로메탄 150ml 에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. 벤젠술폰아미드(4.07g, 25.88mmol)을 적가 한 후 실온에서 13시간동안 반응한다. 상수 20ml를 적가하여 유기층과 수층을 분리한 다음 수층을 감압 증류하 여 제거한 후 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 1.02 g(15 %)의 생성물을 얻는다.

<실시예 6> 7-{(히드로포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

제1단계: 7-{(디이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-히드록시-3',4',5-트리메톡시 플라본(3g, 9.14mmol)을 디메틸포름아미드(50ml)에 녹인 후 탄산칼륨(2.5g, 2당량), 디이소프로필 브로모메틸포스포네이트(3.5g, 1.5당량)를 가한다. 90℃에서 16시간동안 반응 후 실온으로 냉각한 다음 에틸아세테이트로 2회 추출한다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조시킨 후 용매를 감압증류하여 제거한다. 잔류물을 실리카겔칼럼 크로마토그라피하여 생성물(1.46g, 32%)을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.52(d, 1H), 7.32(dd, 1H), 6.95(d, 1H), 6.65(s, 1H), 6.48(d, 1H), 4.86(m, 2H), 4.31(d, 2H), 3.97(s, 3H), 3.96(s, 3H), 3.95(s, 3H), 1.40(s, 3H), 1.39(s, 6H), 1.37(s, 3H)

제2단계: 7-{(히드로포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-{(디이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본(0.6g, 1.18mmol)을 상수(15ml)와 진한 염산(15ml)에 적가 한 후 2시간동안 환류교반한다. 반응물을 실온으로 냉각한 후 생성 되어진 고체를 감압여과하고 이를 상수 및 아세톤으로 세척하고 건조하여 0.21g(42%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.63(dd, 1H), 7.52(d, 1H), 7.09(d, 1H), 6.97(d, 1H), 6.77(s, 1H), 6.51(d, 1H), 4.26(d, 2H), 3.87(s, 3H), 3.83(s, 6H)

<실시예 7> 7-{(히드록시이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-{(디이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시플라본(0.5g, 0.99mmol)과 소디움아자이드(0.5g, 7.69mmol)을 N, N-디메틸포름아미드(20ml)에 적가한 후 100℃에서 8시간동안 가온 반응한다. 반응액을 실온으로 냉각 한 후 반응액에 에틸아세테이트 50ml와 상수 50ml를 적가 한 다음 상수층과 유기층을 분리하고 상수층에 진한 염산 10ml를 적가한 후 클로로포름으로 추출한다. 유기층을 포화식염수로 세척 한 다음 무수 황산 나트륨으로 탈수 건조 한 후 증발 건조하여 0.15 g(33%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 7.61(dd, 1H), 7.50(d, 1H), 7.08(d, 1H), 6.97(d, 1H), 6.76(s, 1H), 6.52(d, 1H), 4.62(m, 1H), 4.36(d, 1H), 3.88(s, 3H), 3.87(s, 3H), 3.85(s, 3H), 1.25(d, 6H)

<실시예 8> 7-{(아미노술포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)과 술파미드(0.27g, 2.85mmol)와 디이소프로필에틸아민(0.9ml, 5.18mmol)을 디클로로메탄 10ml에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. -20℃로 냉각한 후 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스-피롤리디노-포스포니움 헥사플루오로 포스페이트(1.48g, 2.85mmol)을 적가한 후 실온에서 8시간동안 반응한다. 반응 후 고체를 여과하여 감압 증류하고 용매를 제거한 후 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 0.16g(13%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 13.16(s, 1H), 7.63(dd, 1H), 7.59(d, 1H), 6.84(d, 1H), 6.76(s, 1H), 6.52(d, 1H), 4.85(s, 2H), 3.86(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.82(s, 3H)

<실시예 9> 7-{(메틸술포틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(10g, 25.9mmol)과 1-[3-(디메틸아미노)프로필]-3-에틸카르보디이미드 염산염(4.96g, 25.9mmol)와 4-디 메틸아미노피리딘(4.74mg, 38.8mmol)을 디클로로메탄 300ml에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. 메탄술폰아미드(4.92g, 51.76mmol)을 적가 한 후 실온에서 13시간동안 반응한다. 반응 후 고체를 여과한 다음 감압 증류하여 용매를 제거하고 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 2.15g(18%)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 12.08(s, NH), 7.62(dd, 1H), 7.51(d, 1H), 7.10(d, 1H), 6.82(d, 1H), 6.78(s, 1H), 6.56(d, 1H), 4.87(s, 2H), 3.86(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.78(s, 3H), 3.29(s, 3H)

<실시예 10> 7-{(카바밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)과 1-[3-(디메틸아미노)프로필]-3-에틸카르보디이미드 염산염(0.50g, 2.59mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(0.47mg, 3.88mmol)을 디클로로메탄 300ml에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. 요소(0.17g, 2.83mmol)을 적가 한 후 실온에서 13시간동안 반응한다. 반응 후 고체를 여과한 다음 감압 증류하여 용매를 제거하고 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 0.17g(15 %)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 10.29(s, NH), 7.62(d, 1H), 7.51(s, 1H), 7.09(d, 1H), 6.82(d, 1H), 6.78(s, 1H), 6.57(d, 1H), 4.90(s, 2H), 3.86(s, 3H), 3.83(s, 3H), 3.78(s, 3H)

<실시예 11> 7-{(포밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)과 1-[3-(디메틸아미노)프로필]-3-에틸카르보디이미드 염산염(0.50g, 2.59mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(0.47mg, 3.88mmol)을 디클로로메탄 300ml에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. 포밀아미드(0.11ml, 2.84mmol)을 적가 한 후 실온에서 14시간동안 반응한다. 반응 후 고체를 여과한 다음 감압 증류하여 용매를 제거하고 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 0.18g(17 %)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 8.23(s, 1H), 8.0(s, NH),7.65(dd, 1H), 7.52(d, 1H), 7.11(d, 1H), 7.02(d, 1H), 6.80(s, 1H), 6.61(d, 1H), 5.26(s, 2H), 3.87(s, 3H), 3.85(s, 3H), 3.83(s, 3H)

<실시예 12> 7-{(아세틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본의 제조

7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물(1g, 2.59mmol)과 1-[3-(디메틸아미노)프로필]-3-에틸카르보디이미드 염산염(0.50g, 2.59mmol)와 4-디메틸아미노피리딘(0.47mg, 3.88mmol)을 디클로로메탄 300ml에 넣고 20분간 실온에서 교반한다. 아세트아미드(0.17g, 2.84mmol)을 적가 한 후 실온에서 13시간동안 반응한다. 반응 후 고체를 여과한 다음 감압 증류하여 용매를 제거하고 잔류물을 칼럼 크로마토그라피하여 0.18g(17 %)의 생성물을 얻는다.

¹H NMR(400MHz, DMSO-d₆): 8.23(s, 1H), 8.0(s, NH), 7.65(dd, 1H), 7.52(d, 1H), 7.11(d, 1H), 7.02(d, 1H), 6.80(s, 1H), 6.61(d, 1H), 5.26(s, 2H), 3.87(s, 3H), 3.85(s, 3H), 3.83(s, 3H)

상기한 실시예에서 얻은 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들과 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물의 안구건조증에 대한 효과를 알아보기 위하여 사람 유래 점막표피양 폐암 세포에서의 뮤신 분비 효과와 안구건조증이 유발된 토끼에서의 효력평가를 실시하였다.

<실험예 1> 뮤신 분비에 대한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들의 효력 시험

본 발명의 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들의 뮤신 분비에 대한 효과를 알아보기 위하여 하기와 같은 시험관내 실험을 수행하였다.

사람 유래 점막표피양 폐암 세포(mucoepidermoid pulmonary carcinoma cell line)인 NCI-H292 세포주를 96-well plate에 2×10⁵ cell/well 이 되도록 파종하고, 24시간 동안 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들을 0.16~100 ㎍/ml 농도로 처치하였다. 이 후 대표적인 막횡단 뮤신인 MUC4와 분비성 뮤신인 MUC5AC의 분비량을 효소면역측정법 (Enzyme-linked immunosorbent assay)을 이용하여 측정하였고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

시험결과 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들은 뮤신 분비 촉진 작용을 가지고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 본 발명의 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들이 막횡단 및 분비성 뮤신의 분비를 촉진함으로서 안구건조증의 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.

<실험예 2> 토끼를 이용한 안구건조증 모델에서의 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들의 효력 시험

NZW(New Zealand White)계 웅성 토끼를 무작위로 군당 5마리씩 분리하였다. 안구건조증을 유발하기 위하여 N-acetylcysteine을 생리식염수에 20% 농도가 되도록 용해하고 토끼의 하안검을 안구로부터 잡아당겨 컵모양을 만들어 이 때 형성된 결막낭에 2시간 간격으로 총 6회 점안하여 안구건조증을 유발하였다. 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들은 0.1N 수산화나트륨 용액에 0.5%가 되도록 용해한 후 10% 초산을 이용하여 pH 7.0~8.0이 되도록 적정하였다. 안구건조증 유발 다음날부터 적정된 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들을 4회/일 (0.1ml/회)의 빈도로 7일간 반복하여 결막낭에 점안하였다. 안구표면의 손상정도는 로즈 뱅갈 분석법(Rose Bengal assay)을 이용하여 유발 다음날 및 시험종료시 평가하여 손상의 감소율을 구하였으며, 결막내 점액분비량은 알시안블루 분석법(alcian blue assay)을 이용하여 정량하였다. 상기 시험법을 보다 구체적으로 설명하면 로즈 뱅갈 분석법은 1% 로즈 뱅갈 용액 10μl를 안구에 점안한 후 Urashima의 방법에(Cornea, 23:613-9, 2004) 따라 염색된 분포와 정도에 따라 점수화하였다. 한편 알시안블루 분석은 토끼의 결막을 적출한 후 중량을 측정하고 0.1% 알시안블루 용액에 2시간 동안 염색한 후 0.25M 수크로즈(sucrose) 용액을 이용하여 세척하였다. 이 후 0.5M 염화마그네슘 용액을 이용하여 추출한 후 605nm에서 흡광도를 측정하였다. 결과는 하기 표2에 나타내었다.

시험결과, 표 2에서와 같이 N-acetylcysteine을 이용하여 안구건조증을 유발하고 0.1N 수산화나트륨 용액을 투여한 동물군에서는 정상동물군에 비하여 결막내 점액분비량이 감소하였으며 이에 따라 안구손상이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 그러나 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물들을 7일간 반복하여 점안한 후에는 결막에서의 점액분비량이 매체대조군에 비하여 통계학적으로 유의하게 증가하였으며, 안구 손상 역시 유의성 있게 억제됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 본 발명의 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들이 결막에서의 점액분비 촉진작용을 통하여 안구건조증의 치료제로서 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.

하기에 본 발명의 치료제를 위한 제제예를 예시한다.

< 제제예 > 안구점적을 위한 약학적 제제의 제조

점안제 (1%)의 제조

화학식 1의 3',4',5-트리메톡시 플라본 화합물 1g

pH 조절제 (NaOH) 0.11g

pH 조절제 (HCl) 0.0135g

방부제 (염화벤잘코늄) 0.01g

점증제 (PVA) 1g

삼투압조절제 (NaCl) 0.83g

용해제 (멸균정제수) 100ml

상기의 성분을 혼합하여 점안제를 제조한다.

본 발명은 신규한 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하며, 상기 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체들은 결막에서의 우수한 점액분비 촉진 작용과 안구 표면 손상을 억제함으로써 안구건조증의 치료 및 예방제로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 3',4',5-트리메톡시 플라본 유도체 화합물 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염.

<화학식 1>

R₁은 테트라졸일, 카바모일, 시아노카바모일, N-벤젠술포닐카바모일, 히드로포스포릴, 히드록시이소프로필포스포릴, 아미노술포닐카바모일, 메틸술포닐카바모일, 카바밀카바모일, 포밀카바모일, 아세틸카바모일로 이루어진 군에서 선택된다.
제 1 항에 있어서, 하기 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.

7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-(테트라졸-5-일메틸옥시)-3',4',5-트리메톡시 플라본 칼륨염,

7-{(카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(N-시아노카바모일)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(N-벤젠설포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(히드로포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(히드록시이소프로필포스포릴)-메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(아미노술포닐카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(메틸술포틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(카바밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(포밀카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본,

7-{(아세틸카바모일)메틸옥시}-3',4',5-트리메톡시 플라본.
제 1 항에 있어서, 약학적으로 허용되는 염은 Na, K, Ca, Mg, Zn의 염기성 알칼리금속염 중에서 선택되는 화합물.
하기 화학식 2의 7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 무수물과 R₂NH₂을 축합반응시켜 하기 화학식 1-1' 화합물을 제조하거나 또는 화학식 1-1' 화합물을 알칼리 금속염과 반응시켜 화학식 1-1' 화합물의 염을 제조하는 방법.

<화학식 1-1'>

<화학식 2>

상기 식에서, R₂는 수소, 시아노, 벤젠술포닐, 아미노술포닐, 메틸술포닐, 카바밀, 포밀, 아세틸기이다.
하기 화학식 3 화합물의 7-히드록시 위치를 알킬화 하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고, 비양성자성 용매(aprotic solvent)하에서 염기와 메틸화시약을 사용하여 반응을 사용하여 5위치를 메틸화 시킨 하기 화학식 5의 화합물을 얻은 다음 비양성자성 용매 중에서 소디움 아지드와 고리화반응을 하여 하기 화학식 1-2' 화합물을 제조하거나 화학식 1-2' 화합물을 알칼리 금속염과 반응시켜 화학식 1-2' 화합물의 염을 제조하는 방법.

<화학식 1-2'>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 5>
하기 화학식 6 화합물을 포스포닐할라이드((R₄O)₂POCH₂X)와 반응시켜 하기 화학식 7 화합물을 제조하고, 반응물을 비양성자성 용매와 소디움아지드와 가온 반응시키거나 산수용액에서 환류 교반반응시켜 하기 화학식 1-3' 화합물 또는 하기 화학식 1-3" 화합물을 제조하거나 화학식 1-3' 화합물 또는 화학식 1-3" 화합물을 알칼리 금속염과 반응시켜 화학식 1-3' 화합물 또는 화학식 1-3" 화합물의 염을 제조하는 방법.

<화학식 1-3'>

<화학식 1-3">

<화학식 6>

<화학식 7>

상기 식에서, R₄는 메틸, 에틸, 이소프로필이고, X는 브롬, 염소, 요오드이다.
제 1 항에 기재된 화학식 1의 화합물 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학적 조성물.
7-카르복시메틸옥시-3',4',5-트리메톡시 플라본 일수화물을 유효성분으로 함유하는 안구건조증 치료 및 예방용 약학적 조성물.