KR20090010161A - 시클로리그난의 제2형 당뇨병의 치료를 위한, 그리고 피임약으로서의 용도 - Google Patents

Abstract

특정 시클로리그난(cyclolignan)의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상의 예방 및 치료를 위한, 그리고 피임을 위한 용도가 개시된다. 바람직한 화합물은 피크로포도필린, 데옥시피크로포도필린 및 안히드로피크로포도필롤이다. 안병증의 치료 방법도 개시된다.

Description

시클로리그난의 제2형 당뇨병의 치료를 위한, 그리고 피임약으로서의 용도{USE OF CYCLOLIGNANS FOR THE TREATMENT OF TYPE 2 DIABETES AND AS CONTRACEPTIVES}

본 발명은 특정 시클로리그난(cyclolignan)의, 제2형 당뇨병 및 이의 관련 병태인 망막병증 및 신장병증의 예방 및 치료를 위한; 그리고 황반 변성 및 유사한 안구 질환, 예컨대 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장(rubeotic glaucoma), 갑상선 안병증(thyroid eye disease), 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상의 예방 및 치료를 위한 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 특정 시클로리그난의 피임을 위한 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 안병증의 치료 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

인슐린 저항성의 증가에 의해 발생하는 제2형 당뇨병의 발병은 세계적으로 증가 중에 있지만, 이의 병인은 알려져 있지 않다. 혈당 농도의 증가는 약리학에 의해 비교적 잘 치료할 수 있지만, 이의 관련 병태 또는 합병증, 예컨대 신장병증 및 망막병증(시력 감소를 일으키는 안구 질환)의 일부는 효과적인 예방 및 치료가 부족하다.

다수의 측면에서 망막병증과 유사한 안병증은 황반 변성이다. 이 질병은 일반적으로 연령과 관련이 있다. 황반 변성은 실제로 실명을 일으키는 원인이 되는데, 이는 망막을 종종 손상시키기 때문이다. 오늘날 이 질병의 진행을 효과적으로 예방하거나 또는 감소시키기 위한 치료 전략은 존재하지 않는다.

다른 유사한 안병증은 체중이 1.3 kg 미만이며 임신 31 주 전에 태어난 미숙아에게 영향을 미치는 잠재적으로 눈을 멀게 하는 안질환인 미숙아 망막병증(ROP); 망막으로부터의 혈류를 감소 또는 정지시키는 망막 정맥의 중심 또는 분지에서 응혈에 의해 초래되는 중심 또는 분지 망막 정맥 폐쇄(CRVO 및 BRVO); 당뇨병 또는 CRVO에 이차적으로 나타나는 신생혈관 녹내장; 및 그레이브병의 합병증으로서 안와 연조직, 각막 및 시각 신경의 염증에 특징이 있는 갑상선 안병증(TED)이다. 또한, 각막 이식편 거부는 각막 이식의 통상적인 합병증이고, 각막 화학 화상은 각막이 산 또는 알칼리에 의해 외상을 입은 병태이다. 이들 질병 및 병태의 진행을 예방하거나 또는 감소시키기 위한 효과적인 치료는 현재 존재하지 않는다.

계획하지 않고 원하지 않는 임신은 의학적 및 사회적 관점 모두에서 심각한 위험과 연결되어 있어, 부작용을 최소화한 대안적인 안전한 피임 기술이 계속적으로 연구되고 있다.

성장 인자는 일반적으로 세포 성장을 촉진하는 생물학적 잠재 물질의 군에 속한다. 이 화합물은 서로 복잡한 방식으로 상호 작용할 수 있으며, 다수의 질병 및 생리적 과정의 발생에 관련되는 것으로 생각된다. 이러한 성장 인자는 암 발병 및 말단 비대증과 같은 특정 내분비 질환에서 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀진 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1)이다.

다수의 시클로리그난은 이의 수용체를 방해하여 상기 성장 인자의 세포 신호화를 억제하는 것으로 밝혀졌다.

종래 기술

제2형 당뇨병은 흔한 질병이다. 세계에서 당뇨병에 걸린 성인의 수는 2000 년도에 약 1억 7천만 명이고 증가 중에 있다. 제2형 당뇨병의 병인은 인슐린 저항성의 진행 발전 및 과고혈당증을 초래하는 인슐린 분비의 상대적 결핍을 비롯하여 복합적이다. 제2형 당뇨병의 현재 이용 가능한 요법은 인슐린 및 다양한 경구 제제, 예컨대 설포닐 우레아, 메트포르민 및 α-포도당 분해 효소 억제제를 포함한다. 이들 제제는 새로 진단받은 환자에서 단일 요법으로서 사용된다. 질병이 더욱 진전된 환자에서, 이러한 약물은 더 양호한 당 제어를 달성하기 위해 종종 함께 사용된다[문헌(DeFronzo RA, Ann Intern Med 1999; 131(4): 281-303)]. 상기 경구 제제의 대부분은 단일 요법으로서의 부적절한 장기 효능 및 또한 다수의 부작용에 문제가 있다. 따라서, 새로운 경구 항당뇨병 약물에 대한 요구가 많다[문헌(Schernthaner GH, et al., Scand J Clin Lab Invest Suppl 2005; 240: 30-40)]. 진행 당뇨병은 종종 신장병증 및 당뇨 망막병증과 같은 두려운 합병증을 초래한다[문헌(Cordain L, et al., Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2003; Sep, 136(1): 95-112; Frystyk J, Horm Metab Res., 2005 Apr, 37 Suppl 1:44-8)]. 후자의 합병증은 실명을 종종 초래하기 때문에 특히 무섭다.

관련 안병증은 망막에 병변을 초래할 수도 있는 황반 변성, 특히 연령 관련 삼출 황반 변성(및 관련 맥락막 질병)이다. 연령 관련 황반 변성의 삼출 형태는 삼출 및 출혈을 종종 초래하는 망막 아래 공간을 침입하는 비정상 혈관의 성장을 특징으로 한다. 이는 광 수용체의 손상 및 중심 시력의 손실을 초래할 수 있으며, 몇 달 후, 혈관이 섬유 혈관 흉터 조직으로 대부분 교체된다. 황반 변성의 병인은 알려져 있지 않지만, 다수의 성장 인자가 질병의 진행에 적어도 부분적으로 관련되는 것으로 여겨진다. 연령 관련 황반 변성은 선진국에서 55 세 이상의 사람들에게 실명의 주요 원인이며, 효과적인 치료가 이용 가능하지 않다. 이는 미국에서 향후 5 년 이내에 거의 백만 명의 사람들에게서 발병하여 주요 공중 보건 문제가 될 것으로 예상된다[문헌(Kim RW, et al., Ophthalmol Clin. 2004; Fall; 44(4): 41-50]. 미숙아 망막병증(ROP)은, 망막 도처에 있는 비정상 혈관이 망막 박리 및 시각 장애 및 실명을 초래하는 출혈 및 흉터를 일으킬 때 발생한다. 이 심각한 안병증은 미국에서 매년 약 15,000 명의 신생아에게 영향을 미치고 있다. 유사한 안병증은 45 세 이상의 인간의 망막에 영향을 미치는 중심 및 분지 망막 정맥 폐쇄(CRVO 및 BRVO)이다. 주요 위험 인자는 고혈압, 과콜레스테롤혈증 및 당뇨병이다. 가장 심각한 합병증은 실명을 초래할 수 있고 산업국에서 일찍이 실명의 제2의 가장 주요한 원인이었던 병리적 망막 혈관, 황반 부종 및 이차 녹내장이다[문헌(Hattenbach LO, et al., Ophthalmologica 1999; 213(6): 360-6)]. 신생혈관 녹내장은 종종 증식성 당뇨 망막병증 및 중심 망막 정맥 폐쇄와 관련되어 있다. 병인은 알려져 있지 않지만, 눈끝의 혈관은 눈의 1차 출구 통로인 섬유주(trabecular meshwork)을 통해 체액 출구를 폐쇄한다[문헌(Sivak-Callcott JA et al., Ophthalmology 2001; Oct; 108(10): 1767-76)]. 갑상선 안병증(TED)은 외안근의 확대 및 눈뒤 지방/연결 조직 구획의 팽창에 특징이 있는 자가 면역병이다. 이 변화는 안구 돌출, 안와골 팽창 및 정맥 울혈을 초래한다. 각막 및 시각 신경의 병발도 일어날 수 있다. TED의 병인은 거의 확실히 시토킨 및 성장 인자도 관련된 다인성이다[문헌(Heufelder AE, J Endocrinol Invest 1997; 20(Suppl 7): 50-52)]. 1990 년대에 미국 및 캐나다에서 4만 명에 대해 각막 이식이 이루어졌지만, 수술 5 년 후 실패율은 약 1/3인데, 이는 주로 각막 이식편 거부로 인한 것이다. 이는 공여자 각막 조직에 대한 숙주의 특이 면역 반응에 의해 일어난다. 각막 버팀질 혈관의 선재(preexisting) 및 성장은 이 면역 거부에 대한 강력한 위험 인자이다[문헌(Cursiefen C, et al., Cornea 2003; 22: 273-281)]. 각막 화학 화상은 산 및 알칼리에 의해 일어날 수 있으며, 모든 눈 손상의 10%를 나타낸다. 이 병태는 주로 각막 내 비정상 혈관의 발생에 의해 초래되는 실명을 일으킬 수 있다[문헌(Chang JH, et al. Curr Opin Ophthalmol 2001; 12: 242-249)].

상기 설명한 안병증 및 안구 병태의 병인(및/또는 진행)은 대부분 알려져 있지 않지만, 다수의 성장 인자가 적어도 부분적으로 이의 진행에 관련되어 있을 것으로 여겨진다.

세계적으로 약 1백만 명의 여성이 매일 임신하고 있다. 이 임신 중 1/2은 계획되지 않은 것이고, 계획되지 않은 것 중 1/2은 원하지 않는 것으로 보인다. 매일 약 150,000의 낙태가 이루어지고 있다. 원하지 않는 임신은 의학적 및 사회적 관점 모두에서 유해한 영향 또는 위험과 연결되어 있다. 치료적 유산과 관련된 사망 및 사망률 위험은 호르몬 피임약 사용과 관련된 위험보다 더 크다. 이상적인 피임 방법은 아직 개발되어 있지 않다. 따라서, 부작용을 최소로 한 대안적인 안전한 피임 기술이 계속적으로 연구되고 있다.

다수의 성장 인자가 예컨대 여포 발생, 배아 발생, 착상을 촉진하는 생식 과정에, 그리고 임신을 유지하는 데에 관련되는 것으로 여겨진다[문헌(Pinto AB, et al., Hum Reprod 2002; Feb; 17(2): 457-62)].

성장 인자는 일반적으로 세포 성장을 촉진하는 생물학적 잠재 물질의 군에 속한다. 이 화합물은 서로 복잡한 방식으로 상호 작용할 수 있으며, 다수의 질병 및 생리적 과정의 발생에 관련되는 것으로 생각된다. 이러한 성장 인자 중 하나가, 수용체가 티로신 키나아제 수용체 패밀리의 멤버인 IGF-1이다. 이 패밀리는 또한 인슐린, 표피 성장 인자(EGF), 신경 성장 인자(NGF) 및 혈소판 유도 성장 인자(PDGF)의 수용체도 포함한다. 자극 후 이들 수용체에 의해 매개된 신호는 예컨대 이의 티로신 키나아제의 활성을 방해하는 물질에 의해 영향을 받을 수 있으며, 따라서 티로신 키나아제는 매력적인 약리적 표적이다[문헌(Levizki A, et al., Science, 1995; 267: 1782-1788)].

PCT/WO02/102804/A1 및 PCT/WO2004/055022[문헌(A Girnita, L Girnita, F d Prete, A Bartolazzi, O Larsson and M Axelson: Cyclolignans as inhibitors of the insulin-like growth factor-1 receptor and malignant cell growth. Cancer Research, 64, 236-242, 2004)]에는, 인슐린 수용체에 영향을 미치지 않고 IGF-1 수용체를 억제하기 위한 특이적인 시클로리그난의 용도가 개시되어 있다. 이 화합 물은 IGF-1R 의존성 질병, 특히 암의 치료에 이용될 수 있다. 이들 시클로리그난 중 하나가 문헌[Y Damayanthi and JW Lown, Current Medicinal Chemistry(1998; 5: 205-252)]에 기재된 바와 같이 이전에는 생물학적 활성을 거의 갖지 않거나 또는 갖지 않는 것으로 여겨지던 피크로포도필린(picropodophyllin)이다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 제2형 당뇨병 및 이의 관련 병태, 예컨대 망막병증 및 신장병증의 예방 또는 치료를 위한, 그리고 황반 변성, 및 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상을 비롯한 유사한 안구 질환의 예방 또는 치료를 위한 새로운 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 피임 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 화합물 피크로포도필린 및 안히드로피크로포도필롤(anhydropicropodophyllol)의 구조식을 도시한다.

도 2는 화합물 데옥시피크로포도필린(deoxypicropodophyllin) 및 데옥시안히드로피크로포도필롤(deoxyanhydropicropodophyllol)의 구조식을 도시한다.

발명의 설명

특정 시클로리그난으로 마우스를 치료시, 혈당 농도가 감소되는 것이 발견되었다. 이러한 결과는 예상 밖의 것인데, IGF-1의 작용은 인슐린의 작용과 유사하다 고 알려져 있기 때문이다. 사실, IGF-1은 자체로 당뇨병의 치료에 사용될 수 있는 것으로 제안되어 있다. 특히, 장기 치료 기간 동안 시클로리그난의 항당뇨 효과는 단지 혈당 농도의 정상화를 초래하며, 우려하던 저혈당증의 병태는 발생하지 않았다. 결과는, 시클로리그난이 혈당을 낮추어, 인슐린 저항 증가에 의해 초래되는 제2형 당뇨병을 예방 또는 치료하는 데에 사용될 수 있음을 보여주었다. 따라서, 시클로리그난은 특히 질병이 진행되어 치료가 잘 되지 않은 환자들에게서 발병되는 신장병증 및 망막병증과 같은 이러한 질환의 합병증에 일부 유리한 영향을 미칠 수 있을 것으로도 보인다.

이것이 사례가 될 수 있음을 증명하기 위해, 망막병증과 부분적으로 유사한 안병증, 이 경우 황반 변성에 대한 시클로리그난의 효과를 시험하였다. 황반 변성은 다수의 성장 인자가 연루되어 발병하는 것으로 여겨진다. 결과는, 시클로리그난으로의 치료는 마우스 모델을 사용한 황반 변성의 진행으로부터 눈을 보호함을 최초로 보여주었다. 시클로리그난의 주목할 만한 보호 효과는 또한 황반 변성과 유사한 병인을 갖는 안병증에 대해 효과적일 수 있다.

다수의 성장 인자가 중요한 역할을 수행하는 것으로 제안된 다른 생리적 병태는 상이한 재생 과정에서의 병태, 예컨대 여포 및 배아 발생, 착상 및 임신이다[문헌(Pinto AB, et al., Hum Reprod 2002; Feb; 17(2): 457-62)].

시클로리그난이 배아의 착상 및 배란을 방지하여 피임제로서 작용할 수 있는지를 시험하기 위해, 마우스 모델에 대한 피크로포도필린의 효과를 연구하였다. 결과는, 화합물이 배란을 방지하며 착상에 소극적인 효과를 미침을 보여주었다.

일측면에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도를 제공한다:

상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, R₂는 O 및 2개의 H로 구성된 군에서 선택된다.

다른 측면에서, 본 발명은 R₁이 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, R₂가 O 및 2개의 H로 구성된 군에서 선택되는 화학식 I 화합물 및 이의 약학적 허용염의 피임을 위한 용도를 제공한다.

본 발명의 일구체예에서, 하기 화학식 II의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다:

상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, 락톤 고리는 2개의 베타 결합을 갖는 시스 배열을 가지며, R₁ 및 트리메톡시페닐기는 알파 위치에 있다.

특히, 화학식 II의 화합물은 시스 배열, 즉 실선으로 나타낸 바의 2개의 베타 결합을 갖는 락톤 고리를 갖는다. R₁ 및 트리메톡시페닐기는 바람직하게는 파선으로 나타낸 바와 같이 알파 위치에 존재한다.

바람직한 화합물은 피크로포도필린(도 1) 및 데옥시피크로포도필린(도 2)이다.

본 발명은 또한 하기 화학식 III의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도를 제공한다:

상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, 시클로-에테르 고리는 2개의 베타 결합을 갖는 시스 배열을 가지며, R₁ 및 트리메톡시페닐기는 알파 위치에 있다.

특히, 화학식 III의 화합물은 시스 배열, 즉 실선으로 나타낸 바의 2개의 베타 결합을 갖는 시클로-에테르 고리를 갖는다. R₁ 및 트리메톡시페닐기는 바람직하게는 파선으로 나타낸 바와 같이 알파 위치에 존재한다.

바람직한 화합물은 안히드로피크로포도필롤(도 1) 및 데옥시안히드로피크로포도필롤(도 2)이다.

특히, R₁은 에스테르기일 수 있다. 임의의 약학적 허용 에스테르기를 사용할 수 있다. 에스테르기의 비제한적인 예는 OCOH, OCO(CH₂)_0-18CH₃, OCOCH(CH₃)₂, OCO(CH₂)₂COOH, OCOCH₂N(CH₃)₂, OCONHCH₂CH₃, OCOC₅NH₄ 및 OPO₃H₂로 구성된 군에서 선택된다. 하나의 특정 구체예에서, R₁은 OCOCH₂N(CH₃)₂이다. 일구체예에서, 에스테르는 카르복실기 또는 다른 산 기를 포함한다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 임의의 화합물을 약학적 허용염으로서 제공할 수 있다. 당업자는 적절한 약학적 허용염을 선택할 수 있다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 제2형 당뇨병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

인슐린, 설포닐우레아, 메트포르민 및 알파-포도당 분해 효소 억제제로 구성된 군에서 선택되는 다른 약물과 배합된 상기 언급한 임의의 화합물의 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 신장병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 당뇨 망막병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 황반 변성의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 미숙아 망막병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 중심 또는 분지 망막 정맥 폐쇄(CRVO 또는 BRVO)의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 신생혈관 녹내장의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 갑상선 안병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 각막 이식편 거부의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 각막 화학 화상의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도가 제공된다.

상기 언급한 임의의 화합물의, 피임을 위한 용도가 제공된다.

에스트로겐, 프로게스타겐 및 프로스타글란딘으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 다른 약물과 배합된 상기 언급한 화합물의 용도가 제공된다.

미페프리스톤과 배합된 상기 언급한 임의의 화합물의 용도가 제공된다.

다른 측면에서, 화학식 I 내지 III 중 어느 하나의 화합물을 생리적 허용 담체와 함께 포함하는 약학적 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 안병증의 치료 방법이 제공된다.

일구체예에서, 약학적 조성물을 눈에 국소 투여하는 방법이 제공된다.

다른 구체예에서, 약학적 조성물을 눈 가까이에 투여하는 방법이 제공된다.

상기 설명한 피크로 유도체, 즉 락톤 또는 에테르 고리에 시스 배열을 갖는 시클로리그난의 합성을 위한 출발 물질로서 사용되는 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신은 식물에서 자연 생성된다. 순수한 형태의 상기 물질을 제조하기 위해, 예컨대 포도필룸 에모디(Podophyllum emodi) 또는 포도필룸 펠타툼(Podophyllum peltatum)의 건조 및 미분한 뿌리줄기를 유기 용매로 추출한다. 그 다음 추출물을 여과하고 실리카 겔 상에서 농축시킨다. 물질을 함유하는 분획을 수집하고, 분획을 산 알루미나 및 실리카 겔 등 상에서 크로마토그래피에 의해 추가로 정제하고, 최종적으로 재결정한다.

그 다음 피크로포도필린 및 데옥시피크로포도필린을 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 정제한 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신으로부터 각각 제조한다. 피크로포도필린을 70% 수성 에탄올에 용해시켰다. 용액에 아세트산나트륨을 첨가한 후, 혼합물을 환류하고 12 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 냉각시키고 여과하였다. 실질적으로 문헌(O Buchardt et al., J. Pharmaceut Sci 1986; 75: 1076-1080)에 기재된 바와 같이 생성물(침전물)을 에틸 아세테이트로 세정한 후, 무수 에탄올로부터 재결정화에 의해 정제하거나, 또는 실리카 겔 상에서 이동상으로 헥산-에틸 아세테이트 혼합물을 사용하거나 및/또는 옥타데실실란 결합된 실리카 상에서 이동상으로 수성 메탄올을 사용하여 크로마토그래피에 의해 정제하였다.

피크로포도필린의 전체적인 합성은 문헌(JW Gensler et al., J Am Chem Soc 1960; 82: 1714-1727)에 기재되어 있다.

안히드로피크로포도필롤(피크로포도필린 환식 에테르) 및 데옥시안히드로피 크로포도필롤(데옥시피크로포도필린 환식 에테르)을 피크로포도필린 및 데옥시피크로포도필린으로부터 각각 제조한다[문헌(Gensler WJ, et al., J Med Chem 1977; 20: 635- 644) 참조].

요약하면, 피크로포도필린을 우선 테트라히드로피라닐-피크로포도필린으로 전환시켰다. 피크로포도필린을 시약 디히드로피란 + p-톨루엔설폰산 일수화물의 일부 소결정에 용해시키고, 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 그 다음 3%의 중탄산염 수용액을 첨가하고, 진공 하에서 휘발 물질을 제거한 후, 잔류물(테트라히드로피라닐피크로포도필린 함유)을 디에틸 에테르로 추출하고, 세정하였다.

그 다음 회수한 테트라히드로피라닐피크로포도필린을 테트라히드로피라닐피크로포도필롤로 환원시켰다. 테트라히드로피라닐피크로포도필린을 무수 디에틸 에테르에 용해시키고, 리튬 알루미늄 수화물을 첨가하였다. 실온에서 3.5 시간 교반한 후, 혼합물 0℃로 냉각시킨 후, 물로 조심스레 처리하였다. 그 다음, 생성된 테트라히드로피라닐피크로포도필롤을 에틸 아세테이트로 추출하고, 물로 세정한 후 건조시켰다. 그 다음 회수한 테트라히드로피라닐피크로포도필롤을 피리딘에 용해시킨 후, 피리딘 중 p-톨루엔설포닐 클로라이드를 첨가하여 테트라히드로피라닐 안히드로피크로포도필롤로 전환시켰다. 혼합물을 공기와 접촉시키기지 않고 4.5 시간 동안 반응시킨 후, 일부 과량의 p-톨루엔설포닐 클로라이드를 첨가하고, 추가 4.5 시간 동안 반응을 진행시켰다. 그 다음 생성물인 테트라히드로피라닐 안히드로피크로포도필롤을 에틸 아세테이트로 수상으로부터 추출하고 건조시켰다. 테트라히드로피라닐 안히드로피크로포도필롤을 농축 HCl로 산성화시킨 에탄올에 용해시키고 혼 합물을 실온에서 1 시간 방치하여 안히드로피크로포도필롤로 가수분해시켰다. 수성 중탄산나트륨으로 중화시킨 후, 안히드로피크로포도필롤을 에틸 아세테이트로 추출하고 건조시켰다.

안히드로피크로포도필롤의 대안적인 합성 방법도 시험했는데, 이 방법으로 상기 설명한 방법보다 더 높은 화합물 수율이 얻어졌다. 요약하면, N₂ 분위기 하에서 tert-부틸디메틸실릴(t-BDMS) 클로라이드를 디메틸포름아미드 중 피크로포도필린 및 이미다졸의 혼합물에 첨가하여 피크로포도필린의 tert-부틸디메틸실릴 에테르를 우선 제조하였다. 황색 용액을 실온에서 밤새 교반하고, 물에 부었다. 유도체를 정제한 후, 테트라히드로푸란 중 리튬 알루미늄 수화물로 락톤기를 환원시켰다. 그 다음 상기 혼합물을 3 시간 동안 실온에서 교반하여 피크로포도필롤의 t-BDMS 유도체(2개의 유리 히드록실기를 가짐)를 얻었다. 디클로로메탄 중 이 화합물의 용액에 트리페닐포스핀 및 디에틸 아조디카르복실레이트를 첨가한 후, 혼합물을 3 시간 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 증발시킨 후, 안히드로피크로포도필롤의 미정제 t-BDMS 에테르를 정제하였다. 테트라부틸 암모늄 플루오라이드를 테트라히드로푸란 중 유도체의 용액에 첨가하여 유도화되지 않은 안히드로피크로포도필롤을 얻었다. 그 다음 혼합물을 밤새 실온에서 교반하였다. 정제 후, 유리 및 순수 안히드로피크로포도필롤을 백색 고체로서 얻었다.

데옥시안히드로피크로포도필롤은 유사하지만 더욱 간단한 방식으로 데옥시피크로포도필린으로부터 합성할 수 있다. 요약하면, 테트라히드로푸란 중 리튬 알루 미늄 수화물을 사용하여 데옥시피크로포도필린의 락톤기를 환원시킨다. 혼합물을 3 시간 동안 실온에서 교반하여 데옥시피크로포도필롤(2개의 유리 히드록실기를 가짐)을 얻었다. 디클로로메탄 중 이 화합물의 용액에 트리페닐포스핀 및 디에틸 아조디카르복실레이트를 첨가한 후, 혼합물을 3 시간 동안 실온에서 교반하였다. 그 다음 생성물인 데옥시안히드로피크로포도필롤을 정제 후 얻었다.

화학식 II 및 III의 화합물의 추가의 예로서 피크로포도필린 및 안히드로피크로포도필롤의 다양한 에스테르 및 통상적인 절차에 의해 제조할 수 있는 이의 약학적 허용염을 언급할 수 있다.

추가 치료가 필요한 질병/병태의 경우, 본 발명의 화합물을 이용한 치료를 다른 치료와 조합할 수 있다. 예컨대, 세포를 감작하고 다른 치료의 효과를 증가시키는 데에 화합물이 유용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 화학식 I의 화합물을 약학적 약물, 수술 등과 같은 다른 요법과 조합하여 사용하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 화합물과 함께 제2형 당뇨병의 치료에 사용할 수 있는 약물 또는 요법의 예로서 인슐린, 및 다양한 경구 제제, 예컨대 설포닐우레아, 메트포르민, α-포도당 분해 효소 억제제를 언급할 수 있고, 본 발명의 화합물과 함께 피임에 사용할 수 있는 약물 또는 요법의 예로서 에스트로겐 및 프로게스타겐, 프로스타글란딘 및 미페프리스톤을 함유하는 제제/약물을 언급할 수 있다.

시클로리그난은 제2형 당뇨병, 신장병증 및 망막병증과 같은 다수의 질병의 예방 또는 치료에, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상 의 예방 또는 치료에, 그리고 배란으로 시작하는 여성 재생 과정에서 상이한 단계를 방해함으로써 피임에 유용하다.

본 발명의 일측면은 화학식 I의 화합물의, 제2형 당뇨병 치료용 약제의 제조를 위한 용도에 관한 것이다[문헌(Nam SY, et al., Int J Obes Relat Metab Disord 1997; 21: 355-359; Attia N, et al., J Clin Endocrinol Metab 1998; 83: 1467-1471)]. 합병증으로서 이 질병과 연결된 병태는 신장병증 및 망막병증이다[문헌(Thierry van Dessel HJ, et al., J Clin Endocrinol Metab 1993; 77: 776-779)].

본 발명의 다른 측면은 화학식 I의 화합물의, 황반 변성, 특히 연령 관련 삼출 황반 변성 및 유사 안병증, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상의 예방 및 치료에 사용되는 약제의 제조를 위한 용도에 관한 것이다. 특히, 연령 관련 황반 변성은 실명의 주요 원인이며, 효과적인 치료법이 이용 가능하지 않다.

본 발명의 또 다른 측면은 화학식 I의 화합물의, 재생 과정의 다른 단계, 예컨대 자궁 내막 내 배아의 배란 또는 착상을 방해하는 것에 의한 피임을 위한 용도에 관한 것이다. 착상은 임신 개시 동안 가장 중요한 생물학적 과정이다. 배아 착상은 영양막에 의해 매개되는데, 영양막은 자궁 내막에 부착되어 이에 침입하여 결국 태반을 성숙하게 하고 태아를 살아 있게 한다. 상이한 성장 인자는 착상 과정에 중요하다고 여겨지는 유착 및 이동 이벤트에서 중요한 역할을 할 수 있다[문헌(Kabir-Salmani M, et al., J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 5751-5759; Korgun ET, Reproduction 2003; 125: 75-84)].

경구 투여를 위해, 화합물을 고상 또는 액상 제제, 예컨대 캡슐, 환약, 정제, 트로키, 분말, 용액, 현탁액 또는 에멀션으로 제제화할 수 있다.

국소 적용을 위해, 화합물을 고약, 크림, 연고, 로션, 용액 또는 패치의 형태로 투여할 수 있다.

비경구 투여를 위해, 계면활성제 및 다른 약학적 허용 보조제를 첨가하거나 첨가하지 않고, 화합물을 주입 가능한 제형으로서, 또는 살균액, 예컨대 물, 알콜, 오일, 에멀션 및 다른 허용 가능한 유기 용매일 수 있는 약학적 담체로서의 생리적 허용 희석제 중 화합물의 용액, 현탁액 또는 에멀션을 연속 정맥 주입하여 투여할 수 있다.

화합물은 또한 활성 성분의 서방을 가능하게 하는 방식으로 제제화될 수 있는 이식 제제 또는 디포 주사의 형태로 투여할 수 있다.

본 발명은 눈에의 또는 눈 가까이에의 국소 치료, 예컨대 점안약 또는 아이 크림 등에 의해 화학식 I의 화합물을 생리적 허용 담체와 함께 함유하는 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 상기 언급한 안병증(당뇨 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상)의 치료 방법에 관한 것이다.

실험

재료

화학 물질

포도필로톡신(시그마 및 다른 상업적 공급원 제조) 및 데옥시포도필로톡신(스위스 프리 조랫 소재 애널테콘 에스에이로부터의 증정품)으로부터 피크로포도필린(99 % 순도) 및 데옥시피크로포도필린(99 % 순도)을 각각 합성하였다. 피크로포도필린으로부터 안히드로피크로포도필롤(99 % 순도)을 합성하였다.

방법

혈당의 분석

10 주령 SCID 마우스를 비히클로서 DMSO를 사용하여 복막내로 PPP(20 mg/kg/12 시간)로 치료하였다. 대조 마우스를 비히클 만으로 치료하였다. 각각의 군에서 3 마리의 마우스를 치료였다. 7 일 동안 치료 후, 마지막 주입 4 시간 후 마우스를 죽였다. 혈액 샘플을 취하고, Vitros 950 Chemistry System을 이용하여 건조 슬라이드 기술(dry slide technique)에 의해 혈청 내 포도당 농도를 측정하였다.

실험용 동물 사용에 대한 그리고 윤리 위원회의 승인을 받은 윤리 가이드라인에 따라 모든 실험을 수행하였다.

황반 변성 병변의 레이저 유도

황반 변성 병변을 유도하기 위해 성체 C57Bl/6 마우스를 마취시키고, 크립톤 레드 레이저(614 nm, 50 mm, 0.05 초, 200 mW)를 이용하여 맥락막의 황색반 안저에 3개의 레이저 점을 찍었다. 그 다음, 2 주 동안 비히클로서 DMSO를 사용하여 복맥내로 PPP(20 mg/kg/12 시간)로 치료하였다. 대조 마우스를 비히클 만으로 치료하였 다. 각각의 군에서 20 마리의 마우스를 치료하였다. 레이저 치료 2 주 후, 동물을 3% FITC로 컨쥬게이트된 고분자량 덱스트란으로 관류시키고, 죽인 후, 맥락막 플랫 마운트(flat mount)를 제조하였다. 형광 현미경인 Axioskop 현미경으로 플랫 마운트를 검사하였다. 황반 변성 병변을 FITC 관류 용기로서 확인하였다. Image-Pro Plus 소프트웨어를 이용하여 각각의 CNV 병변의 면적을 측정하였다. 황반 변성 병변(㎛²)의 면적으로서 데이터를 기록하였다.

황반 변성에 대해 하기 설명하는 실험은 스웨덴 스톡홀름 소재의 에스티 에릭스 안과의 에이 크반타 박사와 공동 연구로 수행하였고, 배란에 대한 모델을 이용한 피임 및 배아 착상에 대한 실험은 스웨덴 스톡홀름 소재 카롤린스카 인스티튜텟의 케이 겜젤-대니엘슨 박사와 공동 연구로 실시하였다.

실험 1. 마우스에서 혈당 농도에 대한 피크로포도필린의 효과

이 실험에서, 건강한 SCID 마우스를 매일 2 회 복막내 주입에 의해 피크로포도필린으로 치료하였는데, 투여량은 20 mg/kg/12 시간이었다. 대조군을 비히클(1 일당 총 20 ㎕ DMSO) 만으로 치료하였다. 각각의 군은 3 마리의 마우스를 포함하였다. 결과를 하기 표 1에 나타냈다.

마우스의 혈당 농도에 대한 1 주간의 피크로포도필린(PPP) 치료의 효과
마우스	혈청 중 포도당 농도(mM)
대조군:
1번	7.5
2번	6.3
3번	7.2
평균:	7.0
PPP 처리군:
1번	4.5
2번	4.5
3번	5.7
평균:	4.9

결과는, 피크로포도필린이 마우스 내 혈당 농도를 감소시킴을 보여주는데, 이는 대조군에 비해 피크로포도필린으로 치료한 마우스에서 인슐린/인슐린 수용체의 활성이 자극됨을 시사한다.

실험 2. 황반 변성 동물 모델에 대한 피크로포도필린의 효과

황반 변성은 실명의 주요 원인이다. 레이저에 의해 40 마리의 성체 C57Bl/6 마우스에 황반 변성 병변을 유도하였다. 20 마리의 동물이 2 주 동안 피크로포도필린(PPP; 20 mg/kg/12 시간)을 복막내(i.p.) 주입받았다. 대조군은 비히클을 복막내 주입받았다. 레이저 치료 2 주 후, 동물을 죽이고, 맥락막 플랫 마운트를 제조하였다. 형광 현미경으로 플랫 마운트를 검사하였다. Image-Pro Plus 소프트웨어를 이용하여 각각의 CNV 병변의 면적을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타냈다.

마우스에서 황반 변성 병변 면적에 대한 2 주 동안의 피크로포도필린(PPP)으로의 치료의 효과
치료	황반 변성의 면적(㎛2)	유의도
비히클 주입군	평균: 2.565
PPP 치료군	평균: 1.753	P = 0.0185*
* 스튜던트 티 테스트

결과는, 피크로포도필린 치료군에서 황반 변성 병변 면적이 32% 감소함을 보여주는데, 이는 통계적으로 유의적이다. 따라서, 피크로포도필린은 황반 변성을 감소시킨다.

실험 3. 마우스 모델에서 배란에 대한 피크로포도필린의 효과

암컷 마우스를 교배 -1 및 0 일째에 피크로포도필린(PPP; 20 mg/kg/12 시간, 복강내 주입)으로 치료하였다. 다음날 아침 질 마개를 확인하였다. 교배 4 일 후 각각의 군에서 6 마리의 동물을 죽였다. 생화학적 분석을 위해 수집한 기관은 난소, 자궁, 간 및 비장이었다. 결과를 하기 표 3에 나타냈다.

배란에 대한 피크로포도필린(PPP)의 효과
치료	마우스 수	양성 마개를 갖는 마우스 수	마우스 배란%**
PPP	n=36	n=0	0%
비히클	n=6	n=3	50%

결과는, 비히클로 치료한 마우스의 50%가 배란된 반면, 피크로포도필린으로 치료한 암컷 마우스는 전혀 배란하지 않았음을 보여준다. 피크로포도필린에 의한 배란 억제는 완전하였고, 매우 유의적이었다[P=0.005919; 피셔의 정확 검정법(Fishers exact test)].

실험 4. 마우스 모델에서 착상에 대한 피크로포도필린의 효과

동물들을 교배시키기고, 다음날 아침 질 마개를 확인하였다. 마개 후 3 내지 6 일째에, 질 마개에 양성을 나타내는 6 마리의 암컷을 피크로포도필린(20 mg/kg/12 시간, 복강내 주입)으로 치료하고, 6 마리를 비히클(대조군)로 치료하였다. 생화학적 분석을 위해 수집한 기관은 난소, 자궁, 간 및 비장이었다. 결과를 하기 표 4에 나타냈다.

착상에 대한 피크로포도필린의 효과
치료	마우스 수	임신 수
비히클	n=6	4
PPP 치료군	n=6	2*
* 통계적으로 유의적이지 않음

결과는, 피크로포도필린이 자궁 내에서 배아의 착상을 소극적으로 방해하지만 통계적 유의성을 얻기에는 동물 수가 너무 적음을 강하게 시사한다.

Claims (25)

1. 하기 화학식 I의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장(rubeotic glaucoma), 갑상선 안병증(thyroid eye disease), 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도:

   화학식 I

   

   상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, R₂는 O 및 2개의 H로 구성된 군에서 선택된다.
2. R₁이 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, R₂가 O 및 2개의 H로 구성된 군에서 선택되는 화학식 I의 화합물 및 이의 약학적 허용염의 피임을 위한 용도.
3. 하기 화학식 II의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도:

   화학식 II

   

   상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, 락톤 고리는 2개의 베타 결합을 갖는 시스 배열을 가지며, R₁ 및 트리메톡시페닐기는 알파 위치에 있다.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 피크로포도필 린(picropodophyllin) 및 데옥시피크로포도필린(deoxypicropodophyllin)으로 구성된 군에서 선택되는 화합물의 용도.
5. 제1항에 있어서, 하기 화학식 III의 화합물 및 이의 약학적 허용염의, 제2형 당뇨병, 신장병증, 망막병증, 황반 변성, 미숙아 망막병증, 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 망막 정맥 폐쇄, 신생혈관 녹내장, 갑상선 안병증, 각막 이식편 거부 및 각막 화학 화상으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 용도:

   화학식 III

   

   상기 화학식에서, R₁은 H, OH 및 에스테르 기로 구성된 군에서 선택되고, 시클로-에테르 고리는 2개의 베타 결합을 갖는 시스 배열을 가지며, R₁ 및 트리메톡시페닐기는 알파 위치에 있다.
6. 제1항, 제2항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 안히드로피크로포도필롤(anhydropicropodophyllol) 및 데옥시안히드로피크로포도필롤(deoxyanhydropicropodophyllol)로 구성된 군에서 선택되는 화합물의 용도.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R₁은 OCOH, OCO(CH₂)_0-18CH₃, OCOCH(CH₃)₂, OCO(CH₂)₂COOH, OCOCH₂N(CH₃)₂, OCONHCH₂CH₃, OCOC₅NH₄ 및 OPO₃H₂로 구성된 군에서 선택되는 용도.
8. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제2형 당뇨병의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
9. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 인슐린, 설포닐우레아, 메트포르민 및 알파-포도당 분해 효소 억제제로 구성된 군에서 선택되는 다른 약물과 배합된 화합물의 용도.
10. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 신장병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
11. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 당뇨 망막병증의 예 방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
12. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 황반 변성의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
13. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 미숙아 망막병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
14. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중심 망막 정맥 폐쇄(CRVO)의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
15. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 분지 망막 정맥 폐쇄(BRVO)의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
16. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 신생혈관 녹내장의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
17. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 갑상선 안병증의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
18. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각막 이식편 거부의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
19. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각막 화학 화상의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 화합물의 용도.
20. 제2항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 피임을 위한 화합물의 용도.
21. 제2항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 에스트로겐, 프로게스타겐 및 프로스타글란딘으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 다른 약물과 배합된 화합물의 용도.
22. 제2항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 미페프리스톤과 배합된 화합물의 용도.
23. 화학식 I 내지 III 중 어느 하나의 화합물을 생리적 허용 담체와 함께 포함하는 약학적 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 안병증의 치료 방법.
24. 제23항에 있어서, 약학적 조성물은 눈에 국소 투여하는 치료 방법.
25. 제23항에 있어서, 약학적 조성물은 눈 가까이에 투여하는 치료 방법.

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