KR20090015940A

KR20090015940A - Ｇｓｋ-3 억제제로서의 ｎ-(2-티아졸릴)-아미드 유도체

Info

Publication number: KR20090015940A
Application number: KR1020087029033A
Authority: KR
Inventors: 아나 마르티네즈 길; 아나 카스트로 모레라; 미구엘 메디나 파딜라; 에스터 마르틴 아파리시오; 메르세데스 알론소 카스콘; 아나 푸에르테스 후에르타; 마리아 루이사 나바로 리코; 마리아 호세 페레즈 푸에르토; 마리아 델 몬테 밀란
Original assignee: 노스시라, 에스.에이.
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2009-02-12
Also published as: WO2007125110A1; US20090192204A1; JP2009535321A; UY30312A1; BRPI0711078A2; RU2008146993A; MA30418B1; EP1849785A1; IL194932A0; NZ572840A; MA30419B1; ZA200809954B; IL194937A0; MX2008013764A; RU2008146995A; NO20084923L; BRPI0711080A2; WO2007125109A1; KR20090023585A; CN101432282A

Abstract

본 발명은 글리코겐 합성효소 키나제 3 (GSK-3)가 수반되는 질환, 특히 알츠하이머병 같은 신경퇴행성 질환 혹은 인슐린 비의존형 당뇨병 등의 예방 및/또는 치료를 위한 것으로, 식(I)으로 표시되는 N-(2-티아졸릴)-아미드 유도체의 용도에 관한 것이다.

Description

ＧＳＫ-3 억제제로서의 Ｎ-(2-티아졸릴)-아미드 유도체 {N-(2-THIAZOLYL)-AMIDE DERIVATIVES AS GSK-3 INHIBITORS}

본 발명은 글리코겐 합성효소 키나제 3 (Glycogen Synthase Kinase 3, GSK-3)가 수반되는 질환, 특히 알츠하이머병 같은 신경퇴행성 질환 혹은 인슐린 비의존형 당뇨병 등의 예방 및/또는 치료를 위한 것으로, N-(2-티아졸릴)-아미드 유도체의 용도에 관한 것이다. 또한, 신규의 GSK-3 억제제, 이 화합물 및 이를 포함하는 약제학적 조성물의 제조 방법도 제공한다.

최근, 효소 및 목표로 하는 질환에 관련한 기타의 생물분자의 구조에 대한 이해가 커지면서 신규의 치료제에 관한 연구가 크게 발전하였다. 광범위하게 연구되고 있는 효소 중에서 특히 중요한 것은 단백질 키나제이다. 많은 질환이 단백질 키나제-매개성 작용에 의해 촉발된 세포의 이상반응과 관계가 있다. 이들 질환은 자가면역 질환, 염증 질환, 신경학적 및 신경퇴행성 질환, 암, 심혈관계 질환, 알러지 및 천식, 알츠하이머병 혹은 호르몬 관련 질환 등을 포함한다. 따라서, 사실상 치료제로 유효한 단백질 키나제 억제제를 찾으려는 노력이 약학 분야에서 수행되어 왔다.

글리코겐 합성효소 키나제-3 (GSK-3)은 각각 상이한 유전제에 의해 코드화되 는 α 및 β-이성체형으로 구성된 세린/트레오닌 단백질 키나제이다 (Coghlan et al., Chemistry & Biology, 7, 793-803 (2000); Kim and Kimmel, Curr. Opinion Genetics Dev., 10, 508-514 (2000)). 트레오닌/세린 키나제 글리코겐 합성효소 키나제-3 (GSK-3)는 다양한 수용체-결합 신호화 경로에서 중추적인 역할을 맡고 있다 (Doble, BW, Woodgett, JR J. Cell Sci. 2003, 116:1175-1186). 이들 경로의 조절장애는, 제 2형 당뇨병(Kaidanovich O, Eldar-Finkelman H, Expert Opin. Ther. Targets, 2002, 6:555-561), 알츠하이머병 (Grimes CA, Jope RS, Prog. Neurobiol. 2001, 65:391-426), 조울증 및 신경퇴행성 질환 등의 CNS 질환, 및 만성 염증성 질환 (Hoeflich KP, Luo J, Rubie EA, Tsao MS, Jin O, Woodgett J, Nature 2000, 406:86-90) 등과 같은 광범위한 인간 질환의 발병에 있어서 중대한 사건으로 본다. 이들 질환은 GSK-3이 관여하는 세포 신호화 경로의 이상 조작에 기인하거나 이를 유발할 수 있다.

GSK-3은 다수의 조절 단백질의 활성을 인산화 반응 및 조정하는 것으로 확인되었다. 이들 단백질은 글리코겐 합성에 필요한 속도 제한 효소인 글리코겐 합성효소, 미세관 관련 단백질 Tau, 효소 전사 인자 β-카테닌, 번역 개시 인자 e1F2B, ATP 시트레이트 융해제, 엑신, 열충격 인자-1, c-Jun, c-Myc, c-Myb, CREB 및 CEPBα 등을 포함한다. 이러한 광범위한 단백질 타겟은 세포 대사반응, 증식, 분화 및 발생 등의 다수 측면에서 GSK-3을 포함한다.

GSK-3의 억제는, 인슐린 모방, tau 탈인산화 반응 및 아밀로이드 처리 혹은 전사 모듈화 등을 통해 상기와 같은 부적절한 질환 (Martinez A, Castro A, Dorronsoro, I Alonso M, Med. Res. Rev., 2002, 22:373-384)을 치료하는 신규의 의약물 개발에 있어 현실적인 방안을 제시한다.

가용성 및 퇴적된 아밀로이드 펩티드 (Aβ)의 신경독성 작용은 알츠하이머병(AD)에 걸린 환자의 뇌에 있어서 특징적인 병리 형태이다. 체외 및 체내 연구에서 상기 Aβ 펩티드는 Wnt 신호화 경로의 효율성 저하를 유발하고 또한 이 메카니즘이 β-카테닌의 내인성 레벨을 탈안정화 함으로써 조정된다고 제안하였다 (Activation of Wnt signalling rescues neurodegeneration and behavioural impairments induced by beta-amyloid fibrils, de Ferrari et al, Mol. Psychiatry. 2003;8(2):195-208). AD 세포 및 동물 실험 모델에서, 리튬이나 Wnt 리간드에 의한 Wnt 신호화 경로의 활성화는 β-카테닌의 규정 함량 및 bcl-2와 같은 Wnt-타겟 생존 유전자의 발현을 회복함으로써 Aβ의 신경독성 영향을 축소시킨다. Wnt 경로의 성분들이 무질서하면 AD의 발병 및 전개를 야기하게 될 몇가지 현상들을 촉발한다 (Signal transduction during amyloid-beta-peptide neurotoxicity: role in Alzheimer disease, Fuentealba et al., Brain Res. Rev. 2004; 47(1-3):275-89).

대뇌피질의 뉴우런에 신경섬유 다발이 존재하는 것은 AD 환자의 뇌에서 일어나는 또다른 이상 현상이며, 과인산화 tau 단백질은 이들 뉴우런 침전물의 주요 성분으로 간주된다 (Neurofibrillary tangles of Alzheimer disease share antigenic determinants with the axonal microtubule-associated protein tau, Wood JG et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986;83(11): 4040-3). Tau는 뉴런의 축색 구획 물에 존재하는 상기 세포 구조의 기능을 조정하는 미세관에 관련된 6개의 단백질 이성체로 구성된 군이다. Tau는 상이한 미세관 관련 키나제에 의해 인산화 반응할 수 있으나 GSK3β 및 cdk5는 대부분 신경섬유 다발의 형성에 기여하는 효과가 있다 (Phosphorylation of human tau protein by microtubule-associated kinases: GSK3β and cdk5 are key participants, Flaherty et al., J. Neurosci. Res. 2000; 62:463-472). 실제로, GSK-3의 활성은 신경섬유 다발을 형성하는 필라멘트의 조립을 촉발하는 것으로 생각된다 (Glycogen synthase kinase 3 alteration in Alzheimer disease is related to neurofibrillary tangle formation, Baum et al., Mol. Chem. Neuropathol. 1996; 29 (2-3):253-61). 따라서, 단백질 tau의 인산화 반응은 AD의 병리현상에 영향을 미치는 GSK-3의 또다른 핵심적 역할이다.

AD 에서 일어나는 생리학적 작용에 관련된 이러한 사실은, GSK-3이 상기 질환의 치료에서 중요한 타겟이 되는 점과, Wnt 경로내의 GSK-3의 조정 뿐만 아니라 Aβ 신경섬유 다발 형성에 미치는 이것의 영향도 뒷받침한다.

Wnt 신호화가 수반되는 또다른 병리적 현상은 파킨슨병이다. 이 병의 생리학적 특성은 도파민을 생산하는 뉴런의 감소이지만, 이 현상을 일으키는 이유가 확실하게 공지된 것은 아니다. Wnt 단백질은 신경 세포의 분화 과정에 중요한 역할을 한다. GSK-3 억제제에 의한 β-카테닌 농도의 표준화는 도파민성 뉴우런의 분화 증대를 유도한다 (GSK-3 beta inhibition/beta-catenin stabilization in ventral midbrain precursors increases differentiation into dopamine neurons, Castelo-Branco et al., J Cell Sci. 2004; 117(Pt 24):5731-7).

GSK-3은 또한 글리코겐 합성효소의 인산화 반응을 통해 인슐린, 즉, 글루코스 단량체의 축합 반응에 촉매 작용하여 글리코겐을 생성하는 효소의 세포 작용을 조정하는 중요한 역할을 한다. GSK-3 및 기타 키나제에 의한 글리코겐 합성효소의 인산화 반응은 이의 불활성화를 유도하고 이러한 현상은 세포내 인슐린 영향을 약화시킨다. 실제로, 선별적 GSK-3 억제제 중 일부는 인슐린 작용을 체외 및 체내 모델에서 모방하는 것으로 입증되었다 (Insulin mimetic action of synthetic phosphorylated peptide inhibitors of glycogen synthase kinase-3, Plotkin et al., Pharmacol Exp Ther. 2003;305(3):974-80). 이러한 실험 결과에 따르면, GSK-3의 억제는 인슐린 저항성 치료 및 제 2형 당뇨병의 치료에 치료 효과를 발휘할 수 있다.

이러한 관점에서, GSK3 억제제는 알츠하이머병, 파킨슨병, 당뇨병 및 기타 일부 질환의 치료능을 갖는다.

Tau는 세포내에서의 주요 역할이 미세관 안정성을 향상시키는 단백질 종류이다. 미세관은 세포골격의 주요 성분이며 중요한 세포 기관 특히 뉴런의 주요 성분이다. 뉴우런내 세포골격의 주요 역할은 축색 및 수상돌기 구획을 형성하기 위해 구조적인 지지체를 제공하는 것으로, 이러한 구획은 CNS의 정상 기능에 필요한 뉴우런망의 일부를 구성한다. 세포골격은 뉴우런의 생존에 중요한 요소로서 다수의 뉴우런 및 신경퇴행성 질환은 이 요소에 이상이 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 세포골격 구조에 포함된 tau 및 기타 단백질은 다수 뉴우런 및 신경퇴행성 질환의 치료 대상 타겟을 나타내는 전조가 될 수 있다.

tau 이성체는 단일 유전자의 또다른 mRNA 접합으로부터 형성되며 이에 의해, 50 내지 70 kDa 범위의 분자량을 가진 6개의 상이한 펩티드 사슬이 얻어진다. tau 단백질은 중추 및 말초 신경계에서 크게 발현되며 특히 뉴우런의 축색돌기에 다량 존재하고 CNS에서 시냅스 연결의 보존 및 유기화에 기여한다.

일부 문헌에 따르면 (Brandt & Lee, J Biol. Chem 1993, 268, 3414-3419 and Trinczek et al., Mol. Biol. Cell. 1995, 6, 1887-1902), tau 는 미세관 핵화, 성장 및 조합을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 이들 tau 의 기능은 펩티드 사슬의 다수 부위에서 일어나는 인산화/탈인산화 공정에 의해 조절된다. 다수의 키나제는 체외에서 이들 위치를 인산화 처리할 수 있으나 체내에서는 이렇게 할 수 있는 키나제가 거의 없다. 정상적인 생리학적 조건에서, 상기 미세관 및 다른 단백질들에 대한 결합을 조정하는 tau는 이의 인산화 및 탈인산화 간에 평형이 성립된다. 그러나, 어떤 병이 발병할 때 상기 평형이 깨지며 tau와 미세관 간의 상호작용이 사라지고 세포골격 요소도 붕괴하게 된다. tau의 각기 다른 위치에서의 인산화 반응은 tau-tau간 상호작용 및 후속으로 일어나는 tau 올리고머 형성을 증대시킨다. 이 결과, 응집된 신경섬유 다발 (NFTs)이 생성된다. 이러한 변화는 모두 시냅스에 대한 축색돌기를 따라 미세관 수송계를 파괴함으로써 뉴우런 작용의 손상 및 경우에 따라서는 세포 사멸을 야기하게 된다.

따라서, tau의 조절 불가는 수많은 신경학적 질환을 입증하는 표식으로 간주되었으며 통상 타우요법 (tauopathies)이라고 알려져 있다. 이것은 뇌 속에서의 tau 필라멘트의 이상 축적을 특징으로 한다. 일부 뛰어난 타우 요법은 특히, 알츠 하이머 질환, 게르스트만 슈트로이슬러 샤잉커 병(Gerstmann-Straussler-Scheinker), 픽스병(pick's disease), 근위축성 측색경화증(amiotrophic lateral sclerosis, ALS), 크로우츠펠트-야콥 질환, 다운 증후군, 혹은 프리온 단백질 대뇌 아밀로이드 맥관증 등을 치료하는 것이다.

최근 다수의 연구는 tau의 조절 불가 및 아밀로이드 플라그의 축적 간의 관계에 그 초점을 두고 있으며, 또다른 중요한 병리적 특징으로서 알츠하이머병을 들 수 있다. 일부 저자의 문헌은(Price et al., Annu. Rev. Genet, 1998, 32, 461-493 and Selkoe, Trends Cell Biol., 1998, 8, 447-453) 아밀로이드 병리 소견이 tau 병리의 전반부에 일어난다는 사실을 제안하였으나, 이에 관련한 메카니즘은 아직 확실하게 입증되지 않았다. 또한, 섬유성 아밀로드 베타의 퇴적으로 인해 차후 신경퇴행을 야기할 tau의 인산화 반응을 유도한다.

공지 기술과 또한 GSK-3 효소 및 tau 단백질이 인간의 주요 질환들 특히, 뉴우런 및 신경퇴행성 질환에 직접적인 관련이 있음을 고려할 때, 상술한 질병 및 질환의 치료에 탁월한 약제를 얻기 위해서는 상술한 효소 및 tau 단백질 인산화 반응에 대한 보다 효과적인 억제제를 찾아낼 필요가 있다.

본 발명은, GSK-3에 대해 억제효과를 나타내는 화합물, 특히 하기의 식(I)으로 정의된 바와 같은 N-(2-티아졸릴)-아미드 유도체류를 제공한다. 따라서 이것은 특히, GSK-3이 작용하는 뉴우런 및 신경퇴행성 질환 및 그 상태의 치료에 유용할 수 있다. 이들 화합물의 대부분은 또한 다수의 신경퇴행성 질환에 중요한 역할을 하고, tau 단백질 인산화 반응에 대해 억제 효과를 나타내며, 따라서 하기 식(I)의 화합물은 뉴우런 및 신경퇴행성 질환의 치료나 예방에도 작용하는 이중의 역할을 한다.

그러므로, 본 발명의 한 측면에 있어서, GSK-3에 의해 매개되는 질환 혹은 그 상태의 치료 혹은 예방을 위한 의약의 제조에 있어서 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물의 용도를 제공한다:

여기서, R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃, C₁-C₆ 직쇄 알킬 및 -CN 중에서 선택되고;

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되고;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.

상기 식(I)의 화합물은 GSK-3 활성을 조절해야 하는 생물학적 분석에 이용할 수 있다. 그러므로 또다른 측면에서, 본 발명은 상기 식(I)의 화합물이나 이의 염 또는 용매화물을 생물학적 분석에서 GSK-3 조절을 위한 반응물, 바람직하게는 GSK-3 활성을 억제하기 위한 반응물로서 사용하는 용도에 관한 것이다.

또다른 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 식(I)의 화합물이나 이의 약제학적 조성물을 치료학적 유효량으로서 치료가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, GSK-3 이 수반되는 질환의 치료방법에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물을 제공하는 것이다.

여기서, R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃ 및 -CN 중에서 선택되고; 단, R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아니며;

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇ 은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되고;

R₈은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.

또다른 측면에서, 본 발명은 약제로서 이용되는 식 (I)의 화합물에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 적어도 하나의 식 (I)의 화합물이나 이의 약제학적 수용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 약제학적으로 수용가능한 담체, 보조제 혹은 부형제와 함께 포함하는 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 또다른 측면은 식 (I)의 화합물의 제조방법에 관한 것이다.

식 (I)의 화합물에 관한 상기의 정의에 있어서, 해당 용어는 다음과 같은 의미를 갖는다:

"C₁-C₆ 알킬"은 탄소와 수소 원자로 구성되고, 불포화기가 없으며 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 직쇄나 분지쇄의 탄화수소 사슬 라디칼을 뜻하는 것으로, 이 라디칼은 단일 결합에 의해 분자의 나머지 부분에 부착되어 있으며, 이의 구체적인 예로서 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, t-부틸, n-펜틸 등을 들 수 있다.

"C₁-C₆ 직쇄 알킬"은 탄소와 수소 원자로 구성되고, 불포화기가 없으며 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 직쇄의 탄화수소 사슬 라디칼을 뜻하는 것으로, 이 라디칼은 단일 결합에 의해 분자의 나머지 부분에 부착되어 있으며, 이의 구체적인 예로서 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸 등을 들 수 있다.

"C₁-C₆ 알콕시" 는 식 -OR_a 의 라디칼로서 이 때의 R_a는 상기 정의된 "C₁-C₆ 알킬" 을 뜻하며, 이의 구체적인 예로서 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등을 들 수 있다.

"할로겐"은 클로로, 브로모, 플루오로 또는 이오도 치환기를 뜻한다.

첫번째 측면에서, 본 발명은 GSK-3에 의해 매개되는 질환 혹은 그 상태의 치료 혹은 예방을 위한 의약의 제조에 있어서, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물의 용도를 제공한다:

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₈은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.

본 발명에 이용되는 바람직한 화합물은 X가 상술한 제 2위치 또는 제 3위치에 결합된 상기 정의에 따른 식 (A) 또는 (B)의 인돌인 경우의 화합물이다. 또한, 바람직한 화합물은 X가 상술한 제 3위치에 결합된 상기 정의에 따른 식 (C)의 인다 졸인 경우의 화합물이다.

기타의 바람직한 화합물은 또한 R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H가 아닌 경우의 화합물이다.

또다른 바람직한 화합물은 R₁ 및 R₂ 중 하나가 H인 경우의 화합물이다.

바람직하게, R₁ 또는 R₂는 NO₂ 혹은 할로겐이다. 더욱 바람직하게, R₁ 및 R₂중 하나가 NO₂ 이고 다른 하나가 H이다. 특히 바람직하게, R_1은 NO₂ 이고 R₂ 는 H이다.

또다른 바람직한 구현예에서, R₃ 은 H 및 메틸 중에서 선택된다.

또다른 바람직한 화합물은 R₄ 내지 R₇이 서로 독립적으로 C₁-C₆ 알콕시 및 H 중에서 선택되는 경우의 화합물이다. 바람직하게는, R₄ 내지 R₇ 모두 H 이다.

R₈ 이 H 및 메틸 중에서 선택되는 경우의 화합물이 또한 바람직하다.

바람직하게, m 은 0, 1, 2 또는 3 중에서 선택되고 이 때 m = 0 은 아미드기가 카르보닐기를 통해 X에 직접 결합하는 것을 뜻한다.

하나의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용한 식 (I)에 따른 화합물은 다음의 화합물 혹은 이들의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물 중에서 선택된다:

본 발명의 범위 내에서, GSK-3에 의해 매개되는 질환이나 그 상태란 GSK-3 이 수반되는 질환이나 그 상태, 바람직하게는, GSK-3 억제가 필요한 질환이나 그 상태를 말한다. 이러한 질환 혹은 그 상태는 특별히 제한되지 않으나, 당뇨병, 당뇨 관련의 병리 상태, 알츠하이머병 같은 치매를 포함한 만성 신경퇴행성 상태, 파킨슨병, 진행성 핵상마비, 아급성 경화성 범뇌염 파킨슨증, 뇌염후 파킨슨증, 투사형 뇌염, 괌 파킨슨증-치매 복합증, 픽스병, 게르스트만 슈트로이슬러 샤잉커 병, 크로츠펠트-야콥병, 프리온 단백질 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 피질 기저변성, 전두측두엽성 치매, 헌팅톤병, AIDS성 치매, 근위축성 측색경화증, 다발형 경화증, 급성 뇌졸증 같은 신경 손상 질환, 간질, 우울증, 신경분열증 및 양극성 장애 같은 기분장애, 조울성 질환, 뇌졸증 후 기능 회복 촉진, (예, 고립성 대뇌 아밀로이드맥관병증에 의한) 중추 출혈, 탈모, 비만, 죽상경화형 심혈관 질환, 고혈압, 다낭성 난소증후군, X 증후군, 허혈, 뇌손상 특히 외상형 뇌손상, 암, 백혈병, 다운증후군, 루이소체(Lewy body) 질환, 염증, 만성 염증성 질환, 종양, 과형성증 같은 과증식성 질환, 및 면역결핍증으로 이루어진 군에서 선택되는 질환이나 상태를 포함한다.

하나의 바람직한 구현예에서, 상기 질환이나 상태는 진행성 핵상 마비, 픽스병, 대뇌피질 기저핵 변성증, 전두측두엽성 치매, 헌팅톤병, 근위축성 측색경화증, 다발성 경화증, 및 급성 뇌졸증 같은 신경 손상 질환, 간질, 우울증, 신경분열증 및 양극성 장애 같은 기분장애, 조울성 질환, 뇌졸증 후 기능 회복 촉진, (예, 고립성 대뇌 아밀로이드 맥관병증에 의한) 중추 출혈, 비만, X 증후군, 허혈, 뇌손상 특히 외상형 뇌손상, 다운증후군, 루이소체 질환, 염증, 만성 염증성 질환, 종양, 과형성증 같은 과증식성 질환 중에서 선택된다. 더욱 바람직하게, 상기 질환이나 상태는 알츠하이머병, 당뇨, 파킨슨병, 간질 및 기분장애 중에서 선택된다. 특히 바람직하게는, 상기 질환이나 상태는 알츠하이머병, 파킨슨병, 간질 및 기분장애 중에서 선택된다.

별도의 언급이 없으면, 본 발명에서 사용된 식 (I)의 화합물은 또한 하나 이상의 동위원소 농축 원자의 존재하에서만 달라지는 화합물을 포함한다. 예를 들어, 수소를 중수소(듀테륨) 혹은 삼중수소(트리튬)로 대체하거나 탄소를 ¹³C- 혹은 ¹⁴C-농축 탄소나 ¹⁵N-농축 질소로 대체한 점을 제외하고 본 발명의 구조를 가진 화합물도 본 발명의 범위에 속한다.

"약제학적 수용가능한 염, 용매화물 혹은 전구약물" 이란, 수용자에게 투여하여 상술한 화합물을 (직접 혹은 간접으로) 제공할 수 있는 약제학적으로 수용가능한 염, 에스테르, 용매화물 혹은 기타의 화합물을 말한다. 그러나, 비-약제학적 수용가능한 염도 또한 약제학적 수용가능한 염 조제시 유용할 수 있으므로 본 발명의 범위에 속한다. 염, 전구약물 및 유도체의 제조는 공지의 방법에 의해 실행할 수 있다.

예를 들어, 식 (I)의 화합물의 약제학적 수용가능한 염은 종래의 화학적 방법에 따라 염기성 및 산성 부분을 함유하는 모계 화합물로부터 합성된다. 일반적으로, 이러한 염은 예를 들어 유리산이나 염기 형태의 화합물을 화학양론적 양의 적절한 염기나 산이 물 혹은 유기 용매나 이들의 혼합물에 용해되어 얻어진 용액과 반응시킴으로써 조제된다. 대체로 비수성 매질 예컨대 에테르, 에틸아세테이트, 에 탄올, 이소프로판올 혹은 아세토니트릴이 바람직하다. 산부가염의 예로서, 가령 히드로클로라이드, 히드로브로마이드, 히드로이오다이드, 술페이트, 니트레이트, 포스페이트 같은 무기산 부가염, 및 가령 아세테이트, 말레에이트, 푸마레이트, 시트레이트,옥살레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 말레이트, 만델레이트, 메탄술포네이트 및 p-톨루엔술포네이트 등과 같은 유기산 부가염을 포함한다. 알칼리 부가염의 예로서, 가령 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄, 마그네슘, 알루미늄 및 리튬염 같은 무기산염, 및 가령, 에틸렌디아민, 에탄올아민, N,N-디알킬렌에탄올아민, 트리에탄올아민, 글루카민 및 염기성 아미노산 염 같은 유기 알칼리염을 포함한다.

특히 바람직한 유도체는, 상기 화합물을 환자에게 투여시 (예, 보다 쉽게 혈액 내에 흡수되는 화합물을 경구 투여할 시) 본 발명의 화합물이 가진 생체이용성을 증대할 수 있거나 혹은, 모계 화합물의 종류에 따라 생물학적 격리막 (예, 뇌나 림프계 등)에 대한 상기 모계 화합물의 전달을 향상시킬 수 있는 종류이다.

본 발명에서 사용하는 식 (I)의 화합물은 유리 화합물 혹은 용매화물 (예, 수화물) 등으로서 결정형태로 이용할 수 있으며 이들 두가지 종류도 본 발명의 범위에 속한다. 용매화 방법은 통상의 공지 기술에 따른다. 적절한 용매화물은 약제학적으로 수용가능한 용매화물이다. 특히 바람직한 구현예에서 용매화물은 수화물이다.

식 (I)의 화합물이나 이들의 염 혹은 용매화물은 약제학적으로 수용가능한 형태 혹은 순수물 형태가 바람직하다. 약제학적으로 수용가능한 형태란, 희석제 및 담체 같은 일반 약제학적 첨가제를 제외하고 약제학적 수용가능한 순도를 가진 것 을 의미하며 규정 약량일 때 독성이 없는 물질이다. 약제물의 순도는 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이다. 하나의 바람직한 구현예에서, 이것은 약 95% 이상의 식 (I)의 화합물이나 이의 염, 용매화물 혹은 전구약물이다.

상술한 식 (I)으로 표현되는 본 발명의 화합물은 키랄 중심의 존재에 따른 다양한 에난시오머 혹은 복수의 결합 (예, Z, E)의 존재에 따른 다양한 이성질체를 포함한다. 단일 이성질체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체 및 이들의 혼합물이 본 발명의 범위에 속한다.

식 (I)의 화합물은 GSK-3 활성을 조절해야 하는 생물학적 분석에 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 측면은 상술한 식 (I)의 화합물 혹은 이의 염이나 용매화물을 생물학적 분석에서 GSK-3을 조절하는 작용제, 바람직하게는 GSK-3 활성을 억제하기 위한 작용제로서 사용하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 GSK-3를 수반하는 질환, 질병 혹은 그 상태를 치료하거나 예방하는 방법에 관한 것이며 이 방법은 적어도 하나의 식 (I)의 화합물이나 그의 염 혹은 용매화물, 또는 이것의 약제학적 조성물을 치료학적으로 유효한 양만큼 치료가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함한다.

본 발명의 또다른 측면은 식 (I)로 표현되는 신규의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물에 관한 것이다:

여기서, R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃ 및 -CN 중에서 선택되고 단, R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아니며;

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.

바람직한 것은, X 가 각각 제 2위치 또는 제 3위치에 결합된 상기의 식(A) 또는 (B)의 인돌인 경우의 화합물이다. 더욱 바람직한 것은, X 가 제 3위치에 결합된 상기 식(C)의 인다졸인 경우의 화합물이다.

다른 바람직한 화합물은 R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 인 경우이다.

바람직하게, R₁ 및 R₂ 중 하나는 -NO₂ 또는 할로겐이다. 따라서, 더욱 바람직한 화합물은 R₁ 및 R₂ 중 하나가 -NO₂ 이고 다른 하나가 H 인 경우의 화합물이다. 더더욱 바람직한 화합물은 R₁ 은 -NO₂ 이고 R₂ 는 H 인 경우이다.

또다른 바람직한 구현예에서, R₃ 은 H 와 메틸 중에서 선택된다.

바람직한 화합물은 R₄ 내지 R₇ 이 서로 독립적으로 C₁-C₆ 알콕시 및 H 중에서 선택되는 경우의 화합물이다. 특히 R₄ 내지 R₇ 이 모두 H 인 것이 바람직하다.

R₈ 이 H 및 메틸 중에서 선택되는 화합물도 또한 바람직하다.

바람직하게, m 은 0, 1, 2 또는 3 이며 이 때 m = 0 은 아미드기가 카르보닐기를 통해 X에 직접 결합되는 것을 말한다.

바람직한 구현예에 따르면, 식 (I)의 화합물은 다음의 화합물 및 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물 중에서 선택된다:

별도의 언급이 없으면, 식 (I)의 신규 화합물은 또한 하나 이상의 동위원소 농축 원자의 존재 하에서만 상이한 화합물도 포함하는 것으로 이해한다. 예를 들어, 수소를 중수소(듀테륨) 혹은 삼중수소(트리튬)로 대체하거나 탄소를 ¹³C- 혹은 ¹⁴C-농축 탄소나 ¹⁵N-농축 질소로 대체한 점을 제외하고 본 발명의 구조를 가진 화합물도 본 발명의 범위에 속한다.

"약제학적 수용가능한 염, 용매화물 혹은 전구약물" 이란, 수용자에게 투여하여 상술한 화합물을 (직접 혹은 간접으로) 제공할 수 있는 약제학적으로 수용가능한 염, 에스테르, 용매화물 혹은 기타의 화합물을 말한다. 그러나, 비-약제학적 수용가능한 염 또한 약제학적 수용가능한 염 조제시 유용할 수 있으므로 본 발명의 범위에 속한다. 염, 전구약물 및 유도체의 제조는 공지의 방법에 의해 실행할 수 있다.

예를 들어, 식 (I)의 신규 화합물의 약제학적 수용가능한 염은 종래의 화학적 방법에 따라 염기성 및 산성 부분을 함유하는 모계 화합물로부터 합성된다. 일반적으로, 이러한 염은 예를 들어 유리산이나 염기 형태의 화합물을, 화학양론적 양의 적절한 염기나 산이 물 혹은 유기 용매나 이들의 혼합물에 용해되어 얻어진 용액과 반응시킴으로써 조제된다. 대체로 비수성 매질 예컨대 에테르, 에틸아세테이트, 에탄올, 이소프로판올 혹은 아세토니트릴이 바람직하다. 산부가염의 예로서, 히드로클로라이드, 히드로브로마이드, 히드로이오다이드, 술페이트, 니트레이트, 포스페이트 같은 무기산 부가염, 및 아세테이트, 말레에이트, 푸마레이트, 시트레이트,옥살레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 말레이트, 만델레이트, 메탄술포네이트 및 p-톨루엔술포네이트 등과 같은 유기산 부가염을 포함한다. 알칼리 부가염의 예로서, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄, 마그네슘, 알루미늄 및 리튬염 같은 무기산염, 및 에틸렌디아민, 에탄올아민, N,N-디알킬렌에탄올아민, 트리에탄올아민, 글루카민 및 염기성 아미노산 염 같은 유기 알칼리염을 포함한다.

특히 바람직한 유도체는, 상기 화합물을 환자에게 투여시 (즉, 보다 쉽게 혈 액 내에 흡수되는 화합물을 경구 투여할 시) 본 발명의 화합물이 가진 생체이용성을 증대할 수 있거나 혹은, 모계 화합물의 종류에 따라 생물학적 격리막 (예, 뇌나 림프계 등)에 상기 모계 화합물의 전달을 향상시킬 수 있는 종류이다.

식 (I)의 신규 화합물은 유리 화합물 혹은 용매화물 (예, 수화물) 등으로서 결정형태로 이용할 수 있으며 이들 두가지 종류도 본 발명의 범위에 속한다. 용매화 방법은 통상의 공지 기술에 따른다. 적절한 용매화물은 약제학적으로 수용가능한 용매화물이다. 특히 바람직한 구현예에서 용매화물은 수화물이다.

식 (I)의 화합물이나 이들의 염 혹은 용매화물은 약제학적으로 수용가능한 형태 혹은 순수물 형태가 바람직하다. 약제학적으로 수용가능한 형태란, 희석제 및 담체 같은 일반 약제학적 첨가제를 제외하고 약제학적 수용가능한 순도를 가진 것을 의미하며 규정 약량일 때 독성이 없는 물질이다. 약제물의 순도는 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이다. 하나의 바람직한 구현예에서, 이것은 약 95% 이상의 식 (I)의 화합물이나 이의 염, 용매화물 혹은 전구약물이다.

본 발명은 또한 본 발명의 상기 식 (I)에 따른 적어도 하나의 신규 화합물, 혹은 이의 약제학적 수용가능한 염, 전구약물, 입체이성체를 약제학적 수용가능한 담체, 보조제 혹은 부형제와 함께 포함하는 것으로서, 환자에게 투여하기 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

약제학적 조성물의 예로서, 경구, 국소 혹은 비경구적 투여 형태의 임의의 고형 (태블릿, 환제, 캡슐, 과립제 등) 혹은 액상 (용액, 현탁액 혹은 유탁액) 조성물을 포함한다.

하나의 바람직한 구현예에서, 약제학적 조성물은 경구 형태이다. 적절한 경구 투약 형태는 태블릿과 캡슐을 포함하며 이는 예를 들어: 시럽, 아카시아, 젤라틴, 소르비톨, 트라가칸스 혹은 폴리비닐피롤리돈 같은 결합제; 락토스, 당, 옥수수 전분, 인산칼슘, 소르비톨 혹은 글리신 같은 충전제; 스테아르산 마그네슘 같은 타정 윤활제; 전분, 폴리비닐피롤리돈, 나트륨 전분 글리콜레이트 혹은 미세결정형 셀룰로오스 같은 붕해제; 혹은 라우릴황산 나트륨 등의 약제학적 수용가능한 습윤제 등을 포함하는 통상의 부형제를 함유할 수 있다.

고형 경구 조성물은 블랜딩, 충전 혹은 타정 등의 종래 방법에 따라 조제할 수 있다. 반복 블랜딩 조작은 다량의 충전제를 포함하는 조성물 전체에 골고루 활성 작용제를 분산시키는 데 이용할 수 있다.이러한 조작은 공지되어 있다. 태블릿은 예를 들어, 습윤 혹은 건조 과립화 처리로 조제할 수 있으며 선택적으로, 약제학적 실행 규정에 공지된 방법에 따라 코팅처리 특히, 장용피 코팅 처리를 할 수 있다.

약제학적 조성물은 또한, 적절한 단위 약량 형태의 멸균액, 현탁액, 동결건조 제품 등으로 비경구 투여에 맞게 적용할 수도 있다. 벌크제, 완충제 혹은 계면 활성제 등의 적절한 부형제를 사용할 수도 있다.

상술한 제형들은 스페인 및 미국 약전이나 기타 유사한 문헌에 개시 혹은 언급되어 있는 표준 제법에 따라 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 식 (I)의 신규 화합물 혹은 이의 조성물은 적절한 방법에 따라 투여할 수 있으며, 예를 들면 정맥 주사, 경구 제제, 복강 혹은 기타의 정맥 투여 방식을 포함한다. 환자의 편의 및 다수 질환이 장기적 질병이라는 특징 때문에 경구 투여가 바람직하다.

일반적으로, 본 발명에 따른 신규 화합물의 유효 투여량은 선택된 화합물의 상대적 효능, 치료 대상 질병의 위중도 및 환자의 체중 등에 따라 달라진다. 그러나, 활성 화합물은 통상 일일 1회 혹은 다수회, 예를 들어, 일일 1, 2, 3 혹은 4회 정도 투여하며 총 일일 투약량은 0.1 내지 1,000mg/kg/일의 범위이다.

본 발명에 따른 신규 화합물 및 조성물은 다른 약물과 함께 이용하여 복합적인 치료 효과를 제공할 수 있다. 다른 약물은 동일한 조성물의 일부를 구성하거나 혹은, 동시 또는 다른 시간에 투여하는 별도의 조성물일 수도 있다.

또다른 측면에서, 본 발명은 약제로 이용될 식 (I)의 신규 화합물에 관한 것이다.

식 (I)의 신규 화합물은 다음의 식 (II) 및 (III) 의 인다졸릴이나 인돌릴-산을 다음의 식(IV)의 티아졸과 결합시키는 경로 방식에 따라 수득할 수 있다:

여기서,

R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬이고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇ 은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되며;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택되고; 및

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 이며;

여기서,

R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂ 및 -CN 중에서 선택되고, 단 R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아니다.

상기 식 (II), (III) 및 (IV)의 화합물은 모두 상업적으로 구입할 수 있다.

X = 인다졸인 화합물군에 관한 일반적 제조방법

본 발명의 또다른 특정 구현예에서, X가 인다졸인 경우의 식 (I)의 화합물은 다음과 같은 일반적인 절차에 따라 제조한다. 식 (II)의 인다졸-산을 무수 THF에 용해한 용액에 대해, 역시 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI를 활성화제로서 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 4 내지 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 1 당량의 식 (IV)에 따른 상응하는 티아졸을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 8 내지 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다. 문헌에 공지된 방법에 따라 정제 처리한다.

X = 인돌인 화합물군에 관한 일반적 제조방법

본 발명의 또다른 특정 구현예에서, X가 인돌인 경우의 식 (I)의 화합물은 다음과 같은 일반적인 절차에 따라 제조한다. 식 (III)의 인돌-산을 무수 THF에 용해한 용액에 대해, 역시 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI를 활성화제로서 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 4 내지 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 1 당량의 식 (IV)에 따른 티아졸을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 8 내지 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다. 문헌에 공지된 방법에 따라 정제 처리한다.

다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범 위를 한정하는 것은 아니다.

실시예

제조 실시예

다음에서, 본 발명에 따른 식 (I)의 화합물의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

실시예 1

1H-인다졸-3-카르복실산 (5-니트로-티아졸-2-일)-아미드 (화합물 11)의 제조

무수 THF 및, 인다졸의 용해도를 높이기 위해 첨가한, 1ml의 무수 디메틸포름아미드 (DMF)의 혼합용매에 용해시킨 3-인다졸산 (3mmol, 486mg) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (4.5mmol, 729mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 4, 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (3mmol, 435mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 10mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 CH₂Cl₂/MeOH 혼합물로 세척함으로써 원하는 화합물을 황 색 고체 형태로 수득한다 (550mg, 63%, 290M⁺).

실시예 2

2-(인돌-3-일)-N-(5-니트로-티아졸-2-일)-아세타미드 (화합물 4)의 제조

무수 THF 에 용해시킨 3-인돌-아세트산 (2.10g, 12mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (18mmol, 2.916g)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (12mmol, 1.740g)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 갈색 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 CH₂Cl₂/MeOH 혼합물로 세척함으로써 원하는 화합물을 황색 고체 형태로 수득한다 (2.260g, 62%, 303M⁺).

실시예 3

N-(5- 클로로 -티아졸-2-일)-2-(인돌-2-일)- 아세타미드 (화합물 6)의 제조

무수 THF에 용해시킨 3-인돌-아세트산 (525.5mg, 3mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (4.5mmol, 729mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 1 당량의 NEt₃ (0.41mL)와 함께 용해한 2-아미노-5-클로로-티아졸 (3mmol, 513.5mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 적색 유성 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 30/1 비율의 CH₂Cl₂/MeOH 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제함으로써 원하는 화합물을 백색 고체 형태로 수득한다 (550mg, 수율: 57%, 293M⁺, 290M^-).

실시예 4

2-(5-메톡시-인돌-3-일)-N-(5-니트로-티아졸-2-일)-아세타미드 (화합물 7)의 제조

무수 THF에 용해시킨 (5-메톡시-인돌-3-일)-아세트산 (410mg, 2mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (3mmol, 486mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (2mmol, 290mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 갈색 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 CH₂Cl₂/MeOH 혼합물로 세척함으로써 원하는 화합물을 황색 고체 형태로 수득한다 (384.5mg, 수율:50%, 333M⁺).

실시예 5

2-(1-메틸-인돌-3-일)-N-(5-니트로-티아졸-2-일)-아세타미드 (화합물 8)의 제조

무수 THF에 용해시킨 (1-메틸-인돌-3-일)-아세트산 (567.6mg, 3mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (4.5mmol, 729mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (3mmol, 435mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 갈색 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 40/1 비율의 CH₂Cl₂/MeOH 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 원하는 화합물을 황색 고체 형태로 수득한다 (755.5mg, 수율: 80%, 317M⁺).

실시예 6

2-(2-메틸-인돌-3-일)-N-(5-니트로-티아졸-2-일)-아세타미드 (화합물 9)의 제조

무수 THF 에 용해시킨 (2-메틸-인돌-3-일)-아세트산 (567.6mg, 3mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (4.5mmol, 729mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (3mmol, 435mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 갈색 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 40/1 비율의 CH₂Cl₂/MeOH 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제함으로써 원하는 화합물을 황색 고체 형태로 수득한다 (726mg, 수율: 77%, 317M⁺).

실시예 7

5-메톡시-인돌-2-카르복실산 (5-니트로-티아졸-2-일)-아미드 (화합물 10)의 제조

무수 THF 에 용해시킨 5-메톡시-인돌-2-카르복실산 (382mg, 2mmol) 용액에 대해, 무수 THF에 용해한 1.5 당량의 CDI (3mmol, 486mg)을 첨가한다. 결과로 얻은 혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반한다. 다음에, THF에 용해한 2-아미노-5-니트로-티아졸 (2mmol, 290mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가한 뒤 실온에서 10시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면, 용매를 증발 제거하고 결과로 얻은 갈색 원액을 CH₂Cl₂에 용해 및 물로 세척한다 (3 x 30mL). 유기층을 Na₂SO₄ 로 건조시킨다. 다음에, 용매를 감압 제거하고 남은 잔사를 40/1 비율의 CH₂Cl₂/MeOH 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제함으로써 원하는 화합물을 황색 고체 형태로 수득한다 (48mg, 수율: 5%, 317M^-).

생물학적 실시예

실시예 1 내지 7에서 수득한 화합물을 식 (I)의 또다른 6가지 화합물과 함께 상이한 농도에서 다양하게 분석하여 이들의 생물학적 활성을 결정하였다.

GSK-3β 억제:

Upstate Cat. 14-306 에 따른 세부의 규정을 약간 수정하여 분석에 이용한다.

재조합 인간 글리코겐 합성효소 키나제 3β를, 62.5μM의 포스포-글리코겐 신타제 펩티드-2 (GS-2) (TOCRIS, Cat. 1352), 0.5μCiγ-³³P-ATP 및 최종 농도가 12.5μM인 비표식 ATP (Sigma, A-9187)의 존재하에서, MOPS 11mM pH7.4, EDTA 0.2mM, EGTA 1.25mM, MgCl₂ 26.25mM 및 소듐 오르토바나데이트 0.25mM 로 분석한다. 30℃ 에서 30분간 배양한 후, 분취물을 P81 포스포셀룰로오스 종이 위에 스폿 적하한다. 필터를 적어도 10분간 각각 1% 인산으로 4회 세척한 뒤 신틸레이션 계수기 (PerkinElmer, Microbeta 1450)에서 신틸레이션 칵테일로 카운터한다. GSK-3의 활성을, 실시예 1 내지 7에 따라 합성한 화합물 및 식 (I)의 또다른 6개의 화합물의 존재하에서, 25μM 및 50μM의 농도로 테스트한다. 수득한 결과를 표 1 (하기 참조)에 GSK-3 활성에 관하여 백분율 형태로 나타낸다.

tau 인산화 반응의 억제:

인간 신경세포종 SHSY5Y 세포를 최소 필수 배지(Minimum Essential Medium)/영양 혼합물 F-12의 존재하에 시드했다. 1일 후, 세포를 시료로 37℃에서 18시간 동안 처리한다. 처리후, 배양물을 인산염 완충염수로 세척 및 추출 완충액 (10mM 트리스-HCl, pH 7.4, 100mM NaCl, 1mM EDTA, 2mM Na₃VO₄, 1% 트리톤 X-100, 10% 글리세롤, 0.1% SDS, 0.5% 소듐 데옥시콜레이트, 1mM PMSF 및 프로테아제 억제제 칵테일 (Roche, Cat 1 697 498)) 내에서, 4℃에서 30분간 용출처리한다.

인산화 반응한 인간 tau 의 정량적 측정은 샌드위치 ELISA (Biosource, Cat KHB 7031) 내에서 세포 용리물의 분취액과 tau [pS396]에 대한 인산화 반응-특이적 항체를 이용하여 수행한다. tau 인산화 반응은 마이크로타이터 플레이트 리더 (Cultek, Anthos 2010)에서 450nm에서의 흡광도를 측정하여 평가한다.

실시예 1 내지 7에 따라 합성된 화합물 및 식 (I)의 또다른 6개의 화합물의 효과는 상이한 최종 농도, 즉, 50, 100 및 200μM에서 각각 측정한다. 식 (I)의 화합물의 경우 어느 것도 상기 농도 모두에서 테스트 대상이 되지는 않았다. 수득한 결과를 표 1 (하기 참조)에 나타내며 "NEG" 및 "POS"는 각각 "음성" 및 "양성"을 뜻한다. "NEG"는 해당 농도의 식 (I)의 화합물에서 tau 인산화 억제반응이 검출되지 않았음을 의미하며, "POS"는 해당 농도에서 tau 인산화 억제반응이 검출된 것을 뜻한다.

표 1

화합물 번호	구조식	GSK-3 활성도 %		세포내 tau 인산화 반응 억제
화합물 번호	구조식	25μM	50μM	50μM	100μM	200μM
화합물 1		37.35	18.89	NEG	NEG	NEG
화합물 2		59.64	38.96	-	-	-
화합물 3		73.79	53.35	-	-	-
화합물 4 (실시예 2)		6.29	8.51	NEG	POS	POS
화합물 5		19.05	12.45	POS	POS	POS
화합물 6 (실시예 3)		29.38	14.61	-	-	-
화합물 7 (실시예 4)		43.94	32.2	NEG	POS	-
화합물 8 (실시예 5)		17.8	9.27	POS	POS	-
화합물 9 (실시예 6)		7.96	2.61	POS	POS	-
화합물 10 (실시예 7)		18.9	10.99	POS	POS	-
화합물 11 (실시예 1)		34.79	18.24	NEG	NEG	-
화합물 12		49.11	37.11	-	-	-
화합물 13		70.94	42.68	-	-	-

tau 인산화 반응 분석 이외에, 상술한 화합물 1, 4, 5, 7, 8, 9, 10 및 11의 잠재 독성에 의한 세포 사멸의 정량화는 LDH 방출을 측정하여 평가한다 (Roche, Cat 1 644 793). 세포 생존의 정량화를 위해, 세포 용리물의 분취액을 등량 부피의 반응 혼합물로 실온에서 20 내지 30분간 배양한다. 흡광도 측정은 490 내지 492nm 필터를 갖춘 마이크로타이터 플레이트 리더를 이용한다 (Cultek, Anthos 2010).

화합물 4 및 5 에 있어서, 세포 생존은 SH-SY5Y 세포를 24시간 처리하여 측정했으며 (표 2 참조), 화합물 1, 7, 8, 9, 10 및 11의 경우는 18시간 처리하여 측정했다 (표 3 참조). 일반적으로 화합물 처리후 80% 미만의 세포 생존율을 나타낼 경우 이 화합물은 독성이 있는 것으로 판단한다.

표 2

화합물 번호	세포이용율 %
화합물 번호	10μM	25μM	50μM	100μM
화합물 4	91.7±1.9	90±3.7	-	-
화합물 5	87.8±3.8	86.1±8.4	-	-

표 3

화합물 번호	세포이용율 %
화합물 번호	50μM	100μM
화합물 1	103.2±17	101.0±17
화합물 7	99.8±8.6	92.9±11.1
화합물 8	103±7.7	85.5±6.5
화합물 9	91.6±5.9	90.8±5.5
화합물 10	84.7±2.7	90.6±7.2
화합물 11	95.3±3.3	93.9±5.6

수득된 결과로부터, 식 (I)의 화합물은 독성이 없는 것으로 판단된다.

Claims

GSK-3에 의해 매개되는 질환 혹은 그 상태의 치료 혹은 예방을 위한 의약의 제조에 있어서, 식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물의 용도:

여기서, R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃, C₁-C₆ 직쇄 알킬 및 -CN 중에서 선택되고;

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇ 은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되고;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.
제 1항에 있어서,

상기 R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아닌 용도.
제 1항 또는 2항에 있어서,

X 는 제 2위치 혹은 제 3위치에 각각 결합된 상기 제 1항에 정의된 바와 같은 식(A) 또는 (B)의 인돌인 용도.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

X 는 제 3위치에 결합된 상기 제 1항에 정의된 바와 같은 식(C)의 인다졸인 용도.
제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 H, NO₂, 할로겐 혹은 C₁-C₆ 직쇄 알킬인 용도.
제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 H인 용도.
제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 -NO₂ 인 용도.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 은 -NO₂ 이고 R₂ 는 H 인 용도.
제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,

R₄ 내지 R₇은 서로 독립적으로 C₁-C₆ 알콕시 및 H 중에서 선택되는 용도.
제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,

R₄ 내지 R₇은 H 인 용도.
제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,

R₃ 은 H 및 메틸 중에서 선택되는 용도.
제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,

R₈은 H 및 메틸 중에서 선택되는 용도.
제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,

m 은 0, 1, 2 또는 3인 용도.
제 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 식(I)의 화합물은 다음의 화합물, 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물 중에서 선택되는 용도.
제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 의약은 GSK-3 억제가 필요한 질환 혹은 상태의 치료 또는 예방을 위한 것인 용도.
제 1항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 질환 혹은 상태는 당뇨병, 당뇨 관련의 병리 상태, 알츠하이머병 같은 치매를 포함한 만성 신경퇴행성 상태, 파킨슨병, 진행성 핵상마비, 아급성 경화성 범뇌염 파킨슨증, 뇌염후 파킨슨증, 투사형 뇌염, 괌 파킨슨증-치매 복합증, 픽스병, 게르스트만-슈트로이슬러-샤잉커 (Gerstmann-Straussler-Scheinker)병, 크로츠펠트-야콥병, 프리온 단백질 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 피질 기저변성, 전두측두엽성 치매, 헌팅톤병, AIDS성 치매, 근위축성 측색경화증, 다발형 경화증 및 급성 뇌졸증 같은 신경 손상 질환, 간질, 우울증, 신경분열증 및 양극성 장애 같은 기분장애, 조울성 질환, 뇌졸증 후 기능 회복 촉진, (예, 고립성 대뇌 아밀로이드 맥관병증에 의한) 중추 출혈, 탈모, 비만, 죽상경화형 심혈관 질환, 고혈압, 다낭성 난소증후군, X 증후군, 허혈, 뇌손상 특히 외상형 뇌손상, 암, 백혈병, 다운증후군, 루이소체(Lewy body) 질환, 염증, 만성 염증성 질환, 종양, 과형성증 같은 과증식성 질환, 및 면역결핍증으로 이루어진 군에서 선택되는 용도.
제 16항에 있어서,

상기 질환 혹은 상태는 알츠하이머병, 당뇨, 파킨슨병, 간질 및 기분장애로 이루어진 군에서 선택되는 용도.
제 17항에 있어서,

상기 질환 혹은 상태는 알츠하이머병, 파킨슨병, 간질 및 기분장애로 이루어진 군에서 선택되는 용도.
제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에서 정의된 식 (I)의 화합물, 이의 염이나 용매화물을, 생물학적 분석시 GSK-3을 조절하는 반응제, 바람직하게는 GSK-3 활성을 억제하는 반응제로서 이용하는 용도.
식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물인 화합물:

여기서, R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃ 및 -CN 중에서 선택되고 단, R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아니며;

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;

X 는:

제 2위치에 결합된 식(A)의 인돌;

제 3위치에 결합된 식(B)의 인돌; 및

제 3위치에 결합된 식(C)의 인다졸;

로 이루어진 군에서 선택되고:

여기서, R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬 중에서 선택되고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇ 은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되고;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택된다.
제 20항에 있어서,

X 는 각각 제 2위치 또는 제 3위치에 결합된, 제 20항에서 정의된 식(A) 또는 (B)의 인돌인 화합물.
제 20항에 있어서,

X 는 제 3위치에 결합된, 제 20항에서 정의된 식(C)의 인다졸인 화합물.
제 20항 내지 22항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 H, NO₂ 또는 할로겐인 화합물.
제 20항 내지 23항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 H 인 화합물.
제 20항 내지 24항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 및 R₂ 중 하나는 -NO₂ 인 화합물.
제 20항 내지 25항 중 어느 한 항에 있어서,

R₁ 은 -NO₂ 이고 R₂ 는 H 인 화합물.
제 20항 내지 26항 중 어느 한 항에 있어서,

R₄ 내지 R₇ 은 서로 독립적으로 C₁-C₆ 알콕시 및 H 중에서 선택되는 화합물.
제 27항에 있어서,

R₄ 내지 R₇ 은 H 인 화합물.
제 20항 내지 28항 중 어느 한 항에 있어서,

R₃ 은 H 및 메틸 중에서 선택되는 화합물.
제 20항 내지 29항 중 어느 한 항에 있어서,

R₈ 은 H 및 메틸 중에서 선택되는 화합물.
제 20항 내지 30항 중 어느 한 항에 있어서,

m 은 0, 1, 2 또는 3 인 화합물.
제 20항에 있어서,

다음의 화합물 또는 이들의 약제학적 수용가능한 염, 용매화물 및 전구약물 중에서 선택되는 화합물.
제 20항 내지 30항 중 어느 한 항에 있어서,

의약 용도로 이용되는 화합물.
제 20항 내지 32항 중 어느 한 항에서 정의된 식 (I)의 화합물, 이의 약제학적 수용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물 중 하나 이상과, 약제학적 수용가능한 담체, 보조제 혹은 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
제 20항 내지 32항 중 어느 한 항에서 정의된 식 (I)의 화합물을 제조하는 방법으로서,

다음의 식 (II) 및 (III) 의 인다졸릴이나 인돌릴-산을 다음의 식(IV)의 티아졸과 결합시키는 단계를 포함하는 제조방법:

여기서,

R₃ 은 H 및 C₁-C₆ 직쇄 알킬이고;

R₄, R₅, R₆ 및 R₇ 은 서로 독립적으로 H, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 및 할로겐 중에서 선택되며;

R₈ 은 H 및 C₁-C₆ 알킬 중에서 선택되고; 및

m 은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 이며;

여기서,

R₁ 및 R₂ 는 서로 독립적으로 H, -NO₂, 할로겐, -NH₂, -CF₃ 및 -CN 중에서 선택되고, 단 R₁ 및 R₂ 중 하나 이상은 H 가 아니다.