KR20100044849A - 항미생물 활성을 보유하는 란티바이오틱 계열의 화합물 - Google Patents

항미생물 활성을 보유하는 란티바이오틱 계열의 화합물 Download PDF

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KR20100044849A
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 (I)의 악타가르딘, 악타가르딘 B 및 데옥시-악타가르딘 B 유도체를 제공한다.
Figure pct00031
(I)
(상기 식에서,
X1은 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내고;
X2는 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내며;
R1은 하나 이상의 히드록실 치환기로 치환된, 알킬 또는 헤테로알킬기를 나타내고, R2는 수소, 또는 하나 이상의 히드록실 치환기로 임의 치환된 알킬 또는 헤테로알킬 기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2는 질소 원자와 함께, 하나 이상의 히드록실 치환기를 가지는 복소환 기를 나타내며, 이 때 복소환 기는 경우에 따라 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 포함하며;
Z는 아미노산 잔기, -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7, -NR5C(NR8)NR6R7, 또는 -N=R9이고, 이 때 R3 , R4, R5, R6, R7, R8 및 R9은 독립적으로 수소, 또는 알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬 및 헤테로아르알킬로부터 선택된 임의 치환된 기이나, 단 R9는 수소가 아니며;
Y는 -S- 또는 -S(O)-이다.)
본 발명의 화합물은 미생물 감염의 치료에 사용할 수 있다.

Description

항미생물 활성을 보유하는 란티바이오틱 계열의 화합물{LANTIBIOTIC-BASED COMPOUNDS HAVING ANTIMICROBIAL ACTIVITY}
관련 출원
본 출원은 2007년 7월 18일에 출원된 영국 특허 출원 0714029.6호에 관한 것이며; 이의 내용은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 항미생물 활성을 보유하는 란티바이오틱 계열의 화합물, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
란티오닌 함유 항생제 펩티드, 즉 "란티바이오틱(lantibiotics)"은 각종 그람 양성 박테리아가 분비하는 천연 산물의 한 그룹이다. 이 부류의 화합물을 정의하는 구조적 특징은, 리보솜에서 합성되는 선형 펩티드 전구체에 작용하는 특수한 생합성 경로를 통해 형성되는 티오에테르 아미노산 란티오닌 및 메틸란티오닌이 존재한다는 것이다.
란티바이오틱은 2부류, 즉 A형과 B형으로 분류된다. A형 란티바이오틱은 일반적으로 그 구조 중에 실질적인 선형 부분을 보유하는 길이가 긴 양쪽성 물질이다. A형 란티바이오틱의 예는 니신(nisin) 및 서브틸린(subtilin)이다. 니신 및 관련 분자는 박테리아 세포벽 합성에서 필수적인 중간체인 지질 II에 결합할 수 있다. 또한, A형 란티바이오틱은 원형질막에 작은 구멍을 형성할 수 있다. A형 란티바이오틱의 유효 항미생물 활성은 지질 II 결합능과 작은 구멍 형성능의 조합으로부터 유도되는 것으로 생각된다.
B형 란티바이오틱은 일반적으로 폴딩되어 구형상으로 가교되고 긴 선형 펩티드 부분이 결여된 더 작은 펩티드이다. B형 란티바이오틱의 예는 메르사시딘(Mersacidin), 악타가르딘(Actagardine) 및 신나마이신(Cinnamycin)이다. 이들은 박테리아 막에 작은 구멍을 형성할 수 없기 때문에, A형 란티바이오틱과 마찬가지로 지질 II에 결합하는 능력으로부터 주로 유도되는 것으로 생각되는 항미생물 활성을 보유한다.
메르사시딘 및 악타가르딘은 스트렙토코커스(Streptococcus), 엔테로코커스(Enterococcus) 및 클로스트리디움(Clostridium) 종들을 포함하는 그람 양성 유기체에 대한 유효한 항박테리아 활성을 보유한다.
검토를 위해 문헌[Sahl and Bierbaum (1998) Annual Rev. Microbiol. 52:41-79; van Kraaij, de Vos, Siezen and Kuipers, Nat. Prod. Rep. 1999, 16, 575; Chatterjee, Paul, Xie and van der Donk, Chem. Rev. 2005, 105, 633] 참조.
악타가르딘 및 유사체는 2종의 액티노플레인, 즉 A. 가르바디넨시스(A.garbadinensis) 및 A. 리구리애(A. liguriae)가 생산하는 것으로 보고되고 있다[Parenti, Pagani, Beretta, J. Antibiotics, 1976, 29, 501; US 특허 6,022,851호]. 악타르가르딘은 프리-프로-펩티드로부터 생성되며, 이의 C-말단 부분은 SSGWVCTLTIECGTVICAC의 폴리펩티드 서열을 가진다. 이 폴리펩티드는 다음과 같은 가교에 의해 변형되어, 2차 및 3차 구조를 형성한다: 가교 1-6, 란티오닌(Ser-Cys); 가교 7-12, 베타-메틸란티오닌(Thr-Cys); 가교 9-17, 베타-메틸란티오닌 (Thr-Cys); 가교 14-19, 베타-메틸란티오닌 설폭시드(Thr-Cys). 또한, 가교 14 및 19가 산화되지 않은 유사체, 즉 베타메틸란티오닌 설폭시드가 아니라 본 명세서에서 데옥시악타가르딘라고 명명한 베타-메틸란티오닌이 함께 생성된다[Zimmerman, Metzger and Jung, Eur.J. Biochem 1995, 228, 786].
C-말단 서열 SSGWVCTLTIECGTLVCAC를 가지고, 잔기 14와 잔기 19 사이의 가교 상의 설폭시드가 결여된 프로펩티드로부터 유도되고 본원에서 데옥시악타가르딘 B라고 부르는 추가의 변형체는 A. 리구리애로부터 분리되었다(참고로 본원에 포함되는 공계류중인 출원 PCT/GB2007/000138(WO/2007/083112)에 논의된 바와 같음).
악타가르딘 및 데옥시악타가르딘 B가 하기에 제시되어 있다.
Figure pct00001
미국 6,022,851호는 A. 가르바디넨시스 및 A. 리구리애 균주로부터의 악타가르딘 및 관련 형태의 분리를 개시한다.
본 발명은 항미생물 활성을 보유하는 란티바이오틱 계열의 화합물, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다. 이들 화합물은 악타가르딘과 유사한 범위의 항미생물 활성을 가지며, 이 란티바이오틱에 대한 신규하고 유용한 대체물을 제공한다. 일 측면에서, 본 발명은 악타가르딘, 악타가르딘 B 및 데옥시악타가르딘 B의 신규한 유도체를 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 란티바이오틱 계열의 화합물은 란티바이오틱 및 란티바이오틱 변형체 및 유도체의 C-말단과 경우에 따라서는 N-말단의 변형에 의해 제조된다. 본 발명의 화합물은 이들이 유도되는 악타가르딘, 악타가르딘 B 및 데옥시악타가르딘 B 화합물과 비교하여 항미생물 활성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명은 약학적으로 허용되는 담체 또는 희석제와 함께 본 발명의 화합물을 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 및 조성물의 치료 용도를 제공한다. 구체적으로 본 발명은 본 발명의 화합물 또는 조성물을 피험체에게 투여하는 것을 포함하는, 피험체의 미생물 감염의 치료 또는 예방 방법을 제공한다. 상기 화합물 또는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 질내, 근육내 또는 국소 투여될 수 있다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 화합물 및 조성물은 경구 투여된다. 감염은 박테리아 감염일 수 있다. 바람직하게는, 감염은 클로스트리디움 감염, 바람직하게는 클로스트리디움 퍼프린젠스(Clostridium perfringens), 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile), 클로스트리디움 테타니(Clostridium tetani) 또는 클로스트리디움 보툴리넘(Clostridium botulinum) 감염, 가장 바람직하게는 C. 디피실 감염이다. 이들 방법은 A형 란티바이오틱인 반코마이신 또는 메트로니다졸을 이용한 치료 방법에 대한 신규하고 유용한 대안을 제공한다.
본 명세서에 개시된 화합물, 이의 유도체 및 변형체는 C.디피실에 대해 선택적일 수 있다. 이들 화합물은 반코마이신 또는 메트로니다졸에 비해, 장내 상재균총, 특히 비피도박테리아(Bifidobacterium) 종 및 박테로이즈(Bacteroids) 종에 대한 감소된 활성을 가질 수 있다.
본원에 개시된 화합물은 반코마이신과 유사한 C. 디피실에 대한 활성을 가지며, 피험체의 미생물 감염의 치료 또는 예방 방법에 있어서 반코마이신에 대한 신규하고 유용한 대안을 제공한다.
본원에 개시된 화합물은 니신에 비해 효소 분해에 대한 증가된 안정성을 가질 수 있다. 특히, 이 화합물은 니신과 비교하여 장액에 대한 안정성이 향상될 수 있다. 본 발명의 화합물이 기본으로 하는 B형 란티바이오틱 구조는 A형 구조보다 더욱 치밀하며, A형의 긴 선형 특성을 가지지 않는다. 따라서, 이 화합물들은 단백질 분해에 대해 덜 취약하여, 하부 장관의 박테리아 감염과 같은 감염 부위에 도달할 가능성이 더욱 높아진다.
또한, 본 발명은 생체내 또는 시험관내 사용을 위해 항미생물제로서 본 발명의 화합물 및 조성물의 용도를 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은 란티바이오틱 및 이의 변형체 및/또는 유도체로부터 본 발명의 화합물을 합성하는 방법을 제공한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 란티바이오틱, 특히 악타가르딘, 악타가르딘 B 및 데옥시-악타가르딘 B와 같은 B형 란티바이오틱 계열의 화합물에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 란티바이오틱 계열의 화합물은, 이들 화합물이 유도된 어버이 란티바이오틱과 비교하여 개선된 안정성 및/또는 기타 물리화학적 성질 및/또는 생물학적 활성을 보유할 수 있다. 개선된 용해도는 경구 및 정맥 투여를 목적으로 본 발명의 화합물을 제형화하는데 특히 유리하다. 또한, 개선된 용해도는 항생제가 작용 부위에 더 높은 농도로 존재할 수 있도록 하여, 효능을 더욱 강화시킨다.
화합물
본 발명의 제1 측면에서, 하기 화학식 I의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염이 제공된다.
Figure pct00002
상기 식에서, A는 Leu; Val; 또는 Ile 아미노산 측쇄이고; B는 Leu; Val; 또는 Ile 아미노산 측쇄이며; X는 -NR1R2이고; Y, Z, R1 및 R2는 하기에 정의된 바와 같다.
또는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염의 구조는 편리하게는 하기와 같이 표시할 수 있다.
Figure pct00003
상기 식에서,
X1은 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내고;
X2는 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내며;
R1은 하나 이상의 히드록실 치환기로 치환된, 알킬 또는 헤테로알킬기를 나타내고, R2는 수소, 또는 하나 이상의 히드록실 치환기로 임의 치환된 알킬 또는 헤테로알킬 기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2는 질소 원자와 함께, 하나 이상의 히드록실 치환기를 가지는 복소환 기를 나타내며, 이 때 복소환 기는 경우에 따라 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 포함하며;
Z는 아미노산 잔기, -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7, -NR5C(NR8)NR6R7, 또는 -N=R9이고, 이 때 R3 , R4, R5, R6, R7, R8 및 R9은 독립적으로 수소, 또는 알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬 및 헤테로아르알킬로부터 선택된 임의 치환된 기이나, 단 R9는 수소가 아니며;
Y는 -S- 또는 -S(O)-이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 이들 화합물의 변형체 및 생물학적 활성 유도체를 제공한다.
정의
Z가 -NH2 기이면 이 부분은 상기 화합물의 1번 위치의 알라닌 잔기의 N-말단을 나타내는 것으로 이해될 것이다. 기 Z가 아미노산이면, 이 부분은 1번 위치에서 아미드 결합을 통해 알라닌에 결합되고, 당업계에서는 통상 Xaa(0)로 언급되는 아미노산을 나타내는 것으로 이해될 것이다. 기 Z가 -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7, -NR5C(NR8)NR6R7, 또는 -N=R9이면, 이들 기는 1번 위치에서 알라닌의 N-말단의 변형을 나타내는 것으로 이해될 것이다.
상기 표시에서, 아미노산 잔기는 적당한 3문자 코드로 나타내어지는 것으로 이해될 것이다. Abu는 구조식으로부터 명백한 바와 같이, 4-아미노부티르산 유도된 아미노산 잔기를 의미한다.
기 -NR1R2(-X)라고 하면, 이 부분은 19번 위치에서 아미드 결합을 통해 알라닌 잔기에 결합된 기를 나타낸다. 즉, R1 및 R2가 결합된 질소 원자가 아미드 결합의 일부를 형성한다. 이 기는 19번 위치에서 알라닌의 C-말단의 변형을 나타내는 것으로 이해될 것이다.
Z가 아미노산 잔기이면 기 -NR5COR6(이 때, R6은 아미노산 잔기의 아미노- 및 측쇄-작용기를 나타냄)를 나타내는 것으로도 이해될 것이다. 예를 들어, 아미노산 잔기 글라이신에서, R6은 -CH2NH2이다. 통상적으로, 아미노산 잔기의 경우, R6은 아미노 치환기를 가지고, 경우에 따라 적당히 추가 치환된 C1-7알킬 기이다.
X1 및 X2가 각각 Val 및 Ile이고 Y가 -S(O)-인 경우, 이 화합물은 악타가르딘 유도체로서 언급될 수 있다.
X1 및 X2가 각각 Leu 및 Val이고, Y가 -S-인 경우, 이 화합물은 데옥시-악타가르딘 B 유도체로서 언급될 수 있다.
X1 및 X2가 각각 Leu 및 Val이고, Y가 -S-이고, Z가 -NH2이며, R1이 -CH2CH2OH이고, R2가 수소인 경우, 이 화합물은 데옥시-악타가르딘 B N-[2-에탄올아민]모노카르복사미드라고 언급될 수 있다.
알킬: 본원에 사용된 용어 "알킬"은 (달리 특정되지 않는 한) 탄소 원자가 1 내지 20개이고 포화 또는 불포화(예, 부분 불포화, 완전 불포화)될 수 있는 탄화수소 화합물의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가 부분을 의미한다.
헤테로알킬: 본 명세서에 사용된 용어 "헤테로알킬"은 하나 이상의 탄소 원자가 N, S, 또는 O 헤테로원자로 치환된 알킬 기를 의미한다.
알킬기에 있어서, 접두어(예, C1-4, C1-7, C1-20, C2-7, C3-7 등)는 탄소 원자의 갯수 또는 탄소 원자의 갯수 범위를 나타낸다. 예를 들어, 본원에 사용된 용어 "C1-4 알킬"은 탄소 원자가 1∼4개인 알킬기를 의미한다. 알킬기의 그룹의 예는 C1-4 알킬("저급 알킬"), C1-7 알킬 및 C1-20 알킬을 포함한다. 제1 접두어는 다른 제약에 따라서 달라질 수 있음에 유의한다; 예를 들어, 불포화 알킬기의 경우에는 첫번째 접두어는 2 이상이어야 하며; 환형 알킬 기의 경우에는 첫번째 접두어는 3 이상이어야 하는 등.
(비치환의) 포화 알킬 기의 예는 메틸(C1), 에틸(C2), 프로필(C3), 부틸(C4), 펜틸(C5), 헥실(C6), 헵틸(C7), 옥틸(C8), 노닐(C9), 데실(C10), 운데실(C11), 도데실(C12), 트리데실(C13), 테트라데실(C14), 펜타데실(C15), 및 에이코데실(C20)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
(비치환의) 포화 직쇄 알킬기의 예는 메틸(C1), 에틸(C2), n-프로필(C3), n-부틸(C4), n-펜틸(아밀)(C5), n-헥실(C6), 및 n-헵틸(C7)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
(비치환의) 포화 분지쇄 알킬 기의 예는 이소-프로필(C3), 이소-부틸(C4), sec-부틸(C4), tert-부틸(C4), 이소-펜틸(C5), 및 네오펜틸(C5)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
시클로알킬: 본원에 사용된 용어 "시클로알킬"은 시클릴기인 알킬 기를 의미한다; 즉, 탄소환 화합물의 탄소환 고리 중 지환족 고리로부터 수소 원자를 제거하여 얻은 1가 부분을 의미하며, 상기 탄소환 고리는 포화 또는 불포화(예, 부분 불포화, 완전 불포화)될 수 있으며, 이 부분은 (달리 언급되지 않으면) 3∼20개의 고리 원자를 포함하여 3∼20개의 탄소 원자를 가진다. 바람직하게는, 각 고리는 3∼7개의 고리 원자를 가진다. 시클로알킬기의 그룹의 예는 C3-20 시클로알킬, C3-15 시클로알킬, C3-10 시클로알킬, C3-7 시클로알킬을 포함한다.
헤테로시클릴: 본 명세서에 사용된 용어 "헤테로시클릴"은 복소환 화합물의 고리 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻은 1가 부분을 의미하며, 이 부분은 (달리 언급이 없는 한) 3∼20개의 고리 원자를 가지며, 이중 1∼10개는 고리 헤테로원자이다. 바람직하게는, 각 고리는 3∼7개의 고리 원자를 가지며, 이중 1∼4개는 고리 헤테로원자이다.
본 명세서에 있어서, 접두어(예, C3-20, C3-7, C5-6 등)는, 탄소 원자이든 또는 헤테로 원자이든 상관 없이, 고리 원자의 갯수 또는 고리 원자의 갯수 범위를 나타낸다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용된 용어 "C5-6헤테로시클릴"은 고리 원자가 5∼6개인 헤테로시클릴 기를 의미한다. 헤테로시클릴 기의 그룹의 예는 C3-20 헤테로시클릴, C5-20 헤테로시클릴, C3-15 헤테로시클릴, C5-15 헤테로시클릴, C3-12 헤테로시클릴, C5-12 헤테로시클릴, C3-10 헤테로시클릴, C5-10 헤테로시클릴, C3-7 헤테로시클릴, C5-7 헤테로시클릴, 및 C5-6 헤테로시클릴을 포함한다.
모노시클릭 헤테로시클릭 기의 예는 하기로부터 유도된 것들을 포함하나, 이에 한정되지 않는다:
N1: 아지리딘(C3), 아제티딘(C4), 피롤리딘(테트라히드로피롤)(C5), 피롤린(예, 3-피롤린, 2,5-디히드로피롤)(C5), 2H-피롤 또는 3H-피롤(이소피롤, 이소아졸)(C5), 피페리딘(C6), 디히드로피리딘(C6), 테트라히드로피리딘(C6), 아제핀(C7);
O1: 옥시란(C3), 옥세탄(C4), 옥솔란(테트라히드로푸란)(C5), 옥솔(디히드로푸란)(C5), 옥산(테트라히드로피란)(C6), 디히드로피란(C6), 피란(C6), 옥세핀(C7);
S1: 티이란(C3), 티에탄(C4), 티올란(테트라히드로티오펜)(C5), 티안(테트라히드로티오피란)(C6), 티에판(C7);
O2: 디옥솔란(C5), 디옥산(C6), 및 디옥세판(C7);
O3: 트리옥산(C6);
N2: 이미다졸리딘(C5), 피라졸리딘(디아졸리딘)(C5), 이미다졸린(C5), 피라졸린(디히드로피라졸)(C5), 피페라진(C6);
N1O1: 테트라히드로옥사졸(C5), 디히드로옥사졸(C5), 테트라히드로이속사졸(C5), 디히드로이속사졸(C5), 모르폴린(C6), 테트라히드로옥사진(C6), 디히드로옥사진(C6), 옥사진(C6);
N1S1: 티아졸린(C5), 티아졸리딘(C5), 티오모르폴린(C6);
N2O1: 옥사디아진(C6);
O1S1: 옥사티올(C5) 및 옥사티안(티옥산) (C6); 및
N1O1S1: 옥사티아진(C6).
치환 (비방향족) 모노시클릭 헤테로시클릴 기의 예는 사카라이드로부터 유도된 환형 형태의 것들, 예를 들어 푸라노스(C5), 예컨대 아라비노푸라노스, 릭소푸라노스, 리보푸라노스 및 크실로푸라노스와 피라노스(C6), 예컨대 알로피라노스, 알트로피라노스, 글루코피라노스, 만노피라노스, 글로피라노스, 이도피라노스, 갈락토피라노스 및 탈로피라노스를 포함한다.
R1 및 R2는 아미드 결합의 질소 원자와 함께 하나 이상의 히드록실 치환기를 가지는 헤테로시클릴 기를 나타낼 수 있다. 헤테로시클릴 기는 상기 제공된 N1 예들로부터 선택된 기일 수 있다. 헤테로시클릴 기는 하나 이상의 추가의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 헤테로시클릴 기는 상기 제공된 N2, N1O1, N1S1, N2O1 및 N1O1S1 예들로부터 선택된 기일 수 있다.
아릴: 본 명세서에 사용된 용어 "아릴"은 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻은 1가 부분을 의미하며, 상기 화합물은 하나의 고리, 또는 2 이상의 고리(예, 축합 고리)를 가진다.
헤테로아릴: 본 명세서에 사용된 용어 "헤테로아릴"은, 하나 이상의 탄소 원자가 비제한적인 예로서 N, S, O 헤테로원자로 치환된 아릴 기를 의미한다. 이 경우, 이 기는 통상적으로 "C5-20 헤테로아릴" 기라고 하며, 여기서 "C5-20"은 탄소 원자 또는 헤테로 원자와 무관하게 고리 원자를 의미한다. 바람직하게는, 각 고리는 5∼7개의 고리 원자를 가지며, 이중 0∼4개가 고리 헤테로원자이다.
아르알킬: 본 명세서에서 사용된 용어 아르알킬은 상기 정의된 바와 같은 알킬 기가 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 아릴 기, 바람직하게는 하나의 아릴 기로 치환된 것을 의미한다.
헤테로아르알킬: 본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로아르알킬"은 상기 정의된 바와 같은 알킬 기가 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 아릴 기, 바람직하게는 하나의 아릴 기로 치환되고, 이 때 상기 알킬 및/또는 아릴 기 중 하나 이상의 탄소 원자가 비제한적인 예로서 N, S, O 헤테로원자로 치환된 것을 의미한다.
C5-20 아릴: 본 명세서에서 사용된 용어 "C5-20 아릴"은 C5-20 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지고 5∼20개의 고리 원자를 가지는 1가 부분을 의미하며, 상기 고리(들) 중 하나 이상은 방향족 고리이다. 바람직하게는 각 고리는 5∼7개의 고리 원자를 가진다.
고리 헤테로원자를 가지지 않는 C5-20 아릴 기(즉, C5-20 카르보아릴 기)의 예는 벤젠(즉, 페닐)(C6), 나프탈렌(C10), 안트라센(C14), 펜안트렌(C14), 및 피렌(C16)으로부터 유도된 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
축합 고리를 포함하는 C5-20 헤테로아릴 기의 예는 벤조푸란, 이소벤조푸란, 벤조티오펜, 인돌, 이소인돌로부터 유도된 C9 헤테로아릴기; 퀴놀린, 이소퀴놀린, 벤조디아진, 피리도피리딘으로부터 유도된 C10 헤테로아릴 기; 아크리딘 및 크산텐으로부터 유도된 C14 헤테로아릴 기를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단독이든 또는 다른 치환기의 일부이든 상기 기들 자체는, 그 자체 및 하기 제시된 추가의 치환기로부터 선택된 하나 이상의 기로 임의 치환될 수 있다.
할로: -F, -Cl, -Br, 및 -I.
히드록실: -OH.
에테르: -OR, 이 때 R은 에테르 치환기, 예컨대 C1-7 알킬 기(C1-7 알콕시 기라고도 함), C3-20 헤테로시클릴 기(또한 C3-20 헤테로시클릴옥시 기라고도 함), 또는 C5-20 아릴 기(C5-20 아릴옥시 기라고도 함), 바람직하게는 C1-7 알킬기이다.
니트로: -NO2.
시아노(니트릴, 카르보니트릴): -CN.
아실(케토): -C(=O)R, 이 때 R은 아실 치환기, 예컨대 H, C1-7 알킬 기(C1-7 알킬아실 또는 C1-7 알카노일이라고도 함), C3-20 헤테로시클릴 기(C3-20 헤테로시클릴아실이라고도 함), 또는 C5-20 아릴 기(C5-20 아릴아실이라고도 함), 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 아실 기의 예는 -C(=O)CH3(아세틸), -C(=O)CH2CH3(프로피오닐), -C(=O)C(CH3)3(부티릴), 및 -C(=O)Ph(벤조일, 페논)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
카르복시(카르복실산): -COOH.
에스테르(카르복실레이트, 카르복실산 에스테르, 옥시카르보닐): -C(=O)OR, 여기서 R은 에스테르 치환기, 예컨대 C1-7 알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 에스테르 기의 예는 -C(=O)OCH3, -C(=O)OCH2CH3, -C(=O)OC(CH3)3, 및 -C(=O)OPh를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
아미도(카르바모일, 카바밀, 아미노카르보닐, 카르복사미드): -C(=O)NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로, 아미노 기에 대해 정의한 바와 같은, 아미노 치환기이다. 아미도 기의 예는 -C(=O)NH2, -C(=O)NHCH3, -C(=O)N(CH3)2, -C(=O)NHCH2CH3, 및 -C(=O)N(CH2CH3)2, 뿐만 아니라 R1 및 R2는 이들이 부착되는 질소 원자와 함께 예를 들어 피페리디노카르보닐, 모르폴리노카르보닐, 티오모르폴리노카르보닐 및 피페라지닐카르보닐에서와 같이 복소환 구조를 형성하는 아미도 기를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
아미노: -NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로 아미노 치환기, 예를 들어 수소, C1-7 알킬 기(C1-7 알킬아미노 또는 디-C1-7 알킬아미노라고도 함), C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 H 또는 C1-7 알킬 기이거나, 또는 "환형" 아미노 기의 경우에 R1 및 R2는 이들이 부착되는 질소 원자와 함께 4∼8개의 고리 원자를 가지는 복소환 고리를 형성한다. 아미노 기의 예는 -NH2, -NHCH3, -NHCH(CH3)2, -N(CH3)2, -N(CH2CH3)2, 및 -NHPh를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 환형 아미노 기의 예는 아지리디닐, 아제티디닐, 피롤리디닐, 피페리디노, 피페라지닐, 퍼히드로디아제피닐, 모르폴리노 및 티오모르폴리노를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 환형 아미노 기는 이의 고리 상에서 여기에 정의된 치환기 중 임의의 것, 예컨대 카르복시, 카르복실레이트 및 아미도에 의해 치환될 수 있다.
아실아미도(아실아미노): -NR1C(=O)R2, 여기서, R1은 아미드 치환기, 예를 들어 수소, C1-7 알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 H 또는 C1-7 알킬 기, 가장 바람직하게는 H이며, R2은 아실 치환기, 예컨대 C1-7 알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 아실아미드 기의 예는 -NHC(=O)CH3, -NHC(=O)CH2CH3, 및 -NHC(=O)Ph를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. R1　및 R2는 함께, 예를 들어 숙신이미딜, 말레이미딜 및 프탈이미딜에서와 같은 환형 구조를 형성할 수 있다.
Figure pct00004
아미노카르보닐옥시: -OC(=O)NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로, 아미노 기에 대한 정의된 바와 같은, 아미노 치환기이다. 아미노카르보닐옥시 기의 예는 -OC(=O)NH2, -OC(=O)NHMe, -OC(=O)NMe2, 및 -OC(=O)NEt2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
우레이도: -N(R1)CONR2R3, 여기서, R2 및 R3는 독립적으로, 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은, 아미노 치환기이고, R1은 우레이도 치환기, 예컨대 수소, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 수소 또는 C1-7알킬 기이다. 우레이도 기의 예는 -NHCONH2, -NHCONHMe, -NHCONHEt, -NHCONMe2, -NHCONEt2, -NMeCONH2, -NMeCONHMe, -NMeCONHEt, -NMeCONMe2, -NMeCONEt2 및 -NHCONHPh를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구아니디노: -NH-C(=NH)NH2.
테트라졸릴: 4개의 질소 원자와 하나의 탄소 원자를 가지는 5원 방향족 고리,
Figure pct00005
이미노: =NR, 여기서 R은 이미노 치환기, 예컨대 수소, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 H 또는 C1-7알킬 기이다. 이미노 기의 예는 =NH, =NMe, 및 =NEt를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
아미딘(아미디노): -C(=NR)NR2, 여기서 각 R은 아미딘 치환기, 예를 들어 수소, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 H 또는 C1-7알킬 기이다. 아미딘 기의 예는 -C(=NH)NH2, -C(=NH)NMe2, 및 -C(=NMe)NMe2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
니트로: -NO2.
니트로소: -NO.
아지도: -N3.
시아노(니트릴, 카르보니트릴): -CN.
이소시아노: -NC.
시아나토: -OCN.
이소시아나토: -NCO.
티오시아노(티오시아나토): -SCN.
아실옥시(역 에스테르): -OC(=O)R, 여기서 R은 아실옥시 치환기, 예컨대 C1-7 알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 아실옥시 기의 예는 -OC(=O)CH3(아세톡시), -OC(=O)CH2CH3, -OC(=O)C(CH3)3, -OC(=O)Ph, -OC(=O)C6H4F, 및 -OC(=O)CH2Ph를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이소티오시아노(이소티오시아나토): -NCS.
티올: -SH.
티오에테르(설파이드): -SR, 여기서 R은 티오에테르 치환기, 예를 들어 C1-7 알킬 기(C1-7 알킬티오 기라고도 함), C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20　아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. C1-7 알킬티오 기의 예는 -SCH3 및 -SCH2CH3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
디설파이드: -SS-R, 여기서 R은 디설파이드 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기(본원에서 C1-7알킬 디설파이드라고도 함)이다. C1-7알킬 디설파이드 기의 예는 -SSCH3 및 -SSCH2CH3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설핀(설피닐, 설폭시드): -S(=O)R, 여기서 R은 설핀 치환기, 예를 들어, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설핀 기의 예는 -S(=O)CH3 및 -S(=O)CH2CH3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설폭시드(설피닐): -S(=O)R, 여기서, R은 설폭시드 치환기, 예컨대 C1-7　알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 설폭시드 기의 예는 -S(=O)CH3 및 -S(=O)CH2CH3를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
설포닐(설폰): -S(=O)2R, 여기서 R은 설폰 치환기, 예컨대 C1-7　알킬 기, C3-20 헤테로시클릴 기, 또는 C5-20 아릴 기, 바람직하게는 C1-7 알킬 기이다. 설폰 기의 예는 -S(=O)2CH3(메탄설포닐, 메실), -S(=O)2CF3, -S(=O)2CH2CH3, 및 4-메틸페닐설포닐(토실)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
티오아미도(티오카르바밀): -C(=S)NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로, 아미노기에 대해 정의된 바와 같은 아미노 치환기이다. 아미도 기의 예는 -C(=S)NH2, -C(=S)NHCH3, -C(=S)N(CH3)2, 및 -C(=S)NHCH2CH3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설폰아미노: -NR1S(=O)2R, 여기서 R1은 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은, 아미노 치환기이고, R은 설폰아미노 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설폰아미노 기의 예는 -NHS(=O)2CH3, -NHS(=O)2Ph 및 -N(CH3)S(=O)2C6H5를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
설핀산(설피노): -S(=O)OH, -SO2H.
설폰산(설포): -S(=O)2OH, -SO3H.
설피네이트(설핀산 에스테르): -S(=O)OR; 여기서 R은 설피네이트 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설피네이트 기의 예는 -S(=O)OCH3(메톡시설피닐; 메틸 설피네이트) 및 -S(=O)OCH2CH3(에톡시설피닐; 에틸 설피네이트)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설포닐옥시: -OS(=O)2R, 여기서 R은 설포닐옥시 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설포닐옥시기의 예는 -OS(=O)2CH3(메실레이트) 및 -OS(=O)2CH2CH3(에실레이트)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설페이트: -OS(=O)2OR; 여기서 R은 설페이트 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설페이트 기의 예는 -OS(=O)2OCH3 및 -SO(=O)2OCH2CH3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설파밀(설파모일; 설핀산 아미드; 설핀아미드): -S(=O)NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로, 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은 아미노 치환기이다. 설파밀 기의 예는 -S(=O)NH2, -S(=O)NH(CH3), -S(=O)N(CH3)2, -S(=O)NH(CH2CH3), -S(=O)N(CH2CH3)2, 및 -S(=O)NHPh를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설폰아미도(설핀아모일; 설폰산 아미드; 설폰아미드): -S(=O)2NR1R2, 여기서 R1 및 R2는 독립적으로, 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은 아미노 치환기이다. 설폰아미도 기의 예는 -S(=O)2NH2, -S(=O)2NH(CH3), -S(=O)2N(CH3)2, -S(=O)2NH(CH2CH3), -S(=O)2N(CH2CH3)2, 및 -S(=O)2NHPh를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설파미노: -NR1S(=O)2OH, 여기서 R1은 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은 아미노 치환기이다. 설파미노 기의 예는 -NHS(=O)2OH 및 -N(CH3)S(=O)2OH를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설폰아미노: -NR1S(=O)2R, 여기서 R1은 아미노 기에 대해 정의된 바와 같은 아미노 치환기이고, R은 설폰아미노 치환기, 예컨대 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설폰아미노 기의 예는 -NHS(=O)2CH3 및 -N(CH3)S(=O)2C6H5를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
설핀아미노: -NR1S(=O)R, 여기서 R1은 아미노 기에 대해 정의한 바와 같은 아미노 치환기이고, R은 설핀아미노 치환기, 예를 들어 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기이다. 설핀아미노 기의 예는 -NHS(=O)CH3 및 -N(CH3)S(=O)C6H5를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
포스피노(포스핀): -PR2, 여기서 R은 포스피노 치환기, 예를 들어 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스피노 기의 예는 -PH2, -P(CH3)2, -P(CH2CH3)2, -P(t-Bu)2, 및 -P(Ph)2를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
포스포: -P(=O)2.
포스피닐(포스핀 옥시드): -P(=O)R2, 여기서 R은 포스피닐 치환기, 예를 들어 C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 C1-7알킬 기 또는 C5-20아릴 기이다. 포스피닐 기의 예는 -P(=O)(CH3)2, -P(=O)(CH2CH3)2, -P(=O)(t-Bu)2, 및 -P(=O)(Ph)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
포스폰산(포스포노): -P(=O)(OH)2.
포스포네이트(포스포노 에스테르): -P(=O)(OR)2, 여기서 R은 포스포네이트 치환기, 예를 들어 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스포네이트 기의 예는 -P(=O)(OCH3)2, -P(=O)(OCH2CH3)2, -P(=O)(O-t-Bu)2, 및 -P(=O)(OPh)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
인산(포스포노옥시): -OP(=O)(OH)2.
포스페이트(포스포노옥시 에스테르): -OP(=O)(OR)2, 여기서 R은 포스페이트 치환기, 예를 들어 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스페이트 기의 예는 -OP(=O)(OCH3)2, -OP(=O)(OCH2CH3)2, -OP(=O)(O-t-Bu)2, 및 -OP(=O)(OPh)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
아인산: -OP(OH)2.
포스파이트: -OP(OR)2, 여기서 R은 포스파이트 치환기, 예를 들어 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스파이트 기의 예는 -OP(OCH3)2, -OP(OCH2CH3)2, -OP(O-t-Bu)2, 및 -OP(OPh)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
포스포르아미디트: -OP(OR1)-NR2 2, 여기서 R1 및 R2는 포스포르아미디트 치환기, 예를 들어 -H, (임의 치환된) C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스포르아미디트의 예는 -OP(OCH2CH3)-N(CH3)2, -OP(OCH2CH3)-N(i-Pr)2, 및 -OP(OCH2CH2CN)-N(i-Pr)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
포스포르아미데이트: -OP(=O)(OR1)-NR2 2, 여기서 R1 및 R2는 포스포르아미데이트 치환기, 예를 들어 -H, (임의 치환된) C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 포스포르아미데이트 기의 예는 -OP(=O)(OCH2CH3)-N(CH3)2, -OP(=O)(OCH2CH3)-N(i-Pr)2, 및 -OP(=O)(OCH2CH2CN)-N(i-Pr)2를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실릴: -SiR3, 여기서 R은 실릴 치환기, 예를 들어 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 실릴 기의 예는 -SiH3, -SiH2(CH3), -SiH(CH3)2, -Si(CH3)3 , -Si(Et)3, -Si(iPr)3, -Si(tBu)(CH3)2, 및 -Si(tBu)3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
옥시실릴: -Si(OR)3, 여기서 R은 옥시실릴 치환기, 예컨대 -H, C1-7알킬 기, C3-20헤테로시클릴 기, 또는 C5-20아릴 기, 바람직하게는 -H, C1-7알킬 기, 또는 C5-20아릴 기이다. 옥시실릴 기의 예는 -Si(OH)3, -Si(OMe)3 , -Si(OEt)3, 및 -Si(OtBu)3를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실록시(실릴 에테르): -OSiR3, 여기서 SiR3는 상기 논의된 바와 같은 실릴 기이다.
옥시실록시: -OSi(OR)3, 여기서 OSi(OR)3는 상기 논의된 바와 같은 옥시실릴기이다.
여러 경우에, 치환기 그 자체가 치환되어 있다.
상기 언급한 바와 같이, 상기 제시한 치환 기, 예컨대 알킬, 헤테로시클릴 및 아릴을 형성하는 기는 그 자체가 치환될 수 있다. 따라서, 상기 정의는 치환된 치환 기를 포괄하는 것이다.
바람직한 화합물
본 발명의 제1 측면의 바람직한 화합물은 하기 개시된 바와 같다.
바람직하게는 X1은 Leu이고, X2는 Val 또는 Ile이거나; 또는 X1은 Val이고, X2는 Val 또는 Ile이다. 가장 바람직하게는, X1은 Leu이고, X2는 Val이거나; 또는 X1은 Val이고, X2는 Me이다.
R1, R2, R3 , R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10는 임의 치환되거나, 또는 적당히 임의로 추가 치환될 수 있다. 그러나, 일부 구체예에서, 이들 기는 비치환되거나 도는 적절히 추가 치환되지 않을 수 있다.
R1 또는 R2가 알킬 기인 경우, 알킬 기는 C1-7 알킬 기, 가장 바람직하게는 C1-4 알킬 기이다. R1 또는 R2 알킬 기는 바람직하게는 완전 포화되어 있다.
R1 또는 R2는 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 7개 탄소 원자를 가질 수 있다.
R1 또는 R2는 아미드의 질소 원자와 함께 복소환 기를 나타내며, 여기서 이 기는 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 포함하며, 바람직하게는 헤테로원자는 복소환 고리에서 인접 위치에 존재하지 않는다.
R1 또는 R2는 아미드의 질소 원자와 함께 복소환 기를 나타내며, 여기서 이 기는 하나 이상의 헤테로 원자를 추가로 포함하며, 상기 복소환 기는 바람직하게는 C3-20 복소환 기이다. 바람직하게는 복소환 기는 C5-10 복소환 기이다. 복소환 기는 5, 6 또는 7 고리 원자를 가질 수 있다.
R1 및 R2는 둘다 하나 이상의 히드록실 치환기를 가질 수 있다. 이들 중, R1 및 R2는 2개 이상의 히드록실 치환기를 가질 수 있다. 바람직하게는, R1은 1개, 2개, 또는 3개 히드록실 치환기를 가진다.
R1 및 R2는 동일할 수 있다.
바람직하게는 R1은 알킬기이다. 바람직하게는 R2는 수소이다.
R1 및 R2가 히드록실 치환기를 가지는 헤테로알킬 기인 경우, 히드록실 치환기는 헤테로알킬기의 탄소 원자 상의 치환기이다.
R1 또는 R2가 2 이상의 히드록실 치환기를 가지는 알킬 또는 헤테로알킬 기인 경우, 각 히드록실 치환기는 알킬 또는 헤테로알킬 기의 상이한 탄소 원자 상의 치환기이다.
일 구체예에서, R1 또는 R2 알킬 기는 비고리형이다. 일 구체예에서, R1 또는 R2 알킬기는 직쇄형이다.
일 구체예에서, R1 또는 R2는 치환되거나 또는 적절히 추가 치환된다. 치환기는 카르복시, 에스테르, 아실옥시, 아미도, 아실아미도와, 아릴 및 헤테로아릴로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 기일 수 있다. 바람직하게는, 치환기는 카르복시, 에스테르, 아실옥시, 아릴 및 헤테로아릴로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 기이다.
바람직하게는, R1 또는 R2는 독립적으로 하기 제시된 치환기 중 하나이며, 여기서 *는 질소 원자에의 결합점을 나타낸다.
Figure pct00006
추가적으로 또는 대안적으로, R1 또는 R2는 독립적으로 하기 제시된 치환기 중 하나로부터 선택될 수 있으며, 여기서 *는 질소 원자에의 결합점을 나타낸다.
Figure pct00007
일 구체예에서, R1은 독립적으로 상기 치환기 세트 중에 제시된 치환기 중 하나로부터 선택된다. 이 구체예에서, R2는 바람직하게는 수소이다.
대안적으로, R1 및 R2는 질소 원자와 함께, 즉 X는 하기 제시된 기로부터 선택된 치환기일 수 있으며, 여기서 *는 C-말단 카르보닐 탄소에의 결합점을 나타낸다.
Figure pct00008
추가적으로 또는 대안적으로, R1 또는 R2는 독립적으로 하기 제시된 치환기 중 하나로부터 선택될 수 있으며, 여기서 *는 질소 원자에의 결합점을 나타낸다.
Figure pct00009
바람직하게는 R1은 -CH2CH2OH이다.
일 구체예에서, Z는 -NH2, 아미노산 또는 -NR5COR6이다. 바람직하게는, Z는 -NH2, 또는 아미노산이다.
일 구체예에서, Z는 -NR5COR6이고, R5는 수소이다.
Z가 아미노산 잔기인 경우, 아미노산 잔기는 바람직하게는 유전자 코드가 코딩하는 천연 아미노산 잔기 또는 이의 D-이성질체, 더욱 바람직하게는 기 Ile-, Lys-, Phe-, Val-, Glu-, Asp-, His-, Leu, Arg-, Ser- 및 Trp-로부터 선택된 아미노산 잔기이다. 일 측면에서, 아미노산 잔기는 기 Ile-, Lys-, Phe-, Val-, Glu-, Asp-, His-, Leu-, Arg- 및 Ser-로부터 선택될 수 있다. 이러한 변형체는, 본 명세서에 참고로 포함된 미국 6,022,851호에 개시된 바와 같이, Z가 -NH2인 화합물에 잔기를 화학적으로 부가하여 제조할 수 있다. 아미노산의 화학적 부가는 아미노산의 L- 또는 D-형태를 가능하게 한다는 것을 알 것이다. 이는 상기 언급한 바와 같은 다른 아미노산의 D-형태 외에도 D-Ala을 포함한다.
아미노산 잔기는 번역후 변형 과정에서, 예를 들어 세린, 시스테인 및 트레오닌 잔기로 이루어진 잔기와 같은, 변형된 천연 아미노산 잔기일 수 있다. 본 발명의 화합물 내의 잔기는 하기의 군에 제시된 탈수된 아미노산으로부터 선택할 수 있다:
Figure pct00010
제2의 이들 구조물은 디히드로아미노 부티르산 잔기라고 언급될 수 있다. 또한, 아미노산 잔기는 하기의 군에 제시된 환형 잔기로부터 선택할 수 있다:
Figure pct00011
이해되는 바와 같이, 통상적으로 이들 환형 구조물의 합성은, 통상적이나, 필수적인 것은 아닌 인접 아미노산 잔기의 아미드 카르보닐과 세린, 트레오닌 또는 시스테인 잔기 측쇄의 고리화를 포함한다.
따라서, 상기 제시된 구조물은 인접기의 일부, 예컨대 인접 아미노산을 포함한다. 대안적으로, 인접기는 세린, 트레오닌 또는 시스테인 잔기와 함께 잔기 N-말단에 아미드 결합을 형성하는 기로부터 유도될 수 있다. 이는 세린 잔기의 N-말단에서 아미드 결합을 통해 인접기와 연결되는 세린 잔기로부터 유도된 옥사졸린 아미노산 잔기에 대해 하기 예에 역합성으로 제시되어 있다:
Figure pct00012
별표(*)는 인접기의 카르보닐 탄소로부터 유도된 옥사졸린의 탄소 원자의 위치를 나타낸다. 역합성은 단지 예시 목적으로 제시되며, 상기 논의한 번역후 변형된 아미노산 잔기는 대안 전구체로부터 제조할 수 있다.
아미노산 잔기는 비천연 또는 비정상적인 천연 아미노산일 수 있다. 아미노산은 셀레노 세린, 아미노부티르산, 아미노이소부티르산, 부틸글리신, 시트룰린, 시클로헥실알라닌, 디아미노프로피온산, 호모세린, 히드록시 프롤린, 노르류신, 노르발린, 오르니틴, 페니실아민피로글루탐산, 사르코신, 스타틴, 테트라히드로이소퀴놀린-3-카르복실산 및 티에닐알라닌으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. L- 또는 D-형태를 선택할 수 있다.
아미노산은 α-, β- 또는 γ-아미노산일 수 있다. 아미노산의 아미노기는 모노- 또는 디-알킬화될 수 있다. Z가 아미노산 잔기인 경우, 아미노산의 아미노기를 변형시킬 수 있다. 따라서, N 말단은 -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7 및 -NR5C(NR8)NR6R7(이 때, R3 , R4, R5, R6, R7 및 R8는 상기 정의된 바와 같음)로부터 선택된 기일 수 있다.
Z가 아미노산 잔기인 경우, 아미노산 잔기는 또한 보호된 아미노산 잔기일 수 있다. 보호기와 같은 아미노기는 Fmoc, Boc, Ac, Bn 및 Z(또는 Cbz)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 측쇄는 또한 적당히 보호될 수 있다. 측쇄 보호기는 측쇄에 대하여 적당히 Pmc, Pbf, OtBu, Trt, Acm, Mmt, tBu, Boc, ivDde, 2-ClTrt, tButhio, Npys, Mts, NO2, Tos, OBzl, OcHx, Acm, pMeBzl, pMeOBz, OcHx, Bom, Dnp, 2-Cl-Z, Bzl, For, 및 2-Br-Z로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
천연 및 비천연 아미노산과 이의 보호 형태뿐 아니라, 보호기의 탈보호 방법도 잘 알려져 있다. 많은 내용이 문헌[Merck NovabiochemTM catalog 'Reagents for Peptide and High-Throughput Synthesis' (2006/7)(전문이 참고 인용됨)]에 요약되어 있다.
R3 및 R4 중 하나는 알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬 및 헤테로아르알킬로부터 선택된, 임의 치환된 기일 수 있다.
R3 및 R4는 둘다 수소일 수 있다
Z가 -NH2인 경우, 즉 R3 및 R4가 둘다 수소인 경우, 이 기는 보호 형태로 존재할 수 있다. 보호기는 Fmoc, Boc, Ac, Bn 및 Z(또는 Cbz)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 보호 형태에 관하여 하기에 설명된 것들과 같은 대안적인 보호기를 사용할 수 있다.
바람직하게는, R5는 수소이다.
바람직하게는, Z는 -NH2, 아미노산 또는 -NR5COR6이다. Z가 -NR5COR6인 경우, 바람직하게는 R5는 수소이고 R6은 히드록실기로 치환된 아르알킬기이고, 가장 바람직하게는 아르알킬기는 기의 알킬 부분 상에서 치환된다. R6은 -CH(OH)Ph일 수 있다(즉, Z는 만델릴기로 변형된다).
R9는 바람직하게는 알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬 및 헤테로아르알킬로부터 선택된, 임의 치환된 기이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 화합물은 하기에 제시된 화합물이다:
화합물 I : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드
화합물 II : 데옥시-악타가르딘 B N-[4-부탄올아민] 모노카르복사미드
화합물 III : 악타가르딘 N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드
화합물 IV : 데옥시-악타가르딘 B (3-아미노-1,2-프로판디올) 모노카르복사미드
화합물 V : 데옥시-악타가르딘 B (2-아미노-1,3-프로판올) 모노카르복사미드
화합물 VI : 데옥시-악타가르딘 B [트리스(히드록시메틸)메틸아민] 모노카르복사미드
화합물 VII : 데옥시-악타가르딘 B (1-아미노-2-프로판올) 모노카르복사미드
화합물 VIII : 데옥시-악타가르딘 B (1 -아미노-3-프로판올) 모노카르복사미드
화합물 IX : (L)-페닐알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 X : (L)-트립토파닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XI : (L)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XII : (D)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XIII : (L)-이소류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XIV : (L)-류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XV : N-페닐아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XVI : N-아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XVII : N-만델릴 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XVIII : 데옥시악타가르딘 B (N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민) 모노카르복사미드
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 화합물은 하기 제시된 화합물들로부터 선택할 수 있다:
화합물 XX : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-히드록시-2-페닐에틸아민] 모노카르복사미드
화합물 XXI : 데옥시-악타가르딘 B (L-세린 메틸 에스테르) 모노카르복사미드
화합물 XXII : 데옥시악타가르딘 B (N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민) 모노카르복사미드
화합물 XXIII : 데옥시-악타가르딘 B (2-히드록시페페라진) 모노카르복사미드
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 화합물은 하기 제시된 화합물들로부터 선택할 수 있다:
화합물 XXX : (L)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXI : (D)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXII : (L)-이소류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXIII : (L)-류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXIV : N-페닐아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXV : N-아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
화합물 XXXVI : N-만델릴 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
가장 바람직한 화합물은 다음과 같다:
화합물 I : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드
화합물 III : 악타가르딘 N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드
가장 바람직한 화합물은 이들이 유도된 악타가르딘 및 데옥시악타가르딘 B와 비교하여 항미생물 활성이 향상된다.
또한, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 변형체, 유도체 및 전구체를 제공한다. 이들은 하기에 상세히 설명되어 있다.
변형체
화학식 I의 화합물의 변형체는, 하나 이상, 예를 들어 1∼5개, 예컨대 1, 2, 3 또는 4개의 아미노산이 또 다른 아미노산으로 치환된 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 아미노산은 화학식 I의 화합물의 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11, 13, 15, 16 또는 18번 위치로부터 선택된 위치에 존재한다.
치환은 하나의 아미노산의 또 다른 천연 아미노산으로의 치환일 수 있으며, 보존적 또는 비보존적 치환일 수 있다. 보존적 치환은 하기 표에 제시된 것들을 포함하며, 여기서 두번째 컬럼에서 동일한 블럭의 아미노산, 바람직하게는 세번째 컬럼의 동일한 라인의 아미노산이 상호 치환될 수 있다.
Figure pct00013
대안적으로, 아미노산은 상기 언급한 변형, 비천연 또는 비정상적 아미노산으로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물의 변형체는 하나 이상의 가교가 티오닌 가교 이외의 가교인 화합물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 가교는 적당한 경우 디설파이드 가교와, 아미드 및 에스테르 가교(각각 소위 마크로락탐 및 마크로락톤 변형체라고 함)를 포함한다.
유도체
본 발명의 화합물(변형체 포함)의 유도체는, 본 발명의 화합물의 하나 이상의 아미노산 측쇄가, 예컨대 에스테르화, 아미드화 또는 산화에 의해 변형된 것들이다.
본 발명의 화합물의 유도체는 악타가르딘의 카르복시 작용기 중 하나에서의 모노아미드 유도체일 수 있다. 유도체는 내부 잔기, 예컨대 잔기 Glu11의 측쇄의 카르복시 작용기가 -COOH로부터 기 -COOR10(이 때, R10은 수소, (C1-C4)알킬 또는 (C1-C4)알콕시 (C2-C4)알킬을 나타냄)로 변형된 화합물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 내부 잔기의 측쇄의 카르복시 작용기, 예컨대 잔기 Glu11의 것은 -COOH로부터 기 -CONR1R2(이 때, R1 및 R2는 C-말단 아미드 치환기와 관련하여 상기 정의한 바와 같음)로 변형된다.
가교 CROSSLINK 1-6, 란티오닌(Ser-Cys); CROSSLINK 7-12, 베타-메틸란티오닌(Thr-Cys); 및 CROSSLINK 9-17, 베타-메틸란티오닌(Thr-Cys)을 가지는 화학식 I의 화합물이 제시되어 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 이들 가교 중 1, 2 또는 3개는 티오닌 설폭시드 가교일 수 있다.
기타 형태 포함
상기 화합물 및 폴리펩티드 전구체에는 잘 알려진 이온, 염, 용매화물 및 보호된 형태가 포함된다. 예를 들어, 카르복실산(-COOH)이라고 하면 이의 음이온성(카르복실레이트) 형태(-COO-), 이의 염 또는 용매화물뿐 아니라 통상적인 보호 형태도 포함한다. 유사하게, 아미노기라고 하면, 아미노기의 양성자화된 형태(-N+HR1R2), 염 또는 용매화물, 예컨대 히드로클로라이드염 뿐 아니라 아미노기의 통상적인 보호 형태를 포함한다. 마찬가지로, 히드록실기라고 하면, 이의 음이온 형태(-O-), 염 또는 용매화물뿐 아니라, 히드록실기의 통상적인 보호 형태도 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 화합물의 잔기로서의 특징을 나타내는, 글루탐산(Glu)의 카르복실산 함유 측쇄는, 카르복실레이트 형태를 포함한다. Z가 -NH2인 경우, 이 기는 아미노기의 양성자화된 형태를 포함한다,
이성질체, 염, 용매화물, 보호 형태 및 프로드러그
어떤 화합물은, 비제한적인 예로서 시스- 및 트랜스-형태; E- 및 Z-형태, c-, t-, 및 r-형태; 엔도- 및 엑소-형태; R-, S-, 및 메조-형태; D- 및 L-형태; d- 및 l-형태; (+) 및 (-) 형태; 케토-, 에놀-, 및 에놀레이트-형태; syn- 및 anti-형태; 향사(synclinal)- 및 배사(anticlinal)-형태; α- 및 β-형태; 축방향(axial) 및 수평방향(equatorial) 형태; 보트-, 체어-, 트위스트-, 엔벨로프- 및 하프체어-형태네.; 및 이의 조합을 포함하여, 하나 이상의 특정 기하, 광학, 거울상이성질체, 부분입체이성질체, 에피머, 입체이성질체, 호변이성질체, 형태 이성질체 또는 아노머 형태로 존재할 수 있으며, 이하 총괄적으로 "이성질체"(또는 "이성질체 형태")라고 한다.
예를 들어, 본 명세서에 개시된 아미노산 잔기는 특정 입체이성질체 형태 중 어느 하나의 형태로 존재할 수 있다. 유사하게, R1 및 R2기는 특정 입체이성질체 형태 중 어느 하나로 존재할 수 있다(이러한 형태가 존재하는 경우). 마찬가지로, 기 R3 , R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10는 특정 입체이성질체 형태 중 어느 하나로 존재할 수 있다(이러한 형태가 존재하는 경우).
본 발명의 화합물 또는 전구체 폴리펩티드가 디히드로아미노 부티르산 잔기를 포함하는 경우, 잔기는 시스- 또는 트랜스-형태로 존재할 수 있다.
화합물이 결정형으로 존재하는 경우에는, 여러 상이한 다형태로 존재할 수 있다.
호변이성질체 형태에 대하여 하기 논의된 것을 제외하고는, 구조적(또는 구성적) 이성질체(즉, 공간에서 원자의 위차만 다르다기 보다는 원자 사이의 연결이 다른 이성질체)는 본 명세서에 사용된 용어 "이성질체"로부터 특별히 배제된다는 것에 유의한다. 예를 들어, 메톡시기 -OCH3는 이의 구조적 이성질체인 히드록시메틸기 -CH2OH를 의미하는 것으로 해석되지 않는다. 유사하게, 오르토-클로로페닐은 이의 구조 이성질체인 메타-클로로페닐을 의미하는 것으로 해석되지 않는다. 그러나, 일정 종류의 구조물은 그 종류에 속하는 구조적 이성질체 형태를 포함할 수 있다(예컨대, C1-7알킬은 n-프로필 및 이소-프로필을 포함하고; 부틸은 n-, 이소-, sec-, 및 tert-부틸을 포함하고; 메톡시페닐은 오르토-, 메타- 및 파라-메톡시페닐을 포함한다).
상기 제외는 호변이성질체 형태, 예를 들어, 호변이성질체쌍인 케토/에놀, 이민/엔아민, 아미드/이미노 알콜, 아미딘/아미딘, 니트로소/옥심, 티오케톤/엔티올, N-니트로소/히드록시아조 및 니트로/아시-니트로에서와 같은 케토-, 엔올- 및 에놀레이트-형태와는 관련이 없다.
용어 "이성질체"에는 하나 이상의 동위원소 치환기를 갖는 화합물도 특별히 포함된다는 점에 유의한다. 예를 들어, H는 임의의 동위원소 형태, 예컨대 1H, 2H (D), 및 3H (T)로 존재할 수 있고; C는 임의의 동위원소 형태, 예컨대 12C, 13C, 및 14C로 존재할 수 있고; O는 임의의 동위원소 형태, 예컨대 16O 및 18O 형태로 존재할 수 있으며, 그 밖에 다른 것도 동위원소 형태로 존재할 수 있다.
달리 특정된 바 없다면, 특정 화합물은 (완전 또는 부분적) 라세미체 및 이의 기타 혼합물을 포함한 모든 이성질체 형태를 포함한다. 이러한 이성질체 형태의 제조(예, 비대칭 합성) 및 분리(예, 분별 결정화 및 크로마토그래피 수단) 방법은 당업계에 알려져 있거나, 또는 공지된 방식으로 본원에 교시된 방법 또는 기존 방법을 채용하여 쉽게 입수된다.
달리 특정된 바 없다면, 특정 화합물은 또한 하기 논의된 바와 같이 예컨대 이온, 염, 용매화물 및 이의 보호 형태뿐 아니라, 이의 상이한 다형태를 포함한다.
활성 화합물의 상응하는 염, 예컨대 약학적으로 허용되는 염을 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 바람직할 수 있다. 약학적으로 허용되는 염의 예는 문헌["Pharmaceutically Acceptable Salts", J. Pharm. Sci., 66, 1-19 (1977)]에 논의되어 있다.
예를 들어, 화합물이 음이온이거나, 또는 음이온이 될 수 있는 작용기(예, -COOH는 -COO-가 될 수 있음)를 가지는 경우, 적절한 양이온과 염을 형성할 수 있다. 적절한 무기 양이온의 예는 알칼리 금속 이온, 예컨대 Na+ 및 K+, 알칼리토금속 양이온, 예컨대 Ca2+ 및 Mg2+, 및 기타 양이온, 예컨대 Al3+를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적절한 유기 양이온의 예는 암모늄 이온(즉, NH4 +) 및 치환된 암모늄 이온(예, NH3R+, NH2R2 +, NHR3 +, NR4 +)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 적당히 치환된 암모늄 이온의 예는 에틸아민, 디에틸아민, 디시클로헥실아민, 트리에틸아민, 부틸아민, 에틸렌디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 페페라진, 벤질아민, 페닐벤질아민, 콜린, 메글루민, 및 트로메타민, 뿐 아니라 아미노산, 예컨대 리신 및 아르기닌으로부터 유도된 것들이다. 보통의 4차 암모늄 이온의 예는 N(CH3)4 + 이다.
화합물이 양이온이거나 또는 양이온이 될 수 있는 작용기(예, -NH2는 -NH3 +가 될 수 있음)를 가지는 경우, 적절한 음이온과의 염을 형성할 수 있다. 적당한 무기 음이온의 예는 염산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 황산, 아황산, 질산, 아질산, 인산 및 아인산 등의 무기산으로부터 유도된 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적당한 유기 음이온의 예는 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 글리콜산, 스테아르산, 팔미트산, 락트산, 말산, 파모산(pamoic acid), 타르타르산, 시트르산, 글루콘산, 아스코르브산, 말레산, 히드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 아스파르트산, 벤조산, 신남산, 피루브산, 살리실산, 설파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 에탄 디설폰산, 옥살산, 이세티온산, 발레산 및 글루콘산 등의 유기산으로부터 유도된 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적절한 중합체 음이온의 예는 탄닌산, 카르복시메틸 셀룰로스 등의 중합체 산으로부터 유도된 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 활성 화합물의 상응하는 용매화물을 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 바람직할 수 있다. 용어 "용매화물"은 용질(예, 활성 화합물, 활성 화합물의 염)과 용매의 복합체를 지칭하는 통상적인 의미로 본 명세서에서 사용된다. 용매가 물인 경우, 용매화물은 수화물, 예컨대 모노-수화물, 디-수화물, 트리-수화물 등으로서 편리하게 언급될 수 있다.
화학적 보호 형태로 활성 화합물을 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 또는 바람직할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "화학적 보호 형태"는 하나 이상의 반응성 작용기가 바람직하지 않은 화학 반응으로부터 보호된, 즉, 보호된 또는 보호하는 기(차폐된 또는 차폐하는 기 또는 차단된 또는 차단하는 기라고도 알려져 있음)의 형태로 존재하는 화합물을 의미한다. 반응성 작용기를 보호하여, 보호된 기에 영향을 미치지 않고 다른 비보호된 반응성 작용기를 포함하는 반응을 수행할 수 있다; 후속 단계에서, 나머지 분자에 실질적으로 영향을 미치지 않고 통상적으로 보호기를 제거할 수 있다. 예를 들어 문헌["Protective Groups in Organic Synthesis" (T. Green and P. Wuts; 3rd Edition; John Wiley and Sons, 1999)] 참조.
예를 들어, 상기 Z가 -NH2인 경우 앞서 개시한 바와 같이 아민기를 보호할 수 있다. 또한, 아민기를 아미드 또는 우레탄으로서, 예컨대 메틸 아미드(-NHCO-CH3); 벤질옥시 아미드(-NHCO-OCH2C6H5, -NH-Cbz); t-부톡시 아미드(-NHCO-OC(CH3)3, -NH-Boc); 2-비페닐-2-프로폭시 아미드(-NHCO-OC(CH3)2C6H4C6H5, -NH-Bpoc), 9-플루오레닐메톡시 아미드(-NH-Fmoc), 6-니트로베라트릴옥시 아미드(-NH-Nvoc), 2-트리메틸실릴에틸옥시 아미드(-NH-Teoc), 2,2,2-트리클로로에틸옥시 아미드(-NH-Troc), 알릴옥시 아미드(-NH-Alloc), 2(-페닐설포닐)에틸옥시 아미드(-NH-Psec); 또는 적당한 경우 N-옥시드(>NO·)로서 보호될 수 있다.
예를 들어, 카르복실산기는 상기 아미노산 잔기와 관련하여 앞서 개시한 바와 같이 보호될 수 있다. 예를 들어, 카르복실산기는 에스테르로서, 예컨대 C1-7 알킬 에스테르(예컨대, 메틸 에스테르; t-부틸 에스테르); C1-7 할로알킬 에스테르(예컨대, C1-7 트리할로알킬 에스테르); 트리C1-7 알킬실릴-C1-7 알킬 에스테르; 또는 C5-20 아릴-C1-7 알킬 에스테르(예, 벤질 에스테르; 니트로벤질 에스테르)로서; 또는 아미드로서, 예컨대 메틸 아미드로서 보호될 수 있다.
예를 들어, 히드록실기는 에테르(-OR)로서 또는 에스테르(-OC(=O)R)로서, 예컨대 t-부틸 에테르; 벤질, 벤즈히드릴(디페닐메틸) 또는 트리틸(트리페닐메틸)에테르; 트리메틸실릴 또는 t-부틸디메틸실릴 에테르; 또는 아세틸 에스테르(-OC(=O)CH3, -OAc)로서 보호될 수 있다.
예를 들어, 알데히드 또는 케톤기는 각각 아세틸 또는 케탈로 보호될 수 있는데, 여기서 카르보닐기(>C=O)는, 예컨대 1차 알콜과의 반응에 의해 디에테르(>C(OR)2)로 전환된다. 산의 존재 하에 많은 과량의 물을 사용하여 가수분해하여 알데히드 또는 케톤기를 쉽게 재형성할 수 있다.
활성 화합물을 프로드러그의 형태로 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 바람직할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "프로드러그"는, (예컨대 생체내에서) 대사될 때 목적하는 활성 화합물을 형성하는 화합물을 말한다. 통상적으로 프로드러가는 불활성이거나, 또는 활성 화합물보다 활성이 낮지만, 취급, 투여 또는 대사 성질 측면에서 유리할 수 있다.
예를 들어, 일부 프로드러그는 활성 화합물의 에스테르(예컨대 생리적으로 허용되고 대사되기 쉬운 에스테르)이다. 대사 과정에서, 에스테르기(-C(=O)OR)가 분해되어 활성 약물을 형성한다. 이러한 에스테르는, 예를 들어, 적당한 경우, 어버이 화합물 중에 존재하는 임의의 다른 활성기를 사전 보호하면서, 어버이 화합물 중 임의의 카르복실산기(-COOH)를 에스테르화한 후, 필요에 따라 탈보호하여 형성할 수 있다. 이러한 대사되기 쉬운 에스테르의 예는 R이 C1-20알킬(예. -Me, -Et); C1-7아미노알킬(예. 아미노에틸; 2-(N,N-디에틸아미노)에틸; 2-(4-모르폴리노)에틸); 및 아실옥시-C1-7알킬(예. 아실옥시메틸; 아실옥시에틸; 예, 피발로일옥시메틸; 아세톡시메틸; 1-아세톡시에틸; 1-(1-메톡시-1-메틸)에틸-카르보닐옥시에틸; 1-(벤조일옥시)에틸; 이소프로폭시-카르보닐옥시메틸; 1 -이소프로폭시-카르보닐옥시에틸; 시클로헥실-카르보닐옥시메틸; 1-시클로헥실-카르보닐옥시에틸; 시클로헥실옥시-카르보닐옥시메틸; 1-시클로헥실옥시-카르보닐옥시에틸; (4-테트라히드로피라노일옥시)카르보닐옥시메틸; 1-(4-테트라히드로피라닐옥시)카르보닐옥시에틸; (4-테트라히드로피라닐)카르보닐옥시메틸; 및 1-(4-테트라히드로피라닐)카르보닐옥시에틸)인 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
추가의 적절한 프로드러그 형태는 포스포네이트 및 글리콜레이트 염을 포함한다. 특히, 히드록시기(-OH)는 클로로디벤질포스파이트와의 반응 후 수소첨가에 의해 포스포네이트기 -O-P(=O)(OH)2를 형성함으로써 포스포네이트 프로드러그로 제조될 수 있다. 이러한 기는 대사 과정에서 포스파타제 효소에 의해 분해되어 히드록시기를 가지는 활성 약물로 형성된다.
또한, 일부 프로드러그는 효소적 활성화에 의해 활성 화합물을 형성하거나, 또는 추가 화학 반응시 활성 화합물을 형성하는 화합물을 형성한다. 예를 들어, 프로드러그는 당 유도체 또는 기타 글리코시드 접합체가 되거나, 또는 아미노산 에스테르 유도체가 될 수 있다.
본 발명의 화합물의 제조 방법
본 발명자들은 란티바이오틱 화합물과 이의 유도체 및 변형체 및 전구체의 제조 방법을 앞서 개시하였다. 본 발명자들의 공계류 중인 선출원 PCT/GB2007/000138호(WO/2007/083112)는 본 명세서 중에 그 전문이 참고로 포함된다. 이 문헌에 개시된 화합물은 본 발명에 개시된 화합물에 대한 출발 물질로서 사용될 수 있다.
특히, 본 발명자들의 공계류중인 출원에서 하기 섹션을 참조한다.
발현 구성체;
재조합 발현 벡터;
발현 카세트;
발현 라이브러리;
'란티바이오틱 생산 숙주 세포' 및 '비-생산자 세포'를 포함하는 숙주 세포;
발명의 화합물의 제조; 및
실시예 1-4 및 7.
본 명세서에 개시된 화합물은 본 발명에서 사용하기 위한 다른 화합물들의 합성의 출발 물질로서 사용할 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 악타가르딘 화합물은 공지의 악타가르딘 화합물로부터 제조할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 악타가르딘 화합물은 악타가르딘, 악타가르딘 B 및 데옥시악타가르딘 B로부터 제조된다. 이들 란티바이오틱은 '어버이 란티바이오틱' 또는 '란티바이오틱 출발 물질'이라고 할 수 있다.
악타가르딘 화합물은, 필요한 경우 전구체 폴리펩티드의 악타가르딘 화합물로의 전환에 필요한 회합 클러스터 유전자와 함께 적당한 란티바이오틱 유전자, 예컨대 LanA 유전자를 보유하는 숙주 세포에서, 예를 들어 재조합 발현 벡터에 보유된 전구체 폴리펩티드를 코딩하는 발현 구성체 형태로, 핵산의 발현에 의해 생성될 수 있다. 당업계에 공지된 방법을 사용하여 LanA 유전자의 적절한 변형에 의해 변형체 악타가르딘 화합물을 제조할 수 있다.
LanO 유전자는, 악타가르딘 유전자 클러스터의 일부로 확인되었는데, 데옥시 형태의 악타가르딘 화합물의 악타가르딘(여기서, Y는 -S(O)-임)으로의 산화를 담당하는 단백질을 코딩하는 것으로 생각된다. 이 유전자 변형으로 대체 가교 구조를 가지는 유도체 화합물을 생성할 수 있다. LanO 유전자 변형으로 숙주 세포 중에서 생성되는 화합물의 산화(Y = -S(O)) 및 환원(Y = -S-) 형태의 상대적 수준을 변경할 수 있다.
LanM 유전자는, 악타가르딘 유전자 클러스터의 일부로서 확인되었는데, 전구체 폴리펩티드의 란티바이오틱 화합물로의 전환에 필요한 단백질을 코딩하는 것으로 생각된다. 이 유전자 및 변형 단백질을 코딩하는 기타 유전자의 조절로 대체 가교 구조를 가지는 유도체 화합물을 생성할 수 있다. 이들 유전자 조절은 악타가르딘 화합물의 N-말단에 결합된 아미노산 서열, 예컨대 리더 서열을 가지거나 또는 보유하는 화합물을 생성할 수도 있다.
통상적으로, 세포 배양물에 의해 생성된 이들 화합물은 유리 아민 N-말단(즉, z는 -NH2임) 및 유리 카르복실산 C-말단(즉, X는 -OH임)을 가질 것이다. 이들 말단은 하기에 더욱 상세히 개시된 바와 같이 유도체화될 수 있다. 악타가르딘 화합물이 변형된 N-말단을 가지는 경우, 출발 물질은 통상적으로 유리 아민 N-말단을 가진다. 세포 배양물에 의해 제조된 화합물이 변형된 N-말단을 가질 수 있음을 알 것이다. 따라서, 출발 물질로서 사용하기 위한 화합물은 Z가 -NHR3(여기서, R3은 화학식 I의 화합물에 따라 정의됨)인 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명이, X1 및 X2가 각각 Leu 및 Val을 나타내는 악타가르딘 화합물 출발 물질로부터 유도된 화합물의 사용에 관한 것인 경우, 숙주 세포는 임의의 추가 변형이 없는 A. 리구리애 NCIMB 41362일 수 있다.
숙주 세포가 출발 물질 화합물의 혼합물, 예컨대, Y가 -S- 또는 -S(O)-인 화합물을 생산하는 경우, 예컨대 악타가르딘 및 Ala-악타가르딘의 제조에 대해 US 6,022,851호에 개시된 바와 같이, HPLC와 같은 표준 분리 방법을 사용하여 생성물을 분리할 수 있다.
세포 배양 후에, 변형되지 않은 숙주 세포 배양물로부터 락타바이오틱 출발 물질을 회수할 수 있다. 회수되고 변형된 화합물은 약학 조성물, 경우에 따라서 약학적으로 허용되는 염의 형태로 제형화할 수 있다.
대안적으로, 락티바이오틱 출발 물질 또는 이의 전구체, 변형체 및 유도체는 화학적 펩티드 합성, 예컨대 고상 펩티드 합성(SPPS)에 의해 얻을 수 있다. 이러한 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 바람직하게는, 란티바이오틱 출발 물질을 세포 배양물로부터 얻는다.
본 발명의 화합물은 실질적으로 분리된 형태로 존재할 수 있다. 본 발명의 분리된 화합물이란, 화합물이 유도된 폴리펩티드와 같이 회합된 물질을 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는, 상기 정의된 바와 같은 분리된 형태의 것이다. 물론, 화합물은 희석제 및 보조제와 함께 제제화할 수 있으며, 실제적 목적을 위해 분리할 수 있다.
본 발명의 화합물은 실질적으로 정제된 형태로 존재할 수 있으며, 이 경우 일반적으로 제제 중 화합물의 90% 이상, 예컨대 95%, 98% 또는 99%가 본 발명의 화합물인 제제 중의 화합물을 포함한다.
본 발명의 화합물은, 통상적으로 0℃ 내지 실온의 온도에서 적당한 축합제의 존재 하에 디메틸포름아미드와 같은 적당한 유기 용매 중에서, 카르복실 C-말단을 가지는 란티바이오틱 출발 물질을 2∼6배 몰 과량의 적당한 아미노 알킬 또는 아미노 헤테로알킬 기와 반응시켜 제조한다. 대표적인 축합제의 예는 카르보디이미드 유도체, 예컨대 디시클로헥실카르보디이미드, 포스포아지데이트, 예컨대 DPPA 또는 벤조트리아졸계 커플링 시약, 예컨대 PyBopTM, HATU 또는 TBTU이다.
Z가 아미노산 또는 -NR5COR6인 본 발명의 화합물은, 축합제, 예컨대 디시클로헥실카르보디이미드, 포스포아지데이트, 예컨대 DPPA 또는 벤조트리아졸계 커플링 시약, 예컨대 PyBopTM, HATU 또는 TBTU의 존재 하에 적당한 카르복실산과의 커플링 반응에 의해 아미노기 N-말단을 가지는 란티바이오틱 출발 물질로부터 제조할 수 있다. 유기 아민 염기, 예컨대 트리에틸아민 또는 디이소프로필에틸아민을 일반적으로 첨가하여 반응을 촉진한다.
대안적으로, 펜타플루오로페닐 에스테르와 같은 적당한 산의 활성화된 유도체를 시약으로서 사용하여 란티바이오틱 N-말단과 반응시킬 수 있다. HOBt와 같은 촉매를 첨가하여 반응을 촉진시킬 수 있다. 용매는 통상적으로 DMF이다.
란티바이오틱에 커플링된 카르복실산이 커플링 반응을 저해할 수 있는 추가의 작용기를 포함하는 경우, 당업자에게 친숙한 적절한 보호기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 아미노산 유도체를 란티바이오틱 N-말단에 커플링시키기 위해 Fmoc 또는 tBoc 보호기를 사용할 수 있다.
Z가 -NR3R4인 화합물은, 나트롬 보로하이드리드 또는 나트롬 트리아세톡시보로하이드리드와 같은 적절한 환원제의 존재 하에, 디클로로메탄, 디메틸설폭시드 또는 아세트산과 같은 유기 용매 중에서 알데히드 또는 케톤과의 커플링 반응에 의해 아미노기 N-말단을 가지는 란티바이오틱으로부터 제조할 수 있다. 이러한 환원제는 용액 중에서 또는 적절한 수지, 예컨대 폴리스티렌에 결합시켜 사용할 수 있다. 반응 조건, 사용된 알데히드 또는 케톤 및 반응 중에 사용된 시약에 따라서, N-말단의 모노알킬화 및 디알킬화가 가능하다. 대안적으로, 환원제 없이 반응을 실시할 수 있다. 이 경우, Z가 -N=R9인 본 발명의 화합물을 얻을 수 있다.
Z가 NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7 또는 -NR5C(NR8)NR6R7인 본 발명의 화합물을 적당히 활성화된 치환기 시약과의 커플링 반응에 의해 아미노기 N-말단을 가지는 란티바이오틱 출발 물질로부터 제조할 수 있다. 따라서, Z가 -NR5C(O)OR6인 화합물은 ClC(O)OR6 등을 사용하여 제조할 수 있다. 유사하게, Z가 -NR5SO2R6인 화합물은 보호기로 보호된 추가의 작용기일 수 있다. 적당히 커플링 반응 후에 보호기를 제거할 수 있다.
Z가 -NH2가 아닌 본 발명의 화합물(즉, R3 및 R4가 수소가 아닌 화합물)은 C-말단 또는 N-말단에서 변형된 출발 물질로부터 제조할 수 있다. 그 다음, 다른 말단을 변형시켜 본 발명의 화합물을 제공할 수 있다. 따라서, 치환 순서는 N-말단 변형 후 C-말단 변형, 또는 그 역인 것을 특징으로 할 수 있다. 위치선택성 문제가 발생하는 경우, 예를 들어 C-말단 치환이 아미노기를 특징으로 하는 경우, 적절한 보호 방법을 사용할 수 있다.
따라서, 화합물의 N-말단이 아미노산 잔기, -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6, -NR5C(S)NR6R7, -NR5C(NR8)NR6R7, 또는 -N=R9(본 발명의 화합물과 관련하여 상기 정의된 바와 같음)인 란티바이오틱 출발 물질은 동등하게 C-말단에서 아미노 알콜과 커플링될 수 있다.
본 발명자들은 어버이 란티바이오틱의 카르복실 C-말단에 아미노 알콜을 커플링시키는 데 사용되는 커플링 조건 하에서, 글루탐산과 같은 측쇄 아미노산 잔기의 카르복실기가 또한 변형될 수 있다는 것을 발견하였다. 아미노산 측쇄 및 C-말단이 둘다 변형된 화합물도 본 발명의 범위 내에 있다. 반응 조건을 적절히 조작하여 아미노산 측쇄가 변형된 얻어지는 생성물의 양을 바꿀 수 있다. 대안적으로, 보호 및 탈보호 방법을 이용하여 측쇄를 변형시키지 않을 수 있다. 적절한 아미노산 잔기 측쇄 보호기는 잘 알려져 있으며, 상기 언급한 보호기를 포함한다.
LC-MS로 반응 생성물을 확인할 수 있다. 반응 진행을 HPLC로 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 도 3 참조. HPLC를 사용하여 출발 물질의 소비, 생성물의 외관 및 부생성물 또는 분해 생성물(존재하는 경우)의 생성을 모니터링할 수 있다.
생성물 및 출발 물질은 NMR 분광분석으로 분석할 수 있다. 이러한 방법은 본 발명자들이 PCT/GB2007/000138호 (WO/2007/083112)호에서 이미 개시한 바 있다. 생성물 란티바이오틱 계열의 화합물의 구조는, 표준 기법, 예컨대 COSY, HMBC, TOCSY, HSQC 및 NOESY뿐 아니라, NOE 방법을 사용하여 확인할 수 있다.
약학적으로 허용되는 염
"약학적으로 허용되는 염"은 염기가 화합물의 생물학적 효능과 성질을 보유하고 생리학적으로 허용되는 산 부가염일 수 있다. 그러한 염은 무기산, 예로서, 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등으로 형성된 것, 및 유기산, 예로서, 아세트산, 프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 옥살산, 말산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산, 시트르산, 벤조산, 신남산, 만델산, 메탈설폰산, 에탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 살리실산 등으로 형성된 것을 포함한다.
또한, 염은 염기성 염, 예로서, 알칼리 또는 알칼리토 금속 염, 예컨대, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 또는 마그네슘 염을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 염은 N-메틸-D-글루카민, L-아르기닌, L-티신, 콜린 및 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
약학 조성물
본 발명의 란티바이오틱 계열 화합물은, 비제한적으로 약학적으로 허용되는 담체, 보조제, 부형제, 희석제, 충전제, 완충제, 방부제, 항산화제, 활택제, 안정화제, 가용화제, 계면활성제(예컨대, 습윤제), 차폐제, 착색제, 향미제, 및 감미제를 포함하는, 당업자에게 잘 알려져 있는 하나 이상의 다른 약학적으로 허용되는 성분과 함께 제제화될 수 있다. 제제는 다른 활성제, 예를 들면, 기타 치료제 또는 예방제를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 추가로 상기 정의된 바와 같은 약학적 조성물과, 상기 정의된 바와 같은 1종 이상의 활성 화합물을 당업계에 잘 알려져 있는 하나 이상의 다른 약학적으로 허용되는 성분들, 예컨대, 담체, 보조제, 부형제 등과 함께 혼합하여 약학적 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 개별 단위(예컨대, 정제 등)로 제제화되는 경우, 각각의 단위는 미리 결정된 양(용량)의 활성 화합물을 함유한다.
본원에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용되는"은, 타당한 의학적 판단 범주 내에서 과도한 독성, 가려움증, 알레르기 반응, 또는 다른 문제 또는 합병증 없이 당해 피험체(예컨대, 인간)의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합하고, 적당한 이익/위험 비를 갖는, 화합물, 성분들, 물질, 조성물, 제형 등에 관련한 것이다. 각 담체, 보조제, 부형제 등은 또한 제제의 다른 성분들과 상용성이라는 의미에서 "허용 가능"하여야 한다.
조성물은 임의의 적합한 투여 경로 및 수단을 위해 제제화될 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체 또는 희석제는 경구, 직장, 비내, 국소(협측 및 설하 포함), 질내 또는 비경우(피하, 근육내, 정맥내, 진피내, 경막내 및 경막외 포함) 투여에 적합한 제제에 사용되는 것을 포함한다. 제제는 편의상 단위 제형 형태로 제시될 수 있고, 약학 분야에 잘 알려져 있는 임의 방법에 의해 제조될 수 있다. 그러한 방법은 하나 이상의 부속 성분들을 구성하는 담체와 활성 성분들을 혼합시키는 단계를 포함한다. 일반적으로 제제는 활성 성분을 액상 담체 또는 미분화된 고체 담체, 또는 둘 모두와 함께 균일하고 밀접하게 혼합시킨 후, 필요하다면, 제품으로 성형화하여 제조될 수 있다.
고체 조성물의 경우, 통상의 비독성 고체 담체는 예를 들면, 약학적 등급의 만니톨, 락토스, 셀룰로스, 셀룰로스 유도체, 전분, 스테아린산 마그네슘, 나트륨사카린, 활석, 글루코스, 수크로스, 탄산마그네슘 등이 포함되며, 이들이 사용될 수 있다. 상기 정의된 바와 같은 활성 화합물은 담체로서 예를 들면, 폴리알킬렌 글리콜, 아세틸레이트 트리글리세리드를 사용함으로써 좌제로 제제화될 수 있다. 액상의 약학적으로 허용되는 조성물은 예를 들면, 상기 정의된 바와 같은 활성 화합물과 임의의 약학적 보조제를 담체, 예로서, 물, 염수, 수용성 덱스트로스, 글리세롤, 에탄올 등에 용해시키거나 분산시키는 등을 하여 액제 또는 현탁제로 제조함으로써 제조될 수 있다. 원하는 경우, 투여하고자 하는 약학적 조성물은 또한 최소량의 비독성 보조제, 예로서, 습윤제 또는 유화제, pH 완충제 등, 예를 들면, 아세트산나트륨, 소르비탄 모노라울레이트, 트리에탄올아민 아세트산나트륨, 소르비탄 모노라울레이트, 트리에탄올아민 올레이트 등을 함유할 수 있다. 그러한 제형을 제조하는 실제 방법은 공지되어 있거나, 당업자에게는 자명할 것이다; 예를 들면, 문헌 ["Remington: The Science and Practice of Pharmacy", 20th Edition, 2000, pub. Lippincott, Williams & Wilkins]을 참조할 수 있다. 어떻든 투여하고자 하는 조성물 또는 제제는 치료하고자 하는 대상의 증상을 완화시키는데 유효한 양으로 다수의 활성 화합물(들)을 함유할 것이다.
0.25∼95% 범위의 활성 성분과, 그 잔여량으로는 비독성 담체를 함유하는 제형 또는 조성물이 제조될 수 있다.
경구 투여용의 약학적으로 허용되는 비독성 조성물은 일반적으로 사용되는 부형제, 예를 들면, 약학적 등급의 만니톨, 락토스, 셀룰로스, 셀룰로스 유도체, 크로스카르멜로오스 나트륨, 전분, 스테아린산 마그네슘, 나트륨 사카린, 활석, 글루코스, 수크로스, 탄산마그네슘 등의 도입에 의해 제조된다. 그러한 조성물은 용액제, 현탁제, 정제, 환제, 캡슐제, 분제, 지효성 방출 제제 등의 형태를 취한다. 그러한 조성물은 1%∼95% 활성 성분, 더욱 바람직하게는 2∼50%, 가장 바람직하게는 5∼8%를 함유할 수 있다.
비경구 투여는 일반적으로, 피하, 근육내, 또는 정맥내 주사를 특징으로 한다. 주사제는 통상의 형태인 액상 용액제 또는 현탁제로서, 주사 이전에 액상의 용액제 또는 현탁제로 제조되기에 적합한 고체 제형으로서, 또는 에멀젼으로서 제조될 수 있다. 적합한 부형제는 예를 들면, 물, 염수, 덱스트로스, 글리세롤, 에탄올 등이다. 추가로, 원하는 경우, 투여하고자 하는 약학적 조성물은 또한 최소량의 비독성 보조제, 예로서, 습윤제 또는 유화제, pH 완충제 등, 예를 들면, 아세트산나트륨, 소르비탄 모노라울레이트, 트리에탄올아민 올레이트, 트리에탄올아민 아세트산나트륨 등을 함유할 수 있다.
국소 적용을 위한 약학적으로 허용되는 조성물은 하나 이상의 담체에 현탁되거나 용해된 활성 성분을 함유하는 적합한 연고 또는 겔로 제제화될 수 있다. 본 발명의 화합물의 국소 투여를 위한 담체로는 광유, 액상 바셀린, 백색 바셀린, 프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 화합물, 유화 왁스 및 물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 별법으로, 약학적으로 허용되는 조성물은 하나 이상 약학적으로 허용되는 담체에 현탁되거나 용해된 활성 성분을 함유하는 적합한 로션제 또는 크림제로 제제화될 수 있다. 적합한 담체로는 광유, 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리소르베이트 60, 세틸 에스테르 왁스, 세테아릴 알코올, 2-옥틸도데카놀, 벤질 알코올 및 물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 비경구용 또는 국소용 조성물에 함유되는 활성 화합물의 비율은 그의 특이적인 성질 뿐만 아니라, 화합물의 활성과 피험체의 필요에 따라 크게 달라진다. 그러나, 활성 성분은 0.1% 내지 10% w/w의 비율로 사용될 수 있고, 조성물이 고체라면 더 높은 비율로 포함될 것이나, 이후 상기 비율로 희석된다. 바람직하게, 조성물은 용액내 0.2∼2% w/w의 활성 성분을 포함할 것이다.
적합한 담체, 보조제, 부형제 등에 관한 추가의 교시는 표준 약학적 텍스트, 예를 들면, 문헌 [Remington: The Science and Practice of Pharmacy", 20th Edition, 2000, pub. Lippincott, Williams & Wilkins; and Handbook of Pharmaceutical Excipient, 2nd edition, 1994]에서 찾아볼 수 있다.
화합물 투여
본 발명의 란티바이오틱 계열의 화합물 및 조성물은 의학적 치료법 또는 예방법으로 피험체에게 투여될 수 있다. 피험체는 인간 또는 동물 피험체일 수 있다. 동물 피험체는 포유동물, 또는 기타 척추동물일 수 있다.
따라서, 피험체를 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한 본 발명의 화합물을 제공한다. 또한, 피험체를 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한 약제를 제조하기 위한 본 발명의 화합물의 용도를 제공한다.
특히, 본 발명의 화합물을 사용하여 피험체의 미생물, 특히 박테리아 감염을 치료할 수 있다.
용어 "미생물 감염"은 병원성 미생물의 숙주 동물에의 침입을 의미한다. 이는 통상적으로 동물체 상에 또는 그 내부에 존재하는 미생물의 과도한 증식을 포함한다. 더욱 일반적으로, 미생물 감염은 미생물 개체군(들)의 존재가 숙주 동물에게 유해한 임의의 상황일 수 있다. 따라서, 동물은 과도한 수의 미생물 개체군이 동물체 내에 또는 상에 존재하는 경우 또는 미생물 개체군(들)의 존재가 동물의 세포 또는 기타 조직에 유해한 경우 미생물 감염을 "앓고 있는" 것이다.
감염은 위장관, 바람직하게는 장, 가장 바람직하게는 결장의 감염일 수 있다. 특히, 본 발명의 일 측면에서, 박테리아 감염의 치료 방법이 제공된다. 바람직하게는, 감염은 클로스트리디움 감염, 바람직하게는 클로스트리디움 퍼프린젠스, 클로스트리디움 디피실, 클로스트리디움 테타니 또는 클로스트리디움 보툴리넘 감염, 가장 바람직하게는 C. 디피실 감염이다. 이들 방법은 A형 란티바이오틱인, 반코마이신 또는 메트로니다졸을 이용하는 치료 방법의 신규하고 유용한 대체법을 제공한다.
박테리아 감염은 엔테로코커스 종, 스트렙토코커스 종, 스타필로코커스 종 또는 클로스트리디움 디피실 감염일 수 있다.
또한, 본 발명은 장, 바람직하게는 결장의 박테리아 감염에 의해 유발되는 질병의 치료 방법을 제공한다. 이 방법을 이용하여 가막성 대장염 또는 디피실 관련 설사(CDAD)를 치료할 수 있다. 바람직하게는, 감염은 클로스트리디움 감염, 바람직하게는 클로스트리디움 퍼프린젠스, 클로스트리디움 디피실, 클로스트리디움 테타니 또는 클로스트리디움 보툴리넘 감염, 가장 바람직하게는 C. 디피실 감염이다
또한, 본 발명은 피험체에게 본 발명의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 피험체의 치료 또는 예방 방법을 제공한다. 바람직하게는 화합물 또는 조성물은 경구 투여된다.
또, 본 발명은 클로스트리디움 디피실, 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori) 또는 반코마이신 내성 엔테로코커스(vancomycin-resistant enterococci) (VRE) 감염의 치료 또는 예방에 관한 것이다. 바람직하게는 본 발명은 클로스트리디움 디피실 감염에 관한 것이다.
본 발명은 또한 또 다른 활성 화합물, 바람직하게는 B형 란티바이오틱이 아닌 화합물로 치료하여 근절할 수 없었던 감염의 치료에 관한 것이다. 다른 활성 화합물은 반코마이신일 수 있다.
본 발명의 화합물이 또 다른 활성 화합물을 이용한 치료에 의해 근절되지 않은 감염 피험체에게 투여되는 경우, B형 란티바이오틱은 다른 활성 화합물의 최종 투여 1일, 1주 또는 1개월 내에 투여될 수 있다.
상기 화합물 및 조성물은 균혈증(카테터 관련 균혈증 포함), 폐렴, 피부 및 피부 구조 감염(수술 부위 감염), 심장내막염 및 골수염의 전신 치료에 사용될 수 있다. 이들 및 그 밖의 치료는 원인 물질, 예로서, 스타필로코커스, 스트렙토코커스, 엔테로코커스에 대한 것일 수 있다. 또한 본 발명의 화합물 또는 이의 조성물은 여드름, 즉 프로피오니박테리움 아크네스(Propionibacterium acne)에 의한 감염을 비롯한 피부 감염의 국소 치료에 사용될 수 있다. 또한, 상기 화합물 및 이의 조성물은 안구 감염, 예컨대, 결막염의 치료에 사용될 수 있다.
또한, 상기 화합물은 상처 또는 화상의 피부 감염을 치료 또는 예방하는데 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명에 사용하기 위한 본 명세서에 개시된 화합물 및 조성물은 예방 방법에도 사용될 수 있다. 이것은 감염 위험이 있는 피험체(예컨대, 병원에 입원한 환자), 또는 그러한 감염 보균의 위험이 있는 의료 종사자 또는 다른 간호인에 대해 실시될 수 있다.
가장 바람직하게는, 화합물 및 조성물은 위장의 중복 감염, 예컨대 다내성 C. 디피실(가성막 대장염)을 비롯하여 클리스트리디움 디피실에 의해 유발된 것들의 치료를 위해 사용될 수 있다. 화합물 또는 조성물은 경구 투여될 수 있다. 헬리코박터 파이로리와 관련된 위장 감염도 치료될 수 있다.
또한, 본 발명은 CDAD 치료 방법을 제공한다. 치료 후에 완전한 CDAD 증상 경감이란 1일 3회 이하로 배변(형성 또는 비형성 여부와 무관)하거나 또는 관련 발열, WBC(백혈구) 계수 상승 또는 복부 통증이 없는 것으로 정의된다.
치료 방법은 피부, 점막, 장 또는 전신 감염을 포함하는 박테리아 감염에 대한 치료 방법일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 장내(경구적으로), 비경구적으로(근육내로 또는 정맥내로), 직장, 질내 또는 국부적으로(국소적으로) 투여될 수 있다. 이는 용액제, 분제(정제, 마이크로캡슐제를 비롯한 캡슐제), 연고제(크림제 또는 겔제), 또는 좌제의 형태로 투여될 수 있다. 이러한 유형의 제제에 가능한 보조제는 약학적으로 통상적인 액체 또는 고체 충전제 또는 증량제, 용매, 유화제, 활택제, 향미 교정제, 착색제 및/또는 완충 물질이다.
적당한 용량으로서 체중 1 kg당 0.1∼1000, 바람직하게는 0.2∼100 mg을 투여한다. 이는 적어도 본 발명에 따른 화합물을 1일 유효량, 예컨대, 30∼3000, 바람직하게 50∼1000 mg으로 함유하는 제형 단위로 적당히 투여된다 바람직하게는, 투여하고자 하는 화합물의 유효량은 1명의 환자에 대해 1일 약 100∼약 2,000 ㎎이다.
도 1은 C.디피실 관련 맹장염의 햄스터 모델에서의 화합물 III의 생체내 효능을 도시한 도면이다.
도 2는 C.디피실 관련 맹장염의 햄스터 모델에서의 화합물 I의 생체내 효능을 도시한 도면이다.
도 3은 분석 HPLC에 의해 추적되는 바와 같은, 화합물 I의 형성 반응 과정을 도시한다. 도 3(a) 내지 (c)는 반응 과정에서 데옥시악타가르딘 B가 모노아미드 화합물 I과 소량의 디아미드로 전환되는 것을 도시한다.
도 4는 모의 위액(SGF)에서 (a) 니신 및 메르사시딘과 (b) 화합물 I 및 III의 안정성을 도시한다.
도 5는 모의 장액(SIF)에서 (a) 니신 및 메르사시딘과 (b) 화합물 I 및 III의 안정성을 도시한다.
이하, 첨부하는 도면을 참조하여, 본 발명의 최적의 실시양태를 비롯하여 본 발명의 실험 원리를 추가로 상세히 설명할 것이나, 이는 단지 예로서 제시된 것이다.
란티바이오틱 계열 화합물의 합성
어버이 락티바이오틱과 X1, X2, Z 및 R1 및 R2 기들이 하기와 같은 하기 화합물을 제조하였다:
Figure pct00014
별표는 위치 19에서 아미드 결합을 통해 알라닌 잔기에 연결된 질소 원자에 R1이 결합되는 지점을 나타낸다,
어버이 락티바이오틱과 X1, X2, Z 및 R1 및 R2 기들이 하기와 같은 하기 화합물을 또한 제조하였다:
Figure pct00015
화합물 I - VIII, XVIII 및 XX - XXIII의 제조
일반적 절차 1
무수 디메틸포름아미드(2 ml) 중 란티바이오틱(예, 악타가르딘, 악타가르딘 B, 또는 데옥시-악타가르딘 B) (200 mg, 108 nmol), 적절한 아미노알콜(330 nmol) 및 디이소프로필에틸아민(410 nmol)의 용액에 무수 디메틸포름아미드(1.5 ml) 중 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스-피롤리디노-포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyBopTM) (125 mg, 258 nmol) 용액을 분할 첨가하였다. HPLC로 이 혼합물을 분석하여 반응 과정을 추적하고, 모든 출발 물질이 소비될 때까지 PyBopTM 용액의 추가 분액을 첨가하였다. 이 단계의 HPLC 분석으로 디아미드의 양이 가변적(5∼20%)임을 확인하였다(도 3 참조). 반응 완료 후에, 20 mM Kpi 수성 인산염 완충액, pH7(10 ㎖) 중 30% 아세토니트릴로 혼합물을 희석하고, 표 1에 제시된 조건을 이용하여 예비용 HPLC로 모노아미드를 정제하였다. 적절한 분획을 최초 부피의 25%로 농축하고, 사전 조정한 C18 결합 용리 컬럼(500 mg)에 로딩하여 탈염시킨 다음, 2 컬럼 부피의 30, 40, 70 및 90% 수성 메탄올로 순차 용리시켜 세척하였다. 적절한 분획 증발로 목적하는 생성물을 백색 고체로서 얻었다. 하기 개시된 조건을 이용하여 LC-MS로 샘플을 분석하였다.
[표 1]
란티바이오틱(예, 악타가르딘, 악타가르딘 B, 또는 데옥시-악타가르딘 B) 및 아미노알콜 유도체화된 생성물의 분리를 위한 예비용 HPLC 조건
Figure pct00016
화합물 I : 데옥시 - 악타가르딘 B N-[2- 에탄올아민 ] 모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 에탄올아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 18 mg, 85% 수율. [M+2H 2+] 계산치 979.0, 실측치 980.2.
화합물 II : 데옥시-악타가르딘 B N-[4-부탄올아민]모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 부탄올아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 9 mg, 43% 수율. [M+2H 2+] 계산치 972.50, 실측치 979.9.2
화합물 III : 악타가르딘 N-[2-에탄올아민]모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 에탄올아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 11 mg, 53% 수율. [M+2H 2+] 계산치 966.5, 실측치 966.1
화합물 IV : 데옥시-악타가르딘 B (3-아미노-1,2-프로판디올)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 3-아미노-1,2-프로판디올의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 18 mg, 87% 수율. [M+2H 2+] 계산치 973.5.0, 실측치 973.9
화합물 V : 데옥시-악타가르딘 B (2-아미노-1,3-프로판올)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 2-아미노-1,3-프로판올의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 20 mg, 96% 수율. [M+2H 2+] 계산치 973.5, 실측치 973.9
화합물 VI : 데옥시-악타가르딘 B [트리스(히드록시메틸)메틸아민]모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 트리스(히드록시메틸)메틸아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 13 mg, 69% 수율. [M+2H 2+] 계산치 988.5, 실측치 988.6
화합물 VII : 데옥시-악타가르딘 B (1-아미노-2-프로판올)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 1-아미노-2-프로판올의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 16 mg, 78% 수율. [M+2H 2+] 계산치 965.5, 실측치 965.6
화합물 VIII : 데옥시-악타가르딘 B (1-아미노-3-프로판올)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 1-아미노-3-프로판올의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 19 mg, 87% 수율. [M+2H 2+] 계산치 965.5, 실측치 965.3
화합물 XVIII : 데옥시악타가르딘 B (N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민의 커플링으로부터 얻었다. 수율 48%. [M+2H 2+] 계산치 1002.0, 실측치 1002.3
화합물 XX : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-히드록시-2-페닐에틸아민]모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 N-[2-히드록시-2-페닐에틸아민]의 커플링으로부터 얻었다. [M+2H 2+] 계산치 995.5, 실측치 995.8.
화합물 XXI : 데옥시-악타가르딘 B (L-세린 메틸 에스테르)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 L-세린 메틸 에스테르의 커플링으로부터 얻었다. [M+2H 2+] 계산치 987.5, 실측치 986.9.
화합물 XXII : 데옥시악타가르딘 B (N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민의 커플링으로부터 얻었다. [M+2H 2+] 계산치 980, 실측치 979.8.
화합물 XXIII : 데옥시-악타가르딘 B (2-히드록시페페라진)모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 2-히드록시페페라진의 커플링으로부터 얻었다. [M+2H 2+] 계산치 978.5, 실측치 977.7.
화합물 IX 및 X의 제조
(L)-트립토파닐-(0)-데옥시악타가르딘 B를 위해 예시된 일반적 절차 2
N-(9-플루오레닐메톡시카르보닐)-트립토판-O-펜타플루오로페닐 에스테르(80 mg, 135 nmol)를 무수 디메틸포름아미드(1 ml) 중 1-히드록시벤조트리아졸 수화물(18 mg, 135 nm) 용액에 첨가하였다. 그 다음, 이 혼합물을 무수 디메틸포름아미드(0.5 ml) 중 데옥시악타가르딘 B(50 ㎎, 27 nmol) 용액에 첨가하였다. 이 혼합물을 15분 동안 실온에 두었으며, 이 후 모든 출발 물질이 소비되었다. 물(0.05 ml) 및 피페리딘(0.1 ml)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 두었다. 반응 혼합물을 30% 수성 메탄올로 희석하고, 생성된 백색 현탁액을 1 g C18 고상 추출 카트리지에 로딩하였다. 재료를 40%, 50%, 60% 및 70% 수성 메탄올 분획으로 용리시켰다. 60% 분획을 무수물로 건조시켜, 갈색 고체를 얻었다. 수율 = 35 mg(63%) [M+2H 2+] 계산치 1030.0, 실측치 1030.1
화합물 X : (L)-트립토파닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 (L)-트립토파닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (5O mg) 및 에탄올아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 23 mg, 45% 수율. [M+2H 2+] 계산치 1051.5, 실측치 1051.8
(L)-페닐알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B
일반적 절차 2에 따라서 데옥시악타가르딘 B 및 N-(9-플루오레닐메톡시카르보닐)-페닐알라닌-O-펜타플루오로페닐 에스테르의 커플링으로부터 얻었다. 수율 65%. [M+2H 2+] 계산치 1010.5, 실측치 1011.0
화합물 IX : (L)-페닐알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드
일반적 절차 1에 따라서 (L)-페닐알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (50 mg) 및 에탄올아민의 커플링으로부터 얻었다. 생성량 23 mg, 45% 수율. [M+2H 2+] 계산치 1032.0, 실측치 1032.2
화합물 XI - XVIII 및 XXX - XXXVI는 상기 개시된 방법과 유사한 방식으로 제조할 수 있다.
고성능 액체 크로마토그래피
파라미터를 하기 개시된 바와 같이 하여 휴렛 팩커드 1050 시리즈 HPLC 시스템을 사용하여 HPLC 분석을 실시하였다.
컬럼: Zorbax SB-C18, 4.6 x 150 mm, 5μ
이동상 A: 20 mM 인산칼륨 완충액 pH 7.0 중 30% 아세토니트릴
이동상 B: 20 mM 인산칼륨 완충액 pH 7.0 중 65% 아세토니트릴
유량: 1 ml/min
구배:
시간 0분 100% A 0% B
시간 10분 0% A 100% B
시간 11분 0% A 100% B
시간 11.2분 100% A 0% B
주기 시간 15분
주입 부피: 10 ㎕
검출: 210 nm
고성능 액체 크로마토그래피 - 질량 분광분석(HPLC-MS)
파라미터가 다음과 같은 MicromassTM 플랫폼 LC(MassLynxTM 버젼 3.5 소프트웨어로 작동)에 링크된 Hewlett PackardTM 1050 시리즈 HPLC 시스템에서 HPLC-MS 분석을 실시하였다.
컬럼: Agilent ZorbaxTM SB-C18 150 x 4.6 mm 5 μ
유량: 1 ml/min
이동상: A 10% 아세토니트릴, 0.1% 포름산 90% 물.
B 90% 아세토니트릴, 0.1% 포름산, 90% 물.
10분 동안 선형 구배 A에서 B, 1분 유지, B-A
파장: 200∼400 nm
주입 부피: 10 ㎕
후-컬럼 분할: 1:10
질량 분광기: MicromassTM 플랫폼 LC
모드: 전기 분무 양성
질소 유량: 380 l/hr
모세관 전압: 40V
스키머 렌즈 오프셋: 5V
실시예 1: 알콜아민 유도체의 용해도
통상적으로, 인산염 완충액을 이용하여 본 발명의 화합물을 분리하였다. 데옥시악타가르딘 B의 수용해도는 4.5 g/ℓ로 측정되는 반면, 상응하는 에탄올아미드 유도체 화합물 I의 수용해도는 15 g/ℓ로 측정되었다.
실시예 2: 알콜아민 유도체의 항박테리아 활성
본 발명의 화합물은 시험관내 및 생체내에서 항미생물 활성을 나타낸다. 이들은 엔테로코커스 종, 스트렙토코커스 종 및 클로스트리디움 디피실에 대해 대부분 활성을 나타내며(표 2 내지 4A), 일부 유도체는 어버이 란티바이오틱에 비해 활성이 향상되어 있다.
스트렙토코커스 뉴모니아를 제외한 모든 호기성 유기체에 대한 감수성 시험은, 달리 언급이 없는 한 50 ㎍/㎖ Ca2+가 보충된 Mueller-Hinton 브로스 중에서 2배 연속 희석된 항생제 희석액으로 실시하였다. S. 뉴모니아에 대한 감수성 시험은 달리 언급이 없는 한 50 ㎍/㎖ Ca2+가 보충된 Brain-Heart-주입 브로스 중에서 2배 연속 희석된 항생제 희석액으로 실시하였다. 활성적으로 증식하는 브로스 배양물은, OD600 0.2∼0.3으로 조정하여 105∼106 CFU/㎖를 함유하도록 희석하였다. 그 다음, 새로운 멸균 브로스에서 추가로 1:100으로 희석하였다. 분석은 64∼0.06 ㎍/㎖ 범위의 농도에서 총 200 ㎕ 부피(160 ㎕ 브로스, 20 ㎕ 항미생물제, 20 ㎕ 접종물)의 멸균 96웰 마이크로역가 플레이트에서 이중으로 실시하였다. 눈에 보이는 증식을 방지하는 약물의 최저 농도로서 정의되는 최소 억제 농도(MIC)를 이용하여 18∼20 시간 동안 37℃에서 진탕하면서 호기적으로 플레이트를 배양하였다. 클로스트리디움 디피실의 임상적 분리물을 혐기적 조건 하에서 Wilkins-Chalgren 혐기성 아가에서 시험하였다. 모든 경우에, 반코마이신을 기준 항생제로서 사용하였다.
[표 2]
일반 병원체 패널에 대한 악타가르딘, 데옥시악타가르딘 B, 반코마이신 및 화합물 I 내지 VIII의 MIC 데이타(㎍/㎖)
Figure pct00017
상기 표에서, Acta.는 악타가르딘을, Deoxyacta. B는 데옥시악타가르딘 B를, Vanc.은 반코마이신을 의미한다.
[표 3a]
스타필로코커스, 엔테로코커스 및 스트렙토코커스 패널에 대한 악타가르딘, 데옥시악타가르딘 B와, 화합물 I 및 II의 MIC 데이타(㎍/㎖)
Figure pct00018
[표 3b]
Figure pct00019
[표 3c]
Figure pct00020
[표 3d]
Figure pct00021
[표 4]
클로스트리디움 디피실에 대한 악타가르딘, 데옥시악타가르딘 B, 반코마이신 및 화합물 I 내지 VIII의 MIC 데이타(㎍/㎖)
Figure pct00022
상기 표에서, Acta.는 악타가르딘을, Deoxyacta. B는 데옥시악타가르딘 B를, Vanc.은 반코마이신을 의미한다.
또한, 화합물 XX - XXIII를 클로스트리디움 디피실에 대해 시험하였으며, MIC 데이타는 하기에 제시되어 있다.
[표 4A]
C.디피실에 대한 B형 란티바이오틱의 활성
Figure pct00023
실시예 3. C. 디피실 관련 맹장염의 햄스터 모델에서의 B형 항생제의 생체내 효능
C.디피실 감염 치료에 있어서 본 발명의 2종의 화합물(화합물 I 및 II)의 생체내 효능을 햄스터에서 CDAD, 클린다마이신 유도된 맹장염의 표준 동물 모델에서 평가하였다. 결과는 도 1 및 2에 요약되어 있다.
첫번째 실험에서(도 1), 6 마리 동물군에게 10 ㎎/kg 클린다마이신 인산염을 피하 투여한 후 24 시간 후에 C.디피실 균주 VPI 10463 약 107 세포를 투여하였다. 추가의 24 시간 후에, 동물군에게 비히클, 반코마이신 또는 화합물 III을 50 ㎎/kg/일의 용량으로 1일 3회 처리하였다.
개시된 절차는 시험 동물에서 C.디피실 감염을 유도하였으며, 이 중 비히클로만 처리한 모든 동물은 3일 내에 죽었다. 대조적으로, 반코마이신 또는 화합물 III으로 처리한 모든 동물은 전체 5일의 투약 기간 동안 생존하였으며, 이는 이 화합물의 보호 효과를 입증하는 것이다.
두번째 실험에서(도 2), 6 마리의 햄스터군에게 먼저 10 ㎎/kg 클린다마이신 인산명을 피하 투여한 후, 24 시간 후에 C.디피실 균주 ATCC BAA-1382 약 107 세포를 투여하였다. 추가의 24 시간 후에, 동물군에게 비히클, 반코마이신 또는 화합물 I을 50 ㎎/kg/일의 용량으로 1일 3회 처리하였다. 두번째 실험에 대해 개시된 절차로 C.디피실 감염을 확립하였으며, 이로부터 효과적인 항생제에 의해서만 동물을 구제할 수 있다. 도 2에서 입증되는 바와 같이, 화합물 I은 현재 허용되는 임상적 표준 약물인 반코마이신과 동등하게 동물을 구제하는데 효과적이었다.
실시예 4. 다른 장내 유기체에 대한 B형 란티바이오틱의 활성
본 명세서에 개시된 화합물은 반코마이신에 비해 병원성 박테리아에 대한 개선된 선택성을 가질 수 있다. 이들 화합물은 장내균총(gut flora), 예컨대 비피도박테리움(Bifidobacterium) 종 및 박테로이즈(Bacteroides) 종에 비해 클리스트리디움 디피실에 대한 개선된 선택성을 나타낼 수 있다.
장내균총의 일부로서 일반적으로 존재하는 여러 종에 대해 몇몇 화합물(데옥시악타가르딘, 반코마이신 및 화합물 III)의 활성을 측정하고, 반코마이신과 비교하였다(표 5). 본 화합물은 비피도박테리움 종 및 박테로이즈 종에 대한 효능이 낮은 것으로 밝혀졌으며, 따라서 반코마이신과 달리 치료 용량 수준에서 장내균총에 유의적인 영향을 미치지 않는다고 분명하게 생각할 수 있다.
[표 5]
장내균총에서 일반적인 유기체에 대한 B형 란티바이오틱의 활성
Figure pct00024
실시예 5 : 모의 위액 및 장액에서의 B형 란티바이오틱의 안정성
본 명세서에 제공된 란티바이오틱 계열의 화합물은 A형 란티바이오틱, 예컨대 니신과 비교하여 효소 분해에 대한 안정성이 증가될 수 있다. 특히, 화합물은 A형 란티바이오틱과 비교하여 장액에 대한 안정성이 향상될 수 있다.
위에서의 효소 분해에 대한 감수성에 대해 니신, 메르사시딘, 화합물 I 및 화합물 III을 시험하였다. 장에서의 효소 분해에 대한 감수성에 대해 니신, 메르사시딘 및 화합물 III를 시험하였다. SGF 및 SIF는 모의 위액 및 모의 장액에 대한 표준 USP 용액에 기초한 것이며, 이의 활성은 소 혈청 알부민에 대해 확인하였다(Hilger et al, Clin. Exp. Immunol. 2001, 123, 387-94). 화합물을 분석적 HPLC(210 nm에서 검출)로 정량되는 농도 및 37℃에서 SGF 또는 SIF 중에서 항온처리하였다. 각 화합물의 가능한 분해는, 마이크로코커스 루터스(Micrococcus luteus)에 대한 시험관내 항박테리아 활성을 측정하여 정성적으로 모니터링하였다.
도 4는 모의 위액에서의 시간에 따른 (a) 니신 및 메르사시딘 및 (b) 화합물 I 및 III의 농도를 도시한다. 화합물은 SGF에서의 상당한 분해를 나타내지 않았다.
대조적으로, 도 5(a)는 니신이 약 15분의 반감기로 SIF에서 급속하게 분해되었다는 것을 보여준다. 이 매체에서의 니신의 신속한 분해는, 신중하게 제제화하여 분해 효소로부터 화합물을 보호할 수 없다면, 결장 감염의 치료를 위한 니신의 임상적 용도는 매우 제한된다는 관찰 결과를 뒷받침한다.
또한, 도 5(b)는 화합물 III이 SIF에서 실절적으로 안정하고, 이들 화합물의 경우 대사 불안정성이 결장 C.디피실 감염을 치료하는 효능에 영향을 미치는 인자일 것 같지 않다는 것을 보여준다. HPLC로 얻은 농도 데이타는 M.루터스에 대한 시험관내 활성에 의해 입증되었는데, 이는 실험 과정에서 메르사시딘 및 데옥시악타가르딘 B에 대해 변경되지 않았다.
실시예 6 : B형 항생제의 생체내 안정성
경구 투여되는 비흡수성 항생제로 장내 클로스트리디움 디피실 감염을 치료하기 위해서, 화합물은 소화 효소 및 장내균청에 의한 대사에 대해 내성이 있어서 감염 부위, 통상적으로 결장에서 고 농도가 될 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. 위액 및 장액의 시험관내 모델은 화합물의 GI 안정성을 조기에 제공할 수 있으며, 생체내 실험은 화합물이 감염 부위에 도달한다는 더욱 직접적인 증거를 제공할 수 있다.
수컷 Sprague-Dawley 래트에게 경구 경로를 통해 화합물 I을 100 ㎎/kg 투약하였다. 대변 및 소변을 2개 배취에서 48 시간 동안 수거하였다(투약 후 24시간 및 48 시간). 처음 24 시간 동안 각 시점에서 혈액 샘플을 취하였다.
어버이 화합물에 대한 각종 생물학적 샘플 분석 결과 화합물 I의 35% 이상이 대변 중에서 변하지 않은 상태로 배설되는 것으로 나타났는데, 이는 결장에서 고 농도의 B형 란티바이오틱이 실현될 수 있다는 것을 입증한다. 경구 투약 후에 혈장 또는 소변에서 회수되는 물질은 없었는데, 이 결과는 낮은 GI 흡수와 일치한다.
당업자에게는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 조성물 및 방법을 다양하게 변형 및 변화시킬 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부되는 특허청구범위 및 이의 등가물의 범위 내에 있는 한 본 발명의 변형예 및 변화예를 포괄하는 것이다.
참조 문헌
하기 참조 문헌은 그 전문이 본 명세서 중에 참고로 인용된다.
Figure pct00025
SEQUENCE LISTING <110> Novacta Biosystems Limited Wadman, Sjoerd N <120> Lantibiotic-Based Compounds Having Antimicrobial Activity <130> AJW/6550560 <140> PCT/GB2008/002465 <141> 2008-07-18 <150> GB 0714029.6 <151> 2007-07-18 <160> 22 <170> PatentIn version 3.3 <210> 1 <211> 19 <212> PRT <213> Actinoplanes garbadinensis <400> 1 Ser Ser Gly Trp Val Cys Thr Leu Thr Ile Glu Cys Gly Thr Val Ile 1 5 10 15 Cys Ala Cys <210> 2 <211> 19 <212> PRT <213> Actinoplanes liguriae <400> 2 Ser Ser Gly Trp Val Cys Thr Leu Thr Ile Glu Cys Gly Thr Leu Val 1 5 10 15 Cys Ala Cys <210> 3 <211> 19 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> THIOETH <222> (1)..(6) <220> <221> MOD_RES <222> 7, 9, 14 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (7)..(12) <220> <221> THIOETH <222> (9)..(17) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (14)..(19) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 3 Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Leu 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Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> VARIANT <222> (1)..(1) <223> Xaa is an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 14 Xaa Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Leu 1 5 10 15 Ile Ala Ala Ala 20 <210> 15 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> VARIANT <222> (1)..(1) <223> Xaa is an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH 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an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 17 Xaa Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Val 1 5 10 15 Ile Ala Ala Ala 20 <210> 18 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> VARIANT <222> (1)..(1) <223> Xaa is an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 18 Xaa Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Ile 1 5 10 15 Leu Ala Ala Ala 20 <210> 19 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> VARIANT <222> (1)..(1) <223> Xaa is an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 19 Xaa Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Ile 1 5 10 15 Val Ala Ala Ala 20 <210> 20 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound of Formula I of PCT/GB2008/002465 <220> <221> VARIANT <222> (1)..(1) <223> Xaa is an amino acid residue <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Xaa is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by Y, where Y is -S- or -S(O)- <400> 20 Xaa Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Ile 1 5 10 15 Ile Ala Ala Ala 20 <210> 21 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound IX of PCT/GB2008/002465 <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Phe is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by -S- <400> 21 Phe Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Leu 1 5 10 15 Val Ala Ala Ala 20 <210> 22 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic sequence: Compound X of PCT/GB2008/002465 <220> <221> SITE <222> (1)..(2) <223> Tyr is linked to Ala via an amide bond <220> <221> THIOETH <222> (2)..(7) <220> <221> THIOETH <222> (8)..(13) <220> <221> MOD_RES <222> 8, 10, 15 <223> 4Abu <220> <221> THIOETH <222> (10)..(18) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15)..(20) <223> Linked by -S- <400> 22 Tyr Ala Ser Gly Trp Val Ala Thr Leu Thr Ile Glu Ala Gly Thr Leu 1 5 10 15 Val Ala Ala Ala 20

Claims (22)

  1. 하기 화학식의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염:
    Figure pct00026

    (상기 식에서,
    X1은 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내고;
    X2는 잔기가 Leu; Val; 또는 Ile임을 나타내며;
    R1은 하나 이상의 히드록실 치환기로 치환된, 알킬 또는 헤테로알킬 기를 나타내고, R2는 수소, 또는 하나 이상의 히드록실 치환기로 임의 치환된, 알킬 또는 헤테로알킬 기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2는 질소 원자와 함께, 하나 이상의 히드록실 치환기를 가지는 복소환 기를 나타내며, 이 때 복소환 기는 경우에 따라 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 포함하며;
    Z는 아미노산 잔기, -NR3R4, -NR5COR6, -NR5C(O)OR6; -NR5SOR6, -NR5SO2R6; -NR5C(S)NR6R7, -NR5C(NR8)NR6R7, 또는 -N=R9이고, 이 때 R3 , R4, R5, R6, R7, R8 및 R9은 독립적으로 수소, 또는 알킬, 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬 및 헤테로아르알킬로부터 선택된 임의 치환된 기이나, 단 R9는 수소가 아니며;
    Y는 -S- 또는 -S(O)-이다.)
  2. 제1항에 있어서, Z는 -NH2, 아미노산 또는 -NR5COR6인 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Z는 기 Ala, Ile-, Lle, Lys-, Phe-, Val-, Glu-, Asp-, His-, Leu-, Arg-, Ser- 및 Trp-으로부터 선택된 아미노산이며, 상기 아미노산은 D-형태 또는 L-형태로 존재하는 화합물.
  4. 제2항에 있어서, Z는 -NR5COR6이고, R5는 수소인 화합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, R2는 수소인 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, X1은 Leu이고 X2는 Val 또는 Ile이거나; 또는 X1은 Val이고 X2는 Val 또는 Ile인 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, R1은 하나 이상의 히드록실 치환기로 치환된 C1-7 알킬기인 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, R1은 1개, 2개 또는 3개의 히드록실기 치환기를 가지는 화합물.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, R1은 하기로 이루어진 군에서 선택되는 화합물:
    Figure pct00027

    Figure pct00028

    (상기 식에서, *는 질소 원자에의 부착점을 나타냄)
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, R1은 -CH2CH2OH인 화합물.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, R1은 하기로 이루어진 군에서 선택된 화합물:
    Figure pct00029

    Figure pct00030
  12. 제1항에 있어서, 화합물은
    화합물 I : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드;
    화합물 II : 데옥시-악타가르딘 B N-[4-부탄올아민] 모노카르복사미드;
    화합물 III : 악타가르딘 N-[2-에탄올아민] 모노카르복사미드;
    화합물 IV : 데옥시-악타가르딘 B (3-아미노-1,2-프로판디올) 모노카르복사미드;
    화합물 V : 데옥시-악타가르딘 B (2-아미노-1,3-프로판올) 모노카르복사미드;
    화합물 VI : 데옥시-악타가르딘 B [트리스(히드록시메틸)메틸아민] 모노카르복사미드;
    화합물 VII : 데옥시-악타가르딘 B (1-아미노-2-프로판올) 모노카르복사미드;
    화합물 VIII : 데옥시-악타가르딘 B (1-아미노-3-프로판올) 모노카르복사미드;
    화합물 IX : (L)-페닐알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 X : (L)-트립토파닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XI : (L)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XII : (D)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XIII : (L)-이소류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XIV : (L)-류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XV : N-페닐아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XVI : N-아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XVII : N-만델릴 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XVIII : 데옥시악타가르딘 B (N,N-비스(2-히드록시에틸)에틸렌 디아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XX : 데옥시-악타가르딘 B N-[2-히드록시-2-페닐에틸아민] 모노카르복사미드;
    화합물 XXI : 데옥시-악타가르딘 B (L-세린 메틸 에스테르) 모노카르복사미드;
    화합물 XXII : 데옥시악타가르딘 B (N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXIII : 데옥시-악타가르딘 B (2-히드록시페페라진) 모노카르복사미드;
    화합물 XXX : (L)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXXI : (D)-알라닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXXII : (L)-이소류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXXIII : (L)-류시닐-(0)-데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXXIV : N-페닐아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드;
    화합물 XXXV : N-아세틸 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드; 및
    화합물 XXXVI : N-만델릴 데옥시악타가르딘 B (에탄올아민) 모노카르복사미드로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 화합물의 변형체로서, 1개, 2개, 3개 또는 4개 아미노산이 또 다른 아미노산으로 치환된 화합물의 변형체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 1개, 2개, 3개 또는 4개 아미노산이 화합물의 2번, 3번, 4번, 5번, 8번, 10번, 11번, 13번, 15번, 16번 또는 18번 위치로부터 선택된 위치에 존재하는 것인 변형체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항의 화합물 또는 변형체와 약학적으로 허용되는 담체 또는 희석제를 포함하는 약학 조성물.
  16. 치료에 사용하기 위한, 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 화합물, 제13항 또는 제14항의 변형체 또는 제15항의 약학 조성물.
  17. 피험체의 미생물 감염의 치료 또는 예방에 사용하기 위한, 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 화합물, 제13항 또는 제14항의 변형체 또는 제15항의 약학 조성물.
  18. 피험체의 미생물 감염의 치료 또는 예방용 약제의 제조에 있어서의, 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 화합물, 제13항 또는 제14항의 변형체 또는 제15항의 약학 조성물의 용도.
  19. 피험체의 미생물 감염의 치료 또는 예방 방법으로서, 상기 피험체에게 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 화합물, 제13항 또는 제14항의 변형체 또는 제15항의 약학 조성물을 투여하는 것을 포함하는 치료 또는 예방 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 미생물 감염은 박테리아 감염인 치료 또는 예방 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 박테리아 감염은 엔테로코커스(Enterococcus) 종, 스트렙토코커스(Streptococcus) 종, 스타필로코커스(Staphylococcus) 종, 또는 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile) 감염인 치료 또는 예방 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 박테리아 감염은 클로스트리디움 디피실 감염인 치료 또는 예방 방법.
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