KR20110079813A

KR20110079813A - 이미다조〔1,2－α〕피리디닐 비스포스포네이트

Info

Publication number: KR20110079813A
Application number: KR1020117009280A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 홀록 에베티노; 아담 마주르; 마크 월든 런디; 로버트 그래햄 굳윈 러셀
Original assignee: 아이시스 이노베이션 리미티드
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-07-08
Also published as: WO2010033978A2; ES2436305T3; JP2012503022A; EP2350076A2; US20110230443A1; US8618079B2; EP2350076A4; JP5823862B2; WO2010033978A3; EP2350076B1

Abstract

신규 비스포스포네이트 화합물이 개시되고, 항-골 흡수제로서의 용도 및 골 대사, 비정상적인 칼슘 및 인산 대사 관련 질환과 다른 질환들의 치료 및 예방에 대한 상기 화합물의 용도를 개시한다. 또한, 상기 신규한 본 발명의 비스포스포네이트 화합물의 제조방법, 이의 이용방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물을 개시한다.

Description

이미다조피리디닐 비스포스포네이트{IMIDAZOPYRIDINYL BISPHOSPHONATES}

본 발명은 신규의 이미다조[1 ,2-α]피리디닐 비스포스포네이트 화합물을 이용한 골 질환 또는 골 질환 관련 질환의 예방 또는 치료 조성물 및 이용 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2008년 9월 22일자 출원되고 발명의 명칭 이미다졸[1.2-]피리디닐 비스포스포네이트인 미국 가출원 61/098,981에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.

비스포스포네이트는 세척 작용을 향상시키기 위해 경수에 칼슘을 합성하는 것으로 처음 사용되었다. 비스포스포네이트는 그 후 비정상적 칼슘 및 인산 대사에 의하는 질병 및 증세의 예방 및 치료에 효과적이라는 사실을 발견하였다. 이러한 증세들은 두 가지 넓은 범주로 나눌 수 있다: 전반적 또는 부분적 골 손실이 일어나게 하는 칼슘 및 인산의 비정상적 이동에 의한 증세나 체액 내 과도하게 높은 칼슘 및 인산 농도로 나타난다. 이러한 증세들은 때론 병리학적 경조직 탈미네랄화로 언급되며, 증세들은 인체 내부에서 비정상적인 칼슘 및 인산의 배출에서 원인 또는 기인한다. 이들 후자 증세들은 병리학적 석회화라 언급되기도 한다.

첫 번째 범주에는 골다공증을 포함하는데, 골다공증이란 뼈에서 새로운 경 조직이 형성되는 것보다 보다 불균형적인 소실에 의한 결과 골절에 이르는 증세를 말한다. 해면골 및 피질골의 필수량이 감소하여, 골수 및 골 공간이 넓어져 그 결과 골 강도가 감소한다. 또한 뼈는 골 밀도가 감소하고 약해진다. 골다공증은 유전적 요인, 나이, 약물원성(예컨대, 스테로이드 치료 중 형성될 수 있는 부신피질호르몬), 질병원성(예컨대, 관절염 및 종양) 등에 의해 하위분류할 수 있지만 징후는 유사하다. 첫 번째 범주에서 보이는 다른 증세는 파제트 병(변형 성골염)이다. 이 질환에서는, 정상 골조직의 분해가 일어난 후 연약하고 미네랄화가 부족한 조직에 의해 불규칙적으로 대체되어, 특히 경골(tibia)과 대퇴골(femur)에서 체중에 의한 압력으로 뼈가 변형된다. 부갑상샘항진증, 악성종양의 고칼슘혈증 및 골 용해성 전이도 또한 첫 번째 범주에 포함된다.

비정상적 칼슘 및 인산염의 침전에 의해 명백해진 증세를 포함하는 두 번째 범주는 진행성 골화성 근육염, 범발성, 석회증 및 관절염, 신경염, 활액낭염, 건염과 칼슘 인산염이 침전되는 조직을 감염시키는 다른 염증을 포함한다. 다양한 폴리 포스폰 산 유도체가 비정상적 칼슘 및 인산염 대사를 포함하는 증세를 예방하거나 치료하기 위해 제안되었다. 예를 들어, 에테인-1-하이드록시-1,1-디포스폰 산(EHDP), 프로페인-3-아미노-1-하이드록시-1,1-디포스폰 산(APD) 및 디클로로메테인 디포스폰 산(CI2MDP)과 같은 디포스폰 염이 본 기술 분야에서 중요한 연구 주제가 되었다. 파제트 병 및 이소성 골화증은 EHDP로 치료하였다. 유사하게, 골질환 치료를 위해 리세드로네이트 및 알레드로네이트를 사용하였고, 미국 특허 No. 4,990,503에서 헤테로 고리 비스포스폰 산 유도체 및 골 흡수 억제제로서 이용하였다.

비스포스포네이트는 골 조직의 흡수를 억제하는 경향이 있어, 과도한 골밀도 감소로 인해 고통을 받는 환자들에게 유익하다. 그러나 EHDP, APD 및 CI2MDP와 같은 여러 초기 비스포스포네이트는 다량 존재 시 골 미네랄화를 억제하려는 매우 높은 경향이 있어 특히 장기 치료 과정 중에 문제가 될 수 있다. 골 미네랄화는 골다공증과 같은 질환을 치료하는데 필수적이다. 충분하게 미네랄화 되지 않은 골 조직은 약하고, 유연하며 골 강도 또는 골격 지지에 기여하지 않는다. 따라서, 미네랄화의 장기간 억제는 해로운 부작용을 유발할 수 있으며, 예컨대 골절 위험의 증가, 아동에서의 신성 구루병 및 성인에서의 골 연화증을 유발할 수 있다. 심지어 보다 강한 비스포스포네이트의 개발로, 보다 적은 투여량을 감안하여, 아직 골 미네랄화 결핍을 위한 가능성이 있다.

파네실 파이로포스페이트 신타아제(FPPS)는 메바론산염 경로에서 중요한 조절 효소이다. 동물세포에서 독특한 이 경로는 필수 지방 분자를 제공하여, 예컨대 콜레스테롤 및 아이소프레노이드를 제공하고, 이후 스몰 GTPase의 전사후 프레닐화에 필요하다. 이 경로를 억제하려는 개념은 폭넓은 치료적 사용에서 발견되었고, 스타틴을 약물로 함께 하이드록시메틸글루타릴 CoA 환원효소을 억제하고 및 콜레스테롤 생합성을 감소시키고 N- 함유 비스포스포네이트(N-BPs)를 골다공증 치료 약물로 사용하여 FPPS를 표적화시키고, 단백질 프레닐화를 억제시킨다. N-BP의 경우를 볼 때, 이들 화합물의 특유한 골-표적화 약물동력학적 성질은 FPPS의 선택적 억제를 가져오며, 파골세포에서 단백질의 페닐화를 감소시켜, 그렇게 함으로써 이들 세포의 파골 기능을 억제한다.

본 발명에서 기술하는 이미다조[1 ,2-α]피리디닐 비스포스포네이트 유도체는 골다공증, 류마티스 관절염, 퇴행성 관절염, 파제트병, 치주골 질환과 종종 동반하는 치조골 손실 비정상적인 칼슘 및 인 대사 관련 질환을 치료 및/또는 예방하는 데에 유용하며, 골-관련 암치료에도 유용하다. 본 발명에서 기술하는 화합물은 골 조직의 융식을 억제하며 FPPS(farnesyl pyrophosphate synthase)를 억제한다. 뿐만 아니라, 이러한 화합물들은 상응하는 정형외과적 용도(골절 치료, 임플란트 고정 및 인공보철 느슨해짐 및 다양한 뼈의 골괴사(osteonecrosis) 예방을 포함하나, 이에 제한되지 않는다)로 사용된다. 면역조절 및 항-염증효과를 이용한 용도, 다양한 기생충성 질환(예를 들어 말라리아, 리슈만편모충증(leishmaniasis), 파동편모충 질환(trypanasomal disease), 엔타메바(entamoeba), 지아르디아(giardia) 및 크립토스포리디알(cryptosporidial) 감염)의 치료를 비롯한 다른 용도를 포함한다.

따라서, 본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 일반식으로서 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다:

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬(lower alkyl), 메톡시 또는 F이고, R₂는 수소, 하이드록실, 저가 알킬 또는 F이며, R₃는 F, Cl 또는 수소이다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시, 메틸, 에틸, t-부틸 또는 F이다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, R₁은 수소 또는 저가 알킬이고, R₂는 수소, 하이드록시, 메틸 또는 F이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₁은 수소, 에틸 또는 t-부틸이고, 상기 R₂는 수소, 하이드록시, 메틸 또는 F이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₃는 F이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₁은 수소이고, R₂는 수소 또는 메틸이며, R₃는 수소 또는 F이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₁은 에틸 또는 t-부틸이고, R₂는 수소이며, R₃는 수소 또는 F이다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(6-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; [(2-에틸-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-메킬]-비스포스폰산; 2-(2-t-부틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)에테인-1,1-비스포스폰산; 2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; [2-(8-하이드록시-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰산; 2-(6-플루오로이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 및 1-프루오로-2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산으로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물이나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산 또는 그의 약제학적으로 허용된 염이다.

본원발명의 다른 양태에 따르면, 상기 화합물은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다:

화학식 I

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬, 메톡시 또는 F이고; R₂는 수소, 하이드록실, 저가 알킬 또는 F이고; R₃은 F, Cl 또는 수소이다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실, 메틸, 에틸, t-부틸 또는 F이다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, R₁은 수소, 에틸 또는 t-부틸이고, R₂는 수소, 하이드록시, 메틸 또는 F이다. 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₃는 F이다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, R₁은 에틸 또는 t-부틸이고, R₂는 수소이며, R₃는 수소 또는 F이다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산 또는 그의 약제학적으로 허용된 염 및 약제학적으로 허용된 담체이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적 허용가능한 염의 유효량을 대상 동물 또는 인간에 투여하는 단계를 포함하는 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산염 대사를 조절하는 방법을 제공한다:

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬, 메톡시 또는 F이고;

R₂는 수소, 하이드록실, 저가알킬 또는 F이고;

R₃은 F, Cl 또는 수소이고; 그 결과 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산 대사를 변화시킨다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화합물을 투여하기 전 상기 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산 대사는 비정상이고, 상기 칼슘 및 인산 대사의 비정상적인 수준은 골 질환과 관련이 있는 것을 특징으로 하는 방법과 관련이 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 골 질환은 골다공증, 류마티스 관절염, 골 관절염, 파제트 병, 치조골 상실, 골-관련 암 및 정형외과적 장애로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 질환은 예컨대 비-골격 질환일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 비-골 암, 염증성 질환, 면역조절 질환 또는 기생 질환일 수 있다. 이들 구현예에 따르면, 상기 기생 질환은 말라리아, 레슈마니아증, 트리파노조마 질환, 이질 아메바균 감염 및 와포자충 감염으로 구성된 군에서 선택되어 질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 대상 동물 또는 인간에 투여된 상기 화합물은 상기 대상 동물 또는 인간의 파네실 파이로포스페이트 신타아제의 활성을 변화시킨다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(6-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; [(2-에틸-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-메킬]-비스포스폰산; 2-(2-t-부틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)에테인-1,1-비스포스폰산; 2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; [2-(8-하이드록시-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰산; 2-(6-플루오로이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 및 1-프루오로-2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산으로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

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

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 기술된 특정 구현예에 한정되지 않음은 자명하며, 다양한 변형을 할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 구현예만을 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명은 청구범위에 의해서만 한정된다.

어떠한 값의 범위가 주어졌을 때, 상기 범위의 상한 및 하한 사이의 각각의 중간에 개입된 값(intervening value), 다르게 특별하게 언급되지 않는 한 하한 단위의 10단위(tenth)까지, 그리고 상기 범위 내의 다른 언급된 또는 중간에 개입된 값이 상기 범위에 포함되는 것으로 해석된다. 이들의 보다 작은 범위의 상한 또는 하한은 독립적으로 보다 작은 범위에 포함될 수 있으며, 이는 본 명세서에 포함되며, 언급된 범위에서 특별하게 배제된 한계의 적용을 받는다. 언급된 범위가 한계의 하나 또는 양쪽을 포함하는 경우, 이러한 한계의 어느 하나 또는 양쪽을 배제한 범위도 포함한다.

특별히 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지깃을 가지는 자에게 일반적으로 이해되는 바와 같은 의미를 가진다. 본 명세서에서 서술된 방법 또는 물질과 유사하거나 동일한 어떠한 방법 또는 물질도 본 발명을 실행하거나 시험하는 데에 사용될 수 있으나, 본 명세서에는 바람직한 방법 및 물질들이 기술되어 있다.

본 명세서에서 인용된 모든 문헌 및 특허는 참조문헌으로 삽입되어 있으며, 이는 각각의 독립된 문헌 및 특허가 참조로서 특별하게 그리고 개별적으로 삽입되고, 공개 문헌에 인용된 방법 및 물질을 개시 또는 상술하기 위하여 본 명세서에 삽입된다.

모든 문헌의 인용은 본 발명의 출원일 이전에 공개된 모든 문헌의 개시를 위한 것이며, 본 발명이 이러한 문헌들의 공개로 인하여 상기 문헌들보다 선행하지 않는다는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

나아가, 기재된 발행날짜는 실제 발행날짜와 다를 수 있으며, 이러한 실제 발행날짜는 개별적으로 확인되어야 할 수 있다.

본 명세서를 통해서 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 인식하는 바와 같이, 기술되고 설명된 각각의 구현예는 구별되는 구성 및 특징을 가지며, 이들은 본 발명의 범위 또는 발명사상으로부터 분리되지 않은 채로 다른 구현예들과 용이하게 분리되거나 결합될 수 있다. 기재된 모든 방법들은 열거된 순서에 의거하여 수행될 수도 있고, 그 밖의 논리적으로 가능한 모든 순서에 의해 수행될 수도 있다.

본 발명의 구현예는 다른 기재가 없는 한, 유기화학, 생화학, 분자생물학, 약학 등의 기술을 채용할 것이며, 이러한 기술들은 문헌을 통하여 완전히 설명된다.

본 발명의 명세서 및 청구범위에 기재된 단수 형태인,및는 다른 명확한 언급이 없는 한 복수의 대상도 포함한다. 따라서, 예를 들어,support라는 언급은 support들의 복수를 포함한다. 본 명세서 및 이후의 청구항에서는 많은 용어들이 사용되며, 이들 용어들은 다른 의도가 있음이 명백하지 않은 한 아래에 정의된 바와 같은 의미를 가진다.

본 명세서에서 용어구성되다,구성된,가지는 및 함유하는 등의 의미는 미국 특허법이 규정하는바 대로의 의미를 가지며, 포함한다,포함하는 등의 의미를 가진다 ; 본 명세서에서 방법 또는 조성물을 표현하면서 사용되는 용어필수적으로 포함한다 또는 필수적으로 포함하는은 본 발명의 조성물 또는 방법이 추가적인 구조기(structural group), 조성물의 성분 또는 추가적인 단계(method step)(또는 상술한바 대로 이들의 유사체 내지 유도체)를 가질 수 있음을 의미한다. 이러한 추가적인 구조기, 조성물의 성분 또는 방법의 단계는 본 발명에 기재된 조성물 및 방법과 비교했을 때, 이들 조성물 또는 방법의 기본적이고 신규한 특성에 실질적인 영향을 미치지 않는다

본 발명의 조성물 또는 방법을 표현하면서 사용하는 용어필수적으로 포함한다 또는 필수적으로 포함하는은 미국 특허법에서 규정하는 바와 동일한 의미를 가지며, 이들 용어는 본 발명의 기본적이거나 신규한 특성을 변화시키는 아니하는 범위 내에서 기재된 사항보다 많이 존재할 수 있음을 나타내는, 제한없음(open-ended)의 의미를 가진다. 그러나, 이들 추가될 수 있는 사항에서 선행기술은 제외된다.

본 발명의 다양한 구현예를 기술하기 전에, 아래의 용어를 정의한다. 이들 용어는 다른 언급이 없으면 정의된 바와 동일한 의미를 가진다.

약자

EHDP, 에탄-1-하이드록시-1,1-디포스포닉애시드(ethane-1-hydroxy-1,1- diphosphonic acid); APD, 프로판-3-아미노-1-하이드록시-1,1-디포스포닉애시드(propane-3-amino -1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid); Cl₂MDP, 디클로로메탄 디포스포닉애시드(dichloromethane diphosphonic acid); FPPS, 파르네실 피로포스페이트 신타아제(farnesyl pyrophosphate synthase); N-BP, 질소함유 비스포스포네이트(nitrogen-containing bisphosphonate)

정의

본 명세서에서 용어 "저가알킬(lower alkyl)"은 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 4의 포화 탄화수소를 의미한다. 대표적인 C₁-C₄ 알킬은 에틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, sec-부틸 및 tert-부틸을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이와 유사하게, 본 명세서에서 용어 "(C₁-C₄)알킬"은 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 4의 포화 탄화수소를 의미한다. 본 명세서에서 탄소수는 탄소 골격 및 탄소쇄(carbon branching)의 숫자를 의미하나, 알콕시 치환기 등과 같은 치환기의 탄소수는 포함하지 않는다.

본 명세서에서 용어 "투여" 또는 "투여하다"는 화합물이나 화합물의 약제학적으로 허용가능한 염을 동물에 직접적으로 투여하거나, 프로드럭 유도체, 화합물의 유사체 또는 화합물 또는 조성물의 약제학적으로 허용가능한 염을 동물에 투여함으로써 대상 동물의 체내에서 동일한 양이 형성되도록 하는 것을 말한다.

본 명세서에서 용어 "대상체"는 제한없이 인간, 마우스, 래트, 기니아 피그, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 원숭이, 침팬지, 비비 또는 붉은털 원숭이를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 동물은 포유류이다.

본 명세서에서 용어 "효율적인 조건"은 합성유기화학 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 합성반응의 조건을 의미한다.

본 명세서에서 용어 "유효량"은 동물에게 투여했을 때 동물이 고통받거나 고통받을 것이 예상되는 상태를 치료하거나, 최소한 이를 개선할 수 있는 있을 만큼 유효한 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 양을 의미한다.

본 명세서에서 용어 "약제학적으로 허용가능한 염"은, 본 명세서에서 명시한 화합물의 유기산 또는 무기산으로부터 만들어지는 염을 의미한다. 예시적인 염(salt)은 설페이트, 시트레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 클로라이드, 하이드로클로라이드, 브로마이드, 하이드로브로마이드, 이오다이드, 니트레이트, 비설페이트, 포스페이트, 애시드 포스페이트, 이소니코티네이트, 락테이트, 살리실레이트, 애시드 시트레이트, 타르트레이트, 올리에이트, 탄네이트, 판토테네이트, 비타르트레이트, 아스코르베이트, 숙시네이트, 말리에이트, 젠티시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글루카로네이트, 사카레이트, 포르메이트, 벤조에이트, 글루타메이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 캠포설포네이트, 나프탈렌설포네이트, 프로피오네이트, 숙시네이트, 푸마레이트, 말레이트, 말로네이트, 만델레이트, 말레이트, 프탈레이트 및 파모에이트를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 용어약제학적으로 허용가능한 염은 또한 본 명세서에서 명시한 화합물 중 카르복실산기와 같은 산성 작용기 및 염기를 포함하는 화합물의 염을 의미한다. 예시적인 염기(base)는 소듐, 포타슘 및 리튬을 포함하는 알칼리 금속의 하이드록사이드; 칼슘 및 마그네슘을 포함하는 알칼리 토금속의 하이드록사이드; 알루미늄 및 아연을 포함하는 그 밖의 금속의 하이드록사이드; 암모니아; 비치환 또는 하이드록시-치환된 모노-, 디- 또는 트리알킬아민; 디사이클로헥실아민; 트리부틸아민; 피리딘; N-메틸, N-에틸아민; 디에틸아민; 트리에틸아민; N,N-디메틸-N-(2-하이드록시에틸)아민 또는 트리-(2-하이드록시에틸)아민와 같은 모노-, 비스- 또는 트리스-(2-0H-(C₁-C₆)-알킬아민); N-메틸-D-글루카민; 모르폴린; 티오모르폴린; 피페리딘; 피롤리딘; 알기닌, 라이신 등의 아미노산 등과 같은 유기아민을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.

본 명세서에서 용어 "약제학적으로 허용가능한 염"은 또한 본 명세서에서 명시한 화합물의 수화물(hydrate)을 포함한다.

본 명세서에서 용어 "약제학적으로 허용가능한 담체"는 희석제, 보조제, 부형제 또는 비이클(vehicle)로서 본 발명의 이형이중체 프로브(heterodimeric probe)를 투여할 때 사용되며, 연방 또는 주 정부의 관리기관의 승인을 받거나, 동물, 보다 구체적으로는 인간에게 사용하기 위한 미국 약전(U.S. Pharmacopeia) 또는 다른 일반적으로 알려진 약전에 등재되어 있는 것이다. 이러한 약제학적 담체는 물이나 오일과 같은 액상일 수도 있고, 상기 오일은 석유, 동물, 식물 또는 합성물 유래 오일을 포함하며 피넛오일, 대두유, 미네랄 오일, 참기름 등과 같은 오일이 해당한다. 약제학적으로 허용가능한 담체는 염수(saline), 아카시아 검, 젤라틴, 전분 페이스트, 탈크, 케라틴, 콜로이드실리카, 우레아 등이 있다. 환자에게 투여되었을 때, 이형이중체 프로브 및 약제학적으로 허용가능한 담체는 바람직하게는 무균질(sterile)이다. 물은 이형이중체 프로브가 정맥내 주사로 투여될 때, 유용한 담체이다. 염 용액, 액상 덱스트로스 및 글리세롤 용액 또한 액상 담체, 특히 주사 가능한 용액으로서 이용될 수 있다. 적합한 약제학적 담체는 글루코스, 락토오스, 수크로스, 글리세롤 모노스테아레이트, 소듐 클로라이드, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물 및 에탄올과 같은 첨가제를 포함할 수도 있다. 본 발명의 조성물은, 필요에 따라서 미량의 습윤제나 유상화제, pH 완충제를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 유리하게 용액, 에멀젼, 서방형 제제 또는 그 밖의 사용에 적합한 제형을 취할 수 있다.

본 명세서에서 용어 "생리학적으로 허용가능한"은 세포에 접촉시켰을 때, 천연물, 배양액 또는 숙주의 조직으로부터 분리되어 세포 또는 조직에 독성을 나타내지 않는 조성물을 말한다.

화합물

본 명세서에서 기술하는 화합물은 골다공증이나 다른 골 관련질환을 치료하는 데에 쓰이고 있는 많은 공지된 비스포스포네이트 화합물(예를 들어, 미노드로네이트, 리제드로네이트, 알렌드로네티트, 졸레드로네이트, 이반드로네이트)에 비하여 감소된 미네랄 친화력을 가진다. 포스포네이트와 연결된 탄소(예를 들어, 본 발명의 화합물의 R₃)에 결합한 불소, 염소 또는 수소의 존재로 인하여 미네랄 친화력이 감소하는 것으로 보인다. 알려진 비스포스포네이트 화합물에서, 이러한 탄소는 두 개의 포스포네이트 부분과 함께 골 미네랄에 대한 높은 친화력을 제공하는데 기여하는 것으로 보이는 하이드록시 부분을 가진다. 종래의 연구는 피리딜 알킬 비스포스포네이트 및 비스포스포네이트의 포스포노-카르복실레이트 유사체와 같은 비스포스포네이트의 다른 부류는 하이드록시 부분이 이러한 작용기로 대체됨으로 인하여 골 미네랄에 대한 친화력이 감소되고 FPPS 효소 타겟 사이트(예를 들어 수소 또는 할로겐)에 대한 친화력이 감소되며 세포 역가(cellular potency)가 유의하게 낮아진다고 보고하였다(Marma et al., J. Med . Chem., 50: 5967-5975).

그러나, 본 명세서에서 언급하는 피리딜이미다조일알킬 비스포스포네이트 화합물은 포스포네이트 기에 인접한 탄소에 치환되었음에도 불구하고 세포 역가가 높으며, 미네랄 친화력의 감소를 동반한다. 미네랄 친화력의 감소는 인 비보 역가의 유의한 감소를 야기시킬 것으로 기대되기 때문에, 이러한 결과는 예상 밖의 것이다. 나아가, 더 높은 세포역가(FPPS 효소 억제)는 기존의 비스포스포네이트 화합물보다 더 강력한 인 비보 항-융식(antiresorptive) 효과를 제공한다.

본 명세서에서 언급된 화합물의 감소된 미네랄 친화력으로 인하여 투여량의 조절이 용이해졌다. 골 대사에 미치는 화합물의 효과가, 높은 미네랄 친화력을 가지는 기존의 비스포스포네이트 화합물에 비하여 더 빨리 퍼지기 때문이다. 감소된 미네랄 친화력으로 인하여 뼈로부터의 신속한 분비를 촉진하고 어린 환자, 가임연령의 환자 및 다른 골 치료제를 연속적으로 혹은 함께 투여해야 하는 환자들에게 보다 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 낮은 미네랄 친화력으로 인하여 여러 타입의 뼈와 골격 부위에서 고루 분포하도록 하는 것으로 여겨진다. 한편, 이러한 특성은 더 높은 친화력의 유사체가 접근하기 어려운 인접세포에서 개선된 효과를 제공할 수도 있다

투여 후 뼈에서의 신속한 분비는 본 발명의 비스포스포네이트 화합물을 기존의 비스포스포네이트 화합물보다 융통성있게 사용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 본 발명의 화합물은 정해진 기간동안 사용될 수 있어 부작용 또는 다른 약이나 추가적인 약의 사용으로 인한 치료의 중단이 가능하다. 예를 들어, 뼈의 순환(turnover)이 감소할 때, 동화 치료(anabolic therapy)는 활성이 떨어질 수 있다. 유사하게, 본 발명의 화합물의 낮은 골 친화도는 총 골격 흡수의 감소를 초래하며, 전체적인 뼈의 순환을 더디게 하는 정도가 감소하고, 골격의 형상화/재형상화에 영향을 덜 미치게 되므로써, 골 기능의 재생과정이 보다 정상적이 되도록 한다. 이는 비스포스포네이트 약품의 전형적인 항-골절 약효가 전달되는 동안 보다 정상적인 뼈 순환이 유지되므로써 뼈의 질이 향상되는 결과를 낳는다. 그 결과, 기존의 비스포스포네이트의 부작용(예를 들어 뼈의 순환이 감소하고 유해한 영향을 미침)을 피하고자 하는 어린 환자들에게 장기간 투여가 가능하다. 더욱이, 본 발명의 화합물은 개선된 뼈의 질을 유지하면서 항-융식 또는 항-골절 효과를 제공한다.

본 발명의 화합물의 낮은 미네랄 친화도에 의한 다른 이점은 깊숙한 뼈조직 내에서 상호작용을 할 수 있어 뼈 깊숙한 곳의 골세포에 비스포스포네이트의 약효를 전달한다는 것이다. 또한, 낮은 미네랄 친화도를 가지는 화합물은 활액(synovial fluid) 내에서 높은 농도를 형성할 뿐만 아니라, 비스포스포네이트 화합물이 세포 외(예를 들어 파골세포, 대식세포, 연골세포 및 종양세포)에서 고농도로 존재하도록 함으로써 보다 효율적인 일, 주 및 월간 투여가 가능하다. 본 발명의 화합물은 전체 골격의 순환 감소를 덜 초래할 뿐만 아니라 치료중단 후 빠른 분비로 인해 제한된 기간동안의 치료가 가능하다. 이러한 특징으로 인하여 관절염을 동반하는 뼈 부식 및 골 전이를 동반하는 종양의 발생 및 성장과 같이 뼈의 손실과 함께 일어나는 여러가지 질환의 치료에 유리하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 하나 또는 그 이상의 항-염증제와 함께 보조제로서 투여될 수 있다. 종래의 높은 친화력의 비스포스포네이트 화합물을 항-염증제와 함께 사용하는 것은 이들 화합물이 결합할 때 발생하는 독성에 의하여 제한되었다. 특히, 기존의 비스포스포네이트 화합물과 함께 투여할 경우, 뼈를 보호하기 위하여 항-염증제의 높은 투여량이 요구된다. 그러나, 높은 투여량으로 인해 부작용 및 다른 독성-관련 효과가 빠르게 관찰되어 공-투여(co-administration)는 중단되어야 했다. 그러나, 본 발명의 화합물은 낮은 미네랄 친화도를 갖기 때문에, 항-염증제 또는 면역조절제와 함께 사용될 경우 독성 효과를 나타내지 않을 정도의 낮은 투여량으로도 뼈를 효율적으로 보호할 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 기존의 비스포스포네이트 화합물에 비하여 전체 골격순환 감소를 적게 유발하면서도 뼈 부식에 대한 개선된 보호 효과를 제공함과 동시에, 개선된 관절보호 효과를 제공한다. 일 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 뼈 부식을 억제하는 데에 유용하다. 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 염증 및 뼈 침식을 모두 억제하는 데에 유용하다. 예를 들어, 이러한 항-염증, 면역조절 및 항-부식 효능은 본 발명의 비스포스포네이트 화합물이 항-염증제 또는 면역조절제와 함께 투여되었을때 얻어진다. 이러한 구현예에서, 항-염증제 또는 면역조절제는 단독투여되었을 때 보다 낮은 투여량이 투여될 수 있다. 따라서, 몇몇 구현예에 따르면, 비스포스포네이트 화합물을 항-염증제 또는 면역조절제와 함께 혹은 순차적으로 투여할 수 있다. 예시적인 항-염증제 또는 면역조절제는 TNF(tumor necrosis factor) 길항제, NSAID, 글루코코르티코이드(glucocorticoid) 및 메토트렉세이트(methotrexate)와 같은 생물학적 항 염증제 또는 면역조절제를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 비스포스포네이트 화합물들 간의 시너지 효과는 퇴행성 관절염 치료에서의 또하나의 이점이다. 퇴행성 관절염에서, 손상된 관절은 더 높은 뼈 순환율을 보이는 것으로 알려졌다. 본 발명의 비스포스포네이트 화합물 하나 또는 둘 이상과 항-염증제 또는 면역조절제를 함께 처리했을 때 다른 골격부분의 과도한 뼈 순환을 야기하지 않으면서 손상부위의 순환율을 정상화시킬 수 있다. 또한, 함께 투여할 경우 낮은 친화력으로 인해 연골세포에 대한 잠재적인 항-세포사멸 효과를 극대화할 수 있다. 본 발명의 화합물은 관절 기능의 개선에도 유용하다.

유사하게, 본 발명의 화합물은 동화 화합물(anabolic compound)과 함께 투여될 수도 있다. 기존의 비스포스포네이트 화합물을 사용하는 경우, 부갑상선 호르몬 및 프로스타글란딘과 같은 동화 화합물을 이미 투여한 환자를 치료함에 있어서 세척 단계가 필수적이다. 그러나, 본 발명의 화합물의 낮은 친화도로 인하여 이들 동화제에 대한 간섭이 훨씬 감소하게 된다. 따라서, 본 발명의 화합물은 동화제의 투여를 받은 환자에게 세척 기간이 없이 혹은 짧은 세척 기간 만으로도 투여될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 하나 또는 둘 이상의 동화제와 함께 투여될 수 있다. 예시적인 투여제 중 하나는 PTH 1-34 (FORTEO)와 같은 부갑상선 호르몬(parathyroid hormones, PTH)에 기반한 화합물이다. 동화 치료는 종종 심각한 골다공증을 앓는 환자 또는 비스포스포네이트 치료에 반응하지 않는 환자에게 처방된다. 따라서, 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 비스포스포네이트 치료에 잘 반응하지 않는 대상의 치료 뿐 아니라, 골다공증의 치료에도 유용하다.

합성과정

본 발명의 화합물 및 약제학적으로 허용가능한 염은 상업적으로 구입 가능한 화합물, 알려진 화합물 또는 알려진 방법으로 제조된 화합물을 출발물질로 하여 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 본 발명의 많은 화합물을 합성하는 일반적인 합성경로는 후술하는 모식도에 기재되어 있다. 모식도에서 생략된 보호(protection) 및 탈보호(deprotection) 단계가 필요할 수 있으며, 합성 순서는 타겟 분자의 기능에 적응하기 위하여 바뀔 수도 있음은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 자명하다. 보호/탈보호의 필요 및 적합한 보호기의 선택은 예를 들어 참고문헌으로 삽입되어있는 Greene and Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Second Edition, John Wiley & Sons (1991)에 기재되어 있다.

본 명세서에 기재된 모식도에서, 적합한 극성 용매는 DMSO(dimethyl sulfoxide), DMF(dimethylformamide), THF(tetrahydrofuran), 메탄올 및 에탄올을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 적합한 산 결합제(acid binding agent)는 트리에틸아민, 트리에탄올아민, DBU(1,8-diazabicyclo [5.4.0]undec-7-ene) 및 DIPEA(diisopropylethylamine)과 같은 유기 삼차 염기; 및 탄산칼륨 및 탄산나트륨과 같은 알칼리 메탈 탄산염을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 적합한 환원제는 소듐 시아노보로하이드라이드 및 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

도 1에서 보는 바와 같이 모식도 1은 화학식 I의 화합물을 합성하는 하나의 과정을 보여주며, 상기 화학식 I에서 R₁, R₂ 및 R₃은 본 명세서에서 기재된 바와 같다. 모식도 I에서 보는 바와 같이, 화학식 I 의 화합물을 합성하기 위해, 화합물 1, 이탈기, 예컨대 아이오딘을 포함하고, 화합물 3을 생성하는데 효과적인 조건에서 바이닐 포스페이트 2와 반응시켰다. 예를 들어 일 구현예에 따르면, 반응은 n-부틸 리튬의 존재 하에서 낮은 온도(예를 들어, -78℃)에서 수행한다.

R₃가 수소가 아닐 때(예를 들어 F나 Cl 등의 할로겐), 화합물 3은 할로겐제(예를 들어 SLECTFLUOR, Air Products, Inc.), 소듐 하이포클로라이트(유리산과 반응시켰다)와 촉매 하에서 반응하여, 예컨대 적정한 양의 촉매 시약 예를 들어 18-크라운-6의 존재 하에 화합물 4를 합성한다.

반응은 적합한 용매(예를 들어, 수산화칼륨 또는 THF)에서 낮은 온도(예를 들어 0) 하에서 수행한다. R₃의 종류에 따라, 화합물 3(R₃가 수소인 경우) 또는 화합물 4 (R₃가 수소가 아닌 경우)는 에톡시 그룹이 하이드록시 그룹으로의 변환에 효과적인 조건 하에 반응시켰고, 그것에 의해 화학식 I의 화합물을 합성하였다. 본 발명의 화합물의 일 양태를 추가적으로 고려해 보면, R₃은 -OH가 아닐 것이다.

일 구현예에 따르면, 반응은 TMSBr(trimethyl silylbromide)의 존재 하에서 수행한다.

도 2에서 보여주듯이, 모식도 2는 모식도 1의 출발 원료의 하나를 만드는 과정의 하나를 보여준다. R₁이 수소가 아닌 경우, 아미노피리딘 화합물(화합물 6)은 할로겐화 케톤 화합물(화합물 7)과 피리딜이미다졸 화합물 8을 합성하는데 효과적인 조건 하에서 합성하였다.

일 구현예에 따르면, 반응은 소듐 카보네이트 및 에탄올의 존재 하에서, 고온에서 e.g. 70℃에서 수행한다.

화합물 1, 또는, R₁이 수소이고, 화합물 1a,는 반응 화합물 8(또는 화합물 5, R₁이 수소인 경우) 화학식 I의 화합물을 합성하는데 효과적인 조건 하에서 반응하여 합성하였다. 일 구현예에 따르면, 반응은 N-아이오도석신이미드 및 아세토나이트릴의 존재 하에서 수행한다.

본 발명의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 포유류에서 비정상적 칼슘 및 인 대사와 관련된 질환을 치료 또는 예방하는 의약의 생산에도 유용하다.

약제학적 조성물

본 발명의 치료 조성물은 약제학적 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 조성물은 전형적으로 유효성분 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 명세서에서 용어약제학적으로 허용되는 담체는 약제학적 투여에 적합한 염수(saline), 용매, 분산매(dispersion media), 코팅, 항바이러스제, 항진균제, 등장액 및 흡수지연제 등을 포함한다. 보충적인 유효 화합물도 조성물에 포함될 수 있다.

약제학적 조성물은 의도하는 투여 경로에 적합하게 제형화될 수 있다. 투여 경로의 예는 정맥내, 진피내, 피하, 경구(예를 들어 흡입), 경피(국부), 경점막 및 직장내 투여와 같은 비경구 투여를 포함한다. 비경구 투여, 피내주사 또는 피하주사에 사용되는 용액 또는 현탄액은 다음과 같은 구성을 포함한다 : 주사를 위한 물 등의 멸균 희석액, 염수, 불휘발성 오일, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 그 밖의 합성 용매; 벤질 알콜 또는 메틸 파라벤 등의 항-박테리아제; 아스코르빅 애시드 또는 소듐 비설파이트와 같은 항산화제, EDTA(thylenediaminetetraacetic acid)등의 킬레이트제; 아세테이트, 시트레이트 또는 포스페이트와 같은 완충액 및 염화 나트륨 또는 덱스트로스와 같은 탄력 조절제. pH는 염산(HCl) 또는 수산화 나트륨과 같은 산 또는 염기에 의하여 조절될 수 있다. 비경구 조제품은 유리나 플라스틱으로 만들어진 앰플, 1회용 주사기 또는 다회 투여 용량 바이알에 밀봉될 수 있다.

주사에 적합한 약제학적 조성물은 멸균 액상 용액(수용성인 경우)이나 분산액 및 멸균 주사용액 또는 분산액의 즉석 조제를 위한 멸균 파우더를 포함한다. 정맥내 투여를 위한 적합한 담체는 생리식염수, 항세균수 또는 PBS(phosphate buffered saline)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 모든 경우에 있어서, 조성물은 멸균되어야 하며 용이하게 주사될 수 있을 만큼 유동성이 있어야 한다. 생산 및 저장 상태에서 안정성이 있어야 하며, 박테리아나 곰팡이 등의 미생물에 의한 오염으로부터 보호될 수 있어야 한다. 담체는 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어 글리세롤, 프로필렌, 글리콜 및 액상 폴리에틸렌 글리콜 등) 및 이들의 적합한 혼합물을 포함하는 용매나 분산매일 수 있다. 적절한 유동성은 예를 들어 레시틴 등의 코팅 사용, 분산의 경우 필요한 입자 크기의 유지 및 계면제의 사용에 의해 유지될 수 있다. 미생물의 활동을 억제하기 위하여 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 아스코르빅 애시드, 티메로살 등의 다양한 항박테리아 및 항진균제를 사용할 수 있다. 많은 경우에, 조성물 내에 설탕; 만니톨, 소르비톨과 같은 폴리알콜 또는 염화 나트륨 등의 등장화제를 함유하는 것이 바람직하다. 주사 조성물의 장기적인 흡수를 위해서 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴 등의 흡수 지연제를 사용할 수 있다.

멸균 주사액은 필요한 양의 유효 화합물을 적합한 용매 내에서 하나 또는 다수 조합의 상기 나열한 성분들과 함께 넣어준 한 후 여과 살균함으로써 조제할 수 있다. 일반적으로, 분산액은 유효 화합물을 염기성 분산매 및 상기 나열한 필요 성분들을 함유한 멸균 비이클에 넣어 조제될 수 있다. 멸균 주사액을 조제하기 위한 멸균 파우더의 경우, 바람직한 제조 방법은 진공 건조 및 냉각 건조를 통해서 활성 성분 및 항균여과 용액에서 얻은 다른 필요한 성분의 파우더를 수득하는 것이다.

경구 조성물은 일반적으로 활성이 없는 희석액 또는 식용 가능한 담체를 포함한다. 치료용 경구 투여를 위하여, 활성 화합물은 첨가제와 혼합되어 타블렛, 알약 또는 캡슐(예를 들어 젤라틴 캡슐)의 형태로 이용될 수 있다. 경구 조성물은 유동성 담체를 이용하여 조제됨으로써 양치액으로 이용될 수 있다. 약제학적으로 적합한 결합제 및/또는 보조제 물질이 조성물의 일부로 포함될 수 있다. 타블렛, 알약, 캡슐, 정제 등은 다음의 성분 또는 이와 유사한 특성의 화합물을 포함할 수 있다: 미세결정 셀룰로오스, 트라가칸스 검 또는 젤라틴과 같은 결합제; 전분 또는 락토오스와 같은 첨가제; 알긴산, 프리모겔(Primogel) 또는 옥수수 전분과 같은 붕해제; 스테아린산 마그네슘 및 Sterote와 같은 윤활제; 콜로이드 실리콘 디옥사이드와 같은 활택제; 수크로스나 사카린과 같은 감미료; 또는 페퍼닌트, 메틸 살리실레이트 또는 오렌지향과 같은 착향제.

흡입에 의한 투여를 위하여, 조성물은 이산화탄소나 네뷸라이져(nebulizer) 등의 적합한 추진제를 함유한 압축 컨테이너 또는 디스펜서로부터 에어로졸 스프레이 형식으로 전달될 수 있다. 이러한 방법은 미국 등록특허 제6,468,798호에 상세하게 기재되어 있다. 흡입용 조성물은 추진제, 계면 활성제 및 분산력, 유동성 또는 생체 이용성을 개선시키는 다른 첨가제를 함유할 수 있다.

전신 투여는 경점막투여 또는 경피 투여에 의하여 이루어질 수 있다. 경점막투여 또는 경피 투여를 위하여, 막 통과에 적합한 침투제가 제형에 사용될 수 있다. 이러한 침투제들은 일반적으로 당업계에 알려졌으며, 예를 들어 경점막투여를 위한 세정제, 담즙염 및 후시딘산(fusidic acid) 유도체를 포함한다. 경점막투여는 비강 스프레이 또는 좌약에 의해 이루어질 수 있다. 경피투여를 위하여, 유효 화합물은 당업계에 알려진 바 대로 연고, 고약, 젤 또는 크림 형태로 제형화될 수 있다.

본 발명의 약제학적으로 허용가능한 조성물은 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어약제학적으로 허용가능한 첨가제는 통상의 기술자에게 생리학적으로 안정적이고 약리학적으로 활성이 없는 것으로 알려진 물질로서, 본 발명의 이성질체의 물리, 화학적 성질과 상충하지 않는 물질을 의미한다. 약제학적으로 허용되는 첨가제는 폴리머, 레진, 가소제, 필러, 윤활제, 희석액, 결합제, 붕해제, 용매, 공-용매, 계면제, 방부제, 감미료, 착향제, 의약품 등급 염료 또는 색소 및 점착제를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

이러한 유용한 성분들 중에서 착향제, 염료 및 색소는 Handbook of Pharmaceutical Excipients (4th ed., Pharmaceutical Press 2003)에 상세히 기제되어 있다.

적합한 공용매는 에탄올, 이소프로판올 및 아세톤을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 계면제는 폴리소르베이트(polysorbate, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester), 폴리옥시에틸렌 모노알킬 에테르, 수크로스 모노에스테르, 소듐 라우릴 설페이트, Tween 80 및 라놀린 에스터 및 에테르를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 방부제는 페놀, 파라하이드록시 벤조산의 알킬 에스터, 벤조산 및 이들의 염, 보린산 및 이들의 염, 소르빈산 및 이들의 염, 클로로부탄올, 벤질알콜, 티메로살, 페닐머큐릭 아세테이트 및 니트레이트, 니트로머졸, 벰조알코늄 클로라이드, 세틸리피디늄 클로라이드, 메틸 파라벤 및 프로필 파라벤을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 필러는 을 포함하나, 전분, 락토오스, 수크로스, 말토덱스트린 및 미세결정 셀룰로오스를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 가소제는 트리에틸 시트레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디부틸 프탈레이트, 캐스터 오일, 아세틸화 모노글리세라이드 및 트리아세틴을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 폴리머는 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 트리멜리테이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

적합한 윤활제는 마그네슘 스테아레이트, 스테아린산 및 탈크를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

일부 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 선택적으로 킬레이트제를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어킬레이트제는 두개 또는 그 이상의 전자공여 원자를 가져 단일 금속이온과 결합을 형성할 수 있는 분자를 의미한다. 용어킬레이트제는 킬레이트제 뿐 아니라 이의 염도 포함하는 의미이다. 예를 들어, 용어킬레이트제는 시트르산과 이의 염 형태를 모두 포함한다.

가장 일반적이고 널리 쓰이는 킬레이트제는 산소, 질소 또는 이들 모두와 같은 전자공여 원자를 통해서 금속이온과 결합한다. 그 밖의 다른 킬레이트제는 -SH(티올 또는 머캅토)기의 형태로 황 원자를 통하여 결합을 형성한다. 첫 번째 결합이 형성되면, 결합하는 각각의 연속적인 공여원자는 금속이온을 함유하는 환형구조를 형성한다. 킬레이트제는 금속이온과 결합하는 공여원자가 두 개인지, 세 개인지, 네 개 또는 그 이상인지에 따라서 두자리(bidentate) 세자리(tridentate) 네자리(tetradentate) 틸레이트 등일 수 있다(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (4th ed. 2001)).

본 발명의 화합물에 적합한 킬레이트제는 약제학적으로 허용되는 어떠한 킬레이트제라도 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 킬레이트제의 예는 EDTA, 시트르산, 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 락틱산, 아스파틱산, 글루타믹산, 라이신, 소듐 헥사메타포스페이트 및 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

여러자리(polydentate) 킬레이트제 대신에 한자리(monodentate) 복합제(complexing agent)가 사용될 수도 있다. 적합한 한자리 복합제는 인산 (예를 들어 소듐 포스페이트, 소듐 알루미늄 포스페이트, 소듐 애시드 포스페이트, 디포타슘 포스페이트, 디소듐 포스페이트, 일염기) 및 카르복실산(예를 들어 푸말산, 아세트산)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일 구현예에 따르면, 한자리 복합제는 아세트산이다.

본 발명의 경구투여 형태 내의 킬레이트제의 양은 선택된 특정 킬레이트제의 종류 및 경구투여제 내의 비스포스포네이트 화합물의 양에 죄우된다. 일반적으로, 본 발명의 경구투여 형태는 원하는 킬레이트 효과를 얻을 만큼의 안전하면서 효과적인 양의 킬레이트제를 포함한다. 일 구현예에 따르면, 경구투여 형태는 단위용량(unit dose) 당 약 10 mg 내지 약 1000 mg 의 킬레이트제를 포함한다. 다른 구현예에 따르면, 경구투여 형태는 단위용량당 약 10 mg 내지 약 500 mg 의 킬레이트제를 포함한다. 킬레이트제가 EDTA인 경우, 바람직한 범위는 단위용량당 약 10 mg 내지 약 500 mg 이고, 더욱 바람직하게는 단위용량당 약 25 mg 내지 약 250 mg 이다.

이러한 약제학적 조성물은 예를 들어, 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 및 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 혼합하는 방법을 통해 조제한다. 혼합은 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 및 생리학적으로 허용가능한 첨가제를 혼합하는 일반적으로 알려진 방법에 의하여 수행된다. 이러한 첨가제의 예는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으며, 예를 들어 본 명세서에 참고문헌으로 삽입되어 있는 Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th edition, ed. Alfonoso R. Gennaro, Mack Publishing Company, Easton, PA (1985)에 기재된 것과 같은 적합한 약제학적 제조과정을 통하여 조제될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 첨가제는 제형 내의 다른 성분들과 상충하지 않으면서 생물학적으로 적합한 것들이다.

본 발명의 조성물은 용액, 현탄액, 에멀젼, 타블렛, 알약, 환약, 캡슐, 캡슐함유 용액, 파우더, 서방형 제형, 좌약, 에어로졸, 스프레이 또는 그 밖의 사용에 적합한 형태일 수 있다. 일 양태에 따르면, 본 발명의 조성물은 캡슐 형태이다.

본 발명의 조성물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염은 단일성분으로 또는 상술한 통상의 약제학적 담체와 함께 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 담체는 모든 편리한 경로를 통해서 투여될수 있으며, 예를 들어 경구투여, 주입 또는 정맥주사, 상피 또는 피부점막을 통한 흡수(예를 들어 구강, 직장, 질 및 장점막)를 통해 투여될 수 있으며, 다른 치료제와 함께 투여될 수도 있다.

이들 화합물의 용량, 섭생 및 투약 방법은 질병 및 치료대상인 개인에 따라 다양하며, 주치의가 판단하게 된다. 일 구현예에 따르면, 하나 또는 둘 이상의 조성물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 낮은 투여량에서 시작하여 원하는 효과가 나타날 때까지 증가시킨다.

본 발명의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 양은 골대사이상 관련질환을 치료 또는 예방하기에 효과적인 양이다. 나아가, 최적의 투여량 범위를 결정하기 위하여 인 비트로 및 인 비보 분석을 수행할 수도 있다. 선택될 명확한 용량은 투여경로, 상태, 치료될 증상의 심각성 뿐 아니라 환자의 다양한 물리적 요인에 좌우되며, 주치의에 의해 판단되어야 한다. 전체 치료과정에 따른 투여 횟수 및 빈도는 주치의에 의해 판단되어야 한다.

골 질환을 치료에 필요한 본 발명의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 유효량의 범위는 전형적으로 하루 약 0.01 mg/kg(체중)에서 약 1 g/kg(체중)이다. 일 구현예에 따르면, 하루 약 1 mg/kg(체중)에서 약 600 mg/kg(체중)이고, 일 구현예에 따르면, 하루 약 1 mg/kg(체중)에서 약 250 mg/kg(체중)이며, 일 구현예에 따르면, 하루 약 10 mg/kg(체중)에서 약 400 mg/kg(체중)이고, 일 구현예에 따르면, 하루 약 1 mg/kg(체중)에서 약 200 mg/kg(체중)이며, 일 구현예에 따르면, 하루 약 10 mg/kg(체중)에서 약 100 mg/kg(체중)이고, 일 구현예에 따르면, 하루 약 10 mg/kg(체중)에서 약 25 mg/kg(체중)이며, 일 구현예에 따르면, 하루 약 1 mg/kg(체중)에서 약 10 mg/kg(체중)이고, 일 구현예에 따르면, 하루 약 0.001 mg/kg(체중)에서 약 100 mg/kg(체중)이며, 일 구현예에 따르면, 하루 약 0.001 mg/kg(체중)에서 약 10 mg/kg(체중)이고, 일 구현예에 따르면, 하루 약 0.001 mg/kg(체중)에서 약 1 mg/kg(체중)이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 단위용량(unit dosage)형태일 수 있다. 이러한 형태에서, 조성물은 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 적당한 양을 함유하는 단위용량에 따라 다시 나뉜다 ; 단위용량 형태는 패키지 조성물일 수 있으며, 예를 들어 패키지화된 파우더, 물약병, 앰플, 프리필드 주사 또는 액체함유 봉지일 수 있다. 단위 용량 형태는, 예를 들어, 하나의 캡슐 또는 타블렛 자체일 수도 있으며, 패키지 형태 내에 적당한 수의 조성물이 포함된 형태일 수도 있다. 이러한 단위용량 형태는 약 0.01 mg/kg에서 약 250 mg/kg를 함유할 수 있으며, 일 구현예에 따르면, 약 1 mg/kg에서 약 250 mg/kg를 함유할 수 있고, 약 10 mg/kg에서 약 25 mg/kg를 함유할 수 있으며, 단일 투여 또는 두 번 또는 그 이상의 투여를 할 수도 있다. 용량은 환자의 인종, 체중, 병세 및 약에 대한 개인적인 반응 정도에 따라 달라진다.

일 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 1 mg 에서 약 1000 mg 이다 ; 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 500 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 250 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 100 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 50 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 25 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 10 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 5 mg 이다 ; 또 다른 구현예에 따르면, 단위용량 형태는 약 0.01 mg 에서 약 10 mg 이다.

pH 5.5 미만에서 불용성이고(예를 들어 입, 인두, 식도 및 위에서 발견되는), pH 5.5 이상에서 수용성인(예를 들어 소장 및 대장에 존재하는) 모든 장용제피(enteric coating)가 실용화된 본 발명에서 사용될 수 있다. 따라서 비스포스포네이트 및 킬레이트제를 소장으로 전달하려 할 때, pH 5.5 미만에서 전체적 또는 부분적으로 불용성이고, pH 5.5 이상에서 수용성인 어떠한 장용제피도 사용할 수 있다.

장용제피는 압축 타블렛, 캡슐(예를 들어 젤라틴, 전분 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스) 및/또는 유효성분의 비드, 입자 또는 미립이어야 하며, 전체 코팅이 pH 5.5 미만의 위액에 용해되지 않고, pH 5.5 이상에서 용해될 만큼의 두께를 가져야 한다. 첨가제 코팅의 용해 또는 분해는 코팅된 투약이 소장으로 유입되기 전까지는 일어나지 않는다.

pH-의존적 용해도를 보이는 모든 음이온성 폴리머는 비스포스포네이트 및 킬레이트제를 더 아랫부분의 위장관으로 전달하기 위한 장용제피로 사용될 수 있다. 선택된 코팅은 특정 비스포스포네이트 유효성분과 상충하지 않아야 한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 폴리머는 음이온성 카르복실 폴리머이다. 특히 바람직하게는 아크릴 폴리머이고, 보다 바람직하게는 유리 음이온성 카르복실기와 에스테르기의 비가 1:1인 메틸-에스터화된 메타크릴릭 애시드 폴리머이다.

코팅은 가소제를 포함할 수 있으며, 통상적으로 포함한다. 또한 도색제, 계면제, 탈크 및/또는 마그네슘 수테아레이트 등의 다른 코팅 첨가제를 포함할 수 있으며, 이들 다수는 당업계에 잘 알려져 있다. 특히, 음이온성 카르복실 아크릴 폴리머는 10-25 중량 % 의 가소제, 특히 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 아세틸트리에틸 시트레이트, 디부틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 아세틸화 모노글리세라이드 폴리에틸렌 글리콜 및 트리아세틴을 포함한다. 유동층 코팅(fluid-bed) 또는 팬 코팅(pan coating)과 같은 통상적인 코팅 기술이 코팅층의 개질에 적용된다. 코팅 두께는 경구투여 제제가 위장관의 원하는 부위에 도달했을 때까지 그대로 남아있을 수 있을 정도로 충분히 두꺼워야 한다.

고형의 경구 제제는 비스포스포네이트 유효 성분의 입자나 미립 및 킬레이트제를 포함하는 코팅된 압축 타블렛 또는 연성 또는 경성 갭슐(예를 들어, 젤라틴, 전분 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스)일 수 있으며, 이들 캡슐은 내부적으로 코팅된 비스포스포네이트 유효 성분 및 킬레이트제를 포함하는 코팅 또는 비-코팅 형태일 수 있다.

비포스포네이트 및 킬레이트제의 지속적인 방출을 위하여, 제제로부터의 비스포스포네이트 및 킬레이트제의 용해율을 조절하는 서방형 폴리머가 요구된다. 비포스포네이트 및 킬레이트제가 모두 수용성인 경우(물에서 33 mg/ml 이상 용해), 고농도의 서방형 폴리머가 필요하다. 서방형 폴리머는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스 및 카보머를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

사용방법

본 발명은 비정상적 칼슘 및 인 대사로 특징지워지는 골 대사와 관련된 질환의 치료 예방 및 개선 방법을 제공한다. 이러한 방법은 인간 또는 다른 포유류에 약제학적 조성물의 안전하면서도 효과적인 양을 본 발명의 경구투여 제제로 투여하는 단계를 포함한다.

비정상적 칼슘 및 인 대사로 특징지워지는 질환은 골다공증, 2차성 골다공증, 골다공증으로부터 발생한 2차성 골다공증, 퇴행성관절염, 파제트병(변형성 골염), 부갑상선기능항진증, 악성 고칼슘혈증, 골용해성 골전이, 진행성 골화성 근염, 범발성 석회증 및 관절염, 신경염, 윤활낭염, 건염, 골통(bone pain) 및 그 밖의 조직 내 인산칼슘을 소실시키거나 축적시키는 염증상태로부터 유래되는 질환을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 조성물은 골절, 보철 접합 및 골 괴사(예를 들어 엉덩이 또는 무릎)를 포함하는 다른 골 관련 질환 및 증상의 치료에도 유용하다. 본 발명의 조성물은 전이, 종양 성장, 골통, 골절 및 관절염과 같은 암과 관련된 골격 증상의 예방 및 치료에도 유용하다. 나아가, 본 발명의 조성물은 예를 들어 호르몬 제거법, 아로마타아제 억제법 및 안드로겐 제거법과 같은 암 치료 과정(특히 유방암 및 전립선암)에서 발생하는 추가적인 골격 증상에 대한 치료 및 예방에 유용하다.

본 발명의 조성물은 말라리아나 샤가병(Chagas disease)과 같은 기생충성 질환 및 장 기생충, 과민성대장증후군과 같은 위장관 질환의 치료 및 예방에도 유용하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 프로토조아 감염 또는 말라리아, 리슈만편모충증, 파동편모충 질환, 엔타메바, 지아르디아 및 크립토스포리디알 감염을 포함하는 기생충 감염을 억제 또는 치료하는 데에 유용하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 염증 질환을 치료 또는 예방하는 데에 유용하다. 이러한 질환은 류마티스 관절염 및 과민성대장증후군을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일 구현예에 따르면, 염증 질환에 사용될 경우, 본 발명의 조성물은 하나 또는 둘 이상의 항-염증제와 함께 사용될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 치과적 질환을 치료, 예방 또는 개선하는 데에 유용하다. 예시적인 질환은 구강 및 치주질환을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 치아 임플란트와 같은 치과적 외과시술과 관련된 치료에 유용하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 기형교정 관절 임플란트와 관련된 치료, 예컨대 인공 관절의 고정을 향상하거나, 인공 관절이 느슨해지는 것을 방지에 유용하다. 보다 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 기형교정 용도, 예컨대 골절 치료 및 골 재생을 촉진 및 활성화시키고 다른 약제학적 또는 비-약제학적 기형용도 치료와 함께 유일한 치료로 유용하다.

보다 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 소아 및 성인의 엉덩이, 무릎 또는 다른 골격 부위의 결과에서 기형교정 용도를 제공한다.

본 발명에 기술된 경구 투여 방식은 상기 치료를 필요로 하는 소아 또는 성인 환자에 대한 투여에 적합하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 예컨대 유방암 또는 전립선암을 겪는 환자에 호르몬 절제 치료법의 일부분으로서 유용하다. 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 예컨대 유방암 또는 전립선암을 겪는 환자에 호르몬 절제 치료법의 일부분으로서 유용하다.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 예컨대 암을 겪는 환자들에게 아로마타아제 차단 치료의 일부분으로서 유용하다. 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 예컨대, 전립선 암 또는 기타 질병을 겪는 환자들에게 안드로겐 절제 치료법의 일부분으로서 유용하다.

본 발명의 경구 투여 방식은 매일, 매주, 한달에 세 번, 한 달에 두 번 및 매달 연속적인 간격으로 투여하는 것에 따라 환자들에게 투여하는 것에 적합하다.

특정 질환 상태 또는 질환의 치료 또는 억제를 위해 투여할 때, 유효한 투여량은 특정 화합물 또는 사용된 화합물, 투여 방식, 조건 및 증세의 심각성, 치료된 조건 및 개인적으로 치료받는 화합물의 약제학적으로 허용가능한 염에 따라 다양할 것으로 이해된다. 치료적 적용에서, 본 발명의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 질환을 겪는 환자들에게 충분한 치료 또는 최소 부분적인 질환 및 이의 합병증 증세의 개선을 제공한다. 성취하기 위한 적정량은 약제학적으로 유효한 양으로 정의된다. 특정 케이스의 치료에서 사용되는 투여량은 주치의에 의해 주관적으로 결정되어야 한다. 변수들은 환자의 특정 질환 및 크기, 나이 및 반응 패턴을 수반하는 것을 포함한다.

본 명세서에서 기술된 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 포유동물에서 골 대사 질환을 치료하는 약물의 제조자에게도 유용하다. 비슷하게, 본 명세서에서 기술된 화합물 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 골 대사 질환을 치료하는 약물의 제조자에게도 유용하다.

화학식 I

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, R₃는 F이다.

본원발명의 다른 양태에 따르면, 상기 화합물은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물:

화학식 I

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적 허용가능한 염의 유효량을 대상 동물 또는 인간에 투여하는 단계를 포함하는 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산염 대사를 조절하는 방법을 포함한다:

R₂는 수소, 하이드록실, 저가알킬 또는 F이고;

R₃은 F, Cl 또는 수소이다.

본 명세서에서 비율, 농도, 양 및 다른 수치 데이터는 범위 형태로 나타낼 것임을 명시하여야 한다. 범위 형태는 편의성 및 간결성 있게 사용되었고, 상기 범위는 범위의 한계를 명쾌하게 나열한 것뿐만 아니라 각 수치 값 및 서브-범위가 명쾌하게 나열한 것과 같은 각각의 수치 값 또는 상기 범위를 포함하는 서브-범위를 모두 포함하는 것으로 유연하게 해석하여야 한다. 예컨대, 농도 범위가 대략 0.1%에서 5%는 0.1 wt%에서 5wt%까지 명쾌하게 나열한 것 뿐만 아니라, 각각의 농도를 포함하고(e.g., 1 %, 2%, 3%, 및 4%) 및 제시된 범위 내에 있는 서브-범위(e.g., 0.5%, 1.1%, 2.2%, 3.3%, 및 4.4%)도 포함한다. 본 명세서에서의 용어 "은 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, or 10% 또한 더 큰 변화된 수치를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다.

(a) 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 골 대사이상 관련 질환을 치료 또는 예방하기에 효과적이다.

(b) 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 개선된 뼈의 질을 유지하면서 항-융식 또는 항-골절 효과를 제공한다.

(c) 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 낮은 미네랄 친화도를 갖기 때문에, 항-염증제 또는 면역조절제와 함께 사용될 경우 독성 효과를 나타내지 않을 정도의 낮은 투여량으로도 뼈를 효율적으로 보호할 수 있다

(d) 본 발명의 비스포스포네이트 화합물은 비스포스포네이트 화합물들 간의 시너지 효과는 퇴행성 관절염 치료에 효과적이다.

본 발명의 다른 특징은 아래에 서술하는 본 발명의 다양한 구현예에 대한 상세한 설명 및 이에 수반하는 도면들을 통하여 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 화학식 I의 화합물을 합성하는 과정(Scheme 1)을 나타낸 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 2는 화학식 I의 화합물을 합성에 사용되는 화합물 1의 제법 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 3은 1-플루오로-2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-비스포스폰 산을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 4는 2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-비스포스폰 산을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 5는 [2-(6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸]-비스포스폰 산(34)을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 6은 2-(8-(벤질옥시)이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인-비스포스폰 산(36)을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 7은 [2-(8-하이드록시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰 산(40)을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 8은 [(2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-메틸]-비스포스폰 산(75)을 합성하는 과정을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 9는 관절 골 흡수 스코어 결과를 보여주는 그래프이다. 관절에 양에-의존적으로 골 흡수가 감소하였다. 감소는 통계적(p = 0.05)으로 비이클과 비교하여 두 최고 복용량(156.9 g/kg 및 523.0 g/kg)에서 달랐다.
도 10은 무릎 골 흡수 스코어 결과를 보여주는 그래프이다. 양에-의존적으로 골 흡수가 감소하였다. 감소는 통계적(p = 0.05)으로 비이클과 비교하여 세 최고 복용량(15.69 g/kg, 156.9 g/kg 및 523.0 g/kg)에서 달랐다.
도면들은 하기의 발명의 상세한 설명 및 실시예에서 보다 상세하게 기술된다.
이하, 본 발명의 방법 및 시스템에 대한 예시적인 구현예들을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 하기의 설명, 도면, 실시예 및 청구항을 통하여 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하게 인식될 것이다. 이러한 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 이점은 본 명세서에 포함되므로써 수반되는 청구항에 의하여 보호받기 위한 것이다.

하기 실시예는 본 명세서에서 제시한 대표적 화합물의 생성물을 표시하고 있는 것이다.

실시예

실시예 1

3- 아이오도 - 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘

이미다조피리딘 11.61 g(98.27 mmol)이 들어있는 아세토나이트릴 100 ml를 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 250 ml 3구 환저 플라스크에 넣었다. 총 24.32 g(108.1 mmol, 1.1 eq .)의 고체 N-아이오도석신이미드를 일부씩 0℃의 플라스크에 첨가하였고, 그로 인한 황색 현탁액을 밤새 실온으로 따뜻하게 두었다. 용액에서 짙은 고체(39.2 g)가 석출되도록 회전 증발기에서 용액을 제거하였다. 이 잔여 물질을 0.5 L의 다이클로로메테인에 다시 녹였고, 10%의 KOH(2 x 250 ml)로 세척하였다. 유기층을 분리하였고, 물로 세척한 후(200 ml), Na₂SO₄로 건조시켰다. 용액을 회전 증발기로 제거하였고, 남은 짙은 물질을 헥세인이 첨가된 끓는 에틸 아세테이트에서 재결정하였다. 침전된 고체를 걸렀고, 40 ml의 헥세인으로 세척하였고, 항량이 될 때까지 질소가스로 건조시켰다. 흰 고체의 수율은 20.8 g(86%), R_f = 0.42이었다(에틸 아세테이트(EA):헥세인 = 1:1).

실시예 2

테트라에틸 -2-( 이미다조 -[1,2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스포네이트

3-아이오도-이미다조-[1 ,2-α]피리딘(실시예 1) 6.67 g(27.31 mmol)가 들어 있는 THF 용액 200 ml을 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 0.5 L의 3구 환저 플라스크에 넣었다. 용액을 건조 아이스/아세톤 배스에서 차갑게 하였고, n-부틸리튬(2.5 M/헥세인, 22 ml, 2 eq.)을 -74℃에서 흰 현탁액에 조금씩 첨가하였다(이는 저온에서 3-아이오도-이미다조-[1 ,2-α]피리딘의 낮은 용해도에 기인한다.) n-부틸리튬의 첨가 중에, 플라스크 벽에 점착성 흰색 물질이 석출되었고, 그 결과 스터링을 억제한다. 20분 후 총 8.15 g(27.14 mmol)의 바이닐 포스포네이트, 테트라 에텐-1,1-비스포스포네이트(J. Org . Chem ., 51 : 3488-3490 (1986)의 문헌 제법에 따랐다)가 들어 있는 20 ml의 THF를 -75℃의 플라스크에 넣었다. 점착성 반고형을 조금씩 용해시켰고, 이에 반응 혼합물의 색이 거의 검은색을 변했다. -75℃에서 스터링 30분 시킨 후, 반응 온도를 천천히 -40℃까지 올렸고, 200 ml의 진한 NH₄Cl를 조금씩 첨가하여 반응을 퀀칭 하였다. 생성 혼합물을 주위 온도만큼 올렸고, 유기층을 분리하였고, 에틸 아세테이트(3 x 100 ml)로 수용층을 추출하였다. 복합 유기층을 브라인(100 ml)으로 세척하였고, Na₂SO₄로 건조하였으며, 회전 증발기에서 다크 오일 8.1 g을 획득하였다. 이 오일은 실리카 겔에서의 콤비플래쉬(CombiFlash)를 이용하여 정제하였고, 순수 분획의 농도(순도는 ³¹P NMR로 체크하였다) 총 1.7 g(15%의 수율)의 순수한 테트라에틸-2-(이미다조-[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트를 분리하였다. R_f = 0.18인(EA/메탄올=8:2) 다크 오일을 분리하였다.

실시예 3

테트라에틸 -1- 프루오로 -2-( 이미다조 -[1,2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스포네이트

파라핀 오일에 30% KH 현탁액(0.9965 g, 7.45 mmol, 1.83 eq .)을 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 50 ml 크기의 3구 환저 플라스크에 넣었다. 무수 THF(15 ml)를 플라스크에 첨가하였고, 생성 현탁액을 0℃로 낮추었다. 비스포스포네이트 용액인 테트라에틸-2-(이미다조-[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트(실시예 2)(1.6955 g, 4.05 mmol)가 들어있는 15 ml의 THF에 KH 현탁액을 천턴히 첨가하였고, 그 결과 30분 후에 실온의 갈색 용액이 형성되었다. 반응시 촉매량의 18-크라운-6 에터(0.3275 g, 1.23 mmol, 30 mol%)를 첨가하였고, 스터링을 한 5분 후에 혼합물을 0℃로 낮추었다. 3.0785 g(8.68 mmol, 2.1 eq .)의 SELECTFLUOR를 0에서 천천히 첨가하였으며, 모든 반응물이 소비될 때까지(대략 3-5 시간) 상기 온도에서 혼합물을 스터링하였다. 반응은 TLC(EA : 메탄올 = 8:2)로 확인하였고, 완결 후 아이스-콜드의 진한 NaHCO₃ 용액(50 ml)으로 퀀칭하였다. 생성물을 EA(3 x 50 mL)로 추출하였고, 혼합 유기층을 브라인으로 워싱하였으며, Na₂SO₄로 건조시켰다. 감소한 압력 하에 농축 후 총 1.92 g의 다크 오일을 얻었다. 이 원 물질을 EA/메탄올 = 9:1의 용리액이 들어 있는 실리카겔로 정제하여, 1.164 g의 깨끗한 호박유를 얻었다. ³¹P NMR에 따르면, 이 기름은 제거 생성물로 오염되었고, 근본적으로 같은 값을 가지고 있는 바람직한 생성물인 테트라에틸-1-프루오로-2-(이미다조-[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트였다. 따라서, 이를 preparative HPLC로 추가적으로 정제하였다(총 6번 수행하였다). 잘 된분획 및 동결 건조의 농축 후, 총 0.6791 g(수율 38%)의 정제된 테트라에틸-1-플루오로-2-(이미다조-[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트를 분리하였다.

실시예 4

1- 플루오로 -2-( 이미다조 -[1,2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산( 23 )

테트라에틸-1-플루오로-2-(이미다조-[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트 (0.6465g, 1.48 mmol)이 들어있는 무수 클로로폼 10 mL를 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 50 ml 크기의 3구 환저 플라스크에 넣었다. 깨끗한 TMSBr(2.0973 g, 13.69 mmol, 대략 9 eq .)을 상기 용액에 실온에서 첨가하였고, 그 결과 용액을 50에서 네거티브 모드에서 질량 분석 수치 M-1 =323 만이 관찰될 때까지 스터링하였다(보통 완전한 탈보호는 20-24 시간이 필요하다). 반응 혼합물을 실온에서 식혔고, 회전 증발기에서 농축하여, 0.6887 g의 황색 오일을 얻었다. 상기 오일은 5 ml의 무수 클로로폼에 용해시켰고, 0.45 PTFE 막 필터를 통과시켜 깨끗한 황색 용액을 얻었다. 상기 용액에 총 5 ml의 탈이온수를 천천히 첨가하였고, 이후 결정이 생길 때까지 아세토나이트릴(약 15 ml)을 조금씩 첨가하였다. 생성된 현탁액을 30분 동안 실온에서 스터링하였고, 파인 신터드 글래스 필터를 통해 걸렀다. 분리한 고체를 물로 워싱하였고(2 x 3 ml), 메탄올(2 x 3 ml) 및 무수 에터(2 x 5 ml)로 차례대로 워싱하였다. 석션 및 질소 투입 장치로 건조시킨 흰 고체를 추가적으로 밤새도록 산화인이 있는 진공(1.5 mm Hg)의 건조 장치에 40℃에서 건조시켰다. 이에 240 mg(50%)의 수율로 얻은 하기 구조를 갖는 흰색 고체(23)는 다음과 같다:

원소 분석(%)C₉H₁₁FN₂O₆P₂-CSH₂O(333.15): C 32.45, H 3.63, N 8.41. Found C 32.39, H 3.54, N 8.23로 측정되었다.

실시예 5

2-( 이미다조 -[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산( 80 )

트라이메틸 실릴브로마이드(TMSBr, 9.7 ml, 75.1 mmol)을 테트라에틸-2-(이미다조-[1,2-a]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트(실시예 2)(3.15 g, 7.5 mmol)를 무수 클로로폼(35 ml)에 첨가하였고, 반응 혼합물을 40℃에서 비활성 기체 조건에서 밤새도록 스터링하였다. 용액 및 과량의 TMSBr을 제거하였고, 생성된 황갈색 잔여물을 물(50 ml)에 용해시켰다. 수용액을 실온에서 5 시간동안 스터링하였고, 밤새도록 냉장하였다. 흰 침전물을 필터링하였고, 이후 메탄올/물(1:1), 아세토나이트릴, 다이클로로메테인으로 워싱하였고, 고진공에서 건조시켰다. 흰색 파우더인 생성물 1 수득률은 1.85 g(80%)이었다.

실시예 6

3- 아이오도 -6- 메틸이미다조[1 , 2-]피리딘

3-아이오도-6-메틸이미다조[1 , 2-]피리딘을 실시예 1 및 5에 따라, 6-메틸이미다조[1 , 2-]피리딘을 출발원료로 사용하여 합성하였다. 수율은 82%, 흰색 고체이었다.

실시예 7

테트라에틸 -2-(6- 메틸이미다조 -[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스포네이트

테트라에틸-2-(6-메틸이미다조-[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스포네이트 실시예 2 제법 과정에 따라 합성하였다. 수율은 36%, 황색 오일이었다.

실시예 8

2-(6- 메틸이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산( 81 )

2-(6-메틸이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰 산을 실시예 5의 제조 방법에 따라 합성하였다. 생성물은 수용층에서 침전되었고, 흰색 침전물을 필터링하고, 물, 메탄올, 에터 순으로 워싱하였고, 고진공에서 건조시켰다. 2-(6-메틸이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰 산의 수율은 74%이고, 흰 결정이었다.

실시예 9

테트라에틸 -2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스포네이트 ( 9 )

테트라에틸-2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스포네이트을 실시예 1 및 2에 기술된 제조 방법에 따라 합성하였다.

실시예 10

테트라에틸 -1- 플루오로 -2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스포네이트 ( 10 )

도 3에서 개괄적으로 보여준, 파라핀 오일의 30% KH 현탁액(0.2957g, 2.21 mmol, 1.85 eq .)을 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 50 ml 크기의 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 무수 THF(16 ml)을 플라스크에 첨가하였고, 생성된 현탁액을 0로 낮추었다. 테트라에틸-2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스포네이트(9)(실시예 9)(0.5155 g, 1.192 mmol)가 녹아 있는 용액 THF 6 ml를 천천히 KH 현탁액에 첨가하였고, 형성된 갈색 용액을 30분 후에 주위 온도로 맞추었다. 촉매량의 18-크라운-6 에터(0.082 g, 0.31 mmol, 26 mol%)를 반응 시 첨가하였고, 혼합물을 스터링한 5분 후에 0℃로 낮추었다. 총 0.8453 g(2.386 mmol, 2.0 eq .)의 SELECTFLUOR를 0에서 조금씩 첨가하였고, 상기 온도에서 모든 출발 원료가 소비될 때까지(밤새) 혼합물을 스터링하였다. 완결 후 반응을 TLC로 확인하였고, 아이스-콜드인 진한 NaHCO₃ 용액(50 ml)로 퀀칭하였다. 고체 Na2CO3로 혼합물의 pH를 9로 맞추었고, 생성물을 EA(3 x 20 ml)로 추출하였다. 혼합 유기층을 브라인(20 ml)으로 워싱하였고, Na₂SO₄로 건조시켰고, 감압 하에 농축 후 0.8586 g의 다크 오일을 획득하였다. 상기 원 물질을 EA 및 EA/메탄올 = 9:1 혼합물을 용리액으로 사용하여 실리카 겔에서 정제하여, 0.2725 g(수율 50.8%)의 맑은 황색 오일을 얻었다.

실시예 11

1- 플로오로 -2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스폰 산( 11 )

도 3에서 개괄적으로 보인 테트라에틸-1-플루오로-2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스포네이트(10)(실시예 10)(0.2725 g, 0.605 mmol)이 들어있는 5 ml 무수 클로로폼을 마그네틱 스터러, 열전대, 질소 블리드 및 냉각 아이스배스가 장착된 25 ml 크기의 3구 환저 플라스크에 넣었다. 니트(Neat) TMSBr(0.6191 g, 3.922 mmol, 대략 6.5 eq .)을 상기 용액에 실온 조건에서 첨가하였고, 생성된 용액을 50에서 LC-MS의 네거티브 모드에서 질량 M-1 = 337만 검출될 때까지(2일 소요) 스터링하였다. 반응 혼합물을 실온으로 낮추었고, 회전 증발기로 농축하였다. 총 4 ml의 물을 잔여 물질에 첨가하였고, 획득한 뿌연 용액을 0.45 미크론 막 필터가 부착된 시린지를 이용하여 신속하게 필터링하였다. 수용상 용액을 아세토나이트릴(약 20 ml)로 묽혔고, 0℃에서 밤새 스터링하였다. 느리게 형성된 침전물을 필터링하였고, 물(2 x 5 ml), 메탄올( 2 x 5 ml), 최종적으로 에터로 워싱하였다. 잔여물을 석션으로 건조시키고, 40로 맞춰 고진공에서 밤새 건조시켜 76 mng(수율 38%)의 1-플로오로-2-(7-메틸)-이미다조--[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰 산인 흰색 고체를 얻었다.

원소 분석(%)시 Ci0H₁₃FN₂O₆P₂-O-SH₂O (347.18): C 34.60, H 4.06, N 8.07; Found: C 34.63, H 4.09, N 8.05로 측정되었다.

실시예 12

3- 아이오도 -7- 메틸 이미다조[1 ,2-α]피리딘

도 4에서 보여주듯이, 3-아이오도-7-메틸 이미다조[1 ,2-α]피리딘을 실시예 1 및 실시예 5의 제조 방법에 따라, 7-메틸이미다조[1 ,2-α]피리딘(12)을 출발 원료로 사용하여 합성하였다.

실시예 13

테트라에틸 -2-(7- 메틸 )- 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일-에틸- 비스포스포네이트 ( 14 )

도 4에서 보여주듯이, 테트라에틸-2-(7-메틸)-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스포네이트(14)을 출발 원료인 3-아이오도-7-메틸 이미다조[1 ,2-α]피리딘(실시예 12)의 40%가 생성물의 크로마토그래피 정제 후 회복되는 차이만 제외하고는 실시예 2와 유사하게 합성하였다. 수율은 46%, 황색 오일이었다.

실시예 14

2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스폰 산( 15 )

도 4에서 보여주듯이, 2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰 산(15)을 실시예 4의 제법 과정에 따라, 테트라에틸-2-(7-메틸)-이미다조-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-비스포스포네이트를 출발 원료로 사용하여 합성하였다. 수율은 87%, 흰색 파우더였다.

실시예 15

6- 플루오로 -이미다조[1 ,2-α]피리딘( 26 )

6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘(26)의 합성을 도 5에서 개략적으로 보여주었다. 진한 염산(34 ml, 345 mmol)을 2-브로모-1,1-다이에톡시에테인 17(26.37 g, 133.8 mmol)이 들어 있는 250 ml 삼구 환저 플라스크에 실온에서 한 방울씩 첨가하였다. 이후 혼합물을 55로 30분 동안 가열하였다. 흐린 황색 혼합물을 이후 0℃까지 냉각시켰고, 과량의 무수 Na₂SO₄(64 g)을 첨가하고, 반응을 한 시간동안 스터링하였다. 반응 혼합물에 포함된 미정제 브로모아세트알데하이드 18을 1000 ml 삼구 환저 플라스크에 필터링하였고, 케이크(cake)를 에탄올(100 ml)로 워싱하였다. 이후 플라스크를 0로 냉각시키고, 2-아미노-5-플루오로피리딘(10.0 g, 50 mmol)을 천천히 첨가하였고, 다음 NaHCO₃(42 g, 500 mmol)를 첨가하였다. 가스가 발생하게 된다. 기포 형성이 중단된 후, 혼합물을 70에서 1 시간 동안 환류하였다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰고, 필터링하고, 감압 하에 농축시켰다. 잔여물에 CH₂Cl₂를 0℃에서 첨가하였고, 40% NaOH(30 ml)을 첨가하여 pH 10로 맞추었다. 이후 혼합물을 물(100 ml)로 묽혔고, 유기층을 분리하여, 건조시켰고(Na₂SO₄), 감압 하에 농축시켰다. 실리카 겔(CombiFlash, 헵테인/EA 용리)을 이용한 정제로 갈색 고체인 6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘(26)을 얻었다. 5.52 g, 수율은 85%이었다.

실시예 16

6- 플루오로 -3- 아이오도 -이미다조[1 ,2-α]피리딘( 29 )

도 5에서 보여주듯이, 6-플루오로-3-아이오도-이미다조[1 ,2-α]피리딘(29)을 문헌에 기재된 방법(Enguehard et al., J. Org . Chem. 65: 6572-6575 (2000), 본 명세서에서 참고문헌으로 삽입되어 있다)에 따라서 합성하였다. N-아이오도석신이미드(9.2 g, 40.8 mmol)를 6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘(26)(실시예 15)(7.6 g, 40.8 mmol)이 들어있는 0℃의 건조한 아세토나이트릴 용액(100 ml)에 첨가하였다. 반응 조건을 실온까지 상승시켰고, 12 시간 동안 스터링하였다. 혼합물을 필터링하였고, 케이크를 아세토나이트릴 및 물로 워싱하였고, 고진공 하에서 건조시켜, 6-플루오로-3-아이오도-이미다조[1 ,2-α]피리딘(29)의 흰색 고체를 얻었다. 8.5 g, 수율은 88%이었다.

실시예 17

[1-( 다이에톡시 - 포스토릴 )-2-(6- 플루오로 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-에틸]- 포스폰 산 다이에틸 에스터( 33 )

도 5에서 보여지듯이, [1-(다이에톡시-포스토릴)-2-(6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터(33)를 문헌(Inoue et al., Synthesis 13:1971-1976 (2003))에 기재된 방법에 부합되게 합성하였다. 6-플루오로-3-아이오도-이미다조[1 ,2-α]피리딘(29)(실시예 16)(8.O g, 30.5 mmol)가 들어 있는 무수 THF(200 ml)를 -78℃에서 아르곤 기체 하에서 스터링하였고, 이후 n-부틸리튬(2.5 M, 24.4 ml, 61 mmol)을 헥세인에 천천히 첨가하였고, -70℃ 이하로 유지시켰다. 생성된 반응 혼합물을 10분 더 스터링하였고, 실온으로 냉각시키고, 진한 NH₄Cl(100 ml)로 퀀칭하였다. 혼합물을 CH₂Cl₂(200 ml x 3)로 추출하였고, 유기층을 물(200 ml x 2)로 워싱하였다. 그 결과 형성된 유기층을 Na₂SO₄로 건조시켰고, 감압 하에 농축시키고, 실리카 겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액)에서 정제하여 [1-(다이에톡시-포스토릴)-2-(6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터 33인 황색 오일을 얻었다. 1.0 g, 수율은 8%이었다.

실시예 18

[2-(6- 플루오로 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-에틸]- 비스포스폰 산( 34 )

(34)의 전체 합성은 도 5에서 개괄적으로 나타내었다. 건조한 CH₂Cl₂(10 ml)에서 [1-(다이에톡시-포스토릴)-2-(6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터 33(실시예 17)(1.O g, 2.2 mmol) 스터링 된 용액을 아르곤 가스 하에 브로모트라이메틸실레인(3.4 ml, 26.4 mol)에 첨가하였고, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 스터링하였다. 반응 혼합물을 진공내에서 농축시켰고, 잔여물을 CH₂Cl₂(10 ml)에 용해시키고, 물(8.0 ml)을 첨가하였다. 수용층을 분리하였고, HPLC로 정제하여 무색의 [2-(6-플루오로-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸]-비스포스폰 산(34)을 얻었다. 500 mg, 수율은 70%이었다.

실시예 19

8- 벤질옥시 -이미다조[1 ,2-α]피리딘( 24 )

도 6에서 보여주듯이, 진한 HCl(34 ml, 345 mmol)을 실온에서 2-브로모-1,1-다이에톡시에테인 17(29.56, 150 mmol)가 들어 있는 3구 환저 플라스크에 한 방울 씩 첨가하였다. 이후 혼합물을 55℃에서 30분 동안 가열하였다. 후에 흐린 황색 혼합물을 0로 냉각시켰고, 무수 Na₂SO₄(64 g)를 첨가하고, 반응을 1 시간 동안 스터링하였다. 미정제 브로모아세트알데하이드 18이 포함되어 있는 반응 혼합물을 1000 ml 삼구 환저 플라스크에 필터링한 후, 케이크를 에탄올(100 ml)로 워싱하였다. 이후 플라스크를 0로 냉각시켰고, 2-아미노-3-벤질옥시피리딘 19(10.O g, 50 mmol)을 조금씩 첨가하고, NaHCO₃(42 g, 500 mmol)을 뒤이어 첨가하였다. 거품 발생이 중단된 후, 혼합물을 70℃에서 한 시간동안 환류시켰다. 다음 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 필터링하였고, 감압에서 농축 시켰다. CH₂Cl₂을 0에서 잔여물에 첨가하였고, 40%의 NaOH(30 ml)를 첨가하여 pH 10으로 맞추었다. 이후 혼합물을 물(100 ml)로 묽히고, 유기층을 분리하여, 건조시켰고(Na₂SO₄), 감압 하에서 농축시켰다. 실리카 겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액)에서 정제하여 무색의 바늘 구조의 8-벤질옥시-이미다조[1 ,2-α]피리딘(24)을 얻었다. 7.2 g, 수율은 64%이었다.

실시예 20

8- 벤질옥시 -3-아이오도[1 ,2-α]피리딘( 31 )

도 6에서 보여주듯이, N-아이오도석신이미드(7.0 g, 31.2 mmol)을 8-벤질옥시-이미다조[1 ,2-α]피리딘(실시예 19) 24(7.0 g, 31.2 mmol)있는 건조한 아세토나이트릴(100 ml) 용액에 0 조건에서 첨가하였다. 반응을 실온까지 올렸고, 12 시간 동안 스터링하였다. 혼합물을 필터링하였고, 케이크를 아세토나이트릴 및 물로 워싱하고, 고진공에서 건조시켜 무색의 고체인 8-벤질옥시-3-아이오도[1 ,2-α]피리딘(31)을 얻었다. 9.0 g, 수율은 83%이었다.

실시예 21

[2-(8- 벤질옥시 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-1-( 다이에톡시 - 포스포릴 )-에틸]-포스폰산 다이에틸 에스터( 35 )

도 6에서 보여주듯이, 8-벤질옥시-3-아이오도[1 ,2-α]피리딘 31(실시예 20)(7.O g, 20 mmol)이 있는 무수 THF(200 ml)을 -78℃, 아르곤 가스 하, 헥세인에서 n-부틸리튬(2.5 M, 16.0 ml, 40 mmol)을 천천히 첨가하였고, -70℃이하로 유지하였다. 생성 혼합물을 10분 동안 스터링하였고, 이후 테트라에틸 에텐-1,1-비스포스포네이트 3(6.0 g, 20.0 mmol)이 있는 무수 THF(20 ml)에 천천히 첨가하고, -70℃ 이하로 유지하였다. 반응 혼합물을 10분 더 스터링하였고, 실온으로 냉각시키고, 이후 진한 NH₄Cl(100 ml)으로 퀀칭하였다. 혼합물을 CH₂Cl₂로(200 ml x 3)로 추출하였고, 유기층을 물(200 ml x 2)로 워싱하였다. 그 결과 생성된 유기층을 Na₂SO₄로 건조시켰고, 감압 하에 농축하여 실리카겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액)으로 정제하여 황갈색의 오일인 [2-(8-벤질옥시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-(다이에톡시-포스포릴)-에틸]-포스폰산 다이에틸 에스터 35을 얻었다. 7.18 g, 수율은 69%이었다.

실시예 22

2-(8-( 벤질옥시 ) 이미다조 [1 ,2-α]피리딘-3-일)-1- 에테인 - 비스포스폰 산( 36 )

2-(8-(벤질옥시)이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인-비스포스폰 산(36)의 전체 합성은 도 6에서 개괄적으로 나타내었다. 건조 CH₂Cl₂의 아르곤 하에서 [2-(8-벤질옥시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-(다이에톡시-포스포릴)-에틸]-포스폰산 다이에틸 에스터 35의 스터링한 용액을 브로모트라이메틸실레인(2.9 ml, 22.8 mol)에 첨가하였고, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 스터링하였다. 반응 혼합물을 진공내에서 농축 시켰고, 잔여물을 CH₂Cl₂(10 ml)에 용해시켰고, 이후 물(8.0 ml)을 첨가하였다. 수용층을 분리하여, HPLC에서 정제하여, 옅은 황색 고체인 2-(8-(벤질옥시)이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인-비스포스폰 산 36을 470 mg, 수율 60%로 얻었다.

실시예 23

[2-(8- 하이드록시 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-1-( 다이에톡시 - 포스포릴 )-에틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터( 9 )

도 7에서 보여주듯이, [2-(8-벤질옥시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-(다이에톡시-포스포릴)-에틸]-포스폰산 다이에틸 에스터 35(실시예 21)(1.5 g, 2.86 mmol) 및 에탄올(30 ml)를 250 ml 환저 플라스크에 혼합시켰고, 질소 가스로 5분 동안 퍼지(purge)하였다. 이후 팔라듐을 입힌 탄소(10%, 50% wet, 1.5 g)를 첨가하였고, 10분 동안 시스템을 퍼지하였다. 수소를 채운 풍선을 반응 플라스크에 연결하였고, 반응을 12 시간 동안 진행시켰다. 이후 반응 혼합물을 셀라이트에 필터링하였고, 감압 하에서 농축시켜 39를 860 mg, 수율 72%로 얻었다. 다크 옐로우 오일이었다.

실시예 24

[2-(8- 하이드록시 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-1- 에테인 ]- 비스포스폰 산( 40 )

[2-(8-하이드록시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰 산(40)의 합성은 도 7에서 개괄적으로 나타내었다. 아르곤 하 건조한 CH₂Cl₂(10 ml)에 있는 39의 스터링 된 용액을 브로모트라이메틸실레인(3.1 ml, 24.0 mol)에 첨가하였고, 혼합물을 실온에서 24시간 동안 스터링하였다. 반응 혼합물을 진공내에서 농축시켰고, 잔여물을 CH₂Cl₂(10 ml)에 용해시켰고, 물(8.0 ml)을 첨가하였다. 수용층을 분리하여 HPLC로 정제하여 [2-(8-하이드록시-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰 산 40을 300 mg, 수율 47%로 얻었다. 흐린 노란 고체였다.

실시예 25

2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘( 70 )

도 8에서 보여주듯이, 1-브로모-2-뷰타논 68(15.0 g, 99.33 mmol) 및 에탄올(100 ml)을 500 ml 삼구 환저 플라스크 안에 첨가하였고, 격렬하게 스터링시켰다. 이후 2-아미노피리딘 67(7.19 g, 76.41 mmol)을 조금씩 첨가하였고, 이어 NaHCO₃(32.1 g, 382 mmol)를 첨가하였다. 가스가 발생하였다. 기포 발생이 중단된 후, 혼합물을 70℃에서 1.5 시간 동안 환류시켰다. 생성물 및 출발 물질은 TLC에서 같은 값을 가지나, 생성물은 빛난다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰고, 필터링하고, 감압 하에 농축 시켰다. 메틸렌 클로라이드(CH₂Cl₂)를 잔여물에 0에서 첨가하였고, 10% NaOH를 pH가 10이 될 때까지 첨가하였다. 혼합물을 물(100 ml)로 희석하였고, 유기층을 분리하여, 건조시키고(Na₂SO₄), 감압 하에 농축시켰다. 실리카 겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액)로 정제하여 다크 브라운 오일인 2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘 70을 얻었다. 8.37 g, 수율은 75%이었다.

실시예 26

2-에틸-3- 아이오도 -이미다조[1 ,2-α]피리딘( 72 )

도 8에서 보여주듯이, N-아이오도석신이미드(8.37 g, 57.25 mmol)을 건조한 아세토나이트릴(100 ml)에 있는 2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘 70(실시예 27)(12.88 g, 57.25 mmol)에 0℃ 조건에서 첨가하였다. 반응 조건을 실온으로 올리고, 이후 12 시간 동안 스터링하였다. 혼합물을 농축시키고, 실리카 겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액)에서 정제하여 2-에틸-3-아이오도-이미다조[1 ,2-α]피리딘 72인 광학적으로 민감한 황색 크리스탈을 5.6 g, 수율 35%로 얻었다.

실시예 27

[( 다이에톡시 - 포스포릴 )-(2-에틸- 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)- 메틸 ]- 포스폰 산 다이에틸 에스터( 74 )

도 8에서 보여지듯이, 2-에틸-3-아이오도-이미다조[1 ,2-α]피리딘 72(실시예 28)(5.0 g, 18.34 mmol)이 있는 무수 THF(80 ml)를 -78℃에서 아르곤 기체 하에 스터링하였고, 이후 헥세인 내 n-부틸리튬(2.5 M, 14.7 ml, 36.76 mmol)을 천천히 첨가하였고, -70℃이하로 온도를 유지하였다. 생성된 혼합물을 10분 동안 스터링하였고, 이후 무수 THF(20 ml)에 들어 있는 테트라에틸 에텐-1,1-비스포스포네이트 3(5.52g, 18.38 mmol)를 천천히 첨가하였고, -70℃ 이하로 유지하였다. 반응 혼합물을 10분 더 스터링하였고, 실온으로 냉각시켰고, 진한 NH₄Cl(100 ml)로 퀀칭하였다. 혼합물을 이후 CH₂Cl₂(200 ml x 3)로 추출하였고, 유기층을 물(200 ml x 2)로 워싱하였다. 그 결과 생성된 유기층을 다시 건조(NaSO₄)하였고, 감압 및 실리카 겔(CombiFlash, EA/메탄올 용리액) 및 HPLC로 정제하였고, [(다이에톡시-포스포릴)-(2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-메틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터 74는 옅은 황색 오일 900 mg, 수율은 11%이었다.

실시예 28

[(2-에틸- 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)- 메틸 ]- 비스포스폰 산( 75 )

[(2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-메틸]-비스포스폰 산(75)의 합성을 도 8에서 개괄적으로 보여주었다. [(다이에톡시-포스포릴)-(2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-메틸]-포스폰 산 다이에틸 에스터 74(실시예 29)(860 mg, 1.93 mmol)를 무수 CH₂Cl₂(20 ml)에 첨가하였고, TMSBr(2.5 ml, 19.3 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 48시간 동안 스터링하였다. 이후 반응을 멈추고, 과량의 TMSBr를 감압 하에 제거하여, 잔여물을 CH₂Cl₂(20 ml)에 용해시키고, 물(10 ml)을 첨가하였다. 혼합물을 30초 동안 스터링하였고, 수용층을 분리하여, 필터링하고 HPLC로 정제하였다. 순수 분획들을 합하였고, 부피는 감압 하에 감소하였고, 그 결과 생성된 수용 용액을 감압하에 동결 건조하여 [(2-에틸-이미다조[1 ,2-α]피리딘-3-일)-메틸]-비스포스폰 산 75를 얻었다. 370 mg, 수율은 57%이며, 무색 고체였다.

실시예 29

수산화인회석 ( Hydroxyapatite , HAP ) 친화도

수산화인회석에 대한 미네랄 친화도를 신규한 비스포스포네이트 화합물의 크로마토그래피 프로파일링을 이용하여 측정하였다. 수산화인회석(HAP) 세라믹 스피어(직경 20 mm, BioRad)를 0.66 x 6.5 cm의 글래스 컬럼(Omnifit)에서 패킹하였다. HAP 컬럼을 워터스 650E 어드밴스드 단백질 정제 시스템(FPLC)(Millipore)에 장착하였고, 이 경우 pH 6.8의 1 mM KPO₃의 러닝 버퍼로 사용하였다. 각 화합물을 pH 6.8의 1 mM KPO₃ 완충액에서 합성하였고, 400 mole을 FPLC 시스템에 주입하였다. 비스포스포네이트 화합물을, 농도는 1 mM에서 1000 mM까지 증가하는 농도구배를 가지는 포스페이트 버퍼에서 용리하였고, 워터스 484 UV 흡수 검출기(Millipore)로 최적 파장을 측정하였다. 표 1은 각 화합물의 HAP 정체 프로파일링을 보여준다(통계 분석을 위해 3 번씩 수행하였다). 긴 정체 시간(분 단위)은 HAP 스피어와의 높은 친화도임과 일치하고, 높은 미네랄 친화도를 가짐을 말해준다.

실시예	정체시간 (분)
1- *플루오로* *-2-(* *이미다조* *-[1,2-a]피리딘-3-일)-에틸-* *비스포스폰* *산(23)*	*6.17*
*2-(* *이미다조* *-[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸-* *비스포스폰* *산(80)*	*6.6*
*[(2-에틸-* *이미다조[1 ,2-α]피리딘* *-3-일)-* 메틸 ]- *비스포스폰* *산(75)*	*4.83*
*2-(7-* 메틸 )- *이미다조* *-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-* *비스포스폰* *산(15)*	*6.6*
1- *플로오로* *-2-(7-* 메틸 )- *이미다조* *-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-* *비스포스폰* *산(11)*	*6.2*
*[2-(6-* *플루오로* - *이미다조[1 ,2-α]피리딘* *-3-일)-에틸]-* *비스포스폰* *산(34)*	*6.3*
*2-(6-* *메틸이미다조* *-[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸-* *비스포스폰* *산(81)*	*6.6*
*[2-(8-* *하이드록시* - *이미다조[1 ,2-α]피리딘* *-3-일)-1-* *에테인* ]- *비스포스폰* *산(40)*	*5.3*
*미노드로네이트*	*10.33*
*리제드로네이트*	*9.97*
*알레드로네이트*	*17.5*
*졸레드로네이트*	*12.53*

표 1은 HAP 정체 프로파일링을 보여준다.

실시예 30

FPPS 억제

화합물을 인 비트로에서 인간 파네실 파이로포스페이트 신타아제(FPPS)의 억제를 측정하였고, 주요한 질소-함유 비스포스포네이트 화합물을 분자 타겟으로 하였다. FPPS의 억제는 인 비보에서 골 흡수의 억제와 연관이 있다. 따라서, FPPS 억제는 비스포스포네이트 화합물 효능의 지표이다. 상기 방법의 일반적 원리는 Dunford et al., J. Med . Chem ., 51 : 2187-2195 (2008) and Dunford et al., J. Pharmacol . Exp . Ther ., 296: 235-242 (2001)에서 개시되었고, 이는 본 명세서에서 참고문헌으로 삽입되어 있다.

재조합 인간 FPPS가 발현되었고, Dunford et al., J. Med . Chem ., 51 : 2187-2195 (2008)에 기재된 방법으로 정제하였다. 키네틱 분석을 위해, 40 ng(1 pmol)의 순수 FPP 신타아제를 5O mM Tris pH 7.7, 2 mM MgCl₂, 0.5 mM TCEP 및 20 g/ml BSA를 포함하는 최종 부피 100 ml인 버퍼에서 어세이하였다. 기질 농도, GPP 및 IPP(14C-IPP, 400 KBq/mol)은 표준 반응에서 각각 10 M이었다. 반응은 또한 적정 비스포스포네이트 화합물의 적정 농도를 포함하였다. 반응을 효소 희석 버퍼(10 mM HEPES pH 7.5, 500 mM NaCl, 5% 글리세롤, 2 mM TCEP, 20 g/mL BSA)에서 2 g/mL의 효소를 첨가하여 개시시켰고, 37에서 적정 일정시간 동안 진행하였다. 이후 반응 혼합물을 0.4 mL 리그로인으로 추출하여 사용되지 않은 기질로부터 반응 생성물을 분리하였고, 충분한 믹싱 후, 0.2 mL의 리그로인 상층을 4 mL의 다용도 신틸런트와 혼합하였다.

표 2에서 제시하는 최종 억제 상수(K_i) 및 IC₅₀ 값을 문헌에 기재한 대로 측정하였다. 상기 데이터는 본 명세서에서 기술된 비스포 스포네이트 화합물의 효소 억제 활성도를 보여주며, 이는 골 미네랄에 대한 낮은 친화도에도 불구하고 알려진 효과적인 비스포스포네이트 화합물의 억제 활성도와 일치한다.

실시예	IC ₅₀ nM ¹	K _i
1- 플루오로 -2-( 이미다조 -[1,2-a]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산(23)	2.46	0.014
2-( 이미다조 -[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산(80)	2.59	0.013
[(2-에틸- 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)- 메틸 ]- 비스포스폰 산(75)	27	2.5
2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스폰 산(15)	39.7	6.1
1- 플로오로 -2-(7- 메틸 )- 이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸- 비스포스폰 산(11)	60.3	9.6
[2-(6- 플루오로 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-에틸]- 비스포스폰 산(34)	106.4	17.5
2-(6- 메틸이미다조 -[1 ,2-α]피리딘-3-일)-에틸- 비스포스폰 산(81)	380	64
[2-(8- 하이드록시 - 이미다조[1 ,2-α]피리딘 -3-일)-1- 에테인 ]- 비스포스폰 산(40)	893	151
미노드로네이트	1.9	0.0005
리제드로네이트	5.7	0.36
알레드로네이트	330.4	57
졸레드로네이트	4.1	0.07

표 2는 FPPS 억제에 대한 최종 억제 상수( K _i ) 및 IC ₅₀ 값을 보여준다.

실시예 31

쉥크 모델( Schenk Model )

화합물을 인 비보에서 골 흡수 억제 및 골 메타볼리즘 영역에서 쉥크 모델로 알려진 동물 모델 시스템에서의 미네랄화 억제를 측정하였다. 상기 모델 시스템의 일반적 원리는 Shinoda et al., Calcif. Tissue Int., 35: 87-99 (1983); 및 Schenk et al., Calcif. Tissue Res. 1 1 : 196- 214 (1973)에 개시되었고, 이는 본 명세서에서 참고문헌으로 삽입되어 있다.

동물: 약 6주령, 120 내지 150 그램의 몸무게의 범위를 갖는 젖을 막 땐 수컷 스크라그 돌리 래트(Charles River Breeding Laboratories, Raleigh, NC)를 체중에 기초하여 그룹 당 6 마리로 그룹화 하였다. 모든 그룹들은 하루에 한번(QD) 1주 동안 피하 주사(SQ)로 치료 받았다.

투여 용액 및 투여 과정: 0일째, 모든 동물에게 pH 7.4로 조절된 정상 식염수 내의 3% 자일레놀 오렌지(90 mg/kg; Sigma)를 주입 하였다. 4일 째, 모든 동물에 0.9% NaCl 용액의 1% 칼세인(Calsein)(10 mg/kg, Sigma) 피하 주사를 놓아 골격에 레이블 하였다. 첫 번째 치료는 0일째에 하였고, 마지막 치료는 6일째에 하였으며 7일째에 모든 동물을 안락사시켰다. 농도는 0.2 ml/100 g 체중 투여량을 기초로 하였다. 투여량 범위는 FPPS 억제 어세이에서 IC 50 값 및 수산화인회석에 대한 친화도(HAP 친화도)를 기초로 하였다. 테스트 화합물당 3번에서 7번 투여 하였다. 체중 변화에 기초한 투여량은 일일 기준으로 조정하였다.

검시, 조직 프로세싱 및 조직형태 계측법: 복용 시작 후 7일째, 모든 동물들을 가스 마취 및/또는 CO₂ 조건에서 사혈을 통해 안락사시켰다. 우측 경골 및 대퇴골을 해부하여, 70% 에틸 알콜에 두었다. 우측 경골 근위 간단부를 듀얼 에너지 x-레이 분석(DXA)를 이용하여 분석하였다. 이는 피질 및 해면골 밀도 변화에 대한 정보를 제공한다. 본 연구에서 첫 째 종말점은 Hologics QDR-4500 밀도 측정기(Hologics, Inc)를 이용하여 경골의 골 미네랄 밀도를 측정하는 것이다. 데이터의 통계적 평가는 변량 모수 및 비모수 분석 및 윌콕슨의 순위합 검정으로 대조군 동물과 비교하여 통계적으로 유의한 효과를 결정하는데 사용되었다.

쉥크 모델은 표 3에서 보듯, 인 비보에서 화합물에 의한 골 흡수 억제 데이터를 제공하였다. 근위 경골 간단부에서 골밀도(BMD)를 Hologics 4500A로 측정하였다. 각 비스포스포네이트 효능을 비이클(vehicle) 대조군으로부터 백분율 차이로 표시하였다. 대조군보다 20% 이상 골밀도(BMD)가 증가된 복용량을 산정 용량-반응 관계(SAS)를 통해 결정하였고, 이는 본 연구에서 모든 동물을 사용하여 효능값을 측정한 것이며, 연구들을 통해 비스포스포네이트의 비교를 위해 D₂O로 확인하였다(Lundy et al., J. Bone Min . Res . 22(Suppl 1 ): S443, (2007)). 다양한 연구에 삽입된 화합물로부터의 데이터를 평균화하였다.

실시예	쉥크 D2O ( mg P/ kg ) 대조군보다 20%> BMD 인 경우
1- *플루오로* *-2-(* *이미다조* *-[1,2-a]피리딘-3-일)-에틸-* *비스포스폰* *산(23)*	0.0003
*2-(* *이미다조* *-[1 , 2-]피리딘-3-일)-에틸-* *비스포스폰* *산(80)*	0.0006
*2-(7-* 메틸 )- *이미다조* *-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-* *비스포스폰* *산(15)*	0.008
1- *플로오로* *-2-(7-* 메틸 )- *이미다조* *-[1 ,2-α]피리딘-3-일-에틸-* *비스포스폰* *산(11)*	0.002
미노드로네이트	0.001
리제드로네이트	0.00045
알레드로네이트	0.00015
졸레드로네이트	0.00008

표 3은 쉥크 모델(Schenk Model)의 골 흡수 억제 데이터를 보여준다 .

실시예 34

콜라겐 유도 관절염 래트 모델( CIA Rat Model )

콜라겐 유도 관절염 래트(CIA) 래트 모델은 인 비보 모델이며, 염증 억제 및 골 침식 억제의 평가를 제공한다. 본 연구를 본 명세서에서 참고문헌으로 삽입되어 있는 Bendele et al., Arthritis & Rheumatism, 43: 2648- 2659 (2000)의 방법에 따라서 수행하였고, 단 암컷 동물 대신 수컷 동물을 사용하였다.

래트에 0일 및 6일 차에 콜라겐을 주입하여 관절염을 유도했다. 실시예 4의 비스포스포네이트 화합물(1-플루오로-2-(이미다조-[1,2-a]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰 산)을 4 가지 다른 복용량(1.57 g/kg, 15.69 g/kg, 156.9 g/kg, 및 523.0 g/kg; n = 10/그룹)으로 수행하여 0일째에 피하주사를 놓았고, 비이클 컨트롤(n = 10/group)과 비교하였다. 다른 그룹(n = 10)은 10 mg/kg Enbrel을 9, 12 및 15일차에 양성 컨트롤로서 투여하였다. 본 연구는 17일 차에 중단하였고, 염증의 징후인 관절 두께 및 부종 질량을 측정하였다. 관절 및 무릎을 한 조각씩 제거하여, 포르말린에 두고, 석회질 제거를 하고 조직검사를 하였다. 절단 부위를 톨루이딘 블루로 염색하였고, 염증, 판누스 및 연골 마모를 0점(정상)에서 5점(심각)으로 기준을 세워 측정하였다. 관절과 무릎 부위의 골 침식도 마찬가지로 0-5점으로 측정하였다.

본원 명세서에서 예컨대 분자량과 같은 물리적 성질 또는 화학식과 같은 화학적 성질에 대하여 사용되는 범위는, 구체적인 구현예의 범위의 모든 조합 및 서브-조합을 포괄하는 것이다.

Claims

하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염:
화학식 I

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬, 메톡시 또는 F이고;
R₂는 수소, 하이드록실, 저가 알킬 또는 F이고;
R₃은 F, Cl 또는 수소이다.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실, 메틸, 에틸, t-부틸 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 수소 또는 저가 알킬이고, R₂는 수소, 하이드록실, 메틸 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 수소, 에틸 또는 t-부틸이고, R₂는 수소, 하이드록실, 메틸 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 에틸 또는 t-부틸, R₂는 수소 또는 메틸이고, R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 에틸 또는 t-부틸, R₂는 수소이고 R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(6-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; [(2-에틸-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-메킬]-비스포스폰산; 2-(2-t-부틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)에테인-1,1-비스포스폰산; 2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; [2-(8-하이드록시-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰산; 2-(6-플루오로이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 1-프루오로-2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산인 것을 특징으로 하는 화합물.
하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물:
화학식 I

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬, 메톡시 또는 F이고;
R₂는 수소, 하이드록실, 저가 알킬 또는 F이고;
R₃은 F, Cl 또는 수소이다.
제 10 항에 있어서, 상기 R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실, 메틸, 에틸, t-부틸 또는 F인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 R₁은 수소이고; R₂는 수소 또는 메틸이고; R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 R₁은 에틸 또는 t-부틸이고; R₂는 수소이고; R₃은 수소 또는 F인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 화학식 I의 유도체는 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(6-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; [(2-에틸-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-메킬]-비스포스폰산; 2-(2-t-부틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)에테인-1,1-비스포스폰산; 2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; [2-(8-하이드록시-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰산; 2-(6-플루오로이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 1-프루오로-2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 이의 약제학적으로 허용가능한 염으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 화합물은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 화합물은 비스포스폰산 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 이외에 최소 하나의 약제학적 유효 성분을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 17 항에 있어서, 상기 최소 하나의 약제학적 유효성분은 항-염증제, 면역조절제, 킬레이터, 근골격 동화제 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적 허용가능한 염의 유효량을 대상 동물 또는 인간에 투여하는 단계를 포함하는 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산염 대사를 조절하는 방법:
화학식 I

상기 화학식에서, R₁은 수소, 하이드록실, 저가 알킬, 메톡시 또는 F이고;
R₂는 수소, 하이드록실, 저가알킬 또는 F이고;
R₃은 F, Cl 또는 수소이고;
상기 투여에 의해 상기 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산 대사가 변화된다.
제 19 항에 있어서, 상기 화합물을 투여하기 전 상기 대상 동물 또는 인간의 칼슘 및 인산 대사는 비정상이고, 상기 칼슘 및 인산 대사의 비정상적인 수준은 골 질환과 관련이 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 골 질환은 골다공증, 류마티스 관절염, 골 관절염, 파제트 병, 치조골 상실, 골-관련 암 및 정형외과적 장애로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 대상 동물 또는 인간에 투여된 상기 화합물은 상기 대상 동물 또는 인간의 파네실 파이로포스페이트 신타아제의 활성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 질환은 비-골 암, 염증성 질환, 면역조절 질환 및 기생 질환으로 구성된 군으로부터 선택되는 비-골격 질환인 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 기생 질환은 말라리아, 레슈마니아증, 트리파노조마 질환, 이질 아메바균 감염 및 와포자충 감염으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 화합물 또는 약제학적으로 허용가능한 염은 1-플루오로-2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; 2-(6-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일-에틸-비스포스폰산; [(2-에틸-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-메킬]-비스포스폰산; 2-(2-t-부틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)에테인-1,1-비스포스폰산; 2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; [2-(8-하이드록시-이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-1-에테인]-비스포스폰산; 2-(6-플루오로이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산; 및 1-프루오로-2-(7-메틸이미다조[1,2-]피리딘-3-일)-에틸-비스포스폰산, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염인 것을 특징으로 하는 방법.