KR20110110165A

KR20110110165A - Ｋｖ１．３ 칼륨 채널 차단제로서의 스피로 아제판-옥사졸리디논

Info

Publication number: KR20110110165A
Application number: KR1020117016047A
Authority: KR
Inventors: 피터르 스미트; 미하엘 믈리나릭; 요세퓌스 에이치.엠. 랑허; 콘라드 에프. 쾰러; 사라 누네스-가르시아; 엘마르 베게너
Original assignee: 애보트 헬스케어 프로덕츠 비.브이.
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-10-06
Also published as: CO6390036A2; TW201026708A; ECSP11011118A; PE20110772A1; ZA201104041B; US20110237569A1; EP2376501A1; WO2010066840A1; BRPI0922714A2; AU2009324358A1; US8575148B2; MX2011006221A; IL212948A0; CR20110302A; CN102333782A; DOP2011000164A; AR074558A1; CA2743557A1; EA201170801A1; JP2012511546A

Abstract

본 발명은 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널 차단제로서의 스피로 아제판-옥사졸리디논, 이들 화합물을 함유하는 약제학적 조성물, 상기 화합물의 제조방법, 이들의 합성에 유용한 신규한 중간체의 제조방법, 및 상기 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 화합물 및 조성물의 용도, 특히 당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증의 치료에서 치료학적 효과를 달성하기 위해 환자에게 상기 화합물 및 조성물을 투여하는 데 있어서 이들의 용도에 관한 것이다. 상기 화합물은 화학식 1의 화합물을 갖는다.
화학식 1

상기 화학식 1에서,
R₁, R₂, R₃, R₄, n 및 m은 명세서에서 정의된 바와 같다.

Description

Ｋｖ１．３ 칼륨 채널 차단제로서의 스피로 아제판-옥사졸리디논{Spiro azepane-oxazolidinones as Kv1.3 potassium channel blockers}

본 발명은 약화학 및 유기 화학 분야에 관한 것이다. 본 발명의 양태는 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널 차단제로서의 스피로 아제판-옥사졸리디논(1-옥사-3,8-디아자스피로-[4.6]운데칸-2-온)과, 중간체, 제형 및 방법에 관한 것이며, 이들을 제공한다.

벤즈아미도메틸렌-사이클로헥실 골격을 기초로 한 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널의 차단제는 WO 00/25786(Merck & Co., 2000)에 기재되거나 슈말호퍼(Schmalhofer) 등(Biochemistry, 41, 7781-7794, 2002), 바엘(Baell)(Expert Opin. Ther. Patents, 15(9), 1209-1220, 2005) 및 하베이(Harvey)(J. Med. Chem., 49(4), 1433-1441, 2006)에 의해 기술되었다.

설명

본 발명에 의해, 치환된 스피로 아제판-옥사졸리디논(1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸- 2-온)이 신규한 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널 차단제인 것으로 밝혀졌다. 본 발명은 화학식 1의 화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.

상기 화학식 1에서,

R₁ 및 R₂는 독립적으로 수소, 중수소, 불소, CF₃, 또는 치환되지 않거나 하나 이상의 불소 원자로 치환된 알킬(C_1-3)이고,

n은 0, 1 또는 2이고,

R₃은 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃이고,

m은 O, 1 , 2 또는 3이고,

R₄는 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되거나, (R₄)_m과 이것이 부착된 상기 페닐 환은 나프틸 그룹을 형성한다.

본 발명은 또한, 일부 양태에서, R₁ 및 R₂가 독립적으로 수소 또는 메틸이고, n이 0 또는 1이고, R₃이 할로겐이고, m이 1 또는 2이고, R₄가 할로겐, CF₃, CN, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되거나, (R₄)_m과 이것이 부착된 상기 페닐 환이 나프틸 그룹을 형성하는, 화학식 1의 화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.

기타 양태는, R₁ 및 R₂가 독립적으로 수소, 중수소, 불소, CF₃, 또는 치환되지 않거나 하나 이상의 불소 원자로 치환된 알킬(C_1-3)이고, n이 0, 1 또는 2이고, R₃이 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃이고, m이 O, 1 , 2 또는 3이고, R₄가 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되거나, (R₄)_m과 이것이 부착된 상기 페닐 환이 나프틸 그룹을 형성하는, 하나 이상의 화학식 1의 화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염을 제공한다.

추가의 양태들은 하기 화합물들로부터 선택되는 화학식 1의 화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염을 제공한다:

(5S)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;

(5R)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;

(5R)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;

(5S)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;

(5S)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온;

(5R)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온;

(5R)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온; 및

(5S)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온.

기타 양태들은 하나 이상의 화학식 1의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염을 제공하며, 상기 화합물은 광학 활성 에난티오머 또는 부분입체이성체이다.

본 발명은 또한, 일부 양태에서, 상기 옥사졸리논 환의 상기 질소 원자에 부착된 상기 탄소 원자가 (R) 또는 (S) 에난티오머인, 화학식 1의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 일부 양태에서, 상기 중심 4급 스피로-탄소 원자가 (R) 또는 (S) 에난티오머인, 화학식 1의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.

본 발명의 기타 양태들은 화학식 v, vi 또는 vii의 화합물에 관한 것이며, 이들 화합물은 화학식 1의 합성에 유용하다.

[화학식 v]

[화학식 vi]

[화학식 vii]

상기 화학식 v, vi 및 vii에서,

R₁, R₂, n 및 R₃은 상기 정의된 바와 같다.

또 다른 양태는 하기 화합물을 제공한다:

또 다른 양태는 하기 단계(i) 내지 (v)를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다:

(i) 헥사하이드로(1H)-아제핀-4-온(1)의 아미노 그룹을 보호 그룹으로 보호하여 화학식 2의 케톤을 수득하는 단계:

(ii) 화학식 2의 케톤을 화학식 3의 스피로-에폭사이드(3)로 되도록 에폭사이드화하는 단계:

(iii) 화학식 3의 스피로-에폭사이드를 화학식 RNH₂의 아민(4)[여기서, R은 화학식

(여기서, R₁ 및 R₂가 독립적으로 수소, 중수소, 불소, CF₃, 또는 치환되지 않거나 하나 이상의 불소 원자로 치환된 알킬(C_1-3)이고, n이 0, 1 또는 2이고, R₃이 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되고, m은 O, 1, 2 또는 3이다)의 잔기를 나타낸다]으로 아미노분해하여 화학식 5의 아미노알코올을 수득하는 단계:

(iv) 상기 아미노알코올(5)을 카보닐화제의 존재하에 DMAP로 촉매하여 폐환시켜 스피로-옥사졸리디논 유도체(6)를 수득하는 단계:

(v) 화학식 6의 스피로-옥사졸리디논을 탈보호시켜 화학식 7의 화합물을 수득하는 단계.

특정 양태는, 상기 보호 그룹이 벤질옥시카보닐(Cbz) 또는 3급-부톡시카보닐(t-Boc) 그룹으로부터 선택되는 상기 주어진 방법을 제공한다.

기타 양태는 화학식 1의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염을 포함하는 약제를 제공한다.

추가의 양태들은, 당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증을 치료하는데 사용하기 위한 화학식 1의 화합물을 제공한다.

본 발명은 또한, 일부 양태에서, 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 또는 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 보조 물질, 또는 이들 중의 둘 이상의 배합물; 및 약리학적 활성량의 하나 이상의 화학식 1의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염을 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.

추가의 양태들은 당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증을 치료하기 위한 약제학적 조성물을 제조하기 위한 화학식 1의 화합물의 용도를 제공한다.

본 발명의 기타 양태들은 다음을 포함한다:

당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증의 치료를 필요로 하는 환자에게 화학식 1의 화합물을 투여하는 단계를 포함하는, 상기 질환의 치료방법; 및

Kv1.3 칼륨 채널의 차단을 필요로 하는 대상에게 약제학적 유효량의 화학식 1의 화합물을 투여하는 단계를 포함하는, Kv1.3 칼륨 채널의 차단 방법.

본 발명은, 상기 열거된 상태들 중의 하나 이상을 치료하기 위한 또 다른 치료제(들)와의 병용 제제로서 동시에 또는 순차적으로서 투여되는, 화학식 1의 화합물, 또는 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물 또는 제형을 포함하는 병용 치료법에 관한 것이다. 이러한 기타 치료제(들)은 본 발명의 화합물을 투여하기 전, 투여와 동시에, 또는 투여한 후 투여될 수 있다.

본 발명은 또한, 당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증을 치료하기 위한 화합물, 약제학적 조성물, 키트 및 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 치료를 필요로 하는 환자에게 화학식 1의 화합물을 투여하는 단계를 포함한다.

본 발명의 화합물은 Kv1.3 칼륨 채널 차단 활성을 갖는다. 본 발명의 화합물의 억제 활성은, 예를 들면, 본원에 기술되거나 당해 분야에 공지된 하나 이상의 검정을 사용하여 용이하게 설명될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 화합물의 제조방법과 이들 방법에서 사용되는 중간체를 제공한다.

본원 명세서에 기술된 화합물과 중간체의 단리 및 정제는, 필요한 경우, 임의의 적합한 분리 또는 정제 과정, 예를 들면, 여과, 추출, 결정화, 컬럼 크로마토그래피, 박막 크로마토그래피, 후막 크로마토그래피, 분취용 저압 또는 고압 액체 크로마토그래피, 또는 이러한 과정들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 적합한 분리 및 단리 과정의 특정 예는 제조예 및 실시예로부터 취할 수 있다. 그러나, 기타 상응하는 분리 또는 단리 과정이 또한 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 화합물들은 하나 이상의 비대칭 중심을 함유할 수 있으므로, 라세메이트들 및 라세믹 혼합물들, 단일 에난티오머들, 부분입체이성체의 혼합물들 및 개별 부분입체이성체들로서 나타날 수 있다. 본 발명의 모든 화합물들은 이들의 4급 스피로-탄소 원자에서 적어도 하나의 키랄성 중심을 함유한다. 미지의 절대 키랄성을 갖는 키랄 화합물은 '배열(configuration) 1'로 지칭되고, 다른 에난티오머는 '배열 2'로 지칭된다. '배열 1' 및 '배열 2'는 각각 (R) 또는 (S) 지정과 상호연관될 수 있거나 역으로 (S) 또는 (R) 지정과 상호연관될 수 있다.

다양한 치환체들의 성질에 따라, 상기 분자는 추가의 비대칭 중심들을 가질 수 있다. 이러한 각각의 비대칭 중심은 독립적으로 2개의 광학 이성체를 생성할 것이다. 혼합물로서 및 순수하거나 부분적으로 정제된 화합물로서의 상기 가능한 모든 광학 이성체, 에난티오머 및 부분입체이성체는 본 발명에 속한다. 본 발명은 이들 화합물의 상기 모든 이성체 형태를 포함한다. 화학식 1은 바람직한 입체화학구조가 없는 화합물 부류의 구조를 나타낸다. 이들 광학 이성체의 독립적인 합성, 또는 이들의 크로마토그래피 분리는 본원 명세서에 기술된 방법론의 적절한 변형에 의해 당업자에게 공지된 바와 같이 달성될 수 있다. 이들의 절대 입체화학구조는 결정질 생성물 또는 결정질 중간체의 X선 결정학에 의해 결정될 수 있으며, 상기 결정질 생성물 또는 중간체는, 필요한 경우, 기지의 절대 배열의 비대칭 중심을 함유하는 시약으로 유도체화된다. 상기 화합물의 라세믹 혼합물은 당해 분야에 익히 공지된 방법에 의해, 예를 들면, 화합물들의 라세믹 혼합물을 에난티오머적으로 순수한 화합물에 커플링시켜 부분입체이성체 혼합물을 형성시킨 다음, 개별 부분입체이성체들을 분별결정화 또는 크로마토그래피와 같은 표준 방법에 의해 분리시킴으로써 개별 에난티오머로 분리시킬 수 있다. 또한, 상기 화합물들의 라세믹 혼합물은 당해 분야에 익히 공지된 키랄성 정지 상을 사용하는 크로마토그래피 방법에 의해 직접 분리시킬 수 있다. 대안적으로, 화합물의 임의의 에난티오머는 당해 분야에 익히 공지된 방법에 의해 광학적으로 순수한 출발 물질 또는 기지의 절대 배열을 갖는 시약을 사용하여 입체선택적 합성에 의해 수득될 수 있다.

화학식 1의 화합물의 시스 및 트랜스 이성체, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또한 본 발명에 속하고, 이는 화학식 1의 화합물의 토오토머에도 적용된다.

상기 화합물에 대한 일부 결정질 형태는 다형체로서 존재할 수 있고, 그 자체는 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다. PET 또는 SPECT에 의해 검측 가능한 동위원소 표지된 화학식 1의 화합물이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다. 이는 수용체 결합 또는 대사작용 연구에 적합한 [¹³C]-, [¹⁴C]-, [³H]-, [¹⁸F]-, [¹²⁵I]- 또는 기타 동위원소가 풍부한 원자로 표지된 화학식 1의 화합물에 동일하게 적용된다.

본 발명의 화합물은 또한 신경학적 기능, 기능이상 및 질환의 생화학적 연구에서 시약 또는 표준으로도 사용될 수 있다.

정의

본원 명세서에서 기술된 화합물의 설명에서 사용되는 일반적인 용어는 이들의 통상적인 의미를 갖는다. 본원에서 사용되는 용어 알킬은 1가 포화 분지형 또는 선형 탄화수소 쇄를 나타낸다. 달리 언급되지 않는 한, 이러한 쇄는 1개 내지 18개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 이러한 알킬 그룹 중의 대표적인 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 이소헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실 등이다. '저급'으로 제한된 경우, 상기 알킬 그룹은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 함유할 것이다. 동일한 탄소 함량이 모(parent) 용어 '알칸'에 적용되고 '알콕시'와 같은 유도체 용어에도 적용된다. 다양한 탄화수소 함유 잔기의 탄소 함량은 상기 잔기에서 최소 탄소수와 최대 탄소수를 지정하는 접두어에 의해 나타내며, 즉, 접두어 C_x _-y는 정수 "x" 내지 정수 "y" 이하로 존재하는 탄소 원자의 수를 정의한다. '알킬(C₁ _-3)'은, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필을 포함하고, '알킬(C₁ _-4)'은 '메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2-부틸, 이소부틸 또는 3급-부틸'을 포함한다.

'할로' 또는 '할로겐'은 클로로, 플루오로, 브로모 또는 요오드를 지칭하고; '헤테로알킬, 헤테로방향족' 등에서의 '헤테로'는 하나 이상의 N, O 또는 S 원자를 함유하는 것을 포함하며, '헤테로알킬'은 임의의 위치에 헤테로원자를 갖는 알킬 그룹을 포함하므로, N-결합되거나 O-결합되거나 S-결합된 알킬 그룹을 포함한다.

용어 "치환된"은 특정한 그룹 또는 잔기가 하나 이상의 치환체를 가짐을 의미한다. 임의의 그룹이 다수의 치환체를 함유할 수 있고 다양한 가능한 치환체가 제공될 수 있는 경우, 상기 치환체들은 독립적으로 선택되며, 동일할 필요는 없다. 용어 "치환되지 않은"은, 상기 특정한 그룹이 치환체를 함유하지 않음을 의미한다. 치환체들과 관련하여, 용어 "독립적으로"는, 이러한 치환체들 중의 하나 이상이 가능한 경우 이들이 서로 동일하거나 상이할 수 있음을 의미한다.

또 다른 그룹의 일부로서 본원 명세서에서 사용되는 용어 "옥시", "티오" 및 "카보"는 각각 산소 원자, 황 원자 및 카보닐(C=O) 그룹을 지칭하며, 이들은, 예를 들면, 하이드록실, 옥시알킬, 티오알킬, 카복시알킬 등과 같이 2개의 그룹들 사이의 링커로서 작용한다. 단독으로 또는 또 다른 그룹의 일부로서 본원 명세서에 사용되는 용어 "아미노"는 어느 한 쪽 말단일 수 있는 질소 원자를 지칭하거나 또는 2개의 다른 그룹들 사이의 링커를 지칭하며, 여기서, 상기 그룹은 1급, 2급 또는 3급 아민(각각, 상기 질소 원자에 2개의 수소 원자가 결합된 아민, 상기 질소 원자에 1개의 수소 원자가 결합된 아민, 상기 질소 원자에 수소 원자가 결합되지 않은 아민)일 수 있다. 보다 간결하게 설명하기 위해, 용어 '화합물' 또는 '화합물들'은 명백하게 언급되지 않은 경우에도 토오토머, 입체이성체 또는 약리학적으로 허용되는 염을 포함한다.

'형태'는 하기와 같은 모든 고체를 포함하는 용어이다: 다형체, 용매화물, 무정형 형태. '결정 형태'는 상기 동일한 화합물에 대해 다양한 고체 형태, 예를 들면, 다형체, 용매화물, 및 무정형 형태를 지칭한다. '공결정(Cocrystal)'은 독특한 격자를 갖는 다성분 결정이다: 중성 화합물로 생성된 신규한 화학 종. '무정형 형태'는 장범위 규칙성(long range order)이 없는 비정질 물질이며, 일반적으로 뚜렷이 구별되는 분말 X선 회절 패턴을 제공하지 않는다. 일반적으로 결정 형태는 바이른(Byrn)(Pharmaceutical Research, 12(7), 945-954, 1995) 및 마틴(Martin)("Remington: The Science and Practice of Pharmacy", Mack Publishing Company, 19^th Edition, Easton, Pa, Vol 2., Chapter 83, 1447-1462, 1995)에 의해 기술되었다. '다형체'는 화합물이 상이한 결정 팩킹 배열로 결정화될 수 있고 이들이 모두 동일한 원소 조성을 갖는 결정 구조이다. 다형성(polymorphism)은 온도, 과포화도, 불순물의 존재, 용매의 극성, 냉각율과 같은 몇 가지 결정화 조건에 의해 영향을 받아 빈번하게 발생하는 현상이다. 상이한 다형체는 통상 상이한 X선 회절 패턴, 고체상 NMR 스펙트럼, 적외선 또는 라만 스펙트럼, 융점, 밀도, 경도, 결정 형태, 광학 및 전기 특성, 안정성 및 용해도를 갖는다. 재결정화 용매, 결정화율, 저장 온도, 및 기타 인자는 하나의 결정 형태가 우세하게 할 수 있다.

보다 간결하게 설명하기 위해, 본원 명세서에 주어진 일부 정량적 표현이 "약"이라는 용어로 적격하지 않다. 상기 용어 "약"이 명백하게 사용되든 사용되지 않든 본원 명세서에 주어진 모든 양은 실제로 주어진 값을 지칭함을 의미하며, 상기 양은 이러한 주어진 값에 대한 실험 또는 측정 조건으로 인한 근사를 포함하여 당해 분야의 통상의 기술을 근거로 적정하게 추론될 수 있는 이러한 주어진 값에 대한 근사를 지칭함을 의미한다.

본 명세서의 설명 및 특허청구범위 전반에 걸쳐서, 용어 '~을/를 포함하다( comprise )' 및 이러한 용어의 변형, 예를 들면, "포함하는(comprising)" 및 "포함하다(comprises)"는 기타 첨가제, 성분, 정수 또는 단계들을 배제하려는 의도가 없다.

화학식 1의 화합물이 원료 화학 물질(raw chemical)로서 투여될 수 있지만, 이들은 '약제학적 조성물'로서 존재하는 것이 바람직하다. 추가의 양상에 따라, 본 발명은 하나 이상의 화학식 1의 화합물, 이의 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 염, 또는 이들 중의 임의의 혼합물을 이의 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 하나 이상의 기타 치료 성분의 존재 또는 부재하에 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 담체(들)은 상기 제형의 기타 성분들과 혼화성이고 이의 수용자에게 무해하다는 점에서 "허용 가능"해야 한다. 본원 명세서에서 사용되는 용어 "조성물"은 소정량 또는 소정 비율로 특정 성분들을 포함하는 생성물 뿐만 아니라 특정 성분들을 특정량으로 배합시켜 직접 또는 간접적으로 생성된 임의의 생성물도 포함한다. 약제학적 조성물과 관련하여, 이러한 용어는 하나 이상의 활성 성분과 불활성 성분들을 포함하는 임의의 담체를 포함하는 생성물을 포함할 뿐만 아니라, 임의의 둘 이상의 상기 성분들의 배합, 착물 형성 또는 응집으로부터, 하나 이상의 상기 성분들의 해리로부터, 또는 하나 이상의 상기 성분들의 기타 유형의 반응 또는 상호작용으로부터 직접적으로 또는 간접적으로 생성되는 임의의 생성물도 포함한다. 일반적으로, 약제학적 조성물은 상기 활성 성분을 액체 담체, 미분된 고체 담체 또는 이들 둘 다와 균질하고 긴밀하게 회합시킨 다음, 필요한 경우, 상기 생성물을 목적하는 제형으로 성형함으로써 제조한다. 상기 약제학적 조성물은 질환의 진행 또는 상태에 대해 바람직한 효과를 생성시키기에 충분한 활성 목적 화합물을 포함한다. 따라서, 본 발명의 약제학적 조성물은 본 발명의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 혼합시켜 제조된 임의의 조성물을 포함한다. "약제학적으로 허용되는"이란, 담체, 희석제 또는 부형제가 상기 제형의 기타 성분들과 혼화성이고 이의 수용자에게 무해해야 함을 의미한다.

본원의 맥락에서, 용어 '병용 제제'는 정제 또는 주사액과 같은 하나의 제제로 물리적으로 배합된 화학식 1의 화합물 및 하나 이상의 기타 약제를 의미하는 진정한 병용물, 및 화학식 1의 화합물 및 하나 이상의 약제를 별도의 투여형들로 포함하고, 이들을 사용 지침서와 함께, 그리고 구성 성분 화합물들에 대한 순응을 용이하게 하는 추가의 수단(예: 라벨 또는 그림)의 존재 또는 부재하에 포함하는 '부품들의 키트( kit - of - parts )' 둘다를 포함한다. 진정한 병용물의 경우, 상기 약물요법은 정의상 동시에 수행된다. '부품들의 키트'의 내용물은 동시에 또는 상이한 시간 간격으로 투여될 수 있다. 동시 또는 순차적 치료는 사용된 기타 약제의 특성, 작용의 개시 및 작용 기간과 같은 특성, 혈장 수준, 제거율 등 뿐만 아니라 환자 개인의 질환, 질환 단계 및 특성에 따라 좌우될 것이다.

용량. 전압 개폐 Kv1.3 채널의 억제제로서의 본 발명의 화합물의 효능은 하기와 같이 측정되었다. 화학식 1의 소정의 화합물에 대해 측정된 효능으로부터, 이론적 최저 유효 용량을 추정할 수 있다. 상기 측정된 억제 상수의 2배와 동일한 화합물의 농도에서, Kv1.3 채널의 거의 100%가 상기 화합물에 의해 차단될 것이다. 상기 농도를 환자 체중 1kg당 화합물 mg으로 전환시킴으로써, 이상적 생물학적 이용효율을 추정하는 이론적 최저 유효 용량을 수득한다. 약동학적, 약력학적 및 기타 고려로 인해, 실제로 투여되는 용량을 보다 높거나 낮은 수치로 변경시킬 수 있다. 상기 활성 성분의 통상적인 1일 용량은 넓은 범위 내에서 가변적이고, 관련 지시, 투여 경로, 및 환자의 연령, 체중 및 성별과 같은 다양한 인자에 따라 좌우될 것이며, 의사에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 단일 또는 개별 용량에서 환자에 투여되는 1일 총 용량은, 예를 들면, 1일 체중 1kg당 총 활성 성분 0.001 내지 10mg, 보다 일반적으로 0.01 내지 1,000mg의 양일 수 있다. 이러한 투여량은 치료를 필요로 하는 환자에게 매일 1회 내지 3회 또는 효율을 위해 필요에 따라 자주 2개월 이상의 기간, 보다 통상적으로는 6개월 이상 또는 만성적으로 투여될 것이다.

본원 명세서에서 사용되는 용어 "치료학적 유효량"은 본 발명의 조성물을 투여함으로써 치료 가능한 상태를 치료하기 위한 치료제의 양을 지칭한다. 상기 양은 조직계, 동물 또는 사람에서 검측 가능한 치료학적 또는 개선적 반응을 나타내기에 충분한 양을 포함한다. 상기 효과는, 예를 들면, 본원 명세서에 열거된 상태들의 치료를 포함한다. 치료 대상에 대한 정밀한 약제학적 유효량은 대상의 사이즈 및 건강, 치료될 상태의 본질 및 정도, 치료하는 의사(연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의)의 추천, 및 투여용으로 선택되는 치료제 또는 치료제들의 병용물에 따라 좌우될 것이다. 따라서, 정확한 약제학적 유효량을 미리 특정하는 것은 유용하지 않다. "약제학적 염"은 동일한 결정 구조에서 활성 약제학적 성분(API)을 추가의 무독성 분자 종과 함께 함유하는 산:염기 복합체를 지칭한다. 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 타당한 의학적 판단 범위 내에서 사람 및 하등 동물의 조직과 접촉시 과도한 독성, 자극 및 알레르기 반응 등이 없이 사용하기에 적합하고 타당한 유익/위험 비를 갖는 염을 지칭한다. 약제학적으로 허용되는 염은 당해 분야에 익히 공지되어 있다. 이들은 본 발명의 화합물을 최종적으로 단리 및 정제하는 경우 동일계에서 제조될 수 있거나 이들을 무기 또는 유기 염기와 무기 또는 유기 산을 포함하는 약제학적으로 허용되는 무독성 염기 또는 산과 반응시킴으로써 별도로 제조될 수 있다[참조: Berge, S. M.: "Pharmaceutical salts", J. Pharmaceutical Science, 66, 1-19(1977)]. 약제학적으로 허용되는 염에서 사용되는 일반적인 음이온은 클로라이드, 브로마이드, 설페이트, 니트레이트, 포스페이트, 비카보네이트, 메실레이트, 에실레이트, 이소티아네이트, 토실레이트, 납실레이트, 베실레이트, 아세테이트, 프로피오네이트, 말레에이트, 벤조에이트, 살리실레이트, 푸마레이트, 시트레이트, 락테이트, 말레에이트, 타르트레이트, 파모에이트, 석시네이트, 글리콜레이트, 헥사노에이트, 옥타노에이트, 데카노에이트, 스테아레이트, 올레에이트, 아스파르테이트 및 글루타메이트를 포함한다. 약제학적으로 허용되는 염에서 대이온으로서 사용되는 일반적인 양이온은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 리튬, 아연, 알루미늄, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 트리에틸아민, 에탄올아민, 트리에탄올아민, 에틸렌디아민, 메글루민, 프로카인 및 벤자틴을 포함한다.

'유리 염기' 형태는 상기 염을 염기 또는 산과 접촉시키고, 상기 모 화합물을 통상적인 방식으로 단리시킴으로써 재생시킬 수 있다. 상기 화합물의 모 형태는 극성 용매 중에서의 용해도와 같은 특정한 물리적 특성에 있어서 상기 다양한 염 형태와는 상이하지만, 상기 염은 본 발명의 목적상 상기 화합물의 모 형태에 상응한다.

본원 명세서에서 사용되는 용어 "치료"는 사람의 상태 또는 질환의 임의의 치료를 지칭하며, (1) 상기 질환 또는 상태를 억제하는 것, 즉 이의 전개를 정지하는 것, (2) 상기 질환 또는 상태를 경감시키는 것, 즉 상기 상태를 퇴행시키는 것, 또는 (3) 상기 질환의 증상을 중지시키는 것을 포함한다. 용어 '억제하다'는 진행, 중증도 또는 결과적인 증상을 제어, 경감, 완화, 서행, 중지 또는 역전시키는 것을 포함하는 일반적으로 수용되는 의미를 포함한다. 본원 명세서에서 사용되는 용어 "의학적 치료"는 사람의 체내 또는 체외에서 수행되는 진단 요법 및 치료 요법을 포함하는 것을 의도한다.

실시예 1: 분석방법

핵 자기 공명 스펙트럼(¹H NMR 및 ¹³C NMR, APT)은 별도로 지시되지 않는 한 300K에서 브루커(Bruker) ARX 400(¹H: 400MHz, ¹³C: 100MHz)을 사용하여 상기 지시된 용매 중에서 측정되었다. ¹⁹F NMR 및 ¹³C NMR 실험은 5mm SW 탐침을 사용하여 11.74 T(¹H에 대하여 499.9 MHz; ¹³C에 대해 125.7MHz; ¹⁹F에 대하여 50.7 MHz, 470.4 MHz)에서 작동하는 배리안 이노바(Varian Inova) 500 분광계 상에서 수행되었다. 상기 스펙트럼은 캠브릿지 아이소토프 래보러토리즈 리미티드(Cambridge Isotope Laboratories Ltd.)로부터 수득된 중수소화 클로로포름 또는 디클로로메탄 중에서 측정되었다. 화학적 쉬프트(δ)는 테트라메틸실란(¹H, ¹³C) 또는 CCl₃F (¹⁹F)로부터의 다운필드에서 ppm 단위로 주어진다. 커플링 상수 J는 Hz 단위로 주어진다. 상기 NMR 스펙트럼에서의 피크 형태는 기호 'q'(사중선), 'dq'(이중 사중선), 't' (삼중선), 'dt' (이중 삼중선), 'd' (이중선), 'dd' (이중 이중선), 's' (단일선), 'bs'(브로드 단일선) 및 'm' (다중선)으로 지시한다. NH 및 OH 신호는 상기 시료를 D₂0 한 방울과 혼합시킨 후 확인되었다.

플래쉬 크로마토그래피는 상기 지시된 용출제 및 실리카 겔(Acros: 0.030 내지 0.075mm 또는 머크 실리카 겔 60: 0.040 내지 0.063mm)을 사용하는 정제를 지칭한다.

컬럼 크로마토그래피는 실리카 겔 60(0.063-0.200 mm, 머크)을 사용하여 수행하였다.

융점은 뷔히(Buchi) B-545 융점 장치 상에서 기록하였다.

반응은 지시된 용출제를 사용하여 실리카 피복된 플라스틱 시트(머크 예비 피복된 실리카 겔 60 F254) 상에서 박막 크로마토그래피(TLC)를 사용하여 모니터링하였다. 반점들은 자외선(254nm) 또는 I₂에 의해 가시화되었다.

질량 스펙트럼 및 정확한 질량은 고속 원자 충격(Fast Atom Bombardement; FAB)을 사용하여 JEOL JMS-SX/SX 102 A 탠덤 질량 분광계로 측정하였다. 고분해능 FAB 질량 분광계에 대해 10,000(10% 밸리 데피니션(valley definition))의 분해력을 사용하였다.

분석용 HPLC는 하기 용출 구배를 사용하여 C18 컬럼(이너트실(Inertsil) ODS-3, 입자 크기 3 mm; 4.6mm 50mm) 상에서 수행하였다: 5분에 걸친 0.04% HCO₂H를 함유하는 5 내지 95% 수성 CH₃CN에 이어서, 2.0mlmin^-1에서 2분 동안 0.04% HCO₂H를 함유하는 95% 수성 CH₃CN 의 선형 구배. 생성물은 λ = 254 nm에서 검측하였다.

액체 크로마토그래피-질량 분광계( LC - MS ): "방법 W"

상기 LC-MS 시스템은 워터스(Waters) 2777 오토 샘플러에 연결된 워터스 1525μ 펌프로 이루어진다. 상기 LC 방법은 다음과 같다:

단계 총 시간 유량(㎕/ min ) A(%) B(%)

0 0.2 1600 90 10

1 2.5 1600 0 100

2 2.8 1600 0 100

3 2.9 1600 90 10

4 3.10 1600 90 10

5 3.11 500 90 10

A = 0.2% HCOOH를 갖는 100% 물; B = 0.2% HCOOH를 갖는 100% 아세토니트릴.

상기 오토 샘플러는 10㎕ 주입 루프를 가지며, 상기 주입 용적은 10㎕였다. 상기 오토 샘플러를 2.5㎛ 입자를 갖는 워터스 선파이어(Waters Sunfire) C18 30*4.6mm 컬럼에 연결하였다. 상기 컬럼을 실온(약 23℃)에서 온도 조절하였다. 상기 컬럼을 워터스 2996 PDA에 연결하였다. 상기 파장을 240 내지 320nm에서 스캐닝하였다. 상기 분해능은 1.2nm이었고, 상기 샘플링 속도는 20Hz이었다. 상기 PDA 후 상기 유량은 1:1로 분할되고, 하기 파라미터를 갖는 워터스 2424 ELSD에 연결되었다: 기체 압력: 40psi; 데이타 속도 20포인트/초; 게인(gain) 500; 시간 상수 0.2초; 분무기 모드 냉각; 드리프트 튜브 50℃.

샘플은 또한 워터스 ZQ 질량 검측기로 측정하였다. 상기 질량 분광계는 하기 파라미터를 갖는다: 스캔 범위: 117 내지 900a.m.u.; 극성: 양성; 데이타 포맷: 센트로이드; 스캔당 시간: 0.500초; 스캔간 시간: 0.05초; 캐필러리 2.5kV; 콘(cone) 25V; 추출기 2V; RF 렌즈 0.5V; 공급원 온도 125℃; 탈용매 온도 400℃; 콘 기체 100L/Hr; 탈용매 기체 800 L/Hr; LM 1 분해능 15; HM 1 분해능 15; 이온 에너지 0.5; 멀티플라이어 500V. 상기 완전한 시스템은 Masslynx 4.1에 의해 제어하였다.

액체 크로마토그래피-질량 분광계( LC - MS ): "방법 H"

기구: 얼라이언스(Alliance) HT 2795, 워터스

광다이오드 어레이 검측기 2996, 워터스

ZQ 싱글 쿼드(Single Quad), 워터스/마이크로매스

PL-ELS 1000 광 산란 검측기, 폴리머 랩스(Polymer Labs)

LC 파라미터:

컬럼 엑스테라(XTerra) MS C18, 2.5㎛, 50×4.6mm, 워터스

가드-컬럼 엑스테라 MS C18, 3.5㎛, 10×2.1mm, 워터스

용매 A 0.01M NH4Ac pH 5.0 + 5% 아세토니트릴

용매 B 아세토니트릴

구배 프로파일: 100% A 1분 등용매

100% A - 6분 → 100% B(선형 또는 비선형 구배, 곡선 4)

100% B 2분 등용매

100% A - 1분 - 100 % B (선형 구배)

100% A 1 분 등용매

중지 시간(분) 10

유량(ml/분) 1.0

주입 용적(㎕) 3

PDA 파라미터:

출발 파장(nm) 205

종결 파장(nm) 350

분해능(nm) 1.2

샘플링 속도(스펙트럼/s) 1.000

획득 중지 시간(분) 9.00

MS 파라미터: 기능 1 기능 2

극성 ES+ ES-

캐필러리(kV) 3.50 3.50

콘(V) 25.0 25.0

추출기(V) 5.00 5.00

RF 렌즈(V) 0.1 0.1

공급원 온도(℃) 130 130

탈용매 온도(℃) 250 250

콘 기체 유량(L/Hr) 50 50

탈용매 기체 유량(L/Hr) 400 400

LM 분해능 15.0 15.0

HM 분해능 15.0 15.0

이온 에너지 0.5 0.5

멀티플라이어(V) 375 450

스캔 150-1200 150-1200

스캔 기간(초) 0.5 0.5

스캔간 지연(초) 0.3 0.3

ELSD 파라미터:

증발기(℃) 80

분무기(℃) 80

기체 유량(SLM) 0.8

시간 상수(초) 3

실시예 2: 약리학적 방법

Kv1 .3 칼륨 채널의 실험관내 억제: 상기 검정을 사용하여 세포막에서 발현된 칼륨 이온 채널의 투과율을 측정하였다. 세포 배양액에서, 루비듐(Rb)은 칼륨에 필적하는 물리화학적 특성으로 인해 칼륨 대신 사용될 수 있다. 전압 개폐 칼륨 채널 Kv1.3을 과발현하는 부착성 CHO 세포에 Rb를 부하하였다. 상기 세포의 탈분극으로 인해 상기 칼륨 채널이 개방되고 Rb가 칼륨 채널을 통해 유출된다. 따라서, 상청액 중의 Rb 농도는 칼륨 이온 채널 투과성에 비례한다. 칼륨 채널 차단제를 확인하기 위해, 세포를 화합물들로 배양한 다음, 탈분극시켰다. 상기 상청액에서 Rb의 감소는 칼륨 이온 채널 차단제의 존재를 지시한다. 상기 상청액에서 Rb 농도는 원자 흡수 분광계를 사용하여 측정하였다.

Kv1.3, Kv1.5 또는 hERG 이온 채널을 발현하는 CHO 세포는 37℃/5% CO₂에서 배양하였다. 상기 실험 전에, 세포들을 96 웰 플레이트(Corning, 미국 뉴욕 소재)에서 시딩하고 24시간 동안 배양하였다. 매질을 페기하고 웰당 10O㎕ Rb 완충액(1OmM HEPES pH 7.4, 5mM 글루코스, 5mM RbCl, 14OmM NaCl, 2mM CaCl₂, 1mM MgSO₄)로 대체하였다. 4시간 배양 후, 상기 세포를 저칼륨 완충액(1OmM HEPES pH 7.4, 5mM 글루코스, 5mM KCl, 14OmM NaCl, 2mM CaCl₂, 1mM MgSO₄)으로 3회 세척하였다. 화합물들을 75㎕ 저칼륨 완충액에 용해시키고 상기 세포에 첨가하였다. 12분 후, 세포들은 75μM 고칼륨 완충액(1OmM HEPES pH 7.4, 5mM 글루코스, 145mM KCl, 2mM CaCl₂, 1mM MgSO₄)을 첨가한 다음, 추가로 15분 동안 배양하여 탈분극시켰다. 상기 상청액을 96 웰 플레이트에 옮기고, 상기 Rb 농도는 ZEEnit 원자 흡수 분광계(Analytik Jena, 독일)를 사용하여 측정하였다. 대조용 대 탈분극 w/o 화합물을 비교함으로써 상기 이온 채널 억제율을 측정하였다. 측정은 3회 수행되었다.

실험 데이타(10^-5M에서의 Kv1.3 억제율(%))는 '실시예 5'(하기)에서의 표에 제시된다.

실시예 3: 일반적인 합성 양상

헥사하이드로-(1H)-아제핀-4-온(1)은 기술된 바와 같은 시판 중인 피페리딘-4-온으로부터 합성할 수 있다[참조: Roglans, A. et al., Synth. Commun. 22, 1249-1258, 1992; Ashwood, M.S. et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 641-644, 1995]. 화합물(1) 중의 아미노 그룹은 3급-부틸옥시카보닐(t-Boc) 또는 벤질옥시카보닐(Cbz) 그룹과 같은 보호 그룹으로 보호되어 화학식 2의 화합물을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 보호는 디클로로메탄 또는 메탄올과 같은 불활성 유기 용매 중에서 수성 수산화나트륨 또는 트리에틸아민과 같은 염기의 존재하에 수행된다. 수소화나트륨과 같은 염기의 존재하에 트리메틸 설폭소늄 요오다이드를 적용하면서 화합물(2) 중의 카보닐 잔기를 에폭사이드화하여 에폭사이드(3)를 수득할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 순수한 에폭사이드(3)를 4-피페리돈으로부터 어떠한 크로마토그래피적 정제 단계를 필요로 하지 않으면서 4 단계로 수득할 수 있다.

상기 표제 화합물은 상기 스피로-에폭사이드(3)를 화학식 4의 아민으로 아미노분해한 다음, 카보닐디이미다졸(CDI)과 같은 카보닐화제를 사용하여 상기 형성된 아미노알코올(5)을 폐환시킴으로써 제조될 수 있다. 소량의 DMAP(예를 들면, 5mol%)의 존재가 화학식 6의 스피로 옥사졸리디논 유도체로의 전환을 촉매하는 상기 특정 반응에서 바람직하다. [4,6]디아자스피로-운데칸 스피로사이클이 형성되는 상기 폐환 반응은 일반적으로 [4.5]디아자스피로데칸을 형성하는 유사한 반응에 비해 보다 부진하게 진행된다[참조: Caroon, J. M. et al., J. Med. Chem. 1981, 24, 1320-1328]. 바람직하게는, 화합물(5)로부터 화합물(6)로의 전환 수율을 증가시키기 위해 미량의 잔여 출발 물질(4)을 아미노알코올(5)로부터 제거한다. 상기 생성된 스피로 옥사졸리디논(6)은 t-부틸옥시 카보닐 그룹의 산 가수분해에 의해 탈보호되어 화학식 7의 화합물을 수득할 수 있다. 화학식 7의 화합물은 화학식 8의 산 클로라이드 유도체와 같은 아세틸화제와 반응하여 화학식 9의 화합물을 수득할 수 있다. 이러한 반응은 바람직하게는 유리된 염산을 제거하기 위해 DIPEA 또는 트리에틸아민과 같은 염기의 존재하에 아세토니트릴과 같은 불활성 유기 용매 중에서 수행한다.

특정한 합성 과정의 선택은 관능 그룹과 사용된 시약과의 혼화성, 보호 그룹 사용 가능성, 촉매, 활성화 및 커플링 시약, 및 제조될 최종 화합물에 존재하는 궁극적인 구조적인 특징과 같은 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 인자들에 따라 좌우된다.

약제학적으로 허용되는 염은 당해 분야에서 익히 공지된 과정을 사용하여, 예를 들면, 본 발명의 화합물을 적합한 산, 예를 들면, 무기산 또는 유기산과 혼합하여 수득될 수 있다.

실시예 4: 중간체의 합성

t-부틸 헥사하이드로 -4-옥소-(4H)- 아제핀 -1- 카복실레이트 (2): 헥사하이드로-(4H)-아제핀-4-온 모노하이드로클로라이드(30g, 200mmol)를 메탄올(200mL)에 현탁시키고 0℃로 냉각시켰다. 물(20ml) 중에 용해된 수산화나트륨(8.02g, 200mmol)을 적가하였다. 디-3급-부틸 디카보네이트(Boc 무수물)(43.76g, 200mmol)를 분획으로 첨가하고, 상기 생성된 용액을 16시간 동안 교반하였다. 상기 메탄올을 증발시키고, 상기 잔사를 디에틸 에테르(400ml) 및 물(200ml)에 용해시켰다. 상기 유기층을 물로 세척하고 건조시키며(MgSO₄) 여과하고 진공에서 농축시켜 조 화합물(2)을 갈색 오일로서 수득하였다. 후속적으로 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제(에틸 아세테이트/석유 에테르)하여 순수한 화합물(2)(42g, 93%)을 담황색 오일로서 수득하였다.

t-부틸 1-옥사-6- 아자스피로[2.6]노난 -6- 카복실레이트 (3): 무수 DMSO(150ml) 중의 트리메틸설폭소늄 요오다이드(56.1g, 255 mmol)의 교반된 용액에 질소 대기하에 NaH(18.5g, 1.5당량, 광유 중의 60%)의 혼합물을 첨가하였다. 상기 혼합물을 65℃에서 1시간 동안 교반시킨 후, 화합물(2)(32g, 150mmol)을 DMSO(10ml) 중의 용액으로서 첨가하였다. 상기 혼합물을 질소 대기하에 밤새 환류시켰다. 상기 용액을 실온이 되게 하고, 물을 첨가하며, 상기 혼합물을 디에틸에테르(3×200ml)로 추출하였다. 상기 합한 유기층을 H₂O로, 그리고 염수로 세척하고 Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 상기 Et₂O를 증발시켜 82.1g(32g, 95%)의 화합물(3)을 수득하였다.

t-부틸 4- 하이드록시 -4-[(R-1- 페닐에틸아미노 ) 메틸 ]-1- 아제판카복실레이트 (5a): 스피로-에폭사이드(3)(51.5g, 226 mmol) 및 (R)-(+)-1-페닐에틸 아민(4a, 57.68ml, 453mmol)을 300ml의 MeOH/MeCN, 1/1 v/v에 용해시켰다. 상기 용액을 60℃에서 48시간 동안 교반시켰다. 상기 반응을 TLC (CH₂Cl₂/EtOH 9/1; Rf 5a 0.4)에 의해 모니터링하였다. 상기 반응 혼합물을 실리카 상에서 진공 농축시키고 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(용출제: CH₂Cl₂/Et0H 95/5)에 의해 정제하여 순수한 화합물(5a)(72g, 90%)을 오일로서 수득하였다.

t-부틸 3[(R)-1- 페닐 -에틸]-2-옥사-3,8- 디아자스피로[4.6]운데칸 -8- 카복실레이트 (6a): 1400ml의 무수 MeCN 중의 화합물(5a)(72g, 206 mmol)의 용액을 50.25g(1.5당량)의 카보닐디이미다졸(CDI)로 처리하고 질소 대기하에 70℃에서 40시간 동안 교반시켰다. 상기 용액을 주변 온도로 냉각시키고, 상기 반응 혼합물을 실리카 겔 상에서 진공에서 농축시켰다. 상기 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피(CH₂Cl₂/Et0H 98/2)에 의해 정제하였다. 이로써 66.0g(85.9%)의 화합물(6a)이 수득되었다.

3-[(R)-1- 페닐 -에틸]-1-옥사-3,8- 디아자스피로[4.6]운데칸 -2-온(7a): 물(10ml) 중의 화합물(6a)(21.1g, 56 mmol)의 현탁액에 디옥산(70ml) 중의 염산의 4M 용액을 첨가하였다. 상기 혼합물을 40℃에서 교반시킨 다음, 실온에서 16시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물에 디클로로메탄(200ml)을 첨가하고, 상기 용액을 NaHCO₃ 용액(5%, 100ml)으로 세척하였다. 상기 수층을 DCM/MeOH, 9/1(6×100 ml)로 추출하고, 상기 합한 유기층을 물로 세척하였다. 상기 유기층을 증발 건조시켜 화합물(7a)-HCl(12.2g, 76%)을 백색 고체로서 수득하고, 이는 추가의 정제 없이 후속 단계에서 사용된다.

3-[(S)-1- 페닐 -에틸]-1-옥사-3,8- 디아자스피로[4.6]운데칸 -2-온(7b): 이는 스피로 에폭사이드(3) 및 (S)-(-)-1-페닐에틸 아민(4b)로부터 출발하여 화합물(7a)로서 유사한 방식으로 제조되었다.

화합물(7a) 및 화합물(7b)의 광학적으로 순수한 부분입체이성체의 제조

화합물(6a) 및 화합물(6b)은 키랄성 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리된 2개의 부분입체이성체의 혼합물이다. R-혼합물(6a)에 대한 프로토콜("방법 A")은 S-혼합물(6b)에 대해 사용된 프로토콜("방법 B")과 상이하였다.

혼합물(6a)에 대한 방법 A

아세토니트릴 중의 화합물(6a)의 용액 33g/L를 분취용 HPLC 시스템을 사용하여 부분입체이성체(6a)(R, 배열 1) 및 부분입체이성체(6a)(R, 배열 2)로 분리하였다. 상기 분취용 HPLC 컬럼(250*110mm)을 정지 상으로서 키랄팩 T504^R, 20㎛로 팩킹하고, 실온에서 평형화시키며, 이동 상(570ml/분)으로서 아세토니트릴을 사용하여 용출하였다. 상기 분취용 HPLC-컬럼에 대한 부하는 0.07% m/m이고, 수행 시간은 약 10분이었다. 검측은 220nm의 λ에서 UV를 사용하여 수행하였다. 상기 분리는 실온에서 키랄팩 1C^R, 5μ (250*4.6mm) 및 메틸-t-부틸-에테르/에탄올 혼합물(95/5 % V/V, 1ml/min)을 기본으로 하는 키랄성 분석 시스템에 의해 확인되었다. 검측: UV, λ 210nm. 상기 분석 시스템으로부터의 체류 시간은 각각 9.7분 및 11.8분이었다.

혼합물(6b)에 대한 방법 B

분취용 HPLC 시스템을 사용하여, 헵탄/에탄올 혼합물(70/30 %V/V) 중의 화합물(6b)의 용액 37g/L을 부분입체이성체(6b)(S, 배열 1) 및 부분입체이성체(6b)(S, 배열 2)로 분리하였다. 상기 분취용 HPLC 컬럼(250*76mm)을 정지 상으로서 키랄팩 AD^R, 20㎛로 팩킹하고, 평형화시키며, 이동 상 헵탄/에탄올(70/30% V/V, 270 ml/분)을 사용하여 실온에서 용출하였다. 상기 분취용 HPLC-컬럼에 대한 부하는 0.2% m/m이고, 수행 시간은 약 12분이었다. 검측은 220nm의 λ에서 UV를 사용하여 수행하였다. 상기 분리는 키랄팩 AD-H^R, 5μ (250*4.6mm)와 1ml/분 및 실온에서의 동일한 이동상(검측 UV, λ 210nm)을 기본으로 하는 키랄성 분석 시스템에 의해 점검되었다. 상기 분석 시스템으로부터의 체류 시간은 각각 5.2분 및 8.2분이었다.

최종적으로, 상기 중간체(6a)(R, 배열 1)와 중간체(6a)(R, 배열 2) 및 중간체(6b)(S, 배열 1)와 중간체(6b)(S, 배열 2)의 탈보호는 상기 부분입체이성체 혼합물(6a 및 6b)의 합성에 대해 상술한 바와 유사하게 수립되어 화합물(7a)(R, 배열 1)과 화합물(7a)(R, 배열 2) 및 화합물(7b)(S, 배열 1)과 화합물(7b)(S, 배열 2)을 수득하였다. 이러한 스테이지에서, 상기 7,5 융합된 환 시스템의 절대 배열은 설명되지 않았다. 그러므로, 상기 키랄성은 배열 1 또는 배열 2로 지칭되었다.

실시예 5: 특정 화합물의 합성

합성법이 후술되는 특정 화합물은 본 발명을 보다 상세하게 추가로 설명하기 위한 것이지, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한할 의도는 없다. 본 발명의 기타 양태는 본원 명세서와 본원 명세서에 기술된 본 발명의 실시를 고려하면 당해 분야의 숙련가들에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시용인 것으로 간주되어야 한다. 하나의 특정 예의 합성이 완전히 상세하게 기술된다. 화합물(9)의 모든 기타 제조는 적합한 시약(8)(산 클로라이드) 및 상응하는 중간체(7)로부터 출발하여 유사한 방식으로 수행된다.

8-(3,5-트리플루오로메틸-벤조일)-3-[(R)-1-페닐-에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온(31)(1R, 배열 1): 에틸 아세테이트(80ml) 중의 화합물(7a)(1R, 배열 1)(4.5g, 15.9 mmol) 및 트리에틸아민(3.3 ml, 23.9 mmol)의 용액에 3,5-(비스 트리플루오로메틸)벤조일 클로라이드(3,44ml, 19.01mmol)를 서서히 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반시킨 다음, TLC 분석하면 한가지 생성물로 완전히 반응한 것으로 나타났다(TLC 용출제: DCM/MeOH, 99/1, v/v). 물(50ml)을 첨가하고, 상기 수층을 DCM(2×100ml)으로 추출하였다. 상기 합한 유기층을 물(100ml)로 세척하고 MgSO₄ 상에서 건조시키며 증발 건조시켰다. 상기 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(용출제: DCM/MeOH, 99/1, v/v)에 의해 정제하여 화합물(31)을 오일(7.7g, 91%)로서 수득하였다. LC-MS: 실온 2.2분, [M+H]⁺ 515.1

절대 키랄성의 측정

화합물 29 내지 32 및 37 내지 40의 절대 배열은 진동 원형 이색성(Vibrational Circular Dichroism: VCD)에 의해 측정되었다. VCD는 좌우 원 편광된 적외선의 분자 흡수도의 차이에 의존하는 진동 분광계 형태이다. 상기 기술은 IR 분광계의 구조적 특이성과 입체화학적 감도를 조합한다. 에난티오머는 동일한 IR 스펙트럼을 제공하지만 반대 신호의 VCD 스펙트럼을 제공한다. 상기 화합물의 VCD 스펙트럼은 밀도 함수 이론(density functional theory; DFT)을 사용하여 계산되었다. 실험적 스펙트럼과 계산된 스펙트럼을 비교함으로써 절대 배열을 할당할 수 있다[참조: Chemical and Engineering News, July 18, 2005, 32 - 33]

C* : R₁ 및 R₂가 부착된 탄소 원자의 배열(R 또는 S)

C**: 4급 스피로-탄소 원자의 배열: ± = 부분입체이성체의 혼합물;

1 = 배열 1 ; 2 = 배열 2, R = R, 및 S = S.

물리화학적 및 약리학적 데이타는 상기 주어진 프로토콜을 사용하여 수득하였다.

R _t = LC-MS 체류 시간; MH ⁺ = 측정된 MH⁺, M = LC-MS 방법(H 또는 W), % = 10^-5M에서의 Kv1.3 억제율

실시예 6: 약제학적 제제

임상용으로, 화학식 1의 화합물은 약제학적 조성물로 제형화되는데, 이는 상기 조성물이 상기 화합물, 보다 특히 본원 명세서에 기술된 특정 화합물을 함유하기 때문에 본 발명의 신규한 양태이다. 사용될 수 있는 약제학적 조성물의 형태는 정제, 저작성 정제, 캡슐제(마이크로캡슐제 포함), 용액, 비경구용 용액, 연고(크림 및 겔), 좌제, 현탁제 및 본원 명세서에 기술된 기타 형태를 포함하거나, 본원 명세서와 당해 분야의 일반적인 지식으로부터 당해 분야의 숙련가에게 명백하다. 예를 들면, 상기 활성 성분은 또한 사이클로덱스트린 중의 포접 복합체(inclusion complex), 이들의 에테르 또는 이들의 에스테르의 형태일 수 있다. 상기 조성물은 경구, 정맥내, 피하, 기관, 기관지, 비내, 폐, 경피, 협측, 직장, 비경구 또는 기타 투여 경로에서 사용된다. 상기 약제학적 제형은 하나 이상의 화학식 1의 화합물을 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 애쥬번트, 희석제 및/또는 담체와 혼합하여 함유한다. 본 발명의 양태들에서, 활성 성분들의 총량은 상기 제형의 약 0.1%(w/w) 내지 약 95%(w/w), 예를 들면, 0.5% 내지 50%(w/w), 바람직하게는 1% 내지 25%(w/w)의 범위일 수 있다. 일부 양태에서, 활성 성분의 양은 약 95%(w/w) 초과 또는 약 0.1%(w/w) 미만일 수 있다.

본 발명의 화합물은 약제학적으로 통상적인 액체 또는 고체 충전제 및 증량제, 용매, 유화제, 윤활제, 향미제, 착색제 및/또는 완충 물질과 같은 액체 또는 고체 분말 성분과 같은 보조 물질을 사용하여 통상적인 방법에 의해 투여하기에 적합한 형태로 제공될 수 있다. 빈번하게 사용되는 보조 물질은 탄산마그네슘, 이산화티탄, 락토즈, 사카로즈, 소르비톨, 만니톨 및 기타 당 또는 당 알코올, 활석, 락토프로테인, 젤라틴, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로즈 및 이의 유도체, 동물 및 식물성 오일(예: 어간유, 해바리기유, 땅콩유, 참기름), 폴리에틸렌 글리콜 및 용매(예: 멸균수 및 1가 또는 다가 알코올(예: 글리세롤)) 뿐만 아니라 붕해제 및 윤활제(예: 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 나트륨 스테아릴 푸마레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 왁스)를 포함한다. 이어서, 상기 혼합물을 과립으로 가공하거나 정제로 압착시킬 수 있다. 정제는 하기 성분들을 사용하여 제조할 수 있다:

성분 함량( mg /정제)

화합물(10) 10

미세결정질 셀룰로즈 200

퓸드 이산화규소 10

스테아르산 10

총합 230

상기 성분들을 블렌딩하고 압착시켜 각각의 중량이 230mg인 정제를 형성한다.

상기 활성 성분들은 별도로 기타 비활성 성분들과 예비혼합시킨 후 제형을 형성하도록 혼합시킬 수 있다. 상기 활성 성분들은 또한 서로 혼합시킨 후 비활성 성분들과 혼합하여 제형을 형성할 수도 있다.

연질 젤라틴 캡슐은 본 발명의 활성 성분들, 식물성 오일, 지방, 또는 연질 젤라틴 캡슐용으로 적합한 기타 비히클의 혼합물을 함유하는 캡슐로 제조될 수 있다. 경질 젤라틴 캡슐은 상기 활성 성분들의 과립을 함유할 수 있다. 또한, 경질 젤라틴 캡슐들은 상기 활성 성분들을 고체 분말 성분들(예: 락토즈, 사카로즈, 소르비톨, 만니톨, 감자 전분, 옥수수 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로즈 유도체 또는 젤라틴)과 함께 함유할 수 있다.

직장 투여용 투여 유닛은 (i) 중성 지방 기재와 혼합된 활성 성분을 함유하는 좌제 형태; (ii) 식물성 오일, 파라핀 오일 또는 젤라틴 직장 캡슐용으로 적합한 기타 비히클과의 혼합물로서 상기 활성 물질을 함유하는 젤라틴 직장 캡슐 형태; (iii) 레디메이드(ready-made) 마이크로 관장제 형태; 또는 (iv) 투여 직전 적합한 용매 중에서 재구성될 무수 마이크로 관장제 제형 형태로 제조될 수 있다.

액체 제제는 시럽, 엘릭시르, 농축된 점적액 또는 현탁액, 예를 들면, 상기 활성 성분들과, 예들 들면, 당 또는 당 알코올, 및 에탄올, 물, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜의 혼합물로 이루어진 나머지 성분들을 함유하는 용액 또는 현탁액의 형태로 제조될 수 있다. 필요한 경우, 이러한 액체 제제는 착색제, 향미제, 방부제, 사카린 및 카복시메틸 셀룰로즈 또는 기타 증점제를 함유할 수 있다. 액체 제제는 사용하기 전에 적합한 용매로 재구성되는 무수 분말 형태로도 제조될 수 있다. 비경구 투여용 용액은 약제학적으로 허용되는 용매 중의 본 발명의 제형의 용액으로서 제조될 수 있다. 이들 용액은 또한 안정화 성분, 방부제 및/또는 완충 성분들을 함유할 수 있다. 비경구 투여용 용액은 또한 사용하기 전에 적합한 용매로 재구성되는 무수 제제로서 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 약제학적 조성물의 하나 이상의 성분들로 충전된 하나 이상의 콘테이너를 포함하는 제형 및 '부품들의 키트'가 의학적 치료에 사용하기 위해 본 발명에 따라 제공된다. 사용 지침서, 또는 의약품의 제조, 사용 또는 판매를 규제하는 정부 당국에 의해 규정된 형태의 공고문과 같은 다양한 문서가 상기 콘테이너(들)과 결합될 수 있으며, 상기 공고문은 사람 또는 동물 투여를 위한 제조, 사용 또는 판매에 대한 당국의 허가를 반영한다. 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널의 차단이 요구되거나 바람직한 상태를 치료하는 데 사용하기 위한 약제의 제조에서 본 발명의 제형의 용도, 및 의학적 치료방법은 전압 개폐 Kv1.3 칼륨 채널의 차단이 요구되거나 바람직한 상태를 앓거나 상기 상태를 앓기 쉬운 환자에게 치료학적으로 유효한 총량의 하나 이상의 화학식 1의 화합물의 투여를 포함한다.

Claims

화학식 1의 화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염.
화학식 1

상기 화학식 1에서,
R₁ 및 R₂는 독립적으로 수소, 중수소, 불소, CF₃, 또는 치환되지 않거나 하나 이상의 불소 원자로 치환된 알킬(C₁ _-3)이고,
n은 0, 1 또는 2이고,
R₃은 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되고,
m은 O, 1, 2 또는 3이고,
R₄는 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되거나, (R₄)_m과 이것이 부착된 상기 페닐 환은 나프틸 그룹을 형성한다.
제1항에 있어서,
R₁ 및 R₂가 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
n이 0 또는 1이고,
R₃이 할로겐이고,
m이 1 또는 2이고,
R₄가 할로겐, CF₃, CN, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되거나, (R₄)_m과 이것이 부착된 상기 페닐 환이 나프틸 그룹을 형성하는,
화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염.
제1항에 있어서,
(5S)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;
(5R)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;
(5R)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;
(5S)-8-[3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]-운데칸-2-온;
(5S)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온;
(5R)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1S)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온;
(5R)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온; 및
(5S)-8-[3-시아노벤조일]-3-[(1R)-1-페닐에틸]-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.6]운데칸-2-온으로부터 선택되는,
화합물, 또는 이의 토오토머, 입체이성체, 또는 이들 중의 어느 하나의 약리학적으로 허용되는 염.
제1항 또는 제2항에 있어서, 광학 활성 에난티오머 또는 부분입체이성체인, 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 옥사졸리논 환의 상기 질소 원자에 부착된 상기 탄소 원자가 (R) 또는 (S) 에난티오머인, 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중심 4급 스피로-탄소 원자가 (R) 또는 (S) 에난티오머인, 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염.
화학식 1의 화합물의 합성에 유용한 화학식 v의 화합물.
화학식 v

상기 화학식 v에서,
R₁, R₂, n 및 R₃은 제1항에서 정의된 바와 같다.
화학식 1의 화합물의 합성에 유용한 화학식 vi의 화합물.
화학식 vi

상기 화학식 vi에서,
R₁, R₂, n 및 R₃은 제1항에서 정의된 바와 같다.
화학식 1의 화합물의 합성에 유용한 화학식 vii의 화합물.
화학식 vii

상기 화학식 vii에서,
R₁, R₂, n 및 R₃은 상기 정의된 바와 같다.
제9항에 있어서, 하기 화학식을 갖는 화합물:
하기 단계(i) 내지 (v)를 포함하는, 제1항에 따르는 화합물의 제조방법:
(i) 헥사하이드로(1H)-아제핀-4-온(1)의 아미노 그룹을 보호 그룹으로 보호하여 화학식 2의 케톤을 수득하는 단계:

(ii) 화학식 2의 케톤을 화학식 3의 스피로-에폭사이드로 되도록 에폭사이드화하는 단계:

(iii) 화학식 3의 스피로-에폭사이드를 화학식 RNH₂의 아민(4)[여기서, R은 화학식
(여기서, R₁ 및 R₂가 독립적으로 수소, 중수소, 불소, CF₃, 또는 치환되지 않거나 하나 이상의 불소 원자로 치환된 알킬(C₁ _-3)이고, n이 0, 1 또는 2이고, R₃이 할로겐, 알킬(C₁ _-3), CF₃, CN, NH₂, NHAc, OH, OCH₃ 또는 OCF₃으로부터 선택되고, m은 O, 1, 2 또는 3이다)의 잔기를 나타낸다]으로 아미노분해하여 화학식 5의 아미노알코올을 수득하는 단계:

(iv) 상기 아미노알코올(5)을 카보닐화제의 존재하에 DMAP로 촉매하여 폐환시켜 스피로-옥사졸리디논 유도체(6)를 수득하는 단계:

(v) 스피로-옥사졸리디논(6)을 탈보호시켜 화학식 7의 화합물을 수득하는 단계.
제11항에 있어서, 상기 보호 그룹이 벤질옥시카보닐(Cbz) 또는 3급-부톡시카보닐(t-Boc) 그룹으로부터 선택되는, 방법.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염을 포함하는, 약제.
당뇨병, 건선, 비만, 이식 거부, 및 류마티스성 관절염 및 다발성 경화증과 같은 T-세포 매개된 자가면역 질환을 포함하는 염증성 신경병증을 치료하기 위한 약제학적 조성물을 제조하기 위한, 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 따르는 화합물의 용도.
하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 또는 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 보조 물질, 또는 이들 중의 둘 이상의 배합물; 및 약리학적 활성량의 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 하나 이상의 화합물 또는 이의 약리학적으로 허용되는 염을 포함하는 약제학적 조성물.