KR20120092141A - 시르투인 조절제로서의 비시클릭 피리딘 및 유사체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규 시르투인-조절 화합물 및 그의 사용 방법을 제공한다. 시르투인-조절 화합물은 세포 수명의 증가, 및 예를 들어 노화 또는 스트레스와 관련된 질환 또는 장애, 당뇨병, 비만, 신경변성 질환, 심혈관 질환, 혈액 응고 장애, 염증, 암 및/또는 홍조 뿐만 아니라, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애를 비롯한 광범위한 질환 및 장애의 치료 및/또는 예방에 사용될 수 있다. 또한, 시르투인-조절 화합물을 또 다른 치료제와 조합하여 포함하는 조성물이 제공된다.
Description
<관련 출원 참조>
본 출원은, 개시내용이 본원에 참고로 포함되는, 2009년 10월 29일에 출원된 미국 가출원 제61/256,269호를 우선권 주장한다.
휴지 정보 조절인자 (Silent Information Regulator; SIR) 패밀리의 유전자는 고세균으로부터 진핵생물까지의 생물체들의 게놈에 존재하는 고도 보존 유전자 군을 나타낸다. 코딩된 SIR 단백질들은 유전자 휴지화의 조절로부터 DNA 복구까지의 다양한 과정에 관련되어 있다. SIR 유전자 패밀리의 구성원에 의해 코딩되는 단백질들은 250개 아미노산의 핵심 도메인에서 고도의 서열 보존성을 나타낸다. 이러한 패밀리의 잘 특성화되어 있는 유전자로는 S. 세레비지아에 (S. cerevisiae) SIR2가 있는데, 이는 효모 교배형, 텔로미어 위치 효과 및 세포 노화를 지정하는 정보를 함유하는 HM 좌위를 휴지화하는 데에 관련되어 있다. 효모 Sir2 단백질은 히스톤 데아세틸라제의 패밀리에 속한다. Sir2 상동체인 살모넬라 타이피무리움 (Salmonella typhimurium)의 CobB는 NAD (니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드)-의존성 ADP-리보실 트랜스퍼라제로서 기능한다.
Sir2 단백질은 NAD를 공동기질로 사용하는 부류 III 데아세틸라제이다. 다른 데아세틸라제들 (이들 중 다수가 유전자 휴지화에 관련되어 있음)과 달리, Sir2는 트리코스타틴 A (trichostatin A; TSA)와 같은 부류 I 및 부류 II 히스톤 데아세틸라제 억제제에 비민감성이다.
Sir2에 의한 아세틸-리신의 탈아세틸화는 NAD-가수분해와 밀접하게 연관되어 있으며, 니코틴아미드 및 신규 아세틸-ADP 리보스 화합물을 생성시킨다. Sir2의 NAD-의존성 데아세틸라제 활성은 그의 생물학적 역할을 효모에서의 세포 대사와 연결시킬 수 있는 그의 기능에 필수적이다. 포유동물 Sir2 상동체는 NAD-의존성 히스톤 데아세틸라제 활성을 갖는다.
생화학적 연구에 의해, Sir2가 히스톤 H3 및 H4의 아미노-말단 테일(tail)을 용이하게 탈아세틸화함으로써, 1-O-아세틸-ADP-리보스와 니코틴아미드의 형성을 초래할 수 있다는 것이 밝혀졌다. SIR2의 추가적인 복제체를 갖는 균주는 증가된 rDNA 휴지화 및 30％ 더 긴 수명을 나타낸다. 최근에는, C. 엘레간스 (C. elegans)의 SIR2 상동체인 sir-2.1 및 D. 멜라노가스테르 (D. melanogaster) dSir2 유전자의 추가 복제체가 해당 생물체에서 수명을 크게 연장한다는 것이 밝혀진 바 있다. 이는 노화에 있어서의 SIR2-의존성 조절 경로가 진화 초기에 발생하여 잘 보존되어 왔음을 암시한다. 오늘날, Sir2 유전자는 생물체의 건강 및 스트레스 내성을 향상시킴으로써 그의 역경 극복 기회를 증가시키기 위하여 진화된 것으로 여겨지고 있다.
인간에서, Sir2의 보존된 촉매 도메인을 공유하는 7개의 Sir2-유사 유전자 (SIRT1-SIRT7)가 있다. SIRT1은 Sir2와 최고 수준의 서열 유사성을 갖는 핵 단백질이다. SIRT1은 탈아세틸화에 의해 종양 억제인자 p53, 세포 신호전달 인자 NF-κB 및 FOXO 전사 인자를 비롯한 여러 세포 표적을 조절한다.
SIRT3은 원핵생물 및 진핵생물에 보존되어 있는 SIRT1의 상동체이다. SIRT3 단백질은 N-말단에 위치하는 독특한 도메인에 의해 미토콘드리아 크리스타에 표적화되어 있다. SIRT3은 NAD+-의존성 단백질 데아세틸라제 활성을 가지며, 특히 대사적으로 활성인 조직에서는 어디에서나 발현된다. 미토콘드리아로의 전달시, SIRT3은 미토콘드리아 매트릭스 프로세싱 펩티다제 (MPP)에 의해 더 작고 활성인 형태로 절단되는 것으로 여겨진다.
70년이 넘는 기간 동안, 칼로리 제한이 포유동물의 건강을 향상시키고 수명을 연장하는 것으로 알려져 왔다. 후생동물의 수명과 마찬가지로, 효모의 수명 역시 낮은 글루코스와 같은 칼로리 제한과 유사한 간섭에 의해 연장된다. SIR2 유전자가 결핍된 효모와 파리가 둘 다 칼로리 제한시 더 오래 살지 않는다는 발견은 SIR2 유전자가 제한된 칼로리 식이요법의 유익한 건강 효과를 매개한다는 증거를 제공한다. 또한, 효모 글루코스-반응성 cAMP (아데노신 3',5'-모노포스페이트)-의존성 (PKA) 경로의 활성을 감소시키는 돌연변이는 야생형 세포에서는 수명을 연장하나 돌연변이 sir2 균주에서는 그렇지 않으며, 이는 SIR2가 칼로리 제한 경로의 핵심적인 하류 구성요소일 가능성이 있음을 입증한다.
신규 시르투인-조절 화합물 및 그의 사용 방법이 본원에 제공된다.
한 측면에서, 본 발명은 하기에 상세하게 기재되어 있는 바와 같은 구조 화학식 I 내지 VI의 시르투인-조절 화합물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 시르투인-조절 화합물, 또는 시르투인-조절 화합물을 포함하는 조성물의 사용 방법을 제공한다. 특정 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 세포의 수명을 증가시키는 것, 및 예를 들어 노화 또는 스트레스와 관련된 질환 또는 장애, 당뇨병, 비만, 신경변성 질환, 화학치료 유도 신경병증, 허혈성 사건과 관련된 신경병증, 안구 질환 및/또는 장애, 심혈관 질환, 혈액 응고 장애, 염증, 및/또는 홍조 등을 비롯한 매우 다양한 질환 및 장애를 치료 및/또는 예방하는 것을 비롯한, 다양한 치료 적용분야에 사용될 수 있다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 대상체에서의 질환 또는 장애를 치료하는 데에, 근육 성능을 향상시키는 데에, 근육 ATP 수준을 증가시키는 데에, 또는 저산소증 또는 허혈과 관련된 근육 조직 손상을 치료하거나 예방하는 데에 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 감소시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 스트레스에 대한 세포 민감성의 증가, 아폽토시스의 증가, 암의 치료, 식욕의 자극, 및/또는 체중 증가의 자극 등을 비롯한, 다양한 치료 적용분야에 사용될 수 있다. 하기에 추가 기재되는 바와 같이, 상기 방법은 이를 필요로 하는 대상체에게 제약 유효량의 시르투인-조절 화합물을 투여하는 것을 포함한다.
특정 측면에서, 시르투인-조절 화합물은 단독으로, 또는 다른 시르투인-조절 화합물 또는 다른 치료제를 비롯한 다른 화합물과 함께 투여할 수 있다.
1. 정의
본원에 사용된 하기의 용어 및 어구들은 하기에 제시되는 의미를 갖게 된다. 다르게 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 당업자에게 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다.
본원에서 "작용제"라는 용어는 화학적 화합물, 화학적 화합물의 혼합물, 생물학적 거대분자 (예컨대, 핵산, 항체, 단백질 또는 그의 일부, 예를 들어 펩티드), 또는 세균, 식물, 균류 또는 동물 (특히 포유동물)의 세포 또는 조직과 같은 생물학적 재료로부터 제조된 추출물을 나타내기 위해 사용된다. 이와 같은 작용제들의 활성은, 그것이 대상체에서 국소적으로 또는 전신적으로 작용하는 생물학적, 생리학적 또는 약리학적 활성 물질 (또는 물질들)인 "치료제"로서 적합하도록 해줄 수 있다.
화합물을 언급할 때의 "생체이용가능성"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있는 것으로서, 화합물, 또는 투여되는 화합물 양의 일부가, 그것이 투여되는 대상체 또는 환자에 의해 흡수되거나, 그에게 도입되거나, 또는 다르게는 그에게 생리학적으로 사용가능하도록 하는 화합물의 형태를 지칭한다.
"시르투인의 생물학적으로 활성인 부위"는 탈아세틸화 능력과 같은 생물학적 활성을 갖는 시르투인 단백질의 부위를 지칭한다. 시르투인의 생물학적으로 활성인 부위는 시르투인의 핵심 도메인을 포함할 수 있다. NAD+ 결합 도메인 및 기질 결합 도메인을 포함하는 진뱅크 (GenBank) 등록 번호 NP_036370을 갖는 SIRT1의 생물학적으로 활성인 부위는, 예를 들어 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 237 내지 932에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 62 내지 293을 비제한적으로 포함할 수 있다. 따라서, 상기 영역은 때때로 핵심 도메인으로 지칭된다. 역시 때때로 핵심 도메인으로 지칭되는 SIRT1의 다른 생물학적 활성 부위에는 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 834 내지 1394에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 261 내지 447; 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 777 내지 1532에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 242 내지 493; 또는 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 813 내지 1538에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 254 내지 495가 포함된다.
"반려 동물"이라는 용어는 고양이 및 개를 지칭한다. 본원에 사용된 "개(들)"이라는 용어는 많은 수의 다양한 품종이 있는 카니스 파밀리아리스 (Canis familiaris) 종의 모든 구성원을 나타낸다. "고양이(들)"이라는 용어는 집고양이, 및 펠리다에 (Felidae) 과, 펠리스 (Felis) 속의 기타 구성원을 비롯한 고양이과 동물을 지칭한다.
"당뇨병"은 고혈당증 또는 케톤산증, 뿐만 아니라 장기간의 고혈당 상태 또는 글루코스 내성의 감소로부터 야기되는 만성의 일반적인 대사 이상을 지칭한다. "당뇨병"은 유형 I 및 유형 II (인슐린 비의존성 당뇨병 또는 NIDDM) 형태의 질환을 둘 다 포함한다. 당뇨병의 위험 인자에는 하기의 인자들이 포함된다: 남성의 경우 40 인치, 또는 여성의 경우 35 인치를 초과하는 허리둘레, 130/85 mmHg 이상의 혈압, 150 mg/dl를 초과하는 트리글리세리드, 100 mg/dl를 초과하는 공복 혈당, 또는 남성에서 40 mg/dl, 또는 여성에서 50 mg/dl 미만인 고밀도 지질단백질.
"ED50"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있는 유효 용량의 척도를 지칭한다. 특정 실시양태에서, ED50은 그의 최대 반응 또는 효과의 50％를 생성시키는 약물의 용량, 또는 다르게는 시험 대상체 또는 제제의 50％에서 예정된 반응을 생성시키는 용량을 의미한다. "LD50"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있는 치사 용량의 척도를 지칭한다. 특정 실시양태에서, LD50은 시험 대상체의 50％에서 치사인 약물의 용량을 의미한다. "치료 지수"라는 용어는 당업계에 인식되어 있는 용어로서, 약물의 치료 지수를 지칭하며, LD50/ED50으로 정의된다.
"고인슐린혈증"이라는 용어는 혈액 중 인슐린의 수준이 정상에 비해 더 높은 개체에서의 상태를 지칭한다.
"인슐린 내성"이라는 용어는 정상적인 양의 인슐린이 인슐린 내성을 갖지 않은 대상체에서의 생물학적 반응에 비해 정상 이하의 생물학적 반응을 생성시키는 상태를 지칭한다.
본원에서 논의될 때, "인슐린 내성 장애"는 인슐린 내성에 의해 유발되거나 그에 기인하는 모든 질환 또는 상태를 지칭한다. 그 예에는 당뇨병, 비만, 대사 증후군, 인슐린-내성 증후군, 증후군 X, 인슐린 내성, 고도 혈압, 고혈압, 고도 혈중 콜레스테롤, 이상지질혈증, 고지혈증, 졸중을 비롯한 아테롬성동맥경화 질환, 관상 동맥 질환 또는 심근경색, 고혈당증, 고인슐린혈증 및/또는 고전구인슐린혈증, 손상된 글루코스 내성, 지연 인슐린 방출, 관상 심장 질환을 비롯한 당뇨병성 합병증, 협심증, 울혈성 심부전, 졸중, 치매에서의 인지 기능, 망막병증, 말초 신경병증, 신장병증, 사구체신염, 사구체경화증, 신장 증후군, 고혈압성 신장경화증, 일부 유형의 암 (예컨대, 자궁내막암, 유방암, 전립선암 및 결장암), 임신 합병증, 불량한 여성 생식 보건 (예컨대, 월경 불순, 불임증, 불규칙 배란, 다낭난소 증후군 (PCOS)), 지방이영양증, 콜레스테롤 관련 장애, 예컨대 담석, 담낭염 및 담석증, 통풍, 폐쇄성 수면 무호흡 및 호흡 이상, 골관절염, 및 골 손실, 예컨대 특히 골다공증이 포함된다.
"가축 동물"이라는 용어는 가축화된 4지 동물을 지칭하며, 여기에는 고기 및 다양한 부산물을 위하여 사육되는 것들, 예를 들어 소 및 보스 (Bos) 속의 기타 구성원을 비롯한 소과 동물, 집돼지 및 수스 (Sus) 속의 기타 구성원을 비롯한 돼지과 동물, 양 및 오비스 (Ovis) 속의 기타 구성원을 비롯한 양과 동물, 집염소 및 카프라 (Capra) 속의 기타 구성원; 짐을 나르는 짐승으로서의 용도와 같은 특수 임무를 위하여 사육되는 가축화 4지 동물, 예를 들어 집말 및 에퀴다에 (Equidae) 과, 에쿠우스 (Equus) 속의 기타 구성원을 비롯한 말과 동물이 포함된다.
"포유동물"이라는 용어는 당업계에 알려져 있으며, 예시적인 포유동물에는 인간, 영장류, 가축 동물 (소과, 돼지과 등 포함), 반려 동물 (예컨대, 개과, 고양이과 등) 및 설치류 (예컨대, 마우스 및 래트)가 포함된다.
"비만한" 개체, 또는 비만을 앓는 개체는 일반적으로 25 이상의 신체 비만 지수 (BMI)를 갖는 개체이다. 비만은 인슐린 내성과 관련될 수 있거나, 또는 그렇지 않을 수 있다.
"비경구 투여" 및 "비경구적으로 투여되는"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 장관내 및 국소 투여가 아닌 다른, 보통은 주사에 의한 투여 방식을 지칭하고, 여기에는 비제한적으로 정맥내, 근육내, 동맥내, 경막내, 피막내, 안와내, 심장내, 피내, 복막내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내, 및 복장내 주사 및 주입이 포함된다.
"환자", "대상체", "개체" 또는 "숙주"는 인간 또는 비-인간 동물을 지칭한다.
"제약상 허용되는 담체"라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 임의의 해당 조성물 또는 그의 성분을 운반 또는 수송하는 것과 관련된, 액체 또는 고체 충전재, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 재료와 같은 제약상 허용되는 재료, 조성물 또는 비히클을 지칭한다. 각 담체는 해당 조성물 및 그의 성분과 상용성이라는 의미에서 "허용가능"해야 하며, 환자에게 유해하지 않아야 한다. 제약상 허용되는 담체로서 기능할 수 있는 재료의 일부 예로는 다음을 들 수 있다: (1) 당, 예컨대 락토스, 글루코스 및 수크로스; (2) 전분, 예컨대 옥수수 전분 및 감자 전분; (3) 셀룰로스 및 그의 유도체, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트; (4) 분말화 트래거캔스; (5) 맥아; (6) 젤라틴; (7) 활석; (8) 부형제, 예컨대 코코아 버터 및 좌제용 왁스; (9) 오일, 예컨대 땅콩 오일, 면실 오일, 홍화 오일, 참깨 오일, 올리브 오일, 옥수수 오일 및 대두 오일; (10) 글리콜, 예컨대 프로필렌 글리콜; (11) 폴리올, 예컨대 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜; (12) 에스테르, 예컨대 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; (13) 아가; (14) 완충제, 예컨대 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄; (15) 알긴산; (16) 발열원-무함유 물; (17) 등장 염수; (18) 링거 용액; (19) 에틸 알콜; (20) 포스페이트 완충 용액; 및 (21) 제약 제제에 사용되는 기타 비독성의 상용성 물질.
"예방하는"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 상태 (예컨대, 국부 재발 (예를 들어, 통증)), 질환 (예컨대, 암), 증후군 복합체 (예컨대, 심부전증) 또는 임의의 기타 의학적 상태에 관하여 사용되는 경우에 당업계에서 널리 이해되어 있고, 대상체에서 조성물을 투여받지 않는 대상체에 비해 의학적 상태 증상의 빈도를 감소시키거나 이의 발병을 지연시키는 조성물을 투여하는 것이 이에 포함된다. 이에 따라, 암의 예방에는, 예를 들어 예방학적 치료를 받는 환자 집단에서 검출가능한 암성 성장을 치료되지 않는 대조군 집단에 비해 감소시키는 것, 및/또는 치료되지 않는 대조군 집단과 비교하여 치료되는 집단에서 검출가능한 암성 성장의 출현을, 예를 들어 통계적으로 및/또는 임상적으로 유의미한 양으로 지연시키는 것이 포함된다. 감염의 예방에는, 예를 들어 치료되지 않는 대조군 집단과 비교하여 치료되는 집단에서 감염이 진단되는 숫자를 감소시키는 것, 및/또는 치료되지 않는 대조군 집단과 비교하여 치료되는 집단에서 감염 증상의 발병을 지연시키는 것이 포함된다. 통증의 예방에는, 예를 들어 치료되지 않는 대조군 집단과 비교하여 치료되는 집단에서 대상체가 경험하는 통증 감지의 정도를 감소시키는 것 또는 대안적으로는 통증 감지를 지연시키는 것이 포함된다.
"예방학적" 또는 "치료학적" 치료라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 숙주에 대한 약물의 투여를 지칭한다. 원치 않는 상태 (예컨대, 숙주 동물의 질환 또는 기타 원치 않는 상태)의 임상적 징후 이전에 이를 투여하는 경우, 상기 치료는 예방학적인 것인 반면 (즉, 그것은 원치 않는 상태의 발병으로부터 숙주를 보호함), 원치 않는 상태의 징후 후에 투여하는 경우, 상기 치료는 치료학적인 것이다 (즉, 그것은 기존의 원치 않는 상태 또는 그로부터의 부작용을 경감, 개선 또는 유지하고자 하는 의도임).
조성물과 관련하여, "발열원-무함유"라는 용어는 조성물이 투여된 대상체에서 역효과 (예를 들어, 자극, 열, 염증, 설사, 호흡 곤란, 내독소성 쇼크 등)를 유발하는 양으로 발열원을 함유하지 않는 조성물을 지칭한다. 예를 들어, 상기 용어는, 예를 들어 지질다당류 (LPS)와 같은 내독소가 없거나, 또는 실질적으로 없는 조성물을 포괄하는 것을 의미한다.
세포의 "복제 수명"은 개별 "모세포"에 의해 생산되는 딸세포의 수를 지칭한다. "생활 연령" 또는 다른 한편으로는 "생활 수명"은 영양소를 끊었을 때 비-분할 세포 집단이 생존가능하게 유지되는 시간의 길이를 지칭한다. 세포 또는 생물체에 적용될 때, "세포의 수명을 증가시키는 것" 또는 "세포의 수명을 연장하는 것"은 하나의 세포에 의해 생산되는 딸세포의 수를 증가시키는 것; 스트레스에 대처하고, 예를 들어 DNA, 단백질에 대한 손상에 대항하는 세포 또는 생물체의 능력을 증가시키는 것; 및/또는 특정 조건, 예를 들어 스트레스 (예를 들어, 열쇼크, 삼투 스트레스, 고에너지 방사선, 화학-유도 스트레스, DNA 손상, 부적당한 염 수준, 부적당한 질소 수준 또는 부적당한 영양소 수준) 하에서 더 오래 생존하고 살아있는 상태로 존재하는 세포 또는 생물체의 능력을 증가시키는 것을 지칭한다. 본원에 기재된 방법을 사용하면, 수명은 적어도 약 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 또는 20％ 내지 70％, 30％ 내지 60％, 40％ 내지 60％, 또는 그 초과로 증가될 수 있다.
"시르투인-활성화 화합물"은 시르투인 단백질의 수준을 증가시키고/거나, 시르투인 단백질의 하나 이상의 활성을 증가시키는 화합물을 지칭한다. 예시적인 실시양태에서, 시르투인-활성화 화합물은 시르투인 단백질의 하나 이상 생물학적 활성을 적어도 약 10％, 25％, 50％, 75％, 100％, 또는 그 초과로 증가시킬 수 있다. 시르투인 단백질의 예시적인 생물학적 활성에는, 예를 들어 히스톤 및 p53의 탈아세틸화; 수명의 연장; 게놈 안정성의 증가; 전사의 휴지화; 및 모세포와 딸세포 사이의 산화된 단백질의 분리의 조절이 포함된다.
"시르투인 단백질"은 시르투인 데아세틸라제 단백질 패밀리의 구성원, 또는 바람직하게는 sir2 패밀리를 지칭하며, 여기에는 효모 Sir2 (진뱅크 등록 번호 P53685), C. 엘레간스 Sir-2.1 (진뱅크 등록 번호 NP_501912), 및 인간 SIRT1 (진뱅크 등록 번호 NM_012238 및 NP_036370 (또는 AF083106)) 및 SIRT2 (진뱅크 등록 번호 NM_012237, NM_030593, NP_036369, NP_085096 및 AF083107) 단백질이 포함된다. 다른 패밀리 구성원으로는 "HST 유전자" (Sir2의 상동체)로 지칭되는 4종의 추가적인 효모 Sir2-유사 유전자인 HST1, HST2, HST3 및 HST4, 및 5종의 다른 인간 상동체인 hSIRT3, hSIRT4, hSIRT5, hSIRT6 및 hSIRT7이 포함된다 (문헌 [Brachmann et al. (1995) Genes Dev. 9:2888] 및 [Frye et al. (1999) BBRC 260:273]). 바람직한 시르투인은 SIRT2 보다는 SIRT1과 더 많은 유사성을 공유하는 것들, 즉 hSIRT1, 및/또는 Sir2, 예컨대 SIRT3과 같이, SIRT1에는 존재하며 SIRT2에는 없는 N-말단 서열의 적어도 일부를 갖는 구성원이다.
"SIRT1 단백질"은 시르투인 데아세틸라제의 sir2 패밀리의 구성원을 지칭한다. 한 실시양태에서, SIRT1 단백질에는 효모 Sir2 (진뱅크 등록 번호 P53685), C. 엘레간스 Sir-2.1 (진뱅크 등록 번호 NP_501912), 인간 SIRT1 (진뱅크 등록 번호 NM_012238 또는 NP_036370 (또는 AF083106)), 및 이들의 등가물 및 단편이 포함된다. 또 다른 실시양태에서, SIRT1 단백질에는 진뱅크 등록 번호 NP_036370, NP_501912, NP_085096, NP_036369 또는 P53685에 제시되어 있는 아미노산 서열로 구성되거나, 또는 본질적으로 그로 구성되는 서열을 포함하는 폴리펩티드가 포함된다. SIRT1 단백질에는 진뱅크 등록 번호 NP_036370, NP_501912, NP_085096, NP_036369 또는 P53685에 제시되어 있는 아미노산 서열의 전부 또는 일부; 1 내지 약 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 50, 75개, 또는 그 초과의 보존성 아미노산 치환을 갖는, 진뱅크 등록 번호 NP_036370, NP_501912, NP_085096, NP_036369 또는 P53685에 제시되어 있는 아미노산 서열; 진뱅크 등록 번호 NP_036370, NP_501912, NP_085096, NP_036369 또는 P53685와 60％, 70％, 80％, 90％, 95％, 96％, 97％, 98％ 또는 99％ 이상 동일한 아미노산 서열, 및 이들의 기능성 단편을 포함하는 폴리펩티드가 포함된다. 본 발명의 폴리펩티드에는 또한 진뱅크 등록 번호 NP_036370, NP_501912, NP_085096, NP_036369 또는 P53685의 상동체 (예를 들어, 오르토로그 및 파라로그), 변이체 또는 단편이 포함된다.
본원에서 사용되는 "SIRT2 단백질", "SIRT3 단백질", "SIRT4 단백질", "SIRT5 단백질", "SIRT6 단백질" 및 "SIRT7 단백질"은, 특히 대략 275개의 아미노산이 보존된 촉매 도메인에서 SIRT1 단백질에 상동성인, 기타 포유동물 (예를 들어, 인간) 시르투인 데아세틸라제 단백질을 지칭한다. 예를 들어, "SIRT3 단백질"은 SIRT1 단백질에 상동성인 시르투인 데아세틸라제 단백질 패밀리의 구성원을 지칭한다. 한 실시양태에서, SIRT3 단백질에는 인간 SIRT3 (진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371 또는 NP_001017524) 및 마우스 SIRT3 (진뱅크 등록 번호 NP_071878) 단백질, 및 그의 등가물 및 단편이 포함된다. 또 다른 실시양태에서, SIRT3 단백질에는 진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371, NP_001017524 또는 NP_071878에 제시되어 있는 아미노산 서열로 구성되거나, 또는 본질적으로 그로 구성되는 서열을 포함하는 폴리펩티드가 포함된다. SIRT3 단백질에는 진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371, NP_001017524 또는 NP_071878에 제시되어 있는 아미노산 서열의 전부 또는 일부; 1 내지 약 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 50, 75개, 또는 그 초과의 보존성 아미노산 치환을 갖는, 진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371, NP_001017524 또는 NP_071878에 제시되어 있는 아미노산 서열; 진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371, NP_001017524 또는 NP_071878과 60％, 70％, 80％, 90％, 95％, 96％, 97％, 98％ 또는 99％ 이상 동일한 아미노산 서열, 및 이들의 기능성 단편을 포함하는 폴리펩티드가 포함된다. 본 발명의 폴리펩티드에는 또한 진뱅크 등록 번호 AAH01042, NP_036371, NP_001017524 또는 NP_071878의 상동체 (예를 들어, 오르토로그 및 파라로그), 변이체 또는 단편이 포함된다. 한 실시양태에서, SIRT3 단백질에는 미토콘드리아 매트릭스 프로세싱 펩티다제 (MPP) 및/또는 미토콘드리아 매개 펩티다제 (Mitochondrial Intermediate Peptidase; MIP)를 사용한 절단에 의해 제조되는 SIRT3 단백질의 단편이 포함된다.
"전신 투여", "전신적으로 투여되는", "말초 투여" 및 "말초적으로 투여되는"이라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 해당 조성물, 치료 물질 또는 기타 물질이 환자의 전신으로 진입함으로써 대사 및 기타 유사 과정에 적용되도록, 해당 조성물, 치료 물질 또는 기타 물질을 중추신경계에 직접적이지 않게 투여하는 것을 지칭한다.
본원에 사용되는 용어 "호변이성질체"는 당업계에 인지되어 있으며, 단일 결합 및 인접 이중 결합의 스위칭이 수반된 수소 원자, 즉 양성자의 형식적인 이동을 의미한다. 본원에서 화합물 또는 화합물 부류를 기재하기 위해 사용되는 경우에, 호변이성질체에는 화합물의 임의의 부분 또는 전체 화합물, 예컨대 화합물의 단일 치환기, 화합물의 다수의 치환기, 또는 예를 들어 전체 화합물이 포함된다. 예를 들어, 히드록실-치환된 피리딘 고리 (A)를 포함하는 화합물의 호변이성질체는 케토-에놀 치환된 고리 (B)를 포함하는 화합물이다:
"치료제"라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 대상체에서 국소적으로 또는 전신적으로 작용하는 생물학적, 생리학적 또는 약리학적 활성 물질인 모든 화학적 모이어티를 지칭한다. 상기 용어는 또한 동물 또는 인간에서 질환의 진단, 치유, 완화, 치료 또는 예방에, 또는 바람직한 육체적 또는 정신적 성장 및/또는 상태의 향상에 사용하고자 하는 임의의 물질을 의미한다.
"치료 효과"라는 용어는 당업계에 인식되어 있으며, 약리학적 활성 물질에 의해 야기되는 동물, 특히 포유동물, 보다 특히 인간에서의 국소적 또는 전신적 효과를 지칭한다. "치료 유효량"이라는 어구는 임의의 치료에 적용가능한 합당한 유익성/위험성 비율로 소정의 원하는 국소적 또는 전신적 효과를 생성시키는 이와 같은 물질의 양을 의미한다. 이러한 물질의 치료 유효량은 치료되는 대상체 및 질환 상태, 대상체의 체중 및 연령, 질환 상태의 중증도, 투여 방식 등에 따라 달라질 것이며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 본원에서 기재된 소정 조성물은 해당 치료에 적용가능한 합당한 유익성/위험성 비율로 원하는 효과를 생성시키기에 충분한 양으로 투여될 수 있다.
상태 또는 질환의 "치료"는 그 상태 또는 질환의 하나 이상의 증상을 치유하는 것은 물론 개선하는 것을 지칭한다.
"시각 장애"라는 용어는 치료 (예를 들어, 수술)시 종종 부분적으로만 가역적이거나 비가역적인 시력 감퇴를 지칭한다. 특히 심각한 시각 장애는 "실명" 또는 "시력 상실"로 지칭되는데, 이는 시력의 완전한 손실, 교정 렌즈에 의해 개선될 수 없는 20/200보다 더 나쁜 시력, 또는 20도 직경 (10도 반경) 미만의 시야를 지칭한다.
2. 시르투인 조절제
한 측면에서, 본 발명은, 예를 들어 노화 또는 스트레스와 관련된 질환 또는 장애, 당뇨병, 비만, 신경변성 질환, 안구 질환 및 장애, 심혈관 질환, 혈액 응고 장애, 염증, 암 및/또는 홍조 등을 비롯한 매우 다양한 질환 및 장애를 치료 및/또는 예방하기 위한 신규 시르투인-조절 화합물을 제공한다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 대상체에서의 질환 또는 장애를 치료하는 데에, 근육 성능을 향상시키는 데에, 근육 ATP 수준을 증가시키는 데에, 또는 저산소증 또는 허혈과 관련된 근육 조직 손상을 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수도 있다. 본원에 개시된 다른 화합물들은 본원에 개시된 제약 조성물 및/또는 하나 이상의 방법에 사용하기에 적합할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 하기 구조 화학식 I의 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염을 제공한다.
<화학식 I>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고,
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택된다.
구조 화학식 I의 화합물은 하기 구조 화학식 II로 나타내어질 수 있다.
<화학식 II>
상기 식에서,
R10은 C1-C4 알킬이다.
또한, 구조 화학식 I의 화합물은 하기 구조 화학식 III로 나타내어질 수 있다.
<화학식 III>
상기 식에서,
R1은 헤테로사이클 및 지방족 카르보사이클로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 하기 구조 화학식 IV로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염을 제공한다.
<화학식 IV>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
R11은 할로겐으로부터 선택되고, R12는 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고,
여기서, 
는 X2가 R1에 결합된 곳을 나타내고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택된다.
구조 화학식 IV로 나타내어지는 화합물은 각각 할로겐으로부터 선택된 R11 및 R12를 가질 수 있다. 예를 들어, R11 및 R12 각각은 플루오린이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 구조 화학식 V로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염을 제공한다.
<화학식 V>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
R4 및 R5는 함께 3 내지 6원 포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클을 형성한다.
구조 화학식 V로 나타내어지는 화합물의 경우, R4 및 R5는 함께 카르보사이클을 형성할 수 있다. 예를 들어, R4 및 R5는 함께 시클로프로필 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 하기 구조 화학식 VI로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염을 제공한다.
<화학식 VI>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 스피로 바이사이클로 치환되고, R1은 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 더 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 더 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 독립적으로 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고,
여기서, 
는 X2가 R1에 결합된 곳을 나타내고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택되고, X2가 
일 경우, R4 및 R5는 또한 함께 3 내지 6원 포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클을 형성할 수 있다.
특정 실시양태에서, 구조 화학식 VI로 나타내어지는 화합물의 경우, X2가 
일 경우, R4 및 R5는 함께 카르보사이클을 형성할 수 있다. 예를 들어, R4 및 R5는 함께 시클로프로필 고리를 형성할 수 있다.
구조 화학식 VI로 나타내어지는 화합물의 경우, 스피로 바이사이클은 4-4 헤테로바이사이클일 수 있다. 특정 실시양태에서, 4-4 헤테로바이사이클은 다음의 구조로 나타내어진다:
R1이 스피로 바이사이클로 치환된 특정 실시양태에서, R1은
로부터 선택된다. 구조 화학식 VI로 나타내어지는 화합물의 R1은 피리딜일 수 있다. 특정 실시양태에서, R1은 스피로 바이사이클로 치환된
이다. 특정 실시양태에서, R1은
중
중 하나로 치환된 피리딜이다.
다음의 실시양태 각각은, 달리 지시되지 않거나, 구조 화학식의 범위 밖에 존재하지 않는다면, 화학식 I, II, III, IV, V 또는 VI 중 어느 하나에 적용될 수 있다. 구조가 특정 치환기 (예를 들어, 화학식 VI에서 R1 상 스피로 바이사이클)를 필요로 할 경우, 하기 기가 특정 치환기가 부착될 적합한 부분을 나타내므로, 화학식에 의해 필요에 따라 화합물에 유지되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.
특정 실시양태에서, W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬) 또는 -C(R6)(R6)-이다. 특정 실시양태에서, W는 -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, R1은 헤테로사이클 및 지방족 카르보사이클로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, R1은 페닐 이외의 아릴, 예를 들어 나프틸로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, R1은 헤테로사이클, 예컨대 헤테로아릴로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, Z1 및 Z2는 각각 CR, 특히 CH이다.
특정 실시양태에서, R6은 -H 또는 -CH3이거나, 2개의 R6은 함께 =O이다. 특정 실시양태에서, 각각의 R6은 -H이다.
특정 실시양태에서, W, Z1, Z2 및 R6은 화합물이 하기 구조 화학식 중 어느 하나로부터 선택된 것이도록 선택된다:
.
특정 실시양태에서, R1은
로부터 선택되고, 여기서 R1은 독립적으로 할로, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, (C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), =O 및 -O-R3으로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환된다. 이러한 특정 실시양태에서, R1은 독립적으로 -F, -Cl, -CH3, -OCH3,
로부터 선택된 1개 이상의 기로 치환된다.
구조 화학식 I의 화합물의 특정 실시양태에서, R1은
로부터 선택된다. 구조 화학식 I의 보다 더 특별한 실시양태에서, R1은
로부터 선택된다.
구조 화학식 I의 화합물의 특정 실시양태에서, R2는
로부터 선택되고, 여기서 R2는 독립적으로 할로, C1-C4 알킬, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -SO2-R3, -N(R3)(R3) 및 -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3)으로부터 선택된 1개 이상의 기로 임의로 치환된다. 이러한 특정 실시양태에서, R2는 독립적으로 =O, -F, -Cl, -CN, -CH3, -OCH3, -CF2H, -N(CH3)2, -CH2N(CH3)2, 
, -CF3, -OCF3, -OCF2H, 
로부터 선택된 1개 이상의 기로 임의로 치환된다.
특정 실시양태에서, R2는
로부터 선택된다. 보다 더 특별한 실시양태에서, R2는
로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, X2는 
이다.
특정 실시양태에서, R1, R2, W, X2, Z1 및 Z2는 상기한 특정 값 중 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개를 갖도록 선택된다. 예를 들어, W, R6, Z1 및 Z2는 
로서의 X2 및 상기 R1 및 R2에 대해 나타낸 특정 구조 중 어느 것과 조합된 상기 도시된 6개의 특정 구조 화학식 중 하나를 갖도록 선택될 수 있다.
하기 기재된 실시양태는 구조 화학식 I 내지 VI 중 어느 것의 화합물에 적용된다.
본 발명의 신규 화합물을 비롯한 본 발명의 화합물이 또한 본원에 기재된 방법에서 사용될 수 있다.
본원에 기재된 화합물 및 그의 염은 또한 그의 상응하는 수화물 (예를 들어, 반수화물, 일수화물, 이수화물, 삼수화물, 사수화물) 및 용매화물로서 존재할 수 있다. 용매화물 및 수화물의 제조에 적합한 용매는 일반적으로 당업자에 의해 선택될 수 있다.
화합물 및 그의 염은 무정형 또는 결정질 (공결정질 및 다형체 포함) 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 시르투인-조절 화합물은 유리하게도 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성, 특히 시르투인 단백질의 데아세틸라제 활성을 조절한다.
상기 특성들과는 별도로 또는 그에 더하여, 본 발명의 특정 시르투인-조절 화합물은 시르투인 단백질 (예를 들어, SIRT1 및/또는 SIRT3 단백질)의 탈아세틸화 활성 조절에 효과적인 화합물 농도에서 하기의 활성들 중 하나 이상을 실질적으로 갖지 않는다: PI3-키나제의 억제, 알도리덕타제의 억제, 티로신 키나제의 억제, EGFR 티로신 키나제의 전사활성화, 관상동맥 확장 또는 진경 활성.
알킬기는 직쇄형 또는 완전히 포화된 분지형 탄화수소이다. 전형적으로, 직쇄형 또는 분지형 알킬 기는 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 약 10개를 갖는다. 직쇄형 및 분지형 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 펜틸 및 옥틸을 포함한다. C1-C4직쇄형 또는 분지형 알킬 기는 또한 "저급 알킬" 기로서 언급된다.
본원에 사용된 용어 "카르보사이클" 및 "카르보시클릭"은 고리의 각 원자가 탄소인 포화 또는 불포화 고리를 의미한다. 카르보시클릭에는 5 내지 7원 모노시클릭 및 8 내지 12원 비시클릭 고리가 포함된다. 비시클릭 카르보사이클의 각 고리는 포화, 불포화 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 방향족 고리, 예를 들어 페닐은 포화 또는 불포화 고리, 예를 들어 시클로헥산, 시클로펜탄 또는 시클로헥센과 융합될 수 있다. 원자가가 가능한 경우에 포화, 불포화 및 방향족 비시클릭 고리의 임의의 조합이 카르보시클릭의 정의에 포함된다. 예시적인 카르보사이클에는 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헥세닐, 아다만틸, 페닐 및 나프틸이 포함된다.
시클로알킬기는 완전히 포화된 카르보사이클이다. 예시적인 시클로알킬기에는 시클로펜틸, 시클로헥실, 비시클로[2,2,1]헵타닐 및 아다만틸이 포함된다.
본원에 사용된 용어 "헤테로사이클" 및 "헤테로시클릭"은 예를 들어 N, O 및 S 원자로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 포화 또는 불포화 고리를 의미한다. 헤테로사이클에는 4원 내지 7원 모노시클릭 및 8원 내지 12원 비시클릭 고리가 포함된다. 비시클릭 헤테로사이클의 각 고리는 포화, 불포화 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 방향족 고리, 예를 들어 피리딜은 포화 또는 불포화 고리, 예를 들어 시클로헥산, 시클로펜탄 또는 시클로헥센과 융합될 수 있다. 용어 "헤테로시클릴" 및 "헤테로시클릭"은 또한 2개 이상의 시클릭 고리를 갖는 폴리시클릭 고리 시스템을 포함하며, 여기서 2개 이상의 탄소 또는 헤테로원자는 2개의 인접한 고리에 공유되고, 여기서 고리 중 하나 이상은 헤테로시클릭이고, 예를 들어 다른 시클릭 고리는 시클로알킬, 시클로알케닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로시클로알킬일 수 있다. 헤테로시클릴기에는 예를 들어 피페리딘, 피페라진, 피롤리딘, 모르폴린, 락톤 및 락탐이 포함된다.
용어 "헤테로아릴"에는 치환 또는 비치환된 방향족 단일 고리 구조, 바람직하게는 5원 내지 7원 고리, 보다 바람직하게는 5원 또는 6원 고리가 포함되며, 이러한 고리 구조는 1개 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 1개 내지 4개의 헤테로원자, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로원자를 포함한다. 또한, 용어 "헤테로아릴"에는 2개 이상의 시클릭 고리를 갖는 폴리시클릭 고리계가 포함되고, 여기서 2개 이상의 탄소 또는 헤테로원자는 2개의 인접한 고리에 공유되고, 여기서 고리 중 하나 이상은 헤테로방향족이고, 예를 들어 다른 시클릭 고리는 시클로알킬, 시클로알케닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로시클릴일 수 있다. 헤테로아릴기에는 예를 들어 피롤, 푸란, 티오펜, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진 및 피리미딘 등이 포함된다.
모노시클릭 고리에는 5원 내지 7원 아릴 또는 헤테로아릴, 3원 내지 7원 시클로알킬, 및 5원 내지 7원 비-방향족 헤테로시클릴이 포함된다. 예시적인 모노시클릭기에는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클 또는 카르보사이클, 예컨대 티아졸릴, 옥사졸릴, 옥사지닐, 티아지닐, 디티아닐, 디옥사닐, 이속사졸릴, 이소티아졸릴, 트리아졸릴, 푸라닐, 테트라히드로푸라닐, 디히드로푸라닐, 피라닐, 테트라졸릴, 피라졸릴, 피라지닐, 피리다지닐, 이미다졸릴, 피리디닐, 피롤릴, 디히드로피롤릴, 피롤리디닐, 피페리디닐, 피페라지닐, 피리미디닐, 모르폴리닐, 테트라히드로티오페닐, 티오페닐, 시클로헥실, 시클로펜틸, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로헵타닐, 아제티디닐, 옥세타닐, 티이라닐, 옥시라닐, 아지리디닐 및 티오모르폴리닐이 포함된다.
방향족 (아릴) 기에는 카르보시클릭 방향족 기, 예컨대 페닐, 나프틸 및 안트라실, 및 헤테로아릴 기, 예컨대 이미다졸릴, 티에닐, 푸릴, 피리딜, 피리미딜, 피라닐, 피라졸릴, 피롤릴, 피라지닐, 티아졸릴, 옥사졸릴 및 테트라졸릴이 포함된다.
방향족 기에는 또한, 카르보시클릭 방향족 고리 또는 헤테로아릴 고리가 하나 이상의 다른 헤테로아릴 고리에 융합되어 있는 융합 폴리시클릭 방향족 고리계가 포함된다. 그 예에는 벤조티에닐, 벤조푸릴, 인돌릴, 퀴놀리닐, 벤조티아졸, 벤족사졸, 벤즈이미다졸, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐 및 이소인돌릴이 포함된다.
"스피로 바이사이클"은 정확하게 1개의 원자가 바이사이클의 각각의 고리에 공유된 바이사이클을 의미한다. 스피로 바이사이클의 각각의 2개의 고리는 3 내지 7원 고리로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 스피로 바이사이클은 각각 4개의 구성원을 갖는 2개의 고리, 즉 4-4 스피로 바이사이클을 가질 수 있다. 이러한 카테고리에서 예시적인 구조는
를 포함한다. 다른 예에서, 스피로 바이사이클은 상이한 수의 구성원의 2개의 고리, 예를 들어 4-6, 5-6, 6-7을 갖는다. 스피로 바이사이클은 스피로 바이사이클에 존재할 수 있는 O, N 또는 S와 같은 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 스피로 바이사이클은 1개 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 예시적인 치환기로는 =O, 할로 및 알킬 또는 본원에 기재된 다른 기에 대해 열거된 또다른 치환기를 들 수 있다. 달리 지시되지 않는다면, 스피로 바이사이클은 포화이다.
플루오로-치환에는 1개의 플루오로 치환 내지 과-플루오로-치환이 포함된다. 예시적인 플루오로-치환된 C1-C2알킬에는 -CFH2, CF2H, -CF3, -CH2CH2F, -CH2CHF2, -CHFCH3 및 -CF2CHF2가 포함된다. 예를 들어, 과-플루오로-치환된 C1-C2알킬에는 -CF3 및 -CF2CF3가 포함된다.
본 발명에 의해 계획되는 치환기 및 변수들의 조합은 안정한 화합물의 형성을 유발하는 것들 뿐이다. 본원에 사용된 용어 "안정한"은, 제조하기에 충분한 안정성을 가지며, 화합물의 완전성을 충분한 기간 동안 본원에서 상술되는 목적에 유용하게 유지하는 화합물을 지칭한다.
본원에 개시된 화합물은 또한 부분적으로 및 완전히 중수소화된 변이체들을 포함한다. 특정 실시양태에서, 중수소화된 변이체가 동역학적 연구에 사용될 수 있다. 당업자라면, 상기 중수소 원자가 존재하는 부위를 선택할 수 있다.
또한, 본원에 기재되는 시르투인-조절 화합물의 염, 특히 제약상 허용되는 염이 본 발명에 포함된다. 충분히 산성이거나, 충분히 염기성이거나, 또는 양쪽 다인 관능기를 갖는 본 발명의 화합물은 수많은 무기 염기, 및 무기 및 유기 산 중 임의의 것과 반응하여 염을 형성할 수 있다. 다르게는, 4급 질소를 갖는 것들과 같이 원래 하전되어 있는 화합물이 적절한 반대이온 (예를 들어, 할라이드, 예컨대 브로마이드, 클로라이드 또는 플루오라이드, 특히 브로마이드)과 염을 형성할 수 있다.
산 부가염을 형성시키는 데에 통상적으로 사용되는 산은 염산, 브로민화수소산, 아이오딘화수소산, 황산, 인산 등과 같은 무기 산, 및 p-톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 옥살산, p-브로모페닐-술폰산, 탄산, 숙신산, 시트르산, 벤조산, 아세트산 등과 같은 유기 산이다. 해당 염의 예에는 술페이트, 피로술페이트, 비술페이트, 술파이트, 비술파이트, 포스페이트, 모노히드로겐포스페이트, 디히드로겐포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트, 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포르메이트, 이소부티레이트, 카프로에이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 숙시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말레에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥신-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로벤조에이트, 히드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 술포네이트, 크실렌술포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, 감마-히드록시부티레이트, 글리콜레이트, 타르트레이트, 메탄술포네이트, 프로판술포네이트, 나프탈렌-1-술포네이트, 나프탈렌-2-술포네이트, 만델레이트 등이 포함된다.
염기 부가염에는 암모늄, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 히드록시드, 카르보네이트, 비카르보네이트 등과 같은 무기 염기로부터 유래된 것들이 포함된다. 따라서, 본 발명의 염을 제조하는 데에 유용한 이러한 염기에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 탄산칼륨 등이 포함된다.
또 다른 실시양태에 따라, 본 발명은 상기-정의된 시르투인-조절 화합물의 제조 방법을 제공한다. 상기 화합물은 통상적인 기술을 사용하여 합성될 수 있다. 유리하게도, 이들 화합물은 용이하게 입수가능한 출발 물질로부터 편리하게 합성된다.
본원에 기재된 시르투인-조절 화합물을 합성하는 데에 유용한 합성 화학 변환 및 방법론이 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌 [R. Larock, Comprehensive Organic Transformations (1989)]; [T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2d. Ed. (1991)]; [L. Fieser and M. Fieser, Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis (1994)]; 및 [L. Paquette, ed., Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (1995)]에 기재되어 있는 것들이 포함된다. 예시적인 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 세포의 세포질 막을 통과할 수 있다. 예를 들어, 화합물은 약 20％, 50％, 75％, 80％, 90％ 또는 95％ 이상의 세포-투과도를 가질 수 있다.
본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 또한 하기의 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있다: 화합물은 세포 또는 대상체에 대하여 본질적으로 비-독성일 수 있음; 시르투인-조절 화합물은 2000 amu 이하, 1000 amu 이하의 유기 분자 또는 소분자일 수 있음; 화합물은 정상적인 주변 조건 하에서 약 30일, 60일, 120일, 6개월 또는 1년 이상의 반감기를 가질 수 있음; 화합물은 용액 중에서 약 30일, 60일, 120일, 6개월 또는 1년 이상의 반감기를 가질 수 있음; 시르투인-조절 화합물은 레스베라트롤에 비해 용액 중에서 약 50％, 2배, 5배, 10배, 30배, 50배 또는 100배의 비율 이상으로 더 안정할 수 있음; 시르투인-조절 화합물은 DNA 복구 인자 Ku70의 탈아세틸화를 촉진할 수 있음; 시르투인-조절 화합물은 RelA/p65의 탈아세틸화를 촉진할 수 있음; 화합물은 일반적인 전환 속도를 증가시키고, TNF-유도 아폽토시스에 대한 세포의 민감성을 향상시킬 수 있음.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 시르투인의 데아세틸라제 활성을 조절하는 데에 효과적인 (예를 들어, 생체내) 농도에서, 히스톤 데아세틸라제 (HDAC) 부류 I, HDAC 부류 II, 또는 HDAC I 및 II를 억제하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다. 예를 들어, 바람직한 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 시르투인-활성화 화합물이며, HDAC I 및/또는 HDAC II의 억제에 대한 EC50보다 5배 이상 더 적은, 한층 더 바람직하게는 10배, 100배 또는 심지어는 1000배 이상 더 적은, 시르투인 데아세틸라제 활성의 활성화에 대한 EC50을 갖도록 선택된다. HDAC I 및/또는 HDAC II 활성을 분석하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 이러한 분석을 수행하기 위한 키트를 상업적으로 구입할 수 있다. 예를 들어, 바이오비젼, 인코포레이티드 (BioVision, Inc.; 캘리포니아주 마운틴 뷰; www.biovision.com) 및 토마스 사이언티픽 (Thomas Scientific; 뉴저지주 스웨데스보로; www.tomassci.com)을 참조한다.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 시르투인 상동체를 조절하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다. 한 실시양태에서, 인간 시르투인 단백질의 활성화제는 인간 시르투인의 데아세틸라제 활성을 활성화하는 데에 효과적인 (예를 들어, 생체내) 농도에서, 하등 진핵생물, 특히 효모 또는 인간 병원체로부터의 시르투인 단백질을 활성화하는 어떠한 실질적인 능력도 가질 수 없다. 예를 들어, 시르투인-활성화 화합물은 Sir2와 같은 효모 시르투인 (예컨대, 칸디다 (Candida), S. 세레비지아에 등)을 활성화하기 위한 EC50보다 5배 이상 더 적은, 한층 더 바람직하게는 10배, 100배 또는 심지어는 1000배 이상 더 적은, SIRT1 및/또는 SIRT3과 같은 인간 시르투인 데아세틸라제 활성을 활성화하기 위한 EC50을 갖도록 선택될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 하등 진핵생물, 특히 효모 또는 인간 병원체로부터의 시르투인 단백질의 억제제는 하등 진핵생물로부터의 시르투인 단백질의 데아세틸라제 활성을 억제하는 데에 효과적인 (예를 들어, 생체내) 농도에서, 인간으로부터의 시르투인 단백질을 억제하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다. 예를 들어, 시르투인-억제 화합물은 Sir2와 같은 효모 시르투인 (예컨대, 칸디다, S. 세레비지아에 등)을 억제하기 위한 IC50보다 5배 이상 더 적은, 한층 더 바람직하게는 10배, 100배 또는 심지어는 1000배 이상 더 적은, SIRT1 및/또는 SIRT3과 같은 인간 시르투인 데아세틸라제 활성을 억제하기 위한 IC50을 갖도록 선택될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 인간 SIRT1, SIRT2, SIRT3, SIRT4, SIRT5, SIRT6 또는 SIRT7 중 하나 이상과 같은 하나 이상의 시르투인 단백질 상동체를 조절하는 능력을 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 SIRT1 및 SIRT3 단백질을 둘 다 조절하는 능력을 갖는다.
다른 실시양태에서, SIRT1 조절제는 인간 SIRT1의 데아세틸라제 활성을 조절하는 데에 효과적인 (예를 들어, 생체내) 농도에서, 예를 들어 인간 SIRT2, SIRT3, SIRT4, SIRT5, SIRT6 또는 SIRT7 중 하나 이상과 같은 다른 시르투인 단백질 상동체를 조절하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다. 예를 들어, 시르투인-조절 화합물은 인간 SIRT2, SIRT3, SIRT4, SIRT5, SIRT6 또는 SIRT7 중 하나 이상을 조절하기 위한 ED50보다 5배 이상 더 적은, 한층 더 바람직하게는 10배, 100배 또는 심지어는 1000배 이상 더 적은, 인간 SIRT1 데아세틸라제 활성을 조절하기 위한 ED50을 갖도록 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, SIRT1 조절제는 SIRT3 단백질을 조절하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다.
다른 실시양태에서, SIRT3 조절제는 인간 SIRT3의 데아세틸라제 활성을 조절하는 데에 효과적인 (예를 들어, 생체내) 농도에서, 예를 들어 인간 SIRT1, SIRT2, SIRT4, SIRT5, SIRT6 또는 SIRT7 중 하나 이상과 같은 다른 시르투인 단백질 상동체를 조절하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다. 예를 들어, 시르투인-조절 화합물은 인간 SIRT1, SIRT2, SIRT4, SIRT5, SIRT6 또는 SIRT7 중 하나 이상을 조절하기 위한 ED50보다 5배 이상 더 적은, 한층 더 바람직하게는 10배, 100배 또는 심지어는 1000배 이상 더 적은, 인간 SIRT3 데아세틸라제 활성을 조절하기 위한 ED50을 갖도록 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, SIRT3 조절제는 SIRT1 단백질을 조절하는 어떠한 실질적인 능력도 갖지 않는다.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 약 10-9M, 10-10M, 10-11M, 10-12M 또는 그 미만의, 시르투인 단백질에 대한 결합 친화도를 가질 수 있다. 시르투인-조절 화합물은 그의 기질 또는 NAD+ (또는 기타 보조인자)에 대한 시르투인 단백질의 겉보기 Km을 약 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 50 또는 100 이상의 배수로 감소시키거나 (활성화제) 또는 증가시킬 (억제제) 수 있다. 특정 실시양태에서, Km 값은 본원에 기재된 질량 분광측정법을 사용하여 측정된다. 바람직한 활성화 화합물은 그의 기질 또는 보조인자에 대한 시르투인의 Km을 유사한 농도의 레스베라트롤에 의해 야기되는 것보다 더 큰 범위로 감소시키거나, 또는 그의 기질 또는 보조인자에 대한 시르투인의 Km을 더 낮은 농도의 레스베라트롤에 의해 야기되는 것과 유사하게 감소시킨다. 시르투인-조절 화합물은 시르투인 단백질의 Vmax를 약 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 50 또는 100 이상의 배수로 증가시킬 수 있다. 시르투인-조절 화합물은 약 1 nM 미만, 약 10 nM 미만, 약 100 nM 미만, 약 1 μM 미만, 약 10 μM 미만, 약 100 μM 미만, 또는 약 1-10 nM, 약 10-100 nM, 약 0.1-1 μM, 약 1-10 μM 또는 약 10-100 μM의, SIRT1 및/또는 SIRT3 단백질의 데아세틸라제 활성을 조절하기 위한 ED50을 가질 수 있다. 시르투인-조절 화합물은 세포 검정 또는 세포 기반 검정으로 측정하였을 때, SIRT1 및/또는 SIRT3 단백질의 데아세틸라제 활성을 약 5, 10, 20, 30, 50 또는 100 이상의 배수로 조절할 수 있다. 시르투인-활성화 화합물은 동일한 농도의 레스베라트롤에 비해 약 10％, 30％, 50％, 80％, 2배, 5배, 10배, 50배 또는 100배 이상 더 큰 시르투인 단백질 데아세틸라제 활성의 유도를 야기할 수 있다. 시르투인-조절 화합물은 SIRT1 및/또는 SIRT3을 조절하기 위한 ED50보다 약 10배, 20배, 30배, 50배 이상 더 큰, SIRT5를 조절하기 위한 ED50을 가질 수 있다.
3. 예시적인 용도
특정 측면에서, 본 발명은 시르투인 단백질 수준 및/또는 활성의 조절 방법, 및 그의 사용 방법을 제공한다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 시르투인-조절 화합물이 시르투인 단백질을 활성화시키는, 예를 들어 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는, 시르투인-조절 화합물의 사용 방법을 제공한다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 세포의 수명을 증가시키는 것, 및 예를 들어 노화 또는 스트레스와 관련된 질환 또는 장애, 당뇨병, 비만, 신경변성 질환, 심혈관 질환, 혈액 응고 장애, 염증, 암 및/또는 홍조 등을 비롯한 매우 다양한 질환 및 장애를 치료 및/또는 예방하는 것을 포함하여, 다양한 치료 적용분야에 유용할 수 있다. 상기 방법은 제약 유효량의 시르투인-조절 화합물, 예를 들어 시르투인-활성화 화합물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다.
이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 본 발명의 활성화제들은 시르투인 단백질 내의 동일한 위치 (예를 들어, 활성 부위, 또는 활성 부위의 Km 또는 Vmax에 영향을 주는 부위)에서 시르투인과 상호작용할 수 있는 것으로 여겨진다. 이것이 소정 부류의 시르투인 활성화제 및 억제제가 실질적인 구조적 유사성을 가질 수 있는 이유인 것으로 여겨진다.
특정 실시양태에서, 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 단독으로 또는 다른 화합물과 함께 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 2종 이상의 시르투인-조절 화합물의 혼합물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 하기 화합물들 중 하나 이상과 함께 투여될 수 있다: 레스베라트롤, 부테인, 피세틴, 피세아탄올 또는 퀘르세틴. 예시적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 니코틴산과 함께 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 감소시키는 시르투인-조절 화합물은 하기 화합물들 중 하나 이상과 함께 투여될 수 있다: 니코틴아미드 (NAM), 수라민; NF023 (G-단백질 길항제); NF279 (퓨린성 수용체 길항제); 트롤록스 (Trolox) (6-히드록시-2,5,7,8-테트라메틸크로만-2-카르복실산); (-)-에피갈로카테킨 (3, 5, 7, 3', 4', 5' 위치에 히드록시); (-)-에피갈로카테킨 갈레이트 (히드록시 위치 5, 7, 3', 4', 5', 및 3에 갈레이트 에스테르); 시아니딘 클로라이드 (3,5,7,3',4'-펜타히드록시플라빌리움 클로라이드); 델피니딘 클로라이드 (3,5,7,3',4',5'-헥사히드록시플라빌리움 클로라이드); 미리세틴 (칸나비스세틴; 3,5,7,3',4',5'-헥사히드록시플라본); 3,7,3',4',5'-펜타히드록시플라본; 고시페틴 (3,5,7,8,3',4'-헥사히드록시플라본, 시르틴올; 및 스플리토마이신. 또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 암, 당뇨병, 신경변성 질환, 심혈관 질환, 혈액 응고, 염증, 홍조, 비만, 노화, 스트레스 등을 비롯한 다양한 질환의 치료 또는 예방을 위한 하나 이상의 치료제와 함께 투여될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물을 포함하는 조합 요법은 (1) 하나 이상의 시르투인-조절 화합물을 하나 이상의 치료제 (예를 들어, 본원에 기재된 하나 이상의 치료제)와 함께 포함하는 제약 조성물; 및 (2) 시르투인-조절 화합물 및 치료제가 동일 조성물로 제제화되지 않는 (그러나, 블리스터 팩 또는 기타 다중-챔버 패키지; 사용자에 의해 분리될 수 있는, 연결된 개별 밀봉 용기 (예컨대, 호일 파우치); 또는 시르투인 조절 화합물(들) 및 다른 치료제(들)가 개별 용기에 존재하는 키트와 같이, 동일 키트 또는 패키지 내에 존재할 수 있음), 하나 이상의 시르투인-조절 화합물의 하나 이상의 치료제와의 공동-투여를 지칭할 수 있다. 개별 제제를 사용하는 경우, 시르투인-조절 화합물은 또 다른 치료제의 투여와 동시에, 간헐적으로, 시간순서로, 그 전에, 그에 이어서, 또는 이들의 조합으로 투여될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물을 사용한 질환 또는 장애의 감소, 예방 또는 치료 방법은 시르투인, 예컨대 인간 SIRT1, SIRT2 및/또는 SIRT3, 또는 그의 상동체의 단백질 수준을 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 단백질의 수준을 증가시키는 것은 시르투인을 코딩하는 핵산의 하나 이상의 복제체를 세포에 도입함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 시르투인을 코딩하는 핵산을 포유동물 세포에 도입하는 것에 의해, 포유동물 세포에서 시르투인의 수준이 증가될 수 있는데, 예를 들어 진뱅크 등록 번호 NP_036370에 제시되어 있는 아미노산 서열을 코딩하는 핵산을 도입하여 SIRT1의 수준을 증가시킬 수 있고/거나 진뱅크 등록 번호 AAH01042에 제시되어 있는 아미노산 서열을 코딩하는 핵산을 도입하여 SIRT3의 수준을 증가시킬 수 있다.
시르투인의 단백질 수준을 증가시키기 위해 세포로 도입되는 핵산은 시르투인, 예를 들어 SIRT1 및/또는 SIRT3 단백질의 서열과 약 80％, 85％, 90％, 95％, 98％ 또는 99％ 이상 동일한 단백질을 코딩할 수 있다. 예를 들어, 단백질을 코딩하는 핵산은 SIRT1 (예를 들어, 진뱅크 등록 번호 NM_012238) 및/또는 SIRT3 (예를 들어, 진뱅크 등록 번호 BC001042) 단백질을 코딩하는 핵산과 약 80％, 85％, 90％, 95％, 98％ 또는 99％ 이상 동일할 수 있다. 핵산은, 바람직하게는 엄격한 하이브리드화 조건 하에서, 야생형 시르투인, 예를 들어 SIRT1 및/또는 SIRT3 단백질을 코딩하는 핵산에 하이브리드화되는 핵산일 수도 있다. 엄격한 하이브리드화 조건에는 65℃, 0.2×SSC에서의 하이브리드화 및 세척이 포함될 수 있다. 야생형 시르투인의 단편인 단백질과 같은 야생형 시르투인 단백질과 상이한 단백질을 코딩하는 핵산을 사용하는 경우, 상기 단백질은 바람직하게는 생물학적으로 활성으로서, 예를 들어 탈아세틸화가 가능하다. 생물학적으로 활성인 시르투인의 부분을 세포에서 발현하는 것이 필요할 뿐이다. 예를 들어, 진뱅크 등록 번호 NP_036370을 갖는 야생형 SIRT1과 상이한 단백질은 바람직하게는 그의 핵심 구조를 함유한다. 상기 핵심 구조는 종종 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오타이드 237 내지 932에 의해 코딩되며 NAD 결합은 물론 기질 결합 도메인을 포함하는, 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 62 내지 293을 지칭한다. SIRT1의 핵심 도메인은 또한 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 834 내지 1394에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 261 내지 447; 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 777 내지 1532에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 242 내지 493; 또는 대략 진뱅크 등록 번호 NM_012238의 뉴클레오티드 813 내지 1538에 의해 코딩되는 진뱅크 등록 번호 NP_036370의 아미노산 254 내지 495를 지칭할 수 있다. 단백질이 생물학적 기능, 예컨대 탈아세틸화 능력을 유지하는지의 여부는 당업계에 알려져 있는 방법에 따라 측정될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물을 사용한 질환 또는 장애의 감소, 예방 또는 치료 방법은 시르투인, 예컨대 인간 SIRT1, SIRT2 및/또는 SIRT3, 또는 그의 상동체의 단백질 수준을 감소시키는 것을 포함할 수도 있다. 시르투인 단백질 수준을 감소시키는 것은 당업계에 알려져 있는 방법에 따라 달성될 수 있다. 예를 들어, 시르투인에 표적화된 siRNA, 안티센스 핵산 또는 리보자임이 세포에서 발현될 수 있다. 우성인 양성 시르투인 돌연변이체, 예를 들어 탈아세틸화를 할 수 없는 돌연변이체가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 문헌 [Luo et al. (2001) Cell 107:137]에 기재되어 있는 SIRT1의 돌연변이체 H363Y가 사용될 수 있다. 다르게는, 전사를 억제하는 작용제가 사용될 수 있다.
시르투인 단백질 수준의 조절 방법에는 또한 시르투인을 코딩하는 유전자의 전사를 조절하는 방법, 상응하는 mRNA를 안정화/탈안정화하는 방법, 및 기타 당업계에 알려져 있는 방법들이 포함된다.
노화/스트레스
한 실시양태에서, 본 발명은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 본 발명의 시르투인-조절 화합물과 세포를 접촉시킴으로써, 세포의 수명을 연장하거나, 세포의 증식 능력을 연장하거나, 세포의 노화를 느리게 하거나, 세포의 생존을 촉진하거나, 세포에서의 세포성 노화를 지연하거나, 칼로리 제한의 효과를 모방하거나, 스트레스에 대한 세포의 내성을 증가시키거나, 또는 세포의 아폽토시스를 예방하는 방법을 제공한다. 예시적인 실시양태에서, 상기 방법은 세포를 시르투인-활성화 화합물과 접촉시키는 것을 포함한다.
본원에 기재된 방법은 세포, 특히 초대 세포 (즉, 생물체, 예를 들어 인간으로부터 수득되는 세포)가 세포 배양물에서 살아 유지될 수 있는 시간의 양을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 배아 줄기 (ES) 세포 및 다능성 세포, 및 그로부터 분화된 세포를, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물로 처리하여, 세포 또는 그의 자손을 더 긴 기간 동안 배양물에서 유지시킬 수 있다. 이와 같은 세포들은, 예를 들어 생체외 변형 후 대상체로의 이식에 사용될 수도 있다.
한 실시양태에서, 오랜 기간 동안 보존하고자 하는 세포는 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물로 처리될 수 있다. 세포는 현탁액 (예를 들어, 혈액 세포, 혈청, 생물학적 성장 배지 등) 중에, 또는 조직 또는 장기 중에 존재할 수 있다. 예를 들어, 수혈을 목적으로 개체로부터 수집된 혈액을 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물로 처리하여, 혈액 세포를 더 오랜 기간 동안 보존할 수 있다. 또한, 법의학적인 목적에 사용될 혈액이 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 보존될 수도 있다. 그 수명을 연장하거나 아폽토시스로부터 보호하기 위하여 처리될 수 있는 다른 세포에는 소비용 세포, 예를 들어 비-인간 포유동물로부터의 세포 (예컨대, 고기) 또는 식물 세포 (예컨대, 야채)가 포함된다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한, 예를 들어 발달 및/또는 성장 과정을 변경, 지연 또는 촉진하기 위하여, 포유동물, 식물, 곤충 또는 미생물에서 발달기 및 성장기 동안에 적용될 수도 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 고형 조직 이식편, 장기 이식물, 세포 현탁액, 줄기 세포, 골수 세포 등을 비롯한 이식 또는 세포 요법에 유용한 세포를 처리하는 데에 사용될 수 있다. 상기 세포 또는 조직은 자가이식편, 동종이식편, 동계이식편 또는 이종이식편일 수 있다. 상기 세포 또는 조직은 대상체로의 투여/이식 전에, 투여/이식과 동시에 및/또는 투여/이식 후에 시르투인-조절 화합물로 처리될 수 있다. 상기 세포 또는 조직은 공여 개체로부터의 세포의 제거 전에, 공여 개체로부터의 세포 또는 조직의 제거 후 생체외에서, 또는 숙주로의 이식 후에 처리될 수 있다. 예를 들어, 공여 또는 수용 개체는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 전신적으로 처리될 수 있거나, 또는 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 국소적으로 처리되는 세포/조직의 하위세트를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 세포 또는 조직 (또는 공여/수용 개체)은, 예를 들어 면역억제제, 사이토킨, 혈관형성 인자 등과 같이, 이식편 생존을 연장시키는 데에 유용한 또 다른 치료제를 사용하여 추가적으로 처리될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 세포는, 예를 들어 그의 수명을 증가시키거나 아폽토시스를 예방하기 위하여, 생체내에서 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물로 처리될 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 피부 또는 상피 세포를 처리함으로써, 피부가 노화 (예컨대, 주름 발생, 탄력 상실 등)로부터 보호될 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 피부는 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 포함하는 제약 또는 화장용 조성물과 접촉된다. 본원에 기재된 방법에 따라 치료될 수 있는 예시적인 피부 병 또는 피부 상태에는 염증, 태양광 손상 또는 자연 노화와 관련되거나 그에 의해 야기되는 장애 또는 질환이 포함된다. 예를 들어, 상기 조성물은 접촉 피부염 (자극성 접촉 피부염 및 알레르기성 접촉 피부염 포함), 아토피 피부염 (알레르기성 습진으로도 알려져 있음), 광선 각화증, 각질화 장애 (습진 포함), 수포성 표피박리 질환 (천포창 포함), 박탈성 피부염, 지루성 피부염, 홍반 (다형 홍반 및 결절 홍반 포함), 태양광 또는 기타 광원에 의해 야기되는 손상, 원판상 홍반성 루푸스, 피부근염, 건선, 피부암 및 자연 노화의 작용의 예방 또는 치료에 유용성을 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 1도, 2도 또는 3도 화상 및/또는 열적, 화학적 또는 전기적 화상을 비롯한 상처 및/또는 화상의 치유를 촉진하기 위한 치료에 사용될 수 있다. 상기 제제는 피부 또는 점막 조직에 국소적으로 투여할 수 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물을 포함하는 국소 제제는 예방용 (예컨대, 화학예방용) 조성물로서 사용될 수도 있다. 화학예방용 방법에 사용되는 경우, 민감성 피부는 특정 개체에서의 임의의 가시적인 상태 전에 처리된다.
시르투인-조절 화합물은 국소적으로 또는 전신적으로 대상체에게 전달될 수 있다. 한 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 주사, 국소 제형 등에 의해 대상체의 조직 또는 장기에 국소적으로 전달된다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 대상체에서의 세포성 노화에 의해 유도 또는 악화되는 질환 또는 상태의 치료 또는 예방; 예를 들어 노화의 발병 후, 대상체의 노화 속도를 감소시키는 방법; 대상체의 수명을 연장하는 방법; 수명과 관련된 질환 또는 상태를 치료 또는 예방하는 방법; 세포의 증식 능력과 관련된 질환 또는 상태를 치료 또는 예방하는 방법; 및 세포 손상 또는 사멸을 유발하는 질환 또는 상태를 치료 또는 예방하는 방법에 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은 대상체의 수명을 단축시키는 질환의 발생 속도를 감소시킴으로써 작용하지는 않는다. 특정 실시양태에서, 방법은 암과 같은 질환에 의해 야기되는 치사율을 감소시킴으로써 작용하지는 않는다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 대상체의 세포의 수명을 일반적으로 증가시키고 대상체의 세포를 스트레스 및/또는 아폽토시스로부터 보호하기 위하여 대상체에게 투여할 수 있다. 본원에 기재된 화합물로 대상체를 치료하는 것은 대상체를 호르메시스, 즉 생물체에 유익하며 그의 수명을 연장할 수 있는 가벼운 스트레스에 적용하는 것과 유사한 것으로 여겨진다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 노화 및 노화-관련 예후 또는 질환, 예컨대 졸중, 심장 질환, 심부전, 관절염, 고도 혈압 및 알츠하이머병을 예방하기 위하여 대상체에게 투여할 수 있다. 치료될 수 있는 다른 상태에는, 예를 들어 눈의 노화와 관련된 안구 장애, 예컨대 백내장, 녹내장 및 황반 변성이 포함된다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 세포 사멸과 관련된 질환, 예를 들어 만성 질환의 치료를 위하여 대상체에게 투여되어 세포 사멸로부터 세포를 보호할 수 있다. 예시적인 질환에는 신경 세포 사멸, 뉴런 기능장애, 또는 근육 세포 사멸 또는 기능장애와 관련된 것들, 예컨대 파킨슨병, 알츠하이머병, 다발성 경화증, 근위축성 측삭 경화증 및 근이영양증; AIDS; 전격성 간염; 뇌의 변성과 연관된 질환, 예컨대 크로이츠펠트-야콥병, 색소성 망막염 및 소뇌 변성; 재생불량성 빈혈과 같은 골수이형성증; 심근경색 및 졸중과 같은 허혈성 질환; 알콜성 간염, B형 간염 및 C형 간염과 같은 간 질환; 골관절염과 같은 관절-질환; 아테롬성동맥경화증; 탈모증; UV광으로 인한 피부 손상; 편평 태선; 피부의 위축; 백내장; 및 이식편 거부가 포함된다. 세포 사멸은 또한 수술, 약물 치료, 화학물질 노출 또는 방사선 노출에 의해 야기될 수도 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 급성 질환, 예컨대 장기 또는 조직 손상을 앓는 대상체, 예를 들어 졸중 또는 심근경색을 앓는 대상체나 척수 손상을 앓는 대상체에게 투여할 수도 있다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 알콜성 간을 복구하기 위하여 사용될 수도 있다.
심혈관 질환
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것에 의한, 심혈관 질환의 치료 및/또는 예방 방법을 제공한다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 치료 또는 예방될 수 있는 심혈관 질환에는 심근병증 또는 심근염; 예컨대 특발성 심근병증, 대사 심근병증, 알콜성 심근병증, 약물-유도 심근병증, 허혈성 심근병증 및 고혈압 심근병증이 포함된다. 또한, 주요 혈관, 예컨대 대동맥, 관상 동맥, 경동맥, 뇌혈관 동맥, 신장 동맥, 장골 동맥, 대퇴 동맥 및 슬와 동맥의 아테롬성 장애 (거대혈관 질환)가 본원에 기재된 화합물 및 방법을 사용하여 치료가능 또는 예방가능하다. 치료 또는 예방될 수 있는 기타 혈관 질환에는 혈소판 응집, 망막 세동맥, 사구체 세동맥, 신경벽 혈관, 심장 세동맥, 및 눈, 신장, 심장, 및 중추 및 말초 신경계의 연합 모세혈관상과 관련된 것들이 포함된다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 개체의 혈장내 HDL 수준을 증가시키는 데에 사용될 수도 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 치료될 수 있는 또 다른 장애에는, 예를 들어 관상동맥 중재술 후의 재협착, 및 고밀도 및 저밀도 콜레스테롤의 비정상적인 수준과 관련된 장애가 포함된다.
한 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또 다른 심혈관 작용제와의 조합 치료제의 일부로서 투여할 수 있다. 한 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 항-부정맥제와의 조합 치료제의 일부로서 투여할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또 다른 심혈관 작용제와의 조합 치료제의 일부로서 투여할 수 있다.
세포 사멸/암
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 소정 용량의 방사선 또는 독소를 최근에 수용하였거나 수용할 가능성이 있는 대상체에게 투여할 수 있다. 한 실시양태에서, 상기 용량의 방사선 또는 독소는 직업-관련 또는 의료 절차의 일부로서 수용되는데, 예를 들어 예방적 수단으로서 투여된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 방사선 또는 독소 노출은 의도하지 않게 수용된다. 이와 같은 경우, 아폽토시스 및 이어지는 급성 방사선 증후군의 발병을 억제하기 위하여, 상기 화합물은 바람직하게는 노출 후 가능한 한 신속하게 투여된다.
시르투인-조절 화합물은 암을 치료 및/또는 예방하는 데에 사용될 수도 있다. 특정 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 암을 치료 및/또는 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 칼로리 제한이 암을 비롯한 노화-관련 장애의 발병률의 감소에 연계되어 왔다. 따라서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성의 증가는, 예컨대 암과 같은 노화-관련 장애의 발병을 치료 및/또는 예방하는 데에 유용할 수 있다. 시르투인-조절 화합물을 사용하여 치료될 수 있는 예시적인 암에는 뇌암 및 신장암; 유방암, 전립선암, 고환암 및 난소암을 포함한 호르몬-의존성 암; 림프종 및 백혈병이 있다. 고형 종양과 관련된 암에서, 조절 화합물은 종양에 직접 투여될 수 있다. 혈액 세포의 암, 예를 들어 백혈병은 혈류 또는 골수에 조절 화합물을 투여하는 것에 의해 치료될 수 있다. 양성 세포 성장, 예를 들어 사마귀 역시 치료될 수 있다. 치료될 수 있는 기타 질환으로는 자가면역 세포가 제거되어야 하는 자가면역 질환, 예를 들어 전신 홍반성 루푸스, 경피증 및 관절염을 들 수 있다. 헤르페스, HIV, 아데노바이러스 및 HTLV-1과 같은 바이러스 감염 관련 악성 및 양성 장애 또한 시르투인-조절 화합물의 투여에 의해 치료될 수 있다. 다르게는, 대상체로부터 세포를 수득하고, 생체외에서 처리하여 특정한 바람직하지 않은 세포, 예를 들어 암 세포를 제거한 후, 다시 동일하거나 상이한 대상체에게 투여할 수 있다.
화학치료제는 항암 활성을 갖는 것으로 본원에 기재된 조절 화합물, 예를 들어 아폽토시스를 유도하는 화합물, 수명을 감소시키는 화합물, 또는 세포를 스트레스에 민감하게 하는 화합물과 공동-투여될 수 있다. 화학치료제는 그 자체로써 세포 사멸을 유도하거나, 수명을 감소시키거나, 또는 스트레스에 대한 민감성을 증가시키는 것으로 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물과 함께 및/또는 다른 화학치료제와 함께 사용할 수 있다. 통상적인 화학치료제 이외에도, 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 원치 않는 세포 증식에 기여하는 세포 구성요소의 발현을 억제하는 안티센스 RNA, RNAi 또는 기타 폴리뉴클레오티드와 함께 사용될 수도 있다.
시르투인-조절 화합물과 통상적인 화학치료제를 포함하는 조합 요법은, 상기 조합이 통상적인 화학치료제가 더 낮은 투여량에서 더 큰 효과를 발휘하도록 해주기 때문에, 당업계에 알려져 있는 조합 요법들에 비해 유리할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 화학치료제, 또는 통상적인 화학치료제 조합물의 유효 용량 (ED50)은, 시르투인-조절 화합물과 함께 사용되는 경우, 화학치료제 단독에서의 ED50보다 2배 이상 더 적으며, 한층 더 바람직하게는 5배, 10배 또는 심지어는 25배 더 적다. 역으로 말하면, 이러한 화학치료제, 또는 이러한 화학치료제 조합물의 치료 지수 (TI)는, 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물과 함께 사용되는 경우, 통상적인 화학치료 요법 단독에서의 TI보다 2배 이상 더 크며, 한층 더 바람직하게는 5배, 10배 또는 심지어는 25배 더 클 수 있다.
뉴런 질환/장애
특정 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 신경변성 질환, 및 중추신경계 (CNS), 척수 또는 말초 신경계 (PNS)에 대한 외상성 또는 기계적 손상을 앓는 환자를 치료하는 데에 사용될 수 있다. 신경변성 질환은 통상적으로 인간 뇌의 질량 및 부피의 감소를 수반하는데, 이것은 뇌 세포의 위축 및/또는 사멸로 인한 것일 수 있으며, 이는 건강한 사람에서 노화에 따른 것에 비해 훨씬 더 심하다. 신경변성 질환은 장기간의 정상적인 뇌 기능 후, 특정 뇌 영역의 진행성 퇴행 (예를 들어, 신경 세포 기능장애 및 사멸)으로 인하여, 점차적으로 발생할 수 있다. 다르게는, 신경변성 질환은 외상 또는 독소와 관련된 것들과 같이, 빠르게 발병될 수 있다. 뇌 퇴행의 실제 발병은 임상적인 발현을 수년 앞설 수 있다. 신경변성 질환의 예로는 알츠하이머병 (AD), 파킨슨병 (PD), 헌팅톤병 (HD), 근위축성 측삭 경화증 (ALS; 루게릭병), 미만성 루이 소체 질환, 무도병-유극적혈구증가증, 원발성 측삭 경화증, 안구 질환 (안구 신경염), 화학치료-유도 신경병증 (예컨대, 빈크리스틴, 파클리탁셀, 보르테조미브 기인), 당뇨병-유도 신경병증 및 프리드리히 운동실조가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 하기에 기재되는 바와 같이 이러한 장애들 및 다른 것들을 치료하는 데에 사용될 수 있다.
AD는 기억 상실, 비정상적인 행동, 성격 변화 및 지적 능력의 감퇴로 이어지는 CNS 장애이다. 이러한 손실들은 특정 유형의 뇌 세포의 사멸, 및 그들 사이의 연결 및 그 지지 네트워크 (예컨대, 신경교 세포)의 파괴와 관련된다. 초기 증상에는 최근 기억의 상실, 판단 오류 및 성격의 변화가 포함된다. PD는 조절되지 않는 신체 움직임, 경직, 떨림 및 운동장애로 이어지는 CNS 장애로서, 도파민을 생산하는 뇌 영역에서의 뇌 세포의 사멸과 관련된다. ALS (운동 뉴런 질환)는 뇌를 골격 근육과 연결하는 CNS의 구성요소인 운동 뉴런을 공격하는 CNS 장애이다.
HD는 조절되지 않는 움직임, 지적 능력의 상실 및 감정 장애를 야기하는 또 다른 신경변성 질환이다. 테이-삭스병 및 샌드호프병은 β-헥소사미니다제에 대한 GM2 강글리오시드 및 관련 당지질 기질이 신경계에 축적되어 급성 신경퇴행을 촉발하는 당지질 저장 질환이다.
아폽토시스가 면역계에서 AIDS 발병기전에 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있다. 그러나, HIV-1은 본 발명의 시르투인-조절 화합물에 의해 치료될 수 있는 신경계 질환도 유도한다.
뉴런 상실은 인간의 크로이츠펠트-야콥병, 소의 BSE (광우병), 양과 염소의 스크래피 질환, 및 고양이의 고양이류 해면상 뇌병증 (FSE)과 같은 프리온 질환의 두드러진 특징이기도 하다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 이러한 상기 질환들로 인한 뉴런 상실을 치료 또는 예방하는 데에 유용할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 축삭병증을 수반하는 임의의 질환 또는 장애를 치료 또는 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 말단 축삭병증은 말초 신경계 (PNS) 뉴런의 소정 대사 또는 독성 이상으로부터 초래되는 유형의 말초 신경병증이다. 그것은 대사 또는 독성 장해에 대한 신경의 가장 보편적인 반응으로서, 그 자체가 대사 질환, 예컨대 당뇨병, 신장 부전, 결핍 증후군, 예컨대 영양실조 및 알콜중독, 또는 독소나 약물의 작용에 의해 야기될 수 있다. 말단 축삭병증을 갖는 이들은 보통 대칭적인 장갑-양말 착용부위의 감각-운동 장해를 나타낸다. 심부 건 반사 및 자율 신경계 (ANS) 기능 역시 영향 부위에서 상실되거나 감쇠된다.
당뇨병성 신경병증은 당뇨병과 관련된 신경병증성 장애이다. 당뇨병성 신경병증과 관련될 수 있는 비교적 통상적인 상태에는 제3 신경 마비; 단발신경병증; 다발성 단신경염; 당뇨병성 근위축증; 통증성 다발신경병증; 자율 신경병증; 및 흉복부 신경병증이 포함된다.
말초 신경병증은 신경의 질환 또는 전신성 질병의 부작용에 의해 야기될 수 있는 말초 신경계의 신경 손상에 대한 의학 용어이다. 말초 신경병증의 주요 원인으로는 발작, 영양 결핍 및 HIV를 들 수 있지만, 당뇨병이 가장 가능성 있는 원인이다.
예시적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 재발성 MS 및 단일증상 MS를 포함한 다발성 경화증 (MS), 및 예컨대 만성 염증성 탈수초성 다발신경병증 (CIDP) 또는 그와 관련된 증상과 같은 기타 탈수초성 이상을 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 질환으로 인한 외상, 손상 (수술적 개입 포함) 또는 환경적 외상 (예를 들어, 신경독소, 알콜중독 등)을 비롯한, 신경에 대한 외상을 치료하는 데에 사용될 수 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 다양한 PNS 장애의 증상을 예방, 치료 및 완화하는 데에 유용할 수 있다. "말초 신경병증"이라는 용어는 뇌 및 척수 외부의 신경 - 말초 신경 - 이 손상된 광범위한 장애들을 포괄한다. 말초 신경병증은 말초 신경염으로도 지칭될 수 있거나, 또는 많은 신경들이 포함되는 경우에는, 다발신경병증 또는 다발신경염이라는 용어가 사용될 수 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 사용하여 치료가능한 PNS 질환에는 당뇨병, 나병, 샤르코-마리-투스병, 길랑-바레 증후군 및 상완 신경총 신경병증 (상완 신경총의 경부 및 제1 흉부 신경뿌리, 신경 줄기, 삭 (cord) 및 말초 신경 구성요소의 질환)이 포함된다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 활성화 화합물은 폴리글루타민 질환을 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수 있다. 대표적인 폴리글루타민 질환에는 척수성 근육 위축 (케네디병), 헌팅톤병 (HD), 치아적색-팔리돌루이시안 위축 (하우 리버 증후군), 척수소뇌성 운동실조 유형 1, 척수소뇌성 운동실조 유형 2, 척수소뇌성 운동실조 유형 3 (마차도-요셉병), 척수소뇌성 운동실조 유형 6, 척수소뇌성 운동실조 유형 7 및 척수소뇌성 운동실조 유형 17이 포함된다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 세포로의 혈류 감소에 반응하는 손상을 예방하기 위하여 중추신경계 세포를 치료하는 방법을 제공한다. 통상적으로, 예방될 수 있는 손상의 중증도는 주로 세포로의 혈류 감소의 정도 및 감소 기간에 따라 달라질 것이다. 한 실시양태에서, 아폽토시스성 또는 괴사성 세포 사멸이 예방될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 세포독성 부종 또는 중추신경계 조직 무산소혈증과 같은 허혈-매개 손상이 예방될 수 있다. 각 실시양태에서, 중추신경계 세포는 척수 세포 또는 뇌 세포일 수 있다.
또 다른 측면은 중추신경계 허혈성 상태를 치료하기 위하여 대상체에게 시르투인 활성화 화합물을 투여하는 것을 포함한다. 수많은 중추신경계 허혈성 상태가 본원에 기재된 시르투인 활성화 화합물에 의해 치료될 수 있다. 한 실시양태에서, 상기 허혈성 상태는 아폽토시스성 또는 괴사성 세포 사멸, 세포독성 부종 또는 중추신경계 조직 무산소증과 같은 소정 유형의 허혈성 중추신경계 손상으로 이어지는 졸중이다. 졸중은 뇌의 소정 영역에 충격을 주거나, 또는 졸중의 발생으로 이어진다고 통상적으로 알려져 있는 임의의 병인에 의해 야기될 수 있다. 이와 같은 실시양태의 한 가지 대안에서, 상기 졸중은 뇌간 졸중이다. 이와 같은 실시양태의 또 다른 대안에서, 졸중은 소뇌 졸중이다. 또 다른 실시양태에서, 졸중은 색전성 졸중이다. 또 다른 대안에서, 졸중은 출혈성 졸중일 수 있다. 추가 실시양태에서, 졸중은 혈전성 졸중이다.
또 다른 측면에서, 시르투인 활성화 화합물은 중추신경계 허혈성 상태에 이어지는 허혈 중심부의 경색 크기를 감소시키기 위하여 투여될 수 있다. 또한, 시르투인 활성화 화합물은 중추신경계 허혈성 상태에 이어지는 허혈 반음영 또는 전이 영역의 크기를 감소시키기 위하여 유익하게 투여될 수 있다.
한 실시양태에서, 조합 약물 요법은 신경변성 장애 또는 이러한 상태들과 관련된 속발성 상태의 치료 또는 예방을 위한 약물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 따라서, 조합 약물 요법은 하나 이상의 시르투인 활성화제와 하나 이상의 항-신경퇴행 작용제를 포함할 수 있다.
혈액 응고 장애
다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 혈액 응고 장애 (또는 지혈 장애)를 치료 또는 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 본원에서 교환가능하게 사용되는 "지혈", "혈액 응고 (blood coagulation)" 및 "혈액 응고 (blood clotting)"라는 용어는 혈관수축 및 응고의 생리학적 특성을 포함한 출혈의 조절을 지칭한다. 혈액 응고는 손상, 염증, 질환, 선천성 결손, 기능장애 또는 기타 파괴 후 포유동물 순환의 완전성을 유지하는 것을 돕는다. 또한, 혈전의 형성은 손상의 경우에 출혈을 제한하기도 하지만 (지혈), 중요 동맥 또는 정맥의 폐색에 의한 아테롬성동맥경화 질환의 맥락에서는 심각한 장기 손상 및 사망으로 이어질 수 있다. 따라서, 혈전증은 잘못된 시간 및 장소에서의 혈전 형성이다.
따라서, 본 발명은 심근경색, 졸중, 말초 동맥 질환에 의한 사지 상실 또는 폐동맥 색전증과 같은 혈액 응고 장애를 예방 또는 치료하기 위하여, 혈전의 형성을 억제하는 것을 목표로 하는 항응고 및 항혈전 치료를 제공한다.
본원에서 교환가능하게 사용되는 "지혈을 조정하는 것 또는 그의 조정" 및 "지혈을 조절하는 것 또는 그의 조절"에는 지혈의 유도 (예컨대, 자극하거나 증가시키는 것)는 물론 지혈의 억제 (예컨대, 감축하거나 감소시키는 것)가 포함된다.
한 측면에서, 본 발명은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 투여하는 것에 의해, 대상체에서 지혈을 감소시키거나 억제하는 방법을 제공한다. 본원에 개시된 조성물 및 방법은 혈전성 장애의 치료 또는 예방에 유용하다. 본원에 사용된 "혈전성 장애"라는 용어에는 과도하거나 원치 않는 응고 또는 혈전성 활성, 또는 과다응고 상태를 특징으로 하는 임의의 장애 또는 상태가 포함된다. 혈전성 장애에는 혈소판 부착 및 혈전 형성을 수반하는 질환 또는 장애가 포함되며, 증가된 혈전 형성 경향, 예를 들어 증가된 혈전 수, 이른 연령에서의 혈전증, 혈전증에 대한 가족성 경향 및 비정상적인 부위에서의 혈전증으로서 발현될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 조합 약물 요법은 혈액 응고 장애 또는 이러한 상태들과 관련된 속발성 상태의 치료 또는 예방을 위한 약물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 따라서, 조합 약물 요법은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물과 하나 이상의 항-응고 또는 항-혈전증 작용제를 포함할 수 있다.
체중 조절
또 다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 대상체에서의 체중 증가 또는 비만을 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은, 예를 들어 유전성 비만, 식이성 비만, 호르몬 관련 비만, 의약의 투여와 관련된 비만을 치료 또는 예방하기 위하여, 대상체의 체중을 감소시키기 위하여, 또는 대상체에서의 체중 증가를 감소시키거나 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 이와 같은 치료를 필요로 하는 대상체는, 비만이거나, 비만이 될 가능성이 있거나, 과체중이거나 또는 과체중이 될 가능성이 있는 대상체일 수 있다. 비만 또는 과체중이 될 가능성이 있는 대상체는, 예를 들어 가족력, 유전학, 식이, 활동 수준, 의약 흡입 또는 이들의 다양한 조합을 기준으로 식별될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 대상체에서의 체중 감소를 촉진하는 것에 의해 치료 또는 예방될 수 있는 다양한 기타 질환 및 상태를 앓는 대상체에게 투여될 수 있다. 이와 같은 질환에는, 예를 들어 고도 혈압, 고혈압, 고도 혈중 콜레스테롤, 이상지질혈증, 유형 2 당뇨병, 인슐린 내성, 글루코스 불내성, 고인슐린혈증, 관상 심장 질환, 협심증, 울혈성 심부전, 졸중, 담석, 담낭염 및 담석증, 통풍, 골관절염, 폐쇄성 수면 무호흡 및 호흡 이상, 일부 유형의 암 (예컨대, 자궁내막암, 유방암, 전립선암 및 결장암), 임신 합병증, 불량한 여성 생식 보건 (예컨대, 월경 불순, 불임증, 불규칙 배란), 방광 조절 이상 (예컨대, 스트레스성 요실금); 요산 신석증; 심리학적 장애 (예컨대, 우울증, 섭식 장애, 왜곡된 신체상 및 낮은 자존심)가 포함된다. 마지막으로, AIDS에 걸린 환자는 AIDS에 대한 조합 요법에 반응하여 지방이영양증 또는 인슐린 내성이 발병될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 생체외 또는 생체내 여부에 관계없이 지방형성 또는 지방 세포 분화를 억제하는 데에 사용될 수 있다. 이와 같은 방법은 비만을 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수 있다.
다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 식욕을 감소시키고/거나 포만을 증가시킴으로써 체중 감소 또는 체중 증가의 방지를 유발하는 데에 사용될 수 있다. 이와 같은 치료를 필요로 하는 대상체는 과체중이거나 비만인 대상체, 또는 과체중이나 비만이 될 가능성이 있는 대상체일 수 있다. 상기 방법은 일정 용량을 예를 들어 환제의 형태로 대상체에게 매일, 또는 격일로, 또는 주당 1회 투여하는 것을 포함할 수 있다. 상기 용량은 "식욕 감소 용량"일 수 있다.
예시적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 체중 증가 또는 비만을 치료 또는 예방하기 위한 조합 치료제로서 투여될 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물은 하나 이상의 항-비만제와 함께 투여될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 약물-유도 체중 증가를 감소시키기 위하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 식욕을 자극하거나 체중 증가, 특히 수분 저류가 아닌 다른 인자에 기인하는 체중 증가를 야기할 수 있는 의약과의 조합 치료제로서 투여될 수 있다.
대사 장애/당뇨병
또 다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 인슐린-내성, 전-당뇨병 상태, 유형 II 당뇨병 및/또는 그의 합병증과 같은 대사 장애를 치료 또는 예방하는 데에 사용될 수 있다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물의 투여는 대상체에서 인슐린 민감성을 증가시키고/거나 인슐린 수준을 감소시킬 수 있다. 이와 같은 치료를 필요로 하는 대상체는 인슐린 내성 또는 유형 II 당뇨병의 기타 전구 증상을 갖거나, 유형 II 당뇨병을 갖거나, 또는 이러한 상태들 중 어느 것이 발병할 가능성이 있는 대상체일 수 있다. 예를 들어, 상기 대상체는 고지혈증, 지방형성이상증, 고콜레스테롤혈증, 손상된 글루코스 내성, 고도의 혈중 글루코스당 농도, 기타 징후의 증후군 X, 고혈압, 아테롬성동맥경화증 및 지방이영양증과 같이, 예컨대 고도의 인슐린 순환 농도를 갖는 인슐린 내성 및/또는 관련 상태를 갖는 대상체일 수 있다.
예시적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 대사 장애를 치료 또는 예방하기 위한 조합 치료로서 투여할 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물은 하나 이상의 항-당뇨병제와 함께 투여할 수 있다.
염증성 질환
다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 염증과 관련된 질환 또는 장애를 치료 또는 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 염증 개시의 발생 전에, 그 때에, 또는 그 후에 투여될 수 있다. 예방적으로 사용되는 경우, 화합물은 바람직하게는 임의의 염증 반응 또는 증상에 앞서 제공된다. 화합물의 투여는 염증 반응 또는 증상을 예방하거나 약화시킬 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 천식, 기관지염, 폐섬유증, 알레르기성 비염, 산소 독성, 기종, 만성 기관지염, 급성 호흡 곤란 증후군 및 임의의 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD)을 비롯한 알레르기 및 호흡기 상태를 치료 또는 예방하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 화합물은 B형 간염 및 C형 간염을 비롯한 만성 간염 감염을 치료하기 위하여 사용될 수 있다.
또한, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 류마티스양 관절염, 건선성 관절염 및 강직성 척추염을 비롯한 관절염, 및 또한 장기-조직 자가면역 질환 (예를 들어, 레이노 증후군), 궤양성 대장염, 크론 질환, 구강 점막염, 경피증, 중증 근무력증, 이식 거부, 내독소 쇼크, 패혈증, 건선, 습진, 피부염, 다발성 경화증, 자가면역 갑상선염, 포도막염, 전신 홍반성 루푸스, 애디슨병, 자가면역 다분비선 질환 (자가면역 다분비선 증후군으로도 알려져 있음) 및 그레이브병과 같은, 자가면역 질환 및/또는 자가면역 질환과 관련된 염증을 치료하기 위하여 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물은 단독으로 또는 염증을 치료 또는 예방하는 데에 유용한 다른 화합물과 함께 투여될 수 있다.
홍조
또 다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 홍조, 및/또는 장애의 증상인 열감의 발생 또는 중증도를 감소시키는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 암 환자에서 홍조 및/또는 열감의 발생 또는 중증도를 감소시키기 위하여, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물을 단독으로 또는 다른 작용제와 함께 사용하는 것을 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 방법은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물의, 폐경기 및 폐경후 여성에서 홍조 및/또는 열감의 발생 또는 중증도를 감소시키기 위한 용도를 제공한다.
또 다른 측면에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또 다른 약물 치료의 부작용, 예컨대 약물-유도 홍조인 홍조 및/또는 열감의 발생 또는 중증도를 감소시키기 위한 요법제로서 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 약물-유도 홍조를 치료 및/또는 예방하기 위한 방법은 하나 이상의 홍조 유도 화합물 및 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물을 포함하는 제제를 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함한다. 다른 실시양태에서, 약물 유도 홍조를 치료하기 위한 방법은 홍조를 유도하는 하나 이상의 화합물과 하나 이상의 시르투인-조절 화합물을 개별적으로 투여하는 것을 포함하는데, 예를 들어 여기서, 시르투인-조절 화합물과 홍조 유도제는 동일한 조성물로 제제화되지 않는다. 개별 제제를 사용하는 경우, 시르투인-조절 화합물은 (1) 홍조 유도제의 투여와 동시에, (2) 간헐적으로 홍조 유도제와 함께, (3) 홍조 유도제의 투여에 대하여 시간순서로, (4) 홍조 유도제의 투여 전에, (5) 홍조 유도제의 투여에 이어서, 그리고 (6) 이들의 다양한 조합으로 투여될 수 있다. 예시적인 홍조 유도제에는, 예를 들어 니아신, 랄록시펜, 항우울제, 항정신병제, 화학치료제, 칼슘 채널 차단제 및 항생제가 포함된다.
한 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 혈관확장제 또는 항고지혈증제 (antilipemic agent) (항콜레스테롤혈증제 및 친지방제 포함)의 홍조 부작용을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 니아신의 투여와 관련된 홍조를 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 감소된 홍조 부작용을 갖는, 고지혈증의 치료 및/또는 예방 방법을 제공한다. 또 다른 대표적인 실시양태에서, 상기 방법은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물의, 랄록시펜의 홍조 부작용을 감소시키기 위한 용도를 포함한다. 또 다른 대표적인 실시양태에서, 상기 방법은 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물의, 항우울제 또는 항정신병제의 홍조 부작용을 감소시키기 위한 용도를 포함한다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 세로토닌 재흡수 억제제 또는 5HT2 수용체 길항제와 함께 (개별적으로, 또는 함께 투여) 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 홍조를 감소시키기 위하여, 세로토닌 재흡수 억제제 (SRI)를 사용한 치료의 일부로서 사용될 수 있다. 또 다른 대표적인 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 시클로포스파미드 및 타목시펜과 같은 화학치료제의 홍조 부작용을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 암로디핀과 같은 칼슘 채널 차단제의 홍조 부작용을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 항생제의 홍조 부작용을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 레보플록사신과 함께 사용될 수 있다.
안구 장애
본 발명의 한 측면은 본원에 개시된 화합물, 또는 그의 제약상 허용되는 염, 전구약물 또는 대사 유도체로부터 선택되는 치료 투여량의 시르투인 조절제를 환자에게 투여하는 것에 의한, 시각 장애의 억제, 감소 또는 다르게는 치료 방법이다.
본 발명의 특정 측면에서, 시각 장애는 시신경 또는 중추신경계의 손상에 의해 야기된다. 특정 실시양태에서, 시신경 손상은 녹내장에 의해 생성되는 것과 같은 높은 안압에 의해 야기된다. 다른 특정 실시양태에서, 시신경 손상은 시신경염에서와 같이 종종 감염 또는 면역 (예를 들어, 자가면역) 반응과 관련되는 신경의 종창 (swelling)에 의해 야기된다.
본 발명의 특정 측면에서, 시각 장애는 망막 손상에 의해 야기된다. 특정 실시양태에서, 망막 손상은 눈으로 가는 혈류에서의 장해 (예를 들어, 동맥경화증, 혈관염)에 의해 야기된다. 특정 실시양태에서, 망막 손상은 황반의 파괴 (예를 들어, 삼출성 또는 비-삼출성 황반 변성)에 의해 야기된다.
예시적인 망막 질환에는 삼출성 노화 관련 황반 변성, 비삼출성 노화 관련 황반 변성, 망막의 전자 보형물 및 RPE 이식 노화 관련 황반 변성, 급성 다초점 판형 색소 상피병증, 급성 망막 괴사, 베스트병, 분지 망막 동맥 폐색, 분지 망막 정맥 폐색, 암 관련 및 연관 자가면역 망막병증, 중추 망막 동맥 폐색, 중추 망막 정맥 폐색, 중추 장액 맥락망막병증, 일스병, 황반외막 (Epimacular Membrane), 격자 변성, 대혈관류, 당뇨병성 황반 부종, 어빈-가스 황반 부종, 황반 원공, 망막하 신생혈관막, 미만성 단안 아급성 시신경망막염, 비인공수정체 낭포 황반 부종, 추정 안구 히스토플라스마 증후군, 삼출성 망막 박리, 수술후 망막 박리, 증식성 망막 박리, 열공 망막 박리, 견인 망막 박리, 색소성 망막염, CMV 망막염, 망막모세포종, 미숙아 망막병증, 산탄 망막병증, 배경 당뇨병성 망막병증, 증식성 당뇨병성 망막병증, 혈색소병증성 망막병증, 푸르처 망막병증, 발살바 망막병증, 소아 망막층간분리, 노인성 망막층간분리, 터슨 증후군 및 백반 증후군이 포함된다.
다른 예시적인 질환에는 안구 세균 감염 (예를 들어, 결막염, 각막염, 결핵, 매독, 임질), 바이러스 감염 (예를 들어, 안구 단순 헤르페스 바이러스, 수두 대상포진 바이러스, 시토메갈로바이러스 망막염, 인간 면역결핍 바이러스 (HIV))은 물론, HIV 또는 기타 HIV-관련 및 기타 면역결핍-관련 안구 질환에 속발성인 진행성 외부 망막 괴사가 포함된다. 또한, 안구 질환에는 균류 감염 (예를 들어, 칸디다 맥락막염, 히스토플라스마증), 원생동물 감염 (예를 들어, 톡소플라스마증) 및 안구 톡소카라증 및 사르코이드증과 같은 기타의 것들이 포함된다.
본 발명의 한 측면은 치료 투여량의 본원에 개시된 시르투인 조절제를 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것에 의한, 화학치료 약물 (예를 들어, 신경독성 약물, 스테로이드와 같이 안압을 상승시키는 약물)을 사용한 치료를 받는 대상체에서의 시각 장애의 억제, 감소 또는 치료 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은 치료 투여량의 본원에 개시된 시르투인 조절제를 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것에 의한, 안구 수술, 또는 척수 수술과 같이 엎드린 자세에서 수행되는 기타 수술을 비롯한 수술을 받는 대상체에서의 시각 장애의 억제, 감소 또는 치료 방법이다. 안구 수술에는 백내장, 홍채절개 및 수정체 대체가 포함된다.
본 발명의 또 다른 측면은 치료 투여량의 본원에 개시된 시르투인 조절제를 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것에 의한, 백내장, 건안, 노화-관련 황반 변성 (AMD), 망막 손상 등을 비롯한 노화 관련 안구 질환의 억제 및 예방학적 치료를 포함하는 치료이다.
본 발명의 또 다른 측면은 치료 투여량의 본원에 개시된 시르투인 조절제를 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것에 의한, 스트레스, 화학적 손상 또는 방사선에 의해 야기되는 눈 손상의 예방 또는 치료이다. 눈의 방사선 또는 전자기 손상에는 CRT, 또는 태양광이나 UV에 대한 노출에 의해 야기되는 것이 포함될 수 있다.
한 실시양태에서, 조합 약물 요법제는 안구 장애 또는 이러한 상태와 관련된 속발성 상태의 치료 또는 예방을 위한 약물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 따라서, 조합 약물 요법제는 하나 이상의 시르투인 활성화제, 및 안구 장애의 치료를 위한 하나 이상의 치료제를 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 시르투인 조절제는 안압을 감소시키기 위한 요법제와 함께 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 조절제는 녹내장을 치료 및/또는 예방하기 위한 요법제와 함께 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 조절제는 시신경염을 치료 및/또는 예방하기 위한 요법제와 함께 투여될 수 있다. 한 실시양태에서, 시르투인 조절제는 CMV 망막병증을 치료 및/또는 예방하기 위한 요법제와 함께 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 조절제는 다발성 경화증을 치료 및/또는 예방하기 위한 요법제와 함께 투여될 수 있다.
미토콘드리아-관련 질환 및 장애
특정 실시양태에서, 본 발명은 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 치료 유효량의 시르투인 활성화 화합물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 증가된 미토콘드리아 활성은 전체적인 미토콘드리아 수 (예를 들어, 미토콘드리아 질량)는 유지하면서도 미토콘드리아 활성을 증가시키는 것, 미토콘드리아의 수를 증가시킴으로써 미토콘드리아 활성을 증가시키는 것 (예를 들어, 미토콘드리아 생물생성을 자극하는 것에 의해), 또는 이들의 조합을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 및 장애에는 미토콘드리아 기능장애와 관련된 질환 또는 장애가 포함된다.
특정 실시양태에서, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애의 치료 방법은 미토콘드리아 기능장애를 앓는 대상체를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 미토콘드리아 기능장애의 진단 방법은 분자 유전학적, 병리학적 및/또는 생화학적 분석을 포함할 수 있다. 미토콘드리아 기능장애와 관련된 질환 및 장애에는 포유동물에서 미토콘드리아 호흡 사슬 활성의 결핍이 상기 질환 또는 장애의 상태생리의 발병에 기여하는 질환 및 장애가 포함된다. 일반적으로, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애에는, 예를 들어 자유 라디칼 매개 산화성 손상이 조직 변성으로 이어지는 질환, 세포가 부적절하게 아폽토시스를 당하는 질환, 및 세포가 아폽토시스되는 데에 실패하는 질환이 포함된다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애의 치료가 필요한 대상체에게 하나 이상의 시르투인 활성화 화합물을, 예를 들어 미토콘드리아 기능장애를 치료하는 데에 유용한 작용제 또는 미토콘드리아 기능장애를 수반하는 질환 또는 장애와 관련된 증상을 감소시키는 데에 유용한 작용제와 같은 또 다른 치료제와 함께 투여하는 것을 포함하는, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애의 치료 방법을 제공한다.
예시적인 실시양태에서, 본 발명은 대상체에게 치료 유효량의 시르투인 활성화 화합물을 투여하는 것에 의한, 증가된 미토콘드리아 활성으로부터 이익을 얻게 되는 질환 또는 장애의 치료 방법을 제공한다. 예시적인 질환 또는 장애에는, 예를 들어 신경근육 장애 (예를 들어, 프리드리히 운동실조, 근이영양증, 다발성 경화증 등), 뉴런 불안정 장애 (예를 들어, 발작 장애, 편두통 등), 발달 지연, 신경변성 장애 (예를 들어, 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성 측삭 경화증 등), 허혈, 신장 세뇨관 산증, 노화-관련 신경퇴행 및 인지 저하, 화학치료 피로, 노화-관련 또는 화학치료-유도 폐경 또는 월경 주기 또는 배란의 불순, 미토콘드리아 근병증, 미토콘드리아 손상 (예를 들어, 칼슘 축적, 흥분독성, 산화 질소 노출, 저산소증 등) 및 미토콘드리아 탈조절이 포함된다.
근이영양증은 뒤시엔느 (Duchenne) 근이영양증과 같이, 종종 골격 근육의 위축 및 심근 기능장애를 초래하는 신경근육 구조 및 기능의 황폐를 수반하는 질환 족을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 시르투인 활성화 화합물은 근이영양증을 갖는 환자에서 근육 기능 능력의 저하 속도를 감소시키고, 근육 기능 상태를 향상시키는 데에 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인 조절 화합물은 미토콘드리아 근병증을 치료하는 데에 유용할 수 있다. 미토콘드리아 근병증은 경증의 천천히 진행되는 안외 근육의 약화에서부터 중증의 치명적인 유아성 근병증 및 다계통 뇌근병증까지의 범위이다. 일부 증후군들이 한정되어 있으며, 일부는 그 사이에 겹친다. 근육에 영향을 주는 확립된 증후군에는 진행성 외부 눈근육마비, 컨스-세이어 증후군 (눈근육마비, 색소성 망막병증, 심장 전도 장애, 소뇌성 운동실조 및 감각신경성 난청 수반), MELAS 증후군 (미토콘드리아 뇌근병증, 락트산 산증 및 졸중-유사 에피소드), MERFF 증후군 (근대간성 간질 및 불균일 적색근 섬유), 사지-대 분포 약화 및 유아성 근병증 (양성 또는 중증 및 치명적)이 포함된다.
특정 실시양태에서, 시르투인 활성화 화합물은 칼슘 축적, 흥분독성, 산화 질소 노출, 약물 유도 독성 손상 또는 저산소증에 기인하는 독성 손상과 같은 미토콘드리아의 독성 손상을 앓는 환자를 치료하는 데에 유용할 수 있다.
특정 실시양태에서, 시르투인 활성화 화합물은 미토콘드리아 탈조절과 관련된 질환 또는 장애를 치료하는 데에 유용할 수 있다.
근육 수행능
다른 실시양태에서, 본 발명은 치료 유효량의 시르투인 활성화 화합물을 투여하는 것에 의한 근육 수행능의 향상 방법을 제공한다. 예를 들어, 시르투인 활성화 화합물은 신체적 지구력 (예를 들어, 운동, 신체 노동, 스포츠 활동 등과 같은 신체적 임무를 수행하는 능력)을 향상시키고/거나, 신체적 피로를 억제 또는 지연하고/거나, 혈중 산소 농도를 향상시키고/거나, 건강한 개체에서의 에너지를 향상시키고/거나, 작업 용량 및 지구력을 향상시키고/거나, 근육 피로를 감소시키고/거나, 스트레스를 감소시키고/거나, 심장 및 심혈관 기능을 향상시키고/거나, 성적 능력을 향상시키고/거나, 근육 ATP 농도를 증가시키고/거나 혈중 락트산을 감소시키는 데에 유용할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은, 미토콘드리아 활성을 증가시키고/거나, 미토콘드리아 생물생성을 증가시키고/거나 미토콘드리아 질량을 증가시키는, 소정량의 시르투인 활성화 화합물을 투여하는 것을 포함한다.
스포츠 수행능은 스포츠 활동에 참여할 때의 운동선수 근육의 수행 능력을 지칭한다. 향상된 스포츠 수행능, 강도, 속도 및 지구력은 근육 수축 강도의 증가, 근육 수축 범위의 증가, 자극과 수축 사이의 근육 반응 시간의 단축으로써 측정된다. 운동선수는, 예를 들어 보디 빌더, 사이클선수, 장거리 달리기 선수, 단거리 달리기 선수 등과 같이, 소정 수준의 스포츠에 참여하여 그의 수행능에서 향상된 수준의 강도, 속도 및 지구력을 달성하고자 하는 개체를 지칭한다. 향상된 스포츠 수행능은 근육 피로를 극복하는 능력, 더 긴 시간 기간 동안 활동을 유지하는 능력, 및 더욱 효과적인 연습을 하는 것으로 발현된다.
운동선수 근육 수행능의 장에서는, 연장된 기간 동안 더 높은 수준의 내성으로 경쟁 또는 훈련하는 것을 가능케 하는 상태를 생성시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법은 급성 근육감소증, 예를 들어 화상, 장기 요양, 사지 고정, 또는 주요 흉부, 복부 및/또는 정형외과 수술과 관련된 근육 위축 및/또는 악액질을 비롯한 근육 관련 병리학적 상태의 치료에도 효과적일 것으로 생각된다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 시르투인 조절제를 포함하는 신규 식이 조성물, 그의 제조 방법, 및 스포츠 수행능의 향상을 위한 상기 조성물의 사용 방법을 제공한다. 그에 따라, 지구력을 필요로 하는 스포츠 및 반복적인 근육 활동을 필요로 하는 노동을 비롯한 광범위하게 정의되는 활동에 관련되는 사람들을 위하여, 신체적 지구력을 향상시키고/거나 신체적 피로를 억제하는 작용을 갖는 치료 조성물, 식품 및 음료가 제공된다. 상기 식이 조성물은 전해질, 카페인, 비타민, 탄수화물 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
기타 용도
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 바이러스 감염 (예컨대, 인플루엔자, 헤르페스 또는 파필로마 바이러스에 의한 감염)을 치료 또는 예방하는 데에, 또는 항균제로서 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 바이러스 질환의 치료를 위한 또 다른 치료제와의 조합 약물 요법제의 일부로서 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또 다른 항균제와의 조합 약물 요법제의 일부로서 투여될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이 치료될 수 있는 대상체에는 포유동물, 예를 들어 인간, 양과, 소과, 말과, 돼지과, 개과, 고양이과, 비-인간 영장류, 마우스 및 래트와 같은 진핵생물이 포함된다. 치료될 수 있는 세포에는, 예를 들어 상기 기재된 대상체 유래의 진핵 세포, 또는 식물 세포, 효모 세포, 및 원핵 세포, 예를 들어 세균 세포가 포함된다. 예를 들어, 조절 화합물은 사육 조건을 더 오래 견디는 그의 능력을 향상시키기 위하여 사육 동물에게 투여될 수 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 식물에서 수명, 스트레스 내성 및 아폽토시스에 대한 내성을 증가시키기 위하여 사용될 수도 있다. 한 실시양태에서, 화합물은 예를 들어 주기적으로 식물에, 또는 균류에 적용된다. 또 다른 실시양태에서는, 식물이 화합물을 생산하도록 유전적으로 변형된다. 또 다른 실시양태에서는, 식물 및 과일을, 선박운송 동안의 손상에 대한 내성을 증가시키기 위하여 수확 및 선적 전에 화합물로 처리한다. 식물 종자가, 예를 들어 그것의 보존을 위하여, 본원에 기재된 화합물과 접촉될 수도 있다.
다른 실시양태에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 효모 세포에서 수명을 조절하는 데에 사용될 수 있다. 효모 세포의 수명이 연장되는 것이 바람직할 수 있는 상황에는 효모가 사용되는 임의의 과정, 예들 들어 맥주, 요구르트 및 빵류의 물품, 예를 들어 빵을 제조하는 것이 포함된다. 연장된 수명을 갖는 효모의 사용은 더 적은 효모를 사용하거나, 또는 효모가 더 긴 시간 기간 동안 활성이도록 하는 것으로 이어질 수 있다. 재조합에 의해 단백질을 생산하는 데에 사용되는 효모 또는 기타 포유동물 세포가 본원에 기재된 바와 같이 처리될 수도 있다.
시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 곤충에서 수명, 스트레스 내성 및 아폽토시스에 대한 내성을 증가시키기 위하여 사용될 수도 있다. 이와 같은 실시양태에서, 화합물은 유용 곤충, 예를 들어 식물의 수분에 관련되어 있는 꿀벌 및 기타 곤충에 적용될 것이다. 특정 실시양태에서, 화합물은 꿀의 생산에 관련되어 있는 꿀벌에 적용될 것이다. 일반적으로, 본원에 기재된 방법은 상업적인 중요성을 가질 수 있는 모든 생물체, 예를 들어 진핵생물에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 물고기 (수산양식) 및 새 (예를 들어, 닭 및 가금류)에 적용될 수 있다.
더 높은 용량의, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 또한 발육 동안 휴지화된 유전자의 조절 및 아폽토시스의 조절을 방해하는 것에 의한 살충제로서 사용될 수도 있다. 이와 같은 실시양태에서, 화합물은 화합물이 곤충 유충에는 생물-가용하나 식물에는 그렇지 않게 되도록 하는 것으로 당업계에 알려져 있는 방법을 사용하여 식물에 적용될 수 있다.
적어도 생식과 수명 사이의 연관성의 관점에서, 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 곤충, 동물 및 미생물과 같은 생물체의 생식에 영향을 주는 데에 적용될 수 있다.
4. 검정
본원에서 기획되는 또 다른 방법에는 시르투인을 조절하는 화합물 또는 작용제를 식별하기 위한 스크리닝 방법이 포함된다. 작용제는 압타머 (aptamer)와 같은 핵산일 수 있다. 검정은 세포 기반 또는 무세포 포맷에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 검정은 시르투인을 조절하는 것으로 알려져 있는 제제에 의해 시르투인이 조절될 수 있는 조건 하에서 시르투인을 시험 작용제와 배양하는 것 (또는 접촉시키는 것), 및 시험 작용제의 부재와 비교하여 시험 작용제의 존재 하의 시르투인의 조절 수준을 모니터링 또는 측정하는 것을 포함할 수 있다. 시르투인의 조절 수준은 기질을 탈아세틸화하는 그의 능력을 측정하는 것에 의해 측정될 수 있다. 예시적인 기질은 바이오몰 (BIOMOL; 펜실베이니아주 플리무스 미팅)에서 입수될 수 있는 아세틸화 펩티드이다. 바람직한 기질에는 p53의 펩티드, 예컨대 아세틸화 K382를 비롯한 것들이 포함된다. 특히 바람직한 기질은 플루오르 드 (Fluor de) Lys-SIRT1 (바이오몰), 즉 아세틸화 펩티드 Arg-His-Lys-Lys (서열 2)이다. 다른 기질로는 인간 히스톤 H3 및 H4 유래의 펩티드 또는 아세틸화 아미노산이 있다. 기질은 형광성일 수 있다. 시르투인은 SIRT1, Sir2, SIRT3 또는 이들의 일부일 수 있다. 예를 들어, 재조합 SIRT1은 바이오몰로부터 입수될 수 있다. 반응은, 예를 들어 니코틴아미드를 사용하여 약 30분 동안 수행된 후 중지될 수 있다. HDAC 형광 활성 검정/약물 개발 키트 (AK-500, 바이오몰 리서치 래보러토리즈 (BIOMOL Research Laboratories))가 아세틸화의 수준을 측정하는 데에 사용될 수 있다. 유사한 검정이 문헌 [Bitterman et al. (2002) J. Biol. Chem. 277:45099]에 기재되어 있다. 검정에서의 시르투인의 조절 수준은 양 또는 음의 대조군으로서 기능할 수 있는 하나 이상의 본원에 기재된 화합물의 (개별적 또는 동시) 존재 하의 시르투인의 조절 수준과 비교될 수 있다. 검정에 사용하기 위한 시르투인은 전장 시르투인 단백질 또는 그의 일부일 수 있다. 활성화 화합물이 SIRT1의 N-말단과 상호작용하는 것으로 보인다고 본원에서 밝힌 바 있으므로, 검정에 사용하기 위한 단백질은 시르투인의 N-말단 부분, 예를 들어 SIRT1의 대략 아미노산 1-176 또는 1-255; Sir2의 대략 아미노산 1-174 또는 1-252를 포함한다.
한 실시양태에서, 스크리닝 검정은 (i) 시험 작용제의 부재 하에 시르투인이 기질을 탈아세틸화하기에 적절한 조건 하에서 시르투인을 시험 작용제 및 아세틸화된 기질과 접촉시키는 것; 및 (ii) 기질의 아세틸화 수준을 측정하는 것을 포함하며, 여기서 시험 작용제의 부재 하의 수준과 비교한 시험 작용제의 존재 하의 기질 아세틸화의 더 낮은 수준은 시험 작용제가 시르투인에 의한 탈아세틸화를 자극한다는 것을 나타내는 반면, 시험 작용제의 부재 하의 수준과 비교한 시험 작용제의 존재 하의 기질 아세틸화의 더 높은 수준은 시험 작용제가 시르투인에 의한 탈아세틸화를 억제한다는 것을 나타낸다.
생체내에서 시르투인을 조절, 예를 들어 자극하는 작용제를 식별하기 위한 방법은 (i) 시험 작용제의 부재 하에 시르투인이 기질을 탈아세틸화하기에 적절한 조건 하에서, 부류 I 및 부류 II HDAC 억제제의 존재 하에 세포를 시험 작용제 및 세포에 진입할 수 있는 기질과 접촉시키는 것; 및 (ii) 기질의 아세틸화 수준을 측정하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 시험 작용제의 부재 하의 수준과 비교한 시험 작용제의 존재 하의 기질 아세틸화의 더 낮은 수준은 시험 작용제가 시르투인에 의한 탈아세틸화를 자극한다는 것을 나타내는 반면, 시험 작용제의 부재 하의 수준과 비교한 시험 작용제의 존재 하의 기질 아세틸화의 더 높은 수준은 시험 작용제가 시르투인에 의한 탈아세틸화를 억제한다는 것을 나타낸다. 바람직한 기질은 아세틸화된 펩티드로서, 또한 바람직하게는 본원에서 추가 기재되는 바와 같이 형광성인 것이다. 상기 방법은 또한 세포를 용해시켜 기질의 아세틸화 수준을 측정하는 것을 포함할 수 있다. 기질은 약 1 μM 내지 약 10 mM, 바람직하게는 약 10 μM 내지 1 mM, 한층 더 바람직하게는 약 100 μM 내지 1 mM, 예를 들어 약 200 μM 범위의 농도로 세포에 첨가될 수 있다. 바람직한 기질은 아세틸화 리신, 예를 들어 ε-아세틸 리신 (플루오르 드 Lys, FdL) 또는 플루오르 드 Lys-SIRT1이다. 바람직한 부류 I 및 부류 II HDAC 억제제는 트리코스타틴 A (TSA)로서, 이것은 약 0.01 내지 100 μM, 바람직하게는 약 0.1 내지 10 μM, 예컨대 1 μM 범위의 농도로 사용될 수 있다. 세포를 시험 화합물 및 기질과 인큐베이션하는 것은 약 10분 내지 5시간, 바람직하게는 약 1-3시간 동안 수행될 수 있다. TSA는 모든 부류 I 및 부류 II HDAC를 억제하고, 소정 기질, 예를 들어 플루오르 드 Lys는 SIRT2에 대하여 불량하며 SIRT3-7에 대해서는 한층 더 불량한 기질이므로, 이와 같은 검정은 생체내에서 SIRT1의 조절제를 식별하는 데에 사용될 수 있다.
5. 제약 조성물
본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 하나 이상의 생리학상 또는 제약상 허용되는 담체 또는 부형제를 사용하여 통상적인 방식으로 제제화될 수 있다. 예를 들어, 시르투인-조절 화합물, 및 그의 제약상 허용되는 염 및 용매화물은, 예를 들어 주사 (예를 들어, SubQ, IM, IP), 흡입 또는 취입 (입 또는 코를 통함)에 의한 투여, 또는 경구, 협측, 설하, 경피, 비내, 비경구 또는 직장 투여용으로 제제화될 수 있다. 한 실시양태에서, 시르투인-조절 화합물은 표적 세포가 존재하는 부위, 즉 특정 조직, 장기 또는 체액 (예를 들어, 혈액, 뇌척수액 등)에 국소적으로 투여될 수 있다.
시르투인-조절 화합물은 전신적, 및 국부 또는 국소적 투여를 포함하여, 다양한 투여 방식을 위해 제제화될 수 있다. 기술 및 제제화는 일반적으로 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, Meade Publishing Co., Easton, PA]에서 찾아볼 수 있다. 비경구 투여에 대하여, 근육내, 정맥내, 복막내 및 피하를 비롯한 주사가 바람직하다. 주사에 대하여, 화합물은 바람직하게는 행크 용액 또는 링거 용액과 같이 생리학적으로 상용성인 완충액 중에서 액체 용액으로 제제화될 수 있다. 또한, 화합물은 고체 형태로 제제화되어, 사용 직전에 재용해 또는 현탁될 수 있다. 동결건조된 형태 또한 포함된다.
경구 투여에 대하여, 제약 조성물은, 예를 들어 결합제 (예를 들어, 예비젤라틴화 옥수수 전분, 폴리비닐피롤리돈 또는 히드록시프로필 메틸셀룰로스); 충전재 (예를 들어, 락토스, 미세결정질 셀룰로스 또는 칼슘 히드로겐 포스페이트); 윤활제 (예를 들어, 스테아르산마그네슘, 활석 또는 실리카); 붕해제 (예를 들어, 감자 전분 또는 나트륨 전분 글리콜레이트); 또는 습윤제 (예를 들어, 나트륨 라우릴 술페이트)와 같은 제약상 허용되는 부형제들을 사용하여 통상적인 수단에 의해 제조된 정제, 로젠지 또는 캡슐의 형태를 취할 수 있다. 정제는 당업계에 잘 알려져 있는 방법에 의해 코팅될 수 있다. 경구 투여용 액체 제제는, 예를 들어 용액, 시럽 또는 현탁액의 형태를 취할 수 있거나, 또는 사용 전에 물이나 다른 적합한 비히클과 구성하기 위한 건조 생성물로서 주어질 수 있다. 이와 같은 액체 제제는 현탁화제 (예를 들어, 소르비톨 시럽, 셀룰로스 유도체 또는 수소화 식용 지방); 유화제 (예를 들어, 레시틴 또는 아카시아); 비-수성 비히클 (예를 들어, 아몬드 오일, 유성 에스테르, 에틸 알콜 또는 분별 식물성 오일); 및 보존제 (예를 들어, 메틸 또는 프로필-p-히드록시벤조에이트 또는 소르브산)와 같은 제약상 허용되는 첨가제들을 사용하여 통상적인 수단에 의해 제조될 수 있다. 상기 제제는 경우에 따라 완충 염, 향미제, 착색제 및 감미제를 함유할 수도 있다. 경구 투여용 제제는 활성 화합물의 제어 방출이 이루어지도록 적합하게 제제화될 수 있다.
흡입에 의한 투여 (예를 들어, 폐 전달)에 대하여, 시르투인-조절 화합물은 적합한 추진제, 예를 들어 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 기타 적합한 기체를 사용하여, 가압 팩 또는 분무기로부터 에어로졸 분무 제제 형태로 편리하게 전달될 수 있다. 가압 에어로졸의 경우, 투여량 단위는 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공하는 것에 의해 결정될 수 있다. 흡입기 또는 취입기에 사용하기 위한, 예를 들어 젤라틴의 캡슐 및 카트리지는 화합물의 분말 혼합물 및 적합한 분말 기제, 예컨대 락토스 또는 전분을 함유하여 제제화될 수 있다.
시르투인-조절 화합물은 주사, 예를 들어 볼루스 주사 또는 연속 주입에 의한 비경구 투여용으로 제제화될 수 있다. 주사용 제제는, 예를 들어 보존제가 첨가된 앰플 또는 다중-용량 용기 중 단위 투여 형태로 주어질 수 있다. 조성물은 유성 또는 수성 비히클 중의 현탁액, 용액 또는 에멀젼과 같은 형태를 취할 수 있으며, 현탁화제, 안정화제 및/또는 분산제와 같은 제제화 작용제를 함유할 수 있다. 다르게는, 활성 성분은 사용 전에 적합한 비히클, 예를 들어 무균 발열원-무함유 물로 구성하기 위한 분말 형태일 수 있다.
시르투인-조절 화합물은 또한, 예를 들어 통상적인 좌제 기제, 예컨대 코코아 버터 또는 기타 글리세리드를 함유하는 좌제 또는 정체 관장제와 같은 직장 조성물로 제제화될 수도 있다.
앞서 기재된 제제들 이외에, 시르투인-조절 화합물은 또한 데포 (depot) 제제로서 제제화될 수도 있다. 이와 같은 장기 작용 제제는 이식 (예를 들어, 피하로 또는 근육내로)에 의해, 또는 근육내 주사에 의해 투여될 수 있다. 따라서, 예를 들어 시르투인-조절 화합물은 적합한 중합체성 또는 소수성 물질 (예를 들어, 허용되는 오일 중 에멀젼으로서) 또는 이온 교환 수지를 사용하여, 또는 난용성 유도체, 예를 들어 난용성 염으로서 제제화될 수 있다. 조절 방출 제제에는 패치도 포함된다.
특정 실시양태에서, 본원에 기재된 화합물은 중추신경계 (CNS)로의 전달을 위하여 제제화될 수 있다 (문헌 [Begley, Pharmacology ＆ Therapeutics 104: 29-45 (2004)]에서 고찰). CNS로의 약물 전달을 위한 통상적인 접근법으로는 다음이 포함된다: 신경외과적인 전략 (예를 들어, 뇌내 주사 또는 뇌실내 주입); BBB의 내인성 수송 경로 중 하나를 이용하기 위한 시도로써의 작용제의 분자 조작 (예를 들어, 내피 세포 표면 분자에 대하여 친화성을 갖는 수송 펩티드를, 그 자체로는 BBB를 횡단할 수 없는 작용제와 함께 포함하는 키메라형 융합 단백질의 제조); 작용제의 지질 용해도를 증가시키도록 설계되는 약리학적 전략 (예를 들어, 수용성 작용제의 지질 또는 콜레스테롤 담체에 대한 접합); 및 고삼투압 파괴에 의한 BBB의 완전성의 일시적인 파괴 (경동맥으로의 만니톨 용액의 주입, 또는 안지오텐신 펩티드와 같은 생물학적 활성 제제의 사용으로 야기됨).
리포솜은 용이하게 주사가능한 추가의 약물 전달 시스템이다. 따라서, 본 발명의 방법에서, 활성 화합물은 리포솜 전달 시스템의 형태로 투여될 수도 있다. 리포솜은 당업자에 의해 잘 알려져 있다. 리포솜은 포스파티딜콜린의 콜레스테롤, 스테아릴아민과 같은 다양한 인지질로부터 형성될 수 있다. 본 발명의 방법에 사용가능한 리포솜에는 소형 단층 소포, 대형 단층 소포 및 다층 소포를 비롯한 모든 유형의 리포솜이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.
레스베라트롤 또는 그의 유도체와 같은 시르투인 조절제의 제제, 특히 용액을 제조하기 위한 또 다른 방식은 시클로덱스트린의 사용을 통하는 것이다. 시클로덱스트린은 α-, β- 또는 γ-시클로덱스트린을 의미한다. 시클로덱스트린은 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 4,727,064 (Pitha et al.)에 상세하게 기재되어 있다. 시클로덱스트린은 글루코스의 고리형 올리고머로서; 이 화합물은 분자가 시클로덱스트린 분자의 친유성기-적합 기공에 정합될 수 있는 임의의 약물과의 포접 복합체를 형성한다.
신속하게 붕해 또는 용해되는 투여 형태는 제약 활성제의 신속한 흡수, 특히 협측 및 설하 흡수에 유용하다. 신속 용융 투여 형태는 캐플릿 및 정제와 같은 통상적인 고체 투여 형태를 삼키는 데에 어려움이 있는 고령 및 소아 환자와 같은 환자에게 유익하다. 또한, 신속 용융 투여 형태는, 예를 들어 씹을 수 있는 투여 형태 (여기서, 활성제가 환자의 구강에 남아 있는 시간의 길이는 미각 차폐의 양, 및 환자가 활성제의 인후 이물감에 대하여 거부할 수 있는 정도의 양을 결정하는 데에 중요한 역할을 함)와 관련된 결점을 방지한다.
제약 조성물 (화장품 제제 포함)은 중량 기준 약 0.00001 내지 100％, 예컨대 0.001 내지 10％ 또는 0.1％ 내지 5％의, 하나 이상의 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 제약 조성물은 (i) 본 발명의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염 0.05 내지 1000 mg, 및 (ii) 하나 이상의 제약상 허용되는 부형제 0.1 내지 2 g을 포함한다.
한 실시양태에서, 본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 일반적으로 국소 약물 투여에 적합화되어 있는 국소용 담체를 함유하며, 당업계에 알려져 있는 임의의 이러한 물질을 포함하는 국소용 제제에 혼입된다. 상기 국소용 담체는 원하는 형태로, 예를 들어 연고, 로션, 크림, 마이크로에멀젼, 겔, 오일, 용액 등으로 조성물을 제공하도록 선택될 수 있으며, 천연 발생 또는 합성 유래의 물질로 구성될 수 있다. 선택된 담체는 활성제 또는 국소용 제제의 다른 성분에 부정적인 영향을 주지 않는 것이 바람직하다. 본원에 사용하기에 적합한 국소용 담체의 예에는 물, 알콜 및 기타 비독성 유기 용매, 글리세린, 미네랄 오일, 실리콘, 석유 젤리, 라놀린, 지방산, 식물성 오일, 파라벤, 왁스 등이 포함된다.
제제는 무색, 무취의 연고, 로션, 크림, 마이크로에멀젼 및 겔일 수 있다.
시르투인-조절 화합물은 통상적으로 페트롤라튬 또는 기타 석유 유도체를 기재로 하는 일반적으로 반고체 제제인 연고에 혼입될 수 있다. 당업자라면 인지하고 있는 바와 같이, 사용되는 구체적인 연고 기제는 최적 약물 전달을 제공하는 것, 바람직하게는 다른 원하는 특성, 예를 들어 완화성 등을 또한 제공하는 것이다. 다른 담체 또는 비히클과 마찬가지로, 연고 기제는 불활성이고, 안정성이고, 비자극성이고, 비민감성이어야 한다.
시르투인-조절 화합물은 로션 (일반적으로 마찰 없이 피부 표면에 도포되는 제제이며, 통상적으로 활성제를 비롯한 고체 입자가 물 또는 알콜 기제 중에 존재하는 액체 또는 반액체 제제임)에 혼입될 수 있다. 로션은 보통 고체의 현탁액이며, 수중유 형태의 액체 유성 에멀젼을 포함할 수 있다.
시르투인-조절 화합물은 일반적으로 수중유 또는 유중수의 점성 액체 또는 반고체 에멀젼인 크림에 혼입될 수 있다. 크림 기제는 물로 세척가능하며, 오일 상, 유화제 및 수성 상을 함유한다. 오일 상은 일반적으로 페트롤라튬 및 지방 알콜, 예컨대 세틸 또는 스테아릴 알콜로 구성되고; 수성 상은 필수적인 것은 아니나 보통 부피에서 오일 상을 초과하고, 일반적으로 습윤제를 함유한다. 상기 크림 제제 내 유화제는, 상기 문헌 [Remington's]에서 설명된 바와 같이, 일반적으로 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성 계면활성제이다.
시르투인-조절 화합물은 마이크로에멀젼 (일반적으로 계면활성제 분자의 경계면 필름에 의해 안정화된 2종의 불혼화성 액체 (예컨대, 오일 및 물)의 열역학적으로 안정하고 등방성으로 명백한 분산액임)에 혼입될 수 있다 (문헌 [Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (New York: Marcel Dekker, 1992), volume 9]).
시르투인-조절 화합물은 겔 제제 (일반적으로 소형 무기 입자로 제조된 현탁액 (2상계) 또는 담체 액체 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분산된 대형 유기 분자 (단일 상 겔)로 구성되는 반고체계임)에 혼입될 수 있다. 겔은 통상적으로는 수성의 담체 액체를 사용하지만, 알콜 및 오일 또한 담체 액체로서 사용될 수 있다.
기타 활성제들, 예를 들어 다른 소염제, 진통제, 항미생물제, 항진균제, 항생제, 비타민, 항산화제, 및 비제한적으로 안트라닐레이트, 벤조페논 (특히, 벤조페논-3), 캄포르 유도체, 신나메이트 (예를 들어, 옥틸 메톡시신나메이트), 디벤조일 메탄 (예를 들어, 부틸 메톡시디벤조일 메탄), p-아미노벤조산 (PABA) 및 이들의 유도체, 및 살리실레이트 (예를 들어, 옥틸 살리실레이트)를 비롯한 태양광차단 제제에서 통상적으로 발견되는 태양광차단제가 제제에 포함될 수도 있다.
소정 국소 제제에서, 활성제는 제제의 대략 0.25 중량％ 내지 75 중량％의 범위, 바람직하게는 제제의 대략 0.25 중량％ 내지 30 중량％의 범위, 더욱 바람직하게는 제제의 대략 0.5 중량％ 내지 15 중량％의 범위, 가장 바람직하게는 제제의 대략 1.0 중량％ 내지 10 중량％의 범위의 양으로 존재한다.
눈의 상태는, 예를 들어 시르투인-조절 화합물의 전신, 국소, 안내 주사에 의해, 또는 시르투인-조절 화합물을 방출하는 지속 방출 장치의 삽입에 의해 치료 또는 예방될 수 있다. 시르투인 단백질의 수준 및/또는 활성을 증가시키는 시르투인-조절 화합물은 화합물이 눈의 각막 및 내부 영역, 예를 들어 전방, 후방, 유리체, 방수, 유리체 액, 각막, 홍채/모양체, 수정체, 맥락막/망막 및 공막에 침투하는 것을 가능케 하기에 충분한 기간 동안 화합물이 안구 표면과 접촉되어 유지되도록 제약상 허용되는 안과용 비히클 중에서 전달될 수 있다. 제약상 허용되는 안과용 비히클은, 예를 들어 연고, 식물성 오일 또는 캡슐화 물질일 수 있다. 다르게는, 본 발명의 화합물은 직접 유리체 액 및 방수에 주사될 수 있다. 추가 대안에서, 화합물은 정맥내 주입 또는 주사에 의한 것과 같이 전신적으로 눈의 치료를 위하여 투여될 수 있다.
본원에 기재된 시르투인-조절 화합물은 무산소 환경에 보관될 수 있다. 예를 들어, 레스베라트롤 또는 그의 유사체가 화이자, 인코포레이티드 (Pfizer, Inc.)의 캡슈젤 (Capsugel)과 같은 경구 투여용 기밀 캡슐 중에서 제조될 수 있다.
예를 들어, 생체외에서 시르투인-조절 화합물로 처리된 세포는 대상체에게 이식편을 투여하기 위한 방법에 따라 투여될 수 있는데, 여기에는 예를 들어 면역억제 약물, 예를 들어 시클로스포린 A의 투여가 동반될 수 있다. 의약 제제에서의 일반적인 원리에 대해서는, 문헌 [Cell Therapy: Stem Cell Transplantation, Gene Therapy, and Cellular Immunotherapy, by G. Morstyn ＆ W. Sheridan eds, Cambridge University Press, 1996]; 및 [Hematopoietic Stem Cell Therapy, E. D. Ball, J. Lister ＆ P. Law, Churchill Livingstone, 2000]을 참조한다.
시르투인-조절 화합물의 독성 및 치료 효과는 세포 배양 또는 실험 동물에서의 표준 제약 절차에 의해 측정될 수 있다. LD50은 개체군의 50％에 치사인 용량이다. ED50은 개체군의 50％에서 치료적으로 효과적인 용량이다. 독성 효과와 치료 효과 사이의 용량 비 (LD50/ED50)가 치료 지수이다. 큰 치료 지수를 나타내는 시르투인-조절 화합물이 바람직하다. 독성 부작용을 나타내는 시르투인-조절 화합물이 사용될 수도 있지만, 비감염 세포에 대한 잠재적인 손상을 최소화함으로써 부작용을 감소시키기 위하여, 상기 화합물을 감염된 조직 부위에 대해 표적화하는 전달 시스템을 설계하도록 주의해야 한다.
세포 배양 검정 및 동물 연구로부터 수득되는 데이터는 인간에 사용하기 위한 투여량 범위를 제제화하는 데에 사용될 수 있다. 해당 화합물의 투여량은 독성이 적게 또는 독성 없이 ED50을 포함하는 혈중 농도 범위 내에 있을 수 있다. 투여량은 이와 같은 범위 내에서 사용되는 투여 형태 및 이용되는 투여 경로에 따라 달라질 수 있다. 임의의 화합물에 대하여, 치료 유효 용량은 세포 배양 검정으로부터 최초로 평가될 수 있다. 용량은 세포 배양물에서 측정된 바와 같은 IC50 (즉, 증상의 절반-최대 억제를 달성하는 시험 화합물의 농도)을 포함하는 혈중 혈장 농도 범위를 달성하는 동물 모델에서 제제화될 수 있다. 이와 같은 정보는 인간에서의 유용 용량을 더욱 정밀하게 결정하는 데에 사용될 수 있다. 혈장내 수준은, 예를 들어 고성능 액체 크로마토그래피에 의해 측정될 수 있다.
6. 키트
또한, 키트, 예를 들어 치료 목적의 키트, 또는 세포의 수명 조절 또는 아폽토시스의 조절을 위한 키트가 본원에 제공된다. 키트는 하나 이상의 시르투인-조절 화합물을, 예를 들어 사전측정된 용량으로 포함할 수 있다. 키트는 임의로 세포를 화합물과 접촉시키기 위한 장치 및 사용 지침을 포함할 수 있다. 장치에는 시르투인-조절 화합물을 대상체 (예를 들어, 대상체의 혈관)에 도입하거나, 또는 그것을 대상체의 피부에 도포하기 위한 주사기, 스텐트 및 기타 장치들이 포함된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 개별적이지만 서로 연관된 투여 형태로 본 발명의 시르투인 조절제와 또 다른 치료제 (조합 요법 및 조합 조성물에 사용되는 것과 동일한 것)를 포함하는 물질의 조성물을 제공한다. 본원에 사용된 "서로 연관된"이라는 용어는, 개별 투여 형태가 동일한 투약법의 일부로서 판매 및 투여될 의도임이 용이하게 식별가능하도록, 개별 투여 형태가 함께, 또는 다르게는 서로 부착되어 포장되는 것을 의미한다. 작용제 및 시르투인 조절제는 바람직하게는 블리스터 팩 또는 기타 다중-챔버 패키지로, 또는 사용자에 의해 분리될 수 있는 (예를 들어, 두 용기 사이의 새김선 상을 찢는 것에 의해) 연결된 개별 밀봉 용기 (예컨대, 호일 파우치 등)로서 함께 포장된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 a) 본 발명의 시르투인 조절제; 및 b) 명세서의 다른 곳에 기재된 것들과 같은 또 다른 치료제를 개별 용기에 포함하는 키트를 제공한다.
달리 지시되지 않는 한, 본 방법의 실시는 당업계의 기술에 속하는 세포 생물학, 세포 배양, 분자 생물학, 유전자이전 생물학, 미생물학, 재조합 DNA 및 면역학의 통상적인 기술들을 사용할 것이다. 이와 같은 기술들에 대해서는 문헌에 완전하게 설명되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Molecular Cloning A Laboratory Manual, 2nd Ed., ed. by Sambrook, Fritsch and Maniatis (Cold Spring Harbor Laboratory Press: 1989)]; 문헌 [DNA Cloning, Volumes I and II (D. N. Glover ed., 1985); Oligonucleotide Synthesis (M. J. Gait ed., 1984)]; 물리스(Mullis) 등의 미국 특허 제4,683,195호; 문헌 [Nucleic Acid Hybridization (B. D. Hames & S. J. Higgins eds. 1984)]; 문헌 [Transcription And Translation (B. D. Hames & S. J. Higgins eds. 1984)]; 문헌 [Culture Of Animal Cells (R. I. Freshney, Alan R. Liss, Inc., 1987)]; 문헌 [Immobilized Cells And Enzymes (IRL Press, 1986)]; 문헌 [B. Perbal, A Practical Guide To Molecular Cloning (1984)]; 문헌 [the treatise, 방법s In Enzymology (Academic Press, Inc., N.Y.)]; 문헌 [Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells (J. H. Miller and M. P. Calos eds., 1987, Cold Spring Harbor Laboratory)]; 문헌 [방법s In Enzymology, Vols. 154 and 155 (Wu et al. eds.), Immunochemical 방법s In Cell And Molecular Biology (Mayer and Walker, eds., Academic Press, London, 1987)]; 문헌 [Handbook Of Experimental Immunology, Volumes I-IV (D. M. Weir and C. C. Blackwell, eds., 1986)]; 문헌 [Manipulating the Mouse Embryo, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1986)]을 참조한다.
<실시예>
지금까지는 본 발명이 일반적으로 기재되어 왔으나, 하기의 실시예들을 참조함으로써 그것이 더욱 용이하게 이해될 것이며, 이들은 단순히 본 발명의 특정 측면 및 실시양태를 예시할 목적으로 포함되는 것으로서, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다.
실시예 1. N-(피리딘-4-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 500)의 제조:
단계 1. 6-브로모-2-니트로피리딘-3-올 (2)의 합성:
0℃에서 Br2를 메탄올 (600 mL) 중 2-니트로피리딘-3-올 (1; 80.0 g, 570 mmol) 및 NaOCH3 (30.8 g, 570 mmol)의 혼합물에 천천히 첨가하고, 이 온도에서 30분 동안 교반하였다. AcOH (1.5 mL)를 혼합물에 첨가하고, 10분 동안 다시 교반하였다. 이어서, 조 반응 혼합물을 진공하에 농축하여 황색 고체를 얻었으며, 이것을 혼합 석유 에테르/EtOAc에서 연화시켜 6-브로모-2-니트로피리딘-3-올(2; 35.0 g, 28％)을 얻었다.
단계 2. 6-브로모-3-(2-브로모에톡시)-2-니트로피리딘 (3)의 합성:
PPh3 (900 mg, 3.4 mmol)를 THF (10 mL)에 용해시켰다. 디이소프로필아조디카르복실레이트 (DIAD) (688 mg, 3.4 mmol)를 0℃에서 용액에 적가하였다. 혼합물을 0℃에서 30분 동안 교반하였다. 백색 고체가 나타났다. 이어서, THF 중 2-브로모에탄-1-올 (427 mg, 3.4 mmol) 및 6-브로모-2-니트로피리딘-3-올(2; 500 mg, 2.29 mmol)을 0℃에서 적가하였다. 백색 고체가 사라졌으며, 생성된 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 일반적으로, 용매를 농축시키고, 혼합물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-브로모-3-(2-브로모에톡시)-2-니트로피리딘 (3; 600 mg, 80％)을 얻었다.
단계 3. 6-브로모-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (5)의 합성
WO 2007/118130호에 언급된 6-브로모-4H-피리도 [3,2-b][1,4]옥사진-3-온과 동일한 방식으로 제조하였다. 빙초산 (6 mL) 중 6-브로모-3-(2-브로모에톡시)-2-니트로피리딘(3; 560 mg, 1.73 mmol)의 용액에 Fe (387 mg, 6.91 mmol)을 한번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 90℃에서 5시간 동안 가열한 후, 냉각시키고, EtOAc에서 희석하고, EtOAc를 용리액으로서 사용하여 실리카 플러그를 통해 여과하였다. AcOH의 증발 후, 잔류물 4를 DMF (5 mL)에 용해시키고, K2CO3 (716 mg, 5.19 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 90℃로 밤새 가열하였다. 일반적으로, 용매를 농축시키고, 혼합물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여 6-브로모-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(5; 185 mg, 50％)을 얻었다.
단계 4. 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (6)의 합성:
6-브로모-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (5; 2.0 g, 9.30 mmol), 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산 (2.65 g, 13.95 mmol), Pd(Ph3)4 (215 mg, 0.186 mmol) 및 CsCO3 (6.0 g, 18.6 mmol)를 모두 디옥산:H2O 혼합물 (45 mL:1 mL)에 용해시키고, 50℃로 밤새 가열하였다. LCMS에 의해 생성물 피크가 나타났지만, 약간의 출발 물질이 잔류하였고, 보론산을 더 첨가하고, 50℃에서 밤새 교반하였다. 출발 물질 피크가 변하지 않았으며, 실온으로 냉각시키고, 약간의 침전물이 충돌하기 시작하였다. 물 (40 mL)로 희석하고, EtOAc (3 x 40 mL)로 추출하고, 염수로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하고, ISCO 실리카 칼럼 (0 내지 100％ EtOAc/펜탄)을 통해 정제시켜 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (6)의 혼합된 분획을 수집하였다.
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여, 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환시킴으로써, 다양한 6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 5. N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 500)의 합성
문헌 [Gool et al Tet Lett, 2008, 49, 7171-7173]과 유사한 문헌 절차에 따라 제조하였다. 출발 물질 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (6; 50 mg, 0.18 mmol)을 CH2Cl2 (약 3 mL)에 용해시키고, 트리에틸아민 (0.06 mL, 0.43 mmol)을 첨가하고, 교반한 후, CH2Cl2 1 mL 중 트리포스겐 (21.13 mg, 0.07 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 약 10분 동안 교반한 후, 2-아미노티아졸 (28.52 mg, 0.29 mmol)을 첨가하고, 30분 동안 진행시켰다. 여전히 소량의 출발 물질이 잔류하므로, 1 당량 초과의 2-아미노티아졸을 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 반응물을 CH2Cl2로 희석하고, 10％ NH4Cl로 세척하고, 유기 층을 추출하고, 칼럼 크로마토그래피(CH2Cl2:MeOH (0 내지 3％))를 수행하였다. MeOH 중 재결정화로 목적하는 N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 500)를 UV에 의한 약 90％ 순도로 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 2-아미노티아졸을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다.
실시예 2. 6-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 541)의 제조
단계 1. 6-브로모-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (7)의 합성
문헌 [Gool et al Tet Lett, 2008, 49, 7171-7173]과 유사한 문헌 절차에 따라 제조하였다. 6-브로모-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (5) 및 4-아미노피리딘에 본원에 개략된 일반적인 우레아 형성 조건을 수행하고, EtOAc:펜탄으로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 6-브로모-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(7; 62 mg, 62％)를 얻었다.
단계 2. 6-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 541)의 합성
상기한 일반적인 커플링 절차에 따라, 6-브로모-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (7; 275.5 mg, 0.822 mmol), 3-(트리플루오로메틸)-페닐 보론산 (160.2 mg, 1.03 mmol) 및 CsCO3 (0725 mg, 2.1 mmol)를 모두 디옥산:H2O 혼합물 (15 mL:1.5 mL)에 용해시키고, 60℃로 밤새 가열시켰다. TLC에 의해 반응을 모니터링하였다. 조 반응 혼합물을 물 (8 mL)로 희석하고, CH2Cl2 (3 x 10 mL)로 추출하고, 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, EtOAc:펜탄으로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 541; 110 mg, 36％)를 얻었다.
실시예 3. N-(5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 505)의 제조
단계 1. tert-부틸 5-(히드록시메틸)티아졸-2-일카르바메이트(10)의 합성
THF (2175 mL) 중 에틸 2-아미노티아졸-5-카르복실레이트 (8; 145 g, 840 mmol), 디-tert-부틸 디카르보네이트 (275 g, 1260 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (5 mg, 촉매량)의 슬러리를 30℃에서 5.5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하여 건조시키고, EtOAc (1450 mL)를 첨가하였다. 유기 용매를 물 (2 x 435 mL) 및 염수 (2 x 145 mL)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축하여 조 생성물로서 에틸 2-(tert부톡시카르보닐아미노)티아졸-5-카르복실레이트(9; 227 g, 99.23％)를 얻고, 이것을 다음 단계에서 임의의 추가의 정제없이 사용하였다.
무수 THF (1512 mL) 중 에틸 2-(tert-부톡시카르보닐아미노)티아졸-5-카르복실레이트 (9; 227 g, 830 mmol)의 교반 용액을 -45℃로 냉각시켰다. THF (1.0 M, 1877 mL) 중 초수소화물(superhydride)의 용액을 1시간에 걸쳐 첨가하고, 반응 혼합물을 -45℃에서 2시간 동안 교반하고, 20시간 동안 실온으로 가온시켰다. 반응을 염수로 켄칭시키고, 실온으로 가온시켰다. 혼합물을 농축하고, EtOAc에 용해시키고, 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 농축하고, 실리카 겔 상 칼럼 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 1:1)에 의해 정제시켜 tert-부틸 5-(히드록시메틸)티아졸-2-일카르바메이트(10; 95 g, 49％)를 얻었다.
단계 2. 5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-아민 - 히드로클로라이드 염 (12)의 합성
CH2Cl2 (231 mL) 중 tert-부틸 5-(히드록시메틸)티아졸-2-일카르바메이트 (10; 37g, 160 mmol), 트리에틸아민 (24.2 g, 240 mmol)의 용액을 0℃로 냉각시켰다. 메실 클로라이드 (23.16 g, 200 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 CH2Cl2 (2 x 93 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축시켜 2-(tert-부톡시카르보닐아미노)티아졸-5-일)메틸 메탄술포네이트(11; 40 g, 75％)를 얻었다.
CH2Cl2 (140 mL) 중 2-(tert-부톡시카르보닐아미노)티아졸-5-일)메틸 메탄술포네이트 (11; 40 g, 0.13 mol)의 교반 용액에 0℃에서 피롤리딘 (37.69 g, 530 mmol)을 첨가하고, 실온으로 가온시켰다. 혼합물을 포화 NaHCO3 및 염수 (93 mL)로 세척하였다. 유기 용매를 Na2SO4 상에서 건조시키고, 농축하고, 실리카 겔 상 칼럼 크로마토그래피 (석유 에테르:에틸 아세테이트 = 1:1)에 의해 정제시켜 5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-아민 (유리 아민으로서)(12; 34 g, 75％)을 얻었다.
메탄올 (121 mL) 중 5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-아민 (12; 34 g, 190 mmol)의 교반 용액을 HCl(기체)로 버블링시키고, 모든 물질이 소모될 때까지 TLC에 의해 모니터링하였다. 용매를 제거하고, EtOAc (121 mL)를 첨가하여 침전물을 형성하였다. 혼합물을 여과하고, 필터 케이크를 EtOAc로 연속적으로 세척하여 백색 고체로서 5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-아민 (HCl 염으로서) (12; 20.6 g, 67％)을 얻었다.
단계 3. N-(5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 505)의 합성
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 505)를 얻고, 이것을 (EtOAc:펜탄)으로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 N-(5-(피롤리딘-1-일메틸)티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 505(64.3 mg, 53％)를 얻었다.
실시예 4. N-(6-모르폴리노피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 - 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 506)의 제조:
단계 1. 6-모르폴리노피리딘-2-아민 (14)의 합성
DMSO (150 mL) 중 4-클로로-2-아미노피리딘 (13; 19.3 g, 150 mmol), K2CO3 (41.7 g, 0.30 mol) 및 모르폴린 (38.9 mL, 450 mmol)의 혼합물을 190℃(오일조)에서 10시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 물 (300 mL)을 첨가하고, 에틸 아세테이트 (4 x 150 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 (3 x 25 mL)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (10:1 석유 에테르:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 백색 고체로서 6-모르폴리노피리딘-2-아민(14; 9.0 g, 54.8 mmol)을 얻었다.
2-(피롤리딘-1-일)피리딘-4-아민
15를 2-클로로피리딘-4-아민으로부터 출발하여 상기와 동일한 절차에 의해 제조하였다.
단계 2. N-(6-모르폴리노피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 - 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 505)의 합성
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(6-모르폴리노피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (506)를 얻고, 이것을 칼럼 크로마토그래피 (EtOAc:펜탄)에 의해 정제한 후, MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제하여 TFA 염 (68.2 mg, 32％)을 얻었다.
실시예 5. N-(6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 507)의 제조
단계 1. 에틸 5-(tert-부톡시카르보닐아미노)피콜리네이트 (18)의 합성
0℃에서 에탄올 (100 mL) 중 5-아미노피리딘카르복실산 (16; 8.4 g, 60.8 mmol)의 용액에 SOCl2 (14.5 g, 120 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 12시간 동안 환류시켰다. 용매를 제거하고, 포화 Na2CO3 용액을 첨가하여 pH=9로 조정하고, 여과하여 고체를 얻었다. 진공하에 건조시켜 에틸 5-아미노피콜리네이트(17; 7.5 g, 75％)를 얻었다.
t-BuOH (60 mL) 및 아세톤 (20 mL) 중 에틸 5-아미노피콜리네이트 (17; 7.5 g, 45 mmol)의 용액에 DMAP (0.10 g, 0.9 mmol) 및 디-t-부틸 디카르보네이트 (19.6 g, 90 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 헥산 (150 mL)을 첨가하고, 2시간 동안 -20℃로 냉각시켰다. 혼합물을 여과하고, 고체를 진공하에 건조시켜 에틸 5-(tert-부톡시카르보닐아미노)피콜리네이트(18; 8.9 g, 53％)를 얻었다.
단계 2. tert-부틸 6-(히드록시메틸)피리딘-3-일카르바메이트 (19)의 합성
질소하에 에틸 에테르 (200 mL) 중 에틸 5-(tert-부톡시카르보닐아미노)피콜리네이트 (18; 8.9 g, 24 mmol)의 교반 용액에 에틸 에테르 (100 mL) 중 수소화알루미늄리튬 (LAH) (1.8 g, 48 mmol)을 0℃에서 30분에 걸쳐 첨가하였다. 반응 혼합물을 3시간 동안 교반하고, 물 (1 mL) 및 10％ NaOH 용액 (2 mL)을 첨가하고, 혼합물을 여과하고, 여과물을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에 농축하여 화합물 tert-부틸 6-(히드록시메틸)피리딘-3-일카르바메이트(19; 4.2 g, 78％)를 얻었다.
단계 3. tert-부틸 6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일카르바메이트 (21)의 합성
THF (20 mL) 중 tert-부틸 6-(히드록시메틸)피리딘-3-일카르바마 (19; 4.2 g, 18.8 mmol) 및 DIPEA (7.0 g, 56.4 mmol)의 용액에 MSCl (2.8 g, 24.4 mmol)을 0℃에서 30분에 걸쳐 첨가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 포화 수성 NaHCO3를 첨가함으로써 반응을 켄칭시키고, EtOAc (3 x 60 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시켰다. 유기 용매를 제거하여, 다음 단계를 위한 추가의 정제없이 화합물 (5-(tert-부톡시카르보닐아미노)피리딘-2-일)메틸 메탄술포네이트(20; 5.5 g)를 얻었다.
(5-(tert-부톡시카르보닐아미노)피리딘-2-일)메틸 메탄술포네이트 (20; 1.70 g), 모르폴린 (1.0 g, 11.3 mmol) 및 K2CO3 (2.30 g, 16.9 mmol) 아세니트릴 (30 mL)의 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 물 (30 mL)을 첨가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 (3×30 mL)로 추출하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축하고, 실리카 겔 상 크로마토그래피 (석유 에테르: 에틸 아세테이트 = 1:1 내지 1:3)에 의해 정제하여 tert-부틸 6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일카르바메이트(21; 1.20 g, 2개의 단계에 대해 71％)를 얻었다.
단계 4. 6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-아민 (22)의 합성
CH2Cl2 (20 mL) 중 tert-부틸 6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일카르바메이트 (21; 1.20 g, 4.1 mmol)의 용액에 TFA (6 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 고체를 포화 Na2CO3를 사용하여 pH=9로 염기성화시켰다. 혼합물을 농축하여 건조시키고, pH=1로 산성화시키고, pH=9로 염기성화시키고, 농축하여 건조시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트 (3 x 25 mL)로 세척하고, 합한 유기 층을 농축하여 6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-아민(22; 450 mg, 56％)을 얻었다. 
6-(모르폴리노메틸)피리딘-2-아민
23을 6-아미노피콜린산으로부터 출발하여 상기 동일한 절차에 의해 제조하였다.
단계 5. N-(6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 507)의 합성
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(6-(모르폴리노메틸)피리딘-3-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 507)를 얻고, 이것을 칼럼 크로마토그래피 (EtOAc:펜탄)에 의해 정제한 후, MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제하여 TFA 염 (112.3 mg, 51％)을 얻었다. 
실시예
6. N-(6-(
아제티딘
-1-일)피리딘-2-일)-6-(3-(
트리플루오로메틸
)
페닐
)-2H-
피리도[3,2-b][1,4]옥사진
-4(3H)-
카르복스아미드
-
트리플루오로아세테이트
염 (화합물 512)의 제조:
단계 1. 2-(아제티딘-1-일)-6-클로로피리딘 (25)의 합성:
DMSO (100 mL) 중 2,6-디클로로피리딘 (24; 10.0 g, 67.6 mmol), 아제티딘 히드로클로라이드 (6.3 g, 67.6 mmol) 및 K2CO3 (23.3 g, 169 mmol)의 혼합물을 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 물 (150 mL)을 첨가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 (100 mL x 3)로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수 (100 mL x 3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 농축하여 건조시켜 2-(아제티딘-1-일)-6-클로로피리딘(25; 10.5 g)을 얻었으며, 이것을 추가의 정제없이 다음 단계에 사용하였다.
단계 2. 6-(아제티딘-1-일)-N-(4-메톡시벤질)피리딘-2-아민 (26)의 합성:
CH2Cl2 (20 mL) 중 2-(아제티딘-1-일)-6-클로로피리딘 (25; 1.68 g, 10.0 mmol), 4-메톡실벤질아민 (1.35 g, 10.0 mmol), Pd2(dba)3 (0.27 g, 0.29 mmol), BINAP (0.37 g, 0.60 mmol) 및 t-BuONa (1.12 g, 10.0 mmol)의 혼합물을 N2하에 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물 (100 mL)로 희석하고, 물 (3 x 50 mL)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축하였다. 잔류물을 (5:1 석유 에테르:에틸 아세테이트) 상 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여 황색 오일로서 6-(아제티딘-1-일)-N-(4-메톡시벤질)피리딘-2-아민(26; 2.60 g, 9.67 mmol)을 얻었다.
단계 3. 6-(아제티딘-1-일)피리딘-2-아민 (27)의 합성:
디클로로메탄 (40 mL) 중 6-(아제티딘-1-일)-N-(4-메톡시벤질)피리딘-2-아민 (26; 2.5 g, 9.3 mmol) 및 TFA (20.0 mL)의 용액을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. Na2CO3에 의해 pH를 9로 조정하고, EtOAc (3 x 50 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수 (2 x 50 mL)로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축시키고, 실리카 겔 크로마토그래피 (1:1 석유 에테르:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 백색 고체로서 6-(아제티딘-1-일)피리딘-2-아민(27; 50 mg, 0.33 mmol)을 얻었다.
2-(아제티딘-1-일)피리딘-4-아민 28 
을 2,4-디클로로피리딘으로부터 출발하여 상기와 동일한 절차에 의해 제조하였다.
단계 4. N-(6-(아제티딘-1-일)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 - 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 512)의 합성:
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(6-(아제티딘-1-일)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물. 512)를 얻고, 이것을 MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제하여 TFA 염 (화합물 512; 47.4 mg, 47％)으로서 얻었다.
실시예 7. (R)-N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 570)의 제조:
단계 1. (S)-6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민 (30)의 합성:
실온에서 디옥산 (250 mL) 중 (S)-(2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메탄올 (19.5 g, 150 mmol)의 용액에 NaH (6.0 g, 60％)를 첨가하고, 30분 동안 교반한 후, 2-아미노-6-클로로피리딘 (29; 6.43 g, 50 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반하였다. 물을 첨가하고, 에틸 아세테이트 (3 x 100 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 (6 x 50 mL)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축시키고, 실리카 겔 크로마토그래피 (20:1 디클로로메탄:메탄올)에 의해 정제시켜 오일로서 (S)-6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민(30; 5.7 g, 25.4 mmol, 51％)을 얻었다.
(R)-6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민을 (R)-(2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메탄올을 사용하여 상기와 동일한 절차에 의해 제조하였다. 유사하게, 6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민을 (2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메탄올을 사용하여 상기 동일한 절차에 의해 제조하였다.
단계 2. (S)-N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (31)의 합성:
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 (S)-N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (31)를 얻었다.
단계 3. (R)-N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 570)의 합성:
(S)-N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (31; 109 mg, 0.21 mmol)를 진한 HCl 10방울과 함께 MeOH (12 mL)에 용해시켰다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한 후, 감압하에 농축하였다. 실리카 겔 크로마토그래피에 의한 정제로 (R)-N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 570; 75 mg, 75％)를 얻었다.
단계 2에서 (R)-6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민의 사용 후, 단계 3의 절차를 수행하여 화합물 571을 제조하였다.
실시예 8. N-(1-(피리딘-2-일)시클로프로필)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 633)의 제조
단계 1. 2-(피리딘-2-일)시클로프로판아민 (33)의 합성
문헌 [Bertus et al JOC, 2002, 67, 3965-3968]에서와 유사한 문헌 절차에 따라 제조하였다. 50℃에서 THF (64 mL) 중 피콜리노니트릴 (4.0 g, 38.42 mmol) 및 Ti(O-iPr)4 (13 mL, 43.31 mmol)의 교반 용액에 EtMgBr (26 mL, THF 중 3M, 78.74 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 2시간 동안 교반하고, 50℃에서 BF3-.Et2O (10 mL, 78.74 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반하였다. 혼합물을 수성 NaOH를 사용하여 pH=9로 조정하고, 에틸 아세테이트 (39 mL x 2)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 (79 mL x 2)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 실리카 겔 상 크로마토그래피 (CH2Cl2:메탄올=10:1)에 의해 정제시켜 오일을 얻었다. 오일을 CH2Cl2 (79 mL)에 용해시켰다. 메탄올 (8 mL) 중 옥살산 (1.4 g, 11.1 mmol)을 첨가하고, 1.5시간 동안 교반하여 고체를 얻었다. 고체를 여과에 의해 수집하고, CH2Cl2/MeOH (39 mL, v/v=10:1) 및 에틸 에테르 (16 mL)로 세척하고, 진공하에 건조시켜 고체로서 2-(피리딘-2-일)시클로프로판아민(33; 1.2 g, 13.6％)을 얻었다.
단계 2. N-(1-(피리딘-2-일)시클로프로필)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 633)의 합성
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(1-(피리딘-2-일)시클로프로필)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 633; 126.2 mg, 43％)를 얻었다.
실시예 9. N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 696)의 제조
단계 1. 6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피라진-2-아민 (35)의 합성
실온에서 1,4-디옥산 (1500 mL) 중 솔케탈 (48.7 g, 0.369 mol)의 용액에 NaH (14.8 g, 369 mmol)를 첨가하고, 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 6-클로로피라진-2-아민 (34; 16.0 g, 123 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 120℃에서 12시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 에틸 아세테이트 (1000 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 염수 (1000 mL x 3)로 세척하였다. 유기 용매를 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축시키고, 실리카 겔 상 크로마토그래피 (디클로로메탄:메탄올=30:1-10:1)에 의해 정제시켜 황색 고체로서 6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피라진-2-아민(35; 13.8 g, 61.3 mmol, 50％)을 얻었다.
2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-4-아민 36 
, 4-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-2-아민 37 
, 4-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)-6-메틸피리미딘-2-아민 38 
및 2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리미딘-4-아민 39 
를 모두 각각 2-브로모피리딘-4-아민, 4-클로로피리딘-2-아민, 4-클로로-6-메틸피리미딘-2-아민 및 2-클로로피리미딘-4-아민으로부터 출발하여, 상기한 절차에 따라 제조하였다.
단계 2. N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (40)의 합성
기재된 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(40; 21.6 mg, 42％)를 얻었다.
단계 3. N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 696)의 합성
화합물 570을 제공한 동일한 탈보호 절차를 사용하여 제조된 화합물 696, N-(6-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드를 MeOH에 용해시키고, 진한 HCl 10 방울을 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 교반하고, HPLC에 의해 정제시켜 N-(6-(2,3-디히드록시프로폭시)피라진-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 696, 21.6 mg, 36％)를 얻었다.
실시예 10. N-(6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 823)의 제조
단계 1. tert-부틸 1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-카르복실레이트(42)의 합성
50℃에서 건조 tert-BuOH (1.4 L) 중 트리메틸술폭소늄 아이오다이드 (80 g, 370 mmol)의 현탁액에 칼륨 tert-부톡시드 (41.3 g, 0.37 mmol)를 첨가하고, 이 때 혼합물이 흐린 현탁액으로 변했다. 혼합물을 상기 온도에서 1.5시간 동안 교반한 후, tert-부틸 3-옥소아제티딘-1-카르복실레이트 (41; 25 g, 150 mmol)를 첨가하였다. 현탁액을 50℃에서 48시간 동안 교반하였다. 그것을 실온으로 냉각시키고, 혼합물을 포화 수성 NH4Cl (30 ml)과 EtOAc (50 ml)에 분배시켰다. 상을 분리시키고, 수성 상을 EtOAc (50 ml)로 추출하였다. 합한 유기 상을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 진공하에 농축하였다. 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (헥산:EtOAc 2:1 → 0:1 구배)에 의해 정제시킨 후 tert-부틸 1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-카르복실레이트(42; 8 g, 28％)가 얻어졌다. 
단계 2. 1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 TFA 염 (43)의 합성
20℃에서 CH2Cl2 (10 ml) 중 tert-부틸 1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-카르복실레이트 (42; 3 g, 15.06 mmol)의 용액에 첨가하였다. 2,2,2-트리플루오로아세트산 (34.3 g, 301 mmol)을 첨가하고, 휘발물이 진공하에 제거될 때 혼합물을 20℃에서 30분 동안 교반하였다. 잔류물 1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 TFA 염(43; 2.5g, 85％)을 추가의 정제없이 사용하였다.
단계 3. tert-부틸 (6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)카르바메이트 (45)의 합성
톨루엔 50 ml 중 tert-부틸 6-브로모피리딘-2-일카르바메이트 (44; 8.18 g, 30.0 mmol), 1-옥사-6-아조니아스피로[3.3]헵탄 (43; 3 g, 30.0 mmol), 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센 (DPPF) (1.663 g, 3.00 mmol), Pd(OAc)2 (0.34 g, 1.5 mmol) 및 Cs2CO3 (19.5 g, 59.9 mmol)의 혼합물을 밀봉된 튜브에서 5시간 동안 120℃로 가열하고, 냉각시켰다. 용매의 증발 후, 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 tert-부틸 (6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일) 카르바메이트(45; 2.7 g, 23％)가 얻어졌다.
단계 4. 6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-아민(46)의 합성
실온에서 메틸렌 클로라이드 20 ml 중 tert-부틸 6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일카르바메이트 (45; 2 g, 6.86 mmol)의 용액에 2,2,2-트리플루오로아세트산 (7.83 g, 68.6 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 추가의 1시간 동안 교반하고, 포화 수성 Na2CO3 50 ml를 첨가하였다. 유기 상을 분리하고, 농축하였다. 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-아민(46; 900 mg, 69％)을 얻었다.
단계 5. N-(6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 823)의 합성
상기한 일반적인 절차에 따라 제조하여 N-(6-(1-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 823; 50 mg, 38％)를 얻었다.
실시예 11. (2-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논 - 트리플루오로아세테이트 염(화합물 518)의 합성
단계 1. 2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)이소니코틴산 (48)의 합성
0℃에서 무수 THF (667 mL) 중 NaH (11.95 g, 300 mmol, 오일과 함께 60％)의 혼합물에 2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일 (솔케탈) (39.65 g, 300 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 2-브로모이소니코틴산(47; 20.0 g, 100 mmol)을 첨가하고, 환류하에 1.5시간 동안 교반하였다. 물 (83 mL)을 첨가하고, pH를 2 내지 3으로 조정하였다. 혼합물을 EtOAc (83 mL x 4)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 (42 mL x 3)로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축하여 백색 고체로서 2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)이소니코틴산(48; 13.0 g, 52％)을 얻었다.
단계 2. (2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논(49)의 합성
6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (6; 70 mg, 0.25 mmol)을 2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)이소니코틴산 (48; 155.24 mg, 0.61 mmol), 2-(7-아자-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 (HATU) (284.83 mg, 0.75 mmol) 및 휘니그(Hunig)의 것 (0.10 mL, 0.75 mmol)과 함께 DMF 2 mL에 용해시켰다. 반응 혼합물을 50℃에서 밤새 교반하였다. 그것을 CH2Cl2 (10 mL)로 희석하고, 물 (3 x 5 mL)로 세척하였다. 합한 유기 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공하에 농축하였다. 조 반응 혼합물을 EtOAc:펜탄으로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 (2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논(49; 69.3 mg, 54％)을 얻었다.
단계 3. (2-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논 - TFA 염 (화합물 518)의 합성
(2-((2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메톡시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논 (49; 69.3 mg, 0.13 mmol)을 진한 HCl 10 방울과 함께 MeOH (10 mL)에 용해시켰다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반한 후, 진공하에 농축하였다. MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제시켜 트리플루오로아세테이트 염으로서 (2-(2,3-디히드록시프로폭시)피리딘-4-일)(6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-일)메타논(화합물 518; 46.8 mg, 59％)을 얻었다.
실시예 12. 피리딘-4-일 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복실레이트 (화합물 562)의 제조
6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (6; 100 mg, 0.357 mmol)을 THF 5 mL에 용해시키고, THF 3 mL 중 트리포스겐 및 TEA (0.73 mL, 1.43 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 3-히드록시피리딘 (84.87 mg, 0.89 mmol)을 첨가하고, LCMS에 의해 반응을 모니터링하고, 40분 후에, 출발 물질이 관찰되지 않았다. 조 반응 혼합물을 CH2Cl2 (8 mL)로 희석하고, 10％ NH4Cl로 세척하고, 유기 층을 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 응축시켰다. MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의한 정제로 피리딘-4-일 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복실레이트(화합물 562; 72.5 mg, 39％)를 얻었다.
실시예 13. 8-메틸-N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 668)의 제조
단계 1. 3-아세톡시-4-메틸피리딘 1-옥시드의 합성
4-메틸피리딘 N-옥시드 (50; 39.0 g, 365 mmol)를 아세트산 무수물 (80 mL) 에 일부분씩 나누어 첨가하였다. 첨가를 완료한 후(1.5시간), 생성된 반응 혼합물을 30분 동안 환류시켰다. 이어서, 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 중탄산나트륨의 포화 수성 용액과 함께 교반하였다. 혼합물을 CH2Cl2로 추출하였다. CH2Cl2 추출물을 합하고, 건조시키고, 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (5:1 CH2Cl2/EtOAc)에 의해 정제하여 담황색 오일로서 3-아세톡시-4-메틸피리딘 1-옥시드 (51; 15.0 g, 수율 28％)를 얻었다.
단계 2. 4-메틸피리딘-3-올 (52)의 합성
메탄올 (50 ml) 중 KOH (7.0 g)의 용액에 3-아세톡시-4-메틸피리딘 1-옥시드 (51; 15.0 g, 106 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 메탄올을 진공하에 제거하고, 잔류물을 물에 용해시켰다. 용액을 진한 HCl을 사용하여 pH 7로 중화시키고, CH2Cl2 및 EtOAc로 추출하였다. 추출물을 합하고, 건조시키고, 농축하여 오일로서 4-메틸피리딘-3-올(52; 8.40 g, 수율 80％)을 얻었다.
단계 3. 4-메틸-2-니트로피리딘-3-올 (53)의 합성
4-메틸피리딘-3-올 (52; 8.4 g, 78.5 mmol)을 빙냉된 진한 H2SO4 (42 mL)에 첨가하였다. 온도를 10℃ 미만으로 유지하면서 발연 질산 (4 mL)을 적가하고, 혼합물을 10 내지 20℃에서 2시간 동안 교반하였다. 혼합물을 분쇄된 얼음에 붓고, 8N NaOH를 사용하여 pH 2로 조정하고, EtOAc로 추출하였다. 추출물을 합하고, 건조시키고, 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-메틸-2-니트로피리딘-3-올(53; 8.0 g, 수율 67％)을 얻었다.
단계 4. 6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-올 (54)의 합성
메탄올 (150 mL) 중 4-메틸-2-니트로피리딘-3-올 (53; 8.0 g, 52 mmol)의 용액에 NaOMe (10.4 mL, MeOH 중 28％ w/w 용액)를 첨가하였다. 용액을 실온에서 15분 동안 교반한 후, 빙조에서 냉각시켰다. 메탄올 (25 mL) 중 브로민 (2.64 mL)의 용액을 적가하고, 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (1:80 MeOH/CH2Cl2)에 의해 정제시켜 6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-올(54; 7.0 g, 수율 58％)을 얻었다.
단계 5. 에틸 2-(6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-일옥시)아세테이트 (55)의 합성
DMSO (80 mL) 중 6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-올 (54; 7.0 g, 30 mmol), K2CO3 (12.4 g, 90 mmol) 및 에틸 브로모아세테이트 (4.4 mL, 39 mmol)의 용액을 30℃에서 24시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물에 붓고, CH2Cl2로 추출하였다. 추출물을 합하고, 건조시키고, 용매를 진공하에 제거하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 에틸 2-(6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-일옥시)아세테이트(55; 8.0 g, 수율 84％)를 얻었다.
단계 6. 6-브로모-8-메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온 (56)의 합성
에틸 2-(6-브로모-4-메틸-2-니트로피리딘-3-일옥시)아세테이트 (55; 8.0 g, 25 mmol)를 철 (7.0 g, 125 mmol) 및 CaCl2 (1.41 mg, 12.5 mmol)와 함께 9:2 EtOH/H2O 혼합물 (120 mL)에 용해시켰다. 생성된 반응 혼합물을 8시간 동안 환류시켰다. 불용성 물질을 여과해내고, 여과물을 진공하에 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-브로모-8-메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온(56; 2.5 g, 수율 41％)을 얻었다.
단계 7. 6-브로모-8-메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (57)의 합성
6-브로모-8-메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온 (56; 2.7 g, 11.1 mmol)을 9.8M BH3-Me2S (11.4 mL, 111 mmol)와 함께 THF (40 mL)에 용해시켰다. 생성된 반응 혼합물을 밤새 환류시켰다. 냉각 후, 메탄올 (8 mL)을 적가하고, 반응 혼합물을 30분 동안 환류시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (1:15 EtOAc/석유 에테르)에 의해 정제시켜 6-브로모-8-메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(57; 2.24 g, 수율 88％)을 얻었다.
단계 8. 8-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (58)의 합성
6-브로모-8-메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (57; 1.5 g, 6.55 mmol), 3-(트리플루오로메틸)페닐보론산 (1.49 g, 7.86 mmol), Pd(PPh3)4 (379 mg, 0.33 mmol), Na2CO3 (1.67 g, 15.72 mmol) 및 4:1 디옥산/물 (30 mL)을 밀봉된 튜브에 첨가하고, 질소로 플러싱하였다. 혼합물을 12시간 동안 120℃로 가열하였다. 냉각 후, CH2Cl2 (100 mL)를 첨가하고, 혼합물을 Na2SO4의 패드를 통해 여과하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (1:15 EtOAc/석유 에테르)에 의해 정제시켜 8-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(58; 1.64 g, 수율 85％)을 얻었다.
일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 8-메틸-6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 9. 8-메틸-N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 668)의 합성
CH2Cl2 (4 mL) 중 8-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (58; 80 mg, 0.272 mmol) 및 트리에틸아민 (96 mg, 0.952 mmol)의 용액에 트리포스겐 (40 mg, 0.136 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한 후, 4-메틸티아졸-2-아민 (93 mg, 0.816 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 8-메틸-N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 668; 78 mg, 수율 66.1％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 4-메틸티아졸-2-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 8-메틸-N-(치환된)-6-아릴-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 8-메틸-6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 14. N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 740)
단계 1. 3-브로모-6-클로로피라진-2-아민 (60)의 합성
1-브로모피롤리딘-2,5-디온 (27.5 g, 154 mmol)을 환류하에 가열된 클로로포름 (200 mL) 중 6-클로로피라진-2-아민 (59; 20 g, 154 mmol)의 용액에 30분에 걸쳐 일부분씩 나누어 첨가하였다. 첨가를 완결한 후, 반응 혼합물을 냉각시키고, 물로 세척하고, 농축하였다. 잔류물을 CH2Cl2로 용리하는 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 3-브로모-6-클로로피라진-2-아민(60; 8 g, 수율 25％)을 얻었다. 
단계 2. 6-클로로-3-메톡시피라진-2-아민 (61)의 합성
3-브로모-6-클로로-2-피라진아민 (60; 1.0 g), 나트륨 메톡시드 (3 mL, MeOH 중 25％ w/w) 및 MeOH (10 mL)를 환류하에 3시간 동안 가열하였다. 용매를 증발시키고, 잔류물을 EtOAc 및 염수에 용해시켰다. 유기 층을 분리하고, 건조시키고 (MgSO4), 농축하였다. 잔류물을 디클로로메탄으로 용리하는 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-클로로-3-메톡시피라진-2-아민(61; 2.0 g, 수율 33％)을 얻었다.
단계 3. 3-아미노-5-클로로피라진-2-올 (62)의 합성
CH2Cl2 (300 mL) 중 6-클로로-3-메톡시피라진-2-아민 (61; 2 g, 12.53 mmol)의 용액에 트리브로모보란 (3.14 g, 12.53 mmol)을 적가하고, 혼합물을 밤새 교반하였다. MeOH를 첨가하고, 혼합물을 물에 용해시켰다. 용액을 수성 NaHCO3를 사용하여 pH 8 내지 9로 조정한 후, EtOAc로 추출하였다. 유기 상을 농축하고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 3-아미노-5-클로로피라진-2-올(62; 0.9 g, 수율 50％)을 얻었다.
단계 4. 6-클로로-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진 (63)
CH3CN (100 mL) 중 3-아미노-5-클로로피라진-2-올 (62; 0.9 g, 6.18 mmol)의 용액에 1,2-디브로모에탄 (1.16 g, 6.18 mmol) 및 K2CO3 (1.71 g, 12.37 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 밤새 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 농축하고, 물에 용해시킨 후, EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 상을 농축하고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-클로로-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진(63; 0.8 g, 수율 75％)을 얻었다.
단계 5. 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진 (64)의 합성
3-(트리플루오로메틸)페닐보론산 (886 mg, 4.66 mmol)을 4:1 디옥산/물 (25 mL) 중 6-클로로-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진 (63; 0.8 g, 4.66 mmol)의 용액에 첨가하였다. 혼합물을 진공하에 탈산소화시키고, 질소로 재충전시켰다. 혼합물을 질소하에 30분 동안 교반한 후, Pd(PPh3)4 (539 mg, 0.466 mmol) 및 K2CO3 (1.29 g, 9.32 mmol)를 첨가하였다. 반응이 완결될 때까지 용액을 100℃로 가열하였다. 이어서, 반응 혼합물을 물로 추출하고, 유기 층을 건조시키고, 농축하여 조 오일을 얻고, 이것을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진(64; 0.35 g, 수율 27％)을 얻었다.
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 6-아릴-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 6. N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 740)의 합성
CH2Cl2 (10 mL) 중 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진 (64; 100 mg, 0.356 mmol) 및 트리에틸아민 (126 mg, 1.245 mmol)의 용액에 비스(트리클로로메틸) 카르보네이트 (52.8 mg, 0.178 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한 후, 4-메틸티아졸-2-아민 (122 mg, 1.067 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 N-(4-메틸티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 740; 40 mg, 수율 27％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 4-메틸티아졸-2-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 N-치환된-6-아릴-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 6-아릴-3,4-디히드로-2H-피라지노[2,3-b][1,4]옥사진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 15. N-(4-메틸티아졸-2-일)-2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 709)의 제조
단계 1. 2-클로로-5-메톡시피리미딘-4-아민 (66)의 합성
디옥산 (20 mL) 중 2,4-디클로로-5-메톡시피리미딘 (65; 9.8 g, 55 mmol)에 25％ 수산화암모늄 (25 mL)을 첨가하였다. 생성된 반응 혼합물을 밀봉된 튜브에서 21시간 동안 100℃로 가열하였다. 냉각시킨 후, 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-클로로-5-메톡시피리미딘-4-아민(66; 8.31 g, 수율 95％)을 얻었다.
단계 2. 4-아미노-2-클로로피리미딘-5-올 (67)의 합성
CH2Cl2 (1.5 L) 중 2-클로로-5-메톡시피리미딘-4-아민 (66; 8.3 g, 52 mmol)의 용액에 삼브로민화붕소 (75 mL)를 적가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용액이 균질해질 때까지 MeOH를 조심스럽게 첨가하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 수성 NaHCO3를 첨가하였다. 혼합물을 CH2Cl2로 추출하고, 유기 층을 건조시키고, 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-아미노-2-클로로피리미딘-5-올(67; 4.1 g, 수율 54％)을 얻었다.
단계 3. 2-클로로-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (68)의 합성
4-아미노-2-클로로피리미딘-5-올 (67; 3.75 g, 25.8 mmol)을 1,2-디브로모에탄 (4.85 g, 25.8 mmol) 및 K2CO3 (10.68 g, 77.4 mmol)와 함께 CH2Cl2 (2500 mL)에 용해시켰다. 생성된 반응 혼합물을 4시간 동안 환류시켰다. 혼합물 중 고체를 여과에 의해 제거하였다. 여과물을 농축하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-클로로-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진(68; 3.18 g, 수율 72％)을 얻었다.
단계 4. 2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (69)의 합성
2-클로로-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (68; 1.41 g, 8.22 mmol), 3-(트리플루오로메틸)페닐보론산 (1.87 g, 9.86 mmol), Pd(PPh3)4 (475 mg, 0.411 mmol), Na2CO3 (2.09 g, 19.7 mmol) 및 디옥산/물 (4:1, 35 ml)을 밀봉된 튜브에 첨가하고, 질소로 충전시켰다. 이어서, 혼합물을 12시간 동안 120℃로 가열하였다. 냉각 후, CH2Cl2 (100 mL)를 첨가하고, 혼합물을 Na2SO4의 패드를 통해 통과시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (1:15 EtOAc/석유 에테르)에 의해 정제시켜 2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진(69; 1.20 g, 수율 52％)을 얻었다.
일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 2-아릴-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 5. N-(4-메틸티아졸-2-일)-2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 709)의 합성
CH2Cl2 (6 mL) 중 2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (84 mg, 0.3 mmol) 및 트리에틸아민 (69; 106 mg, 1.05 mmol)의 용액에 트리포스겐 (44.5 mg, 0.15 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한 후, 4-메틸티아졸-2-아민 (103 mg, 0.9 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 N-(4-메틸티아졸-2-일)-2-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드(화합물 709; 56 mg, 수율 44％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 4-메틸티아졸-2-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 N-치환된-2-아릴-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2-아릴-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 16. 4-(디메틸아미노)-2-(3-플루오로페닐)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 736)의 제조
단계 1. 에틸 3-플루오로벤즈이미데이트 히드로클로라이드 (71)의 합성
3-플루오로벤조니트릴 (70; 20.0 g, 165 mmol) 및 EtOH (50 mL)의 용액을 빙조로 냉각시켰다. HCl 기체를 포화될 때까지 용액을 통해 버블링시키고, 반응 혼합물을 밤새 교반하였다. 고체를 여과에 의해 수집하고, 냉각된 에테르로 세척하여 고체로서 에틸-3-플루오로벤즈이미데이트 히드로클로라이드(71; 33.5 g, 수율 99％)를 얻었다.
단계 2. 3-플루오로벤즈이미드아미드 히드로클로라이드 (72)의 합성
EtOH (150 mL) 중 에틸-3-플루오로벤즈이미데이트 히드로클로라이드 (71; 33.5 g, 164 mmol)의 용액을 -5 내지 -10℃로 냉각시켰다. 암모니아 기체를 버블링시켜 용액을 포화시키고, 반응 혼합물을 밤새 교반하였다. 고체를 여과에 의해 수집하고, 냉각된 에테르로 세척하여 3-플루오로벤즈이미드아미드 히드로클로라이드(72; 27.2 g, 수율 95％)를 얻었다.
단계 3. 2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4,6-디올 (73)의 합성
0℃에서 나트륨 (2.05 g, 89.3 mmol)을 무수 메탄올 (60 mL)에 첨가하였다. 나트륨이 완전히 용해된 후, 3-플루오로벤즈이미드아미드 히드로클로라이드 (72; 5.0 g, 28.8 mmol)를 냉각된 용액에 첨가하였다. 이어서, 0℃에서 디메틸 2-메톡시말로네이트 (4.67 g, 28.8 mmol)를 30분에 걸쳐 적가하였다. 생성된 반응 혼합물을 1.5시간 동안 환류시켰다. 냉각 후, 용액을 HCl을 사용하여 중화시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4,6-디올 (73; 3.57 g, 수율 53％)을 얻었다.
단계 4. 4,6-디클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘 (74)의 합성
POCl3 (20 mL) 중 2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4,6-디올 (73; 3.57 g, 15.1 mmol)의 용액을 22시간 동안 환류시켰다. 과량의 POCl3를 진공하에 제거하고, 잔류물을 물과 CH2Cl2에 분배시켰다. 유기 층을 건조시키고, 농축하고, 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4,6-디클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘(74; 4.10 g, 수율 99％)을 얻었다.
단계 5. 6-클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4-아민 (75)의 합성
4,6-디클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘 (74; 4.1 g, 15 mmol) 및 25％ 수산화암모늄 (50 mL)을 밀봉된 튜브에서 21시간 동안 100℃로 가열하였다. 냉각 후, 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4-아민(75; 2.7 g, 수율 71％)을 얻었다.
단계 6. 4-아미노-6-클로로-2-(3-플루오로페닐)피리미딘-5-올 (76)의 합성
CH2Cl2 (50 mL) 중 6-클로로-2-(3-플루오로페닐)-5-메톡시피리미딘-4- (75; 2.7 g, 10.6 mmol)의 용액에 삼브로민화붕소 (10.2 mL)를 적가하였다. 생성된 반응 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 용액이 균질해질 때까지 MeOH를 조심스럽게 첨가하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 수성 NaHCO3를 첨가하였다. 혼합물을 CH2Cl2로 추출하고, 유기 층을 건조시키고, 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-아미노-6-클로로-2-(3-플루오로페닐)피리미딘-5-올(76; 1.07 g, 수율 42％)을 얻었다.
단계 7. 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-7(8H)-온 (77)의 합성
4-아미노-6-클로로-2-(3-플루오로페닐)피리미딘-5-올(76; 5.3 g, 22.1 mmol)을 K2CO3 (15.2 g, 110 mmol)와 함께 THF (2200 mL)에 용해시켰다. 2-클로로아세틸 클로라이드 (2.50 g, 22.1 mmol)를 적가하고, 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 24시간 동안 환류시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-7(8H)-온(77; 3.4 g, 수율 55％)을 얻었다.
단계 8. 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (78)의 합성
THF (40 mL) 중 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-7(8H)-온 (77; 3.4 g, 12.1 mmol)의 용액에 9.8M BH3-Me2S (12.4 mL, 121 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 밤새 환류시켰다. 냉각 후, 메탄올 (8 mL)을 용액에 적가하고, 반응 혼합물을 30분 동안 환류시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진(78; 2.16 g, 수율 67％)을 얻었다.
단계 9. 2-(3-플루오로페닐)-N,N-디메틸-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-아민 (79)의 합성
디옥산 (70 ml) 중 4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (79; 550 mg, 2.07 mmol), 33％ 디메틸아민 용액 (35 mL)의 혼합물을 밀봉된 튜브에서 24시간 동안 90℃에서 가열하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-(3-플루오로페닐)-N,N-디메틸-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-아민(80; 420 mg, 수율 74％)을 얻었다.
상기한 일반적인 프로토콜을 사용하여 디메틸아민을 피롤딘으로 치환함으로써 유사한 2-(3-플루오로페닐)-4-(피롤리딘-1-일)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 81 
을 합성하고, 디메틸아민을 모르폴린으로 치환함으로써 2-(3-플루오로페닐)-4-모르폴리노-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 82 
를 합성하였다.
단계 10. 4-(디메틸아미노)-2-(3-플루오로페닐)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 736)의 합성
CH2Cl2 (5 mL) 중 2-(3-플루오로페닐)-N,N-디메틸-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-아민 (80; 90 mg, 0.328 mmol) 및 트리에틸아민 (116 mg, 1.15 mmol)의 용액에 트리포스겐 (49 mg, 0.164 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한 후, 피리딘-4-아민 (93 mg, 0.984 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 24시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-(디메틸아미노)-2-(3-플루오로페닐)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드(화합물 736; 24 mg, 수율 19％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 4-치환된-2-아릴-N-치환된-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2-아릴-치환된-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-아민과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 17. 2-(3-플루오로페닐)-4-(피페라진-1-일)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 738)의 제조
단계 1. tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트 (83)의 합성
4-클로로-2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진 (79; 550 mg, 2.07 mmol), tert-부틸 피페라진-1-카르복실레이트 (7.7 g, 41.4 mmol) 및 디옥산 (100 mL)을 밀봉된 튜브에 첨가하였다. 반응 혼합물을 100℃에서 24시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트(83; 540 mg, 수율 63％)를 얻었다.
단계 2. tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-8-(피리딘-4-일카르바모일)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트 (84)의 합성
CH2Cl2 (7 mL) 중 tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트 (83; 120 mg, 0.289 mmol) 및 트리에틸아민 (102 mg, 1.01 mmol)의 용액에 트리포스겐 (43 mg, 0.144 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 피리딘-4-아민 (82 mg, 0.867 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 24시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-8-(피리딘-4-일카르바모일)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트(84; 85 mg, 수율 55％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 4-아릴-8-치환된-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)치환된-1-카르복실레이트 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 4-아릴-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)치환된-1-카르복실레이트와 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
단계 3. 2-(3-플루오로페닐)-4-(피페라진-1-일)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드 (화합물 738)의 합성
tert-부틸 4-(2-(3-플루오로페닐)-8-(피리딘-4-일카르바모일)-7,8-디히드로-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-4-일)피페라진-1-카르복실레이트 (84; 85 mg, 0.159 mmol)를 1N HCl (20 mL)에 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용액을 포화 NaHCO3로 중화시키고, EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 합하고, 건조시키고, 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-(3-플루오로페닐)-4-(피페라진-1-일)-N-(피리딘-4-일)-6H-피리미도[5,4-b][1,4]옥사진-8(7H)-카르복스아미드(화합물 738; 0 mg, 수율 58％)를 얻었다.
실시예 18. 2,2-디메틸-N-(피리딘-4-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 560)의 제조
단계 1. 에틸 2-((6-브로모-2-니트로피리딘-3-일)옥시)-2-메틸프로파노에이트 (86)의 합성
디메틸포름아미드(30 mL) 중 6-브로모-2-니트로피리딘-3-올 (85; 3.28 g, 15 mmol), 에틸 2-브로모-2-메틸프로파노에이트 (3.51 g, 18 mmol) 및 K2CO3의 혼합물을 실온에서 48시간 동안 교반하였다. 물을 첨가하고, 혼합물을 EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고, 농축하고, 석유 에테르:EtOAc로 용리하는 칼럼 크로마토그래피로 정제시켜 황색 고체로서 에틸 2-((6-브로모-2-니트로피리딘-3-일)옥시)-2-메틸프로파노에이트(86; 1.3 g, 36％)를 얻었다.
단계 2. 6-브로모-2,2-디메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온 (87)의 합성
HOAc (50 mL) 중 에틸 2-((6-브로모-2-니트로피리딘-3-일)옥시)-2-메틸프로파노에이트 (86; 5.5 g, 17.2 mmol) 및 철 분말 (5.2 g, 92 mmol)의 혼합물을 90℃에서 2시간 동안 가열하였다. 고온 용액을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 포화 수성 NaHCO로 처리하고, EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, 농축하여 백색 고체로서 6-브로모-2,2-디메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온(87; 4.1 g, 92％)을 얻었다.
단계 3. 6-브로모-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (88)의 합성
6-브로모-2,2-디메틸-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-3(4H)-온 (87; 4.4 g, 17.1 mmol) 및 BH3?Me2S (THF 중 2.5M, 64 mL, 160 mmol)의 용액을 환류하에 24시간 동안 가열하였다. 냉각 후, MeOH (10 mL)를 용액에 일부분씩 나누어 첨가하고, 반응 혼합물을 30분 동안 환류시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 농축하고, 물을 첨가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하고, 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 오일로서 6-브로모-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (88; 2.5 g, 57％)을 얻었다.
단계 4. 2,2-디메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (89)의 합성
1,2-디메톡시에탄 (20 mL) 및 물 (2 mL) 중 화합물 6-브로모-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (88; 1.0 g, 4.11 mmol), (3-(트리플루오로메틸)페닐)보론산 (1.2 g, 6.17 mmol), Pd(PPh3)4 (250 mg, 0.21 mmol) 및 탄산세슘 (2.7 g, 8.22 mmol)의 혼합물을 100℃에서 18시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축하여 암색 잔류물을 얻고, 이것을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 회백색 고체로서 2,2-디메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(89; 1.13 g, 89％)을 얻었다.
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 2,2-디메틸-6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 5. 2,2-디메틸-N-(피리딘-4-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 560)의 합성
CH2Cl2 (5 mL) 중 2,2-디메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (89; 100 mg, 0.32 mmol) 및 트리에틸아민 (0.16 mL, 1.13 mmol)의 용액에 트리포스겐 (48 mg, 0.16 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 피리딘-4-아민 (92 mg, 0.97 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 CH2Cl2로 희석하고, 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2,2-디메틸-N-(피리딘-4-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 560; 40 mg, 29％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 2,2-디메틸-N-치환된-6-아릴-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2,2-디메틸-6-아릴-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예
19. (S)-6-(3-(3-
플루오로피롤리딘
-1-일)
페닐
)-2,2-디메틸-N-(5-
메틸피리딘
-3-일)-2H-
피리도[3,2-b][1,4]옥사진
-4(3H)-
카르복스아미드
(화합물 660)의 제조
단계 1. (S)-1-(3-브로모페닐)-3-플루오로피롤리딘 (91)의 합성
톨루엔 (100 mL) 중 1,3-디브로모벤젠 (90; 5 g, 21.20 mmol) 및 (S)-3-플루오로피롤리딘 히드로클로라이드 (2.93 g, 23.31 mmol)의 용액에 BINAP (1.32 g, 2.12 mmol), Pd2(dba)3 (0.97 g, 1.06 mmol) 및 Cs2CO3 (6.93 g, 50.9 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 121℃에서 10시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축하고, 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 (S)-1-(3-브로모페닐)-3-플루오로피롤리딘(91; 3.5 g, 68％)을 얻었다.
단계 2. (S)-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)보론산 (92)의 합성
-78℃에서 THF (70 mL) 중 (S)-1-(3-브로모페닐)-3-플루오로피롤리딘(91; 3.5 g, 14.34 mmol)의 용액에 n-BuLi (헥산 중 2.5M 용액, 12 mL, 28.68 mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 1시간 동안 교반하고, 트리메틸보레이트 (1.79 g, 17.21 mmol)를 적가하였다. 혼합물을 -78℃에서 추가의 30분 동안 교반한 후, MeOH를 첨가하고, 혼합물을 EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 (S)-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)보론산(92; 940 mg, 31％)을 얻었다.
단계 3. (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (93)의 합성
1,2-디메톡시에탄 (10 mL) 중 화합물 6-브로모-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (88; 350 mg, 1.44 mmol), (S)-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)보론산 (330 mg, 1.58 mmol), Pd(dppf)Cl2 (60 mg, 0.072 mmol) 및 탄산세슘 (0.94 g, 2.88 mmol)의 혼합물을 95℃에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 EtOAc:석유 에테르로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(93; 290 mg, 62％)을 얻었다.
단계 4. (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 660)의 합성
THF (3 mL) 중 (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (93; 65 mg, 0.2 mmol) 및 트리에틸아민 (61 mg, 0.6 mmol)의 혼합물에 트리포스겐 (24 mg, 0.08 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 교반하였다. 5-메틸피리딘-3-아민 (43 mg, 0.4 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 60℃에서 18시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 포화 중탄산나트륨 용액 및 물로 세척하였다. 유기 층을 농축하고, 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 고체로서 (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 660; 34 mg, 31％)를 얻었다.
거울상이성질체 (S)-3-플루오로피롤리딘 히드로클로라이드로부터 출발하여 (S)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드에 대해 상기 기재된 것과 유사한 절차를 사용하여 (R)-6-(3-(3-플루오로피롤리딘-1-일)페닐)-2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 701)를 제조하였다.
실시예
20. 2,2-디메틸-N-(5-
메틸피리딘
-3-일)-6-(3-(
피롤리딘
-1-
일메틸
)
페닐
)-2H-
피리도[3,2-b][1,4]옥사진
-4(3H)-
카르복스아미드
(화합물 629)의 제조
단계 1. 메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조에이트 (94)의 합성
질소 분위기하에 디메톡시에탄 (50 mL) 중 6-브로모-2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(88; 1.5 g, 6.2 mmol), (3-(메톡시카르보닐)페닐)보론산 (1.45 g, 8.0 mmol), Pd(dppf)Cl2 (260 mg, 0.31 mmol) 및 탄산세슘 (4.0 g, 12.34 mmol)의 혼합물을 90℃에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, EtOAc:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 고체로서 메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조에이트(94; 1.7 g, 92％)를 얻었다.
단계 2. 메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조산 (95)의 합성
용매 혼합물 MeOH:THF:H2O (5 mL:5 mL:3 mL) 중 화합물 메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조에이트 (94; 700 mg, 2.35 mmol)의 용액에 LiOH?H2O (200 mg, 4.7 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 주위 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 물 (25 mL)을 첨가하고, 진한 염산을 사용하여 pH를 3 내지 4로 조정하였다. 침전물을 여과하고, 건조시켜 백색 고체로서 메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조산(95; 0.59 g, 84％)을 얻었다.
단계 3. (3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)(피롤리딘-1-일)메타논 (96)의 합성
메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조산 (95; 0.59 g, 2.1 mmol), 피롤리딘 (300 mg, 4.2 mmol) 및 2-(7-아자-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 (HATU) (1.6 g, 4.2 mmol)를 N,N-디메틸포름아미드 (DMF) (10 mL)에 용해시켰다. 이어서, 디이소프로필에틸아민 (0.8 ml, 4.2 mmol)을 첨가하고, 실온에서 밤새 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 물로 희석하고, EtOAc로 추출하고, 합한 유기 층을 포화 중탄산나트륨 및 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 농축하였다. 잔류물을 EtOAc:석유 에테르로 연화시켜 황색 고체로서 (3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)(피롤리딘-1-일)메타논(96; 0.49 g, 72％)을 얻었다.
단계 4. 2,2-디메틸-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (97)의 합성
THF (7.5 mL) 중 (3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)(피롤리딘-1-일)메타논 (96; 0.49 g, 1.45 mmol) 및 BH3?Me2S (THF 중 10M, 1.5 mL, 15 mmol)의 혼합물을 18시간 동안 가열하여 환류시켰다. 냉각 후, MeOH (10 mL)를 용액에 첨가하고, 1시간 동안 계속 환류시켰다. 반응 혼합물을 농축하고, 잔류물을 MeOH:CH2Cl2로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 반고체로서 2,2-디메틸-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진(97; 0.36 g, 76％)을 얻었다.
단계 5. 2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 629)의 합성
THF (3 mL) 중 2,2-디메틸-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진 (97; 50 mg, 0.15 mmol) 및 트리에틸아민 (50 mg, 0.46 mmol)의 용액에 트리포스겐 (19 mg, 0.062 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 5-메틸피리딘-3-아민 (25 mg, 0.23 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2,2-디메틸-N-(5-메틸피리딘-3-일)-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 629; 15 mg, 20％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 5-메틸피리딘을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 2,2-디메틸-N-치환된-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2,2-디메틸-6-(3-(피롤리딘-1-일메틸)페닐)-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 21. 6-(3-((디메틸아미노)메틸)페닐)-2,2-디메틸-N-(피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 677)의 제조
단계 1. 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)-N,N-디메틸벤즈아미드 (98)의 합성
메틸 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)벤조산 (0.50 g, 1.74 mmol), 디메틸아민 히드로클로라이드 (95; 710 mg, 8.71 mmol) 및 HATU (1.3 g, 3.42 mmol)를 DMF (10 mL)에 용해시켰다. 이어서, 디이소프로필에틸아민 (562 mg, 4.36 mmol)을 첨가하고, 30℃에서 밤새 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 물로 희석하고, EtOAc로 추출하고, 합한 유기 층을 포화 중탄산나트륨 및 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 농축하였다. 잔류물을 EtOAc:석유 에테르로 연화시켜 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)-N,N-디메틸벤즈아미드(98; 493 mg, 90％)를 얻었다.
단계 2. 1-(3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)-N,N-디메틸메탄아민 (99)의 합성
THF (10 mL) 중 3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)-N,N-디메틸벤즈아미드 (98; 0.49 g, 1.56 mmol) 및 BH3?Me2S (THF 중 10M, 1.56 mL, 15.6 mmol)의 혼합물을 18시간 동안 가열하여 환류시켰다. 냉각 후, MeOH를 용액에 첨가하고, 1시간 동안 계속 환류시켰다. 반응 혼합물을 농축하고, 잔류물을 MeOH:CH2Cl2로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 1-(3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)-N,N-디메틸메탄아민(99; 0.2 g, 43％)을 얻었다.
단계 3. 6-(3-((디메틸아미노)메틸)페닐)-2,2-디메틸-N-(피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 (화합물 677)의 합성
THF (3 mL) 중 1-(3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)-N,N-디메틸메탄아민 (99; 50 mg, 0.15 mmol) 및 트리에틸아민 (50 mg, 0.46 mmol)의 용액에 트리포스겐 (18 mg, 0.062 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 피리딘-3-아민 (42 mg, 0.46 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 크로마토그래피에 의해 정제시켜 6-(3-((디메틸아미노)메틸)페닐)-2,2-디메틸-N-(피리딘-3-일)-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드(화합물 677; 15 mg, 23％)를 얻었다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-3-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 6-(3-((디메틸아미노)메틸)페닐)-2,2-디메틸-N-치환된-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-4(3H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (DIEA)의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 1-(3-(2,2-디메틸-3,4-디히드로-2H-피리도[3,2-b][1,4]옥사진-6-일)페닐)-N,N-디메틸메탄아민과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 22. 1-메틸-2-옥소-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 - 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 520)의 제조
단계 1. 에틸 2-(6-클로로-3-니트로피리딘-2-일아미노)아세테이트 (101)의 합성
문헌 [Bioorganic and Med. Chem. Letters, 2006, 16, 839-844]에서와 유사한 문헌 절차에 따라 제조하였다. 질소 분위기하에 N,N-디메틸포름아미드 (약 0.1M의 2,6-디클로로-3-니트로피리딘) 중 2,6-디클로로-3-니트로피리딘 (100:; 50 g, 259 mmol) 및 에틸 2-아미노아세테이트 (29.34 g, 285 mmol), N,N-디이소프로필에틸아민 (100.43 g, 777 mmol)의 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 반응의 진행을 TLC에 의해 모니터링하였다. 포화 나트륨 히드로카르보네이트 용액을 반응 혼합물에 첨가하고, 에틸 아세테이트 (2회)로 추출하고, 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척한 후, 진공하에 농축시켜 갈색 잔류물을 얻고, 이것을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 고체로서 에틸 2-(6-클로로-3-니트로피리딘-2-일아미노)아세테이트(101; S.M 50 g으로부터의 42 g, 66％)를 얻었다.
단계 2. 에틸 2-(3-니트로-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-2-일아미노)아세테이트 (102)의 합성
질소 분위기하에, 1,2-디메톡시에탄 500 ml 및 물 32 ml 중 에틸 2-(6-클로로-3-니트로피리딘-2-일아미노)아세테이트(101; 25 g, 93 mmol), 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산 (19.6 g, 111.6 mmol), Pd(PPh3)4 (3.8g, 4.65 mmol) 및 탄산세슘 (66 g, 186 mmol)의 혼합물을 65℃에서 2시간 동안 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 진공하에 농축하여 암색 잔류물을 얻고, 이것을 에틸 아세테이트/석유 에테르=1:10로 용리하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 에틸 2-(3-니트로-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-2-일아미노)아세테이트(102; 31 g, 93.5％)를 얻었다.
단계 3. 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온 (104)의 합성
메탄올 300 ml 중 에틸 2-(3-니트로-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-2-일아미노)아세테이트 (102; 31 g, 9.54 mmol) 및 습윤 Pd-C(습윤, 50％) 3.0 g의 현탁액을 H2하에 주위 온도에서 약 6시간 동안 수소화시켰다. 흑색 촉매를 셀라이트를 통한 여과에 의해 제거하고, 여과물을 진공하에 농축하여 조 회백색 고체 에틸 2-(3-니트로-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-2-일아미노)아세테이트(103; 35.6 g)를 얻고, 이것을 다음 단계에서 추가의 정제없이 사용하였다.
이어서, 2-(3-니트로-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-2-일아미노)아세테이트(103; 35.6 g)를 EtOH 300 ml에 용해시키고, 환류하에 22시간 동안 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하고, 잔류물을 용리액으로서 에틸 아세테이트/석유 에테르=1:8을 사용하는 플래시 크로마토그래피 상에 로딩하여 황색 고체로서 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온(104; 23 g, 83％)을 얻었다. 
단계 4. 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온 (105)의 합성
나트륨 헥사메틸디실라지드 (NaHMDS) (53.4 ml, THF 중 40％, 103.2 mmol)를 0℃에서 건조 THF 400 ml 중 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온 (104; 25.2 g, 86.0 mmol)의 용액에 첨가하였다. 첨가 후, 혼합물을 동일한 온도에서 0.5시간 동안 교반하였다. CH3I를 적색-흑색 용액에 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 포화 NH4Cl 100 ml 및 물 500 ml를 반응 혼합물에 첨가하고, EtOAc (300 ml x 2)로 추출하고, 합한 유기 층을 물, 염수로 세척하고, 건조시키고, 농축하여 조 잔류물을 얻고, 이것을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온(105; 13.8 g, 52％)을 얻었다. 
단계 5. 1-메틸-2-옥소-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 - 트리플루오로아세테이트 염 (화합물 520)의 합성
문헌 [Gool et al Tet Lett, 2008, 49, 7171-7173]의 문헌 절차에 따라 제조하였다. 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온 105 및 2-아미노티아졸에 본원에 개략된 일반적인 우레아 형성 조건을 수행하고, MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제시켜 TFA 염으로서 1-메틸-2-옥소-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드(화합물 520; 59.6 mg, 33％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 2-아미노티아졸을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 1-메틸-2-옥소-N-치환된-6-아릴-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 실온 내지 50℃에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (DIEA)의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 1-메틸-6-아릴-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 23. 1-메틸-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 - TFA 염 (화합물 529)의 제조
단계 1. 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로피리도[2,3-b]피라진 (106)의 합성
THF 265 ml 중 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[2,3-b]피라진-2(1H)-온 (105; 8.8 g, 28.6 mmol) 및 9-BBN (32.21 g, 132 mmol)의 용액을 환류하에 4시간 동안 교반하였다. 용매를 감압하에 제거하고, 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 유성 생성물 (6.4 g, 81％)을 얻었다. 이어서, 이 조 생성물을 순수한 석유 에테르로 연화시켜 백색 고체로서 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로피리도[2,3-b]피라진(106; 2.8 g, 35％) 및 9-BBN (42％)으로 오염된 조 오일 3.3 g을 얻었다. 
단계 2. 1-메틸-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 - TFA 염 (화합물 529)의 합성
문헌 [Gool et al Tet Lett, 2008, 49, 7171-7173]과 유사한 문헌 절차에 따라 제조하였다. 1-메틸-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로피리도[2,3-b]피라진 106 및 2-아미노티아졸에 상기한 일반적인 조건을 수행하고, MeOH 및 0.1％ TFA로 용리하는 HPLC에 의해 정제시켜 TFA 염으로서 1-메틸-N-(티아졸-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드(화합물 529; 72.4 mg, 39％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 2-아미노티아졸을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 1-메틸-N-치환된-6-아릴-2,3-디히드로피리도[2,3-b]피라진-4(1H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (DIEA)의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 1-메틸-6-아릴-1,2,3,4-테트라히드로피리도[2,3-b]피라진과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 24. N-(5-메틸피리딘-3-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 585)의 제조
단계 1. tert-부틸 6-클로로피리딘-2-일 카르바메이트(108)의 합성
THF (300 ml) 중 NaHMDS (351 ml, 0.7 mol)를 0℃로 냉각시키고, THF (300 ml) 중 2-아미노-6-클로로피리딘 (107; 40 g, 0.311 mol)의 용액을 첨가한 후, 내부 온도가 0℃ 미만으로 유지되도록 보장하면서 THF 중 디-tert-부틸 디카르보네이트 (68 g, 0.311 mol)의 용액을 첨가하였다. 생성된 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 에이징시킨 후, 1M 염산을 첨가하여 pH 3으로 조심스럽게 산성화시키고, EtOAc로 추출한 후, 합한 유기 층을 포화 수성 NaHCO3 및 염수로 순차적으로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하여 조 생성물을 얻었다. 에테르로 연화시켜 목적하는 생성물 tert-부틸 6-클로로피리딘-2-일카르바메이트(108; 45 g, 수율 63.4％)를 얻었다. 
단계 2. tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (109)의 합성
-20℃에서 THF (600 mL) 중 테트라메틸에틸렌디아민 (TMEDA) (63.84 g, 0.549 mol)의 교반 용액에 n-BuLi (220 mL, 0.549 mol, 헥산 중 2.5M)를 10분에 걸쳐 첨가하였다. 용액을 -20 내지 10℃에서 30분 동안 교반한 후, -78℃로 냉각시켰다. THF (300 mL) 중 tert-부틸 6-클로로피리딘-2-일카르바메이트 (108; 57.0 g, 0.249 mol)의 용액을 15분에 걸쳐 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 에이징시킨 후, CuI (47.6 g, 0.249 mol)를 한번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 -10℃로 가온시켰다. 1-클로로-3-아이오도프로판 (76.5 g, 0.374 mol)을 1분에 걸쳐 순수하게 첨가하고, 냉각조를 제거하고, 반응물을 실온으로 가온시킨 후, 밤새 환류시켰다. 반응의 완결 후, 반응 혼합물을 냉각시키고, 포화 중탄산나트륨의 첨가를 통해 켄칭시켰다. 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 짧은 실리카 겔 패드를 통해 여과하고, 농축하여 조 생성물을 얻었다. 에테르로 연화시켜 tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트(109; 43 g, 수율 67％)를 얻었다. 
단계 3. 7-클로로-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (110)의 합성
tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (109; 21 g, 0.078 mol)를 CF3COOH (100 ml)에 첨가하고, 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, EA에 용해시켰다. pH=9가 될 때까지 포화 수성 NaHCO3를 조심스럽게 첨가하였다. 수성 층을 EtOAc로 다시 추출하고, 합한 유기 층을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하여 7-클로로-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (110; 12.9 g, 수율 98％)을 얻었다. 
단계 4. 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (111)의 합성
질소 분위기하에 1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(110; 1.2 g, 7.12 mmol)을 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산 (2.03 g, 10.68 mmol), Cs2CO3 (4.64 g, 14.24 mmol) 및 Pd(dppf)Cl2 (297 mg, 0.356 mmol)와 함께 DME (40 mL)에 용해시켰다. 반응 혼합물을 90℃에서 밤새 교반하였다. 고체를 여과하였다. 이어서, 여과물을 H2O로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시킨 후, 진공하에 농축하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(111; 1.25 g, 63％)을 얻었다. 
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 7-아릴-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 5. N-(5-메틸피리딘-3-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 585)의 합성
질소 분위기하에 무수 THF 중 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (111; 0.36 mmol, 1.0 당량) 및 TEA (0.15 ml, 1 mmol, 3.0 당량)의 혼합물에 트리포스겐 (43 mg, 0.144 mmol, 0.4 당량)을 일부분씩 나누어 첨가하였다. 이어서, 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (111)이 사라질 때까지 (TLC에 의해 모니터링됨), 상기 혼합물을 30℃에서 30분 동안 교반하였다. 5-메틸피리딘-3-아민 (0.36 mmol, 1.0 당량)을 첨가하고, 반응물을 60℃에서 18시간 동안 교반하였다. 포화 중탄산나트륨 (5 ml) 및 디클로로메탄 (10 ml)을 반응 혼합물에 첨가하였다. 유기 층을 물 (10 ml) 및 염수로 세척한 후, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 농축하였다. 조 생성물을 정제용-TLC에 의해 정제시켜 백색 고체로서 N-(5-메틸피리딘-3-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 585; 40 mg, 27％)를 얻었다. 
3-(2,3-디히드록시프로폭시)페닐 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (화합물 641) 및 (3-(2,3-디히드록시프로폭시)페닐)(7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-일)메타논 (화합물 642)을 화합물 562 및 518에 대해 상기 기재된 경로에 의해 합성하였다.
이러한 일반적인 절차를 사용하여 5-메틸피리딘-3-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 N-치환된-7-아릴-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (DIEA)의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 7-아릴-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 25. 4-옥소-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 719)의 제조
단계 1. tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (112)의 합성
THF (200 mL) 중 7-클로로-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(110; 6.0 g, 35.7 mmol), Boc2O (15.6 g, 71.4 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (13.1 g, 107.1 mmol)의 혼합물을 환류하에 밤새 교반하였다. TLC는 반응이 완결되었음을 나타내었으며, 혼합물을 물에 부었다. 유기 층을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하여 백색 고체로서 tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트(112; 8.74 g, 91％)를 얻었다. 
단계 2. tert-부틸 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (113)의 합성
tert-부틸 7-클로로-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (112; 7.74 g, 28.77 mmol), (3-(트리플루오로메틸)페닐) 보론산 (10.94 g, 57.54 mmol), Pd(dppf)Cl2 (2.35 g, 2.88 mmol), Cs2CO3 (18.72 g, 57.54 mmol) 및 디옥산/H2O (10/1, v/v) (165 mL)의 혼합물을 질소 분위기하에 100℃에서 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 EtOAc (200 mL)에 용해시켰다. 용액을 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 10/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 백색 고체로서 tert-부틸 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트(113; 9.63 g, 수율 89％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-(트리플루오로메틸)-페닐보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 tert-부틸 7-아릴-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 3. tert-부틸 4-옥소-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (114)의 합성
t-BuOH (38.5 mL) 및 H2O (35.8 mL) 중 tert-부틸 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (113; 10.4 g, 27.51 mmol) 및 NaH2PO4 (8.254 g, 68.78 mmol)의 혼합물을 50℃로 가열한 후, 온도를 60℃ 미만으로 유지시키면서 NaMnO4/H2O (40％) (55.02 g)를 적가하였다. 과망간산염의 첨가를 완료한 후, 반응물을 50℃에서 7시간 동안 교반하였다 (반응 시간은 TLC 플레이트 및 LCMS에 의해 결정됨). 반응이 완결된 후, 보라색이 사라질 때까지 Na2SO3 고체를 냉각된 반응 혼합물에 조심스럽게 첨가하였다. 생성된 현탁액을 여과하여 이산화망간을 제거하고, 여과물을 EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하고, 합한 유기 층을 수성 Na2CO3 및 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 6/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 황색 고체로서 tert-부틸 4-옥소-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트(114; 8.0 g, 수율 74％)를 얻었다. 
단계 4. 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1,8-나프티리딘-4(1H)-온 (115)의 합성
tert-부틸 4-옥소-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트 (114; 1.0 g, 2.55 mmol)를 HCl/MeOH (10 mL, 3N)에 용해시킨 후, 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 수성 Na2CO3를 첨가함으로써 약 pH 10으로 만들었다. 생성된 혼합물을 EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하여 황색 고체로서 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1,8-나프티리딘-4(1H)-온(115; 0.85 g, 수율 114％)을 얻었다. 
단계 5. 4-옥소-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 719)의 합성
CH2Cl2 (5 mL) 중 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1,8-나프티리딘-4(1H)-온 (115; 150 mg, 0.52 mmol) 및 트리에틸아민 (0.28 mL, 2.06 mmol)의 용액에 트리포스겐 (152 mg, 0.52 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 피리딘-4-아민 (144 mg, 0.15 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 크로마토그래피에 의해 정제시켜 4-옥소-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 719; 15 mg, 7％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 5-피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 4-옥소-N-치환된-7-아릴-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 7-아릴-2,3-디히드로-1,8-나프티리딘-4(1H)-온과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 26. 4,4-디플루오로-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 743)
단계 1. 4,4-디플루오로-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (116)의 합성
7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1,8-나프티리딘-4(1H)-온 (115; 1.46 g, 5 mmol)을 디에틸아미노황 트리플루오라이드 (DAST) (10 mL)로 처리한 후, 30℃에서 3일 동안 교반하였다. 반응물을 물(적가)로 켄칭시키고, EtOAc (3 x 30 mL)로 추출하고, 합한 유기 층을 포화 수성 NaHCO3, 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 10/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 황색 고체로서 4,4-디플루오로-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(116; 759 mg, 수율 50％)을 얻었다.
단계 2. 4,4-디플루오로-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 743)의 합성
방법 A: 건조 THF 3 mL 중 4,4-디플루오로-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (116; 50 mg, 0.16 mmol)의 혼합물에 트리에틸아민 (0.066 mL, 0.48 mmol)을 한번에 첨가한 후, 트리포스겐 (19 mg, 0.064 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 30℃에서 1 내지 2시간 동안 교반하고, 4-아미노피리딘 (30 mg, 0.32 mmol, 2.0 당량)을 반응 혼합물에 첨가하고, 추가의 20시간 동안 교반하였다. 물 및 디클로로메탄 (10 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고; 유기 층을 물 (10 mL) 및 염수로 연속적으로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 진공하에 농축하였다. 조 생성물을 정제용 TLC에 의해 정제시켜 담황색 고체로서 4,4-디플루오로-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 743; 20 mg, 29％)를 얻었다. 
실시예 27. 4,4-디플루오로-N-(피리딘-2-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 814)의 제조
방법 B: 아세토니트릴 중 4,4-디플루오로-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (116; 50 mg, 0.16 mmol), 페닐 피리딘-2-일카르바메이트 (69 mg, 0.32 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (23 mg, 0.192 mmol)의 혼합물을 밀봉된 튜브에서 18시간 동안 60℃에서 가열하였다. 조 생성물을 에틸 아세테이트/석유 에테르 (1:8)로 용리하는 정제용 TLC 플레이트 상에 로딩함으로써 정제시켰다. 이것으로 담황색 고체로서 4,4-디플루오로-N-(피리딘-2-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 814)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 적절한 아민 또는 페닐 카르바메이트를 선택함으로써 다양한 4,4-디플루오로-N-치환된-7-아릴-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다.
실시예 28. 4,4-디메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 826)의 제조
단계 1. N-(6-아미노피리딘-2-일)-3-메틸부트-2-엔아미드 (118)의 합성
0℃에서 건조 THF (150 mL) 및 Et3N (35 mL, 0.25 mol, 2.5 당량) 중 1,4-디아미노피리딘 (32.7 g, 0.3 mol, 3.0 당량)의 용액에 3-메틸부트-2-에노일 클로라이드 (12 g, 0.10 mol, 1.0 당량)를 10분에 걸쳐 적가하였다. 첨가 후, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 생성된 혼합물을 수성 포화 중탄산나트륨 용액에 붓고, DCM (80 mL x 2)으로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축하였다. 조 잔류물을 실리카 겔 상에 흡착시키고, 크로마토그래피 칼럼 상에 로딩시키고, 에틸 아세테이트 및 석유 에테르 (1:5)로 용리시켜 백색 고체로서 N-(6-아미노피리딘-2-일)-3-메틸부트-2-엔아미드 (10.7 g, 56％)를 얻었다. 
단계 2. 7-아미노-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온 (119)의 합성
질소 분위기하에, 온도를 20℃ 미만으로 유지하면서 MeSO3H (2.85 g, 30.0 mmol, 3.0 당량)를 건조 디클로로메탄 20 mL 중 N-(6-아미노피리딘-2-일)-3-메틸부트-2-엔아미드 (118; 1.91 g, 10.0 mmol, 1.0 당량)의 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 건조 DCM 60 mL 중 AlCl3 (10.7 g, 80.0 mmol, 8.0 당량)의 현탁액에 적가하고, 온도를 10℃ 미만으로 유지하도록 제어하였다. 첨가 후, 반응 혼합물을 주위 온도에서 밤새 교반하였다. 얼음물 (100 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, 10분 동안 교반하고, 수성 NaOH (2N)를 사용하여 pH = 8 내지 10으로 염기성화하였다. 수성 층을 DCM/MeOH (100:10) (2 x 50 mL)로 추출하고, 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 감압하에 증발시켜 조 잔류물을 얻었다. 조 생성물을 에틸 아세테이트/석유 에테르 = 1:1에 연화시켜 7-아미노-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온(119; 1.25 g, 63％)의 백색 고체를 얻었다. 
단계 3. 7-클로로-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온 (120)의 합성
0℃에서 진한 염산 2 mL 중 7-아미노-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온 (119; 191 mg, 1.0 mmol, 1.0 당량)의 혼합물에 물 (386 mg/0.5 mL) 중 NaNO2의 용액을 첨가하였다. 30분 동안 교반한 후, 분말화된 CuCl (150 mg, 1.5 mmol)을 상기 혼합물에 첨가하고, 2시간 동안 교반하였다. 물 (5 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고, pH를 NH4OH를 사용하여 약 9 내지 10으로 조정한 후, 에틸 아세테이트 (2x)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물, 염수로 세척하고, 진공하에 농축하여 황색 고체를 얻었다. 조 물질을 용리액으로서 에틸 아세테이트/석유 에테르 = 10:1을 사용하는 실리카 겔 플래시 칼럼 상에 로딩하여 7-클로로-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온(120; 105 mg, 50％)의 황색 고체를 얻었다. 
단계 4. 7-클로로-4,4-디메틸-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (121)의 합성
0℃에서 질소 분위기하에, 건조 THF 50 mL 중 7-클로로-4,4-디메틸-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-2(1H)-온 (120; 1.9 g, 9.05 mmoL, 1.0 당량)의 교반 용액에 BF3.Et2O (2.7 g, 19.0 mmol, 2.1 당량)를 한번에 첨가하였다. 혼합물을 0℃에서 10분 동안 교반한 후, 수소화붕소나트륨 (0.72 g, 19.0 mmol, 2.1 당량)을 첨가하고, 반응물을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트 (20 mL)를 반응 혼합물에 첨가한 후, 1M HCl 9 mL를 적가하고, 혼합물을 포화 중탄산나트륨 용액에 붓고, 에틸 아세테이트 (2 x 60 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 감압하에 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 조 생성물을 석유 에테르 중에서의 연화에 의해 정제시켜 황색 고체로서 7-클로로-4,4-디메틸-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(121; 1.74 g, 98％)을 얻었다. 
단계 5. 4,4-디메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (122)의 합성
질소 분위기하에, 디메톡시에탄 (DME) 20 mL 및 물 2 mL 중 7-클로로-4,4-디메틸-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (121; 1.0 g, 5.1 mmol, 1.0 당량), 3-(트리플루오로메틸)-페닐 보론산 (1.45 g, 7.65 mmol, 1.5 당량), Pd(dppf)Cl2 (425 mg, 0.51 mmol, 0.10 당량) 및 탄산세슘 (4.1 g, 12.75 mmol, 2.5 당량)의 혼합물을 90℃에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 실리카 겔 상에 흡착시키고, 에틸 아세테이트/석유 에테르 (1:20)로 용리하는 플래시 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 고체로서 4,4-디메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(122; 1.27 g, 81％)을 얻었다. 
단계 6. 4,4-디메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 826)의 합성
방법 A: 아세토니트릴 중 4,4-디메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (122; 61.2 mg, 0.2 mmol), 페닐 피리딘-4-일카르바메이트 (65 mg, 0.0.3 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (25 mg, 0.2 mmol)의 혼합물을 밀봉된 튜브에서 18시간 동안 60℃에서 가열하였다. 조 생성물을 에틸 아세테이트/석유 에테르 (1:3)로 용리하는 정제용 TLC 플레이트 상에 로딩함으로써 정제시켰다. 이것으로 백색 고체로서 4,4-디메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 826)가 얻어졌다. 수율 74％. 
실시예 29. 4,4-디메틸-N-(3-메틸피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 834)의 제조
방법 B: 건조 THF 3 mL 중 3-메틸피리딘-4-아민 (122; 43.3 mg, 0.4 mmol)의 혼합물에 트리에틸아민 (0.3 mL)을 한번에 첨가한 후, 트리포스겐 (47.5 mg, 0.16 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 50℃에서 2시간 동안 교반하고, 4,4-디메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (61.2 mg, 0.2 mmol)을 반응 혼합물에 첨가하고, 60℃에서 추가의 20시간 동안 교반하였다. 포화 중탄산나트륨 용액 및 디클로로메탄 (10 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고; 유기 층을 물 (10 mL) 및 염수로 연속적으로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 진공하에 농축하였다. 조 생성물을 정제용 TLC로 정제시켜 황색 고체로서 4,4-디메틸-N-(3-메틸피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-아프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 834)를 얻었다. 수율 23％. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 적절한 아민 또는 페닐 카르바메이트를 선택함으로써 다양한 4,4-디메틸-N-(3-치환된-7-아릴-3,4-디히드로-1,8-아프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 유도를 제조할 수 있었다.
실시예 30. 4-메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 786)의 제조
단계 1. 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2-디히드로-1,8-나프티리딘 (124)의 합성
DCM (10 mL) 중 tert-부틸 4-히드록시-4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복실레이트(123; 0.54 g, 1.32 mmol)의 용액에 트리플루오로아세트산 (TFA) (10 mL)을 첨가하였다. 40분 후, TLC는 출발 물질이 사라졌다는 것을 나타내었다. TFA 및 DCM을 진공하에 제거하였다. 잔류물을 EtOAc에 용해시키고, H2O, 포화 수성 Na2CO3 용액 및 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하여 황색 고체로서 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2-디히드로-1,8-나프티리딘(124; 400 mg, 정량적인 수율)을 얻었다. 
단계 3. 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (125)의 합성
THF (10 mL) 중 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2-디히드로-1,8-나프티리딘 (124; 674 mg, 2.33 mmol), Pd/C (150 mg)의 혼합물을 H2 1기압하에 밤새 교반하였다. TLC가 반응이 완결되었음을 나타낸 후에, 혼합물을 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 10/1로 용리함)에 의해 정제시켜 백색 고체로서 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘(125; 629 mg, 수율 93％)을 얻었다. 
단계 4. 4-메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 786)의 합성
방법 A: 건조 THF 3 mL 중 4-아미노피리딘 (32 mg, 0.34 mmol)의 혼합물에 트리에틸아민 (0.5 mL)을 한번에 첨가한 후, 트리포스겐 (33 mg, 0.11 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (125; 0 mg, 0.17 mmol)을 반응 혼합물에 첨가하고, 60℃에서 추가의 18시간 동안 교반하였다. 물을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 부분을 디클로로메탄 (3 x 15 mL)으로 추출하였다. 합한 유기물을 수성 NaHCO3 용액 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축하였다. 조 생성물을 정제용 TLC로 정제시켜 백색 고체로서 4-메틸-N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 786)를 얻었다. 
실시예 31. 4-메틸-N-(피리딘-2-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 (화합물 785)의 제조
방법 B: 아세토니트릴 중 4-메틸-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1,2,3,4-테트라히드로-1,8-나프티리딘 (125; 40 mg, 0.14 mmol), 페닐 피리딘-2-일카르바메이트 (60 mg, 0.28 mmol) 및 DMAP (27 mg, 0.22 mmol)의 혼합물을 밤새 환류시켰다. 아세토니트릴을 감압하에 증발에 의해 제거하였다. 잔류물을 디클로로메탄에 용해시키고, 수성 Na2CO3 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고, 농축하였다. 조 생성물을 정제용 TLC 플레이트 상에 로딩함으로써 정제시켜 백색 고체로서 4-메틸-N-(피리딘-2-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 785)를 얻었다. 수율: 21％. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 적절한 아민 또는 페닐 카르바메이트를 선택함으로써 다양한 4-메틸-N-치환된-7-아릴-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다.
실시예 32. 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-N-(피리딘-3-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 747)의 제조
단계 1. tert-부틸 2-클로로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (127)의 합성
드라이아이스 조에서 냉각된 THF (300 mL) 중 테트라메틸에틸렌디아민 (TMEDA) (5.6 g, 48.24 mmol)의 교반 용액에 n-BuLi (19.3 mL, 헥산 중 2.5M, 48.24 mmol)를 5분에 걸쳐 첨가하였다. 20분 후에, THF (25 mL) 중 tert-부틸 6-클로로피리딘-2-일카르바메이트 (126; 5.0 g, 21.88 mmol)의 용액을 5분에 걸쳐 적가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 교반한 후, CuI (4.2 g, 21.88 mmol)를 한번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 -20℃로 1시간 동안 가온시켰다. 1-클로로-4-아이오도부탄 (7.2 g, 32.82 mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 주위 온도로 가온시킨 후, 18시간 동안 환류시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 포화 중탄산나트륨 용액의 첨가를 통해 켄칭시켰다. 수성 층을 EtOAc로 추출하고, 물 및 염수로 순차적으로 세척하였다. 합한 유기 층을 농축하여 조 생성물을 얻고, 이것을 석유 에테르로 연화시켜 담황색 고체로서 tert-부틸 2-클로로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(127; 3.5 g, 56％)를 얻었다. 
단계 2. tert-부틸 2-클로로-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (128)의 합성
t-BuOH (300 mL) 및 H2O (240 mL) 중 tert-부틸 2-클로로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (127; 20.0 g, 70.92 mmol) 및 NaH2PO4?H2O (16.6 g, 106.4 mmol)의 혼합물을 50℃로 가열하였다. NaMnO4 (수성 40％) (60 mL)를 첨가하고, 반응물을 50℃에서 교반하였다. 박층 크로마토그래피 (TLC)를 사용하여 반응의 진행을 모니터링하였다. 보라색이 사라질 때까지 Na2SO3를 냉각된 반응 혼합물에 조심스럽게 첨가하여 반응물을 후처리한 후, EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 tert-부틸 2-클로로-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(128; 7.04 g, 37％)를 얻었다. 
단계 3. tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (129)의 합성
디옥산:H2O (10:1, v:v) (200 ml) 중 tert-부틸 2-클로로-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (128; 7.0 g, 23.6 mmol), 3-클로로페닐 보론산 (9.23 g, 59.0 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.97 g, 2.36 mmol), Cs2CO3 (19.2 g, 59.0 mmol)의 혼합물을 환류하에 18시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응물을 EtOAc로 추출하고, 물 및 염수로 세척하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(129; 5.5 g, 63％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 3-클로로페닐 보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 tert-부틸 2-아릴-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 4. (3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온 (130)의 합성
tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (129; 0.28 g, 0.75 mmol)를 HCl/MeOH (5 ml, 3N)에 용해시킨 후, 주위 온도에서 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하여 오일로서 조 2-(3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온(130; 202 mg, 87％)을 얻었다. 
단계 5. 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-N-(피리딘-3-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 747)의 합성
질소 분위기하에 THF 중 3-아미노피리딘(30 mg, 0.32 mmol) 및 트리에틸아민 (0.3 mL, 2.15 mmol)의 용액에 트리포스겐 (76 mg, 0.26 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-(3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온 (130; 50 mg, 0.16 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 밤새 교반하였다. 물을 첨가하고, 혼합물을 CH2Cl2로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, 농축하였다. 잔류물을 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-N-(피리딘-3-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드(화합물 747; 30 mg, 48％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-3-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 2-아릴-5-옥소-N-치환된-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2-아릴-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 33. 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-N-(4-메틸티아졸-2-일)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 836)의 제조
단계 1. tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (131)의 합성
THF (63 mL) 중 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (129; 1.75 g, 4.70 mmol)의 용액에 t-BuOK (5.26 g, 47.0 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 -40℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, CH3I (2.34 mL, 37.6 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 -40℃에서 1시간 동안 교반하고, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 포화 NH4Cl 용액을 첨가하고, 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 오일로서 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(131; 703 mg, 37％)를 얻었다. 
단계 2. 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온 (132)의 합성
tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (131; 1.2 g, 3.0 mmol)를 HCl/MeOH (30 ml, 3N)에 용해시킨 후, 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축한 후, 수성 NaHCO3를 첨가하여 pH=10으로 만들었다. 생성된 혼합물을 EtOAc로 추출하고, 염수로 세척하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하여 황색 고체로서 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온(132; 890 mg, 99％)을 얻었다. 
단계 3. 2-(3-클로로페닐)-N-(3-플루오로피리딘-4-일)-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 836)의 합성
질소 분위기하에 THF (5 mL) 중 3-플루오로피리딘-4-아민 (38 mg, 0.33 mmol) 및 트리에틸아민 (0.3 mL, 2.11 mmol)의 용액에 트리포스겐 (40 mg, 0.13 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 50℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-(3-클로로페닐)-6,6-디메틸-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온 (132; 50 mg, 0.17 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 18시간 동안 교반하였다. 포화 중탄산나트륨 용액 및 EtOAc를 반응 혼합물에 첨가하고, 분리시키고, 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 2-(3-클로로페닐)-N-(3-플루오로피리딘-4-일)-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드(화합물 837; 6.3 mg, 9％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 3-플루오로피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 2-아릴-N-치환된-6,6-디메틸-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2-아릴-6,6-디메틸-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-5-온과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 34. 2-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 728)의 제조
단계 1. tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (133)의 합성
1,4-디옥산:H2O (10:1, 15 mL) 중 tert-부틸 2-클로로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (127; 1 g, 3.54 mmol), 3-클로로페닐 보론산 (1.1 g, 7.08 mmol), Pd(dppf)Cl2 (295 mg, 0.35 mmol), Cs2CO3 (2.3 g, 7.08 mmol)의 혼합물을 110℃로 밤새 가열하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 반고체로서 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(133; 1.15 g, 90％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 3-클로로페닐 보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 tert-부틸 2-아릴-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 2. 2-(3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀 (134)의 합성
HCl/MeOH (3N, 10 ml) 중 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (133; 790 mg, 2.2 mmol)의 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하여 백색 고체로서 2-(3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀(134; 859 mg, 100％)을 얻었다. 
단계 3. 2-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 728)의 합성
THF (2 mL) 중 2-(3-클로로페닐)-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀 (134; 75 mg, 0.25 mmol), 트리포스겐 (60 mg, 0.20 mmol) 및 트리에틸아민 (0.3 mL, 2.15 mmol)의 혼합물을 30분 동안 50℃로 가열하였다. 이어서, 피리딘-4-아민 (28 mg, 0.25 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 3시간 동안 50℃로 가열하였다. 혼합물을 농축하고, 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 고체로서 2-(3-클로로페닐)-N-(피리딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드(화합물 728; 36.8 mg, 39％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 2-아릴-N-치환된-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 2-아릴-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 35. 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-N-(피리미딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 799)의 제조
단계 1. tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (135)의 합성
tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5-옥소-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (129; 100 mg, 0.27 mmol) 및 디에틸아미노황 트리플루오라이드 (DAST) (2 mL)의 혼합물을 실온에서 3일 동안 교반한 후, 44℃에서 3일 동안 교반하였다. 물을 천천히 첨가하고, 혼합물을 CH2Cl2로 추출하였다. 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트(135; 75 mg, 70％)를 얻었다. 
단계 2. 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀 (136)의 합성
HCl/MeOH (3N, 25 ml) 중 tert-부틸 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복실레이트 (135; 1.16 g, 2.94 mmol)의 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 NaHCO3 용액으로 세척하고, EtOAc로 추출하고, 농축하여 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀(136; 808 mg, 93％)을 얻었다. 
단계 3. 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-N-(피리미딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 (화합물 799)의 합성
THF (100 mL) 중 피리미딘-4-아민 (5.0 g, 52.6 mmol), 트리에틸아민 (15 mL, 107.6 mmol)의 빙냉된 용액에 페닐 클로로포르메이트 (10.7 g, 68.4 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응물을 NaHCO3 용액으로 켄칭시키고, CH2Cl2로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 석유 에테르에서 연화시켜 조 페닐 피리미딘-4-일카르바메이트를 얻었다. MeCN (5 mL) 중 페닐 피리미딘-4-일카르바메이트 (73 mg, 0.34 mmol), 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-6,7,8,9-테트라히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀 (136; 50 mg, 0.17 mmol) 및 DMAP (25 mg, 0.20 mmol)의 용액을 80℃에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 2-(3-클로로페닐)-5,5-디플루오로-N-(피리미딘-4-일)-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드(화합물 799; 35 mg, 50％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 페닐 피리미딘-4-일카르바메이트를 적절한 페닐 카르바메이트로 치환함으로써 다양한 2-아릴-5,5-디플루오로-N-치환된-7,8-디히드로-5H-피리도[2,3-b]아제핀-9(6H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다.
실시예 36. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2-옥소-N-(피리딘-2-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 765)의 제조
단계 1. 에틸 3-((6-클로로-3-니트로피리딘-2-일)아미노)프로파노에이트 (138)의 합성
디메틸포름아미드 (10 mL) 중 2,6-디클로로-3-니트로피리딘(137; 1.92 g, 10 mmol), 에틸 3-아미노프로파노에이트 히드로클로라이드 (1.7 g, 11 mmol) 및 디이소프로필에틸아민 (3.9 g, 30 mmol)의 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응의 진행을 TLC에 의해 모니터링하였다. 포화 NaHCO3 용액을 반응 혼합물에 첨가한 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척한 후, 농축하여 담황색 오일로서 에틸 3-((6-클로로-3-니트로피리딘-2-일)아미노)프로파노에이트(138; 2.8 g, 100％)를 얻었다. 
단계 2. 7-클로로-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (139)의 합성
EtOAc (800 mL) 중 에틸 3-((6-클로로-3-니트로피리딘-2-일)아미노)프로파노에이트 (139; 39 g, 143 mmol) 및 Pd/C (3.9 g)의 혼합물을 수소 (2.5 atm)하에 16시간 동안 교반하였다. 생성된 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 농축하고, 크로마토그래피에 의해 정제시켜 암색 고체를 얻고, 이것을 추가의 정제없이 다음 단계에서 사용하였다. 암색 고체를 AcOH (1000 mL)에 용해시키고, 130℃에서 밤새 교반하였다. AcOH를 감압하에 제거하였다. 잔류물을 EtOH에 용해시키고, 활성탄을 첨가하고, 60℃에서 3시간 동안 교반한 후, 여과하였다. 조 물질을 결정화하여 회색 고체로서 7-클로로-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온(140; 6.8 g, 24％)을 얻었다. 
단계 3. 7-(3-클로로페닐)-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (141)의 합성
1,2-디메톡시에탄 (50 mL) 및 물 (3 mL) 중 화합물 7-클로로-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (140; 1.97 g, 10 mmol), (3-클로로페닐)보론산 (1.88 g, 12 mmol), Pd(PPh3)4 (577 mg, 0.5 mmol) 및 탄산세슘 (6.5 g, 20 mmol)의 혼합물을 65℃에서 밤새 교반하였다. 고체를 여과하고, 여과물을 농축하여 암색 잔류물을 얻고, 이것을 CH2Cl2에 용해시키고, 물로 추출하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 메탄올로 연화시켜 황색 고체로서 7-(3-클로로페닐)-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (1.9 g, 62％)을 얻었다. 연화로부터의 상청액을 농축하고, 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 또다른 1.1 g의 7-(3-클로로페닐)-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온(141)을 얻었다. 
이러한 커플링 절차를 사용하여 3-클로로페닐 보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 7-아릴-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 4. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (142)의 합성
THF (3 mL) 중 7-(3-클로로페닐)-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (141; 168 mg, 0.63 mmol)의 용액에 t-BuOK (84 mg, 0.75 mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 이어서, EtI (0.055 mL, 0.68 mmol)를 첨가하고, 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 잔류물을 EtOAc에 용해시켰다. 생성된 용액을 여과하고, 여과물을 농축하였다. 잔류물을 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 반고체로서 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온(142; 160 mg, 86％)을 얻었다. 
단계 5. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2-옥소-N-(피리딘-2-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 765)의 합성
MeCN (3 ml) 중 페닐 피리딘-2-일카르바메이트 (71 mg, 0.33 mmol), 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (142; 50 mg, 0.17 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (20 mg, 0.17 mmol)의 용액을 환류하에 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2-옥소-N-(피리딘-2-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드(화합물 765; 31 mg, 44％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 페닐 피리딘-2-일카르바메이트를 적절한 페닐 카르바메이트로 치환함으로써 다양한 7-아릴-1-에틸-2-옥소-N-치환된-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다.
실시예 37. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-N-(피리딘-3-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 789)의 제조
단계 1. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2,3,4,5-테트라히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀 (143)의 합성
0℃에서 THF (3 mL) 중 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-4,5-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-2(3H)-온 (142; 80 mg, 0.5 mmol)의 용액에 BH3?Me2S (1 mL, 3 mmol)를 첨가하고, 실온에서 밤새 교반하였다. 반응물에 1N HCl을 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 이어서, pH를 포화 NaHCO3 용액을 사용하여 8로 조정하고, 혼합물을 EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하고, 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 고체로서 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2,3,4,5-테트라히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀(143; 48 mg, 64％)을 얻었다. 
단계 2. 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-N-(피리딘-3-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 789)의 합성
질소 분위기하에 THF (3 mL) 중 피리딘-3-아민 (34 mg, 0.36 mmol) 및 트리에틸아민 (0.1 mL, 0.72 mmol)의 용액에 트리포스겐 (42 mg, 0.14 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 약 4시간 동안 교반하였다. 이어서, 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-2,3,4,5-테트라히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀 (143; 50 mg, 0.18 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 60℃에서 밤새 교반하였다. 포화 중탄산나트륨 용액 및 EtOAc를 반응 혼합물에 첨가하고, 분리시키고, 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 합한 유기 층을 염수로 세척하고, 농축하였다. 잔류물을 정제용 박층 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 반고체로서 7-(3-클로로페닐)-1-에틸-N-(피리딘-3-일)-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드(화합물 789; 34 mg, 47％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-3-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 7-아릴-1-에틸-N-치환된-3,4-디히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀-5(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 7-아릴-1-에틸-2,3,4,5-테트라히드로-1H-피리도[2,3-b][1,4]디아제핀과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 38. N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 558)의 제조
단계 1. 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)-2-니트로피리딘 (145)의 합성
THF (22 mL) 중 트리페닐포스핀 (3.93 g, 15 mmol)의 냉각된(0℃) 용액에 DIAD (3.0 g, 15 mmol)를 적가하였다. 반응 혼합물을 30분 동안 교반한 후, 그것에 THF (18 mL) 중 6-브로모-2-니트로피리딘-3-올 (2.19 g, 10 mmol) 및 3-브로모프로판-1-올 (2.1 g, 15 mmol)의 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고, 약 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 농축하고, 잔류물을 EtOAc와 물에 분배시켰다. 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 황색 오일로서 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)-2-니트로피리딘 (1.18 g, 35％)을 얻었다. 
단계 2. 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)피리딘-2-아민 (146)의 합성
AcOH (10 mL) 중 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)-2-니트로피리딘 (145; 1.18 g, 3.47 mmol) 및 Fe 분말 (0.78 g, 13.88 mmol)의 혼합물을 90℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, EtOAc를 첨가하고, 혼합물을 여과하였다. 여과물을 농축하고, 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)피리딘-2-아민(146; 600 mg, 56％)을 얻었다. 
단계 3. 7-브로모-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀 (147)의 합성
0℃에서 DMF (500 mL) 중 6-브로모-3-(3-브로모프로폭시)피리딘-2-아민 (146; 5 g, 16.13 mmol)의 교반 용액에 NaH (1.29 g, 32.3 mmol, 광유에 현탁됨)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 100℃에서 1시간 동안 교반하였다. 포화 NH4Cl 용액 및 물을 첨가하고, 혼합물을 디클로로메탄으로 추출하였다. 합한 유기 층을 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 농축하였다. 동일한 규모의 제2 배치를 수행하고, 합한 조 물질을 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 백색 고체로서 7-브로모-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀(147; 5.9 g, 80％)을 얻었다. 
단계 4. 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀 (148)의 합성
1,4-디옥산 (20 mL) 중 7-브로모-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀 (147; 1.2 g, 5.24 mmol), (3-(트리플루오로메틸)페닐)보론산 (1.5 g, 7.86 mmol), PdCl2(dppf) (218 mg, 0.26 mmol) 및 탄산세슘 (3.4 g, 10.5 mmol)의 혼합물을 80℃에서 질소 분위기하에 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고, 에틸 아세테이트:석유 에테르로 용리하는 크로마토그래피에 의해 정제시켜 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀(148; 1.3 g, 84％)을 얻었다. 
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 (3-(트리플루오로메틸)페닐)보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 7-아릴-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 5. N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀-5(2H)-카르복스아미드 (화합물 558)의 합성
CH2Cl2 (5 mL) 중 7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀(148; 100 mg, 0.34 mmol) 및 트리에틸아민 (0.17 mL, 1.19 mmol)의 용액에 트리포스겐 (50 mg, 0.17 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 피리딘-4-아민 (96 mg, 1.02 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 CH2Cl2로 희석하고, 물 및 염수로 세척하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 크로마토그래피에 의해 정제시켜 N-(피리딘-4-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀-5(2H)-카르복스아미드(화합물 558; 10 mg, 7％)를 얻었다. 
이러한 일반적인 절차를 사용하여 피리딘-4-아민을 적절한 아민으로 치환함으로써 다양한 N-치환된-7-아릴-3,4-디히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀-5(2H)-카르복스아미드 유도체를 제조할 수 있었다. 별법으로, 또한, 실온 내지 50℃에서 DIEA의 존재하에 적절한 페닐 카르바메이트를 7-아릴-2,3,4,5-테트라히드로피리도[3,2-b][1,4]옥사제핀과 반응시켜 유도체를 제조할 수 있다.
실시예 39. N-(피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘-1-카르복스아미드 (화합물 861)의 제조
단계 1. 1H-피롤로[2,3-b]피리딘 7-옥시드 (150)의 합성
0℃에서 CH2Cl2 (300 mL) 중 1H-피롤로[2,3-b]피리딘 (149; 20 g, 170 mmol)의 용액에 m-CPBA (73 g, 430 mmol) 및 CH2Cl2 (20 mL)의 현탁액을 30분에 걸쳐 첨가하였다. 반응물을 실온으로 가온시키고, 3시간 동안 교반하였다. TLC 플레이트는 반응이 완결되었음을 보여주었으며, 반응 혼합물을 농축하였다. 잔류물을 MeOH (200 mL)에 용해시키고, 포화 수성 K2CO3 (100 mL)를 첨가한 후, 30분 동안 교반하고, 여과하고, 여과물을 농축하고, 생성된 잔류물을 CH2Cl2/MeOH(10/1)에서 연화시키고, 여과하고, 용매를 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH =10/1 내지 5/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 조 생성물을 얻고, 이것을 Et2O로 연화시켜 황색 고체로서 1H-피롤로[2,3-b]피리딘 7-옥시드(150; 9.5 g, 순도 80％, 수율 35％)를 얻었다. 
단계 2. 메틸 6-클로로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘-1-카르복실레이트 (151)의 합성
실온에서 N2 분위기하에 THF (300 mL) 중 1H-피롤로[2,3-b]피리딘 7-옥시드 (150; 8.9 g, 66 mmol) 및 헥사메틸디실라잔 (HMDS) (10.65 mL, 66 mmol)의 용액에 ClCO2Me (15.7 g,166 mmol)를 적가하였다. 동일한 온도에서 1시간 동안 교반한 후, 용매를 제거하고, 잔류물을 EtOAc에 용해시켰다. EtOAc를 포화 수성 NaHCO3 용액 (3 x 30 mL) 및 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 10/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 백색 고체로서 메틸 6-클로로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘-1-카르복실레이트(151; 3.25 g, 수율 23％)를 얻었다. 
단계 3. 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1H-피롤로[2,3-b]피리딘 (152)의 합성
메틸 6-클로로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘-1-카르복실레이트 (151; 3.25 g, 15.5 mmol), (3-(트리플루오로메틸)페닐) 보론산 (5.89 g, 31 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.26 g, 1.55 mmol), Cs2CO3 (15.11 g, 46.5 mmol) 및 디옥산/H2O (10/1, v/v) (50 mL)의 혼합물을 100℃에서 N2하에 밤새 교반하였다. 용매를 제거하고, 잔류물을 EtOAc (200 mL)에 용해시켰다. 용액을 염수로 세척하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 20/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 백색 고체로서 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1H-피롤로[2,3-b]피리딘(152; 3.62 g, 수율 89％)을 얻었다. 
이러한 일반적인 커플링 절차를 사용하여 (3-(트리플루오로메틸)페닐)보론산을 적절한 보론산으로 치환함으로써 다양한 6-아릴-1H-피롤로[2,3-b]피리딘 유도체를 제조할 수 있었다.
단계 4. 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘 (153)의 합성
THF (30 mL) 중 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-1H-피롤로[2,3-b]피리딘 (152; 3.62 g, 13.84 mmol)의 교반 용액에 보란 (13.84 mL, Me2S 중 10M, 138.4 mmol)을 첨가하였다. 16시간 후에, 용매를 제거하고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼 상 크로마토그래피 (석유 에테르/에틸 아세테이트 = 10/1로 용리됨)에 의해 정제시켜 황색 고체로서 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘(153; 886 mg, 수율 24％)을 얻었다. 
단계 5. N-(피리딘-2-일)-6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘-1-카르복스아미드 (화합물 861)의 합성
방법 A: 건조 THF 3 mL 중 2-아미노피리딘 (54 mg, 0.19 mmol)의 혼합물에 트리에틸아민 (0.5 mL)을 한번에 첨가한 후, 트리포스겐 (68 mg, 0.23 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 6-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-2,3-디히드로-1H-피롤로[2,3-b]피리딘 (153; 50 mg, 0.19 mmol)을 반응 혼합물에 첨가하고, 60℃에서 추가의 18시간 동안 교반하였다. 물을 반응 혼합물에 첨가하고, 수성 부분을 디클로로메탄 (3 x 15 mL)으로 추출하였다. 합한 유기물을 수성 NaHCO3 용액 및 염수로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축하였다. 조 생성물을 정제용 TLC에 의해 정제시켜 백색 고체로서 4-메틸-N-(피리딘-2-일)-7-(3-(트리플루오로메틸)페닐)-3,4-디히드로-1,8-나프티리딘-1(2H)-카르복스아미드(화합물 861)를 얻었다. 
6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-아민 (160)의 제조
단계 1. 6-토실-2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 (155)의 합성
실온에서 에탄올 600 ml 중 KOH (33.2 g, 0.59 mol) 및 p-토실아미드 (37.9 g, 0.22 mol)의 용액에 3-브로모-2,2-비스(브로모메틸)프로판-1-올 (154; 60.1 g, 0.19 mol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 90시간 동안 가열하여 환류시켰다. 용매를 증발에 의해 제거하고, 1M KOH 500 ml를 첨가하고, 백색 현탁액을 실온에서 추가의 2시간 동안 교반시켰다. 혼합물을 여과하고, 백색 필터 케이크를 세척수가 중성이 될 때까지, 물로 세정하였다. 필터 케이크를 고 진공하에 건조시켜 6-토실-2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄(155; 백색 고체로서 토실아미드 10 mol％를 함유하는 생성물 30.55 g)을 얻었다. 순수한 6-토실-2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄의 전체 수율이 계산되었다(155; 27.4 g, 58％). 
단계 2. 2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 옥살레이트 (156)의 합성
6-토실-2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 (155; 7.30 g, 28.8 mol) 및 마그네슘 (4.9 g, 0.2 mol)을 1시간 동안 메탄올 (500 ml)에서 초음파 처리하였다. 회전 증발기 상에서 회색 반응 혼합물로부터 거의 모든 용매를 제거하여 점성 회색 잔류물을 얻었다. 디에틸 에테르 (500 ml) 및 황산나트륨 (15.0 g)을 첨가하고, 생성된 밝은 회색 혼합물을 30분 동안 격렬하게 교반한 후 여과하였다. 여과물을 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고, 에탄올 (약 1 ml)에 용해된 무수 옥살산 (1.3 g, 14.4 mol)을 유기 상에 첨가하였다. 진한 백색 침전물이 즉시 형성되었다. 그것을 여과해내고, 진공하에 건조시켜 무정형 백색 고체로서 2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 옥살레이트(156; 3.37 g, 81％)를 얻었다. 
단계 3. 에틸 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜리네이트 (157)의 합성
2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄 옥살레이트 (156; 20 g, 0.23 mol), 에틸 6-브로모피콜리네이트 (44; 56.9 g, 0.25 mol) 및 K2CO3 (62 g, 0.454 mol)를 DMSO (100 ml)에 용해시켰다. 현탁액을 140℃로 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응물을 물에 붓고, 메틸렌 클로라이드로 추출하였다. 유기 층을 증발시켜 건조시키고, 생성물을 겔 실리카 상에서 정제시켜 에틸 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜리네이트(157; 7.2 g, 30％)를 얻었다. 
단계 4. 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜린산 (158)의 합성
에틸 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜리네이트 (157; 7.2 g, 0.03 mol)를 디옥산 (50 ml)에 용해시키고, 물 (50 ml) 중 NaOH (2.3 g, 0.06 mol)를 첨가하였다. 현탁액을 50℃에서 약 2시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 물 (50 ml)을 첨가하였다. pH를 5로 조정하여 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜린산(158; 4.5 g, 70％)을 얻었다.
단계 5. tert-부틸 (6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)카르바메이트 (159)의 합성
t-BuOH (50 ml) 중 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피콜린산 (158; 4.4 g, 0.02 mol)의 용액에 Et3N (2.4 g, 0.02 mol) 및 디페닐포스포릴 아지드 (DPPA) (6.6 g, 0.024 mol)를 첨가하였다. 혼합물을 밤새 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 용매를 증발시키고, 조 생성물을 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 tert-부틸 (6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)카르바메이트(159; 4 g, 70％)를 얻었다. 
단계 6. 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-아민 (160)의 합성
CH2Cl2 (50 ml) 중 tert-부틸 (6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-일)카르바메이트 (159; 4.4 g, 0.015 mol)의 용액에 CF3COOH (20 ml)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 약 4시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, CH3CN (50 ml)을 첨가하였다. pH를 7로 조정하였다. 휘발성 물질을 증발시킨 후, 실리카 겔 칼럼 상 정제에 의해 6-(2-옥사-6-아자스피로[3.3]헵탄-6-일)피리딘-2-아민(160; 2.05 g, 70％)을 얻었다. 
실시예 40 생물학적 활성
질량 분광측정법에 기초한 분석법을 이용하여 SIRT1 활성의 조절제를 확인하였다. 질량 분광측정법에 기초한 분석법은 다음과 같은 20개의 아미노산 잔기를 갖는 펩티드를 사용하였다: Ac-EE-K(비오틴)-GQSTSSHSK(Ac)NleSTEG-K(5TMR)-EE-NH2 (서열 1) [여기서, K(Ac)는 아세틸화 리신 잔기이고, Nle는 노르류신임]. 펩티드를 C-말단에 플루오로포어 5TMR (여기 540 nm/방출 580 nm)을 사용하여 표지하였다. 펩티드 기질의 서열은 몇몇 변형을 갖는 p53에 기초한다. 또한, 메티오닌은 합성 및 정제 중에 산화의 영향을 받기 쉬우므로, 서열에 자연적으로 존재하는 메티오닌 잔기를 노르류신으로 대체하였다.
질량 분광 분석법은 다음과 같이 수행되었다: 0.5 μM 펩티드 기질 및 120 μM βNAD+를 25℃에서 25분 동안 반응 완충액 (50 mM 트리스-아세테이트 pH 8, 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 1 mM MgCl2, 5 mM DTT, 0.05％ BSA) 중에서 10 nM SIRT1과 함께 인큐베이션하였다. 시험 화합물을 상기 기재된 바와 같은 반응물에 첨가할 수 있었다. SirT1 유전자를 T7-프로모터 함유 벡터로 클로닝하고, BL21(DE3)로 형질전환시켰다. SIRT1과 함께 25분 동안 인큐베이션한 후, 10％ 포름산 10 ㎕를 첨가하여 반응을 중단시켰다. 이후의 질량 분광 분석을 위해 반응물을 밀봉 및 동결시켰다. 기질 펩티드의 질량 측정으로 탈아세틸화된 펩티드 (생성물)와 비교하여 아세틸화 정도 (즉, 출발 물질)의 정확한 측정이 가능하였다.
시르투인 활성의 억제에 대한 대조군은 반응의 시작시 500 mM 니코틴아미드 1 ㎕를 첨가하여 음성 대조군으로서 수행되었다 (예를 들어, 최대 시르투인 억제의 측정을 허용함). 10 nM 시르투인 단백질을 화합물 대신에 DMSO 1 ㎕와 함께 사용하여 시르투인 활성의 활성화에 대한 대조군을 수행함으로써, 분석법의 선형 범위 내에 주어진 시점에서의 기질의 탈아세틸화의 양을 측정하였다. 상기 시점은 시험 화합물에 대해 이용된 것과 동일하고, 선형 범위 내의 종점에서 속도 변화가 나타났다.
상기 검정의 경우, SIRT1 단백질을 다음과 같이 발현 및 정제하였다. SirT1 유전자를 T7-프로모터 함유 벡터로 클로닝하고, BL21(DE3)로 형질전환시켰다. 단백질을 18℃에서 밤새 1 mM IPTG로 유도하여 N-말단 His-태그 융합 단백질로서 발현시키고, 30,000 x g에서 수확하였다. 세포를 용해 완충액 (50 mM 트리스-HCl, 2 mM 트리스[2-카르복시에틸]포스핀 (TCEP), 10 μM ZnCl2, 200 mM NaCl) 중에서 리소자임을 사용하여 용해시키고, 추가로 10분 동안 초음파 처리하여 용해를 완료하였다. 단백질을 Ni-NTA 칼럼 (아머샴 (Amersham)) 상에서 정제하고, 순수한 단백질을 함유한 분획을 풀링하고, 농축시키고, 사이징 칼럼 (세파덱스 (Sephadex) S200 26/60 글로벌 (global))에서 구동시켰다. 가용성 단백질을 함유한 피크를 수집하고, 이온-교환 칼럼 (모노큐 (MonoQ))에서 구동시켰다. 구배 용리 (200 mM-500 mM NaCl)로 순수한 단백질을 수득하였다. 상기 단백질을 농축시키고, 투석 완충액 (20 mM 트리스-HCl, 2 mM TCEP)에 대해 밤새 투석시켰다. 상기 단백질을 분취하고, 추가 사용시까지 -80℃에서 동결시켰다.
화학식 I의 활성화 화합물에 대한 EC1.5 값은 A (EC1.5 < 1.0 μM), B (EC1.5 1-25 μM), C (EC1.5 > 25 μM)로 나타내었다. 최대 배수 활성％는 A (배수 활성 > 200％) 또는 B (배수 활성 ≤ 200％)로 나타내었다. 화학식 I의 활성화 화합물에 대한 IC50 값은 A (IC50 < 20 μM) 또는 B (IC50 ≥ 20 μM)로 나타내었다. "NT"는 시험되지 않았음을 나타내고; "ND"는 측정되지 않았음을 나타낸다. (*괄호 안의 숫자는 본원이 우선권을 청구하는 미국 가출원 제61/256,269호에서의 화합물의 넘버링을 의미한다는 것을 인지한다.)
표 2의 화합물은 상기한 방법론을 사용하여 제조될 수 있었다.
한 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 화합물 번호
중 어느 하나로부터 선택된다.
균등물
본 발명은 특히 시르투인-활성화 화합물 및 그의 사용 방법을 제공한다. 대상 발명의 구체적인 실시양태가 논의되어 왔지만, 상기 명세서는 예시적인 것이며, 제한적이지 않다. 본 명세서의 고찰에 의해 본 발명의 많은 변형들이 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명의 전체 범주는 그의 전체 균등물 범주와 함께 청구항을, 그리고 해당 변형들과 함께 명세서를 참조함으로써 결정되어야 한다.
참조 개재
하기에 열거되는 항목들을 포함하여 본원에서 언급된 모든 출판물 및 특허들은, 각 개별 출판물 또는 특허가 구체적으로 및 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 나타난 것처럼, 그 전체가 참조로 포함된다. 상충되는 경우, 본원의 모든 정의를 비롯한 본 명세서가 제어할 것이다.
또한, 유전체 연구소 (The Institute for Genomic Research; TIGR; www.tigr.org) 및/또는 국립 생물공학 정보 센터 (National Center for Biotechnology Information; NCBI; www.ncbi.nlm.nih.gov)에 의해 유지되는 것들과 같은 공공 데이터베이스의 등재와 연계되어 있는 등록 번호를 인용하는 임의의 폴리뉴클레오티드 및 폴리펩티드 서열이 그 전체가 참고로 포함된다.
SEQUENCE LISTING
<110> SIRTRIS PHARMACEUTICALS, INC.
<120> BICYCLIC PYRIDINES AND ANALOGS AS SIRTUIN MODULATORS
<130> SIRT-059-WO1
<140> PCT/US2010/_______
<141> 2010-10-29
<150> 61/256,269
<151> 2009-10-29
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 20
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequence: Synthetic
peptide
<220>
<223> N-term acetylated
<220>
<221> MOD_RES
<222> (3)..(3)
<223> Lys(biotin)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (12)..(12)
<223> Lys(Ac)
<220>
<221> MOD_RES
<222> (13)..(13)
<223> Norleucine
<220>
<221> MOD_RES
<222> (18)..(18)
<223> Lys(5TMR)
<220>
<223> C-term amidated
<400> 1
Glu Glu Lys Gly Gln Ser Thr Ser Ser His Ser Lys Leu Ser Thr Glu
1 5 10 15
Gly Lys Glu Glu
20
<210> 2
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequence: Synthetic
peptide
<400> 2
Arg His Lys Lys
1
25626349_1
25626349_1
25626349_1
Claims (28)
- 하기 구조 화학식 I로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염.
<화학식 I>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고,
여기서,는 X2가 R1에 결합된 곳을 나타내고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택된다. - 하기 구조 화학식 IV로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염.
<화학식 IV>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
R11은 할로겐으로부터 선택되고, R12는 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고,
여기서,는 X2가 R1에 결합된 곳을 나타내고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택된다. - 하기 구조 화학식 V로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염.
<화학식 V>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
R4 및 R5는 함께 3 내지 6원 포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클을 형성한다. - 하기 구조 화학식 VI로 나타내어지는 화합물, 그의 호변이성질체 또는 염.
<화학식 VI>
상기 식에서,
Z1 및 Z2 각각은 독립적으로 N 및 CR로부터 선택되고,
여기서, Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 CR이고;
각각의 R은 독립적으로 수소, 할로, -OH, -C≡N, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, C1-C4 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬; C3-C7 시클로알킬, -(C1-C2) 알킬-N(R3)(R3), -O-CH2CH(OH)CH2OH, -O-(C1-C3) 알킬-N(R3)(R3) 및 -N(R3)(R3)으로부터 선택되고;
W는 -O-, -NH-, -N(C1-C4 알킬)-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- 및 -C(R6)(R6)-으로부터 선택되고,
각각의 R6은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C4 알킬 및 플루오로-치환된 C1-C4 알킬로부터 선택되거나, 또는 동일한 탄소 원자에 결합된 2개의 R6은 함께 =O를 형성하고,
R1은 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R1은 스피로 바이사이클로 치환되고, R1은 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, =O, C3-C7 시클로알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-R3, -S-R3, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3) 및 -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3)으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 더 치환되고, R1이 페닐인 경우, R1은 또한 -O-(포화 헤테로사이클), -O-(플루오로-치환된 포화 헤테로사이클), C1-C4 알킬-치환된 포화 헤테로사이클, 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 더 치환되고;
R2는 카르보사이클 및 헤테로사이클로부터 선택되고, 여기서 R2는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, C3-C7 시클로알킬, C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -S-R3, -SO2-R3, =O, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), -(C1-C4 알킬)-C(O)-N(R3)(R3), -O-페닐, 페닐 및 제2 헤테로사이클로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고, R2가 페닐인 경우, R2는 또한 -O-(포화 헤테로사이클), 3,4-메틸렌디옥시, 플루오로-치환된 3,4-메틸렌디옥시, 3,4-에틸렌디옥시 또는 플루오로-치환된 3,4-에틸렌디옥시로 임의로 치환되고, 여기서 R2의 임의의 페닐, 포화 헤테로사이클 또는 제2 헤테로사이클 치환기는 할로, -C≡N, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -O-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -O-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C4) 알킬, -S-(C1-C2) 플루오로-치환된 알킬, -NH-(C1-C4) 알킬 및 -N-(C1-C4)2 알킬로 임의로 치환되고;
각각의 R3은 독립적으로 수소 및 -C1-C4 알킬로부터 선택되거나;
2개의 R3은 이들이 결합된 질소 원자와 함께 N, S, S(=O), S(=O)2 및 O로부터 선택된 1개의 추가의 헤테로원자를 임의로 포함하는 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하고,
여기서, R3이 알킬인 경우, 알킬은 -OH, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 및 -N(CH2CH2OCH3)2로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환되고,
2개의 R3이 이들이 결합된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 포화 헤테로사이클을 형성하는 경우, 포화 헤테로사이클은 임의의 탄소 원자에서 -OH, -C1-C4 알킬, 플루오로, -NH2, -NH(C1-C4 알킬), -N(C1-C4 알킬)2, -NH(CH2CH2OCH3) 또는 -N(CH2CH2OCH3)2로 임의로 치환되고; 임의의 치환가능한 질소 원자에서 수소, -C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C4 알킬 또는 -(CH2)2-O-CH3로 임의로 치환되고;
p는 1, 2 또는 3이고;
X2는
로부터 선택되고,
여기서,는 X2가 R1에 결합된 곳을 나타내고;
각각의 R4 및 R5는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬, -CF3 및 (C1-C3 알킬)-CF3로부터 선택되고, X2가인 경우, R4 및 R5는 또한 함께 3 내지 6원 포화 카르보사이클 또는 헤테로사이클을 형성한다.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, R1이 헤테로사이클 및 지방족 카르보사이클로부터 선택된 것인 화합물.
- 제2항에 있어서, R11 및 R12가 각각 할로겐으로부터 선택된 것인 화합물.
- 제6항에 있어서, R11 및 R12가 각각 플루오린인 화합물.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, R4 및 R5가 함께 시클로프로필 고리를 형성하는 것인 화합물.
- 제4항에 있어서, 스피로 바이사이클이 4-4 헤테로바이사이클인 화합물.
- 제9항에 있어서, 4-4 헤테로바이사이클이 하기 구조:
로 나타내어지는 것인 화합물. - 제1항에 있어서, 하기 구조 화학식:
중 어느 하나로 나타내어지는 화합물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R1이
로부터 선택된 것이고, 여기서 R1이 할로, C1-C4 알킬, 플루오로-치환된 C1-C2 알킬, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), -N(R3)(R3), -C(O)-N(R3)(R3), =O 및 -O-R3으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 치환기로 임의로 치환된 것인 화합물. - 제12항에 있어서, R1이 -F, -Cl, -CH3, -OCH3,
로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 기로 치환된 것인 화합물. - 제13항에 있어서, R1이
로부터 선택된 것인 화합물. - 제14항에 있어서, R1이
로부터 선택된 것인 화합물. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, R2가
로부터 선택된 것이고, 여기서 R2가 할로, C1-C4 알킬, -(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3), C1-C2 플루오로-치환된 알킬, -O-R3, -SO2-R3, -N(R3)(R3) 및 -O-(C1-C4 알킬)-N(R3)(R3)으로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 기로 임의로 치환된 것인 화합물. - 제16항에 있어서, R2가 =O, -F, -Cl, -CN, -CH3, -OCH3, -CF2H, -N(CH3)2, -CH2N(CH3)2,, -CF3, -OCF3, -OCF2H,
, -SO2CH3,
로부터 독립적으로 선택된 1개 이상의 기로 임의로 치환된 것인 화합물.
- 제17항에 있어서, R2가
,
,
로부터 선택된 것인 화합물. - 제18항에 있어서, R2가
로부터 선택된 것인 화합물. - 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, X2가인 화합물.
- 제1항에 있어서, 화합물 번호
중 어느 하나인 화합물. - 제2항에 있어서, 화합물 번호 745, 813, 825 및 841 중 어느 하나인 화합물.
- 제3항에 있어서, 화합물 번호 633인 화합물.
- 제4항에 있어서, 화합물 번호 823, 869 및 877 중 어느 하나인 화합물.
- 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항의 화합물 및 제약상 허용되는 담체 또는 희석제를 포함하는 제약 조성물.
- 제25항에 있어서, 추가의 활성제를 더 포함하는 제약 조성물.
- 인슐린 저항성, 대사 증후군, 당뇨병 또는 그의 합병증을 치료하거나 인슐린 감수성을 증가시키는 것을 필요로 하는 대상체에게 제25항의 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 인슐린 저항성, 대사 증후군, 당뇨병 또는 그의 합병증을 앓거나 그에 걸리기 쉬운 대상체를 치료하거나, 대상체에서 인슐린 감수성을 증가시키기 위한 방법.
- 제27항에 있어서, 필요로 하는 대상체에게 추가의 치료제를 투여하는 것을 더 포함하는 방법.
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