KR20140016864A - 신경보호 및 신경회복성 철 킬레이터 및 모노아민산화효소 억제제 및 그 용도 - Google Patents

Abstract

본원은 철 킬레이션, 신경보호, 신경회복, 세포사멸 및/또는 선택적 MAO-AB 억제활성을 나타내는, 8-히드록시-퀴놀린 유도체 및 그의 8-에테르, 8-에스테르, 8-카보네아트, 8-아실옥시메틸, 8-포스페이트, (포스포릴옥시)메틸, 및 8-카바메이트 유도체를 개시한다.

Description

신경보호 및 신경회복성 철 킬레이터 및 모노아민산화효소 억제제 및 그 용도{NEUROPROTECTIVE AND NEURO-RESTORATIVE IRON CHELATORS AND MONOAMINE OXIDASE INHIBITORS AND USES THEREOF}

본 발명은 신규한 다기능 신경보호성 화합물에 관한 것으로, 특히 철 킬레이터 기능 및 항세포 사멸과 신경보호기능을 갖는 잔기를 가지며, 뇌 MAO를 억제하는 (바람직하게는 간 및 소장 MAO를 억제하지 않거나 거의 억제하지 않고) 작용을 갖는 퀴놀린 유도체에 관한 것이다.

철은 매우 활성적이며, 독성이 있는 히드록시 라디칼의 생산을 증가시켜, 산화성 손상을 자극하는 것으로 알려져 있다. 철은 많은 질병, 질환 및 상태와 관련이 있는데, 이는 인간에게는 과도한 철을 배출할 수 있는 생리학적 방법에 없기 때문이다. 이러한 질병, 질환 및 상태의 예에는 유전적 혈색소증(hemochromatosis) 및 지중해빈혈(thalassemias)가 포함되는데, 이들은 초기에는 1960년대에 도입되었고, 자연 발생적 철포획제(siderophore)인 디페록사민(deferoxamine:DFO)로 치료하였으며, 나중에 경구적으로 활성있는 철 킬레이터인 데페리프론(deferiprone:L1)으로 대체되었고, 더욱 최근에는 경구적으로 활성있는 약물인 데페라시록스(deferasirox)로 대체되었다.

파킨슨 병(PD) 및 알츠하이머 병(AD)와 같은 신경퇴행성 질환은 현재 치료법이 없는 신경퇴행성 신드롬이다. 상기 질병 둘다 가장 광범위한 신경퇴행성 질환이며 50세 이상의 인구에게서 각각 대략 0.5% 및 4-8%에게 영향을 미쳐, 사회에 경제적 부담을 증가시키고 있다.

인 비보, 인 비트로 및 적절한 동물 모델을 포함하는 수많은 연구에서 히드록시 및 산소 자유 라디칼 생산과, 신경퇴행성 질병 및 질환 사이에 연관이 있다고 알려졌는데, 상기 질병 및 질환에는 파킨슨 병, ALS와 같은 뇌졸중 및 알츠하이머 병, 다발성경화증, 프리드라이히 운동실증(Friedreichs ataxia), 뇌에 철 축척되는 신경퇴행(NBIA) 질환, 간질 및 신경외상(neurotrauma)이 있다. 이러한 이유로, 8-히드록시퀴놀린 및 히드록시피리디논이 항산화 타입의 약물이므로 철과 결합할 것이라고 제안되어 왔다. 신경퇴행성 질환에 있어서 철 축적이 흔한 모습이기 때문에, 노화성 황반 퇴화(age related macular degeneration:AMD)(Hahn P, Milam AH, Dunaief JL, 2003) 뿐만 아니라 신경퇴행 과정에서도 철이 중추적인 역할을 한다고 예전부터 알려져 있었다. 노화성 황반 퇴화가 발병한 황반에는 킬레이트가능한 철이 증가되어 망막 색소 상피(retinal pigment epithelium)에 포함되어 있다. Cuajungco 등(2000)과 Sayre 등(2000)을 포함하는, Gassen 및 Youdim (1999), 그리고 다른 연구자들이 노화성 황반 변성의 치료 뿐만 아니라 파킨슨 병 및 알츠하이머 병의 치료제로서 철 킬레이터를 개발한 몇몇 경우를 제시하였다.

파킨슨 병은 산소 자유 라디칼 형성에 대항하는 뇌의 방어 시스템에 결함이 있다. 파킨슨 뇌의 흑질(substantia nigra)에서는 항산화 효소의 활성이 감소되어 있다. 게다가, 파킨슨의 흑질 밀집부와 멜라닌화된 도파민 신경 내에는 철 농도가 유의하게 증가되어 있다. 최근 연구에 따르면, 신경 퇴화 및 행동 장애 증상의 시작에 앞서, 뇌 전체 신경 및 백질 트랙에 특히 흑질 밀집부에 철이 유의하게 축적된다는 것이 발견되었다. 실제로, 신경 퇴화 부위에서의 철의 축적은 신경 퇴화성 질병의 미스테리 중 하나인데 왜냐하면 철은 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier: BBB)을 통과할 수 없기 때문이다.

알츠하이머 병(AD)의 병인학 및 콜린성 신경 퇴화의 메카니즘은 설명하기 힘들다. 그럼에도 불구하고, AD의 화학적 병리학은 파킨슨 병과 많이 유사하다: 몇 가지 언급하자면, 철 증가, 시토크롬 C의 방출, 알파-시누클레인(alpha- synuclein) 응집 증가, 산화성 스트레스, 글루타치온(GSH, 과산화수소를 제거하는데 필수적인 인자) 감소된 조직의 손실, 미토콘드리아 컴플렉스 I 활성의 감소, 지질과산화의 증가 및 칼슘 결합 단백질인 28-kDa 칼빈딘(calbindin)의 손실. 질병이 진행되는 성질, 죽어가는 뉴런의 위 또는 주변에 활동성 미세아교세포(microglia)의 확산, 산화적 스트레스의 시작, 및 염증성 과정 또한 이러한 유사점에 포함된다.

산소 자유 라디칼은 단백질 변성, 효소 비활성화, 및 DNA 손상과 관련이 있어, 세포막의 지질이 과산화되고, 최종적으로 신경 퇴행성 질병으로 세포 사멸에 이르게 된다고 알려져 있다. 신경 퇴행성 질병의 심오한 양상 중 하나가 신경퇴행성 부위에서의 상당한 양의 철이 쌓여 축적되는 것이다. 알츠하이머 병(AD)에 있어서, 미세아교세포 내와 뉴런 내와 플라그와 덩어리(tangle)에 철이 축적된다. 최근 보고에 의하면 AD의 발병은 특징적 신피질(neocortical)의 베타-아밀로이드 축적과 관련이 있는데, 이는 철과 같은 금속과 비정상적으로 상호작용하면서 매개된다고 밝혀졌다. 실제로, 철은 베타-아밀로이드 단백질 뿐만 아니라 알파-시누클레인의 응집을 야기시키고, 더큰 신경 독성을 촉진한다고 생각되어진다. 이로 인해 킬레이트할 수 있는 자유 철이 염증 반응과 산화적 스트레스를 유도하는데 중추적 역할을 하여 뉴런의 세포 사멸로 이끄는 것으로 생각된다. 철 및 산소 종 라디칼은 향염증(proinflammatory) 전사 인자인 NFκB를 활성화시키는데, 이는 세포독성 향염증성 사이토카인 IL-1, IL-6 및 TNF-알파를 촉진시키고, 이에 AD 뇌에서 이들이 증가하게 되는 것이 AD 병리학에서의 한 특징이다. 이는 논리적 접근으로 왜냐하면 전이 금속인 철이 펜톤(Fenton) 화학에 과산화수소와 함께 참여하여 모든 산소 종 라디칼 중에서 가장 활동성인, 활성 히드록시 라디칼을 생성하게 되기 때문이다. 이 라디칼은 세포 사멸의 병리학 및 다양한 독소 및 신경독소(6-히드록시도파민, MPTP, 카이니트(kainite), AD의 스트렙토코진(streptocozin) 모델)의 작용 메카니즘에 연루되어 있음을 보여준다. 나아가, 상기 독소는 신경퇴행성 질병(AD, 파킨슨 병 및 헌팅턴 무도증)의 병리학과 많이 유사한데, 이 중 한 특징은 신경퇴행 부위에 다른 금속은 없으나, 철이 축적되는 것이다.

도파민성 신경독소 6-히드록시도파민(6-OHDA)과 같은 신경독소에 의해 결합부위에서부터 탈분리된 철 또는 철 단독은 산화적 스트레스 및 신경퇴행을 유도할 수 있는데, 이는 랫트에서 철로 유도된 "파킨슨증"에 철 킬레이터인 데스페리옥사민을 백색질 내 투여하면, 흑색질 도파민 신경의 6-OHDA-유도된 손상으로부터 랫트를 보호해준다고 발명자들의 종전 연구에서 밝힌 바와 같다(Ben-Shachar et al., 1991). 따라서 윌슨 병 치료에 사용된 구리-킬레이터인 D-페나실아민과 유사하게, 흑질에서의 도파민성 신경퇴행 과정을 늦추거나 치료하는 것은 혈액 뇌 장벽을 가로지를 수 있는 철 킬레이터에 의해 영향받는다고 제안되어왔다. 파킨슨 질병 치료를 위한 이러한 치료적 접근은 지연성 운동 이상증(tardive dyskinesia), 알츠하이머 병 및 NBIA와 같은 다른 금속이 관련된 신경 질환에 적용될 수 있다.

뇌졸중은 요즘 서양에서 세번째 사망 원인으로, 심장 질환 및 암 다음의 원인이다. 상기 질병의 전체 유병율은 인구의 0.5-0.8%이다. 뇌졸중은, 뇌혈관 손상에서 비롯되는 팔다리 마비, 언어 및 기억 장애, 시각 및 청각 결함 등과 같은 신경 장애가 갑자기 나타나는 특징이 있다.

출혈 및 허혈은 뇌졸중의 두 가지 주요한 원인이다. 뇌로의 정상 혈액 공급 장애, 예를 들어 손상된 호흡 및 에너지 대사 유산산증(lactacidosis), 손상된 세포의 칼슘 항상성에 의해 흥분성 신경전달물질의 방출, 높아진 산화적 스트레스, 자유 라디칼 생성 등을 포함하는 정상 세포 대사의 급격한 손상과 관련되어 있다. 궁극적으로 이러한 것들 때문에 뇌 세포 사멸 및 신경 기능장애로 이르게 된다.

뇌졸중의 치료는 일차적으로 수술이다. 손상 부위에서의 정상 혈액 관류를 회복할 수 있는 약 뿐만 아니라, 세포 손상과 관련된 상기에 나열된 손상들을 극복할 수 있도록 설계된 약물을 찾는 것과 같은, 덜 공격적인 치료 방법을 찾는데 많은 노력을 하여 왔다.

산화성 스트레스 및 자유 라디칼 형성은 조직 손상 및 세포 사멸에 중요한 역할을 한다. 이러한 과정은 전이 금속 이온, 주로 철과 구리에 의해 촉진된다. 뇌졸중의 경우, 혈관 손상이 있기 때문에, 철이 자유 라디칼 형성에 필요한데, 이는 철 킬레이터에 의해 예방될 수 있는 과정이다. 실제로, 자유 라디칼 소거제로 알려진 라자로이드(lazaroide) (21-아미노 스테로이드)가 있을 때, 동물에게 유발한 국소 및 전신 허혈성 손상이 상당히 향상되는 것이 밝혀졌다.

철 킬레이터와 라디칼 소거제는 신경 퇴행 동물 모델에서 강력한 신경보호 활성을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나, 이러한 화합물의 주요한 문제는 이들이 BBB를 통과하지 못한다는 것이다. 프로토타입 철 킬레이터인 데스페랄(Desferal(desferrioxamine))이 파킨슨 질병의 동물 모델에서 가장 강력한 신경 보호제라는 것이 유딤(M. Youdim)에 의해 처음 밝혀졌다(Ben-Schachar et al., 1991). 그러나 데스페랄은 BBB를 통과하지 못하여 중추에 주사되어야 한다. 데스페랄은 또한 스트렙토조신(streptozocin)으로 유도된 당뇨에 효과가 있다.

살아있는 유기체 내의 자유 라디칼은 전이 금속 이온(특히, 구리 및 철)이 H₂O₂, [O₂ ^-], 티올 및 과산화 지질과 같은 활성이 높은 종과 반응하여 생성된다고 생각된다. 항산화 금속 킬레이터는, 방어 시스템의 효소 활성 센터의 금속 이온 또는 자유 금속 이온(특히 구리 및 철)과 결합함으로써 인비보 산화/항산화 균형에 영향을 미치고, 이에 따라 도파민성 및 콜린성 신경 퇴행 과정에 영향을 미칠 수 있어 신경퇴행 질병에 대해 큰 치료적 잠재력을 가지고 있다.

노화에서의 철 축적 및 이에 따른 산화적 스트레스는 노화 및 노화성 신경 퇴행 질환에의 가능성이 있는 요인이다(Butterfield et al., 2001). 활성 산소 종이 노화 과정에 중추적 역할을 하며, 몸의 최외곽 장벽인 피부가 산화적 스트레스의 다양한 외인성 소스, 특히 UV-조사에 노출하게 된다는 증거가 증가하고 있다. 이들은, 광-노화라 불리며, 피부 노화의 외적 요인으로 생각된다 (Podda et al., 2001). 철 킬레이터는 따라서 전반적으로 제대로된 노화를 도와주고, 외용 도포시 성공적인 피부 노화를 가능하게 해 주는 것으로 제안되어왔다(Polla et al., 2003).

노화 뿐만 아니라, 산소 라디칼 생성에 참여하는 함으로써 철은 피부 광손상에서도 주요 요인이 된다. 특정 외용 철 킬레이터는 광보호효과가 있는 것으로 알려졌다(Bisset and McBride, 1996; Kitazawa et al., 1999). 피부 섬유아세포의 지질 및 단백질에의 UVA 조사로 유도된 산화성 손상은, 철 및 일중항산소(singlet oxygen)에 좌우된다. 따라서 UV 조사 노출에 대해 보호하기 위하여, 선택적으로 선크림 조성물과 함께, 화장품 및 비-화장품 조성물에 철킬레이터를 사용할 수 있다.

철 과잉과 관련이 있는 다른 질병, 질환 또는 상태에는 하기가 포함된다: (i) 산화성 스트레스 및 철이 철 킬레이션 및 HIV-1의 활성화에 중요하고, 항바이러스제와 조합될 때 바이러스 특히 HIV의 치료를 향상시키기 위하여 첨가되는 경우 AIDS 및 HIV 감염를 포함하는, 바이러스 감염(van Asbeck et al., 2001); (ii) 말라리아와 같은 원충 감염; (iii) 칸디다 알비칸과 같은 이스트 감염; (iv) 몇몇 철 킬레이터가 항 종양 활성을 나타내고 단독 또는 다른 항암 치료와 조합하여 암 치료에 사용될 수 있는 경우의 암(Buss et al., 2003); (v) 철 킬레이터는 안트라사이클린 종양제에 의해 유발된 심장독성을 예방할 수 있다(Hershko et al., 1996); (vi) 철 및 산화성 스트레스가 류마티스 관절염과 같은 염증성 관절 질환과 관련이 있는 것으로 나타난 경우의 염증성 질환(Andrews et al., 1987; Hewitt et al., 1989; Ostrakhovitch et al., 2001); (vii) 철 킬레이터가 당뇨 모델 랫트에서 당뇨병을 지연시킨다고 나타난 경우의 당뇨(Roza et al., 1994); (viii) 철 킬레이터는, 재관류 손상에서 자유 라디칼 생성과 관련된 손상을 예방하는 것과 같은 심혈관 질환의 치료를 위한 가능성 있는 후보 물질인 것으로 나타나 있다(Hershko, 1994; Flaherty et al., 1991); (ix) 철 킬레이터는, 심장, 폐 또는 신장과 같은 이식용 장기의 보관시 엑스-비보에서 유용할 수 있다(Hershko, 1994).

항산화 타입 약물로서 킬레이팅 물질을 사용하는데 있어 주요 문제 중 하나는, 세포막 또는 다른 생물학적 장벽을 통한 이들의 금속 복합체 또는 리간드의 수송이 한정된다는 것이다.

작용 부위가 뇌인 약물은, 대개, 최대의 인비보 생물학적 활성을 얻기 위하여 혈액 뇌 장벽(BBB)을 통과할 수 있어야 한다. 신경퇴행 질병에서 가장 잘 확립된 철-킬레이팅 약물인 데스페랄의 효능은, 그의 효과적이지 못한 수송 성질과 높은 뇌- 및 눈의 독성 때문에 제한이 된다.

8-히드록시퀴놀린은 철에 대한 강력한 킬레이팅 물질이며, 두 개의 방향족 고리를 포함하여, 그들 스스로 자유 라디칼을 소거할 수 있다. 미국 특허 출원 제6,855,711호에는, 다양한 철 킬레이터가 개시되어 있으며 파킨슨 질병 예방에서의 그들의 작용이 개시되어 있다. 리드 화합물인, 5-[4-(2-히드록시에틸)피페라진-1-일메틸]-8-히드록시퀴놀린은 BBB를 통과할 수 있으며, 파킨슨 질병의 동물 모델에서 6-히드록시도파민(6-OHDA)에 대해 활성을 갖는 것으로 알려져 있다.

PCT 국제 출원 공개 제2004/041151호에는 파킨슨 질병을 예방하는 것으로 나타난 다기능성 화합물 및 철 킬레이터가 개시되어 있다. 리드 화합물인 M30은 BBB를 통과할 수 있으며 파킨슨 질병의 동물 모델에서 6-히드록시도파민(6-OHDA)에 대해 활성을 갖는 것으로 나타나있다.

따라서, 신경 보호 활성을 지니며, 혈액-뇌 장벽을 포함한 세포벽을 통과하는 좋은 수송 능력을 나타내고, 최적의 경구 흡수 및 최적 또는 충분한 경구 흡수 및 PK를 나타내어 임상 개발을 위한 약물 후보가 될 수 있는 새로운 철 킬레이터를 제공하는 것이 매우 바람직하다.

본 발명자에 의하여 현재 밝혀진 바와 같이, 국제출원 공개 제2004/041151호에 개시되어 있는 8-히드록시퀴놀린, 특히 M30으로 명명되는 화합물을 고리내 및/또는 5 와 8 위치, 또는 둘 다를 변형시킴으로써 다기능 화합물 유도체를 얻을 수 있는데 이들은 친유성 매질에서 좋은 이송 성질을 가지고 혈액-뇌 장벽을 포함한 세포막을 통과할 수 있고, 적절하거나 충분한 경구 흡수력과 약물동력학적(PK) 성질을 지녀 이들을 임상 실험을 위한 의약품 후보가 될 수 있게 한다.

본 발명은 따라서, 한 양태에서, 하기에 표시되어 있는 화학식 I의 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다. 한 바람직한 실시예에서, 본 발명의 화합물은 하기 화학식 II의 화합물이다.

화학식 I의 화합물은 철 킬레이터 기능 및 화합물에 항세포사멸 및 신경보호기능을 부여하는 잔기(residue)를 포함할 뿐만 아니라, 뇌 MAO 억제 작용을 포함하는 다기능 화합물이다(바람직하게는 간 및 소장에서 MAO 억제작용이 없거나 거의 없다).

철 킬레이터 기능은 바람직하게는 8-히드록시퀴놀린 잔기 또는 특히 철을 킬레이팅할 수 있는 8-위치의 다른 라디칼에 의해 제공되며, 항 세포 사멸 및 신경보호를 겸비한 기능은 바람직하게는 프로파질 기에 의해 제공된다.

본 발명의 화합물은 철 과잉 및 산화적 스트레스와 관련된 질병, 질환 및 상태 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니나, 신경퇴행 및 뇌혈관 질환 및 장애, 종양 질환, 혈색소증, 지중해빈혈, 심혈관 질환, 당뇨, 염증 질환, 안트라사이클린에 의한 심장독성, 바이러스, 원충 및 이스트 감염, 노화 지연, 및 피부노화 및/또는 피부노화와 관련된 및/또는 햇빛 및/또는 UV 광선에의 노출과 관련된 피부 손상의 예방 및/또는 치료에 유용하다.

본 발명의 화합물로 치료될 수 있는 상기 질환, 상태 및 질병에는, 이에 제한되는 것은 아니나, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 헌팅턴(Huntington's) 병, 뇌졸증, 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis, ALS), 다발성경화증, 프리드라이히 운동실조증, 뇌 내에 철 축적이 있는 신경퇴행(NBIA), 간질, 신경외상, 노화성 황반 변성, 녹내장, 혈색소침착증, 및 지중해빈혈이 포함된다.

다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 다기능 화합물 또는 이들의 약학적으로 포함되는 염 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.

또다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 다기능 화합물을 포함하는 화장 조성물을 제공한다.

도 1은 화합물 3(다이아몬드), 4(정사각형) 및 M30(삼각형)로 표시되는 화합물에 의한 랫트 뇌 MAO-A의 인비트로 억제를 나타낸다.
도 2는 화합물 3(다이아몬드), 4(정사각형) 및 M30(삼각형) 화합물에 의한 랫트 뇌 MAO-B의 인비트로 억제를 나타낸다.
도 3은 화합물 3 또는 M30 중 하나를 일회 복강내 주사한 마우스 뇌의 선조체(striatum)에서의 MAO-A 및 MAO-B 농도 억제를 나타낸다.
도 4는 화합물 3 또는 M30 중 하나를 일회 복강내 주사한 마우스의 장(intestine)에서의 MAO-A 및 MAO-B 억제를 나타낸다.
도 5A-5B는 HepG2 세포에 대한 화합물 3(다이아몬드) 및 타목시펜(삼각형)의 세포독성을 나타내는 그래프이다: 도 5A - 퍼센트 생존 HepG2 ; 및 도 5B - 퍼센트 세포 사멸 HepG2 .
도 6A-6B는 SHSY-5Y 세포에 대한 화합물 3(다이아몬드) 및 타목시펜(삼각형)의 세포독성을 나타내는 그래프이다: 도 6A - 퍼센트 생존 SHSY-5Y ; 및 도 6B - 퍼센트 세포 사멸 SHSY-5Y .
도 7은 20μM의 외인성 철의 존재 또는 부존재시 SHSY-5Y 세포에 대한 화합물 3의 세포독성을 나타낸다.
도 8은 20μM의 외인성 철의 존재 또는 부존재시 HepG2 세포에 대한 화합물 3의 세포독성을 나타낸다.

본 발명은 미국 특허출원 제 2006/0234927호 및 WO 2004/041151에 개시되어 있는, 하기 화학식의 5-(N-프로파질-N-메틸아미노메틸)-8-히드록시퀴놀린(여기에서 M30으로도 표시되는)으로 알려진 5-[(메틸-2-프로핀-1-일아미노)메틸]-8-퀴놀리놀 화합물의 유도체 또는 유사체 화합물을 제공한다:

따라서 한 양태에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다:

[화학식 I]

상기 식에서

R₁은

(i) H;

(ii) 히드록시, C₁-C₈ 알콕시, 시아노, 카르복시, 아미노카르보닐, C₁-C₈(알킬)아미노카르보닐, 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, 또는 C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시에서 선택된 하나 이상의 라디칼로 치환된 C₁-C₈ 알킬;

(iii) R₈이 C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₂-C₈ 알키닐, C₃-C₈ 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로시클일이며, 상기 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴 또는 헤테로시클일 기가 하기 기: 할로겐 원자, C₁-C₈ 알킬, 히드록시, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 멀캡토, C₁-C₈ 알킬치오, 시아노, C₁-C₈ 알콕시, 카르복시, C₁-C₈(알콕시)카르보닐, C₁-C₈(알킬)카르보닐옥시, C₁-C₈(알킬)설포닐, C₁-C₈(알킬)카르보닐아미노, 아미노카르보닐, C₁-C₈(알킬)아미노카르보닐, 또는 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐 중 하나 이상으로 선택적으로 치환되거나, 또는 C₁-C₅ 알킬기가 상기 CO기의 α-위치에서 아미노기로 치환되고 추가로 히드록시, 메틸치오, 멀캡토, 페닐, 히드록시페닐, 인돌일, 아미노카르보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노 및 이미다졸일기에서 선택된 기로 치환될 수 있는 것인, -COR₈;

(iv) R₉가 니트로, 히드록시, 카르복시, 또는 C₃-C₆ 시클로알킬로 선택적으로 치환된 페닐, C₁-C₈ 알콕시 또는 할로겐으로 선택적으로 치환된 C₁-C₈ 알킬; C₂-C₄ 알케닐; C₂-C₄ 알키닐; C₅-C₇ 시클로알킬; 또는 할로겐, 아미노, 니트로, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, 또는 C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환된 페닐인, -COOR₉;

(v)R₁₀이 할로겐, C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환되는 C₁-C₈ 알킬; 페닐로 선택적으로 치환되는 C₂-C₄ 알케닐; C₃-C₆ 시클로알킬; C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환되는 페닐; 또는 할로겐 또는 C₁-C₈ 알킬기로 선택적으로 치환되는 퓨릴, 티에닐, 이속사졸릴, 또는 피리딜로부터 선택되는 헤테로아릴인, -CH₂-O-CO-R₁₀, 또는 -CH(CH₃)-O-CO-R₁₀;

(vi) R₁₁은 H, C₁-C₈ 알킬, 또는 히드록시, C₁-C₈ 알콕시 또는 C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시로 선택적으로 치환된 C₁-C₈ 알킬에서 독립적으로 선택된 것인, -PO(OR₁₁)₂, -CH₂-O-PO(OR₁₁)₂ 또는 -CH(CH₃)-O-PO(OR₁₁)₂; 및

(vii) R₁₂ 및 R₁₃은 각각 독립적으로 H, C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₂-C₈ 알키닐, C3-C₈ 시클로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴, 또는 헤테로시클릴에서 선택된 것이며, 상기 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 헤테로시클릴 또는 헤테로시클릴알킬기는 할로겐 원소, C₁-C₈ 알킬, 히드록시, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 멀캡토, C₁-C₈ 알킬치오, 시아노, C₁-C₈ 알콕시, 카르복시, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시, C₁-C₈ (알킬)설포닐, C₁-C₈ (알킬)카르보닐아미노, 아미노카르보닐, C₁-C₈ (알킬)아미노카르보닐, 및 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐기로 구성디ㅗ는 군의 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되거나, 또는 C₁-C₅ 알킬기는 상기 OCON기의 α-위치가 카르복시기로 치환되거나 추가로 히드록시, 메틸치오, 멀캡토, 페닐, 히드록시페닐, 인돌릴, 아미노카르보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노, 및 이미다졸릴에서 선택된 기로 치환될 수 있고, 또는 R₁₂ 및 R₁₃가 이들이 부착된 N 원자와 함께 5 내지 7-원 포화고리를 형성하고 추가로 O, S 및 N에서 선택되는 헤테로원자를 선택적으로 포함할 수 있으며, 선택적으로 C₁-C₈ 알킬, 히드록시, 옥소, 카르복시, C₁-C₈ 알콕시카르보닐, C₁-C₈ 아미노카르보닐, C₁-C₈ 알킬아미노카르보닐, C₁-C₈ 디알킬아미노카르보닐, 또는 C₁-C₈ 알콕시로 상기 고리가 치환될 수 있는 것인, -CONR₁₂R₁₃이고;

R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 H, C₁-C₈ 알킬, 할로겐, 또는 할로(C₁-C₈)알킬이고;

R₄는 H 또는 C₁-C₈ 알킬이고, R₅은 프로파질, 알릴, 시클로부틸, 또는 시클로프로필이고;

R₆은 고리의 2- 또는 4-위치에서, H, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₁-C₈ 알킬치오, 히드록시, 멀캡토, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노 또는 옥소, 치옥소, 이미노, 또는 C₁-C₈ 알킬이미노이고;

R₇은 H, 할로겐, C₁-C₈ 알킬, 퍼할로 C₁-C₈ 알킬, C₃-C₈ 시클로알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₁-C₈ 알킬치오, 히드록시, 멀캡토, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 시아노, C₁-C₈ 알킬설포닐, C₁-C₈ 알킬카르보닐아미노, C₁-C₈ 알킬카르보닐(C₁-C₈)아미노, 또는 C₁-C₈ 알킬설포닐(C₁-C₈)아미노이고;

각 점선은 단일 또는 이중 결합을 나타내고; 및

n은 0 - 8 이고,

단, R₁, R₂, R₃, R₆, R₇이 H이고; n이 0이고; R₄ 가 H 또는 CH₃이고, 그리고 R₅가 프로파질이거나, 또는 R₁, R₂, R₃, R₄, R₆, R₇ 이 H이고; n 이 1이고, 그리고 R₅ 가 프로파질인 화합물은 제외한다.

일 실시예에서, 본 발명의 화합물은 하기 화학식 Ia의 화합물이다:

[화학식 Ia]

여기에서 R₁ 내지 R₇은 상기에서 정의된 바와 같다.

한 바람직한 실시예에서, 본 발명의 화합물은 화학식 II의 화합물이다:

[화학식 II]

여기에서 R₁, R₂, R₃ 및 R₇은 상기에서 정의된 바와 같고, R₆은 H이고, n은 0 내지 2이다.

본원에서 사용된 "할로겐"이란 용어는 플루오르, 클로르, 브로모 및 아이오도를 말하며, 바람직하게는 Cl 또는 F이다. 라디칼은 하나 이상의 할로겐 원자를 포함할 수 있으며, 일 실시예에서 CF₃이다.

용어 "C₁-C₈ 알킬"은, 단독 또는 알킬 기를 포함하는 라디칼 일부로서, 일반적으로 1 내지 8 탄소수의 직쇄 또는 분지쇄의 라디칼을 의미하며, 바람직하게는 1 내지 6, 5, 4, 3, 2 또는 1 개 탄소 원자를 가지며, 이에 제한되지는 않으나, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸 등이 있다. 이에 제한되진 않으나, 하나 이상의 OH, SH, COOH, CONH₂, CN, 시클로알킬(예를 들어, 시클로헥실, 선택적으로 알킬로 치환됨), 아릴(예를 들어, 페닐, 선택적으로 NO₂로 치환됨), 알콕시, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 및 헤테로아릴 또는 헤테로시클릴(예를 들어, 퓨릴, 티에닐, 피페리디노)로 알킬 라디칼이 치환될 수 있다. "할로(C₁-C₈)알킬"이란 용어는 하나 이상의 F 원자 또는 하나 이상의 F 및 Cl 원자로 치환된 C₁-C₈ 알킬, 바람직하게는 C₁-C₅ 알킬을 말한다. 일 실시예에서 할로알킬은 펜타플루오르펜틸이다. 일 실시예에서는, 할로알킬은 -CH₂F, -CHF₂, -CF₃, 또는 -CClF₂와 같은 1 - 3 F 원자 또는 F 및 Cl로 치환된 메틸이다.

"C₂-C₈ 알케닐" 및 "C₂-C₈ 알키닐" 용어는 일반적으로 2 - 8, 바람직하게는 2, 3, 또는 4 탄소수를 가지며, 하나의 이중 결합 또는 삼중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 라디칼을 의미하며, 이에 제한되진 않으나, 비닐, 알릴, 프로프-1-엔-1-일, 프로프-2-엔-1-일, 부트-3-엔-1-일, 2,2-디메틸비닐, 2-에테닐부틸, 옥트-3-엔-1-일 등, 및 에티닐, 프로파질, 부트-3-인-1-일, 펜트-3-인-1-일 등이 포함된다. 알케닐 라디칼은, 예를 들어 아릴(예를 들어, 페닐)로 치환될 수 있다.

본원에서 사용된 "C₁-C₈ 알콕시" 및 "C₁-C₈ 알킬티오"는 일반적으로 1-8, 바람직하게는 1, 2, 또는 3 탄소수를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 라디칼을 의미하며, 바람직하게는 알킬, 페닐 또는 헤테로아릴 라디칼로 치환될 수 있다. 알콕시의 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 펜톡시 등이고 알킬티오의 예는 메틸티오, 에틸티오, 프로필티오, 이소프로필티오, 부틸티오 등이다.

"C₃-C₈ 시클로알킬" 용어는 본원에서 모노- 또는 비-시클릭 포화 히드로카빌 기를 말하며, 예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 아드만틸, 비시클로[3.2.1]옥틸, 비시클로[2.2.1]헵틸 등이 있으며, 예를 들어 하나 이상의 알킬기로 치환될 수 있다.

"아릴"이란 용어는 C₆-C₁₄ 아릴, 즉 공유결합으로 응축되거나 연결된 단일 또는 다수의 고리로 이루어진 6 내지 14의 탄소수를 갖는 방향족 카르복실기로, 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나, 페닐, 나프틸, 카르바졸릴, 페난쓰릴, 및 비페닐이 있다. 한 바람직한 실시예에서, 아릴 라디칼은 페닐이며, 이는 선택적으로 할로겐(예를 들어, F), 알킬(예를 들어, 메틸), 알콕시(예를 들어, 메톡시), 및 니트로로 치환될 수 있다.

"헤테로아릴"이란 용어는 N, O 및 S로 이루어진 그룹에서 선택된 한개 내지 세 개의 헤테로원자를 포함하는 모노- 또는 폴리-시클릭 헤테로아로마틱 고리에서 유래된 라디칼을 말한다. 헤테로아릴이 모노시클릭 고리일 경우, 바람직하게는 5 ~ 6 원의 고리 라디칼이며, 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만, 피롤릴, 퓨릴, 티에닐, 피라졸릴, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 1,3,4-트리아지닐, 1,2,3-트리아지닐 및 1,3,4-트리아지닐이 있다. 폴리시클릴 헤테로아릴 라디칼은 바람직하게는 두 개의 고리로 구성되는데 예를 들면, 이에 한정되는 것은 아니지만, 벤조퓨릴, 이소벤조퓨릴, 벤조티에닐, 인돌릴, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 이미다조[1,2-α]피리딜, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴 및 벤즈옥사졸릴이 있다. 폴리시클릴 헤테로아로마틱 고리가 치환될 때, 카르복실릭 및/또는 헤테로시클릴 고리 중 임의의 것에 치환될 수 있다. 일 실시예에서, 헤테로아릴은 퓨릴, 티에닐, 이속사졸릴, 피리딜(선택적으로 Cl로 치환되는), 인돌릴, 또는 이미다졸릴이다.

"헤테로시클릴"이란 용어는 N, O 및 S로 이루어진 군에서 선택된 한개 내지 세 개의 헤테로원자를 포함하는 모노- 또는 폴리 시클릴 비방향족 고리에서 유래된 라디칼을 말한다. 이러한 라디칼의 예에는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 피페리디닐, 4-모르포리닐, 또는 피롤리디닐이 있다.

여기에 사용된, "n"은 0 내지 8, 바람직하게는 0 내지 5이다. 일 실시예에서, n은 1 또는 2이다.

일 실시예에서, 본 발명의 상기 화학식 I 및 II의 화합물은, 퀴놀린 고리의 8-히드록시 기가 그의 철 킬레이팅 기능을 여전히 유지할 수 있는 방식으로 변형된 5-[(메틸-2-프로핀-1-일아미노)메틸]-8-퀴놀리놀(M30)의 유사체 또는 유도체이다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 M30의 8-에테르인데, 여기에서 R₁이 상기 (ii)에서 정의된 바와 같고, 바람직하게는 C₁-C₃ 알콕시 또는 히드록시로 치환된 C₁-C₃알킬이고, 더욱 바람직하게는 R₁이 히드록시프로필, 메톡시프로필 또는 프로폭시메틸이다. 일 실시예에서, R₁은 -COR₈이고 R₈은 상기 CO 기의 α-위치가 아미노기로 치환된 C₁-C₅ 알킬기이며, 추가로 선택적으로 히드록시, 메틸티오, 멀캡토, 페닐, 4-히드록시페닐, 인돌릴, 아미노카르보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노 및 이미다놀릴로 치환될 수 있다. R₈이 2-피롤리디닐로 이루어지는 헤테로시클릴로 정의될 때 프롤린 잔기(residue)가 형성된다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 R₁이 상기 (iii)에서 정의된 바와 같은 -COR₈인 M30의 8-에스테르이다. 일 실시예에서, R₈은 C₁-C₅ 알킬기인데, 예를 들어, 메톡시, 메톡시카르보닐, 카르복시, 메틸카르보닐옥시 또는 하나 이상의 Cl 또는 F 원자로 선택적으로 치환된 메틸, 예를 들어, 메톡시메틸, 메톡시카르보닐메틸, 메틸카르보닐옥시메틸, 클로로메틸 또는 트리플루오르메틸, 또는 에톡시로 선택적으로 치환된 에틸, 이소부틸, 또는 sec-펜틸이다. 일 실시예에서, R₈은 C₂-C₄ 알케닐이며, 바람직하게는 페닐로 선택적으로 치환된 비닐(예를 들어, 2-페닐비닐), 1-메틸비닐, 2-메틸비닐, 2,2-디메틸비닐, 또는 부트-3-엔-1-일이다. 일 실시예에서, R₈은 시클로프로필 또는 시클로펜틸과 같은 C₃-C₅ 시클로알킬; 메톡시로 선택적으로 치환된 페닐과 같은 아릴; 바람직하게는 4-위치; Cl로 선택적으로 치환된 피리딜, 5-이속사졸릴, 2-퓨릴, 또는 2-티에닐과 같은 헤테로아릴; 또는 4-모르폴리닐과 같은 헤테로시클릴이다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 R₁이 상기 (iv)에서 정의된 바와 같은 -COOR₉인, M30의 8-카보네이트이다. 일 실시예에서, R₉는 예를 들어 Cl, 4-니트로페닐 또는 C₆ 시클로알킬로 선택적으로 치환된 메틸, 2-메톡시에틸과 같이 메톡시 또는 1-클로로에틸, 2-클로로에틸, 2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 또는 2,2,2-트리플루오로에틸과 같이 하나 이상의 Cl 또는 F 원자로 선택적으로 치환된 에틸, 프로필, 부틸, 이소부틸, 펜틸, 또는 옥틸과 같은 C₁-C₈알킬; 비닐, 1-메틸비닐 또는 알릴과 같은 C₂-C₃ 알케닐; 프로파질 또는 부트-3-인일과 같은 C₃-C₄ 알키닐; 시클로펜틸 또는 시클로헥실과 같은 C₅-C₆ 시클로알킬;또는 4-니트로페닐, 4-플루오로페닐, 4-메톡시페닐, 또는 4-메틸페닐과 같이 니트로, 플루오로, 메톡시 또는 메틸로 선택적으로 치환된 페닐이다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 R₁이 상기 (v)에서 정의된 바와 같이 -CH₂-O-CO-R₁₀, 또는 -CH(CH₃)-O-CO-R₁₀인, M30의 8-아실옥시메틸 유도체이다. 일 실시예에서, R₁₀은 트리플루오로메틸의 클로로메틸과 같이, 메톡시, 메톡시카르보닐, 메틸카르보닐옥시 또는 하나 이상의 Cl 또는 F원자로 선택적으로 치환된 메틸, 에톡시로 선택적으로 치환된 에틸, 이소부틸, 또는 1-메틸부틸과 같은 C₁-C₅ 알킬; 2-페닐비닐, 1-메틸비닐, 2-메틸비닐, 3-부텐-1-일 또는 2,2-디메틸비닐과 같은 페닐로 선택적으로 치환된 비닐과 같은 C_{2 -}C₄ 알케닐; 시클로프로필 또는 시클로펜틸과 같은 C₃-C₅ 시클로알킬; 4-메톡시페닐과 같이 메톡시로 선택적으로 치환된 페닐; 또는 2-클로로-피리드-5-일과 같이 할로겐으로 선택적으로 치환된 피리딜, 5-이속사졸릴, 2-티에닐 또는 2-퓨릴과 같은 헤테로아릴이다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 R₁이 상기 (vi)에서 정의된 바와 같이 -PO(OR₁₁)₂, -CH₂-O-PO(OR₁₁)₂ 또는 -CH(CH₃)-O-PO(OR₁₁)₂인, M30의 (포스포릴옥시)메틸 또는 8-포스페이트 유도체이다.

일 실시예에서, 상기 유도체는 R₁이 상기 (vii)에서 정의된 바와 같이 -CONR₁₂R₁₃인, M30의 8-카바메이트 유도체이다. R₁₂ 또는 R₁₃이 -CON-기의 α-위치에 카르복시 기로 치환되고 추가로 선택적으로 히드록시, 메틸티오, 멀캡토, 페닐, 4-히드록시페닐, 인돌릴, 아미노카보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노 및 이미다졸릴에서 선택된 기로 치환된 C₁-C₅ 알킬기이며, 형성된 라디칼은 단백질에서 전형적으로 존재하는 천연 아미노산 잔기로서, 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 리신, 발린, 페닐알라닌, 글루탐산, 아스파르트산, 아스파라긴, 글루타민, 아르기닌, 히스티딘, 프롤린, 세린, 티로신, 메티오닌, 트레오닌 및 트립토판이 포함된다. R₁₂ 또는 R₁₃ 중 하나가 2-피롤리디닐을 구성하는 헤테로시클릴로 정의될때 프롤린 잔기가 형성된다.

일 실시예에서, 본 발명의 화합물은 퀴놀린 고리에 변형이 된 M30의 유사체 또는 유도체이다. 일 실시예에서, 퀴놀린 구조의 헤테로시클릭 고리 또는 카르보시클릭 고리의 둘다 또는 하나는, 상기 화학식 I에서 점선으로 표시한 바와 같이, 수소화될 수 있다. 이러한 화합물의 예에는 R₁, R₂, R₃, R₆ 및 R₇은 H; R₄는 CH₃, R₅는 프로파질, n은 0이고, 헤테로시클릭 고리 또는 카르보시클릭 고리의 두개의 점선이 각각 단일 결합을 나타내는 화합물이 포함된다. 일 실시예에서, 퀴놀린 고리는 상기 고리 중 하나에 치환이 될 수 있는데, 예를 들어, 7 위치가 R₇로 치환되는데 R₇은 할로겐, 바람직하게는 F; C₁-C₈, 바람직하게는 C₁-C₃ 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸 및 이소프로필; 또는 C₃-C₈ 시클로알킬, 바람직하게는 시클로프로필이 될 수 있고; 또는 2, 3, 또는 4 위치 중 임의의 하나가 R₆로 치환되는데 R₆은 C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₁-C₈ 알킬티오, 히드록시, 멀캡토, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 또는 디( C₁-C₈)알킬아미노이고, 헤테로 시클릭 고리가 부분적으로 수소화될 때, R₆는 옥소, 티옥소, 이미노, 또는 C₁-C₈ 알킬이미노일 수 있다. 7 위치에 치환된 화학식 II의 화합물 예에는, R₁, R₂, R₃ 및 R₆이 H이고, n이 0이고, R₇이 각각 CH₃ 또는 F인, 화합물 1 및 2로 표시되는 화합물이 포함된다.

일 실시예에서, M30의 유사체 또는 유도체는 5-위치의 메틸렌 기에서 치환되는데, 즉, R₂ 및/또는 R₃가 C₁-C₈, 바람직하게는 C₁-C₃ 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸; 할로겐, 바람직하게는 F; 또는 -CF₃이다. 이러한 화합물의 예에는, R₁, R₆ 및 R₇이 H이고, R₂ 및 R₃가 각각 F인 화합물과 R₁, R₂, R₆ 및 R₇이 H이고, n이 0이고, R₃가 CH₃ 또는 CF₃인 화학식 II의 화합물을 포함한다. 일 실시예에서, M30의 유사체 또는 유도체는 5-위치의 메틸렌 라디칼이 디메틸렌 또는 트리메틸렌 라디칼로 대체될 수 있는데, 즉, n이 1 또는 2이다. 이러한 화합물의 예로는: (i) n이 1, R₁, R₂, R₃ 및 R₆이 H이고, R₇이 각각 H, 시클로프로필, 또는 F인, 화합물 3, 7 및 8로 표시되는 화학식 II의 화합물; (ii) R₁이 -CH₃이고, R₂, R₃, R₆ 및 R₇이 각각 H인 [O-메틸-화합물 3] 화합물; 및 (iii) n이 2, R₁, R₂, R₃, R₆ 및 R₇이 H인, 화합물 4로 표시되는 화학식 II의 화합물이 포함된다.

본 발명은 나아가 상기 화합물의 약학적으로 허용되는 염에 관한 것으로, 히드로클로릭, 니트릭, 포스포릭, 설퍼릭, 히드로브로믹, 히드로아이오딕, 포스퍼러스 등과 같은 무기산에서 유래한 염 뿐만 아니라 지방족 모노- 및 디카르복실산, 페닐-치환된 알카노산, 히드록시알카노산, 알케인디오산, 방향족 산, 지방족 및 방향족 설폰산 등과 같은 유기산에서 유래한 염이 포함된다. 이러한 염에는 따라서 설페이트, 피로설페이트, 비설페이트, 설파이트, 비설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노히드로젠포스페이트, 디히드로젠포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트, 클로리드, 브로미드, 아이오다이드, 포르메이트, 아세테이트, 프로피오네이트, 카프리레이트, 이소부티레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 숙시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 만델레이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로벤조에이트, 프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 페닐아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 말리에이트, 타르트레이트, 메탄설포네아트, 에탄설포네이트, 2-히드록시에탄설포네이트 등이 포함된다. 또한 아르기네이트 등과 같은 아미노산 염 및 글루코네이트 또는 갈락투로네이트 염도 고려될 수 있다(예를 들어, Handbook of Pharmaceutical Salts, Properties, Selection, and Use, Stahl, P.H. and Wermuth,C.G., Eds; VHCA and Wiley-VCH: Zurich and Weinheim, 2002 참조).

본 발명은 나아가 여기에서 O-메틸-M30으로 언급되는, M30의 8-메틸 에테르인 화학식 III의 화합물에 관한 것이다. 비록 강한 철 킬레이터는 아니지만, 이 화합물은 하기 실시예에 나타난 바와 같이 MAO-A 및 MAO-B 억제제로 흥미있는 생물학적 활성을 보여준다.

[화학식 III]

본 발명의 화학식 I의 화합물은 세포 내에서 결합되지 않은 철과 결합하기에 적당한 특이적 철 킬레이터이다. 트랜스페린에 결합되지 않는 철은 철의 독성 형태이다. 본 발명의 철 킬레이터는 좋은 수송 능력을 가지고 세포막을 통과하므로 세포 내에 과다하게 존재하는 비결합 철을 킬레이팅한다. 철과의 복합체는 세포를 자유롭게 떠나 즉시 배출될 것으로 기대된다. 나아가 상기 화합물 또는 상기 화합물의 적어도 주 파트는 BBB를 통과할 수 있어 신경퇴행성 질병, 질환 및 상태 치료 약물의 적당한 후보가 될 것으로 기대된다.

또다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하며, 약학적으로 허용가능한 담체와 함께 조합된 약학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 화합물은 철 킬레이션 요법 및/또는 신경 보호 및 신경회복, 세포 사멸 활성, 및/또는 선택적 MAO-AB 억제로 치료되거나 및/또는 예방될 수 있는 질병, 질환 및 상태를 치료하거나 및/또는 예방하는데 유용하다.

일 실시예에서, 상기 화합물은 파킨슨병, 알츠하이머 병, 뇌졸중, 근위축성측삭경화증, 다발성경화증, 프리드라이히운동실조증, NBIA, 간질 및 신경외상과 같은 신경 퇴행성 및 뇌혈관 질병, 상태 및 질환의 치료 및/또는 예방에 유용하다. 상기 화합물은 또한 신경 재생, 신경 회복을 촉진하거나 최초 신경계 손상에 따를 수 있는 이차성 퇴행을 억제하거나 예방하는데 유용할 수 있으며, 예를 들어 위험한 스포츠에 참가함으로써 발생될 수 있는 폐쇄성 뇌손상 및 둔기외상, 총상과 같은 관통상, 출혈성 뇌졸중, 허혈성 뇌졸중, 녹내장, 뇌허혈증, 또는 종양 절제와 같은 수술에 의해 야기되는 손상 등이 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 화합물은 파킨슨 병의 치료에 유용하다. 일 실시예에서, 상기 화합물은 알츠하이머 질병의 치료에 유용하다. 일 실시예에서, 상기 약학적 조성물은 뇌혈관 질환 특히 뇌졸중 치료에 유용하다. 파킨슨 병 및 알츠하이머 질병과 같은 질병에 사용되는 본 발명의 철 킬레이터의 "예방" 양태는 추가의 신경퇴행 및 상기 질병의 추가 진행을 예방하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명의 화합물은 하기 질병 또는 질환의 예방 및/또는 치료에 사용될 수 있다: 노화성 황반 변성; 녹내장; 당뇨병; 혈색소증 및 지중해성 빈혈에서의 철 과잉; 재관류 손상에서 자유 라디칼 생성과 관련된 손상을 예방하는 것과 같은 심혈관 질환 등; 관절 염증 질환, 특히 류마티스성 관절염과 같은 관절 염증 질환, 염증성 장 질환(IBD), 및 건선과 같은 염증성 질환; 안트라사이클린 종양 약물로 치료한 암 환자의 경우, 안트라사이클린으로 유발된 심장독성; 열대열말라리아원충 (Plasmodium falciparum)에 의해 야기된 말라리아와 같은 원충 감염; 칸디다 알비칸스 감염과 같은 이스트 감염; 선택적으로 아바카비어(abacavir), 아타자나비어(atazanavir), 콤비비어(combivir), 다루나비어(darunavir), 포삼프레나비어(fosamprenavir), 인디나비어(indinavir), 로피나비어(lopinavir), 넬피나비어(nelfinavir), 랄테그라비어(raltegravir), 리토나비어(ritonavir), 사퀴나비어(saquinavir), 테노포비어(tenofovir), 티프라나비어(tipranavir), 트리지비어(trizivir), 또는 지도부딘(zidovudine)과 같은 하나 이상의 항바이러스제와 조합하여, AIDS 치료에 사용되는, HIV-1 등의 레트로바이러스 감염과 같은 바이러스 감염.

일 실시예에서, 본 화합물은 신경퇴행성 질병, 질환 또는 상태와 같은 노화성 질병, 질환 또는 상태를 예방함으로써 노화 현상을 향상시키거나 및/또는 노화를 늦추는데 사용될 수 있으며; 햇빛 및/또는 UV 선에의 노출 및/또는 노화와 관련된 피부 손상 및/또는 피부 노화의 치료 및/또는 예방에 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은, 햇빛 및/또는 UV 선에의 노출 및/또는 노화와 관련된 피부 손상 및/또는 피부 노화의 치료 및/또는 예방에 사용되는 국소 도포에 유용한, 화장품 조성물 및 약용화장품학적으로 허용가능한 담체를 제공한다. 상기 화장품 조성물은 로션 또는 크림의 형태일 수 있으며 피부 치료를 위해 다른 약품과 같이 투여될 수 있다.

일 실시예에서, 철 킬레이터는, 심장, 폐 및 신장과 같이 이식용으로 사용되는 장기를 보존하기 위한 엑스-비보( ex - vivo ) 용도로 사용된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 철 킬레이터 치료를 위한 방법을 제공한다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 신경퇴행 질병, 상태 또는 질환의 치료 및/또는 예방하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 암을 치료하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 본 발명의 철 킬레이터는 하나 또는 이상의 화학 치료제를 투여하기 전, 동시에 또는 후에 투여한다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 혈색소증 또는 지중해빈혈 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 혈색소증 또는 지중해빈혈의 철 과잉을 예방 및/또는 치료하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이들이 필요한 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 재관류 손상에서 자유 라디칼 생성과 관련된 손상을 예방하는 것과 같은, 심혈관 질병의 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 당뇨병을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 염증성 질환을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다. 한 바람직한 실시예에서, 상기 염증성 질환은 관절 염증성 질환, 특히 류마티스성 관절염이다. 또다른 바람직한 실시예에서, 상기 염증성 질환은 염증성 장 질환(IBD)이다. 더욱 바람직한 실시예에서, 상기 염증성 질환은 건선이다.

일 실시예에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 유효한 양을 안트라사이클린 종양 약물 치료를 받고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 안트라사이클린 심장독성의 예방 및/또는 치료하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용되는 염의 유효한 양을 단독으로 또는 항바이러스제, 항원충제 또는 항진균제와 조합하여 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 바이러스, 원충 또는 이스트 감염의 예방 및/또는 치료하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 상기 바이러스 감염은 HIV-1과 같은 레트로바이러스 감염이고, 상기 화합물은, 선택적으로 항바이러스제와 조합하여 AIDS를 치료하는데 사용된다. 일 실시예에서, 상기 원충 감염은 열대열말라리아원충에 의한 말라리아이다. 일 실시예에서, 상기 이스트 감염은 칸디다 알비칸 감염이다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용되는 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 노화 관련 질병, 질환 또는 상태를 예방함으로써 노화 현상을 향상시키거나 및/또는 노화를 지연시키는 방법을 제공한다. 필요로 하는 대상체는 건강한 개인일 수도 있고 또는 신경퇴행 질환, 질병 또는 상태와 같은 노화성 질병으로부터 고통받는 사람일 수도 있다.

일 실시예에서, 본 발명은, 본 발명의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용되는 염의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 햇빛 및/또는 UV 선에의 노출 및/또는 노화와 관련된 피부 손상 및/또는 피부 노화를 치료 및/또는 예방하는 방법을 제공한다. 상기 화합물은 약학적 또는 화장품 제형으로 외용적으로 도포하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 약학적 조성물을 제조하기 위하여, 당해 기술 분야에서 잘 알려진 방법이 사용될 수 있다. 불활성의 약학적으로 허용되는 담체는 고체 또는 액체로 사용될 수 있다. 고형 제제에는 파우더, 정제, 분산가능한 과립, 캡슐, 카셋(cachets) 및 좌제가 포함된다.

고체 담체는 희석제, 착향료, 가용화제, 활택제, 현탁화제, 결합제 또는 정제 붕해제로 작용될 수 있는 하나 이상의 물질일 수 있다; 또한 캡슐화 물질일 수 있다.

액체 약학적 조성물에는 용액, 서스펜젼 및 에멀젼이 포함된다. 예로서, 비경구용 주입을 위한 물-프로필렌 글리콜 용액 또는 물일 수 있다. 액체 제제는 폴리(에틸렌 글리콜) 수용액 내의 용액으로 제제화될 수 있다. 경구용 수용액은 활성 성분 또는 이들의 약학적으로 허용되는 염을 물에 용해시키고 적절한 착색제, 착향료, 안정화제 및 증점안정제(thickening agents)를 필요한 만큼 첨가시킴으로써 제조될 수 있다. 경구용 수성 서스펜젼은, 점성 물질 즉, 천연 또는 합성 검, 레진. 메틸 셀룰로오즈, 소디움 카르복시메틸 셀룰로오즈 및 다른 잘 알려진 서스펜션화제와 함께 초미세 활성 성분을 물 내에 분산시킴으로서 제조될 수 있다.

바람직하게는, 약학적 조성물은 단위 용량 제형이다. 이러한 형태에서, 상기 제제는, 활성 성분을 적당량 포함하는 일회용 단위 제형으로 재분배될 수 있다. 상기 단위 용량 제형은 포장 제제일 수 있는데, 상기 포장은 예를 들어 포장된 정제, 캡슐, 및 바이알 또는 앰플에 있는 산제와 같은 제제의 개별 양을 포함한 제제일 수 있다. 단위 제제 형태는 또한 캡슐, 카셋, 또는 정제 그 자체이거나 또는 이들 임의의 포장된 제형일 수 있다.

파킨슨 병의 치료를 위한 치료적 용도에 있어서, 본 발명의 약학적 방법에 사용되는 상기 화합물은 일일 1mg/kg 내지 20mg/kg의 용량 레벨로 환자에게 투여할 수 있다.

뇌졸중 치료를 위한 치료 용도에 있어서, 체중으로 약 100mg/kg 내지 약 500mg/kg의 복용량 중 한가지 이상을 발병 후 가능한 한 신속하게 환자에게 투여할 수 있다.

그러나, 복용량은 환자의 필요, 치료받는 상태의 심각성, 및 적용되는 화합물에 따라 변화될 수 있다. 특별한 경우를 위한 최적의 복용량은 당해 기술분야 내이다.

하기 예는 본 발명에 따른 화합물을 제조하기 위한 특정 방법을 설명한다. 이러한 예들은 본 발명의 범위에 대한 예시의 목적이며, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따라서, M30의 새로운 유사체 또는 유도체가 합성되었으며, 하기를 연속적으로 테스트하였다:

(i) 경구 이용률, (ii) PK 특징, 및 (iii) 투여 후 BBB를 통과하여 뇌 조직에서 흡수되는 능력. 상기 카테고리의 결과 중 최소 레벨을 만족시키는 유도체에 대해 상기에서 언급한 네 가지 특징: (1) 철 킬레이션, (2) 선택적 MAO-A/B 억제, (3) 항 세포사멸 활성 및 (4)신경-구조(rescue)가 있는지 테스트하였다.

구조를 최소한으로 바꿈으로써 모 화합물이 갖는 바람직한 성질을 많이 보존하도록 하는 간단한 개시 접근 법은 화합물의 페놀성 8-히드록시 기을 변형시키는 것이다. 상기 각 화합물의 PK 및 생체이용율을 증가시키기 위한 프로드러그의 적합성을 평가하는 한가지 전략은, 에스테라제 가수분해에서 한 요인으로서 차지하는 공간의 크기를 조절하는 간단한 에스테르를 제조하는 것이다. 결과로 얻은 프로드러그 에스테르 유도체는, 혈장 에스테라아제의 촉매작용을 받는 것으로 알려진 혈장-탈 에스테르화의 동력학에 따라, 흡수가 더 좋고 순환 t_{1 /2}이 더 길 것으로 기대된다. 게다가, 아미노산과의 에스테르화는, 장 및 혈관 뇌 장벽을 가로지르는 아미노산 능동 수송을 통해 도움이 될 수 있다. L-발린은 몇몇 약물의 생체이용율을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 다른 전략으로는 8-히드록시 기의 에테르화인데, 이로서 에테르 유도체 프로드러그가 수성 환경에서 장기간 안정성을 가지도록 해 준다. 나아가, 알코올 이탈기를 에스테라아제에 더 잘 노출시켜 가수분해에서 자발적으로 CO₂를 발생시키는 카보네이트를 제조하는 전략이 있다. 상기 화합물의 LogP 수치를 계산하면 2.5 - 3.5의 이상적 범위에 가깝고 M30의 2.18수치보다 통상 더 높은 수치들을 나타낸다.

일 실시예에서, 본 발명의 화합물은 본 실시예에 개시되어 있는 화합물이다. 이러한 화합물은, 임상 개발을 위한 약물 후보가 될 수 있도록 최적 또는 충분한 PK 특성 및/또는 최적 또는 충분한 경구 흡수 및/또는 향상된 혈액 뇌 장벽을 포함한 세포막을 통과하는 수송능력을 가지도록 변형되고, 항세포사멸 및 신경보호 기능을 함께 가지도록 하는 프로파질 부분이 포함되도록 변형시킨 것이다.

앞서 언급한 바와 같이, 작용 부위가 뇌인 약물은, 대개, 최대의 인 비보 생물학적 활성을 지기 위해서는 혈액 뇌 장벽(BBB)을 통과할 수 있어야 한다. 몇몇 신경퇴행성 질환에서 뇌 내에 축적되어 있는 철을 결합하여 제거하는 철 킬레이터를 뇌로 가져오려고 하면, 가능한 해결 방안 중 하나는, 양친매성의 특이적 기를 가진 철-킬레이팅 분자를 설계하는 것이다. 이러한 양친매 기는 친유성 및 친수성 센터를 가진다. 이들 양 센터의 크기 및 구조는 전(whole)분자의 전반적 친유성 특징을 조절하여, 수송 성질을 조절하게 된다.

하기 실시예는 본 발명의 화합물의 구조(화학 섹션) 및 그들의 생물학적 활성(생물 섹션)을 개시하고 있다. 이들 실시예는 예시를 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실 시 예

I. 화학 섹션

실시예 1. 5-[( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 ) 메틸 ]-8- 퀴놀리놀(M30)의 합성

M30의 합성이 하기에 개시되어 있다:

시약: (a) HCl (32%), HCHO (37%), 0 → rt; (b) N-메틸프로파질아민, (Me₂CH)₂NEt, CHCl₃, rt.

8-퀴놀리놀 14.6g(0.1 mol), 30% HCl 수용액 16ml, 및 37 % 포름알데히드 수용액 16mL(0.1ml)의 혼합물을 0℃에서 6시간 동안 히드로젠 클로리드 가스로 처리하였다. 상기 용액을 실온에서 교반없이 2시간동안 방치하였다. 얻어진 노란색 고체를 필터로 모으고, 90% 알코올로 세척하고 진공 건조하여 5-클로로메틸-8-퀴놀리놀 히드로클로리드 A를 얻었다(19.0g, 98%).

5-클로로메틸-8-퀴놀리놀 히드로클로리드 A (2.707g, 11.8mmol) 및 디이소프로필에틸아민(DIPEA; 2.1ml, 20.4mmol, 2eq) 혼합물의 50ml CHCl₃ 용액에 N-메틸-N-프로파질아민(10.2mmol, 1eq)을 0℃에서 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반하였다. CHCl₃(100ml)를 첨가하고 얻어진 용액을 5% NaHCO₃ (3 x 50 mL), 브린(2 x 50 mL)으로 세척하고 나서 Na₂SO₄로 건조하였다. 상기 용액을 여과하고 증발하여 건조시켰다. 잔류물을 벤젠-헥산 혼합물(1:1)로 결정화하여 M30을 얻었다(80% 수득률): mp 232-233℃(염산염);

실시예 2. M30 의 에스테르의 합성

M30의 에스테르의 합성은 하기에 기재되어 있다:

M30 1eq 및 트리에틸아민(TEA) 1.1eq의 테트라히드로퓨란(THF) 용액에 1eq 의 상응하는 클로르산 (예를들어, R=-CH3이면 아세틸 클로리드) THF 용액을 질소 분위가에서 적가한다. 완료된 후(TLC 또는 HPLC 분석), 혼합물을 진공 농축한 후 잔류물을 에틸아세테이트 및 물사이에 분배(partitioned)시킨다. 상기 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조하고 진공하에서 증발시켰다. 조 생성물은 결정화하거나 컬럼크로마토그래피하여 정제한다.

이러한 방법으로 8-위치에 하기 기을 가진, 하기 에스테르를 제조할 수 있다: -OCOCH₃, -OCOCH₂CH₃, -OCOCH(CH₃)CH₂CH₂CH₃, -OCOCH₂CH(CH₃)₂, -OCOCH₂Cl, -OCOCH₂OCH₃, -OCOCH₂CH₂OCH₂CH₃, -OCOCH=CH₂, -OCOC(CH₃)=CH₂, -OCOCH=CH(CH₃), -OCOCH=CHPh, -OCOCH₂CH₂CH=CH₂, -OCOCH=C(CH₃)₂, -OCOCF₃, -OCOCH₂CO₂CH₃, -OCOCH₂O₂CCH₃, -OCO(4-메톡시페닐), -OCO(2-티에닐), -OCO(2-퓨릴), -OCO시클로프로필, -OCO시클로펜틸, -OCO(5-메틸이속사졸릴), -OCO(2-클로로피리딘-5-일), 및 -OCO(4-모르폴리닐).

실시예 3. M30 의 아미노산 에스테르의 합성

M30의 아미노산 에스테르의 합성은 하기에 나타난 바와 같다:

송 등의 절차(J. Med . Chem ., 2005, 48, 1274-1277)를 사용하여, t-부톡시카르보닐(Boc)로 보호된 아미노산(5 eq), N, N'-디시클로헥실카보디이미드(DCC; 5 eq), 및 4-디메틸아미노피리딘(DMAP; 0.5 eq)를 실온에서 24시간동안 M30(1 eq)의 건조 디메틸포름아미드(DMF)용액과 반응하도록 한다. 상기 반응물을 여과하고 DMF를 진공 하에서 제거한다. 잔류물을 에틸아세테이트에 녹이고 물과 브린으로 세척한다. 유기층을 마그네숨 설페이트로 건조하고 진공 농축한다. 컬럼크로마토그래피로 정제한다. 아스파르트산 및 글루탐산의 경우, 각각 t-부틸로 보호된 베타 및 감마 카르복실산을 사용한다. 상기 정제된 생성물을 트리플루오로아세트산(TFA):디클로로메탄(DCM) [1:1]로 처리한다. 4시간 후 상기 용매를 진공으로 제거하고 잔류물을 물로 복원(reconstituted)하여 동결건조한다.

이러한 방법으로 8-위치에 하기 기을 가진, 하기 M30의 아미노산 에스테르를 제조할 수 있다: -OCOCH₂(NH₂), -OCOCH(NH₂)CH₃, -OCOCH(NH₂)CH₂OH, -OCOCH(NH₂)CH(OH)CH₃, -OCOCH(NH₂)CH₂SH, -OCOCH(NH₂)CH₂CONH₂, -OCOCH(NH₂)CH₂CH₂CONH₂, -OCOCH(NH₂)CH(CH₃)₂, -OCOCH(NH₂)CH₂CH(CH₃)₂, -OCOCH(NH₂)CH(CH₃)CH₂CH₃, -OCOCH(NH₂)CH₂Ph, -OCOCH(NH₂)CH₂(4-OHPh), -OCOCH(NH₂)CH₂CH₂SCH₃, -OCOCH(NH₂)CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂, -OCOCH(NH₂)CH₂-CO₂H, -OCOCH(NH₂)CH₂CH₂CO₂H, -OCOCH(NH₂)CH₂CH₂CH₂NHC(NH)NH₂, -OCOCH(NH₂)CH₂(3-인돌릴), -OCOCH(NH₂)CH₂(4-이미다졸릴), 및 -OCO(2-피롤리디닐).

실시예 4. M30 의 에테르의 합성

M30의 에테르 유도체의 합성은 하기에 나타난 바와 같다:

M30의 무수 에탄올 용액을 1.1 eq의 소디움 메톡시드로 처리한다. 10분 후, 1.2 eq의 상응하는 알킬 아이오다이드 에탄올 용액을 첨가한다. 상기 용액을 1시간 동안 환류한다. 상기 용액을 식힌 후, 물을 첨가하였고 얻어진 용액을 아이스 배스에서 냉각시킨다. 얻어진 결정체 생성물을 여과하여 모은다.

이러한 방법으로, 8-위치에 하기 기을 가진 하기의 M30의 에스터를 제조할 수 있다: -OCH₃, -OCH₂CH₃, -OCH₂CH₂CH₃, -OCH₂CH₂CH₂CH₃, -OCH₂CN, -OCH₂CH(CH₃)₂, -OCH₂CO₂CH₃, -OCH₂CO₂H, -OCH₂CON(CH₃)₂, -OCH₂C(CH₃)₃, -OCH₂CH₂OCH₃, -OCH₂CH₂OH, -OCH₂OCH₂CH₂CH₃, -OCH₂CH₂CH₂OCH₃, -OCH₂OCH₃, 및 -OCH₂CH₂CH₂OH.

실시예 5. O- 메틸 M30 의 합성

O-메틸 M30 (M30의 에테르 유도체) 염산염의 합성은 하기에 나타난 바와 같다:

M30(500 mg, 1.7 mmol), DIPEA (1.0 mL, 5.9 mmol, 3.5 eq), 무수 아세토니트릴(ACN; 18 mL), 및 무수 MeOH (2.0 mL) 용액에 트리메틸실릴(TMS) 디아조메탄(4.2 mL, 8.4 mmol, 5 eq)을 첨가하였다. 상기 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 증발물들을 증발시키고 얻어진 잔류물을 헥산 중의 에틸아세테이트(50-100%) 로 실리카겔상에서 정제하였다(아이소머 혼합물). 생성물 분획을 모아 농축하여 노란색 오일을 얻었으며 이를 디클로로메탄(DCM)에 용해시켜 디옥산 중의 4M HCl(0.4ml)로 처리하였다. 상기 용액을 농축하고 실온에서 진공 건조시켰다.

실시예 6. M30 의 카보네이트의 합성

M30 카보네이트의 합성은 하기에 나타난 바와 같다:

1 eq M30 및 1.1 eq TEA의 THF용액에, 1eq의 상응하는 클로로포르메이트 (예를 들어, R=CH₃일때 메틸 클로로포르메이트) THF용액을 질소 기류하에서 적가한다. 얻어진 용액을 소디움 비카보네이트 수용액으로 세척, 마그네슘 설페이트로 건조하여 증발시켰다. 조 생성물을 결정화 또는 컬럼 크로마토그래피로 정제한다.

이러한 방법으로 8-위치에 하기 기을 가진, 하기 M30의 카보네이트를 제조할 수 있다: -OCOOCH₃, -OCOOCH₂CH₃, -OCOOCH₂CH₂CH₃, -OCOO(CH₂)₃CH₃, -OCOO(CH₂)₄CH₃, -OCOO(CH₂)₇CH₃, -OCOOCH₂CH(CH₃)₂, -OCOOCH₂Cl, -OCOOCH₂CH₂Cl, -OCOOCHClCH₃, -OCOOCH₂CCl₃, -OCOOCH₂CH₂F, -OCOOCH₂CF₃, -OCOOCH₂CH₂OCH₃, -OCOOCH=CH₂, -OCOOCH(CH₃)=CH₂, -OCOOCH₂CH=CH₂, -OCOOCH₂C≡CH, -OCOOCH₂CH₂C≡CH, -OCOO시클로펜틸, -OCOO시클로헥실, -OCOO(4-톨루일), -OCOO(4-메톡시페닐), -OCOO(4-플루오로페닐), -OCOO(4-니트로페닐), -OCOO(4-니트로벤질), 및 -OCOO(2-이소프로필-5-메틸시클로헥실메틸)

실시예 7. M30 의 아실옥시메틸 유도체의 합성

M30의 아실옥시메틸 유도체의 합성은 하기에 나타난 바와 같다:

Skjaeret 및 Benneche의 방법(ARKIVOC, 2001, 16-25)를 이용하여, M30의 DMF용액을 1.1 eq의 소디움 히드리드 및 1 eq의 소디움 아이오다이드에 0℃ 질소기류하에서 첨가한다. 15분간 교반한 후, 1.3 eq의 클로로메틸 메틸 설피드를 적가한다. 상기 혼합물을 10시간 동안 주변 온도(ambient temperature)하에서 교반한다. 아이스/물을 첨가하고 생성물을 디에틸 에테르로 추출, 건조(MgSO₄), 증발시킨다. 조 생성물 B(상기에 나타난 바와 같이)를 증류, 재결정 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다. 화합물 B는 DCM에 용해시켜 질소기류하에 0℃로 냉각시켜 1eq의 설퍼릴 클로리드 DCM용액을 적가한다. 상기 혼합물을 10분간 교반한 후, 감압하에서 증발시킨다. 그 후 조 생성물 C (상기에 나타난 바와 같이)을 THF에 용해시켜 1.1 eq의 적절한 카르복실산 소디움염의 THF용액으로 처리한다. 3시간 후 상기 혼합물을 얼음물에 붓고, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 합친 추출물을 건조하여(MgSO₄) 증발시킨다. 조 아실옥시메틸 화합물은 증류, 재결정 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다.

이러한 방법으로 8-위치에 하기 기을 가진, 하기 M30의 아실옥시메틸 유도체를 제조할 수 있다: -OCH₂OCOCH₃, -OCH₂OCOCH₂CH₃, -OCH₂OCOCH(CH₃)CH₂CH₂CH₃, -OCH₂OCOCH₂CH(CH₃)₂, -OCH₂OCOCH₂Cl, -OCH₂OCOCH₂OCH₃, -OCH₂OCOCH₂CH₂OCH₂CH₃, -OCH₂OCOCH=CH₂, -OCH₂OCOC(CH₃)=CH₂, -OCH₂OCOCH=CHCH₃, -OCH₂OCOCH=CHPh, -OCH₂OCOCH₂CH₂CH=CH₂, -OCH₂OCOCH=C(CH₃)₂, -OCH₂OCOCF₃, -OCH₂OCOCH₂CO₂CH₃, -OCH₂OCO(4-메톡시페닐), -OCH₂OCO(2-티에닐), -OCH₂OCO(2-퓨릴), -OCH₂OCO시클로프로필, -OCH₂OCO시클로펜틸, -OCH₂OCO(5-메틸이속사졸릴), 및 -OCH₂OCO(2-클로로피리드-5-일).

실시예 8. 5-[ N - 메틸 - N -프로파질(아미노) 메틸 ]-7- 메틸 -퀴놀린-8- 올으로도 알려진, 7-메틸-5-[( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 ) 메틸 ]-8- 퀴놀리놀의 합성(여기에서 화합물 1로 표시됨)

출발물질로 8-퀴놀리놀 대신 7-메틸-8-퀴놀리놀을 사용하여 실시예 1에 나타나 있는 M30의 합성과 동일한 방법으로 합성한다.

실시예 9. 5-[ N - 메틸 - N -프로파질(아미노) 메틸 ]-7- 플루오로 -퀴놀린-8-올로도 알려진, 7- 플루오로 -5-[( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 ) 메틸 ]-8- 퀴놀리놀의 합성(여기에서 화합물 2로 표시된다)

출발물질로 8-퀴놀리놀 대신 7-플루오로-8-퀴놀리놀을 사용하여 실시예 1에 나타나 있는 M30의 합성과 동일한 방법으로 합성한다.

실시예 10. 5-[N- 메틸 -N-프로파질( 아미노에틸 )]-퀴놀린-8-올 디히드로클로리드로도 알려진, 5-[2-(메틸-2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 디히드로클로리드의 합성(여기에서 화합물 3 디히드로클로리드로 표시된다)

8-퀴놀리놀(20g, 138mmol), 포름알데히드 수용액(37%, 25ml) 및 농축 HCl(37%, 25ml) 혼합물을 교반하면서 6시간동안 0℃에서 히드로젠 클로리드 가스를 통과시켜 거품이 일어나도록 하였다. 교반을 멈추고 반응 혼합물을 밤새 실온까지 오르도록 하였다. 얻어진 고체는 여과하고 실온에서 진공 건조하여 노란색 고체상의 화합물 A를 얻었다.

90℃의 화합물 A(1.5g, 6.6mmol, 5eq)의 무수 디메틸 설폭시드(DMSO; 17ml) 용액을 95℃의 소디움 시아니드(NaCN; 1.6g, 33mmol) 무수 DMSO(25 ml)용액에 천천히 부었다. 90℃, 아르곤 기류하에서 1시간 동안 교반하고 나서, 실온으로 식혔다. 반응물을 농축 HCl을 적가함으로써 산성화한후 소디움 히드록시드 수용액으로 중화하였다. 혼합물을 0℃로 냉각시켜, 얻어진 침전물을 여과하고, 물로 씻어내고 건조시켰다. 얻어진 고체를 벤젠으로 재결정화시키고, 헥산으로 씻어내어 진공하에서 건조시켜, 갈색 고체상의 화합물 B를 얻었다.

농축 HCl(37%, 20ml) 중의 화합물 B(1.0g, 5.4mmol) 서스펜젼을 100℃로 가열하여 3시간동안 교반하였다. 증발물을 증발시키고 얻어진 고체, 화합물 C를 실온에서 밤새 진공 건조시켰다.

0℃ 아르곤 기류하에서 무수 THF(10ml)중의 화합물 C 서스펜젼(1.1g, 4.07mmol)에 보란-THF 컴플렉스(THF 중의 1M, 20 mL)를 교반하며 천천히 첨가하였다. 반응액을 밤새 실온까지 올리고 나서, 0℃로 냉각시켜, 물(10ml)로 소거하고, 소디움 비카보네이트 수용액으로 약 염기성으로 만들었다. 증발물을 증발시키고 얻어진 고체를 DCM 중의 20% MeOH로 분말로 만들었다. 혼합물을 여과하고, 여과액을 농축시켰다. 얻어진 잔류물을 헥산 중 20-80% 에틸 아세테이트로 실리카겔로 정제시켰다. LC/MS로, 정제된 화합물 D 분획을 모아 농축시키고 실온에서 밤새 진공 건조시켰다.

티오틸 클로리드를 화합물 D(100mg, 0.53mmol)의 무수 DCM(3 ml) 용액에 첨가하고 3시간동안 60℃로 가열하면서 교반시켰다. 혼합물을 증발시켜 건조시키고 얻어진 고체를 무수 DMF(5ml)에 용해시켰다. 소디움 아이오다이드(79mg, 0.53mmol, 1 eq), DIPEA (0.92 mL, 5.3 mmol, 10 eq) 및 N-메틸프로파질아민(1.32 mL, 16 mmol, 30 eq)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 95℃에서 4시간 동안 가열하고 나서 실온으로 식혔다. 증발물을 증발시키고 얻어진 잔류물을 DCM 중 0-10% MeOH로 실리카겔 상에서 정제시켰다. 생성물 분획을 농축하여 노란색 오일을 얻어 DCM(2ml)에 용해시키고 디옥산 중의 4M HCl(1ml)로 처리하였다. 첨전물을 여과하여 60℃에서 진공 건조시켜 5-[2-(메틸-2-프로핀-1-일아미노)에틸]-8-퀴놀리놀을 얻었으며, 이를 화합물 3 디히드로클로리드로 표시하였다:

실시예 11. 5-[2-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 (화합물 3) 및 5-[2-(메틸-2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 시트레이트 염(3 시트레이트 )의 다른 합성법

니트로벤젠(460ml) 중의 8-퀴놀리놀(97.0 g, 0.67 mol) 용액을 교반하면서 0℃ 아르곤 기류하에서 클로로아세틸 클로리드(55.8 mL, 0.701 mol)를 첨가하였다(서스펜젼이 형성됨). 서스펜젼이 녹아들어가면 알루미늄 클로리드 (160 g, 1.20 mol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 35시간동안 100℃로 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 식힌 후, 얼음으로 차갑게 한 6N HCl(450ml), 얼음(600g) 및 메틸 t-부틸 에테르(MTBE, 800ml)의 혼합물에 부었다. 노란색 침전물을 여과하고, MTBE(~500ml)로 세척하고 건조하였다. 상기 얻어진 고체(알루미늄 컴플렉스)에 12 N HCl(200ml)를 첨가하고 3일동안 실온에서 교반하였다. 상기 혼합물을 여과하고, 얻어진 고체를 에틸아세테이트로 세척한 후 10% NaOAc 수용액(~2L, pH=6로 만들기에 충분하도록)과 같이 교반하여, 초록색 서스펜젼을 얻어 여과하였다. 얻어진 초록색 고체를 디클로로메탄(DCM, 1.8L)에 용해시켜, 건조(MgSO₄)하고, 여과하였다. 부피를 ~500ml로 줄이면 노란색 고체가 얻어지며 이를 여과하여 MTBE로 세척하고 건조하여, 노란색 고체의 화합물 A 58.5%(38.5%)을 얻었다.

아르곤 기류하에 화합물 A(27.3g, 0.123mol)를 0℃로 냉각시켜 트리플루오르아세트산(270g)을 첨가하고나서 트리에틸실란(196ml, 1.23mol)을 첨가하였다. 반응물을 실온까지 올리고나서 22시간동안 60℃에서 가열하였다. 반응물을 실온으로 식힌 후, 농축하고 34-40℃에서 진공 건조시켰다. 어두운 생성물 잔류물에서 투명한 오일을 따라내어 에테르로 분말을 만들었다. 얻어진 고체를 여과하고, 에테르로 씻어내고, 건조하여 노란색 고체상의 화합물 B 34.2g(89.4%)을 얻었다.

밀봉가능한 튜브내에 무수 아세토니트릴(130ml) 중의 화합물 B(12.0g, 37.3mmol) 서스펜젼에 KI(6.10g, 37.3mmol) 및 N-메틸프로파질 아민(15g, 220mmol)을 첨가하였다. 튜브를 밀봉하고 100℃에서 36시간동안 가열하였다. 실온으로 식힌 후, 혼합물을 진공 농축하고, DCM과 포화 NaHCO₃ (250 mL) 층 사이에서 분배시켰다. 수층을 DCM으로 두번 추출하였다. 합친 유기 추출물을 브린으로 세척하고 진공 농축하였다. 얻어진 잔류물을 크로마토그래피(실리카겔, 에틸아세테이트/헥산 중 1% NH₄OH, 50-100%)로 정제하여 노란색 고체로 화합물 3(4.4g, 50%)을 얻었다:

화합물 3(3.00g, 12.5mmol) 및 시트르산(2.40g, 12.5mmol) 혼합물의 EtOH(7ml)용액을 투명한 용액이 얻어질 때까지 65-75℃로 가열하였다(~ 1h). 반응 혼합물을 따뜻한 물을 이용하여 실온까지 점차적으로 식혀 염이 서서히 형성되도록 하였다. 용매는 따라 버리고 고체는 진공 하에 건조하여 옅은 갈색 고체의 화합물 3 시트레이트(1:1) 5.16g(95%)를 얻었다:

실시예 12. 5-[N- 메틸 -N-프로파질(아미노프로필)]-퀴놀린-8-올(화합물 4) 디히드로 클로리드로도 알려진, 5-[3-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )프로필]-8- 퀴놀리놀 히드로클로리드의 합성

8-퀴놀리놀(화합물 a; 20g, 138mmol), 포름알데히드 수용액(25ml) 및 농축 염산(37%, 25ml)의 혼합물에 0℃에서 6시간동안 교반하면서 히드로젠 클로리드 가스를 통과시켜 거품이 생기도록 하였다. 교반을 멈추고 밤새 반응액이 실온까지 오르도록 하였다. 얻어진 노란색 고체를 여과하고 실온에서 진공 건조시켜 화합물 b를 얻었다.

디에틸 말로네이트(10ml, 66mmol, 5 eq)를 무수 EtOH(15ml) 중의 소디움 에톡시드(21 wt%의 14.7 mL, 39 mmol, 3 eq) 용액에 교반하면서 0℃에서 적가하였다. 화합물 b(3.0g, 13mmol)를 추가하고 반응 혼합물을 2시간동안 실온까지 오르게 했다. 용매를 진공 하에서 증발시켜 얻어진 잔류물을 물 및 에틸 아세테이트로 용해시켰다. 층을 분리시키고 수층을 에틸 아세테이트로 두 번 추출하였다. 유기층을 합쳐 물로 두 번 세척, 브린으로 한번 세척하고 진공 농축하였다. 헥산 중 10-30% 에틸 아세테이트를 사용하여 실리카겔 상의 크로마토그래피로 물질을 정제하였다. 생성물 분획을 모아 진공 농축하고 얻은 하얀색 고체를 진공건조하여 화합물 c를 얻었다.

포타슘 히드록시드(9.3g)의 수용액(15ml)을 화합물 c(3.0g, 9.46mmol)에 첨가한 후 반응 혼합물을 실온에서 주말동안 교반시켰다. 반응액의 pH가 4 및 5 사이가 되도록 농축 HCl로 맞추고 물(20ml)로 희석시켰다. 얻어진 노란색 침전물을 여과하고, 물로 씻어내고, 진공 건조하여 화합물 d를 얻었다.

화합물 d를 180℃로 가열시켜, 1시간동안 버블러로 통풍시킨 후 아르곤 하에서 실온까지 냉각되도록 하여 화합물 e를 얻었다.

티오닐 클로리드(9.0ml) 중의 화합물 e(1.0g, 4.6mmol) 서스펜젼을 실온에서 0.5시간동안 교반시킨 후 증발물을 진공 하에서 증발시켰다. 얻어진 노란색 고체를 무수 DCM(5ml)로 0℃에서 교반하고 나서 무수 EtOH(9ml) 중의 소디움 보로히드리드(0.52g, 14mmol, 3eq) 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 실온까지 오르도록 한 다음 물로 반응소거하였다. 수층 혼합물을 DCM 중의 10% MeOH로 세번 추출하였다. 유기층을 합쳐 물, 브린으로 세척하고 무수 소디움 설페이트로 건조하였다. 헥산중의 20-60% 에틸 아세테이트를 사용하여 실리카겔 크로마토그래피로 정제하였다. 생성물 분획을 진공 농축하여 얻어진 흰색 고체를 진공 건조하여 화합물 f를 얻었다.

티오닐 클로리드(3ml)를 화합물 f(100mg, 0.49mmol)에 첨가하여 이 서스펜젼을 4시간 동안 40-50℃에서 교반하였다. 혼합물을 증발시켜 진공 건조하였고 얻어진 고체를 무수 ACN(2.5ml)와 함께 교반하였다. 소디움 아이오다이드(74mg, 0.49mmol, 1eq) 및 TEA(0.69ml, 4.9mmol, 10eq), 및 N-메틸프로파질아민(1.23ml, 15mmol, 30eq)를 첨가하였다. 반응혼합물을 밤새 70℃로 가열한 후 실온으로 식혔다. 증발물을 진공 하에서 증발시켜 얻어진 잔류물을 DCM 중의 0-10% MeOH를 사용하여 실리카겔로 정제하였다. 생성물 분획을 진공 농축하여 노란색 오일을 얻어 DCM(2ml)에 용해시켜 디옥산(0.5ml) 중의 4M HCl로 처리하였다. 침전물을 여과하고, DCM으로 씻어내고, 실온에서 진공 건조하여 5-[3-(메틸-2-프로핀-1-일아미노)프로필]-8-퀴놀리놀 디히드로클로리드를 얻었으며, 여기에서 화합물 4 디히드로클로리드라 명명하였다:

실시예 13. 5-[ N - 메틸 - N -프로파질(1- 아미노에틸 )]-8- 퀴놀리놀 (화합물 5) 디히드로클로리드로도 알려진, 5-[1-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 히드로클로리드의 합성

메탄올(450ml) 중의 소디움 히드록시드(4.1 g, 103 mmol, 1 eq), 소디움 아이오다이드(15.5 g, 103 mmol, 1 eq) 및 8-퀴놀리놀(15 g, 103 mmol) 용액을 30분간 질소로 퍼지(purge)한 다음 -30℃로 냉각시켰다. 소디움 히포클로라이트(물중 5%)(149ml)을 50분에 걸쳐 적가하고 반응 혼합물을 -30℃에서 추가로 1시간 더 교반하였다. 차가운 배스를 제거하고 반응혼합물을 10% HCL 수용액으로 중화하였다. 얻어진 고체를 여과하고, 물로 세척하고, 건조하여 고체를 얻어, 메탄올 및 물로 재결정하여 화합물 b를 얻었다.

아르곤 기류 하에서 화합물 b(7.5 g, 28 mmol)의 무수 디클로로메탄(DCM) 용액에 이미다졸(3.0 g, 44 mmol, 1.5 eq) 및 tert-부틸디메틸실릴 클로리드(TBSCl; 6.9 g, 46 mmol, 1.6 eq)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 3일 동안 실온에서 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 DCM으로 희석하여 유기층을 포화 수용성 암모늄 클로리드, 물, 브린으로 세척한 후 무수 소디움 설페이트로 건조하였다. 용액을 여과하고 농축하였다. 얻어진 잔류물을 헥산 중 0-3% 에틸 아세테이트를 사용하여 실리카겔로 정제하였다. 순수한 c 분획을 모아 농축하고 실온에서 진공 건조하였다.

화합물 c(6.2 g, 16 mmol) 및 트리부틸(1-에톡시비닐)틴(6.5 mL, 19 mmol, 1.2 eq)의 무수 톨루엔 용액을 5분간 아르곤으로 퍼지하였다. 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(0.93 g, 0.80 mmol, 0.05 eq)을 첨가하고 밀봉된 튜브내에서 반응 혼합물을 105-112℃에서 2일간 가열하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 여과하고, 톨루엔으로 씻어내어 농축시켰다. 얻어진 잔류물에 THF(50ml) 및 3N HCl(36ml)를 넣고 실온에서 밤새 교반하였다. 반응물을 고체 소디움 바이카보네이트로 pH=8로 맞추고 DCM으로 세번 추출하였다. 유기층을 합하여 무수 소디움 설페이트로 건조하고, 여과하여 농축하였다. DCM 중 0-3% MeOH를 사용하여 실리카겔 크로마토그래피로 정제하였다. 크로마토그래피에 사용된 MeOH는 2%의 암모늄 히드록시드 수용액을 포함하였다. 생성물 분획을 농축하여 얻어진 고체 d를 진공 건조하였다.

화합물 d(300 mg, 1.6 mmol)의 무수 MeOH 용액에 소디움 보로히드리드(303mg, 8.0mmol 5eq)를 아르곤 기류하 0℃에서 첨가하였다. 반응 혼합물의 온도를 실온까지 올린 후 0.5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 물로 소거하고, pH를 7과 8사이가 되도록 맞추고 증발물을 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 DCM 내 20% MeOH와 분말로 만들어 고체를 여과하였고, 여과액을 농축하여 진공 건조하였다. 얻어진 고체를 티오닐 클로리드(5ml)와 함께 1시간동안 55℃에서 교반하고나서 증발물을 증발시켰다. 얻어진 고체를 0℃에서 무수 클로로포름(12ml)과 함께 교반하였다. N-메틸프로파질 아민(1.1 mL, 16 mmol, 10 eq)을 드랍와이즈로 적가하고 반응 혼합물을 아르곤 기류하에서 밤새 실온에서 교반하였다. 증발물을 증발시키고 얻어진 잔류물을 DCM(20ml)에서 분말로 만들었다. 침전물을 여과하고 여과액을 무수 소디움 설페이트로 건조하였다. DCM 용액을 여과하여 진공 하에서 건조하여 디옥산중의 4M HCl(0.6ml)로 처리하였다. 침전물을 여과하고 진공 하에서 건조하여, 톨루엔, ACN 및 클로로포름으로 분말로 만들었다. 고체를 여과하여 밤새 진공 건조하여 5-[1-(메틸-2-프로핀-1-일아미노)에틸]-8-퀴놀리놀 디히드로클로리드을 얻었으며, 여기에서 화합물 5 디히드로클로리드로 명명하였다:

실시예 14. 5-[N- 메틸 -N-프로파질( 아미노에틸 )]-7- 메틸 -8- 퀴놀리놀(화합물 6)로도 알려진 7- 메틸 -5-[2-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀의 합성

7-위치에 치환된 화합물 3 동족체를 제조하는 합성 방법이 개발되어왔다. 플루오르 유사체를 제외한 모든 유사체는 공통된 중간체를 경유하여 제조할 수 있다. 이러한 유사체의 합성 경로는 하기 반응식에 나타난 바와 같다.

용이하게 입수가능한 5,7-디브로모-8-메톡시퀴놀린(a)과 에틸 브로모아세테이트에서 유래한 리포마츠키 시약(Reformatsky reagent)을 팔라듐 촉매 커플링반응시킴으로서 합성을 시작한다. 5-위치 아세테이트 b vs 7-위치 형성에 관한 종래 문헌이 있으며, 적어도 a와 아릴 보론산과의 스즈끼 커플링에 관한 문헌이 있다(J. Heterocyclic Chem ., 1995, 32, 1261-1267). 관능기 조작으로 통상의 t-Boc 보호된 중간체 아민 e가 얻어진다. 에테닐 (f, R=CH=CH₂), 2-프로페닐 (f, R=C(CH₃)=CH₂), 및 시클로프로필 (f, c-C₃H₅)기는 e와 적절한 보론산과의 스즈끼 커플링을 통해 도입될 수 있으며 반면 트리메틸알루미늄 촉매 커플링으로 메틸 유사체 f, R-CH₃가 얻어진다(Advanced Synthesis and Catalysts, 2006, 348, 686-690). 2 올레핀 유사체를 환원시키면 에틸(g, R=CH₂-CH₃) 및 이소프로필(g, R=CH(CH₃)₂) 유사체가 얻어진다. t-Boc 기를 제거하고, 프로파질 브로미드로 알킬화하고. 메틸 에테르를 제거하면 반응이 완성된다.

유사한 방법으로 7-플루오로-8-퀴놀리놀의 NBS 브롬화 및 메틸화로 얻을 수 있는 5-브로모-7-플루오로-8-메톡시퀴놀린(j)을 출발물질로 하여 7-플루오로 유사체 합성이 시작된다(J. Med . Chem ., 1972, 15, 987-989 및 여기에 인용된 참고문헌). 이 경로를 통해, 5-브로모-8-메톡시퀴놀린(j, R=H)를 출발물질로 하여 R이 -CH₃, -CH₂CH₃, -CH(CH₃)₂, -c-C₃H₅, 또는 -F인 화합물을 제조할 수 있다.

실시예 15. 5-[N- 메틸 -N-프로파질( 아미노에틸 )]-7- 시클로프로필 -8- 퀴놀리놀(화합물 7)로도 알려진 7- 시클로프로필 -5-[2-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀의 합성

화합물 A(642 mg, 2.0 mmol, 실시예 11에 있는 절차에 따라 제조된)의 DCM(6ml) 서스펜젼을 실온에서 교반하면서 여기에 트리에틸아민(0.60 mL, 4.0 mmol)을 첨가하였다. N-브로모숙신이미드(NBS, 416 mg, 2.4 mmol)를 한꺼번에 첨가하였다. 얻어진 갈색 서스펜젼을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 반응혼합물을 DCM(20ml)로 희석하고 포화 NaHCO₃ 및 브린으로 세척하였다. 유기층을 진공하에서 농축하고 잔류물을 10-30% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제하여 하얀색 고체의 화합물 B, 440 mg (76.9%)를 얻었다.

화합물 B(250mg, 0.87mmol)의 DCM(5ml)용액에 실온에서 이미다졸(178 mg, 2.62 mmol) 및 t-부틸디메틸실릴 클로리드(TBSCl, 196 mg, 1.31 mmol)를 첨가하였다. 실온에서 16시간동안 교반하고 나서, 반응 혼합물을 DCM(20ml)로 희석하고 브린으로 세척하였다. 유기층을 진공 농축하고 얻어진 잔류물을 0-10% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제하여 하얀색 고체의 화합물 C 300 mg (86.5%)을 얻었다.

화합물 C(220 mg, 0.55 mmol), 팔라듐 아세테이트(37 mg, 0.10 mmol) 및 2-디시클로헥실포스피노-2', 6'-디메톡시비페닐(SPhos, 45 mg, 0.20 mmol)을 아르곤 기류하에서 건조바이알에 첨가하였다. 상기 바이알을 0.5M 시클로프로필 징크 브로미드 THF용액(3.30 mL, 1.65 mmol)로 채웠다. 상기 반응 혼합물을 5분간 아르곤으로 가스를 제거하고, 밀봉한 후, 2시간 동안 60℃에서 가열하였다. 실온으로 식힌 후, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트(20ml)로 희석하고 브린으로 세척하였다. 유기층을 진공 농축하였다. 얻어진 잔류물을 0-10% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제시켜 흰색 고체의 화합물 D (178 mg, 90.8%)를 얻었다.

밀봉가능한 바이알 내의 화합물 D(240 mg, 0.66 mmol) 및 아세토니트릴(2.5 mL) 서스펜젼에 N-메틸프로파질 아민(365mg, 5.3mmol)을 첨가하였다. 바이알을 밀봉하여 30분간 100℃에서 가열하였다. 반응 혼합물을 실온까지 식히고 진공 농축하였다. 얻어진 잔류물을 30% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제하여 흰색 고체의 화합물 E 180 mg (69.2%) 을 얻었다.

화합물 E(180 mg, 0.50 mmol)의 무수 THF (4ml) 용액에 1.0M 테트라 -n-부틸암모늄 플로리드(TBAF)의 THF (2.5ml, 2.5mmol) 용액을 첨가하였다. 혼합물을 30분간 실온에서 교반하고 나서 진공 농축하여 얻은 시럽을 50% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 상에서 정제하여 화합물 7(47 mg, 33.5%)을 얻었다.

실시예 16. 5-[N- 메틸 -N-프로파질( 아미노에틸 )]-7- 플루오로 -8- 퀴놀리놀로도 알려진 7-플 루오 로-5-[2-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 (화합물 8) 및 7-플 루오로 -5-[2-( 메틸 -2- 프로핀 -1- 일아미노 )에틸]-8- 퀴놀리놀 디히드로클로리드(화합물 8 2 HCl )의 합성

밀봉가능한 반응 용기 내의 2-아미노-6-플루오로페놀(4.0 g, 31.6 mmol) 및 니트로벤젠(20 mL) 용액에 한꺼번에 황산(4.0ml)을 첨가했다. 글리세롤(12.0 g, 126 mmol)을 한꺼번에 첨가하고나서 상기 용액이 어두운 갈색으로 변하였다. 상기 용기를 질소로 충진하고 밀봉하여 6시간 동안 140℃에서 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 식혀 30ml 아이스/물 혼합물로 희석하고 메틸 t-부틸 에테르로 3번 세척하였다(니트로벤젠 대부분을 제거했다). 6N NaOH를 서서히 첨가하여 pH=6-7이 되도록 수층을 중성화하였다. 얻어진 검은 침전물을 모으고 수용액을 에틸아세테이트로 3번 추출하였다. 유기 추출물을 검은 침전물과 함께 모아, 진공 농축하고, 0-10% MeOH/DCM을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제하여 백색(off white) 고체의 7-플루오로-8-퀴놀리놀 2.67 g (51.7%)을 얻었다.

브로민(2.34 g, 14.7 mmol)의 아세트산(10 mL) 상온 용액을 7-플루오로-8-퀴놀리놀(2.0 g, 12.2 mmol)의 아세트산(30 mL) 용액에 서서히 첨가하였다. 갈색 반응 혼합물을 실온에서 16시간동안 교반한 후, 혼합물을 포화 소디움 바이설파이트 용액으로 소거하였다. 얻어진 혼합물을 메틸 t-부틸 에테르로 3번 추출하였다. 유기층을 합하여 포화 NaHCO₃ 및 브린으로 세척, Na₂SO₄로 건조하여 진공 농축하여 건조시켜 초록색 고체의 5-브로모-7-플루오로-8-퀴놀리놀 3.0g(97.0%)을 얻었다.

5-브로모-7-플루오로-8-퀴놀리놀(1.12 g, 4.60 mmol)의 DCM(20 mL) 상온 용액에 이미다졸(680 mg, 10.0 mmol) 및 TBSCl(900 mg, 6.0 mmol)을 첨가하였다. 실온에서 2시간 후에, 반응 혼합물을 DCM(60ml)로 희석하고, 브린으로 세척하여, 진공 하에서 농축하였다. 얻어진 잔류물을 0-10% 에틸 아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼 상에서 정제시켜 흰색 고체의 화합물 A 1.50 g (91.5%)를 얻었다.

화합물 A(1.12 g, 3.14 mmol), 팔라듐 아세테이트(208 mg, 0.62 mmol) 및 SPhos(254 mg, 0.62 mmol)를 질소 하 건조 바이알에 넣었다. 상기 바이알에 0.5 M (1,3-디옥소란-2-일메틸)징크 브로미드(10.5 mL, 6.28 mmol) THF 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 5분간 질소로 가스제거하였다. 얻어진 짙은 갈색 혼합물을 2시간동안 60℃로 가열하였다. 상기 반응 혼합물을 에틸 아세테이트(40ml)로 희석하고 브린으로 세척하였다. 유기층을 진공 농축하여 얻어진 잔류물을 0-50% 에틸 아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 컬럼상에서 정제하여 흰 고체의 화합물 B 1.10 g (95.8%)을 얻었다.

화합물 B(1.10 g, 3.0 mmol)의 THF (5ml) 용액에 3.0M HCl(25ml)를 첨가하였다. 실온에서 3시간 후, 반응 혼합물을 메틸 t-부틸 에테르로 3번 세척하였다. 산성 수층을 pH ~7로 중화하여 DCM으로 세번 추출하였다. 유기층을 합쳐 브린으로 세척하고, Na₂SO₄로 건조하고 진공 농축하여 건조시켜 노란색 고체의 화합물 C 570 mg (92.6 %)을 얻었다.

화합물 C (102 mg, 0.50 mmol)의 메탄올(3.0ml) 용액에 N-메틸프로파질 아민(82.5 mg, 1.50 mmol)을 첨가하였다. 실온에서 1시간동안 교반한 후, 소디움 시아노보로히드리드(62.8 mg, 1.50 mmol)를 한꺼번에 첨가하고, 실온에서 3시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 포화 암모늄 히드로클로리드로 소거시키고 DCM으로 3번 추출하였다. 유기 추출물을 합쳐 진공 농축하였고 얻어진 잔류물을 50-100% 에틸아세테이트/헥산을 사용하여 실리카겔 상에서 정제하여, 옅은 노란색 고체의 화합물 8(41 mg, 32%)을 얻었다:

HCl-에테르 용액(2.0 M, 0.2 mL, 0.4 mmol)을 화합물 8(34 mg, 0.13 mmol)의 DCM(1ml) 용액에 첨가하였다. 실온에서 30분 후에, 혼합물을 진공 농축하여 건조시켜 초록색 고체의 화합물 8 디히드로클로리드(42 mg, 96%)를 얻었다:

실시예 17. M30 및 유도체의 수용액에서의 안정성

M30은 독특한 신경 약물학적 특성을 지니고 있으나, 상기 화합물은 또한 수용액에서 불안정하다. M30의 이러한 수 불안정성은 N-메틸 프로파질아민 모이어티의 페놀성 히드록시기가 보조한 가용매분해(solvolytic)성 제거에 기인한 것이다. 이러한 반응은 일반 산/일반 염기에 의한 촉매반응인데, 이는 M30의 불안정성이 pH 전범위에 걸쳐 관찰된다는 것을 의미한다. 수용액에서 안정할 것으로 예측되는 M30, 화합물 3, 화합물 4, 및 여기에서 [O-메틸-화합물 30]으로 표시되는 8-메톡시-N-메틸-N-2-프로핀-1-일-5-퀴놀린 에탄아민의 수 안정성 연구 결과에 의해 상기 가능성의 진실성이 강력히 지지되며, 또한 4번째 M30 유도체이며 M30의 벤질 메틸렌 위치에 메틸기가 첨가되어 있어 M30 자체보다도 덜 안정할 것으로 예측되는 5-(1-(메틸(프롭-2-이닐)아미노)에틸)퀴놀린-8-올 또한 상기 가능성의 진실성을 지지한다. 실험 결과는 각 화합물에 대한 예측 결과와 정확히 일치한다(표1. 하기).

화합물 3, 4 및 [O-메틸-화합물 3]의 수 안정성은 입증되었으며 표1에 나타나 있다. 고압액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용한, 인산 완충액(PBS; phosphate buffered saline) 및/또는 0.85% 식염수(소디움 클로리드)에서의 시간 경과에 따른 각각의 화학적 특성을 통하여 각 시험 화합물의 안정성을 측정하였다. 각각의 경우, 시험 화합물 0.5mM의 PBS 또는 식염수 용액을 25℃ 또는 37℃에서 20시간 동안, 또는 어떤 경우 2일(48시간)까지 인큐베이트했다.

[표 1]

화합물 3, 4 및 [O-메틸-화합물 3]은 PBS 및 식염수 내에서 실온에서 최소 2일 내내 화학적으로 매우 안정하였다. [O-메틸-화합물 3]은 또한 PBS 중에서 37℃에서 최소 2일간 안정하다. M30은 PBS 및 식염수 모두에서 분해된다. 5-(1-메틸(프롭-2-이닐)아미노)에틸)퀴놀린-8-올은 PBS 용액에서 25℃에서 즉시 분해되었다. 따라서 M30 보다 안정성이 증가되었다는 주장이 입증된다.

또한, 추가 실험에서, M30의 불안정성 및 화합물 3,7 및 8의 안정성 역시 하기 표2에 나타난 바와 같이 PBS 중 37℃에서 확인되었다.

[표 2]

II . 생물학적 섹션

방 법

(a) 금속 결합 특성

8-퀴놀리놀은 철에 대한 강력한 킬레이터이며 구리보다 철에 강한 선택성을 지니고 있다고 알려져 있다. 이는 항산화성-타입 약물에 있어서 중요한 전제조건인데, 왜냐하면 뇌에서의 과도한 철 저장 및 철-매개된 자유 라디칼 생성이 신경 퇴행성 질환과 관련이 있다고 생각되기 때문이다. 그러므로 구리에 비해 철에 대한 높은 선택성을 갖는 킬레이터만이 구리 대신 철을 킬레이트하여 할 것으로 기대되어 신경보호 효과의 가능성을 가지게 된다. 8-퀴놀리놀과 그의 유도체 사이의 항산화 능력에 대한 가능한 상관관계, 및 그의 유도체와 잘 확립된 철 킬레이팅 약물인 데스페랄(desferal) 사이의 항산화 능력에 대한 상관관계를 논하기 위하여, 새로 합성된 화합물의 안정성 상수에 대한 믿을 만한 측정방법이 필요하다. 상기 화합물의 철-컴플렉스 안정성 상수를 측정하고자 분광광학적 (spectrophotometric) 방법이 사용된다.

(b) 미토콘드리아 분리

수컷 스프라그-다우레이(Sprague-Dawley) 랫트(300-350 g)의 목을 잘라 뇌를 즉시 분리시켜, 0.25M 수크로즈, 2mM EDTA 및 지방산이 없는 2% 보바인 혈청 알부민을 포함한, 얼음으로 차갑게 한 등장성 10mM Tris-HCl 버퍼(pH 7.5) (분리 버퍼) 내에서 냉각시키고, 1:10 (w/v) 비율의 분리 버퍼 내에서 모터가 있는 50ml 글래스-태플론 균질화기를 사용하여 200rpm에서 균질화된다. 균질 현탁액을 1000g에서 10분간 원심분리하고 그 결과 생긴 상층액을 다시 10,000g에서 10분간 원심분리한다. 펠렛을 10mM Tris-HCl(pH 7.5), 0.25M 수크로즈로 세척하고, 다시 10,000g에서 10분간 원심분리한다. 이 단계를 3번 더 반복한다. 상기 펠렛을 10mM Tris-HCl(pH 7.5), 0.25M 수크로즈에 다시 서스펜젼시켜 최종 농도 50-60 mg 프로테인/ml가 되도록 한다. 샘플은 사용할 때까지 -18℃에서 저장한다.

(c) 지질 과산화의 억제

화학식 I의 화합물의 라디칼 소거/항산화 성질은 지질 과산화 분석에 의하여 측정할 수 있다. 이 시스템은 항산화제가 생물학적 지질을 자유 라디칼 손상으로부터 보호해 주는 능력을 측정하는데 사용되어 왔다.

철 및 아스코르베이트에 의해 개시되는 지질 과산화를 억제하는 상기 화합물의 능력을, 말론알데히드 절차에 적용하여 뇌 미토콘드리아 제제에서 측정된다(Gassen et al., 1996, Eur . J. Pharmacol. 308(2): 219-25; Ben-Shachar et al., 1991, J Neurochem, 56:1441-1444).

실험들은 3배수로 진행된다. 7.5μM의 미토콘드리아 제제(0.25mg 단백질)를 25pM 아스코르브산을 포함하는 25mM Tris-HCl(pH 7.4) 750μM에 서스펜젼시킨다. 시험되는 약물 샘플은 물 또는 에탄올에 용해시켜 서스펜젼에 첨가시킨다. 2.5 또는 5 μM FeSO₄(1mM 스톡 용액으로부터)를 첨가함으로써 반응이 시작되고, 2시간동안 실온에서 인큐베이션한다. 20%(w/v) 트리클로로아세트산(TCA) 750μL를 첨가하여 반응을 중지시킨다. 샘플은 12,000g에서 10분간 원심분리시킨다. 500μL의 상층액을 500μL의 0.5%(w/v) TBA와 혼합하여 95℃에서 30분간 가열한다. TBA 유도체의 흡광도는 λ=532nm에서 광도계로 측정된다. 블랭크 분석은 미토콘드리아, 또는 FeSO₄의 방출, 또는 다른 방법으로 인큐베이션 후 약물의 추가를 근거로 한다.

(d) 신경보호 효과

철 킬레이터의 신경 보호 효과는 인비보 및 인비트로 시스템 둘다에서 측정된다.

인비트로 실험에서, 철 및 베타-아밀로이드 독성에 반응하는 킬레이터의 신경보호 작용을 조사하는데 랫트 갈색세포종(pheochromacytoma) 타입 12(PC12) 세포 및 인간 신경모세포종(neuroblastoma) SH-SY5Y 세포가 사용된다. 이들 세포가 도파민 및 콜린성 신경의 모델로 사용되기 때문에, 세포 생존 능력은 2,5-디페닐테트라졸리움 브로미드(MTT) 및 락테이트 탈수소효소(LDH) 테스트로 시험될 뿐만 아니라, HPLC로 도파민 및 티로신 수산화효소를 측정하고 웨스턴으로 알파-아밀로이드(용해성)를 측정하여 테스트한다.

인 비보 보호는 파킨슨 질병(PD)의 1-메틸-4-페닐-1,2,3,6-테트라히드로피리딘(MPTP) 동물 모델에서 측정되는데, 이는 신경퇴행에 대한 매우 성공적이고 잘 확립된 모델로 도파민 신경의 마커인 선조체 도파민 및 티로신 수산화효소를 측정하는 것이다.

(e) PC12 세포 배양

글루코스(1mg/ml), 5% 우태아 혈청(fetal calf serum), 10% 말 혈청 및 1%의 스트렙토마이신/페니실린 혼합물로 보충된 둘배코 변형 이글 배지(DMEM, GIBCO, BRL)를 포함하는 성장 배지에서, 37℃, 습한 5% CO₂, 95% 에어 환경에서 랫트 갈색세포종에서 유래된 랫트 PC12 세포를 성장시킨다. 배양디쉬에 꽉차게 성장하면, 배양액은 제거하고 세포는 격렬한 세척으로 탈착시켜, 200g에서 5분간 원심분리하고 혈청으로 가득찬 DMEM에 다시 서스펜젼시킨다. 콜라겐이 미리 코팅된 마이크로타이터플레이트(96웰)에 0.5 x 10⁴ 세포/웰을 넣었다.

(f) 세포 생존능력에 대한 MTT 테스트

(f)에 나타난 바와 같이 PC12 세포 부착 24시간 후에, 배지는 0.1% 보바인 혈청 알부민(BSA)을 포함하는 DMEM으로 대체된다. 배양 1시간 후에 테스트 화합물을 세포에 첨가한다. 종전에 기술된 바와 같이(Gassen et al ., 1998, Movement Disorders 13:242-248), 24시간 배양 후에 세포를 MTT 테스트한다. λ=570/650 nm에서 펄킨-엘머 듀얼 파장 엘리자-리더로 백그라운드 수치(background reading)는 자동 삭감한 후 흡수율을 측정하였다. 결과는 처리되지 않은 대조군에 대한 퍼센티지로 나타낸다.

(g) 스크리닝 분석:

단계 1-경구 가용율 : 스크리닝 분석 중에서 예를 들어 화학식 I의 각 화합물의 경구 가용율은 래피드 로덴트 경구 측정(rapid rodent oral estimation)을 사용하여 완성 된다. 각 테스트 물질 및 가능한 특정 대사체의 경우 단순 추출 및 LC-MS/MS(API4000) 분석적 방법이 하기 혈장 안정성을 측정하는 간단한 테스트로 개발된다. 테스트 물질은 물, 식염수, TWEEN, PEG 또는 유사한 통상의 매체로 제조된다. 어느 한 성별의 3마리 건강한 랫트에게 경구용 튜브식(gavage)을 통해 한번에 미리 결정된 대략 10-20 mg/kg의 용량을 투여한다. 4회 지점(1, 2, 4 및 8 시간) 또는 적절하다면 그 이상 시점에서 혈액을 모은다. 혈장 샘플(테스트 물질 당 12)을 제조하여 LC-MS/MS를 통해 분석한다. PK 파라미터는 윈논린(WinNonlin) 소프트웨어(Pharsight Corp.)를 사용하여 측정한다.

단계 2 - PK 파라미터: 만일 화학식 I의 화합물(또는 활성 대사체)이 경구용으로 유용하다고 밝혀지면(최소 15% 흡수), 화학식 I의 선택된 화합물 (및 활성 대사체)에 대해 PK 파라미터를 랫트로부터 측정하는데, LC-MS/MS 방법을 사용하여, 각 유도체 및 M30 자체(상기와 같이)에 대해 측정한다. 테스트 물질 당 어느 한 성별의 6 마리의 캐뉼러를 삽입한 랫트를 사용하여 PK 연구를 하는데, 이중 3 마리는 한번에 정맥주사하여 투여하고 나머지 셋은 경구 튜브식으로 투여한다. 이어 약물투여 혈액을 각 랫트마다 7회 지점(0.5, 1, 2, 4, 6, 8 및 12시간)에서 그리고 정맥 경로로 투여된 랫트는 각 랫트마다 9회 지점(5, 15 및 30분 및 1, 2, 4, 6, 8 및 12시간)에서 모은다. 혈청을 준비하여 경구 가용율에 대한 분석을 수행한다. WinNonlin 소프트웨어(Pharsight Corp)를 사용한 비(non)-컴파트먼트 분석을 이용하여 각 동물에 대해 PK 파라미터(Cmax, Tmax Vd, AUC 및 생체이용율)를 측정한다.

(h) 외용 광보호

본 발명의 철 킬레이터에 의해 제공되는 외용 광보호 수준을 측정하기 위하여, 기니아 피그에게 시험 화합물을 국소 도포한 후, 방사 양을 변화시키면서 UV선에 노출시켜, 자외선 차단 지수(sun protection factor : SPF)를 측정하였다. 무모(hairless) 마우스에게 테스트 화합물을 외용 도포한 다음 저용량(suberythemal dose)의 UV 선에 장기간동안 노출시킨다. 피부 주름과 피부 종양에 대하여 마우스를 평가한다.

다른 실험에서, 기니아 피그에게 테스트 화합물, 선스크린 및 이들 둘의 조합을 외용 도포한 다음 다양한 양의 UV 선에 노출시켜 자외선 차단 지수를 측정한다. 무모 마우스에게 테스트 화합물, 선스크린 및 이들 둘의 조합을 외용 도포한 다음 저용량의 UV 선에 장기간 노출시킨다. 피부 주름 및 피부 종양에 대하여 마우스를 평가한다.

실시예 18. 인 비트로 MAO 억제활성의 측정

뇌 MAO 의 제조

랫트의 머리를 잘라서 그의 뇌를 재빨리 무게측정한 얼음으로 차갑게 한 수크로즈 버퍼(0.32M)에 넣고, 이들의 무게를 측정하였다. 모든 차후의 절차는 0℃에서 진행된다. 테플론 글래스 균질화기내 0.32M 수크로즈(수크로즈 20부에 조직 1부)에서 상기 뇌를 균질화한 다음, 수크로즈 버퍼를 첨가하여 균질현탁액의 최종 농도가 10%가 되도록 한다. 균질 현탁액을 600g에서 15분간 원심분리한다. 상층액 분획을 따라내고 4500g에서 30분간 원심분리하여, 펠렛을 0.32M 수크로즈 버퍼에 희석하여, 추후 MAO 분석을 위하여 냉동 보관한다. BSA를 표준으로 하여 λ=595nm에서 브래드포드(Bradford) 시약을 사용하여 프로테인 농도를 측정한다.

철 킬레이트에 의한 MAO -A 및 MAO -B의 억제

인 비트로 랫트 뇌 균질현탁액에서 테스트 화합물의 농도를 변화시키면서 배양하며 MAO-A 및 MAO-B 활성을 측정한다.

랫트 뇌 MAO-B에 대한 상기 화합물의 인 비트로 억제활성을 테스트한다. 10^-7M 의 클로로질린(clorgyline)을 포함하는 버퍼에 테스트 화합물을 첨가하고 30 또는 60분간 37℃에서 조직 균질현탁액과 함께 배양한 후 ¹⁴C-PEA를 첨가한다.

Tipton & Youdim의 방법(Tipton K F, O'Sullivan J, Youdim M B, 1983, Encyclopedia of Neuroscience, 2004, G. Adelman and B. H. Smith, Elsevier)을 채택하여 MAO-A 및 MAO-B의 활성을 측정하였다. 0.1M 인산염 버퍼(pH 7.4) 중의 효소 제제(MAO-B 분석을 위한 70μg 단백질 및 MAO-A를 위한 150μg 단백질)를 적절히 희석하여 여기에 테스트 화합물을 첨가하였다. 혼합물을 MAO-B의 선택적 억제제인 0.05M 데프레닐/세레길린(MAO-A를 측정하기 위해) 또는 MAO-A의 선택적 억제제인 0.05M 클로르질린(MAO-B를 측정하기 위해)과 함께 상기 혼합물을 배양하였다. 0.5 또는 1시간 동안 37℃에서 배양한 후, MAO-A를 측정하기 위한 ¹⁴C-5-히드록시트립타민 비녹살레이트(5-HT)(100 또는 400 μM), 또는 MAO-B를 측정하기 위한 ¹⁴C-페닐에틸아민(¹⁴C-PEA) 100 또는 400 μM를 첨가하고, 각각 30분 또는 20분간 배양을 지속시켰다. 2M 아이스-시트르산으로 반응을 멈추고, 대사체를 추출하여 액체 섬광 계수기(liquid-scintillation)로 cpm단위로 측정하였다.

실시예 19. O- 메틸 - M30 에 의한 MAO -A 및 MAO -B의 억제

O-메틸-M30의 MAO-A 및 MAO-B 억제 능력(capacity)을, MAO-B의 강력하고 선택적 억제제인 것으로 알려진 라사길린의 억제능력과 비교하였다. 라사길린(Azilect^®; Agilect^®)은 파킨슨 질병 치료로 승인된 약물이다. 파킨슨 환자에 대한 최근의 많은 임상 연구에 의하면, 라사길린은 질병을 변화시킬 잠재력을 지닌 것으로 알려졌다. O-메틸-M30 샘플 및 대조군인 라사길린을 랫트 뇌 추출물과 배양시켰다. Grunblatt 등(2001, J Neurochem., 77:146-56)에 의해 종전에 알려진 바와 같이 MAO-B에 대한 기질로서 ¹⁴C-PEA를 사용하여 선조체 모노아민 산화효소(MAO) 활성을 측정하였다. 구체적으로 Tipton & Youdim (2004, Encyclopedia of Neuroscience , G. Adelman and B. H. Smith, Elsevier)의 방법에 따라 MAO-A 및 MAO-B 활성이 측정되었는데, 하기와 같이 변형하였다: 각 샘플에 대하여 3중으로 실험하였으며, 랫트 뇌 부분, 간 및 소장의 150 또는 70 ㎍ 단백질 균질현탁액을 각 MAO-A의 기질로서 ¹⁴C-5-HT(100μM) 30분간(최종 농도 100μM), 또는 MAO-B의 기질로서 ¹⁴C-페닐에틸아민과 20분간(최종 농도 10μM) 함께 배양하였다. MAO-A 또는 MAO-B를 측정하기 위해, 뇌 현탁균질액을 75nM 1-데프레닐 또는 75 nM 클로르질린과 각각 기질 첨가 전에 37℃에서 1시간 동안 미리 배양(preincubate)하였다. 얼음으로 차갑게 한 2M 시트르산으로 반응을 멈추고 대사체를 에틸 아세테이트로 추출하여 방사능을 액체 섬광 계수기(liquid-scintillation)로 CPM단위로 측정하였다. 모든 분석은 최소 2번하였으며 결과는 평균±SEM으로 나타내었다. 데이타는 스튜던트 티(t) 테스트로 분석하였다. p 값 0.05를 통계학적으로 유의한 것으로 간주한다. 결과는 표3에 있다.

[표 3]

O-메틸 M30은 뇌 MAO-A 및 MAO-B 둘다를 분명 유사한 정도로 억제하는 것이 확실하다. 이런 억제 활성은 모 M30의 활성과 일치한다. 반대로 라사길린은 MAO-B를 매우 강하게 억제하나 MAO-A는 예상했던 대로 억제 활성이 열악하다.

실시예 20. O- 메틸 - M30 , 화합물 3 및 4에 의한 MAO -A 및 MAO -B의 억제

MAO-A 및 MAO-B 활성은 방사능 기질을 사용하여 측정하였다. MAO-A에 대한 기질은 5 HT였고 MAO-B에 대한 기질은 PEA이었다. MAO-A의 활성을 측정할 때, MAO-B 활성은 데프레닐로 억제되었고, MAO-B 활성을 측정할 때 MAO-A의 활성은 클로르질린으로 억제되었다. 블랭크 샘플은 TCP를 사용하여 효소 모두를 억제하도록 하여 사용하였다. 대사체는 톨루엔으로 추출하였고 β-계수기로 읽었다. 결과는 상대적 활성으로 표현되었고 조직내 단백질 양으로 노말라이즈하였다. 도1 및 2는 화합물 3, 4 및 O-메틸-M30의 다양한 농도(10^-5 - 10^-8)에서의 MAO-A/MAO-B 활성을 나타낸다. 도 1 및 2에 나타난 바와 같이, 화합물 3, 4 및 O-메틸-M30 모두 랫트 뇌에서 추출한 MAO-A 및 MAO-B의 강력한 억제제이며, 화합물 3은 분명 이들 세 화합물 중 가장 강력한 억제제이다.

도 1의 데이타로 추측(로그 스케일로 추정하면)할 수 있는데, 화합물 3의 MAO-A IC₅₀은 약 70-90 nM 또는 그 이상이며, 화합물 4는 약 200nM이고, O-메틸-M30은 약 250-300nM이다. 비교하여 보면, M30의 MAO-A IC₅₀은 37nM이고 라사길린(Azilect^®)은 410 nM이다.

화합물 3, 4, O-메틸-M30, M30 및 라사길린의 IC₅₀ 데이타는 도 4에 요약되어 있다.

[표 4]

실시예 21. 화합물 3에 의한 MAO -A 및 MAO -B의 인비보 억제

MAO-억제 연구에서, 마우스(각 그룹당 6마리 마우스)에서 화합물 3을 5 또는 10 mg/kg 투여용량으로 복강내주사(i.p.)로 투여하고; 또는 M30을 10 mg/kg 투여용량으로 투여하였다. 대조군 마우스에게는 식염수(0.1ml)를 복강내 주사로 투여하였다. 1 시간 후에 마우스를 경추탈골법(cervical dislocation)으로 죽이고, 선조체 및 소장을 즉시 제거하여 추가의 분석을 위하여 액체 질소에 냉동시켰다. 도 3 및 4는 M30의 활성에 대한 화합물 3의 MAO-A/MAO-B 인비보 활성을 나타낸다. 도3은 선조체에서의 MAO 억제를 나타내고, 도 4는 장에서의 MAO 억제를 나타낸다. 대조 동물과의 비교에 근거하여 퍼센트 억제를 계산하였다.

화합물 3을 한번 투여하고 난 후, 처리한 동물의 뇌 내의 MAO-A 및 MAO-B 둘다를 용량 의존 방식으로 억제하였는데, 이는 상기 화합물이 뇌 조직을 통과할 수 있으며 타겟 효소를 억제할 수 있다는 것을 알려준다. 또한, 10 mg/kg에서의 억제 레벨은 M30을 동물에서 투여했을 때의 레벨과 거의 동일하였다. 참고로, M30을 낮게는 1mg/kg의 양으로 경구 또는 복강투여한 동물에게서, 신경 독성과 관련된 다양한 생화학적 그리고 행동에 관한 다양한 파라미터가 향상된 것으로 보고되었다. 게다가 선조체 뿐만아니라, 뇌 피질 및 해마에 있어서도 MAO 아이소자임 레벨을 M30이 억제하는 것으로 보고되었다. MAO 아이소자임 둘다를 억제하는 능력은 매우 중요하게 고려되는데 왜냐하면 이 성질은 도파민, 세로토닌 및 다른 신경전달물질의 레벨이 증가했다는 것을 말하기 때문이다.

화합물 3 및 M30을 사용하여, MAO 아이소자임의 장에서의 억제를 측정하였다(도 4). 화합물 3 및 M30 둘 다 선조체 조직에 비해 장 조직에서 억제가 감소되는 것으로 관찰되었다. 게다가, 화합물 3 결과는 10mg/kg 용량에서 M30 결과와 다시 한번 일치하였다. 이러한 분석으로부터, 화합물 3은 뇌에서 흡수된다고 결론지을 수 있으며, 또한 M30 및 O-메틸-M30의 결과와 일치하는 것이며, 뇌에서 임상적으로 충분한 적절한 농도에서 MAO-A 및 MAO-B 둘 다를 억제할 수 있다.

실시예 22. 화합물 3의 인비트로 혈장 안정성

화합물 3의 안정성을 인간 혈액 혈장에서 측정하였다. 인간 혈장은 시중에서 구입하였다(Bioreclamation, Inc., East Meadow, New York). 혈장은 항응고제로 소디움 플로리드/포타슘 옥살레이트를 사용하여 모은 혈액으로부터 제조하였다. 혈장은 사용하기 전에 -20℃에서 저장하였다. 사용하기 위하여 혈장을 일단 해동하고, ~4000rpm에서 5분간 원심분리하여 새로운 튜브로 옮겨 침전물을 제거하였다. 혈장의 pH를 7.4로 맞추었다. 화합물 3을 혈장 샘플에 첨가하고 최종 농도 10μM로 맞추고, 필요한 수 만큼 낮은 리텐션을 갖는 튜브(각 시점당 3 중의 튜브)에 나눠넣고 수조(water bath)에서 ~37℃에서 배양하였다. 0, 1 및 6시간째에 차가운 아세토니트릴 3배 부피를 첨가함으로써 배양을 종결시켰다. 원심 분리한 후 상층액을 LC-MS/MS 분석하였다. 테스트 물질의 안정성은 제로 타임에 대한 1시간 및 6시간째의 피크 면적으로 비교하여 평가하였다. 결과는 표5에 나타나있다. 표5에 따르면, 화합물 3 투여 후 6시간에 여전히 혈장에 존재하였는데(93%), 이는 상기 화합물이 혈장 내에서 안정하다는 것을 의미한다.

[표 5]

실시예 23. 화합물 3의 인비트로 세포독성

화학식 I의 몇몇 선택된 화합물 각각의 급성 인비트로 세포독성을 결정한다. 세포독성은 관련 화합물, 예를 들어, DFO와 비교한다.

인간 간암세포종(hepatocellular carcinoma)에서 유래한 HepG2, 및 인간 신경모세포종에서 유래한 SH-SY5Y의 두 개의 표준 세포라인을 사용하여, 과량의 철이 있을 때와 없을 때 두 경우에 있어 화합물 3의 세포독성을 인 비트로에서 측정하였다.

HepG2 세포를 ~ 5% CO₂, 37℃ 및 95% 상대습도의 최소 필수 배지(minimal essential media;MEM)에서 유지시켰는데, 상기 배지는 0.1mM 비필수아미노산이 플러스된 10% 우태혈청, 2mM L-글루타민, 및 페니실린/스트렙토마이신이 보충되어있다. SH-SY5Y 세포는 ~ 5% CO₂, 37℃ 및 95% 상대습도의 최소 필수 배지 및 F12 K 배지의 혼합 배지(1;1, v:v)에서 유지시켰는데, 상기 배지는 10% 우태혈청에 0.1mM 비필수아미노산, 2mM L-글루타민 및 페니실린/스트렙토마이신이 플러스되어 보충되어 있다. 상기 세포를 2 내지 3일마다 계대배양하였고, 조직 배양 처리된 불투명 흰색의 96-웰 플레이트에 1x10⁴ 세포/웰 농도로 담아, ~5% CO₂, 37℃, 및 95% 상대습도에서 밤새 배양한 후에 분석에 사용한다.

최종 농도의 100x 에서 테스트 물질의 DMSO 스톡 시리즈를 후레쉬 배양 배지로 1:100으로 희석하였다(최종 DMSO 농도가 1%이었다). 플레이트된 세포로부터 배지를 제거하고 100μL의 배지로 대체하였는데, 상기 배지는 3배수로 최종 농도가 0.01 내지 1000μM 사이인 타목시펜 또는 테스트 물질을 포함하고 있다. 세포를 포함하지 않는 웰을 백그라운드 대조군으로 사용하였다. 타목시펜을 알려진 양성 대조군으로 사용하였고 DMSO 단독을 매체 (vehicle) 대조군으로 사용하였다. 상기 세포를 ~5% CO₂, 37℃, 및 95% 상대습도에서 4시간 동안 배양하였다.

발광(luminescence)에 의해 ATP 레벨을 측정하는 시중에서 구입가능한 키트를 사용하여 세포 생존능력을 측정하였다. 간단히, 키트의 동결건조된 기질 및 버퍼를 실온으로 균형을 맞추었다. 버퍼를 사용하여 기질을 복원한 후 즉시 세포 플레이트의 각 웰에 첨가하였다(웰 당 100μL). 상기 플레이트를 테칸 인피니트 M200 플레이트 리더에 놓고, 10분간 휘저은 다음 10분간 방치하고 나서, 감쇠(attenuation)없이 0.5초의 인테그레이션 타임을 사용하여 측정하였다.

총 발광에서 평균 베이스라인 대조군(세포가 없는 웰)을 빼면 순(net) 발광값이 된다. 시험물질로 처리된 세포의 평균 발광은 DMSO 단독으로 처리된 것과 비교하였다. 매체 대조군으로 처리된 세포와 비교하여 발광 신호가 50% 감소하게 한 화합물 3의 농도를 LC₅₀이라 정의하였다.

자유 철이 존재할 때 독성이 나타나는 화합물 3의 가능성을 또한 테스트하였다. 철 복합체형성 방법은 다소 변형시킨 Leanderson 및 Tagesson방법에 근거하고 있다(Carcinogenesis, 17, 545-550, 1996). 멸균 증류수에 80mM로, 페릭(ferric) 암모늄 시트레이트(Sigma, F5879)로부터 철(III)을 제조하였다. 화합물 3을 DMSO에 200mM 농도로 제조하였다. 각 실험을 하기에 앞서, 갓 제조된 철(III) 용액을 PBS II(0.90mM Ca^{2 +} 및 0.49 mM Mg^{2 +}를 포함하고 있는 PBS)에 0.4mM로 희석하였다.화합물 3의 스톡 용액을 PBS II와 함께 2, 0.2 및 0.02mM로 희석하였다. 0.4 mM 철(III) 용액과 화합물 3 용액의 동일 부피를 함께 첨가하여, 1, 0.1, 및 0.01 mM 화합물 3 및 0.2mM 철(III)을 포함하는 철/개별 테스트 물질의 복합체 용액을 제조하였다. 화합물 3 DMSO 스톡 용액을 PBS II에 1, 0.1, 또는 0.01 mM로 희석하였고, 화합물 3의 철이 없는 대조군으로 사용하였다. 0.4 mM 철(III) 용액 동일 부피를 PBS II에 희석하여 철 만을 포함하는 대조군을 제조하였다.

플레이트된 세포(세포 라인 둘다)에서 배지를 제거하고 신선한 배지(90μL)로 배지를 교체하였다. 철이 없는 PBS II 내의 화합물 3 또는 철/화합물 3 복합체를 세포에 세 배수(10μL)로 첨가하여 화합물 3의 최종 농도가 100, 10 및 1μM이 되고 철(III) 농도가 20 μM이 되도록 하였다. 세포를 포함하지 않는 웰을 백그라운드 대조군으로 사용하였다. PBS II을 매체 대조군으로 사용하였다. 철 만 있는 것은 최종 농도가 20μM이었다. 상기 세포를 5% CO₂, 37℃, 및 95% 상대습도에서 4시간동안 배양하였다.

세포생존 능력은 상기에서 설명한 바와 같이 결정하였고 세포 독성은 철 복합체 있는 것과 없는 것 끼리 비교하였다.

도 5B 및 6B에는 화합물 3의 HepG2 및 SH-SY5Y에 대한 세포독성 특성이 나타나 있다. 각 세포 라인마다 약 50μM의 LC₅₀을 갖는 타목시펜과 비교하였을 때, SHSY-5Y 및 HepG2 세포에 대한 화합물 3의 LC₅₀은 각각 865μM 및 1,000μM이상 이었다.

HepG2 및 SHSY-5Y에서 자유 철 및 화합물 3의 조합의 세포독성 역시 20μM 농도의 외인성 철을 사용하여 평가하였다. 참고로, 다양한 세포 타입의 미토콘드리아 또는 세포기질에서 킬레이트가능한 철 또는 자유 철 농도는 4-12μM 범위내인 것으로 보고되었다. 실험에서, 20μM의 외인성 철은 세포독성이 없었으며, 화합물 3 단독 역시 없었다. 철 존재하의 고농도(100μM)의 화합물 3 만이 실질적인 세포독성이 관찰되었다(도 7 및 8 참조). 1μM농도의 화합물 3에서 외인성 철이 존재할때, 죽은 HepG2 세포는 겨우 4.8% 정도였으며, SHSY-5Y 세포는 100%가 살아있었다.

결론적으로, 화합물 3은 치료에 적절한 농도에서는 세포독성이 없었다. 게다가 세포독성 실험의 결과를 과거에 M30에 대해 행한것과 비교하였을 때 매우 호의적인 것이다. 비록 방법들이 동일한 것은 아니지만 그럼에도 불구하고 화합물 3 단독의 LC₅₀ 레벨이 M30과 매우 유사하며 철 존재시 화합물 3의 결과는 M30보다 훨씬 낫다는 것은 흥미로운 사실이다(표 6 및 7).

[표 6]

[표 7]

참고문헌

Andrews F. J., Morris C. J., Kondratowicz G., Blake, D. R., (1987) effect of iron chelation on inflammatory joint disease Ann. Rheum. Dis., 46(4):327-33.

Ben-Shachar, D., Eshel, G., Finberg, J. P. and Youdim, M. B., (1991) the iron chelator desferrioxamine (Desferal) retards 6-hydroxydopamine induced degeneration of nigrostriatal dopamine neurons. J. Neurochem., 56:1441-1444.

Bissett, D. L. and McBride, J. F., (1996) ?ynergistic topical photoprotection by a combination of the iron chelator 2-furildioxime and sunscreen J. Am. Acad. Dermatol. 35(4):546-9.

Breuer, W., Epsztejn, S., Millgram, P., and Cabantchik, I. Z., (1995) Transport of iron and other transition metals into cells as revealed by a fluorescent probe, Am. J. Physiol., 268(6 Pt 1):C1354-61.

Buss, J. L., Torti, F. M., and Torti, S.V., (2003) The role of iron chelation in cancer therapy, Curr. Med. Chem., 10(12):1021-34.

Butterfield, D.A., Howard, B.J., and LaFontaine, M. A., (2001) Brain oxidative stress in animal models of accelerated aging and the age-related neurodegenerative disorders, Alzheimer's disease and Huntington's disease, Curr. Med. Chem., 8(7):815-28.

Crivori, P., Cruciani, G., Carrupt, P. A., and Testa, B., (2000) Predicting Blood-Brain Barrier Permeation from Three-Dimensional Molecular Structure, J. Med. Chem., 43:2204-2216.

Cuajungco, M. P., Faget, K. Y., Huang, X., Tanzi, R. E., and Bush, A. I., (2000) Metal chelation as a potential therapy for Alzheimer's disease, Ann. N.Y. Acad. Sci., 920:292-304.

Flaherty, J.T. and Zweier, J. L., (1991) Role of oxygen radicals in myocardial reperfusion injury: experimental and clinical evidence, Klin. Wochenschr., 69(21-23):1061-5.

Gassen, M. and Youdim, M. B., (1999) Free radical scavengers: chemical concepts and clinical relevance, J. Neural. Transm. Suppl., 56:193-210.

Gassen, M., Gross, A. and Youdim, M. B., (1998) Apomorphine enantiomers protect cultured pheochromocytoma (PC12) cells from oxidative stress induced by H2O2 and 6-hydroxydopamine., Movement Disorders, 13:242248.

Gassen, M. and Youdim, M. B., (1997) The potential role of iron chelators in the treatment of Parkinson's disease and related neurological disorders., Pharmacol. Toxicol., 80(4):159-66.

Gassen, M., Glinka, Y., Pinchasi, B., and Youdim, M. B., (1996) Apomorphine is a highly potent free radical scavenger in rat brain mitochondrial fraction, Eur. J. Pharmacol., 308(2):219-25.

Gozes, I., Perl, O., Giladi, E., Davidson, A., Ashur-Fabian, O., Rubinraut, S., and Fridkin, M., (1999) Mapping the active site in vasoactive intestinal peptide to a core of four amino acids: neuroprotective drug design., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 96(7):4143-8.

Grunblatt, E, Silvia Mandel, Gila Maor, and Moussa B. H. Youdim, (2001), Effects of R- and S-apomorphine on MPTP-induced nigro-striatal dopamine neuronal loss., J. Neurochemistry, 77:146-56.

Hahn, P., Milam, A.H., and Dunaief, J.L., (2003) Maculas affected by age-related macular degeneration contain increased chelatable iron in the retinal pigment epithelium and Bruch's membrane, Arch. Ophthalmol., 2003, 121(8):1099-105.

Hershko, C., (1994) Control of disease by selective iron depletion: a novel therapeutic strategy utilizing iron chelators, Eur. J. Biochem., 270(8):1689.

Hershko, C, Pinson, A, and Link, G., (1996) Prevention of anthracycline cardiotoxicity by iron chelation, Acta Haematol., 95(1):87-92.

Hewitt, S.D., Hider, R.C., Sarpong, P., Morris, C. J., and Blake, D.R., (1989) Investigation of the anti-inflammatory properties of hydroxypyridinones, Annals of Rheum. Diseases, 48:382-388.

Kitazawa, M. and Iwasaki, K., (1999) Reduction of ultraviolet light-induced oxidative stress by amino acid-based iron chelators, Biochim. Biophys. Acta., 27; 1473(2-3):400-8.

Kontoghiorghes, G. J., (2001) Clinical use, therapeutic aspects and future potential of deferiprone in thalassaemia and other conditions of iron and other metal toxicity, Drugs of Today, Vol. 37, pages 23-35.

Ostrakhovitch, E. A. and Afanas'ev, I. B., (2001) Oxidative stress in rheumatoid arthritis leukocytes: suppression by rutin and other antioxidants and chelators, Biochem. Pharmacol., 62(6):743-6.

Podda, M, and Grundmann-Kollmann, M., (2001) Low molecular weight antioxidants and their role in skin ageing, Clin. Exp. Dermatol., 26(7):578-82.

Polla, A. S., Polla, L. L., Polla, B. S., (2003) Iron as the malignant spirit in successful ageing, Ageing Res. Rev., 2(1):25-37.

Roza, A. M., Slakey, D.P., Pieper, G.M., Van Ye, T. M., Moore-Hilton, G, Komorowski, R. A., Johnson, C.P., Hedlund, B.E., and Adams, M.B., (1994) Hydroxyethyl starch deferoxamine, a novel iron chelator, delays diabetes in BB rats, J. Lab. Clin. Med., 123(4):556-60.

Sawahara, H, Goto, S, and Kinoshita, N., (1991) Double fluorescent labeling method used for a study on liposomes, Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 39(1):227-9.

Sayre, L.M., Perry, G, Atwood, C.S. and Smith, M. A., (2000) The role of metals in neurodegenerative diseases, Cell. Mol. Biol., 46:731-741.

Sepulchre, A., Vass, G., and Gero, S., Tet. Letters, 1973, 3619.

Skjaeret, T., and Benneche, T., ARKIVOC, 2001, 16-25.

Song, X., Balvinder, S., Lorenzi, P., Drach, J., Townsend, L., and Amidon, G., J. Med. Chem., (2005), 48, 1274-1277.

Tipton, K. F., O'Sullivan, J., and Youdim, M. B., Encyclopedia of Neuroscience, (2004), G. Adelman and B. H. Smith, Elsevier.

van Asbeck, B. S., Georgiou, N.A., van der Bruggen, T., Oudshoorn, M., Nottet, H.S., and Marx, J. J., (2001) Anti-HIV effect of iron chelators: different mechanisms involved, J. Clin. Virol., 20(3):141-7.

Vile, G.F.and Tyrrell, R. M., (1995) UVA radiation-induced oxidative damage to lipids and proteins in vitro and in human skin fibroblasts is dependent on iron and singlet oxygen, Free Radic. Biol. Med., 18(4):721-30.

Yogev-Falach, M., Amit, T., Bar-Am, O., and Youdim, M.B., (2003) The importance of propargylamine moiety in the anti-Parkinson drug rasagiline and its derivatives for MAPK-dependent amyloid precursor protein processing., FASEB J., 2003 Oct 2 [Epub ahead of print].

Claims (25)

1. 하기 화학식 I의 화합물 및 그 약학적으로 허용되는 염:
   [화학식 I]
   

   

   
   상기 화학식에서
   R₁은
   (i) H;
   (ii) 히드록시, C₁-C₈ 알콕시, 시아노, 카르복시, 아미노카르보닐, C₁-C₈(알킬)아미노카르보닐, 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, 또는 C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시에서 선택된 하나 이상의 라디칼로 치환된 C₁-C₈ 알킬;
   (iii) R₈이 C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₂-C₈ 알키닐, C₃-C₈ 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로시클일이며, 상기 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴 또는 헤테로시클일 기가 하기 군: 할로겐 원자, C₁-C₈ 알킬, 히드록시, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 멀캡토, C₁-C₈ 알킬치오, 시아노, C₁-C₈ 알콕시, 카르복시, C₁-C₈(알콕시)카르보닐, C₁-C₈(알킬)카르보닐옥시, C₁-C₈(알킬)설포닐, C₁-C₈(알킬)카르보닐아미노, 아미노카르보닐, C₁-C₈(알킬)아미노카르보닐, 또는 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐 중 하나 이상으로 선택적으로 치환되거나, 또는 C₁-C₅ 알킬기가 상기 CO기의 α-위치에 아미노기로 치환되고 추가로 히드록시, 메틸치오, 멀캡토, 페닐, 히드록시페닐, 인돌일, 아미노카르보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노 또는 이미다졸일기에서 선택된 기로 치환될 수 있는 것인, -COR₈;
   (iv) R₉가 니트로, 히드록시, 카르복시, 또는 C₃-C₆ 시클로알킬로 선택적으로 치환된 페닐, C₁-C₈ 알콕시 또는 할로겐으로 선택적으로 치환된 C₁-C₈ 알킬; C₂-C₄ 알케닐; C₂-C₄ 알키닐; C₅-C₇ 시클로알킬; 또는 할로겐, 아미노, 니트로, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, 또는 C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환된 페닐인, -COOR₉;
   (v)R₁₀이 할로겐, C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환되는 C₁-C₈ 알킬; 페닐로 선택적으로 치환되는 C₂-C₄ 알케닐; C₃-C₆ 시클로알킬; C₁-C₈ 알콕시로 선택적으로 치환되는 페닐; 또는 할로겐 또는 C₁-C₈ 알킬로 선택적으로 치환되는 퓨릴, 티에닐, 이속사졸릴, 또는 피리딜로부터 선택되는 헤테로아릴인, -CH₂-O-CO-R₁₀, 또는 -CH(CH₃)-O-CO-R₁₀;
   (vi) R₁₁은 H, C₁-C₈ 알킬, 또는 히드록시, C₁-C₈ 알콕시 또는 C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시로 선택적으로 치환된 C₁-C₈ 알킬에서 독립적으로 선택된 것인, -PO(OR₁₁)₂, -CH₂-O-PO(OR₁₁)₂ 또는 -CH(CH₃)-O-PO(OR₁₁)₂; 또는
   (vii) R₁₂ 및 R₁₃은 H, C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₂-C₈ 알키닐, C₃-C₈ 시클로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴, 또는 헤테로시클릴에서 독립적으로 선택된 것이며, 상기 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 헤테로시클릴또는 헤테로시클릴알킬기는 할로겐 원소, C₁-C₈ 알킬, 히드록시, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 멀캡토, C₁-C₈ 알킬치오, 시아노, C₁-C₈ 알콕시, 카르복시, C₁-C₈ (알콕시)카르보닐, C₁-C₈ (알킬)카르보닐옥시, C₁-C₈ (알킬)설포닐, C₁-C₈ (알킬)카르보닐아미노, 아미노카르보닐, C₁-C₈ (알킬)아미노카르보닐, 및 디(C₁-C₈)알킬아미노카르보닐기 중 하나 이상의 기로 선택적으로 치환되거나, 또는 C₁-C₅ 알킬기는 OCON기의 α-위치에 카르복시기로 치환되거나 추가로 히드록시, 메틸치오, 멀캡토, 페닐, 히드록시페닐, 인돌릴, 아미노카르보닐, 카르복시, 아미노, 구아니디노, 및 이미다졸릴에서 선택된 기로 치환될 수 있고, 또는 R₁₂ 및 R₁₃은 이들이 부착되는 N 원자와 함께 5 내지 7-원 포화고리를 형성하고 추가로 O, S 및 N에서 선택되는 헤테로원자를 선택적으로 포함할 수 있으며, 선택적으로 C₁-C₈ 알킬기로 고리가 치환될 수 있는 것인, -CONR₁₂R₁₃;
   에서 선택되며,
   R₂ 및 R₃는 각각 독립적으로 H, C₁-C₈ 알킬, 할로겐, 또는 할로(C₁-C₈)알킬이고;
   R₄는 H 또는 C₁-C₈ 알킬이고, R₅은 프로파질, 알릴, 시클로부틸, 또는 시클로프로필이고;
   R₆은 상기 고리의 2- 또는 4-위치에서, H, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ 알콕시, 멀캡토, C₁-C₈ 알킬치오, 히드록시, 멀캡토, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노 또는 옥소, 치옥소, 이미노, 또는 C₁-C₈ 알킬이미노이고;
   R₇은 H, 할로겐, C₁-C₈ 알킬, 퍼할로 C₁-C₈ 알킬, C₃-C₈ 시클로알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₁-C₈ 알킬치오, 히드록시, 멀캡토, 아미노, C₁-C₈ 알킬아미노, 디(C₁-C₈)알킬아미노, 시아노, C₁-C₈ 알킬설포닐, C₁-C₈ 알킬카르보닐아미노, C₁-C₈ 알킬카르보닐(C₁-C₈)아미노, 또는 C₁-C₈ 알킬설포닐(C₁-C₈)아미노이고;
   각 점선은 단일 또는 이중 결합을 나타내고; 및
   n은 0 - 8 이고,
   단, R₁, R₂, R₃, R₆, R₇이 H이고; n이 0이고; R₄ 가 H 또는 CH₃이고, 그리고 R₅가 프로파질이거나, 또는 R₁, R₂, R₃, R₄, R₆, R₇ 이 H이고; n 이 1이고, 그리고 R₅ 가 프로파질인 화합물은 제외한다.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 Ia로 표시되는 화학식 I의 화합물:
   [화학식 Ia]
   

   

   
   상기 화학식에서, 상기 R₁ 내지 R₇은 제1항에서 정의된 바와 같다.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 II로 표시되는 화학식 I의 화합물:
   [화학식 II]
   

   

   
   상기에서 R₁, R₂, R₃ 및 R₇은 제1항에서 정의된 바와 같고, R₆은 H이고 n은 0-2이다.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃ 및 R₆은 H이고, n은 0이며, R₇이 CH₃ 또는 F이며, 여기에서 각각 화합물 1 및 2로 표시되는 것인 화학식 I의 화합물.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₆ 및 R₇은 H이고, n은 0이며, R₃이 CH₃ 또는 CF₃인 화학식 I의 화합물.
   
6. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₆ 및 R₇은 H이고, R₂ 및 R₃은 각각 F인 화학식 I의 화합물.
   
7. 제3항에 있어서, 상기 R₁이 히드록시에틸, 히드록시프로필과 같은 히드록시로 치환된 C₁-C₃ 알킬; 시아노메틸과 같은 시아노; 카르복시메틸과 같은 카르복시; 또는 메톡시프로필, 메톡시에틸, 또는 프로폭시메틸과 같은 C₁-C₃ 알콕시인 화학식 I의 화합물.
   
8. 제3항에 있어서, 상기 R₁이 -COR₈이고, R₈은 메톡시메틸, 메톡시카르보닐메틸, 메틸카르보닐옥시메틸, 클로로메틸 또는 트리플루오르메틸과 같이 메톡시, 메톡시카르보닐, 메틸카르보닐옥시 또는 하나 이상의 Cl 또는 F 원자로 선택적으로 치환된 메틸, 에톡시로 선택적으로 치환된 에틸, 이소부틸, 또는 sec-펜틸; 2-페닐비닐, 1-메틸비닐, 2-메틸비닐, 2,2-디메틸비닐, 또는 부트-3-엔-1-일과 같이 페닐로 선택적으로 치환된 비닐과 같은 C₂-C₄ 알케닐; 시클로프로필 또는 시클로펜틸과 같은 C₃-C₅ 시클로알킬; 메톡시로 선택적으로 치환된 페닐과 같은 아릴; Cl로 선택적으로 치환된 피리딜, 5-이속사졸릴, 2-퓨릴, 또는 2-티에닐과 같은 헤테로아릴; 4-모르폴리닐과 같은 헤테로시클릴인, 화학식 I의 화합물.
   
9. 제3항에 있어서, 상기 R₁이 -COR₈이고, R₈은 상기 CO 기의 α-위치가 아미노 기로 치환된 직쇄 또는 분지쇄의 C₁-C₅ 알킬기이며, 상기 알킬기는 추가로 선택적으로 히드록시, 아미노, 구아니디노, 멀캡토, 메틸치오, 카르복시, 아미노카르보닐, 페닐, 4-히드록시페닐, 2-인돌릴 또는 5-이미다졸릴로 다른 위치에서 치환되어, 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 세린, 트레오닌, 리신, 아르기닌, 시스테인, 메치오닌, 아스파르트, 글루탐, 아스파라긴, 글루타민, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판 또는 히스티딘 유래의 아미노산 잔기를 형성하거나, 또는 아미노 기 및 알킬 체인이 5-원 고리를 형성하여 프롤린 잔기를 형성하는 것인, 화학식 I의 화합물.
   
10. 제3항에 있어서, 상기 R₁이 -COOR₉이고, R₉는 Cl, 4-니트로페닐 또는 C₆ 시클로알킬로 선택적으로 치환된 메틸, 2-메톡시에틸과 같은 메톡시 또는 1-클로로에틸, 2-클로로에틸, 2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 또는 2,2,2-트리플루오로에틸과 같은 하나 이상의 Cl 또는 F 원자로 선택적으로 치환된 에틸, 프로필, 부틸, 이소부틸, 펜틸, 또는 옥틸과 같은 C₁-C₈알킬; 비닐, 1-메틸비닐 또는 알릴과 같은 C₂-C₃ 알케닐; 프로파질 또는 부트-3-인일과 같은 C₃-C₄ 알키닐; 시클로펜틸 또는 시클로헥실과 같은 C₅-C₆ 시클로알킬; 또는 4-니트로페닐, 4-플루오로페닐, 4-메톡시페닐, 또는 4-메틸페닐과 같이 니트로, 플루오로, 메톡시 또는 메틸로 선택적으로 치환된 페닐인, 화학식 I의 화합물.
    
11. 제3항에 있어서, 상기 R₁이 -CH₂-O-CO-R₁₀, 또는 -CH(CH₃)-O-CO-R₁₀이고, R₁₀은 트리플루오로메틸의 클로로메틸과 같은, 메톡시, 메톡시카르보닐, 메틸카르보닐옥시 또는 하나 이상의 Cl 또는 F원자로 선택적으로 치환된 메틸, 에톡시로 선택적으로 치환된 에틸, 이소부틸, 또는 1-메틸부틸과 같은 C₁-C₅ 알킬; 2-페닐비닐, 1-메틸비닐, 2-메틸비닐, 3-부텐-1-일 또는 2,2-디메틸비닐과 같은 페닐로 선택적으로 치환된 비닐과 같은 C_{2 -}C₄ 알케닐; 시클로프로필 또는 시클로펜틸과 같은 C₃-C₅ 시클로알킬; 4-메톡시페닐과 같이 메톡시로 선택적으로 치환된 페닐; 또는 2-클로로-피리드-5-일과 같은 할로겐으로 선택적으로 치환된 피리딜, 5-이속사졸릴, 2-티에닐 또는 2-퓨릴과 같은 헤테로아릴인, 화학식 I의 화합물.
    
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} R₆ 및 R₇은 H이고, R₄가 CH₃이고, R₅가 프로파질이고, 헤테로싸이클릭 고리의 두 개의 점선이 단일결합을 나타내는 것인, 화학식 I의 화합물.
    
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} R₆ 및 R₇은 H이고, R₄가 CH₃이고, R₅가 프로파질이고, 카보싸이클릭 고리의 두 개의 점선이 단일결합을 나타내는 것인, 화학식 I의 화합물.
    
14. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} R₆ 및 R₇은 H이고, n은 1이고, 여기에서 화합물 3으로 표시되는, 화학식 I의 화합물.
    
15. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} 및 R₆은 H이고, R₇은 시클로프로필이고, n은 1이고, 여기에서 화합물 7로 표시되는, 화학식 I의 화합물.
    
16. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} 및 R₆은 H이고, R₇은 F이고, n은 1이고, 여기에서 화합물 8로 표시되는, 화학식 I의 화합물.
    
17. 제3항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R_{3 ,} R₆ 및 R₄은 H이고, n은 2이고, 여기에서 화합물 4로 표시되는, 화학식 I의 화합물.
    
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용되는 염 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물.
    
19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물 또는 제18항의 약학적 조성물에 있어서, 상기 화합물 또는 조성물은 철 킬레이션 요법 및/또는 신경 보호 및 신경회복, 세포 사멸 활성, 및/또는 선택적 MAO-AB 억제로 치료되거나 및/또는 예방될 수 있는 질병, 질환 및 상태를 치료하거나 및/또는 예방용인, 화합물 또는 약학적 조성물.
    
20. 제19항에 있어서, 상기 화합물 또는 조성물은 혈색소증 및 지중해빈혈의 철과잉과 같은 산화성 스트레스 및 철 과잉과 관련된 질병, 질환 및 상태; 파킨슨 병, 알츠하이머 병, 헌팅턴 병, 뇌졸중, 근위축측삭경화증, 다발성경화증, 프리드라이히운동실조증, NBIA, 간질 및 신경외상과 같은 신경퇴행 또는 뇌혈관 질병 또는 질환; 혈색소증; 지중해빈혈; 재관류 손상에서의 자유 라디칼 생성과 관련된 손상을 예방하기 위한, 심혈관 질병; 당뇨; 관절 염증 질환, 특히 류마티스 관절염, 염증성 장 질환(IBD) 및 건선과 같은 염증성 질환; 안트라싸이클린 심장독성; 선택적으로 항바이러스제와 함께 조합하여, HIV-1을 포함하는 레트로바이러스 감염과 같은 바이러스 감염; 열대열말라리아원충에 의한 말라리아 같은 원충성 감염 또는 칸디다 알비칸 감염 같은 이스트 감염; 신경퇴행 질병, 질환 또는 상태와 같은 노화성 질병, 질환 또는 상태의 예방에 의한 노화 지연; 노화성 황반 퇴화 및 녹내장을 포함하는 눈 질병의 예방 및/또는 치료, 및 햇빛 및/또는 UV 선에 대한 피부 보호 및 피부 노화의 치료 및/또는 예방에 사용되는 것인, 화합물 또는 약학적 조성물.
    
21. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물 및 약용화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하는 화장용 조성물.
    
22. 제1항 내지 제17항 중 어느 한항에 따른 화합물 또는 제21항에 따른 화장용 조성물에 있어서, 상기 화합물 또는 조성물은 국소도포용으로 햇빛 및/또는 UV 선에의 노출 및/또는 노화와 관련된 피부 손상 및/또는 피부 노화의 치료 및/또는 예방에 사용되는, 화합물 또는 화장용 조성물.
    
23. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물 또는 제18항의 약학적 조성물의 유효한 양을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 철 킬레이션 요법, 및/또는 신경 보호 및 신경 회복, 및/또는 세포사멸활성, 및/또는 선택적 MAO-AB 억제에 의해 치료되거나 및/또는 예방될 수 있는 질병, 질환 또는 상태를 치료 및/또는 예방하는 방법.
    
24. 하기 화학식 III의 화합물:
    [화학식 III]
    

    

    
    
25. 제24항의 화합물 또는 그 약학적으로 허용되는 염, 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물.
    

Images