KR20150116466A - 이환형 헤테로사이클릭 스피로 화합물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이환형 헤테로사이클릭 스피로 화합물, 이들 화합물을 포함하는 약학적 조성물, 및 알쯔하이머 질환, 인슐린 저항 증후군 및 타입 2 당뇨병을 포함하는 M1 무스카린의 수용체의 조절에 민감한 질환 및 상태의 포유동물에서 치료를 위한 방법을 개시한다. 다른 실시형태들이 또한 개시되어 진다.

Description

이환형 헤테로사이클릭 스피로 화합물{BICYCLIC HETEROCYCLIC SPIRO COMPOUNDS}

관련 케이스

본 출원은 2009년 1월 26일자로 출원된 미국 가특허출원 번호 61/147143호로부터의 우선권을 주장한다. 이 가특허출원의 내용은 여기에 레퍼런스로 함체되어 진다.

발명의 분야

본 발명은 G-단백질 결합 수용체(GPCRs)에 대한 리간드이고, 그리고 특히는 무스카린의 수용체 어고니스트로서 작용하는 이환형 헤테로사이클릭 스피로 화합물, 이들 화합물을 포함하는 약학적 조성물, 및 포유동물에 있어서 알쯔하이머 질환, 인슐린 저항 증후군 및 타입 2 당뇨병의 치료 방법에 대한 것이다.

충족되지 않은 의료적 요구를 가지는 광범위한 질환은 주로 단백질 키나제 C (PKC) 활성제 및 글리코겐 신타제 키나제-3β (GSK-3β), 저해제로 각각 치료되어 질 수 있는 몇 가지의 공통된 병인을 공유한다. 세 가지의 이러한 질병의 상태인, 알쯔하이머 질환 (AD) (신경학상의 중추신경(CNS) 질환), 그리고 인슐린 저항 증후군 (IRS) 및 타입-2 당뇨병 (T2D) (상호 연관된 두 가지 대사적 질환)은 다음에 간략하게 기술되어 진다. IRS/T2D 및 AD 간에는 밀접한 관련이 있다(Sima and Li, Rev. Diabetic Stud. 2006, 3:161-168).

AD는 임상학적으로 기억의 점진적인 손실, 시냅스의 손실, β-아밀로이드(Aβ)를 구성하는 신경염 플라그의 존재, 신경섬유 엉킴(NFT)의 존재, 및 전뇌 기저부에서 콜리성 뉴런의 손실로 특징되어 지는 퇴행성 뇌 질환이다. Aβ는 신경독성의 펩티드이다. Tau(τ)는 신경돌기의 외부성장에 필요한 미세소관-결합 단백질이다. 과인산화된 tau 단백질은 실질적으로 독성이고 그리고 쌍의 나선 필라멘트(PHF) 및 NFT의 주요 구성성분이다. 인슐린 저항은 만성적인 말초 인슐린 증가를 유도하고, 인슐린 활성을 감소하고 그리고 뇌의 인슐린 준위를 감소한다. T2D 및 고혈압과 같은 IRS 및 관련 상태는 나이-연계 기억 손상 및 AD와 관련되어 진다(Sima and Li, Rev Diabetic Stud 2006, 3:161-168).

다수의 키나제는 AD 병리학 및 IRS/T2D에 포함되어 진다. 따라서, 단백질 키나제 C (PKC)의 양은 AD를 앓고 있는 사람의 뇌에서 감소되어 지고, 그리고 이 감소는 신경병리적 단계화와 상호관련되어 지는 것으로 보여진다. 이것은 AD에서 주요한 치료적 표적으로서 이 키나제의 중요성을 강조한다(Kurumatani et al Brain Res 1998; 796:209-21).

다른 키나제인 GSK-3β는 세포 멤브레인에서 핵으로 신호전달, 유전자 전사, 복제, 세포골격 조직화로부터 세포 주기 진화 및 생존에 걸친 다수의 세포질 전개에서 중요한 제어적 역할을 수행한다(Eldar-Finkelman, Trends Molec Med. 2002, 8:126- 32; Bhat et al., Neurosignals 2002, 11:251-61; Balaram et al., Cell MoI Life Sci 2006, 63:1226-35). GSK-3β는 AD tau 과인산화, Aβ-유발 신경독소 및 프레세닐린-1 (PS-I) 돌연변이 발병 효과와 같은 AD와 관련된 일차적인 비정상의 대부분에 관련되어 진다. 활성 GSK-3β는 AD 병인의 일 부분이 비정상적인 GSK-3β 발현 및 활성화로부터 유래할 수 있다는 것을 나타내는, 세포 사에 참여하는 신호전달을 촉발한다. 더욱이, GSK-3β의 불활성화는 감소된 Aβ 분비와 상관되어 진다(Sun et al., Neurosci. Lett. 2002, 321:61-4). 현재로서 GSK-3β는 β-아밀로이드와 tau-병인 사이의 잘못된 연결로, AD 병인에 있어서 현저한 역할자로서 GSK-3β를 위치시키는 것이 가설로 되어 진다[Takashima, J Alzheimers Dis 2006, 9 (3 Suppl), 309-17].

GSK-3β는 글리코겐 신타제를 인산화하고 그리고 글루코스 대사 경로를 제어한다. 따라서 GSK-3β는 인슐린 신호화 경로에서 중앙의 음성적 제어자이고, 그리고 이것은 인술린 저항에서 역할을 할 수 있다(Gasparini et al. Trends Pharmacol Sci 2002: 23: 288-92; Janssens et al. Investig New Drugs 2006; 24: 263-80).

따라서 GSK-3β의 저해는 GSK-3β 경로를 사용하는 인슐린과 같은 어떤 호르몬 및 성장 인자의 작용에 유사할 수 있다. 이 전략은 결함이 있는 수용체(즉, 인슐린 수용체) 또는 신호화 기구의 다른 흠결 구성분의 바이패스를 허용할 수 있어 생물학적 신호는, 신호화 단계의 업스트림 작용자가 비-인슐린-의존성 타입 2 당뇨병과 같은 흠결에 있는 때에라도 효과를 가질 것이다[Tanabe et al, PLoS Biol. 2008 (2): e37; Wagman et al, Curr Pharm Design, 2004, 10:1105-1137].

상기에 언급된 질병에 대해 치료책은 PKC 활성제 및 GSK-3β 저해제를 포함할 것이다. 이것은 주로 이들 키나제의 간접적((GPCR-매개) 또는 직접적인 조절을 통하여 달성되어 질 수 있다. 직접적인 PKC의 활성제 또는 GSK3β의 저해제의 경우에 있어서는, 아주 강력하고 선택적인 리간드에 대한 탐색이다. 그러나, 이런 치료적인 전략은 이들의 표적 키나제가 진행의 과도 및 다운스트림 단계에 포함되기 때문에 부작용으로부터 자유로울 수 없다. 따라서, 하나의 경로에서 이들의 작용에 대한 이들 키나제를 직접 표적화하는 것(그리고 관련된 질병)은 다른 경로에서 이들의 작용을 바꿀 것이고 그리고 잠정적으로 심각한 부작용(오프-타겟 부작용)을 일으킨다.

따라서, 이들 키나제를 직접적으로 표적하는 화합물에 대한 이상적인 치료법은 질병 상태에 포함된 별개의 경로들을 선택적으로 조절하여야 한다. 이런 키나제는 GPCR을 통하여 세포막 외측으로부터 조절되어 질 수 있다. GPCR은 세포 외측으로부터 수신된 신호를 신호전달 경로를 통해 세포 내측으로 생물학적 프로세스로 전환한다. GPCR에 의해 조절된 이런 신호전달 경로는 세포 및 기관이 강력한 반응을 발생하기 위해 미세한 신호를 증폭할 수 있음에 의해 훌륭한 시스템이다. 이 다운스트림 증폭 프로세스는 완만한 결합 잠재력을 가지고 그리고 AD, IRS 및 T2D와 같은 만성적인 질환 상태에서 장기간의 치료에 따른 GPCR-매개 신호화의 민감성의 감소를 야기하지 않는 부분적 어고니스트의 임상적 전개를 가능하게 한다.

다른 GPCR 서브타입의 활성화를 방지하기 위해 표적 GPCR 서브타입에 대한 선택성을 가지는 것이 GPCR-조절을 위한 약물 후보군에 대해 바람직하다. GPCR들의 서브클래스는 무스카린 수용체(mAChR)이다. M1-M5로 지시되어 지는 다섯 가지의 유전적으로 뚜렷한 인간 무스카린 수용체가 클론되어 졌다(Buckley et al. MoI Pharmacol. 1989; 35: 469-76; Hulme et al. Ann Rev Pharmacol Toxicol 1990; 30: 633-73). 피층, 해마 및 줄무늬체에서 우세한 Ml mAChR은 인지 과정에서 그리고 특히는 짧은-기간의 기억에서 중요한 역학을 하여, AD에서는 손상되어 진다. Ml 선택적 무스카린 어고니스트는 항-치매 약물 치료로서 작용할 수 있다. 이런 화합물의 치료적 가능성은 특히 전시냅스의 콜린성 말단의 퇴화 정도에 의한 콜린스테라제 저해제(AChE-Is)보다도 덜 영향을 받아야 하고, 그리고 따라서 FDA-승인 AChE-Is보다 AD에 대해 보다 합리적인 치료를 나타낼 것이다(Review: Fisher, Neurotherapeutics, 5: 433-42, 2008). 다수의 이환형 스피로-화합물들로 Ml-선택적 어고니스트인 것으로 보고된 몇몇이 개시되어 져 있다(U.S. Pats. Nos. 4,855,290, 4,981,858, 4,900,830, 4,876,260, 5,053,412, 5,407,938, 5,534,520, 5,852,029, 7,049,321, 5,221,675, 7,349,251).

AD의 특징적인 다음 세 가지의 주요 인증 사이의 관계가 보고되어 져 있다: CNS 콜린성 기능 부전, Aβ 펩티드 아밀로이드 플라그의 형성 및 과인산화된 tau 단백질을 포함하는 엉킴. 이러한 정황에 있어서, 불합리한 주기는 AD에서 콜린성 기능 부트랜스펙트 Aβ 펩티드 및 tau 인산화와 연관된다. Ml mAChR의 자극은 그의 β-아밀로이드 영역의 중간에서 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 단리를 증가할 수 있다. 이 단리는 분비된, 향신경성 및 신경보호적 APP(α-APP)를 생성하여, Aβ 펩티드의 형성을 막는다. Ml 어고니스트는 AD에서 α-세크레타제 프로세싱 경로를 선택적으로 증진함에 의해 Aβ 형성을 방지하는데 가치를 가질 수 있다. 더욱이 Ml mAChR의 자극은 tau 과인산화를 감소할 수 있다(Review: Fisher, Neurotherapeutics 5:433-42, 2008). 따라서, 몇몇의 GPCR 서브타입, 그리고 특히는 Ml mAChR은 건강과 질병 양자에서, 다수 기능의 조정에 포함되어 진다. PKC는, 여기에 한정되는 것은 아니지만 Ml mAChR, 대사성 수용체 및 Wnt 신호화를 포함하는 몇몇의 GPCR에 의해 활성화되어 질 수 있다(Farias et al., Neurobiol. Dis. 2004, 47:337-48; Mudher et al., J Neurosci. 2001, 21:4987-95; Ballou et al., J. Biol. Chem. 2001, 44: 40910-916).

일반적으로 GPCR은 하나의 사이트보다 많이 포함할 수 있다. 이러한 정황에서, mAChR 서브타입은 오르토스테릭(자연적 신경전달자인 아세틸콜린의 일차적인 결합 사이트) 및 알로스테릭 사이트(오르토스테릭 사이트 및 효과인 아세틸콜린을 변경하거나 하지 않을 수 있음) 양자를 포함한다.

AD 및 IRS/T2D를 각각 포함하는 CNS 및 PNS 질환의 많은 병리학적 특징은 산화적 스트레스-관련 특징을 포함한다. Aβ에 의해 야기된 AD에서의 산화적 스트레스는 몇몇의 GPCR-유발 신호전달의 차단(Ml mAChR에 대해 가장 잘 문헌으로 입증되어 짐) 및 더욱이는 신경 독성 Aβ의 축적을 이끄는 단초 및 흠결있는 사이클을 만연시킬 수 있다. 항산화는 특히 이러한 흠결있는 사이클을 방지할 수 있다(Fisher, Jap. J. Pharmacol. 2000, 84: 101-12; Kelly et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 1996 93:6753-58).

산화적 스트레스는 궁극적으로는 T2D의 발현 및 이어지는 합병증 양자를 이끌 수 있다. 비록 항산화제 치료가 당뇨병의 동물 모델에서 이점을 보여줄 수 있지만, 새롭고 그리고 보다 강력한 항산화제는 항산화제가 합병증을 치료하는데 유익할 수 있는지 아닌지를 입증하는 것이 요구되어 진다. 더욱이, 산화적 스트레스가 당뇨병성 합병증에 기여하는 단지 하나의 인자인 것이 나타나고; 따라서, 항산화제 치료는 만일 이것이 당뇨병성 합병증에 대한 다른 치료와 결합되어 진다면 보다 효과적일 것이다. 특히, 대사성 수용체 신호화(즉, GPCR-매개 신호화) 및 GSK-3β를 포함하는 새로운 경로는 당뇨병에 포함되어 질 수 있고, 그리고 포괄적인 치료적 전략으로 조명되는 것이 필요하다(Maiese et al, Curr Med Chem. 2007 14:1729-38. Review).

본 발명의 실시형태에 따르면, 다음 구조식 I의 스피로 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 염이 제공되어 진다:

여기서 A는 다음으로 구성된 군으로부터 선택되어 지고

여기서

모든 구조에서 "C"로 표시된 탄소는 스피로 탄소를 나타내고,

R은 H 및 임의적으로 치환된 C_1-6 알킬로 구성된 군으로부터 선택되어 지고,

n 및 p는 각각 독립적으로 0, 1, 2 및 3으로부터 선택되어 지고, 단 n + p = l, 2 또는 3이고;

Y는 -O- 또는 -S-이고;

R¹, R², R³, R⁴, 및 R⁶은 각각 독립적으로 H, 임의적으로 치환된 C_1-6 알킬, 임의적으로 치환된 C_1-6 알콕시, 임의적으로 치환된 C_1-6 하이드록시알킬, 임의적으로 치환된 C_2-6 알케닐, 및 임의적으로 치환된 페닐로부터 선택되어 지고;

R⁵는 임의적으로 치환된 C_1-7 알킬, 임의적으로 치환된 C_1-6 하이드록시알킬, 임의적으로 치환된 C_2-6 알케닐, 임의적으로 치환된 C_2-6 알키닐, 임의적으로 치환된 페닐, 임의적으로 치환된-(C_{1- 6})알킬인돌, 임의적으로 치환된 헤테로아릴, 임의적으로 치환된 C_1-6 알킬 헤테로아릴, 임의적으로 치환된 C_3-7 시클로알킬, -C(=0)-R⁸, -SO₂-R⁹으로부터 선택되어 지고, 그리고, A가

일 때,

R⁸은 임의적으로 치환된 C_1-7 알킬, 임의적으로 치환된 C_1-7 알콕시, 임의적으로 치환된 C_2-7 하이드록시알킬, 임의적으로 치환된 C_2-7 알케닐, 임의적으로 치환된 C_2-7 알키닐, 임의적으로 치환된 C_3-7 시클로알킬, 임의적으로 치환된 아릴, 임의적으로 치환된-(C_{1- 6})알킬인돌, 임의적으로 치환된-C_2-3 알케닐인돌, 임의적으로 치환된-(C_1-6)알콕시인돌, 임의적으로 치환된-(C_{1- 6})알킬인돌리진, 임의적으로 치환된-C_2-3 알케닐인돌리진, 임의적으로 치환된-(C_{1- 6})알콕시인돌리진, 임의적으로 치환된-(C_{1- 6})알킬이소인돌, 임의적으로 치환된-C_2-3 알케닐이소인돌, 임의적으로 치환된 -(C_{1- 6})알콕시이소인돌, 임의적으로 치환된 -(C_{1- 6})알킬인다지올, 임의적으로 치환된 -C_2-3 알케닐인다졸, 임의적으로 치환된 -(C_{1- 6})알콕시인다졸, 임의적으로 치환된 -(C_{1- 6})알킬벤즈이미다졸, 임의적으로 치환된 -C_2-3 알케닐벤즈이미다졸, 및 임의적으로 치환된 -(C_1-6)알콕시벤즈이미다졸로부터 선택되어 지고; 그리고

R⁹은 알킬, 할로겐, 니트로, 아미노, 하이드록실, 및 CF₃으로 구성된 군의 하나 또는 그 이상의 원소에 의해 치환된 아릴임.

본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, R은 메틸이다. 본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, p 및 n은 각각 1이다.

본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, A는

이다. 몇몇 실시형태에 있어서, A는

이다. 몇몇 실시형태에 있어서, A는

이다. 몇몇 실시형태에 있어서, A는

이다. 몇몇 실시형태에 있어서, A는

이다.

본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, R¹은 메틸이다. 몇몇 실시형태에 있어서, R¹은 메틸이고 그리고 R²는 H이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R¹은 메틸이고 그리고 R², R³ 및 R⁴는 각각 H이다.

몇몇 실시형태에 있어서, R⁶은 H이다.

본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, Y는 S이다. 몇몇 실시형태에 있어서 Y는 O이다.

몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-(C_1-3)-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH₂-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH₂CH₂-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH₂CH₂-((l-메틸)-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH₂CH₂CH₂-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 트랜스-C(O)-CH=CH-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -SO₂-4-플루오로페닐이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)CH(n-프로필)₂이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-(4-하이드록시-3,5-디-tert부틸페닐)이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH₂CH₃이다. 몇몇 실시형태에 있어서 R⁵는 -C(O)-CH(NH₂)-CH₂-인돌-3-일이다. 몇몇 실시형태에 있어서 A는

이고 그리고 R⁵는 -O-C(=O)-CH₂CH₂-인돌-3-일이다.

본 발명의 몇몇 실시형태에 있어서, 화합물은 다음의 하나 또는 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 염으로부터 선택되어 진다:

l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온),

((R)-l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온),

((S)-l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-l-온),

(3-(4-플루오로벤젠술포닐)-2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]-데칸),

(1-(2,8-디메틸-1-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-2-프로필펜탄-1-온),

((3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-페닐)-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-메타논),

(l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-4-(lH-인돌-3-일)부탄-l-온),

l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-2-(lH-인돌-3-일)에탄-l-온,

(l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-프로판-l-온),

(l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)프로프-2-엔-1-온,

l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1-메틸-인돌-3-일)프로판-1-온,

(l-(2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-1-온),

((R)-1-(2,8-디메틸-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온),

((S)-1-(2,8-디메틸-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온),

(1-(2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-3-일)-2-프로필-펜탄-1-온),

(3-(4-플루오로벤젠술포닐)-2,8-디메틸-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]-데칸),

(1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-1-온),

(1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-2-프로필-펜탄-1-온),

(4-(4-플루오로벤젠술포닐)-2,8-디메틸-1-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]-데칸),

(1',4-디메틸-6-(3-인돌프로피오닐)-스피로-(3-옥사-비시클로[3.1.0]-헥산-2,4'피페리딘)), 및

(1',4-디메틸-6-[3-(4-플루오로벤젠술포닐)]-스피로-(3-옥사-6-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,4'-피페리딘)),

N-(2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드,

N-(2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드,

(3E)-2,8-디메틸-1-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온-0-[3-(lH-인돌-3-일)프로파노일]옥심,

(D)-2-아미노-l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-l-온.

또한, 본 발명의 몇몇 실시형태에 따르면, (l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4,5]dec-3-일-)-3-(lH-인돌-3-일)프로판-l-온), (+)-(l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)프로판-l-온), (-)-(l-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)프로판-l-온), l-(2,8-디메틸-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온, (+)-1-(2,8-디메틸-1-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-l-온, 및 (-)-l-(2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-1-온으로 구성된 군으로부터 선택된 화합물이 제공되어 진다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 여기에 기술된 것과 같은 화합물 및 여기에 약학적으로 허용될 수 있는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 약학적 조성물이 제공되어 진다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 유효량의 여기에 기술된 것과 같은 화합물을 알쯔하이머 질환 치료를 필요로 하는 환자에 투여하는 것을 포함하는 이러한 질환을 치료하는 방법이 제공되어 진다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 유효량의 여기에 기술된 것과 같은 화합물을 인슐린 저항 증후군 치료를 필요로 하는 환자에 투여하는 것을 포함하는 이러한 질환을 치료하는 방법이 제공되어 진다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 유효량의 여기에 기술된 것과 같은 화합물을 타입 2 당뇨병 치료를 필요로 하는 환자에 투여하는 것을 포함하는 이러한 질환을 치료하는 방법이 제공되어 진다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 치료학적으로 유효한 양의 여기에 기술된 것과 같은 화합물을 이들을 필요로 하는 환자에 투여하는 것을 포함하는, Ml 수용체 조절제로의 치료에 감수성이 있는 질병 또는 질환을 치료하는 방법이 제공되어 진다. 몇몇 실시형태에 있어서, 이 질병 또는 질환은 뇌 아밀로이드-매개 장애; GSK3β-매개 장애; Wnt-신호화의 이상증; 타우(tau) 단백질 과인산화-매개 손상, 장애 또는 질병; 내생성 성장 인자-매개 질환; AD 및/또는 상기 언급된 질환 중 하나에 대한 위험 인자의 조합, 즉 머리 부상, 산화적 스트레스, 프리 라디칼, 어팝토시스, 염증, 외인성 또는 내인성 독소, 흥분독소, 유전적 소인, 면역이나 자가면역 기능 장애 또는 질병(즉, 루퍼스, 다발성 경화증, 쇼그렌 증후군, 만성 피로 증후군, 섬유근육통); 및 콜린성 기능부트랜스펙트 연루되어 진 장애를 포함한 질병 상태로 구성된 군으로부터 선택되어 진다. 몇몇 실시형태에 있어서 질병 또는 질환은 AD, 루이소체 치매, 대뇌 아밀로이드 맥관병증(CAA), 대뇌 아밀로이드증, 전측두엽 치매, 혈관 치매, 고지혈증, 고콜레스테롤혈증, 전측두엽 치매, 혈관 치매, 다골절성 치매(MID), 뇌졸중 국소 빈혈, 뇌졸증/국소빈혈/머리손상과 결합된 MED, 조합된 MED 및 AD, 복합 AD 및 PD, 인간 머리 부상, 연령 관련 기억 장애, 가벼운 인지 장애(MCI), AD에 도움이 되는 MCI, 양극성 장애, 매니아, 급성 혼란 장애, 집중력 결핍 장애, 환각성-편집증 상태, 정서적 및 주의 장애, 수술 후 어지러움증(전신 마취 다음 항콜린성 증후군), 정신 분열증과 PD를 치료하는데 사용된 트리사이클릭 항우울제 또는 어떤 약물(즉, 트리헥시페니딜)의 부작용(즉, 구강 건조증, 건망성 실어증, 기억 상실 및/또는 혼란, 정신병)의 안타고니즘, 정신 분열증, 양극성 장애, 매니아, 지연성 운동장애, 선천성 오르니틴 트랜스카르바밀라제 결핍증, 올리보폰토세레브랄 위축증, 알코올 금단 증상, 헌팅턴 무도병, 피크병, 프리드릭 운동 실조증, 질 드 구이 환자 질병, 그리고 다운 증후군으로 구성된 군으로부터 선택되어 진다.

정의

본 명세서 전반을 걸쳐 용어 및 치환체는 이들의 정의를 보유한다.

알킬은 선형, 분지형 또는 환형 탄화수소 구조 및 이들의 조합을 포함하는 것으로 의도되어 진다. 달리 제한되지 않는다면, 이 용어는 20 또는 그 이하의 탄소의 알킬을 언급한다. 저급 알킬은 1, 2, 3, 4, 5 및 6 탄소 원자의 알킬 군을 언급한다. 저급 알킬 군의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, s- 및 t-부틸 등으로 포함한다. 시클로알킬은 알킬의 서브세트로 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 탄소 원자의 시클릭 탄화수소 군을 포함한다. 시클로알킬 군의 예는 c-프로필, c-부틸, c-펜틸, 노르보르닐, 아다만틸 등을 포함한다.

C₁ 내지 C_2O 탄화수소(즉, C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C_6, C₇, C₈, C₉, C₁₀, C₁₁, C₁₂, C₁₃, C₁₄, C₁₅, C₁₆, C₁₇, C₁₈, C₁₉, C₂₀)는 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 및 이들의 조합을 포함한다. 예는 벤질, 펜에틸, 시클로헥실메틸, 캠포릴 및 나프틸에틸을 포함한다. 용어 "페닐렌"은 다음 구조식의 오르토, 메타 또는 파라 잔기를 언급한다:

알콕시 또는 알콕실은 산소를 통하여 모 구조에 부착된 직쇄, 분지, 환형 형상의 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 탄소 원자의 군 및 이들의 조합을 의미한다. 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 시클로프로필옥시, 시클로헥실옥시 등을 포함한다. 저급-알콕시는 하나 내지 네 탄소를 포함하는 군을 언급한다. 본 발명의 출원의 목적을 위하여, 알콕시는 또한 각각 산소 원자가 메틸렌디옥시 또는 에틸렌디옥시 군이 고리를 형성하도록 현수되는 원자, 사슬 또는 고리에 결합하는 메틸렌디옥시 및 에틸렌디옥시를 포함한다. 따라서, 예를 들어 알콕시로 치환된 페닐은, 예를 들어 다음일 수 있다:

옥사알킬은 하나 또는 그 이상의 탄소(그리고 이들의 조합된 수소)가 산소로 대체되어 진 알킬 잔기를 언급한다. 예는 메톡시프로폭시, 3,6,9-트리옥사데실 등을 포함한다. 용어 옥사알킬은 이것이 이 기술분야 [Naming and Indexing of Chemical Substances for Chemical Abstracts, published by the American Chemical Society, 1196 참고, 다만 l27(a)의 제한이 없다면]에서 이해되어 지는 것으로 의도되어 지고, 즉, 이것은 산소가 단일 결합을 통하여 그의 인접 원자에 결합(에테르 결합을 형성)하는 화합물을 언급한다. 유사하게, 티아알킬 및 아자알킬은 하나 또는 그 이상 탄소가 각각 황이나 질소에 의해 대체되어 진 알킬 잔기를 언급한다. 예는 에틸아미노에틸 및 메틸티오프로필을 포함한다.

아실은 카르보닐 관능기를 통하여 모 구조에 부착된 직쇄, 분지, 환형 형상, 포화, 불포화 및 방향족의 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 탄소 원자의 군 및 이들의 조합을 언급한다. 아실 잔기 내의 하나 또는 그 이상의 탄소는 모 구조에 부착점이 카르보닐에 잔존하는 한 질소, 산소 또는 황에 의해 대체되어 질 수 있다. 예를 포밀, 아세틸, 프로피오닐, 이소부티릴, t-부톡시카르보닐, 벤조일, 벤질옥시카르보닐 등을 포함한다. 저급-아실은 하나 내지 네 탄소를 포함하는 군을 언급한다.

아릴 및 헤테로아릴은 치환체로서 각각 아로마틱 또는 헤테로아로마틱 고리를 언급한다. 헤테로아릴은 O, N, 또는 S로부터 선택된 하나, 둘 또는 세 헤테로원자를 포함한다. 양자는 모노사이클의 5- 또는 6-원소 아로마틱 또는 헤테로아로마틱 고리, 비사이클의 9- 또는 10-원소 아로마틱 또는 헤테로아로마틱 고리 그리고 트리사이클의 13- 또는 14-원소 아로마틱 또는 헤테로아로마틱 고리를 언급한다. 아로마틱 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 및 14-원소 카르보사이클의 고리는 예를 들어, 벤젠, 나프탈렌, 인단, 테트라린, 및 플루오렌을 포함하고 그리고 5, 6, 7, 8, 9 및 10-원소 아로마틱 헤테로사이클의 고리는 예를 들어, 이미다졸, 피리딘, 인돌, 티오펜, 벤조피라논, 티아졸, 퓨란, 벤즈이미다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 피리미딘, 피라진, 테트라졸 및 피라졸을 포함한다.

아릴알킬은 아릴 고리에 부착된 알킬 잔기를 의미한다. 예는 벤질, 펜에틸 등이다.

치환된 알킬, 아릴, 시클로알킬, 헤테로시클릴 등은 각 잔기에서 세 개의 H 원자까지가 할로겐, 할로알킬, 알킬, 아실, 알콕시알킬, 하이드록시저급알킬, 페닐, 헤테로아릴, 벤젠술포닐, 하이드록시, 저급알콕시, 할로알콕시, 카르복시, 카르보알콕시(또한, 알콕시카르보닐로 언급됨), 알콕시카르보닐아미노, 카르복스아미도(또한, 알킬아미노카르보닐로 언급됨), 시아노, 카르보닐, 에세톡시, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 머캅토, 알킬티오, 설폭사이드, 술폰, 술포닐아미노, 아실아미노, 아미디노, 아릴, 벤질, 헤테로시크릴, 펜옥시, 벤질옥시, 헤테로아릴옥시, 하이드록시이미노, 알콕시이미노, 옥사알킬, 아미노술포닐, 트리틸, 아미디노, 구아니디노, 우레이도, 및 벤질옥시로 대체되어 진 알킬, 아릴, 시클로알킬, 또는 헤테로시크릴을 언급한다.

용어 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미한다.

몇몇 치환체의 특징에 있어서, 어떤 치환체는 고리를 형성하도록 조합할 수 있다는 것이 인용되어 진다. 달리 기술되어 지지 않는다면, 이러한 고리는 다양한 불포화도(완전하게 포화되는 것에서부터 완전하게 불포화되는 것)를 나타낼 수 있고, 헤테로원자를 포함할 수 있고 그리고 저급 알킬 또는 알콕시로 치환될 수 있는 것으로 의도되어 진다.

용어 "치료하는 또는 예방하는 방법"은 언급된 질환, 상태 또는 상황과 연계된 증상 및/또는 효과로부터 개선, 방지 또는 완화를 의미한다. 여기서 사용된 것으로 용어 "예방하는"은 급성환자를 미리 손을 쓰거나 둔화하기 위해 또는, 만성 상태의 경우에는 가능성 있는 또는 심각한 증상을 감소하기 위해 치료제를 투여하는 것을 언급한다. 의학 분야(본 방법 청구항이 속하는)에서 통상의 기술자는 용어 "예방하다"는 절대적인 용어가 아니라고 인식한다. 의학 분야에서, 이것은 가능성 있는 또는 심각한 증상을 실질적으로 완화하기 위해 약물의 예방적인 투여를 언급하는 것으로 이해되어 지고, 그리고 이것은 출원인의 청구항에서도 이런 관점에서 의도되어 진다. 여기서 사용된 것으로, 환자의 "치료"에 대한 참고는 예방을 포함하는 것으로 의도된다.

본 출원 전체를 통하여, 다양한 공보들이 언급되어 진다. 여기서 언급된 각각의 특허, 특허출원, 특허 공보 및 다른 공보들은 그 전체로 레퍼런스로 여기에 합체되어 진다.

용어 "포유동물"은 그 사전적인 의미로 사용되어 진다. 용어 "포유동물"은 예를 들어, 마우스, 햄스터, 랫트, 소, 양, 돼지, 염소, 그리고 말, 원숭이, 개, 고양이, 토끼, 기니 돼지, 그리고 인간을 포함하는 영장류를 포함한다.

여기에 기술된 화합물은 하나 또는 그 이상의 비대칭 중심을 포함할 수 있고, 그리고 따라서 거울상 이성질체,비거울상 이성질체 및 다른 입체이성체 형태를 할 수 있다. 각 키랄 중심은, 절대적인 입체화학의 관점에서, (R)- 또는 (S)-로 한정되어 질 수 있다. 본 발명은 라세미체 및 광학적으로 순수한 형태를 포함하여, 모든 이러한 가능한 이성체뿐 아니라 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 의미되어 진다. 광학적으로 활성인 (R)- 및 (S)-, (-)- 및 (+)-, 또는 (D)- 및 (L)-이성체들이 키랄 신톤 또는 키랄 시약을 사용하여 제조되어 질 수 있거나 또는 통상적인 기술을 사용하여 용해되어 질 수 있다.

여기서 사용된 것으로, 그리고 이 기술 분야에서 통상인에 의해 이해되어 지는 것으로서, "화합물"의 인용은 그 화합물의 염류, 솔베이트류 및 합입 복합체류뿐 아니라 어떠한 입체이성체 형태 또는 어떠한 비율로의 그 화합물의 어떤 이러한 형태의 혼합물을 포함하는 것으로 의도되어 진다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시형태에 따르면, 약학적 조성물, 치료의 방법에 포함되어 지는 여기에 기술되어 진 것과 같은 화합물 및 화합물 그 자체는 염 형태로 제공되어 진다. 대표적인 적절한 염은 염산, 황산, 인산, 초산, 석신산, 구연산, 락산, 말레이산, 퓨마르산, 주석산, 개미산, 팔미트산, 벤조산, 글루타르산, 콜산, 팜모이산, 뮤식산, D-글루탐산, d-캠포르산, 글리콜산, 프탈산, 라우르산, 스테아르산, 올레이산, 살리실산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 솔르브산, 피크르산, 신남산 등과 같은 산으로 형성된 염류를 포함한다.

여기서 사용된 것으로 라세미체, 앰비스카레믹체 및 스칼레믹체 또는 거울상으로 순수한 화합물의 도시는 Maehr J. Chem . Ed. 62, 114-120 (1985)로부터 취해지고: 여기서 직선 및 점선 웨지는 키랄 요소의 절대적인 형상을 나타내기 위해 사용되어 졌고: 파선은 그것이 나타내는 결합이 생성될 수 있는 어떤 입체화학적 연루가 없음을 나타내고; 직선 및 점선의 굵은 선은 라세미 특성을 나타내지 않지만 도시된 상대적인 형상을 나타내는 기하학상의 기술자이고 : 그리고 웨지 아우트라인 및 점선은 중간체 절대적인 형상의 거울상으로 순수한 화합물을 나타낸다. 따라서, 예를 들어 구조식 W는 그 쌍의 순수한 거울상 이성체의 양자를 포괄하는 것으로 의도되어 지고:

는

및

를 의미하고,

반면, 구조식 X는 다음 네 개의 비거울상 이성체를 나타내는 것으로 의도되어 진다:

는

및

를 의미한다.

용어 "거울상체 잉여"는 이 기술분야에 잘 알려져 있으며, 그리고 다음과 같이 a + b로 ab의 분해로 정의되어 진다

용어 "거울상체 잉여"는 보다 옛 용어인 "광학 순도"에 관한 것으로 여기서 양자는 동일한 현상의 척도이다. ee의 값은 0에서부터 100까지의 수로 되고, 제로는 라세미체이고 100은 순수한 단일 거울상체이다. 과거에는 광학적으로 소위 98% 순도를 가지는 것으로 여겨지는 화합물이 지금은 보다 정확하게 96% ee로 기술되어 지고; 달리 말하면, 의문시되는 물질에서 90% ee는 95%의 일 거울상체와 5%의 다른 것의 존재를 반영한다.

달리 지시되어 지지 않는다면, 고리의 일 부분이 아닌 여기에 나타나는 어떤 탄소-탄소 이중 결합의 형상은 단지 편의를 위해 선택되어 지고 그리고 특정한 형상을 지시하기 위해 의도되어 지지 않는다; 따라서, 달리 지시되어 지지 않는다면, 여기서 약어로 E로 묘사된 비-고리 탄소-탄소 이중 결합은 Z, E, 또는 어떤 비율로 이들 두 가지의 혼합일 수 있다. 유사하게, 모든 타우토메릭 형이 포함되어 지는 것으로 의도되어 진다.

약어 Me, Et, Ph, Tf, Ts 및 Ms는 메틸, 에틸, 페닐, 트리플루오로메탄술포닐, 톨루엔술포닐, 및 메탄술포닐을 각각 나타낸다. 다음의 약어 및 용어는 전체를 통하여 지시된 의미를 가진다:

abs = 절대적인

Ac = 아세틸

ACN = 아세토니트릴

Boc = t-부틸옥시 카르보닐

Bu = 부틸

C- = 시클로

CDI = 카르보디이미드

conc. = 농축된

DCM = 디클로로메탄 = 메틸렌 클로라이드 = CH₂Cl₂

DCC = 디시클로헥실카르보디이미드

DMAP = 4-N,N-디메틸아미노피리딘

Et = 에틸

FCC = 플래쉬 컬럼 크로마토그라피

GC = 가스 크로마토그라피

HOBt = 하이드록시벤조트리아졸

HPLC = 고수행성(또는 고압력) 액체 크로마토그래프

i- = 이소-

IPA = 이소프로필 알코올

Me = 메틸

Ph 또는 K = 페닐

ppt. = 침전

Pr = 프로필

rt = 실온

sat'd = 포화된

s- = 이차

t- = 삼차

TEA = 트리에틸아민

THF = 테트라하이드로퓨란

TLC = 박막 크로마토그라피

TMS = 트리메틸실릴

tosyl = p-톨루엔술포닐

유기 화학자들(즉, 이 기술분야에서 통상적인 기술을 가진 사람)에 의하여 이용된 약어의 포괄적인 리스트는 Journal of Organic Chemistry의 각 권의 제 일판에 나타난다. "Standard List of Abbreviations"로 표제된 표에 전형적으로 나타난 리스트가 여기에서 레퍼런스로 합체되어 진다

구조식 I의 화합물은 Ml mAChR 조절자로, 예를 들어 이들은 Ml mAChR에 결합하고 그리고 이 수용체의 어고니스트뿐 아니라 안타고니스트로서 작용한다. 몇몇 경우에 있어서, 조절은 알로스테릭이고, 몇몇 경우에 있어서는 오르토스테릭이고, 그리고 몇몇 경우에는 양자이다.

비록 구조식 I의 화합물이 조 화합물 그대로 투여되어 지는 것이 가능할 수 있지만, 때로는 약학적 조성물의 부분(또한 여기에서는 제형으로 언급된)으로 이들이 존재되어 지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 구조식 I의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 염이나 솔베이트를, 하나 또는 그 이상의 이들의 약학적으로 허용되는 담체 및 임의적으로는 하나 또는 그 이상의 다른 치료적 구성분과 함께 포함하는 약학적 조성물이 제공되어 진다. 담체(들)은 제형의 다른 구성성분과 조화할 수 있는 관점에서 "허용될 수 있는" 것이어야 하고 그리고 이들의 섭취자들에게 해롭지 않아야 한다.

더욱이, 상기에 기술된 바와 같이, 용어 "화합물"은 이들의 염을 포함하는 것뿐만 아니라, "화합물"을 언급한 독립항이 이들의 염에 대해 언급하는 것으로 이해되어 진다. 그럼에도 불구하고, 만일 독립항에 "화합물 또는 약학적으로 허용될 수 있는 이들의 염"이 언급되어 진다면, 비록 종속항에 염에 대한 명백한 참고가 없더라도, 이러한 화합물을 언급한 독립항으로부터 의존하는 종속항은 또한 화합물의 약학적으로 허용될 수 있는 염을 포함한다.

제형은 경구, 비경구(피하, 진피내, 근육내, 정맥 및 관절내 주사 포함), 직장 및 국부(피부, 구강, 설하 및 안구내 포함) 투여에 적절한 것을 포함한다. 대부분의 적절한 경로는 수용자의 상태 및 질환에 의존할 수 있다. 제형은 편리하기로는 단위 복용 형태로 나타날 수 있고 그리고 제약학의 기술분야에 잘 알려진 방법에 의해 제조되어 질 수 있다. 이러한 방법은 구조식 I의 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 염 또는 솔베이트("활성 구성성분")를 하나 또는 그 이상의 부가 구성성분을 구성하는 담체와 조합하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 제형은 활성 성분을 액체 담체 또는 미세하게 분할된 고체 담체 또는 양자와 균일하게 그리고 직접적으로 조합하고, 그런 다음, 필요하다면, 제품을 원하는 제형으로 성형함에 의해 제조되어 진다.

경구 투여에 적절한 제형은; 분말 또는 그래뉼로서; 수성 액체 또는 비수성 액체에서 용액 또는 현탁액으로; 또는 유중수 리퀴드 에멀젼이나 수중유 리퀴드 에멀젼으로 각각 소정 양의 활성 성분을 포함하는 캡슐, 교갑 또는 정제와 같은 별도의 단위로 나타날 수 있다. 활성 성분은 또한 환약, 연약 또는 페이스트로 될 수 있다.

정제는 임의적으로 하나 또는 그 이상의 부가 성분과 같이 압축 또는 몰딩되어 질 수 있다. 압축된 정제는 결합제, 윤활제, 비활성 희석제, 활제, 계면활성제 또는 분산제와 임의적으로 혼합되어, 분말이나 그래뉼과 같은 유리되어 지는 형태로 활성 성분을 적절한 기계로 압축함에 의하여 제조되어 질 수 있다. 성형된 정제는 비활성 액체 희석제로 습윤된 분말화된 화합물의 혼합물을 적절한 기계에서 몰딩함에 의해 제조되어 질 수 있다. 정제는 임의적으로 코팅되어 지거나 또는 스코어되어 질 수 있고 그리고 그 안의 활성 성분의 지지된, 지연된 또는 제어된 방출을 제공하도록 제제화되어 질 수 있다. 약학적 조성물은 "약학적으로 허용될 수 있는 비활성 담체"를 포함할 수 있고, 그리고 이 표현은 하나 또는 그 이상의 비활성 부형제를 포함하는 것으로 의도되어, 전분, 폴리올, 과립화제, 미세결정의 셀룰로오스, 희석제, 윤활제, 결합제, 붕해제 등을 포함한다. 원한다면, 개시된 조성물의 정제 복용은 표준 수성 또는 비수성 기술에 의해 도포되어 질 수 있다. "약학적으로 허용될 수 있는 담체"는 또한 조절된 방출 수단을 포괄한다.

비경구적 투여를 위한 제형은 의도된 수용자의 혈액과 등장인 제형을 제공하는 수성 및 비-수성 멸균 주사 용액을 포함한다. 항-산화제, 완충액, 정균제 및 용질을 포함할 수 있는 수성 및 비수성 멸균 주사 용액을 포함한다. 비경구 투여를 위한 제형은 또한 현탁 제제 및 농화제를 포함할 수 있는 수성 및 비수성 멸균 현탁액을 포함한다. 제형은 예를 들어 봉인된 앰플이나 바이알인 다중-복용 용기의 단위-복용으로 될 수 있고, 그리고 단지 사용 바로 전에, 예를 들어 식염수, 인산-완충 식염수(PBS) 등과 같은 멸균 액체 담체를 부가하는 것을 요하는 냉동-건조된(동결건조된) 상태로 저장되어 질 수 있다. 즉흥적 주사용액 및 현탁액은 이미 기술된 종류의 멸균 분말, 그래뉼 및 정제로 제조되어 질 수 있다.

직장 투여를 위한 제형은 코코아 버터 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 통상의 담체로 좌제로서 나타내어 질 수 있다.

입으로, 예를 들어 구강으로 또는 설하로 국부적인 투여를 위한 제형은 슈크로스 및 아카시아 또는 트래거캔스 고무와 같은 향료 기재에 활성성분을 포함하는 로젠지, 및 젤라틴 및 글리세린 또는 슈크로스 및 아카시아와 같은 기재에 활성성분을 포함하는 향이 든 정제를 포함한다.

약학적 조성물은 또한 임의적으로 다른 치료적 구성성분, 안티케이킹제, 보존제, 감미제, 착색제, 향료, 건조제, 가소제, 염료 등을 포함할 수 있다. 어떤 이러한 임의적 구성성분은 제형의 안정성을 확실하게 하기 위해 구조식 I의 화합물과 조화할 수 있어야 한다. 조성물은 필요에 따라, 예를 들어 락토스, 글루코스, 플럭토스, 갈락토스, 트레할로스, 슈크로스, 말토스, 라피노스, 말티톨, 멜레지토스, 스타키오스, 락티톨, 파라티니트, 스타치, 자일리톨, 만니톨, 미오이노시톨 등과 이들의 수화물을 포함하는 다른 부가제, 및 예를 들어 알리닌, 글리신 및 베타인을 포함하는 아미노산, 그리고 예를 들어 알부민과 같은 펩티드 및 단백질을 포함할 수 있다.

약학적으로 허용될 수 있는 담체 및 약학적으로 허용될 수 있는 비활성 담체로서 사용하기 위한 부형제와 상기에 언급된 부가적인 구성성분의 예는, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 결합제, 충진제, 붕해제, 윤활제, 항-미생물제, 및 코팅제를 포함한다.

특히 상기에서 언급된 구성성분에 부가하여, 본 발명의 제형은 대상 제형의 종류에 대해 가지는 이 기술분야의 통상적인 다른 제제를 포함할 수 있는 것으로 이해되어져야 하며, 예를 들어 경구 투여를 위해 적절한 제형은 풍미제를 포함할 수 있다.

성인에 대한 복용량 범위는 일반적으로 경구로 일 당 0.005 mg 내지 10 g이다. 별도의 단위로 제공된 정제 또는 다른 제형은 편리하게는 이러한 복용량에 유효한 또는 이를 다수 개로, 예로 5 mg 내지 500 mg, 통상적으로는 약 10 mg 내지 200 mg을 포함하는 단위로 구조식 I의 화합물의 양을 포함할 수 있다. 환자에게 투여되어 지는 화합물의 정확한 양은 참여 의사의 책임으로 될 것이다. 그러나, 사용된 복용량은 환자의 나이 및 성별, 치료되어 지는 정확한 질병 및 그의 심각성을 포함하는 다수의 인자에 의존하게 될 것이다.

복용 단위(즉, 경구 복용 단위)는 예를 들어 여기에 기술된 화합물의 1 내지 30 mg, 1 내지 40 mg, 1 내지 100 mg, 1 내지 300 mg, 1 내지 500 mg, 2 내지 500 mg, 3 내지 100 mg, 5 내지 20 mg, 5 내지 100 mg (즉, 1 mg, 2 mg, 3 mg, 4 mg, 5 mg, 6 mg, 7 mg, 8 mg, 9 mg, 10 mg, 11 mg, 12 mg, 13 mg, 14 mg, 15 mg, 16 mg, 17 mg, 18 mg, 19 mg, 20 mg, 25 mg, 30 mg, 35 mg, 40 mg, 45 mg, 50 mg, 55 mg, 60 mg, 65 mg, 70 mg, 75 mg, 80 mg, 85 mg, 90 mg, 95 mg, 100 mg, 150 mg, 200 mg, 250 mg, 300 mg, 350 mg, 400 mg, 450 mg, 500 mg)을 포함할 수 있다.

약학적 조성물 및 이들의 제형에 대한 부가적인 정보는, 예를 들어 Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20^th Edition, 2000을 참고한다.

제제는, 예를 들어 정맥내 주사, 근육내 주사, 피하주사, 복강내 주사, 국부적, 설하로, 관절내(관절 안으로), 피부로, 구강으로, 눈으로(안구내를 포함함), 비강내로(캐뉼라를 사용하는 것을 포함함) 또는 다른 경로에 의해 투여되어 질 수 있다. 이 제제는 경구로, 즉 소정 량의 활성성분을 포함하는 정제 또는 교갑, 젤, 펠렛, 페이스트, 시럽, 환, 연약, 슬러리, 캡슐, 분말, 그래뉼, 수성 리퀴드 또는 비수성 리퀴드 안에서 용액이나 현탁액으로, 유중수 리퀴드 에멀젼 또는 수중유 리퀴드 에멀젼으로, 미셀의 제형을 통해(예를 들어, WO 97/11682 참고), 리포좀의 제형으로(예를 들어, EP 736299, WO 99/59550 및 WO 97/13500 참고), WO 03/094886에 기술된 제형으로 또는 몇몇의 다른 제형으로 투여되어 질 수 있다. 제제는 또한 피부로(예를 들어, 레저보이어-타입 또는 매트릭스-타입 패취, 마이크로니들, 열천공, 피하주사바늘, 이온토프레시스, 엘렉트로포레이션, 초음파 및 다른 형태의 초음파도입법, 젯트 주사, 또는 상기 방법의 조합(Prausnitz et al. 2004, Nature Reviews Drug Discovery 3:115)) 투여되어 질 수 있다. 제제는 국소적으로 투여되어 질 수 있다. 제제는 스텐트 상에 도포되어 질 수 있다. 제제는 U.S. 20020061336에 기술된 하이드로겔 입자 제형을 사용하여 고속의 피부를 통한 입자 주입 기술을 사용하여 투여되어 질 수 있다. 부가적인 입자 제형은 WO 00/45792, WO 00/53160, 및 WO 02/19989에 기술되어 있다. 플라스터 및 흡수 증진 디메틸이소솔비드를 포함하는 피부를 통한 제형의 예는 WO 89/04179에서 찾을 수 있다. WO 96/11705는 피하 투여에 적절한 제형을 제공한다. 제제는 좌제의 형태로 또는 다른 질이나 직장의 수단에 의해 투여되어 질 수 있다. 제제는 WO 90/07923에 기술된 바와 같이 트랜스멤브레인 제형으로 투여되어 질 수 있다. 제제는 U.S. 6,485,706에 기술된 탈수된 입자를 통해 비-침습적으로 투여되어 질 수 있다. 제제는 WO 02/49621에 기술된 바와 같이 엔테릭-코팅된 약물 제형으로 투여되어 질 수 있다. 제제는 U.S. 5,179,079에 기술된 바와 같은 제형을 사용하여 코 내로 투여되어 질 수 있다. 비경구 주사를 위해 적절한 제형은 WO 00/62759에 기술되어 있다. 제제는 U.S. 20030206939 및 WO 00/06108에 기술된 카제인 제형을 사용하여 투여되어 질 수 있다. 제제는 U.S. 20020034536에 기술된 입자화 제형을 사용하여 투여되어 질 수 있다.

제제는 단독 또는 다른 적절한 성분들과 조합하여, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 기도 내로 흡입(주사기에 의한 폐 안으로 용액의 전달), 리포좀의 기도 내로 전달, 흡입법(폐 안으로 주사기나 다른 유장한 장치에 의해 분말 제형의 투여), 및 에어로졸 흡입을 이용한 폐의 경로로 투여되어 질 수 있다. 에어로졸(예를 들어, 제트 또는 울트라소닉 분무기, 정량식 흡입제(MDIs), 및 건조 분말 흡입제(DPIs))이 또한 코 내로의 적용에 사용되어 질 수 있다. 에어로졸 제형은 고체 물질의 안정한 분산 또는 현탁제 및 가스성 배지에서의 리퀴드 점액이고, 하이드로플루오로알칸(HFAs, 예를 들어, HFA-134a 및 HFA-227, 또는 이들의 혼합물), 디클로로디플루오로메탄(또는 프로펠란트 11, 12, 및/또는 114의 혼합물과 같은 다른 클로로플루오로카본 분사체), 프로판, 니트로겐 등과 같은 가압된 허용가능한 분사체 안으로 위치되어 진다. 폐의 제형은 지방산, 및 당류, 킬레이팅 제, 효소 저해제(예를 들어, 프로테아제 저해제), 어쥬번트(예를 들어, 글리코콜레이트, 서팩틴, 스판 85, 및 나파모스타트), 보존제(예를 들어, 벤즈알코니움 클로라이드 또는 클로로부탄올) 및 에탄올(정상적으로 5중량% 까지 그러나 가능하기로는 20중량% 까지)과 같은 침입 증진제를 포함할 수 있다. 에탄올은 이것이 계측 값의 기능을 개선하고 그리고 어떤 경우에는 또한 분산의 안정성을 개선하기 때문에 에어로졸 조성물에 공통적으로 포함되어 진다. 폐의 제제는 또한 담즙산 염 및 U.S. 6,524,557 및 여기에 참고로 된 것에 기술된 것을 포함하지만 이에 제한되는 것이 아닌 계면활성제를 포함할 수 있다. U.S. 6,524,557에 기술된 계면활성제, 예를 들어, C₈-C₁₆ 지방산 염, 담즙산 염, 인지질 또는 알킬 사카라이드는 이들의 몇몇이 또한 제형에서 조성물의 흡수를 증진한다고 보고된 점에서 유익하다. 또한, 본 발명에서 적절한 것은 적당한 담체와 혼합된 활성 성분의 치료학적으로 유효한 양을 포함하는 건조 분말 제형이고 그리고 건조-분말 흡입제와 조합하여 사용하도록 적용되어 진다. 본 발명의 건조 분말 제형에 부가되어 질 수 있는 흡수 증진제는 U.S. 6,632,456에 기술된 것을 포함한다. WO 02/080884는 분말의 표면 개선에 대한 새로운 방법을 기술한다. 에어로졸 제형은 U.S. 5,230,884, U.S. 5,292,499, WO 017/8694, WO 01/78696, U.S. 2003019437, U. S. 20030165436, 및 WO 96/40089 (식물성 오일을 포함하는 것임)를 포함할 수 있다. 흡입에 적절한 서방출 제형은 U.S. 20010036481A1, 20030232019A1, 및 U.S. 20040018243A1 뿐 아니라 WO 01/13891, WO 02/067902, WO 03/072080, 및 WO 03/079885에 기술되어 있다. 마이크로입자를 포함하는 폐의 제형은 WO 03/015750, U.S. 20030008013, 및 WO 00/00176에 기술되어 진다. 안정한 유리질 상태 분말을 포함하는 폐의 제형은 U.S. 20020141945 및 U.S. 6,309,671에 기술되어 진다. 다른 에어로졸 제형은 EP 1338272A1 WO 90/09781, U. S. 5,348,730, U.S. 6,436,367, WO 91/04011, 및 U.S. 6,294,153에 기술되어 지고 그리고 U.S. 6,290,987은 에어로졸이나 다른 수단에 의해 투여되어 질 수 있는 리포좀 기재의 제형을 기술한다. 흡입을 위한 분말 제형은 U.S. 20030053960 및 WO 01/60341에 기술되어 있다. 제제는 U.S. 20010038824에 기술된 것과 같이 코 내로 투여되어 질 수 있다.

완충 식염수 및 유사한 담체에 치료제의 용액은 분무기에 에어로졸을 발생하기 위해 공통적으로 채용되어 진다. 간단한 분무기는 베르누이의 원리에 따라 작동하고 그리고 스프레이 입자를 발생하기 위해 공기나 산소의 흐름을 채용한다. 보다 복잡한 분무기는 스프레이 입자를 만들기 위해 초음파를 채용한다. 양자의 종류는 이 기술분야에 잘 알려져 있고 그리고 「Sprowls' American Pharmacy」 그리고 「 Remington's The Science and Practice of Pharmacy」와 같은 제약학의 표준 교과서에 기술되어 져 있다. 에어로졸을 발생하기 위한 다른 장치는 가압된 용기 안에 치료제 및 어떤 필요한 부형제와 혼합된, 통상적으로 하이드로플루오로카본 및 클로로플루오로카본인 압축된 가스를 채용하고, 이들 장치는 마찬가지로 Sprowls 및 Remington과 같은 표준 교과서에 기술되어 져 있다.

또한, 본 발명의 몇몇 실시형태에 따르면, 구조식 I의 화합물은 다른 활성 성분과 조합하여 사용되어 질 수 있다고 인식되어 질 것이다. 조합 치료법은 두 가지 또는 그 이상의 제제를 투여함에 의해 달성되어 질 수 있고, 이들의 각각은 별개로 또는 단일 제형 안에 두 개 또는 그 이상의 제제를 주입함에 의해 제형화되고 그리고 투여되어 진다. 다른 조합이 또한 조합 치료법에 포함되어 진다. 예를 들어, 두 가지의 제제는 함께 제형화 되어질 수 있고 그리고 제삼의 제제를 포함하는 별개의 제형과 연계하여 투여되어 질 수 있다. 비록 조합 치료법에서 두 개 또는 그 이상의 제제가 동시적으로 투여되어 질 수 있지만, 이들은 필요하지 않다. 예를 들어, 제일 제제(또는 제제의 조합)의 투여는 제이 제제(또는 제제의 조합)의 투여 수분, 수시간, 수일 또는 수주 전에 될 수 있다. 따라서, 두 개 또는 그 이상의 제제는 상호 간의 수분 내에, 또는 상호 간의 1, 2, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 또는 24 시간 내에, 또는 상호 간의 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14일 내에, 또는 상호 간의 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10주 내에 투여되어 질 수 있다. 몇몇의 경우에는 더욱 긴 간격이 가능하다. 비록 많은 경우에 조합 치료법에 사용된 두 개 또는 그 이상의 제제가 동시에 환자의 체내에 존재되어 지는 것이 바람직하더라도, 이것이 그렇게 필요로 되는 것이 아니다. 조합 치료법은 또한 조합에 사용된 하나 또는 그 이상의 제제의 둘 또는 이 상의 투여를 포함할 수 있다. 예를 들어, 만일 제제 X와 제제 Y가 조합에 사용되어 진다면, 이들은 하나 또는 그 이상의 시간의 조합으로 연속적으로, 예를 들어 X-Y-X, X-X-Y, Y-X-Y, Y-Y-X, X-X-Y-Y, 등의 순서로 투여되어 질 수 있다.

표 1은 본 발명의 실시형태의 대표적인 화합물을 열거한다.

Ml 무스카린 수용체 조절제로서 본 발명의 실시형태에 따른 화합물은 알쯔하이머 타입의 노인성 치매; 알쯔하이머 질환 (AD); 루이소체 치매, 혼합 알츠하이머 및 파킨슨병, 다발성 치매 (MID), 전두엽 치매, 혈관 치매, 스트로크/허혈, 스트로크/허혈/머리손상과 조합된 MID; 조합된 MDD 및 AD; 머리 부상; 나이 관련 기억 장애; 가벼운 인지 장애(MCI); AD에 도움이 되는MCI; 인지 장애(건망증, 급성 혼란 장애, 주의-결핍 장애, 포커스 및 집중 장애 포함); 환각성-과민반응 상태, 감정 및 주의 장애; 수면 장애; 수술 후 정신 착란; 트리사이클 항우울제의 부작용; 정신 분열증 및 파킨슨병의 치료에 사용되는 특정 약물의 부작용; 구강 건조증, 건망성 실어증, 기억상실 및/또는 혼란; 정신병; 정신 분열증, AD를 갖는 정신분열증 코모르비트, 늦은 발병 정신 분열증, 망상분열증, 정신분열병형 장애; 불안; 양극성 장애; 매니아; 기분 안정화; 특정 신경교증의 제거 후 인지 장애; 늦은 운동이상증; 산소 치료 도중 산화적 스트레스; 실어증; 뇌진탕후 건망 증후군, 에이즈 치매; 루퍼스, 다중 경화증, 쇼그렌 증후군, 만성 피로 증후군, 및 섬유근육통을 포함하는 자가면역 질환에서 기억 손상; 비정형 우울증이나 정신 분열증에서 기억 손상; 통증, 류머티즘, 관절염 및 단말 질병; 안구 건조증, 질 건조증, 피부 건조증; 면역 기능 장애; 과식증 및 거식증을 포함하는 음식 섭취의 뉴로크린 질환 및 오작동; 비만; 선천성 오르니틴의 트랜스카르바밀라제 결핍증, 올리보폰토세레브랄 위축증; 알코올 금단 증상; 금단 증상과 대체 요법을 포함한 약물 남용; 헌팅턴 무도병; 진행성 핵성 마비; 피크병; 프리드릭 운동 실조증; 질 드 구이 환자 질병; 다운 증후군; 녹내장, 노안; 염증성 장 질환, 과민성 대장 증후군, 설사, 변비, 위산 분비 및 궤양과 같은 위장 운동성 및 기능의 기능부전을 포함하는 자율신경질환; 비뇨기 충동의 실금, 천식, COPD로 구성된 군으로부터 아세틸콜린 수용체의 손상된 활성을 갖는 질환이나 콜린성 기능에 있어서의 불균형인 질환이나, 손상된 콜린성 기능과 연계된 포유동물 질환에서 치료를 위해 사용되어 질 수 있는 것으로 인식되어 질 것이다. 본 발명의 실시형태에 따른 화합물은 또한 이러한 치료를 위한 치료제의 제조에 사용되어 질 수 있다.

유사하게, Ml 무스카린 수용체 조절제로서 본 발명의 실시형태에 따른 화합물은 하나 또는 그 이상의 다음; 뇌, 신경계, 심장 혈관 시스템, 면역 시스템, 뉴로크린 시스템, 위장 시스템 또는 내분비 및 외분비선, 눈, 각막, 폐, 전립선, 또는 콜린성 기능이 무스카린 수용체 서브타입에 의해 매개되어 지는 다른 기관의 기능이상에 기인한 중추 또는 말단 신경계 질환 상태를 예방하거나 또는 치료하기 위해 사용되어 질 수 있는 것으로 인식되어 질 것이고, 여기서 상기 기능이상은: 대뇌 아밀로이드 매개 질환; 글리코겐 신타제 키나제-3β (GSK-3β)-매개 질환; 타우 단백질 과인산화-매개 손상, 기능이상 또는 질환; CNS 및 PNS 고콜레스테롤혈증 및/또는 고지혈증-매개 손상, 기능이상 또는 질환; Wnt-매개 신호화의 이상증; 신생성의 장애; 고혈당증; 당뇨병; 내생성 성장 인자-매개 질환 또는 부가적인 위험인자의 조합; 또는 아폴리포프로테인 E를 포함하는 질환 상태; 또는 콜린성 기능이상이 알쯔하이머 타입의 노인성 치매, 알쯔하이머 질환 (AD), AD가 진행하는 위험이 있는 환자에서 AD 증상의 지연된 발현, 루이소체 치매, 대뇌 아밀로이드 맥관병증(CAA), 대뇌 아밀로이드증, 전측두엽 치매, 혈관 치매, 고지혈증, 고콜레스테롤혈증, 다발성 치매 (MID), 스트로크, 허혈, 스트로크/허혈/머리손상과 조합된 MED, 조합된 MID 및 알쯔하이머 질환, 인간 머리 손상, 연령 관련 기억 장애, 가벼운 인지 장애(MCI), AD에 도움이 되는 MCI, 양극성 장애, 매니아, 정신 분열증, 비영향성 정신분열증, 망상분열증, 면역 기능 장애, 과식증과 거식증, 체중 조절, 비만을 포함한 식품 섭취의 뉴로크린 질환 및 오작동, 염증을 포함하는, 복합된 장애를 포함한다. 본 발명의 실시형태에 따른 화합물은 또한 이러한 치료를 위한 치료제의 제조에 사용되어 질 수 있다.

합성 방법

일반적으로, 구조식 I의 화합물은 일반적인 반응도, 예를 들어 아래에 기술된 반응도에 설명된 방법에 의해, 또는 이들의 변형에 의해, 쉽게 이용할 수 있는 출발 물질, 시약 및 통상적인 합성 과정을 사용하여 제조되어 질 수 있다. 이들 반응에서, 여기에서 언급되어 지지는 않았지만 그 자체로 잘 알려진 변형체를 사용하는 것이 또한 가능하다.

구조식 I의 화합물을 얻기 위한 과정은 그 합성이 여기에서 예시되어 진 것에 유사한 방식으로 제조되어 질 수 있다. 아래의 과정은 이러한 방법을 설명한다. 더욱이, 비록 여기서 기술된 합성이 특정한 입체화학을 가지는 거울상체의 제조에서의 결과일 수 있지만, 본 발명의 범주에 포함되어 지는 것은 여기서 기술된 것 이외의 어떤 입체이성체 형태인 구조식 I의 화합물 및 구조식 I의 화합물의 제조로 이는 여기에 제시된 과정에 기초하여 화학 기술 분야의 통상인에게 명백할 것이다.

구조식 I의 화합물은 아래의 개략도 1에서 도시된 바와 같이 H가 R⁵ 대신에 존재하는 상응하는 스피로 화합물로부터 합성되어질 수 있다:

개략도 1

아민과 3-인돌카르보옥실 산의 커플링은 디시클로헥실카르보디이미드(DCC) 또는 DCC와 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBT)의 조합의 하나에 의해 산 부분의 활성화를 통하여 진행되어 질 수 있다. 아민과 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤조산의 커플링은 DCC 및 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBT)의 조합에 의해 산 부분의 활성화를 통하여 진행되어 질 수 있다. 상응하는 치환된 아민을 수득하기 위한 아민과 발프로일 클로라이드 또는 p-플루오로벤젠술포닐 클로라이드의 커플링은 염기(트리에틸아민 또는 나트륨수화물)의 존재에 영향을 받을 수 있다.

전구체 아민 화합물은 아래에 보다 자세하게 기술된 것과 같이 차례로 제조되어 질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸이 건조 디클로로메탄 내에서 아세트알데하이드와 4-아미노메틸-l-메틸-피페리딘-4-올과의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]데칸은 환류 하에서 1-메틸-4-피페리돈과 l-아미노-2-프로파놀과의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 1',4-디메틸스피로[3-옥사-6-아자비시클로[3.1.0]핵산-2,4'-피페리딘]은 먼저 「Tsukamoto et. al., Chem. Pharm. Bull. 1995, 43, 842-852」의 절차로 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온을 통해 l-메틸-4-피페리돈으로부터 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심을 제조하고 다음으로 Red-Al(소디움 비스(2- 메톡시에톡시)알루미늄하이드라이드)으로 옥심의 환원이 따르고 그런 다음 l',4-디메틸스피로[3-옥사-6-아자비시클로[3.1.0]핵산-2,4'-피페리딘]을 생산하기 위한 베이직 워크업에 의해 얻어질 수 있다. 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민은 먼저 「Tsukamoto et. al., Chem. Pharm. Bull. 1995, 43, 842-852」의 절차로 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온을 통해 l-메틸-4-피페리돈으로부터 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심을 제조하고, 다음으로 리튬 알루미늄 하이드라이드/알루미늄 클로라이드로 옥심의 환원이 따라 얻어질 수 있다. 구조식 I의 화합물은 그런 다음 적절한 커플링 반응에 의하여 이들 아민으로부터 제조되어 질 수 있다.

구조식 I의 화합물의 제조에 있어서, 다섯-원소 고리의 형성, 고리-치환, 고리 포화/불포화도의 변화, 염과 염기의 상호 전환, 등과 같은 유기 화학자에게 공지된 방법이 채용되어 질 수 있다. 이들 합성 방법에서, 시발 물질은 키랄 중심을 포함할 수 있고, 라세미체 시발 물질이 채용되어 질 때, 얻어진 산물은 일반적으로 R 및 S 거울상체의 혼합물이다. 대안적으로, 시발 물질의 키랄 이성체가 채용되어 질 수 있고 그리고, 만일 채용된 반응 프로토콜이 이 시발 물질을 라세미화하지 않는다면, 키랄 산물이 얻어진다. 이러한 반응프로토콜은 합성 도중에 키랄 중심의 전환을 포함할 수 있다. 라세메이트 또는 비거울상 혼합물이 얻어지는 경우에는 다른 입체 이성체 형태가 이 기술분야에서 알려진 방법에 의해 상호로부터 분리되어 질 수 있다. 대안적으로, 얻어진 이성체는 입체특이적 또는 비대칭적 합성에 의해 얻어질 수 있다. 따라서 본 발명의 화합물을 제조하는 예시적인 방법이 기술되어 질 것이지만, 통상인에게 잘 알려진 바와 같이 다른 방법도 또한 본 화합물의 제조에 적용되어 질 수 있다고 인지될 것이다.

도 1은 AF710 및 AF710B는 Ml mAChR의 오르토스테릭 사이트와 상호작용하지 않고 그리고 따라서 알로스테릭 안타고니스트라는 것을 보여주는 그래프들이다.

실시예

본 발명의 실시형태에 따른 새로운 화합물의 제조를 용이하게 하기 위해, 몇몇의 엄격한 이환형 스피로-구조가 합성되어 진다:

2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸은 메탄올에서 소디움시아노보로하이드라이드로 2,8-디메틸-l- 티아-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-2-엔의 환원으로부터 의해 얻어진다.

2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸은 건조 디클로로메탄에서 아세트알데하이드와 4-아미노메틸- l-메틸-피페리딘-4-올의 반응에 의해 얻어진다.

2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]데칸은 환류 하에서 1-메틸-4-피페리돈과 l-아미노-2- 프로파놀의 반응에 의해 얻어진다.

1',4-디메틸스피로[3-옥사-6-아자비시클로[3.1.0]핵산-2,4'-피페리딘]은 몇 가지의 단계에 의해 얻어진다. 첫째로, 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심이 「Tsukamoto et. al., Chem. Pharm. Bull. 1995, 43, 842-852」의 절차에 따라 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온을 통해 l-메틸-4-피페리돈으로부터 제조된다. Red-Al과 옥심의 반응에 이어 베이직 워크업으로 표제 화합물을 얻는다.

2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민은 몇 가지의 단계에 의해 얻어진다. 첫째로, 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심이 「Tsukamoto et. al., Chem. Pharm. Bull. 1995, 43, 842-852」의 절차에 따라 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온을 통해 l-메틸-4-피페리돈으로부터 제조된다. LiAlH₄ZAlCl₃로 옥심의 환원으로 표제 화합물을 얻는다.

2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민은 몇 가지의 단계에 의해 얻어진다. 첫째로, 2,8-디메틸-1-티아-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심이 2,8-디메틸-1-티아-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온을 통해 l-메틸-4-피페리돈으로부터 제조된다. Red-Al과 옥심의 반응에 이어 베이직 워크업으로 표제 화합물을 얻는다.

달리 언급되지 않는다면, 시약과 용매는 상업적 공급자로부터 얻어진 것으로 사용되어 진다. 양자핵자기반응(NMR) 스펙트럼은 Bruker Avance-300 및 Bruker-500에서 각각 300 또는 500MHz에서 얻어진다. 스펙트럼은 ppm (δ)으로 보고되어 지고 그리고 커플링 상수, J는 헤르츠(Hertz)로 보고되어 진다. 테트라메틸실란(TMS)은 완전한 표준으로 사용되어 진다. NMR 데이터를 보고하는데 있어 다음의 약어가 사용되어 졌다: s = singlet, d = doublet, t = triplet, q = quartet, m = multiplet, br = broad. 13C-NMR 스펙트럼은 Bruker Avance-300 및 Bruker-500 스펙트로메터로 기록되었다. 질량 스펙트럼은 UG 70 USEQ 질량 스펙트로메터를 사용하여 수집되어 졌다. GC-MS 스펙트럼은 Varian Saturan 2000 GC-MS/MS 스펙트로메터로 기록되었다. 적외선 (IR) 스펙트럼은 Smart Multi-Bounce ZnSe HATR로 Nicolet 380 FT-IR 스펙트로포토메터 상에 기록되어 진다. 모든 용매 및 시약은 분석급이었다. NCE의 화학적 순도의 분석은 HPLC FMNIGAN 서베이어로 기록되었다.

실시예 1 : 2.8 -디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자스피로 [ 4.51데칸의 합성:

실온에서 메탄올 (150 ml) 내에서 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-2-엔 (10.4 ml, 60 mmol)의 교반된 용액에 브로모크레졸 그린(5mg)이 부가되고 그리고 이 용액은 블루로 된다. 색상이 황색으로 변할 때까지 4N HCl/MeOH이 교반된 용액에 부가된다. 소디움 시아노보로하이드라이드(3.9gr, 62 mmol)이 그런 다음 일 부분에 부가되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 2시간 동안 교반된다. 이 기간 동안, 반응 색상이 녹색으로 변하는 각 시간에 보다 많은 4N HCl/MeOH이 부가되어 용액 색상을 황색으로 유지한다. 이 시간의 종단에 용매는 감압하에서 증류되어 져 블루-그린 오일을 얻는다. 디클로로메탄(100ml)이 잔사에 부가되고 그리고 이 혼합물은 2N NaOH(50ml)로 수세된다. 두 상은 분리되고 그리고 수성 상은 디클로로메탄(100ml)으로 추출된다. 유기 상은 조합되고 무수 마그네슘 설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 용매가 감압하에서 증류되어 진다. 잔사는 플래쉬 크로마토그라피(실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(2.18 g)이 거의 무색 오일로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 500 MHz) δ 4.61(q, J= 6.18 Hz, 1H, CHCH₃), 3.10(d, J = 12.6 Hz, 1H, CHHNH), 2.74(d, J = 12.6 Hz, 1H, CHHNH), 2.27-2.19(m, 1H), 2.23(s, 3H, NCH₃), 2.10(m, 2H), 1.85-1.70(m, 5H), 1.46(d, J= 6.18 Hz, 3H, CH₃CH)ppm.

실시예 2: 2.8 -디메틸-l-옥사-3,8- 디아자 - 스피로[4.5]데칸의 합성

디클로로메탄(15ml) 내에 4-아미노메틸-l-메틸-피페리딘-4-올(2.127g, 14.77mmol)의 용액에 무수 마그네슘 설페이트(2.9g)가 부가된다. 이 반응 혼합물은 0℃로 냉각되어 지고 그리고 신선하게 증류된 아세트알데하이드(835μl, 14.78 mmol)가 부가된다. 실온에서 교반 6시간 후, 혼합물은 여과되어 지고 그리고 용매가 감압하에서 증류되어 표제 화합물이 거의 무색 리퀴드로 얻어진다(2.16g). ¹H NMR(CDCl₃, 500 MHz) δ 4.60(q, J= 5.40 Hz, 1H, CHCH3), 3.01(d, J = 12 Hz, 1H, CHHNH), 2.76(d, J= 12 Hz, 1H, CHHNH), 2.55-2.31(m, 4H, CH2N), 2.28(s, 3H, NCH3), 1.77-1.58(m, 4H, CH₂CO), 1.36 (d, J= 5.40 Hz, 3H, CH₃CH)ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 87.57(CH), 57.19(CH₂), 53.14(C), 52.96(CH₂), 46.15(CH₃), 37.28(CH₂), 35.73(CH₂), 20.32(CH₃)ppm.

실시예 3: 2.8 -디메틸-l-옥사-4,8- 디아자스피로[4.5]데칸의 합성

l-아미노-2-프로파놀(9.2ml, 1.2mmol) 및 1-메틸-4-피페리돈(11.5ml, 1.0 mmol)의 혼합물이 환류 하에서 2h 동안 가열되고 그리고 밤새도록 실온에서 방치되어 진다. 반응 혼합물은 감압(~15mmHg)하에서 증류되어 진다. 표제 화합물이 82-95℃에서 수집되어 진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 4.02(m, 1H, OCH), 3.25(dd, J= 11.9, 6.3Hz, 1H, CHH), 2.68(dd, J= 11.9, 6.6Ηz, 1H, CHH), 2.4-2.6(m, 4H-피페리딘), 2.1(s, 3H, NCH₃), 1.65-1.81(m, 4H-피페리딘), 1.21(d, J = 6.1Hz, 3H, CH₃CH)ppm.

실시예 4: 1',4-디메틸-스피로 (3-옥사-6-아자비사이클로[3.1.0]핵산-2.4'-피페리딘)의 합성:

Red-Al(톨루엔 내 65% 용액, 5.4ml)가 건조 THF(39ml) 내 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]데칸-3-온 옥심(1.5gr, 7.6mmol)의 용액에 점적 부가되고 그리고 반응 혼합물은 밤세워 실온에서 교반된다. 반응 혼합물은 냉각되고(얼음물) 그리고 물(1.6ml), 15% 수성 NaOH (1.6ml) and 물 (4.6ml)의 연속적인 부가에 의해 분해되어 진다. 테트라하이드로퓨란(THF) (40 ml)이 부가되고 그리고 고체는 셀라이트 상에서 여과된다. THF 여액은 감압하에서 농축된다. 잔사의 오일은 디클로로메탄에 용해되고, 건조되고 농축된다. 잔사의 플래쉬 크로마토그라피(실리카, CHCl₃/MeOH/NH₄OH 60/40/1)로 표제의 아민(명백하게 두 이성체로)을 얻는다. ¹H-NMR (D₂O/CDC1₃, 300 MHz) δ 4.13 및 4.06 (두 개 q, J= 6.7 및 J= 6.2 Hz, 1H, 두 개의 OCH), 2.54-2.33 (m, 6H), 2.27 (s, 3H, NCH3), 1.77-1.65 (m, 4H), 1.24 및 1.20 (두 개의 d, J= 6.7 및 J= 6.2Hz, 3H, CH3) ppm; GC-MS (CI) 6.95 min - 183(M+1) 및 6.64 min -183(M+1) C₁₀H₁₈N₂O에 대한 것.

실시예 5: l -(2.8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자스피로[4.5]dec -3-일)-3-(1H-인돌-3-일) 프로판-l-온 (AF710)의 합성

디클로로메탄 (230 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (2.18 g, 11.7 mmol)의 교반된 용액에 실온에서 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (3.24 g, 15.7 mmol)가 부가되고 3-인돌프로피온 산 (2.87 g, 15.2 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 실온에서 밤세워 교반된다. 반응 동안, 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 AF710 (2.5 g, 100% 화학적 순도)을 백색 고체로 얻는다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.17 (br s, 1H, NH-인돌), 7.60 (d, J= 7.81 Hz, 1H, CHC arom), 7.35 (d, J= 8.08 Hz, 1H, CHC arom), 7.19 (app t, J= 7.53 Hz, 1H, CHCH arom), 7.12 (app t, J= 7.45 Hz, 1H, CHCH arom), 7.02 (d, J= 1.86 Hz, 1H, CHNH arom), 5.52, 5.09 (2q, J= 6.15 및 J= 6.22 Hz, 1H, CHCH3), 4.62, 3.66 (2d, J= 11.76 및 J= 11.5 Hz, 1H, CHHNCO), 3.29, 3.08 (2d, J= 11.48 및 J= 12.0 Hz, 1H, CHHNCO), 3.18-3.11 (m, 2Η), 2.72-2.66 (m, 2H), 2.64-2.46 (m, 2H), 2.26, 2.25 (2s, 3H, NCH₃), 2.32- 2.19, 2.12-2.02 (2m, 2H), 1.87-1.80, 1.68-1.51 (2m, 4H), 1.48, 1.43 (2d, J= 6.21 및 J= 6.19 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ 170.58 (C), 136.39 (C), 127.25 (C), 122.19 (CH), 121.80 (CH), 119.52 (CH), 118.73 (CH), 115.17 (C), 111.31 (CH), 57.48, 57.19 (CH), 55.46 (C), 54.55, 54.12 (CH₂), 53.11, 52.86 (CH₂), 46.21, 46.15 (CH₃), 38.05, 37.32 (CH₂), 36.82, 36.31 (CH₂), 34.41 (CH₂), 25.44, 23.47 (CH₃), 21.04, 20.96 (CH₂) ppm.

실시예 6:

AF710A 및 AF710B의 키랄 분리

그의 거울상체에서 AF710의 분리는 반가공 컬럼 상에서 HPLC에 의하여 수행되었다. 메탄올 (50 mg/ml) 내에 AF710의 200μl의 용액이 컬럼에 주입되어 지고 이를 통하여 용리되어 졌다. 용리 후, 용리액은 증류되어 건조되어 졌다.

HPLC: Merck-Hitachi 모델 L-62000A

디텍터: Merck-Hitachi 모델 L-4250

컬럼: Chiralcel OJ-H, 250x10 mm

흐름비: 4 ml/min

컬럼 온도: 실온

이동상: 핵산/에탄올 85:15

농도: 50 mg/ml

UV 검출: 255 nm

제일 용리 거울상체 (AF710A): 99% ee; 비 회전 [α] = + 60°(C=0.415, 메탄올)

제이 용리 거울상체 (AF710B): 99% ee; 비 회전 [α] = -56°(C=0.303, 메탄올)

실시예 7: 3 -(4- 플루오로벤젠술포닐 )- 2,8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자스피로[4.5]-데칸 (AF716)의 합성

2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (573 mg, 3.08 mmol)이 아르곤 분위기 하에서 건조 디클로로메탄 (2 ml)에 용해된다. 증류된 트리에틸아민 (644 μl, 4.62 mmol) 이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 0℃로 냉각된다. 건조 디클로로메탄 (2 ml) 내의 p-플루오로벤젠술포닐 클로라이드 (600 mg, 3.08 mmol)의 용액 주사기로 점적으로 부가된다. 반응 플라스크는 교반하면서 실온으로 되고, 그리고 백색 고체가 침전되기 시작한다. 교반 1시간 후, 디클로로메탄 (50 ml)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 물 (2x10 ml)로 수세된다. 유기상은 무수 마그네슘 설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 농축되어 조 혼합물을 오일로 얻는다. 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 93/7/1)에 의하여 정제되어 AF716(496 mg, 98.8% 화학적 순도)이 회백색 분말로 제공된다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 7.89-7.85 (m, 2H, two CHCSO₂), 7.27-7.19 (m, 2H, CHCF), 5.02 (q, J= 6.12 Hz, 1H, CH-CH3), 3.66 (d, J= 11.37 Hz, 1H, CHHNS), 3.48 (d, J= 11.37 Hz, 1H, CHHNS), 2.72-2.50 (m, 2Η, CH₂NCH₃), 2.25 (s, 3H, NCH₃), 2.16-2.07 (m, 2H, CH₂NCH₃), 1.95-1.88 (m, 2H, CH₂CS), 1.55 (d, J= 6.12 Hz, 3H, CH₃CH), 1.48 (m, 2H, CH₂CS) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 166.92 및 163.54 (C), 130.05 (CH), 129.93 (CH), 129.58 (C), 116.60 (CH), 116.30 (CH), 60.76 (C), 60.24 (CH), 54.05 (CH₂), 53.22 (CH₂), 46.03 (CH₃), 37.16 (CH₂), 37.05 (CH₂), 25.56 (CH₃) ppm.

실시예 8: l-(2,8-디메틸-l- 티아 -3,8- 디아자스피로[4.5]dec -3-일)-2- 프로필펜탄-1-온 (AF717)의 합성

2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (982 mg, 5.28 mmol)이 아르곤 분위기 하에서 건조 디클로로메탄 (5 ml)에 용해된다. 증류된 트리에틸아민 (1.10 ml, 7.92 mmol)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 0℃로 냉각된다. 발프로필 클로라이드 (910 mg, 5.60 mmol)가 주사기로 점적으로 부가된다. 반응 플라스크는 교반하면서 실온으로 되고, 백색 고체가 침전되기 시작한다. 교반 4시간 후, 디클로로메탄 (100 ml)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 물 (10 ml)로 수세된다. 두 개의 상이 분리되고 그리고 수성 상은 디클로로메탄 (2x50 ml)으로 추출된다. 조합된 유기상은 소디움설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 감압하에서 농축된다. 잔사는 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 150/10/1)에 의하여 정제되어 AF717 (521 mg, 99.2% 화학적 순도)이 회백색 분말로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 5.53, 5.26 (2q, J= 6.12 및 J= 6.3 Hz, 1H, CHCH₃), 4.67, 3.90 (2d, J= 12.0 및 J= 11.35 Hz, 1H, CHHNCO), 3.48, 3.09 (2d, J= 11.35 및 J = 12.0 Hz, 1H, CHHNCO), 2.78-2.59 (m, 2Η, CH₂N), 2.53-2.47 (m, 1H, CHCO), 2.30, 2.19 (2s, 3H, NCH₃), 2.15-2.05 (m, 2H, CH₂N), 2.02-1.84 (m, 2H, CH₂CS), 1.74-1.61 (m, 4H, CH₂CHCO), 1.55, 1.50 (2d, J= 6.3 및 J= 6.12 Hz, 3H, CH₃CH), 1.44-1.36 (m, 2H, CH₂CS), 1.34-1.21 (m, 4H, CH₂CH₃), 0.93- 0.87 (m, 6H, CH₃CH₂) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 174.35, 174.04 (C), 59.13 (C), 57.35, 57.19 (CH), 54.52, 54.06 (CH₂), 53.13, 52.77 (CH₂), 46.09 (CH₃), 43.77, 42.55 (CH), 38.37, 37.58 (CH₂), 37.04, 36.20 (CH₂), 35.76, 35.35 (CH₂), 35.08, 34.77 (CH₂), 26.01, 23.01 (CH₃), 21.08, 20.98 (CH₂), 20.73, 20.56 (CH₂), 14.27, 14.22 (CH₃) ppm.

실시예 9: (3.5-디-tert-부틸-4-하이드록시-페닐)-C2.8-디메틸-l-티아-3.8-디아자-스피로[4.5]dec-3-일)-메타논 (ΑF723) 의 합성

건조되고 증류된 디클로로메탄 (10 ml) 내에 디시클로헥실카르보디이미드 (985 mg, 4.77 mmol)의 용액이 디클로로메탄 (15 ml) 내 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤조산 (1.14 g, 4.55 mmol)의 교반된 용액에 실온에서 아르곤 분위기 하에서 부가된다. 디시클로헥실우레아가 백색 고체로 침전되기 시작한다. 1-하이드록시벤조트리아졸 (645 mg, 4.77 mmol)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 실온에서 5분 동안 교반된다. 디클로로메탄 (5 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (846 mg, 4.55 mmol)이 그런 다음 부가되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 밤세워 유지된다. 다음날 혼합물은 5시간 동안 30℃(수조의 온도)로 가열되고 그런 다음 다시 4일 동안 실온에서 유지된다. 얻어진 현탁액은 여과되고 그리고 용매는 감압하에서 농축된다. 잔사는 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 140/10/1)에 의하여 정제되어 두 분획: AF723 (224 mg, 99.16% 화학적 순도) 및 부산물과 AF723의 혼합물(943 mg)이 얻어진다. 부산물을 가지는 AF723의 혼합물은 직선 기울기를 사용한 COMBI-플래쉬 시스템에서 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/Et0H/NH₄OH 220/10/1 to 140/10/1)에 의하여 정제된다. 진공 하에서 증류 및 건조 후, AF723 (516 mg, 100% 화학적 순도)가 백색 고체로 얻어 진다. ¹H NMR(CDCl₃, 500 MHz) δ 7.27 (s, 2H, arom CH), 5.55 (m, 1H, CH-S), 5.44 (s, 1H, OH), 4.10 (m, 1H, CHH-N-CO), 3.40 (m, 1H, CHH-N-CO), 2.60 (m, 2Η, CH₂-NCH₃), 2.28 (m, 1H, CHH-NCH₃), 2.25 (s, 3H, NCH₃), 2.11 (m, 1H, CHH-NCH₃), 1.95-1.66 (m, 4H, two CH₂-CS), 1.60 (d, J= 6.15 Hz, 3H, CH₃-CH), 1.44 (s, 18H, f-bufyl) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ 170.78 (C=O), 155.52 (C), 135.93 (two C), 127.39 (C), 124.30 (two CH), 59.56 (C), 58.00 (CH), 56.40 (CH₂), 54.23 (CH₂), 52.82 (CH₂), 45.88 (CH₃), 37.68 (CH₂), 36.50 (CH₂), 34.28 (C), 30.21 (CH₃), 23.99 (CH₃) ppm; FTIR (HATR) 2943.89, 1619.92, 1388.67 cm4; GC-MS (EI) 7.31 min m/z: 419 (M+l).

실시예 10: l-(2.8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-프로판-l-온 (AF724)의 합성

디클로로메탄 (90 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (실시예 1) (0.86 g, 4.62 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.28 g, 6.2 mmol)가 실온에서 부가되고 프로피온 산 (0.41 ml, 5.5 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 실온에서 밤 세워 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(0.5 g)이 무색 오일로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 5.51, 5.19 (2q, J= 6.15 andJ= 6.22 Hz, 1H, CHCH₃), 4.63, 3.74 (2d, J= 11.88 및 J= 11.57 Hz, 1H, CHHNCO), 3.44, 3.08 (2d, J= 11.55 및 J= 12.09 Hz, 1H, CHHNCO), 2.8-2.6 (m, 2Η), 2.5-2.2 (m, 7H, CH2, CH₂CH₃, NCH₃), 2.2-2.0 (m, 1H),.2.O-1.8 (m, 3H) 1.52, 1.48 (2d, J= 6,30 및 J= 6.18 Hz, 3H, CH3-CH), 1.19-1.12 (m, 3H, CH₃) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 171.6 (C), 57.5, 57.2 (CH), 55.5 (C), 54.7, 54.3 (CH₂), 53.2, 53.0 (CH₂), 46.3 (CH₃), 38.4, 37.7 (CH₂), 37.0, 36.4 (CH₂), 28.8, 26.8 (CH₂), 25.6, 23.6 (CH₃), 9.6, 9.4 (CH₃) ppm.

실시예 11: l-(2,8)-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-4-( lH -인돌-3-일)-부탄-l-온 (AF725)의 합성

디클로로메탄 (100 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (실시예 1) (0.97 g, 52 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.44 g, 6.98 mmol)가 실온에서 부가되고 3-인돌부틸산 (1.26 g, 6.22 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 실온에서 밤 세워 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(400 g)이 고체로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.21 (br s, 1H, NH-인돌), 7.60 (d, J= 7.75 Hz, 1H, CHC arom), 7.35 (d, J= 8.09 Hz, 1H, CHC arom), 7.19 (app t, J= 7.45 Hz, 1H, CHCH arom), 7.10 (app t, J= 7.43 Hz, 1H, CHCH arom), 6.99 (br s, 1Η, CHNΗ arom), 5.53, 5.08 (2q, J= 6.15 및 J= 6.17 Hz, 1H, CHCH₃), 4.65, 3.58 (2d, J= 11.96 및 J = 11.55 Hz, 1H, CHHNCO), 3.32, 3.08 (2d, J= 11.59 및 J= 12.09 Hz, 1H, CHHNCO), 2.87-2.80 (m, 2Η), 2.8-2.5 (m, 2H), 2.5-2.18 (m, 3H), 2.27 (s, 3H, NCH₃), 2.18-2.0 (m, 3H), 2.0-1.58 (m, 4H), 1.48, 1.43 (2d, J= 6.17 및 J= 6.24 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 170.99 (C), 136.54 (C), 127.65 (C), 122.13 (CH), 121.69 (CH), 119.38 (CH), 119.09 (CH), 115.77 (C), 111.33 (CH), 57.57, 57.17 (CH), 55.30 (C), 54.67, 54.23 (CH₂), 53.21, 52.92 (CH₂), 46.23 (CH₃), 38.42, 37.56 (CH₂), 37.04, 36.31 (CH₂), 34.93, 32.97 (CH₂), 25.68, 25.52 (CH₂), 24.72, 24.63 (CH₂), 23.56 (CH₃)ppm.

*실시예 12: 1 -(2.8)-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-4-(1H-인돌-3-일)-부탄-l-온 (AF726)의 합성

디클로로메탄 (100 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (실시예 1) (0.97 g, 52 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.44 g, 6.98 mmol)가 실온에서 부가되고 3-인돌아세트산 (1.09 g, 6.22 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 실온에서 밤 세워 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(600 g)이 고체로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.71, 8.66 (2br s, 1H, NH-인돌), 7.62, 7.59 (2d, J= 7.90 및 J= 8.39 Hz, 1H, CHC arom), 7.35 (m, 1H, CHC arom), 7.22-7.08 (m, 1H, 2CH arom), 7.03 (br s, 1H, CHNH arom), 5.53, 5.33 (2q, J= 6.12 및 J= 6.22 Hz, 1H, CHCH3), 4.69, 3.88 (2d, J= 12.15 및 J= 11.20 Hz, 1H, CHHNCO), 3.49 및 3.81 (2s, 2H, C(O)CH2), 3.36, 3.13 (2d, J= 11.41 및 J= 12.19 Hz, 1H, CHHNCO), 2.8-2.5 (m, 1Η), 2.5-2.05 (m, 2Η), 2.25 및 2.19 (2s, 3H, NCH3), 2.05-1.85 (m, 2H), 1.85-1.6 (m, IH), 1.52, 1.48 (2d, J= 6.15 및 J= 6.30 Hz, 3H5 CH₃-CH), 1.45-1.35 (m, IH), 1.35-1.15 (m, IH) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 169.6(C), 136.43(C), 127.19(C), 122.98, 122.82(CH), 122.43(CH), 119.88, 119.81(CH), 118.79, 118.67(CH), 111.52 (CH), 108.55 (C), 58.06, 57.58(CH), 55.66(C), 54.66, 54.15(CH₂), 53.20, 52.76(CH₂), 46.27, 46.11(CH₃), 38.45, 37.13(CH2), 36.95, 36.13(CH₂), 33.96(CH₂), 31.37(CH₂), 25.75, 23.33 (CH3) ppm.

실시예 13: (E)-l-(2,8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로페논의 합성

디클로로메탄 (85 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (실시예 1) (0.83 g, 44 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.23 g, 5.9 mmol)가 실온에서 부가되고 트랜스-3-인돌아세티크릴산 (1.0 g, 5.3 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 실온에서 밤 세워 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(600 g)이 고체로 얻어진다. ¹H NMR (1,1, 2,2-디클로로에탄-d₂, 300 MHz, 100℃) δ 8.56 (br s, 1H, NH-인돌), 7.94 (d, J= 15.3 Hz, 1H, HC=C), 7.83 (m, 1H, CHC arom), 7.46 (br s, 1H, CHC arom), 7.42 (m, 1H, CH), 7.26 (m, 2H, 2CH arom), 6.71 (d, J= 15.3 Hz, 1H, C=CH), 5.65 (q, J= 6.12 Hz, 1H, CHCH₃), 4.38 (d, J= 11.75 Hz, 1H, CHHNCO), 3.50 (d, J= 11.84 Hz, 1H, CHHNCO), 3.1-2.8 (m, 2Η), 2.8-2.6 (m, IH), 2.6-2.3 (m, 2H), 2.46 (s, 3H, NCH₃), 2.2-1.9 (m, 2H), 1.9-1.8 (m, IH), 1.64 (d, J= 6.21 Hz, 3H, CH3-CH) ppm; MS (EI+) m/z 355 (M+), 322, 185, 170.

실시예 14: l-(2,8-디메틸-l-옥사-3.8- 디아자스피로[4.5]dec -3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로판-l-온 (AF711)의 합성

디클로로메탄 (110 ml) 내 2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (991.2 mg, 5.8 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (1.61 g, 7.8 mmol) 및 3-인돌프로피온 산 (1.43 g, 7.6 mmol)이 실온에서 부가된다. 얻어진 용액은 실온에서 밤 세워 교반된다. 백색 고체가 반응 동안 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되다. 진공 하에서 증류 및 건조 후, AF711 (716 mg, 99.6% 화학적 순도)이 백색 고체로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 500 MHz) δ 8.50, 8.46 (2 br s, 1H, NH 인돌), 7.61 (d, J= 7.55 Hz, 1H, CHC arom), 7.33 (d, J= 7.85 Hz, 1H, CHCNH arom), 7.18 (app t, J= 7.24, 7.85 Hz, 1H, CHCHC arom), 7.11 (app t, J= 7.55, 7.24 Hz, 1H, CHCHC arom), 7.02 (d, J= 1.86 Hz, 1H, CHNH 인돌), 5.32, 5.15 (2q, J= 5.09 및 J= 5.16 Hz, 1H, CHCH₃), 3.99, 3.22 (2d, J= 11 및 J= 9.5 Hz, 1H, CHHNCO), 3.19 (m, IH), 3.13-3.08 (m, IH), 3.03, 2.97 (2d, J= 9.5 및 J= 11 Hz, 1H5 CHHNCO), 2.72-2.60 (m, 2Η), 2.51-2.20 (m, 4H), 2.25, 2.23 (2s, 3H, NCH₃), 1.78-1.64 (m, 2H), 1.43, 1.31 (2d, J= 5.15 및 J= 5.15 Hz, 3H, CH₃CH), 1.39, 1.28 (2m, IH), 1.14 (m, 1H) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ 170.50, 169.85 (C), 136.30, 136.25 (C), 127.07, 126.99 (C), 121.93 (CH), 121.85 (CH), 119.24 (CH), 118.55, 118.52 (CH), 114.73 (C), 111.20, 111.12 (CH), 84.69, 84.06 (CH), 77.98 (C), 54.18 (CH₂), 52.18 (CH₂), 51.86 (CH₂), 45.89, 45.83 (CH₃), 36.38 (CH₂), 34.98 (CH₂), 32.99, 32.41 (CH₂), 22.70, 20.50 (CH₃), 20.96, 20.73 (CH₂) ppm.

실시예 15: AF711A 및 AF711B의 키랄 분리

그의 거울상체에서 AF711의 분리는 반가공 컬럼 상에서 HPLC에 의하여 수행되었다. 메탄올 (50 mg/ml) 내에 AF711의 200μl의 용액이 컬럼에 주입되어 지고 용리되어 졌다. 용리 후, 용리액은 증류되어 건조되어 졌다.

HPLC: Merck-Hitachi 모델 L-62000A

디텍터: Merck-Hitachi 모델 L-4250

컬럼: Chiralcel OJ-H, 250x10 mm

흐름비: 4 ml/min

컬럼 온도: 실온

이동상: 핵산/에탄올/메탄올 95:1:4

농도: 50 mg/ml

UV 검출: 300 nm

제일 용리 거울상체 (AF711A): 99% ee ((-)거울상체인 것으로 추정)

제일 용리 거울상체 (AF711B): 99% ee, 비 회전 [α] = + 73.5° (C=0.365, 메탄올)

실시예 16: l-(2,8-디메틸-l-옥사-3,8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-2-프로필-펜탄-l-온 (AF712)의 합성

2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (1.52 g, 8.95 mmol)이 건조 디클로로메탄 (5 ml)에 아르곤 분위기 하에서 용해된다. 증류된 트리에틸아민 (1.87 ml, 13.42 mmol)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 0℃로 냉각된다. 발프로일 클로라이드 (1.46 g, 8.95 mmol)가 주사기로 점적으로 부가된다. 반응 플라스크는 교반하면서 실온으로 되고, 그리고 백색 고체가 침전되기 시작한다. 교반 4h 후, 디클로로메탄 (100 ml)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 물 (10 ml)로 수세된다. 두 개의 상이 분리되고 그리고 수성 상은 디클로로메탄 (2x50 ml)으로 추출된다. 조합된 유기 상은 무수 소디움설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 감압하에서 농축된다. 잔사는 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 130/10/1)에 의하여 정제되어 AF712 (389 mg, 98.7% 화학적 순도)가 황색 분말로서 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 5.43 (q, J= 5.2 Hz, 1H, CHCH₃), 4.13, 3.63 (2d, J= 11.35 및 J= 9.6 Hz, 1H, CHHNCO), 3.22, 3.00 (2d, J= 9.6 및 J= 11.35 Hz, 1H, CHHNCO), 2.56-2.38 (m, 5Η), 2.30, 2.29 (2s, 3H, NCH₃), 1.84-1.53 (3m, 6H), 1.44, 1.43 (2d, J= 5.2 Hz, 3H, CH₃CH), 1.4-1.19 (m, 6H), 0.90 (app t, J= 7.11 Hz, 6H, CH3CH2) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 173.92, 173.68 (C), 84.75, 84.20 (CH), 78.32, 78.09 (C), 54.24(CH₂), 52.34 (CH₂), 52.02 (CH₂), 46.03 (CH₃), 44.34, 43.64 (CH), 35.63 (CH₂), 35.05 (CH₂), 34.92 (CH₂), 32.83 (CH₂), 23.52, 20.91 (CH₃), 20.59 (CH₂), 20.43 (CH₂), 14.30 (CH₃), 14.16 (CH₃) ppm.

실시예 17: 3 -(4- 플루오로벤젠술포닐 )-2,8-디메틸-l-옥사-3.8- 디아자스피로[4.5]-데칸 (AF715)의 합성

2,8-디메틸-l-옥사-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (1.42 g, 8.38 mmol)이 건조 디클로로메탄 (5 ml)에 아르곤 분위기 하에서 용해된다. 증류된 트리에틸아민 (1.75 ml, 12.57 mmol)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 0℃로 냉각된다. p-플루오로벤젠술포닐 클로라이드 (1.63 gr, 8.37 mmol)가 부가되고 그리고 반응 플라스크는 교반하면서 실온으로 되고, 그리고 백색 고체가 침전되기 시작한다. 교반 30분, 디클로로메탄 (90 ml)이 부가되고 그리고 얻어진 용액은 물 (2x10 ml)로 수세된다. 두 개의 상이 분리되고 그리고 수성 상은 디클로로메탄 (2x50 ml)으로 추출된다. 유기 상은 무수 소디움 설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 농축된다. 잔사는 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 140/10/1)에 의하여 정제되어 AF715 (1.23 g, 98.7% 화학적 순도)가 회백색 분말로서 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 500 MHz) δ 7.89-7.87 (m, 2H, CHCSO₂), 7.27-7.22 (m, 2H, CHCF), 5.05 (q, J= 5.23, 1H, CHCH₃), 3.33 (d, J= 10.26 Hz, 1H, CHHNS), 3.19 (d, J= 10.26 Hz, 1H, CHHNS), 2.52-2.42 (m, 1Η), 2.34-2.25 (m, 2Η), 2.23 (s, 3H, NCH₃), 2.18-2.09 (m, IH), 1.77-1.72 (m, 2H), 1.52 (d, J= 5.23 Hz, 3H, CH₃CH), 1.25-1.18 (m, IH), 1.10-1.03 (m, IH) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ 166.45 및 164.42 (C), 134.0 (C), 130.37 (CH), 130.29 (CH), 116.68 (CH), 116.50 (CH), 86.95 (CH), 66.30 (C), 55.48 (CH₂), 52.57 (CH₂), 52.11 (CH₂), 46.04 (CH₃), 35.64 (CH₂), 32.84 (CH₂), 22.95 (CH₃) ppm.

실시예 18: l-(2.8-디메틸-l-옥사-4,8- 디아자스피로[4.5]dec -4-일)-3-( lH -인돌-3-일)-프로판-l-온 (AF706)의 합성

디클로로메탄 (100 ml) 내에 2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]데칸 (1.09 g, 6.41 mmol), 3- 인돌프로피온 산 (1.57 g, 8.3 mmol), 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC, 1.78 g, 8.65 mmol) 및 디메틸아미노피리딘 (DMAP, 0.78 g, 6.41 mol)의 용액이 4일 동안 실온에서 교반된다. 침전물이 여과에 의해 제거되고 그리고 용매가 증류되어 진다. 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/i-PrOH/NH₄OH 85/15/1)로 에테르에서 적정되어 지는 표제 화합물이 얻어진다. 얻어진 백색 고체 (AF706), 1.1 gr (99.4% 화학적 순도)가 여과되고 그리고 건조된다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.15 (br NH), 7.63 (d, J= 7.76Hz, 1H, ArH), 7.38 (d, J= 7.98Hz, 1H, ArH), 7.23 (dt, J= 1.12, 7.56Hz, 1H, ArH), 7.13 (dt, J= 1.07, 7.44Hz, 1H, ArH), 7.08 (d, J= 2.15Hz, 1H, NCHC), 4.05 (m, 1H, OCH), 3.53 (dd, J= 9.0, 5.5Hz, 1H, NCHH), 3.13 (m, 3H), 2.96 (t, J= 9.2Hz, IH), 2.80-2.70 (m, 3H), 2.61-2.70 ((m, 2H), 2.23-2.34 (m, 2H, CH₂-피페리딘), 2.31 (s, 3H, NCH₃), 1.37 (m, 1H, CH-피페리딘), 1.33 (m, 1H, CH-피페리딘), 1.25 (d, J= 6.0Hz, 3H, CH₃) ppm; ¹³C-NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 169.66 (C), 136.52 (C), 122.49 (CH), 121.90 (CH), 119.24 (CH), 118.78 (CH), 115.18 (C), 111.41 (CH), 94.16 (C), 69.92 (CH), 53.25 (CH₂), 52.84 (CH₂), 52.70 (CH₂), 45.99 (CH₃), 37.52 (CH₂), 33.66 (CH₂), 30.90 (CH₂), 20.73 (CH₂), 18.26 (CH₃) ppm.

실시예 19: l-(2.8-디메틸-l-옥사- 4.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -4-일)-2-프로필-펜탄-1-온 (AF713)의 합성

THF (60 ml) 내 소디움하이드라이드 (60%, 0.6 g, 15 mmol)의 차가운(0℃, 얼음-물 조) 용액에 2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]데칸 (2.44 g, 14.3 mmol)이 아르곤 분위기 하에서 부가된다. 냉각 조는 제거되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 30분 동안 교반된다. 발프로일 클로라이드 (2.36 g, 14.5 mmol)가 부가되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 아르곤 분위기 하로 2.5시간 동안 교반된다. 반응 혼합물은 실리카의 짧은 패드를 통하여 여과된다. 실리카는 THF (3x150 ml)로 수세되고, 여액은 모아져서 농축된다. 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 100/10/1)로 표제 화합물이 황색-갈색 고체로 얻어진다. 고체는 디클로로메탄 (150 ml)에 용해되고 그리고 숯이 교반된 용액에 부가된다. 여과 및 증류로 회백색 AF713 (1.4 g, 97.2% 화학적 순도)가 얻어진다. ¹H- NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 4.1-4.2 (m, 1H, OCH), 3.7-3.8 (m, 1H), 3.0-3.2 (m, 2H), 2.7-2.8 (m, 3H), 2.3- 2.5 (m, 3H), 2.3 (s, 3H, NCH₃), 1.55-1.67 (m, 2H), 1.4-1.52 (m, 1H), 1.26 (d, J= 6Hz, 3H, CH₃), 1.2-1.4 (m, 6H), 0.89 (br t, J= 7.03Hz, 6H, 2CH₃) ppm; ¹³C-NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 173.14 (C), 94.22 (C), 69.65 (CH), 53.41 (CH2), 52.46 (CH₂), 52.30 (CH₂), 45.35 (CH₂), 45.06 (CH₂), 35.35 (CH₂), 35.21 (CH₂), 32.93 (CH₂), 30.27 (CH₂), 20.79 (CH₂), 20.73 (CH₂), 18.14 (CH₃), 14.33 (CH₃), 14.27 (CH₃) ppm; FTIR (HATR) 1627 cm^-1.

실시예 20: 4 -(4- 플루오로 - 벤젠술포닐 )-2,8-디메틸-1-옥사-4,8- 디아자 - 스피로 [4.5]-데칸 (AF714)의 합성

THF (60 ml) 내 소디움하이드라이드 (60%, 0.6 g, 15 mmol)의 차가운(0℃, 얼음-물 조) 용액 안에 2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]데칸 (2.49 g, 14.6 mmol)이 아르곤 분위기 하에서 부가된다. 냉각 조는 제거되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 40분 동안 교반된다. 4-플루오로벤젠술포닐 클로라이드 (2.84 gr, 14.6 mmol)가 부가되고 그리고 반응 혼합물은 실온에서 아르곤 분위기 하로 밤 세워 교반된다. 반응 혼합물은 테트라하이드로퓨란 (THF, 2x150 ml)으로 수세되는 실리카의 짧은 패드를 통하여 여과된다. 여액은 모아져서 농축된다. 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 100/10/1)로 표제 화합물이 황색-갈색 고체로 얻어진다. 고체는 뜨거운 i-PrOH로부터 재결정되어 진다. AF714는 백색 고체 (1.3 g, 99.8% 화학적 순도)로서 얻어진다. ¹H- NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 7.88 (m, 2H, 2H-Ar), 7.20 (m, 2H, 2H-Ar), 4.21 (m, 1H, OCH), 3.69 (dd, J= 5.4, 8.4Hz, 1H, NCHH), 2.91 (t, J= 8.8Hz, 1H, NCHH), 2.72 (m, 2Η, CH2-피페리딘), 2.63 (m, 1H, CH-피페리딘), 2.43 (m, 1H, CH-피페리딘), 2.28 (s, 3H, NCH₃), 2.25 (m, 2H, CH₂-피페리딘), 1.72 (m, 1H, CH-피페리딘), 1.43 (m, 1H, CH-피페리딘), 1.28 (d, J= 6Hz, 3H, CH₃); ¹³C-NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 166.58 및 163.20 (C), 137.02 (C), 129.95 (C), 129.83 (C), 116.34 (C), 116.04 (C), 96.29 (C), 70.42 (CH), 53.49 (CH₂), 52.96 (CH₂), 52.79 (CH₂), 45.85 (CH₃), 35.88 (CH₂), 34.89 (CH₂), 18.08 (CH₂) ppm.

실시예 21 : 1 ',4-디메틸-6-(3 - 인돌프로피오닐 )- 스피로 -(3-옥사-6-아자- 비시클로[3.1.0]-핵산-2,4'-피페리딘) (AF718C)의 합성

디클로로메탄 (50 ml) 내 3-인돌프로피온 산 (1.63 g, 8.6 mmol) 및 디시클로헥실-카르보디이미드 (DCC, 1.86 g, 9.06 mmol)의 용액이 실온에서 15분 동안 교반된다. 1-하이드록시벤조트리아졸 (HOBT, 1.22 gr 9.06 mmol)이 부가되고 그리고 부가적 30분 동안 교반이 지속된다. l',4-디메틸스피로-3-옥사-6-아자비시클로[3.1.0]핵산-2,4'-피페리딘 (1.57 g, 8.6 mmol)이 부가되고 그리고 반응 혼합물은 밤세워 실온에서 교반된다. 디클로로메탄 (100 ml)이 부가되고 그리고 반응 혼합물은 물 (2x20 ml)로 수세된다. 유기 분획이 조합되고, 건조되고 그리고 감압하에서 농축된다. 잔사의 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH2Cl2/EtOH/NH4θH 100/20/1)로 AF718C (200 mg, 99.3% 화학적 순도)가 백색 고체로 얻어 진다. ¹H- NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.08 (br NH), 59 (d, J= 7.72Hz, 1H, ArH), 7.36 (d, J= 7.91Hz, 1H, ArH), 7.21 (dt, J= 1.19, 7.45Hz, 1H, ArH), 7.13 (dt, J= 1.13, 7.40Hz, 1H, ArH), 6.98 (d, J = 2.24Hz, 1H, NCHC), 4.15 (q, J= 6.77Hz, 1H, OCH), 3.12 (t, J= 7.25Hz, 2H, CH₂), 2.92 (d, J= 4.7Hz, 1H, NCH), 2.85 (d, J= 4.7Hz, 1H, NCH), 2.85-2.74 (m, 2H, CH₂), 2.4-2.2 (m, 4H, 2CH₂-피페리딘), 2.25 (s, 3H, NCH₃), 1.76-1.67 (m, 2H, CH₂-피페리딘), 1.66-1.56 (m, 2H, CH₂-피페리딘), 1.12 (d, J= 6.8Hz, 3H, CH3) ppm; ¹³C-NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 184.40 (C), 136.26 (C), 122.16 (CH), 121.67 (CH), 119.53 (CH), 118.65 (CH), 114.93 (C), 111.23 (CH), 78.69 (C), 74.50 (CH), 53.08 (CH₂), 52.08 (CH₂), 47.14 (CH), 46.25 (CH), 45.95 (CH₃), 37.90 (CH₂), 36.02 (CH₂), 33.39 (CH₂), 20.93 (CH₂), 20.77 (CH₃) ppm; FT-IR(HATR) 1676 cm^-1; C₂₁H₂₇N₃O₂에 대한 MS (CI) 354 (M+l).

실시예 22: 1 ',4-디메틸-6-[3-(4- 플루오로벤젠술포닐 )]- 스피로 -(3-옥사-6-아자-비시클로[3.1.0]핵산-2.4'-피페리딘) (AF721)의 합성

건조 디클로로메탄 (5 ml) 내에 4-플루오로벤젠술포닐 클로라이드 (1.04 g, 5.3 mmol)의 용액이 건조 디클로로메탄 (12 ml) 내 아민 [AF718C 부분(a)의 합성 참고, 0.97 g, 5.3 mmol] 및 건조 트리에틸아민 (1.1 ml, 8 mmol)의 용액에 부가된다. 반응 혼합물은 밤 세워 실온에서 교반된다. 디클로로메탄 (50 ml)이 부가되고 그리고 반응 혼합물은 물 (10 ml)로 수세된다. 유기상은 건조되고 그리고 감압하에서 농축된다. 잔사의 플래쉬 크로마토그라피로 AF721 (오일상, 0.8 g)을 얻는다. ¹H -NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.01-7.95 (m, 2H, 2CH), 7.28-7.16 (m, 2H, 2CH), 4.24 (q, J= 6.83Hz, 1H, OCH), 3.54-3.48 (two d, J= 5.38 and J = 5.38Hz, 2H, 2CH), 2.53-2.3 (m, 4H), 2.23 (s, 3H, NCH₃), 2.16-1.73 (m, 4H), 1.25 d, J = 6.84Hz, 3H, CH₃) ppm; 13C-NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 167.5 및 164.1 (CF), 134.2 (C), 130.7 (CH), 130.6 (CH), 116.6 (CH), 116.3 (CH), 79.6 (C), 75.0 (CH), 52.8 (CH₂), 52.2 (CH₂), 50.9 (CH), 49.9 (CH), 46.0 (CH₃), 36.3 (CH₂), 33.1 (CH₂), 20.9 (CH₃) ppm.

실시예 23: l-(2,8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자스피로[4.5]dec -3-일)-3-(1- 메틸-인돌-3-일)프로판-1-온 (AF732)의 합성

디클로로메탄 (50 ml) 내 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.3 g, 6.3 mmol)의 용액에 디클로로메탄 (50 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (1.2 g, 6.4 mmol)의 용액 및 3-(l-메틸-인돌-3-일)프로판산 (1.18 g, 5.8 mmol)이 실온에서 부가된다. 얻어진 용액은 실온에서 48시간 동안 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후, 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/EtOH/NH₄OH 100/10/1)에 의하여 정제되어 표제 화합물(0.7 g)이 무색 오일로 얻어진다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 7.60 (d, J= 7.82 Hz, 1H, CHC arom), 7.35-7.2 (m, 2H, 2CHC arom), 7.23 (dt, J= 1.06, 7.45 Hz, 1H, CHCH arom), 6.90 (s, 1Η, CHNΗ arom), 5.54, 5.07 (2q, J = 6.16 및 J= 6.25 Hz, 1H, CHCH₃), 4.63, 3.68 (2d, J= 12.0 및 J= 11.5 Hz, 1H, CHHNCO), 3.75, 3.74 (2s, 3H, NCH₃), 3.32 (d, J= 11.5 Hz, 0.6H, CHHNCO), 3.17-3.05 (m, 2.4Η), 2.8-2.4 (m), 2.68 [t, J = 7.6 Hz, C(O)CH2], 2.28, 2.26 (2s, 3H, NCH3), 2.3-2.2 (m), 2.1-2.0 (m), 2.0-1.8 (m), 1.7-1.4 (m), 1.48, 1.43 (2d, J= 6.18 및 J= 6.26 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm; ¹³C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 170.6 (C), 137.1 (C), 126.8 (C), 126.7 (CH), 121.8 (CH), 119.0(CH), 118.9 (CH), 113.7(C), 109.4 (CH), 59.0 (C), 57.5, 57.2 (CH), 54.6, 54.2(CH₂), 53.2, 52.9(CH₂), 46.3, 46.2(CH₃), 38.1, 37.4 (CH₂), 36.9, 36.6 (CH₂), 36.4, 34.7 (CH₂), 32.7 (CH₃), 25.5, 23.5(CH₃), 21.0, 20.9 (CH₂) ppm.

실시예 24: N-(2,8-디메틸-1-옥사-8-아자- 스피로[4.5]dec -3-일)-3-( lH -인돌-3-일)-프로피온아미드 (AF730)의 합성

2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민의 합성: 건조 THF (30 ml) 내에 「Tsukamoto et. al. Chem. Pharma. Bull. 1995, 43, 842-852)」의 절차에 따라 제조된 2,8-디메틸- l-옥사-8-아자-스피로[4.5]데칸-3-온 옥심 (1.24 g, 6.3 mmol)의 용액이 건조 THF (50 ml) 내 리튬 알루미늄 하이드라이드 (1.13 g, 30 mmol) 및 알루미늄 클로라이드 (0.2 g, 1.5 mmol)의 현탁액에 점적 부가된다. 반응 혼합물은 실온에서 10시간 동안 교반된다. 반응 혼합물은 냉각되고(얼음) 그리고 반응은 물 (3 ml), 15% 수성 NaOH (3 ml) 및 물 (7 ml)의 부가에 의해 중단된다. 고체는 셀라이트 상에서 여과되고 그리고 THF 여액은 진공에서 농축된다. 잔사의 오일은 디클로로메탄 (200 ml)에 용해되고 그리고 용액은 소디움설페이트로 건조된다. 용매가 제거되고 그리고 조 아민이 다음 단계에 취해 진다.

디클로로메탄 (100 ml) 내에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.49 g, 7 mmol)의 교반된 용액에 디클로로메탄 (20 ml) 내 2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민 (이전 단계에서 얻어진 화합물 전부)의 용액이 실온에서 부가되고 3-인돌프로피온 산 (1.3 g, 6.9 mmol)의 부가가 뒤따른다. 반응 혼합물은 실온에서 밤 세워 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매는 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 140/10/1 내지 CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 100/10/1로부터의 기울기)에 의하여 정제되어 두 가지의 기하 이성체의 혼합물(이성체 I/이성체 II 1:2)로 백색 고체의 AF730을 얻는다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.07 (br s, 1H, NH-인돌), 7.61 (d, J= 7.81 Hz, 1H, CHC arom), 7.36 (d, J= 8.0 Hz, 1H, CHC arom, 이성체 II), 7.35 (d, J= 7.9 Hz, 1H, CHC arom, 이성체 I), 7.20 (m, 1H, CHCH arom), 7.15 (m, 1H, CHCH arom), 7.02 (m, 1Η, CHNH arom), 5.36 (d, J= 8.85 Hz, 1H, NH 이성체 I), 5.18 (d, J= 8.0 Hz, 1H, NH 이성체 II), 4.35 (m, 1H, CH 이성체 I), 4.04 (m, 1H, CH 이성체 H), 3.93 (m, 1H, CHCH₃ 이성체 I), 3.48 (m, 1H, CHCH₃ 이성체 II), 3.13 (t, J= 7.0 Hz, 2H, COCH₂CH₂), 2.58 (m, 2Η, COCH₂), 2.4 (m, 2H, CH₂), 2.29 (m, 2H, CH₂), 2.25 (s, 3H, NCH₃ 이성체 II), 2.23 (s, 3H, NCH₃ 이성체 I), 2.10 (dd, J= 12.9, 8.2 Hz, 1H, CHHCH 이성체 II), 1.96 (dd, J= 13.6, 7.1 Hz, 1H, CHHCH 이성체 I), 1.7-1.4 (2m), 1.4-1.2 (2m), 1.15 (d, J= 6.1 Hz, 3H, CH3-CH 이성체 π), 0.97 (d, J= 6.3 Hz, 3H, CH₃-CH 이성체 I) ppm; 13C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 172.9, 172.5 (C), 136.6, 136.5(C), 127.2, 127.1 (C), 122.2, 122.1 (CH), 119.6, 119.5 (CH), 118.8 (CH), 114.6, 114.5 (C), 111.6, 111.5 (CH), 78.2, 74.5 (CH), 55.5(CH), 53.0 (C), 52.9, 52.7 (CH₂), 46.6, 46.2 (CH₃), 38.7, 38.5 (CH₂), 37.7, 37.6 (CH₂), 21.8, 21.7 (CH₂), 19.7,15.0 (CH₃) ppm.

기하 이성체(200 mg)는 콤비-플래쉬 컴파니언 시스템 내 플래쉬 크로마토그라피(Isco, Inc)(HP 40-gold 실리카 컬럼, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 120/10/1 내지 CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1 직선 기울기)에 의해 분리된다. AF730 I (적은 극성화 이성체): ¹HNMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 8.09 (br s, 1H, NH-인돌), 7.61 (d, J= 7.80 Hz, 1H, CHC arom), 7.35 (d, J= 8.0 Hz, 1H, CHC arom), 7.19 (dt, J= 1.1, 7.4 Hz, 1H, CHCH arom), 7.12 (dt, J= 1.01, 7.4 Hz, 1H, CHCH arom), 7.03 (d, J= 2.2 Hz, 1H, CHNH arom), 5.36 (d, J= 8.6 Hz, 1H, NH), 4.35 (m, 1H, CH), 3.93 (dq, J= 6.3, 6.3 Hz, 1H, CHCH₃), 3.13 (t, J= 7.1 Hz, 2H, COCH₂CH₂), 2.58 (m, 2Η, COCH₂), 2.5-2.1 (m, 4H, 2CH₂), 2.24 (s, 3H, NCH₃), 1.96 (dd, J= 13.6, 7.1 Hz, 1H, CHHCH), 1.7-1.4 (2m, 2H), 1.4-1.3 (m, 2H),1.31 (dd, J= 13.6, 2.7 Hz, 1H, CHHCH), 0.97 (d, J= 6.3 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm. AF730 II (보다 많은 극성화 이성체): ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 8.1 (br s, 1H, NH-인돌), 7.60 (d, J= 7.82 Hz, 1H, CHC arom), 7.36 (d, J= 8.0 Hz, 1H, CHC arom), 7.20 (dt, J= 1.1, 7.5 Hz, 1H, CHCH arom), 7.12 (dt, J= 1.1, 7.4 Hz, 1H, CHCH arom), 7.01 (d, J= 2.2 Hz, 1H, CHNH arom), 5.19 (d, J= 8.30 Hz, 1H, NH), 4.03 (m, 1H, CH), 3.46 (m, 1H, CHCH₃), 3.13 (t, J= 7.1 Hz, 2H, COCH₂CH₂), 2.57 (t, J= 7.1 Hz, 2H, COCH₂), 2.5-2.3 (m, 2H, CH₂), 2.3-2.1 (m, 2H, CH₂), 2.24 (s, 3H, NCH₃), 2.10 (dd, J= 12.9, 8.2 Hz, 1H, CHHCH), 1.7-1.4 (2m, 4H), 1.26 (dd, , J= 12.7, 7.6 Hz, 1H, CHHCH), 1.15 (d, J= 6.1 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm.

실시예 25: N-(2.8-디메틸-l- 티아 -8-아자- 스피로[4.5]dec -3-일)-3-(1H-인돌-3-일)-프로피온아미드 (AF731)

(a) 2,8-디메틸-l-티아-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온의 합성. 항온기를 장착한 세-목 둥근 바닥 플라스크 안에, 주입 깔때기 및 칼슘 클로라이드 건조 튜브, 미네랄 오일 (8.74 g, 0.218 mol) 및 건조 에테르 (300 ml) 내 60% 소디움하이드라이드를 사입한다. 이 교반되고 냉각된 현탁액에 건조 에테르 (100 ml) 내 에틸 티오올아세테이트 (28.4 g, 95%, 0.200 mol)의 용액이 5-10℃에서 부가되고 실온에서 메탄올 (100 ml)의 느린 부가가 뒤따른다. 그런 다음 반응 혼합물은 실온에서 한 시간 동안 교반된다. 용매는 감압하에서 제거되고 그리고 잔사에 건조 디메틸 술폭사이드 (170 ml)가 부가된다. 얻어진 용액은 15℃로 냉각되고 그리고 에틸(l-메틸-4-피페리디닐리덴) 아세테이트 (40 g, 0.22 mol)가 부가된다. 반응 혼합물은 이일 동안 실온에서 교반되고 그런 다음 얼음-냉수 (600 ml)에 부어 진다. 반응 혼합물은 그런 다음 농축 염산으로 산성화되어 지고 그리고 소디움비카보네이트로 염기성(pH 8)으로 된다. 반응 혼합물은 그런 다음 디클로로메탄 (4 x 450 ml)으로 추출되고 그리고 조합된 추출물은 브라인 (2 x 400 ml)으로 수세되고, 건조되고 (MgSO₄) 그리고 용매가 제거되어 약간의 디메틸설폭사이드를 포함하는 오일 (59.40 g)을 얻는다. 상기 산물의 일부(27.6 g)에, 염산(1.3 N, 200 ml)이 부가되고, 그리고 얻어진 용액은 11시간 동안 환류되고, 그 후 핵산 (3 x 75 ml)으로 추출되어 진다. 수성 상은 35% 수성 수산화나트륨으로 염기성(pH 13)으로 되고, 그런 다음 디클로로메탄 (3 x 120 ml)으로 추출되어 지고, 조합된 추출물은 브라인 (2 x 80 ml)으로 수세되고, 건조되고(MgSO₄) 그리고 용매가 농축되어 실리카 겔 컬럼 상에서 크로마토그라피에 의하여 정제되는 오일(9.2 g)이 얻어 진다. 메탄올/디클로로메탄/암모니아 4/96/1로의 용리로 케톤을 얻는다(7.0 g, 두 단계에 대해 37.9% 수율). ¹H-NMR(CDCl₃) δ 1.40 (d, J=7.0Hz, CH3C), 1.75-2.15 (m, 4H), 2.20-2.80 (m, 4H), 2.32 (s, CH₃N), 2.57 및 2.65 (2d, J=17.2Hz, CH2C=O), 3.59 (q, J= 7.0Hz, CHS).

(b) 2, 8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]데칸-3-온 옥심의 합성. 메탄올 (9 ml) 내에 2,8-디메틸-l-티아-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 (0.669g, 3.36 mmol)의 용액이 물 (1.5 ml) 내 하이드록실아민 하이드로클로라이드 (0.270 g, 3.88 mmol) 및 소디움아세테이트 (0.320 g, 3.90 mmol)의 용액에 부가된다. 혼합물은 2시간 동안 8O℃로 가열되어 진다. 용매는 감압하에서 제거되어 지고 그리고 잔사는 실리카 겔 컬럼 상에서 크래마토그라피되어 진다. 메탄올/디클로로메탄/암모니아 [5/94/1]로의 용리는 먼저 안티-형상 옥심 (0.267 g)을 얻고 그런 다음 옥심의 두 이성체 (syn- 및 anti-)의 혼합물을 얻는다(0.316 g) (81% 수율). 안티-이성체는 에틸 아세테이트로부터 결정화되어 진다. mp. 148-1490C. ¹H- NMR(CDCl₃, 안티-이성체) δ 1.46 (d, J= 6.6, CH₃C), 1.73-1.96 (m, 3H), 2.05 (m, IH), 2.15-2.40 (m, 1H), 2.32 (s, CH₃N), 2.47 (m, 1H), 2.70 (m, 2H), 2.78 및 2.86 (2d, J= 17.4Hz, CH₂C=N), 3.99 (q, J= 6.6Hz, CHS), 10.1 (bs, -NOH). ¹³C-NMR (CDCl₃, 안티 이성체) δ 19.7 (CH3), 38.2 (CH2), 38.9 (CH2), 42.5 (CH), 42.8(bs, CH2), 45.9(CH₃), 52.3(C), 53.1 (CH₂), 53.4 (CH₂), 163.7 (C). Gc-Ms m/z 215 (M+l)+, 197 (M-OH)+, 96. ¹H-NMR (CDCl₃, syn 이성체, syn 및 anti 이성체의 혼합물에 대한 NMR 스펙트럼으로부터 anti 이성체에 대한 NMR 스펙트럼을 차감함에 의해 계산됨) δ 1.48 (d, J= 6.8, CH₃C), 1.60-1.73 (m, IH), 1.74-1.95 (m, 2H), 1.95-2.25 (m, 2H), 2.31 (s, CH₃N), 2.44 (m, IH), 2.54 및 2.77 (2d, J= 14.5Hz, CH2C=N), 2.60-2.90 (m, 2H), 4.37 (q, J= 6.7Hz, CHS), 10.2(bs, NOH). ¹³C-NMR (CDCl₃, syn 이성체) δ 21.0(CH₃), 37.9 (CH₂), 38.2 (CH₂), 38.4 (CH), 46.0 (CH₃), 46.6 (bs, (CH₂),), 51.7 (C), 52.6 (CH₂), 53.8 (CH₂), 163.8(C).

(c) 2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민의 합성: 건조 테트라하이드로퓨란 (45 ml) 내 리튬 알루미늄 하이드라이드 (1.00 g, 26.35 mmol) 및 알루미늄 클로라이드 (0.110 g, 0.825 mmol)의 교반된 교반된 현탁액에 질소 하에서, 실온에서, 2, 8-디메틸-l-티아-8-아자- 스피로[4.5]데칸-3-온 옥심 (1.24 g, 5.79 mmol)의 용액이 서서히 부가되어 진다. 교반이 실온에서 삼일 동안 지속되어 진다. 반응 혼합물은 그런 다음 냉각되고(물-얼음 조) 그리고 물 (3.0 ml)이 서서히 부가되고, 그런 다음 수성 수산화나트륨 용액 (15%, 4.0 ml) 그리고나서 물 (4.0 ml)이 서서히 부가된다. 여액은 여과되고 그리고 소량의 디클로로메탄으로 수세된다. 조합된 여액 및 수세액은 농축되어 오일로 아민 (0.430 g, 37% 수율)을 얻기 위해 10% 메탄올- 89% 디클로로메탄- 1% 암모니아로 용리된 실리카 겔 컬럼 상에서 크로마토그라피에 의하여 정제되는 오일을 얻는다. ¹H-NMR 데이터는 산물은 한 쌍은 다른 것보다 풍부한 두 쌍의 비거울상체로 구성되는 것을 나타낸다. 다음의 데이터에서, *는 보다 풍부한 이성체를 나타내고, #은 보다 덜 풍부한 이성체를 나타낸다. ¹H-NMR(CDCl₃) δ 1.25# (d, J= 6.9Hz, CH₃C), 1.31* (d, J= 6.4Hz, CH₃C), 1.60- 2.08 (m, 4H)5 1.72 (m, CH₂CNH₂의 하나), 2.08-2.45 (m, 2H), 2.18 (dd, CH₂CNH₂의 하나), 2.29 (s, CH₃N), 2.67 (m, 2H), 3.00* (m, CHS), 3.10(m, CHNH₂), 3.37* (m, CHS); GC-ms m/z 201(M+l)+, 184(M-NH₂)⁺.

(d) N-(2,8-디메틸-l-티아-8-아자스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피오노아미드 (AF 731)의 합성. 디클로로메탄 (20 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일아민 (0.375 g, 1.872 mmol)의 교반된 용액에 디클로로메탄 (8 ml) 내 1,3- 디시클로헥실카르보디이미드 (0.520 g, 2.52 mmol)의 용액이 그런 다음 디클로로메탄 (15 ml) 내 3-인돌프로피온 산 (0.458 g, 2.42 mmol)이 실온에서 부가되어 진다. 반응 혼합물은 삼일 동안 실온에서 교반된다. 형성된 고체는 여과되고 그리고 소량의 디클로로메탄으로 수세되고, 조합된 여액 및 수세액은 농축되어 실리카 겔 컬럼 크로마토그라피에 의하여 정제되는 포옴을 얻는다. 1% 암모니아를 포함하는 디클로로메탄 내 5 내지 7% 메탄올의 용매 혼합물로 용리로 먼저 이성체의 혼합물로서 산물(325 mg, 46.7% 수율)을 얻고, 그런 다음 비반응된 아민 (90 mg)을 얻는다. ¹H-NMR 데이터는 산물은 한 쌍은 다른 것보다 풍부한 두 쌍의 비거울상체로 구성되는 것을 나타낸다. 다음의 데이터에서, *는 보다 풍부한 이성체를 나타내고, #은 보다 덜 풍부한 이성체를 나타낸다. ¹H-NMR(CDCl₃) δ 0.99* (d, J= 6.9, CH₃C), 1.19* (d, J= 6.6, CH₃C), 1.53 및 2.05 (2m, C H ₂ CHNH), 1.60-2.18 (m, 4H), 2.18-2.85 (m, 2H), 2.28* (s, CH₃N), 2.30* (s, CH₃N), 2.59 (m, 2H), 2.95* (m, CHS), 3.13 (t, 2H), 3.50* (m, CHS), 4.24* (m, CHN), 4.51* (m, CHN), 5.28* (d, J= 8.7Hz, NHCO), 5.55* (d, J= 8.4Hz, NHCO), 7.03* (d, J= 2.3Hz, IHAr), 7.04* (d, J= 2.4Hz, 1HAr), 7.11 (t, 1HAr), 7.20 (m, 1HAr), 7.38 (d, J= 8.0Hz, 1H Ar), 7.60 (d, J= 7.8Hz, 1H Ar), 8.22 (bs, NH 인돌).

실시예 26: ( 3E )-2,8-디메틸-l-옥사-8- 아자스피로[4.5]데칸 -3-온-O-[3-(1H-인돌-3-일)프로파노일]옥심 (AF733)

카르보닐디이미다졸 (CDI) (0.19 g, 1.2 mmol)이 아르곤 분위기 하에서 건조 THF (10 ml) 내 3-인돌 프로피온 산 (0.22 g, 1.2 mmol)의 용액에 부가된다. 반응 혼합물은 0.5시간 동안 실온에서 교반되고, 그런 다음 디메틸-l-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온 옥심(0.23 g, 1.2 mmol, Tsukamoto et. al Chem. Pharma. Bull. 1995, 43, 842-852의 절차에 따라 제조됨)이 부가된다. 반응 혼합물은 실온에서 4시간 동안 그런 다음 45℃에서 8시간 동안 교반된다. 반응 혼합물은 실온으로 냉각되고, 디클로로메탄 (80 ml)이 부가되고 그리고 혼합물은 물 (10 ml)로 수세된다. 두 개의 상이 분리되고 그리고 수성 상은 디클로로메탄 (30 ml)으로 추출된다. 유기 상은 조합되고, 무수 소디움설페이트로 건조되고, 여과되고 그리고 여액은 감압하에서 농축된다. 잔사는 콤비-플래쉬 컴패니언 시스템에서 플래쉬 크로마토그라피(Isco, Inc) (HP 12-gold 실리카 컬럼, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 콤비-플래쉬 컴패니언 시스템에서 플래쉬 크로마토그라피(Isco, Inc) (HP 12-gold 실리카 컬럼, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 120/10/1)에 의한 추가적인 정제가 뒤따른다. 잔사는 에테르에서 적정되어 백색 고체로 얻어지는 AF733 (104 mg)을 얻는다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.17 (br s, 1H, NH-인돌), 7.60 (d, J= 7.73Hz, 1H, CHC arom), 7.35 (d, J= 7.98 Hz, 1H, CHC arom), 7.19 (app t, J= 7.76Hz, 1H, CHCH arom), 7.12 (app t, J= 7.43 Hz, 1H, CHCH arom), 7.04 (d, J= 2.11 Hz, 1H, CHNH arom), 5.56 (q, J= 6.3 Hz, 1H, CHCH₃), 3.18 (t, J= 7.37 Hz, 2H, CH₂), 2.83 (t, J= 7.41 Hz, 2H, COCH₂), 2.40 (ABq, J= 18.6 Hz, 2H, CH₂), 2.5-2.3(m, 4H), 2.28 (s, 3H, NCH₃), 1.74 (2m, 3H), 1.5 (m, IH), 1.43 (d, J= 6.36 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm; 13C NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 173.4 (C), 171.0 (C), 136.5 (C), 127.3(C), 122.2(CH), 122.1(CH), 119.5 (CH), 118.8 (CH), 114.5 (C), 111.4 (CH), 78.7(C), 72.5(CH), 52.5 (CH₂), 52.2 (CH₂), 46.1 (CH₃), 40.0 (CH₂), 37.4 (CH₂), 34.4 (CH₂), 33.7 (CH₂), 20.9 (CH₂), 19.5(CH₃) ppm.

실시예 27: (D)-2-아미노-l-(2,8-디메틸-l- 티아 -3.8- 디아자 - 스피로[4.5]dec -3-일)-3-[1H-인돌-3-일)-프로판-l-온 (AF728)의 합성

1) 디클로로메탄 (100 ml) 내 2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]데칸 (0.97 g, 5.2 mmol)의 교반된 용액에 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (1.44 g, 6.98 mmol)가 실온에서 부가되고 N-Boc-D-트립토판 (1.88 g, 6.2 mmol)의 부가가 뒤따른다. 얻어진 용액은 48시간 동안 실온에서 교반된다. 반응 동안 백색 고체가 침전된다. 여과 후 용매가 증류되어 지고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 (R)-3-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-3-일)-2-(lH-인돌-3-일메틸)-3-옥소-프로피온산 tert-부틸 에스테르(1.1 g)가 고체로 얻어진다.

2) 디클로로메탄 (20 ml) 내 (R)-3-(2,8-디메틸-l-티아-3,8-디아자-스피로[4.5]dec-3-일)-2-(lH-인돌-3-일메틸)-3-옥소-프로피온산 tert-부틸 에스테르 (0.9 g, 2.1 mmol)의 교반된 용액에 트리플루오로아세트산 (TFA, 1.2 ml, 16.2 mmol)이 실온에서 부가된다. 얻어진 용액은 Boc 보호기가 완전히 제거될 때까지 실온에서 교반된다. 반응 혼합물은 디클로로메탄 (20 ml)으로 희석되고, Amberlyst A-21 레진 (20 g; Srinivasan et al, Mol. Diversity 9 (2005) 4, 291-293에 기술됨)으로 1시간 동안 처리되고, 여과되고 그리고 디클로로메탄 (20 ml)으로 수세된다. 조합된 여액은 농축되고 그리고 조 산물은 플래쉬 크로마토그라피 (실리카, CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH 90/10/1)에 의하여 정제되어 고체로 표제 산물이 얻어진다(0.1 g). ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz) δ 8.14 (br s, 1H, NH-인돌), 7.62 (d, J= 7.65 Hz, 1H, CHC arom), 7.38 및 7.37 (2d, J= 7.96 Hz 및 J= 7.88 Hz, 1H, CHC arom), 7.22 (app t, J= 7.0 Hz, 1H, CHCH arom), 7.10 (app dt, J= 1.0, 7.4 Hz, 1H, CHCH arom), 7.09 및 7.06 (two d, J= 2.28 Hz 및 J= 2.25 Hz 1H, CHNH arom), 5.48, 4.98 (2q, J= 6.2 및 J= 6.3 Hz, 1H, CHCH₃), 4.42, 3.69 (2d, J= 12.0 및 J= 11.6 Hz, 1H, CHHNCO), 3.98 및 3.92 (2t, J= 7.3 및 J= 7.05 Hz, 1H, CHCH₂), 3.12 (m, 2H, CHCH₂), 2.80 (d, J= 11.4 Hz, 0.72H, CHHNCO), 2.6 (m, 2Η), 2.3-2.2 (m, IH), 2.26 및 2.25 (2s, 3H, NCH₃), 2.15-2.0 (m, 1H), 1.52, 1.38 (2d, J= 6.3 및 J= 6.2 Hz, 3H, CH₃-CH) ppm.

생물학적 분석

구조식 I의 화합물은 다양한 분석법을 사용하여 생물학적 활성에 대해 시험되었다.

GPCR (예를 들어. mAChR 서브타입)로 안정하게 트랜스펙트되어 지는 세포배양에서의 세포질 내의 칼슘 이온(Ca^{2 +}) 대사의 분석은 시험된 화합물의 활성(어고니스트 및 안타고니스트 활성)뿐만 아니라 특정한 수용체 서브타입에 대한 그의 선택성 양자에 대한 정보를 제공한다. 유리 세포질 내 Ca^{2 +}의 준위는 형광성 Ca^{2 +} 인디케이터인, Fluo-4 NW (분자의 검침자, 카달로그 #36206)의 형광성을 모니터링함에 의해 살아있는 세포에서 결정되어 진다. 이 방법은 GPCR 약리학 및 기능을 특정하는데 유용하다. Ca^{2 +} 측정은 주사기 및 피펫터 시스템을 가지고 있는 NOVOstar®(BMG Labtechnologies, Offenburg, Germany)를 사용하여 수행되어 진다. 시험 1일 전, 무스카린 수용체 서브타입 M1-M5의 하나로 안전하게 트랜스펙트된 세포가 얻어지고 그리고 10% 송아지 태아 혈청, MEME 비필수 아미노산(GIBCO, UK), 글루타민, 페니실린, 스트렙토마이신, 암포테리신 및 G418 (Biological Industries, Israel)로 보충된 배양 배지(Dulbecco's Modified eagle medium, Gibco, UK)로 린스되어 그리고 종국적으로 40,000 cell/well의 밀도로 블랙-웰 클리어 광학 바닥 96-웰 플레이트(Nunc, Rochester NY, USA)에 도말되어 진다. 시험일에 세포는 완전하게 컨플루언트되어 진다. 성장 배지가 제거되어 지고 그리고 2.5 mM 프로베네시드 (4-디프로필술파모일)벤조산)를 포함하는 80μl의 로딩 버퍼가 조심스럽게 부가되어 진다 (FLUO-4 NW 칼슘 어세이 키트 매뉴얼에 따라 제조된 로딩 버퍼). 셀 플레이트는 37℃에서 30분 동안, 그런 다음 실온에서 부가적으로 30분 동안 배양되어 진다. 세포질 내 Ca^{2 +} (Ca^{2 +}-i)에 대한 시험 화합물의 효과를 평가하기 위해, 얼마간의 실험 EGTA [에틸렌 글리콜 테트라아세트산]에서 세포질 외 칼슘원을 제거하기 위해 사용되어 졌다. EGTA (HBSS (Hank's Buffered Salt Solution)에 용해된 50 mM의 10 μl)가 NOVOstar 주사기 시스템을 사용하여 각 웰에 자동적으로 부가되고 0.5분 동안 쉐이킹(1 mm 폭, 600 rpm)되고 그런 다음 다시 10분 동안 배양되어 진다. HBSS 단독 또는 HBSS에 용해된 시험 화합물이 그런 다음 NOVOstar 로봇의 피펫터 시스템을 사용하여 별개의 웰에 연속적으로 부가(10 μl)되어 진다. 형광 강도는 485 nm (밴드 폭 10 nm)의 여기 파장과 520 nm (밴드 폭 10 nm)의 방사 파장, 컷오프 515 nm를 사용하여 각 웰에 대해 25초 동안 0.5초 간격으로 측정되었다.

mAChR의 서브타입, 특히는 Ml mAChR vs. M3 및 M5 mAChR에 대한 선택성을 평가하기 위해, 분석은 결합활성을 가지는 리간드, 예를 들어 Ml 어고니스트 및 M3 안타고니스트 또는 Ml 어고니스트 및 M5 안타고니스트 프로필을 각각 사용하여 계산되어 졌다. 이것은 세포-기재 분석에 있어서 다른 수용체 예비에 기인하는 효과를 제거할 수 있다.

화합물 AF710, AF710B, AF711, AF711A, AF718C, AF721, AF730, AF730 I, AF730 II 및 AF733은 Ml mAChR에 대해 부분적인 어고니스트인 것으로 관찰되어 졌고, 그리고 100 μM 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%)에서 이들의 상대적인 어고니스트 활성은 AF733 (90%) > AF730 I (745) > AF710B (66%) > AF711 A (45%) > AF718C (43%) > AF710 (40%) > AF730 (40%) > AF730 II (36%) > AF711 (19%) > AF721 (13%) 순서로 되었다(표 참고). 이들 어고니스트의 어고니스트 효과는 Ml 선택적 안타고니스트인, 피렌제핀에 의하여 차단되어 졌다. AF710B는 Ml mAChR에 대해 아주 선택적인 것으로 밝혀졌고 그리고 각각 M2-M5 mAChR 서브타입에 대해서는 검지할 수 있는 아나타고니스트 활성이 나타나지 않았다.

화합물 AF706, AF712-AF716, AF726 및 AF727 (100 μM)은 카르바콜의 농축 곡선의 우측으로 트랜스펙트에 의하여 입증되는 것과 같이 Ml mAChR 상에 안타고니스 활성을 나타냈다(표).

오르토스테릭 또는 알로스테릭 Ml 무스카린 어고니스트 활성은 알로스테릭 Ml 모듈레이터 블루신의 존재 또는 부재에서 시험되어 질 수 있다 (Sur et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 2003, 100:13674-13679). Ml mAChR로 안전하게 트랜스펙트된 세포 배양배지의 불루신(100 μM)으로 예비-배양 또는 Ml mAChR 및 인간 아밀로이드 전구체 단백질 695 양자로 안전하게 트랜스펙트된 차이니즈 햄스터 난소 세포에서, 각각 이들의 농도-반응 곡선의 좌향 트랜스펙트에 의해 보여지는 것과 같이, 카르바콜과 같은 오르토스테릭 어고니스트에 의한 유도된 세포질 내 칼슘 이온의 평가에 강력한 잠재적인 효과를 야기하였다. 블루신은 AF710 또는 AF710B 어느 것에도 이러한 효과를 가지지 않았고 그리고, AF710B의 효과의 완연한 저해를 유도했다; 이를 함께 취하면, 이들 결과는 AF710 및 AF710B는 Ml mAChR의 오르토스테릭 사이트와 상호작용하지 않고 그리고 따라서 알로스테릭 안타고니스트라는 것을 보여준다. 도 1 참고.

3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐-테트라졸리움 브로마이드(MTT) 분석은 미토콘드리아의 활성화를 포함하는, 궁극적으로 세포사를 이끄는 과정의 지표인 세포 내에서 일어나는 변화를 평가한다 (Fagarasan et al., Mol. Psychiat. 1996, 1:398-403). 이 분석은 β-아밀로이드-매개 세포사의 메카니즘의 특이적인 초기 지표이다(Shearman et al., PNAS USA 1994, 91 : 1470-74). 이 분석은 구조식 I 및 II의 화합물을 평가하기 위해 사용되어 진다. 랫트 크롬친화세포종 (PC 12) 세포가 10,000 cells/well의 밀도로 96 웰 플레이트에 이식되어 지고, 그리고 5% 송아지 태반 혈청(Biological Industries, Cat. 04-121-1A), 10% 열-비활성 말 혈청 (Gibco Cat. 26050), L-글루타민 20OmM (Biological Industries, Cat.03-020-lC), 페니실린 10000U/ml (Biological Industries, Cat 03-031-lC), 및 앰포테리신 B 50mg/ml (Biological Industries, Cat. 01-029-lC)로 보충된 DMEM 배지(Dulbecco's modified Eagle medium; Gibco, Cat. 21969)에서 유지되어 진다. 다음날 이 배지는 형청 유리 배지로 재보충되고 그리고 세포는 시험 화합물의 존재 또는 부재로 5μM β-아밀로이드 25-35 (H-1192.0001, Bachem)로 처리된다. 화합물은 6시간 동안 각각 0.1 nM 내지 100 μM 사이의 범위로 되는 최종 농도로 시험되어 진다. 3-인돌-프로피온 산 (3-IPA, Cat. 220027, Sigma Aldrich)은 참고 산화제로 작용한다. 3-IPA, AF710 및 AF711은 농도(10μM - 1nM)의 범위에서 Aβ25-35 (40 또는 42 아미노산을 가지는 베타-아밀로이드로부터 아미노산 (AA) 25-35의 시퀀스를 가지는 펩티드)에 의해 유도된 독성에 대해 세포를 보호했다. 이들 결과는 AF710 및 AF711이 항산화 특성을 가지는 것을 보여준다.

시험 화합물로 배양에 따른 α-APP 분비 연구는 「Haring, et al.J. Neurochem., 1998, 71:2094-103」에 기술된 것과 같이 수행되었다. 인간 APP695 및 인간 Ml mAChR로 이중 트랜스펙트된 차이니즈 햄스터 난소(CHO) 세포 또는 랫트 Ml mAChR로 안전하게 트랜스펙트된 랫트 크롬친화세포종 세포 (PC 12)가 2 x 10⁶ cells/well의 밀도로 6-웰 플레이트에 접종되어 졌다. 다음날, 세포는 혈청 유리 배지로 두 번 수세되어 지고, 그리고 0.1 nM 내지 100 μM의 범위로 되는 다양한 농도에서 시험 화합물로 처리되었다. 각 플레이트에서, 하나의 웰은 대조군(비 처리)으로 작용하고 그리고 하나의 웰은 세포가 1 또는 100μM 카르바콜 (CCh) (최대 반응)로 처리된 양성 레퍼런스로 된다. 1시간 후, 적합하게 된 배지가 αAPP 방출을 결정하기 위해 프로테아제 저해제 칵테일(0.1 mM 페닐메틸술포닐 플루오라이드(PMSF); 5μg/ml 류펩틴; 5μg/ml 펩스타틴 및 5units/ml 아프로티닌)을 포함한 냉각 에펜도르프 튜브에 수집되어 진다. 각 샘플의 단백질 함량은 센트리콘 튜브(Amicon, Beverly, MA)를 사용하여 농축된다. 단백질 결정화(Bio-Rad protein assay)에 따라, 동등한 단백질 양(30 μg protein/lane)이 4-12% NuPage Novex Bis-Tris Gels (Invitrogen, CA) 상에 적하되고 그런 다음 전기영동되어 진다. 전기영동이 완료되면, 겔은 회퍼 세미-드라이 트랜스퍼 유니트(Semi-Phor, Hoefer Scientific Inst. San Francisco, CA)를 사용하여 이뮤노-블롯 PVDF 멤브레인(0.2μm, Bio-Rad Lab, CA) 상에 블롯되어 진다. 멤브레인은 그런 다음 0.1% 트윈-20 (Sigma, Cat P5927)을 갖는 칼슘 및 마그네슘이 없는 듀벨코 인산 완충액(DPBS; Gibco, Cat 14200)에 용해된 5% 지방 분말 밀크로 차단되어 진다. 인간 APP695 및 Ml mAChR APP 밴드로 이중 트랜스펙트된 CHO 세포는 항-아밀로이드 베타 단백질(1:1000, 모노크로날 6E10 항체, MAB 1560, Chemicon) 및 퍼옥시다제-링크된 래빗 안티 마우스 IgG (1:5,000; Jackson Immuno Research, PA)를 사용하여 탐지되어 진다. Ml mAChR APP 밴드로 안전하게 트랜스펙트된 PC12 세포는 항-알쯔하이머 전구체 단백질 A4 (1 :4,000; 모노크로날 22Cl1 항체, Boehringer Mannheim) 및 퍼옥시다제-링크된 래빗 안티 마우스 IgG (1:20,000; Jackson Immuno Research, PA)를 사용하여 탐지되어 진다. 완전하게 수세한 후, 멤브레인은 Western Lightning Chemiluminescence Reagent Plus (PerkinElmer Life Sciences, MA)로 처리되고 SuperRX 필름(Fuji Medical X-ray film, Tokyo, Japan)에 노출되어 진다. 전체 APP 밴드의 정량적인 결정은 Scion 이미지 프로그램(N1H, Bethesda, USA)에 의하여 수행되어 진다. 대조 및 CCh의 샘플은 평행하여 분삭되어 지고 그리고 따라서 별개의 실험으로부터 데이터의 편집이 가능하게 되었다.

AF710은 O.lnM 내지 1 μM의 범위에 이르는 농도를 통하여 트랜스펙트된 CHO 및 PC12 세포로 αAPP의 방출을 증진했다. 트랜스펙트된 PC12 세포에서 관찰된 αAPP의 상승된 준위는 트랜스펙트되지 않은 PC12 세포에서 관찰되지 않았다.

비처리된 대조 세포에 비교하여, 이중으로 트랜스펙트된 CHO 세포에서 최대의 αAPP 분비는 다음의 순서로 증진되었다: AF710B (0.01 μM 225%) > AF710 (0.1 μM 175%) > AF710A (1 μM 125%).

GSK-3β 준위의 검지는 Fang et al., MoI. Cell. Biol. 2002, 22:2099- 110에 기술된 것에 유사한 프로토콜을 사용하지만, 그러나 Phospho-GSK3β (Ser 9)에 대한 선택적인 항체, 예를 들어 Cell Signaling Technology, USA로부터 구입된 GSK3β (see Doble et al., J. Cell. Sci. 2003, 116:1175-86)의 비활성 형을 사용하여 시험 화합물(+/- Aβ 25-35, 20 μM)로 처리된 Ml mAChR 세포 배양 배지로 안전하게 트랜스펙트된 랫트 크롬친화세포종 세포 (PC 12)에서 웨스턴 블럿팅을 사용하여 평가되어 졌다. 이 항체는 비-인산화된 GSK-3 β (1μg 까지)를 감지하지 않고 그리고 GSK-3α와 크로스 반응을 하지 않는다. 안티-GSK-3 (Santa Cruz Biotechnology)은 GSK-3α 및 GSK3β 양자와 반응성인 인산화-비의존적 모노크로날 항체이다. 몇몇 실험에서, 타우 단백질 인산화의 상태는 타우의 비인산화된 에피토프를 인식하는 마우스 안티 Tau-1 모노크로날 항체(Chemicon, CAT number MAB3420)를 사용하여 연구되어 졌다. Aβ25-35 (20 μM)의 존재는 GSK3β의 비활성 형을 표지하는 Phospho-GSK3β (Ser 9)에 의한 40-50% 감소 염색으로 나타났다. 이는 활성 형의 존재에서 상승을 나타낸다. AF710B (100μM - 10nM)는 Aβ25-35 (20μM)에 의하여 유도된 GSK-3β의 과활성화를 저해하였다. 같은 실험에서, Aβ25-35 (20 μM)는 Tau-1의 염색을 40-60% 감소하였고 그리고 AF710B (100μM -10 nM)은 대조 준위에 대해 이들 효과를 회복하였다. 통합하면 이들 결과는 AF710B가 GSK3β의 과활성화와 타우 단백질의 과인산화를 감소하였다는 것을 보여준다.

결합 연구는 「Fisher et al., J. Pharmacol. Exptl. Therap. 1991, 257:392-403」에 기술된 바와 같이 랫트 뇌 균질물 (cortex rich in Ml mAChR)을 사용하여 수행되어 졌다. 뇌의 피질이 절개되고 그리고 얼음 상에 놓이고, 씻어지고, 계량되고 그리고 20 mM Tris-HCl 버퍼, 2mM EDTA, pH 7.4로 이전되었다. 조직은 폴리트론 호모게나이저를 사용하여 버퍼(1:10 중량/부피)에서 균질화되어 지고, 그 후 -70℃ 동결/해동 주기로 되고, 균질물은 10분 동안 4℃에서 35,000g에서 원심분리되어 졌다. 상등액이 제거되고 그리고 펠렛은 1:6 (중량/부피)의 비율로 Tris 버퍼에서 재현탁되어 진다. 균질물은 각 1 ml의 할당으로 분할되어 지고 그리고 그런 다음 사용시까지 -70℃에서 보관된다. mAChR에 대한 시험 화합물의 결합에 대한 결합 프로필은 랫트 피질의 멤브레인에서 M1 선택적 안타고니스트인, [3H]-피렌제핀([³H]PZ; 비활성 86 Ci/mmol, Perkin-Elmer, MA, USA로부터 구입)을 사용하여 연구되었다. 시험 화합물의 다양한 농도(예를 들어, 10^-9-10^-4 최종 농도)가, 1mM EDTA 및 2mM MnCl₂ 및 피질 멤브레인(상기 특정된 바와 같이 희석됨)을 포함하는, [³H]PZ (각 개개의 실험에서 4-6 nM 사이로 변하는 최종 농도로), 20 mM Tris/Mn buffer, pH 7.4를 포함하는 13 x 100 mm 글라스 튜브로 피펫되어 져 전체 0.2ml의 최종 부피로 된다. 전체 및 비특이적 결합은 각각 10 μM의 어트로핀의 존재에서 또는 경쟁적 리간드의 부재에서 결정되어 진다. 모든 분석은 25℃에서 1시간 동안 세번 반복으로 수행되었다. 배양 기간의 종단에, 튜브는 얼음 조에 침지되어 지고 그리고 이들의 내용물이 여과되어 진다. 결합된 물질은 브랜델 시스템(Brandel system; M-24R, Gaithersburg, MD, USA)을 사용하여 미리 침지된(1시간 동안 0.5% 폴리에틸렌이민) GF/B 필터 317 x 57 mm (Whatman, Tamar, Jerusalem, Israel) 상에 잡혀 진다. 필터는 그런 다음 건조되고 그리고 바이알 안으로 펀치되어 진다. 신틸레이션 액(Biodegradable counting scintillant, Amersham, IL, USA)이 부가되고 그리고 방사활성이 PerkinElmer TriCarb 2800 리퀴드 신틸레이션 계수기를 사용하여 측정되어 진다. 경쟁 곡선, KH, KL 값이 GraphPad Prism 소프트웨어 프로그램, 3.0 버젼을 사용하여 도출되어 진다. 이 연구에서, AF710B는 보다 높은 친화도 결합 사이트 KH=0.23 nM (37%) 및 보다 낮은 친화도 결합 사이트 KL=34.5 μM (63%)인, 두 결합 사이트 사이에 5배 정도의 크기 간격을 갖는 랫트 피질 멤브레인에서 Ml mAChR을 향한 두 개 사이트 결합 곡선을 나타냈다.

80 트랜스멤브레인 및 가용성 수용체의 광범위한 집합, 이온 채널 및 모노아민 트랜스포터로 구성되는 높은 처리율 프로파일링이 AF710B 상에서 수행되어 졌다. 이것은 특징적으로 약물 후보군의 잠정적인 제한뿐만 아니라 오프-타겟 활성 동정을 위한 정보를 제공하기 위해 디자인되어 졌다. 얻어진 결과는 AF710B가 다음의 Ml 및 M2 mAChR 및 다른 수용체에 결합한다는 것을 지시한다. 본 연구의 추가적인 확장에서, 기능적인 연구는 이들 수용체의 대부분에 대하여 행하여 졌다. 다운스트림 신경화학 판독에서 AF710B의 Ml mAChR-매개 효과(예를 들어, αAPPs, GSK3β, tau)는 다른 GPCR과 크기 대 상호작용의 3-5 배 정도 낮은 농도에서 검지되어졌다는 것이 발견되었다.

랫트에서의 급성 독성 연구: AF710B (1, 10 및 50 mg/kg) 및 대조군으로 비활성 담체가 3 숫컷 + 3 암컷 랫트의 군에 위관/복용량에 의해 경구로 투여되어 지고 그리고 가능한 독성 또는 다른 명확한 효과에 대해 평가되었다. 복용 일에, 조심스러운 임상적 검사가 수행되고 그리고 복용 후 처음 4시간 동안 그리고 각 작업의 마지막 날에 주기적으로 기록되어 졌다. 그 후, 동물은 검사되어 지고 그리고 임상적인 증상은 전체 14일의 관찰 기간을 통해 매일 적어도 한번 기록되었다. 관찰은 피부, 주름, 눈, 점액성 멤브레인의 변화, 분비 및 외분비(즉, 설사)의 발생 및 자가면역 활성(즉, 눈물 흘림, 타액의 분비, 입모, 동공 크기, 비정상적인 호흡 패턴)을 포함한다. 보행, 자세에서의 변화 및 처리에 대응뿐만 아니라, 이상한 행동, 떨림, 경련, 수면 및 혼수의 존재가 또한 검사되어 졌다. 급성 구강(PO) 위관 투여 다음 14일 날에 수행된, 시험 아이템 또는 시험 아이템 담체 대조군-처리 동물의 어느 것도 계획된 안락사 전에 사망이 발생하지 않았다. 각각의 복용 일에 또는 전체 14-일 관찰 기간 동안 시험 아이템 또는 시험 아이템 담체 대조군-처리 동물 중에, 50 mg/kg의 복용 수준으로 시험 아이템을 투여한 단 한 마리의 웅성 랫트에서 북용 후 5분에 인지된 운동 활성의 근소한 감소 및 근소한 호흡곤란을 제외하고 명확한 처리-관련 반대 반응이 관찰되지 않았고, 이것도 복용 후 100분에 완전히 회복되었다. 현재의 연구에서 그리고 표준화를 위한 정도에서 적용된 연속적인 방법의 관점에서, 가능한 한 모든 체중 및 체중 증가 값, 체중 대 복용 일에서 각각의 변화 백분율이 각 동물 및 군에 대해 계산되어 졌다. 통계학적으로 유의성 있는 차이가, 복용 후 7일에 인지된 암컷 랫트의 한 군(10 mg/kg의 복용 준위)의 평균 군 체중 변화 백분율에서 통계학적으로 유의성 있는 감소(p<0.05)를 제외하고 모든 시험 아이템-처리 군 대 담체 대조군 중에서 나타나지 않았다. 모든 동물은 계획된 종료에 따라 완전히 상세한 부검 및 전체 병리학적 검사가 행하여 졌다. 부검에서, 모든 동물은 몸체의 외부 표면, 모든 구멍, 두개골 흉부 및 복부 구멍 및 이들의 내용물을 포함하는 완전한 시험이 되었다. 급성 경구 (PO) 위관 투여 후 14일 실행된 이들의 계획된 부검 시에 모든 시험 아이템 또는 시험 아이템 담체 대조군-처리 동물 중에 아주 명백한 전체 병리학적인 발견은 없었다. 랫트에 급성 경구 (PO) 위관 투여에 따른 시험 화합물 AF710B의 최대 내성 복용량(MTD)이 계산되었다.

트리헥실페티딜은 혈액 뇌막을 관통하고 그리고 기억과 학습 장애를 유발하는 선택적 Ml 무스카린 안타고니스트이다(Bymaster et al., J Pharmacol Exp. Ther. 267: 16-24, 1993; Roldan et al., Neurosci. Lett. 230: 93-96, 1997; Kimura et al., Brain Res. 834: 6-12, 1999). 따라서, 이 화합물의 체계적인 투여는 학습과 기억 과정에서 뇌 M1 무스카린 수용체의 역할을 조사하기 위한 약리학적인 도구로서 유용하다. 투약하지 않은 위스타르 랫트는 아래의 실험에 사용되어 졌다. 수동적 회피반응 (PA) 시험은 훈련(순응) 페이스 및 억제 페이스로 구성된다. 훈련 과정에서, 각 랫트는 적은 조명된 구획에 개별적으로 위치되어 지고 그리고 순응/적응의 60초 후, 큰 구획의 문은 개방되고 그리고 들어가는 잠재성이 측정되었다(초기 잠재성). 어두운 구획으로 입장 직후, 문은 닫히고 그리고 피할 수 없는 발의 충격(3초 동안 0.6 mA)이 그리드 바닥을 통해 전달되어 진다. 180 초의 컷오프 포인트가 초기 잠재성으로 사용되었다. 180초 내에 입장(스텝-쓰로)하지 못한 동물은 실험으로부터 배제되었다. 순응 훈련 후 랫트는 그의 집 우리로 복귀되어 진다. 수동 회피 반응 시험의 억제는 밝은 구획에 랫트를 다시 놓고 24시간 후에 측정되어 지고 그리고 60초의 적응 간격 후, 문이 열리고 그리고 어두운 구획으로 다시입장하는 잠재성이 측정되었다. 300초의 컷오프 포인트가 억제 잠재성으로 사용되었다. 300초 내에 스텝 쓰로하지 못한 동물은 장치로부터 배제되었고 그리고 300초 잠재성이 이들에 대하여 기록되어 졌다. 랫트는 2 군으로 분할되었다. 충격 30분 전에, 한 군(N = 40)은 트리헥시페니딜 (5 mg/kg, s.c)로 처리되고 그리고 제이 군 (N = 30)은 이중 증류된 물 (DDW 1 ml/kg, s.c)로 처리되었다. 각 군에서, 랫트는 4 처리 아군으로 분할되고(트리헥시페니딜-처리 군에 대해 N = 9-11 그리고 DDW-처리 군에 대해 N = 7-8): 충격 60분 전에 하나의 아군은 DDW로 처리되고 (10 ml/kg, p.o.), 그리고 세 아군은 AF710B로 처리되었다. 유의성 있는 상호작용이 트리헥시페니딜 및 처리 사이에서 발견되었다 (F(2/63) = 4.0, p < 0.023). DDW (54.22 ± 14.60 s)로 처리된 트리헥시페니딜 랫트의 억제 잠재성은 DDW (242.00 ± 30.60 s)로 처리된 대조군 랫트의 것보다 유의적으로 짧았다(p < 0.001). 그러나, AF710B 0.01 mg/kg (252.50 ± 32.30 s), 및 0.03 mg/kg (178.82 ± 32.70 s)으로 처리된 트리헥시페니딜 랫트의 잠재성 억제는 DDW로 처리된 트리헥시페니딜 랫트의 것보다 유의적으로 길었다 (p < 0.01-0.001). AF710B 0.1 mg/kg (122.00 ± 34.60 s)으로 처리된 트리헥시페니딜 랫트의 억제 잠재성은 DDW로 처리된 트리헥시페니딜 랫트의 것과 다르지 않았다. 따라서 AF710B는 0.01 mg/kg, po (0.028 μmole/kg, po)의 복용량에서도 유효한 것으로 밝혀졌다.

구조식 I의 화합물이 CNS로 이전되어 지기 쉬운지 아닌지를 평가하기 위해, 표 1에 나타난 화합물들의 분배 계수가 계산되어 졌다. 분배 계수는 친지질성의 측정이고 그리고 'log P' 값으로 수치로 나타나고, 여기서 log P는 옥탄올-물 또는 버퍼 분배 계수의 로그이다. Log P 값은 HPLC 방법에 의해서 뿐아니라 예측적인 컴퓨터의 방법에 의해 포함하여 실험적으로 결정되어 질 수 있다. log P의 값이 크면 클수록, 친지질성이 크고 그리고 따라서 대상 화합물 전체의 액체 용해성이 크다. 높은 log P 값을 갖는 기질은 물에서보다 지방 및 오일에서 보다 잘 용해한다. 이것은 수동 확산에 의한 몸체에서 지질(지방-기재) 멤브레인으로 들어가는 이들의 능력을 증진하고, 이에 의해 이들의 흡수 잠재능을 고양한다. 많은 약물은 경구의 전달 방법에 적절하게 하는 1 내지 4 사이의 log P를 가진다. 따라서, logP 값은 약물이 CNS로 빠른 접근을 얻을 수 있는지 아닌지에 대해 일반적인 가이드라인을 제공한다. " Molinspiration " (www.molinspiration.com/cgi-bin/properties. Molinspiration Calculation Services)을 통하여 이용할 수 있는 웹-기재의 프로그램을 사용하여 계산되어 진, 분자 특성의 계산을 위한 패키지인 표 1에 나타난 화합물에 대한 log P는 모든 경우에서 1 내지 4 사이였다.

AF710 및 이의 거울상체 AF710A & AF710B	M.W.= 357.5 Log P = 3.36* M1 mAChR에 대한 효과#: 100μM에서 M1 안타고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF710(40%) AF710B(66%) AF710A(안타고니스트, Kd=31μM)
AF716	M.W.= 344.5 Log P* = 2.64 M1 mAChR에 대한 효과#: AF716(M1 안타고니스트, Kd=7.7μM)
AF717	M.W.= 312.5 Log P = 4.14* M1 mAChR에 대한 효과# 100% 내지 <25%에서 카르바콜 -유도 효과를 저해하는 M1 mAChR에 100μM에서 안타고니스트
AF723	M.W.= 418.6 Log P = 5.18* M1 mAChR에 대한 효과# 100% 내지 <50%에서 카르바콜 -유도 효과를 저해하는 M1 mAChR에 100μM에서 안타고니스트
AF724	M.W.= 242.4 Log P = 1.77* M1 mAChR에 대한 효과# 100% 내지 <50%에서 카르바콜 -유도 효과를 저해하는 M1 mAChR에 100μM에서 안타고니스트
AF725	M.W.= 371.6 Log P = 3.63* M1 mAChR에 대한 효과# 100% 내지 <50%에서 카르바콜 -유도 효과를 저해하는 M1 mAChR에 100μM에서 안타고니스트
AF726	M.W.= 343.5 Log P = 2.85* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=84.7μM
AF727	M.W.= 355.5 Log P = 3.21* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=8.7μM
AF732	M.W.= 371.5 Log P = 3.43*
AF711(AF711A & AF711B)	M.W.= 341.5 Log P = 2.82* M1 mAChR에 대한 효과#: 100μM에서 M1 안타고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF711(19%); AF711A(45%); AF711B(안타고니스트, Kd=42μM)
AF712	M.W.= 296.5 Log P = 3.60* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=22.6μM
AF715	M.W.= 328.5 Log P = 2.10* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=2.5μM
AF706	M.W.= 341.5 Log P = 2.82* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=39.7μM
AF713	M.W.= 296.5 Log P = 3.60* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=112.7μM
AF714	M.W.= 328.4 Log P = 2.1* M1 mAChR에 대한 효과# 안타고니스트, Kd=9.7μM
AF718C	M.W.= 353.5 Log P = 2.67* M1 mAChR에 대한 효과#: 100μM에서 M1 어고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF718C(43%)
AF721	M.W.= 340.5 Log P = 1.95* 100μM에서 M1 어고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF721(13%)
AF730, AF730 I, AF730 II	M.W.= 355.5 Log P = 2.85* M1 mAChR에 대한 효과#: 100μM에서 M1 어고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF730(40%) AF730 I(74%) AF730 II(36%)
AF731	M.W.= 371.5 Log P = 3.39*
AF733	M.W.= 369.5 Log P = 3.53* M1 mAChR에 대한 효과#: 100μM에서 M1 어고니스트 대 카르바콜(완전한 무스카린 어고니스트, 100%): AF733(90%)

* " Molinspiration "을 통하여 이용할 수 있는 웹-기재의 프로그램을 사용하여 계산되어 진, 분자 특성의 계산을 위한 패키지임(Molinspiration Calculation Services, www.molinspiration.com/cgi-bin/properties).

# Ml mAChR에 대한 효과는 상기에 기술된 바와 같이, 세포질 내의 Ca 이온의 유동을 통하여 평가됨. Ml mAChR은 특정한 GPCR을 나타냄.

본 발명은 상기 실시예에 밝혀진 화합물에 제한되지 않고 그리고 본 발명의 범주 내로 되는 많은 다른 화합물이 또한 상기 합성 개략도에 제시된 과정을 사용하여 제조되어 질 수 있다. 이들 방법을 사용하여 구조식 I의 부가적인 화합물의 제조가 화학 기술분야에서 통상인에게 명백할 것이다.

본 발명은 이들의 몇몇 실시형태에 대해 특정한 참고로 자세하게 기술되어 지지만, 변화 및 수사도 본 발명의 정신 및 범주 내로 될 수 있는 것이 본 기술분야의 통상인에게 이해되어 질 것이다.

Claims (20)

1. 다음 구조식 I의 스피로 화합물 또는 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 염:
   
   여기서 A는 다음으로 구성된 군으로부터 선택되어 지고
   

   

   

   

   및

   

   
   여기서
   모든 구조에서 "C"로 표시된 탄소는 스피로 탄소를 나타내고,
   R은 메틸이고,
   n 및 p는 각각 1이고,
   Y는 -O- 또는 -S-이고;
   R¹, R², R³, R⁴, 및 R⁶은 각각 독립적으로 H, 임의적으로 치환된 C_1-6 알킬, 임의적으로 치환된 C_1-6 알콕시, 임의적으로 치환된 C_1-6 하이드록시알킬, 임의적으로 치환된 C_2-6 알케닐, 및 임의적으로 치환된 페닐로부터 선택되고;
   R⁵는 임의적으로 치환된 -C(O)-(C_1-3)-인돌-3-일, -SO₂-4-플루오로페닐, -C(O)CH(n-프로필)₂, -C(O)-(4-하이드록시-3,5-디-테르트부틸페닐), -C(O)-CH(NH₂)-CH₂-인돌-3-일 및 -C(O)-CH₂CH₃인로 구성되는 군으로부터 선택되고,
   그리고, 상기 화합물은,
   

   

   (1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-1-온),
   

   

   (1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-2-프로필-펜탄-1-온),
   

   

   (4-(4-플루오로벤젠술포닐)-2,8-디메틸-1-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]-데칸),
   

   

   (1',4-디메틸-6-(3-인돌프로피오닐)-스피로-(3-옥사-비시클로[3.1.0]-헥산-2,4'피페리딘)), 및

   

   
   (1',4-디메틸-6-[3-(4-플루오로벤젠술포닐)]-스피로-(3-옥사-6-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,4'-피페리딘)),

   

   N-(2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드,

   

   N-(2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드 및
   

   

   (3E)-2,8-디메틸-1-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온-0-[3-(lH-인돌-3-일)프로파노일]옥심
   으로 구성되는 군으로부터 선택됨.
2. 제 1항에 있어서, R³ 및 R⁴가 각각 H인 화합물.
3. 제 1항에 있어서, Y가 S인 화합물.
4. 제 1항에 있어서, Y가 O인 화합물.
5. 제 1항에 있어서, R⁵가 임의적으로 치환된 -C(O)-(C_1-3)-인돌-3-일인 화합물.
   
6. 제 10항에 있어서, R⁵가 -C(O)-CH₂CH₂-인돌-3-일인 화합물.
7. 제 1항에 있어서, A는

   

   이고, R⁵는 -O-C(=O)-CH₂CH₂-인돌-3-일인 화합물.
8. 제 1항에 있어서, R⁵는 -SO₂-4-플루오로페닐인 화합물.
9. 제 1항에 있어서, R⁵는 -C(O)CH(n-프로필)₂인 화합물.
10. 
    

    

    
    (1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로판-1-온).
11. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    

    

    (1-(2,8-디메틸-l-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]dec-4-일)-2-프로필-펜탄-1-온).
12. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    

    

    (4-(4-플루오로벤젠술포닐)-2,8-디메틸-1-옥사-4,8-디아자스피로[4.5]-데칸).
13. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    
    

    

    (1',4-디메틸-6-(3-인돌프로피오닐)-스피로-(3-옥사-비시클로[3.1.0]-헥산-2,4'피페리딘)).
14. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    
    

    

    
    (1',4-디메틸-6-[3-(4-플루오로벤젠술포닐)]-스피로-(3-옥사-6-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,4'-피페리딘)).
15. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    

    

    N-(2,8-디메틸-l-옥사-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드.
16. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    

    

    N-(2,8-디메틸-l-티아-8-아자-스피로[4.5]dec-3-일)-3-(lH-인돌-3-일)-프로피온아미드.
17. 제 1항에 있어서, 다음의 식으로 표시되는 화합물:
    

    

    (3E)-2,8-디메틸-1-옥사-8-아자스피로[4.5]데칸-3-온-0-[3-(lH-인돌-3-일)프로파노일]옥심.
18. 청구항 1 내지 17의 어느 한 항에 따른 화합물의 약학적으로 허용될 수 있는 염.
19. 청구항 1 내지 17의 어느 한 항에 따른 화합물 및 이들의 약학적으로 허용될 수 있는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 약학적 조성물.
20. 제 19항에 있어서, 상기 화합물은 약학적으로 허용될 수 있는 염 형태인 약학적 조성물.

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