KR20160012984A

KR20160012984A - 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌 콘쥬게이트 및 그의 제조방법과 용도

Info

Publication number: KR20160012984A
Application number: KR1020157026851A
Authority: KR
Inventors: 치정 야오; 지아지아 리우; 자오후이 왕; 쿠이 우; 용빈 왕; 시닝 야오; 루이후안 첸; 베이베이 양
Original assignee: 루오다 바이오사이언시스, 인코포레이티드
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2016-02-03
Also published as: CN103333161A; EP3006442A4; RU2015140611A; MX2015016217A; US20160185771A1; US9868734B2; AU2014273751A1; CN105189486A; JP2016519167A; CN105189486B; CA2912943A1; CN103333161B; EP3006442A1; WO2014190758A1

Abstract

본 발명은 옥소인디루빈 또는 이소인디고 유도체, 및 옥소아자인디루빈 또는 이소인디고 유도체, 및 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 약학적으로 허용가능한 염을 공개하였으며, 이들은 당대사문란, 염증성 및 자기면역성 질병, 신경퇴화성 질병, 정신성 질병, 조직증생성 질병 또는 종양 등 질병을 예방 또는 치료하는 약물의 제조에 사용된다.

Description

벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌 콘쥬게이트 및 그의 제조방법과 용도{CONJUGATE OF BENZOFURANONE AND INDOLE OR AZAINDOLE, AND PREPARATION AND USES THEREOF}

본 발명은 새로운 구조를 가진 1'-옥소-(아자）인디루빈(indirubin), 1'-옥소（아자）이소인디고(isoindigo) 유도체에 관한 것이다. 이 유형의 분자는 하나의 인돌(Indole) 또는 아자인돌(azaindole) 분자와 다른 하나의 벤조푸라논(benzofuranone) 분자가 커플링 반응을 통해 형성되며(구체적 구조는 일반식 I, II를 참조), 큰 π공액 헤테로시클로계 화합물을 형성한다. 본 발명은 또한 이러한 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌 콘쥬게이트의 제조 및 그들의 약학적 용도에 관한 것이다.

인디루빈(3,2'-비스인돌) 및 그의 이성질체, 이소인디고(3,3'-비스인돌)는 중약재 청대（Indigofera tinctoria L）에서 분리해낸 항종양의 유효성분이다(Han, J. Traditional Chinese medicine and the search for new antineoplastic drugs. J. Ethnopharmacol. 1988; 24(1):1-17.).

인디루빈(Indirubin), 이소인디고(isoindigo) 및 상기 비스인돌 모핵에 의해 합성된 대량의 유도체가 광범위한 생물활성을 가지고 있음이 이미 증명되었다. 비스인돌의 모핵을 개변시켜 형성된 새로운 구조의 화합물인 아자인디루빈(3,2'-아자인돌-인돌, 또는 3,2'-아자인돌-아자인돌), 아자이소인디고(3,3'-아자인돌-인돌, 또는 3,3'-아자인돌-아자인돌) 및 그의 유도체는 여전히 인디루빈, 이소인디고와 비슷한 작용을 가지고 있다 (Kritsanida, M. et al. Synthesis and antiproliferative activity of 7-azaindirubin-3'-oxime, a 7-aza isostere of the natural indirubin pharmacophore. J. Nat. Prod. 2009;72(12):2199-2202.; Wang, Z. et al. Synthesis and biological evaluation of 7-azaisoindigo derivatives. Arch Pharm ( Weinheim ) 2010; 343(3):160-166.；리썅, 고우찡, 쉬찡찡, 리원빈, 왕초우후이, 요유치쩡. 새로 합성한 7-아지이소인디고의 체내외 항종양 작용, 중국세포생물학학보(

2013;35(3):334-340.). 이러한 화합물에 있어서, 구조상의 공통한 특징은 인돌 또는 아자인돌의 두개 분자가 커플링 반응을 통해 큰 π공액계를 형성하는 것이다. 이러한 분자의 모핵공간 구조의 유사성은 그들의 유사한 생물학적 활성을 부여한다고 생각한다. 이러한 합리적인 추리판단을 통해, 발명자들은 유사한 구조 특징을 가진 일련의 새로운 화합물-인돌(또는 아자인돌) 및 벤조푸란 콘쥬게이트인 [1'옥소（아자）인디루빈, 1'옥소-（아자）이소인디고] 및 그의 유도체를 설계 및 합성하였다. 실험결과에 따르면, 인디루빈 및 이소인디고와 비슷하게, 이러한 화합물도 항종양 세포의 생장을 억제하는 작용을 가지고 있다.

천연물은 줄곧 약물의 발견 및 개발의 풍부한 자원으로 되고 있다. 많은 중요한 약물, 예를들면 아스피린(Aspirin), 디곡신(Digoxin) 및 파클리탁셀(Paclitaxel) 등등은 모두 천연물 생물학적 활성에 대한 연구 및 그의 화학적 구조의 개조에서 유래되었다. 청대 등 11가지 중약을 함유한 복방 당귀 알로에환은 중국에서 전통적으로 만성골수성백혈병의 치료에 사용되며, 중국 과학자에 의해 그의 유효성분이 인디루빈임이 검증되었다. (Wu, L., Yang, Y. & Zhu, Z. Studies on the active principles of indigofera tinctoria in the treatment of CML. Comm . Chinese Herb. Med . 1979; 9(1):6-8.). 인디루빈 및 그의 이성질체인 이소인디고의 구조 활성 상관에 대한 연구를 통해, 중국에서는 신규 약물인 인디루빈 및 메이소인디고(Meisoindigo, 또는 N-메틸-이소인디고)를 개발하였다(Institute of Haematology, Chinese Academy of Medical Sciences. Clinical studies of Dang Gui Lu Hui Wan in the treatment of CML. Chinese J. Intern. Med . , 1979; 15:86-88.; Institute of Haematology, Chinese Academy of Medical Sciences. Clinical and experimental studies in the treatment of chronic granulocytic leukemia with indirubin. Zhonghua Nei Ke Za Zhi 1979; 18(2):83-88.; Wu, K., Zhang, M., Fang, Z. & Huang, L. Potential antileukemic agents, synthesis of derivatives of indirubin, indigo, and isoindigotin. Yao Xue Xue Bao 1985; 20(11):821-826.; Ji, X., Zhang, F., Liu, Y. & Gu, Q. Studies on the antineoplastic action of N-methylisoindigotin. Yao Xue Xue Bao. 1985; 20(4):247-251.). 아파티니브 메실레이트(Imatinib Mesylate)가 개발되기 전에, 중국에서 인디루빈 및 메이소인디고는 만성골수성백혈병을 치료하는 효과적인 약물이었다. 부동한 작용메커니즘에 따라, 인디루빈계 화합물은 여전히 아파티니브 메실레이트 내약성 환자에게 사용할 수 있다 (Kim, W. et al. 5'-OH-5-nitro-Indirubin oxime (AGM130), an Indirubin derivative, induces apoptosis of Imatinib-resistant chronic myeloid leukemia cells. Leuk . Res. 2013; 37(4):427-433.).

인디루빈 및 이소인디고 및 유사한 구조 특징을 가진 유도체(이하, "인디루빈계 화합물"이라고 약칭)는 세포의 생장 및 분화에 필요한 많은 단백질 인자의 기능에 영향을 주어, 광범위한 생물학적 활성을 나타내게 된다. 부동한 유도체는 부동한 단백질 인자에 대해 부동한 선택성 및 작용강도를 가질 수 있어(Duensing, S. et al. Cyclin-dependent kinase inhibitor indirubin-3'-oxime selectively inhibits human papillomavirus type 16 E7-induced numerical centrosome anomalies. Oncogene 2004;23(50):8206-8215.; Lee, J. et al. Induction of apoptosis by a novel indirubin-5-nitro-3'-monoxime, a CDK inhibitor, in human lung cancer cells. Bioorg . Med . Chem . Lett . 2005;15(17):3948-3952.; Moon, M. et al. Synthesis and structure-activity relationships of novel indirubin derivatives as potent anti-proliferative agents with CDK2 inhibitory activities. Bioorg . Med. Chem. 2006; 14(1):237-246.; Choi, S. et al. 5,5'-substituted indirubin-3'-oxime derivatives as potent cyclin-dependent kinase inhibitors with anticancer activity. J. Med . Chem . 2010;53(9):3696-3706.), 부동한 치병 메커니즘에 따른 질병에 대해 효과적인 약물을 개발해낼 수 있다.

사이클린 의존성 키나아제(Cyclin dependent kinase, CDK)는 일종의 세린/트레오닌 단백질 키나아제이다. 인간의 유전자게놈은 21개의 CDK 및 5개의 CDK 유사 단백질(CDK-like, CDKL)을 코딩하는 유전자를 포함한다(Malumbres, M. et al. Cyclin-dependent kinases: a family portrait. Nat. Cell Biol . 2009; 11(11):1275-1276.). 사이클린(Cyclin)은 세포주기를 조절하는 큰 부류의 단백질을 포함한다. 부동한 사이클린은 세포주기의 부동한 단계에서 모두 촉매리간드 CDK와 결합하여 여러가지 기능을 발휘하게 된다. 촉매 리간드인 CDK 자체는 거의 활성이 없으나, 사이클린의 결합은 CDK를 활성화시킬 뿐만 아니라, 촉매 작용기질의 특이성도 결정한다. 모든 진핵세포에 있어서, CDKs의 지속적이고 질서적인 활성화 및 그의 기질에 대한 인산화는 세포주기의 매 단계를 제어하고 있다. 비정상적인 CDK 활성에 의해 초래된 세포증식은 절대 대부분 유형의 종양세포의 공통적 특성이다(Sherr, C. Cancer cell cycles. Science 1996;274(5293):1672-1677.). CDK 활성을 억제하면, 세포증식을 효과적으로 막을 수 있어, 세포분화의 성숙을 촉진시키거나 세포사망 및/또는 자가소화작용을 촉진시킨다. CDK를 타겟으로 개발된 신규 약물은 세포증식을 막을 수 있으며, 세포사망을 유도하여 종양치료 방면에 있어서 밝은 전망을 가지고 있다((Abate, A., Pentimalli, F., Esposito, L. & Giordano, A. ATP-noncompetitive CDK inhibitors for cancer therapy:an overview. Expert Opin. Investig . Drugs 2013; 22(7):895-906.). 최근 십여년 동안 이미 십여 종의 부동한 모핵구조를 가진 소분자 CDK 억제제가 임상실험 단계에 진입하였으나, 아직까지 출시된 약물은 없다(Jorda, R., Paruch, K. & Krystof, V. Cyclin-dependent kinase inhibitors inspired by roscovitine:purine bioisosteres. Curr . Pharm . Des. 2012;18(20):2974-2980.; Bose, P., Simmons, G. & Grant, S. Cyclin-dependent kinase inhibitor therapy for hematologic malignancies. Expert. Opin . Investig . Drugs 2013;22(6):723-738.; Galons, H., Oumata, N., Gloulou, O. & Meijer, L. Cyclin-dependent kinase inhibitors closer to market launch?. Expert. Opin . Ther . Pat. 2013; 23(8):945-963.). CDK관련 세포주기 경로의 차단은 심각한 결과를 초래할 수 있으며, 임상에서 CDK 억제제의 한정적인 치료효과는 일반적으로 심한 독소부작용 반응을 일으키게 된다. 이는 이미 CDK 타겟 약물 개발에 있어서 도전의 하나로 되었다. CDK 억제제의 작용강도, CDK 서브타입에 대한 선택성, ATP 경쟁성 또는 비경쟁성에 따라, 초래되는 독소부작용 반응이 국한적일 수도 있고 광범위할 수도 있다. (Malumbres, M., Pevarello, P., Barbacid, M. & Bischoff, J. CDK inhibitors in cancer therapy: what is next?. Trends Pharmacol . Sci . 2008;29(1):16-21.; Abate, A., Pentimalli, F., Esposito, L. & Giordano, A. ATP-noncompetitive CDK inhibitors for cancer therapy:an overview. Expert Opin . Investig . Drugs 2013; 22(7):895-906.)

인디루빈 및 그의 이성질체의 유도체인 메이소인디고는 중국에서 백혈병의 치료에 사용되며, 비교적 강한 항종양 활성을 가지고 있으나 비교적 적은 독소부작용 반응을 갖고 있다. 인디루빈 분자는 반데르발스 힘(vander Waals force) 및 수소결합에 의해 CDK2의 아데노신 삼인산(ATP)의 결합부위와 상호 작용하며, CDK2의 키나아제의 활성을 강력하게 억제하며, 세포분열주기를 G2/M기에 머무르게 하여, 많은 부동한 유형의 세포의 증식을 억제한다(Hoesse, R. et al. Indirubin, the active constituent of a Chinese antileukaemia medicine, inhibits cyclin-dependent kinases. Nat. Cell Biol . 1999;1(1):60-67.). 부동한 인디루빈계 화합물은 부동한 CDK 서브타입에 대해 부동한 선택성과 역가강도를 가지고 있다. 인디루빈계 화합물의 이러한 작용 메커니즘(Eisenbrand, G., Hippe, F. & Jakobs, S. Molecular mechanisms of indirubin and its derivatives:novel anticancer molecules with their origin in traditional Chinese phytomedicine. J. Cancer Res. Clin . Oncol. ., 2004; 130:627-635.)은 이러한 화합물이 수많은 세포분열 증식 비정상적인 질병, 예를들면, 조직증생성 질병 및 각종 유형의 종양에 대해 우수한 치료효과 및 컨트롤 가능한 독소부작용 반응을 가지고 있음을 제시하고 있다.

인디루빈계 화합물은 CDKs뿐만아니라, 기타 단백질 키나아제에 대해서도 조절작용을 가지고 있다. 글리코겐생성효소 키나아제-3(GSK3)은 최초에 글리코겐생성효소를 인산화시켜 효소의 활성을 감소시킬 수 있는 것으로 발견되었으며, GSK3은 당대사 경로중의 기타 단백질, 예를들면 인슐린수용체물질-1(IRS1), 당분해효소(포도당6-인산화효소, G6Pase) 및 글루코네오제닉 효소(포스포에놀피루브산 카르복시키나아제, PEPCK)도 인산화할 수 있다. GSK3은 또한 면역반응, 선천적 및 획득성 면역에 관련된 수많은 신호전달 경로 중에서 중요한 작용을 하고 있다 (Wang, H., Brown, J. & Martin, M. Glycogen synthase kinase 3:a point of convergence for the host inflammatory response. Cytokine 2011; 53(2):130-140.). GSK3은 신경계통 발육 및 재생에 있어서 관건적 효소이다(Seira, O. & Del Rio, J. Glycogen Synthase Kinase 3 Beta (GSK3β) at the Tip of Neuronal Development and Regeneration. Mol . Neurobiol . Mol. Neurobiol. 2014; 49(2):931-44.). GSK3의 비정상적인 활성은, 신경세포 퇴화 및 뇌중 녹말체 단백질-β(Amyloid-β，Aβ)의 과량의 침전과 관련됨이 발견되었으며, 직접적으로 Aβ 생성을 촉진하고 신경섬유매듭을 초래하는 타우(Tau) 단백질의 과도 인산화과정을 촉진한다고 알려졌다. 또한, 일부 정신분열증 치료 약물의 치료효과가 GSK3 활성 억제와 관련됨을 발견하였다(Jope, R., Yuskaitis, C. & Beurel, E. Glycogen Synthase Kinase-3 (GSK3):Inflammation, Diseases, and Therapeutics. Neurochem Res. 2007; 32(4-5):577-595.). 따라서, GSK3 타겟 약물은 아주 광범위한 용도를 가지고 있으며( (Maes, M. et al. New drug targets in depression:nflammatory, cell-mediated immune, oxidative and nitrosative stress, mitochondrial, antioxidant, and neuroprogressive pathways. And new drug candidates--Nrf2 activators and GSK-3 inhibitors. Inflammopharmacology 2012; 20(3):127-150.), II형 당뇨병 등 당대사문란(Gao, C., Hœlscher, C., Liu, Y. & Li, L. GSK3: a key target for the development of novel treatments for type 2 diabetes mellitus and Alzheimer disease. Rev. Neurosci. 2011; 23(1):1-11.); 관절염 등 염증성 및 자기면역성 질병(Beurel, E., Michalek, S. & Jope, R. Innate and adaptive immune responses regulated by glycogen synthase kinase-3 (GSK3). Trends Immunol . 2010; 31(1):24-31.); 알츠하이머（Alzheimer's） 등 신경퇴화성 질병(Ma, T. GSK3 in Alzheimer's Disease: Mind the Isoforms. J. Alzheimers Dis . 2014; 39(4):707-710.); 정신분열증 등 신경성 질병(Cole, A. Glycogen synthase kinase 3 substrates in mood disorders and schizophrenia. FEBS J. 2013; 280(21):5213-5227.) 등등의 치료에 사용된다. 인디루빈은 처음으로 발견된 비교적 낮은 나노몰 농도하에서 GSK3β의 활성을 억제할 수 있는 화합물이며 (Leclerc, S. et al. Indirubins inhibit glycogen synthase kinase-3 beta and CDK5/p25, two protein kinases involved in abnormal tau phosphorylation in Alzheimer's disease. A property common to most cyclin-dependent kinase inhibitors?. J. Biol . Chem . 2001; 276(1):251-256.), 이로써 인디루빈계 화합물은 상기 여러가지 질병의 치료에 사용될수 있다.

단백질 키나아제에 한정되지 않고, 인디루빈계 화합물은 신호전달 경로에 있어서 관건적 인자의 활성을 조절할 수 있으며, 부동한 측면에서 세포의 증식과 분화에 영향을 주게 된다. 신호전달 및 전사활성화 인자 STAT（Signal transducer and activator of transcription）는 생장, 증식 및 분화 등 수많은 세포 활동에 관련되는 중요한 전사 인자이다. 면역조절, 숙주방어, 조혈, 혈관생성, 대사 및 암변이 등 생리적 병리과정에 있어서 중요한 작용을 하고 있다(O'Shea, J., Holland, S. & Staudt, L. JAKs and STATs in immunity, immunodeficiency, and cancer. N. Engl. J. Med. 2013; 368(2):161-170.). JAK-STAT 신호전달 경로는 세포인자 전달신호의 통용 경로이며, STAT는 상기 경로의 핵심이다. 그중, STAT3은 보조성 T세포 Th17 분화 및 기능의 주요한 조절인자이다(Chaudhry, A. et al. CD4+ Regulatory T Cells Control TH17 Responses in a Stat3-Dependent Manner. Science 2009;326(5955):986-991.; Camporeale, A. & Poli, V. IL-6, IL-17 and STAT3:a holy trinity in auto-immunity?. Front Biosci (Landmark Ed) 2012; 17:2306-2326.). Th17 및 조절성 T세포 Treg의 불균형은 대부분 염증성 및 자기면역성 질병의 주요 원인이다. STATs를 타겟으로 새로운 약을 개발하는 것은 거대한 잠재력을 가지고 있다 (Mankan, A. & Greten, F. Inhibiting signal transducer and activator of transcription 3: rationality and rationale design of inhibitors. Expert Opin . Investig . Drugs 2011; 20(9):1263-1275.). 특이적 및 강한 효과를 가진 STAT3 억제제는 부동한 종류의 종양을 치료할 수 있을 뿐만 아니라(Page, B., Ball, D. & Gunning, P. Signal transducer and activator of transcription 3 inhibitors:a patent review. Expert. Opin . Ther . Pat. 2011; 21(1):65-83.; Wang, X., Crowe, P., Goldstein, D. & Yang, J. STAT3 inhibition, a novel approach to enhancing targeted therapy in human cancers (review). Int . J. Oncol. 2012;41(4):1181-1191.), 기타 STAT3 이상 및 그의 조절을 받는 Th17 이상으로 인한 각종 염증 또는 면역과 관련된 질병(Ghoreschi, K. et al. T helper 17 cell heterogeneity and pathogenicity in autoimmune disease. Trends Immunol . 2011;32(9):395-401.)，예를들면, 풍습성 관절염 (Ju, J. et al. Modulation of STAT-3 in rheumatoid synovial T cells suppresses Th17 differentiation and increases the proportion of Treg cells. Arthritis Rheum. 2012; 64(11):3543-3552.), 염증성 장질환 IBD(Li, Y., de Haar, C., Peppelenbosch, M. & van der Woude, C. New insights into the role of STAT3 in IBD. Inflamm Bowel Dis .2012; 18(6):1177-1183.), 피부염 및 마른버짐(Kim, M. et al. Indirubin, a purple 3,2- bisindole, inhibited allergic contact dermatitis via regulating T helper (Th)-mediated immune system in DNCB-induced model. J. Ethnopharmacol . 2013;145(1):214-219.; Novelli, L., Chimenti, M., Chiricozzi, A. & Perricone, R. The new era for the treatment of psoriasis and psoriatic arthritis: perspectives and validated strategies. Autoimmun Rev. 2014; 13(1):64-69.)， 계통성 홍반낭창 (Nalbandian, A., Crispin, J. & Tsokos, G. Interleukin-17 and systemic lupus erythematosus:current concepts. Clin . Exp . Immunol. 2009; 157(2):209-215.;), I형 당뇨병(Shao, S. et al. Th17 cells in type 1 diabetes. Cell Immunol . 2012; 280(1):16-21.), 혈관 재협착증(Restenosis) (Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3'-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb . Vasc . Biol . 2010; 30(12):2475-2481.) 등등을 치료할 수도 있다. 인디루빈계 화합물은 STAT3의 신호전달을 억제하고(Nam, S. et al. Indirubin derivatives inhibit Stat3 signaling and induce apoptosis in human cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005;102(17):5998-6003.), STAT3의 활성화를 억제하여（Aggarwal, B. et al. Targeting signal-transducer-and-activator-of-transcription-3 for prevention and therapy of cancer: modern target but ancient solution. Ann. N. Y. Acad . Sci . 2006; 1091:151-169.), 또한 종양의 혈관생성을 억제하며(Zhang, X. et al. Indirubin inhibits tumor growth by antitumor angiogenesis via blocking VEGFR2-mediated JAK/STAT3 signaling in endothelial cell. Int . J. Cancer 2011; 129(10):2502-2511.), 암세포의 사망을 촉진하며(Ribas, J. et al. 7-Bromoindirubin-3'-oxime induces caspase-independent cell death. Oncogene 2006; 25(47):6304-6318.), Th17 세포분화를 억제하는 등의 기능(Glatigny S, et al. Treatment of collagen-induced arthritis by Natura-alpha via regulation of Th-1/Th-17 responses. Eur . J. Immunol . 2010. 40(2):460-469.)을 가지고 있다. 따라서, 인디루빈계 화합물은 상기 각종 종양 및 각종 염증성 및 자기면역성 질병의 치료에 사용될수 있다.

인디루빈계 화합물의 광범위한 생물학적 활성은 여러가지 유형의 세포, 세포인자 및 신호전달 경로에 대한 조절작용에 의해서도 표현된다. 인디루빈계 화합물은 보조성 T세포 17의 분화를 억제하는 동시에, 호중구(neutrophil) 세포의 분화를 촉진할 수 있으며(Suzuki, K. et al. Indirubin, a Chinese anti-leukaemia drug, promotes neutrophilic differentiation of human myelocytic leukaemia HL-60 cells. Br. J. Haematol . 2005; 130(5):681-190.); 단핵세포 유래의 수지상 세포(Dendritic Cells)의 성숙을 억제하며(Vlachos, C. et al. Malassezia-derived indoles activate the aryl hydrocarbon receptor and inhibit Toll-like receptor-induced maturation in monocyte-derived dendritic cells. Br. J. Dermatol. 2012; 167(3):496-505.); 대식세포의 기능을 조절하며(Babcock, A., Anderson, A. & Rice, C. Indirubin-3'-(2,3 dihydroxypropyl)-oximether (E804) is a potent modulator of LPS-stimulated macrophage functions. Toxicol . Appl . Pharmacol. 2013; 266(1):157-166.); 혈관 평활근 세포의 증식을 억제하며(Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3'-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb . Vasc . Biol . 2010; 30(12):2475-2481.); 신경전구 세포의 신생과 분화를 증가시키며(Lange, C. et al. Small molecule GSK-3 inhibitors increase neurogenesis of human neural progenitor cells. Neurosci . Lett . 2011; 488(1):36-40.；Castelo-Branco, G., Rawal, N. & Arenas, E. GSK-3beta inhibition/beta-catenin stabilization in ventral midbrain precursors increases differentiation into dopamine neurons. J. Cell Sci. 2004; 117(Pt 24):5731-5737.); 지방세포의 분화를 억제하며(Choi, O. et al. The small molecule indirubin-3'-oxime activates Wnt/β-catenin signaling and inhibits adipocyte differentiation and obesity. Int . J. Obes ( Lond ). 2013; 209:1-9); 미토콘드리아의 기능에 영향을 주는(Varela, A. et al. Indirubin-3'-oxime impairs mitochondrial oxidative phosphorylation and prevents mitochondrial permeability transition induction. Toxicol . Appl . Pharmacol . 2008; 233(2):179-185.) 등의 작용을 한다. 인디루빈계 화합물은 여러가지 염증성 세포인자의 생성을 억제한다(Kunikata, T. et al. Indirubin inhibits inflammatory reactions in delayed-type hypersensitivity. Eur . J. Pharmacol . 2000; 410(1):93-100.; Glatigny S, et al. Treatment of collagen-induced arthritis by Natura-alpha via regulation of Th-1/Th-17 responses. Eur . J. Immunol . 2010. 40(2):460-469.). 상기 Jak/Stat3 경로 외에, 인디루빈계 화합물은 또한 기타 신호 전달경로에 영향을 준다. 예를들면, NFλB 신호경로 (Kim, J. & Park, G. Indirubin-3-monoxime exhibits anti-inflammatory properties by down-regulating NF-κB and JNK signaling pathways in lipopolysaccharide-treated RAW264.7 cells. Inflamm . Res. 2012; 61(4):319-325.), Wnt/β-Catenin 신호경로 (Zahoor, M., Cha, P., Min, D. & Choi, K. Indirubin-3'-Oxime Reverses Bone Loss in Ovariectomized, Hindlimb-Unloaded Mice via Activation of the Wnt/β-Catenin Signaling. J. Bone Miner Res. 2014; 29(5):1196-1205.), 방향성 탄화수소 수용체(AHR) 신호경로 (Stevens, E., Mezrich, J. & Bradfield, C. The aryl hydrocarbon receptor:a perspective on potential roles in the immune system. Immunology 2009; 127(3):299-311.) 등이 있다. 부동한 선택성을 가진 인디루빈계 화합물은 부동한 원인에 따른 질병의 치료에 사용할 수 있다. 상기 종양, 염기성 자기면역성 질병 외에, 또한 심혈관 계통 질병 (Schwaiberger, A. et al. Indirubin-3'-monoxime blocks vascular smooth muscle cell proliferation by inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 signaling and reduces neointima formation in vivo. Arterioscler. Thromb . Vasc . Biol . 2010; 30(12):2475-2481.); 비만증 치료 (Choi, O. et al. The small molecule indirubin-3'-oxime activates Wnt/β-catenin signaling and inhibits adipocyte differentiation and obesity. Int . J. Obes ( Lond ). 2013; 209:1-9), 골다공증 (Zahoor, M., Cha, P., Min, D. & Choi, K. Indirubin-3'-Oxime Reverses Bone Loss in Ovariectomized, Hindlimb-Unloaded Mice via Activation of the Wnt/β-Catenin Signaling. J. Bone Miner Res. 2014; 29(5):1196-1205.) 및 천식 (Gupta, S., Sundaram, C., Reuter, S. & Aggarwal, B. Inhibiting NF-κB activation by small molecules as a therapeutic strategy. Biochim Biophys Acta 2010;1799 (10-12):775-787.; Mak, NK.et al. Inhibition of RANTES expression by indirubin in influenza virus-infected human bronchial epithelial cells. Biochem Pharmacol. 2004;67(1):167-74.); 노화방지 (Spindler, S. et al. Novel protein kinase signaling systems regulating lifespan identified by small molecule library screening using drosophila. 2012; PLoS One, 7(2):e29782.); 장기이식 거부반응 억제 (Stevens, E., Mezrich, J. & Bradfield, C. The aryl hydrocarbon receptor:a perspective on potential roles in the immune system. Immunology 2009; 127(3):299-311.); 및 뇌염 바이러스 및 에이즈 바이러스를 포함한 항바이러스(Chang, S. et al. Antiviral Activity of Isatis indigotica Extract and Its Derived Indirubin against Japanese Encephalitis Virus. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012(925830):1-7.; Heredia, A. et al. Indirubin 3'-Monoxime, from a Chinese Traditional Herbal Formula, Suppresses Viremia in Humanized Mice Infected with Multidrug-Resistant HIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses 2014; 30(5):403-406.) 등이 있다.

상기와 같이, 인디루빈계 비스인돌 화합물은 세포주기 단백질 의존성 키나아제, 글리코겐생성효소 키나아제-3, 타이로신 키나아제 JAK 및 전사인자 STAT 활성을 억제하는 작용을 하며, 기타 신호전달 경로 등에 영향을 주는 작용을 한다. 또한 독소부작용이 적어 약학에서 광범위한 사용 전망을 가지고 있다. 그러나, 이러한 화합물의 지용성 및 수용성이 모두 약해, 사용상에서 한정적이다. 최근, 국내외의 적지 않은 약물연구기구 및 의약업계회사에서 인디루빈계 화합물에 대해 광범위한 구조 수식을 진행하였으나 그 효과가 만족스럽지 못하다. 따라서, 본 분야에서는 인디루빈계 화합물의 생물학적 활성을 가질 뿐만 아니라 우수한 약물제조성 기능을 가진 신규성 화합물을 제조할 것을 절박히 바라고 있다.

본 발명의 목적은 인디루빈계 화합물의 공간구조 및 생물학적 활성과 유사한 신규 화합물인 1'-옥소(아자)인디루빈 유도체(I) 및 1'-옥소(아자)이소인디고 유도체(II) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다. 상기 화합물은 생물학적 활성이 강하고, 수용성이 개선되는 등 장점을 가지고 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 화합물 I 및 II의 제조방법, 약물조성 및 그의 약학적 용도를 제공하는 것이다.

본 발명에 있어서, 하나의 인돌 (또는 아자인돌) 분자와 다른 하나의 벤조푸라논 (또는 옥소인다논) 분자가 커플링 되어 새로운 구조의 큰 π공액 헤테로시클로계 유도체 화합물(일반식 I, II를 참고)을 생성하며, 이들 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염은 인디루빈 및 이소인디고와 유사한 공간적 구조 특성을 가지며, 커플링 분자의 용해성을 개선시키고, 생물학적 활성을 현저하게 유지하거나 증가시키는 장점을 가지고 있다.

도 1은 화합물 75와 7-아자인디루빈 및 CDK₂의 ATP결합 포켓의 도킹 결과를 나타낸다.
도 1에 있어서 녹색 점선은 수소결합 작용을 나타내며, O원자는 레드，N원자는 블루，H원자는 화이트，C원자는 회색을 나타낸다. (a)에 있어서, 이 두가지 화합물의 N-1위치의 H 및 2-위치의 O는 모두 CDK2의 ATP 결합 포켓과 대응한 아미노산 잔기와 수소결합을 형성한다. 도킹 소프트웨어는 Discovery Studio를 사용하며, 선택된 수용체 CDK2의 3차원 구조는 CDK2/cyclinA 복합물과 5-술폰기 인디루빈 결정 후의 결정체에서 오며, 사용한 도킹 방법은 LibDock이다. 화합물 75(우측)의 도킹 스코어는 99.294이며, 대응된 7-아자인디루빈(좌측)의 도킹 스코어는 102.251이다. (b)에 있어서, 이 두가지 분자가 CDK2의 ATP 결합 포켓과 결합 시, 그 결합방식이 비슷함을 명확하게 나타냈다.
도 2는 N-메틸이소인디고와 화합물 93이 STAT3-SH2 구조 도메인의 결합 포켓과의 도킹 결과이다.
도 2에 있어서 녹색 점선은 수소결합 작용을 나타내며, O원자는 레드，N원자는 블루，H원자는 화이트，C원자는 황색을 나타낸다. (d1)에 있어서, N-메틸이소인디고의 N-1' 위치의 H 및 2'-위치의 O는 모두 인간 STAT3-SH2 구조 도메인의 결합 포켓과 대응한 아미노산 잔기와 수소결합을 형성한다. (d1)은 N-메틸이소인디고-d1/e1， LibDockScore：93.9797이며, (d2,d3)은 N-메틸-1'-옥사이소인디고의 1'-위치 및 2'-위치의 O는 각각 STAT3-SH2 구조 도메인의 결합 포켓과 대응한 아미노산 잔기와 수소결합을 형성한다. 도킹 소프트웨어는 Discovery Studio를 사용하며, 선택된 수용체 STAT3-SH2의 3차원 구조는 STAT3-SH2와 AAPpYL 결정 후의 결정체에서 오며, 사용한 도킹 방법은 LibDock이다. N-메틸이소인디고(좌측 d1)의 도킹 스코어는 93.9797이며, 대응한 N-메틸-1'-옥소이소인디고(좌측 d2，N-메틸이소인디고와 동일한 형태)의 도킹 스코어는 91.0665이다. 그러나, d2 중의 N-메틸-1'-옥소이소인디고가 평면에서 180도 회전한 후의 도킹 스코어는 94.5181이며, 도킹에 더 유리하다. (d2)는 N-메틸-1'-옥소이소인디고(N-메틸-1'-옥소이소인디고)-d2/e2, LibDockScore：91.0565이며， (d3)은 N-메틸-1'-옥소이소인디고(N-메틸-1'-옥소이소인디고)-d3/e3, LibDockScore：94.5181이다. (e1~e3)에 있어서, 이 두가지 분자가 STAT3-SH2 결합 포켓과 결합 시, 그의 결합방식은 극히 유사함을 명확하게 나타낸다.

본 발명에서는 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하며, 구조는 하기 일반식 I 또는 II에 표시한 바와 같다.

상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염에 있어서, R¹은 H 또는 D이며, 또는 미치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기 및 비오실(biosyl)기, 글리코실기 및 비오실기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택된다.

R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, D, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 니트로기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, 또는 치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로 메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 술파모일기(sulfamoyl), 이소시아네이트기, 알킬이소시아네이트기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택된다.

R은 산소원자, 유황원자, 셀레늄원자이며, 혹은 R은 하나의 NR⁶ 또는 NOR⁶기이며, 그중, R⁶은 H, 또는 미치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₆직쇄 또는 측쇄 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, C₃ 또는 C₆ 지환족기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 포스포릴기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택된다.

인디루빈 유도체는 항바이러스, 항균 및 종양세포증식 억제 활성을 가지고 있다(Vine, K. et al. Cytotoxic and anticancer activities of isatin and its derivatives:a comprehensive review from 2000-2008. Anticancer Agents Med Chem. 2009; 9(4):397-414.; Aboul-Fadl, T. et al. Schiff bases of indoline-2,3-dione (isatin) with potential antiproliferative activity. Chem . Cent. J. 2012; 6(1):49-59.). 벤조푸라논 구조 유도체는 플라본(flavone)계 구조의 유사체이며, 또한 훌륭한 CDKs 억제제이며 아주 강력한 항종양 작용을 가지고 있다(Schoepfer, J. et al. Structure-based design and synthesis of 2-benzylidene-benzofuran-3-ones as flavopiridol mimics. J. Med . Chem. 2002; 45(9):1741-1747.). 따라서, 1'-옥소(아자)인디루빈과 1'-옥소(아자)이소인디고 유도체는 상응하는 작용을 가지고 있어야 한다. 또한, 커플링 분자에 있어서, 아자인돌의 피리딘환은 염기성을 띠며, 이러한 관련성 분자는 산 또는 산성물질과 쉽게 상응하는 염 또는 약물 전구체를 형성하여, 용해성 및/또는 생물적 이용도를 개선시키며, 약물제조성에 더 큰 선택적 공간을 제공해주고 있다.

본 발명의 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1~3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1~3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염에 있어서, 이들은 하나의 벤조푸라논과 하나의 인돌(또는 하나의 아자인돌)이 커플링을 통해 형성된 화합물이며, 그중, I-1은 1'옥소인디루빈 유도체이고, I-2는 1'-옥소-5아자인디루빈 유도체이며, I-3은 1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체이며; II-1은 1'-옥소이소인디고 유도체이며, II-2는 1'-옥소-5-아자이소인디고 유도체이며, II-3은 1'-옥소-7-아자이소인디고 유도체이다. 그중, 바람직하게,

R¹은 H, D, C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기, 글리코실기이며,

R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 이소시아네이트기이며,

상기 글리코실기는 아라비오노스(arabinose), 크실로오스(xylose), 리보오스(ribose), 만노오스(mannose) 및 글루코오스(glucose)이며,

R은 산소원자, 유황원자, 셀레늄원자이며, 또는 R은 하나의 NR⁶ 또는 NOR⁶기이며, 그중, R⁶은 H, 또는 C₁ 내지 C₆직쇄 또는 측쇄 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, C₃ 또는 C₆ 지환족기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 포스포릴기이다.

본 발명의 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3)는 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하며, 상기 화합물은 더 바람직하게 하기 그룹에서 선택된다: 1'-옥소 인디루빈 유도체(I-1): 표 1 중의 화합물 No：1-60；1'-옥소-5-아자인디루빈 유도체(I-2): 표 2 중의 화합물 No：61-74；1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체(I-3): 표 3 중의 화합물 No.75-90；1'-옥소이소인디고 유도체(II-1): 표 4 중의 화합물 No.91-120；1'-옥소-5아자이소인디고유도체(II-2): 표 5 중의 화합물 No.121-135；1'-옥소-7-아자이소인디고 유도체(II-3): 표 6 중의 화합물 No.136-153.

본 발명의 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3)의 염은, 상기 약학적으로 허용가능한 무기산 또는 유기산과 함께 형성된 염이며, 그중 비교적 바람직한 무기산은 염산, 브롬화수소산, 인산, 질산, 황산이며, 비교적 바람직한 유기산은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 호박산, 나프탈렌디술폰산(1,5), 아시아틱산, 카르베녹솔론(carbenoxolone), 글리시리진산(Glycyrrhizic acid), 올레아놀릭산(Oleanolic acid　), 마스리닉산(Maslinic acid), 우르솔산(Ursolic Acid), 코로솔산(corosolic acid), 베툴린산(betulinic acid), 보스웰산(boswellic acid), 옥살산, 주석산, 젖산, 살리실산, 안식향산, 발레르산, 디에틸아세트산, 말론산, 호박산, 푸마르산, 피멜린산, 아디프산(Adipic acid), 말레산, 사과산, 아미노술폰산, 페닐프로피온산, 글루콘산, 아스코르빈산, 니코틴산, 이소 니코틴산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 레몬산 및 아미노산이다.

또한, 본 발명은 약물조성물을 제조하는 방법을 제공하였으며, (a) 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염; 및 (b) 약학적으로 허용가능한 담체를 혼합하여 약물조성물을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염으로 형성된 약물 조성물의 제형은 소용량 주사제, 중용량 주사제, 대용량 주사제, 분말주사제, 주사용 유제, 정제, 환제, 캡슐제, 페이스트, 크림, 패치, 리니먼트제, 분말제, 분무제, 이식제, 적제, 좌제, 연고제, 각종 나노제제, 리포솜이며, 상응한 리포솜은 주로 상기 주사제를 제조한다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물은 하기 질병의 치료에 사용된다: 각종 유형의 종양을 포함한 세포주기 단백질 의존성 키나아제(CDK) 이상과 관련된 질병; 당대사문란, 염증성 및 자기면역성질병, 신경퇴화성 질병 및 정신성 질병을 포함한 글리코겐생성효소 키나아제　3(GSK3) 이상과 관련된 질병; 종양 및 각종 염증성 및 자기 면역성 질병을 포함한 신호전달경로(Jak/STAT) 장애 관련 질병; 종양, 염증성 및 자기면역성 질병, 심혈관계통 질병, 비만, 골다공증, 노화, 바이러스감염을 포함한 세포분화와 자기방어기능 장애 관련 질병.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물의 특징은, 세포주기 단백질 의존성 키나아제(CDK)를 억제하는 억제제로 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물은, 글리코겐 생성효소 키나아제　3(GSK)을 억제하는 억제제로 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물은, 신호전달과 전사활성인자(STAT) 기능을 억제하는 억제제로 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물은, 세포형성 및 분화를 조절하는 조절제로 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물의 특징은 각종 종양, 당대사문란, 염증성 및 자기면역성 질병, 신경퇴화성 및 정신성 질병, 심혈관계통의 질병, 비만, 골다공증, 노화, 바이러스 감염 등의 치료와 예방에 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3)와 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3) 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 및 그들의 약물조성물의 특징은, 각종 종양, 당대사문란, 염증성 및 자기면역성 질병, 신경퇴화성 및 정신성 질병, 심혈관계통의 질병, 비만, 골다공증, 노화, 바이러스 감염 등의 치료와 예방에 사용할 경우, 단독 약물로 치료할 수도 있고 두가지, 세가지 또는 더 많은 약물과 같이 치료할 수도 있으며, 동시 투여 또는 부동한 순서인 선후순서로 투약할 수도 있다. 또한 기타 치료법과 같이 치료할 수도 있다. 이 치료법에는 방사선 치료와의 결합, 중약과의 결합, 외과수술과의 결합, 생물조절제와의 결합, 유전자치료와의 결합치료가 포함된다.

본 발명의 일반식 I 및 일반식 II로 표시된 화합물에 있어서, 더 바람직한 표 1-6에 표시된 화합물은 각 실시예에서 제조한 1'-옥소인디루빈 유도체(I-1 내지 3) 및 1'-옥소이소인디고 유도체(II-1 내지 3)이며, 하기 표를 참고로 한다.

새로 합성된 모든 화합물은 여러가지 물리적 방법을 통해 구조 평가하였으며, ¹H-NMR, ESI-MS 또는 HRMS 및 원소분석 등을 포함한다.

사용과 투약

일반적으로, 본 발명의 화합물은 본문에 기재한 질병을 효과적으로 치료할 수 있는 양을 사용한다. 본 발명의 화합물은 임의의 적합한 경로에 따라 이러한 경로에 적합한 약물조성물의 형식으로 예상한 치료 유효량을 투여한다.

의학적 질병 치료에 필요한 치료유효량의 화합물의 투여량은 본 분야의 기술자들이 의학분야의 일반적인 임상전 및 임상방법에 따라 쉽게 확정할 수 있다.

본 발명의 화합물은 경구투여를 할 수 있다. 경구투여는 화합물이 위장내에 들어갈 수 있도록 삼키거나, 입에 머금거나 또는 혀밑에 투여하여 화합물이 직접 구강에서 혈액속에 들어가게 할 수 있다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물은 또한 직접 혈액, 근육 또는 내장기관에 투여할 수 있다. 위장 외에 투여하는 방법은 정맥내, 동맥내, 복막내, 막내, 심실내, 요도내, 흉골내, 두개골내, 근육내 및 피하에 사용하는 방법이다. 위장 외에 사용하는데 적합한 장치는 침상(마이크로 주사바늘) 주사기, 무침주사기 및 주입기술을 포함한다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물은 또한 피부 또는 점막, 즉 피부 또는 피부를 통해 국부적으로 사용된다. 다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물은 또한 비강내 투여 또는 흡입투여를 할 수도 있다. 다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물은 직장 또는 질내 투여를 할 수도 있다. 다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물은 또한 직접적으로 안부 또는 귀에 투여할 수도 있다.

상기 화합물 및/또는 상기 화합물의 조성물의 투여방식은 환자의 유형, 연령, 몸무게, 성별 및 의학질병, 질병의 심각성, 투여경로, 및 사용된 구체적 화합물의 활성을 포함한 여러 요소에 의해 결정된다. 따라서, 투여방식은 여러가지로 변화할 수 있다. 약 0.1 내지 약 1000 mg/kg 체중/1일 레벨의 사용량으로 상기 질병의 치료에 사용된다. 하나의 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물의 1일 총 투여량(한번 투여량 또는 여러 번의 투여량)은 일반적으로 약 0.1 내지 약 500mg/kg이다, 다른 실시방식에 있어서, 본 발명의 화합물의 1일 총투여량은 약 0.1 내지 약 300 mg/kg이나, 다른 실시방식에 있어서, 약 0.5 내지 약 200 mg/kg(즉, mg 본 발명의 화합물/kg체중)이다. 한 실시방식에 있어서, 사용량은 0.1 내지 10 mg/kg/1일이다. 한 실시방식에 있어서, 사용량은 0.1 내지 1.0 mg/kg/1일이다. 사용량 단위 조성물은 이러한 양을 포함하거나 또는 배수 형식으로 1일 사용량을 구성할 수 있다. 대다수의 상황에서, 화합물은 하루에 여러 번 투여한다(일반적으로 4번을 초과하지 않는다). 필요할 경우, 매일 배수투여량은 1일 총 투여량을 증가시킬 수 있다.

경구투여 시, 조성물은 환자에 대한 증상 투여량의 조절이 쉽도록 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 75.0, 100, 125, 150, 175, 200, 250 및 500 mg의 유효성분을 포함하는 정제형식으로 제공된다. 약물은 일반적으로 약 0.01 mg 내지 약 500 mg의 유효성분을 포함하거나 또는 다른 실시방식에 있어서, 약 1 mg 내지 약 100 mg의 유효성분을 포함한다. 일정한 비율로 약물 주입시 정맥내 사용량은 약 0.01 내지 약 10 mg/kg/분의 범위이다.

본 발명에 따르면, 적합한 테스트 상대는 포유동물을 포함한 대상이다. 본 발명에 따르는 포유동물은 개, 고양이, 소, 산양, 말, 면양, 돼지, 설치류, 토끼목동물, 영장류 등을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 자궁내의 포유동물도 포함한다. 한 실시방식에 있어서, 인류는 적합한 테스트 상대이다. 인류 테스트 상대는 임의의 성별이어도 되며, 임의의 발육단계에 있어도 된다. 제약 약물의 용도에 있어서, 다른 실시방식 중, 본 발명은 한가지 또는 여러가지 본 발명의 화합물을 본 발명의 질병을 치료하는 약물을 제조함에 있어서의 용도를 포함한다.

약물조성물

본 발명의 질병을 치료하기 위해, 본 발명의 화합물 자체를 화합물로 사용할 수 있다. 선택적으로, 약학적으로 사용가능한 염은 의학적 용도에 사용할 수 있으며, 이는 모체 화합물에 비해 더 큰 수용성을 가지고 있기 때문이다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명은 약물조성물을 포함한다. 이러한 약물조성물은, 본 발명의 화합물 및 약용 담체를 포함한다. 상기 담체는 고체, 액체 또는 양자를 모두 구비할 수 있으며, 상기 화합물과 함께 단위사용량 조성물로 제조할 수 있다. 예를들면, 정제이며, 중량%로 0.05％ 내지 95％의 활성 화합물을 함유할 수 있다. 본 발명의 화합물은 타겟 약물 담체로써 적합한 중합체와 커플링할 수 있다. 기타 약리학 활성물질도 존재할 수 있다.

본 발명의 화합물은 임의의 적합한 경로에 의해 사용될 수 있으며, 바람직하게, 이러한 경로에 적합한 약물조성물의 형식 및 예상한 치료 유효량을 투여한다. 활성 화합물과 조성물은 예를들면, 경구, 직장, 위장 외 또는 국부 투여방식으로 사용할 수 있다.

고체 제형 형식의 경구투여는, 예를들면 단독적 단위인 소프트 캡슐 또는 하드캡슐, 환제, 카시에제, 트로치정 또는 정제 등으로 나타내며, 모든 종류는 예정한 양의 본 발명의 화합물을 포함한다. 다른 실시방식에 있어서, 경구투약은 분말제 또는 과립형식일 수 있다. 다른 실시방식에 있어서, 경구투여 형식은 혀밑에 사용하는 트로치정 정제 등이 있다, 이러한 고체 제형에 있어서, 본 발명의 화합물은 일반적으로 한가지 또는 여러가지 보조제와 결합하여 사용한다. 이러한 캡슐 또는 정제는 방출을 제어하는 배합을 포함한다. 캡슐, 정제 및 환제에 있어서, 제형은 완충제를 포함할 수 있으며, 또는 장내 코팅과 함께 제조할 수 있다.

다른 실시방식에 있어서, 경구투약은 액체제형 형식일 수 있다. 경구투여에 사용되는 액체 제형은, 예를들면 본 분야의 통상적인 불활성 희석제(즉, 물)를 포함하는 약용 유제, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르 등을 포함한다. 이러한 조성물은 또한 예를들면, 습윤제, 유화제, 현탁제, 향미제(예를들면, 감미료) 및/또는 방향제 등의 보조제를 포함할 수 있다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명은 위장 외 제형형식을 포함한다. "위장 외 사용"은 예를들면 피하주사, 정맥주사, 복막내, 근육주사, 흉골내 주사 및 주입 등을 포함한다. 주사제제(즉, 무균주사 수성 또는 유성 현탁액)는 이미 알고 있는 기술에 근거하여 적합한 분산제, 습윤제 및/또는 현탁제를 배합하여 사용할 수 있다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명은 국부적 제형형식을 포함한다. "국부적 사용"은 예를들면 경피사용(예를들면, 피부를 투과하는 부착제 또는 이온삼투요법 장치), 안부 사용 또는 비강내 또는 흡입사용을 포함한다. 국부적 사용에 사용되는 조성물은 또한 예를 들어 국부적 겔, 분무제, 연고 및 크림을 포함한다. 국부적 제제는 유효성분이 피부 또는 기타 침습부위를 통해 흡수되거나 또는 투과되는 것을 강화시키는 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물을 경피 장치를 통해 투여할 경우, 상기 투여는 약물 레저버(reservoir) 및 다공성막 형태의 스티커 또는 고체 매트릭스 유형의 스티커에 의해 완성된다. 이러한 목적에 사용되는 전형적인 제형은 겔, 수용성겔, 세제, 용액, 크림, 연고, 파우더 퍼프, 드레싱, 포말제, 막, 피부스티커, 웨이퍼(wafers), 임플란트, 스펀지, 섬유, 붕대 및 마이크로 에멀전을 포함한다. 또한 리포솜을 사용할 수 있다. 전형적인 담체는 알코올, 물, 광물유, 액체파라핀, 백색 바셀린, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 및 프로필렌 글리콜을 포함한다. 투과 촉진제를 도입할 수 있으며, 예를들면 J Pharm Sci，88(10)，955-958，Finnin and Morgan(October1999)를 참조로 한다.

국부적 사용에 적합한 안부 제제는 예를 들어 점안약을 포함하며, 본 발명의 화합물은 적합한 담체 중에 용해시키거나 현탁시킨다. 안부 또는 귀에 사용되는 전형적인 제제는 미세분말화 현탁액 적제 형식 또는 등삼투압, pH 조절을 거친 무균염수 중의 용액의 형식일 수 있다. 안부 또는 귀에 적합한 기타 제제는 연고 등을 포함한다.

생물분해성(즉, 흡수가능한 겔 스펀지, 콜라겐) 및 생물 비분해성(즉, 실리콘) 임플란트, 웨이퍼, 렌즈(lenses) 및 마이크로입자 또는 소낭성 시스템(vesicular systems)이며, 예를들면, 니오좀(niosomes) 또는 리포솜이다. 중합체, 예를들면 가교된 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 히알루론산, 섬유소 중합체(예를들면, 히드록시프로필메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스 또는 메틸 셀룰로오스) 또는 헤테로 다당류 중합체(예를들면, 아가로스 겔)는 방부제(예를들면, 염화벤잘코늄(benzalkonium chloride))와 함께 배합한다. 이러한 제제는 이온삼투요법으로 이송할 수 있다.

비강내 투여 또는 흡입식 투여에 있어서, 본 발명의 활성 화합물은 용액 또는 현탁액 형식으로 환자가 누르거나 펌프하는 펌프식 분무용기로 편리하게 운송되거나, 또는 분무제 형식으로 적합한 추진제를 이용하여 가압용기 또는 분무기로 편리하게 운송된다. 비강내 투여가 적합한 제제는 일반적으로 건조분말 형식(단독으로, 또는 혼합물, 예를들면 젖당을 포함한 마른 혼합물, 또는 혼합조성분인 과립, 인지질(레시틴 등))으로 건조 분말 흡입기로 사용하거나, 또는 분무제로써 가압용기, 펌프, 분무기, 분사기(바람직하게는 전기동력 수력학 분사기로 미세한 안개를 생성한다) 또는 스프링클러를 사용한다. 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 또는 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 등 적합한 추진제를 사용하거나 사용하지 않는다. 비강내 사용에 있어서, 분말제제는 키토산 또는 사이클로덱스트린 등 생물학적 접합체를 포함할 수 있다.

다른 실시방식에 있어서, 본 발명은 직장 제형형식을 포함한다. 이러한 직장 제형 형식은 좌약 등의 형태이다. 코코아버터는 전통적인 좌약 메트릭스나 각종 후보 물질을 적당하게 사용할 수 있다.

제약분야에서 이미 알려진 기타 담체 재료 및 투여방식을 사용할 수 있다. 본 발명의 약물 조성물은 약제학의 임의의 숙지된 기술인 효과적인 배합 및 투여 단계를 통해 제조할 수 있다. 유효적 배합과 투여단계에 대한 고려는 본 분야의 숙지하고 있는 내용 및 표준 교과서에 기재된 내용이다. 약물의 배합은 예를 들어 Hoover，John E,, Remingtons Pharmaceutical Sciences，Mack Publishing Co., Easton， Pennsylvania，1975; Liberman et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker，New York，N.Y., 1980; 및 Kibbe et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients(3rd Ed.), American Pharmaceutical Association, Washington，1999 중에서 검토되어 있다.

동시사용

본 발명의 화합물은 단독으로 또는 기타 치료제와 결합하여 사용할 수 있으며, 여러가지 병증 또는 질병상태를 치료할 수 있다. 본 발명의 화합물과 기타 치료제는 동시(동일 제형 중에서 또는 단독 제형 중에서)에 또는 순차적으로 사용할 수 있다.

두가지 또는 여러가지 화합물의 "연합" 사용은 두가지 화합물의 사용시간이 충분히 근접하여, 일종 화합물의 존재가 다른 화합물의 생물적 효과에 영향을 주도록 한다. 두가지 또는 여러가지 화합물은 동시에 또는 병존하거나 순차적으로 사용할 수 있다. 또한, 동시 사용은 사용 전에 화합물을 혼합하여 진행할 수 있거나 또는 같은 시간에 부동한 해부학 위치 또는 부동한 사용경로를 통해 진행할 수 있다.

용어 "공동사용", "함께사용", "동시사용" 및 "동시에 사용"은 화합물을 연합하여 사용함을 나타낸다.

구체적인 실시예

아래, 도면과 구체적인 실시예를 결부하여 본 발명을 더 설명하고자 한다. 이러한 실시예는 본 발명을 설명하는 예에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하지는 않음을 이해해야 한다.

Ⅰ. 화합물의 제조방법

(1) 1'-옥소인디루빈 중간체 및 타겟 화합물(I-1 내지 3)의 합성

1. 중간체 N1-치환 인돌-2,3-디온(A1) 및 N1-치환-5/7-아자인돌-2,3-디온(A2/A3)의 합성

각각 각종 치환의 인돌-2,3-디온을 원료로, N-1 위치에서 알킬화하여 산물인 N1-알킬-인돌-2,3-디온(A1)을 얻었다.

각각 각종 치환의 5/7-아자인돌을 원료로, 우선 N-1 위치를 알킬화한 후, CrO₃ 및 CH₃COOH의 작용하에 산화반응을 시켜 산물인 N1-알킬-5-아자인돌-2,3-디온(A2) 및 N1-알킬-7-아자인돌-2,3-디온(A3)을 얻었다.

식중, R¹＝ CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, PhCH₂, 아실기 보호 글리코실기 등이다. R², R³, R⁴, R⁵는 각각 독립적으로 H, D, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 이소시아네이트기이다.

2. 중간체 벤조푸란-3-온(B)의 합성

각종 치환의 살리실산을 시작원료로, 각각 에스테르화, 에틸클로로아세테이트 치환, 에스테르의 가수분해반응, 아세트산 무수물의 촉진하에서의 고리화, 산성조건 하에서의 가수분해반응을 통해, 중간체인 벤조푸란-3-온(B)을 얻었다.

식중, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 각각 독립적으로 H, D, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 이소시아네이트기이다.

3. 1'-옥소(아자)인디루빈 유도체(I-1 내지 3)의 합성

각각 중간체인 N1-치환 인돌-2,3-디온(A1)과 N1-치환-5/7-아자인돌-2,3-디온(A2/A3)을 원료로, 아세트산을 용제로, 아세트산나트륨 무수물의 촉진하에 벤조푸란-3-온(B)과 함께 반응시켰다. 85℃로 가열하면서 8시간 교반한 후, 반응을 정지시키고, 빙수에 가하여 고체를 석출시키고 감압여과시켰으며, 여과 케이크를 건조시킨 후 컬럼 크로마토그래피 정제를 거쳐 타겟 산물 I-1, I-2 및 I-3을 얻었다.

식중, R¹은 H, D 또는 C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기 및 비오실기(biosyl), 글리코실기 및 비오실기이며, R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 니트로기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 술파모일기(sulfamoyl), 이소시아네이트기, 알킬이소시아네이트기이며;

R은 산소원자, 유황원자, 셀레늄원자이며, 혹은 R은 하나의 NR⁶ 또는 NOR⁶기이며, 그중, R⁶은 H, 또는 C₁ 내지 C₆직쇄 또는 측쇄 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, C₃ 또는 C₆ 지환족기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 포스포릴기이다.

4. 타겟 화합물 3'- 옥시미도(oximido)-1'- 옥소인디루빈 유도체의 합성

각각 I-1~I-3의 각 유형의 1-알킬기-1'-옥소인디루빈 유도체를 피리딘 중에 가하고, 하이드록실아민 하이드로 클로라이드(hydroxylamine　hydrochloride)와 함께 가열환류시켜, 3'- 옥시미도-1'- 옥소인디루빈 유도체를 생성하였다.

식중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R⁵는 상기 "3."에서의 정의와 같다.

5. 타겟 화합물 1'-옥소인디루빈-3'-옥심에스테르 유도체의 합성

각각 "4."에서 얻은 각 유형의 3'-옥시미도-1'-옥소인디루빈 유도체를 염기성 알코올 용액중에서 할로카본(halocarbon)과 작용하여, 상응하는 1'-옥소인디루빈-3'-옥심에스테르 유도체를 생성하였다.

식중, R ＝ CH₃ON, EtON, R¹＝ CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, PhCH₂ 등이며，R^2'，R^4'＝ H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, PhCH₂ 등이다.

(2) 1'-옥소이소인디고 중간체 및 타겟 화합물(II-1 내지 3)의 합성

1'-옥소이소인디고계 화합물을 합성하는데 필요한 관건의 중간체: 벤조푸란-2-온(C)은 실질적으로 o-히드록시페닐아세트산(O-hydroxyphenylacetic acid) 유도체의 락톤이며, 이러한 (C)형 화합물은 시장에서 관련제품을 구매할 수 있다. 따라서, 각각 중간체인 N1- 치환 인돌-2,3-디온(A1)과 N1- 치환-5/7-아자인돌-2,3,-디온(A2/A3)을 원료로, 아세트산을 용제로, 아세트산나트륨 무수물의 촉진하에 벤조푸란-3-온(C)과 함께 반응시켰다. 85℃로 가열하면서 8시간 교반한 후, 반응을 정지시키고, 빙수에 가하여 고체를 석출시키고 감압여과시켰으며, 여과 케이크를 건조시킨 후 컬럼 크로마토그래피 정제를 거쳐 타겟 산물 II-1, II-2 및 II-3을 얻었다.

식중, R¹은 H, D 또는 C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기 및 비오실기(biosyl), 글리코실기 및 비오실기이며, R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 니트로기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 술파모일기(sulfamoyl), 이소시아네이트기, 알킬이소시아네이트기이다.

Ⅱ. 실시예

본 발명은 하기 실시예를 통해 더욱 설명하고자 한다. 하기 실시예는 설명만을 목적으로 하며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 실시예에서 사용한 방법은 특별한 설명이 없는 한, 일반적으로 통상적인 방법 또는 제조상에서 제안한 방법이다.

(1) 기기와 시약

본 발명에서 얻은 1'- 옥소인디루빈 유도체(I) 및 1'-옥소이소인디고 유도체 (II)의 용점은 Mel-TEMP 용점측정기로 측정하며, 온도는 교정을 하지 않는다. 적외선 분광법은 Nicolet Avatar 370 DTGS 적외선 분광기를 사용하여 측정한다. ESI-MS은 HP1100LC/MSD 질량 스펙트로그래프로 측정하며, HRMS은 Agilent Q-TOF 6520 고해상도 질량 스펙트로그래프로 측정한다. 박층 크로마토그래피((TLC)판은 실리카겔GF254(칭도우 해양화공공장 생산)과 농도가 0.8％인 CMC-Na 증류수 용액을 균질하게 교반한 후 평판화하며, 다시 100 내지 110℃에서 활성화시켜 건조한 용기내에 보존하였다가 사용하며, 자외선(파장254nm 및 365nm) 하에 발색시킨다. 컬럼 크로마토그래피는 100 내지 200 또는 200 내지 300 메쉬 실리카겔(칭도우 해양화공공장 생산)을 사용하며, 건조법으로 컬럼을 주입시킨다. ¹H-NMR은 BruckAV-300형 핵자기공명분광기로 측정하며, 내부 표준법은 테트라메틸실란(TMS)을 사용한다. 원소분석은 Elementar Vario EL III 기기를 사용하여 측정한다.

시약은 모두 시장에서 판매되는 화학적 순도 또는 분석순도 제품이며, 특별한 설명이 없는 한, 처리를 거치지 않고 직접 사용한다.

(2) 화합물의 제조 실시예

1. 중간체 제조

실시예 1: 중간체 N- 벤질 -인돌-2,3- 디온(A1계 유도체)의 제조

1.0g의 인돌-2,3-디온(0.007mol)을 취하여 10mL DMF에 용해시켰으며, 빙욕 조건하에 천천히 0.24g NaH(0.01mol)을 가하고, 10분 후에 다시 0.88g의 염화벤질(0.007mol)을 가하여 상온하에 교반하면서 반응시켰다. 9시간 후 반응을 정지시키고, 박층 크로마토그래피(TLC) 측정 결과 아직도 소량의 원료가 완전히 반응하지 않았다. 반응액을 빙수에 가하여, 적색 고체물질을 석출하였으며, 감압건조한 후 여과 케이크를 적외선 하에서 건조시켰다. 컬럼 크로마토그래피로 정제(석유에테르:아세트산에틸＝4:1)시켜 적색고체 0.85g을 얻었으며, 수율은 59％였다; ESI-MS m/z：238.2[M+H]⁺，C₁₅H₁₁NO₂(237.3).

실시예 2: 중간체 N- 메틸 -5- 아자인돌 -2,3- 디온(A2계 유도체)의 제조

2.0g의 1-메틸-5-아자인돌(15mmol)을 70mL AcOH에 용해시키고，3.2g의 CrO₃를 우선 20mL의 물에 현탁시킨 후, 다시 상기 아세트산용액에 가하였다. 실온에서 0.5시간 반응(TLC로 반응 모니터링)시킨 후, 혼합물을 물로 희석하고, 트리클로로메탄으로 3번 추출한 후 유기상을 합병하여 물로 세척하였으며, 탈수 후 농축시켜 등황색 1-메틸-5-아자인돌-2,3-디온 1.5g을 얻었으며，수율은 62%였다; mp：140 내지 142℃.

실시예 3: 중간체 N- 메틸 -7- 아자인돌 -2,3- 디온(A3계 유도체)의 제조

1.01g의 1-메틸-7-아자인돌(7.65mmol)을 30mL AcOH에 용해시키고，1.52g의 CrO₃를 우선 10mL의 물에 현탁시킨 후, 다시 상기 아세트산용액에 가하였다. 실온에서 0.5시간 반응(TLC로 반응 모니터링)시킨 후, 혼합물을 물로 희석하고, 트리클로로메탄으로 3번 추출한 후 유기상을 합병하여 물로 세척하였으며, 탈수 후 농축시켜 황색 1-메틸-7-아자인돌-2,3-디온 1.0g을 얻었으며，수율은 84%였다; mp：159 내지 160℃(문헌mp: 160-161℃) (Tatsugi, J., Zhiwei, T., & Izawa,Y. An improved preparation of isatins from indoles. 2001; Arkivoc (i):67-73.).

실시예 4: 중간체 베조푸란 -3-온( B계 유도체)의 제조

(1) o-히드록시벤조산메틸

30g의 살리실산(0.217mol)을 취하여 500mL의 삼각 플라스크에 넣은 후, 150mL의 메탄올 무수물을 가하였으며, 교반하여 용해시킨 후, 안전깔때기로 90mL의 염화티오닐을 천천히 적가하였다. 이때 대량의 열량이 방출되며, 적가가 끝난 후 가열을 시작하여 환류시켰다. 박층 크로마토그래피로 반응을 모니터링 하였으며, 약 5시간 후에 반응을 끝냈다. 냉각 후 반응액을 250mL의 가지형 플라스크에 가하며, 감압하에 메탄올 무수물을 회전증발시킨 후, 플라스크에 200mL의 아세트산에틸을 가하여 잔류물을 용해시켰으며, 수층에 형광점이 사라질 때까지 물로 세번 세척하였다. 아세트산에틸 층의 pH는 중성을 나타냈다. 황산나트륨 무수물을 가하여 건조시키고, 건조제를 여과제거한 후, 감압하에 증발건조시켰으며, 컬럼 크로마토그래피로 정제(석유에테르:아세트산에틸＝4:1)하여, 무색액체 32.15g을 얻었으며, 수율은 98％였다. 다음 단계의 반응에 사용한다.

(2) 2-에톡시카르보닐기메톡시벤조산메틸

상기 반응에서 얻은 32.15g의 o-히드록시벤조산메틸(0.213mol)을 150mL의 아세톤에 용해시켰으며, 균일하게 교반시킨 후, 72g의 K₂CO₃(0.727mol)을 가하고, 마지막으로 22.5mL의 클로로아세트산에틸(0.211mol)을 가하여, 가열 및 환류시켰다. 11시간 반응시킨 후, 반응을 정지시켰으며, 감압하에 아세톤을 회전증발시키고 물을 넣어 용해시켰다. 아세트산에틸로 여러번 추출한 후, 황산나트륨 무수물을 가하여 건조시켰다. 여과, 감압회전 건조시킨 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제(석유에테르:아세트산에틸=5:1)하여, 유백색 고체 48g을 얻었으며, 수율은 94％였으며, 다음 단계의 반응에 사용한다.

(3) 2-카르복시메톡시벤조산

48g의 2-에톡시카르보닐메톡시벤조산 메틸(0.201mol)을 60mL의 메탄올에 용해시킨 후, 10％의 KOH 수용액 300mL을 가하고 상온에서 교반하였다. 3시간 후에 반응을 정지시켰다. 메탄올을 감압하에 회전증발시킨 후, 농염산을 가하여, 백색고체가 석출될 때까지 교반하였으며, pH는 산성이었다. 감압여과하고, 여과 케이크를 물로 세척한 후, 적외선 램프으로 건조시켜 백색고체 18.15g을 얻었으며, 수율은 46％였다. 상기 백색고체를 다음 단계의 반응에 사용하였다.

(4) 3-아세톡시벤조푸란

상기 단계의 반응산물을 각각 9.0g 및 9.15g으로 나누어 사용하였다. 상기 단계 산물 9.0g(0.046mol)과 11.88g의 초산나트륨 무수물을 300mL의 아세트산 무수물과 47.25mL의 아세트산에 용해시켰으며, 교반 및 가열환류시켰다. 4시간 후에 가열을 정지하였다. 냉각 후, 반응액에 400mL의 물을 가하여 충분히 교반시켰으며, 디클로로메탄으로 추출하고, 다시 포화탄산수소화나트륨으로 반복하여 디클로로메탄 층을 세척하였으며, 마지막으로 포화염화나트륨 수용액으로 세척하였다. 9.15g(0.047mol)의 원료의 사용비율 및 조작도 상기 단계와 동일하다. 마지막으로, 얻은 산물을 합병하여 11.06g을 얻었으며, 수율은 68%였다. 하기 단계 반응에 사용하였다.

(5) 벤조푸란-3-온

상기 단계의 산물 11.06g(0.058mol)을 80mL의 메탄올에 용해시킨 후, 선후순서로 농HCl 2.5mL, 물 25mL을 가하였으며, 가열교반하여 환류시켰다. 1시간 후에 반응을 정지시켰다. 빙수욕에서 냉각시켰으며, 황색결정체가 석출하였다. 감압여과 후, 여과 케이크를 적외선 램프하에서 건조시켰으며, 마지막으로 담황색 고체산물 6.63g을 얻었으며, 수율은 79％였다; ESI-MS m/z：135.1[M+H]⁺，C₈H₆O₂(134.1).

2. 타겟 화합물 I-1 내지 3의 합성 실시예

실시예 5: N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈 (14)

0.35g N-벤질-인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol) 고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-3-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜 적갈색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=120:1→석유에테르:아세트산에틸=6:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.26g의 적색 고체제품 14를 얻었으며, 수율은 48%였다. m.p.235~237℃; IR (KBr, ν, cm^-1): 3435, 3326, 3318，1706, 1654, 1595,1465, 1400, 1361, 1305, 1162, 1081, 954；

ESI-MS m/z ：392.2[M+K]⁺，C₂₃H₁₅NO₃(353.4)；

¹H-NMR(DMSO-d6，300MHz)δ: 8.92(d，J ＝7.60Hz，1H，Ar-H)，7.86(t，J＝7.00Hz，2H，Ar-H)，7.56(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，7.35~7.32(m，7H，Ar-Hs)，7.10(t，J＝7.60Hz，1H，Ar-H)，6.71(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，4.99(s，2H，Ar-CH2);

Anal. for C₂₃H₁₅NO₃ Calcd(%) ：C 78.17，H 4.28 ，N 3.96 ；

Found(%) ：C 78.09，H 4.40，N 3.68.

실시예 6: N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심 (38)

0.2g의 N- 벤질-1'-옥소인디루빈(0.57mmol)을 12mL의 메탄올에 용해시키고, 4mL의 피리딘 무수물과 0.1g의 하이드록실아민 하이드로 클로라이드(1.4mmol)을 가하여 1시간 가열환류시킨 후, 냉각 농축시켜 대부분의 용제를 제거한 후, 잔여물을 60mL의 부서진 얼음에 넣고, 격렬하게 교반하고 여과시켜 등색 고체를 얻었으며, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 정제(석유 에테르:아세트산에틸＝3:1，v/v)를 거쳐，0.16g의 N-벤질-1'-옥소인디루빈-3'- 옥심(38)의 등색 고체를 얻었으며, 수율은 75％였다; m.p. : 253-255℃; IR (KBr, ν, cm^-1) 3240, 3060, 3028, 2804, 2775, 1668, 1614, 1589, 1463, 1332, 1213, 1170, 1018, 997, 696；

ESI-MS ：369.1[M+H]⁺，C₂₃H₁₆N₂O₃(368.4) ；

¹H NMR(AV-300，D6-DMSO，ppm)δ: 13.7(s，1H，N-OH)，8.90(d，J ＝ 7.60Hz，1H，Ar-H)，7.82(t，J＝ 7.00Hz，2H，Ar-H)，7.53(d，J＝ 8.55Hz，1H，Ar-H)，7.32~7.30(m，7H，Ar-Hs)，7.11(t，J＝ 7.60Hz，1H，Ar-H)，6.67(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，4.94(s，2H，Ar-CH₂) ；.

Anal. for C₂₃H₁₆N₂O₃ Calcd(%) ：C 74.99，H 4.38，N 7.60 ；

Found(%)：C. 74.51，H. 4.60，N. 7.42.

실시예 7: N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심에테르 (56)

1.5g N-벤질-1'-옥소인디루빈-3'-옥심(4.1mmol)을 5％ KOH의 에탄올 무수물 용액 50mL에 가하고, 미열 용해, 여과를 거쳐, 교반하에 여액에 CH₃I 3mL을 적가하였으며, 상기 반응은 방열반응이며, 암홍색 침전을 석출하였다. 0.5시간 교반한 후, 감압여과하고, 물로 중성이 될 때까지 세척하였으며, 건조시켜 암홍식 조제품을 얻었다. 조제품을 아세톤으로 재결정시켜, 1.22g의 N-벤질-1'-옥소인디루빈-3'-옥심에테르(56)를 얻었으며, 암홍색 결정체이고, 수율은 78％였다; mp ：201-200℃;

ESI-MS ：383.0[M+H]⁺，C₂₄H₁₈N₂O₃(382.4)；

¹H-NMR(AV-300，D6-DMSO，ppm)δ: 4.26(s，3H，O-CH₃)，4.88(s，2H，N-CH₂)，8.92(d，J＝7.60Hz，1H，Ar-H)，7.76(t，J＝7.00Hz，2H，Ar-H)，7.52(d，J=8.55Hz，1H，Ar-H)，7.30~7.27(m，7H，Ar-Hs)，7.11(t，J＝7.60Hz，1H，Ar-H)，6.69(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)；

Anal..For C₂₄H₁₈N₂O₃Calcd(%) ：C 75.38，H 4.74，N 7.33；

Found(%) ：C 75.19，H 4.59，N 7.48.

3. 각종 타겟 화합물 I-1~I-3의 합성

(1) I-1계: 1'-옥소인디루빈 유도체 1 내지 60의 합성

실시예 8: 상기 실시예5에서 제조한 N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈(14)의 제조방법에 따라, 24개의 1'-옥소인디루빈계 화합물 1 내지 24를 제조하였다.

실시예 9: 상기 실시예6에서 제조한 N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈3 '- 옥심(38)의 제조방법에 따라, 24개의 1'- 옥소인디루빈3 '- 옥심계 화합물 25 내지 48를 제조하였다.

실시예 10: 상기 실시예7에서 제조한 N- 벤질 -1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심에테르(56)의 제조방법에 따라, 12개의 1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심에테르계 화합물 49~ 60 를 제조하였다.

화합물 1~60의 분자구조는 표 1에 참고로 하며, 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 I-1에 있어서, R², R^2', R^4', R^5'은 각각 H이며, 나머지는 표 1을 참고로 한다.

(2) I-2계: 1'-옥소-5-아자인디루빈 유도체 61 내지 74의 합성

실시예 11: N-n-부틸-1'-옥소-5- 아자인디루빈 (69)

0.31g의 N-n-부틸-5-아자인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol) 고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-3-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜 적갈색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=5:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.25g의 적갈색 고체제품 69를 얻었으며, 수율은 52%였다. m.p.141~143℃; IR(KBr, ν, cm^-1): 3428, 3290, 3133, 2946, 1675, 1627, 1612, 1594, 1455, 1402, 1384, 1197, 1116, 981, 748；

¹H-NMR(CDCl₃，300MHz)δ: 8.91(dd，J ＝0.90, 7.80Hz，1H，Ar-H)，8.43(d，J＝7.60Hz，1H，Ar-H)，8.02(dd，J＝0.90, 7.80Hz，1H，Ar-H)，7.33(t，J=7.72 Hz, 1H，Ar-H)，7.10(t，J＝7.72Hz，1H，Ar-H)，6.98(m，1H，Ar-H)，6.86(d, J＝7.60Hz，1H，Ar-H)，167-176(m，4H，N-CH₂CH₂-)，1.41-1.45(m, 2H, CH₂)，0.99(s，3H，CH₃);

ESI-MS m/z ：359.2[M+K]⁺，C₁₉H₁₆N₂O₃(320.3)

Anal. for C₁₉H₁₆N₂O₃Calcd(%) ：C 71.24，H 5.03，N 8.78 ；

Found(%) ：C 71.05，H 5.10，N 8.69.

실시예 12: 상기 실시예 11에서 얻은 N-n-부틸-1'-옥소-5- 아자인디루빈(69)의 제조방법, 및 실시예 6에서 얻은 1'- 옥소인디루빈3 '- 옥심 (38) 및 실시예 7에서 얻은 1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심에테르(56)의 제조방법에 따라, 각각 14개의 1'-옥소-5- 아자인디루빈계 (I-2) 화합물 61 내지 74를 얻었다.

1'-옥소-5-아자인디루빈 유도체 61~74의 분자구조를 표 2를 참고로 하며, 모든 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 I-2에 있어서, R^2', R^4', R^5'은 각각 H이며, 나머지는 표 2를 참고로 한다.

(3) I-3계: 1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체75 내지 90의 합성

실시예 13: N-이소프로필-1'-옥소-7- 아자인디루빈 (80)

0.29g의 N-이소프로필-인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol)고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-3-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜, 적색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=5:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.20g의 적색 고체제품 80을 얻었으며, 수율은 43%였다. m.p.215~216℃; IR (KBr, ν, cm^-1): 3411, 3307, 3101, 2981, 1700, 1658, 1592, 1467, 1429, 1371, 1315, 1253, 1180, 1097, 1054, 781, 744；

¹H-NMR(CDCl₃，300MHz)δ: 8.92(dd，J ＝1.15, 7.80Hz，1H，Ar-H)，8.44(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，7.99-8.03(m，1H，Ar-H)，7.31-7.35(m，1H，Ar-H)，7.10(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，7.04(d，J=7.80 Hz, 1H，Ar-H)，6.97(dd, J＝1.15, 7.80Hz，1H，Ar-H)，4.70(m，1H，N-CH)，1.55(d, 6H, 2CH₃) ；

ESI-MS m/z ：339.1[M+Na]⁺，C₁₈H₁₄N₂O₃(306.3)

Anal. for C₁₈H₁₄N₂O₃Calcd(%) ：C 70.58，H 4.61 ，N 9.15 ；

Found(%) ：C 70.46，H 4.52，N 9.04.

실시예 14: 상기 실시예 13에서 얻은 N-이소프로필-1'-옥소-7- 아자인디루빈(80)의 제조방법, 및 실시예 6에서 얻은 1'- 옥소인디루빈3 '- 옥심 (38) 및 실시예 7에서 얻은 1'- 옥소인디루빈 -3'- 옥심에테르(56)의 제조방법에 따라, 각각 16개의 1'-옥소-7-아자인디루빈계(I-3) 화합물 75 내지 90을 얻었다.

1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체75 내지 90의 분자구조는 표 3을 참고로 하며, 모든 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 I-2에 있어서, R², R^2', R^4'는 각각 H이며, 나머지는 표 3을 참고로 한다.

4. 타겟 화합물 II-1 내지 II-3의 합성 실시예

실시예15 : N- 메틸 -1'- 옥소이소인디고 (93)

0.24g의 N-메틸-인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol) 고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-2-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜, 자색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=6:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.21g의 짙은 자색 고체제품 93을 얻었으며, 수율은 62%였다. m.p.232~233℃; IR (KBr, ν, cm^-1): 3442, 3238, 3131, 3022, 1702, 1618, 1591, 1485, 1463, 1398, 1324, 1282, 1214, 1106, 1047, 868 594；

¹H-NMR(CDCl₃，300MHz)δ: 9.31(d，J ＝8.00Hz，1H，Ar-H)，9.05(d，J＝8.00Hz，1H，Ar-H)，7.49-7.43(m，2H，Ar-H)，7.28-7.24(m，1H，Ar-Hs)，7.16-7.12(m，2H，Ar-H)，6.82(d，J＝7.50Hz，1H，Ar-H)，3.32(s，3H，N-CH₃) ；

ESI-MS m/z ：278.1[M+H]⁺，300.1[M+Na]⁺，C₁₇H₁₁NO₃(277.3)

Anal. for C₁₇H₁₁NO₃ Calcd(%) ：C 73.64，H 4.00，N 5.05 ；

Found(%) ：C 73.51，H 4.09，N 5.14.

실시예 16: 상기 실시예 15에서 제조한 N- 메틸 -1'- 옥소이소인디고(93)의 제조방법에 따라, 30개의 1'- 옥소이소인디고계 (II-1) 화합물 91 내지 120을 제조하였 다.

1'-옥소이소인디고 유도체 91 내지 120의 분자구조는 표 4를 참고로 하며, 모든 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 II-1에 있어서, R², R^2', R^4', R^5'는 각각 H이며, 나머지는 표 4를 참고로 한다.

실시예 17: N-에틸-1'-옥소-5- 아자이소인디고 (127)

0.26g의 N-에틸-5-아자인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol) 고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-2-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜, 자색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=6:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.28g의 짙은 자색 고체제품 127을 얻었으며, 수율은 65%였다. m.p.212~214℃; IR (KBr, ν, cm^-1): 3434, 3121, 2985, 1718, 1695, 1606, 1479, 1456, 1398, 1384, 1159, 1105, 983, 762, 638；

¹H-NMR(CDCl₃，300MHz)δ: 9.29(d，J ＝8.40Hz，1H，Ar-H)，9.01(d，J＝8.40Hz，1H，Ar-H)，7.52-7.47(m，2H，Ar-H)，7.23-7.20(m，1H，Ar-Hs)，7.05-7.02(m，1H，Ar-H)，6.72(s，1H，Ar-H)，3.86(q，2H，N-CH₂)，1.32(t, 3H, CH₃) ；

ESI-MS m/z ：293.1[M+H]⁺，315.1[M+Na]⁺，C₁₇H₁₂N₂O₃(292.3)

Anal. for C₁₇H₁₂N₂O₃ Calcd(%) ：C 69.86，H 4.14，N 9.58 ；

Found(%) ：C 69.99，H 4.05，N 9.46

실시예 18: 상기 실시예 17에서 제조한 N-에틸-1'-옥소-5- 아자이소인디고(127)의 제조방법에 따라, 15개의 1'-옥소-5- 아자이소인디고계 (II-2) 화합물 121 내지 135을 제조하였다.

1'-옥소-5-아자이소인디고 유도체 121 내지 135의 분자구조는 표 5를 참고로 하며, 모든 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 II-2에 있어서, R², R^2', R^4'는 각각 H이며, 나머지는 표 5를 참고로 한다.

실시예 19: N- 메틸 -1'-옥소-7- 아자이소인디고 (139)

0.24g의 N-메틸--7-아자인돌-2,3-디온(1.5mmol)을 15mL의 아세트산에 용해시킨 후, 0.37g의 아세트산나트륨 무수물(4.5mmol) 고체를 가하여 교반하였으며, 용해 후, 0.2g의 벤조푸란-2-온(1.5mmol)을 가하고，85℃에서 가열반응시켰다. 8시간 후에 반응을 정지시켰다. 냉각 후, 200mL의 빙수에 가하여 충분히 교반시켜, 자색 고체를 석출하였으며, 감압여과, 건조, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄:아세트산에틸=6:1,v/v) 정제를 거친 후, 다시 디클로로메탄 및 석유에테르로 재결정시켜, 0.25g의 짙은 자색 고체제품 139을 얻었으며, 수율은 61%였다. m.p.261~263℃; IR (KBr, ν, cm^-1): 3438, 3175, 3126, 1697, 1618, 1598, 1457, 1403, 1384, 1347, 1101, 984；

¹H-NMR(DMSO-d6，300MHz)δ: 9.32(d，J ＝8.20Hz，1H，Ar-H)，9.04(d，J＝8.20Hz，1H，Ar-H)，7.50-7.44(m，2H，Ar-H)，7.29-7.25(m，1H，Ar-Hs)，7.17-7.14(m，1H，Ar-H)，6.83(d，J＝7.80Hz，1H，Ar-H)，3.35(s，3H，N-CH₃) ；

ESI-MS m/z ：279.1[M+H]⁺，301.1[M+Na]⁺，C₁₆H₁₀N₂O₃(278.3)

Anal. for C₁₆H₁₀N₂O₃ Calcd(%) ：C 69.06，H 3.62，N 10.07 ；

Found(%) ：C 69.11，H 3.51，N 10.16.

실시예 20: 상기 실시예 19에서 제조한 N- 메틸 -1'-옥소-7- 아자이소인디 고(139)의 제조방법에 따라, 18개의 1'-옥소-7- 아자이소인디고계 (II-3) 화합물 136 내지 153을 제조하였다.

1'-옥소-7-아자이소인디고 유도체 136 내지 153의 분자구조는 표 6을 참고로 하며, 모든 이러한 모든 신규 화합물은 모두 적외선 분광법(IR), 질량 스펙트럼(ESI-MS), 수소 핵자기공명 스펙트럼(¹H-NMR) 및 원소분석법으로 구조를 확정하였다.

식 II-3에 있어서, R², R^2', R^4'는 각각 H이며, 나머지는 표 6을 참고로 한다.

Ⅲ. 생체외 항종양 활성 테스트

실시예 21:

(1) 재료와 기기

1. 종양세포: 인간 간암세포 HepG-2, 인간 페암세포 A549, 중국과학기술원 세포소에서 구매.

2. 시약 RPMI Medium1640(미국 GIBCOBRL 회사)，송아지혈청(항쩌우 사계청 생물공정회사)，MTT(Sigma 회사), HEPES(상하이 주동풍 생물기술유한회사), L-글루타민(일본에서 수입하여 분할포장)，디메틸술폭시드(DMSO，분석용 순도)

테스트샘플: 1'- 옥소인디루빈계(I) 및 1'-옥소이소인디고계(II) 화합물 90 개(자체 제조, 화합물 번호는 표 7을 참고로 한다)

대조품: 1-에틸-인디루빈(154)，1-에틸-3'-옥시미도인디루빈(155), 자체제조, 구조평가 완료.

3. 시약의 제조

a. 세포배양액: 1640배지 10.4g, NaHCO₃2.1g，글루타민 0.3g，HEPES 5.95g，페니실린 10만 단위，스트렙토마이신 10만 단위를 1000mL의 이중-증류수(double-distilled　water)에서 용해시킨 후, 밀리포어 필터(Millipore filter)로 균을 제거한 후, 나누어서 -20℃하에 보존한다. 사용 전에 불활성화를 거친 송아지혈청을 첨가한다.

b. 송아지혈청: 56℃ 수욕에서 30분 동안 불활성화시킨 후, 나누어서 -20℃하에 보존한다.

c. MTT ：PBS로 5mg/mL로 제조하며, 광선을 피하여, 4℃에서 보존하며, 2주내에 사용가능하다.

d. PBS ：NaCl 8.00g，KCl 0.20g，Na₂HPO₄.12H₂O 3.4g，KH₂PO₄ 0.20g 을 37℃ 수욕에서 이중 증류수에 충분히 용해시킨 후, 1000mL로 볼륨을 맞추고, 나누어서 4℃에 보존한다.

e. 테스트용 샘플 90개, 대조품154 및 155를 실험시 DMSO로 용액을 제조하며, -20℃에서 보존한다.

4. 주요기기

CO₂ 인큐베이터(GB16형，독일 Heraeus 회사 제품); 무균실험대(SW-CJ-1F，쑤저우 안태공기기술유한회사); 수평 원심분리기((LXJ-II형，상하이 의료기기 제3공장); 효소결합 면역흡착 분석기(BIO RAD Model550，미국); 역상 생물현미경((XSZ-D2, 충칭 광학기기공장), 쾌속 혼합기(SK-1형，창쩌우 국화전기유한회사); 전기가열 항온수조(DK-8D형，상하이 의학용도 항온 설비공장); 유세포분석기(FACSCalibur，미국B-D 회사 제품); 평판 진탕기(752-A형，상하이 의약용도분석기기공장); 전자천칭(BS110S형，독일 Sartorius 회사 제품)

(2) 방법

1. 세포배양

종양세포를 10%의 송아지혈청을 포함한 1640배지에 접종시킨 후, 37℃의 5％ CO₂ 인큐베이터에 넣는다. 2 내지 3일에 한대씩 증식하며, 실험 시 대수 성장기에 있는 세포를 취한다.

2. 실험조

실험 시 대수성장기에 있는 세포를 취하며, 균일하게 혼합한 후 세포수를 계산한다. 트리판 블루로 염색하며, 살아있는 세포수가 98% 이상인 경우, 세포를 몇개 조로 균일하게 나눈다: 블랭크 대조조(세포 현탁액)와 실험조(세포현탁액+약물)

3. MTT법으로 IC₅₀치 측정(50% 억제농도)

매개 약물은 DMSO를 이용하여 농도가 20mmol인 예비저장액(4시간내에 실험)을 제조한다. 실험 시 10% 송아지혈청을 포함한 RPMI1640 배지를 사용하여 무균조작기술로 각각 농도가 80μM인 약물을 포함한 배지를 제조하며, 약물농도가 2배씩 증가(1.25 내지 20 μM)되게 배지를 제조하였다.

대수성장기에 있는 각종 종양세포를 선택하여, 원심분리 및 수량체크 후, 10%의 송아지혈청을 포함한 1640배지로 희석하여, 농도가 5×104/mL로 되게 조절하여, 96홀 플레이트에 접종하였다. 홀당 5000개 세포/200μL이며, 37℃, 5％ CO₂의 조건하에 24시간을 배양한 후, 상기 약물농도로 6개 조(1개 대조조를 포함)를 접종시키며, 조당 8개의 중복 홀을 설치하였다. 72시간 배양 후, MTT 쾌속비색을 통해, 마이크로플레이트 리더(Microplate Reader)로 측정파장 540nm하에, 630nm를 참조로 흡광도(A) 값을 측정하였으며, 하기 식에 따라 억제율을 계산하였다.

농도-억제율 곡선으로 회귀방정식을 구하며, 테스트 샘플의 50％억제 농도(IC₅₀, μM)를 계산하였다.

(3) 결과: 상기에서 얻은 90개 화합물이 각각 종양세포 A549 와 HepG2 증식을 억제하는 IC₅₀(μM) 데이터가 표 7에 기재되어 있다.

비고: 표 중의 대조품 154와 155 분자 구조는 하기와 같다.

1-에틸-인디루빈(154)，1-에틸-3'-옥시미도인디루빈(155)

Ⅳ. 3D-컴퓨터 지원 약품설계방법 검증

실시예 22:3D-컴퓨터 지원 약품설계방법(Computer-aided drug design， CADD )에 따르면, 1'- 옥소7 - 아자인디루빈은 7- 아자인디루빈과 마찬가지로, 동일한 구조 도메인에서 CDK ₂ 와 결합하며, 유사한 결합능력을 유지할 수 있다.

7-아자-1'-옥소인디루빈과 7-아자인디루빈은 부동한 유형의 화합물이나, 그들의 입체공간 구조가 비슷하여, 그들의 분자 타겟부위 및 타겟의 상호작용도 가능하게 유사하며, 나아가 유사한 생물학적 활성을 나타낸다. 이러한 추측에 근거하여, 발명자들은 CADD를 이용하여, 각각 7-아자-1'-옥소인디루빈 분자(75) 및 그의 상응한 비옥소의 7-아자인디루빈 분자(분자구조는 하기와 같다)와 CDK₂의 도킹에 관한 연구를 통해, 그들과 CDK₂의 결합능력이 비슷함을 발견하였다(도면 1). 이 결과는 다른 한편으로, 7-옥소인디루빈의 1'-위치의 NH를 O원자로 대체할 경우, 이러한 분자의 항종양 작용 메커니즘에 대해 중대한 영향을 일으키지 않음을 표명한다. 동시에, 3D-컴퓨터 지원 약품설계방법(예를 들어 도킹 등 방법)을 옥소인디루빈계(I) 및 옥소이소인디고계(II) 분자의 구조 수식 연구에 똑같이 사용할 수 있음을 설명한다.

실시예 23: 3D -컴퓨터 지원 약품설계방법에 의해 STAT3에 대한 N - 메틸 -1'- 옥소이소인디고(93)의 억제작용을 증명

N-메틸이소인디고(N-methylisoindigo，분자구조를 하기와 같다)가 STAT3의 억제제임을 이미 알고 있으며, 인간 STAT3-SH2구조 도메인 결합포켓에 대응한 아미노산잔기와 상호작용을 거쳐 수소결합을 할 수 있으며, 도킹 스코어는 93.9797이다. N-메틸-1'-옥소이소인디고(93)와 N-메틸이소인디고계 화합물의 입체공간 구조가 유사하기에 비슷한 작용 메커니즘이 존재할 수 있다. 즉, N-메틸-1'-옥소이소인디고계 화합물은 STAT3에 대한 억제작용을 유지할 수 있다. 이러한 추측에 근거하여, 발명자들은 CADD를 이용하여, N-메틸-1'-옥소이소인디고 분자(93)와 인간STAT3-SH2의 도킹에 대해 연구한 결과, 그와 STAT3-SH2도 비슷한 도킹결과와 방식을 가지고 있음을 발견하였다(도 2). 이 결과는 다른한 편으로, N-메틸이소인디고의 1'-위치의 NH를 O원자로 대체할 경우, 이러한 분자의 항종양 작용 메커니즘에 대해 중대한 영향을 일으키지 않음을 표명한다.

이상 본 발명의 기본 원리, 주요 특징 및 본 발명의 장점을 표현 및 기재하였다. 당업자들은, 본 발명이 상기 실시예의 제한을 받지 않으며, 상기 실시예와 명세서의 기재는 본 발명의 원리를 설명할 뿐이며, 본 발명의 주지와 범위를 벗어나지 않는 전제조건하에, 본 발명은 각종 변화와 개선을 진행할 수 있으며, 이러한 변화와 개선은 모두 본 발명의 범위내이다. 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위 및 그의 유사물로 범위를 확정한다.

Claims

구조가 하기 일반식 I 또는 II로 표시되는 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.

그중, I-1은 1'-옥소인디루빈 유도체이며, I-2는 1'-옥소-5-아자인디루빈 유도체이며, I-3은 1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체이며; II-1은 1'-옥소이소인디고 유도체이며, II-2은 1'-옥소-5-아자인디고 유도체이며, II-3은 1'-옥소-7-아자인디고 유도체이며;
상기 일반식 I-1 내지 3 및 II-1 내지 3에 있어서, R¹은 H 또는 D, 혹은 미치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기 및 비오실기(biosyl), 글리코실기 및 비오실기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택되며;
R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, D, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 니트로기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, 또는 미치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로 메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 술파모일기(sulfamoyl), 이소시아네이트기, 알킬이소시아네이트기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택되며;
R은 산소원자, 유황 원자, 셀레늄 원자이며, 혹은 R은 하나의 NR⁶ 또는 NOR⁶기이며, 그중, R⁶은 H, 또는 미치환 또는 1 내지 3개의 치환기를 가진 하기 기이다: C₁ 내지 C₆직쇄 또는 측쇄 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, C₃ 또는 C₆ 지환족기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 포스포릴기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록실기, C₁ 내지 C₃알킬기, 니트로기, 또는 아미노기에서 선택된다.
청구항 1에 있어서,
R¹은 H, D, C₁ 내지 C₆알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기, 아로일기, 아실기 보호 글리코실기, 글리코실기이며,
R², R³, R⁴, R⁵, R^2', R^3', R^4' 및 R^5'는 독립적으로 H, 할로겐, 히드록실기, 메르캅토기, C₁ 내지 C₄알킬기, 아미노기, 아미도기, 아미드기, C₁ 내지 C₄알콕시기, 메틸티오기, 페닐기, 페녹시기, 아릴기, 아랄킬기, 트리플루오로메틸기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 이소시아네이트기이며,
상기 글리코실기는 아라비오노스(arabinose), 크실로오스(xylose), 리보오스(ribose), 만노오스(mannose) 및 글루코오스(glucose)이며,
R은 산소원자, 유황원자, 셀레늄원자이며, 혹은 R은 하나의 NR⁶ 또는 NOR⁶기이며, 그중, R⁶은 H, 또는 C₁ 내지 C₆직쇄 또는 측쇄 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, C₃ 또는 C₆ 지환족기, 아실기, 아로일기, 술포닐기, 포스포릴기인 것을 특징으로 하는,
벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소인디루빈 유도체이며, 구조가 일반식 I-1에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소-5-아자인디루빈 유도체이며, 구조가 일반식 I-2에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소-7-아자인디루빈 유도체이며, 구조가 일반식 I-3에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소이소인디고 유도체이며, 구조가 일반식 II-1에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소-5-아자이소인디고 유도체이며, 구조가 일반식 II-2에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1에 있어서,
상기 화합물이 1'-옥소-7-아자이소인디고 유도체이며, 구조가 일반식 II-3에 표시한 바와 같으며, 각 치환기의 조합이 하기와 같은 것을 특징으로 하는, 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약학적으로 허용가능한 염은 무기산 또는 유기산과으로 형성된 염을 포함하며, 상기 무기산은 염산, 브롬화수소산, 인산, 질산, 황산을 포함하며, 상기 유기산은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 호박산, 나프탈렌디술폰산(1,5), 아시아틱산, 카르베녹솔론(carbenoxolone), 글리시리진산(Glycyrrhizic acid), 올레아놀릭산(Oleanolic acid　), 마스리닉산(Maslinic acid), 우르솔산(Ursolic Acid), 코로솔산(corosolic acid), 베툴린산(betulinic acid), 토우멍산, 보스웰산(boswellic acid), 옥살산, 주석산, 젖산, 살리실산, 안식향산, 발레르산, 디에틸아세트산, 말론산, 호박산, 푸마르산, 피멜린산, 아디프산(Adipic acid), 말레산, 사과산, 아미노술폰산, 페닐프로피온산, 글루콘산, 아스코르빈산, 니코틴산, 이소 니코틴산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 레몬산 및 아미노산을 포함하는 것을 특징으로 하는,
벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염.
(a) 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염; (b) 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약물조성물.
청구항 10에 있어서,
상기 약물 조성물의 제형은 소용량 주사제, 중용량 주사제, 대용량 주사제, 분말주사제, 주사용 유제, 정제, 환제, 캡슐제, 페이스트, 크림, 패치, 리니먼트제, 분말제, 분무제, 이식제, 적제, 좌제, 연고제, 나노제제 또는 리포솜인 것을 특징으로 하는, 약물조성물.
(a) 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염; 및 (b) 약학적으로 허용가능한 담체를 혼합하여 약물조성물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약물조성물의 제조방법.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염의 세포주기 단백질 의존성 키나아제의 이상, 글리코겐생성효소 키나아제　3의 이상, JAK-STAT 신호전달경로 장애 관련 질병을 예방 또는 치료하는 약물을 제조함에 있어서의 용도.
청구항 13에 있어서,
상기 약물을 당대사문란, 염증성 및 자기면역성 질병, 신경퇴화성 질병, 정신성 질병, 조직증생성 질병 또는 종양의 예방 또는 치료에 사용하는 것을 특징으로 하는, 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염의 세포주기 단백질 의존성 키나아제의 이상, 글리코겐생성효소 키나아제　3의 이상, JAK-STAT 신호전달경로 장애 관련 질병을 예방 또는 치료하는 약물을 제조함에 있어서의 용도.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염의 세포주기 단백질 의존성 키나아제의 억제제, 글리코겐생성효소 키나아제　3의 억제제, 티로신 키나아제JAK 또는 전사인자 STAT의 억제제를 제조함에 있어서의 용도.
처리가 필요한 대상에게 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 벤조푸라논과 인돌 또는 아자인돌의 콘쥬게이트, 그의 광학성 이성질체, 라세미체, 시스트란스 이성질체 및 임의의 조합 또는 약학적으로 허용가능한 염, 또는 청구항 10 또는 11의 약물조성물을 사용함으로써, 생체내 또는 생체외에서 포유동물의 세포주기 단백질 의존성 키나아제, 글리코겐생성효소 키나아제-3, 티로신키나아제JAK 또는 전사인자STAT를 억제하거나, 또는 세포주기 단백질 의존성 키나아제, 글리코겐생성효소 키나아제-3, 티로신 키나아제JAK 또는 전사인자STAT 활성의 이상으로 인한 질병을 치료하는 방법.