KR20160025044A - 합성 담즙산 조성물, 방법 및 제조물 - Google Patents

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Abstract

담즙산 및 관련 조성물 및 합성방법 및 용도. 보다 구체적으로, 데옥시콜산 및 관련 조성물, 상기 조성물은 동물 기원의 모든 모이어티가 부재이며 병원성 모이어티가 부재이다.

Description

합성 담즙산 조성물, 방법 및 제조물{SYNTHETIC BILE ACID COMPOSITION, METHOD, AND PREPARATION}
(관련 출원에 대한 상호 참조)
본 출원은 2007년 6월 19일 제출된 미국 가출원 제60/945,035호 및 2007년 8월 20일 제출된 미국 가출원 제60/956,875호; 2008년 2월 21일 제출된 미국 실용 출원 제12/035,339호 및 2008년 5월 16일 제출된 미국 실용 출원 제12/153,446호; 및 2008년 4월 25일 제출된 영국 출원 제0807615.0호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체로 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 광범위하게 담즙산 및 관련 조성물 및 방법에 관한 것이다. 한 양태에서, 본 발명은 데옥시콜산 및 관련 조성물, 유용한 중간체, 및 이들의 합성방법에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 약학적 조성물로서 본 조성물의 용도 및 방법, 또한 이들의 제조방법에 관한 것이다. 중요하게는, 본 발명의 담즙산은 이들 산을 자연히 생성하는 포유동물 및 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니고, 따라서 이러한 유기체와 관련된 어떤 독소 및 오염물질이 부재하다. 다른 양태에서, 본 발명은 데옥시콜산 및 그것의 약학적으로 허용가능한 염 및 중간체의 합성에 관한 것이다.
콜라놀로지(Cholanology), 답즙산 및 특히 담즙산 화학의 연구는 대부분의 세기 동안 관심의 대상이었다. 많은 것들이 알려져 있더라도, 담즙산 화학은 많은 놀라운 특성들과 함께 매우 다양한 화학적 실체를 수반한다. 개관에 대해서는 예컨대 본원에 참조로 포함되는 Mukhopadhyay, S. and U. Maitra., Current Science 87:1666-1683 (2004) ("Chemistry and biology of bile acids") 참고.
담즙산은 두 연결 단위, 강성 스테로이드 핵 및 짧은 지방족 측쇄에 의해 특징화된다(본 출원의 도 1 참조). Hofmann, A. F., et al. For a proposed nomenclature for bile acids, J. Lipid Res. 33:599-604 (1992) 참조. 핵과 측쇄 모두 다수의 가능한 입체 배열을 갖는다. 핵은 개별 고리의 팽창 또는 수축에 의해 변화될 수 있고, 측쇄는 짧아지거나 길어질 수 있다. 또한, 담즙산 분자의 두 부분은 다수의 가능한 극성 치환체를 갖는다. 핵 또는 측쇄에 이온화기가 존재할 수 있다. 마지막으로, 핵(예컨대 술페이트, 글루쿠로네이트, 포스페이트) 또는 측쇄(글리신 또는 타우린 또는 다른 아미노산, 또는 심지어 당)에 컨쥬게이팅기가 존재할 수 있다. 측쇄 구조는 화합물의 부류를 결정한다(담즙산 또는 담즙산염).
담즙산은 양친매성 및 양쪽친매성 "면"을 갖는 양친매성이다:
Figure pat00001
관습에 의해, 소수성 표면은 "β-면"이라고 하며 친수성 표면은 "α-면"이라고 한다. 일반적으로 β-면은 지질 가용성이고 α-면은 비교적 극성이다. 친수성 면뿐만 아니라 소수성면에도 극성기(히드록실기, 자연 발생 담즙산에서)를 갖는 것과 같은 담즙산, 예컨대 우르소데옥시콜산이 있다. 분자의 양쪽친매성 성질은 포스파티딜콜린과 같은, 양쪽친매성이지만 수불용성인 지질을 갖는 혼합 미셀 형성이 원인이다. 담즙산이 임계 미셀화 농도라고 불리는 임계 농도를 초과하지 않는 한 담즙산은 혼합 미셀 형태에서 식품의 지질을 가용화하지 않을 것이다.
사람에서 최대 비율로 발견되는 담즙산은 케노데옥시콜산 및 데옥시콜산이다. 데옥시콜산은 또한 데옥시콜레이트, 콜란산 및 3α,12α-디히드록시-5β-콜라네이트로서 알려져 있다. 인체에서 데옥시콜산은 장에서의 흡수를 위한 지방의 유화에 사용된다. 연구에서, 데옥시콜산은 막결합 단백질의 분리를 위한 가벼운 세제로서 사용된다. 실질적으로 순수한 경우, 데옥시콜산은 흰색 또는 회색 결정 분말 형태이다. 데옥시콜산은 간에 의해 생성되는 4가지 주요 산 중 하나이다. 이것은 알콜 및 아세트산에서 가용성이다. 데옥시콜산의 CAS 번호는 [83-44-3]이다.
체지방의 신속한 제거는 예로부터 이상적이고, 이러한 결과를 달성하는데 거의 결과가 나타나지 않았지만 많은 물질들이 주장되어 왔다. "메조테라피", 또는 지방의 제거를 위한 주사가능 물질의 사용은 1950년대 이후로 동종요법 및 미용상 주장되어 왔지만 안전성 및 효능 우려 때문에 의료 종사자들 중에서 널리 받아들여지지 않는다. 메조테라피는 본래 유럽에서 국소적 의료 및 미용 상태의 치료를 위한 화합물의 혼합물을 함유하는 피부 주사의 활용방법으로서 고안되었다. 메조테라피는 전통적으로 고통 경감을 위해 사용되었지만, 그 미용상 적용, 특히 지방 및 셀룰라이트 제거가 최근 미국에서 주목받고 있다. 브라질에서 대중화되었고 포스파티딜콜린의 주사를 사용하는, 보고된 국소 지방 감소를 위한 치료가 메조테라피와 동의인 것으로 잘못 생각되었다. "지방-용해" 주사로 알려진 그것의 유인에도 불구하고, 이들 미용상 치료의 안전성 및 효능은 대부분의 환자 및 의사에게 불명료하게 남아있다. Rotunda, A.M. and M. Kolodney, Dermatologic Surgery 32:465-480 (2006) ("Mesotherapy and Phosphatidylcholine Injections: Historical Clarification and Review") 참조.
WO 2006/133160(도면을 포함하여 그 전체로 본원에 참조로 포함됨)은 축적 지방의 부위에 신경펩티드 Y 수용체 안타고니스트 투여에 의한 리포모델링, 예컨대 축적 지방의 감소를 위한 방법을 설명한다. Kolonin M. G. et al., Nat. Med . June 10(6):625-32 (2004)은 유력한 지방 세포 사멸 효과를 갖는 지방 선택적 프로-아폽토시스 펩티드를 설명한다. 설명된 프로-아폽토시스 펩티드는 사멸을 위해 맥관구조로의 접근을 필요로 한다.
최근 공개된 문헌은 데옥시콜산이 지방 축적부로 생체내 주사되었을 때 지방 제거 특성을 갖는다는 것을 보고한다. WO 2005/117900 및 WO 2005/112942, 또한 US2005/0261258; US2005/0267080; US2006/127468; 및 US20060154906을 참고하며, 이들 모두는 그들의 도면을 포함하여 그 전체로 본원에 참고로 포함된다. 지방 조직으로 주사되는 데옥시콜레이트는 두가지 효과를 갖는다: 1) 세포 용해 메카니즘을 통해 지방 세포를 사멸; 및 2) 세포 타이트닝을 유발함. 이들 두 효과는 원하는 심미적 보정(즉 체형 교정)을 조정하는데 필요하다. 지방으로 주사된 데옥시콜레이트는 단백질로의 노출에 의해 신속히 불활성화된 후 신속히 장의 내용물로 되돌아가기 때문에, 그것의 효과는 공간적으로 저지된다. 임상적 안전성을 부여하는 이 감쇠 효과의 결과, 지방 제거 요법은 통상적으로 4-6 시기를 필요로 한다. 수술의 필요성이 없는 이 국소 지방 제거는 병리학적 국소 지방 축적(예컨대, HIV의 치료에서 의료적 개입에 부수하는 이상지혈증)에 관한 치유적 치료뿐만 아니라, 수술 고유의 부수적 위험이 없는 미용상 지방 제거(예컨대, 지방흡입)에도 유리하다. Rotunda et al, Dermatol . Surgery 30: 1001-1008 (2004) ("Detergent effects of sodium deoxycholate are a major feature of an injectable Phosphatidylcholine formulation used for localized fat dissolution") 및 Rotunda et al, J. Am. Acad. Dermatol. 2005: 973-978 ("Lipomas treated with subcutaneous deoxycholate injections")을 참고하며, 모두 본원에 참고로 포함된다.
약학적 등급의 담즙산 제조물은 시중에서 비교적 저렴하게 입수가능하다. 이 저비용은 담즙산이 동물의 사체, 특히 소 및 양과 같은 큰 동물로부터 얻어진다는 점 때문이다. 중요하게는, 동물 공급원으로부터의 모든 의약품과 마찬가지로, 동물-유래 담즙산 제품은 동물 병원체, 및 동물 또는 미생물 대사산물 및 발열원과 같은 박테리아 독소를 포함하는 독소와 같은 다른 해로운 물질을 함유할 수 있다는 우려가 존재한다.
이러한 동물 병원체는 프리온 질병을 유발할 수 있는 감염성 병원성 단백질의 종류로 생각되는 프리온을 포함할 수 있다. 프리온 질병은 신경계의 퇴행성 질환이다. 이러한 질병 중 하나인 "광우"병(크로이츠펠트 야콥병(CJD)의 변형으로 생각됨)은 병에 걸린 소로부터의 식용우에 존재하는 프리온에 의해 유발되는 것으로 생각된다. 대부분의 경우 전염 방식을 모르는 산발성이고; 일부 경우는 유전이고; 소수는 의료 과정에 의해 전염된다. 감염된 물질의 소비를 통한 사람 프리온 질병의 전파는 역사적으로 쿠루병과 관련되었고 최근에는 변형 CJD와 관련된다. 다른 동물 프리온 질병(양의 스크래피, 전염성 밍크뇌증, 사슴의 만성 소모성 질병 및 소해면상뇌증) 모두는 감염된 동물과의 접촉에 의해 또는 감염된 음식의 소비에 의해 수평으로 전염되는 것으로 보인다. 프리온 질병에 관한 미래 사건의 위험 평가 및 예측은 상이한 전염 방식, 예측불가능한 종의 장벽, 조직에서 가변성의 전염성 분포 및 일부 질병에서 확인되는 균주 변형 때문에 확인하기 어렵다.
일반적으로, 동물성 산물은 발열원(열-유발 물질)을 생성하는 미생물 유기체에 노출될 수 있다. 음식 및/또는 약학적 산물의 박테리아 오염물질은 또한 장출혈성 대장균에 의한 음식물의 오염에 의해 입증되는 바와 같이 심각한 문제이다. 소에서 유래한 고기와 같은 산물 및 사과, 시금치 등과 같은 농산물이 이러한 오염과 관련된다. 이러한 경우, (박테리아 자체 보다는) 사람에서 불리한 작용을 생성하는 박테리아에 의해 생성되는 독소이다. 이러한 불리한 작용은 심한 설사, 신부전 및 극단의 상황에서 사망을 포함한다. 박테리아 내독소, 발열원의 종류는 모든 약학적 조성물로부터 실질적으로 배재되어야 한다.
동물성 산물은 일반적으로 혼합물로부터 최종-산물의 선택보다는 제거 과정에 의해 정제되며, 최종 산물은 불순물의 배재 후 남아있는 물질이다. 그리고, 병원체와 같은 잠재적 동물성 모이어티(moiety)에 더하여, 동물 공급원으로부터의 또 다른 정제 가공품은 최종-산물이 하나 이상의 담즙산의 혼합물인 것이다. 예컨대, 시중의 데옥시콜산의 제조품은 약간의 케노데옥시콜산 및 콜산을 함유하며, 이들은 포유동물 담즙산 합성에서 데옥시콜산 및 케노데옥시콜산에 대한 전구체이다. 데옥시/케노/콜릭의 정확한 비율이 미리 선택되지 않기 때문에, 대량의 담즙산 제조를 고려했을 때 로트간(lot-to-lot) 변형이 되기 쉽다. 이러한 로트간 변형은 문제가 될 수 있으며, 규제 승인 획득 및 품질 제어, 특히 약학적 조성물 제조를 위한 노력에 있어서 추가의 단계를 야기할 수 있다. 확실히, 제조자들은 담즙산 약학적 조성물 제조에 있어 로트간 예측가능성을 원한다.
현재, 동물 병원체 및 다른 해로운 물질을 함유하는 동물-유래 산물에 관한 우려는 격리 및 검사된 동물로부터의 소싱(sourcing)에 의해 다루어진다. 예컨대, 뉴질랜드에서 동물로부터의 데옥시콜산은 동물이 계속해서 격리되어 있고 달리 관찰가능한 병원체가 부재인 한 미국 규제 제도하에서 사람에게 사용하기 위한 담즙산의 공급원이다.
암묵적으로, 이러한 정부 관리 규제 제도의 필요성은 동물-유래 의약품을 주사할 때 동물 병원체 전염의 내재적 위험의 인식이다. 비동물성 의약품 대안이 이용가능해질 때, 정부 규제 제도는 더이상 필요하지 않다. 이러한 대안(동물-유래 의약품을 대체하는 비동물성 의약품) 및 관련 이점의 예는 사람에게 사용하기 위한 인슐린이다. 미국에서 소 인슐린의 제조가 1998년에 중지되었으며, 사람에게 사용하기 위한 돼지 인슐린의 제조는 2006년 1월에 중지되었다. BSE-유발 또는 다른 병원성 물질에 노출된 것으로 알려지지 않은 무리로부터 동물 인슐린을 얻을 수 있더라도, 제조 시설 또는 과정은 동물성 성분을 병원체에 노출된 동물에 노출시킬 수 있다. 사람으로 병원성 물질 전염의 위험은 재조합 또는 합성 제조된 인슐린의 사용에 의해 제거될 수 있다. 소비자를 위해서, 인슐린 상황은 도움이 된다: 합성 물질이 자유롭게 입수가능한 경우, 동물 병원체의 전염 위험은 이론상 제거된다. 생산자를 위해서, 동물 병원체의 물질이 실질적으로 부재인 순수한 화학적 실체를 생성하는 능력은 안전성, 품질 및 규제 목적에 유리하다. 또한, 합성 과정은 통상적으로 생물학적 공급원으로부터 유래한 것 보다 더욱 재생가능한 산물을 제공한다.
현재, 동물 사체-유래 담즙산이 비교적 풍부하기 때문에, 산업계는 완전히 화학적으로 담즙산을 합성하거나 피토스테롤 또는 미생물 출발 물질을 사용하여 담즙산을 제조하는 단계를 채택하지 않는다. 그리고 담즙산 유도체를 합성였더라도, 이 작업은 동물성 물질의 저비용 및 입수 가능성 때문에 다시 일차적으로 스테로이드 화학물질을 위한 출발물질로서 동물-유래 담즙산을 수반하였다. 역사적으로 활발한 피토스테롤 연구의 노력에도 불구하고, 쉽게 시중에서 입수가능한 피토스테롤-유래 담즙산 약학적 등급 조성물이 존재하지 않는다. 예컨대, Mukhopadhyay, S. and U. Maitra., Current Science 87: 1666-1683, 1670 (2004)(Noting that the total synthesis of any bile acid had not been performed subject to a 1981 reference, Kametani et al. J. Am. Chem. Soc. 103: 2890 (1981)("First Total Synthesis of (+)-Chenodeoxycholic Acid") 참조. 박테리아-생성 담즙산과 같은 미생물은 박테리아 산물로서 예컨대 해양 오일 유출 정화를 위해 인 시츄 사용된다. Maneerat et al., Appl . Microbiol . Biotechnol. 76: 679-683 (2004) ("Bile acids are new products of a mariene bacterium, Myroides sp. Strain SM1") 참고.
지방 제거를 위한 데옥시콜산의 완전한 잠재성을 실현하기 위해서, 동물 유래 산물의 사용에 대한 우려를 더 다루는 것이 불가피하다. 확실하게, 최초에 동물 기원의 모이어티 (또는 동물, 특히 포유류에서 작용할 수 있고, 사람 용도에 대하여 사람에게서 해로운 작용을 하는 병원성 모이어티), 및 발열원과 같은 동물 또는 미생물 대사산물, 박테리아 독소를 포함하는 독소와 같은 다른 유해 물질이 부재인 것으로 알려진 데옥시콜산과 같은, 사람에서 의약품으로서 사용하기 위한 적절한 양의 효능이 있는 담즙산 및 관련 조성물에 대한 수요가 존재한다. 본 발명은 동물 병원체 및 다른 유해 물질의 잠재적 위험이 부재인 합성 제조된 담즙산 조성물을 제공함으로써 이 우려를 다룬다. 개시된 담즙산 조성물은 아디폴리틱(adipolytic) 요법에 사용될 수 있으며 국소 지방 제거의 영역에서 더욱 진전된 연구 및 개발 노력에 기여할 것이다.
발명의 요약
정의된 약학적 조성물로서 충분한 양의 적합한 담즙산, 및 그것의 합성방법이 본원에서 제공된다. 따라서 제공된 담즙산 조성물 및 방법은 담즙산을 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다. 한 양태에서, 동물 기원 및 포유동물 및/또는 박테리아 발열원의 모든 모이어티가 부재인 특정 데옥시콜산 약학적 조성물, 및 관련된 제조방법 및 용도를 제공한다. 다른 양태에서, 국소 지방 제거를 위한 주사가능 약학적 조성물로서 사용할 수 있는 정의된 약학적 조성물로서 충분한 양의 적합한 데옥시콜산을 관련 조성물, 제조방법 및 사용방법과 함께 제공한다. 본 발명의 정의된 데옥시콜레이트 주사제는 직교(orthogonal) 메카니즘, 예컨대 NPY 안타고니스트 및/또는 지방 선택적 프로-아폽토시스 펩티드에 의해 지방 사멸을 유도하는 분자와 조합하여 짧은 치유 기간에 체형 교정을 조정하기 위한 유력한 수단을 만드는데 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 본 발명은 데옥시콜산 및 그것의 약학적으로 허용가능한 염의 합성에 관한 방법 및 중간체를 제공한다. 합성 제조된 데옥시콜산은 지방 제거를 위한 아디폴리틱 요법에 사용될 수 있다.
참조에 의한 포함
본 명세서에 언급된 모든 문헌 및 특허 출원은 각 개별 공보 또는 특허 출원이 참조로 포함되도록 구체적으로 그리고 개별적으로 표시되어 있는 것과 동일한 정도로 참조로 본원에 포함된다.
정의
본 개시에 걸쳐서, 여러 문헌, 특허 및 공개된 특허 명세서는 인용 확인에 의해 참조된다. 이들 문헌, 특허 및 공개된 특허 명세서의 개시는 본 개시에 참조로 포함되어 본 발명이 속하는 기술분야의 상태를 보다 완전하게 설명한다.
본원에 사용된 특정 용어는 하기 정의된 의미를 갖는다. 명세서 및 청구범위에 사용된 단수 형태 "하나" "하나의" 및 "그"는 내용에서 달리 명백히 나타내지 않는 한 단수 및 복수 언급을 포함한다.
달리 나타내지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용된 성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자는 모든 예시에서 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해된다. 따라서, 달리 나타내지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부한 청구범위에서 설명한 수치 파라미터는 근사치이다. 각 수치 파라미터는 적어도 보고된 중요한 숫자의 수를 고려하여 통상의 라운딩 기법을 적용함으로써 해석된다.
용어 "아세틸화 시약"은 분자에 아세틸기 CH3C(O)-를 부가할 수 있는 시약을 의미한다.
용어 "산"은 프로톤 공여체를 의미하며 유기산 및 무기산을 모두 포함한다.
용어 "알킬"은 탄소 원자가 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 6개인 1가 포화 지방족 탄화수소기를 의미한다. 이 용어는 예로서 메틸(CH3-), 에틸(CH3CH2-), n-프로필(CH3CH2CH2-), 이소프로필((CH3)2CH-), n-부틸(CH3CH2CH2CH2-), 이소부틸((CH3)2CHCH2-), sec-부틸((CH3)(CH3CH2)CH-), t-부틸((CH3)3C-), n-펜틸(CH3CH2CH2CH2CH2-) 및 네오펜틸((CH3)3CCH2-)과 같은 선형 및 분기형 탄화수소기를 포함한다.
용어 "아릴"은 단일 고리(예컨대 페닐) 또는 다중 축합 고리(예컨대 나프틸)를 갖는 탄소 원자가 6 내지 12개인 1가 방향족 탄소환식기를 의미한다.
용어 "동물 기원"은 다세포 유기체 및 단세포 유기체를 포함하는 생명체의 계(동물계)로부터의 기원한 것을 의미한다.
용어 "탈수 시약"은 물과 반응할 수 있는 시약을 의미한다. 한 양태에서, 탈수 시약은 분자로부터 제거되는 물과 반응할 수 있다.
용어 "탈황 시약"은 설파이드와 반응할 수 있는 시약을 의미한다. 한 양태에서, 탈황 시약은 분자를 함유하는 설파이드와 반응하여 분자로부터 설파이드기를 제거할 수 있다.
용어 "에탄 디티올 또는 디티안 전구체"는 카르보닐기와 반응하여 에탄 디티올 또는 디티안기를 형성하는 시약을 의미한다.
용어 "친전자성 아세틸기"는 친전자체, 전자를 끌어당기고 전자를 수용하는 경향이 있는 기로서 아세틸기를 의미한다.
용어 "수소화 시약"은 분자에 수소를 공여할 수 있는 시약을 의미한다.
용어 "루이스 산"은 전자쌍 수용체를 의미한다. 루이스산은 알킬 알루미늄 할라이드와 같은 유기금속 시약을 포함한다(예컨대 Et2AlCl 및 MeAlCl2).
용어 "포유동물 기원"은 어떤 포유동물 유기체로부터 기원한 것을 의미한다. 용어 "포유동물 유기체"는 유선에 의해 분비된 모유로 그들의 자손을 기르는 (태반류, 유대류 또는 단공류와 같은) 온혈 고등 척추동물의 부류(포유류)를 의미하며, 대개 얼마간의 털로 덮여진 피부를 가지고, 사람을 포함한다.
용어 "미생물 기원"은 어떤 미생물 유기체로부터 기원한 것을 의미한다. 용어 "미생물 유기체"는 세포벽이 결여되어 있거나 세포벽을 갖는다면 그램-양성 또는 그램-음성이고, 편모를 사용하여 군체로 모이거나 운동성이고, 통상적으로 토양, 물, 유기물질 또는 식물 및 동물의 보디에서 생존하고, 대개 영양에서 독립영양적, 부생적 또는 기생적이고, 생화학적 효과 및 병원성에 대해서 보고되어 있는 원핵성의 원형, 나선형 또는 봉형상 단세포 미생물의 도메인(박테리아)을 의미한다.
용어 "올레핀화 시약"은 케톤과 반응하여 대응 올레핀을 형성하는 시약을 의미한다. 용어 "올레핀 형성 조건"은 이러한 변형을 행하는데 적합한 조건을 의미한다. 이러한 시약의 예는 위티그(Wittig) 시약 및 위티그 올레핀화 조건을 포함한다.
용어 "산화제"는 산화-환원 반응에서 전자를 수용할 수 있는 시약을 의미한다. 이 방식으로, 할로겐 또는 산소를 분자에 부가하거나 분자로부터 수소를 제거할 수 있다.
용어 "병원체"는 특정 질병 유발 물질이다.
"약학적으로 허용가능한 염"은 기술분야에서 잘 알려진 다양한 유기 및 무기 카운터 이온으로부터 유도된 약학적으로 허용가능한 염을 의미하며, 단지 예로서 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 테트라알킬암모늄을 포함한다. 이러한 염은 P. Heinrich Stahl, Camille G. Wermuth (Eds.), Handbook of Pharmaceutical Salts Properties, Selection, and Use; 2002에 설명된 것들을 포함한다. 이들 약학적으로 허용가능한 염은 DCA를 적합한 염기와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 예시 목적으로, 이러한 염기의 예는 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 수산화리튬을 포함한다. 대안적으로, 염은 염기를 가지고 DCA의 에스테르의 가수분해 및 DCA를 유도하는 어떤 산성 과정의 생략에 의해 제조될 수 있다.
용어 "환원제"는 산화-환원 반응에서 전자를 공여할 수 있는 시약을 의미한다. 이 방식에서, 할로겐 또는 산소를 분자로부터 제거하거나 분자에 수소를 부가할 수 있다.
조성물 및 사용 방법
본원에 설명된 다양한 양태에서, 본 발명은 약학적 사용을 위한 조성물(및 유용한 중간체), 그것의 합성방법 및 본 약학적 조성물의 사용방법을 제공한다.
중요하게는, 본 담즙산 조성물은 동물성 출발 물질로부터 얻어진 물질에 내재된 위험이 부재이며, 따라서 동물-유래 물질의 상세한 검사 및 규제를 요하지 않는다. 한 양태에서, 따라서 본 발명은 포유동물 병원체와 같은 동물 기원의 물질이 부재이고, 또한 발열원과 같은 박테리아 기원의 독소가 실질적으로 부재인 담즙산 약학적 조성물에 관한 것이다.
소듐 데옥시콜레이트는 소화관에서 식품의 지질을 가용화하는 담즙산염을 자연히 생성한다. 출발 물질로서 콜레스테롤을 사용하고 사람과 박테리아 효소를 모두 수반하는 복합 생합성 경로를 통해 생성된다. 데옥시콜레이트의 주요 기능은 흡수를 촉진하는 식품의 지질 가용화에 의해 소화 과정을 보조하는 것이다. 체내에서, 데옥시콜레이트 생합성은 간에서 콜레스테롤의 효소적 산화, 이성질체화 및 환원으로 시작하여 콜레스테롤 모체와 구조적으로 유사한 콜산, 담즙산을 형성한다(Stryer L, Chapter 27: Biosynthesis of Membrane Lipids and Steroids, in Biochemistry, 1995, W. H. Freeman and Company: New York. p. 691-707). 간에서 콜산은 그 다음 두개의 아미노산(타우린 및 글리신) 중 하나에 화학적으로 결합하여 '컨쥬게이트된' 콜산(즉 L-글리코콜레이트 및 타우로콜레이트)를 형성한다. 이들 컨쥬게이트된 콜산은 그 다음 음식물 소비시까지 쓸개에 저장된다. 음식물 소비 후, 담즙산액이 쓸개로부터 장으로 방출되며, 이때 컨쥬게이트된 콜산 분자는 장내 균총에 의해 생성되는 효소에 의해 조정되는 두가지 추가적 화학 변형이 행해진다(Ridlon J.M., Kang D.J. and Hylemon P. B., Bile salt biotransformations by human intestinal Bacteria, J. Lipid Res., 47(2): p. 241-59 (2006)). 먼저, 컨쥬게이트된 콜산은 탈히드록실화되어 컨쥬게이트된 데옥시콜레이트를 형성한다. 그 다음 컨쥬게이트된 데옥시콜레이트는 컨쥬게이션 해소되어 자유 데옥시콜레이트를 형성하고, 다른 담즙산과 함께 식품 지질의 가용화에 참가한다. 데옥시콜레이트는 콜산 합성으로부터 하류에 있으므로, 콜산은 데옥시콜레이트의 천연 공급원에 존재하는 불순물일 수 있다.
데옥시콜레이트는 물에서 333mg/mL으로 용해되고, 알콜에서 약간 용해되고, 아세톤 및 빙상 아세트산에서 더욱 적게 용해된다. 미셀의 가역 형성은 대략 2.4mg/mL의 임계 미셀 농도를 초과하는 소듐 데옥시콜레이트 농도 및 중성 pH에서 발생할 수 있다(Matsuoka K, M.Y., Micelle formation of sodium deoxycholate and sodium ursodeoxycholate (part 1), Biochim . Biophys . Acta ., 1580(2-3): p. 189-99 (2002)). 2.4mg/mL의 임계 미셀 농도를 초과하는 농도에서, 데옥시콜레이트는 미셀을 형성하고 세포, 지질 및 단백질을 가용화하는 능력을 보유할 것이다. (공복 상태에 필적하는) 0.4mg/mL와 같은 낮은 농도에서, 데옥시콜레이트는 26mg/mL 알부민(35-50mg/mL의 혈청 생리적 농도에 근접)의 존재하에서 알부민에 98% 결합한다(Roda A. et al., Quantitative aspects of the interaction of bille acids with human serum albumin, J. Lipid Res., 23(3): p. 490-5 (1982)).
바람직한 실시형태는 데옥시콜산(DCA) 또는 그것의 프로드러그 또는 화합물 또는 프로드러그의 약학적으로 허용가능한 염 및 관련 조성물 및 방법에 관한 것이며, 여기서 데옥시콜산(DCA)은
Figure pat00002
이고, 여기서 상기 화합물은 DCA를 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다.
다른 바람직한 실시형태는 또한 DCA의 입체이성질체 및 그것의 약학적으로 허용가능한 염 및 DCA 합성에서의 중간체 및 그것의 입체이성질체 및 관련 조성물 및 방법에 관한 것이다.
본 담즙산 약학적 조성물은 선택적으로 염 형태이고, 또한 선택적으로 약학적으로 허용가능한 희석제, 부형제 또는 담체를 함유한다. 한 양태에서, 본 발명은 데옥시콜산(DCA)인 화합물 또는 그것의 프로드러그, 또는 이 화합물 또는 프로드러그의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이며:
Figure pat00003
여기서 상기 화합물은 DCA 및 약학적으로 허용가능한 부형제를 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다.
염 제조물을 위한 바람직한 양이온은 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 리튬(Li+), 마그네슘(Mg2+), 칼슘(Ca2 +), 바륨(Ba2 +), 스트론튬(Sr2 +) 및 암모늄(NH4 +)으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 염은 또한 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로부터 제조될 수 있다. 알칼리 금속은 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 및 리튬(Li+) 중에서 선택할 수 있다. 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg2 +), 칼슘(Ca2 +), 바륨(Ba2 +) 및 스트론튬(Sr2 +)으로 구성된 군에서 선택할 수 있다. 바람직하게는 지방의 국소 제거를 위한 약학적 조성물로 사용하기 위해서, 담즙산염은 소듐 데옥시콜레이트이다.
실시형태의 화합물의 프로드러그를 또한 고찰한다. 프로드러그는 프로드러그를 환자에게 투여한 후 가수분해, 물질대사 등과 같은 생체내 생리적 작용을 통해 실시형태의 화합물로 화학적으로 변성되는 활성 또는 불활성 화합물이다. 예컨대, 본 데옥시콜산 또는 그것의 유도체의 C1-C1O 에스테르 또는 아미드를 제조할 수 있으며, 그 결과 데옥시콜산 또는 그것의 유도체의 방출이 세포막의 붕괴 및 에스테라제의 방출에 의해 야기된다. 에스테라제의 방출과 함께, 에스테르 보호기가 분열되어 데옥시콜산 활성 형태 또는 그것의 유도체가 원하는 위치에 제자리 존재한다. 이러한 C1-C1O 에스테르는 산소, 황 또는 질소에서 선택된 1-4 헤테로원자; 산소, 황 또는 질소에서 선택된 1-4 헤테로원자를 선택적으로 보유하는 메틸, 에틸, 이소프로필, 부틸, 헥실 등과 같은 알킬기; 어떤 허용가능한 치환점에서 1-4 헤테로원자를 선택적으로 갖는 벤질 또는 에틸 페닐기와 같은 탄소 원자가 최대 총 10개인 알킬페닐기; 및 페닐기와 같은 아릴기를 선택적으로 포함할 수 있다. 아미드의 예는 히드록사메이트를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 에스테르를 수반하는 프로드러그의 일반적 논의는 Svensson and Tunek Drug Metabolism Reviews 165 (1988) 및 Bundgaard Design of Produgs, Elsevier (1985)를 참고하며, 이들은 본원에 참조로서 전체적으로 포함된다. 데옥시콜산의 C1-C1O 에스테르 또는 아미드의 합성은 기술분야에 잘 알려져 있다. 예컨대, 에스테르는 데옥시콜산을 미네랄산의 존재하에서 알콜과 에스테르화 반응으로 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
데옥시콜산 및 케노데옥시콜산의 본래 구조를 하기에 나타낸다. 4개의 고리(A, B, C, D) 및 D-고리로부터 연장된 카르복실산 측쇄가 보인다.
Figure pat00004
Figure pat00005
제한 없이, 데옥시콜산 및 케노데옥시콜산(CDCA) 또는 이들의 유도체의 에스테르, 히드록사메이트 및 히드록시아미드의 예의 일부를 하기에 나타낸다. 상이한 관능기를 D-고리 측쇄 상의 카르복실기의 에스테르화에 의해 데옥시콜산 또는 케노데옥시콜산에 부착하여 프로드러그를 발생시킬 수 있다. 제한 없이, 이들 D-고리 측쇄 에스테르의 일부 예를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00006
데옥시콜산 또는 케노데옥시콜산 및 이들의 유도체의 방출은 세포막의 붕괴 및 에스테라제의 방출에 의해 야기될 수 있다. 에스테라제의 방출과 함께, 데옥시콜산 또는 케노데옥시콜산의 활성 형태 또는 그것의 유도체가 원하는 위치에 제자리 존재하도록 에스테르 보호기가 분열될 수 있다.
데옥시콜산, 케노데옥시콜산 및 이들의 유도체의 프로드러그는 또한 본래 분자와 반대의 입체화학을 보유할 수 있는 에피머를 포함한다. 이들 에피머 분자의 예를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00007
본 실시형태의 담즙산 조성물의 주사시 국소 자극이 있을 수 있고, 따라서 국소 마취제와 동시에 또는 순차로 투여하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 사람에서 리도카인이 자주 사용되며 동시-제형(동일한 용기에서 동시에 주사됨) 또는 동시-주사(상이한 용기로부터 주사됨)로서 투여할 수 있다. 리도카인과 같은 마취제는 패치 또는 연고와 같은 국부 제조품을 통해 투여될 수 있다.
심부 조직에 대해서, 마취제는 피험자 조직으로 보다 깊게 주사되거나 전신 투여될 수 있다(예컨대, 일반 마취, 경막외법 또는 다른 알려진 방법).
본 발명의 용액 중의 담즙산(들) 또는 담즙산염(들)은 약 0.001 내지 10, 0.01 내지 5, 또는 0.1 내지 2% w/w, w/v, 또는 v/v의 농도일 수 있다. 바람직하게는, 상기 용액 중의 담즙산(들) 또는 담즙산염(들)은 약 0.1-5% w/w 또는 보다 바람직하게는 약 1% w/w의 농도일 수 있다. 일부 실시형태에서, 지방 분해 용액은 최대 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.2, 0.05, 0.02, 또는 0.01 그램의 하나 이상의 세제, 담즙산 및/또는 담즙산염, 예컨대 데옥시콜산 또는 그것의 염 또는 소듐 데옥시콜레이트를 포함한다.
바람직한 실시형태에서, 본원에서 용액은 지질, 인지질 또는 포스파티딜콜린을 포함하지 않는다. 일부 실시형태에서, 본원에서 용액은 최대 5% w/w, w/v, 또는 v/v 지질, 인지질 또는 포스파티딜콜린을 포함한다.
일부 실시형태에서, 상기 용액은 항균제, 혈관수축제, 항혈전제, 항응고제, 거품 억제제, 항염증제, 진통제, 분산제, 항분산제, 침투 증진제, 스테로이드, 신경안정제, 근육 이완제 및 지사제로 구성된 군에서 선택된 제2 치료제를 더 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 용액은 최대 500mL 용액을 함유하는 용기 내에 존재할 수 있다. 이러한 용기는 주사기 또는 주사기-로딩가능한 용기일 수 있다.
일부 실시형태에서, 조성물 및 방법은 직교 메카니즘에 의해 지방을 사멸시키는 것으로 알려진 분자를 더 포함한다. 이러한 분자는 BIBP-3226(Amgen), BIBO-3304(Boehringer Ingleheim), BMS-192548 및 AR-H040922(Bristol-Myers Squibb), LY-357897(Eli Lilly), 1229U91 및 GW438014S(GlaxoSmithKline), JNJ-5207787(Johnson & Johnson), Lu-AA-44608(Lundbeck), MK-0557(Merck NPY), NGD-95-1(Neurgogen), NLX-E201(Neurologix), CGP-71683(Novartis), PD-160170(Pfizer), SR-120819A, BIIE0246, 및 S.A.0204(Sanofi Aventis), S-2367(Shiongli)와 같은 NPY 수용체 안타고니스트, NPY 수용체 안타고니스트인 디히드로피리딘 및 디히드로피리딘 유도체, NPY 수용체 안타고니스트인 이환식 화합물, 카르바졸 NPY 수용체 안타고니스트, 및 NPY 수용체 안타고니스트인 삼환식 화합물을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 신경펩티드 Y(NPY) 수용체 안타고니스트를 포함한다. 예컨대 WO 2006/133160 및 U.S. 6,313,128(본원에 도면을 포함하여 그 전체로 참조로 포함됨) 참고. 또한 백색 지방 맥관구조로 돌아가는 CKGGRAKDC 펩티드와 같은 선택적 프로-아폽토시스 펩티드가 고찰된다. Kolonin M.G. et al, Nat. Med. June 10(6):625-32 (2004) 참고.
한 양태에서, 본 발명은 피험자에서 피하 지방 축적을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 피험자 내의 피하 지방 축적부에 (i) 지방-분해 유효량의 하나 이상의 약리적 활성 세제(detergent), 또는 담즙산(들) 및/또는 담즙산염(들), 또는 데옥시콜산 또는 이들의 염, 또는 소듐 데옥시콜레이트; (ii) 약학적, 수의학적 또는 미용상 부형제; 및 (iii) 선택적으로 지질을 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하며, 이때 지질 및 담즙산 또는 담즙산염의 비는 최대 1% w/w이고 여기서 조성물은 리파아제 또는 콜리파아제를 포함하지 않는다. 일부 실시형태에서, 지방 축적은 비만, 지방 재분포 증후군, 눈꺼풀 지방 헤르니아 형성, 지방종, 더컴병(Dercum's disease), 지방이영양증, 버펄로 험프 이영양증, 복부경부 지방, 내장 지방 축적, 유방 확대, 과다 지방 축적, 흉부 및 팔 둘레에 확산된 체지방, 및 셀룰라이트 연관 지방 축적으로 구성된 군에서 선택된 상태와 연관된다. 바람직한 실시형태에서, 상기 방법은 상기 피험자에게 수술을 행하는 것을 포함하지 않는다.
한 양태에서, 본 발명은 치료적 유효량의 DCA 또는 그것의 프로드러그 또는 DCA 또는 프로드러그의 약학적으로 허용가능한 염을 이들을 필요로 하는 포유류에게 투여하는 것을 포함하는 포유류에서 선택된 위치로부터 지방 축적물의 제거방법에 관한 것이며:
Figure pat00008
여기서 상기 화합물은 DCA를 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다.
한 실시형태에서, 본 발명의 방법은 신경펩티드 Y(NPY) 수용체 안타고니스트 및 지방 선택적 프로-아폽토시스 펩티드로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 추가적 활성 성분을 포유류에게 투여하는 것을 더 포함할 수 있다. 한 실시형태에서, 신경펩티드 Y(NPY) 수용체 안타고니스트는 BIBP-3226, 신경펩티드 Y5 안타고니스트(Amgen NPY 수용체 안타고니스트), BIBO-3304(Boehringer Ingleheim NPY 수용체 안타고니스트), BMS-192548(Bristol-Myers Squibb NPY 수용체 안타고니스트), AR-H040922(Bristol-Myers Squibb NPY 수용체 안타고니스트), LY-357897(Eli Lilly NPY 수용체 안타고니스트), Esteve NPY-Y5 수용체 안타고니스트, 1229U91(GlaxoSmithKline NPY 수용체 안타고니스트), GW438014S(GlaxoSmithKline NPY 수용체 안타고니스트), JNJ-5207787(Johnson & Johnson NPY 수용체 안타고니스트), Lu-AA-44608(Lundbeck NPY 수용체 안타고니스트), MK-0557(Merck NPY 수용체 안타고니스트), NGD-95-1(Neurgogen NPY 수용체 안타고니스트), NLX-E201(Neurologix NPY 수용체 안타고니스트), CGP-71683(Novartis NPY 수용체 안타고니스트), PD-160170(Pfizer NPY 수용체 안타고니스트), SR-120819A(Sanofi Aventis NPY 수용체 안타고니스트), BIIE0246(Sanofi Aventis NPY 수용체 안타고니스트), S.A.0204(Sanofi Aventis NPY 수용체 안타고니스트), S-2367(Shiongli NPY 수용체 안타고니스트), NPY 수용체 안타고니스트인 디히드로피리딘, NPY 수용체 안타고니스트인 디히드로피리딘 유도체, NPY 수용체 안타고니스트인 이환식 화합물, 카르바졸 NPY 수용체 안타고니스트 및 NPY 수용체 안타고니스트인 삼환식 화합물로 구성된 군에서 선택된다. 예컨대 WO 2006/133160 및 U.S.6,313,128(도면을 포함하여 그 전체로 본원에 참고로 포함됨) 참조. 한 실시형태에서, 지방 선택적 프로-아폽토시스 펩티드는 백색 지방 맥관으로 돌아가는 CKGGRAKDC 펩티드이다. Kolonin M.G. et al, Nat. Med. June 10(6):625-32 (2004) 참조.
한 양태에서, 본 발명은 피험자의 피부 부위에서 피부 상태의 외관을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 상기 피부 부위에 (i) 피부-타이트닝 유효량의 하나 이상의 약리적 활성 세제, 또는 담즙산(들) 및/또는 담즙산염(들), 또는 데옥시콜산 또는 이들의 염, 또는 소듐 데옥시콜레이트; (ii) 약학적, 수의학적 또는 미용상 부형제; 및 (iii) 선택적으로 지질을 포함하는 조성물을 국소적으로 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 투여 단계는 조성물을 피하 또는 경피 주사를 통해 송달하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 치료되거나 경감되는 피부 상태는 처진 피부, 피부 노화, 피부의 불균일 및 주름으로 구성된 군에서 선택된다. 일부 실시형태에서, 치료되는 피부의 부위는 눈밑, 턱밑, 겨드랑이밑, 엉덩이, 뺨, 이마, 종아리, 등, 대퇴부, 발목 또는 복부이다.
일부 실시형태에서, 피부 부위에서 피부 상태의 외관을 감소시키는데 사용되는 조성물은 피부 타이트닝 용액으로 제형화된다. 이러한 피부 타이트닝 용액은 항균제, 혈관수축제, 항혈전제, 항응고제, 거품 억제제, 항염증제, 진통제, 분산제, 항분산제, 침투 증진제, 스테로이드, 신경안정제, 근육 이완제 및 지사제로 구성된 군에서 선택된 제2 치료제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 세제는 상기의 데옥시콜산, 콜산, 케노데옥시콜산, 7-알파-데히드록실레이트 케노데옥시콜산, 리토콜산, 우르소데옥시콜산, 디히드록시타우린산, 트리히드록시타우린산 및 글리신 컨쥬게이트로 구성된 군에서 선택된 담즙산을 포함한다. 일부 실시형태에서, 세제는 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 리튬(Li+), 마그네슘(Mg2+), 칼슘(Ca2 +), 바륨(Ba2 +), 스트론튬(Sr2 +) 및 암모늄(NH4 +)으로 구성된 군에서 선택된 양이온을 포함하는 담즙산염을 포함한다. 일부 실시형태에서, 세제는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속인 양이온을 갖는 담즙산염을 포함한다. 바람직하게는, 알칼리 금속은 나트륨(Na+), 칼륨(K+) 또는 리튬(Li+)이고, 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg2+), 칼슘(Ca2 +), 바륨(Ba2 +) 또는 스트론튬(Sr2 +)이다. 보다 바람직하게는, 담즙산염은 소듐 데옥시콜레이트이다.
다른 실시형태는 DCA인 화합물 또는 그것의 프로드러그 또는 DCA 또는 프로드러그의 약학적으로 허용가능한 염의 치료적 유효량을 이들을 필요로 하는 포유류에 투여하는 것을 포함하는 포유류에서 지방을 유화시키는 방법을 제공하며:
Figure pat00009
여기서 상기 화합물은 DCA를 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다.
다른 실시형태는 포스파티딜콜린과 DCA 또는 그것의 프로드러그인 화합물 또는 DCA 또는 프로드러그의 약학적으로 허용가능한 염의 유효량을 혼합하는 것을 포함하는 포스파티딜콜린의 가용화 방법을 제공하며,
Figure pat00010
여기서 상기 화합물은 DCA를 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터 분리된 것이 아니다.
본 발명의 다른 양태는 데옥시콜산(DCA)과 같은 지방-제거 담즙산을 지방 세포를 사멸시키는 제제와 혼합하는 것에 관한 것이다. 한 양태에서, 본 발명은 데옥시콜레이트 주사제에 직교 메카니즘에 의해 지방 사멸을 유도하는 분자를 혼합함으로써 데옥시콜레이트 주사의 심미적 효과를 증진시키는 수단을 고찰한다. 이러한 후보 분자의 예는 본원에 설명된 바와 같이 신경펩티드 Y (NPY) 안타고니스트 및 선택적 프로-아폽토시스 펩티드를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 지방 세포 사멸과 피부 타이트닝 모두 원하는 효과를 조정하는 것이 필요할 수 있으므로, 세포사멸 능력 및 유력한 피부 타이트닝 효과가 있는 제제(데옥시콜레이트)의 효과는 유력한 지방 세포 사멸 효과가 있는 분자의 첨가를 통해 증진될 수 있다. 추가적으로, 사멸을 위해 맥관구조로의 접근이 필요한 분자(모세관의 루미날측 상에 발현되는 단백질에 결합하는 특정 프로-아폽토시스 펩티드와 같은)는 데옥시콜레이트가 맥관 누출을 유발할 수 있기 때문에 이들 단백질로의 접근을 달성할 수 있다. 따라서, 이러한 제제는 데옥시콜레이트와 상승 효과를 나타내어 더 짧은 치유 기간에 체형 교정을 조정하기 위한 보다 유력한 수단을 잠재적으로 생성할 수 있다.
합성 방법
다른 실시형태에서, 본 발명은 화합물, 염, 및 DCA의 프로드러그 및 이들의 관련 중간체의 합성 방법을 제공한다.
본원에 사용된 스테로이드 골격의 넘버링은 도 1에 나타낸 바와 같이 일반적 관례를 따른다.
따라서, 데옥시콜산(DCA) 또는 그것의 에스테르 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 제조방법을 제공하며:
Figure pat00011
방법은
(a) 9α-히드록시안드로스트-4-엔-3,17-디온 1을 H2와 수소화 조건하에서 반응시켜서 화합물 2를 형성하는 단계
Figure pat00012
(b) 화합물 2를 산과 반응시켜서 화합물 3을 형성하는 단계
Figure pat00013
(c) 화합물 3을 환원제와 반응시켜서 4와 5의 혼합물로서 화합물 4를 형성하는 단계
Figure pat00014
(d) 화합물 4를 두개의 탄소 올레핀화 시약과 올레핀 형성 조건하에서 반응시켜서 화합물 6을 형성하는 단계
Figure pat00015
(e) 화합물 6을 식 7의 화합물로 전환하는 단계, 여기서 P는 보호기이다
Figure pat00016
(f) 식 7의 화합물을 알킬프로피올레이트 CHCC(O)OR 또는 알킬 아크릴레이트 CH2=CHC(O)OR과 반응시키는 단계, 여기서 R은 루이산의 존재하에서 식 8의 화합물을 형성하기 위한 알킬이고, P는 보호기이고, R은 알킬이고, 점선
Figure pat00017
은 단일결합 또는 이중결합이다;
Figure pat00018
(g) 식 8의 화합물을 H2와 수소화 조건하에서 반응시켜서 식 9의 화합물을 형성하는 단계, 여기서 P는 보호기이고 R은 알킬이다
Figure pat00019
(h) 식 9의 화합물을 산화제와 반응시켜서 식 10의 화합물을 형성하는 단계, 여기서 P는 보호기이고 R은 알킬기이다
Figure pat00020
(i) 식 10의 화합물을 H2와 수소화 조건하에서 반응시켜서 식 11의 화합물을 형성하는 단계, 여기서 P는 보호기이고 R은 알킬이다
Figure pat00021
(j) 식 11의 화합물을 환원제와 반응시켜서 식 12의 화합물을 형성하는 단계, 여기서 P는 보호기이고 R은 알킬이다
Figure pat00022
및
(k) 식 12의 화합물을 탈보호 조건에 노출시켜서 그것의 에스테르를 형성하고 선택적으로 적절한 가수분해 조건에 노출시켜서 데옥시콜산 또는 그것의 약학적으로 허용가능한 염을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 하기 도식 1에 나타낸 하기 중간체를 제공하며, 여기서 P 및 R은 상기 정의한 바이다.
도식 1. 데옥시콜산(DCA)의 합성
Figure pat00023
한 실시형태에서, (a) 단계의 수소화 조건은 Pd/C 촉매를 포함한다.
한 실시형태에서, (b) 단계의 산은 미네랄산이다. 일부 양태에서, 미네랄산은 H2SO4이다.
한 실시형태에서, (c) 단계의 환원제는 LiAl(OtBu)3H이다.
한 실시형태에서, (d) 단계의 두개의 탄소 올레핀화 시약은 Ph3PCH2CH3 +Br-와 같은 위티크제이다.
한 실시형태에서, 화합물 7-12의 보호기 P는 -C(O)CH3이다. 일부 양태에서, 화합물 6은 아실화 조건에 노출되어 7a를 형성하며, 예컨대 6을 무수아세트산 및 Et3N, 피리딘 및/또는 디메틸아미노피리딘과 같은 유기 염기로 처리한다.
한 실시형태에서, (f) 단계의 루이스산은 EtAlCl2이다
한 실시형태에서, (f) 단계의 알킬프로피올레이트는 메틸프로피올레이트이다.
한 실시형태에서, (f) 단계의 알킬 아크릴레이트는 메틸아크릴레이트이다.
한 실시형태에서, (g) 단계의 수소화 조건은 PtO2 또는 Pd/C 촉매를 포함한다.
한 실시형태에서, (h) 단계의 산화제는 CrO3이다.
한 실시형태에서, (i) 단계의 수소화 조건은 Pd/C 촉매를 포함한다.
한 실시형태에서, (j) 단계의 환원제는 LiAl(OtBu)3H를 포함한다.
한 실시형태에서, (k) 단계의 탈보호 및 가수분해 조건은 P가 -C(O)CH3인 경우 화합물 12를 알칼리 토금속 히드록시드, 알칼리 토금속 알콕시드 또는 이들의 혼합물과 반응시키는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 가수분해 조건은 산성 과정을 포함하여 데옥시콜산을 제공한다. 다른 양태에서, 산성 과정을 생략하여 대응 염을 제공한다.
한 실시형태에서, 알칼리 토금속 알콕시드는 LiOH이다.
한 실시형태에서, 데옥시콜산의 염은 알칼리 토금속 알콕시드 또는 히드록시드와의 반응에 의해 제조될 수 있다. 데옥시콜산의 염은 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 및 리튬(Li+) 염을 포함한다.
한 실시형태에서,
9α-히드록시-5β-안드로스탄-3,17-디온 (2);
5β-안드로스트-9(11)-엔-3,17-디온 (3);
(Z)-3α-히드록시-5β-프레그나-9(11),17(20)-디엔 (6);
(Z)-3α-아세톡시-5β-프레그나-9(11),17(20)-디엔 (7a);
(E)-메틸 3α-아세톡시-5β-콜-9(11), 16, 22-트리엔-24-오에이트 (8a);
메틸 3α-아세톡시-5β-콜-9(11), 16-디엔-24-오에이트 (8b);
메틸 3α-아세톡시-5β-콜-9(11)-엔-12-온-24-오에이트 (10a); 및
메틸 3α-아세톡시-5β-콜란-12-온-24-오에이트 (11a)
로 구성된 군에서 선택된 중간체 화합물을 제공한다.
약학적 조성물 및 투여 방식
조성물은 적어도 하나의 약학적으로 허용가능한 부형제와 조합하여 개시된 화합물로 구성될 수 있다. 허용가능한 부형제는 비독성, 보조적 투여이며, 개시된 화합물의 치료상 이점에 불리한 영향을 미치지 않는다. 이러한 부형제는 어떤 고체, 액체, 반고체 또는 에어로졸 조성물의 경우 당업자에게 일반적으로 입수가능한 가스상 부형제일 수 있다.
고체 약학적 부형제는 전분, 셀룰로오스, 탤크, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 맥아, 쌀, 가루, 초크, 실리카겔, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 소듐 클로라이드, 건조된 탈지유 등을 포함한다. 액체 및 반고체 부형제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 물, 에탄올 및 석유, 식물성 또는 합성 기원, 예컨대 땅콩유, 대두유, 미네랄 오일, 참깨유 등을 포함하는 여러가지 오일에서 선택할 수 있다. 특히 주사가능 용액을 위한 바람직한 액체 담체는 물, 식염수, 수성 덱스트로스 및 글리콜을 포함한다.
일반적으로, 바람직한 실시형태의 화합물은 유사한 효용으로 기능하는 제제에 대하여 허용되는 투여 방식에 의해 치료적 유효량으로 투여될 것이다. 바람직한 실시형태의 화합물, 즉 활성 성분의 실제량은 치료하는 질병의 심각성, 연령 및 피험자의 상대적 건강, 사용하는 화합물의 효능, 투여 경로 및 형태 및 다른 인자와 같은 많은 인자에 의존할 것이다. 약물은 하루에 1회 이상, 바람직하게는 하루에 1회 또는 2회 투여할 수 있다. 이들 모든 인자는 주치의의 기술 내에 있다.
제형 중 화합물의 양은 당업자에 의해 사용되는 완전한 범위 내에서 변할 수 있다. 본원에 설명된 다양한 양태 내의 본 조성물이 제조될 수 있으며, 여기서 데옥시콜산 모이어티는 수성 부피 기준 당 중량으로 또는 물의 밀도를 가정하여 w/w 기준으로 (즉, 중량과 부피 간에 1:1 대응) 약 0.5%-10% 범위 내이다. 다른 양태에서, 본 실시형태는 최대 희석제의 포화점 농도의 본원에 설명한 약학적 조성물에 관한 것이다. 농도 및 pH와 같은 조건에 기초하여 틱소트로픽 점도의 정도를 선택할 수 있다. 예컨대 Mukhopadhyay, S. and U. Maitra, Current Science 87: 1666-1683 (2004), 1680 참조.
일부 실시형태에서, 투여 단계는 본원의 조성물을 경피 패치, 펌프 또는 피하 데포를 통해 송달하는 것을 수반한다. 일부 실시형태에서, 송달 단계는 본원의 조성물을 국소적으로 또는 피하로 송달하는 것을 수반한다. 특정 실시형태에서, 투여 단계는 상기 피험자의 눈밑, 턱밑, 겨드랑이밑, 엉덩이, 종아리, 등, 대퇴부, 또는 복부 영역으로 국소 투여(예컨대 피하 또는 진피하) 하는 것을 수반한다.
합성 도식
담즙산 약학적 조성물의 화학적 합성을 완결하기 위한 방법 및 유용한 중간체의 다른 예를 하기에 제공한다.
이들 하기 설명 및 예는 이 화합물을 자연히 생성하는 포유동물 또는 미생물 유기체로부터의 DCA 추출에 대한 대안을 제공한다. 합성 경로 1-6이 데옥시콜산(DCA)을 합성하기 위해 본 발명에 사용하기 위해 고찰된다. 합성 경로 1B 및 실시예 1-11은 히드로코르티손으로부터 DCA의 합성을 나타낸다.
1. 아드레노스테론으로부터 9(11)-엔 또는 11,12-엔을 통한 합성 경로 #1A
도식 1A(하기)의 코르티손(화합물 1.1)은 완전한 합성 물질로서 널리 입수가능한다. 이는 피리디늄 클로로크로메이트(PCC)를 사용하여 효과적으로 분열하여 C17 케톤 화합물을 형성할 수 있다. 이 아드레노스테론(화합물 1.2)로의 분열은 또한 HIO4 또는 소듐 비스뮤테이트(NaBiO3)를 사용하여 달성할 수 있다. 화합물 1.2를 화합물 1.3으로 전환하는 반응은 공지된 화학적 과정이다. 화합물 1.3의 화합물 1.4로의 전환은 모노케탈화를 수반한다. 후속 단계는 3-케토-4-엔의 재발생, C5 β-구조를 산출하기 위한 4,5-엔(H2/Pt/DMF)의 선택적 환원 및 화합물 1.5를 산출하기 위한 C3 카르보닐기의 원하는 3α-구조로의 선택적 환원이다. 화합물 1.5의 화합물 1.6으로의 전환에서 보호기의 부가 및 후속 생성물의 환원은 C11 β-올(축 구조), 즉 화합물 1.7을 산출하며, 이것은 핵심 9(11)-엔으로의 위치선택적 제거(즉, 화합물 1.7의 화합물 1.8로의 전환)에 적합하다.
여기서 합성 도식은 화합물 1.7을 화합물 1.8 또는 화합물 1.9로의 전환을 위한 출발 물질로서 사용할 수 있다는 점에서 나뉘어 진다. 화합물 1.7의 화합물 1.8로의 전환에 사용하는 제거 반응은 C11 히드록실기와 C9 수소 원자 간의 트랜스 이축 관계 때문에 위치선택적이다. 화합물 1.9의 이성질체 C11-C12 올레핀을 산출하기 위한 대안적 제거 방식은 마찬가지로 시스-열적 제거(즉, 화합물 1.7의 화합물 1.9로의 전환)를 수반하는 위치선택적이다.
도식 1A. DCA의 C 12 히드록실기의 두 C-고리 전구체의 합성
Figure pat00024
화합물 1.8의 알릴 산화(CrO3 및 3,5 디메틸 피라졸로의 처리를 통한)는 에논-함유 화합물 1.10을 산출한다. 화합물 1.9의 과산 산화는 스테로이드의 알파-면으로부터 입체선택적으로 진행하여 C11-12 에폭시드 화합물 1.11을 산출한다(상기 도식 1A 참조). 이들 화학적 변형은 C12 히드록실기 관능성의 두 핵심 전구체, 즉 화합물 1.10 및 화합물 2.1을 산출한다(도식 1A 및 2).
당업자는 상기 코르티손 경로가 대신에 동일한 탄소 골격 및 동일한 산소 원자의 상대 배치를 갖는 히드로코르티손, C-11 산소 보유 탄소 원자의 산화 상태만이 코르티손과 상이한 히드로코르티손을 가지고 시작하도록 변형될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 히드로코르티손은 시중에서 입수가능하며 이 화합물의 여러 합성은 공지되어 있으며(Szczebara et. al. Nature Biotechnology 21 : 143-149 (Feb. 2003)) 전체 화학적 합성을 포함한다(Woodward R. B. et. al. J. Am. Chem . Soc . 74: 4223 (1952)). 케톤 1.13은 히드로코르티손 1.12(도식 1B)로부터 출발하여 α,β-불포화 이중 결합의 수소화분해를 통해, 이어서 소듐 보로히드라이드를 사용하는 글로벌 케톤 환원에 의해 NaIO4를 사용하는 1,2-디올 분열을 가능하게 하여 합성되고, 따라서 스테로이드 고리 시스템의 D-고리 상에 C17 케톤을 형성한다. 피리디늄 클로로크로메이트(PCC)를 사용한 후속 산화는 1.13을 산출한다. 1.13을 K-selectride®로 처리하고 이어서 무수 아세트산/피리딘으로의 아세틸화하여 보호된 알콜 1.15을 제공한다. 위티그 시약을 사용한 1.15의 후속 올레핀화는 그 다음 메틸 프로피올레이트 및 에틸 알루미늄 디클로라이드로 처리하여 디엔 1.17을 형성하는 알켄 1.16을 제공한다. 두 이중 결합의 수소화 후, 케톤 1.18을 환원하고 얻어진 알콜 중간체는 피리딘 중의 SOCl2로 처리시 제거되어 알켄 1.19를 제공한다. CrO3을 사용한 알켄 1.19의 알릴 산화 및 수소화 조건하에서 이중 결합의 환원은 케톤 1.21을 제공한다. 아세테이트 보호기의 제거 및 얻어진 알콜의 산화는 디케톤 1.22을 제공한다. LiAlH(O- t Bu)3을 사용한 1.22의 환원 및 메틸 에스테르의 가수분해는 DCA를 산출한다.
도식 1B. 히드로코르티손으로부터 DCA의 합성
Figure pat00025
또한 화합물 1.10 및 2.1의 변형을 도식 2에 나타낸다. 먼저, 화합물 1.10을 DCA의 것과 동일한 적절하게 관능화된 C 고리 시스템을 함유하도록 변형한다(도식 2). C12 카르보닐기의 입체선택적 환원은 화합물 2.1을 산출하고 화합물 2.1에 존재하는 9(11) 이중 결합의 촉매적 수소화는 화합물 2.2를 산출한다.
도식 2. 알릴 산화 경로를 사용한 C 12 히드록실기의 도입
Figure pat00026
도식 3은 에폭시드-함유 화합물 1.11의 도식 2의 아날로그 C12 α-히드록시 스테로이드 화합물 2.2로의 변형을 나타낸다.
도식 3. C 11 -C 12 에폭시드의 입체선택적 환원
Figure pat00027
상기 설명한 바와 같이 이들 두 경로에서 공통의 중간체 화합물 2.2이 형성된다.
DCA의 합성에서 다음 단계는 DCA의 카르복실 측쇄 치환된 D-고리를 함유하도록 하는 화합물 2.2에 존재하는 D-고리의 변형이다(도식 4 및 도식 5).
도식 4. 탈보호 및 위티그 반응
Figure pat00028
먼저 화합물 2.2의 C17 케탈 및 C3 실릴 에스테르 기를 가수분해 한다. 그 다음 위티그 반응을 행하여 화합물 4.2를 산출한다. 화합물 4.2의 화합물 5.1로의 전환은 엔 반응을 통해 행한다. 후속 화합물 5.1의 촉매적 환원 및 에스테르의 가수분해는 DCA를 산출한다(도식 5).
도식 5. DCA 측쇄의 형성을 위한 엔 반응 및 촉매적 환원
Figure pat00029
2. 코르티손으로부터 아드레노스테론을 통한 합성 경로 #2(i-스테로이드, 3,5-시클로스테롤 경로)
C17에서 아드레노스테론(화합물 1.2, 도식 6)의 선택적 케탈화, 보로히드라이드 환원, 메실화 및 완충 가수분해는 화합물 6.1을 함유하는 i-스테로이드(3,5-시클로스테롤)를 산출한다. 화합물 6.1은 9(11)-엔 형성(화합물 6.1의 화합물 6.2로의 전환, 도식 6) 및 알릴 산화(화합물 6.2의 화합물 6.3으로의 전환, 도식 6)에 이어서 카르보닐기 환원을 통해 화합물 6.4를 산출한다. i-스테롤의 가수분해 및 수소화는 화합물 6.5를 산출하며, 이것은 합성 경로 #1에서 상기 나타낸 합성방법에 의해 DCA로 전환될 수 있다.
도식 6. i-스테로이드(즉, 3,5- 시클로스테롤 )의 형성에 의한 A-B-고리 시스템의 보호
Figure pat00030
3. 헤코게닌으로부터의 합성 경로 #3
헤코게닌(화합물 7.1, 도식 7)은 멕시코 얌(yam) 및 다른 아가베(Agave) 종의 식물에서 풍부하게 발견되는 식물 스테롤이다. DCA 합성을 위한 출발 물질로서 헤코게닌의 주요 이점은 DCA에 존재하는 바와 같이 C12 산소 관능성을 보유한다는 것이다.
헤코게닌으로부터 출발하는 합성 경로에서 제1 단계는 헤코게닌(화합물 7.1) 중 C12 카르보닐기의 필수 C12-α 구조로의 입체선택적 환원이다(화합물 7.1의 화합물 7.2로의 전환). 그 다음 3-β-올, 5α-AB 고리 시스템은 3α-올, 5β-AB 고리 시스템으로 전환된다(화합물 7.1의 화합물 7.2, 화합물 7.3로의 전환)(도식 7). 잘 알려진 마커 분해(Marker, R.E., Rohrmann, E., Sterols. LXIX. Oxidation Products of Sarsasapogenin. Sarsasapogenoic Acid and Related Substances, J. Am. Chem . Soc , 61(8): p. 2072-2077 (1939))는 화합물 7.2를 화합물 7.3으로 전환하여 화합물 7.4를 산출한다. 화합물 8.2로 D-고리 측쇄의 형성(도식 8)은 도식 4 및 5에 나타낸 방법을 통해 달성된다. 화합물 8.2 내의 필수 C17 케톤은 화합물 8.1의 엔올 아세테이트의 오존분해에 의해 형성된다(도식 8). 그 다음 8.2로부터 올레핀화 및 엔 반응 순서를 사용하여 도식 5에서와 유사한 방식으로 DCA가 제조된다. 헤코게닌으로부터 출발하는 대안적 경로를 도식 9 및 10에 나타낸다.
도식 7. C 12 - 히드록실기 도입, AB 고리 변형 및 측쇄 분열
Figure pat00031
도식 8. 측쇄 도입
Figure pat00032
도식 9. 3- 케토 -4-엔의 디티오에탄 경로
Figure pat00033
도식 1OA . 3- 케토 -4-엔을 통한 DCA의 형성
Figure pat00034
4. 사포게닌으로부터의 합성 경로 #4
사포게닌은 사포닌(즉, 스테로이드 글리코시드)의 C3 히드록실기에 부착된 단당류 및 이당류의 가수분해로부터 유도된다. 이들은 식물 산물을 광범위하게 발생시키고 있다. 사포닌은 하기 나타낸 바와 같이 스피로케탈 구조로서 자연에서 발생한다. 또한 화합물 10.3은 티고게닌, 디오스게닌, 클로로게닌, 스밀라게닌 및 헤코게닌으로부터 형성될 수 있다(화합물 7.1). 본 출원인은 DCA를 이들 각각, 즉 티고게닌, 디오스게닌, 클로로게닌, 스밀라게닌 및 헤코게닌(화합물 7.1)으로부터 합성할 수 있다고 사료된다(Y. Mazur, N. Danieli and Franz Sondheimer, J. Am. Chem. Soc; 82, 5809 (1960)).
본 출원인은 헤코게닌으로부터 DCA를 합성할 수 있으므로, 본 출원인은 마찬가지로 상기 사포게닌 중 어느 것이 DCA 합성을 위한 출발 물질로서 기능할 수 있다고 인식된다.
도식 1OB . 사포닌으로부터 합성 경로
Figure pat00035
일반적 사포게닌 식
5. 스티그마스테롤로부터의 합성 경로 #5
스티그마스테롤(화합물 11.1)은 광범위하게 입수가능한 식물 스테롤이다. DCA 합성을 위한 출발 물질로서, 이는 관능화된 AB 고리 시스템 및 쉽게 분열가능한 측쇄 모이어티를 함유한다는 점에서 이점을 갖는다. 이는 DCA 합성에 필수적인 C 고리에 필요한 관능성이 결핍되어 있다는 점에 단점을 갖는다.
이 합성 경로에서, 스티그마스테롤(화합물 11.1) AB 고리는 i-스테로이드 형성에 의해 보호되고 이어서 오존 분해에 의해 C17에서 형성된 측쇄를 산출하고 카르복실기의 마스크된 형태로서 C24-올로 환원된다(도식 11). 후속 단계는 C12에서 알릴 위치를 발생시킨다(도식 12). B-고리 디엔 형성 및 아세트산수은 산화는 알려진 과정이며 B 고리 시스템의 촉매적 환원은 상기 설명한 이전의 경로와 공통의 중간체를 산출한다. 그러나, 다른 경로와는 반대로, 측쇄는 이미 존재한다. 알릴 산화(화합물 12.4의 화합물 1.20로의 전환) 및 입체선택적 환원(화합물 1.20의 화합물 1.21로의 전환)에 이어서 앞서 논의한 단계는, DCA로 전환되는 산물을 산출한다.
도식 11. i-스테로이드의 오존분해 및 측쇄 환원
Figure pat00036
도식 12. 트리엔 형성 및 알릴 산화
Figure pat00037
스티그마스테롤 경로의 변형은 B-고리 디엔의 디엘스-앨더 보호를 사용한다. 이는 9(11) 이중 결합을 분리하여 알릴 산화 단계 동안 가능한 방해를 방지하기 때문에 유리하다(도식 13).
도식 13. 트리엔 형성 및 고리 B 디엔의 디엘스 - 앨더 보호
Figure pat00038
6. 에르고스테롤로부터의 합성 경로 #6
에르고스테롤(화합물 14.1)은 용이하게 입수가능한 출발 물질이며 본 출원에서 설명한 과정의 적합화에 의해 DCA 제조에 사용될 수 있다. 알릴 산화는 C12 산화 관능성에 편리한 경로를 제공한다(도식 14). 이 경로는 고리 B 디엔을 가지고 출발하는 이점을 갖는다. 이는 스티그마스테롤 경로와 수렴한다.
도식 14. 에르고스테롤로부터 트리엔 형성
Figure pat00039
바람직한 실시형태의 화합물은 하기 일반 방법 및 과정을 사용하여 쉽게 입수가능한 출발 물질로부터 제조될 수 있다. 통상적이거나 바람직한 과정 조건(즉, 반응 온도, 시간, 반응물의 몰비, 용매 및 압력 등)이 주어진 경우, 달리 설명하지 않는 한 다른 과정 조건을 사용할 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 최적 반응 조건은 특정 반응물 또는 사용하는 용매에 따라 변할 수 있지만, 이러한 조건은 통상의 최적화 과정에 의해 당업자에 의해 결정될 수 있다.
추가적으로, 당업자에게 자명하듯이, 원하지 않는 반응이 진행하는 것으로부터 특정 관능기를 방지하기 위해 종래의 보호기가 필요할 수 있다. 다양한 관능기를 위한 적절한 보호기 및 특정 관능기를 보호 및 탈보호하기 위한 적절한 조건은 기술분야에 잘 공지되어 있다. 예컨대, 많은 보호기가 T. W. Greene and G. M. Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Third Edition, Wiley, New York, 1999, 및 본원에 인용된 참고문헌에 설명되어 있다.
본원에 설명된 반응을 위한 출발 물질 및 시약은 일반적으로 알려진 화합물이거나, 또는 알려진 과정 또는 그것의 명백한 변형에 의해 제조될 수 있다. 예컨대, 많은 출발 물질 및 시약은 Aldrich Chemical Co.(Milwaukee, Wisconsin, USA), Bachem(Torrance, California, USA), Emka-Chem 또는 Sigma(St. Louis, Missouri, USA)와 같은 시중의 공급자로부터 입수가능하다. 다른 것들은 Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis, Volumes 1-15(John Wiley and Sons, 1991), Rodd's Chemistry of Carbon Compounds, Volumes 1-5 및 Supplemental(Elsevier Science Publishers, 1989), Organic Reactions, Volumes 1-40(John Wiley and Sons, 1991), March's Advanced Organic Chemistry, (John Wiley and Sons, 4th Edition), 및 Larock's Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc., 1989)과 같은 표준 참고 문헌에 설명된 과정 또는 그것의 명백한 변형에 의해 제조될 수 있다.
본 발명은 포유동물 병원체와 같은 동물 기원의 물질이 부재이고 발열원과 같은 박테리아 기원의 독소가 실질적으로 부재하여 동물 병원체 및 다른 유해 물질의 잠재적 위험이 없는 합성 제조된 담즙산 조성물을 제공하며, 개시된 담즙산 조성물은 아디폴리틱 요법에 사용될 수 있고 국소 지방 제거에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 담즙산 골격의 탄소에 대한 넘버링 시스템을 포함하는 담즙산 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 합성 소듐 데옥시콜산으로 치료시 소-유래 소듐 데옥시콜레이트(Sigma)와 비교하여 주요 사람 지방세포의 용량-의존적 세포 생존 감소의 유사성을 나타낸다.
바람직한 실시형태의 다양한 출발 물질, 중간체 및 화합물은 침전, 여과, 결정화, 증발, 증류 및 크로마토그래피와 같은 종래의 기술을 사용하여 적절히 분리 및 정제될 수 있다. 이들 화합물의 특징화는 용융점, 질량 스펙트럼, 핵자기 공명 및 다양한 다른 분광 분석과 같은 종래 방법을 사용하여 행할 수 있다.
합성 경로 #1, 도식 1B에서 산물의 합성을 행하기 위한 단계의 예시적 실시형태는 하기에 더욱 상세하게 설명된다. 표 3은 하기 실시예 및 본 명세서를 통해 설명된 예시적 반응 도식 및 합성 경로에서 여러 화합물/모이어티/장치/과정/특성을 표현하는데 사용된 약어를 설명한다.
AcOH 아세트산
CAN 또는 CH3CN 아세토니트릴
Ac2O 무수 아세트산
AcCl 아세틸 클로라이드
NH4Cl 암모늄 클로라이드
bd 브로드한 이중선
CHCl3 클로로포름
CrO3 크로뮴 트리옥시드
Conc. 농축됨
DCA 데옥시콜산
DCM (CH2Cl2) 디클로로메탄
DMAP 4-디메틸아미노피리딘
DMF N, N-디메틸포름아미드
DMSO 디메틸 술폭시드
d 이중선
dd 이중 이중선
dt 이중 삼중선
EtOH 에탄올
EtOAc 에틸 아세테이트
EtAlCl2 에틸 알루미늄 디클로라이드
g 그램
Hz 헤르츠
HPLC 고압 액체 크로마토그래피
HCl 염산
LAH 리튬 알루미늄 히드라이드
LiAl(OtBu)3H 리튬 트리-tert-부톡시알루미늄 히드라이드
LiOH 리튬 히드록시드
MgSO4 마그네슘 술페이트
MHz 메가헤르츠
MeOH 메탄올
μL 마이크로리터
mmol 밀리몰
mL 밀리리터
mm 밀리미터
min 분
mol 몰
m 다중선
Obs 관찰됨
Pd/C 탄소 상의 팔라듐
HClO4 과염소산
PtO2 백금 옥시드
KBr 칼륨 브로마이드
K-OtBu 칼륨 tert-부톡시드
PCC 피리디늄 클로로크로메이트
q 사중선
Rep 보고됨
s 단일선
NaHCO3 소듐 비카르보네이트
NaBH4 소듐 보로히드라이드
NaOH 소듐 히드록시드
Na2SO4 소듐 술페이트
NaIO4 소듐 퍼이오데이트
H2SO4 황산
THF 테트라히드로푸란
SOCl2 티오닐 클로라이드
TEA 트리에틸아민
TFA 트리플루오로아세트산
TLC 박층 크로마토그래피
Wt 중량
일반: 산소- 및 수분-민감 물질의 조작은 아르곤 분위기하에서 2-목 화염 건조 플라스크로 행한다. 컬럼 크로마토그래피는 SE-Make 실리카 겔(60-120메쉬), 스펙트로켐 실리카 겔(230-400메쉬) 또는 알루미늄 옥시드 90-뉴트랄(SD-Fine Chem. Ltd., India)을 사용하여 행한다. 분석 박층 크로마토그래피(TLC)는 Merck Kieselgel 60 F254(0.25mm) 플레이트(Merck & Co., Whitehouse Station, NJ) 상에서 행한다. 스폿의 가시화는 UV광(254nm) 램프에 의해 또는 에탄올 중의 황산(5%) 및 p-아니스알데히드(3%)의 용액으로의 차링(charring)에 의해 검출하였다.
장치: 본원에 설명된 반응 도식 및 합성 경로의 화합물 및 산물의 분석은 하기 설명한 장치 및 기구 상에서 행할 수 있다.
핵 자기 공명(NMR)
프로톤 및 탄소 핵 자기 공명 스펙트럼(1H NMR 및 13C NMR)을 Varian Mercury-Gemini 200(1H NMR, 200MHz; 13C NMR, 50MHz) 또는 Varian Mercury-Inova 500(1H NMR, 500MHz; 13C NMR, 125MHz)(Varian, Inc., Palo Alto, CA) 분광계 상에서 내부 표준으로서 용매 공명(1H NMR, 7.26 ppm에서 CHCl3 또는 2.5ppm에서 DMSO 및 3.33ppm에서 DMSO-H2O; 13C NMR, 77.0ppm에서 CDCl3 또는 39.5ppm에서 DMSO)을 가지고 기록하였다. 1H NMR 데이타는 하기와 같이 보고된다: 화학적 이동(δ, ppm), 다중도(s = 단일선, d = 이중선, t = 삼중선, q = 사중선, br = 브로드, m = 다중선), 커플링 상수(Hz), 및 인테그레이션.
적외선 분광법
적외선 스펙트럼(FT-IR)은 JASCO-460+ 모델(Jasco, Inc., Easton, MD)에서 행한다. Perkin Elmer, API-2000 분광계(Perkin Elmer, Inc., Waltham, MA)를 가지고 ES+ 모드를 사용하여 질량 스펙트럼을 얻는다.
용융점
LAB-INDIA 용융점 측정 장치(Labindia Instruments Pvt. Ltd., India)를 사용하여 용융점을 결정하였고 보정하지 않는다.
고압 액체 크로마토그래피
SHIMADZU-2010 모델을 사용하여 PDA 검출기(Shimadza Corp., Japan)를 가지고 HPLC 크로마토그램을 기록하였다.
광학 활성
589nm에서 JASCO-1020(Jasco, Inc., Easton, MD)를 사용하여 고유광회전도([α]D)를 결정하고 보정하지 않는다.
화학물질: 달리 설명하지 않는 한, 시중에서 입수가능한 시약을 정제하지 않고 사용한다. 디에틸 에테르 및 THF는 소듐/벤조페논 케틸로부터 정제된다. 무수 DMF, DCM, 펜탄 및 헥산은 CaH2로부터 정제에 의해 얻어진다.
실시예 1
안드로스탄 -3,11,17- 트리온(1.13)의 제조
10% Pd/C(2.5g, 5wt%)을 DMF(250mL) 중의 히드로코르티손(화합물 1.12)(50.0g, 138.12mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 슬러리를 Parr 장치(50psi)에서 12시간 동안 수소화한다. TLC에 의해 입증되는 출발 물질의 완전한 소멸시, 미정제 반응 혼합물을 Celite의 작은 플러그를 통해 여과하고 진공하에서 용매를 제거한다. 미정제 산물(48.0g)이 무색 고체로서 얻어진다.
NaBH4(2.1g, 55.3mmol)를 EtOH(500mL) 및 CH2Cl2(500mL) 중의 상기 미정제 산물(48.Og, 131.86mmol)의 용액에 첨가한다. 1시간 후, 아세톤(50mL) 및 물(150mL)을 첨가하고, 이어서 NaIO4(70.5g, 329.6mmol)를 첨가한다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반한다.
증류수(500mL)를 첨가하고 혼합물을 에틸 아세테이트(3 x 250mL)로 추출한다. 에틸 아세테이트 층을 실리카-겔 플러그를 통해 흐르게 하고 용매를 증발시켜서 무색 고체로서 38g을 산출한다. 미정제 산물은 더 정제하지 않고 산화된다.
PCC(40.4g, 187.5mmol)를 CH2Cl2(400 mL) 중의 상기 미정제 산물의 용액에 3개 동일 부분으로 30분에 걸쳐서 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 실온에서 약 3-4시간 동안 교반한다. TLC에 의해 모니터되는 반응의 완결시, 미정제 반응 혼합물을 Celite의 패드 및 실리카 겔을 통해 순차 여과하고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(3:10)으로 용리하는 [50mL 분획, 10mL/분 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터; EtOAc/헥산(1:1)에서 화합물 1.13에 대한 Rf = 0.37 및 화합물 1.12에 대한 Rf = 0.05] 컬럼 크로마토그래피 [59(W)X700(L) mm, 60-120메쉬 실리카, 150g]에 의해 정제하여, 무색 고체로서 부분입체이성질체 화합물 1.13(33.0g, 79% 수율)을 제공한다.
얻어진 미정제 물질을 Phenomenex Lunov C18 컬럼(250 x 30.0mm, 1Oμ) 및 등용매 용리를 사용하여 CH3CN:H2O(12:13)를 가지고 25mL/min 유속으로 15mL 분획에서 예비 HPLC에 의해 정제하였다. 예비 HPLC는 단지 정제에만 사용하고 분석에는 사용하지 않는다. 표 4는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00040
실시예 2
3β -히드록시- 안드로스탄 -11,17- 디온 (1.14)
K-selectride®(98.39mL, 98.01mmol, THF 중 1M 용액)을 THF(330mL) 중의 화합물 1.13(33.0g, 109.27mmol)의 용액에 15분에 걸쳐서 불활성 분위기하에서 -78℃에서 첨가하고 약 3-4시간 동안 -78℃에서 교반한다. 반응 혼합물을 수성 NaOH 용액(2M, 70mL)으로 퀀칭한다. 미정제 반응 혼합물을 에틸 아세테이트(500mL)로 희석하고 유기층을 물(3 x 75mL), 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(75g) 위에서 건조시킨다. 진공하에서 용매를 제거하여 33g 미정제 물질을 산출한다. 미정제 산물을 정제하지 않고 아세틸화한다.
미정제 물질의 정제
미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:4)으로 용리하는 [25mL 분획, 5mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; EtOAc/헥산 (1:1)에서 화합물 1.14에 대한 Rf = 0.3 및 화합물 1.13에 대한 Rf = 0.37] 컬럼 크로마토그래피 [29(W)X600(L)mm, 230-400메쉬 실리카, 200g]로 정제하여 화합물 1.14를 산출한다. 표 5는 측정된 산물의 특성이다.
Figure pat00041
실시예 3
3β - 히드록시안드로스탄 -11,17- 디온 아세테이트 (1.15)
무수 아세트산(16.6g, 162.8mmol)을 피리딘(150mL) 중의 화합물 1.14(33.0 g, 108.55mmol)의 용액에 0℃에서 불활성 대기하에서 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 밤새 주위 온도에서 교반한다. TLC에 의해 입증되는 반응 완결시, 피리딘 및 남아있는 무수 아세트산을 진공하에서 제거한다. 미정제 잔류물을 에틸 아세테이트(500mL)로 희석하고 물(3 x 150mL), 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(75g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 증발시키고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:10)으로 용리하는 [25mL 분획, 10mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; EtOAc/헥산(3:7)에서 화합물 1.15에 대한 Rf = 0.38 및 화합물 1.14에 대한 Rf = 0.1] 컬럼 크로마토그래피 [59(W)X800(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 150g]로 정제하여 무색 고체로서 화합물 1.15(19.0g, 66.4% 수율)를 산출한다. 표 6은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00042
실시예 4
(Z)- 3β -히드록시- 5β - 프레그 -17(20)-엔-11-온 아세테이트 (1.16)
칼륨 tert-부톡시드(159.28mL, 159.2mmol, THF 중 1M 용액)를 THF(150 mL) 중의 에틸트리페닐포스포늄 브로마이드(61.16g, 164.8mmol)의 용액에 1시간에 걸쳐서 불활성 분위기하에서 -5℃에서 적하 첨가한다. 얻어진 어두운 핑크색의 반응 혼합물을 10-15℃로 가온하고 동일한 온도에서 추가 1시간 동안 교반한다. THF(50mL) 중의 화합물 55(19.0g, 54.9mmol)의 용액을 -5℃에서 상기 위티그 일리드 현탁물에 서서히 도입한다. 용액을 추가 10-20분 동안 교반하고 반응 혼합물을 서서히 주위 온도로 가온되도록 한다. 약 3-4시간 동안 교반을 계속한다. TLC에 의해 입증되는 출발 물질의 완전한 소멸시, 반응 혼합물을 포화 수성 NH4Cl 용액(75mL)으로 퀀칭한다. 수성층을 EtOAc(2 x 150mL)으로 추출하고 조합된 유기 추출물을 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(75g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 제거하고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:20)으로 용리하는 [25mL 분획, 10mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; EtOAc/헥산(1:6)에서 화합물 1.16에 대한 Rf = 0.54 및 화합물 1.15에 대한 Rf = 0.06] 컬럼 크로마토그래피 [49(W)X600(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 300g]로 정제하여 점성의 무색 액체로서 화합물 1.16(15.5g, 78.8% 수율)을 산출하며, 이것은 1-2일 후 0℃에서 서서히 고체화된다. 표 7은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00043
실시예 5
메틸 ( E )- 3β -히드록시- 5β -콜라-16(17),22(23)- 디엔 -24- 오에이트 아세테이트 (1.17)
메틸 프로피올레이트(9.68g, 114.95mmol)를 CH2Cl2(220mL) 중의 화합물1.16(16.5g, 46mmol)의 용액에 0℃에서 첨가한다. 반응 혼합물을 주위 온도로 가온하고 불활성 대기하에서 1시간 동안 교반한다. 에틸 알루미늄 디클로라이드(17.5g, 137.8mmol)를 상기 혼합물에 0℃에서 적하 도입하고 얻어진 반응 질량을 다시 주위 온도로 가온하고 밤새 교반한다. TLC에 의해 입증되는 반응의 완결시, 미정제 반응 혼합물을 얼음물(100mL)로 퀀칭하고 수성층을 EtOAc(3 x 150mL)으로 추출한다. 조합된 유기층을 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(50g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 제거하고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:7)으로 용리하는 [15mL 분획, 10mL/min 용리, TLC에 의해 모니터되고 UV광(254nm) 램프 또는 p-아니스알데히드 차링과 함께 검출됨; EtOAc/헥산(1:6)에서 화합물 1.17에 대한 Rf = 0.36 및 화합물 1.16에 대한 Rf = 0.54] 컬럼 크로마토그래피 [49(W)X600(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 300g]로 정제하여 무색 반고체로서 화합물 1.17(16g, 79% 수율)을 산출한다. 표 8은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00044
실시예 6
메틸 3β -히드록시- 5β -콜란-11-온-24- 오에이트 아세테이트 (1.18)
10% Pd/C(2.9g, 20wt%)을 EtOAc(150mL) 중의 화합물 1.17(14.5g, 32.8mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 슬러리를 Parr 장치(50psi)에서 12시간 동안 수소화한다. TLC에 의해 입증되는 출발 물질의 완전한 소멸시 [EtOAc/헥산(1:3)에서 화합물 1.18에 대한 Rf = 0.43 및 화합물 1.17에 대한 Rf = 0.43; 그러나 오직 화합물 1.17이 컨쥬게이트된 에스테르 발색단으로부터 UV 활성임], 미정제 반응 혼합물을 Celite의 작은 플러그를 통해 여과하고 용매를 진공하에서 제거하여 무색 고체로서 화합물 1.18(14g, 95.7% 수율)을 산출한다. 표 9는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00045
실시예 7
메틸 3β -히드록시- 5β -콜-9(11)-엔-24-오에이트 아세테이트 (1.19)
PtO2(5.0g, 100wt%)을 EtOAc(75mL) 중의 1.18(5.0g, 11.2mmol)의 용액에 AcOH(2.0mL) 촉매량의 존재하에서 첨가한다. 얻어진 슬러리를 Parr 장치(70psi)에서 약 14-16시간 동안 수소화한다. 반응의 완결시, 미반응 혼합물을 Celite의 작은 플러그를 통해 여과하고 용매를 진공하에서 제거한다. 미정제 산물을 더 이상의 정제 없이 제거 반응에 사용한다.
SOCl2(1.98g, 16.78mmol)을 피리딘(100mL) 중의 상기 미정제 물질의 용액에 0℃에서 적하 도입한다. 얻어진 반응 혼합물을 주위 온도로 가온하고 약 1시간 동안 교반한다. TLC에 의해 입증되는 반응의 완결시, 피리딘을 진공하에서 제거한다. 미정제 잔류물을 에틸 아세테이트(100mL)로 희석하고 물(2 x 50mL), 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(40g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 증발시키고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:10)으로 용리하는 [10mL 분획, 5mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; EtOAc/헥산(1:6)에서 화합물 1.19에 대한 Rf = 0.51 및 화합물 1.18에 대한 Rf = 0.22] 컬럼 크로마토그래피 [49(W)X600(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 120g]로 정제하여 무색 고체로서 화합물 1.19(4.1g, 85.4% 수율)을 산출한다. 표 10은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00046
실시예 8
메틸 3β -히드록시- 5β -콜-9(11)-엔-12-온-24-오에이트 아세테이트 (1.20)
CrO3(8.0g, 100wt%, 80.0mmol)을 AcOH(150mL) 중의 화합물 1.19(8.0g, 18.6mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 60℃에서 약 24-36시간 동안 가열한다. 전구체의 소멸 완결시, 진공하에서 아세트산을 증발시키고 미정제 물질을 디에틸 에테르(400mL)에 용해한다. 유기층을 물(2 x 100mL), 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 MgSO4(40g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 제거하고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:5)으로 용리하는 [10mL 분획, 3mL/min 용리, TLC에 의해 모니터되고 UV광(254nm) 램프로 검출됨; EtOAc/헥산(1:4)에서 화합물 1.20에 대한 Rf = 0.28 및 화합물 1.19에 대한 Rf = 0.61] 컬럼 크로마토그래피 [49(W)X600(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 120g]로 정제하여 무색 고체로서 화합물 1.20(5g, 60.5% 수율)을 산출한다. 표 11은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00047
실시예 9
메틸 3β -히드록시- 5β -콜란-12-온-24- 오에이트 아세테이트 (1.21)
10% Pd/C(30mg, 10wt%)를 EtOAc(30mL) 중의 화합물 1.20(300mg, 0.675mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 슬러리를 Parr 장치(50psi)에서 약 16시간 동안 수소화한다. TLC에 의한 출발 물질의 완전한 소멸시 [EtOAc/헥산(3:7)에서 화합물 1.21에 대한 Rf = 0.44 및 화합물 1.20에 대한 Rf = 0.44; 그러나 오직 화합물 1.20이 그것의 에논 발색단으로부터 UV 활성이고; 추가적으로 화합물 1.20의 차링은 희미하지만 화합물 1.21은 밝음], 미정제 반응 혼합물을 Celite의 작은 플러그를 통해 여과하고 용매를 진공하에서 제거하여 무색 고체로서 화합물 1.21(270mg, 90% 수율)을 산출한다. 표 12는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00048
실시예 10
메틸 5β -콜라-3,12- 디온 -24- 오에이트 (1.22)
NaOH(73mg, 1.8mmol)를 MeOH(10mL) 중의 화합물 2.1(270mg, 0.6mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 주위 온도에서 약 2시간 동안 교반한다. TLC에 의해 입증되는 반응의 완결시, MeOH를 진공하에서 제거하고 미정제 산물을 에틸 아세테이트(20mL)로 희석한다. 유기층을 포화 브라인 용액(10mL)으로 세정하고 MgSO4(5.0g) 위에서 건조한다. 진공하에서 용매를 제거하고 미정제 물질을 정제하지 않고 에스테르화 반응에 사용한다.
SOCl2(0.1mL, 1.35mmol)을 MeOH(10mL) 중의 상기 미정제 물질의 용액에 0℃에서 적하 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 주위 온도에서 약 1시간 동안 교반한다. 반응의 완결시, MeOH를 진공하에서 제거한다. 미정제 반응 혼합물을 EtOAc(30mL)으로 희석하고, 유기층을 물(3 x 10mL), 포화 브라인 용액(15 mL)으로 세정하고 MgSO4(5g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 증발시키고 미정제 산물을 정제하지 않고 산화 반응에 사용한다.
PCC(1.0g, 4.6mmol)를 CH2Cl2(25 mL) 중의 얻어진 에스테르의 용액에 3개 동일 부분으로 약 5분에 걸쳐서 도입한다. 얻어진 반응 혼합물을 주위 온도에서 약 3-4시간 동안 교반한다. TLC에 의해 입증되는 반응의 완결시, 미정제 반응 혼합물을 Celite의 패드를 통해 여과한다. 용매를 진공하에서 제거하고 미정제 물질을 에틸 아세테이트/헥산(1:6)으로 용리하는 [10mL 분획, 5mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; EtOAc/헥산(2:3)에서 화합물 1.22에 대한 Rf = 0.57 및 화합물 1.21에 대한 Rf = 0.71] 컬럼 크로마토그래피 [19(W)X400(L)mm, 60-120메쉬 실리카, 45g]로 정제하여 무색 고체로서 화합물 1.22(170mg, 70.8% 수율)을 산출한다. 표 13은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00049
실시예 11
메틸 데옥시콜레이트 (1.22-에스테르)
LiAlH(O- t Bu)(332mg, 1.3mmol)을 THF(10mL) 중의 화합물 1.22(150mg, 0.37mmol)의 용액에 불활성 분위기하에서 주위 온도에서 적하 도입한다. 약 4-5시간 동안 교반한 후, 반응 혼합물을 수성 HCl(2mL, 1N)으로 퀀칭하고 미정제 혼합물을 EtOAc(30mL)으로 희석하고, 물(15mL), 포화 브라인 용액(10mL)으로 세정하고 MgSO4(3g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 제거하고 미정제 질량을 MeOH/CH2Cl2(1:20)으로 용리하는 [5mL 분획, 3mL/min 용리, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨; MeOH/CH2Cl2(1:9)에서 화합물 1.22-에스테르에 대한 Rf = 0.42 및 화합물 1.22에 대한 Rf = 0.85] 컬럼 크로마토그래피 [29(W)X500(L)mm, 230-400메쉬 실리카, 50g]로 정제하여 무색 고체로서 메틸 데옥시콜레이트(화합물 1.22-에스테르)(110mg, 72.8% 수율)을 산출한다. 표 14는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00050
실시예 11
데옥시콜산
H2O(2.0mL) 중의 LiOH(23mg, 0.55mmol)의 용액을 THF(4mL) 중의 1.22-에스테르(110mg, 0.27mmol)의 용액에 첨가한다. 얻어진 반응 혼합물을 주위 온도에서 약 2-3시간 동안 교반한다. TLC에 의한 에스테르의 소멸시 [MeOH/CH2Cl2(1:9)에서 화합물 DCA에 대한 Rf = 0.35 및 화합물 1.22-에스테르에 대한 Rf = 0.42], 미정제 반응 혼합물을 에틸 아세테이트(10mL)로 희석하고 포화 브라인 용액으로 분쇄하여 투명한 유기층의 분리체를 얻는다. 유기층을 포화 NH4Cl 용액(10mL)으로 세정하고 MgSO4(3.0g) 위에서 건조한다. 용매를 진공하에서 제거하고 톨루엔(3 x 5mL)과 공비(azeotrope)하여 미량의 물을 제거하여 무색 고체로서 데옥시콜산(DCA)(100mg, 94.3% 수율)을 산출한다. 표 15는 측정한 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00051
실시예 1 내지 11에서 설명한 예시적 과정에 대한 산물의 수율을 표 16에 나타낸다.
Figure pat00052
실시예 12
9α -히드록시- 5β - 안드로스탄 -3,17- 디온 (2)
Figure pat00053
DMF(150mL) 중의 9α-히드록시안드로스트-4-엔-3,17-디온 1(30.0g, 99.3mol)의 용액에 10% Pd/C(2.1g)을 첨가하고 얻어진 슬러리를 Parr 장치(60psi)에서 12시간 동안 수소화하였다. TLC에 의해 입증되는 출발 물질의 완전한 소멸시, 미정제 반응 혼합물을 Celite®의 작은 패드를 통해 여과하고, 진공하에서 용매를 제거하여 무색 고체(30.0g)를 산출하였다. 이 고체를 0℃에서 아세톤(90mL)과 조합하고 얻어진 슬러리를 1시간 동안 교반하였다. 그 다음 여과하고 차가운(0℃) 아세톤(30mL)으로 세정하고 동일한 여과 깔때기에서 실온에서 진공하에서 건조하여 화합물 2(26.0g, 86%)을 산출하였다. 표 17은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00054
실시예 13
5β - 안드로스트 -9(11)-엔-3,17- 디온 (3)
Figure pat00055
DCM(520mL) 중의 화합물 2(26.0g, 85.4mmol)의 용액에 농축된 황산(7.53g, 76.8mmol)을 15분에 걸쳐서 불활성 분위기하에서 10℃에서 첨가하였다. 온도를 25℃로 올리고 얻어진 용액을 2시간 동안 교반하였다. 이 시점에서 TLC에 의해 입증되듯이 더이상 출발 물질이 남아있지 않았다. 10% 수성 NaHCO3 용액(200mL)을 첨가하여 반응을 퀀칭하였다. 이 층을 분리하고 수성층을 DCM(2x100mL)로 2회 추출하였다. 유기층을 조합하고 물(100mL) 및 포화 브라인 용액(100mL)으로 순차 세정하였다. 그 다음 유기상을 Na2SO4(75g) 위에서 건조하고 여과하였다. 진공하에서 여과액을 증발시켜서 회색 고체로서 화합물 3(23.0g, 94%)을 제공하였다. 이 산물을 다음 단계에서 더 이상 정제하지 않고 "그대로" 사용하였다. 표 18은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00056
실시예 14
3α -히드록시- 5β - 안드로스트 -9(11)-엔-17-온 (4)
Figure pat00057
리튬 트리-tert-부톡시알루미늄 히드라이드(1.0M, 84.4mL, 84.4mmol)의 THF 용액을 불활성 분위기하에서 THF(230mL) 중의 화합물 3(23.0g, 80.4mmol)의 냉각(-40℃) 용액에 첨가하였다. 얻어진 반응 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 이 시점에서 TLC에 의해 입증되듯이 반응은 완결된 것으로 결정되었고 1N HCl(200mL)과 에틸 아세테이트(230mL)의 혼합물을 첨가하여 반응 혼합물을 퀀칭하였다. 얻어진 두 상의 혼합물을 분리하고 수성층을 에틸 아세테이트(2x100mL)로 2회 추출하였다. 유기상을 조합하고 물(150mL) 및 포화 브라인 용액(100mL)으로 순차 세정하였다. 그 다음 유기상을 Na2SO4(75g) 위에서 건조하고 여과하였다. 진공하에서 여과액을 증발시켜서 회색 고체로서 화합물 4(23.0g)을 산출하였다. 상기 미정제 산물은 다음 단계에서 더이상 정제하지 않고 "그대로" 사용하였다. 표 19는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00058
실시예 15
(Z)- 3α -히드록시- 5β - 프레그나 -9(11),17(20)- 디엔 (6)
Figure pat00059
THF(1M, 230mL, 231mmol) 중의 칼륨 tert-부톡시드의 용액을 THF(150mL) 중의 에틸트리페닐포스포늄 브로마이드(88.7g, 239mmol)의 현탁물에 1시간에 걸쳐서 25℃에서 적하 첨가하였다. 얻어진 어두운 적색 혼합물을 25℃에서 추가 1시간 동안 교반하였다. THF(230mL) 중 화합물 4(23.0g, 79.7mmol)의 용액을 적색 혼합물에 25℃에서 서서히 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3-4시간 동안 교반하였고, 이 시점에서 완결되는 것으로 TLC에 의해 결정되었다. 포화 수성 NH4Cl 용액(75mL)을 첨가하여 반응을 퀀칭하였다. 상을 분리하고 수성층을 EtOAc(3 x 150mL)으로 3회 추출하였다. 유기 분획을 조합하고, 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고, Na2SO4(75g) 위에서 건조하고 여과하였다. 여과액을 진공하에서 농축하고 미정제 고체를 에틸 아세테이트/헥산(1:9)으로 용리하는 컬럼 크로마토그래피 [49mm(W) x 600mm(L), 60-120메쉬 실리카, 300g]에 의해 정제하였다. 산물을 함유하는 분획을 조합하고 농축하여, 백색 고체로서 화합물 6(19.1g, 80.0%)을 제공하였다. 표 20은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00060
실시예 16
(Z)- 3α - 아세톡시 - 5β - 프레그나 -9(11),17(20)- 디엔 (7a)
Figure pat00061
화합물 6(19.0g, 63mmol)을 CH2Cl2(380mL)에 용해하였다. 트리에틸아민(17.6mL, 126.6mmol), DMAP(0.772g, 6mmol) 및 무수 아세트산(8.98mL, 94mmol)을 질소 분위기하에서 25℃에서 순차 첨가하였다. 얻어진 용액을 25℃에서 2시간 동안 교반하였고, 이 시점에서 반응은 완결된 것으로 TLC에 의해 결정되었다. 얼음물(100mL)을 첨가하여 반응을 퀀칭하고 상을 분리하였다. 수성층을 DCM(3 x 150mL)으로 3회 추출하였다. 유기 분획을 조합하고 포화 브라인 용액(100mL)으로 세정하고 무수 Na2SO4(50g) 위에서 건조하고, 여과하였다. 여과액을 진공하에서 농축하여 회색 고체로서 화합물 7a(22.0g, 95% 수율)을 산출하였다. 표 21은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00062
실시예 17
(E)- 메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜-9(11),16,22-트리엔-24-오에이트 (8a)
Figure pat00063
에틸 알루미늄 디클로라이드(104.5mL, 192mmol, 톨루엔 중 1.8M)을 0℃에서 불활성 분위기하에서 DCM(100mL) 중의 메틸 프로피올레이트(13.58mL, 153mmol)의 용액에 첨가하였다. 얻어진 용액을 15분 동안 교반한 다음 화합물 7a(22g, 64.3mmol)을 첨가하였다. 추가로 0℃에서 20분 동안 교반한 후, 온도를 25℃로 올리고 여기에서 18시간 동안 더 유지하였다. 이 시점에서 반응은 TLC에 의해 완결된 것으로 결정되었고, 혼합물을 냉각(0℃) 물(200mL)에 부었다. 상을 분리하고 수성층을 DCM(150mL)으로 추출하였다. 유기층을 조합하고 물(200mL) 및 포화 브라인 용액(10OmL)으로 순차 세정하였다. 그 다음 이것을 무수 Na2SO4(40g) 위에서 건조하고 여과하였다. 진공하에서 여과액을 농축하고 얻어진 고체를 메탄올(280mL)에서 슬러리화하여 백색 고체로서 화합물 8a(17.5g 68%)를 산출하였다. 표 22는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00064
실시예 18
메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜-9(11)-엔-24-오에이트 (9a)
Figure pat00065
EtOAc(350mL) 중의 화합물 8a(17.5g, 41mmol)의 용액에 PtO2(4.37g)를 첨가하고, 얻어진 슬러리를 Parr 장치(70psi)에서 14-16시간 동안 수소화하였다. 이 시점에서 TLC에 의해 반응이 완결된 것으로 결정되었다. 혼합물을 Celite®의 작은 플러그를 통해 여과하고 용매를 진공하에서 제거하여, 백색 고체로서 화합물 9a(17.0g, 96.0%)을 산출하였다. 상기 산물을 다음 단계에서 더 이상의 정제 없이 사용하였다. 표 23은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00066
실시예 19
메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜-9(11),16-디엔-24-오에이트 (8b)
Figure pat00067
에틸 알루미늄 디클로라이드(14.2mL, 25mmol, 톨루엔 중 1.8M)를 0℃에서 불활성 분위기하에서 DCM(60mL) 중의 메틸 아크릴레이트(1.89mL, 20mmol)의 용액에 첨가하였다. 얻어진 용액을 15분 동안 교반한 다음 화합물 7a(3g, 8.7mmol)을 첨가하였다. 추가로 20분 동안 0℃에서 교반한 후, 온도를 25℃로 올리고 여기에서 18시간 동안 더 유지하였다. 이 시점에서 TLC에 의해 반응이 종료된 것으로 결정된 다음 혼합물을 냉각(0℃) 물(60mL)에 부었다. 상을 분리하고 수성층을 DCM(60mL)으로 추출하였다. 유기층을 조합하고 물(50mL) 및 포화 브라인 용액(10OmL)으로 순차 세정하였다. 그 다음 무수 Na2SO4(5g) 위에서 건조하고 여과하였다. 여과액을 진공하에서 농축하여 화합물 8b(2.6g, 70%)을 제공하였다. 표 24는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00068
실시예 20
메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜-9(11)-엔-24-오에이트 (9a)
Figure pat00069
EtOAc(60mL) 중의 화합물 8a(3g, 7mmol)의 용액에 10% Pd/C(300mg, 10% wt/wt)를 첨가하고, 얻어진 슬러리를 Parr 장치(70psi)에서 14-16시간 동안 수소화하였다. 이 시점에서 반응이 완결된 것으로 TLC에 의해 결정되었다(헥산 중 10% 에틸 아세테이트). 혼합물을 Celite®의 작은 플러그를 통해 여과하고 진공하에서 제거하여, 흰색 고체로서 화합물 9a(2.6g, 86%)을 산출하였다. 표 25는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00070
실시예 21
메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜-9(11)-엔-12-온-24-오에이트 (10a)
Figure pat00071
CrO3(17.Og, 170mmol)을 AcOH(270mL) 중의 화합물 9a(17g, 39.5mmol)의 용액에 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 50℃에서 24-36시간 동안 가열하였다. TLC에 의한 출발 물질의 완전한 소멸시, 진공하에서 용매를 증발시키고 미정제 물질을 에틸 아세테이트(400mL) 및 물(200mL)에 용해하였다. 두 상을 분리하고 유기층을 물(2 x 100mL)로 2회 그 다음 포화 브라인 용액(100mL)으로 1회 세정하였다. 유기상을 무수 Na2SO4(40g) 위에서 건조하고 여과하였다. 여과액을 진공하에서 농축하고 얻어진 고체를 에틸 아세테이트/헥산(1:5)으로 용리하는 [10mL 분획, 3mL/min 용리, TLC에 의해 모니터하고 UV광(254nm) 램프로 검출됨] 컬럼 크로마토그래피 [49mm(W) x 600mm(L), 60-120메쉬 실리카, 120g]로 정제하였다. 산물-함유 분획을 조합하고 진공하에서 농축하여 백색 고체로서 화합물 10a(8.8g, 50% 수율)을 산출하였다. 표 26은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00072
실시예 22
메틸 3α - 아세톡시 - 5β -콜란-12-온-24- 오에이트 (11a)
Figure pat00073
10% Pd/C(900mg)을 EtOAc(150mL) 중의 화합물 10a(2.0g, 4.5mmol)의 용액에 첨가하고 얻어진 슬러리를 Parr 장치(50psi)에서 50℃에서 16시간 동안 수소화하였다. 이 시점에서 TLC에 의해 반응이 완결된 것으로 결정되었다. 혼합물을 Celite®의 작은 플러그를 통해 여과하고 용매를 진공하에서 제거하여, 백색 고체로서 화합물 11a(1.6g, 80% 수율)을 제공하였다. 표 27은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00074
실시예 23
메틸 3α - 아세톡시 - 12α -히드록시- 5β -콜란-24- 오에이트 (12a)
Figure pat00075
리튬 트리-tert-부톡시알루미늄 히드라이드(1M, 22.4mL, 22.4mmol)의 THF 용액을 THF(25mL) 중의 화합물 11a(2.5g, 5.6mmol)의 용액에 주위 온도에서 적하 첨가하였다. 추가로 4-5시간 교반 후, TLC에 의해 반응이 완결된 것으로 결정되었다. 수성 HCl(1M, 10mL)을 첨가하여 반응을 퀀칭하고 혼합물을 EtOAc(30mL)으로 희석하였다. 상을 분리하고 유기상을 물(15mL) 및 포화 브라인 용액(10mL)으로 순차 세정하였다. 그 다음 유기상을 무수 Na2SO4(3g) 위에서 건조하고 여과하였다. 여과액을 진공하에서 농축하고 얻어진 고체를 EtOAc/헥산(2:8)으로 용리하는 [5mL 분획, p-아니스알데히드 차링과 함께 TLC에 의해 모니터됨] 컬럼 크로마토그래피 [29mm(W) x 500mm(L), 60-120메쉬 실리카, 50g]로 정제하였다. 산물을 함유하는 분획을 조합하고 진공하에서 농축하여 백색 고체로서 화합물 12a(2.3g, 91%)을 산출하였다. 표 28은 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00076
실시예 24
데옥시콜산 ( DCA )
Figure pat00077
H2O(2.0mL) 중의 LiOH(187mg, 4.4mmol)의 용액을 THF(8mL) 및 MeOH(8mL) 중의 화합물 12a(500mg, 1.11mmol)의 용액에 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3-4시간 동안 50℃에서 교반하였다. TLC에 의한 출발 물질의 완전한 소멸시, 반응 혼합물을 진공하에서 농축하였다. 물(10mL)과 3N HCl(1mL)의 혼합물을 조합하고 0℃로 냉각한 다음 미정제 산물에 첨가하였다. 1시간 동안 0℃에서 교반한 후, 석출된 고체를 여과한 다음 물(10mL) 및 헥산(20mL)으로 세정하였다. 진공하에서 실온에서 건조하여 백색 고체로서 데옥시콜산(DCA, 400mg, 91% 수율)을 제공하였다. 표 29는 측정된 산물의 특성을 나타낸다.
Figure pat00078
실시예 25
주요 사람 지방세포를 다양한 농도의, 출발 물질로서 9-HAD를 사용하여 합성된 합성 소듐 데옥시콜레이트 또는 하기 설명하는 바와 같이 Sigma로부터 얻어진 소-유래 소듐 데옥시콜레이트와 인큐베이션하였다.
물질
지방세포(Zen-Bio cat# SA-1096)
96 웰 플레이트(US Scientific cat# cellstar no. 655180)
혈청이 없는 RPMI 배지(Mediatech cat# 17-105-CV)
소듐 데옥시콜레이트(DC)(Sigma cat# D6750)
합성 소듐 글리코데옥시콜레이트 (Kythera)
PBS(1x)
MTS 분석 키트(Promega cat# G3580)
지방세포가 도착하였고 96 웰 플레이트에 웰 당 13,000 세포의 밀도로 분배하였다. 두개의 플레이트를 수령하고 각각을 동일한 시료로 처리하였다. 세포를 24시간 동안 37℃에서 5% CO2와 함께 인큐베이션하였다. 각 담즙산(합성 및 비-합성 DCA)의 1% 스톡 용액은 20mg을 2mL 배지(혈청이 없는)에 용해함으로써 제조되었다. 1% 스톡 용액을 사용하여 하기 11개 용액을 희석에 의해 제조하였다:
0.005%, 0.01%, 0.015%, 0.02%, 0.025%, 0.03%, 0.035%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 및 0.1%, 또한 0%(배지 단독).
세포를 150μL 실온 1x PBS(인산 완충 식염수)로 2x 세정하였다. 플레이트 상부를 아래로 향하게 하고 액체를 용기로 디캔팅함으로써 배지 및 그 다음 PBS를 96 웰 플레이트 내의 웰로부터 제거하였다. 마지막 PBS 세정 후, 80μL 시료를 웰에 첨가하였다. 각 특정 농도의 담즙산을 8개 웰에 첨가하고 1시간 동안 37℃에서 5% CO2와 함께 인큐베이션하였다. 그 다음 플레이트를 인큐베이터로부터 이동시키고 용액을 디캔팅하였다. 희석된(1mL RPMI 중의 40μL) MTS 시약(3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-5-(3-카르복시메톡시페닐)-2-(4-술포페닐)-2H-테트라졸륨, 내염)의 100μL 용액을 각 웰에 직접 첨가하였다. 플레이트를 37℃에서 5% CO2와 함께 대조군(담즙산 없음) 웰의 색이 오렌지-브라운으로 변할 때 까지 인큐베이션한 다음 96 웰 플레이트를 분석하는 분광광도계로 로딩하였다. 샘플을 490nm 파장 세팅에서 실행하였다.
Promega로부터의 비색 분석(MTS) 키트를 사용하여 세포 생육성을 분석하였다. 결과는 합성-NaDC 또는 Sigma-NaDC로 처리시 용량-의존적 세포 생존 감소를 나타낸다(도 2 참조). 두 분자는 이 실험에서 유사한 세포 용해 거동을 나타내었으며, 합성-NaDC 및 소-유래 Sigma-NaDC가 그들의 지방 세포 사멸 능력의 관점에서 기능적으로 동일하다는 것을 나타내었다.
상기 설명한 실시형태 및 실시예는 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 본 발명의 원리에 따라서 많은 변형 및 변화가 가능하다는 것이 이해된다.

Claims (10)

  1. 화학식:
    Figure pat00079

    로 표시되는 합성 데옥시콜산(DCA) 또는 그것의 약학적으로 허용되는 염으로서, 상기 합성 데옥시콜산은 하기 식
    Figure pat00080

    으로 표시되는 합성 측쇄를 가지며, 상기 측쇄는 합성에 의하여 합성 데옥시콜산의 D-고리에 결합되어 있고, 상기 합성 데옥시콜산은 비-포유류 기원 또는 비-미생물 기원인 합성 데옥시콜산 또는 그것의 약학적으로 허용되는 염.
  2. 제 1 항에 따르는 합성 데옥시콜산(DCA) 및 약학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 포유류의 아디폴리틱 요법용 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 염은 나트륨염인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 데옥시콜산(DCA) 또는 이것의 약학적으로 허용가능한 염의 농도는 0.001 내지 10% w/w, w/v 또는 v/v 인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 지질, 인지질 또는 포스파티딜콜린을 5% w/w, w/v 또는 v/v 이하의 양으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 항균제, 혈관수축제, 항혈전제, 항응고제, 거품 억제제, 항염증제, 진통제, 분산제, 항분산제, 침투 증진제, 스테로이드, 신경안정제, 근육 이완제 및 지사제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 추가의 활성 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 하나 이상의 세제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 지방 선택적 프로-아폽토시스 펩티드로서 백색 지방 맥관구조로 돌아가는 CKGGRAKDC 펩티드를 더 포함 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 아디폴리틱 요법은 병리학적 국소 지방 축적을 치료하기 위한 것임을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 지방 축적은, 비만, 지방 재분포 증후군, 눈꺼풀 지방 헤르니아 형성, 지방종, 더컴병(Dercum's disease), 지방이영양증, 버펄로 험프 이영양증, 복부경부 지방, 내장 지방 축적, 유방 확대, 과다 지방 축적, 흉부 및 팔 둘레에 확산된 체지방, 및 셀룰라이트로 구성되는 군에서 선택되는 질환(condition)인 것을 특징으로 하는 조성물.
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