KR20160137945A - 신경퇴행성 질환의 치료에 유용한 위타놀라이드 - Google Patents

신경퇴행성 질환의 치료에 유용한 위타놀라이드 Download PDF

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KR20160137945A
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안토니 에이 쇼
장-피에르 줄리안
아그네스 에이치 찬
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임스타 테라퓨틱스 인크.
유니버시티 라발
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Abstract

본원에서 화학식 I의 위타놀라이드 천연 생성물의 합성 유사체(여기서, R1 내지 R4는 본원에 정의된 바와 같다), 이의 신경퇴행성 질환을 치료함에 있어서 약제학적 용도가 제공된다.
[화학식 I]
Figure pct00011

Description

신경퇴행성 질환의 치료에 유용한 위타놀라이드{Withanolides useful for the treatment of neurodegenerative diseases}
관련 출원의 교차-참조
본 발명은 2013년 11월 25일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/908,455호에 대해 35 U.S.C.§119(e) 하의 이익을 주장하며, 상기 출원은 참조에 의해 이의 전체가 본원에 혼입된다.
기술 분야
본 발명은 위타놀라이드 천연 생성물의 합성 유사체 및 이의 약제학적 용도에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
신경퇴행성 질환은 뇌 및 척수의 특정 영역에서의 선택적 신경퇴화가 특징적이다. "루게릭 질환"으로 흔히 알려진, 근위축 측삭 경화증 (ALS)은 미지의 병인을 갖는 진행성 신경퇴행성 질환이다. 상기 질환은 자발적 근육 운동을 조절하는 개인의 능력을 점진적으로 손상시킨다. 상기 질환은 빠르게 진행되어 대부분의 경우에서는 진단 후 2년 내지 5년 이내에 마비되고 사망에 이르게 된다. ALS로 고통받는 환자를 위한 치료적 선택은 현재 거의 없다. ALS의 치료에 대해 유일하게 FDA 승인된 약물은 1995년에 도입된 Rilutek
Figure pct00001
이며, 이는 ALS 개인의 기대 수명을 몇 개월 연장시킨다.
ALS의 발병 원인에 대한 다수의 가정이 제안되었다. 하나는 중추신경계에서 가장 풍부한 흥분성 신경전달제인 글루타메이트의 수치가 만성적으로 상승했을 때 신경 세포 사멸을 야기한다는 것이다. 글루타메이트 수치는 ALS 환자에서 상승되는 것으로 보고되었다(참조: A. Platitakis and J. T. Caroscio, Ann. Neurol. 1987, 22: 5575-579). ALS 연구에서 산화 스트레스가 다른 주목받는 분야이다. 항산화 기능이상의 잠재적 중요성은 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 (SOD) 1 변이가 ALS의 가족성 형태와 관련되어 있다는 발견에 의해 촉발되었으며(참조: D.R. Rosen 등, 1993, Nature, 362: 59-62), 이는 사례의 약 20%를 설명한다. 자가면역 메카니즘은 ALS의 또 다른 가능한 발병원인이다(참조: M.R. Pagani 등 Neurol . Res. Int., 2011, 2011:497080). ALS 및 몇몇 다른 신경퇴행성 질환에서 진행 중인 발병원인 메카니즘으로 최근에 얻은 인식은 비정상적 단백질 미스-폴딩 및 응집이다. ALS에서 형태적 미스-폴딩을 나타내는 세포내 단백질은 SOD1 및 교차활성 반응 (TAR) DNA-결합 단백질-43 (TDP-43)을 포함한다.
수년 전, 고도로 보전된 핵 단백질인 TDP-43에서의 비정상성이 ALS와 밀접하게 관련이 있음이 입증되었다(참조: T. Arai et al, 2006, Biochem . Biophys . Res. Commun., 351: 602-611). 건강한 신경 세포에서, TDP-43 세포 내 분포는 핵 영역에 제한된다. 그러나, ALS-침범된 신경 세포에서, TDP-43는 또한 세포질 응집물 내 현저하게 존재하였다. 더욱이, 신경병학-관련 TDP-43은 비전형적으로 인산화되고 광범위하게 유비퀴틴화되며, 단백질 분해 효소에 의해 절단되어 침범된 뇌 영역에서 카복실-말단 단편을 생성한다(참조: M. Neumann 등, 2006, Science 314:130-133). 따라서, 세포내 진행되는 비정성상 뿐만 아니라 상기 변형된 TDP-43 축적 패턴이 ALS에서 퇴행적인 신경 세포 변화에 기여하는 것으로 제안되었다. TDP-43과 관련한 이러한 및 다른 비정상성은 본원에서 TDP-43 단백질성 질환(proteinopathies)으로 일컫는다.
TDP-43 관련 비교적 최근 발견은 ALS에서 작동하는 발병원인 메카니즘에 근본적 통찰을 제공한다. 레발(Laval) 대학교에서 실시한 연구는 TDP-43가 예상외로, ALS 환자로부터 얻은 척수 샘플에서 핵 인자(NF)-κB 염증-조절 전사 인사의 p65 하위단위와 관련되어 있음을 보여주었다(V. Swarup 등, 2011, J. Exp . Med., 208:2429-2447).
NF-κB 신호전달 경로의 활성화는 상이한 박테리아 생성물뿐만 아니라 활성 산소종, 인터루킨-1(IL-1) 및 종양 괴사 인사 α(TNFα)를 포함한 다양한 전-감염성(pro-inflammatory) 사이토카인을 포함한, 다수의 자극에 의해 촉발된다(참조: S. Vallabhapurapu 및 M. Karin, 2009, Annu . Rev. Immunol., 27: 693-733; L. Verstrepen 등, 2008, CELL. Mol . Life Sci. 65: 2964-29678). NF-κB 활성은 주로 억제성 IκB 단백질과 이의 물리적 상호작용으로 인해 제지된다. 휴지기 세포들에서, NF-κB는 세포질 내에서 잠복성, 비활성, IκB-결합된 복합체로 존재한다. 세포가 상기 신호들 중 어느 하나의 역치 수준을 받으면, NF-κB는 신속하게 IκB 로부터 유리되어 핵으로 진입하고, 특정 유전자의 전사를 활성화시켜, 이들 중 다수가 전-염증성 및 면역-반응 조절 단백질을 코딩한다. NF-κB 신호전달 경로를 촉발하는 거의 모든 신호들은 세린 잔기-특이적 IκB 키나제(IKK)를 함유하는 분자 복합체의 활성화로 집중된다(참조: M. Adli 등, 2010, PLoS One, 5: e9428). 상기 고전적 NF-κB 경로에서, IKK 복합체의 활성화로 인해 IKKβ에 의해 매개되어 IκBα의 N 말단 근처 2개의 특정 세린들이 인산화되며, 이는 후속적으로 26S 프로테오솜 복합체에 의한 세포 내 유비쿼틴화 및 분해에 있어서 IκBα를 표적화한다(참조: Vallabhapurapu 2009 op cit.; M. Adli 2010 op cit.). NF-κB 신호전달 경로의 활성화는 일반적으로 일시적 세포적 이벤트이고, 엄격하게 조절된다(참조: Vallabhapurapu 2009 op cit).
TDP-43 및 NF-κB의 p65 쇄는 세포 배양 시스템, 형질전환 TDP-43 마우스로부터의 척수 추출액, 후-모템(post-mortem) ALS 환자들로부터 제조된 척수 샘플에서는 공-면역침강된 것으로 관찰되었으나,매칭되는 대조 샘플들에서는 공-면역침강되지 않았다(참조: Swarup 2011 op. cit.). 마우스 및 인간 척수 샘플에서, p65는 마이크로글리아, 성상세포, 신경의 핵에서 TDP-43와 함께 공-국소화되는 경향이 있다. 대조 대상체 물질과 비교시, TDP-43 mRNA 수준은 2.5배 상향조절되는 반면, NF-κB mRNA는 ALS 척수 샘플에서 대략 4배 상향조절된다(참조: Swarup 2011 op. cit.). 겔-쉬프트 검정(Gel-shift assay)으로, NF-κB p65의 p65 쇄는 TDP-43의 존재 하에 리포터 DNA의 이의 일치 서열에 더 잘 결합할 것 같다는 것을 확인하였다. 더욱이, TDP-43 과발현은, 신경독성 요소들에 대한 신경적 감수성을 증가시키는 전-염증성 사이코카인의 생산을 촉진시켰다. 결실 변이 단백질-맵핑 연구를 통해, TDP-43이 NF-κB의 p65 쇄 성분과 이의 N-말단 도메인과 RNA 인식 모티프(RMM-1)를 통해 상호작용함을 확인하였다(참조: Swarup 2011 op. cit.). NF-κB 억제는 배양된 신경 과발현 TDP-43의 글루타메이트-유도 또는 마이크로글리아 세포-매개 독성에 대한 취약성을 감소시켰다.
위타페린 A(WA)을 통한 약리학적 개입은 질환의 증상을 약화시키고, TDP-43 형질전환 마우스에서 운동 기능이상을 호전시켰다. WA는 티오알킬화-민감성 레독스 메카니즘을 통해 IκB 키나제 β(IKKβ)의 TNFα유도된 활성화를 억제하는 것으로 관찰되었다(참조: W. Vanden Berghe 등, 2012, Biochem. Pharmacol., 84: 1282-12891). WA에 의해 유도된 IKKβ Ser-181 과인산화는 IκBα 인산화 및 분해를 억제하게 되고, 이는 NF-κB 전위(translocation), NF-κB/DNA 결합 및 유전자 전사를 방해한다(참조: M. Kaileh 등, 2007, J. Biol. Chem., 282: 4253-4264).
WA는 위타니아 소미페라 식물의 잎으로부터 분리된 최초 위타놀라이드-타입 화합물이었다.
Figure pct00002
위타페린 A(WA)
상기 화합물은 이의 항-염증, 항-종양, 항-혈관신생 및 면역-억제 활성들로 주목받아왔다. WA는 위타놀라이드의 일원이며, 상기 위타놀라이드는, 고유의 혹은 재배열된 에르고스탄 골격 상에 지어진, 일반적으로 자연적으로 발생하는 C28-스테로이드 락톤 트리터페노이드의 일 그룹으로 기술되며, 여기서, C-22 및 C-26은 대략적으로 산화되어 6원의 락톤 링을 형성한다(참조: M.H. Mirjalili 등, 분자　2009,　14(7): 2373-2393). 다수의 WA 유사체들이 위타놀라이드-함유 식물 물질로부터 정제되거나, WA 출발 물질로부터 합성되거나 반-합성적으로 제조되어 왔다(참조: U.S. 공개 번호 2011/0230551).
WA는 신경퇴행성 질환, 예를 들어, ALS, 전측두엽 퇴행, 파킨슨 질환 및 알츠하이머 질환의 치료제로서 제안되어 왔으며(참조 : WO2012/174666), WA는 ALS의 동물 모델에서 질환의 진행을 개선하는 데 효과적인 것으로 밝혀져 왔다. WA의 NF-κB 억제를 통한 생체내 치료 효과는 ALS의 4개의 알려진 형질전환 마우스 모델에서 입증되어 왔다.
WA가 ALS 및 다른 신경퇴행성 질환의 유망한 치료제이지만, 생체 내 투여시 짧은 반감기를 가지며, 또한 약간의 독성도 있다. 이러한 이유로, 개선된 약물동태, 바이오-분포 및 안전성 프로파일을 가진 신규 화합물을 제공할 필요가 있다.
요약
위타페린 A의 반합성 유사체 및 신경퇴행성 질환 또는 상태, 예를 들어, 근위축 측삭 경화증(ALS), 전측두엽 퇴행(FTLD), 파킨슨 질환, 알츠하이머 질환, 및경도 인지력 손상의 예방 또는 치료에 있어 상기 유사체의 이용 방법이 본원에 기술된다.
따라서, 일 측면에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물, 이의 분리된 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이다:
[화학식 I]
Figure pct00003
상기 화학식에서,
R1은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
R2는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
R3은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
Ra는 알킬렌 또는 알케닐렌 쇄이고;
Rb는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 시클로알킬알킬 또는 헤테로시클로알킬이고,
단, R2 및 R4가 각각 수소이면, R1 및 R3은 모두가 수소 및 -C(O)CH3으로 이루어진 군으로부터 선택될 수는 없거나,
R1 및 R3이 각각 -C(O)CH3이면, R2 또는 R4은 모두가 수소 및 -OC(O)CH3로 이루어진 군으로부터 선택될 수 없다.
특정 구현예에서, 상기 화합물들은 R2 및 R4가 각각 수소이고, 화학식 Ia의 구조를 갖는 화합물들이다:
[화학식 Ia]
Figure pct00004
상기 화학식 Ia에서,
R1은 수소, 알킬 또는 알케닐이고;
R3은 수소, 알킬 또는 알케닐이다.
추가의 구현예에서, 상기 화합물들은 27-O-메틸위타페린 A (R1은 수소이고 R3은 메틸이다), 4-O-메틸위타페린 A (R1은 메틸이고 R3은 수소이다), 및 4,27-O-디메틸위타페린 A (R1은 메틸이고 R3은 메틸이다)이다.
본 발명의 다른 측면은 화학식 I 또는 Ia의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 TDP-43 단백질성 질환이 특징인 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 근위축 측삭 경화증을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 알츠하이머 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 파킨슨 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 운동 신경 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 전측두엽 퇴행을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 경증 인지 손상을 보이는 환자에서 경증 인지 손상을 치료 또는 예방하거나 알츠하이머 질환의 진행을 예방하는 방법에 관한 것이다.
도 1a는, 리포다당(LPS)에의 노출에 이어 염수 또는 위타놀라이드 화합물인 4-O-메틸 WA 또는 27-O-메틸 WA로 처리된, GFAP-루시페라제 형질전환 마우스의 뇌의 생물발광 이미지를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 뇌 이미지의 생물발광의 상대적 강도를 도시하는 막대 그래프이다.
도 2는 LPS로 자극된 BV2 마이크로글리알 세포에서 NF-κB 리포터 활성에 대한 상이한 농도의 위타놀라이드들, 즉, 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA, 및 4,27-O-디메틸 WA의 효과를 보여주는 막대 그래프이다.
도 3은 HEK293-NF-κB-루시퍼라제 리포터 세포주에서 TNF-α유도된 신호전달 활성의 상향조절에 대한 상이한 농도의 위타놀라이드들, 즉, 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA, 및 4,27-O-디메틸 WA의 효과를 보여주는 막대 그래프이다.
도 4A는 15주 기간에 거쳐 비히클, 4-O-메틸 WA, 또는 27-O-메틸 WA 유사체로 처리된 TDP-43 A315T 마우스의 가속화된 로타로드 성능을 보여준다.
도 4B는 도 4A에서의 데이터의 선형 회귀 분석을 보여준다.
위타페린 A의 반합성 유사체와, 특히 신경퇴행성 질환, 예를 들어, 근위축성 측삭 경화증(ALS), 전측두엽 퇴행(FTLD), 파킨슨 질환, 경증 인지 손상(MCI), 알츠하이머 질환, 및 TPD-43 단백질성 질환과 관련된 질환을 치료함에 있어서, 이의 다양한 약제학적 용도가 본원에 기술된다. 일 구현예는 화학식 I의 화합물, 이의 분리된 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00005
상기 화학식에서,
R1은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
R2는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
R3은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
Ra는 알킬렌 또는 알케닐렌 쇄이고;
Rb는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 시클로알킬알킬 또는 헤테로시클로알킬이고,
단, R2 및 R4가 각각 수소이면, R1 및 R3은 모두가 수소 및 -C(O)CH3으로 이루어진 군으로부터 선택될 수는 없거나,
R1 및 R3이 각각 -C(O)CH3이면, R2 또는 R4은 모두가 수소 및 -OC(O)CH3로 이루어진 군으로부터 선택될 수 없다.
다양한 구현예에서, 화학식 I의 화합물은 특히, C-4, C-27, 또는 이 둘 다의 위치에서 하나 이상의 알킬 에테르 잔기를 포함한다.
특정 구현예에서, R1 및 R3은 독립적으로 저급 알킬 또는 알케닐이다. 추가의 구현예에서, R1 및 R3은 독립적으로 메틸이다.
특정 구현예에서, R2 및 R4는 각각 수소이고, 화학식 I의 화합물은 화학식 Ia의 구조를 갖는다:
[화학식 Ia]
Figure pct00006
상기 화학식 Ia에서,
R1은 수소, 알킬 또는 알케닐이고;
R3은 수소, 알킬 또는 알케닐이다.
추가의 구현예에서, 상기 화합물들은 27-O-메틸위타페린 A (R1은 수소이고 R3은 메틸이다), 4-O-메틸위타페린 A (R1은 메틸이고 R3은 수소이다), 및 4,27-O-디메틸위타페린 A (R1은 메틸이고 R3은 메틸이다)이다.
미국 특허 공개 제2011/0230551호에 기재된 각각의 개별 화합물은 화학식 I 및 Ia의 범위에서 명시적으로 배제된다.
다른 구현예는 본원에 개시된 바와 같은 화학식 I 또는 Ia의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.
다양한 구현예는 추가로 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 약제학적 용도를 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 화합물 또는 이를 포함하는 조성물의 약제학적 용도는, 신경퇴행성 질환의 치료, 또는 신경퇴행성 질환이 진행되거나 악화되는 것을 방지하는 것을 포함한다. 특히, 상기 신경퇴행성 질환은 TDP-43 단백질성 질환인 것이 특징이다.
따라서, 일 구현예는 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 TDP-43 단백질성 질환이 특징인 질환을 치료 또는 예방하는 방법이 제공된다.
추가의 구현예는 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 근위축 측삭 경화증을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
다른 구현예는, 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 알츠하이머 질환을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
다른 구현예는, 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 파킨슨 질환을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
다른 구현예는, 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 운동 신경 질환을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
다른 구현예는, 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자의 전측두엽 퇴행을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.
다른 구현예는, 화학식 I 또는 Ia의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을 이의 투여가 필요한 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 경증 인지 손상을 보이는 환자에서 경증 인지 손상을 치료 또는 예방하거나 알츠하이머 질환의 진행을 방지하는 방법을 제공한다.
정의
명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용된 것과 같은 다음 용어들은 반대로 특정되지 않은 한 지정된 의미를 갖는다:
"아미노"는 -NH2 라디칼을 의미한다.
"카복시"는 -C(O)OH 라디칼을 의미한다.
"시아노"는 -CN 라디칼을 의미한다.
"니트로"는 -NO2 라디칼을 의미한다.
"옥소"는 =O 라디칼을 의미한다.
"티옥소"는 =S 라디칼을 의미한다.
"알킬"은 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 8, 또는 1 내지 6의 불포화 비함유의 탄소와 수소만으로 이루어진 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 쇄 라디칼을 의미하며, 이는 단일 결합으로 분자의 잔여분에 부착되며, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 1-메틸에틸 (이소-프로필), n-부틸, n-펜틸, 1,1-디메틸에틸 (t-부틸), 3-메틸헥실, 2-메틸헥실 등이 있다. 본 발명의 목적에서, 용어 "저급 알킬"은 탄소수 1 내지 4의 알킬 라디칼을 의미한다.
"알케닐"은 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 1 내지 8이고 적어도 하나의 이중 결합을 함유하며 탄소와 수소만으로 이루어진 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 쇄 라디칼을 의미하며, 이는 단일 결합으로 분자의 잔여분에 부착되며, 예를 들어, 에테닐, 프로프-1-에닐, 부트-1-에닐, 펜트-1-에닐, 펜트-1,4-디에닐 등이 있다.
"알킬렌 쇄"는 탄소수 1 내지 12이고 불포화 비함유의 탄소 및 수소만으로 이루어진, 분자의 잔여분에 라디칼 그룹을 연결하는 직쇄 또는 분지쇄의 2가 탄화수소 쇄를 말하며, 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, n-부틸렌 등이 있다. 알킬렌 쇄는 단일 결합을 통해 분자의 잔여분과, 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착된다. 분자의 잔여분 및 라디칼 그룹에의 알킬렌 쇄의 부착 지점은 알킬렌 쇄 중 하나의 탄소를 통해서이거나, 쇄 내 임의의 2개의 탄소를 통해서일 수 있다.
"알케닐렌 쇄"는 탄소수 2 내지 12이고 적어도 하나의 이중 결합을 함유하고 탄소 및 수소만으로 이루어진, 분자의 잔여분을 라디칼 그룹과 열결하는 직쇄 또는 분지쇄의 2가 탄화수소 쇄를 말하며, 예를 들어, 에테닐렌, 프로페닐렌, n-부테닐렌 등이 있다. 알케닐렌 쇄는, 이중 결합 또는 단일 결합을 통해 분자의 잔여분 및 이중 결합 또는 단일 결합을 통해 라디칼 그룹에 부착된다. 분자의 잔여분 및 라디칼 그룹에의 알케닐렌 쇄의 부착 지점은 쇄 내 하나의 탄소를 통해 또는 임의의 2개의 탄소를 통해서일 수 있다.
"아릴"은 수소, 6개 내지 14개의 탄소원자 및 적어도 하나의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 고리 시스템 라디칼을 의미한다. 본 발명의 목적에서, 아릴 라디칼은 일환, 2환, 또는 3환 시스템일 수 있으며, 스피로 고리 시스템을 포함할 수 있다. 아릴 라디칼은 일반적으로, 그러나 꼭 그런 것은 아니지만, 아릴 라디칼의 방향족 고리를 통해 모 분자에 부착된다. 아릴 라디칼은 아세나프틸렌, 안트라센, 아줄렌, 벤젠, 6,7,8,9-테트라하이드로-5H-벤조[7]아눌렌, 플루오렌, as-인다센, s-인다센, 인단, 인덴, 나프탈렌, 페날렌, 및 페난트렌으로부터 유도된 아릴 라디칼을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"아르알킬"은 화학식 -Ra-Rc의 라디칼을 말하며, 여기서 Ra는 상술한 바와 같은 알킬렌 쇄이고, Rc는 상술한 바와 같은 하나 이상의 아릴 라디칼이다. 아르알킬의 예는 벤질, 디페닐메틸 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"시클로알킬"은 탄소 및 수소 원자만으로 이루어진 안정한 비-방향족 일환 또는 다환 탄화수소 라디칼을 말하며, 3개 또는 15개의 탄소 원자, 바람직하게는 3개 내지 10개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 5개 내지 7개의 탄소를 가지며 포화 또는 불포화되며, 단일 결합에 의해 분자의 잔여분에 부착된, 융합된, 스피로 또는 브릿지된 고리 시스템을 포함한다. 본 발명의 목적에서, 브릿지된 고리 시스템은 이의 2개의 비인접한 고리 원자들이 원자를 통해 또는 원자들의 그룹을 통해 연결되어 있고, 상기 원자 또는 원자들의 그룹이 브릿지하는 원소인 시스템이다. 시클로알킬의 예로는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 및 시클로옥틸을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다환 라디칼은 융합된, 스피로 또는 브릿지된 시클로알킬 라디칼을 포함하며, 예를 들어, 아다만타닐(브릿지된) 및 데칼리닐 (융합된)과 같은 C10 라디칼, 바이시클로[3.2.0]헵타닐 (융합된), 노보나닐 및 노보네닐(브릿지된)과 같은 C7 라디칼, 치환된 다환 라디칼, 예를 들어, 7,7-디메틸바이시클로[2.2.1]헵타닐(브릿지된)과 같은 치환된 C7 라디칼 등을 포함한다.
"시클로알킬알킬"은 화학식 -RaRd의 라디칼을 의미하며, 여기서 Ra는 상술한 바와 같은 알킬렌 쇄이고, Rd는 상술한 바와 같은 시클로알킬 라디칼이다.
"할로"는, 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도를 나타낸다.
"할로알킬"은 상술한 바와 같은 하나 이상의 할로 라디칼로 치환된, 상술한 바와 같은 알킬 라디칼을 말하며, 예를 들어, 트리플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리클로로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1-플루오로메틸-2-플루오로에틸, 3-브로모-2-플루오로프로필, 1-브로모메틸-2-브로모에틸 등이 있다.
"헤테로시클릴"은 1개 내지 12개의 탄소 원자 및 1개 내지 6개의, 질소, 산소 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택된 헤테로원자를 포함하는, 안정한 3원 내지 18원 비-방향족 고리 시스템 라디칼을 말한다. 본원 명세서에서 다르게 구체적으로 언급하지 않는 한, 헤테로시클릴 라디칼은 1환, 2환, 3환 또는 4환 고리 시스템일 수 있고, 스피로 또는 브릿지된 고리 시스템을 포함할 수 있다. 헤테로시클릴 라디칼에서 질소, 탄소, 황 원자들은 임의로 산화될 수 있고, 질소 원자는 임의로 4급화될 수 있고, 헤테로시클릴 라디칼은 부분적으로 또는 전부 포화될 수 있다. 브릿지된 헤테로시클릴의 예로는 아자바이시클로[2.2.1]헵타닐, 디아자바이시클로[2.2.1]헵타닐, 디아자바이시클로[2.2.2]옥타닐, 디아자바이시클로[3.2.1]옥타닐, 디아자바이시클로[3.3.1]노나닐, 디아자바이시클로[3.2.2]노나닐, 및 옥스아자바이시클로[2.2.1]헵타닐을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. "브릿지된 N-헤테로시클릴"은 적어도 하나의 질소를 함유하며, 4개 이하의 O, N 및 S로부터 선택된 추가적 헤테로원자를 임의로 함유하는 브릿지된 헤테로시클릴이다. 본 발명의 목적에서, 비-브릿지된 고리 시스템은 인접하지 않은 어떠한 이의 2개의 고리 원자들도 원자 또는 원자들의 그룹을 통해 연결되지 않는 시스템이다. 헤테로시클릴 라디칼의 예로는, 디옥솔라닐, 1,4-디아제파닐, 데카하이드로이소퀴놀릴, 이미다졸리닐, 이미다졸리디닐, 이소티아졸리디닐, 이속사졸리디닐, 모폴리닐, 옥타하로인돌릴, 옥타하이드로이소인돌릴, 옥타하이드로-1H-피롤로[3,2-c]피리디닐, 옥타하이드로-1H-피롤로[2,3-c]피리디닐, 옥타하이드로-1H-피롤로[2,3-b]피리디닐, 옥타하이드로-1H-피롤로[3,4-b]피리디닐, 옥타하이드로피롤로[3,4-c]피롤릴, 옥타하이드로-1H-피리도[1,2-a]피라지닐, 2-옥소피페라지닐, 2-옥소피페리디닐, 2-옥소피롤리디닐, 옥사졸리디닐, 3,7-디아자바이시클로[3.3.1]노난-3-일, 피페리디닐, 피페라지닐, 4-피페리도닐, 피롤리디닐, 피라졸리디닐, 퀴누클리디닐, 티아졸리디닐, 테트라하이드로푸라닐, 티에닐[1,3]디티아닐, 트리티아닐, 테트라하이드로피라닐, 티오모폴리닐, 티아모폴리닐, 1-옥소-티오모폴리닐, 1,1-디옥소-티오모폴리닐, 아제티디닐, 옥타하이드로피롤로[3,4-c]피롤릴, 옥타하이드로피롤로[3,4-b]피롤릴, 데카하이드로프라지노[1,2-a]아제피닐, 아제파닐, 아자바이시클로[3.2.1]옥틸, 및 2,7-디아자스피로[4.4]노나닐을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"헤테로시클릴알킬"은 화학식 -Ra-Re의 라디칼을 말하며, 여기서 Ra는 상술한 바와 같은 알킬렌 쇄이고, Re는 상술한 바와 같은 헤테로시클릴 라디칼이며, 상기 헤테로시클릴이 질소-함유 헤테로시클릴인 경우, 당해 헤테로시클릴은 당해 질소 원자에서 알킬렌 쇄에 부착될 수 있다.
다른 언급이 없는 한, 본원에 사용된 바와 같은, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로시클로알킬, 알킬렌 쇄, 알케닐렌 쇄, 및 시클로알킬알킬 잔기 중 각각의 어느 하나는 임의로 치환될 수 있으며, 이는 하나 이상의 수소가 하나 이상의 다음 치환기로 대체된다: 아미노, 할로, 시아노, 니트로, 옥소, 티옥소, 트리알킬실라닐 (트리메틸실라닐 포함), -ORf, -OC(O)-Rf, -N(Rf)2, -C(O)Rf, -C(O)ORf, -C(O)N(Rf)2, -N(Rf)C(O)ORf, -N(Rf)C(O)Rf, -N(Rf)S(O)2Rf, -S(O)tORf (여기서, t는 1 또는 2이다), -S(O)pRf (여기서 p는 0, 1 또는 2이다), 및 -S(O)2N(Rf)2 이고, 여기서, 각각의 Rf는 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, 및 시클로알킬알킬로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
"환자"는 신경퇴행성 질환으로 진단된 포유류 또는 유전적으로 이러한 질환에 대해 성향을 갖는 포유류를 의미한다.
"포유류"는 포유류 종으로 임의의 척추동물을 의미한다. 인간 및 가축 동물, 예를 들어, 고양이, 개, 돼지, 소, 양, 염소, 말, 토끼 등이 특히 집중된다. 바람직하게는, 본 발명의 목적에서, 포유류는 영장류(예를 들면, 원숭이, 개코원숭이, 침팬지 및 인간)이며, 더욱 바람직하게는, 포유동물은 인간이다.
"약제학적으로 허용가능한 부형제"는 임의의 보조제, 담체, 부형제, 윤활제, 감미제, 희석제, 방부제, 염료/색료, 향 개선제, 계면활성제, 습윤제, 분산제, 현탁화제, 안정화제, 등장화제, 용매, 또는 에멀젼화제를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기는 인간 또는 가축 동물에 사용이 허용되는 것으로 미국 FDA의 승인을 받은 것이어야 한다.
"약제학적으로 허용가능한 염"은 산 및 염기 부가 염 모두를 포함한다.
"약제학적으로 허용가능한 산 부가염"은 유리 염기의 생물학적 효과 및 특성을 보유하는 이의 염들을 말하며, 이는 생물학적으로 또는 그 외적으로 바람직하며, 이는 염산, 브롬산, 황산, 질산, 인산 등과 같지만, 이에 제한되지는 않는 무기산과 형성된 것이거나, 아세트산, 2,2-디클로로아세트산, 아디프산, 알긴산, 아스코르브산, 아스파르트산, 벤젠설폰산, 벤조산, 4-아세트아미도벤조산, 캄포르산, 캄포르-10-설폰산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 카본산, 신남산, 시트르산, 시클람산, 도데실설폰산, 에탄-1,2-디설폰산, 에탄설폰산, 2-하이드록시에탄설폰산, 산, 포르믹산, 푸마르산, 갈락타릭산, 겐티식산, 글루코헵톤산, 글루콘산, 글루쿠론산, 글루탐산, 글루타릭산, 2-옥소-글루타릭산, 글리세로포스포릭산, 글리콜산, 히푸릭산, 이소부티릭산, 락트산, 락토바이온산, 라우르산, 말레익산, 말릭산, 말론산, 만델릭산, 메탄설폰산, 무식산, 나프탈렌-1,5-디설폰산, 나프탈렌-2-설폰산, 1-히드록시-2-나프토익산, 니코틴산, 올레익산, 오로틱산, 옥살릭산, 팔미틱산, 파모익산, 프로피오닉산, 피로글루타믹산, 피루빅산, 살리실산, 4-아미노살리실릭산, 세바식산, 스테아릭산, 석시닉산, 타르타릭산, 티오시아닉산, p-톨루엔설폰산, 트리플루오로아세트산, 운데실레닉산 등과 같으나, 이에 제한되는 것은 아닌 유기산과 형성된 것이다.
"약제학적으로 허용가능한 염기 부가염"은 유리 산의 생물학적 효과 및 특성을 보유하는 이의 염들을 말하며, 이는 생물학적으로 또는 그 외적으로 바람직하다. 이들 염들은 유리 산에 무기 염기 또는 유기 염기의 부가로 제조된다. 무기 염기로부터 유도된 염들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄, 칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 구리, 망간, 알루미늄 염 등을 포함한다. 바람직한 무기염은 암모늄, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 및 마그네슘 염이다. 유기 염기로부터 유도된 염들은 이에 제한되는 것은 아니지만, 1급, 2급, 및 3급 아민의 염, 천연적으로 발생하는 치환된 아민을 포함한 치환된 아민, 시클릭 아민 및 염기성 이온 교환 수지들, 예를 들어, 암모니아, 이소프로필아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 디에탄올아민, 에탄올아민, 2-디메틸아미노에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 디시클로헥실아민, 라이신, 아르기닌, 히스티딘, 카페인, 프로카인, 히드라바민, 콜린, 베타인, 베네타민, 벤자틴, 에틸렌디아민, 글루코사민, 메틸글루카민, 테오브로민, 트리에탄올아민, 트로메타민, 푸린, 피페라진, 피페리딘, N-에틸피페리딘, 폴리아민 수지 등과의 염을 포함한다. 특히 바람직한 유기 염기들은 이소프로필아민, 디에틸아민, 에탄올아민, 트리메틸아민, 디클로로헥실아민, 콜린 및 카페인이다.
"약제학적 조성물"은 화학식 I의 화합물의 제형 또는 본원에 기술된 치료적 제제 및 상기 생물학적 활성 화합물을 포유류, 예를 들어, 인간에 전달함에 있어 당업자에게 일반적으로 허용되는 매개체(medium)의 제형을 말한다. 그러한 매개체는 모든 약제학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제를 포함한다.
"신경퇴행성 질환"은 신경의 사멸을 포함하여, 신경의 구조 또는 기능의 점진적 손실을 말한다. 신경퇴행성 질환의 예로는 파킨슨, 알츠하이머, ALS, 운동 신경 질환 및 전측두엽 퇴행(FTLD)를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 신경퇴행성 질환은 TDP-43 단백질성 질환으로 특징지워질 수 있다. 신경퇴행성 질환은 또한, 경증 인지 손상(MCI)를 포함한다[문헌(S. Gautier 등, 2006, The Lancet 351: 1262-1270)에 기재된].
"치료적 유효량"은 신경퇴행의 진행을 지연, 방지 또는 최소화하기에 충분한 치료제의 양, 또는 신경퇴행성 질환과 관련된 증상의 호전을 포함하여 신경퇴행성 질환의 치료 또는 관리에 있어 치료적 이점을 제공하기에 충분한 치료제의 양을 말한다.
"예방적 유효량"은 신경퇴행성 질환, 특히 유전적으로 신경퇴행성 질환에 대해 성향을 가질 수 있는 환자에서 신경퇴행성 질환을 억제 또는 방지하기에 충분한 예방제의 양을 말한다. 예방적 유효량은 신경퇴행성 질환의 노화-관련 또는 이른 개시를 예방하기에 충분한 예방제의 양을 말할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "예방하다", "예방하는" 및 "예방"은 환자에서 신경퇴행성 질환의 확산 또는 개시를 방지하는 것을 말한다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "치료하다", "치료하는" 및 "치료"는 신경퇴행성 진행을, 바람직하게는 ALS, 파킨슨, 알츠하이머, FTLD 또는 경증 인식 손상(MCI)와 같은 신경퇴행성 질환이 신경퇴행으로부터 진행될 수 있기 이전에, 지연, 방지 또는 최소화하는 것을 말한다. 상기 용어는 또한 신경퇴행성 질환과 관련된 증상들의 호전을 포함하여, 신경퇴행성 질환의 관리를 말한다.
화학식 I 및 Ia의 화합물들, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염들은 하나 이상의 비대칭 센터를 함유할 수 있고, 따라서, 절대 입체 화학의 관점에서, 아미노산에 대해 (R)- 또는 (S)- 또는, (D)- 또는 (L)-과 같이, 에난티오머, 부분입체이성질체 및 다른 입체이성질체 형태로 존재하고 이로 정의될 수 있다. 본 발명은 이의 라세미체, 및 광학적으로 순수한 형태 뿐만 아니라 이러한 모든 가능한 이성질체를 포함하는 것으로 의도된다. 광학적으로 활성인 (+) 및 (-), (R)- 및 (S)-, 또는 (D)- 및 (L)- 이성질체들은 키랄 신톤(synthons) 또는 키랄 시약을 사용하여 제조되거나 키랄 컬럼을 사용하는 HPLC와 같은 통상적 기술을 이용하여 분리된다. 본원에 기술된 화합물들이 올레핀 이중 결합 또는 기하학적 비대칭 구조의 다른 센터를 포함하는 경우, 다른 언급이 없다면, 화합물들이 E 및 Z 기하학적 이성질체 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 유사하게, 모든 토토머 형태들도 포함하도록 의도된다.
"입체이성질체"는 동일한 결합에 의해 결합된 동일한 원자들로 구성된 화합물로, 3차원적 구조가 상이하며 서로 교환할 수 없는 화합물을 말한다. 본 발명은 다양한 입체이성질체들, 및 이의 혼합물들을 고려하며, 분자들이 서로 중첩되지 않는 거울상인 2개의 입체이성질체를 나타내는 "에난티오머"를 포함한다.
화학식 I의 화합물의 제조
다음 반응식은 출발 물질로서 위타페린 A를 사용하여 화학식 Ia의 화합물을 제조하는 반-합성 접근법을 보여준다. 보다 구체적으로, 위타페린 A(공급처: 시그나-알드리치 캐나다)을 하나 이상의 알킬화제로 처리하여 위타페린 A의 -OH기를 알킬화시킨다.
[반응식]
Figure pct00007
상기 반응으로 C-4 및 C-27 위치 모두에서 디알킬화된 WA 뿐만 아니라, C-4 또는 C-27 위치에서 모노알킬화된 화합물들의 혼합물이 생성될 수 있다. 알킬화된 화합물들 당업계에 공지된 방법을 사용하여 구분 및 분리시킬 수 있다. R1 및 R3이 동일한 경우, 단일 알킬화 단계가 실시될 수 있다. R1 및 R3이 상이한 경우, 2개의 알킬화 단계가 실시될 수 있다. 예를 들어, 알킬화 시약, R1-X 및 R3-X (X는 이탈기이다)을 사용한 단계적 반응을 실시하여 위타페린 A의 히드록시 그룹을 분리해서 알킬화시킬 수 있다.
위타페린 A의 C-4 또는 C-27의 히드록시기의 선택적 보호로 특정 위치에서 알킬화를 직접 실시할 수 있다. 예를 들어, C-4 히드록시기를 우선 보호하여 알킬화 단계가 C-27 히드록시기에서만 일어나도록 할 수 있다.
화학식 I의 화합물의 C-12 및 C-15 위치에서의 기능기화는 미국 특허 공개 제2011/0230551호에 기재된 방법에 따라 실시될 수 있으며, 상기 문헌은 참조에 의해 이의 전체가 본원에 혼입된다.
아래 기술되는 공정에서 중간체 화합물의 기능기는 적합한 보호기로 보호될 필요가 있음을 당업자는 이해할 것이다. 이러한 기능기는, 히드록시, 아미노, 머캅토 및 카르복시산을 포함한다. 히드록시에 대한 적합한 보호기는 트리알킬실릴 또는 디아릴알킬실릴(예: t-부틸디메틸실릴, t-부틸디페닐실릴 또는 트리메틸실릴), 테트라히드로피라닐, 벤질 등을 포함한다. 아미노, 아미디노, 및 구아니디노에 대한 적합한 보호기는 벤질, t-부톡시카보닐, 벤질옥시카보닐 등을 포함한다. 머캅토에 대한 적합한 보호기는 -C(O)-R" (여기서 R"는 알킬, 아릴 또는 아릴알킬이다), p-메톡시벤질, 트리틸 등을 포함한다. 카복시산의 적합한 보호기는 알킬, 아릴 또는 아릴알킬 에스테르 등을 포함한다.
보호기는 당업자에게 공지되고 본원에 기술된 바와 같은 표준 기술을 사용하여 추가되거나 제거될 수 있다. 보호기의 사용은 문헌[Greene, T.W. 및 P.G.M. Wuts, Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (1999), 3rd Ed., Wiley]에 상세히 기술되어 있다. 당업자는 보호기가 또한 왕(Wang) 수지, 링크(Rink) 수지 또는 2-클로로트리틸-클로라이드 수지와 같은 중합체 수지일 수 있음을 이해할 것이다.
투여량
치료의 용도에 요구되는 위타놀라이드 화합물의 양은 선택된 특정 화합물 뿐만 아니라 투여 경로, 치료가 필요한 상태의 성질, 및 환자의 나이 및 상태에 따라 달라질 것이며, 이는 궁극적으로는 의사에 의해 결정될 것이다. 일반적으로, 치료의 용도에 필요한 화합물의 양은 선택된 화합물 뿐만 아니라 투여 경로, 치료가 요구되는 상태의 성질, 환자의 나이 및 상태에 따라 달라질 것이며, 이는 궁극적으로는 의사에 의해 결정될 것이다. 일반적으로 적합한 투여량은 예를 들어, 1일 0.01 내지 1000 mg/체중kg의 범위, 또는 예를 들어, 0.1 내지 100 mg/kg/일, 예를 들어, 0.5 내지 50 mg/kg/일, 또는 예를 들어, 1 내지 25 mg/kg/일의 범위일 수 있다. 투여량은 적절한 간격, 예를 들어, 1일 1회, 2회, 3회, 4회 또는 그 이상으로 투여될 수 있다. 특정 경우에, 투여량은 매일, 2일 또는 3일에 한번, 4일 내지 5일에 한번, 또는 5일 내지 7일에 한번 투여될 수 있다. 투여는 필요한 경우, 수일간, 수주간, 수개월간 또는 수년간 지속될 수 있다.
실시예들
실시예 1
WA로부터 WA 메틸 에테르 유사체들의 제조
Figure pct00008
1 위타페린 A: R1=R2=H
2 27-O-메틸위타페린 A: R1= CH3, R2= H
3 4-O-메틸위타페린 A : R1=H, R2=CH3
4 4,27-O-디메틸위타페린 A: R1=R2=CH3
제조
150 mg의 위타페린 A (판매처: 시그마-알드리치 캐나다) (WA 1 )을 메틸 요오다이드 중 소듐 하이드리드로 처리하였다. 상기 반응으로 모노-메틸화된 화합물과 디-메틸화된 WA 모두의 혼합물을 생성되었다. 반응 혼합물을 여과하여 과량의 소듐 하이드리드 및 소듐 요오다이드를 제거했다. 여액을 건조하고 잔류물을 디클로로메탄에 재용해시켰다. 생성된 용액을 실리카겔 컬럼에서 크로마토그래피하였다. 모노-메틸 에테르 ( 2 및 3 ) 및 디메틸 에테르 ( 4 )를 함유하는 분획물을 결합하고 화합물을 역상 크로마토그래피로 분리하였다.
각 화합물의 순수한 분획을 풀링(pooling), 농축, 디클로로메탄 중 추출 및 건조하였따. 대략 5-10mg의 각 화합물이 이에 수득되었으며, 각각은 백색 고체였따. 이들 화합물들의 분광 데이터를 아래 표 1에 제공한다.
화합물 m/z [M+H] + ppm ( CDCl 3 )
H-4 H-27a H-27b OH-4 OH-27 4-OMe 27-OMe
위타페린 A ( 1 ) 471 3.78 (dd) 4.41 (dd) 4.35 (dd) 2.52 (d) 2.86 (t) - -
27-O-메틸 위타페린 A ( 2 ) 485 3.77 (dd) 4.29 (d) 4.17 (d) 2.50 (d) - - 3.39 (s)
4-O-메틸 위타페린 A ( 3 ) 485 3.27 (d) 4.41 (dd) 4.35 (dd) - 2.86 (t) 3.45 (s) -
4,27-O-디메틸 위타페린 A ( 4 ) 499 3.27 (d) 4.29 (d) 4.17 (d) - - 3.46 (s) 3.39 (s)
실시예 2
LPS에 노출된 GFAP-루시퍼라아제 마우스에서 뇌 생체발광
2개의 새로운 위타놀라이드에 대해 형질전환 마우스 모델을 사용해 in vivo(생체내) 치료 활성을 테스트하였다. J.P. 줄리엔 박사의 실험실에서 생성된 형질전환 GFAP-루시퍼라제 마우스는, 리포다당류(LPS) 노출에 의해 유도된 염증 관련 아스트로글리오시스(astrogliosis)를 억제하는 데 있어 위타놀라이드의 능력을 평가하는 데 사용되었다. 뇌 영역에서 염증 반응을 평가하기 위해 in vivo 생체발광 이미지화를 실시하였다. 대조군(염수)에 비해 평가 영역에서 생체 발광 신호의 감소는 위타놀라이드가 혈액 뇌 장벽(BBB)를 통과하며 이후 글리오시스를 억제한다는 것을 보여준다.
위타놀라이드 [4-O-메틸 위타페린 A (4-O-메틸 WA) 및 27-O-메틸 위타페린 A (27-O-메틸 WA)]을 100% 디메틸 설폭사이드 (DMSO) 중에 최종 농도가 2 mg/ml가 되도록 희석하였다. GFAP-luc 형질전환 마우스를 이들 유사체의 효능을 in vivo 평가하는 데 사용하였다. 이들 형질전환 마우스들에서, 반딧불이 루시퍼라제 리포터 유전자는 글리알(glial) 섬유성 산 단백질(GFAP) 프로모터 (칼리퍼 라이프 사이언스)의 12kb DNA 단편의 조절하에 있다. 루시퍼라제 리포터는 유도가능한 그 다음의 LPS의 투여로 GFAP 전사 조절에 이른다. LPS 주사 후 시험 화합물들의 투여는 GFAP-luc 마우스에서 LPS-유도된 아스트로글리오시스를 감소시키고, 이는 이미지화시 감소된 생체발광 신호로 가시화된다.
마취 하의 형질전환 마우스에 5 μl의 LPS 용액(0.9% 염수 중 1 mg/ml) 또는 0.9% 염수 단독 용액의 주입을 유도하고, 이후 2시간 후에 0.5ml의 시험 화합물들(0.9% 염수 중 10% 희석)을 4mg/kg의 최종 농도로 복강 내(i.p.) 내 주사하였다. 다음 날, 이미지화 전 2시간(LPS 용액 투여 후 24시간), 형질전환 마우스에 이전처럼 위타놀라이드를 다시 주사하였다. 이미지화 전 20분에, 마우스에 루시퍼라제 기질인 D-루시페린(150mg/kg)을 복강내 주사하였다. D-루시페린을 0.9% 염수에 용해시키고, 최종 농도를 20mg/ml로 하였다. 마우스를 마취하고 IVIS 200 이미지화 시스템을 사용하여 이미지화하였다(캘리퍼LS-Xenogen).
상기 결과는, 염수-DMSO 단독으로 처리된 마우스에 비해, 4-O-메틸 WA 또는 27-O-메틸 WA로 처리된 마우스에서 생체발광 신호가 유의하게 감소했음을 보여준다(도 1a). 도 1b는 도 1a에서 도시된 GFAP-형질전환 마우스의 뇌에서 총 포톤(photon) 방출의 수로 표시하여, 루시페라제 활성을 정량화한 요약 그래프이다. 이 실험으로 4-O-메틸 WA 또는 27-O-메틸 WA로 처리된 GFAP-형질전환 마우스에서 아스트로글리오시스의 유의한 감소를 입증하였다.
실시예 3
새로운 위타놀라이드는 LPS로 자극된 BV2 마이크로글리알 세포에서 NF-κB 리포터 활성을 억제한다. 위타놀라이드, 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA 및 4,27-O-디메틸 WA의, NF-κB 활성 억제 능력을 평가하였다. BV-2 마이크로글리알 세포에서 NF-κB 특이적 루시퍼라제 리포터 시스템을 우선 확립하였다. 이 세포주는 BV-2 세포를 루시퍼라제 리포터 4kBwt 루시퍼라제 플라스미드로 안정하게 삽입하여 안정하게 형질전환시키고, 이후 히그로마이신(hygromycin)의 선택으로 생성되었다. LPS를 사용하여 이들 세포에서 NF-κB 활성을 자극하였다. 24-웰 디시(dishes) 중 웰 당 25000개의 히그로마이신 B-저항성 BV-2 세포를 씨딩하고 밤새 부착시켰다. 다음 날 아침, 배양 배지 (DMEM + 10 % FBS)을 제거하고, 1 ml의 신선한 배지 (FBS 없는 DMEM)를 각 웰에 첨가하였다. 위타놀라이드의 스톡 용액(Stock solutions)(DMSO 중 2 mg/ml)을 1x PBS로 희석하여 다양한 농도 (0.05 내지 5 μM)로 제조하고, 웰들에 첨가하였다. LPS를 최종 농도 100 ng/ml에서 한 시간 후에 첨가하였다. 4시간 후에, BV-2 세포들을, 제조자의 지침서에 따라 실시(Bright-GloTM 루시퍼라아제 검정 시스템, Promega, Wisconsin)되는 루시퍼라제 검정을 실시하기 전에 1x PBS로 세척하였다.
도 2에 제공된 결과들은 테스트된 모든 위타놀라이드들이 NF-κB 발현을 억제하는 능력이 있음을 보여준다. 아래 표 2는 특정 화학식 Ia의 화합물들의 IC50을 나타낸다.
화합물 IC50 (μM)
4-O-메틸 WA 0.97
27-O-메틸 WA 0.71
4,27-O-디메틸 WA 0.80
WA 0.50
실시예 4
신규 위타놀라이드들은 HEK293- NF-κB-루시퍼라아제 리포터 세포주에서 TNF-A-유도된 신호전달 활성의 상향 조절을 억제한다.
96-웰 플레이트에서 웰 당 10,000개의 하이그로마이신 B-저항성 HEK-293 세포들을 씨딩하고 밤새 부착시켰다. 다음 날 아침, 배양 배지 (DMEM + 10 % FBS)을 제거하고, 100 ml의 신선한 배지 (FBS 없는 DMEM)를 각 웰에 첨가하였다. 위타놀라이드, 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA 및 4,27-O-디메틸 WA의 스톡 용액(Stock solutions)(DMSO 중 2 mg/ml)을 1x PBS로 희석하여 다양한 농도 (0.05 내지 5 μM)로 제조하고, 웰들에 첨가하였다. 인간 재조합 TNF-알파(R&D System, Minneapolis)를 최종 농도 40ng/ml에서 한 시간 후에 첨가하였다. 4시간 후에, HEK-293 세포들을, 제조자의 지침서에 따라 실시(Bright-GloTM 루시퍼라아제 검정 시스템, Promega, Wisconsin)되는 루시퍼라제 검정을 실시하기 전에 1x PBS로 세척하였다.
도 3에 제공된 상기 검정의 결과들은 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA 및 4,27-O-디메틸 WA가 NF-κB 발현을 억제하였음을 보여준다. 4-O-메틸 WA, 27-O-메틸 WA 및 4,27-O-디메틸 WA의 IC50을 아래 표 3에 나타낸다.
화합물 IC50 (μM)
4-O-메틸 WA 0.32
27-O-메틸 WA 0.26
4,27-O-디메틸 WA 0.45
WA 0.34
실시예 5
WA, 4-O-메틸 WA 및 27-O-메틸 WA의 안전성 비교
WA, 4-0-메틸 WA 및 27-0 메틸 WA의 in vivo 내약성을 비교하기 위해 급성 용량-상승 연구를 실시하였다. 정상적인 C57BL/6 암컷 마우스에 복강 내로 WA, 4-O-메틸 WA 또는 27-O-메틸 WA을 20 내지 65 mg/kg (20, 25, 30, 35, 45, 55 65 mg/kg)의 범위의 용량으로 주사하였다. 투여하고 1시간, 6시간, 및 24시간 후에, 동물들에 대해, 이병율, 치사율 및 행동에 있어서의 임상적 변화, 호흡, 심박수, 수화(hydration) 및 기타 상태(예: 복수, 쇼크, 중중 설사 및 출혈)의 증상들을 관찰하였다. 체중은 투여 전에 측정하고 24시간에 측정하였다.
위타놀라이드인, 4-O-메틸 WA 및 27-O-메틸 WA 모두 WA보다 훨씬 나은 안전성 프로파일을 나타내었다. LD50 (치사 용량, 50%)은 WA에서는 55 mg/Kg인 것으로 밝혀졌다. WA에 대해 동일한 LD50 값(54 mg/kg)이 이전에 보고되었다[참조: Patwardhan et al, Drug Discovery and Development, (2006), edited by M.S. Chorghade, Wiley]. 대조적으로, 마우스에 55mg/kg으로 투여시 4-O-메틸 WA 혹은 27-O-메틸 WA에서 어떠한 사망도 관찰되지 않았다. 마우스에 본 연구에서 테스트된 가장 높은 용량인 65mg/kg으로 투여시 어떠한 사망도 관찰되지 않았다. 그러나, 이들 군에서의 동물들은 투여 후 활동에 있어서 약간의 약해짐 및 감소를 나타내었다.
실시예 6
위타페린 A 유사체들은 ALS의 TDP-43 A315T 형질전환 마우스 모델에서 신경성 질환 진행을 억제한다.
ALS의 TDP-43 A315T 형질전환 마우스 모델에서 신경 질환 진행에 대한 4-O-메틸 WA 및 27-O-메틸 WA의 반복 투여의 영향을 평가하였다. 상기 ALS의 TDP-43 A315T 마우스 모델은 문헌[Swarup, V et al., Brain 134: 2610-2626 2011]에 상세히 기술되어 있다. TDP-43 A315T 마우스는 다수의 행동 및 운동 기능 테스트에서의 이들의 능력으로 측정되는 바와 같이(반즈 메이즈 테스트(Barnes maze test), 가속 로타로드 테스트(accelerating rotarod test) 및 수동 회피 테스트(passive avoidance test)), 약 9개월 나이에 신경적 결함을 나타내기 시작한다.
대략 9개월된 25-55 gm의 수컷 및 암컷 TDP-43 A315T 마우스를 본 연구에 포함하였고, 무작위로 다음과 같은 3개의 그룹으로 할당하였다:
그룹 1 (n= 6) : 5 mg/kg의 4-O-메틸 WA를 투여받음;
그룹 2 (n=7) (대조군) : 비히클(2% 폴리소르베이트 [Tween-80]/5% DMSO/93% 염수)을 투여받음; 및
그룹 3 (n=7) : 5 mg/kg의 27-O-메틸 WA을 투여받음.
모든 동물들은 15주 동안 매 2일, 비히클 또는 테스트 WA 유사체 5mg/kg을 복강 내 주사받았다. 12.5 mL/kg의 주입 용적은 연구의 개시시의 각 개별 동물들의 체중에 근거한 것이었다.
모든 동물들은 연구 기간 동안 1일 적어도 1회 임상적 징후에 대해 관찰받았으며, 로타로드 테스트 전에는 개별적으로 매주 체중을 측정하였다. 연구 기간 동안 체중 또는 임상적 징후에서 유의한 변화는 없었다. 15주 후, 마우스를 희생시키고, 각 마우스의 척수에서 변이 TDP-43 A315T 단백질의 발현을 항체 면역형광 또는 웨스턴 블롯 테스트로 확인하였다.
가속 로타로드[문헌(Gros-Louis, F., et al. Hum Mol Genet 17, 2691-2702 (2008))에 기재된 바와 같은]를 처음 투여 전에 실시하였고 본 연구 동안 매주 간격으로 실시하였다. 테스트는 0.25 rpm/s 가속으로 4-rpm 속도로 실시하였다. 각 마우스에 대해 매 세션마다 3회 시험을 실시하였다. 각 시험에 대해 로타로드 기구에 남아있는 각 마우스의 초수를 기록하였다.
결과는 도 4A 및 4B에 도시되어 있다. 도 4A는 각 그룹에서 개별 마우스의 가장 높은 점수(3회의 시험 중)를 보여준다. 도 4B는 도 4A에서 데이터의 회귀 분석을 보여준다. 상기 데이터는 비히클-처리된 그룹의 로타로드 퍼포먼스가 15주 기간 동안 감소되었음을 보여준다. 그러나, 4-O-메틸 WA 및 27-O-메틸 WA 그룹 모두의 퍼포먼스는 실제로 상기 시간의 기간 동안 개선되었다. 선형 회귀 분석은 4-O-메틸 WA(p 값: 0.02) 및 27-O-메틸 WA(p 값: 0.02) 모두에서 통계적 유의성을 나타내었으나 비히클(p 값: 0.2)에 대해서는 그렇지 않았다.
상기 결과들은 마우스가 15주간 매 2일 5mg/kg의 WA 유사체의 투여에 견딜 수 있음을 증명하며, 이는 상기 화합물들의 안전성에 대한 추가의 증거를 제공한다.
실시예 7
27-O-메틸 위타페린-A의 대규모 합성 및 정제
27-O-메틸 위타페린을 위타페린 A 출발 물질로부터 제조하고, 아래 대략 기술된 공정을 사용하여 정제하였다.
1. 4,27-비스-O-트리에틸실릴 위타페린 A의 제조
0℃에서 N,N-디메틸포름아미드 (40 mL) 중 위타페린 A (4.0 g)의 교반된 용액에 이미다졸 (2.31 g 4 eq.)을 첨가하였다. 트리에틸클로로실란 (4.28 mL, 3 eq.)을 대략 5분에 걸쳐 소량씩 첨가하고 생성된 혼합물을 대략 2시간 동안 0℃에서 질소 하에 교반하였다. HPLC로 측정된 바와 같이, 반응이 완결된 후, 메탄올 (2 mL)을 첨가하고 혼합물을 추가 5-10분간 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (250 mL)로 희석하고 염수 (4 X 100 mL)로 세척하였다. 수성 세척액을 합하고, 에틸아세테이트 (2 X 100 mL)로 다시 추출하였다. 모든 에틸아세테이트 추출액을 합하고, 염수(3 X 100 mL)로 재 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 농축시켜 10 g의 조 4,27-비스-O-트리에틸실릴위타페린 A를 옅은(pale) 오일로서 수득하였다.
2. 4-O-트리에틸실릴위타페린 A의 제조
조 4,27-비스-O-트리에틸실릴위타페린 A (10 g)을 실온에서 수성 테트라드로푸란 (120 mL, THF/물, 9/1)에 용해시켰다. 피리디늄 p-톨루엔설포네이트 (PPTS, 120 mg)을 첨가했다. 혼합물을 대략 13시간 동안 교반하고, 이 동안 추가적인 PPTS (대략 145mg)을 1 시간 간격으로 상기 반응에 6-30mg 부분으로 첨가하였다. 반응의 진행을 HPLC로 면밀히 모니터링하였다. 반응이 완결된 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (300 mL)로 희석하고 염수 (5 X 100 mL)로 세척하였다. 수성 세척액을 합하고, 에틸아세테이트 (2 X 50 mL)로 다시 추출하였다. 모든 에틸아세테이트 추출액을 합하고, 염수(100 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고 농축시켜 옅은 검(gum)으로서의 조 생성물(11.5g)을 수득하였다. 조 생성물을 실리카겔 크로마토그래피(디클로로메탄/아세톤 95-93/5-7)로 정제하여 4.2g의 순수한 4-O-트리에틸실릴위타페린 A를 얻었다.
3. 27-O-메틸-4-O-트리에틸실릴위타페린 A의 제조
4-O-트리에틸실릴위타페린 A (1.0 g)을 무수 THF (40 mL) 및 메틸 요오다이드 (8 mL)의 혼합물에 용해시키고, 질소 하의 얼음-수조 중에서 냉각시켰다. 소듐 하이드리드(미네랄 오일 중 60%, 108 mg, 1.58 eq.)을 첨가하고 혼합물을 4분간 실온에서 교반하였다. 이후, 혼합물을 실온에서 대략 1시간 40분간 교반하고, 상기 교반하는 동안 반응을 HPLC로 면밀하게 모니터링하였다. 생성물이 20-30%에 도달한 후에, 혼합물을 에틸 아세테이트 (200 mL)로 희석하고 염수 (3 X 80 mL)로 세척하였다. 모든 세척액을 합하고, 에틸아세테이트 (2 X 50 mL)로 다시 추출하였다. 모든 에틸아세테이트 추출액을 합하고, 10% 수성 티오설페이트 나트륨 (50mL), 염수(2×80 mL)로 세척하고, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고 농축하였다.
0.5g의 4-O-트리에틸실릴위타페린 A로 출발한 다른 뱃치로 풀링(pooling)된 조 생성물을 컬럼 (디클로로메탄/아세톤 95-93/5-7)으로 정제하여 413 mg의 27-O-메틸-4-O-트리에틸실릴위타페린 A 및 756 mg의 회수된 출발 물질을 수득하였다. 평균 수율은 약 27%였다.
4. 27-O-메틸위타페린 A의 제조
27-O-메틸-4-O-트리에틸실릴위타페린 A (413 mg)을 THF (9.5 mL) 및 피리딘 (1.2 mL)의 혼합물에 용해시키고, 얼음-수조 중에서 냉각시켰다. 피리딘 하이드로플루오라이드 (0.85 mL)를 점적 첨가하고, 0℃에서 5분 후에, 혼합물을 1.5 시간동안 실온에서 교반하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (150 mL)로 희석하고 0.1 N 염산 (50mL) 및 염수 (2 X 50 mL)로 세척하였다. 세척액을 합하고, 에틸아세테이트 (2 X 50 mL)로 다시 추출하였다. 모든 에틸아세테이트 추출액을 합하고, 포화된 중탄산나트륨 (50mL), 염수(2×50 mL)로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 조 생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(헥산/아세톤, 70-65/30-35)으로 정제하여 275 mg의 27-O-메틸위타페린 A(≥95% 순도; 82% 수율)을 수득하였다. 상기 정제된 생성물을 추가로 아세톤 및 헥산 중에서 재결정화하여 HPLC로 평가된 순도가 대략 99%가 되게 순도를 증가시켰다.
실시예 8
4-O-메틸 위타페린-A의 대규모 합성 및 정제
4-O-메틸 위타페린 A를 위타페린 A 출발 물질로부터 제조하고, 아래 공정을 사용하여 정제하였다.
1. 27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A의 제조
위타페린 A 5.6g을 60mL의 디클로로메탄에 용해시켰다. 트리에틸아민(4.0mL)을 혼합 용액에 첨가하고 4.01g의 tert-부틸디메틸클로로실란을 첨가하였다. 용액을 대략 80시간 동안 주위 온도에서 교반하였다. 용액을 물로 세척하고 농축하여 6.95g의 조 27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A를 수득하였다. 이를 메탄올로부터 결정화하고 건조하여, HPLC 순도가 99.5%인 5.6g의 27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A를 수득하였다. 0.5g의 디메틸아미노피리딘의 첨가로 반응 시간이 더 짧아졌으며, 12시간 내 95% 완성되었다.
2. 27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A의 메틸화
4.0g의 27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A를 질소 하 둥근 바닥 플라스크에 위치시켰다. 상기 플라스크에 20mL의 무수 N,N-디메틸포름아미드를 첨가하였다. 고체의 용해는 불안전했으나, 10mL의 메틸요오다이드 첨가로 투명한 용액이 얻어졌다. 10분간 혼합 용액에 소듐 하이드라이드(0.32g, 미네랄 오일 중 60%)를 첨가하였다. HPLC는 대략 80%의 완결을 나타내었다. 추가적인 0.5g의 소듐 하이드라이드를 첨가하여 99%의 완결을 나타내었다. 아세트산을 사용하여 잔류하는 소듐 하이드라이드를 퀀칭시켰다. 혼합물을 디클로로메탄으로 희석하고 물로 세척하였다. 유기 층을 20mL로 농축시켰다. HPLC는 88% 순도의 4-O-메틸-27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A임을 나타내었다.
3. 4-O-메틸위타페린 A의 제조
상기 수득된 4-O-메틸-27-O-(tert-부틸디메틸실릴) 위타페린 A 용액을 미리 30mL의 디클로로메탄으로 세척된 PTFE 플라스크로 이동시켰다. 피리딘(3mL)을 첨가하고, 1mL의 피리딘 하이드로플루오라이드를 첨가하였다. 반응을 HPLC로 모니터링하였다. 5.5 시간 후에, 추가의 0.5mL의 피리딘 하이드로플루오라이드를 참가했다. 반응을 추가 3시간 동안 지속하여 92% 완결에 이르렀다. 반응을 물과 함께 유기 용매로 세척하고, 이후 중탄산나트륨 용액으로 세척하고, 최종적으로는 염화나트륨 용액으로 세척함으로써 워크업시켰다. 디클로로메탄층을 회전식 증발기에서 농축하여 점성의 액체를 수득하였다. 이를 36.5mL의 디클로로메탄 및 36.5mL의 메탄올로 희석하고 73mL의 물로 세척하였다. 유기층을 진공 하 농축하여 3.9g의 조 4-O-메틸위타페린 A를 수득하였다.
4. 4-O-메틸위타페린 A의 정제
상기 수득된 조 4-O-메틸위타페린 A을 디클로로메탄에 용해시키고, 디클로로메탄으로 충진된 100g의 실리카겔 컬럼에 로딩하였다. 컬럼을 디클로로메탄 중 30% v/v 아세톤으로 용출시켰다. 분획물을 HPLC로 분석하고, 순수 생성물을 함유하는 것을 합하고 증발시켜 97% 순도의 1.8g의 고체를 수득하였다. 상기 고체를 5mL의 메탄올 및 10mL의 메틸-tert-부틸에테르의 혼합물로부터 결정화하였다. 상기 고체를 진공 오븐 하에 건조하여 0.61g의 4-O-메틸위타페린 A를 98%의 HPLC 순도로 수득하였다.
상술한 다양한 구현예들을 조합하여 추가의 구현예를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 언급된 및/또는 출원 데이터 쉬트에 열거된, 모든 미국 특허, 미국 특허 출원 공개, 미국 특허 출원, 외국 특허, 외국 특허 출원, 및 비-특허 문헌들은 참조에 의해 이의 전체가 본원에 혼입된다. 구현예의 측면은 필요한 경우, 다양한 특허, 출원, 문헌들의 개념을 활용하여 개질될 수 있으며, 이로써 추가의 구현예를 제공할 수 있다.
상술한 설명의 관점에서 상술한 구현예에 이러한 및 다른 변형이 가해질 수 있다. 일반적으로, 다음 특허청구범위에서, 사용된 용어들은 청구항을 본 명세서 및 청구항에 기술된 특정 구현예로 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 청구항에서 청구하는 모든 범위의 균등물과 함께 가능한 모든 구현예를 포함하는 것으로 고려되어야 한다. 따라서, 청구항들은 본 개시에 의해 제한되지 않는다.

Claims (15)

  1. 화학식 I의 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
    [화학식 I]
    Figure pct00009

    상기 화학식에서,
    R1은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
    R2는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
    R3은 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 헤테로사이클릴알킬, -Ra-ORb, -C(O)Rb, 시클로알킬알킬 또는 -P(O)2O2-이고;
    R4는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, -ORb 또는 -OC(O)Rb이고;
    Ra는 알킬렌 또는 알케닐렌 쇄이고;
    Rb는 수소, 알킬, 알케닐, 할로알킬, 아르알킬, 시클로알킬알킬 또는 헤테로시클로알킬이고,
    단, R2 및 R4가 각각 수소이면, R1 및 R3은 모두가 수소 및 -C(O)CH3으로 이루어진 군으로부터 선택될 수는 없거나,
    R1 및 R3이 각각 -C(O)CH3이면, R2 또는 R4은 모두가 수소 및 -OC(O)CH3로 이루어진 군으로부터 선택될 수 없다.
  2. 제1항에 있어서, R1 및 R3이 각각 독립적으로 저급 알킬 또는 알케닐인, 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  3. 제2항에 있어서, R1 및 R3이 독립적으로 메틸인, 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  4. 제1항에 있어서, R2 및 R4는 각각 수소이고, 화합물이 화학식 Ia의 구조를 갖는, 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
    [화학식 Ia]
    Figure pct00010

    상기 화학식 Ia에서,
    R1은 수소, 알킬 또는 알케닐이고;
    R3은 수소, 알킬 또는 알케닐이다.
  5. 제4항에 있어서, R1이 메틸이고, R3이 수소인 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  6. 제4항에 있어서, R1이 수소이고, R3이 메틸인 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  7. 제4항에 있어서, R1이 메틸이고, R3이 메틸인 화합물, 분리된 이의 입체이성질체 또는 이의 혼합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물, 및 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 TDP-43 단백질성 질환인 것이 특징인 질환을 치료 또는 예방하는 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 근위축 측삭 경화증을 치료 또는 예방하는 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 알츠하이머 질환을 치료 또는 예방하는 방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 파킨슨 질환을 치료 또는 예방하는 방법.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 운동 신경 질환을 치료 또는 예방하는 방법.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 전측두엽 퇴행을 치료 또는 예방하는 방법.
  15. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 화합물의 치료적 또는 예방적 유효량을, 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 경증 인지 손상을 치료 또는 예방하거나 경증 인지 손상을 보이는 환자에서 알츠하이머 질환의 진행을 예방하는 방법.
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