KR20170087926A - 지방산 시스테아민 콘주게이트 및 자가포식의 활성제로서 이의 용도 - Google Patents

지방산 시스테아민 콘주게이트 및 자가포식의 활성제로서 이의 용도 Download PDF

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치 비. 부
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카타베이시스 파마슈티칼즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 하기에 관한 것이다: (i) 6-원 헤테로아릴 치환된 지방산 시스타민 콘주게이트, 이의 조성물, 상기 화합물로 자가포식, 예컨대 낭포성 섬유증, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 신경퇴행성 질환, 염증 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염 및 면역 질환을 포함하는 질환을 치료하는 방법, 또는 (ii) 하기 질환을 치료하는 방법: 특발성 폐 섬유증, 미토콘드리아 질환, 레이 증후군, 진성 당뇨병 및 난청 (DAD), 레버 선천성 시신경병증, 신경병증-운동실조증-망막염과 안검 하수증 (NARP), 근육내성의 위장관 뇌병증 (MNG1E), 비정형 적색 섬유가 있는 간대성 근경련간질 (MERRF), 및 미토콘드리아 근병증-뇌근육병증-락트산증-뇌졸중 유사 증상 (MELAS) (환자에게 지방산 시스테아민 콘주게이트, (4Z, 7Z. 10Z, 13Z, 16Z, 19Z)-N-(2-머캅토에틸) 도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 또는 (5Z,8Z, 11Z, 14Z, 17Z)-N-(2-머캅토에틸) 이코사-5, 8,11,14, 17-펜타엔아미드를 투여하는 단계를 포함함).

Description

지방산 시스테아민 콘주게이트 및 자가포식의 활성제로서 이의 용도{FATTY ACID CYSTEAMINE CONJUGATES AND THEIR USE AS ACTIVATORS OF AUTOPHAGY}
관련 출원에 대한 교차 -참조
본 출원은 2014년 11월 26일에 출원된 미국 가출원 제62/084,754호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이의 전체 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함되어 있다.
기술 분야
본 발명은 지방산 시스테아민 콘주게이트, 지방산 시스테아민 콘주게이트를 포함하는 조성물, 및 질환, 예컨대 자가포식의 조절장애에 의해 야기된 질환을 치료하기 위해 이러한 콘주게이트 및 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.
자가포식은 본질적으로 일부 세포성 성분을 자기-소화하는 진화론적으로 보존된 리소좀 분해 경로이다 (Levine 및 Kroemer (2008) Cell, 132, p. 27-42 참고). 이 자기-소화 과정은 세포가 이질적인 또는 손상된 세포소기관, 불량성 또는 오류-접힘 단백질, 및 심지어는 침입한 미생물을 제거하는 것을 돕는다. 자가포식은 수많은 질환, 예를 들면, 낭포성 섬유증에서 하향-조절된다고 추측되어 왔다 (Luciani et al. (2011) Autophagy, 7, p. 104-106).
낭포성 섬유증 (CF)은 백인 집단에서 가장 흔한, 생명-단축 상염색체 열성 선천성 질환의 하나로 기술되어 왔다. 이것은 미국 내 대략 30,000명의 소아 및 성인 (전 세계적으로 70,000명)에게 영향을 미치는 매우 드문 질환이고; 그리고 매년 약 1,000건의 신규 사례가 진단된다. 본 질환은 폐, 췌장, 간, 및 장에서 다양한 분비성 및 흡수성 상피 세포에 의해 클로라이드 이온을 전달하는 손실 또는 손상된 능력을 초래하는, 낭포성 섬유증 막투과성 전도도 조절물질 (CFTR)에서의 돌연변이로 특성규명된다 (참고: 예를 들어, Derichs (2013) Eur. Resp. Rev, 22, p. 58-65). 음이온 전달에서의 얻어진 감소 및 유체 항상성에서의 불균형은 폐에 두껍고 점성 있는 점액을 생성하여, 기도를 막을 수 있어 만성적 염증 및 감염을 일으킬 수 있다. 이것은 본 질환의 보다 중증 형태를 갖는 환자에 있어 폐 기능에서의 점진적 감퇴 및 제한된 기대 수명으로 이어진다.
CFTR은 대략 1,480 아미노산으로 구성된 cAMP-활성화된 ATP-관문 이온 채널이다. 단백질은 5 도메인: 두 개의 막투과성 도메인으로 구성되고, 각각은 6 전장의 알파 나선을 함유한다. 각 막투과성 도메인은 뉴클레오티드 결합 도메인 (NBD)에 연결된다. 제1 NBD는 조절 "R" 도메인에 의해 제2 막투과성 도메인에 연결된다. CFTR을 암호화하는 유전자는 1989년에 보고되었다 (참고: Rommens et al. (1989) Science, 245, p. 1059-1065). 이후 이후에, CFTR 유전자에서 1900개가 넘는 서열 변화가 식별되었고, 그 대다수는 하기 6가지 클래스 중 하나에 속한다: 부류 I 돌연변이는 CFTR의 양을 감소하는 비-센스 및 프레임 이동 돌연변이로부터 발생하고; 부류 II 돌연변이는 미성숙한 분해를 초래하는 접힘 결함을 가지고; 부류 III 돌연변이는 제한된 채널 게이팅을 초래하고; 부류 IV 돌연변이는 전도도 결함을 가지고; 부류 V 돌연변이는 생산된 CFTR의 감소된 양을 초래하는 전사 결함을 가지고; 부류 VI 돌연변이는 채널 표면에 CFTR의 높은 턴오버를 가진다 (참고: 예를 들어, Rowntree and Harris (2003) Ann. Hum. Genet., 67, p. 471-485; Zielenski (2000) Respiration, 67, p. 117-133; 및 MacDonald et al. (2007) Paediatric Drugs, 9, p. 1-10).
쇠약하게 하는 CF 질환을 나타내기 위해, 개개는 각각 모로부터 하나씩, 2개의 불량성 CFTR 대립유전자를 유전한다. 식별된 CFTR에서의 1900개가 넘는 서열 변화 중에서 하기 4개의 돌연변이가 각각 대략 1-3%의 전세계적인 유병률을 가진다: G551D, W1282X, G542X 및 N1303K. 전 세계적으로 약 90%의 대립유전자 빈도를 갖는 가장 보편적인 CFTR 돌연변이는 ΔF508 돌연변이이다 (부류 II 돌연변이, 단백질 잘못-접힘 및 미성숙한 분해를 야기하는 페닐알라닌의 결실). ΔF508 결실 돌연변이는 동종접합성 또는 이종접합성 형태의 어느 하나로 명시될 수 있다.
치료 중재에 대한 연구는 CF의 특정 쇠약하게 하는 증상을 조절하는데 유용한 몇 개의 항-염증성 및 항-감염성 요법을 식별했다 (참고: 예를 들면, Nichols et al. (2008) Clinic Rev. Allerg. Immunol., 35, p. 135-153). 더욱 최근에, 불량성 CFTR을 다루기 위한 질환-조절 요법이 도입되었다. CFTR "강화제"는 막에서 이용할 수 있지만 게이팅 (부류 III) 및 전도도 (부류 IV) 돌연변이를 가지는 CFTR 채널의 개도 가능성을 높이기 위해 설계되었다. 이바카프토 (VX-770)는 G551D, G178R, S549N, S549R, G551S, G124E, S1251N, S1255P, 및 G1349D를 포함하였던 게이팅 돌연변이를 갖는 CF 환자의 치료를 위해 FDA 승인을 받은 CFTR 강화제이다 (참고: 예를 들면, Van Goor et al. (2009) PNAS, 106, p. 18825-18830). 그러나, 이들 게이팅 돌연변이가 있는 환자는 전 세계적인 CF 환자 중 단지 작은 백분율을 나타낸다.
CFTR 강화제에 부가하여, 세포막에 전달될 수 있는 CFTR의 양을 증가시키는 CFTR "교정자"의 가능성을 평가하는 임상 개발이 보고되었다. VX-809 (루마카프토)는 동종접합성 ΔF508 돌연변이가 있는 CF 환자에서 이바카프토와 조합하여 사용될 때, FDA에 의해 최근에 승인된 CFTR 교정자이다 (참고: 예를 들어, Van Goor et al. (2011) PNAS, 108, p. 18843-18848; 및 Ren et al. (2013) Mol. Biol. Cell, 24, p. 3016-3024).
현재까지 이루어진 노력에도 불구하고, 자가포식의 조절 장애, 예를 들어 CF와 관련된 장애, 특히 현존하는 요법을 사용하여 치료하기 어려운 돌연변이와 관련된 특정 형태의 CF와 관련된 장애를 치료하기 위한 추가의 조성물 및 방법에 대한 진행 중인 요구가 여전히 있다.
본 발명은 자가포식을 활성화하고 그리고 자가포식의 조절장애, 특히, 자가포식의 수준이 장애가 없는 대상체에 비하여 감소된 장애와 관련된 다양한 의료 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 본 발명은 지방산 시스테아민 콘주게이트가 자가포식을 활성화하는데 유용하고, 지방산 시스테아민 콘주게이트가 다양한 인간 질환, 예컨대 CF를 치료하기 위해 사용될 수 있다는 발견에 의해, 부분적으로, 기초된다. 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트는 시스테아민 또는 지방산을 분리하여 또는 개별 성분의 조합을 투여함에 의해 달성될 수 있는 치료 효과를 가진다. 시스테아민 및 지방산, 예를 들면, 오메가-3 지방산의 공유 결합은 세포내 위치에 성분 양자의 동시 전달을 가능하게 하고, 그래서 개별 성분은 그 위치에서 그리고 동시에 절단 (예를 들면, 효소 절단)에 의해 방출된다.
본 발명의 하나의 이점은 지방산 시스테아민 콘주게이트의 투여가 성분을 개별적으로 투여함에 의해 달성될 수 있는 것보다 더 큰 수준의 자가포식 활성화를 초래한다는 것이다. 더욱이, 지방산 시스테아민 콘주게이트의 투여는 단독, 또는 비콘주게이트된 지방산과 조합 투여된 시스테아민보다 매우 낮은 농도에서 염증에서의 상승작용 감소를 야기할 수 있다. 따라서, 지방산 시스테아민 콘주게이트는 지방산 시스테아민 콘주게이트를 생성하기 위해 콘주게이트되는 (분리하여 또는 공-투여된) 개별 성분의 개별의 투여에 의해 달성될 수 없는 다중 이점을 제공한다.
예시적인 지방산 시스테아민 콘주게이트가 일반적인 그리고 특정한 화학식을 사용하여 본 명세서에 기재되어 있다. 예를 들어, 본 발명은 화학식 I:
Figure pct00001
에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하고, 여기서 상기 변수는 이하 상세한 설명에서 정의된 바와 같다.
유사하게, 본 발명은 화학식 IA에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열을 제공한다:
Figure pct00002
에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하고, 여기서 상기 변수는 이하 상세한 설명에서 정의된 바와 같다.
유사하게, 본 발명은 화학식 IB에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열을 제공한다:
Figure pct00003
에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하고, 여기서 상기 변수는 이하 상세한 설명에서 정의된 바와 같다.
유사하게, 본 발명은 화학식 III에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열을 제공한다:
Figure pct00004
에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하고, 여기서 상기 변수는 이하 상세한 설명에서 정의된 바와 같다.
유사하게, 본 발명은 화학식 IV에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열을 제공한다:
Figure pct00005
에 의해 포괄된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 계열 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하고, 여기서 상기 변수는 이하 상세한 설명에서 정의된 바와 같다.
추가의 일반 화학식 및 특정한 지방산 시스타민 콘주게이트가 상세한 설명 및 실시예에 기재된다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 명세서에 기재된 질환, 예컨대 CF, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 신경퇴행성 질환, 염증성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 미토콘드리아 질환 또는 면역 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 질환을 치료하기 위해, 화학식 I의 화합물과 같은, 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 치료적 유효량을 이들을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 예시적인 신경퇴행성 질환은 헌팅턴병, 파킨슨병, 알츠하이머병, 및 전달가능 해면상 뇌병증을 포함한다. 특정 구현예에서, 치료되는 질환은 CF이다. 특정 구현예에서, 치료되는 질환은 IPF이다.
본 발명의 또 다른 측면은 대상체에서 자가포식을 활성화하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 대상체에서 자가포식을 활성화하기 위해 화학식 I, 화학식 I-A, 화학식 I-B, 화학식 II, 화학식 III, 또는 화학식 IV의 화합물과 같은, 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 유효량을 이들을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 대상체는 CF, 신경퇴행성 질환, 또는 염증성 질환을 앓고 있다.
지방산 시스테아민 콘주게이트 (예를 들면, 화학식 I, 화학식 I-A, 화학식 I-B, 화학식 II, 화학식 III, 화학식 IV의 콘주게이트) 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물이 제공된다. 본 조성물은 자가포식을 활성화함에 의해 질환을 치료하는데 유용하다.
본 발명의 다양한 양태 및 구현예는 아래에 더욱 자세하게 설명된다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동일한 방법 및 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및 물질이 이하 기재되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적, 및 장점은 상세한 설명 및 청구항으로부터 분명할 것이다. 명세서 및 첨부된 청구항에서, 단수 형태는 또한 맥락에서 분명하게 달리 나타내지 않는 한 복수를 포함한다.
도 1a는 화합물 II-2로 처리될 때 Huh-7 세포의 면역블랏이다. 도 1b는 Huh-7 세포가 25μM의 농도에서 화합물 II-2로 처리될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 그래프이다.
도 2a는 시스타민, 에이코사펜타에노산 ("EPA"), 시스타민 및 EPA의 조합, 또는 화합물 II-2에 2시간 노출에 따른 Huh-7 세포의 면역블랏이다. 도 2b는 Huh-7 세포가 시스타민, EPA, 시스타민 및 EPA의 조합, 또는 화합물 II-2로 처리될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 챠트이다. 도 2c는 HT-29 세포가 비히클 또는 화합물 II-3 어느 하나로 24시간 동안 배양될 때 LC3-II/LC3-I의 비로부터 자가포식에서의 증가를 도시하는 막대 챠트이다. 도 2d는 HT-29 세포가 비히클 또는 화합물 II-3 어느 하나로 24시간 동안 배양될 때 세포 표면 CFTR에서의 상응하는 증가를 도시하는 막대 챠트이다. 도 2e는 HT-29 세포가 비히클, IV-1 또는 IV-1로 24시간 동안 배양될 때 세포 표면 CFTR에서의 상응하는 증가를 도시하는 막대 챠트이다.
도 3a는 면역블랏이고, 그리고 도 3b는 Huh-7 세포가 시스타민 (250μM), EPA (250μM), 시스타민 및 EPA의 조합 (각 250μM) 또는 화합물 II-2 (50μM)로 처리될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 챠트이다.
도 4는 HT-29 세포가 하기로 24시간 동안 배양될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 대조군 그룹; (2) 화합물 II-3 (25 μM); (3) 시스타민 (25μM); (4) DHA (25μM); (5) 시스타민 (25μM) 및 DHA의 조합; (6) 시스타민 (250μM); (7) DHA (250μM); 및 (8) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합.
도 5a는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 24시간 항온처리 후 다음으로 처리될 때 CFTR 밴드 C 데이터를 도시하는 막대 챠트이다: 1) 비히클 + VX-770 (100nM); 2) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 3) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 4) 화합물 II-3 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합.
도 5b는 (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; (3) 화합물 I-1 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 및 (4) 화합물 I-1 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합으로 24시간 배양 후 1차 CF 세포 (ΔF508에 대한 동종접합성)의 CFTR 밴드 C 데이터를 도시하는 막대 챠트이다.
도 5c는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 24시간 항온처리 후 다음으로 처리될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 대조군 그룹; (2) 시스타민 (25μM); (3) DHA (25μM); (4) 시스타민 (25μM) 및 DHA (25μM)의 조합; (5) 시스타민 (250μM); (6) DHA (250μM); (7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합; 및 (8) 화합물 II-3 (25μM).
도 5d는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 24시간 항온처리 후 다음으로 처리될 때 CFTR 밴드 C/액틴의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 대조군 그룹; (2) 시스타민 (25μM); (3) DHA (25μM); (4) 시스타민 (25μM) 및 DHA (25μM)의 조합; (5) 시스타민 (250μM); (6) DHA (250μM); (7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합; 및 (8) 화합물 I-1 (25μM).
도 5e는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 다음으로 처리될 때 LC3-II/LC3-I의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) 화합물 II-3 (25μM) + VX-770 (100nM); (3) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 및 (4) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM).
도 5f는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 다음으로 처리될 때 베클린-1/액틴의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) 화합물 II-3 (25μM) + VX-770 (100nM); (3) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 및 (4) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM).
도 5g는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 다음으로 처리될 때 p62/액틴의 비를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) 화합물 II-3 (25μM) + VX-770 (100nM); (3) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 및 (4) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM).
도 5h는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 다음으로 처리될 때 CFTR 밴드 C 데이터를 도시하는 막대 챠트이다: (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) 화합물 II-3 (25μM) + VX-770 (100nM); (3) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 및 (4) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM).
도 6은 세포가 4시간 동안 10 μM의 화합물 II-2 (양성 대조군으로 3 μM의 VX-809를 가짐)로 처리될 때 피셔 랫트 갑상선 (FRT)/ ΔF508 CFTR 상피 반응을 도시하는 그래프이다.
도 7a는 FRT 세포가 하기로 24시간 동안 처리될 때 생성된 단락 회로 전류 (IISC) 흔적을 도시하는 그래프이다: (1) 비히클 + VX-770 (100nM); (2) 화합물 II-3 (10μM) + VX-770 (100nM); (3) 양성 대조군 그룹, VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 및 (4) 화합물 II-3 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM). 단락 회로 전류는 유싱(Ussing) 챔버 검정에서 생성되었다.
도 7b는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 것으로, 포르스콜린의 부가에 의해 도 7a에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다; 도 7c는 대조군의 %로 표현된, 포르스콜린의 부가에 의해 도 7a에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다;
도 7d는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 것으로, CFTRinh -172의 부가에 의해 도 7a에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다;
도 7e는 대조군의 %로 표현된, CFTRinh -172의 부가에 의해 도 7a에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다.
도 8a는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 하기로 24시간 동안 처리될 때 생성된 단락 회로 전류 (IISC) 흔적을 도시하는 그래프이다: (1) 비히클 + VX-770 (100 nM); (2) 양성 대조군, VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM); 및 (3) 화합물 II-3 (1 μM) + VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM). 단락 회로 전류는 유싱 챔버 검정에서 생성되었다.
도 8b는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 것으로, 포르스콜린 부가에 의해 도 8A에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이고; 그리고
도 8c는 대조군의 %로 표현된, 곡선하 면적 (AUC)에 의해 측정된 것으로서, 도 8a에 도시된 흔적의 전체 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다.
도 9a는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)가 하기로 24시간 동안 처리될 때 생성된 단락 회로 전류 (IISC) 흔적을 도시하는 그래프이다: (1) 비히클 + VX-770 (100 nM); (2) 양성 대조군, VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM); (3) 화합물 I-1 (1 μM) + VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM). 단락 회로 전류는 유싱 챔버 검정에서 생성되었다.
도 9b는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 것으로, 포르스콜린 부가에 의해 도 9a에 도시된 흔적의 정상 상태 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이고; 도 9c는 대조군의 %로 표현된, 곡선하 면적 (AUC)에 의해 측정된 것으로서, 도 9a에 도시된 흔적의 전체 반응의 정량화를 도시하는 막대 챠트이다.
도 10은 슈도모나 애루기노사로 감염 전에 인간 기관지 상피 세포가 화합물 II-3 (25μM)로 전처리될 때 박테리아의 세포내 수준 (콜로니 형성 단위 ("CFU")/mL로)의 감소를 도시하는 막대 챠트이다. 양성 대조군은 세포내 항생제인 시토칼라신 -D였다.
도 11a는 0, 0.5, 1 및 2시간 후 랫트 또는 마우스 혈장에서 배양 후 잔존하는 모 화합물 II-2의 %를 도시하는 막대 챠트이다; 도 11b는 0, 0.5, 1 및 2시간 후 랫트 또는 마우스 혈장에서 배양 후 잔존하는 모 화합물 II-3의 %를 도시하는 막대 챠트이다.
도 12는 순수 BALB/c 마우스를 화합물 II-3으로 3.5일 동안 처리하였을 때 (100mg/kg, BID, po) 폐 조직에서 자가포식 활성화의 수준 (22% 증가)을 도시하는 막대 챠트이다.
도 13a는 정상 인간 폐 섬유아세포 (NLF) 또는 특발성 폐 섬유증 세포 (LL29 및 LL79A)를 PBS 또는 TGFβ 자극 하에서 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM)로 처리하였을 때 콜라겐 1a1 (COL1a1)의 mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 도 13b는 정상 인간 폐 섬유아세포 (NLF) 또는 특발성 폐 섬유증 세포 (LL29 및 LL79A)를 PBS 또는 TGFβ 자극 하에서 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM)로 처리하였을 때 파이브로넥틴 1 (FN1)의 mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 그리고 도 13c는 정상 인간 폐 섬유아세포 (NLF) 또는 특발성 폐 섬유증 세포 (LL29 및 LL79A)를 PBS 또는 TGFβ 자극 하에서 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM)로 처리하였을 때 TIMP-2의 mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이다.
도 14a는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 TIMP-2 (PBS 처리)의 기저 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 그리고 도 14b는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 TGFβ 자극 하에서 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 TIMP-2의 수준을 도시하는 막대 챠트이다.
도 15a는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 MMP-2 (PBS 처리)의 기저 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 그리고 도 15b는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 TGFβ 자극 하에서 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 MMP-2의 수준을 도시하는 막대 챠트이다.
도 16a는 THP-1 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 TNF-α mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 도 16b는 THP-1 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 IL-1β mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이고; 그리고 도 16c는 THP-1 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM)로 처리하였을 때 CCL2 mRNA 수준을 도시하는 막대 챠트이다.
도 17은 1차 CF 세포를 비히클 또는 화합물 II-2 및 II-3의 각각 25μM로 처리하였을 때 CFTR 밴드 C/액틴의 비를 도시하는 막대 챠트이다.
본 발명은 자가포식을 활성화하고 그리고 다양한 의료 질환, 특히 자가포식 조절장애와 관련된 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 본 발명은 지방산 시스테아민 콘주게이트가 자가포식을 활성화하는데 유용하고, 그리고 다양한 인간 질환, 예컨대 CF를 치료 또는 예방하기 위해 사용될 수 있다는 발견에 의해, 부분적으로, 기초된다. 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트는 시스테아민 또는 지방산을 분리하여 또는 개별 성분의 조합으로 투여함에 의해 달성될 수 있는 치료 효과를 가진다. 시스테아민 및 오메가-3 지방산의 공유 결합은 위치에 성분 양자의 동시 전달을 가능하게 하고, 그래서 개별 성분은 그 위치에서 그리고 동시에 절단 (예를 들면, 효소 절단)에 의해 방출된다. 본 발명의 이점은 지방산 시스테아민 콘주게이트의 투여가 성분을 개별적으로 투여함에 의해 달성될 수 있는 것보다 더 큰 수준의 자가포식 활성화를 초래한다는 것이다. 더욱이, 지방산 시스테아민 콘주게이트의 투여는 단독, 또는 비콘주게이트된 지방산과 조합 투여된 시스테아민보다 매우 낮은 농도에서 염증에서의 상승작용 감소를 야기할 수 있다. 그 결과, 지방산 시스테아민 콘주게이트는 지방산 시스테아민 콘주게이트를 생성하기 위해 콘주게이트된 개별 성분을 (분리하여 또는 공-투여되는) 개별의 투여에 의해 달성될 수 없는 다중 이점을 제공한다. 본 명세서에서 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트 및 치료적 방법은 CF를 치료하는데 특정한 이점을 가지는 것으로 고려된다.
CF는 미국에서 일부 30,000 환자에 영향을 미치는 드문 질환이다. 이것은 상피성 세포막에 가로질러 클로라이드 이온이 통과하는 이온 통로, 불량성 CFTR을 유도하는 유전적 돌연변이와 관련된 쇠약하게 하는 질환이다. CF가 있는 환자는 세포가 이질적인 또는 손상된 세포소기관, 불량성 또는 오류-접힘 단백질, 및 심지어는 침입한 미생물을 제거하는 것을 용이하게 하는 진화론적으로 보존된 리소좀 분해 경로인, 자가포식의 불량성 및 감소된 수준을 가지는 것으로 나타났다. 자가포식을 활성화하는 것은 불량성 CFTR에서 기능을 회복하는데 잠재적으로 유용한 것으로 나타났다.
자가포식의 활성화는 또한 CF 이외의 다양한 질환, 예를 들면, 세포, 조직, 세포소기관, 기관에서 감소된 자가포식과 관련된 질환의 치료에 유용한 것으로 고려된다. 이러한 질환은, 예를 들면, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 폐 고혈압 (PH), 신경퇴행성 질환, 간 질환, 근육 질환, 심장 질환, 대사성 질환, 감염, 면역력 및 염증성 질환을 포함한다. 폐 고혈압은 폐 동맥 고혈압 (WHO 그룹 I, 특발성, 유전성 및 약물/독소-유도된 PH), 수축 또는 심장확장 기능이상에 기인한 폐 고혈압, 심장판막증 (WHO 그룹 II) 및 WHO 그룹 III-V의 것을 포함하는 다른 분류의 폐 고혈압을 포함한다. 간 질환은 비-알코올성 지방 간 질환 (NAFLD), 비-알코올성 지방간염 (NASH), NASH 간경변 및 간세포 암종 (HCC)을 포함한다. 지방산 시스테아민 콘주게이트로 치료될 수 있는 대사성 질환의 예는 CF 환자 중에서 통상적으로 관측되는 2형 당뇨병을 포함한다. 신경퇴행성 질환은 헌팅턴병, 파킨슨병, 알츠하이머병, 및 전달가능 해면상 뇌병증을 포함한다. 자가포식 회복 요법은 또한 질환 예컨대 비씨 증후군, 근육감소증 및 근육 이영양증에 유용할 수 있다. 다중 형태의 근육 이영양증이 있고 그리고 이들은 가장 흔한 뒤센 근육 이영양증을 포함한다. 다른 형태의 근육 이영양증은 베커, 사지 연결, 선천성, 얼굴어깨팔, 근긴장성, 안구인두, 원위 및 에머리-드라이푸스 근육 이영양증을 포함한다. 불량성 자가포식을 가지는 다른 질환은 연령 관련 황반 변성, 다논병, X-연결된 근병증, 유아의 오토파아지 액포 근병증, 성인형 액포 근병증, 폼페병, 산발적 봉입체 근염, 지대근 이영양증 2B 형, 및 미요시형 근병증을 포함한다. 지방산 시스테아민 콘주게이트 또한 미토콘드리아 질환 예컨대 레이 증후군, 진성 당뇨병 및 난청 (DAD), 레버 선천성 시신경병증, 신경병증-운동실조증-망막염과 안검 하수증 (NARP), 근육내성의 위장관 뇌병증 (MNGIE), 비정형 적색 섬유가 있는 간대성 근경련간질 (MERRF), 및 미토콘드리아 근병증-뇌근육병증-락트산증-뇌졸중 유사 증상 (MELAS)의 치료에유용하다. 시스테아민은 세포내로 방출되기 때문에, 본 발명의 화합물 또한 리소좀 장애 신병증성 시스틴증을 치료하기 위해 사용될 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 본 발명의 실시는 유기 화학, 세포 생물학, 생화학, 약리학, 제형 및 약물 전달의 종래의 기술을 이용한다. 본 발명의 다양한 측면을 분명함을 위하여 아래 섹션에 나타낸다; 그러나 하나의 특정 섹션에 기재된 발명의 측면은 임의의 특정 섹션으로 제한되지 않는 것으로 이해된다.
I. 정의
본 발명의 이해를 돕기 위해, 여러 용어 및 구문이 하기 정의되어 있다.
문맥이 적절하지 않을 때를 제외하고, 단수를 나타내는 표현은 본 개시에서 그 표현의 문법적 대상체의 하나 또는 둘 이상(즉 적어도 하나)을 나타내기 위해 이용된다. 예로서, "요소"는 하나의 요소 또는 그 이상의 요소를 의미한다.
용어 "및/또는"은 달리 나타내지 않는 한, 본 개시에서 "및" 또는 "또는"을 의미하기 위해 이용된다.
본원에서 사용되는 용어 "알킬"은 본원에서 1-12개, 1-10개, 1-6개, 또는 1-6개의 탄소 원자의 포화된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 예컨대 직쇄형 또는 분지형 기와 관련되고, 이는 본원에서 각각 C1-C12 알킬, C1-C10 알킬, 및 C1-C6 알킬로 지칭된다. 예시적인 알킬기는, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 2-메틸-1-프로필, 2-메틸-2-프로필, 2-메틸-1-부틸, 3-메틸-1-부틸, 2-메틸-3-부틸, 2,2-디메틸-1-프로필, 2-메틸-1-펜틸, 3-메틸-1-펜틸, 4-메틸-1-펜틸, 2-메틸-2-펜틸, 3-메틸-2-펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 2,2-디메틸-1-부틸, 3,3-디메틸-1-부틸, 2-에틸-1-부틸, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 및 옥틸 등을 포함한다.
용어 "C1-C3 알킬"은 1-3개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄형 또는 분지형 포화된 탄화수소를 지칭한다. C1-C3 알킬 기의 예시는 하기를 비제한적으로 포함한다: 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필. 용어 "C1-C4 알킬"은 1-4개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄형 또는 분지형 포화된 탄화수소를 지칭한다. C1-C4 알킬기의 예는, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸을 포함한다. 용어 "C1-C5 알킬"은 1-5개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄형 또는 분지형 포화된 탄화수소를 지칭한다. C1-C5 알킬기의 예는, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸, 이소펜틸 및 네오펜틸을 포함한다. 용어 "C1-C6 알킬"은 1-6개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄형 또는 분지형 포화된 탄화수소를 지칭한다. C1-C6 알킬기의 예는, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 이소펜틸 및 네오펜틸을 포함한다.
용어 "사이클로알킬"은 사이클릭, 포화된 탄화수소, 예컨대 3-6개의 탄소 원자를 함유하는 것을 지칭한다. 사이클로알킬은 본 명세서에서 예를 들면, "C4-8 사이클로알킬"로 지칭되는, 3-12, 3-8, 4-8, 또는 4-6 고리 탄소 원자를 함유할 수 있다. 사이클로알킬 기의 예는 비제한적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 및 사이클로헥실을 포함한다. 달리 구체화되지 않는 한, 사이클로알킬 상의 임의의 치환가능한 수소는 할로겐, C1-C3 알킬, 하이드록실, 알콕시 및 시아노 기로 치환될 수 있다고 이해되어야 한다. 특정 구현예에서, 사이클로알킬은 치환되지 않는다.
달리 명시되지 않는 한, 용어 "아릴"은 단환계 또는 이환계 기 예컨대 페닐, 바이페닐 또는 나프틸을 포함하는, 1 내지 2 방향족 고리를 갖는 탄소환계, 방향족 탄화수소 기를 지칭한다. 두 개의 방향족 고리 (이환계, 등)을 함유하는 경우, 아릴 기의 방향족 고리는 단일점에서 연결 (예를 들면, 바이페닐), 또는 융합 (예를 들면, 나프틸)될 수 있다. 아릴 기는 임의의 부착점에서 1종 이상의 치환체, 예를 들면, 1 내지 5 치환체에 의해 임의로 치환될 수 있고, 이러한 치환체는, 예를 들면, 할로겐, 아자이드, 알킬, 아르알킬, 알켄일, 알킨일, 사이클로알킬, 하이드록실, 알콕실, 아미노, 니트로, 술프하이드릴, 이미노, 아미도, 카르복실산, -C(O)알킬, -CO2알킬, 카르보닐, 카르복실, 알킬티오, 술포닐, 설폰아미도, 술폰아미드, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 헤테로사이클일, 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티, -CF3, -CN, 등을 포함한다. 특정 다른 구현예에서, 방향족 고리는 치환되지 않는데, 즉, 이것은 비치환된다. 특정 구현예에서, 아릴 기는 6-10 원 고리 구조이다. 특정 구현예에서, 아릴 기는 6-10 원 탄소환계 고리 구조이다.
용어 "아르알킬"은 아릴 기로 치환된 알킬 기를 지칭한다.
용어 "헤테로사이클일" 또는 "헤테로환계 기"는 당해기술에서 인식되고 포화된, 부분적으로 불포화된, 또는 방향족 3- 내지 10-원 고리 구조, 대안적으로 3- 내지 7-원 고리를 의미하고, 이의 고리 구조는 1 내지 4 개의 헤테로원자, 예컨대 질소, 산소, 및 황을 포함한다. 헤테로사이클일 기 내의 고리 원자의 수는 Cx-Cx 명명법을 사용하여 지정될 수 있고 여기서 x는 고리 원자의 수를 지정하는 정수이다. 예를 들어, C3-C7 헤테로사이클일 기는 1 내지 4 헤테로원자, 예컨대 질소, 산소, 및 황을 함유하는 포화된 또는 부분적으로 불포화된 3- 내지 7-원 고리 구조를 지칭한다. 지정 "C3-C7"은 고리 원자 위치를 점하는 임의의 헤테로원자를 포함하여, 헤테로사이클릭 고리가 3 내지 7 고리 원자를 함유하는 것을 나타낸다. C3 헤테로사이클일의 일 예는 아지리디닐이다. 헤테로사이클은 또한 단환-, 이환-, 또는 다른 다환 고리계일 수 있다. 헤테로사이클은 1 이상의 아릴, 부분적으로 불포화된, 또는 포화된 고리에 융합될 수 있다. 헤테로사이클일 그룹은, 예를 들면, 하기를 포함한다: 바이오티닐, 크로메닐, 디하이드로푸릴, 디하이드로인돌릴, 디하이드로피라닐, 디하이드로티에닐, 디티아졸일, 호모피페리디닐, 이미다졸리디닐, 이소퀴놀릴, 이소티아졸리디닐, 이속사졸리디닐, 모폴리닐, 옥소라닐, 옥사졸리디닐, 페노크산테닐, 피페라진일, 피페리디닐, 피라닐, 피라졸리디닐, 피라졸리닐, 피리딜, 피리미딘일, 피롤리디닐, 피롤리딘-2-오닐, 피롤리닐, 테트라하이드로푸릴, 테트라하이드로이소퀴놀릴, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로퀴놀릴, 티아졸리디닐, 티올라닐, 티오모폴리닐, 티오피라닐, 크산테닐, 락톤, 락탐 예컨대 아제티디논 및 피롤리디논, 설탐, 설톤, 등. 헤테로환계 환은 하기와 같은 치환체로 1 이상의 위치에서 임의로 치환된다: 알카노일, 알콕시, 알킬, 알켄일, 알킨일, 아미도, 아미디노, 아미노, 아릴, 아릴알킬, 아지도, 카바메이트, 카르보네이트, 카르복시, 시아노, 사이클로알킬, 에스테르, 에테르, 포르밀, 할로겐, 할로알킬, 헤테로아릴, 헤테로시클릴, 하이드록실, 이미노, 케톤, 니트로, 옥소, 포스페이트, 포스포네이토, 포스피네이토, 술페이트, 설파이드, 설폰아미도, 술포닐 및 티오카르보닐. 특정 구현예에서, 헤테로사이클일 기는 치환되지 않으며, 즉, 이것은 비치환된다.
용어 "헤테로아릴"은 당 업계에 기술적으로 인식되고 그리고 적어도 1종의 고리 헤테로 원자를 포함하는 방향족 기를 지칭한다. 특정 사례에서, 헤테로아릴 기는 1, 2, 3, 또는 4 고리 헤테로원자를 함유한다. 헤테로아릴 기의 대표적인 예는 피롤릴, 푸라닐, 티오페닐, 이미다졸일, 옥사졸일, 티아졸일, 트리아졸일, 피라졸일, 피리딘일, 피라진일, 피리다진일 및 피리미딘일, 등을 포함한다. 달리 구체화되지 않는 한, 헤테로아릴 고리는 1개 이상의 고리 위치에서, 예를 들면, 할로겐, 아자이드, 알킬, 아르알킬, 알켄일, 알킨일, 사이클로알킬, 하이드록실, 알콕실, 아미노, 니트로, 술프하이드릴, 이미노, 아미도, 카르복실산, C(O)알킬, -CO2알킬, 카르보닐, 카르복실, 알킬티오, 술포닐, 설폰아미도, 술폰아미드, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 헤테로사이클일, 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티, -CF3, -CN, 등으로 치환될 수 있다. 용어 "헤테로아릴"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 환(환은 "융합된 환"이다)에 공통인, 2개 이상의 환을 갖는 다환계 환 시스템을 포함하고, 여기서 여기서, 상기 환들 중 적어도 하나는 헤테로방향족이고, 예를 들어, 다른 환계 환은 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴일 수 있다. 특정 구현예에서, 헤테로아릴 고리는 1개 이상의 고리 위치에서 할로겐, 알킬, 하이드록실, 또는 알콕실로 치환된다. 특정 다른 구현예에서, 헤테로아릴 고리는 치환되지 않는데, 즉, 이것은 비치환된다. 특정 구현예에서, 헤테로아릴 기는 5- 내지 10-원 고리 구조, 대안적으로 5- 내지 6-원 고리 구조로, 이의 고리 구조는 1, 2, 3, 또는 4 헤테로원자, 예컨대 질소, 산소, 및 황을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "알켄일"은, 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 불포화된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 예컨대 2-12개, 2-10개, 또는 2-6개 탄소 원자의 직쇄 또는 분지형 기를 지칭한다 (본원에서 각각 C2-C12 알켄일, C2-C10 알켄일, 및 C2-C6 알켄일로 지칭됨). 예시적인 알켄일 그룹은, 비닐, 알릴, 부텐일, 펜텐일, 헥센일, 부타디엔일, 펜타디엔일, 헥사디엔일, 2-에틸헥센일, 2-프로필-2-부텐일, 4-(2-메틸-3-부텐)-펜텐일, 등을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "알킨일"은, 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 불포화된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 예컨대 2-12개, 2-10개, 또는 2-6개 탄소 원자의 직쇄 또는 분지형 기를 지칭한다 (본원에서 각각 C2-C12 알킨일, C2-C10 알킨일, 및 C2-C6 알킨일로 지칭됨). 예시적인 알킨일 기는 에티닐, 프로프-1-인-1-일, 및 부트-1-인-1-일을 포함한다.
용어들 "아민" 및 "아미노"는 당 업계에 기술적으로 인식되고 그리고 비치환된 및 치환된 아민 양자, 예를 들면, 일반 화학식 -N(R50)(R51)에 의해 표시되는 모이어티를 지칭하고, 여기서 R50 및 R51은 각 독립적으로 수소, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클일, 알켄일, 아릴, 아르알킬, 또는 -(CH2)m-R61을 나타내고; 또는 R50 및 R51은, 이들이 부착되는 N 원자와 함께 합쳐져서 고리 구조에 4 내지 8 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성하고; R61은 아릴, 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 헤테로사이클 또는 폴리사이클을 나타내고; 그리고 m은 제로 또는 1 내지 8의 범위로 되는 정수이다. 특정 구현예에서, R50 및 R51은 각 독립적으로 수소, 알킬, 알켄일, 또는 -(CH2)m-R61 을 나타낸다.
용어들 "알콕실" 또는 "알콕시"는 당 업계에 기술적으로 인식되고 그리고, 거기에 부착된 산소 라디칼을 갖는, 상기에서 정의된 바와 같은 알킬 기를 지칭한다. 대표적인 알콕실 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로필옥시, 3급-부톡시 등을 포함한다. “에테르”는 산소에 의해 공유 결합된 2개의 탄화수소이다. 따라서, 그 알킬을 에테르로 만드는 알킬의 치환체는 -O-알킬, -O-알켄일, -O-알킨일, -O-(CH2)m-R61 중 하나에 의해 나타낼 수 있는 것과 같은 알콕실 또는 이의 유사체이고, m 및 R61 은 상기에 기재된 바와 같다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "카바메이트"는 -RgOC(O)N(Rh)-, -RgOC(O)N(Rh)Ri-, 또는 -OC(O)NRhRi 형태의 라디칼을 지칭하고, 여기서 Rg, Rh 및 Ri는 각각은 독립적으로 알콕시, 아릴옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일, 아미드, 아미노, 아릴, 아릴알킬, 카르복시, 시아노, 사이클로알킬, 에스테르, 에테르, 포르밀, 할로겐, 할로알킬, 헤테로아릴, 헤테로사이클일, 하이드록실, 케톤, 니트로, 설파이드, 술포닐, 또는 술폰아미드이다. 예시적인 카바메이트는, 예를 들면, Rg, Rh 및 Ri 중 적어도 1종은 독립적으로 아릴 또는 헤테로아릴, 예컨대 페닐 및 피리딘일인, 아릴카바메이트 및 헤테로아릴 카바메이트를 포함한다.
기호 "
Figure pct00006
"는 부착점을 나타낸다.
본 개시의 화합물은 하나 이상의 카이랄 중심 및/또는 이중 결합을 포함할 수 있고, 따라서, 입체이성질체, 예컨대 기하 이성질체, 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체로서 존재할 수 있다. 본 명세서에서 사용 시 용어 “입체이성질체”는 모든 기하 이성질체, 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체로 이루어진다. 이들 화합물은 입체발생 탄소 원자 주위의 치환체의 배치에 따라 기호 “R” 또는 “S”에 의하여 지정될 수 있다. 본 발명은 이들 화합물 및 이들의 혼합물의 다양한 입체이성질체를 포함한다. 입체이성질체는 거울상이성질체 및 부분입체이성질체를 포함한다. 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체의 혼합물은 명명법에서 “(±)”로 지정될 수 있지만, 당해 분야의 숙련가는 구조가 카이랄 중심을 절대적으로 나타낼 수 있음을 인지할 것이다. 화학 구조, 예를 들면, 일반적인 화학 구조의 그래픽 도시는, 달리 명시되지 않는 한 지정된 화합물의 모든 입체이성질체 형태를 포괄하는 것으로 이해된다.
본 발명의 화합물의 개별적인 입체이성질체는 비대칭 또는 입체 중심을 함유하는 상업적으로 이용가능한 개시 물질로부터, 또는 라세미 혼합물의 제조 그 다음 당해분야의 숙련가에게 잘 알려진 분해 방법에 의해 합성으로 제조될 수 있다. 이들 분해 방법은 하기에 의해 예시된다: (1) 키랄 보조제에 대한 거울상이성질체의 혼합물의 부착, 재측정화 또는 크로마토그래피에 의한 부분입체이성질체의 수득한 혼합물의 분리 및 보조제로부터의 광학적으로 순수한 생성물의 유리, (2) 광학 활성 분할제를 이용하는 염 형성, 또는 (3) 키랄 크로마토그래피 칼럼 상의 광학적 거울상이성질체의 혼합물의 직접적인 분리. 입체이성질체 혼합물은 또한 잘 알려진 방법, 예컨대 키랄상 기체 크로마토그래피, 키랄상 고성능 액체 크로마토그래피, 키랄 염 착물로서 본 화합물의 측정화, 또는 키랄 용매에서 본 화합물의 측정화에 의해 이의 성분 입체이성질체로 분리될 수 있다. 추가로, 입체이성질체는 잘 알려진 비대칭 합성 방법에 의해 입체이성질체적으로 순수한 중간체, 시약, 및 촉매로부터 수득될 수 있다.
기하 이성질체는 본 발명의 화합물에서 또한 존재할 수 있다. 기호
Figure pct00007
는 본 명세서에 기재된 바와 같이 단일, 이중 또는 삼중 결합일 수 있는 결합을 나타낸다. 본 발명은 탄소-탄소 이중 결합 주위의 치환체의 배열 또는 탄소환계 고리 주위의 치환체의 배열로부터 얻은 다양한 기하 이성질체 및 이의 혼합물을 포함한다. 탄소-탄소 이중 결합 주위의 치환체는 “Z” 또는 “E” 배치인 것으로 지정되며 여기서 용어 “Z” 및 “E”는 IUPAC 표준에 따라 사용된다. 달리 명시되지 않으면, 이중 결합을 나타내는 구조는 “E” 및 “Z” 이성질체 양자를 모두 포함한다.
탄소-탄소 이중 결합 주위의 치환체는 대안으로 “시스” 또는 “트랜스”로 지칭될 수 있으며, 여기서 “시스”는 이중 결합의 같은 쪽의 치환체들을 나타내고 “트랜스”는 이중 결합의 반대 쪽의 치환체들을 나타낸다. 탄소환계 환 주위의 치환체의 배열은 "시스" 또는 "트랜스"로서 지정된다. 용어 “시스”는 고리의 평면의 같은 쪽의 치환체들을 나타내고 용어 “트랜스”는 고리의 평면의 반대 쪽의 치환체들을 나타낸다. 치환체가 고리의 평면의 같은 쪽 및 반대 쪽 모두에 배치된 화합물의 혼합은 “시스/트랜스”로 지정된다.
본 발명은 또한, 하나 이상의 원자가 자연에서 일반적으로 발견되는 원자 질량 또는 질량수와 상이한 원자 질량 또는 질량수를 가지는 원자로 대체됨을 제외하고 본 명세서에 지칭된 것과 동일한 본 발명의 동위원소 표지된 화합물을 포함한다. 본 발명의 화합물로 혼입될 수 있는 동위원소의 예는 각각 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 불소 및 염소, 예컨대 2H, 3H, 13C, 14C, 15N, 18O, 17O, 31P, 32P, 35S, 18F, 및 36Cl의 동위원소를 포함한다.
특정 동위원소 표지된 개시된 화합물(예를 들어, 3H 및 14C로 표지된 것)은 화합물 및/또는 기질 조직 분포 검사에 유용하다. 삼중화, 즉, 3H, 및 탄소-14, 즉, 14C, 동위원소는 제조의 용이성 및 검출가능성을 위해 특히 바람직하다. 게다가, 더 무거운 동위원소 예컨대 중수소 (즉, 2H)에 의한 치환으로 더 큰 대사 안정성 (예를 들면, 증가된 생체내 반감기 또는 감소된 복용량 요건)에서 얻은 어떤 치료적 이점을 제공할 수 있고 따라서 일부 상황에서 바람직할 수 있다. 본 발명의 동위원소 표지 화합물은 일반적으로, 예를 들어 본 명세서의 실시예에 개시된 것과 유사한 절차에 따라, 동위원소 표지 시약으로 동위원소 비표지 시약을 치환하여 제조될 수 있다.
용어들 "지방산 시스테아민 유도체" 및 "지방산 시스테아민 콘주게이트"는 본 명세서에 기재된 지방산 시스타민 유도체 및 지방산 시스테아민 콘주게이트의 임의의 및 모든 가능한 이성질체, 입체이성질체, 거울상이성질체, 부분입체이성질체, 호변이성질체, 약제학적으로 허용가능한 염, 수화물, 및 용매화물을 포함한다.
용어 "천연 발생 아미노산의 임의의 측쇄"는 하기 아미노산 중 임의의 하나의 측쇄를 지칭한다: 이소류신, 알라닌, 류신, 아스파라긴, 라이신, 아스파르테이트, 메티오닌, 시스테인, 페닐알라닌, 글루타메이트, 트레오닌, 글루타민, 트립토판, 글리신, 발린, 프롤린, 아르기닌, 세린, 히스티딘, 및 티로신.
본원에서 이용되는 용어 "지방산"은 오메가-3 지방산 및 생체내에서 오메가-3 지방산으로 대사되는 지방산을 의미한다. 지방산의 비-제한적인 예는 모두(all)-시스-7,10,13-헥사데카트리에노산, α-리놀렌산 (ALA 또는 모두(all)- 시스-9,12,15-옥타데카트리에노산), 스테아리돈산 (STD 또는 모두(all)- 시스-6,9,12,15-옥타데카테트라에노산), 에이코사트리에노산 (ETE 또는 모두(all)- 시스-11,14,17-에이코사트리에노산), 에이코사테트라에노산 (ETA 또는 모두(all)- 시스-8,11,14,17-에이코사테트라에노산), 에이코사펜타에노산 (EPA 또는 모두(all)- 시스-5,8,11,14,17-에이코사펜타에노산), 도코사펜타에노산 (DPA, 클루파노돈산 또는 모두(all)-시스-7,10,13,16,19-도코사펜타에노산), 도코사헥사에노산 (DHA 또는 모두(all)- 시스-4,7,10,13,16,19-도코사헥사에노산), 테트라코사펜타에노산 (모두(all)-시스-9,12,15,18,21-도코사헥사에노산), 또는 테트라코사헥사에노산 (나이신산 또는 모두(all)- 시스-6,9,12,15,18,21-테트라코세노산)이다.
용어, "시스테아민"은 시스타민으로부터 유도될 수 있는, 화학식
Figure pct00008
을 갖는 분자 (또한 2-아미노에탄-1-티올로도 공지됨)를 지칭한다. 시스타민은 또한 2-아미노에탄-1-티올로도 공지된, 화합물 시스테아민을 함유하는 티올의 디설파이드 형태이다. 이황화 형태 시스타민이 세포 내에서 취해질 때, 이것은 티올 환원효소의 작용에 의해 티올 화합물 시스테아민으로 환원된다 (참고: Arunachalam et al. (2000) PNAS, 97, p. 745-750). 본 티올 화합물 시스테아민은 세포에서 시스타민의 활성 성분인 것으로 간주된다. 세포 내에 활성 티올 화합물 시스테아민을 전달할 수 있는 시스타민 분자의 비-제한적인 예는 하기 반응식 A 열거된다.
반응식 A
Figure pct00009
용어 "낭포성 섬유증" 또는 "CF"는 불량성 CFTR을 포함하는 장애, 질환 및 증후군을 지칭한다. CF로 이어질 수 있는 1900개를 넘는 돌연변이가 있다. 이들 돌연변이는 6개의 상이한 클래스 (부류 I-VI)로 더 분할된다. CF는 임의의 6개의 상이한 클래스 내에 존재할 수 있는 임의의 가능한 돌연변이를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 “대상체” 또는 "환자"는 본 발명의 방법에 의해 치료되는 유기체를 지칭한다. 이러한 유기체는 바람직하게는 포유동물 (예를 들면, 인간, 마우스, 랫트, 기니아 피그, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 또는 비-인간 영장류, 예컨대 원숭이, 침팬지, 개코원숭이, 레수스, 등), 그리고 더 바람직하게는 인간이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "효과적인 양"은 대상체에 유익한 또는 원하는 결과를 달성하는데 충분한 화합물 (예를 들면, 본 발명의 화합물)의 양을 지칭한다. 효과적인 양은 하나 이상의 투여, 적용 또는 용량으로 투여될 수 있고 특정한 제형 또는 투여 경로에 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약제학적 조성물"은 조성물을 생체내에서 또는 생체외에서 진단 또는 치료 용도에 특히 적합하게 만드는, 불활성 또는 활성 담체와 활성제의 조합을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약제학적으로 허용가능한 담체"는 표준 약제학적 담체 중 어느 것, 예컨대 포스페이트 완충된 염수 용액, 물, 유화액 (예를 들면, 예컨대 유/수 또는 수/유 유화액), 및 다양한 유형의 습윤제를 지칭한다. 상기 조성물에는 또한 안정제 및 보존제가 포함된다. 담체, 안정제 및 보조제의 예에 대하여, 하기를 참고한다: Martin, Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th Ed., Mack Publ. Co., Easton, PA [1975].
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약제학적으로 허용가능한 염"은, 대상체에 투여시, 본 발명의 화합물 또는 이의 활성 대사물 또는 잔류물을 제공할 수 있는 본 발명의 화합물의 임의의 약제학적으로 허용가능한 염 (예를 들면, 산 또는 염기)을 지칭한다. 당해분야의 숙련가에게 공지된 바와 같이, 본 발명의 화합물의 "염"은 무기 또는 유기 산 및 염기로부터 유래될 수 있다. 산의 예는, 비제한적으로, 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 과염산, 푸마르산, 말레산, 인산, 글라이콜산, 락트산, 살리실산, 석신산, 톨루엔-p-설폰산, 타르타르산, 아세트산, 시트르산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 포름산, 벤조산, 말론산, 나프탈렌-2-설폰산, 벤젠설폰산 등을 포함한다. 다른 산, 예를 들면, 옥살산은 그 자체로는 제약학적으로 허용되지 않지만, 본 발명의 화합물 및 이들의 제약학적으로 허용되는 산 부가염을 획득하는데 있어서 중간체로서 유용한 염의 제조에 이용될 수 있다.
염기의 실례에는 알칼리 금속 (가령, 나트륨) 수산화물, 알칼리성 토류 금속 (가령, 마그네슘) 수산화물, 암모니아, 그리고 화학식 NW4 +의 화합물 (여기서 W는 C1-4 알킬), 기타 등등이 포함되지만 이들에 한정되지 않는다.
염의 예는 비제한적으로 아세테이트, 아디페이트, 알기네이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠술포네이트, 바이술페이트, 부티레이트, 시트레이트, 캄포레이트, 캄포르술포네이트, 사이클로펜탄프로피오네이트, 디글루코네이트, 도데실술페이트, 에탄술포네이트, 푸마레이트, 플루코헵타노에이트, 글리세로포스페이트, 헤미술페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 하이드로아이오다이드, 2-하이드록시에탄술포네이트, 락테이트, 말레에이트, 메탄술포네이트, 2-나프탈렌술포네이트, 니코티네이트, 옥살레이트, 팔모에이트, 펙티네이트, 퍼술페이트, 페닐프로피오네이트, 피크레이트, 피발레이트, 프로피오네이트, 석시네이트, 타르트레이트, 티오시아네이트, 토실레이트, 운데카노에이트 등을 포함한다. 염의 다른 실례는 적합한 양이온, 예를 들면, Na+, NH4 +, 그리고 NW4 + (여기서 W는 C1-4 알킬 기), 기타 등등으로 배합된 본 발명의 화합물의 음이온을 포함한다. 치료적 이용을 위해, 본 발명의 화합물의 염은 제약학적으로 허용되는 것으로 예기된다. 하지만, 비-제약학적으로 허용되는 산과 염기의 염 또한, 예로서 제약학적으로 허용되는 화합물의 제조 또는 정제에서 용도를 발견할 수 있다.
용어 "담체"는 담체, 부형제 및 희석제를 지칭하며, 대상체에 약제학적 제제를 투여하거나, 또는 대상체의 신체의 한 기관 또는 부분으로부터 신체의 또 다른 기관 또는 부분으로 약학 제제를 운반하거나 수송하는데 관여되는 물질, 조성물 또는 비히클, 예컨대 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 물질을 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 “치료하다” 또는 "치료하는"은 병태, 질환, 장애 등의 개선을 야기하는 어떤 효과, 예를 들면, 낮추는 것, 감소시키는 것, 조절하는 것, 개선하는 것 또는 제거하는 것, 또는 이의 증상을 개선하는 것을 포함한다. 치료는 장애의 치유, 개선 또는 적어도 부분적인 완화일 수 있다. 특정 구현예에서, 치료하는 것은 질환을 치료하는 것이다.
용어 "장애"는 용어 질환, 병태, 또는 병을 지칭하고 그리고 이들과 상호교환적으로 사용된다.
"전구약물"은 대사 수단에 의해(예로, 가수분해에 의해) 지방산 시스테아민 콘주게이트로 생체내에서 전환 가능한 화합물을 지칭한다.
하기 약어가 본 명세서에서 사용되고 그리고 지시된 정의를 가진다: Boc 및 BOC는 tert-부톡시카르보닐이고, Boc2O은 디-tert-부틸 디카르보네이트이고, BSA는 소 혈청 알부민이고, CDI는 1,1'-카르보닐디이미다졸이고, DCC는 N,N ’-디사이클로헥실카르보디이미드이고, DIEA는 N,N-디이소프로필에틸아민이고, DMAP는 4-디메틸아미노피리딘이고, DMEM은 둘베코 변형 이글 배지이고, DMF는 N,N-디메틸포름아미드이고, DOSS는 나트륨 디옥틸 술포석시네이트이고, EDC 및 EDCI는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드이고, ELISA는 효소-결합 면역흡착 검정이고, EtOAc는 에틸 아세테이트이고, FBS는 우태 혈청이고, hr은 시간이고, HATU는 2-(7-아자-1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트이고, HIV는 인간 면역결핍 바이러스이고, HPMC는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스이고, 옥손은 칼륨 퍼옥시모노술페이트이고, Pd/C는 탄소상 팔라듐이고, TFA는 트리플루오로아세트산이고, TGPS는 토코페롤 프로필렌 글리콜 석시네이트이고, 그리고 THF는 테트라하이드로푸란이다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자 중 일인에게 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가진다.
개시내용에 걸쳐 조성물 및 키트가 특정 성분을 갖거나, 함유하거나, 포함하는 것으로 기재되는 경우, 또는 공정 또는 방법이 특정 단계를 갖거나, 함유하거나, 포함하는 것으로 기재되는 경우, 추가적으로 지칭된 성분으로 본질적으로 구성되거나 이로 구성되는 본 발명의 조성물이 존재하고, 지칭된 가공 단계로 본질적으로 구성되거나 이로 구성되는 본 발명에 따른 공정 및 방법이 존재한다는 것이 고려된다.
일반적으로, 조성을 특정하는 백분율은 달리 구체화되지 않는 한 중량에 의한다. 또한, 만일 변수가 정의를 동반하지 않으면, 그러면 변수의 이전의 정의가 조정한다.
II. 지방산 시스테아민 콘주게이트
치료적 적용 및 약제학적 조성물에 사용하기 위한 예시적인 지방산 시스테아민 콘주게이트가 아래에 기재되어 있다.
화학식 I
본 발명의 일 측면은 다음에 의해 표시되는 화학식 I의 화합물:
Figure pct00010
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
n* 및 m*은 독립적으로 1, 2, 또는 3이고;
Z* 는,
Figure pct00011
또는
Figure pct00012
이고, 식 중:
각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
r은 2, 3, 또는 7이며;
s 는 3, 5, 또는 6이며;
t 는 0 또는 1이며; 그리고
v 는 1, 2, 또는 6이다.
상기 화학식 I에서 변수의 정의는 다중 화학 기를 망라한다. 적용은, 예를 들면, i) 변수의 정의가 상기에 제시된 이들 화학 기로부터 선택된 단일 화학 기이고, ii) 상기 정의가 상기에서 제시된 것들로부터 선택된 화학 기 중 2종 이상의 집합이고, 그리고 iii) 본 화합물은 변수가 (i) 또는 (ii)에 의해 정의된 변수의 조합에 의해 정의된 구현예를 고려한다.
특정 구현예에서, 본 화합물은 식 I로 나타내는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 메틸을 나타낸다. 특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소이다.
특정 구현예에서, RI-2 및 RI-3 각각은 독립적으로 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, RI-4 및 RI-5 각각은 독립적으로 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, n* 은 2이다. 특정 구현예에서, m*은 2이다. 특정 구현예에서, n*은 2이고, 그리고 m*은 2이다. 특정 구현예에서, n* 및 m*는 독립적으로 2 또는 3이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-2 및 RI-3 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, n*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-4 및 RI-5 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, m*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-4 및 RI-5 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이다. 특정 구현예에서, YI -1 은 피리딘일 또는 피리미딘일이고, 이들 각각은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 는 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 은
Figure pct00013
이며, 이는 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI-1 는
Figure pct00014
이다.
특정 구현예에서, Z* 는
Figure pct00015
이며, 여기서 R1 및 R2 는 수소 또는 메틸이다. 특정 구현예에서, R1 및 R2 는 수소이다. 특정 구현예에서, Z* 는 하기 중 하나이다:
Figure pct00016
또는
Figure pct00017
.
상기 설명은 화학식 I의 화합물에 관한 다중 구현예를 기술한다. 본 특허 출원은 특이적으로 구현예의 모든 조합을 고려한다.
화학식 I-A
본 발명의 일 측면은 다음에 의해 나타나는 화학식 I-A의 화합물:
Figure pct00018
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
n* 및 m*은 독립적으로 2 또는 3이고;
Z* 는,
Figure pct00019
또는
Figure pct00020
이고, 식 중:
각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
r은 2, 3, 또는 7이며;
s 는 3, 5, 또는 6이며;
t 는 0 또는 1이며; 그리고
v 는 1, 2, 또는 6이며;
단, Z이
Figure pct00021
일 경우, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 또는 RI-6 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이고, n* 또는 m* 중 적어도 하나는 1 또는 3이거나, 또는 YI-1 은 3-피리딘일 이외의 것이다.
상기 화학식 I-A에서 변수의 정의는 다중 화학 기를 망라한다. 적용은, 예를 들면, i) 변수의 정의가 상기에 제시된 이들 화학 기로부터 선택된 단일 화학 기이고, ii) 상기 정의가 상기에서 제시된 것들로부터 선택된 화학 기 중 2종 이상의 집합이고, 그리고 iii) 본 화합물은 변수가 (i) 또는 (ii)에 의해 정의된 변수의 조합에 의해 정의된 구현예를 고려한다.
특정 구현예에서, 본 화합물은 식 I-A로 나타내는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 메틸을 나타낸다. 특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소이다.
특정 구현예에서, RI-2 및 RI-3 각각은 독립적으로 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, RI-4 및 RI-5 각각은 독립적으로 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, n* 은 2이다. 특정 구현예에서, m*은 2이다. 특정 구현예에서, n*은 2이고, 그리고 m*은 2이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-2 및 RI-3 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, n*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-4 및 RI-5 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, m*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-4 및 RI-5 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이다. 특정 구현예에서, YI -1 은 피리딘일 또는 피리미딘일이고, 이들 각각은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 는 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 은
Figure pct00022
이며, 이는 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI-1 는
Figure pct00023
이다.
특정 구현예에서, Z* 는
Figure pct00024
이며, 여기서 R1 및 R2 는 수소 또는 메틸이다. 특정 구현예에서, R1 및 R2 는 수소이다. 특정 구현예에서, Z* 는 하기 중 하나이다:
Figure pct00025
또는
Figure pct00026
.
상기 설명은 화학식 I-A의 화합물에 관한 다중 구현예를 기술한다. 본 특허 출원은 특이적으로 상기 구현예의 모든 조합을 고려한다.
화학식 I-B
본 발명의 또 다른 측면은 다음에 의해 나타나는 화학식 I-B의 화합물:
Figure pct00027
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공하며, 여기서:
RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
s 는 3, 5, 또는 6이며; 그리고
v 는 1 또는 2이다.
상기 화학식 I-B에서 변수의 정의는 다중 화학 기를 망라한다. 적용은, 예를 들면, i) 변수의 정의가 상기에 제시된 이들 화학 기로부터 선택된 단일 화학 기이고, ii) 상기 정의가 상기에서 제시된 것들로부터 선택된 화학 기 중 2종 이상의 집합이고, 그리고 iii) 본 화합물은 변수가 (i) 또는 (ii)에 의해 정의된 변수의 조합에 의해 정의된 구현예를 고려한다. 특정 구현예에서, 본 화합물은 식 I-B로 나타내는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 메틸을 나타낸다. 특정 구현예에서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-2 및 RI-3 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, n*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-4 및 RI-5 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, m*은 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-4 및 RI-5 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이다. 특정 구현예에서, YI -1 은 피리딘일 또는 피리미딘일이고, 이들 각각은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI -1 은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 는 피리딘일이다. 특정 구현예에서, YI -1 은
Figure pct00028
이며, 이는 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된다. 특정 구현예에서, YI-1 는
Figure pct00029
이다.
상기 설명은 화학식 I-B의 화합물에 관한 다중 구현예를 기술한다. 본 특허 출원은 특이적으로 상기 구현예의 모든 조합을 고려한다.
추가의 지방산 시스테아민 콘주게이트
본 발명의 또 다른 측면은 지방에 링커를 통해 공유적으로 결합된 시스테아민을 포함하는 분자 콘주게이트를 제공하고, 여기서 상기 지방산은 오메가-3 지방산 및 오메가-3 지방산으로 생체내 대사작용되는 지방산으로 구성된 군으로부터 선택된다. 본 콘주게이트는 세포내에서 가수분해할 수 있어 유리 시스테아민 및 유리 지방산을 생성한다.
특정 구현예에서, 지방산은 모두(all)- 시스-7,10,13-헥사데카트리에노산, α-리놀렌산, 스테아리돈산, 에이코사트리에노산, 에이코사테트라에노산, 에이코사펜타에노산 (EPA), 도코사펜타에노산, 도코사헥사에노산 (DHA), 테트라코사펜타에노산 및 테트라코사헥사에노산으로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 지방산은 에이코사펜타에노산 및 도코사헥사에노산으로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 지방산은 에이코사펜타에노산 및 도코사헥사에노산으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 지방산은 에이코사펜타에노산 (EPA)이다. 다른 구현예에서, 지방산은 도코사헥사에노산 (DHA)이다. 일부 구현예에서, 가수분해는 효소적이다.
화학식 II
본 발명의 또 다른 측면은 화학식 II의 화합물:
Figure pct00030
화학식 II
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
Z* 는,
Figure pct00031
또는
Figure pct00032
이고;
여기서,
각 t는 독립적으로 0 또는 1이며;
각 r은 독립적으로 2, 3 또는 7이며;
각 s은 독립적으로 3, 5 또는 6이며;
각 v은 독립적으로 1, 2 또는 6이며;
R1 및 R2 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -C1-C4 알킬, -할로겐, -OH, -C(O)C1-C4 알킬, -O-아릴, -O-벤질, -OC(O)C1-C4 알킬, -C2-C3 알켄일, -C2-C3 알킨일, -C(O)C1-C4 알킬, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -SH, -S(C1-C3 알킬), -S(O)C1-C3 알킬, 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
R3 및 R4 는 독립적으로, H 또는
Figure pct00033
,
Figure pct00034
,
Figure pct00035
, 또는
Figure pct00036
이며, 단, R3 및 R4 중 적어도 하나는
Figure pct00037
,
Figure pct00038
, 또는
Figure pct00039
이며;
각 R은 독립적으로, 하기로부터 선택된 1, 2, 3, 4 또는 5개의 기로 임의로 치환된 헤테로아릴이며: OH, CN, 할로겐, -CO2R6, -CONHR6, -CONR6R6, -S(O)2NR6R6 , -NR6R6, -NR6COR6, 또는 -(OCH2CH2)m-OCH3;
각 R6 은 독립적으로 -H, C1-C3 알킬, 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고; 그리고
m 은 1 또는 2이다.
화학식 II에서 메틸 치환체는 C1-C6 알킬로 치환될 수 있다는 것이 또한 이해된다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00040
이고, 여기서 r은 2이고, 그리고 s는 6이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00041
이고, 여기서 r은 3이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00042
이고, 여기서 r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00043
이고, 여기서 t은 1이고, 그리고
r은 3이고, 그리고 s는 5이며, 또는
r은 2이고, 그리고 s는 6이며, 또는
r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00044
이고, 여기서 v는 1이고, 그리고 s는 6이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00045
이고, 여기서 v는 2이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00046
이고, 여기서 v는 6이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는 R1 및 R2 가 수소인 상기 구현예의 하나로 정의된다.
화학식 III
본 발명의 또 다른 측면은 화학식 III의 화합물:
Figure pct00047
화학식 III
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
W1 및 W2 는 독립적으로 NR이고;
각 R은 독립적으로 H, -C1-C3 알킬, 페닐, 벤질, -CH2CO2R3, -CH2CONR3R3 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고;
R5 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -Cl, -F, -CN, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -C(O)H, -C(O)C1-C3 알킬, -C(O)OC1-C3 알킬, -C(O)NH2, -C(O)NH(C1-C3 알킬), -C(O)N(C1-C3 알킬)2, -C1-C3 알킬, -O-C1-C3 알킬, -S(O)C1-C3 알킬 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
각 a, b, c, 및 d는 독립적으로 H, -D, -CH3, -OCH3, -OCH2CH3, -C(O)OR, 또는 벤질이고, 또는 a, b, c, 및 d 중 두 개는 이들이 결합되는 단일 탄소와 함께 될 수 있어 사이클로알킬 또는 헤테로환을 형성하며;
각각의 n, o, p, 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고;
각 Z는 독립적으로
Figure pct00048
또는
Figure pct00049
이며;
각 r은 독립적으로 2, 3 또는 7이며;
각 s은 독립적으로 3, 5 또는 6이며;
각 t는 독립적으로 0 또는 1이며;
각 v은 독립적으로 1, 2 또는 6이며;
R1 및 R2 는, 독립적으로 각각 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: H, D, -C1-C4 알킬, -할로겐, -OH, -C(O)C1-C4 알킬, -O-아릴, -O-벤질, -OC(O)C1-C4 알킬, -C2-C3 알켄일, -C2-C3 알킨일, -C(O)C1-C4 알킬, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -SH, -S(C1-C3 알킬), -S(O)C1-C3 알킬, -S(O)2C1-C3 알킬;
각 R3 은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이고, 또는 두 개의 R3 기는, 이들이 부착되는 질소와 함께 합쳐질 때 헤테로사이클을 형성할 수 있고; 단, Z가
Figure pct00050
일 경우, a, b, c 또는 d 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이며, (i) n 및 o, 또는 (ii) p 및 q의 응집물 중 적어도 하나는 1 또는 3이며, 또는 헤테로환을 함유하는 N은 3-피리딘일 이외의 것이다.
화학식 III-A
본 발명의 또 다른 측면은 화학식 III-A의 화합물:
Figure pct00051
화학식 III-A
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
W1 및 W2 는 독립적으로 NR이고;
각 R은 독립적으로 H, -C1-C3 알킬, 페닐, 벤질, -CH2CO2R3, -CH2CONR3R3 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고;
R5 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -Cl, -F, -CN, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -C(O)H, -C(O)C1-C3 알킬, -C(O)OC1-C3 알킬, -C(O)NH2, -C(O)NH(C1-C3 알킬), -C(O)N(C1-C3 알킬)2, -C1-C3 알킬, -O-C1-C3 알킬, -S(O)C1-C3 알킬 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
각 a, b, c, 및 d는 독립적으로 H, -D, -CH3, -OCH3, -OCH2CH3, -C(O)OR, 또는 벤질이고, 또는 a, b, c, 및 d 중 두 개는 이들이 결합되는 단일 탄소와 함께 될 수 있어 사이클로알킬 또는 헤테로환을 형성하며;
각각의 n, o, p, 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고;
각 Z는 독립적으로
Figure pct00052
또는
Figure pct00053
이며;
각 r은 독립적으로 2, 3 또는 7이며;
각 s은 독립적으로 3, 5 또는 6이며;
각 t는 독립적으로 0 또는 1이며;
각 v은 독립적으로 1, 2 또는 6이며;
R1 및 R2 는, 독립적으로 각각 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: H, D, -C1-C4 알킬, -할로겐, -OH, -C(O)C1-C4 알킬, -O-아릴, -O-벤질, -OC(O)C1-C4 알킬, -C2-C3 알켄일, -C2-C3 알킨일, -C(O)C1-C4 알킬, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -SH, -S(C1-C3 알킬), -S(O)C1-C3 알킬, -S(O)2C1-C3 알킬;
각 R3 은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이고, 또는 두 개의 R3 기는, 이들이 부착되는 질소와 함께 합쳐질 때 헤테로사이클을 형성할 수 있다.
상기 화학식 III 또는 화학식 III-A에서 변수의 정의는 다중 화학 기를 망라한다. 적용은, 예를 들면, i) 변수의 정의가 상기에 제시된 이들 화학 기로부터 선택된 단일 화학 기이고, ii) 상기 정의가 상기에서 제시된 것들로부터 선택된 화학 기 중 2종 이상의 집합이고, 그리고 iii) 본 화합물은 변수가 (i) 또는 (ii)에 의해 정의된 변수의 조합에 의해 정의된 구현예를 고려한다. 각각의 화학식 III 및 화학식 III-A의 화합물에 대해, 각각의 하기 구현예가 동등하게 적용한다.
특정 구현예에서, 적어도 1종의 R5 는 Cl 또는 F이다. 특정 구현예에서, 각 R5 는 독립적으로 -H이다.
특정 구현예에서, W1 의 R은 H 또는 C1-C4 알킬이다.
특정 구현예에서, W2 의 R은 H 또는 C1-C4 알킬이다.
특정 구현예에서, a 및 c는 각각 독립적으로 H, CH3, -OCH3, -OCH2CH3, 또는 C(O)OR이다.
특정 구현예에서 n, o, p, 및 q는 각각 1이다. 특정 구현예에서, n, o, p, 및 q 중 2개는 각각 1이다. 특정 구현예에서, n, o, p, 및 q 중 3개는 각각 1이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00054
이고, 여기서 r은 2이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00055
이고, 여기서 r은 3이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00056
이고, 여기서 r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00057
이고, 여기서 t은 1이고, 그리고
r은 3이고, 그리고 s는 5이며, 또는
r은 2이고, 그리고 s는 6이며, 또는
r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00058
이고, 여기서 v는 1이고, 그리고 s는 6이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00059
이고, 여기서 v는 2이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00060
이고, 여기서 v는 6이고, 그리고 s는 3이다.
화학식 IV
본 발명의 또 다른 측면은 화학식 IV의 화합물:
Figure pct00061
화학식 IV
또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 제공하며; 여기서:
W1 은 NR이고;
R은 독립적으로 H, -C1-C3 알킬, 페닐, 벤질, -CH2CO2R3, -CH2CONR3R3 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고;
R5 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -Cl, -F, -CN, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -C(O)H, -C(O)C1-C3 알킬, -C(O)OC1-C3 알킬, -C(O)NH2, -C(O)NH(C1-C3 알킬), -C(O)N(C1-C3 알킬)2, -C1-C3 알킬, -O-C1-C3 알킬, -S(O)C1-C3 알킬 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
Z* 는,
Figure pct00062
또는
Figure pct00063
이고, 식 중:
각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
r은 2, 3, 또는 7이며;
s 는 3, 5, 또는 6이며;
t 는 0 또는 1이며; 그리고
v 는 1, 2, 또는 6이며;
m* 은 2 또는 3이며;
o* 은 1 또는 2이며;
p*는 1 또는 2이며;
RI-7 및 RI-8 은 각각 독립적으로 하기이다: H, 또는
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
또는
Figure pct00068
단, 임의로, Z가
Figure pct00069
일 경우, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 또는 RI-6 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이며, 또는 RI-7 및 RI-8 는 수소가 아니며, 또는 (i) m* 또는 (ii) o* 및 p*의 응집물, 중 적어도 하나는, 1 또는 3이며, 또는 헤테로환을 함유하는 N은 3-피리딘일 이외의 것이다. 특정 상황에서, 예를 들면, 본 명세서에서 고려된 사용과 관련하여, 전술한 조건은 불필요하다.
상기 화학식 IV에서 변수의 정의는 다중 화학 기를 망라한다. 적용은, 예를 들면, i) 변수의 정의가 상기에 제시된 이들 화학 기로부터 선택된 단일 화학 기이고, ii) 상기 정의가 상기에서 제시된 것들로부터 선택된 화학 기 중 2종 이상의 집합이고, 그리고 iii) 본 화합물은 변수가 (i) 또는 (ii)에 의해 정의된 변수의 조합에 의해 정의된 구현예를 고려한다.
특정 구현예에서, 적어도 1종의 R5 는 Cl 또는 F이다. 특정 구현예에서, 각 R5 는 독립적으로 -H이다.
특정 구현예에서, W1 의 R은 수소 또는 C1-C4 알킬이다.
특정 구현예에서, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우(recurrence)에 대해 수소 또는 메틸을 나타낸다. 특정 구현예에서, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소이다.
특정 구현예에서, m*은 2이다. 특정 구현예에서, p*는 2이고 그리고 o*는 0이다. 특정 구현예에서, p*는 1이고 그리고 o*는 1이다.
특정 구현예에서, 동일한 탄소 원자에 결합된 RI-2 및 RI-3 둘 모두는 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다. 특정 구현예에서, p*은 1 또는 2이고, 그리고 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 각각 C1-C3 알킬, 예를 들면, 메틸이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00070
이고, 여기서 r은 2이고, 그리고 s는 6이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00071
이고, 여기서 r은 3이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00072
이고, 여기서 r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00073
이고, 여기서 t은 1이고, 그리고
r은 3이고, 그리고 s는 5이며, 또는
r은 2이고, 그리고 s는 6이며, 또는
r은 7이고, 그리고 s는 3이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00074
이고, 여기서 v는 1이고, 그리고 s는 6이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00075
이고, 여기서 v는 2이고, 그리고 s는 5이다.
특정 구현예에서, Z는
Figure pct00076
이고, 여기서 v는 6이고, 그리고 s는 3이다.
각각의 화학식 I, IA, IB , II, III, III-A, 또는 IV에서 임의의 1종 이상의 H 원자가 중수소로 치환될 수 있다.
예시적인 특정한 화합물
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 중 하나 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00077
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸) 디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-2),
Figure pct00078
N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-3),
Figure pct00079
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-4),
Figure pct00080
N-(2-((1-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-5),
Figure pct00081
N-(2-((1-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-6),
Figure pct00082
N-((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-1),
Figure pct00083
N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-2),
Figure pct00084
(S)-2,3-디하이드록시프로필 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸)카바메이트 (IV-3),
Figure pct00085
1,3-디하이드록시프로판-2-일 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸)카바메이트 (IV-4),
Figure pct00086
(R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸((R)-2,3-디하이드록시프로필)카바메이트 (IV-5),
Figure pct00087
(R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸 (1,3-디하이드록시프로판-2-일)카바메이트 (IV-6),
Figure pct00088
N-((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-7),
Figure pct00089
N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-8),
Figure pct00090
N-((R)-1-((S)-2,3-디하이드록시프로폭시)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-9),
Figure pct00091
N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)옥시)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-10),
Figure pct00092
N-((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-11),
Figure pct00093
N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-12),
Figure pct00094
(S)-2,3-디하이드록시프로필 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도메틸)부틸)카바메이트 (IV-13),
Figure pct00095
1,3-디하이드록시프로판-2-일 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도메틸)부틸)카바메이트 (IV-14),
Figure pct00096
N-((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-4-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-4-메틸-1-옥소펜탄-3-일)니코틴아미드 (IV-15),
Figure pct00097
N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-4-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-4-메틸-1-옥소펜탄-3-일)니코틴아미드 (IV-16),
Figure pct00098
N-((S)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-17),
Figure pct00099
N-((S)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-18),
Figure pct00100
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (I-1), 및
Figure pct00101
(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-N-(2-머캅토에틸)이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미드 (I-2).
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00102
N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-1),
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00103
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸) 디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-2),
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00104
N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-3),
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00105
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-4),
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00106
N-(2-((1-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-5),
특정 구현예에서, 본 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이다:
Figure pct00107
N-(2-((1-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-6),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00108
N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-1),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00109
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸) 디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-2),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00110
N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-3),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00111
N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II-4),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00112
N-(2-((1-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-5),
특정 구현예에서, 화합물은 하기이다:
Figure pct00113
N-(2-((1-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II-6),
상기에서 명시된 바와 같이, 본 발명은 본 명세서에서 기재된 화합물 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.
이해되는 바에 있어서는, 본 발명의 지방산 시스테아민 콘주게이트는 실시예에 기재된 것과 같은 일반적인 절차에 의해 합성될 수 있다는 것이다.
III. 지방산 시스테아민 ( CystEamine ) 콘주게이트의 치료적 적용
상기에서 명시된 바와 같이, 본 발명은 지방산 시스테아민 콘주게이트가 자가포식을 활성화하는데 유용하다는 발견에 부분적으로 기반된다. 본 발명의 지방산 시스테아민 콘주게이트는 시스테아민 또는 지방산 분리하여 또는 조합하여 투여함에 의해 달성될 수 없는 치료 효과를 가지고 그리고 개별 성분 또는 개별 성분의 조합을 투여함에 의해서는 복제될 수 없는 방식으로 CF를 치료하거나 예방하기 위해 자가포식을 활성화하는 우수한 방법을 제공한다. 시스테아민 및 오메가-3 지방산의 공유 결합은 어떤 위치에 성분 양자를 동시 전달할 수 있고, 이에 의해 개별 성분은 절단, 예를 들면, 효소적 절단에 의해 상기 위치에서 그리고 동시에 방출된다. 예시적인 치료 방법 및 치료적 적용의 추가의 특징은 아래에 기재되어 있다.
예시적인 치료 방법
본 발명의 일 측면은 본 명세서에 기재된 질환 (예를 들면, CF, 신경퇴행성 질환, 염증성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 및 면역 질환으로 구성된 군으로부터 선택된 질환)을 치료하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 질환을 치료하기 위해 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트, 예컨대 화학식 I, IA, IB, II, III, III-A, 또는 IV의 화합물의 치료적 유효량을 이들을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
특정 구현예에서, 질환은 CF이다. 특정 구현예에서, 질환은 신경퇴행성 질병(예컨대, 헌팅턴병, 알츠하이머병, 또는 파킨슨병)이다. 어떤 구현예에서, 질환은 염증성 질환이다. 특정 구현예에서, 질환은 신경퇴행성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 면역력, 또는 염증성 질환이다. 신경퇴행성 질환은 헌팅턴병, 파킨슨병, 알츠하이머병, 및 전달가능 해면상 뇌병증을 포함한다. 특정 구현예에서, 질환은 특발성 폐 섬유증이다. 특정 구현예에서, 질환은 연령 관련 황반 변성이다. 또 다른 구현예에서, 질환은 심장 질환이다.
특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 I의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 I-A의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 I-B의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 III의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 III-A의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화학식 IV의 화합물의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50%, 또는 100% 증가시킨다.
본 명세서에서 기재된 방법을 사용하는 치료에 대해 고려된 추가의 질환은, 예를 들면, 비제한적으로, 다논병, X-연결된 근병증, 유아의 오토파아지 액포 근병증, 성인형 액포 근병증, 폼페병, 산발적 봉입체 근염, 지대근 이영양증 2B 형, 및 미요시형 근병증을 포함하는, 불량성 자가포식을 가지는 것으로 이해되는 상기 질환을 포함한다.
본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트는 또한, 비제한적으로, 레이 증후군, 진성 당뇨병 및 난청 (DAD), 레버 선천성 시신경병증, 신경병증-운동실조증-망막염과 안검 하수증 (NARP), 근육내성의 위장관 뇌병증 (MNGIE), 비정형 적색 섬유가 있는 간대성 근경련간질 (MERRF), 및 미토콘드리아 근병증-뇌근육병증-락트산증-뇌졸중 유사 증상 (MELAS), 킴-세이레 증후군, 아급성 괴사성 뇌병증 (레이의 증후군), 및 미토콘드리아 심근병증과 다중 미토콘드리아 DNA 결실에 기인한 다른 증후군을 포함하는 미토콘드리아 질환의 치료에 유용할 수 있다. 추가적인 미토콘드리아 질환은 비제한적으로 하기를 포함한다: 신경성 근력저하, 진행성 외안근 마비(PEO), 및 OXPHOS 복합체의 기능장애와 관련되는 복합질환 I, 복합질환 II, 복합질환 III, 복합질환 IV 및 복합질환 V, 및 IV형 MEGDEL 증후군(감각 신경성 난청 뇌증 및 라이-유사 증후군을 지니는 3-메틸글루타코닉 산뇨증 IV형을 포함한다.
특정 구현예에서, 환자는 인간이다.
본 발명의 또 다른 측면은 대상체에서 자가포식을 활성화하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 대상체에서 자가포식을 활성화하기 위해 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트, 예컨대 화학식 I-A, 화학식 III, 화학식 III-A, 또는 화학식 IV의 화합물의 유효량을 이들을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 대상체는 CF, 신경퇴행성 질환, 또는 염증성 질환을 앓고있다. 특정 구현예에서, 대상체는 인간이다.
특정 구현예에서, 상기 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화합물 예를 들어, 화학식 IA의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 적어도 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 상기 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화합물 예를 들어, 화학식 III의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 적어도 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 상기 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화합물 예를 들어, 화학식 III-A의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 적어도 100% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 상기 질환을 치료하는 방법에 있어서, 화합물 예를 들어, 화학식 IV의 투여는 대상체에서 자가포식을 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 적어도 100% 증가시킨다.
특정 구현예에서, 자가포식의 활성화는 특정 바이오마커의 양을 변화함에 따라 특성규명될 수 있다. 하나의 예시적인 바이오마커는 많은 포유동물 조직 및 배양 세포 전반에 걸쳐 발생하는 대략 17 kDa의 분자량을 갖는 가용성 단백질인 미세소관-관련된 단백질 1A/1B-경쇄 3 (LC3)이다. 세포에서, LC3 (LC3-I)의 세포질 형태는 포스파티딜에탄올아민에 콘주게이트되어 LC3-포스파티딜에탄올아민 콘주게이트 (LC3-II)를 형성한다. 참고: 예를 들면, Tanida et al. (2008) Methods Mol. Biol., vol 445, p. 77-88. LC3-I에 대한 LC3-II의 양은 자가포식의 양에 있어서 변화를 분석하는데 사용될 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 전술한 화합물 중 1종 이상의 투여는, 대상체에서 LC3-I에 대한 LC3-II의 비의 적어도 약 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100% 증가율과 같이, 대상체에서 LC3-I에 대한 LC3-II의 비를 증가시킨다.
또 다른 예시적인 바이오마커는 유비퀴틴화된 단백질 응집물와 공동으로 존재하는 것으로 보고된 유비퀴틴-결합 스캐폴드 단백질인, 세쿠에스토솜 1 (SQSTM1)이라고도 또한 불리는 p62 단백질이다. 참고: 예를 들면, Bjorkoy et al. (2009) Methods Enzymol., vol. 452, p. 181-197. 따라서, 특정 구현예에서, 전술한 화합물 중 1종 이상의 투여는, 대상체에서 p62 단백질의 양에서 적어도 약 1%, 5%, 10%, 15%, 25%, 50%, 75%, 또는 90% w/w 감소와 같이, 대상체에서 p62 단백질의 양을 감소시킨다.
특정 구현예에서, 자가포식을 증가하는 방법에 있어서, 상기 대상체는 CF를 갖는 것으로 진단되었다. 특정 구현예에서, 자가포식을 증가하는 방법에 있어서, 상기 대상체는 신경퇴행성 질환을 갖는 것으로 진단되었다.
또한, 그리고 보다 일반적으로, 본 발명의 또 다른 측면은 자가포식을 증가하는 방법을 제공하고, 여기서 상기 방법은 지방산에 링커를 통해 공유 결합된 시스테아민을 포함하는 분자 콘주게이트의 유효량을 이들을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하고, 여기서 상기 지방산은 오메가-3 지방산 및 생체내에서 오메가-3 지방산으로 대사작용되는 지방산으로 구성된 군으로부터 선택된다.
또한, 본 발명은 환자에서 특발성 폐 섬유증, 미토콘드리아 질환, 레이 증후군, 진성 당뇨병 및 난청 (DAD), 레버 선천성 시신경병증, 신경병증-운동실조증-망막염과 안검 하수증 (NARP), 근육내성의 위장관 뇌병증 (MNGIE), 비정형 적색 섬유가 있는 간대성 근경련간질 (MERRF), 및 미토콘드리아 근병증-뇌근육병증-락트산증-뇌졸중 유사 증상 (MELAS)으로 구성된 군으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 그것이 필요한 환자에게 치료적 유효량의:
(i) 하기의 화합물:
Figure pct00114
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (I-1);
(ii) 하기의 화합물
Figure pct00115
(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-N-(2-머캅토에틸)이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미드 (I-2); 또는
(iii) 화합물 (i) 또는 (ii)의 조합을 투여하는 것을 포함하는 방법으로, 이로써 질환을 치료한다. 일 구현예에서, 상기 질환은 특발성 폐 섬유증이다.
자가포식 , 시스테아민 , 및 콘주게이트의 추가의 특징
자가포식은 세포성 성분의 일부를 본질적으로 자기-소화하는 진화론적으로 보존된 리소좀 분해 경로이다 (Levine 및 Kroemer (2008) Cell, 132, p. 27-42 참고). 이 자기-소화 과정은 세포가 이질적인 또는 손상된 세포소기관, 불량성 또는 오류-접힘 단백질, 및 심지어는 침입한 미생물을 제거하는 것을 돕는 수단으로 작용한다. 자가포식은 CF 환자에서 하향-조절된다는 것이 공지되었다 (Luciani et al. (2011) Autophagy, 7, p. 104-106). 자가포식은 또한 감염된 조직 예컨대 폐로부터 병원체 예컨대 슈도모나스 애구리노사(Pseudomonas aegurinosa)를 제거하는 중요한 세포성 기전을 나타낸다. 자가포식의 활성화는 CF 환자에게 이들의 만성적으로 감염된 폐로부터 슈도모나스 애구리노사를 제거하는데 잠재적으로 도움이 될 수 있다 (Junkins et al. (2013) PLOS One, 8, e72263).
CF에서, 불량성 CFTR은 반응성 산소 종의 상향조절을 야기하여, 단백질 사이에서 가교 결합하는 것을 용이하게 하는 효소인 조직 트랜스루타미나제 (TG2)의 활성을 증가시킨다. 증가된 TG2 활성은 자가포식을 조절하는 핵심 단백질인 베클린-1의 가교결합을 유도한다. 베클린-1의 가교결합 과정은 이것을 내형질 망으로부터 변위시키고, 자가포식을 하향-조절하고 그리고 결과적으로 p62 (또한 SQSTM1로 지칭됨)의 축적을 야기한다. 증가된 p62는 아그레솜 내로 오류-접힘 CFTR을 격리할 수 있고, 이것은 이후 프로테아솜에 의한 분해를 위해 표적화된다. 동종접합성 ΔF508 돌연변이를 갖는 CF 환자로부터 인간 상피 세포가 고농도의 시스타민 (250 μM)으로 처리될 때, 자가포식의 상향조절 및 원형질막에 대한 CFTR의 회복이 있다는 것이 관측되었다 (Luciani et al. (2012) Autophagy, 8, p. 1657-1672; Luciani et al. (2010) Nat. Cell Biol., 12, p. 863-875). 본 근거는 시스타민이 BECN1의 가교결합을 감소하는 TG2 활성을 억제할 수 있다는 것이었다. 이 과정은 p62의 수준에서의 감소를 야기하여, 이는 이후 오류-접힘 CFTR이 아그레솜 안으로의 격리를 피하고 막으로 수송을 위해 골지체에 위치하게 한다. 불량성 CFTR에 대한 활성을 회복하는 이 방법은 비록 유망하지만, 하나의 중요한 단점, 즉 다양한 상피 세포주에서 자가포식을 유도하기 위해 필요한 시스타민의 고농도 (250 μM)를 가진다. 시스타민/시스테아민은 고용량에서 유의미한 수준의 GI 장애를 야기할 수 있다는 것이 공지되어 있기 때문에, 시스타민의 이 고농도는 비현실적일 수 있을 뿐만 아니라 환자에게 잠재적으로 비-순응적일 수 있는 인체 용량을 필요로 한다고 고려된다 (Kan et al. (1984) Brit. J. Exp. Pathology, 65, p. 759-765).
지방산 시스테아민 콘주게이트는 단일 분자 콘주게이트 안에 시스테아민 유사체 및 오메가-3 지방산을 함께 하도록 설계되었다. 지방산 시스테아민 콘주게이트의 활성은 분자 콘주게이트 유도체의 개별 성분의 합보다 상당히 더 커서, 지방산 시스타민 콘주게이트에 의해 유도되는 활성이 상승적임을 제시한다. 본 발명의 지방산 시스테아민 콘주게이트의 또 다른 이점은 이들이 아주 낮은 또는 무 주변 독성을 입증한다는 것이다.
IV. 약제학적 조성물
본 발명은 화학식 I, I-A, I-B, II, III, III-A, 또는 IV의 화합물과 같은 지방산 시스테아민 콘주게이트를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 특정 구현예에서, 약제학적 조성물은 바람직하게는 1종 이상의 약제학적으로 허용가능한 담체와 함께 제형화된, 치료적으로-유효량의 1종 이상의 상기에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트를 포함한다. 아래에 상세히 기재된 바와 같이, 본 발명의 약제학적 조성물은 하기에 대해 적응된 것을 포함하여, 고체 또는 액체 형태로 투여하기 위해 특별히 제형화될 수 있다: (1) 경구 투여, 예를 들면, 용액 (수성 또는 비-수용액 또는 현탁액), 정제 (예를 들면, 구강, 설하, 및/또는 전신 흡수를 위해 표적화된 것들), 볼러스, 분말, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트; (2) 예를 들면, 멸균된 용액 또는 현탁액, 또는 지속-방출 제형으로서, 예를 들면, 피하, 근육내, 정맥내 또는 경막외 주사에 의한 비경구 투여; (3) 예를 들면, 피부에 적용된 크림, 연고, 또는 조절-방출 패치 또는 분무로서 국소 적용; (4) 예를 들면, 페서리, 크림 또는 포옴으로 질내로 또는 직장내로; (5) 설하로; (6) 안구로; (7) 경피로; 또는 (8) 비강으로.
용어 "약제학적으로 허용되는"은 본원에서 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 다른 문제점 또는 합병증 없이 합당한 이득/위험 비율에 맞는 인간 및 동물의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한 완전한 의학적 판단의 범위내에 있는 화합물, 물질, 조성물 및/또는 투여 형태를 지칭하기 위해 사용된다.
본 발명의 제형은 경구, 비강, 국소 (구강 및 설하 포함), 직장, 질 및/또는 비경구 투여에 적합한 것들을 포함한다. 제형은 간편하게 단위 투여 형태로 제공될 수 있고 제약 산업에 널리 공지된 임의의 방법에 의해제조될 수 있다. 단일 투여 형태를 제조하기 위해 담체 물질과 배합될 수 있는 활성 성분의 양은 치료될 숙주, 특정 투여 방식에 따라 다양할 것이다.
본 발명의 약제학적 조성물의 정제, 및 다른 고체 투약 형태, 예컨대 당제, 캡슐, 환제 및 과립은, 임의임의로 분할선이 그어지거나 코팅 및 껍질, 예컨대 장용 코팅 및 약제학적-제형화 분야에서 공지인 다른 코팅을 사용하여 제조될 수 있다. 이들은 또한 예를 들면, 원하는 방출 프로파일을 제공하기 위해 가변 비율로 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 다른 폴리머 매트릭스, 리포좀 및/또는 마이크로구형체를 사용하여 그 안에서 활성 성분의 느린 또는 조절 방출을 제공하기 위해 제형화될 수 있다. 이들은 빠른 방출을 위해 제형화, 예를 들면, 냉동-건조될 수 있다. 이들은 예를 들면 박테리아-고정 필터에 의해, 또는 사용 즉시 또는 그 전에 멸균수 또는 일부 다른 멸균된 주사용 매체에 용해될 수 있는 멸균된 고형 조성물의 형태에 살균제를 혼입시킴으로써 멸균될 수 있다. 이들은 또한 임의로 불투명화제를 함유할 수 있고, 이는 이들이 활성 성분(들)만을 방출하거나, 또는 위장관의 특정 부분에서, 경우에 따라 지연된 방식으로 우선적으로 방출되는 조성물의 것일 수 있다. 사용될 수 있는 포매 조성물의 예는 폴리머성 물질 및 왁스를 포함한다. 활성 성분은 또한 경우에 따라 하나 이상의 상기 기술된 부형제와 함께 미세-캡슐화된 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 화합물의 경구 투여를 위한 액체 투약 형태는 약제학적으로 허용 가능한 유탁액, 미세유탁액, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 활성 성분에 추가로, 액체 투여 형태는 통상적으로 당업계에 사용되는 불활성 희석제, 예를 들어, 물 또는 다른 용매, 가용화제 및 유화제, 예를 들어, 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 에틸 카르보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일 (특히, 면화씨유, 땅콩유, 옥수수유, 검 오일, 올리브유, 아주까리유 및 참깨유), 글리세롤, 테트라하이드로푸릴 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 소르비탄의 지방산 에스테르 및 이의 혼합물을 함유할 수 있다.
지방산 시스테아민 콘주게이트의 투여는 치료제에 대해 임의의 적합한 투여 방식을 통해 달성될 수 있다. 이들 방식에는 전신 또는 국소 투여, 예컨대 경구, 비강, 비경구, 경피, 피하, 질, 구강, 직장 또는 국소 투여 방식이 포함된다.
의도되는 투여 방식에 따라, 조성물은 고체, 반고체 또는 액체 투여형, 예컨대 때때로 단위 투여형이고 통상적 약학 관습과 일치하는 주사제, 정제, 좌약, 알약, 경시 방출 캡슐, 엘릭서, 팅크제, 에멀젼, 시럽, 분말, 액체, 현탁액 등일 수 있다. 마찬가지로, 이들은 또한 모두 약학 분야 숙련가에게 널리 공지된 형태를 이용해서 정맥내(볼루스 및 주입 둘 다), 복강내, 피하 또는 근육내 형태로 투여될 수 있다.
예시적인 약제학적 조성물은 지방산 시스테아민 콘주게이트 및 약제학적으로 허용 가능한 담체, 예컨대 하기를 포함하는 정제 및 젤라틴 캡슐이다: a) 희석제, 예로 정제수, 트리글리세라이드 오일, 예컨대 수소화 또는 부분 수소화 식물성 오일 또는 이들의 혼합물, 옥수수유, 올리브유, 해바라기유, 잇꽃유, 어유, 예컨대 EPA 또는 DHA, 또는 이들의 에스테르 또는 트리글리세라이드 또는 이들의 혼합물; b) 윤활제, 예로 실리카, 활석, 스테아르산, 그 마그네슘 또는 칼슘 염, 나트륨 올레에이트, 나트륨 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 벤조에이트, 나트륨 아세테이트, 나트륨 클로라이드 및/또는 폴리에틸렌 글리콜; 정제에 있어서는 또한 하기를 포함한다; c) 결합제, 예로 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트래거캔스, 메틸셀룰로오스, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 마그네슘 카르보네이트, 천연당, 예컨대 글루코스 또는 베타-락토스, 옥수수 감미제, 천연 및 합성 고무, 예컨대 아카시아, 트래거캔스 또는 나트륨 알기네이트, 왁스 및/또는 폴리비닐피롤리돈, 필요한 경우 하기를 포함한다; d) 붕해제, 예로 전분, 한천, 메틸 셀룰로오스, 벤토나이트, 잔탄 고무, 알긴산 또는 그 나트륨 염, 또는 거품형성 혼합물; e) 흡착제, 착색제, 풍미제 및 감미제; f) 유화제 또는 분산제, 예컨대 Tween 80, Labrasol, HPMC, DOSS, 카프로일 909, 라브라팍, 라브라필, 페세올, 트란스쿠톨, 캅물 MCM, 캅물 PG-12, 캅텍스 355, 겔루시르, 비타민 E TGPS 또는 다른 허용 가능한 유화제; 및/또는 g) 화합물의 흡수를 증강시키는 제제, 예컨대 사이클로덱스트린, 하이드록시프로필-사이클로덱스트린, PEG400, PEG200.
액체, 특히 주사제 조성물은, 예를 들어 용해, 분산 등에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 지방산 시스테아민 콘주게이트는 약제학적으로 허용가능한 용매 예컨대, 예를 들면, 물, 염수, 수성 덱스트로오스, 글리세롤, 에탄올, 등에서 용해되거나 또는 이들과 혼합되어 이로써 주사가능 등장의 용액 또는 현탁액을 형성한다. 단백질, 예컨대 알부민, 암죽 입자, 또는 혈청 단백질이 지방산 시스테아민 콘주게이트를 가용화하기 위해 이용될 수 있다.
지방산 시스테아민 콘주게이트는 또한 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 프로필렌 글리콜을 담체로 이용하여 지방 에멀젼 또는 현탁액으로부터 제조될 수 있는 좌약으로 제형화될 수 있다.
지방산 시스테아민 콘주게이트는 또한 리포좀 전달 시스템 형태, 예컨대 소형 단층 소포, 대형 단층 소포 및 다층 소포로 투여될 수 있다. 리포좀은 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린을 함유하는 다양한 인지질로부터 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 지질 성분 필름이 약물 수용액으로 수화되어 미국 특허 번호 5,262,564에 기재된 바와 같이 약물을 캡슐화하는 지질층을 형성한다.
비경구 주사제 투여는 일반적으로 피하, 근육내 또는 정맥내 주사 및 주입을 위해 이용된다. 주사제는 통상적 형태로, 액체 용액 또는 현탁액으로 또는 주사 전에 액체 중에 용해시키기 적합한 고체 형태로 제조될 수 있다.
조성물은 각각 통상적 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 따라 제조될 수 있고, 본 발명의 약제학적 조성물은 약 0.1% 내지 약 80 %, 약 5 % 내지 약 60 %, 또는 약 1 % 내지 약 20 % 중량 또는 부피의 지방산 시스테아민 콘주게이트를 함유할 수 있다.
지방산 시스테아민 콘주게이트를 이용하는 투여형 요법은 환자의 유형, 종, 연령, 체중, 성별 및 의학적 상태; 치료받을 상태의 중증도; 투여 경로; 환자의 신장 또는 간 기능; 및 채용되는 특정 지방산 시스테아민 콘주게이트를 포함하는 다양한 요인에 따라 선택된다. 당분야 의사 또는 수의사는 상태를 예방하거나 대항하거나 그 진전을 정지시키기 위해 필요한 유효량의 약물을 쉽게 측정하고 처방할 수 있다.
본 발명의 유효 투여량은 나타낸 효과를 위해 이용되는 경우 1 일 약 20 mg 내지 약 5,000 mg의 지방산 시스테아민 콘주게이트 범위이다. 생체내 또는 시험관내 사용을 위한 조성물은 약 20, 50, 75, 100, 150, 250, 500, 750, 1,000, 1,250, 2,500, 3,500, 또는 5,000mg의 지방산 시스테아민 콘주게이트를 함유할 수 있다. 지방산 시스테아민 콘주게이트의 유효한 혈장 수준은 약 5ng/mL 내지 5000ng/mL/1일의 범위로 될 수 있다. 지방산 시스테아민 콘주게이트의 적절한 투여량은 하기에 제시된 바에 따라 측정될 수 있다: Goodman, L. S.; Gilman, A. (1975) The Pharmacological Basis of Therapeutics, 5th ed.; MacMillan: New York, pp. 201-226. 지방산 시스테아민 콘주게이트는 단회 1 일 용량으로 투여될 수도 있고, 또는 총 1 일 투여량이 매일 2, 3 또는 4 회 분할 용량으로 투여될 수도 있다.
병용 요법
지방산 시스테아민 콘주게이트는 또한 다른 치료제 예컨대 CFTR 조절물질, 상피성 나트륨 채널 (ENaC) 억제제, 항-염증제, 항-섬유 제제 및 항박테리아제로 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 다른 치료제는 CFTR 조절물질이다. CFTR 조절물질의 비-제한적인 예는 이바카프토 (VX-770), 루마카프토 (VX-809), VX-661, 오캄비 (VX-770 및 VX-809의 조합), VX-152, VX-440, VX-661 및 VX-770의 조합, VX-152/VX-809 및 VX-770의 조합, VX-440/VX-809 및 VX-770의 조합, P-1037, 리오시구아트, N91115, QBW251, QR-010, GLPG1837, GLPG2222, GLP2665, 게니스테인, 바이칼레인, 에피갈로카테킨 갈레이트 (EGCG), 트리메틸안젤리신 및 아탈루렌을 포함한다.
일부 구현예에서, 다른 치료제는 항염증제이다. 항-염증제의 비-제한적인 예는 이부프로펜, 프레드니솔론, 덱사메타손, 하이드로코르티손, 메틸프레드니솔론, 베클로메타손, 부데소니드, 플루티카손, 모메타손, 세레타이드 (플루티카손 플러스 살메테롤), 심비코트 (부데소니드 플러스 포르모테롤) 및 N91115를 포함한다.
일부 구현예에서, 다른 치료제는 항박테리아제이다. 항박테리아제의 비-제한적인 예는 아지트로마이신, 토브라마이신, 아즈트레오남 라이신, 콜리스틴, 아미노글리코시드, 반코마이신, 시프로플록사신, 레보플록사신, 및 술폰아미드를 포함한다.
일부 구현예에서, 다른 치료제는 상피성 나트륨 채널 (ENaC) 억제제이다. ENaC 억제제의 비-제한적인 예는 아밀로라이드, BA-39-9437, GS-9411 및 P-1037을 포함한다.
일부 구현예에서, 다른 치료제는 항섬유증제이다. 항섬유증제의 비-제한적인 예는 피르페니돈, 닌테다닙, INT-767, STX-100, AM152, 펜톡시필린, FG-3019, CNTO 888, 트랄로키누맙, SAR156597, GS-6624, BMS-986020, 레브리키주맙, GSK2126458, ACT-064992, 비스모데깁, PRM-151, IW001 및 프레솔리무맙을 포함한다.
V. 의료적 적용에서의 사용을 위한 키트
본 발명의 또 다른 측면은 장애를 치료하는 키트를 제공한다. 본 키트는 하기를 포함한다: i) 의료 장애, 예컨대 CF를 치료하기 위한 설명서; 및 ii) 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트. 본 키트는 본 명세서에 기재된 지방산 시스테아민 콘주게이트의 양을 함유하는 1종 이상의 단위 복용 형태를 포함할 수 있다.
상기 설명은 지방산 시스테아민 콘주게이트, 지방산 시스테아민 콘주게이트를 포함하는 조성물, 지방산 시스테아민 콘주게이트를 사용하는 방법, 및 키트를 포함하는 본 발명의 다중 측면 및 구현예를 기술한다. 본 특허 출원은 특이적으로 측면 및 구현예의 모든 조합 및 치환을 고려한다.
실시예
본 개시물은 하기 실시예에 의해 추가로 예시되고, 이는 본원에 기재된 특정 과정으로 범위 또는 사상에 있어서 본 개시내용을 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 실시예는 특정 구현예를 예시하기 위해 제공되고, 이에 의한 본 개시물의 범위에 대한 제한으로 의도되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시예 1
N -(2-((2-(( 5Z,8Z,11Z,14Z,17Z )- 아이코사 -5,8,11,14,17- 펜타엔아미도 )에틸) 디술파닐 )에틸)니코틴아미드 (II- 2)의 제조:
Figure pct00116
전형적인 구동으로는, (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-N-(2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸)아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미드 (1mmol, WO2012/115695에서 개괄된 절차에 따라 제조됨)를 니코틴산 (1mmol), HATU (1.1mmol) 및 Et3N (1.5mmol)과 같이 25mL의 CH2Cl2 안에 용해시켰다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 8시간 동안 교반하고 그리고 포화된 수성 NH4Cl로 희석하였다. 두 개의 층들이 분리되었고 유기 층을 염수로 세정하고, 건조하고 (Na2SO4) 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (95% CH2Cl2, 5% MeOH)로 정제하여 N-(2-((2-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)에틸)디술파닐) 에틸)니코틴아미드를 얻었다. MS (EI) (하기에 대해 산출됨: C30H43N3O2S2 541.28); 실측치: 542 [M+H] +.
실시예 2
N-(2-((2-(( 4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z )- 도코사 -4,7,10,13,16,19- 헥사엔아미도 )에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II- 3)의 조제:
Figure pct00117
MeOH (200mL) 내 1,2-디(피리딘-2-일)디설판 (26g, 0.227mmol)을 함유하는 용액을 MeOH (200mL) 내 시스테아민 (50g, 0.227mmol)을 함유하는 용액에 실온에서 적가하였다. 수득한 반응 혼합물을 질소의 불활성 대기 하에서 실온에서 2시간 동안 교반하고 그리고 그 다음 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH = 10/1)로 정제하여 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄-1-아민을 얻었다 (39g, 92% 수율). 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄-1-아민 (5g, 26.8mmol), DHA (9.2g, 26.8mmol), 및 HATU (10.2g, 26.8mmol)를 함유하는 혼합물을 CH2Cl2 (100mL)에 용해시키고 그리고 실온에서 교반했다. 트리에틸아민 (18mL, 40.3mmol)을 이후 실온에서 적가하였다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고, 이후 이것을 물로 희석하고 그리고 CH2Cl2로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 물 (3 × 100mL), 염수 (100mL)로 세정하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (펜탄/EtOAc)로 정제하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드를 밝은 갈색 오일로 얻었다 (10g, 75%수율).
1-아미노-2-메틸프로판-2-티올 (1.14g, 8mmol)을 MeOH/DMF의 1:1 혼합물 (10mL) 내 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (4g, 8mmol)를 함유하는 용액에 실온에서 적가하였다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고, 이후 이것을 물로 희석하고 그리고 EtOAc로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 물 (2 × 50mL), 염수 (50mL)로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (펜탄/EtOAc)로 정제하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-((1-아미노-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드를 밝은 갈색 오일로 얻었다 (3.2g, 81% 수율).
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-((1-아미노-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (3.2g, 6.5mmol) 및 니코티노일 클로라이드 (1.8g, 13mmol)을 CH2Cl2 (30mL)에 용해시켰다. 트리에틸아민 (3mL, 19.5mmol)을 0℃에서 적가하였다. 수득한 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고, 이후 이것을 물로 희석하고 그리고 CH2Cl2로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 물 (2 × 50mL), 염수 (50mL)로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (펜탄/EtOAc)로 정제하여 N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드를 밝은 갈색 오일로 얻었다 (2.2g, 57% 수율). MS (하기에 대해 산출됨: C34H49N3O2S2: 595.3); 실측치: 596.3 [M+H] +.
실시예 3
N-(2-((2-(( 5Z,8Z,11Z,14Z,17Z )- 아이코사 -5,8,11,14,17- 펜타엔아미도 )에틸) 디술파닐 )-2-메틸프로필)니코틴아미드 (II- 4)의 제조:
Figure pct00118
이 화합물을 실시예 2에서 N-(2-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-2-메틸프로필)니코틴아미드의 제조에서 개괄된 절차를 사용하여, EPA에 대해 DHA를 치환하여 제조하였다. MS (하기에 대해 산출됨: C32H47N3O2S2: 569.3); 실측치: 570 [M+H] +.
실시예 4
N-(2-((1-(( 5Z,8Z,11Z,14Z,17Z )- 아이코사 -5,8,11,14,17- 펜타엔아미도 )-2- 메틸프로판 -2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (II- 6)의 제조:
Figure pct00119
DMF (100mL) 내에 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄-1-아민 (8g, 40mmol, 1 eq) 및 니코틴산 (5.3g, 40mmol)을 함유하는 혼합물을 실온에서 교반했다. HATU (18.3g, 48mmol, 1.2 eq) 및 Et3N (4.58g, 48mmol)을 이후 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고, 이후 이것을 EtOAc로 희석하고 그리고 물 및 염수로 세정하였다. 상기 유기 층을 건조(Na2SO4)시키고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)니코틴아미드를 황색 오일로서 얻었다 (5.5g, 45% 수율). NaOH/H2O (1.5g/15mL) 내에 N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)니코틴아미드 (5.5g, 0.019mol)을 함유하는 혼합물을 물질이 용해될 때까지 실온에서 교반하였다. 1-아미노-2-메틸프로판-2-티올 (2.1g, 0.019mol)을 이후 부가하고, 그 다음 또 다른 부분의 NaOH/H2O (1.5g/15mL)를 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고 나서 EtOAc로 희석시켰다. 상기 유기층은 물, 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고 감압하에 농축시켰다. 수득한 조 고형물은 다음 단계에서 추가의 정제 없이 직접 사용되었다. DMF (40mL) 내에 N-(2-((1-아미노-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드 (2.5g, 8.77mmol) 및 EPA (2.65g, 8.77mmol)를 함유하는 혼합물을 실온에서 교반했다. HATU (4 g, 10.5 mmol) 및 Et3N (1.065 mg, 10.5 mmol)을 이후 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고 나서 EtOAc로 희석시켰다. 상기 유기층은 물, 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고 감압하에 농축시켰다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (MeOH/CH2Cl2 = 15/1)로 정제하여 N-(2-((1-((5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-아이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미도)-2-메틸프로판-2-일)디술파닐)에틸)니코틴아미드를 황색 오일로서 얻었다 (1.6g, 33% 수율). MS (하기에 대해 산출됨: C32H47N3O2S2: 569.3); 실측치: 570.3 [M+H] +.
실시예 5
N-((S)-1-(((R)-2,3- 디하이드록시프로필 )아미노)-3-((2-(( 4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z )-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV- 17)의 제조:
Figure pct00120
메탄올 (100mL) 내 시스테아민 하이드로클로라이드 (7.87g, 69.3mmol)를 함유하는 용액을 메탄올 (300mL) 내 2,2'-디티오피리딘 (25.0g, 113.6mmol)의 용액에 적가하였다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18 시간 동안 교반했다. 디-tert-부틸 디카르보네이트 (15.1g, 69.3mmol) 및 수성 수산화나트륨 (5M, 30mL)을 서서히 부가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 추가 4시간 동안 교반했다. 혼합물을 이후 에틸 아세테이트 (300 mL * 2)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수 (300 mL)로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 = 10:1 내지 5:1)로 정제하여 tert-부틸 2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸카바메이트를 황색 오일로서 얻었다 (8.3g, 42.3% 수율).
tert-부틸 2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸카바메이트 (5.8 g, 25.6 mmol)을 1,4-디옥산 (30mL)에서 용해시키고 그리고 본 용액을 0℃로 냉각하였다. 1,4-디옥산 (5M, 20mL) 내 HCl의 용액을 이후 적가했다. 수득한 반응 혼합물을 2시간 동안 교반하고 그리고 그 다음 감압 하에서 농축하여 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄아민을 얻었다 (5.6g, 100% 수율, HCl 염).
DCM (150mL) 내 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄아민 (12.0g, 64.5mmol), DHA (51.6mmol) 및 HATU (29.3g, 77mmol)의 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 휘니그 염기 (25g, 190mmol)을 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반하였다. 포화된 수성 NH4Cl (200mL)을 부가하여 반응을 중단시키고 그리고 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (300 mL×2)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (메탄올/CH2Cl2 = 0.5% 내지 2.0%)로 정제하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드를 황색 오일로서 얻었다.
MeOH (100mL) 내 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(피리딘-2-일디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (4.8g, 9.6mmol) 및 (S)-2-아미노-3-머캅토-3-메틸 부탄산 (1.44g, 9.6mol)의 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반했다. 디-tert-부틸 디카르보네이트 (2.1g, 9.6mmol)을 이후 부가하고, 그 다음 3M 수성 수산화나트륨 용액 (30mL)의 느린 부가를 하였다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하고 나서 이후 EtOAc (100 mL×2)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (메탄올/CH2Cl2 = 0% 내지 1.5%)로 정제하여 (R)-2-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄산을 황색 오일로서 얻었다 (5.4g, 88.2% 수율).
CH2Cl2 (20mL) 내 (R)-3-아미노프로판-1,2-디올 (0.17g, 1.9mmol), (R)-2-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄산 (1.2g, 1.9mmol) 및 HATU (0.86g, 2.2mmol)의 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 휘니그 염기(Hunig’s base) (0.73g, 5.6mmol)를 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반하였다. 포화된 수성 NH4Cl (20 mL)을 부가하고, 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (50 mL×2)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (메탄올/DCM = 0.5% 내지 2.5%)로 정제하여 tert-부틸 ((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)카바메이트 (0.9 g, 67.7% 수율)을 황색 오일로서 얻었다.
1,4-디옥산 (5mL) 내에 tert-부틸 ((R)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)카바메이트 (1.05g, 1.48mmol)를 함유하는 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 1,4-디옥산 (8mL) 내에 5M HCl을 함유하는 용액을 적가했다. 수득한 반응물을 2시간 동안 교반하고 이후 감압 하에서 농축하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(((R)-3-아미노-4-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-2-메틸-4-옥소부탄-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드의 HCl 염을 얻었다.
CH2Cl2 (20mL) 내에 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(((R)-3-아미노-4-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-2-메틸-4-옥소부탄-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (HCl 염, 0.95g, 1.47mmol), 니아신 (0.18g, 1.5mmol) 및 HATU (0.67g, 1.76mmol)의 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 휘니그 염기 (0.76g, 5.9mmol)을 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반하였다. 포화된 수성 NH4Cl (30 mL)을 부가하고, 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (80 mL×2)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (메탄올/CH2Cl2 = 1.0% 내지 3.5%)로 정제하여 N-((S)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드을 황색 고형물로서 얻었다 (0.28g, 26.9% 수율). MS (EI) (하기에 대해 산출됨: C38H56N4O5S2 712.37); 실측치: 713.15 [M+H] +.
실시예 6
N-((S)-1-((1,3- 디하이드록시프로판 -2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV- 18)의 제조:
Figure pct00121
(R)-3-아미노프로판-1,2-디올을 2-아미노프로판-1,3-디올로 치환한 것을 제외하고 화합물 IV-17 (실시예 5)의 제조에서 개괄된 동일한 실험적인 절차를 사용하였다. MS (EI) (하기에 대해 산출됨: C38H56N4O5S2 712.37); 실측치: 713.15 [M+H] +.
실시예7
(R)-3-((2-(( 4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z )- 도코사 -4,7,10,13,16,19- 헥사엔아미도 )에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸 (1,3- 디하이드록시프로판 -2-일) 카바메이트 (IV-6)의 제조:
Figure pct00122
(R)-2-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄산을 적절한 개시 물질로서 (R)-2-아미노-3-머캅토-3-메틸부탄산을 사용하여 실시예 5에 개괄된 절차에 따라 제조하였다. (R)-2-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄산 (8.0g, 12.6mmol)을 THF (100ml)에서 용해시키고 그리고 이후 N-메틸모폴린 (1.3g, 13mmol)을 부가하고 그 다음 이소부틸 카르보노클로리데이트 (1.8g, 13mmol)를 부가하면서 용액을 -15℃로 냉각하였다. 수득한 반응 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 이후 그것을 실온으로 가온하고 그리고 여과했다. 여과물을 -20℃로 냉각하고, 물 (2mL) 내 나트륨 보로하이드라이드 (0.96g, 25mmol)의 현탁액을 주의하여 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 2시간 동안 교반하고 그 다음 물 (200mL)로 켄칭하였다. 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (200mL×4)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (메탄올/CH2Cl2 = 0.5% 내지 1.2%)로 정제하여 tert-부틸 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-1-하이드록시-3-메틸부탄-2-일)카바메이트를 황색 오일로서 얻었다 (5.6g, 71.8% 수율). 이 물질 (5.6g, 9.03mmol)을 1,4-디옥산 (10mL)에서 용해시키고 그리고 5M HCl/1,4-디옥산 (15mL)을 적가하면서 용액을 0℃로 냉각했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하고 그리고 그 다음 감압 하에서 농축하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(((R)-3-아미노-4-하이드록시-2-메틸부탄-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드의 HCl 염을 얻었다.
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-(((R)-3-아미노-4-하이드록시-2-메틸부탄-2-일)디술파닐)에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (1mmol)의 HCl 염은 니코틴산 (1mmol), HATU (1.1mmol) 및 휘니그 염기 (1.5mmol)와 같이 CH2Cl2 (10mL)에 용해하였다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하고 그리고 포화된 수성 NH4Cl로 희석한다. 두 개의 층들이 분리되고 유기 층을 염수로 세정하고, 건조하고 (Na2SO4) 그리고 감압 하에서 농축했다. 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH 9:1)로 정제하여 N-((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-1-하이드록시-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드를 얻었다. 이 물질 (0.5mmol)은 THF (5mL)에 용해시키고 이후 피리딘 (1.5mmol, 3 eq) 및 4-니트로페닐 탄소 클로리데이트 (0.6mmol)를 부가하면서 용액을 0℃로 냉각했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반한다. 이것을 이후 수성 포화된 NH4Cl로 희석하고 그리고 CH2Cl2로 추출했다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (MeOH/CH2Cl2 = 0.5% 내지 1.2%)로 정제하여 (R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸 (1,3-디하이드록시프로판-2-일)카바메이트를 얻었다. DMF (5mL) 내 2-아미노프로판-1, 3-디올 (0.5mmol), (R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸 (1,3-디하이드록시프로판-2-일)카바메이트 (0.5mmol)의 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 휘니그 염기 (1mmol)을 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반한다. 포화된 수성 NH4Cl (20 mL)을 부가하고, 수득한 혼합물을 CH2Cl2 로 추출한다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 MeOH/CH2Cl2 = 1.0% 내지 3.5%)로 정제하여 (R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸 (1,3-디하이드록시프로판-2-일)카바메이트를 얻었다.
실시예 8
N-((R)-1-((1,3- 디하이드록시프로판 -2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (IV- 8)의 제조:
Figure pct00123
N-((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-1-하이드록시-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (3.0mmol; 실시예 7에서 기재된 바와 같이 제조될 수 있음)를 CH2Cl2 (50mL)에서 용해시키고 그리고 그 다음 데스-마틴 페리오디난 (1.9g, 4.5mmol)을 부가하면서 용액을 0℃로 냉각했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 2시간 동안 교반한다. 이후 이것을 염수로 희석하고 CH2Cl2 (2 × 80mL)로 추출하였다. 합치된 유기 층들을 염수로 세정하고, 건조하고 (Na2SO4) 그리고 감압 하에서 농축하여 N-((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드를 얻었다. 수득한 물질 (1mmol)을 2-아미노프로판-1,3-디올 (1.2mmol)과 같이 10mL의 CH2Cl2에 용해시키고 그리고 그 다음 나트륨 시아노보로하이드라이드 (1.5mmol)를 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하고 그 다음 감압 하에서 농축했다. N-((R)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드가 실리카겔 크로마토그래피에 의해 정제될 수 있다.
실시예 9
1,3- 디하이드록시프로판 -2-일 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸)카바메이트 (IV- 14)의 제조:
Figure pct00124
THF (50mL) 내 N-((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-1-하이드록시-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드 (3.6mmol; 실시예 7에서 기재된 바와 같이 제조될 수 있음), 프탈이미드 (5.3mmol) 및 트리페닐포스핀 (5.3mmol)을 함유하는 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 디이소프로필아조디카르복실레이트 (DIAD, 17mmol)를 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 2시간 동안 교반한다. 포화된 NH4Cl (20 mL)을 부가하고, 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (2 × 50 mL)로 추출한다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 상응하는 프탈이미드를 얻었다.
이 프탈이미드 (2.5mmol)를 에탄올 (20mL)에서 용해시키고 그리고 NH2-NH2.H2O (85%, 6mL)를 부가했다. 수득한 반응 혼합물을 30분 동안 교반했다. 수득한 반응 혼합물을 물 (60mL)로 켄칭하고 그리고 CH2Cl2 (2 × 50mL)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실리카겔 (메탄올/CH2Cl2)로 정제하여 N-((R)-1-아미노-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드를 얻었다.
2-페닐-1, 3-디옥산-5-올 (0.5g, 2.7 mmol)을 THF (50mL)에서 용해시키고 그리고 피리딘 (0.44g, 5.4mmol) 및 4-니트로페닐 클로로포르메이트 (0.84g, 4.1mmol)를 부가하면서 0℃로 냉각했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 2시간 동안 교반한다. 수득한 혼합물을 EtOAc (2 × 30mL)로 추출하였다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (헥산/EtOAc)로 정제하여 4-니트로페닐 (2-페닐-1,3-디옥산-5-일) 카르보네이트를 얻었다. 이 물질 (1.0 mmol) 및 N-((R)-1-아미노-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸부탄-2-일)니코틴아미드) (1.0mmol)를 DMF (20mL)에 용해시켰다. 혼합물을 0℃로 냉각하고 그리고 휘니그 염기 (2.0mmol)를 부가했다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 18시간 동안 교반한다. 포화된 수성 NH4Cl (20 mL)을 부가하고, 수득한 혼합물을 CH2Cl2 (2 × 50 mL)로 추출한다. 합치된 유기 층들은 염수로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 그리고 감압 하에서 농축한다. 수득한 잔류물을 실온에서 2시간 동안 3N HCl-디옥산 (5mL) 및 MeOH (1mL)로 처리하고 그 다음 감압 하에서 농축했다. 수득한 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피 (MeOH/CH2Cl2)로 정제하여 1,3-디하이드록시프로판-2-일 ((R)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-2-(니코틴아미도)부틸)카바메이트를 얻었다.
실시예 10
( 4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z )-N-(2- 머캅토에틸 ) 도코사 -4,7,10,13,16,19- 헥사엔아 미드 (I- 1)의 제조:
Figure pct00125
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드는 상응하는 디설파이드 형태로 산화되기 쉽고 검정 목적으로 새롭게 제조되었다. 4Z,4'Z,7Z,7'Z,10Z,10'Z,13Z,13'Z,16Z,16'Z,19Z,19'Z)-N,N'-(디설판디일비스(에탄-2,1-디일))비스(도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드를 WO 2012/115695에 개괄된 절차에 따라 제조했다. 이러한 물질 (125 mg, 0.162 mmol)을 EtOH (1.75 mL)에서 용해시켰다. 라세미-디티오트레이톨 (30mg, 0.194mmol)을 그 뒤에 이 에탄올성 용액에 부가하고, 그 다음 250μL의 1N NaOH를 부가하여 반응 혼합물의 pH를 대략 8.5 - 9.0으로 했다. 수득한 반응 혼합물을 실온에서 40분 동안 교반했다. 이 시점에서, LC/MS 분석은 원하는 생성물, 즉 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드로 완벽한 환원을 나타냈다. 그 후에 4.5mL의 DMSO를 용액에 부가하여 (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드의 50mM DMSO 모액을 형성했다. 이 50mM DMSO 모액을 24시간 내에 사용을 위해 -20℃에서 보관했다. 최대 5일까지의 장기 보관은 -80℃에서 모액의 보관을 필요로 한다.
실시예 11
Huh-7 또는 HT-29 세포에서 자가포식 및 세포 표면 CFTR에 대한 지방산 시스테아민 콘주게이트의 효과.
화합물 제조: 시험 화합물을 먼저 50mM 용액으로 100% DMSO에 용해하고 그 다음 500μM의 10 X 모액으로 FBS에 1 내지 100으로 희석하였다.
면역블롯팅: Huh-7 세포를 10% FBS DMEM 내에 밤새 씨딩했다. 세포 배지를 DMEM (10% FBS DMEM 내에서 최종 농도 50μm)에서 1 내지 10으로 희석된 약물로 대체하였다. 약물 부가 네 시간 후, 세포를 RIPA 완충제에서 용해하였다. 세포 용해물을 항-LC3A/B 항체 (세포 신호전달 12741)로 면역블롯팅하여 분석하였다. 데이터는 비히클 처리된 샘플에 비교하여 LC3-II/LC3-I 비로 나타냈다.
공초점 현미경검사: Huh-7 세포를 커버 슬립 상에 밤새 씨딩했다. 세포를 24시간 동안 GFP-LC3 BacMan (라이프 테크놀로지)로 감염시키고 그리고 화합물 II-2로 처리하였다. 네 시간 후, 세포를 2% 파라포름알데하이드에 고정하고 그리고 DAPI (라이프 테크놀로지)를 갖는 항-페이드로 실장하였다. 이미지는 40X 렌즈가 있는 Zeiss LSM 510으로 취했다. 당해 기술 분야에 익숙한 이들에게, GFP-LC3 (녹색 형광) 점상 염색에서 향상이 자가포식 활성화의 특징이다.
세포 표면 바이오티닐화: 　HT-29 세포를 10% FBS DMEM 내에서 10mm2 플레이트에 2.0 X106 세포로 밤새 씨딩했다. 세포 배지를 DMEM (10% FBS DMEM 내에서 최종 농도 50μm)에서 1 내지 10으로 희석된 약물로 대체하였다. 약물 부가 24시간 후, 세포를 피어스 세포 표면 단백질 단리 키트 (써모 사이언티픽 89881)를 사용하여 세포 표면 바이오틴화를 위해 처리하였다.　 간략하게는, 세포를 일단 차가운 PBS로 세정하고 그리고 30분 동안 4℃에서 술포-NHS-SS-비오틴으로 배양하고 그리고 켄칭 용액을 부가하여 반응을 중단시켰다.　 세포를 긁어내고 용해하고 그리고 10,000 x g에서 원심분리하였다. 세포 현탁액을 60분 동안 실온에서 뉴트라비딘(NeutrAvidin) 아가로스로 배양했다.　 세포 펠렛 (세포내)을 RIPA 완충제에서 용해했다. 　뉴트라비딘 아가로스에 결합된 단백질 (세포 표면)을 50mM DTT를 함유하는 SDS-PAGE 샘플 완충제으로 용출하였다.　 세포 표면 및 세포내 부분 양자를 항-CFTR 항체로 면역블롯팅하여 분석하였다.　
결과
Huh 세포에서, 화합물 II-2로 치료는 시험된 농도 양자, 즉 지방산 시스테아민 유도체 II-2의 25 및 50 μM에서 자가포식 마커 LC3-II (낮은 대역) 수준에서 증가를 초래했다 (도 1a 참고). 25 μM의 낮은 농도에서 정량 분석은 화합물 II-2로의 치료는 LC3-I에 대한 LC3-II의 비를 증가하여(도 1b), 자가포식 형성에 대한 분자 마커인, LC3-II로 LC3-I의 증가된 전환을 나타내는 것을 드러냈다. 문헌 [Levine and Kroemer (2008) Cell, 132, p. 27-42]에 지칭된 바와 같이, LC3-II/LC3-I의 증가된 비는 자가포식이 활성화된 것을 나타낸다. 동일한 배양 실험을 화합물 II-3으로 HT-29 세포에서 수행했다. 도 2c에서 나타낸 바와 같이, 자가포식은 HT-29 세포를 화합물 II-3 (50μM)로 배양할 때, 비히클 대조군 그룹에 비교하여, LC3-I에 대한 LC3-II의 비에서 증가에 의해 반영된 바와 같이 활성화된다. 자가포식이 이들 HT-29 세포에서 활성화되는 바와 같이, 비히클 대조군 그룹에 비교할 때 세포 표면 CFTR에서의 상응하는 증가가 있다 (도 2D). 도 2e는 HT-29 세포가 50μM의 화합물 IV-11 및 IV-12로 배양될 때의 결과를 요약한다. 자가포식이 활성화되기 때문에, 화합물 IV-11 또는 IV-12의 어느 하나를 함유하는 치료 그룹에 대해 세포 표면 CFTR에서의 상응하는 증가가 있다.
실시예 12
Huh-7 또는 HT-29 세포에서 지방산 시스테아민 콘주게이트의 상승작용 특성
이전에 기재된 4시간 대신에 약물 부가 2시간 후에 세포를 RIPA 완충제에서 용해한 것을 제외하고 실시예 11에서 상세한 동일한 실험적인 절차를 사용하였다. 세포 용해물은 항-LC3A/B 항체 (셀 시그날링 티크놀로지 12741)로 면역블롯팅하여 다시 분석하였다. 데이터는 비히클 처리된 샘플에 비교하여 LC3-II/LC3-I 비로 나타냈다. 도 2a에서 나타낸 바와 같이, 50 μM에서 화합물 II-2로의 치료는 시스타민 (50 μM), EPA (50 μM) 또는 시스타민 (50 μM) 및 EPA (50 μM)의 조합의 어느 하나로의 유사한 치료와 비교할 때 자가포식 마커 LC3-II (낮은 대역)에서의 상승작용적 증가를 초래했다. 정량 분석은 비히클 대조군에 비교될 때 LC3-I에 대한 LC3-II의 비에서 2-배수 증가를 드러냈다 (도 2B). 이것은 자가포식의 활성화에 대한 공지된 분자 마커인, LC3-I에 대한 LC3-II의 전환에서의 증가를 입증하였다. 화합물 II-2는 자가포식의 상승작용적 활성화를 보였다; 개별 성분 또는 개별 성분의 조합 (즉 시스타민 및 EPA)이 사용될 때 달성된 효과.
이 동일한 상승작용 실험을 개별 성분의 보다 높은 농도 (시스타민, EPA 또는 시스타민 및 EPA의 조합 각각의 250 μM)와 함께 화합물 II-2로 치료 4시간 후 Huh-7 세포에서 반복하였다. 결과는 도 3a 및 도 3b에 요약되어 있다. 다시, 50 μM의 화합물 II-2로 세포를 치료하는 것은 LC3-I에 대한 LC3-II의 더 큰 비에 의해 나타난 바와 같이, 자가포식의 활성화의 상승작용 및 보다 높은 정도를 얻었다. 이 자가포식의 활성화의 정도는 훨씬 높은 농도의 시스타민 (250 μM), EPA (250 μM) 또는 시스타민 및 EPA의 조합 (각각 250 μM)으로도 달성되지 않았다.
이 동일한 상승작용 실험을 HT-29 세포를 사용하여 화합물 II-3으로 반복하였다. 이 실험에서, HT-29 세포를 각 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양하였다: 1) 비히클 대조군 그룹; 2) 시스타민 (25μM); 3) DHA (25μM); 4) 시스타민 (25μM) 및 DHA의 조합; 5) 시스타민 (250μM); 6) DHA (250μM); 7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합; 8) 화합물 II-3 (25μM). 결과는 도4에 요약한다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다. 25μM의 화합물 II-3으로 처리된 HT-29 세포는 비히클 대조군 그룹에 비교하여, LC3-I에 대한 LC3-II의 더 큰 비에 의해 나타난 바와 같이, 자가포식의 활성화의 상승작용 및 보다 높은 정도를 나타냈다. 이 자가포식의 활성화의 정도는 임의의 하기 치료 그룹으로 달성되지 않았다: 1) 비히클 대조군 그룹; 2) 시스타민 (25μM); 3) DHA (25μM); 4) 시스타민 (25μM) 및 DHA의 조합; 5) 시스타민 (250μM); 6) DHA (250μM); 7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합. 도 4에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3과 관련된 자가포식 활성화 활성은 개별 성분 (즉 시스타민 및 DHA, 25μM 또는 250μM) 또는 개별 성분의 조합으로 이들 1차 CF 세포를 치료하는 것으로 복제될 수 없었다.
실시예 13
ΔF508 CFTR 결실 돌연변이에 대한 동종접합성인, 1차 CF 인간 기관지 상피 세포에 대한 지방산 시스테아민 콘주게이트의 효과: 면역블랏 분석 및 면역침강
본 발명의 화합물은 자가포식을 활성화하는 이의 능력 때문에 CF의 치료에 유용할 수 있다고 고려된다. 본 발명의 화합물을 세포막에 대해 불량성, 돌연변이체 CFTR을 구조하는 이의 능력을 측정하기 위해 하기 세포성 검정에서 평가하였다.
동종접합성 ΔF508 CF 환자의 1차 세포를 아스터랜드 바이오사이언스(미시간주 디트로이트 소재) 또는 챈테스트(ChanTest), 샤를 리버 컴파니(오하이오주 클리브랜드 소재)로부터 수득하였다. 세포를 이후 다양한 농도로 처리하여 불량성 CFTR을 회복하는 화합물의 능력을 측정하였다. 하기: Derichs (2013) Eur. Resp. Rev., 22, p. 58-65에서 검토된 바와 같이, 면역블랏에 의한 돌연변이체 CFTR 밴드 C의 성공적인 검출은 불량성 CFTR이 세포막에 대해 구조될 수 있다는 것을 나타낸다.
화합물 제조
본 발명의 화합물을 먼저 50mM 용액으로 100% DMSO에 용해하고, 그리고 그 다음 500μM의 10 X 모액으로 FBS에 1 내지 100으로 희석했다.
면역블롯팅
1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508, 공급원: 챈테스트(ChanTest), KKCFFT004I)를 조제하고 그리고 하기에 개괄된 절차에 따라 SnapwellTM 필터 삽입물 상에서 성장시켰다: Amaral, M.D. and Kunzelmann, K. (Eds) Cystic Fibrosis, Methods in Molecular Biology, 741, DOI 10.1007/978-1-61779-117-8_4 Springer Science+Business Media, LLC 2011). 1차 CF 세포를 둘베코 MEM (DMEM)/F12, Ultroser-G (2.0%; 폴, 카탈로그 # 15950-017), 태아 클론 II (2%), 인슐린 (2.5μg/ml), 소 뇌 추출물 (0.25%; 론자, 키트 #CC-4133, 성분 # CC-4092C), 하이드로코르티손 (20nM), 트리아이오도티로닌 (500nM), 트랜스페린 (2.5μg/ml: 인비트로젠, 카탈로그 # 0030124SA), 에탄올아민 (250nM), 에피네프린 (1.5μM), 포스포에탄올아민 (250nM), 및 레티노산 (10nM)로 구성되는 분화 배지에 유지시켰다. 상기에 개괄된 절차에 따라 FBS에 용해되고 그리고 원하는 농도로 희석된 시험 화합물을 이후 37℃에서 분화 배지 내 개별적인 SnapwellTM 필터 삽입물에 부가하였다. 약물 부가 24시간 후, 세포를 스냅 냉동시키고 그리고 그 후 RIPA 완충제에 용해했다. 단백질의 양은 바이오-래드 단백질 검정에 의해 측정하였다.　 50 μg의 총 세포 용해물을 항-CFTR, 항-베클린-1, 항-p62 및 항-LC3 항체로 면역블롯팅하여 분석하였다.　 면역-활성은 로딩 대조군으로서 액틴으로 정규화했다.　 데이터는 비히클 처리된 샘플에 비교하여 CFTR-밴드-C/액틴, 베클린-1/액틴, p62/액틴 및 LC3-II/LC3-I 비로 나타냈다.　 CFTR 클론 M3A7 (셀 시그날링 테크놀로지, 2269), LC3A/B 항체 (셀 시그날링, 12741), 베클린-1 (셀 시그날링 테크놀로지, 3495), p62 (셀 시그날링 테크놀로지, 5114) 및 β-액틴 (셀 시그날링 테크놀로지, 4970)에 대한 항체를 1차 항체로 사용하였다.
화합물 II-3을 이들 1차 CF 세포에 24시간 동안 배양하고 그리고 기능적으로 구조된 CFTR 밴드 C의 양을 면역블롯팅으로 정량화했다. 도 5A는 이들 1차 CF 세포 (ΔF508에 대해 동종접합성, 챈테스트(ChanTest), KKCFFT004I)를 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양할 때 결과를 요약한다: 1) 비히클 + VX-770 (100nM); 2) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 3) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 4) 화합물 II-3 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합. 조합 VX-809 + VX-770으로 1차 CF 세포의 치료는 CFTR 밴드 C의 양에서 증가를 초래했다. 도 5A에서 나타낸 바와 같이, VX-809 및 VX-770과 화합물 II-3의 조합은 CFTR 밴드 C의 양에서 보다 유의미한 증가를 발생하였다. 본 효과는 또한 용량-의존적이었다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다.
화합물 I-1을 또한 이들 1차 CF 세포에서 24시간 동안 배양하고 그리고 기능적으로 구조된 CFTR 밴드 C의 양을 면역블롯팅으로 정량화했다. 도 5B는 이들 1차 CF 세포 (ΔF508에 대해 동종접합성, 챈테스트(ChanTest), KKCFFT004I)를 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양할 때 결과를 요약한다: 1) 비히클 + VX-770 (100nM); 2) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 3) 화합물 I-1 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합; 4) 화합물 I-1 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합. 도 5B에서 나타낸 바와 같이, VX-809 및 VX-770과 화합물 I-1의 조합은 CFTR 밴드 C의 양에서 보다 유의미한 증가를 발생하였다. 본 효과는 또한 용량-의존적이었다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다.
동일한 유형의 상승작용 실험을 이들 1차 CF 세포를 사용하여 실시예 12에서와 같이 수행하였다. 도 5C는 1차 CF 세포 (ΔF508에 대해 동종접합성, 공급원, 챈테스트(ChanTest), KKCFFT004I)를 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양할 때 결과를 요약한다: 1) 비히클 대조군 그룹; 2) 시스타민 (25μM); 3) DHA (25μM); 4) 시스타민 (25μM) 및 DHA(25μM)의 조합; 5) 시스타민 (250μM); 6) DHA (250μM); 7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합; 8) 화합물 II-3 (25μM). 도 5c에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3 (25μM에서)는 비히클 대조군 그룹에 비교하여, LC3-I에 대한 LC3-II의 비에서의 증가에 의해 나타낸 바와 같이, 1차 CF 세포에서 자가포식을 활성화했다. 이 자가포식 활성화의 수준은 개별 성분 (즉 시스타민 및 DHA, 25μM 또는 250μM) 또는 개별 성분의 조합으로 이들 1차 CF 세포를 치료함에 의해서는 복제될 수 없었다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다.
1차 CF 세포에서의 상승작용 실험은 또한 기능적으로 구조될 수 있는 CFTR 밴드 C의 수준을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 도 5D는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508, 공급원, 챈테스트(ChanTest), KKCFFT004I)를 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양할 때 결과를 요약한다: 1) 비히클 대조군 그룹; 2) 시스타민 (25μM); 3) DHA (25μM); 4) 시스타민 (25μM) 및 DHA(25μM)의 조합; 5) 시스타민 (250μM); 6) DHA (250μM); 7) 시스타민 (250μM) 및 DHA (250μM)의 조합; 8) 화합물 I-1 (25μM). 도 5d에서 나타낸 바와 같이, 1차 CF 세포를 25μM의 화합물 I-1로 처리할 때 CFTR 밴드 C의 양에서 유의미한 증가가 있었다. 이 효과는 개별 성분 (즉 시스타민 및 DHA, 25μM 또는 250μM) 또는 개별 성분의 조합으로 이들 1차 CF 세포에 의해서는 복제될 수 없었다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다.
도 5e, 5f, 5g 및 5h는 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)를 사용하여 화합물 II- 3에 대한 작용 기전 연구로부터의 결과를 요약한다. 도시된 결과는 세 번의 별도 측정의 평균을 나타냈다. CF에서, 자가포식은 억제된다. 자가포식이 자가포식 활성제인, 화합물 II-3으로 회복될 때, 베클린-1에서의 상응하는 증가, p62의 양에서의 감소 및 마지막으로 CFTR 밴드 C의 양에서의 증가가 관찰되어야 한다. 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)을 24시간 동안 하기 치료 그룹으로 처리하였다: 1) 비히클 + VX-770 (100nM); 2) 화합물 II-3 (25μM) + VX-770 (100nM); 3) VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 4) 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM). 도 5e는 자가포식이 회복될 때, 화합물 II-3을 포함한 2 치료 그룹이 LC3-I에 대한 LC3-II의 비에서의 예상된 증가를 나타냈다는 것을 나타냈다. 자가포식이 증가되었기 때문에, 화합물 II-3을 포함한 2 치료 그룹으로 베클린-1의 수준에서의 상응하는 증가 (도 5f) 및 p62의 수준에서의 감소 (도 5g)가 있다. p62의 수준에서의 감소는 미스접힘된 ΔF508 CFTR의 일부가 내형질 망 내 격리로부터 빠져 나가 세포 표면으로 이송되도록 했다. 이것은 CFTR 밴드 C에서의 증가로 반영되었다. 도 5h에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3 (25μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM)의 조합은 VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM) 조합과 비교할 때 유의미한 부가적 효과를 나타냈다.
실시예 14
CFTR 이온 통로 활성의 작용성 구출에 대한 유싱 챔버를 통한 피셔 랫트 갑상선 상피 세포에서 화합물의 평가.
CF 막투과성 전도도 조절물질 (CFTR) 클로라이드 채널의 돌연변이를 야기하는 가장 보편적인 질환은 CFTR의 1차 서열 내 위치 508에서의 페닐알라닌의 결실 (ΔF508-CFTR)이다. 이 돌연변이는 세포 표면에서 ΔF508-CFTR 단백질의 중증 감소를 초래하는 수송 결함이다. 본 수송 결함은 소분자 및 CFTR 교정자에 의해 약리적으로 또는 저온에서 (27℃ 밤새) 배양함에 의해 교정될 수 있다. Snapwell™ 필터 삽입물 상에 성장된 단일층에서 피셔 랫트 갑상선 (FRT) 상피 세포 과발현 ΔF508-CFTR의 클로라이드 이송 기능은 유싱 상피성 전압 클램프 장치의 CFTR 효능제 유발된 단락 회로 (ISC) 전류 출력으로 모니터링될 것이다. 이 연구의 목적은 FRT 상피 세포 단일층에서 불량성 ΔF508-CFTR에 기능을 회복하는 시험 화합물의 능력을 측정하는 것이다.
교정자 효능의 측정은 2 상으로 분할된다. 초기 상은 37℃ 인큐베이터에서 (2시간에서 1 또는 2일의 범위로 될 수 있는) 일정한 기간 동안 시험 화합물로 상피의 배양이고 그리고 제2 상은 상피성 전압 클램프로 상피성 ΔF508-CFTR 클로라이드 채널 전류의 측정 (유싱 검정)이다. 본 단락 회로 전류 (ISC)는 단락 회로 상태 (0mV 경상피 포텐셜) 하에서 측정되었다. ISC 크기는 교정자 효능의 지수이고 그리고 비히클 및 양성 대조군에 비교된다.
ΔF508-CFTR cDNA (Pedemonte et al. (2005) J. Clin. Invest., 115, p. 2564-2571)로 안정되게 형질감염된 동결보존된 FRT 세포를 팽창하고 유싱 장치 (Physiologic Instruments, Inc., Sand Diego, CA) 내에서 단락 회로 전류의 측정을 위해 Snapwell™ 필터 상에 도말했다. 세포는 제오신 및 G-418이 보충된 햄의 F-12 배지의 쿤의 변형에서 성장되었다.
검정을 수행하기 위해, 본 발명의 화합물을 아래와 같이 용해했다:
1) 100% DMSO 내에 25mM 모액을 조제한다.
2) 250μM 중간체 희석 10X 스톡 (1% DMSO, 99% FBS)를 만들기 위해 1.20mL의 FBS 내에 12μL의 25mM 모액을 희석한다. 용액이 맑아질 때까지 모든 용액을 부드럽게 와동한다.
3) 9000μl의 쿤의 배지에 400μl의 10X 스톡 및 600μl의 10X 담체 (1% DMSO, 99% FBS)의 부가에 의해 웰 당 10mL의 쿤의 배지 (4웰들 x 2 mL/웰 최하부 + 0.2mL/삽입물 최상부 = 8.8 mL 그리고 취급 손실을 위해 1.2 mL 예비)로 10μM의 최종 희석을 조제한다.
본 실시예를 위해, 시험 화합물을 용해하고 그리고 유싱 챔버의 적절한 삽입물에 부가했다 (각 시험 화합물에 대해 n = 4, 10 μM의 최종 시험 농도). DMSO 비히클 대조군 및 양성 대조군 (3 μM에서 VX-809)을 또한 사용하였다. 이 특정한 실시예를 위해, 양성 대조군을 포함하는 모든 시험품은 4시간의 기간 동안 세포와 같이 배양되었다. Snapwell™ 필터 삽입물 상에 성장된 FRT 세포 단일층을 피지올로직 인스트루먼트스 유싱 레암호화 챔버 (피지올로직 인스트루먼트스 인코포레이션, 캘리포니아주 샌디에이고 소재)로 이동시키고 그리고 기저측 측면 상에 HB-PS 그리고 윗쪽 면 상에 78CF-PS를 부었다. 하나 이상의 6-채널 또는 8-채널 피지올로직 인스트루먼트스 VCC MC6 또는 VCC MC8 상피성 전압 클램프를 이후 조합하여 사용하여 전체 수행 도중 단락 회로 전류 (ISC)를 기록하였다. ISC 측정을 개시하기 위해, 암포테리신 (100 μM)을 Snapwell™ 필터 삽입물의 기저측 측면에 부가하여 15분 동안 상피 세포를 투과성으로 하였다. 포르스콜린 (10 μM), IBMX (100 μM), 게니스테인 (20 μM) 및 CFTRinh-172 (20 μM)을 하기 항온처리 기간 (각각 15분, 20분, 10분, 15분 및 15분) 후 순차적으로 부가했다. 데이터 수집 및 분석은 iWorx 데이터 수집 하드웨어 및 Labscribe 2 소프트웨어 (iWorx, 뉴햄프셔 주 도버 소재)를 사용하여 수행하였다. 교정자 양성 대조군, 음성 대조군 및 시험품 처리된 상피 모두에서 효능제 유발된 ISC의 비교는 적절할 때 원-웨이 ANOVA 그 다음 던넷 다중 비교 시험 및 스튜던트 t-시험으로 얻었다. 유의미한 교정은 P<0.05의 수준으로 정의된다.
이 검정에서, 양성 대조군 VX-809는 세포가 포르스콜린, IBMX로 그리고 그 다음 CFTR 강화제 게니스테인으로 순차적으로 처리될 때 시험 조건 하에서 불량성 CFTR를 기능적으로 구조할 수 있었다. CFTR 특이성에 대해 시험하기 위해, (화학명 (E)-4-((4-옥소-2-티옥소-3-(3-(트리플루오로메틸)페닐)티아졸리딘-5-일리덴)메틸)벤조산 (CAS no. 307510-92-5)을 가지는) 상업적으로 이용가능한 억제제 CFTRinh-172를 수행의 완료 부근에서 부가하여 단락 회로 전류를 기준선 이하로 하였다. 화합물 II-2 (10μM)을 이 검정 프로토콜을 사용하여 FRT 세포 유싱 챔버에서 평가하였다. 경시적(분)으로 미량의 단락 회로 전류 (ISC)를 이러한 유형의 실험으로부터 수득했고 그리고 이것은 도 6에 도시하였다. 화합물 II-2는 비히클 대조군 그룹에 비교할 때, 단락 회로 전류에서의 증가가 있었기 때문에 기능적으로 CFTR 기능을 구조할 수 있었다.
이 검정에 대한 대안적인 프로토콜은 VX-770 또는 VX-809 및 VX-770의 조합과 함께 본 발명의 화합물의 만성적 사전-배양을 포함했다. 이 프로토콜로, 본 발명의 화합물을 상기에 개괄된 동일한 프로토콜을 사용하여 24시간 동안 VX-770 또는 VX-770 및 VX-809의 조합의 어느 하나로 사전-배양하였다. 암포테리신 (100 μM)을 먼저 부가하여 세포막을 투과성으로 하였다. 암포테리신의 부가 15분 후, 포르스콜린 (20μM)을 부가했다. 포르스콜린의 부가 20분 후, 상업적으로 이용가능한 억제제 CFTRinh-172를 부가했다. 반응은 이후 CFTRinh-172의 부가 15분 후 종료되었다. 단락 회로 전류의 대표적인 흔적이 이후 이러한 유형의 실험으로부터 얻어졌다. 비히클 그룹과 양성 대조군 그룹 사이에서 비교를 할 때 본 발명의 화합물의 기능적 활성이 평가되었다. 모든 유싱 챔버 실험에 대해, 양성 대조군은 CFTR 교정자 VX-809 (3μM) 및 CFTR 강화제 VX-770 (100nM)의 조합이었다. 단락 회로 전류의 정량화를 수행하여 처음에는 포르스콜린의 부가 시에 그리고 그 후 CFTRinh-172의 부가 시인, 2개의 상이한 시점에서 ΔISC를 측정했다 (검정의 보다 포괄적인 설명에 대해서, Van Goor et al. (2011) PNAS, 108, no. 46, p. 18843-18848을 참고한다). 도 7A, 7B, 7C, 7D 및 7E는 FRT 세포가 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양될 때 데이터를 요약한다: 1) 비히클 + VX-770 (100nM); 2) 화합물 II-3 (10μM) + VX-770 (100nM); 3) 양성 대조군 그룹, VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM); 4) 화합물 II-3 (10μM) + VX-809 (3μM) + VX-770 (100nM). 각 치료 그룹을 4개의 별도 삽입물로 평가했다. 도 7a에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3은 단락 회로 전류에서 증가에 의해 인식되는 바와 같이, 이 검정에서 기능적으로 활성이었다; 효과는 II-3 (10μM) + VX-809 + VX-770의 조합으로 가장 확연하였다. 도 7B는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 바와 같이, 포르스콜린의 부가에 의해 정상 상태 반응의 정량화를 도시한다; 반면에 도 7C는 대조군의 %로 표현된, 동일한 반응을 도시한다 (양성 대조군 VX-809 + VX-770은 100%로 표현되었다). II -3 (10μM) + VX-770의 조합은 비히클 + VX-770 그룹과 비교될 때 보통의 반응을 발생하였다. II -3 (10μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 양성 대조군에 대해 유의미한 143.6% 증가율을 생성하였다. 도 7d는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 바와 같이, CFTRinh -172의 부가에 의해 정상 상태 반응의 정량화를 도시한다; 반면에 도 7E는 대조군의 %로 표현된, 동일한 반응을 도시한다 (양성 대조군 VX-809 + VX-770은 100%로 표현되었다). 다시, 이 시점에서, II-3 (10μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 양성 대조군에 대해 유의미한 144.0% 증가율을 생성하였다.
실시예 15
CFTR 이온 통로 활성의 작용성 구제에 대한 유싱 챔버를 통한 1차 CF 기관지 상피 세포 (동종접합성 ΔF508 )에서 화합물의 평가.
1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508, 공급원: 챈테스트(ChanTest)(ChanTest), KKCFFT004I)를 조제하고 그리고 하기에 개괄된 절차에 따라 SnapwellTM 필터 삽입물 상에서 성장시켰다: Amaral, M.D. and Kunzelmann, K. (Eds) Cystic Fibrosis, Methods in Molecular Biology, 741, DOI 10.1007/978-1-61779-117-8_4 Springer Science+Business Media, LLC 2011). 1차 CF 세포를 둘베코 MEM (DMEM)/F12, Ultroser-G (2.0%; 폴, 카탈로그 # 15950-017), 태아 클론 II (2%), 인슐린 (2.5μg/ml), 소 뇌 추출물 (0.25%; 론자, 키트 #CC-4133, 성분 # CC-4092C), 하이드로코르티손 (20nM), 트리아이오도티로닌 (500nM), 트랜스페린 (2.5μg/ml: 인비트로젠, 카탈로그 # 0030124SA), 에탄올아민 (250nM), 에피네프린 (1.5μM), 포스포에탄올아민 (250nM), 및 레티노산 (10nM)로 구성되는 분화 배지에 유지시켰다.
시험 화합물을 아래와 같이 FBS에 용해했다: 시험 화합물의 25mM DMSO 모액의 100μl를 원심관에서 10.0mL의 FBS에서 희석하여 중간체 250μM 중간체 희석 10× 스톡 (1% DMSO, 99% FBS)을 제조했다. 이 용액을 원심관에 실온에서 1시간 동안 정치하고 그리고 그 다음 배출했다; 신규 250 μM 10× 스톡은 이후 조건화된 원심관에서 제조하였다. 이 10× 모액을 사용하여 후속의 시험품 농도를 조제하였다. 예를 들면, 10mL의 분화 배지 내 25μM 농도는 9000μl의 분화 배지에 1000μL의 10× 모액을 부가함에 의해 제조되었다. 이 25μM 용액을 원심관에 실온에서 1시간 동안 정치하고 그리고 그 다음 배출했다; 그리고 신규 25μM 용액을 이후 조건화된 원심관에서 제조하였다. 10 mL의 분화 배지 내 10μM 농도는 9000μl의 분화 배지 및 600μl의 1% DMSO, 99% FBS 용액에 400μl의 10× 모액을 부가함에 의해 제조되었다. 10 mL의 분화 배지 내 후속의 3 및 1μM 농도는 분화 배지 및 1% DMSO, 99% FBS 용액에 적절한 용적의 10× 모액을 부가함에 의해 동일한 방식으로 제조되었다. 상기에 기재된 동일한 조건화 단계를 모든 희석 단계에서 사용하였다.
유싱 챔버 검정를 수행하기 위해, 상기에 개괄된 절차에 따라 FBS에 용해되고 그리고 원하는 농도로 희석된 시험 화합물을 이후 37℃에서 분화 배지 내 개별적인 SnapwellTM 필터 삽입물에 부가했다. 약물 부가 24시간 후, 상기 삽입물를 피지올로직 인스트루먼트스 유싱 레암호화 챔버 (피지올로직 인스트루먼트스 인코포레이션, 캘리포니아주 샌디에이고 소재)로 이동시키고 그리고 조성물 (mM으로): NaCl, 137; KCl, 4.0; CaCl2, 1.8; MgCl2, 1; HEPES, 10; 글루코오스, 10; NaOH로 7.4로 조정된 pH를 갖는 HEPES 완충된 생리적 염수 (HB-PS)로 정점 및 기저측 챔버 양자에 유지했다. 하나 이상의 6-채널 또는 8-채널 피지올로직 인스트루먼트스 VCC MC6 또는 VCC MC8 상피성 전압 클램프를 이후 조합하여 사용하여 전체 수행 도중 단락 회로 전류 (ISC)를 기록하였다. 단락 회로 ISC 측정은 27℃에서 수행했다. 수행을 개시하기 위해, 아밀로라이드 (30μM)을 SnapwellTM 필터 삽입물의 윗쪽에 부가하여 상피성 Na 채널 (ENaC)을 차단했다. 15분 후, 포르스콜린 (10μM)을 부가하여 CFTR을 활성화했다. 60분 후, CFTRinh-172 (20μM)의 부가에 의해 실험을 종료했다. 데이터 수집 및 분석은 iWorx 데이터 수집 하드웨어 및 Labscribe 2 소프트웨어 (iWorx, 뉴햄프셔 주 도버 소재)를 사용하여 수행하였다. 교정자 양성 대조군, 음성 대조군 및 시험품 처리된 상피 모두에서 효능제 유발된 ISC의 비교는 적절할 때 원-웨이 ANOVA 그 다음 던넷 다중 비교 시험 및 스튜던트 t-시험으로 얻었다. 유의미한 교정은 P<0.05의 수준으로 정의된다.
도 8A, 8B 및 8C는 1차 CF 세포를 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양했을 때 데이터를 요약한다: 1) 비히클 + VX-770 (100 nM); 2) 양성 대조군, VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM); 3) 화합물 II-3 (1 μM) + VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM). 도 8A는 검정 동안 측정된 미량의 단락 회로 전류 (ISC)를 도시한다. 당해 기술에 익숙한 이들에게, 도 8A에 도시된 미량은 화합물 II-3 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 VX-809 + VX-770으로 구성된 조합인 양성 대조군보다 기능적으로 보다 활성이었다는 것을 나타냈다. 도 8b는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 바와 같이, 포르스콜린 부가에 의해 정상 상태 반응의 정량화를 도시한다. II -3 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 ΔISC에서 더 큰 증가에 의해 인지된 바와 같이, 양성 대조군 그룹 (즉 VX-809 + VX-770)보다 기능적으로 보다 활성이었다. 도 8C는 곡선하 면적 (AUC)에 의해 측정되고 그리고 대조군의 %로 표현된 것으로 전체 반응의 정량화를 도시한다 (여기서 상기 양성 대조군은 100%로 표현되었다). 도 8c에서 나타낸 바와 같이, II-3 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 양성 대조군 (즉 VX-809 + VX-770)과 비교될 때, AUC에서 137.8% 증가율을 나타냈다.
도 9A, 9B 및 9C는 1차 CF 세포가 하기 치료 그룹으로 24시간 동안 배양될 때 데이터를 요약한다: 1) 비히클 + VX-770 (100 nM); 2) 양성 대조군, VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM); 3) 화합물 I-1 (1 μM) + VX-809 (3 μM) + VX-770 (100 nM). 도 9a는 검정 동안 측정된 미량의 단락 회로 전류 (ISC)를 도시한다. 당해 기술에 익숙한 이들에게, 도 9a에 도시된 미량은 화합물 I-1 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 VX-809 + VX-770으로 구성된 조합인 양성 대조군보다 기능적으로 보다 활성이었다는 것을 나타냈다. 도 9b는 ΔISC (μA/cm2)에 의해 측정된 바와 같이, 포르스콜린 부가에 의해 정상 상태 반응의 정량화를 도시한다. I -1 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 ΔISC에서 더 큰 증가에 의해 인지된 바와 같이, 양성 대조군 그룹 (즉 VX-809 + VX-770)보다 기능적으로 보다 활성이었다. 도 9C는 곡선하 면적 (AUC)에 의해 측정되고 그리고 대조군의 %로 표현된 것으로 전체 반응의 정량화를 도시한다 (여기서 상기 양성 대조군은 100%로 표현되었다). 도 9c에서 나타낸 바와 같이, I-1 (1μM) + VX-809 + VX-770으로 구성된 조합은 양성 대조군 (즉 VX-809 + VX-770)과 비교될 때, AUC에서 130.8% 증가율을 나타냈다.
실시예 16
인간 기관지 상피 세포를 사용한 시험관내 박테리아 청소능 검정.
이 검정에서, 정상 16HBE 세포를 배양하고 그리고 48-웰 플레이트를 사용하여 2 × 105 세포/웰로 씨딩했다. 수득한 플레이트를 ~90% 밀집도까지 5% CO2로 37℃에서 배양했다. 세포는 이후 24시간 동안 화합물 II-3으로 처리하고 그리고 그 다음 2시간 동안 1:50의 다수의 감염 (MOI) (즉 세포:박테리아의 비)으로 슈도모나 애루기노사 균주 Xen05로 감염하였다. 세포를 이후 3시간 동안 비-투과성 항생제 (200 μg/mL 겐타마이신과 혼합된, 펜실린 및 스트렙토마이신 각각 50U/mL)로 구성된 500 μL의 혼합물로 배양되어 세포외 박테리아를 제거한다. 나중에, 세포를 용해하고 박테리아 계수를 수행하여 잔여 세포내 박테리아 부하를 측정하였다. 도 10에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3은 25 μM의 시험된 농도에서 슈도모나 애루기노사의 유효한 세포내 청소능을 유도했다. 세포내 박테리아 사멸 효과는 양성 대조군, 시토칼라신-D, 세포-투과성 항생제에 의해 관측된 것에 비교할만하였다.
실시예 17
지방산 시스테아민 콘주게이트의 혈장 안정성을 평가하기 위한 검정
시험 화합물의 시험관내 안정성을 인간, 마우스, 비글 및 랫트 혈장 (혈장은 Bioreclamation으로부터 구매되었음)에서 연구하였다. 혈장를 PBS (pH 7.4)로 50%로 희석하였다. 시험 화합물은 10mM의 최종 농도로 DMSO에서 용해시키고 그리고 그 다음 MeOH에 1mM로 희석하였다. 2.5%의 최종 DMSO 농도로 5μM의 시험 화합물 농도에서 배양을 수행하였다. 혈장 (198μL)를 96- 웰 플레이트에 부가하고 그리고 2μL의 시험 화합물의 부가 전에 30분 동안 37℃에서 배양하였다. 수득한 혼합물을 이후 2 시간 동안 37°C에서 항온처리하였다. 적절한 시간 간격 (0, 30, 60 및 120분)에서, 분취액 (50μL)을 제거하고 그리고 내부 표준으로 200μL의 아세토니트릴을 부가함에 의해 반응을 종료하였다. 동시에, 벤플로우렉스 또는 프로카인 (대조군 화합물)을 함유하는 혈장 샘플을 200μL의 아세토니트릴 내부 표준을 부가함에 의해 종료하였다. 샘플 플레이트를 4℃에서 45분 동안 3500 rpm에서 원심분리하고 그리고 상청액을 하기에 의한 분석을 위해 신규 플레이트로 이동시켰다: LC/MS-MS (애질런트(Agilent) 모델 번호: HPLC: 1200, MS: 6410). 크로마토그래피 분리는 페노메넥스 C6-페닐 (5u) 칼럼으로 달성되었다. 물 내 0.1% 포름산 및 메탄올 내 0.1% 포름산으로 구성된 2원 구배를 분석물 용출을 위해 사용하였다.
화합물 II-2 및 화합물 II-3을 이 검정에서 평가하였다. 도 11A 및 11B는 마우스 및 랫트 혈장에서 두 화합물의 혈장 안정성을 요약한다. 화합물 II-2는 0.5, 1 및 2시간 시점에서 모 화합물의 손실에 의해 나타낸 바와 같이, 마우스 및 랫트 혈장 양자에서 불안정하였다 (도 11a). 그에 반해서, 그리고 예상외로, 디설파이드 연결 옆에 같은 자리 메틸 기를 갖는 화합물 II-3은 0.5, 1 및 2시간 시점에서 완벽한 혈장 안정성을 나타냈다 (도 11b).
실시예 18
경구 캐뉼러 삽입된 랫트 PK 연구에서 지방산 시스테아민 콘주게이트의 평가
본 발명의 화합물을 40% 트윈, 50% 페세올, 10% PEG400으로 구성된 부형제의 혼합물에 용해하고 그리고 물로 희석하여 동물에 대한 경구 투여용 자가-유화 수성 혼합물을 형성하였다. 이 연구를 위해, 내과용 경정맥 캐뉼라 (JVC)와 문맥 캐뉼라 (PVC)가 수술로 이식된 스프래그 다우리 랫트를 사용하였다(매사추세츠주 우스터 소재의 아지룩스). 이중-캐뉼러 삽입된 랫트를 사용한 이 접근법은 문맥에 전달된 약물 농도뿐만 아니라 말초에 존재하는 약물 농도의 측정을 가능하게 한다. PK 연구를 위해, 일련의 채혈을 하기 시점에서 관문 및 경정맥 양자에서 수행하였다: 투여 후 10, 20, 40 분, 그리고 1, 2, 4 및 6 시간. PK 연구의 생물학적 분석 부분은 LC/MS/MS 시스템 (애질런트 모델 번호: HPLC: 1200, MS: 6410)을 사용하여 수행하였고 그리고 적절한 소프트웨어 (WinNonlin Phoenix 64 6.3.0 395)로 분석하였다.
화합물 II-2 및 II-3을 이 경구 캐뉼러 삽입된 랫트 PK 실험에서 평가하였다. 화합물 II-2에 대해서는, 이것이 랫트 혈장에서 안정하지 않기 때문에, 유의미한 양의 모 화합물이 경구 복용에 의해 분해되었다. 화합물 II-2에 대한 관문 Cmax는 12.5 ± 6.5 Hr*ng/mL의 AUClast와 함께 20.8 ± 9.45ng/mL였다. 체순환에서, 화합물 II-2의 말초 Cmax는 0.443 ± 0.221 Hr*ng/mL의 AUClast와 함께 0.889 ± 0.33ng/mL였다. 화합물 II-3에 대해, 관문 Cmax는 679 ± 226 Hr*ng/mL의 AUClast와 함께 331 ± 120ng/mL였다. 화합물 II-3에 존재하는 같은 자리 메틸 기는 또한 초회통과 대사에 대한 내성을 더 크게 만들었다. 화합물 II-2에 비교하여, 유의미하게 높은 비율의 친계 화합물 II-3이 체순환에서 경구로 생체이용가능하였다. 화합물 II-3에 대해 상응하는 말초 Cmax는 300 ± 103 Hr*ng/mL의 AUClast와 함께 102 ± 16.9ng/mL였다. 모 화합물 II-3의 말초 Cmax는 모 화합물 II-2의 상응하는 말초 Cmax보다 100-배 높았다.
실시예 19
자가포식 활성화의 생체내 측정
생체내 자가포식 활성화에 대해 평가하기 위해, 미접촉 수컷 C57BL/6 마우스를 화합물 II-3으로 경구로 복용시켰다 (100mg/kg, BID, 3.5일). 마지막 복용 1시간 후, 폐 조직 및 혈장를 수집하여 약물 농도 및 자가포식 바이오마커에 대해 분석하였다. 이전 실시예에서 논의된 바와 같이, LC3-I에 대한 LC3-II의 비가 자가포식 바이오마커로서 사용되었다. 화합물 II-3이 경구로 복용될 때, 모 화합물 (즉 II-3) 및 주요 대사물 (즉 화합물 I-1)이 혈장 및 폐 조직 양자에서 검출되었다. 마지막 복용 1시간 후, 모 화합물 II-3의 혈장 농도는 143.0 ± 52.35ng/mL였고 그리고 상응하는 대사물 I-1은 741.37 ± 170.2ng/mL였다. 이 시점에서, 모 화합물 II-3의 마우스 폐 조직 농도는 536.48 ± 24.01ng/g이였다. 대사물 I-1이 또한 폐 조직에서 411.48 ± 164.0ng/g의 농도로 검출되었다. 화합물 II-3은 100mg/kg의 주어진 용량에서 자가포식을 유도할 수 있었고 그리고 단리된 폐 조직에서 LC3-I에 대한 LC3-II의 비에서 22% 증가율은 통계적으로 유의미하였다 (p = 0.04, 도 12).
실시예 20
슈도모나 애루기노사로 뮤린 폐 감염의 모델에서 지방산 시스테아민 콘주게이트의 평가
슈도모나 애루기노사로 뮤린 폐 감염의 이 모델에서, 6-7주령인 암컷 BALB/c 마우스를 우리 당 10마리 동물의 5개 그룹으로 일주일 동안 적응시켰다. 감염 3.5일 전부터, 동물을 100mg/kg po, BID로 화합물 II-3 (상기에서 기재된 바와 같이 제형화됨)으로 처리하고; 동물을 이후 연구의 지속시간 동안 동일한 II-3 치료를 유지하였다. 비히클 대조군 및 양성 대조군 그룹을 포함하여, 네 개의 다른 치료 그룹이 이 연구에 사용되었다: 그룹 1) 비히클, po (제-3.5일 BID) 및 s.c. (감염 8시간 후 BID); 그룹 2) 화합물 II 3 po (BID, 100 mg/kg (제-3.5일) 플러스(plus) 비히클 s.c. (감염 8시간 후 BID); 그룹 3) 시프로플록사신, 양성 대조군, 아-유효 용량, 1 mg kg s.c. (감염 8시간 후 BID), 플러스(plus) 비히클 p.o. (제3.5일 BID); 그룹 4) 시프로플록사신, 1 mg/kg s.c. (감염 8시간 후 BID), 플러스(plus) 화합물 II-3 po (BID, 100 mg/kg, 제-3.5일); 그룹 5) 시프로플록사신, 양성 대조군, 20 mg/kg s.c. (감염 8시간 후 BID).
동물은 치료 전 그리고 연구의 종료까지 그 후에 매일 칭량되었다. 일단 슈도모나 애루기노사로 감염되면, 동물은 나쁜-건강상의 징후에 대해 규칙적으로 관찰되었고 체온이 모니터링되었다. 인간 종료점에 도달한 동물을 종료하고 사망의 시간을 기록하였다. 감염 후 24/48시간인, 종료에서, 폐를 제거하고 그리고 육안 병리학의 징후를 채점하여 촬영했다. 폐, 비장, 및 신장을 제거하고, 칭량하고 그리고 PBS로 이동하고, 균질화하고 그리고 연속 희석 도말하여 박테리아 부하를 측정하였다.
실시예 21
세포 기반 검정에서 항-섬유 및 항-염증성 활성에 대한 평가
세포 제제
정상 인간 폐 섬유아세포 (사이엔셀 리서치 라보라토리 3420), 특발성 폐 섬유증 (IPF) 환자 LL29 (AnHa) (ATCC) 및 LL97A (ALMy) (ATCC)로부터의 폐 섬유아세포를 15% 우태 혈청 (FBS) (집코 10437-028) 플러스 Pen-Strep (1%) (집코 15140-122)으로 보강된 DMEM F12 (집코 10565)에 유지했다. 세포를 1:2/1:3 희석할 때마다 매 3 내지 4일마다 나누었다. 실험 전날, 세포를 트립신-EDTA (0.05%) (집코 25300-054)를 사용하여 트립신화하고 그리고 1 × 105 세포/웰로 24-웰 피시 상에 도말했다.
THP-1 세포를 ATCC® TIB202로부터 수득했다. THP-1 세포를 10% 우태 혈청으로 보강된 RPMI1640 (Gibco® RPMI 1640)에 유지했다. DMEM (#11095) 및 우태 혈청 (낮은 내독소 등급) (#10437)을 인비트로젠으로부터 수득했다.
약물 치료
화합물 II-3 및 I-1을 먼저 50mM 용액으로 100% DMSO에 용해하고, 그리고 그 다음 250μm의 10 X 모액으로 1% BSA에 1 내지 200 희석하고 그리고 일련의 스톡 희석 (1 내지 2 희석)을 필요에 따라 수행하였다. 10 X 모액을 세포 배지에 부가하고 그리고 세포를 37℃에서 24시간 동안 배양했다. THP-1 세포 내 LPS 자극을 위해, 화합물을 세포 배지에 6시간 동안 부가하고 그리고 4시간의 말단에서, 50μg/ml 최종 농도의 LPS (시그마 L3024)를 부가하고 세포를 2시간 동안 배양했다. 정상 인간 폐 섬유아세포 (NLF) 또는 특발성 폐 섬유증 세포 (LL29 및 LL79A 세포, ATCC)를 TGFβ (Abcam ab50036, 50ng/mL)의 존재 또는 TGFβ의 부재 (PBS 치료 그룹으로 칭함)에서 화합물 II-3 (25μM) 및 I-1 (25μM)로 24시간 동안 배양하였다. 시험 화합물은 TGFβ 부가 30분 전에 세포에 부가했다. 총 RNA를 수거하고, 그리고 상대적인 mRNA 발현 수준을 내부 대조군으로서 HPRT를 갖는 RT-PCR을 통해 평가하였다. 데이터는 평균 ΔmRNA/HPRT로 표현되며, 오차 막대는 평균의 표준 오차 (SEM)를 나타낸다. 유의성은 대조군에 비교하여 스튜던트t-시험에 의해 측정되었다.
ELISA
조건화된 배지는 실험의 말단에서 수집하였다. 매트릭스 메탈로프로테이나제 2 (MMP-2) (R&D 시스템 MMP200) 및 메탈로프로테이나제 2의 인간 조직 억제제 (TIMP-2) (R&D 시스템 DTM200)의 수준을 제조자의 설명서에 따라 측정했다. 조건화된 배지의 100-배 희석을 이들 검정에 사용하였다. ELISA는 Victor X5 다표지 플레이트 리더 (퍼킨엘머) 상에서 450nm의 흡광도 및 550nm에서 배경 보정으로 측정하였다. 표준 곡선이 생성되고 그리고 TIMP-2 및 MMP-2의 수준은 표준 곡선을 따라 계산되었다. 조건화된 배지를 수집하고 매트릭스 메탈로프로테이나제 2 (MMP-2) 및 메탈로프로테이나제 2의 인간 조직 억제제 (TIMP-2)를 측정했다. 데이터는 대조군에 대한 평균 배수 변화로 표현되고 그리고 오차 막대는 평균의 표준 오차 (SEM)를 나타낸다. 유의성은 대조군에 비교하여 스튜던트t-시험에 의해 측정되었다.
RT- PCR
총 RNA는 RNeasy 플러스 미니 키트 (퀴아젠 #74136)를 사용하여 수집하였고 그리고 cDNA는 제조자의 프로토콜에 따라 랜덤 헥사머를 갖는 SuperScriptIII (인비트로겐 #18080-044)를 사용하여 생성했다. 상대적인 mRNA 발현 수준은 내부 대조군으로 HPRT (하이포잔틴 포스포릴전달효소)를 갖는 TaqMan 프로브 (어플라이드 바이오시스템스, 권고된 최상 프라이머 쌍을 사용함)를 사용하여 측정되었다. 모든 PCR 프로브를 하기로부터 구입하였다: Invitrogen. TNFα (HS 01113624), IL1β (HS 01555410), CCL2 (HS 00234140), Collagen 1a1 (HS 00164004), FN1 (Fibronectin 1, HS 00365052), TIMP-2 (HS 00234278), MMP-2 (HS 01548727). 콜라겐 1a1 (COL1a1), FN1, TIMP-2, 및 MMP-2 는 섬유증을 위한 잘 알려진 마커이다 (참고: Selman et al. (2000) Am. J. Phys. Lung Cell Mol. Physiol., 279, L562-L574).
결과 :
화합물 II-3 및 I-1은 정상 인간 폐 섬유아세포 (NLF) 및 특발성 폐 섬유증 (IPF) 환자 (LL29 및 LL97A)로부터의 폐 섬유아세포 양자에서 평가되었다. 결과는 도 13a-c, 14a-d, 및 15a-d에 요약되었다. 도 13a는 이들 3가지 상이한 유형의 세포를 PBS 또는 TGFβ 자극 하에서 화합물 II-3 또는 I-1로 처리할 때 콜라겐 1a1 (COL1a1)의 mRNA 수준을 도시한다. TGFβ로 처리된 정상 폐 섬유아세포 (NLF) 또는 IPF 세포 (LL29 또는 LL97A)의 어느 하나인 세포는, 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM) 어느 하나로 치료함에 의해 억제되는, 콜라겐 1a1의 유의미하게 향상된 수준을 나타냈다. 도 13b 및 13c는 이들 3가지 상이한 유형의 세포를 PBS 또는 TGFβ 자극 하에서 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM)로 처리할 때 파이브로넥틴 1 (FN1) 및 TIMP-2의 mRNA 수준을 도시한다. TGFβ로 처리된 NLF, LL29 또는 LL97A 세포는, 화합물 II-3 (25μM) 또는 I-1 (25μM) 어느 하나로 치료에 의해 억제되는, FN1 및 TIMP-2의 유의미하게 향상된 수준을 나타냈다. COL1a1, FN1 및 TIMP-2는 섬유증의 공지된 마커이고; 그리고 이들 마커의 억제는 화합물 II-3 및 I-1에 대한 항-섬유 활성을 나타냈다.
매트릭스 분해의 공지된 매개체인 MMP-2 및 이의 천연 억제제 TIMP-2의 수준이 또한 조건화된 배지에서 평가되었다. 도 14A-B 및 도 15A-B에서 나타낸 바와 같이, MMP2 및 TIMP-2의 수준은 정상 폐에 비교할 때 질환 폐 섬유아세포에서 양자가 상승되었다. MMP-2와 TIMP-2 사이의 이 불균형은 섬유성장에서 세포외 기질 (ECM)의 축적을 야기한다고 보고되었다 (참고: Selman et al. (2000) Am. J. Phys. Lung Cell Mol. Physiol., 279, L562-L574). 따라서, IPF 폐 조직에서 MMP-2의 것보다 TIMP-2의 수준에서 더 큰 증가가 보고되었고 그리고 그와 같은 불균형은 ECM 단백질의 향상된 침착에 유리할 것이다. 도 14a는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM) 어느 하나로 처리할 때 TIMP-2의 기저 수준 (PBS 치료)을 나타낸다. 도 14B는 NLF, LL29 또는 LL97A 세포를 TGFβ 자극 하에서 비히클 또는 화합물 II-3 (25μM) 어느 하나로 처리할 때 TIMP-2의 수준을 나타낸다. 화합물 II-3으로의 치료는 TGFβ의 존재에서 TIMP-2 수준의 현저한 감소를 초래했다. 도 15a 및 15b는 비히클 또는 화합물 II-3 어느 하나로의 치료에 의해 NLF, LL29 및 LL97A 세포에 대한 MMP-2의 상응하는 기저 (PBS 치료) 및 TGFβ-자극된 수준을 도시한다. 다시, 화합물 II-3으로의 치료는 TGFβ의 존재에서 MMP-2 수준의 현저한 감소를 초래했다.
화합물 II-3은 THP-1 세포에서 이의 항-염증성 활성에 대해 평가되었다. 도 16A, 16B 및 16B는 염증의 통상적으로 사용된 마커: 및 TNF-α, IL-1β, 및 CCL2에 대한 데이터를 요약한다. LPS 자극은 CCL2, IL-1β, 및 TNF-α의 mRNA 발현에서 관례적 증가를 야기했다. 도 16a-c에서 나타낸 바와 같이, LPS 자극 하에서 25μM의 화합물 II-3으로 치료는 염증의 모든 세가지 마커에서 현저한 감소를 초래했다.
실시예 22
섬유증의 블레오마이신 마우스 모델에서 지방산 시스테아민 콘주게이트의 평가
특정한 무병원체 7주령 암컷 C57BL/6J 마우스를 본 실험에 사용하였다. 0일째, 40마리 마우스를 Microsprayer® (펜-센튜리, USA)를 사용하여 3mg/kg의 용량으로 염수 내 블레오마이신 술페이트 (BLM)의 단일 기관내 투여에 의해 폐 섬유증을 유발하도록 유도하였다. 동물을 이후 치료의 시작 전 일에 체중에 기초하여 10마리 마우스의 4 그룹으로 무작위화하였다. 개별적인 체중은 연구의 지속시간 동안 매일 측정될 것이다. 마우스의 생존, 임상 징후 및 행동은 매일 모니터링하였다. 본 발명의 화합물은 이전 실시예에서 기재된 제형을 사용하여 경구로 투여된다. 본 연구의 4 치료 그룹은 하기로 구성된다: 그룹 1) 비히클; 그룹 2) 0일부터 20일까지 매일 30mg/kg으로 po, BID 복용된 시험 화합물; 그룹 3) 0일부터 20일까지 매일 100mg/kg으로 po, BID 복용된 시험 화합물; 그룹 4) 0.25mg/kg으로 경구로 복용된 덱사메타손 대조군 그룹. 21일에, 모든 그룹의 마우스를 종단했다. 생화학적 분석을 위해, 폐 하이드록시프롤린이 가수분해 방법에 의해 정량화될 수 있다. 폐 섹션의 조직학적 분석을 위해, 마손의 삼색 염색법과 애쉬크로프트 점수 평가를 공지된 프로토콜을 사용하여 수행할 수 있다 (참고: Schaefer et al. (2011) Eur. Resp. Rev., 20:120, p. 85-97). 통계적인 시험은 본페로니 다중 비교 시험을 사용하여 수행될 수 있다. P 값 < 0.05가 통계적으로 유의미한 것으로 고려된다.
실시예 23
화합물 II-2와 II-3 사이의 비교
화합물 II-3 내에 존재하는 비스-같은 자리 메틸 기는 비스-같은 자리 메틸 기 없는 유사체인, 화합물 II-2에 비교될 때 몇 개의 이점을 제공한다. 예를 들면, 화합물 II-3은 화합물 II-2보다 더 나은 혈장 안정성을 나타낸다 (실시예 17 참고). 화합물 II-3은 또한 실시예 18에서 예시된 바와 같이 랫트에서 더 나은 경구 노출을 가진다. 모 화합물 II-2에 대한 말초 AUClast는 0.889ng/mL였다. 그에 반해서, 화합물 II-3에 대한 말초 AUClast는 102 ng/mL로; 랫트에 경구로 복용될 때 AUC에서 100-배수 증가이다. 비스-같은 자리(bis-geminal) 메틸 기에 기인한 더 큰 안정성과 일치하여, 화합물 II-3은 세포성 검정에서 화합물 II-2보다 또한 더 효과적이었다. 이전에, 실시예 11에서, 화합물 II-2는 50μM에서 4시간의 짧은 배양 기간 후 HT-29 세포에서 평가되었다. 보다 직접적인 비교를 위하여, 두 개 화합물을 24시간의 더 긴 배양 기간에 걸쳐 25μM의 낮은 농도에서 평가하였다. 24시간 배양 기간은 또한 유싱 챔버 검정에서 CFTR 교정자 예컨대 VX-809의 최대 활성을 얻기 위해 필요한 시간이다. 1차 CF 세포 (동종접합성 ΔF508)를 실시예 13에서 이미 개괄된 동일한 프로토콜을 사용하여 24시간 동안 하기 그룹으로 처리하였다: 1) 비히클; 2) 화합물 II-2 (25 μM); 3) 화합물 II-3 (25 μM). 도 17에서 나타낸 바와 같이, 화합물 II-3은 24시간 배양 기간하에서, 25μM의 낮은 농도에서 미스접힘된 ΔF508 CFTR을 수송하는데 화합물 II-2보다 더 효과적이었다.
참조로 포함
본원에서 지칭되는 특허 및 과학 문헌 각각의 전체 개시는 모든 목적에 대해 참조로 도입된다.
균등물
본 발명은 그 정수 또는 본질적 특징에서 벗어나지 않고 다른 구체적 형태로 구현될 수 있다. 따라서 상기 구현예는 본원에 기재된 본 발명을 제한하기보다는 모든 측면에서 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 상기 기재에 의해서가 아니라 첨부된 청구범위에 의해 시사되며, 청구범위의 의미 및 균등부 범위 내의 모든 변화가 여기에 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (83)

  1. 대상체에서 낭포성 섬유증, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 신경퇴행성 질환, 염증성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 및 면역 질환으로 구성된 군으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법으로서,
    상기 질환을 치료하기 위해 치료적 유효량의 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 상기 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하고, 화학식 I은 하기로 나타내는 방법:
    Figure pct00126

    식 중,
    RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
    YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
    n* 및 m*은 독립적으로 1, 2, 또는 3이고;
    Z* 는,
    Figure pct00127
    또는
    Figure pct00128
    이고, 식 중:
    각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
    r은 2, 3, 또는 7이며;
    s 는 3, 5, 또는 6이며;
    t 는 0 또는 1이며; 그리고
    v 는 1, 2, 또는 6이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 질환은 낭포성 섬유증인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질환은 특발성 폐 섬유증 (IPF)인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 질환은 신경퇴행성 질환인, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 신경퇴행성 질병이 헌팅턴병, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체가 인간인, 방법.
  7. 대상체에서 자가포식을 활성화하는 방법으로서,
    상기 대상체에서 자가포식을 활성화하기 위해 유효량의 화학식 I-A의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 상기 활성화를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하고, 화학식 I-A는 하기로 나타내는 방법:
    Figure pct00129

    식 중,
    RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
    YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
    n* 및 m*은 독립적으로 2 또는 3이고;
    Z* 는,
    Figure pct00130
    또는
    Figure pct00131
    이고, 식 중:
    각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
    r은 2, 3, 또는 7이며;
    s 는 3, 5, 또는 6이며;
    t 는 0 또는 1이며; 그리고
    v 는 1, 2, 또는 6이며;
    단, Z가
    Figure pct00132
    일 경우, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 또는 RI-6 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이고, n* 또는 m* 중 적어도 하나는 1 또는 3이거나, 또는 YI-1 은 3-피리딘일 이외의 것이다.
  8. 제7항에 있어서, 상기 투여는 상기 대상체에서 경쇄 3-I (LC3-I)에 대한 경쇄 3-II (LC3-II)의 비를 적어도 10% 증가시키는, 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 투여는 상기 대상체에서 p62 단백질의 양을 적어도 1% w/w 감소시키는, 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 낭포성 섬유증 또는 특발성 폐 섬유증 또는 신경퇴행성 질환을 가지는 것으로 진단된, 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체가 인간인, 방법.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법.
  13. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 I-A의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 각각은 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 메틸을 나타내는, 방법.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소인, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, n* 은 2 인, 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, m* 은 2 인, 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴인, 방법.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 피리딘일 또는 피리미딘일이고, 이들 각각은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 것인, 방법.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 피리딘일인, 방법.
  21. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나에 있어서, YI -1 은 피리딘일인, 방법.
  22. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된
    Figure pct00133
    인, 방법.
  23. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나에 있어서, YI -1 은
    Figure pct00134
    인, 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, Z*는
    Figure pct00135
    이고 여기서 R1 및 R2 는 수소 또는 메틸인, 방법.
  25. 제24항에 있어서, R1 및 R2 은 수소인, 방법.
  26. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, Z*는 하기의 하나인, 방법:
    Figure pct00136
    또는
    Figure pct00137
    .
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 독립적으로 C1-C3 알킬인, 방법.
  28. 제27항에 있어서, 각 C1-C3 알킬은 메틸인, 방법.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-4 및 RI-5 은 독립적으로 C1-C3 알킬인, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 각 C1-C3 알킬은 메틸인, 방법.
  31. 제18항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, n* 은 2 인, 방법.
  32. 제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, m* 은 2 인, 방법.
  33. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 I-B로 나타낸 것, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법:
    Figure pct00138

    식 중,
    RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
    YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
    s 는 3, 5, 또는 6이며; 그리고
    v 는 1 또는 2이다.
  34. 제27항에 있어서, RI-1 및 RI-6은 수소이고, 그리고 YI -1 은
    Figure pct00139
    인, 방법.
  35. 대상체에서 낭포성 섬유증, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 신경퇴행성 질환, 염증성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 및 면역 질환으로 구성된 군으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법으로서,
    상기 질환을 치료하기 위해 치료적 유효량의 화학식 III의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물을 상기 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하고, 화학식 III 은 하기로 나타내는, 방법:
    Figure pct00140

    식 중,
    W1 및 W2 는 독립적으로 NR이고;
    각 R은 독립적으로 H, -C1-C3 알킬, 페닐, 벤질, -CH2CO2R3, -CH2CONR3R3 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고;
    R5 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -Cl, -F, -CN, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -C(O)H, -C(O)C1-C3 알킬, -C(O)OC1-C3 알킬, -C(O)NH2, -C(O)NH(C1-C3 알킬), -C(O)N(C1-C3 알킬)2, -C1-C3 알킬, -O-C1-C3 알킬, -S(O)C1-C3 알킬 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
    각 a, b, c, 및 d는 독립적으로 H, -D, -CH3, -OCH3, -OCH2CH3, -C(O)OR, 또는 벤질이고, 또는 a, b, c, 및 d 중 두 개는 이들이 결합되는 단일 탄소와 함께 될 수 있어 사이클로알킬 또는 헤테로환을 형성하며;
    각각의 n, o, p, 및 q는 독립적으로 0 또는 1이고;
    각 Z는 독립적으로
    Figure pct00141
    또는
    Figure pct00142
    이며;
    각 r은 독립적으로 2, 3 또는 7이며;
    각 s은 독립적으로 3, 5 또는 6이며;
    각 t는 독립적으로 0 또는 1이며;
    각 v은 독립적으로 1, 2 또는 6이며;
    R1 및 R2 는, 독립적으로 각각 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: H, D, -C1-C4 알킬, -할로겐, -OH, -C(O)C1-C4 알킬, -O-아릴, -O-벤질, -OC(O)C1-C4 알킬, -C2-C3 알켄일, -C2-C3 알킨일, -C(O)C1-C4 알킬, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -SH, -S(C1-C3 알킬), -S(O)C1-C3 알킬, -S(O)2C1-C3 알킬;
    각 R3 은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이고, 또는 두 개의 R3 기는, 이들이 부착되는 질소와 함께 합쳐질 때 헤테로사이클을 형성할 수 있다.
  36. 제35항에 있어서, 상기 질환은 낭포성 섬유증인, 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 질환은 특발성 폐 섬유증 (IPF)인 방법
  38. 제35항에 있어서, 상기 질환은 신경퇴행성 질환인, 방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 신경퇴행성 질병이 헌팅턴병, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인, 방법.
  40. 제35항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체가 인간인, 방법.
  41. 제35항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 탄소 원자에 결합될 때 적어도 한 쌍의 a 및 a, b 및 b, c 및 c, d 및 d는 C1-C3 알킬인, 방법.
  42. 제41항에 있어서, C1-C3 알킬은 메틸인, 방법.
  43. 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 중의 하나인, 방법:
    Figure pct00143

    (II-5); 또는
    Figure pct00144
  44. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법:
    Figure pct00145
  45. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기인, 방법:
    Figure pct00146
  46. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법:
    Figure pct00147
  47. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기인, 방법:
    Figure pct00148
  48. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 방법:
    Figure pct00149
  49. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 하기인, 방법:
    Figure pct00150
  50. 화합물 I-A의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물:
    Figure pct00151

    식 중,
    RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
    YI -1 은 알킬, 하이드록실, 알콕실, 할로겐, 및 아실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴이고;
    n* 및 m*은 독립적으로 2 또는 3이고;
    Z* 는,
    Figure pct00152
    또는
    Figure pct00153
    이고, 식 중:
    각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
    r은 2, 3, 또는 7이며;
    s 는 3, 5, 또는 6이며;
    t 는 0 또는 1이며; 그리고
    v 는 1, 2, 또는 6이며;
    단, Z가
    Figure pct00154
    일 경우, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 또는 RI-6 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이고, n* 또는 m* 중 적어도 하나는 1 또는 3이거나, 또는 YI -1 은 3-피리딘일 이외의 것이다.
  51. 제50항에 있어서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 각각은 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 메틸을 나타내는 화합물.
  52. 제50항에 있어서, RI-1, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6은 수소인 화합물.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, n* 은 2 인, 화합물.
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, m* 은 2 인, 화합물.
  55. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 6-원 헤테로아릴인 화합물.
  56. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 피리딘일 또는 피리미딘일이고, 이들 각각은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 것인 화합물.
  57. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된 피리딘일인 화합물.
  58. 제50항 내지 제54항 중 어느 하나에 있어서, YI -1 은 피리딘일인, 화합물.
  59. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, YI -1은 알킬, 하이드록실, 및 알콕실로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3 치환체로 임의로 치환된
    Figure pct00155
    인 화합물.
  60. 제50항 내지 54 중 어느 한 항에 있어서, YI -1 은
    Figure pct00156
    인, 화합물.
  61. 제50항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, Z*는
    Figure pct00157
    이고 여기서 R1 및 R2 는 수소 또는 메틸인 화합물.
  62. 제61항에 있어서, R1 및 R2 은 수소인, 화합물.
  63. 제50항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, Z*는 하기 중 하나인 화합물:
    Figure pct00158
    또는
    Figure pct00159
    .
  64. 제50항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-2 및 RI-3 은 독립적으로 C1-C3 알킬인 화합물.
  65. 제64항에 있어서, 각 C1-C3 알킬은 메틸인 화합물.
  66. 제50항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 탄소 원자에 결합된 적어도 한 쌍의 RI-4 및 RI-5 은 독립적으로 C1-C3 알킬인 화합물.
  67. 제66항에 있어서, 각 C1-C3 알킬은 메틸인 화합물.
  68. 제55항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, n* 은 2 인, 화합물.
  69. 제55항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, m* 은 2 인, 화합물.
  70. 제50항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 화합물:
    Figure pct00160

    Figure pct00161
    및
    Figure pct00162

    및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염.
  71. 제70항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 화합물:
    Figure pct00163
  72. 제70항에 있어서, 상기 화합물은 하기인, 화합물:
    Figure pct00164
  73. 제70항에 있어서, 상기 화합물은 하기 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인 화합물:
    Figure pct00165
  74. 제70항에 있어서, 상기 화합물은 하기인, 화합물:
    Figure pct00166
  75. 제50항 내지 제74항 중 어느 한 항의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
  76. 화학식 IV의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물:
    Figure pct00167

    화학식 IV
    식 중,
    W1 은 독립적으로 NR이고;
    R은 독립적으로 H, -C1-C3 알킬, 페닐, 벤질, -CH2CO2R3, -CH2CONR3R3 또는 OH 또는 할로겐으로 임의로 치환된 직쇄형 또는 분지형 C1-C4 알킬이고;
    R5 는, 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되며: -H, -D, -Cl, -F, -CN, -NH2, -NH(C1-C3 알킬), -N(C1-C3 알킬)2, -NH(C(O)C1-C3 알킬), -N(C(O)C1-C3 알킬)2, -C(O)H, -C(O)C1-C3 알킬, -C(O)OC1-C3 알킬, -C(O)NH2, -C(O)NH(C1-C3 알킬), -C(O)N(C1-C3 알킬)2, -C1-C3 알킬, -O-C1-C3 알킬, -S(O)C1-C3 알킬 및 -S(O)2C1-C3 알킬;
    RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 및 RI-6 은 각각 독립적으로 각 경우에 대해 수소 또는 C1-C3 알킬을 나타내고;
    Z* 는,
    Figure pct00168
    또는
    Figure pct00169
    이고, 식 중:
    각 R1 및 R2 은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 C1-C4 알킬, 또는 할로겐이며;
    r은 2, 3, 또는 7이며;
    s 는 3, 5, 또는 6이며;
    t 는 0 또는 1이며; 그리고
    v 는 1, 2, 또는 6이며;
    m* 은 2 또는 3이며;
    p*는 1 또는 2이며;
    o* 은 1 또는 2이며;
    RI-7 및 RI-8 은 각각 독립적으로 하기이다: H, 또는
    Figure pct00170
    Figure pct00171
    Figure pct00172
    Figure pct00173
    또는
    Figure pct00174

    단, Z가
    Figure pct00175
    일 경우, RI-2, RI-3, RI-4, RI-5, 또는 RI-6 중 적어도 하나는 C1-C3 알킬이며, 또는 RI-7 및 RI-8 는 수소가 아니며, 또는 (i) m* 또는 (ii) o* 및 p*의 응집물, 중 적어도 하나는, 1 또는 3이며, 또는 헤테로환을 함유하는 N은 3-피리딘일 이외의 것이다.
  77. 제76항에 있어서, 상기 화합물은 하기 중 하나 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염인, 화합물:
    Figure pct00176

    N-((S)-1-(((R)-2,3-디하이드록시프로필)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-17); 및
    Figure pct00177

    N-((S)-1-((1,3-디하이드록시프로판-2-일)아미노)-3-((2-((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미도)에틸)디술파닐)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)니코틴아미드 (IV-18).
  78. 제76항 또는 제77항의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는, 약제학적 조성물.
  79. 대상체에서 낭포성 섬유증, 특발성 폐 섬유증 (IPF), 신경퇴행성 질환, 염증성 질환, 간 질환, 근육 질환, 감염, 및 면역 질환으로 구성된 군으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법으로서,
    치료적 유효량의 제50항 내지 제78항중 어느 한 항의 화합물을 상기 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  80. 제79항에 있어서, 상기 질환은 낭포성 섬유증인, 방법.
  81. 제1항 내지 제49항, 제79항 또는 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 이바카프토 (VX-770), 루마카프토 (VX-809), VX-661, 오캄비 (VX-770 및 VX-809의 조합), 및 VX-661 및 VX-770의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 제2 치료제를 상기 대상체에게 투여하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  82. 환자에서 특발성 폐 섬유증, 미토콘드리아 질환, 레이 증후군, 진성 당뇨병 및 난청 (DAD), 레버 선천성 시신경병증, 신경병증-운동실조증-망막염과 안검 하수증 (NARP), 근육내성의 위장관 뇌병증 (MNGIE), 비정형 적색 섬유가 있는 간대성 근경련간질 (MERRF), 및 미토콘드리아 근병증-뇌근육병증-락트산증-뇌졸중 유사 증상 (MELAS)으로 구성된 군으로부터 선택된 질환을 치료하는 방법으로서,
    (i) 하기의 화합물:
    Figure pct00178

    (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-N-(2-머캅토에틸)도코사-4,7,10,13,16,19-헥사엔아미드 (I-1);
    (ii) 하기의 화합물:
    Figure pct00179

    (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-N-(2-머캅토에틸)이코사-5,8,11,14,17-펜타엔아미드 (I-2); 또는
    (iii) 화합물 (i) 또는 (ii)의 조합
    을 투여하여, 이로써 상기 질환을 치료하는 단계를 포함하는, 방법.
  83. 제82항에 있어서, 상기 질환은 특발성 폐 섬유증인, 방법.
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