KR20170095881A - 베타―세크레타제의 ２,３,４,５―테트라히드로피리딘―６―아민 및 ３,４―디히드로―２ｈ―피롤―５―아민 화합물 억제제 - Google Patents

베타―세크레타제의 ２,３,４,５―테트라히드로피리딘―６―아민 및 ３,４―디히드로―２ｈ―피롤―５―아민 화합물 억제제 Download PDF

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안드레스 아벨리노 트라반코-수아레즈
오스카 델가도-곤잘레스
헨리쿠스 야코부스 마리아 기즈센
굴 미치엘 룩 마리아 반
브란트 스벤 프란시스쿠스 안나 반
클레인 미셸 안나 조제프 드
라디에스 산토스 푸스테로
산치스 나탈리아 마테우
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얀센 파마슈티카 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 I:
[화학식 I]

Description

베타―세크레타제의 ２,３,４,５―테트라히드로피리딘―６―아민 및 ３,４―디히드로―２Ｈ―피롤―５―아민 화합물 억제제{2,3,4,5-TETRAHYDROPYRIDIN-6-AMINE AND 3,4-DIHYDRO-2H-PYRROL-5-AMINE COMPOUND INHIBITORS OF BETA-SECRETASE}
본 발명은 하기 화학식 I로 나타낸 구조를 갖는 베타세크레타아제의 2,3,4,5-테트라히드로피리딘-6-아민 및 3,4-디히드로-2H-피롤-5-아민 화합물 억제제에 관한 것이다:
[화학식 I]
Figure pct00001
여기서, 라디칼은 본 명세서에 정의된 바와 같다. 본 발명은 또한 이러한 화합물을 포함하는 약학 조성물, 이러한 화합물 및 조성물의 제조 방법 및 베타-세크레타제가 연루된 장애, 예컨대 알츠하이머병(Alzheimer's disease; AD), 경증 인지 장애, 노쇠, 치매, 루이소체 치매(dementia with Lewy bodies), 다운 증후군(Down's syndrome), 뇌졸중 연관 치매, 파킨슨병(Parkinson's disease) 연관 치매, 베타-아밀로이드 연관 치매, 연령 관련 황반 변성, 2형 당뇨병 및 다른 대사성 장애의 예방 및 치료를 위한 이러한 화합물 및 조성물의 용도에 관한 것이다.
알츠하이머병(AD)은 노화와 연관된 신경변성 질환이다. AD 환자는 인지 결핍 및 기억 상실뿐만 아니라 불안과 같은 행동상의 문제를 겪는다. AD에 걸린 사람들의 90% 초과는 이 장애의 산발성 형태를 갖는 반면, 이러한 사례 중 10% 미만은 가족성 또는 유전성이다. 미국에서 65세의 사람 10명 중 약 1 명이 AD를 갖는 반면, 85세에서는 매 2명의 개인 중 1명이 AD에 걸린다. 초기 진단으로부터의 평균 기대 수명은 7년 내지 10년이며, AD 환자는 노인 원호 생활 시설(assisted living facility)에서의 또는 가족 구성원에 의한 광범위한 관리를 필요로 한다. 고령 인구수가 증가함에 따라, AD에 대한 의학적 관심이 증가하고 있다. AD에 현재 이용가능한 치료법은 단지 질환의 증상을 치료하는 것이며, 이 병과 관련된 행동상의 문제를 제어하기 위한 항불안제 및 항정신병제뿐만 아니라 인지 특성을 개선하기 위한 아세틸콜린에스테라제 억제제도 포함한다.
AD 환자의 뇌에서의 특징적인 병리학적 특성은 타우(tau) 단백질의 과인산화에 의해 생성되는 신경원섬유 농축체(neurofibrillary tangle) 및 베타-아밀로이드 1-42(Abeta 1-42) 펩티드의 응집에 의해 형성되는 아밀로이드 플라크이다. Abeta 1-42는 올리고머를 형성한 다음, 원섬유를 형성하고, 궁극적으로는 아밀로이드 플라크를 형성한다. 올리고머 및 원섬유는 특히 신경독성인 것으로 여겨지며, AD와 관련된 대부분의 신경학적 손상을 일으킬 수 있다. Abeta 1-42의 형성을 예방하는 제제는 AD 치료용 질환 조절제(disease-modifying agent)가 될 잠재성을 갖는다. Abeta 1-42는 770개의 아미노산으로 구성된 아밀로이드 전구체 단백질(amyloid precursor protein; APP)로부터 생성된다. Abeta 1-42의 N-말단이 베타-세크레타제(BACE1)에 의해 절단된 다음, 감마-세크레타제가 C-종결 말단을 절단한다. 감마-세크레타제는 Abeta 1-42 외에도 또한 주된 절단 생성물인 Abeta 1-40뿐만 아니라 Abeta 1-38 및 Abeta 1-43도 유리시킨다. 이러한 Abeta 형태들 또한 응집하여 올리고머 및 원섬유를 형성할 수 있다. 따라서, BACE1의 억제제는 Abeta 1-42뿐만 아니라 Abeta 1-40, Abeta 1-38 및 Abeta 1-43의 형성도 예방할 것으로 예상될 것이며, AD 치료에서 잠재적인 치료제가 될 것이다.
제2형 당뇨병 (type 2 diabetes; T2D)은 인슐린 저항성 및 췌장 베타-세포로부터의 부적절한 분비에 의해 야기되며 이는 불량한 혈당 조절 및 고혈당을 초래한다. T2D에 걸린 환자는 미세혈관 및 대혈관 질환과, 당뇨병성 신병증, 망막병증 및 심혈관계 질환을 포함하는 일련의 관련 합병증의 위험이 증가된다. T2D의 유병률의 증가는 세계 인구의 증가 중인 좌식 생활방식 및 고에너지 식품 섭취와 연관된다.
베타-세포 부전 및 그 결과에 따른 극적인 인슐린 분비 감소 및 고혈당은 T2D의 발병의 전조이다. 대부분의 현재의 치료법은 명백한 T2D를 특징짓는 베타-세포 매스(mass)의 손실을 방지하지 않는다. 그러나, GLP-1 유사체, 가스트린 및 기타 에이전트의 최근의 개발은, 베타-세포의 보존 및 증식의 달성이 가능함을 보여주며, 이는 개선된 내당성 명백한 T2D로의 더 느린 진행을 초래한다.
Tmem27은 베타-세포 증식 및 인슐린 분비를 촉진하는 단백질로 확인되었다. Tmem27은 베타-세포의 표면으로부터 지속적으로(constitutively) 탈락되는 42 kDa 막 당단백질로서, 이는 전장 세포 Tmem27의 분해에서 생긴다. 트랜스제닉(transgenic) 마우스에서의 Tmem27의 과다발현은 베타-세포 매스를 증가시키며, 당뇨병의 식이-유발된 비만 (diet-induced obesity; DIO) 모델에서 내당성을 개선시킨다. 더욱이, 설치류 베타-세포 증식 분석법(예를 들어, INS1e 세포를 사용함)에서의 Tmem27의 siRNA 넉아웃(knockout)은 증식 속도를 감소시키며, 이는 베타-세포 매스의 조절에서의 Tmem27의 역할을 나타낸다.
BACE2는 Tmem27의 분해에 책임이 있는 프로테아제이다. 이것은 막-결합 아스파르틸 프로테아제이며, 인간 췌장 베타-세포에서 Tmem27과 공존한다. 이것은 또한 APP, IL-1R2 및 ACE2를 분해시킬 수 있는 것으로 공지되어 있다. ACE2를 분해시키는 능력은 고혈압의 조절에서의 BACE2의 가능한 역할을 나타낸다.
게다가, BACE1 및/또는 BACE2의 억제제는 근위축성 측삭 경화증(amyotrophic lateral sclerosis; ALS), 동맥 혈전증, 자가면역/염증성 질환, 암, 예컨대 유방암, 심혈관계 질환, 예컨대 심근 경색 및 뇌졸중, 피부근염, 다운 증후군(Down's Syndrome), 위장 질환, 다형성 교모세포종, 그레이브스병(Graves Disease), 헌팅턴병(Huntington's Disease), 봉입체 근염(inclusion body myositis; IBM), 염증 반응, 카포시 육종(Kaposi Sarcoma), 코스트만병(Kostmann Disease), 홍반성 루푸스, 대식세포성 근막염, 소아기 특발성 관절염, 육아종성 관절염, 악성 흑색종, 다발성 골수종, 류마티스 관절염, 쇼그렌 증후군(Sjogren syndrome), 척수소뇌성 실조증 1형, 척수소뇌성 실조증 7형, 휘플병(Whipple's Disease) 또는 윌슨병의 치료적 및/또는 예방적 치료에 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 및 이의 호변이성질체 및 입체이성질체 형태와, 이들의 약학적으로 허용가능한 산 부가염에 관한 것이다:
[화학식 I]
Figure pct00002
여기서, n은 0, 1 또는 1이고;
R1은 수소, C1- 3알킬, 시클로프로필, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬이고;
R2는 수소 또는 플루오로이고;
L은 결합 또는 -NHCO-이고;
Ar은 호모아릴 또는 헤테로아릴이고;
호모아릴은 페닐, 또는 할로, 시아노, C1- 3알킬, C1-3알킬옥시, 모노- 및 폴리할로-C1-3알킬, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개, 2개 또는 3개의 치환체로 치환된 페닐이고;
헤테로아릴은 할로, 시아노, C1- 3알킬, C2- 3알키닐, C1- 3알킬옥시, 모노- 및 폴리할로-C1-3알킬, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬옥시, 및 C1- 3알킬옥시C1 - 3알킬옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개, 2개 또는 3개의 치환체로 각각 임의로 치환된 피리딜, 피리미딜, 피라질, 피리다질, 푸라닐, 티에닐, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 티아디아졸릴, 옥사졸릴,이속사졸릴, 및 옥사디아졸릴이다.
본 발명의 실례로는 약학적으로 허용가능한 담체 및 상기 기술한 화합물 중 임의의 것을 포함하는 약학 조성물이 있다. 본 발명의 실례로는 상기 기술한 화합물 중 임의의 것과 약학적으로 허용가능한 담체를 혼합함으로써 제조되는 약학 조성물이 있다. 본 발명의 실례로는 상기 기술한 화합물 중 임의의 것과 약학적으로 허용가능한 담체를 혼합하는 것을 포함하는, 약학 조성물을 제조하는 방법이 있다.
본 발명의 예시에는 치료를 필요로 하는 대상체에게 상기 기술한 화합물 또는 약학 조성물 중 임의의 것의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 베타-세크레타제 효소에 의해 매개되는 장애를 치료하는 방법이 있다.
본 발명의 추가의 예시에는 베타-세크레타제 효소의 억제를 필요로 하는 대상체에게 상기 기술한 화합물 또는 약학 조성물 중 임의의 것의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 베타-세크레타제 효소를 억제하는 방법이 있다.
본 발명의 일례로는 치료를 필요로 하는 대상체에게 상기 기술한 화합물 또는 약학 조성물 중 임의의 것의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 알츠하이머병, 경도 인지 장애, 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 다운 증후군, 뇌졸중 관련 치매, 파킨슨병 관련 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매, 및 연령-관련 황반 변성, 바람직하게는 알츠하이머병, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 장애를 치료하는 방법이 있다.
본 발명의 또 다른 예로는 치료를 필요로 하는 대상체에서 (a) 알츠하이머병, (b) 경도 인지 장애, (c) 노쇠, (d) 치매, (e) 루이 소체 치매, (f) 다운 증후군, (g) 뇌졸중 관련 치매, (h) 파킨슨병 관련 치매, (i) 베타-아밀로이드 관련 치매, 또는 (j) 연령-관련 황반 변성, (k) 제2형 당뇨병 및 (l) 기타 대사 장애를 치료하는 데 사용하기 위한 상기 기술한 화합물 중 임의의 것이 있다.
본 발명은 이상에서 정의된 화학식 I의 화합물 및 이의 약학적으로 허용가능한 염 및 용매화물에 관한 것이다. 화학식 I의 화합물은 베타-세크레타제 효소(베타-부위 절단 효소, BACE, BACE1, Asp2 또는 메맙신(memapsin) 2, 또는 BACE2로도 알려짐)의 억제제이며, 알츠하이머병(AD), 경도 인지 장애, 노쇠, 치매, 뇌졸중 관련 치매, 루이 소체 치매, 다운 증후군, 파킨슨병 관련 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매, 및 연령-관련 황반 변성, 바람직하게는 알츠하이머병, 경도 인지 장애 또는 치매, 더 바람직하게는 알츠하이머병, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애의 치료에 유용하다.
일 실시 양태에서 R1은 메틸이다.
일 실시 양태에서 R2는 수소이다.
일 실시 양태에서 L은 -NH-C(=O)-이다.
일 실시 양태에서 Ar은 1개 또는 2개의 할로 원자 또는 C1- 3알킬옥시로 치환된 피리디닐 또는 피라지닐이다.
일 실시 양태에서 R1은 메틸이고, R2는 수소이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 1개 또는 2개의 할로 원자 또는 C1-3알킬옥시로 치환된 피리디닐 또는 피라지닐이다.
일 실시 양태에서 R1은 메틸이고, R2는 수소이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 5-메톡시피라진-2-일, 5-브로모-피리딘-2-일, 5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-일 또는 5-시아노-피리딘-2-일이다.
일 실시 양태에서, 트리플루오로메틸로 치환된 탄소 원자는 R 배열을 갖는다.
일 실시 양태에서 R2는 플루오로이다.
일 실시 양태에서 n은 1이다.
일 실시 양태에서 R1은 메틸이고, R2는 플루오로이고, n은 1이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 5-메톡시피라진-2-일, 5-클로로-피리딘-2-일, 5-플루오로-피리딘-2-일, 5-시아노-피리딘-2-일, 5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-일 또는 1-디플루오로메틸-피라졸-3-일이다.
또한 추가의 실시 양태에서, 본 발명은 R1로 치환된 4차 탄소 원자가 하기 화학식 I’의 구조로 도시된 배열을 갖는 이상에서 정의된 화학식 I의 화합물에 관한 것이며, 여기서, 2,3,4,5-테트라히드로피리디닐 또는 3,4-디히드로-2H-피롤릴 코어는 도면의 평면 내에 있고, R1은 도면의 평면 아래로 돌출되어 있고 (이때 결합은 평행선들의 쐐기
Figure pct00003
로 나타냄), Ar은 도면의 평면 위로 돌출되어 있다 (이때 결합은 볼드형(bold) 쐐기
Figure pct00004
로 나타냄).
[화학식 I']
Figure pct00005
R1이 메틸일 때, 4차 탄소 원자는 S-배열을 갖는다.
정의
“할로”는 플루오로, 클로로 및 브로모를 나타내고; “C1- 3알킬”은 1개, 2개 또는 3개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 1-프로필 및 2-프로필을 나타내고; “C1- 3알킬옥시”는 C1- 3알킬이 이전에 정의된 바와 같은 에테르 라디칼을 나타내고; “모노- 및 폴리할로C1 - 3알킬”은 이전에 정의된 바와 같은, 1개, 2개, 3개 또는 가능할 경우 더 많은 할로 원자로 치환된, 이전에 정의된 바와 같은 C1- 3알킬을 나타내고; “모노- 및 폴리할로C1 - 3알킬옥시”는 모노- 및 폴리할로C1-3알킬이 이전에 정의된 바와 같은 에테르 라디칼을 나타낸다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “대상체”라는 용어는 치료, 관찰 또는 실험의 대상이거나 또는 이들의 대상이 되어 왔던 동물, 바람직하게는 포유류, 가장 바람직하게는 사람을 말한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "치료적 유효량"이라는 용어는 치료 중인 질환 또는 장애의 증상의 완화를 포함하는, 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 추구되는 조직계, 동물 또는 사람에게서 생물학적 또는 의약적 반응을 이끌어내는 활성 화합물 또는 의약품(pharmaceutical agent)의 양을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “조성물”이라는 용어는 명시된 양의 명시된 성분들을 포함하는 생성물뿐만 아니라, 명시된 양의 명시된 성분들의 조합으로부터 직접 또는 간접적으로 생성되는 임의의 생성물도 포함하는 것으로 의도된다.
이상 및 이하에서, “화학식 I의 화합물”이라는 용어는 이의 부가염, 용매화물 및 입체이성질체를 포함함을 의미한다.
이상 또는 이하에서, “입체이성질체” 또는 “입체화학적 이성질체 형태”는 상호교환가능하게 사용된다.
본 발명은 순수한 입체이성질체로서의 또는 2가지 이상의 입체이성질체의 혼합물로서의 화학식 I의 화합물의 모든 입체이성질체를 포함한다.
거울상 이성질체는 서로의 겹쳐지지 않는(non-superimposable) 거울상인 입체이성질체이다. 한 쌍의 거울상 이성질체의 1:1 혼합물은 라세미체 또는 라세미 혼합물이다. 부분입체이성질체 (또는 부분입체이성체)는 거울상 이성질체가 아닌 입체이성질체이며,즉, 그들은 거울상으로서 관련되어 있지 않다. 만일 화합물이 이중 결합을 포함하면, 치환체들은 E 또는 Z 배열일 수 있다. 만일 화합물이 2치환된 시클로알킬 기를 포함하면, 치환체들은 시스 또는 트랜스 배열일 수 있다. 따라서, 본 발명은 거울상이성질체, 부분입체이성질체, 라세미체, E 이성질체, Z 이성질체, 시스 이성질체, 트랜스 이성질체 및 이들의 혼합물을 포함한다.
절대적인 배열 형태는 칸-인골드-프렐로그(Cahn-Ingold-Prelog) 시스템에 따라 명시된다. 비대칭 원자에서의 배열은 R 또는 S로 명시된다. 절대 배열이 알려지지 않은 분할 화합물은 이 화합물이 평면 편광을 회전시키는 방향에 따라서 (+) 또는 (-)로 표기될 수 있다.
특정 입체이성질체가 확인될 때, 이는 상기 입체이성질체에 다른 이성질체가 실질적으로 없음을 의미하며, 즉, 상기 입체이성질체가 50% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 더 바람직하게는 10% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 5% 미만, 특히 2% 미만, 그리고 가장 바람직하게는 1% 미만의 다른 이성질체와 결부됨을 의미한다. 따라서, 화학식 I의 화합물이, 예를 들어 (R)로서 명시될 때, 이는 본 화합물에 (S) 이성질체가 실절직으로 없음을 의미하고; 화학식 I의 화합물이, 예를 들어 E로서 명시될 때, 이는 본 화합물에 Z 이성질체가 실질적으로 없음을 의미하며; 화학식 I의 화합물이, 예를 들어 시스로서 명시될 때, 이는 본 화합물에 트랜스 이성질체가 실질적으로 없음을 의미한다.
의약에서 사용하기 위하여, 본 발명의 화합물의 염은 비독성의 “약학적으로 허용가능한 염”을 말한다. 그러나, 다른 염이 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 제조에 유용할 수 있다. 화합물의 적합한 약학적으로 허용가능한 염은, 예를 들어 화합물의 용액을 염산, 황산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 아세트산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 탄산 또는 인산과 같은 약학적으로 허용가능한 산의 용액과 혼합함으로써 형성될 수 있는 산 부가염을 포함한다. 더욱이, 본 발명의 화합물이 산성 모이어티(acidic moiety)를 가질 경우, 이의 적합한 약학적으로 허용가능한 염은 알칼리 금속 염, 예컨대 나트륨 또는 칼륨 염; 알칼리 토금속 염, 예컨대 칼슘 또는 마그네슘 염; 및 적합한 유기 리간드에 의해 형성된 염, 예컨대 4차 암모늄 염을 포함할 수 있다.
약학적으로 허용가능한 염의 제조에 사용될 수 있는 대표적인 산은 하기를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다: 아세트산, 2,2-디클로로아세트산, 아실화 아미노산, 아디프산, 알긴산, 아스코르브산, L-아스파르트산, 벤젠술폰산, 벤조산, 4-아세트아미도벤조산, (+)-캄포르산, 캄포르술폰산, 카프르산, 카프로익산, 카프릴산, 신남산, 시트르산, 사이클람산, 에탄-1,2-디술폰산, 에탄술폰산, 2-하이드록시-에탄술폰산, 포름산, 푸마르산, 갈락타르산, 겐티스산, 글루코헵톤산, D-글루콘산, D-글루코론산, L-글루탐산, 베타-옥소-글루타르산, 글리콜산, 히푸르산, 브롬화수소산, 염산, (+)-L-락트산, (±)-DL-락트산, 락토비온산, 말레산, (-)-L-말산, 말론산, (±)-DL-만델산, 메탄술폰산, 나프탈렌-2-술폰산, 나프탈렌-1,5-디술폰산, 1-하이드록시-2-나프트산, 니코틴산, 질산, 올레산, 오로트산, 옥살산, 팔미트산, 파모익산, 인산, L-피로글루탐산, 살리실산, 4-아미노-살리실산, 세바스산, 스테아르산, 숙신산, 황산, 탄닌산, (+)-L-타르타르산, 티오시안산, p-톨루엔술폰산, 트리플루오로메틸술폰산 및 운데실렌산. 약학적으로 허용 가능한 염의 제조에 사용될 수 있는 대표적 염기는 비제한적으로 암모니아, L-아르기닌, 베네타민, 벤자틴, 수산화칼슘, 콜린, 디메틸에탄올아민, 디에탄올아민, 디에틸아민, 2-(디에틸아미노)-에탄올, 에탄올아민, 에틸렌-디아민, N-메틸-글루카민, 하이드라바민, 1H-이미다졸, L-라이신, 수산화마그네슘, 4-(2-하이드록시에틸)-모르폴린, 피페라진, 수산화칼륨, 1-(2-하이드록시에틸)-피롤리딘, 이차 아민, 수산화나트륨, 트리에탄올아민, 트로메타민 및 수산화아연을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.이 포함된다.
본 발명의 화합물의 명칭은 어드밴스드 케미컬 디벨롭먼트 인코포레이션(Advanced Chemical Development, Inc.)의 소프트웨어(ACD/네임 프로덕트 버전 10.01; Build 15494, 2006년 12월 1일)를 사용하여 화학 초록 서비스(Chemical Abstracts Service, CAS)에 의해 동의된 명명 규칙에 따르거나, 또는 어드밴스드 케미컬 디벨롭먼트 인코포레이션의 소프트웨어(ACD/네임 프로덕트 버전 10.01.0.14105, 2006년 10월)를 사용하여 국제 순수 응용 화학 연합(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)에 의해 동의된 명명 규칙에 따라서 생성되었다.
호변이성질체 형태의 경우에는, 특정 구조의 나타낸 호변이성질체 형태의 명칭이 생성되었다. 나타내지 않은 다른 호변이성질체 형태도 또한 본 발명의 범주 내에 포함된다. 화학식 I에 따른 화합물은 그의 호변이성질체 형태(I*) 및 분리불가능한 혼합물 형태와 동적 평형 상태로 있을 수 있다. 그러한 호변이성질체 형태는 명시적으로 상기 화학식에 나타내지는 않았으나, 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
Figure pct00006
화합물의 제조
실험 절차 1
화학식 I-a에 따른 최종 화합물은 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드에서, 적합한 염기, 예를 들어 K3PO4, 구리 촉매, 예를 들어, CuI 및 디아민, 예를 들어 (1R,2R)-(-)-1,2-디아미노시클로헥산의 존재 하에, 예를 들어 반응 혼합물을 마이크로웨이브 조사 하에 180℃에서 예를 들어 135분 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 수행되는 반응인 반응식 1에 따라 화학식 II의 중간체 화합물을 화학식 III의 화합물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 반응식 1에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되고, W는 할로이다.
[반응식 1]
Figure pct00007
실험 절차 2
부가적으로, 화학식 I-a에 따른 최종 화합물은 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 디클로로메탄에서, 적합한 염기, 예를 들어 트리에틸아민의 존재 하에, 축합제, 예를 들어 O-(7아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N’,N’-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 [HATU, CAS 148893-10-1] 또는 4-(4,6-디메톡시-1,3,5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드 [DMTMM, CAS 3945-69-5]의 존재 하에, 예를 들어 반응 혼합물을 25℃에서 예를 들어 2시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 수행되는 반응인 반응식 2에 따라 화학식 V의 중간체 화합물을 화학식 IV의 화합물과 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 반응식 2에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의된다.
[반응식 2]
Figure pct00008
실험 절차 3
부가적으로, 화학식 I-a에 따른 최종 화합물은 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 디클로로메탄에서, 적합한 염기, 예를 들어 피리딘의 존재 하에 실온에서 2시간 동안 수행되는 반응인 반응식 3에 따라 화학식 V의 중간체 화합물을 화학식 VI의 화합물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 반응식 3에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되고, Y는 할로이다.
[반응식 3]
Figure pct00009
실험 절차 4
화학식 I-b에 따른 최종 화합물은 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 1,4-디옥산, 에탄올 또는 불활성 용매들의 혼합물, 예를 들어, 1,2-디메톡시에탄/물/에탄올 또는 1,4-디옥산/물에서, 적합한 염기, 예를 들어 수성 K3PO4, NaHCO3 또는 Cs2CO3, Pd-착물 촉매, 예를 들어, [1,1’-비스(디페닐포스피노)페로센] 디클로로팔라듐(II) [CAS 72287-26-4] 또는 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(0) 또는 트랜스-비스디시클로헥실아민)팔라듐 디아세테이트 [DAPCy, CAS 628339-96-8]의 존재 하에, 반응 혼합물을 80℃에서, 반응이 완료될 때까지, 전형적으로 2 내지 20시간 공안 가열하거나 예를 들어 반응 혼합물을 마이크로웨이브 조사 하에 130℃에서 예를 들어 10분 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 수행되는 반응인 반응식 4에 따르 화학식 II의 중간체 화합물을 화학식 VII의 화합물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 반응식 4에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되고, W는 할로이다. R3 및 R4는 수소 또는 알킬일 수 있거나, 또는 함께 취해져서 예를 들어 화학식 -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, 또는 -C(CH3)2C(CH3)2-의 2가 라디칼을 형성할 수 있다.
[반응식 4]
Figure pct00010
실험 절차 5
화학식 V 및 화학식 II의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 5에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 5]
Figure pct00011
A: 브로모를 아민으로 전환
B: 티오아미드를 아미딘으로 전환:
C: 아미드를 티오아미드로 전환(가황(thionation))
상기 반응식 5에서 화학식 V의 중간체 화합물은 당업계에 공지된 구리 촉매화 유형의 커플링 절차(반응 단계 A)에 따라서 화학식 II의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 커플링은, 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 DMSO에서, 적합한 염기의 혼합물, 예를 들어 디메틸에틸렌디아민 및 Na2CO3의 혼합물, 및 구리 촉매, 예를 들어 CuI의 존재 하에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 110℃에서, 반응이 완료될 때까지, 예를 들어 1시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 II의 상기 중간체 화합물을 소듐 아지드로 처리함으로써 수행될 수 있다.
상기 반응식 5에서 화학식 II의 중간체 화합물은, 당업계에 공지된 티오아미드를 아미딘으로 전환하는 절차(반응 단계 B)에 따라서 화학식 VIII의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 편리하게는 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 물 또는 메탄올 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 60℃에서, 예를 들어 6시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에, 화학식 VIII의 중간체 화합물을 암모니아 공급원, 예를 들어 염화암모늄 또는 수성 암모니아로 처리함으로써 수행될 수 있다.
상기 반응식 5에서 화학식 VIII의 중간체 화합물은 당업계에 공지된 가황 절차(반응 단계 C)에 따라서 화학식 IX의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은, 편리하게는 반응 불활성 용매, 예를 들어 테트라히드로푸란 또는 1,4-디옥산 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 50℃에서, 예를 들어 50분 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에, 화학식 IX의 중간체 화합물을 가황제, 예를 들어 5황화인 또는 2,4-비스-(4-메톡시페닐)-1,3-디티아-2,4-디포스페탄 2,4-디술피드[로슨(Lawesson) 시약, CAS 19172-47-5]로 처리함으로써 수행될 수 있다.
실험 절차 6
화학식 IX의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 6에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 6]
Figure pct00012
D: 술피닐 기 제거 및 분자내 락탐화
E: 그리냐르 부가(Grignard addition)
F: 마이클 부가(Michael addition)
G: 술포닐이미노 형성
상기 반응식 6에서 화학식 IX의 중간체 화합물은 술피닐 기의 제거, 이어서 분자내 락탐화(반응 단계 D)에 의해 화학식 X의 중간체 화합물로부터 제조될 수 있으며, 여기서, R5는 C1-4 알킬이다. 상기 전환은 화학식 X의 중간체를 적합한 불활성 용매, 예를 들어, 1,4-디옥산에서, 적합한 온도, 예를 들어 실온에서 반응의 완료를 달성하는 데 필요한 시간, 예를 들어 10분 동안 적합한 산, 예를 들어, 염산으로 처리함으로써 수행될 수 있다. 그 후, 분자내 환화는 적합한 온도에서, 전형적으로 실온에서 반응이 완료될 때까지, 예를 들어 30분 동안 수성 염기, 예를 들어, 중탄산나트륨의 첨가에 의해 수행된다.
상기 반응식 6에서 R5가 C1- 4알킬인 화학식 X의 중간체 화합물은 그리냐르 부가(반응 단계 E)에 의해 R5가 C1- 4알킬인 화학식 XI의 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 화학식 XI의 중간체 화합물을 루이스산(Lewis acid) 첨가제, 예를 들어 보론 트리플루오라이드 에테레이트의 존재 하에, 반응-불활성 용매, 예를 들어 THF의 존재 하에 적절한 그리냐르 시약, 예를 들어 메틸마그네슘 브로마이드로 처리함으로써 수행될 수 있다. 반응 혼합물을 적합한 온도, 예를 들어 -78℃에서 반응이 완료될 때까지, 예를 들어 30분 동안 교반시킨다.
상기 반응식 6에서 R5가 C1- 4알킬인 화학식 XI의 중간체 화합물은 마이클 부가(반응 단계 F)에 의해 화학식 XII의 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 화학식 XII의 중간체 화합물을 반응-불활성 용매, 예를 들어 THF에서 적절한 마이클 수용체(Michael acceptor), 예를 들어 에틸 (2E)-4,4,4-트리플루오로부트-2-에노에이트, 및 적합한 염기, 예를 들어, 포타슘 tert-부톡시드로 처리함으로써 수행될 수 있다. 반응 혼합물을 적합한 온도, 예를 들어 -30℃에서 반응이 완료될 때까지, 예를 들어 1시간 동안 교반시킨다.
상기 반응식 6에서 화학식 XII의 중간체 화합물은 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 헵탄 또는 THF에서 적합한 루이스산, 예를 들어, 티타늄 테트라에톡시드의 존재 하에, 예를 들어 반응 혼합물을 70℃에서 예를 들어 16시간의 기간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XIII의 중간체 화합물과 tert-부틸술핀아미드 사이의 반응(반응 단계 G)에 의해 제조될 수 있다.
반응식 6에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되고, R5는 C1-4 알킬이고, W는 할로이다.
화학식 XIII의 중간체 화합물은 구매가능하거나, 당업계에 공지된 반응 절차에 의해 합성될 수 있다.
실험 절차 7
화학식 XIV의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 7에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 7]
Figure pct00013
B: 티오아미드를 아미딘으로 전환:
C: 아미드를 티오아미드로 전환(가황)
상기 반응식 7에서 화학식 XIV-a 또는 XIV-b의 중간체 화합물은, 당업계에 공지된 티오아미드를 아미딘으로 전환하는 절차(반응 단계 B)에 따라서 화학식 XV의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 편리하게는 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 물 또는 메탄올 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 60℃에서, 예를 들어 6시간 동안 가열하거나 반응물을 마이크로웨이브 조사 하에 120℃에서 1시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XV의 중간체 화합물을 암모니아 공급원, 예를 들어 염화암모늄 또는 수성 암모니아로 처리함으로써 수행될 수 있다.
상기 반응식 7에서 화학식 XV의 중간체 화합물은 당업계에 공지된 가황 절차(반응 단계 C)에 따라서 화학식 XVI의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은, 편리하게는 반응 불활성 용매, 예를 들어 테트라하이드로푸란 또는 1,4-디옥산 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 50℃에서, 예를 들어 2시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XVI의 중간체 화합물을 가황제, 예를 들어 5황화인 또는 2,4-비스-(4-메톡시페닐)-1,3-디티아-2,4-디포스페탄 2,4-디술피드[로슨 시약, CAS 19172-47-5]로 처리함으로써 수행될 수 있다.
반응식 7에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되며, W는 할로 또는 수소이다.
실험 절차 8
화학식 XVII의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 8에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 8]
Figure pct00014
B: 티오아미드를 아미딘으로 전환
C: 아미드를 티오아미드로 전환(가황)
G: 니트로를 아미노로 환원
H: 질화
상기 반응식 8에서 화학식 XVII의 중간체 화합물은, 당업계에 공지된 티오아미드를 아미딘으로 전환하는 절차(반응 단계 B)에 따라서 화학식 XVIII의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 편리하게는 적합한 반응-불활성 용매, 예를 들어 물 또는 메탄올 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 60℃에서, 예를 들어 6시간 동안 가열하거나 반응물을 마이크로웨이브 조사 하에 120℃에서 1시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XVIII의 중간체 화합물을 암모니아 공급원, 예를 들어 염화암모늄 또는 수성 암모니아로 처리함으로써 수행될 수 있다.
상기 반응식 8에서 화학식 XVIII의 중간체 화합물은 당업계에 공지된 가황 절차(반응 단계 C)에 따라서 화학식 XIX의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은, 편리하게는 반응 불활성 용매, 예를 들어 테트라하이드로푸란 또는 1,4-디옥산 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 50℃에서, 예를 들어 2시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XIX의 중간체 화합물을 가황제, 예를 들어 5황화인 또는 2,4-비스-(4-메톡시페닐)-1,3-디티아-2,4-디포스페탄 2,4-디술피드[로슨 시약, CAS 19172-47-5]로 처리함으로써 수행될 수 있다.
화학식 XIX의 중간체 화합물은 반응식 8에 따라 당업계에 공지된 니트로를 아미노로 환원시키는 절차(반응 단계 G)에 따라서 화학식 XX의 상응하는 중간체로부터 제조될 수 있다. 상기 환원은 편리하게는 당업계에 공지된 촉매적 수소화 절차에 따라서 수행될 수 있다. 예를 들어 상기 환원은 수소 분위기 하에 그리고 적절한 촉매, 예를 들어 목탄상의 팔라듐, 목탄상의 백금, 라니(Raney)-니켈 등의 촉매의 존재 하에서, 화학식 XX의 중간체 화합물을 교반함으로써 실시될 수 있다. 적합한 용매로는 예를 들어 물, 알칸올, 예를 들어, 메탄올 에탄올 등, 에스테르, 예를 들어, 에틸 아세테이트 등이 있다. 상기 환원 반응의 속도를 향상시키기 위해서, 반응 혼합물의 온도 및/또는 압력을 상승시키는 것이 유리할 수 있다.
화학식 XX의 중간체 화합물은 반응식 8에 따라 당업계에 공지된 질화 절차(반응 단계 H)에 따라서 화학식 XXI의 상응하는 중간체로부터 제조될 수 있다. 상기 질화는 편리하게는 적합한 양성자화제(protonating agent), 예를 들어 황산의 존재 하에 적당한 온도, 예를 들어 25℃에서, 예를 들어 2시간 동안 화학식 XXI의 상응하는 중간체 화합물을 질화제, 예를 들어 질산으로 처리함으로써 수행될 수 있다.
반응식 8에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의된다.
실험 절차 9
화학식 XXII의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 9에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 9]
Figure pct00015
I: 메실레이트를 메틸로 전환
J: 알코올을 메실레이트로 전환
K: 에스테르를 알코올로 환원
L: 마이클 부가 및 분자내 락탐화
상기 반응식 9에서 화학식 XXII의 중간체 화합물은, 당업계에 공지된 메실레이트를 메틸로 전환하는 절차(반응 단계 I)에 따라서 화학식 XXIII의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 편리하게는 반응 불활성 용매, 예를 들어 디메틸포름아미드 또는 테트라하이드로푸란 등에서, 예를 들어, 반응 혼합물을 70℃에서, 예를 들어 4시간 동안 가열하는 것과 같은 열적 조건 하에 화학식 XXIII의 중간체 화합물을 환원제, 예를 들어 수소화붕소나트륨 또는 수소화알루미늄리튬으로 처리함으로써 수행될 수 있다.
상기 반응식 9에서 화학식 XXIII의 중간체 화합물은, 당업계에 공지된 알코올을 메실레이트로 전환하는 절차(반응 단계 J)에 따라서 화학식 XXIV의 상응하는 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 편리하게는 반응 불활성 용매, 예를 들어 디클로로메탄에서, 적합한 염기, 예컨대 트리에틸아민의 존재 하에, 적당한 온도, 예를 들어 0℃에서 2시간 동안 화학식 XXIV의 중간체 화합물을 적합한 시약, 예를 들어 메탄술포닐 클로라이드로 처리함으로서 수행될 수 있다.
화학식 XXIV의 중간체 화합물은 반응식 9에 따라 당업계에 공지된 에스테르를 알코올로 환원시키는 절차(반응 단계 K)에 따라서 화학식 XXV의 상응하는 중간체로부터 제조될 수 있다. 상기 환원은 편리하게는 적합한 용매, 예를 들어 테트라하이드로푸란 등, 또는 용매들의 혼합물, 예를 들어 테트라하이드로푸란과 물의 혼합물에서 화학식 XXV의 중간체 화합물을 적합한 환원제, 예를 들어 수소화붕소나트륨으로 처리함으로써 수행될 수 있다. 반응은 적당한 온도, 예를 들어 0℃에서 2시간 동안 실시될 수 있다.
상기 반응식 9에서 화학식 XXV의 중간체 화합물은 마이클 부가, 이어서 분자내 락탐화(반응 단계 L)에 의해 화학식 XXVI의 중간체 화합물로부터 제조될 수 있다. 상기 전환은 화학식 XXVI의 중간체 화합물을 반응-불활성 용매, 예를 들어 THF에서 적절한 마이클 수용체, 예를 들어 에틸 (2E)-4,4,4-트리플루오로부트-2-에노에이트, 및 적합한 염기, 예를 들어, 수소화나트륨으로 처리함으로써 수행될 수 있다. 반응 혼합물을 적합한 온도, 예를 들어 0℃에서 반응이 완료될 때까지, 예를 들어 6시간 동안 교반시킨다.
반응식 9에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의되고, Y는 할로 또는 수소이고, R6은 메틸 또는 에틸이다.
실험 절차 10
대안적으로, 화학식 XVII의 중간체 화합물은 일반적으로 하기 반응식 10에 나타낸 반응 단계에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 10]
Figure pct00016
G: 니트로를 아미노로 환원
H: 질화
화학식 XVII의 중간체 화합물은 반응식 10에 따라 당업계에 공지된 니트로를 아미노로 환원시키는 절차(반응 단계 G)에 따라서 화학식 XXVII의 상응하는 중간체로부터 제조될 수 있다. 상기 환원은 편리하게는 당업계에 공지된 촉매적 수소화 절차에 따라서 수행될 수 있다. 예를 들어 상기 환원은 수소 분위기 하에 그리고 적절한 촉매, 예를 들어 목탄상의 팔라듐, 목탄상의 백금, 라니-니켈 등의 촉매의 존재 하에서, 화학식 XXVII의 중간체 화합물을 교반함으로써 실시될 수 있다. 적합한 용매로는 예를 들어 물, 알칸올, 예를 들어, 메탄올 에탄올 등, 에스테르, 예를 들어, 에틸 아세테이트 등이 있다. 상기 환원 반응의 속도를 향상시키기 위해서, 반응 혼합물의 온도 및/또는 압력을 상승시키는 것이 유리할 수 있다.
화학식 XXVII의 중간체 화합물은 반응식 10에 따라 당업계에 공지된 질화 절차(반응 단계 H)에 따라서 화학식 XIV-b의 상응하는 중간체로부터 제조될 수 있다. 상기 질화는 편리하게는 적합한 양성자화제, 예를 들어 황산의 존재 하에 적당한 온도, 예를 들어 0℃에서, 예를 들어 30분 동안 화학식 XIV-b의 상응하는 중간체 화합물을 질화제, 예를 들어 질산으로 처리함으로써 수행될 수 있다.
반응식 10에서, 모든 변수는 화학식 I에서와 같이 정의된다.
약리학적 특성
본 발명의 화합물 및 이의 약학적으로 허용가능한 조성물은 BACE를 억제하며, 따라서 알츠하이머병(AD), 경도 인지 장애(MCI), 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 뇌 아밀로이드 혈관병증, 다발 경색 치매, 다운 증후군, 파킨슨병 관련 치매, 알츠하이머형 치매, 혈관성 치매, HIV 질환으로 인한 치매, 두부 외상으로 인한 치매, 헌팅톤병으로 인한 치매, 피크병(Pick’s disease)으로 인한 치매, 크로이츠펠트-야콥병(Creutzfeldt-Jakob disease)으로 인한 치매, 전측두엽 치매, 권투선수 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매, 및 연령-관련 및 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애의 치료 또는 예방에 유용할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “치료”라는 용어는 질환의 진행을 늦추거나, 중단시키거나, 저지 또는 중지시킬 수 있거나, 또는 증상을 완화할 수 있는 모든 공정을 말하는 것으로 의도되지만, 반드시 모든 증상을 완전히 없애는 것을 나타내는 것은 아니다.
본 발명은 또한 AD, MCI, 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 대뇌 아밀로이드 혈관병증, 다발 경색 치매, 다운 증후군, 파킨슨병 관련 치매, 알츠하이머형 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매 및 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 질환 또는 병태의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 화학식 I에 따른 화합물, 이의 입체이성질체 형태 또는 이의 약학적으로 허용가능한 산 또는 염기 부가염에 관한 것이다.
본 발명은 또한 AD, MCI, 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 대뇌 아밀로이드 혈관병증, 다발 경색 치매, 다운 증후군, 파킨슨병 관련 치매, 알츠하이머형 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매 및 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 질환 또는 병태의 위험의 감소, 조절, 개선, 예방 또는 치료에 사용하기 위한 화학식 I에 따른 화합물, 이의 입체이성질체 형태 또는 이의 약학적으로 허용가능한 산 또는 염기 부가염에 관한 것이다.
이상에서 이미 언급된 바와 같이, "치료"라는 용어는 반드시 모든 증상의 완전한 제거를 나타내는 것은 아니지만, 또한 상기에 언급된 임의의 장애에서의 증상의 치료를 말할 수 있다. 화학식 I의 화합물의 유용성을 고려하여, 이상에서 언급된 질환중 어느 하나를 앓고 있는 대상체, 예컨대 인간을 포함하는 온혈 동물의 치료 방법, 또는 이를 앓고 있는 대상체, 예컨대 인간을 포함하는 온혈 동물의 예방 방법이 제공된다.
상기 방법은 대상체, 예컨대 인간을 포함하는 온혈 동물에게의 치료적 유효량의 화학식 I의 화합물, 이의 입체이성질체 형태, 이들의 약학적으로 허용가능한 부가염 또는 용매화물의 투여, 즉 전신 또는 국소 투여, 바람직하게는 경구 투여를 포함한다.
따라서 본 발명은 또한 필요로 하는 대상체에게 치료적 유효량의 본 발명에 따른 화합물을 투여하는 단계를 포함하는, 이상에서 언급된 질환 중 임의의 것의 예방 및/또는 치료 방법에 관한 것이다.
베타-부위 아밀로이드 절단 효소 활성을 조절하는 방법으로서, 이는 이를 필요로 하는 대상체에게 치료적 유효량의 제1항에 따른 화합물 또는 제10항에 따른 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함한다.
치료 방법은 또한 일일 1회 내지 4회 섭취의 요법(regimen)으로 활성 성분을 투여하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 치료 방법에서, 본 발명에 따른 화합물은 바람직하게는 투여 전에 제형화된다. 이하에 기술된 바와 같이, 적합한 약학 제형은 널리 공지된 그리고 용이하게 입수가능한 성분들을 사용하여 공지된 절차에 의해 제조된다.
알츠하이머병 또는 이의 증상을 치료 또는 예방하는데 적합할 수 있는 본 발명의 화합물은, 단독으로 또는 하나 이상의 추가의 치료제와 조합되어 투여될 수 있다. 병용 요법은 화학식 I의 화합물 및 하나 이상의 추가의 치료제를 함유하는 단일한 약학적 투여 제형을 투여하는 것뿐만 아니라, 화학식 I의 화합물 및 각각의 추가의 치료제를 그 자체의 별개의 약학적 투여 제형으로 투여하는 것도 포함한다. 예를 들어, 화학식 I의 화합물과 치료제는 단일 경구 투여 조성물, 예를 들어 정제 또는 캡슐로 함께 환자에게 투여될 수 있거나, 또는 각각의 약제는 별개의 경구 투여 제형으로 투여될 수 있다.
당업자는 본원에서 언급된 질환 또는 병태에 대한 대안적인 명명, 질병 분류, 및 분류 시스템에 친숙할 것이다. 예를 들어, 문헌[Diagnostic & Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5TM) of the American Psychiatric Association(제5판)]은, 신경 인지 장애(neurocognitive disorder; NCD)(주요 및 경도 신경 인지 장애 둘 다), 특히, 알츠하이머병, 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury; TBI), 루이 소체병, 파킨슨병 또는 혈관성 NCD(예를 들어, 다경색을 동반하는 혈관성 NCD)로 인한 신경 인지 장애와 같은 용어를 이용한다. 그러한 용어는 당업자에 의해 본원에 언급된 질환 또는 병태 중 일부에 대한 대안적 명명법으로 사용될 수 있다.
약학 조성물
본 발명은 또한 베타-세크레타제의 억제가 유익한 질환, 예를 들어 알츠하이머병(AD), 경도 인지 장애(MCI), 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 다운 증후군, 뇌졸중 관련 치매, 파킨슨병 관련 치매 및 베타-아밀로이드 관련 치매 및 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 및 기타 대사 장애를 예방 또는 치료하기 위한 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 화학식 I에 따른 화합물의 치료적 유효량 및 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제를 포함한다.
활성 성분은 단독으로 투여하는 것이 가능하지만, 그것을 약학 조성물로서 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 본 발명에 따른 화합물을 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제와 함께 포함하는 약학 조성물을 추가로 제공한다. 담체 또는 희석제는 조성물의 기타 성분과 상용성이고 이의 수용자에 대해 유해하지 않다는 의미에서 “허용가능”해야 한다.
본 발명의 약학 조성물은 제약 분야에 잘 알려진 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 활성 성분으로서의 염기 형태 또는 부가염 형태의 특정 화합물의 치료적 유효량을 약학적으로 허용가능한 담체와 친밀한 혼합물 형태로 배합하며, 이는 투여에 요망되는 제제의 형태에 따라 매우 다양한 형태를 취할 수 있다. 바람직하게는, 이들 약학 조성물은 바람직하게는 경구, 경피 또는 비경구 투여와 같은 전신 투여에 적합하거나, 또는 흡입, 코 스프레이, 점안액을 통하거나 크림, 겔, 샴푸 등을 통한 것과 같은 국소 투여에 적합한 일원화(unitary) 투여 형태이다. 예를 들어, 조성물을 경구 투여 형태로 제조함에 있어서, 통상의 약학적 매질 중 임의의 것, 예를 들어 현탁액, 시럽, 엘릭시르 및 용액과 같은 경구 액체 제제의 경우에는 물, 글리콜, 오일, 알코올 등; 또는 산제, 환제, 캡슐 및 정제의 경우에는 전분, 당, 카올린, 활택제, 결합제, 붕해제 등과 같은 고체 담체가 이용될 수 있다. 투여 용이성으로 인해, 정제 및 캡슐이 가장 유리한 경구 투여 단위 형태를 나타내며, 이 경우에는 고체 약학 담체가 명백히 이용된다. 비경구 조성물의 경우, 다른 성분이 예컨대 용해를 돕기 위하여 포함될 수 있긴 하지만, 담체는 대개 살균수를 적어도 아주 많이 포함할 것이다. 예를 들어, 담체가 식염수 용액, 글루코스 용액 또는 식염수와 글루코스 용액의 혼합물을 포함하는, 주사가능한 용액이 제조될 수 있다. 주사가능한 현탁액이 또한 제조될 수 있는데, 이 경우에는 적절한 액체 담체, 현탁제 등이 이용될 수 있다. 경피 투여에 적합한 조성물에서, 담체는 작은 비율의 임의의 성질의 적합한 첨가제와 선택적으로 배합된, 침투 향상제 및/또는 적합한 습윤제를 선택적으로 포함하는데, 상기 첨가제는 피부에 대해 어떠한 상당한 해로운 효과도 야기하지 않는다. 상기 첨가제는 피부로의 투여를 용이하게 할 수 있고/있거나 요망되는 조성물을 제조하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 조성물은 다양한 방식으로, 예를 들어 경피 패치로서, 스폿온(spoton)으로서 또는 연고로서 투여될 수 있다.
전술한 약학 조성물을 투여 용이성 및 투여량의 균일성을 위하여 투여 단위 형태로 제형화하는 것이 특히 유리하다. 본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 투여 단위 형태는 일원화 투여형으로서 적합한 물리적으로 별개인 단위를 말하며, 각각의 단위는 필요한 약학적 담체와 회합하여 요망되는 치료 효과를 생성하도록 계산된 소정량의 활성 성분을 함유한다. 그러한 투여 단위 형태의 예로는 정제(분할선이 있는 (scored) 또는 코팅된 정제를 포함), 캡슐, 환제, 분말 패킷, 웨이퍼, 주사가능한 용액 또는 현탁액, 티스푼풀(teaspoonful), 테이블스푼풀(tablespoonful) 등, 및 및 이들의 분리형 멀티플 (segregated multiple)이 있다.
정확한 투여량 및 투여 빈도는 사용되는 화학식 I의 특정 화합물, 치료될 특정 병태, 치료될 병태의 중증도, 특정 환자의 연령, 체중, 성별, 장애의 범위 및 전신 상태(general physical condition)뿐만 아니라 개인이 복약 중일 수 있는 기타 약에 따라 달라지며, 이는 당업자에게 잘 알려진 바와 같다. 더욱이, 상기 일일 유효량은 치료되는 대상체의 반응에 따라 및/또는 본 발명의 화합물을 처방하는 의사의 평가에 따라 감소 또는 증가될 수 있음이 명백하다.
투여 방식에 따라, 약학 조성물은 0.05 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 0.1 중량% 내지 50 중량%의 활성 성분, 및 1 중량% 내지 99.95 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 99.9 중량%, 더 바람직하게는 50 중량% 내지 99.9 중량%의 약학적으로 허용가능한 담체를 포함할 것이며, 모든 백분율은 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 화합물은 경구, 경피 또는 비경구 투여와 같은 전신 투여; 또는 흡입, 코 스프레이, 점안액을 통하거나 크림, 겔, 샴푸 등을 통한 것과 같은 국소 투여에 사용될 수 있다. 본 화합물은 바람직하게는 경구로 투여된다. 정확한 투여량 및 투여 빈도는 사용되는 화학식 I의 특정 화합물, 치료될 특정 병태, 치료될 병태의 중증도, 특정 환자의 연령, 체중, 성별, 장애의 범위 및 전신 상태뿐만 아니라 개인이 복약 중일 수 있는 기타 약에 따라 달라지며, 이는 당업자에게 잘 알려진 바와 같다. 더욱이, 상기 일일 유효량은 치료되는 대상체의 반응에 따라 및/또는 본 발명의 화합물을 처방하는 의사의 평가에 따라 감소 또는 증가될 수 있음이 명백하다.
단일 투여 형태를 생성하기 위해 담체 물질과 조합할 수 있는 화학식 I의 화합물의 양은 치료되는 질환, 포유류 종, 및 특정 투여 방식에 따라 달라질 것이다. 그러나, 일반적인 가이드로서, 본 발명의 화합물의 적합한 단위 용량은, 예를 들어 바람직하게는 활성 화합물 0.1 ㎎ 내지 약 1000 ㎎을 포함할 수 있다. 바람직한 단위 용량은 1 mg 내지 약 500 mg이다. 더 바람직한 단위 용량은 1 mg 내지 약 300 mg이다. 훨씬 더 바람직한 단위 용량은 1 mg 내지 약 100 mg이다. 그러한 단위 용량은 일일 1회 초과로, 예를 들어, 일일 2, 3, 4, 5 또는 6회 투여될 수 있지만, 바람직하게는 일일 1 또는 2회 투여되어, 70 kg 성인에 대한 총 투여량이 투여당 대상체의 체중 1 kg당 0.001 내지 약 15 mg의 범위가 되도록 한다. 바람직한 투여량은 투여당 대상체의 체중 1 ㎏당 0.01 내지 약 1.5 ㎎이고, 이러한 요법은 수 주일 또는 수 개월 동안, 그리고 일부의 경우에는 수 년 동안 확장될 수 있다. 그러나, 본 분야의 숙련자에 의해 잘 이해되듯이, 임의의 특정 환자를 위한 특정 용량 수준은 사용되는 특정 화합물의 활성; 치료되는 개인의 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별 및 식이; 투여 시간 및 경로, 배설 속도; 앞서 투여된 다른 약물; 그리고 치료 중인 특정 질환의 중증도를 포함하는 다양한 인자에 의존할 것임이 이해될 것이다.
전형적인 투여량은 일일 1회, 또는 일일 다회로 복약되는 1 ㎎ 내지 약 100 ㎎ 정제 또는 1 ㎎ 내지 약 300 ㎎ 정제 1개이거나, 또는 일일 1회 복약되고 비례적으로 더 높은 함량의 활성 성분을 포함하는 지속 방출(time-release) 캡슐 또는 정제 1개일 수 있다. 상기 지속 방출 효과는 상이한 pH 값에서 용해되는 캡슐 재료, 삼투압에 의해서 서서히 방출하는 캡슐, 또는 임의의 다른 공지된 제어 방출 수단에 의해 얻어질 수 있다.
당업자에게 명백한 바와 같이 일부 경우에는 이들 범위 밖의 투여량을 사용하는 것이 필요할 수 있다. 또한, 임상의 또는 치료 의사는 개별 환자 반응과 함께, 치료법을 시작, 중단, 조정 또는 종료하는 방법 및 시기를 알 것임이 주지된다.
상기 제공된 조성물, 방법 및 키트에 있어서, 당업자는, 각각에서 사용하기에 바람직한 화합물들이 상기 바람직한 것으로 언급된 화합물이라는 것을 이해할 것이다. 조성물, 방법 및 키트에 훨씬 더 바람직한 화합물로는 하기 비제한적인 실시예들에 제공된 화합물들이 있다.
실험 파트
이하, 용어 “m.p.”는 융점을 의미하며, “min”은 분을 의미하며, “aq.”는 수성을 의미하며, “r.m.”은 반응 혼합물을 의미하며, “r.t.”는 실온을 의미하며, “THF”는 테트라하이드로푸란을 의미하며, “DMF”는 디메틸포름아미드를 의미하며, “DCM”은 디클로로메탄을 의미하며, “EtOAc”는 에틸 아세테이트를 의미하며, “MeCN”은 아세토니트릴을 의미하며, “MeOH”는 메탄올을 의미하며, “rac”는 라세믹을 의미하며, “sat.”는 포화를 의미하며, “SFC”는 초임계 유체 크로마토그래피를 의미하며, “SFC-MS”는 초임계 유체 크로마토그래피/질량 분광법을 의미하며, “LC-MS”는 액체 크로마토그래피/질량 분광법을 의미하며, “GCMS”는 기체 크로마토그래피/질량 분광법을 의미하며, “HPLC”는 고성능 액체 크로마토그래피를 의미하며, “RP”는 역상을 의미하며, “UPLC”는 초고성능 액체 크로마토그래피를 의미하며, “Rt”는 체류 시간(분 단위)을 의미하며, “[M+H]+”는 화합물의 유리 염기의 양성자화된 것의 질량을 의미하며, “DMTMM”은 4-(4,6-디메톡시-1,3,5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드를 의미하며, “Et2O”는 디에틸에테르를 의미하며, “DMSO”는 디메틸술폭시드를 의미하며, “NMR”은 핵 자기 공명을 의미하며, “LDA”는 리튬 디이소프로필아미드를 의미하며, “NH4Cl”은 염화암모늄을 의미하며, “MgSO4”는 황산마그네슘을 의미하며, “NaHCO3”은 중탄산암모늄을 의미하며, “HCl”은 염산을 의미하며, “P2S5”는 5황화인을 의미하며, “Na2SO4”는 황산나트륨을 의미하며, “CO2”는 이산화탄소를 의미하며, “iPrNH2”는 이소프로필 아민을 의미하며, “NH4HCO3”은 탄산수소암모늄을 의미하며, “iPrOH”는 이소프로판올을 의미하며, “EtOH”는 에탄올을 의미하며, “wt”는 중량을 의미한다.
핵심 중간체뿐만 아니라 일부 최종 화합물의 경우, 키랄 중심의 절대 배열(R 및/또는 S로 표시됨)는 공지의 배열의 샘플과의 비교를 통해, 또는 절대 배열의 결정에 적합한 분석 기술, 예를 들어 VCD(vibrational circular dichroism, 진동 선회 이색성) 또는 X선 결정학의 사용을 통해 확립하였다.
A. 중간체의 제조
실시예 A1
중간체 1의 제조.
Figure pct00017
티타늄(IV) 이소프로폭시드 (65 g, 286 mmol)를 THF (600 mL) 중 3-브로모아세토페논 [(CAS 2142-63-4), 30 g, 150 mmol] 및 (R)-2-메틸-2-프로판술핀아미드 (21.9 g, 181 mmol)의 교반 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 80℃에서 16시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 물을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 규조토 패드에서 여과하였다. 여과액을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공에서 농축시켰다. 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 75/25까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 1 (38 g, 79%의 수율)을 황색 오일로서 생성하였다.
실시예 A2
중간체 2의 제조.
Figure pct00018
중간체 1 (20.6 g, 68 mmol) 및 에틸 (2E)-4,4,4-트리플루오로부트-2-에노에이트 (10.2 mL, 68 mmol)를 THF (950 mL)에 용해시키고, 질소 하에 -30℃까지 냉각시켰다. 온도를 -30℃에서 유지하면서 포타슘 tert-부톡시드 (15.3 g, 136 mmol)를 첨가하였다. 1시간 후, 반응물을 포화 NH4Cl 수용액 (110 mL)으로 켄칭하고, 혼합물을 실온까지 가온하였다. 상기 혼합물을 DCM (3회)으로 추출하고, 염수 (2회)로 세척하였다. 합한 유기층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 용매를 진공에서 증발시켰다. 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 80/20까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 2 하여, 중간체 2 (15.77 g, 46%의 수율)를 생성하였다.
실시예 A3
중간체 3의 제조.
Figure pct00019
질소 하에 -78℃에서 보론 트리플루오라이드 에테레이트 (17.6 mL, 67 mmol)를 THF (327 mL) 중 중간체 2 (15.8 g, 33.5 mmol)의 교반 용액에 적가하였다. 5분 후, 메틸마그네슘 브로마이드 (1.4 M, 120 mL, 167.6 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 -78℃에서 30분 동안 교반시켰다. 상기 반응물을 포화 NaHCO3 수용액 (120 mL)으로 켄칭하고, 혼합물을 DCM (3회)으로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 용매를 진공에서 증발시켰다. 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 90/10에서 60/40까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 3 (8.23 g, 50%의 수율)을 생성하였다.
실시예 A4
중간체 4의 제조.
Figure pct00020
HCl (디옥산 중 4 M 용액, 32 mL, 128 mmol) 을 중간체 3 (8.23 g, 14.2 mmol)에 서서히 첨가하고, 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반시켰다. 반응 혼합물을 진공에서 농축시키고, 잔사를 DCM (100 mL)에 용해시켰다. 포화 NaHCO3 수용액을 pH 8이 될 때까지 첨가하고, 반응 혼합물을 30분 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 DCM (3회)으로 추출하고, 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 용매를 진공에서 증발시켰다. 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 45/55까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 4 (5.26 g, 93%의 수율)를 부분입체 이성질체들의 혼합물로서 생성하였다.
실시예 A5
중간체 5의 제조.
Figure pct00021
실온에서 P2S5 (2.92 g, 13.14 mmol)를 THF (50 mL) 중 중간체 4 (5.26 g, 13.14 mmol)의 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 60℃에서 45분 동안 교반시키고, 그 후 실온까지 냉각시키고, 여과 제거하고, 유기 용매를 진공에서 증발시켰다. 조 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: DCM)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 증발시켜 중간체 5 (3.94 g, 85%의 수율)를 부분입체 이성질체들 (3:1)의 혼합물로서 생성하였다.
실시예 A6
중간체 6의 제조.
Figure pct00022
중간체 5 (1.67 g, 4.74 mmol)를 MeOH 중 7 N 암모니아 (153 mL)에 용해시키고, 이 반응 혼합물을 90℃에서 16시간 동안 교반하였다. 그 후, 용매를 증발시키고, 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 90/10까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 6 (1.46 g, 92%의 수율, 부분입체 이성질체들의 혼합물)을 갈색을 띠는 오일로서 생성하였다.
실시예 A7
중간체 7의 제조.
Figure pct00023
중간체 6 (1 g, 2.98 mmol)을 DMSO (43 mL) 중 소듐 아지드 (0.485 g, 7.46 mmol), 요오드화구리 (0.71 g, 5.22 mmol) 및 탄산나트륨 (0.632 g, 5.97 mmol)과 배합하고, 반응물을 탈기시켰다. 그 후, N,N’-디메틸에틸렌-디아민 (0.56 mL, 5.22 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 반응이 완료될 때까지 110℃에서 가열하였다. 반응 혼합물을 냉각시키고, DCM을 첨가하였다. 유기 층을 암모니아 수용액으로 세척하였다. 유기 층을 분리하고, 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 80/20까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 7 (0.271 g, 31%의 수율, 부분입체 이성질체들의 혼합물)을 생성하였다.
실시예 A8
중간체 8의 제조.
Figure pct00024
티타늄(IV) 이소프로폭시드 (126 g, 552.99 mmol)를 THF (600 mL) 중 5-브로모-2-플루오로아세토페논 [(CAS 198477-89-3), 120 g, 552.99 mmol] 및 (R)-2-메틸-2-프로판술핀아미드 (67 g, 552.99 mmol)의 교반 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 80℃에서 16시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물을 실온까지 냉각시키고, 물을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 규조토 패드에서 여과하였다. 여과액을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 진공에서 농축시켰다. 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 51/0에서 50/1까지의 석유 에테르/EtOAc )로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 8 (100 g, 57%의 수율)을 생성하였다.
실시예 A9
중간체 9의 제조.
Figure pct00025
중간체 8 (100 g, 312.5 mmol) 및 에틸 (2E)-4,4,4-트리플루오로부트-2-에노에이트 (53 g, 312.5 mmol)를 THF (500 mL)에 용해시키고, 질소 하에 -78℃까지 냉각시켰다. 온도를 -78℃에서 유지하면서 LDA 용액 (625 mL, 312.5 mmol)을 첨가하였다. 완전한 전환 후, 반응물을 포화 NH4Cl 수용액 (300 mL)을 사용하여 켄칭하고, 혼합물을 실온까지 가온하였다. 상기 혼합물을 DCM (3회)으로 추출하고, 염수 (2회)로 세척하였다. 합한 유기 층을 건조시키고 (MgSO4), 여과하고, 용매를 진공에서 증발시켜 중간체 9 (100 g, 81%의 수율)을 생성하고, 이를 다음 반응에서 그대로 사용하였다.
실시예 A10
중간체 10의 제조.
Figure pct00026
중간체 3의 합성에 대하여 보고한 것과 유사한 합성 절차에 따라 중간체 10을 제조하였다. 중간체 9 (120 g, 245.9 mmol)로부터 출발하여 중간체 10을 수득하고, 이를 다음 단계에서 그대로 사용하였다 (100 g, 80%의 수율).
실시예 A11
중간체 11의 제조.
Figure pct00027
중간체 4의 합성에 대하여 보고한 것과 유사한 합성 절차에 따라 중간체 11을 제조하였다. 중간체 10 (100 g, 198.4 mmol)으로부터 출발하여, 중간체 11을 수득하였다 (8.1 g, 12%의 수율).
실시예 A12
중간체 12의 제조.
Figure pct00028
중간체 5의 합성에 대하여 보고한 것과 유사한 합성 절차에 따라 중간체 12를 제조하였다. 중간체 11 (8 g, 18.98 mmol)로부터 출발하여, 중간체 12를 백색 분말로서 수득하였다 (5.53 g, 79%의 수율).
실시예 A13
중간체 13의 제조.
Figure pct00029
중간체 12 (5.53 g, 14.94 mmol)를 MeOH 중 7 N 암모니아 (482 mL)에 용해시키고, 반응 혼합물을 90℃에서 16시간 동안 교반시키고, 그 후 용매를 증발시키고, 조 생성물을 MeOH (482 mL) 중 7 N 암모니아에 재용해시키고, 반응 혼합물을 완전히 전환될 때까지 90℃에서 추가로 24시간 동안 교반시켰다. 용매를 증발시키고, 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 90/10까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 13 (5.073 g, 96%의 수율)을 갈색을 띤 오일로서 생성하였다.
실시예 A14
중간체 14의 제조.
Figure pct00030
중간체 7의 합성에 대하여 보고한 것과 유사한 합성 절차에 따라 중간체 14를 제조하였다. 중간체 13 (5.073 g, 14.37 mmol)으로부터 출발하여, 중간체 14를 연한 갈색 오일로서 수득하였다.
실시예 A15
중간체 15의 제조.
Figure pct00031
0℃에서 티오닐 클로라이드 (19.9 mL, 274.14 mmol)를 EtOH (264 mL) 중 2-아미노-2-(5-브로모-2-플루오로페닐)아세트산 (CAS: 318269-93-1, 20 g, 80.63 mmol)의 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 16시간 동안 환류시키고, 그 후 휘발물을 진공에서 제거하고, 조 생성물을 포화 NaHCO3 수용액으로 희석시켰다. 생성물을 DCM으로 추출하였다. 유기 층을 Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시켜 황색 오일을 생성하고, 이를 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 50/50까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 황색 오일로서의 중간체 15 (14.22 g, 64%)까지 진공에서 농축시켰다.
실시예 A16
중간체 16의 제조.
Figure pct00032
NaH (광유 중 60% 분산물, 6.08 g, 152.06 mmol)를 0℃에서 냉각시킨 THF (310 mL) 중 중간체 15 (13 g, 47.08 mmol)의 용액에 첨가하였다. 20분 동안 교반시킨 후, 에틸 4,4,4-트리플루오로크로토네이트 (24.7 mL, 164.79 mmol)를 적가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반시켰다. 그 후, 상기 혼합물을 물로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 제거하여 황색 고형물을 생성하고, 이를 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 100/0에서 60/40까지의 헵탄/EtOAc)로 추가로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 16 (13.4, 71%, 라세미 혼합물)을 황색 고형물로서 생성하였다.
실시예 A17
중간체 17의 제조.
Figure pct00033
수소화붕소나트륨 (7.127 g, 188.37 mmol)을 0℃에서 냉각시킨 THF (344 mL)와 물 (26 mL)의 혼합물 중 중간체 16 (15 g, 37.674 mmol)의 용액에 몇 부분으로 첨가하였다. 상기 혼합물을 5시간 동안 교반시키고, 그 후 이것을 포화 NH4Cl 수용액으로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 100/100에서 30/70까지의 헥산/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 17 (11.66 g, 87%, 라세미 혼합물)을 백색 고형물로서 생성하였다.
중간체 16 및 중간체 17의 합성에 대하여 보고한 것과 유사한 반응 조건을 이용하여, 중간체 17을 구매가능한 메틸 2-아미노-2-(5-브로모-2-플루오로페닐)아세테이트 (CAS:1218158-22-5)로부터 출발하여 두 단계로 또한 수득할 수 있다.
실시예 A18
중간체 18의 제조.
Figure pct00034
메탄술포닐 클로라이드 (0.26 mL, 3.37 mmol) 및 트리에틸아민 (0.47 mL, 3.37 mmol)을 0℃에서 냉각시킨 DCM (10 mL) 중 중간체 17 (400 mg, 1.12 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 포화 NH4Cl 수용액으로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 물질을 DMF (10 mL)에 용해시키고, 수소화붕소나트륨 (128 mg, 3.37 mmol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 70℃에서 4시간 동안 가열하였다. 상기 혼합물을 물로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 50/50에서 0/100까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하여 중간체 18 (220 mg, 58%의 수율, 라세미 혼합물)을 고형물로서 수득하였다 (융점: 166 내지 168℃).
실시예 A19
중간체 19의 제조.
Figure pct00035
P2S5 (89 mg, 0.40 mmol)를 THF (5 mL) 중 중간체 18 (170 mg, 0.50 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 50℃에서 2시간 동안 가열하였다. 생성된 현탁물을 여과하고, 여과액을 감압에서 농축시켰다. 조 생성물을 MeOH 중 7 M 암모니아 용액 (1 mL)에 용해시키고, 32% 암모니아 수용액 (2.5 mL)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 마이크로웨이브 조사 하에 120℃에서 1시간 동안 가열하고, 그 후 이것을 물로 희석시키고, DCM (3회)으로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 30/90/10의 EtOAc/헥산/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하여 중간체 19 (105 mg, 62%의 수율, 라세미 혼합물)를 고형물로서 수득하였다 (융점: 110 내지 112℃).
실시예 A20
중간체 20의 제조.
Figure pct00036
티오닐 클로라이드 (1.27 mL, 17.4 mmol)를 MeOH (45 mL) 중 2-아미노-2-(2-플루오로페닐)아세트산 [(CAS 84145-28-8), 2.26 g, 13.37 mmol]의 현탁물에 적가하고, 혼합물을 18시간 동안 환류시켰다. 그 후, 상기 혼합물을 진공에서 농축시키고, 조 생성물을 DCM (45 mL)에 현탁시키고, 트리에틸아민 (3.72 mL, 26.7 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고, 그 후 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 Et2O에 현탁시키고, 침전물을 여과로 제거하고, 여과액을 진공에서 농축시켜 중간체 20 (2.35 g, 96%의 수율, 라세미 혼합물)을 수득하였다.
실시예 A21
중간체 21 및 중간체 22의 제조.
Figure pct00037
수소화나트륨 (광유 중 60%, 1.31 g, 32.75 mmol)을 0℃에서 냉각시킨 THF (109 mL) 중 중간체 20 (2 g, 10.92 mmol)의 용액에 첨가하였다. 20분 동안 교반시킨 후, 에틸 (2E)-4,4,4-트리플루오로부트-2-에노에이트 (5.71 mL, 38.22 mmol)를 적가하고, 혼합물을 6시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 물로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 50/50의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 21 (1.36 g, 39%의 수율, 라세미 혼합물) 및 중간체 22 (765 mg, 23%의 수율, 라세미 혼합물) 둘 모두를 백색 고형물로서 수득하였다 (중간체 21, 융점: 161 내지 163℃; 중간체 22, 융점: 182 내지 184℃).
실시예 A22
중간체 23의 제조.
Figure pct00038
수소화붕소나트륨 (340 mg, 9.0 mmol)을 0℃에서 냉각시킨 THF:물의 혼합물 (18:1.5 mL) 중 중간체 22 (550 mg, 1.80 mmol)의 용액에 몇 부분으로 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 포화 NH4Cl 수용액으로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 70/30의 헵탄/EtOAc)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 중간체 23 (490 mg, 98%의 수율, 라세미 혼합물)을 고형물로서 수득하였다 (융점: 170 내지 172℃).
실시예 A23
중간체 24의 제조.
Figure pct00039
메탄술포닐 클로라이드 (0.39 mL, 5.1 mmol) 및 트리에틸아민 (0.71 mL, 5.1 mmol)을 0℃에서 냉각시킨 DCM (17 mL) 중 중간체 23 (470 mg, 1.69 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 포화 NH4Cl 수용액으로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 물질을 DMF (17 mL)에 용해시키고, 수소화붕소나트륨 (192 mg, 5.07 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 70℃에서 4시간 동안 가열하였다. 상기 혼합물을 물로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 50/50에서 100/0까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하여 중간체 24 (322 mg, 73%의 수율, 라세미 혼합물)를 고형물로서 수득하였다 (융점: 179 내지 181℃).
실시예 A24
중간체 25의 제조.
Figure pct00040
질산 (발연성, 90%, 0.2 mL)을 황산 (3.8 mL) 중 중간체 24 (500 mg, 1.91 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반시켰다. 상기 혼합물을 0℃에서 냉각시키고, 물로 희석시키고, 수성 층을 EtOAc (3회)로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 50/50에서 100/0까지의 헵탄/EtOAc)로 정제하여 중간체 25 (520 mg, 89%의 수율, 라세미 혼합물)를 고형물로서 수득하였다 (융점: 230 내지 232℃).
실시예 A25
중간체 26의 제조.
Figure pct00041
탄소상의 팔라듐 (10% (wt/wt), 90 mg, 50 mol %)을 MeOH (34 mL) 중 중간체 25 (520 mg, 1.70 mmol)의 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 수소 분위기 (1 atm) 하에 하룻밤 교반시키고, 그 후 규조토를 통하여 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: MeOH/EtOAc)로 정제하여 중간체 26 (450 mg, 96%의 수율, 라세미 혼합물)을 고형물로서 수득하였다 (융점: 134 내지 136℃).
실시예 A26
중간체 27의 제조.
Figure pct00042
P2S5 (290 mg, 1.3 mmol)를 THF (16 mL) 중 중간체 26 (450 mg, 1.63 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 50℃에서 2시간 동안 가열하였다. 생성된 현탁물을 여과하고, 여과된 것을 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 MeOH 중 7 M 암모니아 용액 (3.2 mL)에 용해시키고, 32% 암모니아 수용액 (8 mL)을 첨가하고, 혼합물을 마이크로웨이브 조사 하에 120℃에서 1시간 동안 가열하였다. 그 후, 반응 혼합물을 물로 희석시키고, DCM (33회)으로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 90/10의 EtOAc/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하여 중간체 27 (188 mg, 42%의 수율, 라세미 혼합물)을 고형물로서 수득하였다 (융점: 130 내지 132℃).
대안적으로, (순서대로) 중간체 27, 중간체 25 및 중간체 26의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 시퀀스(sequence)에 따라 중간체 24로부터 출발하여 중간체 27을 또한 수득할 수 있다.
B. 최종 화합물의 제조
실시예 B1
화합물 1: ( 4R,6S )-6- 메틸 -6-(3-피리미딘-5- 일페닐 )-4-(트리플루오로메틸)-3,4,5,6-테트라히드로피리딘-2-아민 및 화합물 2: (4S,6S)-6-메틸-6-(3-피리미딘-5-일페닐)-4-(트리플루오로메틸)-3,4,5,6-테트라히드로피리딘-2-아민의 제조.
Figure pct00043
중간체 6 (0.284 g, 0.847 mmol), 5-피리미디닐보론산 (0.157 g, 1.271 mmol) 및 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(0) (0.147 g, 0.127 mmol)을 1,4-디옥산 (12 mL)과 수성 NaHCO3 (포화 용액, 1.5 mL)의 혼합물에 용해시켰다. 생성된 혼합물을 질소로 플러싱(flushing)한 다음, 80℃에서 2시간 동안 가열하였다. 그 후 반응 혼합물을 물로 희석시키고, DCM으로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, 건조시키고 (Na2SO4), 여과하고, 용매를 진공에서 증발시켰다. 조 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 90/10까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켰다. 그 후, 이 잔사를 키랄팩(Chiralpak)® AD 다이셀(Daicel)에서 예비 SFC (20 x 250 mm; 이동상: CO2, 0.2% iPrNH2를 포함하는 MeOH)로 정제하여 화합물 1 (0.082 g, 29%의 수율) 및 또 다른 분획물을 생성하고, 상기 또 다른 분획물을 예비 HPLC (RP 바이닥 데날리(Vydac Denali) C18-10 μM 200 g, 5 cm; 이동상: 물 중 0.25% NH4HCO3 용액, MeCN)로 추가로 정제하여 화합물 2 (5 mg, 2%의 수율)를 생성하였다.
실시예 B2
화합물 3: N-{3-[( 2S,4R )-6-아미노-2- 메틸 -4-( 트리플루오로메틸 )-2,3,4,5- 테 트라히드로피리딘-2-일]페닐}-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드 및 화합물 4: N-{3-[(2S,4S)-6-아미노-2-메틸-4-(트리플루오로메틸)-2,3,4,5-테트라히드로피리딘-2-일]페닐}-5-메톡시피라진-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00044
5-메톡시피라진-2-카복실산 (0.064 g, 0.417 mmol)을 MeOH (15 mL)에 용해시키고, DMTMM (0.147 g, 0.5 mmol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 5분 동안 교반한 후, MeOH (5 mL) 중 중간체 7 (0.113 g, 0.417 mmol)의 용액을 0℃에서 첨가하고, 상기 혼합물을 추가로 4시간 동안 교반하였다. 용매를 진공에서 증발시켰다. 조 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 90/10까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켰다. 그 후, 이 잔사를 키랄팩® OD 다이셀에서 예비 SFC (20 x 250 mm; 이동상: CO2, 0.2% iPrNH2를 포함하는 MeOH)로 정제하여 화합물 3 (38 mg, 22%의 수율) 및 화합물 4 (14 mg, 8%의 수율)를 생성하였다.
실시예 B3
화합물 5: N-[3-[( 2S,4R )-6-아미노-2- 메틸 -4-( 트리플루오로메틸 )-4,5- 디히드 로-3H-피리딘-2-일]페닐]-5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-카르복스아미드 및 화합물 6: N-[3-[( 2S,4S )-6-아미노-2- 메틸 -4-( 트리플루오로메틸 )-4,5- 디히드로 -3H-피리딘-2-일]페닐]-5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00045
화합물 2 및 화합물 3의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-클로로-3-플루오로피리딘-2-카르복실산으로부터 출발하여 조 혼합물을 수득하고, 이를 키랄셀® OD 다이셀에서 예비 SFC (20 x 250 mm; 이동상: CO2, 0.2% iPrNH2를 포함하는 MeOH)로 추가로 정제하여 화합물 5 (30 mg, 19%의 수율) 및 화합물 6 (10 mg, 6%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B4
화합물 7: N-[3-[( 2S,4R )-6-아미노-2- 메틸 -4-( 트리플루오로메틸 )-4,5- 디히드로 -3H-피리딘-2-일]페닐]-5-시아노-피리딘-2-카르복스아미드 및 화합물 8: N-[3-[(2S,4S)-6-아미노-2-메틸-4-(트리플루오로메틸)-4,5-디히드로-3H-피리딘-2-일]페닐]-5-시아노-피리딘-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00046
화합물 2 및 화합물 3의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-시아노-2-카르복실산으로부터 출발하여 조 혼합물을 수득하고, 이를 먼저 RP 바이닥 데날리 C18에서 예비 HPLC (10 μM 200 g, 5 cm; 이동상: 물 중 0.25% NH4HCO3 용액, MeCN)로, 그리고 그 후 키랄셀® OD 다이셀 (20 x 250 mm; 이동상: CO2, 0.2% iPrNH2를 포함하는 MeOH)로 추가로 정제하여 화합물 5 (30 mg, 19%의 수율) 및 화합물 6 (10 mg, 6%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B5
화합물 9: N-{3-[( 2S,4R )-6-아미노-2- 메틸 -4-( 트리플루오로메틸 )-4,5- 디히드 로-3H-피리딘-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-메톡시-피라진-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00047
5-메톡시피라진-2-카복실산 (0.157 g, 1.02 mmol)을 MeOH (30 mL)에 용해시키고, DMTMM (0.299 g, 1.02 mmol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 5분 동안 교반한 후, MeOH (10 mL) 중 중간체 14 (0.28 g, 0.968 mmol)의 용액을 0℃에서 첨가하고, 상기 혼합물을 하룻밤 교반하였다. 용매를 진공에서 증발시켰다. 조 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 92/8까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켰다. 헵탄으로 처리하여 백색 침전물을 수득하고, 이를 하룻밤 건조시켜 (진공 오븐, 50℃) 화합물 9 (0.248 g, 60%의 수율)를 생성하였다.
실시예 B6
화합물 14: (±)-(2S*,3R*)-2-(4- 플루오로 -[1,1'-비페닐]-3-일)-2- 메틸 -3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로-2H-피롤-5-아민의 제조.
Figure pct00048
화합물 14: C2(RS);C3(RS), 단일부분입체이성질체 (시스)
테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (16 mg, 0.014 mmol) 및 5-피리미디닐보론산 (35 mg, 0.28 mmol)을 포화 NaHCO3 수용액과 디옥산의 혼합물 (2.8:2.4 mL) 중 rac-중간체 19 (48 mg, 0.14 mmol)의 용액에 첨가하고, 혼합물을 80℃에서 2시간 동안 가열하였다. 상기 혼합물을 물로 희석시키고, DCM (3회)으로 추출하였다. 유기 층을 분리하고, Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 진공에서 농축시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 85/15까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아)로 정제하여 화합물 14 (33 mg, 69%의 수율, 라세미 혼합물, 시스)를 수득하였다.
실시예 B7
화합물 15: (±)-N-(3-((2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로-2H-피롤-2-일)-4-플루오로페닐)-5-클로로피콜린아미드, 화합물 19: N-[3-[( 2S,3R )-5-아미노-2- 메틸 -3-( 트리플루오로메틸 )-3,4- 디히 드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-클로로-피리딘-2-카르복스아미드 및 화합물 20: N-[3-[( 2R,3S )-5-아미노-2- 메틸 -3-( 트리플루오로메틸 )-3,4- 디히드로피롤 -2-일]-4-플루오로-페닐]-5-클로로-피리딘-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00049
실온에서 5-클로로피콜린산 (29 mg, 0.18 mmol)을 MeOH (3.2 mL) 중 4-(4,6-디메톡시-1,3,5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드 (64 mg, 0.22 mmol)의 용액에 첨가하였다. 5분의 교반 후, 0℃에서 MeOH (3.2 mL) 중 rac-중간체 27의 용액을 첨가하고, 혼합물을 16시간 동안 교반시켰다. 용매를 진공에서 증발시키고, 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/10에서 95/5까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 화합물 15 (28 mg, 37%의 수율, 라세미 혼합물)를 백색 고형물로서 수득하고, 이를 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (20 x 250 mm; 이동상: 60% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 40% EtOH)로 추가로 정제하여 화합물 19 (13 mg, 9%의 수율) 및 화합물 20 (14 mg, 9%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B8
화합물 16: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-2-메틸-옥사졸-4-카르복스아미드, 화합물 35: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-2-메틸-옥사졸-4-카르복스아미드 및 화합물 36: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-2-메틸-옥사졸-4-카르복스아미드의 제조
Figure pct00050
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 2-메틸옥사졸-4-카르복실산으로부터 출발하여 화합물 16 (70 mg, 28%의 수율)을 수득하였다 (C18 엑스브리지(Xbridge)에서 예비 HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상: 74%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 26%의 MeCN으로부터 58%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 42%의 MeCN까지의 구배)). 키랄팩® AD-H 다이셀에서 키랄 SFC (20 x 250 mm, 5 μm; 이동상: 80% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 20% iPrOH)로 후속적으로 분리하여 화합물 35 (24 mg, 10%의 수율) 및 화합물 36 (29 mg, 12%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B9
화합물 17: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-메톡시-피라진-2-카르복스아미드, 화합물 27: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-메톡시-피라진-2-카르복스아미드 및 화합물 34: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-메톡시-피라진-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00051
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-메톡시피라진-2-카르복실산으로부터 출발하여 화합물 17 (96 mg, 36%의 수율)을 수득하고, 이를 키랄셀® OD-H 다이셀에서 키랄 SFC (20 x 250 mm, 5 μm; 이동상: 60% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 40% EtOH)로 추가로 정제하여 화합물 27 (30 mg, 11%의 수율) 및 화합물 34 (34 mg, 13%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B10
화합물 18: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-시아노-피리딘-2-카르복스아미드, 화합물 25: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-시아노-피리딘-2-카르복스아미드 및 화합물 26: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-시아노-피리딘-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00052
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-시아노-2-카르복실산으로부터 출발하여 화합물 18 (80 mg, 30%의 수율)을 수득하였다 (C18 엑스브리지에서 예비 HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상; 74%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 26%의 MeCN으로부터 58%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 42%의 MeCN까지의 구배)). 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (20 x 250 mm, 5 μm; 이동상: 60% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 40% EtOH)로 후속적으로 분리하여 화합물 25 (30 mg, 11%의 수율) 및 화합물 26 (28 mg, 11%의 수율)을 수득하였다.
실시예 B11
화합물 21: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-3-메톡시-피리딘-2-아민, 화합물 37: N-[3-[( 2S,3R )-5-아미노-2- 메틸 -3-( 트리플루오로메틸 )-3,4- 디히 드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-3-메톡시-피리딘-2-아민 및 화합물 28: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-3-메톡시-피리딘-2-아민의 제조
Figure pct00053
중간체 27 (200mg, 0.727 mmol)을 iPrOH (8.8 mL)에 용해시켰다. 그 후, 2-브로모-3-메톡시피리딘 (273 mg, 1.45 mmol), 이어서 H2SO4 (0.19 mL, 3.6 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 7일 동안 교반시키고, 그 후 실온까지 냉각시키고, DCM 및 NaHCO3 포화 용액을 첨가하였다. 생성물을 추출하고, 유기 층을 Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시켜 황색 오일을 생성하고, 이를 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔; 용출제: 100/0에서 92/8까지의 DCM/MeOH 중 7 M 암모니아 용액)로 정제하였다. 요망되는 분획물을 수집하고, 진공에서 농축시켜 황색 고형물을 생성하고, 이를 C18 엑스브리지에서 RP HPLC (30 x 100 mm 5 μm; 이동상: 67%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 33%의 MeCN으로부터 50%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 50%의 MeCN까지의 구배)로 추가로 정제하여 화합물 21 (135 mg, 49%)을 백색 고형물로서 생성하였다. 키랄팩® AD-H에서 키랄 SFC (5 μm 250 x 20 mm; 이동상: 80% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 20% EtOH)로 추가로 분리하여 화합물 37 (49 mg, 18%) 및 화합물 28 (51 mg, 18%)을 생성하였다.
실시예 B12
화합물 22: (±)-2-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-아닐리노]피리딘-3-카르보니트릴, 화합물 38: 2 -[3-[( 2S,3R )-5-아미노-2- 메틸 -3-( 트리플루오로메틸 )-3,4- 디 히드로피롤-2-일]-4-플루오로-아닐리노]피리딘-3-카르보니트릴 및 화합물 39: 2-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-아닐리노]피리딘-3-카르보니트릴의 제조
Figure pct00054
화합물 21의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 2-클로로니코티노니트릴로부터 출발하여 화합물 22 (27 mg, 10%의 수율)를 수득하였다 (C18 엑스브리지에서 RP HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상: 67%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 33%의 MeCN으로부터 50%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 50%의 MeCN까지의 구배)). 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (5 μm 250 x 20 mm; 이동상: 70% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 30% EtOH)로 추가로 분리하여 두 분획물을 생성하였으며, 이들 각각을 C18 엑스브리지에서 RP HPLC (30 x 150 mm; 이동상: 90%의 물 중 0.5% NH4CO3H 용액, 10%의 MeCN으로부터 0%의 물 중 0.5% NH4CO3H 용액, 100%의 MeCN까지의 구배)로 추가로 정제하였다. 화합물 38 (7 mg, 3%의 수율) 및 화합물 39 (8 mg, 3%의 수율)를 수득하였다.
실시예 B13
화합물 23: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2-메톡시에톡시)피라진-2-카르복스아미드, 화합물 29: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2-메톡시에톡시)피라진-2-카르복스아미드 및 화합물 30: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2-메톡시에톡시)피라진-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00055
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-(2-메톡시에톡시)-2-피라진카르복실산로부터 출발하여 화합물 23 (150 mg, 18%의 수율)을 수득하였다 (C18 엑스브리지에서 RP HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상: 74%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 26%의 MeCN으로부터 58%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 42%의 MeCN까지의 구배)). 먼저 시아노에서 비키랄 SFC (6 μm 150 x 21.2 mm; 이동상: 80% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 20% iPrOH), 그리고 그 후 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (5 μm 250 x 20 mm; 이동상: 70% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 30% EtOH)로 추가로 분리하여 화합물 29 (27 mg, 3%의 수율) 및 화합물 30 (29 mg, 4%의 수율)을 생성하였다.
실시예 B14
화합물 24: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2,2,2-트리플루오로에톡시)피라진-2-카르복스아미드, 화합물 31: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2,2,2-트리플루오로에톡시)피라진-2-카르복스아미드 및 화합물 32: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-(2,2,2-트리플루오로에톡시)피라진-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00056
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-(2,2,2-트리플루오로에톡시)피라진-2-카르복실산으로부터 출발하여 화합물 24 (27 mg, 18%의 수율)를 수득하였다 (C18 엑스브리지에서 RP HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상: 67%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 33%의 MeCN으로부터 50%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 50%의 MeCN까지의 구배)). 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (5 μm 250 x 20 mm; 이동상: 70% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 30% EtOH)로 추가로 분리하여 화합물 31 (9 mg, 6%의 수율) 및 화합물 32 (10 mg, 6%의 수율)를 생성하였다.
실시예 B15
화합물 40: (±)-N-[3-[(2S*,3R*)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-브로모-피리딘-2-카르복스아미드, 화합물 33: N-[3-[(2R,3S)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-브로모-피리딘-2-카르복스아미드 및 화합물 41: N-[3-[(2S,3R)-5-아미노-2-메틸-3-(트리플루오로메틸)-3,4-디히드로피롤-2-일]-4-플루오로-페닐]-5-브로모-피리딘-2-카르복스아미드의 제조
Figure pct00057
화합물 15의 합성에 사용한 것과 유사한 합성 절차에 따라, 5-(2,2,2-트리플루오로에톡시)피라진-2-카르복실산으로부터 출발하여 화합물 40 (140 mg, 21%의 수율)를 수득하였다 (C18 엑스브리지에서 RP HPLC로 정제한 후 (30 x 100 mm, 5 μm; 이동상: 67%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 33%의 MeCN으로부터 50%의 물 중 10 mM NH4CO3H (pH 9) 용액, 50%의 MeCN까지의 구배)). 키랄셀® OD-H에서 키랄 SFC (5 μm 250 x 20 mm; 이동상: 60% CO2, 0.3% iPrNH2를 포함하는 40% EtOH)로 추가로 분리하여 화합물 33 (54 mg, 8%의 수율) 및 화합물 41 (57 mg, 8%의 수율)을 생성하였다.
표 1에서의 화합물 1 내지 화합물 13 및 표 2에서의 화합물 14 내지 화합물 41은 상기 실시예 중 하나와 유사하게 제조한 화합물을 열거한다. 염 형태가 표시되지 않은 경우, 화합물은 유리 염기로서 수득되었다. ‘Ex. No.’는 화합물을 합성한 프로토콜에 따른 실시예 번호를 말한다. ‘Co.No.’는 화합물 번호를 의미한다.
[표 1]
Figure pct00058
Figure pct00059
[표 2]
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
C. 분석 파트
LCMS (액체 크로마토그래피/질량 분광법)
LCMS의 일반 절차
고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 측정을 LC 펌프, 다이오드-어레이(diode-array; DAD) 또는 UV 검출기 및 컬럼 - 각각의 방법에서 특정됨 - 을 이용하여 수행하였다. 필요할 경우, 추가의 검출기를 포함시켰다(하기의 방법에 대한 표를 참조).
컬럼으로부터의 유동물은 질량 분광계(MS)로 갔는데, 상기 분광계는 대기압 이온원으로 구성되었다. 화합물의 명목상 단일 동위 원소 분자량(MW) 및/또는 정확한 질량 단일 동위 원소 분자량의 확인을 허용하는 이온을 얻기 위하여 조정 파라미터(예를 들어, 스캐닝 범위, 드웰(dwell) 시간...)를 설정하는 것은 당업자의 지식 이내이다. 데이터 획득을 적절한 소프트웨어를 이용하여 수행하였다.
화합물을 그의 실험적 체류 시간(Rt) 및 이온에 의해 설명한다. 데이터의 표에서 다르게 특정되지 않으면, 보고된 분자 이온은 [M+H]+(양성자화된 분자) 및/또는 [M+H]-(탈양성자화된 분자)에 상응한다. 화합물을 직접적으로 이온화할 수 없었을 경우, 부가물의 유형이 특정되어 있다 (즉, [M+NH4]+, [M+HCOO]-, [M+CH3COO]- 등...). 다수의 동위 원소 패턴을 갖는 분자(예를 들어 Br, Cl..)에 있어서, 보고된 값은 최저 동위 원소 질량에 대하여 얻어진 것이다. 모든 결과는 사용한 방법과 일반적으로 연관되는 실험적 불확실성을 가지고서 얻어졌다.
이하에서, “UPLC”: 초고성능 액체 크로마토그래피, “DAD”: 다이오드 어레이 검출기, “SQD”: 단일 사중극자 검출기, “QTOF”: 사중극자 비행 시간, “RT”: 실온, “BEH”: 가교된 에틸실록산/실리카 하이브리드, “CSH”: 하전 표면 하이브리드.
[표 3]
LCMS 방법 코드 (유량은 mL/분 단위로 표현되고; 컬럼 온도(T)는 ℃ 단위로 표현되고; 실행 시간은 분 단위로 표현됨)
Figure pct00064
Figure pct00065
융점
값은 피크 값 또는 융점 범위이며, 일반적으로 이러한 분석 방법과 연관된 실험적 불확실성을 가지고서 얻어진다.
[표 4]
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
n.d.는 결정되지 않음을 의미하고, b.r.은 넓은 범위를 의미함
선광도:
나트륨 램프를 갖춘 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer) 341 편광계에서 선광도를 측정하고 다음과 같이 기록하였다:
[α]°(λ, c g/100 ml, 용매, T℃). [α]λ T = (100α) / (l x c) : 여기서, ℓ은 dm 단위의 경로 길이이며, c는 온도 T(℃) 및 파장 λ(nm 단위)에서 샘플에 있어서의 g/100 ml 단위의 농도이다. 사용되는 광의 파장이 589 nm(나트륨 D 라인)라면, 부호 D가 대신 사용될 수 있다. 선광도 부호(+ 또는 -)를 항상 제공하여야 한다. 이러한 등식을 사용할 때, 농도 및 용매는 항상 선광도 뒤의 괄호 안에 제공된다. 선광도를 °를 이용하여 보고하며, 농도의 단위는 제공되어 있지 않다(이것은 g/100 ml인 것으로 추정된다).
[표 5]
Figure pct00069
SFCMS -방법:
SFC -MS 방법을 위한 일반 절차 A
이산화탄소(CO2)를 전달하기 위한 이원 펌프 및 변경기로 구성된 분석용 초임계 유체 크로마토그래피(SFC), 오토샘플러(autosampler), 실온으로부터 80℃까지의 컬럼 가열을 위한 스위칭 밸브를 갖춘 컬럼, 400바까지 견디는 고압 유동 셀을 갖춘 다이오드 어레이 검출기를 이용하여 SFC 측정을 수행하였다. 컬럼으로부터의 유동물은 질량 분광계(MS)로 갔는데, 상기 분광계는 대기압 이온원으로 구성되었다. 화합물의 명목상 단일 동위 원소 분자량(MW)의 확인을 허용하는 이온을 얻기 위하여 조정 파라미터(예를 들어, 스캐닝 범위, 드웰 시간...)을 설정하는 것은 당업자의 지식 이내이다. 적절한 소프트웨어를 사용하여 데이터 획득을 수행하였다.
방법 1:
일반 절차 A 외에, 3.0 mL/분의 유량으로 030℃에서 키랄셀 OD-H 다이셀 컬럼(5 μm, 4.6 x 250 mm)에서 SFC에서의 키랄 분리를 실시하였다. 이동상은 CO2, 25% MeOH (0.2% iPrNH2를 포함함) (18분 유지), 15 내지 50%의 MeOH (0.2% iPrNH2를 포함함) (4.10분 유지)이다.
방법 2:
일반 절차 A 외에, 3.0 mL/분의 유량으로 030℃에서 키랄셀 OD-H 다이셀 컬럼(5 μm, 4.6 x 250 mm)에서 SFC에서의 키랄 분리를 실시하였다. 이동상은 CO2, 35% MeOH (0.2% iPrNH2를 포함함) (15분 유지)이다.
[표 6]
Figure pct00070
[표 7]
Figure pct00071
NMR
다수의 화합물에 있어서, 1H NMR 스펙트럼을, 용매로서 클로로포름-d(중수소화 클로로포름, CDCl3) 또는 DMSO-d6(중수소화 DMSO, 디메틸-d6 술폭시드)을 사용하여, 300 MHz 울트라쉴드(Ultrashield) 자석을 갖춘 브루커 애반스 III(Bruker Avance III), 400 MHz에서 작동하는 브루커 DPX-400 분광계, 360 MHz에서 작동하는 브루커 DPX-360, 또는 600 MHz에서 작동하는 브루커 애반스 600 분광계에서 기록하였다. 화학적 이동(δ)은 내부 표준물로 사용한 테트라메틸실란(TMS)에 대한 백만분율(ppm)로 기록한다.
[표 7]
Figure pct00072
Figure pct00073
D. 약리학적 실시예
본 발명에 제공된 화합물들은 베타-부위 APP 절단 효소 1(BACE1)의 억제제이다. 아스파르트 프로테아제인 BACE1의 억제는 알츠하이머병(AD)의 치료와 관련되어 있다고 생각된다. 베타-아밀로이드 전구체 단백질(APP) 유래 베타-아밀로이드 펩티드(Abeta)의 생성 및 축적은 AD의 발병과 진행에 있어서 중요한 역할을 담당하는 것으로 여겨진다. Abeta는, Abeta 도메인의 N-말단 및 C-말단에서의 순차적 절단(각각 베타-세크라타제 및 감마-세크라타제에 의함)에 의해 아밀로이드 전구체 단백질(APP)로부터 생성된다.
화학식 I의 화합물은 효소 활성을 억제하는 능력에 의해 실질적으로 BACE1에 효과를 가질 것으로 예상된다. 이와 같은 화합물, 더 특히 화학식 I에 따른 화합물의 확인에 적합한, 하기에 기술된 SKNBE2 세포에서의 생화학적 형광 공명 에너지 전달(Fluorescence Resonance Energy Transfer; FRET) 기반 분석법 및 세포 알파리사(αLisa) 분석법을 사용하여 테스트되는 이와 같은 억제제의 거동을 표 8 및 표 9에 나타낸다.
BACE1의 생화학적 FRET 기반 분석
이 분석법은 형광 공명 에너지 전달(FRET) 기반 분석법이다. 이 분석법을 위한 기질은 아밀로이드 전구체 단백질(APP) 베타-세크레타제 절단 부위의 ‘스웨디시(Swedish)’ Lys-Met/Asn-Leu 돌연변이를 함유하는 APP 유래 13개 아미노산 펩티드이다. 이 기질은 또한 2개의 형광단(fluorophore)을 함유한다: (7-메톡시쿠마린-4-일) 아세트산(Mca)은 320 nm에서 여기 파장 및 405 nm에서 방출 파장을 갖는 형광 공여체이고, 2,4-디니트로페닐(Dnp)은 독점적인 켄처(quencher) 수용체이다. 이들 2개의 그룹 사이의 거리는 광 여기시에, 공여체 형광 에너지가 공명 에너지 전달을 통해 수용체에 의해 상당히 켄칭되도록 선택되었다. BACE1에 의한 절단시, 형광단 Mca는 켄칭 그룹 Dnp로부터 분리되어 공여체의 최대 형광 수율을 회복시킨다. 형광의 증가는 단백질 분해 속도와 선형적으로 관련되어 있다.
방법 1
간략하게는, 384웰 포맷에서, 1 μg/ml의 최종 농도의 재조합 BACE1 단백질을 화합물의 부재 또는 존재 하에 인큐베이션 완충액(40 mM 시트레이트 완충액 pH 5.0, 0.04% PEG, 4% DMSO) 중 10 μm 기질과 함께 실온에서 120분 동안 인큐베이션시킨다. 그 다음에, T=0 및 T=120(320 nm에서 여기 및 405 nm에서 방출)에서의 형광 측정에 의해 단백질 분해의 양을 직접 측정한다. 결과를 T120 과 T0 사이의 차이로서 RFU(상대 형광 단위(Relative Fluorescence Unit))로 표현한다.
최소 제곱법 합에 의해 %제어min 대 화합물 농도의 그래프에 최적 부합 곡선(best-fit curve)을 피팅한다. 이로부터, IC50 값(활성의 50% 억제를 야기하는 억제 농도)을 수득할 수 있다.
LC = 저 제어 값의 중앙값
= 저 제어: 효소를 이용하지 않는 반응
HC = 고 제어 값의 중앙값
= 고 제어: 효소를 이용한 반응
%효과 = 100 - [(샘플 - LC) / (HC - LC) * 100]
%제어 = (샘플/HC) * 100
%제어min = (샘플 - LC) / (HC - LC) * 100
방법 2
간략하게는, 384웰 포맷에서 0.04 ㎍/ml의 최종 농도의 재조합 BACE1 단백질을 화합물 또는 DMSO의 존재 하에 인큐베이션 완충액(50 mM 시트레이트 완충액, pH 5.0, 0.05% PEG) 중 20 μM 기질과 함께 실온에서 450분 동안 인큐베이션한다. 그 다음에, 단백질 분해의 양을 상이한 인큐베이션 시간(0분, 30분, 60분, 90분, 120분 및 450분)에 형광 측정(320 nm에서의 여기 및 405 nm에서의 방출)에 의해 직접 측정한다. 모든 실험에 대해, 시간 곡선(0분과 120분 사이 30분 마다)을 이용하여 고 대조구의 최저 기저 신호를 찾는 시간을 결정한다. 이 시점(Tx)에서의 신호를 이용하여 450분에서의 신호에서 감산한다. 결과를 T450와 Tx 사이의 차이로서, RFU로 표현한다.
최소 제곱법 합에 의해 %제어min 대 화합물 농도의 그래프에 최적 부합 곡선을 피팅한다. 이로부터, IC50 값(활성의 50% 억제를 야기하는 억제 농도)을 수득할 수 있다.
LC = 저 제어 값의 중앙값
= 저 제어: 효소를 이용하지 않는 반응
HC = 고 제어 값의 중앙값
= 고 제어: 효소를 이용한 반응
%효과 = 100 - [(샘플 - LC) / (HC - LC) * 100]
%제어 = (샘플/HC) * 100
%제어min = (샘플 - LC) / (HC - LC) * 100
하기의 예시된 화합물을 본질적으로 상기에 기술된 바와 같이 테스트하였으며, 이들은 하기의 활성을 나타냈다:
[표 8]
Figure pct00074
Figure pct00075
SKNBE2 세포에서의 세포 알파리사 분석
2회의 알파리사 분석에 있어서, 생성되어 인간 신경모세포종 SKNBE2 세포의 배지 내로 분비된 전체 Abeta 및 Abeta 1-42의 수준을 정량화한다. 본 분석법은, 야생형 아밀로이드 전구체 단백질(hAPP695)을 발현하는 인간 신경모세포종 SKNBE2를 기반으로 한다. 본 화합물들을 희석하여 상기 세포에 첨가하고, 18시간 동안 인큐베이션하고, Abeta 1-42 및 전체 Abeta를 측정한다. 전체 Abeta 및 Abeta 1-42를 샌드위치 알파리사에 의해 측정한다. 알파리사는, 스트렙타비딘 코팅된 비드에 부착되어 있는 바이오티닐화 항체 AbN/25와, 수용체 비드에 콘쥬게이션된 항체 Ab4G8 또는 cAb42/26(각각 전체 Abeta 및 Abeta 1-42 검출용)을 사용하는 샌드위치 분석법이다. 전체 Abeta 또는 Abeta 1-42의 존재 하에서 비드들은 매우 근접하게 된다. 공여체 비드의 여기는 일중항 산소 분자의 방출을 유발시키고, 이러한 산소 분자의 방출은 수용체 비드에서 에너지 전달의 캐스케이드를 촉발시켜 그 결과 광 방출이 일어난다. 1시간의 인큐베이션 후 발광을 측정한다(650 ㎚에서 여기, 615 ㎚에서 방출). 최소 제곱법 합에 의해 %제어min 대 화합물 농도의 그래프에 최적 부합 곡선을 피팅한다. 이로부터, IC50 값(활성의 50% 억제를 야기하는 억제 농도)을 수득할 수 있다.
LC = 저 제어 값의 중앙값
= 저 제어: 알파리사에서 바이오티닐화 Ab를 이용하지 않고서, 화합물 없이 사전 인큐베이션된 세포
HC = 고 제어 값의 중앙값
= 고 제어: 화합물 없이 사전 인큐베이션된 세포
%효과 = 100 - [(샘플 - LC) / (HC - LC) * 100]
%제어 = (샘플/HC) * 100
%제어min = (샘플 - LC) / (HC - LC) * 100
하기의 예시된 화합물을 본질적으로 상기에 기술된 바와 같이 테스트하였으며, 이들은 하기의 활성을 나타냈다:
[표 9]
Figure pct00076
Figure pct00077
n.t.는 테스트되지 않음을 의미함
BACE2 생화학적 FRET 기반 분석
이 분석법은 형광 공명 에너지 전달(FRET) 기반 분석법이다. 이 분석법을 위한 기질은 아밀로이드 전구체 단백질(APP) 베타-세크레타제 절단 부위의 ‘스웨디시’ Lys-Met/Asn-Leu 돌연변이를 함유한다. 이 기질은 또한 2개의 형광단을 함유한다: (7-메톡시쿠마린-4-일) 아세트산(Mca)은 320 nm에서 여기 파장 및 405 nm에서 방출 파장을 갖는 형광 공여체이고, 2,4-디니트로페닐(Dnp)은 독점적인 켄처 수용체이다. 이들 2개의 그룹 사이의 거리는 광 여기시에, 공여체 형광 에너지가 공명 에너지 전달을 통해 수용체에 의해 상당히 켄칭되도록 선택되었다. 베타-세크레타제에 의한 절단 시, 형광단 Mca가 켄칭기 Dnp로부터 분리되어 공여제의 전체 형광 수율을 복원시킨다. 형광의 증가는 단백질 분해 속도와 선형적으로 관련되어 있다.
간략하게는 384웰 포맷에서 0.4 ㎍/ml의 최종 농도의 재조합 BACE2 단백질을 화합물의 존재 또는 부재 하에 인큐베이션 완충액(50 mM 시트레이트 완충액, pH 5.0, 0.05% PEG, DMSO 없음) 중 10 μM 기질과 함께 실온에서 450분 동안 인큐베이션한다. 그 다음에, T=0 및 T=450(320 nm에서 여기 및 405 nm에서 방출)에서의 형광 측정에 의해 단백질 분해의 양을 직접 측정한다. 결과를 T450과 T0 사이의 차이로서 RFU(상대 형광 단위)로 표현한다.
최소 제곱법 합에 의해 %제어min 대 화합물 농도의 그래프에 최적 부합 곡선을 피팅한다. 이로부터, IC50 값(활성의 50% 억제를 야기하는 억제 농도)을 수득할 수 있다.
LC = 저 제어 값의 중앙값
= 저 제어: 효소를 이용하지 않는 반응
HC = 고 제어 값의 중앙값
= 고 제어: 효소를 이용한 반응
%효과 = 100 - [(샘플 - LC) / (HC - LC) * 100]
%제어 = (샘플/HC) * 100
%제어min = (샘플 - LC) / (HC - LC) * 100
하기의 예시된 화합물을 본질적으로 상기에 기술된 바와 같이 테스트하였으며, 이들은 하기의 활성을 나타냈다:
[표 10]
Figure pct00078

Claims (15)

  1. 하기 화학식 I의 화합물 또는 이의 호변이성질체 또는 입체이성질체 형태, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 산 부가염:
    [화학식 I]
    Figure pct00079

    (여기서, n은 0, 1 또는 1이고;
    R1은 수소, C1- 3알킬, 시클로프로필, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬이고;
    R2는 수소 또는 플루오로이고;
    L은 결합 또는 -NHCO-이고;
    Ar은 호모아릴 또는 헤테로아릴이고;
    호모아릴은 페닐, 또는 할로, 시아노, C1-3알킬, C1-3알킬옥시, 모노- 및 폴리할로-C1-3알킬, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개, 2개 또는 3개의 치환체로 치환된 페닐이고;
    헤테로아릴은 할로, 시아노, C1- 3알킬, C2- 3알키닐, C1- 3알킬옥시, 모노- 및 폴리할로-C1-3알킬, 모노- 및 폴리할로-C1- 3알킬옥시, 및 C1- 3알킬옥시C1 - 3알킬옥시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개, 2개 또는 3개의 치환체로 각각 임의로 치환된 피리딜, 피리미딜, 피라질, 피리다질, 푸라닐, 티에닐, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 티아디아졸릴, 옥사졸릴,이속사졸릴, 및 옥사디아졸릴임).
  2. 제1항에 있어서, R1은 메틸인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, R2는 수소인 화합물.
  4. 제1항에 있어서, L은 -NH-C(=O)-인 화합물.
  5. 제1항에 있어서, Ar은 1개 또는 2개의 할로 원자 또는 C1- 3알킬옥시로 치환된 피리디닐 또는 피라지닐인 화합물.
  6. 제1항에 있어서, R1은 메틸이고, R2는 수소이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 1개 또는 2개의 할로 원자 또는 C1- 3알킬옥시로 치환된 피리디닐 또는 피라지닐인 화합물.
  7. 제1항에 있어서, R1은 메틸이고, R2는 수소이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 5-메톡시피라진-2-일, 5-브로모-피리딘-2-일, 5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-일 또는 5-시아노-피리딘-2-일인 화합물.
  8. 제1항에 있어서, R2는 플루오로인 화합물.
  9. 제1항에 있어서, n은 1인 화합물.
  10. 제1항에 있어서, R1은 메틸이고, R2는 플루오로이고, n은 1이고, L은 -NH-C(=O)-이고, Ar은 5-메톡시피라진-2-일, 5-클로로-피리딘-2-일, 5-플루오로-피리딘-2-일, 5-시아노-피리딘-2-일, 5-클로로-3-플루오로-피리딘-2-일 또는 1-디플루오로메틸-피라졸-3-일인 화합물.
  11. 화학식 I에 따른 화합물의 치료적 유효량 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학 조성물.
  12. 약학적으로 허용가능한 담체를 치료적 유효량의 제1항에 따른 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는 약학 조성물의 제조 방법.
  13. 알츠하이머병(Alzheimer's disease; AD), 경도 인지 장애, 노쇠, 치매, 루이 소체(Lewy bodies) 치매, 다운 증후군(Down's syndrome), 뇌졸중 관련 치매, 파킨슨병(Parkinson's disease) 관련 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매, 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 또는 대사 장애의 치료, 방지 또는 예방에 사용하기 위한 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 정의된 화합물.
  14. 알츠하이머병(AD), 경도 인지 장애, 노쇠, 치매, 루이 소체 치매, 다운 증후군, 뇌졸중 관련 치매, 파킨슨병 관련 치매, 베타-아밀로이드 관련 치매, 연령-관련 황반 변성, 제2형 당뇨병 및 대사 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 장애의 치료 방법으로서, 이를 필요로 하는 대상체에게 치료적 유효량의 제1항에 따른 화합물 또는 제11항에 따른 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 베타-부위 아밀로이드 절단 효소 활성의 조절 방법으로서, 이를 필요로 하는 대상체에게 치료적 유효량의 제1항에 따른 화합물 또는 제11항에 따른 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 방법.
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