KR20180025951A - Ampa 수용체에 특이적으로 결합하는 신규 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 식 (I)로 표시되는 화합물, 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 그 용매화물을 제공한다:
Figure pct00057

(식 중에서, A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고; X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고; R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고; R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고; n은 0~4의 정수이다). 그 화합물은 AMPA 수용체에 특이적으로 결합할 수 있고 또한 뇌이행성이 대단히 높다.

Description

AMPA 수용체에 특이적으로 결합하는 신규 화합물
본 발명은 AMPA(α-아미노-3-히드록시-5-메틸-4-이속사졸-프로피온산) 수용체에 특이적으로 결합하는 신규 화합물, 이의 의약적으로 허용 가능한 염 및 이의 용매화물, 그리고 이들 화합물을 포함하는 조성물, 이들 화합물의 제조방법, 및 이들 화합물을 제조하기 위한 중간체에 관한 것이다.
AMPA 수용체는 중추신경계에 널리 분포하며, 학습, 기억, 신경변성 및 세포사 등에 관여하는 것이 알려져 있다. 최근 AMPA 수용체를 표적으로 한 정신· 신경질환의 치료에 관한 연구가 진행되고 있다(특허문헌 1~3). AMPA 수용체와 이들 질환과의 관계를 조사하기 위해서는, 뇌 내에서의 AMPA 수용체의 발현량 및 분포를 평가해야 한다. 그러나, 이들 AMPA 수용체의 발현량 등을 조사하려면 현시점에서는 사후의 뇌를 이용할 수 밖에 없다는 점 및 건강한 사람과의 비교가 불가능하다는 점 등 여러 문제점들이 있었다.
분자영상법, 예를 들어 양전자 단층촬영법(PET)은 생체 내 분자의 거동을 생체 내(in vivo)에서 가시화할 수 있는 방법이다. 생체 내 AMPA 수용체의 거동을 생체 내에서 가시화하기 위해, 지금까지 몇 개의 분자 프로브가 합성되었다(비특허문헌 1~3). 그러나, 종래의 분자 프로브는 AMPA 수용체에 대한 특이적 결합이 불충분하거나 프로브의 뇌이행성이 낮다거나 하는 이유에 의해, 이들을 AMPA 수용체의 생체 내 영상에 사용하기가 어려웠다. 따라서, AMPA 수용체에 특이적으로 결합하고 높은 뇌 내 집적을 보이는 신규 화합물의 개발이 요구되어 왔다.
일본 공개특허 2012-207021호 공보 일본 공개특허 2010-202525호 공보 일본 공표특허 2006-525292호 공보
Gao M et al., Synthesis of carbon-11 and fluorine-18 labeled N-acetyl-1-aryl-6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline derivatives as new potential PET AMPA receptor ligands., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006 Apr 15;16(8):2229-33. Langstrom B et al., Endogenous compounds labeled with radionuclides of short half-life-some perspectives., J. Labelled Comp. Radiopharm. 2013 Mar-Apr; 56(3-4): 251-62. Arstad E. et al., Closing in on the AMPA receptor: synthesis and evaluation of 2-acetyl-1-(4'-chlorophenyl)-6-methoxy-7-[11C]methoxy-1,2,3,4-tetrahydro-isoquinoline as a potential PET tracer., Bioorg. Med. Chem. 2006 Jul 15;14(14):4712-7.
본 발명은 AMPA 수용체에 특이적으로 결합하고, 또한 뇌이행성이 높은 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 AMPA 수용체를 생체 내에서 영상화하기 위한 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들이 열심히 연구한 결과, AMPA 수용체에 특이적으로 결합할 수 있고 뇌이행성이 높은 신규 화합물을 합성하는 데 성공했다. 또한, 본 발명자들은 결정구조의 분석을 통한 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드와 AMPA 수용체의 상호작용 부위에 관한 식견(Biochemistry 2010년, 제49권, 제2843-2850 페이지)을 바탕으로, 화합물의 양 말단에 술폰아미드 부위(-SO2N-) 및 아미드기(-CON-)를 갖추어 AMPA 수용체에 대한 결합활성을 손상시키지 않으면서 술폰아미드기의 질소원자에 치환기를 부가할 수 있었으며, 이로 인해 화합물의 뇌집적성이 향상됨을 발견했다. 따라서, 본 발명에 의해 제공되는 것은 하기 식 (I)로 표시되는 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물이다:
[화학식 1]
Figure pct00001
(식 중에서,
A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
N은 0~4의 정수이다).
일 실시양태에서, 식 (I)의 화합물 중 1개 또는 그 이상의 원자는 그 원자의 방사성 동위체이다.
본 발명의 화합물은 AMPA 수용체에 특이적으로 결합할 수 있고, 또한 뇌이행성이 대단히 높다. 특히, 본 발명의 화합물은 분자 프로브, 예를 들어 PET 프로브로서 사용할 수 있으며, 생체 내의 AMPA 수용체를 생체 내에서 영상화할 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 합성이 용이하며 고수율로 수득할 수 있다.
[도 1] 각종 화합물의 해마조직에 대한 집적률을 나타내는 그래프이다.
[도 2] PEPA 또는 K-2 투여 후의 AMPA 전류의 기준치에 대한 비를 나타내는 그래프이다.
[도 3] K-2 내지 비히클을 생체 투여했을 때의 AMPA 수용체량의 변화를 나타내는 그래프이다. 좌측 도면: 세포막 표면에 제시된 AMPA 수용체의 양, 우측 도면: AMPA 수용체의 총량.
[도 4] 방사성 표식화 K-2를 이용한 랫트의 생체 내 PET 영상이다. 좌측 도면: 비히클을 투여한 랫트, 우측 도면: 0.5 mg/kg의 비방사성 표식화 K-2로 블록킹한 랫트.
[도 5] 랫트의 해마 및 뇌간에서의 K-2의 시간 방사능 곡선(TAC)을 나타낸다. (a) 비히클 투여 후의 해마, (b) 블록킹 후의 해마, (c) 비히클 투여 후의 뇌간, 및 (d) 블록킹 후의 뇌간. 그래프 중에서, (c)의 선과 (d)의 선은 중복되어 있다.
[도 6] 저농도(0.05 mg/kg)의 비방사성 표식화 K-2로 블록킹한 랫트의 생체 내 PET 영상이다.
[도 7] 뇌간을 대조로 한 특이적 결합의 TAC를 나타낸다.
[도 8] 방사성 표식화 K-2의 생체 내에서의 특이성을 정량화한 그래프이다. 좌측: 선조체, 우측: 해마. 검은색: 비히클을 투여한 랫트, 회색: 블록킹한 랫트.
[도 9] 각 뇌 영역에서의 AMPA 수용체의 발현 총량의 비교를 나타내는 그래프이다.
[도 10] 각 뇌 영역에서의 AMPA 수용체의 생화학적 발현량과 PET 영상값(%SUV)의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
[도 11] 양측 선조체에 shRNA를 투여한 랫트의 생체 내 PET 영상이다. 동일 개체의 왼쪽 선조체에는 GluA1~3에 대한 shRNA(AMPA 수용체의 단백질을 발현하지 못하게 하는 RNA)를, 오른쪽 선조체에는 스크램블 RNA(특별히 효과가 없는 RNA)를 발현시키고 있다.
[도 12] 양측 선조체에 shRNA를 투여한 랫트에서의 shRNA 측 및 스크램블 측의 PET 영상값의 비교를 나타내는 그래프이다.
(1. 정의)
용어 "알킬"은 지방족 포화탄화수소의 수소원자 1개가 제거되어 생기는 1가의 기를 의미한다. 알킬은 예를 들어, 1~15개(C1-C15)의 탄소원자, 전형적으로는 1~10개(C1-C10), 1~8개(C1-C8), 1~6개(C1-C6), 1~5개(C1-C5), 1~4개(C1-C4), 1~3개(C1-C3), 1~2개(C1-C2), 또는 2~6개(C2-C6)의 탄소원자를 갖는다. 알킬은 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 알킬의 예로는, 이에 한정되지 않으나, 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, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 및 헥실 등이 있다. 또한, 알킬은 적당한 치환기로 치환될 수도 있다. 용어 "알킬"은 방사성 동위체를 포함하는 알킬, 예를 들어 [11C]알킬을 포함할 수 있다.
용어 "알케닐"은 적어도 하나의 이중결합을 갖는 지방족 불포화 탄산수소기를 의미한다. 알케닐은 예를 들어, 2~15개(C2-C15)의 탄소원자, 전형적으로는 2~10개(C2-C10), 2~8개(C2-C8), 2~6개(C2-C6), 2~5개(C2-C5), 2~4개(C2-C4), 2~3개(C2-C3), 3~6개(C3-C6), 3~8개(C3-C8), 4~6개(C4-C6), 4~7개(C4-C7), 또는 4~8개(C4-C8)의 탄소원자를 갖는다. 알케닐은 직쇄 혹은 분지형일 수 있다. 알케닐의 예로는, 이에 한정되지 않으나, 기본적으로는 비닐(-CH=CH2), 알릴(-CH2CH=CH2), -CH=CH(CH3), -CH=C(CH3)2, -C(CH3)=CH2, -C(CH3)=CH(CH3), -C(CH2CH3)=CH2, 1,3-부타디에닐(-CH=CH-CH=CH2), 및 헵타-1,6-디엔-4-일(-CH2-(CH2CH=CH2)2) 등이 있다. 또한, 알케닐은 적당한 치환기로 치환될 수도 있다. 용어 "알케닐"은 방사성 동위체를 포함하는 알케닐, 예를 들어 [11C]알케닐을 포함할 수 있다.
용어 "알키닐"은 적어도 하나의 삼중결합을 갖는 지방족 불포화 탄산수소기를 의미한다. 알키닐은 예를 들어, 2~15개(C2-C15)의 탄소원자, 전형적으로는 2~10개(C2-C10), 2~8개(C2-C8), 2~6개(C2-C6), 2~5개(C2-C5), 2~4개(C2-C4), 2~3개(C2-C3), 3~6개(C3-C6), 3~8개(C3-C8), 4~6개(C4-C6), 4~7개(C4-C7), 또는 4~8개(C4-C8)의 탄소원자를 갖는다. 알키닐은 직쇄 혹은 분지형일 수 있다. 알키닐의 예로는, 이에 한정되지 않으나, 에티닐(-C=CH), -C=CH(CH3), -C=C(CH2CH3), -CH2C=CH, -CH2C=C(CH3), 및CH2C=C(CH2CH3) 등이 있다. 또한, 알키닐은 적당한 치환기로 치환될 수도 있다. 용어 "알키닐"은 방사성 동위체를 포함하는 알키닐, 예를 들어 [11C]알키닐을 포함할 수 있다.
용어 "[11C]알킬"은 알킬을 구성하는 탄소 중에서 하나 이상이 11C인 알킬을 의미한다. 마찬가지로, 용어 "[11C]알케닐" 및 용어 "[11C]알키닐"은 각각 알케닐을 구성하는 탄소 중에서 하나 이상이 11C인 알케닐, 및 알키닐을 구성하는 탄소 중에서 하나 이상이 11C인 알키닐을 의미한다.
용어 "할로겐" 또는 "할로"는 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 및 요오드(-I)를 의미한다.
용어 "의약적으로 허용 가능한 염"은 포유동물, 특히 사람에게 유해하지 않은 염을 가리킨다. 의약적으로 허용 가능한 염은 무기산 혹은 무기염기, 또는 유기산 혹은 유기염기를 포함하는 무독성의 산 또는 염기를 이용하여 형성할 수 있다. 의약적으로 허용 가능한 염의 예로는, 알루미늄, 칼슘, 리튬, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 및 아연 등으로부터 형성되는 금속염, 또는 리신, N,N'-디벤질에틸렌디아민, 클로로프로카인, 콜린, 디에탄올아민, 에틸렌디아민, 메글루민(N-메틸글루카민) 및 프로카인 등으로부터 형성되는 유기염 등이 있다. 또한, 의약적으로 허용 가능한 염은 산 부가염 및 염기 부가염을 포함한다.
용어 "용매화물"은 본 발명의 화합물에 대하여 하나 또는 복수의 용매분자의 회합에 의해 형성되는 용매 함유 화합물을 의미한다. 용매화물은 예를 들어, 일용매화물, 이용매화물, 삼용매화물 및 사용매화물을 포함한다. 또한, 용매화물은 수화물을 포함한다.
(2. 화합물 및 방사성 표식화 화합물)
본 발명은 하기 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pct00002
식 중에서, A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고, 이들의 기일 경우, AMPA 수용체와의 사이에 상호작용을 보일 것으로 기대된다. 이들 중에서도, 바람직하게는 A 및 Z는 각각 독립적으로 CO 또는 SO2이고, 더욱 바람직하게는 A가 SO2이고, 또한 Z가 CO이다.
X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고, 바람직하게는 X가 S이고, 또한 Y가 O이다.
R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이다. 일 실시양태에서, R1~R4 모두가 수소가 될 수는 없으며, 즉 R1~R4의 적어도 하나는 수소 이외의 것이다. 일 실시양태에서, R2는 알킬이다. 다른 실시양태에서, R1은 알킬 또는 할로이다. R1은 오르토 위치, 메타 위치, 또는 파라 위치 중 어느 한 위치에 존재할 수 있다. 바람직하게는, R1은 파라 위치에 존재한다. 또한, 또 다른 실시양태에서, R3 및 R4 중 하나는 수소이고, 다른 하나는 알킬이다.
R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이다. 바람직하게는, R5는 할로이고, 특히 바람직하게는 플루오로이다. 더욱 바람직하게는, R5는 Y기에 대해 양쪽의 오르토 위치(즉, X기에 대해 양쪽의 메타 위치)에 존재한다.
n은 0~4의 정수이다. 바람직하게는, n은 2이다.
또 다른 실시양태에서, 식 (I)의 화합물에서의 각 치환기의 조합으로는 A가 SO2이고, Z가 CO이고, X가 S이고, Y가 O이고, R2가 알킬이고, R1이 수소, 알킬 또는 할로이고, R1이 알킬 또는 할로인 경우 R1은 파라 위치에 존재하고, R3 및 R4 중 하나는 수소이고 다른 하나는 알킬이며, R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고, n은 0~4의 정수인 조합이 바람직하다.
또 다른 실시양태에서, 식 (I)의 화합물에서의 각 치환기의 조합으로는 A가 SO2이고, Z가 CO이고, X가 S이고, Y가 O이고, R2가 알킬이고, R1이 수소, 알킬 또는 할로이고, R1이 알킬 또는 할로인 경우 R1은 파라 위치에 존재하고, R3 및 R4 중 하나는 수소이고 다른 하나는 알킬이며, R5가 할로, 특히 플루오로이고, R5는 Y기에 대해 양쪽의 오르토 위치(즉, X기에 대해 양쪽의 메타 위치)에 존재하고, n이 2인 조합이 바람직하다.
또 다른 실시양태에서, 식 (I)의 화합물에서의 치환기의 조합으로는 A가 SO2이고, Z가 CO이고, X가 S이고, Y가 O이고, R2가 알킬이고, R1이 수소, 알킬 또는 할로이고, R1이 알킬 또는 할로인 경우 R1은 파라 위치에 존재하고, R3 및 R4가 동시에 수소이고, R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고, n은 0~4의 정수인 조합이 바람직하다.
일 실시양태에서, 식 (I)의 화합물로부터 방사성 동위체를 포함하지 않는 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드(PEPA), 4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, 4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, 4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드, 및 N,N-디메틸-4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드는 제외된다.
식 (I)의 화합물의 구체적인 예로는 다음의 화합물이 있다:
화합물명 약칭 구조식




1


{4-[2-(벤젠술포닐-메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트아미드



K-2
Figure pct00003




2


2-[4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-N-메틸-아세트아미드



M-1
Figure pct00004




3


2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-플루오로-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐-페녹시}-아세트아미드



M-2
Figure pct00005




4


2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-메틸-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드



M-3
Figure pct00006
일 실시양태에서, 식 (I)의 화합물 또는, 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 그 화합물을 구성하는 1개 또는 그 이상의 원자가 그 원자의 방사성 동위체이고, 즉, 하기 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물이다:
[화학식 3]
Figure pct00007
(식 중에서,
A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
n은 0~4의 정수이고;
1개 또는 그 이상의 원자가 그 원자의 방사성 동위체이다).
식 (I)의 화합물에서, 방사성 동위체는 15O, 13N, 11C, 및 18F 등으로 이루어지는 군에서 선택되나, 특별히 한정되지는 않는다. 반감기의 관점에서, 방사성 동위체는 11C 또는 18F가 바람직하다.
바람직하게는, R1~R4의 1, 2, 3 또는 4개, 바람직하게는 1개가 방사성 동위체를 포함하는 기(예를 들어, [11C]알킬(바람직하게는, 11CH3), [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐 혹은 18F)이다.
식 (I)의 화합물은 A가 SO2이고, Z가 CO이고, X가 S이고, Y가 O이고, R2가 알킬이고, R1이 수소, 알킬 또는 할로이고, R1이 알킬 또는 할로인 경우 R1은 파라 위치에 존재하고, R3 및 R4 중 하나는 수소이고 다른 하나는 알킬이며, R5가 할로, 특히 플루오로이고, R5는 Y기에 대해 양쪽의 오르토 위치(즉, X기에 대해 양쪽의 메타 위치)에 존재하고, n이 2이고, R1~R4의 1개가 방사성 동위체를 포함하는 기(예를 들어, [11C]알킬(바람직하게는, 11CH3), [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐 혹은 18F)가 바람직하다.
또 다른 실시양태에서, 식 (I)의 화합물은 A가 SO2이고, Z가 CO이고, X가 S이고, Y가 O이고, R2가 알킬이고, R1이 수소, 알킬 또는 할로이고, R1이 알킬 또는 할로인 경우 R1은 파라 위치에 존재하고, R3 및 R4 중 하나는 수소이고 다른 하나는 알킬이며, R5가 할로, 특히 플루오로이고, R5는 Y기에 대해 양쪽의 오르토 위치(즉, X기에 대해 양쪽의 메타 위치)에 존재하고, n이 2이고, R1~R4의 1개가 방사성 동위체를 포함하는 기(예를 들어 [11C]알킬(바람직하게는11CH3), [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐 혹은 18F)가 더욱 바람직하다.
방사성 동위체를 포함하는 화합물의 구체적인 예로는 다음의 화합물이 있다:
화합물명 약칭 구조식




1'


{4-[2-(벤젠술포닐-[11C]메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세아미드



방사성
표식화
K-2
Figure pct00008




2'


2-[4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-N-[11C]메틸-아세트아미드



방사성
표식화
M-1
Figure pct00009




3'


2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-[18F]플루오로-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐-페녹시}-아세트아미드



방사성
표식화
M-2
Figure pct00010




4'


2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-[11C]메틸-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드



방사성
표식화
M-3
Figure pct00011
(3. 제조방법 및 중간체)
(합성예 1)
R2가 알킬, 알케닐 또는 알키닐인 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 예를 들어, 하기 식 (II)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
[화학식 4]
Figure pct00012
(식 중에서, A, X, Y, Z, R1, R3, R4, R5 및 n은 식 (I)의 화합물에서 정의한 바와 동일하다)
을 X1-R2(식 중에서, R2는 알킬, 알케닐 또는 알키닐이고, X1은 할로겐이다)와 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 일 실시양태에서, 식 (I) 및 식 (II) 중의 R3 및 R4는 둘 다 수소이다. 일 실시양태에서, R2는 [11C]알킬, [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐이고, 바람직하게는 R2는 [11C]알킬, 특히 11CH3이다. 일 실시양태에서, X1은 I이다. 식 (II)의 화합물의 구체적인 예로는 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드(PEPA)가 있다.
그 반응은 디메틸포름아미드(DMF), 테트라히드로퓨란, 아세토니트릴, 아세톤 또는 디메틸술폭시드 등의 극성 비양성자성 용매 중에서 실시할 수 있다. 또한, 그 반응은 NaOH 등의 염기를 이용하여 염기성 조건하에서 실시하는 것이 바람직하다. 반응온도는 실온~환류 온도, 특히 60~100℃가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80℃이다. 반응시간은 1분~10분, 특히 5분이다.
PET 프로브는 일반적으로 방사성 동위체의 짧은 반감기로 인해, 짧은 시간 내에 고수율로 제조해야만 한다. 그 반응은 짧은 시간 내에 정량적으로 진행하므로 PET 프로브의 제조에 적합하다.
본 발명자들은 식 (II)의 화합물과 X1-R2의 반응이 식 (II)의 화합물의 A기에 인접하는 NH기에서 정량적으로 일어난다는 사실을 발견하였다. 따라서, 설령 R3 및 R4가 수소라 하더라도, 보호기를 사용하지 않고 그 NH기만을 N-R2기로 변환시킬 수 있다.
식 (II)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 R2가 알킬, 알케닐 또는 알키닐인 식(I)의 화합물, 또는 그 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제조하기 위한 중간체로서 사용할 수 있다. 또한, 식(II)의 화합물, 또는 그 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 R2가 [11C]알킬, [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐인 방사성 표식된 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제조하기 위한 중간체로서 사용할 수 있다.
(합성예 2)
R1이 알킬, 알케닐, 또는 알키닐인 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 예를 들어, 하기 식 (III)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
[화학식 5]
Figure pct00013
(식 중에서, A, X, Y, Z, R2, R3, R4, R5, 및 n은 상기에서 정의한 바와 동일하고, Ra는 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 또는 알키닐이다)
을 X1-R1(식 중에서, R1은 상기에서 정의한 바와 동일하고, X1은 할로겐이다)과 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 일 실시양태에서, Ra는 전부 n-부틸이다. 일 실시양태에서, R1은 [11C]알킬, [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐이고, 바람직하게는 R1은 [11C]알킬, 특히 11CH3이다. 일 실시양태에서, X1은 I이다.
식 (III)의 화합물의 구체적인 예는 하기와 같다.
화합물명 약칭 구조식




5


2-(2,6-디플루오로-4-((2-(4-(트리부틸스타닐)페닐술폰아미드)에틸)티오)페녹시)아세트아미드



M-3pre
Figure pct00014
그 반응은 팔라듐 촉매, 포스핀 리간드, 탄산염 및 할로겐화 구리의 존재하에서 실시할 수 있다. 그 팔라듐 촉매는 예를 들어, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 등이 있다. 또한, 그 포스핀 리간드는 예를 들어, 트리(o-톨릴)포스핀 또는 (디-tert-부틸)메틸포스핀 등이 있다. 그 탄산염은 K2CO3 등이 있다. 그 할로겐화 구리는 CuCl 등이 있다. 그 반응은 디메틸포름아미드(DMF), 테트라히드로퓨란, 아세토니트릴, 아세톤 또는 디메틸술폭시드 등의 극성 비양성자성 용매 중에서 실시할 수 있다. 반응온도는 실온~환류 온도, 특히 60~100℃가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80℃이다. 반응시간은 1분~10분, 특히 5분이다.
PET 프로브는 일반적으로 방사성 동위체의 짧은 반감기로 인해, 짧은 시간 내에 고수율로 제조해야 한다. 그 반응은 짧은 시간 내에 정량적으로 진행하므로 PET 프로브의 제조에 적합하다.
식 (III)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 R1이 알킬, 알케닐, 또는 알키닐인 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제조하기 위한 중간체로서 사용할 수 있다. 또한, 식 (III)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 R1이 [11C]알킬, [11C]알케닐, 또는 [11C]알키닐인 방사성 표식된 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제조하기 위한 중간체로서 사용할 수 있다.
식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 하기 실시예로 나타낸 방법을 통해서도 제조할 수 있다.
(4. 사용)
식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 AMPA 수용체에 특이적으로 결합할 수 있다. 따라서, 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물은 AMPA 수용체의 영상화에 사용할 수 있다. 특히, 그 화합물은 분자 프로브, 예를 들어 PET 프로브로서 사용할 수 있다.
영상화는 분자영상법, 예를 들어 양전자 단층촬영법(Positron Emission Tomography, PET), 다광자영상법, 이광자영상법, 근적외형광영상법, 오토라디오그래피, 및 단일광자 방사 단층촬영법(Single photon emission computed tomography, SPECT) 등을 포함한다. 바람직하게는, 영상화는 PET 영상화이다.
본 발명은 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포함하는 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 조성물을 제공한다. 그 조성물은 의약적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 의약적으로 허용 가능한 담체는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어 멸균수, 식염수, 생리식염수 또는 인산완충식염수(PBS), 염화나트륨 주사액, 링겔 주사액, 등장성 덱스트로스 주사액, 무균수 주사액, 덱스트로스, 및 젖산 링겔 주사액 등이 있다.
그 조성물에서 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물, 및 의약적으로 허용 가능한 담체의 함유량은 특별히 제한되지 않으며, 이들은 사용되는 화합물의 종류; 투여되는 포유동물의 연령, 체중, 건강상태, 성별 및 식사내용; 투여 횟수 및 투여경로; 치료기간; 동시에 사용되는 다른 약제 등의 다양한 요인에 의해 결정된다. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물의 함유량은 AMPA 수용체를 영상화할 수 있는 양이라면 특별히 제한되지 않는다. 그 조성물은 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 투여할 수 있도록 조제되는 것이 바람직하다. 의약적으로 허용 가능한 담체의 함유량은 예를 들어, 그 조성물의 1~99 중량%의 양으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 AMPA 수용체의 영상화에서 사용하기 위한 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제공한다. 또한, 본 발명은 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 약제 제조에서의 식 (I)의 화합물, 또는 그 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물의 사용을 제공한다.
또한, 본 발명은 유효량의 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 방법을 제공한다. 포유동물은 예를 들어, 랫트, 마우스, 모르모트, 또는 햄스터 등을 포함한다. 투여방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 비경구투여, 정맥내 투여, 또는 복강내 투여가 있다. 바람직하게는, 정맥내 투여이다. 투여량은 AMPA 수용체를 영상화할 수 있는 양이라면 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포함하는 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 키트를 제공한다. 또한, 본 발명은 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 제조하기 위한 중간체, 예를 들어 식 (II)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물; 및/또는 식 (III)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포함하는 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 키트를 제공한다. 그 키트는 또한 그 화합물의 투여량, 투여방법, 사용방법, 보관방법, 및/또는 AMPA 수용체를 영상화하기 위한 방법을 제시하는 지시서를 포함할 수 있다. 그 키트는 또한 방사성 표식화용 시약, 예를 들어 할로겐화 [11C]알킬, 할로겐화 [11C]알케닐, 또는 할로겐화 [11C]알키닐 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물이 투여된 피험체의 뇌로부터 나오는 방사선을 검출하는 공정을 갖는 AMPA 수용체의 영상화 방법을 제공한다.
실시예
(5. 실시예)
이하, 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 청구의 범위에 관한 이해를 돕기 위해 기재된 것으로서, 청구의 범위를 한정할 의도를 갖는 것은 아니다.
(실시예 1)
(K-1 및 K-2의 합성)
하기 도식에 따라, 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드(K-1, PEPA) 및 {4-[2-(벤젠술포닐-메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트아미드(K-2)를 합성하였다.
각 화합물의 1H NMR 스펙트럼은 TMS를 내부 표준으로 사용하고, Bruker Avance III 400 MHz 또는 Varian Mercury plus-300 MHz로 기록하였다.
[화학식 6]
Figure pct00015
공정(i): (2,6-디플루오로-페녹시)-아세트산메틸에스테르(2)의 합성
[화학식 7]
Figure pct00016
2,6-디플루오로-페놀(1)(5.00 g, 38.5 mmol)의 아세톤 용액(75 mL)에 K2CO3 (8.40 g, 60.7 mmol)을 첨가하고, 10분 후에 반응용액에 브로모아세트산메틸(5.80 g, 38.5 mmol)을 첨가하였다. 그 반응용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응이 종료된 후 그 반응 혼합액을 진한 염산(20 mL)과 얼음물(200 mL)의 혼합액에 붓고, EtOAc(100 mL×3)로 추출하여 유기층을 물(50 mL×3) 및 염수(100 mL×2)로 세척한 후, Na2SO4로 건조시키고 여과하였다. 그 후, 진공하에 농축하여 화합물(2)를 황색 오일로 얻었다(7.50 g, 97%).
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.78 (s, 3H), 4.74 (s, 2H), 6.86-6.99 (m, 3H).
공정(ii): (4-클로로술포닐-2,6-디플루오로-페녹시)-아세트산메틸에스테르(3)의 합성
[화학식 8]
Figure pct00017
(2,6-디플루오로-페녹시)-아세트산메틸에스테르(2)(5.00 g, 24.7 mmol)의 DCM 용액에 클로로술폰산(17.2 g, 24.7 mmol)을 얼음 수조하에서 적하하면서 첨가하고, 반응용액을 45℃로 가열한 후 1.5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응 혼합액을 50 mL의 얼음물로 퀀칭하여 유기층을 분리하고, 물(300 mL×3)로 세척하였다. Na2SO4으로 건조시키고 여과한 후, 진공하에 농축함으로써 화합물(3)을 황색 오일로 얻었다(5.50 g, 74%).
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.81 (s, 3H), 4.96 (s, 2H), 7.61 (s, 1H), 7.64 (s, 1H).
공정(iii): (2,6-디플루오로-4-머캅토-페녹시)-아세트산메틸에스테르(4)의 합성
[화학식 9]
Figure pct00018
(4-클로로술포닐-2,6-디플루오로페녹시)-아세트산메틸에스테르(3)(5.50 g, 18.3 mmol), SnCl2 (14.5 g, 64.2 mmol) 및 메탄올(50 mL)의 혼합액에 진한 염산(25 mL)을 적하하면서 첨가했다. 반응 혼합액을 환류 온도로 가열하고, 2시간 동안 교반하였다. 냉각 후에, 그 반응 혼합액을 얼음물(100 mL)에 붓고, DCM(100 mL×3)으로 추출하였다. 유기층을 물(100 mL×3) 및 염수(100 mL×2)로 세척하고, Na2SO4로 건조시키고 여과하였으며, 그 후 진공하에 농축함으로써 화합물(4)를 황색 오일로 얻었다(3.30 g, 77%).
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.52 (s, 1H), 3.77 (s, 3H), 4.71 (s, 2H), 6.83 (s, 1H), 6.86 (s, 1H).
공정(iv): [4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-아세트산메틸에스테르(5)의 합성
[화학식 10]
Figure pct00019
(2,6-디플루오로-4-머캅토-페녹시)-아세트산메틸에스테르(4)(1.10 g, 4.7 mmol), 탄산칼륨(778 mg, 5.6 mmol) 및 아세톤(15 mL)의 혼합액을 N2하에 실온에서 20분 동안 교반하였다. 그 반응용액에 N-(2-브로모-에틸)-벤젠술폰아미드(9)(1.30 g, 4.90 mmol)를 첨가하고, 그 반응용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응용액을 30 mL의 2N HCl에 붓고, EtOAc(50 mL×3)로 추출하였다. 유기층을 물(50 mL×3) 및 염수(100 mL×2)로 세척하고, Na2SO4로 건조시키고 여과하였으며, 그 후 진공하에 농축함으로써 잔사를 얻었다. 그 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE/EA = 10/1 내지 3/1, v/v)에 의해 정제하여 화합물(5)를 황색 오일로 얻었다(1.60 g, 84%).
1HNMR (300 MHz, CDCl3): δ 2.95 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.12 (q, J = 6.3 Hz, 2H), 3.78 (s, 3H), 4.72 (s, 2H), 5.20 (t, J = 6.0 Hz, 1H), 6.76-6.83 (m, 2H), 7.47-7.60 (m, 3H), 7.82-7.84 (m, 2H).
공정(v): {4-[2-(벤젠술포닐-메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트산메틸에스테르(6)의 합성
[화학식 11]
0℃에서, [4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-아세트산메틸에스테르(5)(300 mg, 0.72 mmol) 및 K2CO3(397 mg, 2.88 mmol)의 10 mL DMF 혼합액에 MeI(255 mg, 1.80 mmol)를 첨가하였다. 그 후, 반응용액을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응용액을 20 mL의 물로 희석하고, EtOAc(30 mL×3)로 추출하였다. 유기층을 물(30 mL×3) 및 염수(20 mL×2)로 세척하고, Na2SO4로 건조시키고 여과하였으며, 그 후 진공하에 농축함으로써 화합물 (6)을 황색 오일로 얻었다(285 mg, 92%).
1HNMR (300 MHz, CDCl3): δ 2.81 (s, 3H), 3.04-3.09 (m, 2H), 3.19-3.24 (m, 2H), 3.79 (s, 3H), 4.74 (s, 2H), 6.90-6.94 (m, 2H), 7.50-7.60 (m, 3H), 7.74-7.77 (m, 2H).
공정(vi): {4-[2-(벤젠술포닐-메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트아미드(K-2)의 합성
[화학식 12]
Figure pct00021
{4-[2-(벤젠술포닐-메틸-아미노)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트산메틸에스테르(6)(40.0 mg, 0.09 mmol) 및 13 mL의 4N MeOH/NH3 혼합액을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응 혼합액을 진공하에 농축함으로써 잔사를 얻었다. 그 잔사를 분취 HPLC에 의해 정제하여 화합물 (K-2)를 흰색 고체로 얻었다(22.0 mg, 57%).
1HNMR (300 MHz, CDCl3): δ 2.82 (s, 3H), 3.08-3.13 (m, 2H), 3.20-3.26 (m, 2H), 4.58 (s, 2H), 6.93-6.99 (m, 2H), 7.50-7.63 (m, 3H), 7.75-7.78 (m, 2H).
공정(vii): 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드(K-1)의 합성
[화학식 13]
Figure pct00022
[4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-아세트산메틸에스테르(5)(200 mg, 0.48 mmol) 및 10 mL의 4N MeOH/NH3 혼합액을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응 혼합액을 진공하에 농축함으로써 잔사를 얻었다. 그 잔사를 분취 HPLC에 의해 정제하여 화합물 K-1을 흰색 고체로 얻었다(110 mg, 57%).
1HNMR (300 MHz, CDCl3 + D2O): δ 2.97-3.02 (m, 2H), 3.11-3.16 (m, 2H), 4.56 (s, 2H), 6.82-6.90 (m, 2H), 7.48-7.61 (m, 3H), 7.82-7.87 (m, 2H).
공정(viii): N-(2-브로모-에틸)-벤젠술폰아미드(9)의 합성
[화학식 14]
Figure pct00023
얼음 수조하에서, 벤젠술포닐클로라이드(7)(3.00 g, 17.0 mmol) 및 2-브로모에틸아민히드로브로마이드(8)(3.80 g, 18.7 mmol)의 DCM(30 mL) 용액에 DIPEA(4.80 g, 37.4 mmol)를 첨가하였다. 그 후, 반응용액을 같은 온도에서 1.5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 그 반응용액을 20 mL의 물로 희석하고, EtOAc(30 mL×3)로 추출하였다. 유기층을 물(30 mL×3) 및 염수(20 mL×2)로 세척하고, Na2SO4로 건조시키고 여과하였으며, 그 후 진공하에 농축함으로써 화합물 (9)를 흰색 고체로 얻었다(4.40 g, 98%).
1HNMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.36-3.39 (m, 4H), 5.09 (s, 1H), 7.50-7.63 (s, 3H), 7.87-7.89 (s, 2H).
(실시예 2)
(M-1, M-2 및 M-3의 합성)
하기 도식에 따라, 2-[4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-N-메틸-아세트아미드(M-1), 2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-플루오로-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드(M-2), 및 2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-메틸-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드(M-3)를 합성하였다.
각 화합물의 1H NMR 스펙트럼은 TMS를 내부 표준으로 사용하고, Varian Mercury plus-400 MHz로 기록하였다. LCMS는 하기의 것을 사용하였다: Agilent 1200A, 컬럼: C18; 컬럼 사이즈: 4.6*50분; 이동상: B(ACN), A(0.05% NH3의 물); 기울기(B%): 실시예에 나타낸 바와 같음.
[화학식 15]
Figure pct00024
공정(i): 3,5-디플루오로-4-히드록시-벤젠술포닐클로라이드(10)의 합성
[화학식 16]
Figure pct00025
화합물(1)(5.0 g)의 DCM(50 mL) 용액에 클로로술폰산(15 mL)을 적하하면서 첨가하였다. 반응 혼합액을 25℃에서 1시간 동안 교반하였다. TLC(석유에테르/ EtOAc: 20/1)는 반응이 완료되었음을 나타내었다. 그 후, 그 용액을 잘게 부순 얼음에 부었다. 유기층을 분리하고, 셀라이트를 통해 여과하였다. 여과액을 건조시키고 진공하에서 증류 제거하여, 화합물(10)을 황색 오일로 얻었다: 5 g(57%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 6.30 (s, 1H), 7.66-7.68 (m, 2H).
공정(ii): 2,6-디플루오로-4-머캅토-페놀(11)의 합성
[화학식 17]
Figure pct00026
질소하의 0℃에서, 트리페닐포스핀(3.4 g, 13.1 mmol) 및 DMF(0.1 mL)의 DCM(3 mL) 용액에 화합물(10)(1.0 g, 4.3 mmol)의 DCM(4 mL) 용액을 적하하면서 첨가하였다. 반응 혼합액을 25℃에서 2시간 동안 교반하였다. 그 후, 그 혼합액에 1N HCl을 첨가하여 pH=3으로 조정하고, EA로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 제거하여 조화합물(11)을 황색 오일로 얻었다.
공정(iii): 2-[2-(3,5-디플루오로-4-히드록시-페닐술파닐)-에틸]-이소인돌-1,3-디온(12)의 합성
[화학식 18]
Figure pct00027
조화합물(11)(14 g, 86 mmol)의 DMF(100 mL) 용액에 2-(2-브로모-에틸)-이소인돌-1,3-디온(13.2 g, 51.8 mmol) 및 K2CO3(23.8 g, 172.4 mmol)를 첨가하였다. 혼합액을 25℃에서 밤새 교반하였다. 그 후, 그 혼합액에 1N HCl을 첨가하여 pH=3으로 조정하고, EA로 추출했다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 용매를 제거하여, 화합물(12)를 노란색 고체로 얻었다(8 g, 27%).
1H-NMR (400 MHz, DMSO_d6): δ 3.20-3.23 (t, 2H), 3.75-3.79 (t, 2H), 7.08-7.10 (d, 2H), 7.84 (s, 4H).
공정(iv): {4-[2-(1,3-디옥소-1,3-디히드로-이소인돌-2-일)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-에틸아세테이트에스테르(13)의 합성
[화학식 19]
Figure pct00028
화합물(12)(5.0 g, 15 mmol)를 DMF(30 mL)에 용해한 용액에 3-브로모-프로피온산에틸에스테르(2.5 g, 15 mmol) 및 K2CO3(3.0 g, 22.5 mmol)를 첨가하였다. 혼합액을 25℃에서 밤새 교반하였다. 그 후, 그 혼합액을 EA로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 용매를 제거하여, 화합물(13)을 흰색 고체로 얻었다(6 g, 97%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1.21-1.24 (t, 3H), 3.11-3.14 (t, 2H), 3.84-3.88 (t, 2H), 4.18-4.20 (d, 2H), 4.61 (s, 2H), 6.91-6.94 (d, 2H), 7.66-7.68 (m, 2H), 7.77-7.79 (m, 2H).
공정(v): 2-{4-[2-(1,3-디옥소-1,3-디히드로-이소인돌-2-일)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-N-메틸-아세트아미드(14)의 합성
[화학식 20]
Figure pct00029
화합물(13)(0.5 g, 1.2 mmol)의 메틸아민알콜 용액(10 mL)을 100℃에서 30분 동안 교반하였다. 그 후, 혼합액을 농축하여 조화합물(14)를 황색 오일로 얻었다(1 g).
공정(vi): 2-[4-(2-아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-N-메틸-아세트아미드(15)의 합성
[화학식 21]
Figure pct00030
90℃에서, 히드라진 수화물(0.25 g, 5 mmol)을 조화합물(14)(1 g, 2.5 mmol)의 EtOH(10 mL) 용액에 첨가하였다. 용액을 90℃로 가열하고, 30분 동안 교반한 후 실온으로 냉각하였다. 생성물을 여과하고, EtOH으로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 농축하여, 조화합물(15)을 황색 오일로 얻었다(0.5 g).
공정(vii): 2-[4-(2-벤젠술포닐아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-N-메틸-아세트아미드(M-1)의 합성
[화학식 22]
Figure pct00031
벤젠술포닐클로라이드(0.4 g, 2.2 mmol) 및 트리에틸아민(0.2 g, 2.2 mmol)을 조화합물(15)(0.5 g, 1.8 mmol)의 DCM(10 mL) 용액에 첨가하였다. 그 후, 혼합액을 25℃에서 1시간 동안 교반하고, EA로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 잔사를 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 화합물 (M-1)을 흰색 고체로 얻었다(20 mg).
1H-NMR (400 MHz, DMSO_d6): δ 2.65-2.66 (d, 3H), 2.91-2.94 (t, 2H), 2.01-3.04 (t, 2H), 4.50 (s, 2H), 7.10-7.12 (d, 2H), 7.57-7.65 (m, 3H), 7.76-7.78 (d, 2H), 7.92-7.95 (t, 1H), 8.05 (s, 1H).
MS: m/z 417(M+1)+
LCMS [이동상: 90% 물(0.1% NH4OH) 및 10% CH3CN~5% 물(0.1% NH4OH) 및 95% CH3CN, 6.0분, 최종적으로 이들 조건하에서 0.5분] 순도 97.4%, Rt=3.341분; MS Calcd.: 416; MS Found: 417 ([M+1]+).
공정(viii): 2-{4-[2-(1,3-디옥소-1,3-디히드로-이소인돌-2-일)-에틸술파닐]-2,6-디플루오로-페녹시}-아세트아미드(16)의 합성
[화학식 23]
Figure pct00032
화합물(13)(5.0 g, 11.8 mmol)의 NH3/EtOH(100 mL) 용액을 25℃에서 2시간 동안 교반하였다. 그 후, 그 용액을 농축하여 조화합물(16)을 황색 오일로 얻었다(6.0 g).
공정(ix): 2-[4-(2-아미노-에틸술파닐)-2,6-디플루오로-페녹시]-아세트아미드(17)의 합성
[화학식 24]
Figure pct00033
90℃에서, 히드라진 수화물(1.5 g, 30 mmol)을 조화합물(16)(6.0 g, 15.3 mmol)의 EtOH(50 mL) 용액에 첨가하였다. 용액을 90℃로 가열하고, 30분 동안 교반한 후, 실온으로 냉각하였다. 생성물을 여과하고, EtOH으로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 농축하여, 조화합물(17)을 황색 오일로 얻었다(4.0 g).
공정(x): 2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-플루오로-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드(M-2)의 합성
[화학식 25]
Figure pct00034
4-플루오로-벤젠술포닐클로라이드(0.4 g, 2.3 mmol) 및 트리에틸아민(0.2 g, 2.2 mmol)을 조화합물(17)(0.5 g, 1.9 mmol)의 DMF(10 mL) 용액에 첨가하였다. 그 후, 혼합액을 25℃에서 1시간 교반하고, EA로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 잔사를 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 화합물(M-2)를 흰색 고체로 얻었다(20 mg).
1H-NMR (400 MHz, DMSO_d6): δ 2.92-2.95 (t, 2H), 3.01-3.04 (t, 2H), 4.45 (s, 2H), 7.09-7.11 (d, 2H), 7.40-7.44 (m, 3H), 7.47 (s, 1H), 7.81-7.85 (m, 2H), 7.95-7.98 (t, 1H).
MS: m/z 421(M+1)+
LCMS [이동상: 90% 물(0.1% NH4OH) 및 10% CH3CN~5% 물(0.1% NH4OH) 및 95% CH3CN, 6분, 최종적으로 이들 조건하에서 0.5분] 순도 95.1%, Rt=3.284분; MS Calcd.: 420; MS Found: 421 ([M+1]+).
공정(xi): 2-{2,6-디플루오로-4-[2-(4-메틸-벤젠술포닐아미노)-에틸술파닐]-페녹시}-아세트아미드(M-3)의 합성
[화학식 26]
Figure pct00035
4-메틸-벤젠술포닐클로라이드(0.5 g, 2.3 mmol) 및 트리에틸아민(0.2 g, 2.2 mmol)을 조화합물(17)(0.5 g, 1.9 mmol)의 DMF(10 mL) 용액에 첨가하였다. 그 후, 혼합액을 25℃에서 1시간 교반하고, EA로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 잔사를 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 화합물(M-3)을 흰색 고체로 얻었다(20 mg).
1H-NMR (400 MHz, DMSO_d6): δ 2.38 (s, 3H), 2.88-2.91 (t, 2H), 2.99-3.02 (t, 2H), 4.49 (s, 2H), 7.08-7.10 (d, 2H), 7.37-7.48 (m, 4H), 7.64-7.66 (d, 2H), 7.81-7.84 (t, 1H).
MS: m/z 417(M+1)+
LCMS [이동상: 90% 물(0.1% NH4OH) 및 10% CH3CN~5% 물(0.1% NH4OH) 및 95% CH3CN, 6.0분, 최종적으로 이들 조건하에서 0.5분] 순도 96.6%, Rt=3.365분; MS Calcd.: 416; MS Found: 417 ([M+1]+).
(실시예 3)
(M-3pre의 합성)
하기 도식에 따라, 2-(2,6-디플루오로-4-((2-(4-(트리부틸스타닐)페닐술폰아미드)에틸)티오)페녹시)아세트아미드(M-3pre)를 합성하였다.
각 화합물의 1H NMR 스펙트럼은 TMS를 내부 표준으로 사용하고, Bruker Avance III 400 MHz 및 Bruker Fourier 300 MHz로 기록하였다. LCMS는 하기의 것을 사용하였다: 사중극 질량분석계, Agilent LC/MSD 1200 시리즈(컬럼: ODS 2000 (50×4.6 mm, 5 ㎛) ES (+) 또는 (-)이온화 모드로 조작; T=30℃; 유속=1.5 mL/분; 검출파장: 254 nm.
[화학식 27]
Figure pct00036
공정(i): 에틸 2-(2,6-디플루오로페녹시)아세테이트(19)의 합성
[화학식 28]
Figure pct00037
화합물(1)(39.0 g, 0.30 mol), K2CO3(62.0 g, 0.45 mol), 화합물(18)(50.1 g, 0.30 mol) 및 아세톤(200 mL)의 혼합액을 약 16시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합액을 3% HCl에 붓고, 에틸아세테이트(90 mL×3)로 추출하였다. 합한 유기층을 무수황산나트륨으로 건조시키고 여과하여 농축하였다. 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=10:1)로 정제하여 화합물(19)를 얻었다(57 g, 87%).
1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 1.19 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 4.17 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 4.82 (s, 2H), 7.06-7.13 (m, 3H).
공정(ii): 에틸2-(4-(클로로술포닐)-2,6-디플루오로페녹시)아세테이트(20)의 합성
[화학식 29]
Figure pct00038
35℃에서, 화합물(19)(50 g, 0.23 mol)의 DCM(180 mL) 용액에 ClSO3H(106 mL, 1.38 mol)를 첨가하였다. 반응 혼합액을 환류 온도로 가열하고, 약 1.5시간 동안 교반하였다. 그 후, 얼음에 부었다. 유기층을 분리하고, 무수황산나트륨으로 건조시키고 농축하여 화합물(20)을 얻었다(37 g, 50%).
1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 1.18 (t, J = 6.9 Hz, 3H), 4.16 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 4.83 (s, 2H), 7.18-7.21 (m, 2H).
공정(iii): 메틸 2-(2,6-디플루오로-4-머캅토페녹시)아세테이트(21)의 합성
[화학식 30]
Figure pct00039
화합물(20)(25.0 g, 0.08 mol), SnCl2(63.3 g, 0.28 mol), 진한 염산 (46.6 mL, 0.56 mol) 및 MeOH(333 mL)의 혼합액을 환류 온도로 가열하고, 약 1.5시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응 혼합액을 얼음에 붓고 톨루엔으로 추출하였다. 유기층을 12% HCl으로 3회 세척하고, 무수황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=2:1)로 정제하여 화합물(21)을 얻었다(14 g, 75%).
1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 3.52 (s, 1H), 3.79 (s, 3H), 4.72 (s, 2H), 6.88 (d, J = 6.3 Hz, 2H).
공정(iv): 4-브로모-N-(2-브로모에틸)벤젠술폰아미드(24)의 합성
[화학식 31]
Figure pct00040
화합물(23)(1.35 g, 11.0 mmol)을 화합물(22)(2.54 g, 10.0 mmol)의 DCM(40 mL) 용액에 첨가하고, 이어서 TEA(1.52 g, 15.0 mmol)를 첨가하였다. 그 후, 반응 혼합액을 실온에서 약 3시간 동안 교반하고, 물로 희석하였다. 그 용액을 DCM(80 mL×3)으로 추출하였다. 유기층을 염수로 세척하고, 무수황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 조생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=5:1)로 정제하여 화합물(24)를 얻었다(2.45 g, 72%).
1H NMR (DMSO-d 6, 300 MHz): δ 3.12-3.16 (m, 2H), 3.43 (t, J = 3.6 Hz, 2H), 7.69-7.73 (m, 2H), 7.79-7.82 (m, 2H), 8.13 (t, J = 3.9 Hz, 1H).
공정(v): 메틸 2-(4-((2-(4-브로모페닐술폰아미드)에틸)티오)-2,6-디플루오로페녹시)아세테이트(25)의 합성
[화학식 32]
Figure pct00041
화합물(21)(1.25 g, 5.36 mmol), K2CO3(905 mg, 6.55 mmol), 화합물(24)(1.88 g, 5.50 mmol) 및 아세톤(50 mL)의 혼합액을 약 16시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합액을 3% HCl에 붓고, 에틸아세테이트(90 mL×3)로 추출하였다. 유기층을 무수황산나트륨으로 건조시키고 농축하였다. 조잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=5:1)로 정제하여 화합물(25)를 얻었다(2 g, 76%).
1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 2.94-2.98 (m, 2H), 3.08-3.14 (m, 2H), 3.77 (s, 3H), 4.73 (s, 2H), 5.33 (t, J = 6.0 Hz, 1H), 6.78-6.84 (m, 2H), 7.61-7.70 (m, 4H).
공정(vi): 2-(4-((2-(4-브로모페닐술폰아미드)에틸)티오)-2,6-디플루오로페녹시)아세트아미드(26)의 합성
[화학식 33]
Figure pct00042
화합물(25)(3.00 g, 6.06 mmol) 및 2M NH3/MeOH(150 mL, 300 mmol)의 혼합액을 약 16시간 동안 실온에서 교반하였다. 얻어진 침전물을 여과에 의해 회수하여 화합물(26)을 얻었다(2.3 g, 80%).
1H NMR (DMSO-d 6, 400 MHz): δ 2.93-2.96 (m, 2H), 3.00-3.03 (m, 2H), 4.48 (s, 2H), 7.10 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.40-7.45 (m, 2H), 7.70 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.01 (br s, 1H).
공정(vii): 2-(2,6-디플루오로-4-((2-(4-(트리부틸스타닐)페닐술폰아미드)에틸)티오)페녹시)아세트아미드(M-3pre)의 합성
[화학식 34]
Figure pct00043
화합물(26)(670 mg, 1.39 mmol)의 크실렌(50 mL) 용액에 비스(트리부틸주석)(0.87 mL, 1.81 mmol) 및 Pd(PPh3)4(40 mg)를 첨가하였다. 반응 혼합액을 N2하에 120℃에서 약 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 그 반응 혼합액을 진공하에 농축하고, 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=3:1)로 정제하여 화합물(M-3pre)를 황색 오일로 얻었다(180 mg, 18%).
1H NMR (CD3OD, 300 MHz): δ 0.94 (t, J = 7.2 Hz, 9H), 1.12-1.17 (m, 5H), 1.29-1.39 (m, 8H), 1.52-1.60 (m, 5H), 2.98-3.06 (m, 4H), 4.55 (s, 2H), 7.01 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.68 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.77 (d, J = 8.1 Hz, 2H); LCMS [이동상: 30% 물(0.02% NH4OAc) 및 70% CH3CN에서 5% 물(0.02% NH4OAc) 및 95% CH3CN, 6분, 최종적으로 이들 조건하에서 0.5분] 순도>95%, Rt=4.259분; MS Calcd.: 692; MS Found: 693 ([M+H]+).
(실시예 4)
(방사성 표식화 K-2의 합성)
방사성 표식화 K-2를 다음과 같이 합성하였다.
[화학식 35]
Figure pct00044
PEPA 1 mg(ca 2.5 ㎛ol)을 DMF(0.3 mL)에 용해하고, 0.5 N-NaOH aq(7 ㎕)를 첨가 및 혼합하여 핫 셀 안의 반응용기에 준비해 두었다. 통상의 방법대로 [11C]요오드화메틸을 포집한 후, 80℃에서 5분 동안 반응시켰다. 실온 부근까지 냉각하고, 500 ㎕의 LC 용매(CH3CN:H2O=1:1)로 희석하여 LC 분리하였다. 컬럼에 CapcellPak UG-80(10X250)(시세이도, 일본)을 이용하여 유속 5.0 mL/분으로 분리하고, 검출은 UV 254 nm와 RI를 이용하여 실시하였다. 약 8분 부근의 RI 피크 부분을 분취하고, Tween 80(최종 농도 0.8%) 및 2.5 mg 아스코르빈산의 첨가 하에 농축기를 이용하여 농축하였다. 잔사를 2.5 ml의 생리 식염수를 첨가하여 용해하였다.
HPLC를 이용하여 방사성 표식화 K-2와 비표식 K-2를 비교하였다. HPLC 분석은 컬럼에 CapcellPak UG-80(4.6X250)(시세이도, 일본)을 이용하여 유속 1.0 mL/분으로 전개하고, 검출은 UV 254 nm와 RI를 이용하여 실시하였다. 비표식 K-2(UV 검출)와 방사성 표식화 K-2(RI 검출)는 유지시간 8분이 되는 곳에서 동일한 피크를 나타내었다. 이는 두 개가 동일물질이며, 방사성 표식화 K-2가 제조되었음을 나타낸다.
반응시킨 요오드화메틸은 100% PEPA의 술폰아미드에 결합한다는 사실을 알 수 있었으며, 방사성 표식화 K-2의 합성은 대단히 간소하고 또한 높은 수율을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.
(실시예 5)
(방사성 표식화 M-3의 합성)
1 mL의 유리 바이알에 Pd2(dba)3(1.74 mg), 염화구리(I)(1.7 mg), 탄산칼륨(2.25 mg)을 계량하여 그 혼합물에 P(o-tol)3 (1.7 mg)의 DMF(300 μL) 용액을 질소 분위기하에 첨가하였다. 실온하에 약 5분 정도 교반하면서 본 용액을 표식용 반응용기에 옮겼다. [11C]CH3I를 냉각하에 포집하고, 방사능이 포화된 후에 원료인 트리부틸주석체(preM-3)(1.6 mg)의 DMF 용액(300 μL)을 첨가하여 80℃에서 약 5분 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 PTFE 필터를 통해 고형물을 제거한 후 HPLC 분리하고, 약 7분 부근의 RI 피크 부분을 분취, 농축, 조제화하였다.
Pd2(dba)3: 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐
P(o-tolyl)3: 트리(o-톨릴)포스핀
(실시예 6)
(생물학적 실시예)
(AMPA 수용체 결합 화합물의 조제 및 투여)
LC-MS/MS 실험에서 합성한 모든 화합물을 100% DMSO에 2.5 mM의 농도가 되도록 용해하고, 투여 직전에 생리 식염수로 희석하여(PEPA(1.2 pmol/g), M-1(12 pmol/g), K-2(12 pmol/g), M-3(60 pmol/g) 및 M-2(240 pmol/g)) 경정맥으로 투여하였다. 전기생리학 실험에서는, PEPA 및 K-2를 100% DMSO에 150 mM의 농도가 되도록 용해하고, 실험 직전에 환류액인 ACSF로 150 μM의 농도가 되도록 희석하여 사용하였다. 생화학 실험 및 PET의 블록킹 실험에서는, K-2를 50% DMSO에 2.5 mM 및 25 mM의 농도가 되도록 용해하여 1 ㎕/체중(g)의 투여량으로 각각 0.5 mg/kg 및 5 mg/kg이 되도록 랫트에 경정맥으로 투여하였다.
(실험동물)
모든 동물실험은 요코하마 시립대학 및 방사선의학 종합연구소 동물실험위원회의 심의 및 승인을 받았다.
랫트는 6~10 주령의 수컷 성체 Sprague-Dawley 랫트(SD 랫트)(찰스리버, 일본)를 사용하였다.
LC-MS/MS실험 및 생화학실험은 이소플루란 흡입을 통해 랫트를 잠들게 한 후, 전용 기화기를 이용하여 1.5%의 농도로 마취를 유지하면서 실시하였다. 화합물을 1 ㎕/체중(g)의 투여량이 되도록 조정하였다. 랫트의 경부를 절개하여 경정맥을 노출시킨 후, 화합물을 직시하에 경정맥에 인슐린 실린지(테루모, 일본)를 이용하여 투여하였다. 화합물을 투여한 후, 랫트를 마취하에 15분 동안 유지시키고, 그 후 뇌를 적출하였다. LC-MS/MS 실험에서는 적출한 전뇌로부터 Brain matrix(ASI instruments, 미국)를 사용하여 해마 영역을 전후 2 mm의 두께로 회수하고, 조직 중량을 계측한 후, 1.5 mL의 코니칼 튜브에 넣었다. 생화학 실험에서는, 적출한 전뇌로부터 비브라톰(VT1000; Leica, 독일)을 사용하여 해마를 포함한 두께 400 ㎛의 급성뇌절편을 만들었다.
(LC-MS/MS 실험)
측정 조건의 사전검토로서, 해마조직을 이용하여 화합물 별로 최적의 희석용매 및 희석배율을 결정하였다(표 4).
현탁하는 용매의 종류 최종 희석배율 원심 조건
PEPA ×10 acn(0.1%FA) ×10 16000 g×16분
M1 ×20 FAfree acn ×20 21880 g×60분
M2 ×4 H2O/×2 acn/×3 MeOH ×9 21880 g×60분
M3 ×4 H2O/×2 acn/×3 MeOH ×9 21880 g×60분
K2 ×20 FAfree acn ×20 21880 g×60분
투여 화합물의 조정 및 회수 조직의 조정 조건
*acn 아세트니트릴, FA 포름산, MeOH 메탄올
샘플을 회수한 후, 코니칼 튜브에 사전 검토한 용매를 미리 정해진 양만큼 첨가하였다. 호모게나이저 페슬을 이용하여 현탁하고, 핸드타입 소니케이터(UR-20P; 토미 세이코, 일본)를 이용하여 충분히 파쇄하였다. 그 후, 볼텍싱하여 각각 미리 정해진 조건하에서 원심분리한 후, 상청액을 회수하였다. 상청액은 LC-MS/MS에서 측정하기 직전에 미리 정해진 배율로 희석하였다. 해마조직에 포함되는 화합물의 농도는 액체 크로마토그래피 및 사중극 질량분석장치(UPLC-MS/MS, Aquity UPLC I-Class 시스템, Xevo TQ-S, 일본 waters사, 일본)를 이용하여 측정하였다. UPLC에서는 2.1 mm i.d.×100 mm 1.8 ㎛의 컬럼(HSS T3, 일본 Waters, 일본)을 이용하여 화합물 별 이동상 조건을 사전검토하고(표 5), 그 조건하에서 화합물의 농도를 측정하였다.
유속 이동상1 이동상2 이동상1:2 컬럼 주입량
(㎕)
PEPA 0.4 ml/분 0.1%FA+2mM AA Acn 95:5 5
M1 0.4 ml/분 0.05%FA 0.05%FA+Acn 95:5 5
M2 0.4 ml/분 0.05%FA 0.05%FA+Acn 95:5 5
M3 0.4 ml/분 0.05%FA 0.05%FA+Acn 95:5 5
K2 0.15 ml/분 0.05%FA 0.05%FA+Acn 80:20 10
샘플의 LC/MS-MS에서의 측정 조건 및 이동상의 조성·측정조건
* acn 아세트니트릴, FA 포름산, AA 아세트산암모늄
질량분석에 있어서, 화합물 별로 미리 고농도 화합물을 이용해 MS 메소드를 작성하고(표 6), 그 프로토콜에 따라 모이온(parent ion)에서 딸이온(daughter ion)으로 분해시키고, MRM 방식을 이용하여 화합물의 농도를 측정하였다. 또한, 농도 측정에 사용하는 검량선은 6~10 주령의 약제 비투여 랫트를 이소플루란 마취하에 머리를 절단하여 회수한 해마조직에, 미리 알고 있는 농도로 각 화합물을 추가하여 작성한 것을 사용하였다.
모(parent)-딸(daughter)의 크기 콘 전압
 충돌 에너지 ES의 조건
PEPA 403.0957-218.0793 12 16 ES+
M1

 416.9175-71.9881 40 23 ES+
416.9175-231.9908 40 15 ES+
416.9175-259.9643 40 13 ES+
M2

 420.9513-57.9931 42 27 ES+
420.9513-217.9407 42 17 ES+
420.9513-245.9805 42 11 ES+
M3

 416.8537-57.9930 38 25 ES+
416.8537-217.9415 38 17 ES+
416.8537-245.9793 38 11 ES+
K2

 416.9813-57.9965 30 23 ES+
416.9813-217.9404 30 17 ES+
416.9813-245.9781 30 9 ES+
MS에서의 각 화합물의 측정 조건
(화합물의 조직 집적률의 계산)
화합물마다 측정 조건을 최적화한 결과, 생체 투여량이나 측정 시의 희석배율이 다르다는 것을 알게 되었다. 따라서, 투여한 화합물의 몇 %가 해마에 집적되었는지를 나타내기 위하여, 하기 계산식을 이용하여 %ID/g(percentage injected dose per gram tissue)를 산출하였다:
%ID/g = 측정값(pM)×희석배율×10/화합물의 투여농도(pmol/g)×체중(g)/조직중량(mg)
AMPA 수용체에 결합한다는 사실을 알고 있는 화합물 5 종류를 랫트의 꼬리정맥에 투여하고, 투여 15분 후에 해마조직을 회수하여 거기에 집적된 화합물 농도를 측정한 결과, PEPA의 집적이 가장 높았다. 이 결과는, PEPA가 혈중에서 뇌로의 이행률이 가장 높다는 점을 시사한다(도 1).
PEPA의 메틸부여체인 K-2가 자신의 결합영역 이외의 수용체에 대해 결합하는 능력을 60개의 표적 수용체를 망라하여 조사하였다. 그 결과, 그 외에 결합할 수 있는 수용체는 없었으며, 이는 PEPA의 특이성이 높다는 점을 시사한다.

표적 수용체
억제효과(%)
K-2 (1×10-7 mol/L)
양성치환물질
아데노신 A1 (인간) 5.29 99.73 (DPCPX)
α1A-아드레날린성 0.21 100.00 (프라조신)
α1B-아드레날린성 0.00 100.00 (프라조신)
α2A-아드레날린성 (인간) 8.77 100.00 (라우월신)
α2B-아드레날린성 (인간) 5.83 100.00 (라우월신)
α2C-아드레날린성 (인간) 5.82 100.00 (라우월신)
β1-아드레날린성 (인간) 0.82 98.60 ((±)-프로프라놀롤)
β2-아드레날린성 (인간) 3.39 100.00 ((±)-프로프라놀롤)
안드로겐 0.57 97.66 (테스토스테론)
안지오텐신 AT1 (인간) 1.52 100.00 (안지오텐신 II)
안지오텐신 AT2 (인간) 1.05 100.00 (안지오텐신 II)
브래디키닌 B2 (인간) 10.34 99.47 (HOE140)
칼슘 채널 (L 타입,디히드로피리딘) 0.53 99.61(니트렌디핀)
칼슘 채널 (N 타입) 0.31 99.35 (ω- 코노톡신 GV1A)
CRF1 (인간) 1.37 100.00 (우로코르틴 인간)
도파민 D1(인간) 10.17 100.00 (R(＋)-SCH-23390)
도파민 D2 결손형(short) (인간) 5.33 100.00 ((＋)-부타클라몰)
도파민 수송체 (인간) 0.29 100.00 (GBR12909)
에스트로겐 2.83 100.00 (β-에스트라디올)
엔도텔린 ETA (인간) 1.81 100.00 (엔도텔린-1 인간)
엔도텔린 ETB (인간) 0.00 100.00 (엔도텔린-1 인간)
GABA A (작용제 부위) 0.38 97.63 (무시몰)
GABA A (BZ 센트랄) 1.54 100.00 (디아제팜)
GABA B 1.90 99.44 (GABA)
글루타메이트 (AMPA) 1.74 100.00 ((S)-AMPA)
글루타메이트 (카이네이트) 1.68 100.00 (카이닌산)
글루타메이트 (NMDA 작용제 부위) 0.57 100.00 (L-글루타민산)
글루타메이트 (NMDA 글리신 부위) 0.64 100.00 (MDL105,519)
글루타메이트 (NMDA 펜시클리딘 부위) 5.02 100.00 ((＋)-MK-801)
글리신 (스트리크닌 민감성) 8.46 100.00 (스트리크닌)
히스타민 HI (인간) 6.53 100.00 (피릴라민)
히스타민 H2 (인간) 0.79 100.00 (시메티딘)
히스타민 H3 (인간) 0.00 98.17 ((R)(－)-α-메틸 히스타민)
칼륨 채널 KATP 5.71 100.00 (글리벤클아미드)
칼륨 채널 SKCa 0.00 99.94 (아파민)
류코트리엔 B4 0.00 98.89 (류코트리엔 B4)
류코트리엔 D4 0.16 100.00 (류코트리엔 D4)
멜라토닌 MTI (인간) 0.11 100.00 (멜라토닌)
무스카린성 Ml (인간) 2.24 99.68 (아트로핀)
무스카린성 M2 (인간) 0.51 99.80 (아트로핀)
무스카린성 M3 (인간) 5.99 99.84 (아트로핀)
나트륨 채널 부위 2 11.15 97.37 (디부카인)
뉴로키닌 NKl (인간) 0.00 94.45 (L-703,606)
뉴로키닌 NK2 (인간) 0.61 100.00 (뉴로키닌 A)
뉴로키닌 NK3 (인간) 0.00 98.43 (센크타이드)
노르에피네프린 수송체 (인간) 0.00 96.22 (데시프라민)
니코틴성 (인간) 7.17 98.46 ((±)-에피바티딘)
아편 δ 0.30 98.32 (날트리벤)
아편 κ 0.00 100.00 (U-69593)
아편 μ 8.78 99.30 (DAMGO)
PAF 0.00 99.83 (PAF)
세로토닌 5HT1A (인간) 1.98 98.31(세로토닌)
세로토닌 5HT2A (인간) 9.32 99.20 (케탄세린)
세로토닌 5HT3 (인간) 1.57 99.80 (트로피세트론)
세로토닌 수송체 (인간) 0.17 100.00 (이미프라민)
시그마 σ1 2.88 100.00 ((＋)-펜타조신)
시그마 σ2 4.07 100.00 (할로페리돌)
바소프레신 V1 4.76 100.00 ([Arg8]-바소프레신)
바소프레신 V1B (인간) 1.48 99.69 ([Arg8]-바소프레신)
VIP 1(인간) 0.00 97.98 (VIP)
(전기생리학 실험)
7~8 주령의 수컷 SD 랫트를 사용하였다. 이소플루란에 의한 마취하에 머리를 절단하고, 비브라톰(VT1000; Leica, 독일)을 사용하여 해마를 포함한 두께 400 ㎛의 급성뇌절편을 만들었다. 그 절편을 ACSF 안에서 60분 동안 실온에서 정치한 후, 전세포기록법에 의해 AMPA 전류를 계측하였다. ACSF를 3 mL/분의 속도로 환류하는 조건하에서, 100 μM의 피크로톡신 및 100 μM DL-APV를 투여하여 AMPA 전류만을 단리하여 계측하였다.
기록 전극은 CA1에서의 추체세포에 두고, 자극 전극은 기록세포에서 100~200 μm 떨어진 곁가지(Schaffer) 섬유 상에 두었다. 전세포기록은 세포막을 -80 mV에 전위고정하여 실시하고, 30초에 한 번의 빈도로 100 마이크로초의 자극을 추가하여 실시하였다. 5분 동안 기저 상태의 AMPA 전류를 기록하고, 그 후 15분 동안 PEPA 또는 K-2를 첨가한 ACSF로 환류를 실시하고, 그 후 PEPA 또는 K-2를 포함하지 않는 환류액하에서 30분 동안 AMPA 전류를 기록하였다.
뇌절편을 정치할 때 및 환류할 때는, 항상 ACSF를 95% O2/5% CO2로 포화시켜 사용하였다. ACSF의 조성은 다음과 같다; 119 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 2.5 mM CaCl2, 1.5 mM MgSO4, 26 mm NaHCO3, 1 mM NaH2PO4. 기록전극은 유리관(GD-1.5; 나리시게 화학기계연구소, 일본)을 이용하여 선단저항이 3-5 MOhm이 되도록 제작하여 사용하였다. 기록전극 내 충진액의 조성은 다음과 같다; 115 mM CsMeSO4, 20 mM CsCl, 10 mM HEPES, 2.5 mM MgCl2, 4 mM Na2ATP, 0.4 mM Na3GTP, 10 mM Na-포스포크레아티닌(Na-phosphocreatinine), 0.6 mm EGTA. 결과는, 5분 동안의 기저 상태에서 AMPA 전류의 평균값을 1로 하여 계산하고, 약제를 투여한 후 30분 동안의 기록 중에서 마지막 10분 동안의 AMPA 전류를 평균값으로 나타내었다.
(생물학적 실험)
해마 막 표면 분획 - 7~8 주령의 수컷 SD 랫트를 사용하였다. 이소플루란에 의한 마취하에 K-2 또는 50% DMSO를 경정맥으로 투여하고, 15분 후에 머리를 절단하였다. 비브라톰을 사용하여 해마를 포함한 두께 400 ㎛의 급성뇌절편을 만들고, 그 절편을 60분 동안 실온의 ACSF에 정치하였다. 이어서, 막 표면 단백질을 비오틴화시키기 위해 급성뇌절편으로부터 해마 절편만을 적출하여, 그 절편을 2.0 mg/mL의 비오틴(EZ Link Sulfo-NHS-Biotin; Thermo Scientific, 미국)을 포함한 ACSF 내에서 45분 동안 4℃에서 천천히 교반하였다. 비오틴화 후, 그 절편을 pH 7.5의 1 mL의 얼음에 냉각시킨 TBS로 5회 세척하고, 150 ㎕의 균질화 버퍼(Homogenization buffer)(150 mM NaCl, 0.5 mM EDTA, 0.1 mM EGTA, 1 mM HEPES, 20% Triton X100) 내에서 페슬로 현탁시켰다. 150 ㎕의 균질화 버퍼를 더 추가하고, 핸드타입 소니케이터를 이용하여 초음파 파쇄하였다. 그 후, 14,000×g으로 15분 동안 4℃에서 원심분리하여 상청액(~300 ㎕)을 회수하였다. 단백 정량에 의해 상청액의 단백질 농도를 균일화한 후, 50 ㎕의 상청액을 10 ㎕의 6×샘플 버퍼와 혼합하고, 100℃에서 5분 동안 가열하여 총 단백질 분획(total fraction)을 회수하였다. 또한, 비오틴화된 표면 단백질을 면역침강시키기 위해 150 ㎕의 남은 상청액을 150 ㎕의 NeutrAvidin 아가로스 수지(Thermo Scientific, 미국)와 혼합하고, 16시간 동안 4℃에서 교반하였다. 그 후, 2,000×g, 1분 동안 4℃에서 원심분리하여 상청액을 버리고 남은 비즈를 1000 ㎕의 IP 버퍼로 5회 세척하였다. 이어서, 150 ㎕의 2×샘플 버퍼를 추가하고, 5분 동안 가열한 후, 상청액을 회수하여 막 단백질 분획(surface fraction)을 얻었다.
정량적 웨스턴 블롯 - 총 단백질 분획 및 막 단백질 분획을 폴리아크릴아미드겔(Mini-PROTEAN TGX precast Gel; Bio-rad, 미국)로 전기영동한 후, PVDF 멤브레인에 전사하였다. 멤브레인은 블록킹제(Perfectblock; Mobitec, 미국)/TBS-T (137 mM NaCl, 2.68 mM KCl, 25 mM Tris, 0.1% Triton-X, pH 7.6)로 제작한 블록킹 용액으로 1시간 동안 처리하였다. 1차 항체는 Pan AMPA 항체/GluA2/3/4 토끼 항체(1:1000, cell signaling technology, 미국)와 세포 내 분획이 막 단백질 분획에 혼입되지 않았음을 확인하기 위한 GAPDH 항체(1:1000, cell signaling technology)를 이용하여 블록킹 용액에 1:1000으로 희석하여 1시간 및 3시간 동안 실온에서 각각 반응시켰다. 그 후, TBS-T로 10분 동안 3회 세척한 후, 항 토끼 2차 항체(1:1000; Jackson ImmunoResearch, 미국)와 1시간 동안 실온에서 반응시켰다. 이어서, TBS-T로 10분간의 세척을 3회 실시하고, amersham ECL(GE 헬스케어·재팬, 일본)을 이용하여 화학발광 촬영장치(LAS4000mini; GE)로 밴드를 검출하였다. 얻어진 밴드의 신호 강도를 Multi Gauge V3.0(FUJIFILM, 일본)에 의해 정량분석하였다.
(랫트를 이용한 생체 내 PET 촬영)
PET 촬영은 microPET(Focus 220; Siemens Medical Solution)를 이용하여 실시하였다.
랫트를 이용한 PET 촬영 실험: 이소플루란(DS 파머 애니멀 헬스, 일본)으로 랫트를 잠들게 한 후, 1.5%의 이소플루란 농도(공기 2 L/분)로 마취상태를 유지하면서, 꼬리정맥에서 24G 서플로 유치침(테루모, 일본)으로 정맥로를 확보하였다. 랫트를 PET 촬영대에 고정시킨 후, 촬영하기 전에 위치 확인을 위한 방사 촬영을 실시하였다. 그 후, 50% DMSO 또는 50% DMSO에 용해한 K-2를 경정맥으로 투여하고, 3분 후에 방사성 표식한 K-2(약 4 MBq)를 투여하였다. PET 촬영 중에는 체온을 피드백형 가온반(BWT-100A; 바이오 리서치 센터, 일본)을 이용해 37±0.5℃로 유지하였다. 촬영 후, 정맥로를 뽑아 이소플루란 투여를 중지한 후에, 랫트를 PET 촬영대로부터 풀어내어 홈 케이지로 되돌려 놓았다. 랫트는 촬영이 끝나고 1주일 동안 촬영한 방에서 사육한 후, 평소의 랫트 집단 사육실로 되돌려 놓았다.
가산(Summation) 영상을 구성함과 동시에, 0.5 mm 해닝(Hanning) 필터로 이면의 영상 비침을 제거하여 다이나믹 영상을 재구성하였다. 재구성 영상은 PMOD 영상분석 소프트웨어(PMOD technologies)를 이용해 선조체, 해마, 소뇌, 뇌간 등의 복수의 영역을 포함한 VOIs를 주형 MRI 영상 상에 작성한 것과 통합하여 분석하였다. 정량에 이용한 산출값은 %SUV(% of standardized uptake value)이며, 하기의 식으로 구하였다;
%SUV = VOI로 둘러싸인 각 조직의 방사선량(MBq)/투여한 방사선량(MBq)×체중(g)
(실험결과)
(AMPA 수용체 인식 화합물의 특성 평가)
합성한 화합물의 AMPA 수용체에 대한 결합특성을 평가하기 위해, 전기생리학 및 생화학적 수법을 이용하여 분석을 실시하였다. 성체 랫트로부터 제작된 급성 해마절편을 이용하여, PEPA의 15분간의 투여에 의해 AMPA 전류가 유의하게 증가함을 확인하였다(2.4±0.13, 4마리의 동물에서 n=4; p=0.01 vs 기준). 또한, K-2를 이용하여 동일한 실험을 실시하였으며, K-2도 AMPA 전류가 유의하게 증가함을 확인하였다(1.7±0.22, 4마리의 동물에서 n=5; p=0.01 vs 기준)(도 2).
다음으로, 이 AMPA전류의 증가가 어떠한 메커니즘에 의한 것인지를 생화학적으로 검토하였다. K-2를 생체에 투여한 랫트로부터 해마를 포함한 뇌 절편을 만들고, 비오틴화법에 의해 세포막 표면에 제시된 AMPA 수용체를 정량하였다. 그 결과, 5 mg/kg의 K-2의 투여에 의해 AMPA 수용체의 막 표면에 대한 이동이 촉진되었다(136%±14, 5마리의 동물에서 n=5; p=0.05 vs 50% DMSO). 한편, 같은 동물에서 AMPA 수용체의 총량에는 변화를 확인할 수 없었다(도 3). 이상의 결과로부터, K-2는 급성적으로 AMPA 수용체의 표면 제시량을 증가시킨다는 사실을 알 수 있었다.
(AMPA 수용체 인식 화합물 K-2를 이용한 랫트에서의 PET 촬영)
K-2가 AMPA 수용체에 대한 결합을 보인다는 사실이 밝혀졌기 때문에, 계속해서 방사성 표식화 K-2를 랫트에 투여하여 생체 내에서의 PET 촬영을 실시하였다. 그 결과, 랫트에서 방사성 표식화 K-2는 대단히 높은 뇌 내로의 집적을 보였고, 해마, 선조체 및 소뇌를 포함한 조직학적으로 AMPA 수용체가 다수 존재하는 것으로 알려져 있는 영역에 특이적으로 집적되었다(도 4의 왼쪽 및 도 5의 (a)).
다음으로, K-2 집적의 특이성을 검토하기 위해, 방사성 표식화 K-2를 투여하기 3분 전에 비방사성 표식화 K-2를 투여하는 블록킹 실험을 실시하였다. 0.5 mg/kg의 비방사성 표식화 K-2를 앞서 투여함으로써 방사성 표식화 K-2의 특이적 집적은 소실되었고, K-2가 생체 내에서 AMPA 수용체에 대하여 특이적으로 결합한다는 사실이 밝혀졌다(도 4의 오른쪽 및 도 5의 (b)).
또한, 0.05 mg/kg의 비방사성 표식화 K-2를 앞서 투여하는 것은 0.5 mg/kg의 K-2를 앞서 투여하는 것에 비해 특이적 결합의 소실 정도가 적었다는 점에서 블록킹에 대한 농도 의존성이 나타나, 포화적 결합을 시사하는 결과가 되었다(도 6). 뇌간은 블록킹에 의해 집적이 변화하지 않으므로, 이 영역에는 AMPA 수용체의 발현이 적다는 점을 알 수 있었다(도 5의 (c) 및 (d)). 따라서, 뇌간을 참조부위로 하여 해마에서의 방사성 표식화 K-2의 집적비를 산출하면 방사성 표식화 K-2를 투여 한 후 20~60분에서 높은 특이적 결합을 나타낸다는 사실을 알 수 있었다(도 7). 특이적 결합을 Logan Plot법에 의해 수치화하였다(도 8). 비방사성 표식화 K-2를 이용한 블록킹(도 8의 회색)에 의해 BPnd(estimated binding potential)는 유의하게 저하되었다. 또한, 특이적 결합을 나타내는 값(도 8의 검은색)은 생화학적으로 AMPA 수용체의 조직발현 총량을 조사한 값(도 9)과 높은 상관관계를 보이며, 방사성 표식 K-2를 이용한 생체 내 PET 촬영은 AMPA 수용체의 분포를 반영하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 또한, 각 뇌 영역에서의 AMPA 수용체의 생화학적 발현량(조분획)과 동일 영역에서의 PET 영상값은 높은 상관관계를 보였다(도 10).
shRNA는 특정 단백질의 발현을 특이적으로 억제할 수 있다. AMPA 수용체(GluA1~3)의 발현억제가 가능한 shRNA를 렌티바이러스를 이용하여 좌측 선조체에 발현시키고, 비기능 shRNA인 스크램블 RNA를 우측 선조체에 발현시켰다. 그 결과, 생체 내 PET 촬영에서는 shRNA측에서의 방사성 표식 K-2의 집적 저하를 발견하였다(도 11). 또한, 실시한 7마리에서의 PET 영상값의 저하는 약 30%였다(도 12). 이 결과로부터, 방사성 표식 K-2는 생체 내에서 AMPA 수용체에 대한 높은 특이성을 보였다.
(약호의 설명)
ACSF: 인공뇌척수액
AMPA: α-아미노-3-히드록시-5-메틸-4-이속사졸-프로피온산
DIPEA: 디이소프로필에틸아민
DCM: 디클로로메탄
EA: 에틸아세테이트
PE: 석유에테르
PEPA: 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드
PET: 양전자 단층촬영법
TEA: 테트라에틸암모늄
TMS: 테트라메틸실란
1-BCP:1-(1,3-벤조디옥솔-5-일카보닐)-피페리딘(1-(1,3-benzodioxol-5-ylcarbonyl)-piperidine)
SYM2206: (±)-4-(4-아미노페닐)-1,2-디히드로-1-메틸-2-프로필카바모일-6,7-메틸렌디옥시프탈라진((±)-4-(4-Aminophenyl)-1,2-dihydro-1-methyl-2-propylcarbamoyl-6,7-methylenedioxyphthalazine)
GYKI:4-(8-메틸-9H-[1,3]디옥솔로[4,5-h][2,3]벤조디아제핀-5-일)아닐린(4-(8-methyl-9H-[1,3]dioxolo[4,5-h][2,3]benzodiazepin-5-yl)aniline)
CX546:2,3-디히드로-1,4-벤조디옥신-7-일-(1-피페리딜)메탄온(2,3-dihydro-1,4-benzodioxin-7-yl-(1-piperidyl)methanone)

Claims (31)

  1. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
    [화학식 1]
    Figure pct00045

    (식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이다);
    단, 2-[2,6-디플루오로-4-({2-[(페닐술포닐)아미노]에틸}티오)페녹시]아세트아미드, 4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, 4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(4-클로로페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드, N,N-디메틸-4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2,6-디플루오로페녹시아세트아미드, 4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드 및 N,N-디메틸-4-[2-(페닐술포닐아미노)에틸티오]-2-플루오로페녹시아세트아미드를 제외한다.
  2. 제1항에 있어서,
    R1~R4 모두가 수소가 되지 않는 것인 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO 또는 SO2인 것인 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    A가 SO2이고, Z가 CO인 것인 화합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    X가 S이고, Y가 O인 것인 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    R2가 알킬인 것인 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    R1이 알킬 또는 할로인 것인 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    R3 및 R4 중 하나는 수소이고, 다른 하나는 알킬인 것인 화합물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    R5가 할로인 것인 화합물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 할로가 플루오로인 것인 화합물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    n이 2인 것인 화합물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pct00046
    .
  13. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
    [화학식 3]
    Figure pct00047

    식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이고;
    1개 또는 그 이상의 원자가 그 원자의 방사성 동위체이다.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방사성 동위체가 11C 또는 18F인 것인 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물.
  15. 제14항에 있어서,
    방사성 동위체를 포함하는 기가 R1인 것인 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물.
  16. 제14항에 있어서,
    방사성 동위체를 포함하는 기가 R2인 것인 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물.
  17. 제14항에 있어서,
    방사성 동위체를 포함하는 기가 R3 및 R4 중 적어도 하나인 것인 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물.
  18. 제14항에 있어서,
    하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 화합물:
    [화학식 4]
    Figure pct00048
    .
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포함하는 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    α-아미노-3-히드록시-5-메틸-4-이속사졸-프로피온산 수용체를 영상화하기 위해 사용되는 것인 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    PET 영상화용인 것인 조성물.
  22. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 포함하는, α-아미노-3-히드록시-5-메틸-4-이속사졸-프로피온산 수용체를 영상화하기 위해 사용되는 조성물:
    [화학식 5]
    Figure pct00049

    식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이다.
  23. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물의 제조방법에 있어서,
    [화학식 6]
    Figure pct00050

    (식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R2는 알킬, 알케닐, 또는 알키닐이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이다);
    식 (II)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
    [화학식 7]
    Figure pct00051

    (식 중에서, A, X, Y, Z, R1, R3, R4, R5, 및 n은 상기에서 정의한 바와 동일하다)
    을 X1-R2(식 중에서, R2는 상기에서 정의한 바와 동일하고, X1은 할로겐이다)와 반응시키는 것을 포함하는 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 R2가 [11C]알킬인 것인 제조방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 식 (I) 및 식 (II) 중의 R3 및 R4가 둘 다 수소인 것인 제조방법.
  26. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물의 제조방법에 있어서:
    [화학식 8]
    Figure pct00052

    (식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1은 알킬, 알케닐 또는 알키닐이고;
    R2~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이다);
    식 (III)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
    [화학식 9]
    Figure pct00053

    (식 중에서, A, X, Y, Z, R2, R3, R4, R5, 및 n은 상기에서 정의한 바와 동일하고, Ra는 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 또는 알키닐이다)
    을 X1-R1(식 중에서, R1은 상기에서 정의한 바와 동일하고, X1은 할로겐이다)과 반응시키는 것을 포함하는 제조방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 반응이 팔라듐 촉매, 포스핀 리간드, 탄산염 및 할로겐화 구리의 존재하에서 실시되는 것인 제조방법.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 R1이 [11C]알킬인 것인 제조방법.
  29. 식 (III)으로 표시되는 중간체:
    [화학식 10]
    Figure pct00054

    (식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R2~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이고; 및
    Ra는 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 또는 알키닐이다).
  30. 제29항에 있어서,
    하기 구조로 표시되는 중간체:
    [화학식 11]
    Figure pct00055
    .
  31. 식 (I)의 화합물, 또는 이의 의약적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물:
    [화합물 12]
    Figure pct00056

    (식 중에서,
    A 및 Z는 각각 독립적으로 CO, SO 또는 SO2이고;
    X 및 Y는 각각 독립적으로 S 또는 O이고;
    R1~R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    R5는 출현할 때마다 각각 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 할로이고;
    n은 0~4의 정수이다)
    이 투여된 피검체의 뇌로부터 발생되는 방사선을 검출하는 공정을 가지는 AMPA 수용체의 영상화 방법.
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