KR20180054650A - 히드록시알킬 티아디아졸 유도체 - Google Patents

Abstract

해결해야할 과제. 감수성균뿐 아니라 이의 내성균에 대해 강한 항균 활성을 나타내는 동시에 탁월한 용해도 및 인간에서의 사용에 적합한 안전성 프로파일을 갖는, 신규한 작용 메커니즘을 갖는 신규 항생제에 대한 요구가 존재한다.
과제의 해결 수단. 집중적 연구 결과, 본 발명자들은 세균감염증의 치료를 위해 인간에서 사용하기 위한 안전성 프로파일 및 탁월한 용해도를 갖는, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염이 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해한다는 것을 발견하였다.

Description

히드록시알킬 티아디아졸 유도체

본 발명은 탁월한 항균 활성을 갖고 또한 안정성이 탁월한 히드록시알킬 티아디아졸 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다. 나아가, 본 발명은 약학적 활성 성분으로서 히드록시알킬 티아디아졸 화합물, 이의 다형체, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명은 감염증을 치료 및/또는 예방하는데 유용한 히드록시알킬 티아디아졸 화합물, 이의 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

인간에서 질환을 야기하는 여러 그람-양성 종이 존재한다. 가장 일반적인 유기체는 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움 (Clostridium), 간균, 코리네박테리움 (Corynebacterium), 및 리스테리아 (Listeria) 종을 포함한다. 일반적인 그람-양성 유기체에 의한 감염은 항생제 약물-내성이 증가하고 있기 때문에 치료가 보다 어려워지고 있다.

상기 치료가 어려운 내성 세균의 예는 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 을 포함한다.

황색포도상구균은 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군 및 패혈증과 같은 다양한 질병을 야기할 수 있다. S. 아우레우스 (S. aureus) 는 병원 후천적 감염의 가장 일반적인 원인 중 하나이다. 폐렴연쇄상구균은 지역 획득 폐렴, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 뇌수막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 심내막염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 및 뇌농양과 같은 다수의 유형의 감염을 야기할 수 있다. 장내구균은 요로 감염증, 균혈증, 심내막염, 게실염, 및 뇌수막염을 야기할 수 있다.

클로스트리디움 디피실 감염 (CDI) 은 그람-양성균 감염의 또 다른 문제점이다. CDI-연관 사망은 과독성 NAP1/027 균주의 확산으로 인해 증가하였다. 현재의 치료는 23% 초과의 재발을 야기하고, 이러한 독성 균주에 대해 제한을 갖는다.

그람 음성 세균인 해모필루스 인플루엔자는 비제한적으로 이염, 균혈증, 지역 후천적 호흡기 감염, 폐렴 및 급성 세균성 뇌수막염을 포함하는 다수의 유형의 감염을 야기할 수 있다.

기존의 항생제에 대한 내성 증가, 과독성 균주의 확산, 및 보다 효과적인 신규 항균제의 이용불가능성으로 인해, 세균 감염증의 치료는 보다 어려워지고 비용이 많이 든다.

상기 사실의 관점에서, 본 발명의 발명자들은 신규한 작용 메커니즘을 갖는 신규한 부류의 항균제가 존재해야 한다는 것을 인식하였다. 철저한 연구 후, 본 발명의 발명자들은 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 표적으로 하는 신규한 화합물을 발견하였고, 이에 따라 전세계의 수백만 명의 환자의 요구를 만족시킬 준비가 되어 있다.

신규한 작용 메커니즘을 갖는 항생제의 개발에 있어서, DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛을 표적으로 하는 합성 저해제는 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, WO 2005/026149, WO 2006/087543, WO 2006/087544, WO 2006/087548, WO 2006/092599, WO 2006/092608, WO 2008/152418, WO 2008/020222, WO 2008/020227, WO 2008/020229, WO 2010/013222, WO 2010/067123, 및 WO 2010/067125 는 항균 활성을 갖는 피롤 유도체를 기재한다. WO 2007/071965 는 바이시클릭 헤테로방향족 화합물을 기재한다. WO 2014/57415 는 퀴놀린 기반 화합물을 기재한다. 이러한 화합물은 불충분한 활성, 낮은 수용해도 및 독성의 문제점을 갖는다. 또한, 인용된 문헌 중 어느 것도 이미다졸 유도체를 개시하지 않는다.

본원에 이의 전제가 참조 인용된 WO 2009/084614 은 이미다졸 유도체를 기재한다. WO 2009/084614 에 개시된 화합물은 양호한 특성, 예를 들어 충분한 인 비트로 항균 활성을 갖고, 세포독성을 갖지 않는다. 그러나, 티아디아졸 치환기를 갖는 화합물 No. 150 은 동물 감염 모델에서 효과적이지 않다는 문제점을 가졌기 때문에, 인간에서 사용하기에 적합하지 않다.

화합물 No. 150 (WO 2009/084614)

또한, 본 특허 출원에서 이하 개시된 경구 흡수용 화합물에 비해 용해도가 낮다.

놀랍게도, 본 발명의 히드록시알킬 티아디아졸 화합물은 충분한 인 비트로 항균 활성을 갖고 세포독성을 갖지 않고 경구 흡수를 위해 양호한 수용해도를 가질 뿐 아니라 현저하게 양호한 효능 및 안정성을 보이기 때문에 인간에서 사용하기에 적합하다.

따라서, 본 발명은 신규 항생제가 세균성 감염, 예를 들어, 비제한적으로, 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염, 요로 감염증, 및 클로스트리디움 디피실 감염을 야기하는 문제적 세균으로 인한 심각한 세계 건강 문제의 해결과제를 충족시키도록 하는 큰 희망을 제공한다.

본 발명의 발명자들에 의해 인식된 바, 감수성균뿐 아니라 이의 내성균에 대해 강한 항균 활성을 나타내는 동시에 경구 흡수를 위해 탁월한 용해도 및 인간에서의 사용에 적합한 안전성 프로파일을 갖는, 신규한 작용 메커니즘을 갖는 신규 항생제에 대한 요구가 존재한다.

집중적 연구 결과, 본 발명자들은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염이 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해한다는 것을 발견하였다. 특히, 본 발명의 화합물은 강한 항균 활성을 보이고, 탁월한 용해도 및 인간에서의 사용에 적합한 안전성 프로파일을 갖는다.

따라서, 한 양상에서, 본 발명은 하기를 제공한다:

[1] 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염;

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,

A 는 하기 화학식을 나타냄:

또는

단, 일반식 (I) 에서, 예를 들어, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

[2] [1] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

[3] [1] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,

A' 는 하기 화학식을 나타냄:

또는

].

[4] [3] 에 있어서, A' 가 하기 화학식을 나타내는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

또는

.

[5] [1] 또는 [3] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

.

[6] [1] 또는 [4] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

.

[7] [1] 또는 [4] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

[8] [1] 또는 [4] 에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

.

[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, R 이 메틸을 나타내는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.

[10] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, R 이 에틸을 나타내는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.

[11] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 화합물이 하기로부터 선택되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 1),

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 2),

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 3),

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 4),

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 5),

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 6),

4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 7),

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 8),

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 9),

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 10),

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 11).

[12] 실질적으로 도 2 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 2/3 수화물 형태.

[13] 실질적으로 도 5 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태.

[14] 실질적으로 도 8 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태.

[15] 실질적으로 도 9 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태.

[16] 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태.

[17] 활성 성분으로서, 치료학적 유효량의 [1] 내지 [16] 중 어느 한 항에 따른 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약학적 조성물.

[18] [17] 에 있어서, 상기 약학적 조성물이 세균 감염증을 치료 또는 예방하기 위해 투여되는, 약학적 조성물.

[19] [18] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 약학적 조성물.

[20] [18] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 약학적 조성물.

[21] [18] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 약학적 조성물.

[22] [18] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 약학적 조성물.

[23] 치료학적 유효량의 [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 따른 화합물 또는 이의 약학적 염을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에서 세균 감염증의 치료 방법.

[24] [23] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 방법.

[25] [23] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 방법.

[26] [23] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 방법.

[27] [23] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 방법.

[28] 세균 감염증을 치료하기 위한 약제로서 사용하기 위한, [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 따른 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.

[29] [28] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 용도.

[30] [28] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 용도.

[31] [28] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 용도.

[32] [28] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 용도.

[33] 하기 일반식 (I), 이의 다형성 형태, 수화물, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 구조를 갖는 세균 감염증의 치료에 사용되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,

A 는 하기 화학식을 나타내고:

또는

단, 일반식 (I) 에서, 예를 들어, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

[34] [33] 에 있어서, 화합물이 하기로부터 선택되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타냄].

[35] [33] 에 있어서, 화합물이 하기로 나타내어지는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,

A' 는 하기 화학식을 나타냄:

].

[36] [35] 에 있어서, A' 가 하기 화학식을 나타내는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:

.

[37] [33] 내지 [36] 중 어느 하나에 있어서, 상기 세균 감염증이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.

[38] [33] 내지 [36] 중 어느 하나에 있어서, 상기 세균 감염증이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.

[39] [33] 내지 [36] 중 어느 하나에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.

[40] [33] 내지 [36] 중 어느 하나에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.

[41] 세균성 감염용 치료제의 제조를 위한 [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 따른 화합물, 이의 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 용도.

[42] [41] 에 있어서, 상기 세균성 감염이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 용도.

[43] [42] 에 있어서, 내성 세균이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 용도.

[44] [41] 또는 [42] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 용도.

[45] [44] 에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 용도.

[46] 하기 화학식의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 디메틸화가 하기 화학식을 갖는 화합물 또는 이의 입체이성질체의 -C(=O)-O-R₁ 모이어티의 카르보닐 탄소 원자 상에서 실시됨:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬 기를 나타내고, R₁ 은 알킬 기를 나타냄].

[47] [46] 에 있어서, 디메틸화가 그리냐르 반응에 의해 실시되는 방법.

[48] 하기 화학식의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체는,

하기 화학식의 화합물과 반응하여,

[식 중, L 은 이탈 기를 나타내고, R₂ 는 히드록시 기의 보호 기를 나타내고, R 은 [46] 에 정의된 바와 같음]

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 산출하고,

이후, 이의 보호 기는 제거됨.

[49] [48] 에 있어서, L 이 할로겐 원자인 방법.

[50] [49] 에 있어서, L 이 브롬 원자인 방법.

[51] 하기 화학식을 갖는 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체는,

하기 화학식의 화합물과 반응하여,

하기 화학식을 갖는 화합물 또는 이의 입체이성질체를 산출하고,

상기 화합물은 하기 화학식을 갖는 화합물과 반응하여,

하기 화학식을 갖는 화합물 또는 이의 입체이성질체를 산출하고,

이후, 이의 보호 기는 제거됨

[식 중, L, R 및 R₂ 는 [48] 에 정의된 바와 같음].

[52] [48] 내지 [51] 중 어느 하나에 있어서, R₂ 가 알킬 기, 아르알킬 기, 또는 아실 기인 방법.

[53] [52] 에 있어서, R₂ 가 아실 기인 방법.

[54] [48] 내지 [51] 중 어느 하나에 있어서, R₂ 가 메틸 기, tert-부틸 기, 벤질 기, p-메톡시 벤질 기, 메톡시메틸 기, 에톡시메틸 기, 2-테트라히드로피라닐 기, 아세틸 기, 피발로일 기, 및 벤조일 기의 군으로부터 선택되는 방법.

[55] [54] 에 있어서, R₂ 가 아세틸 기, 피발로일 기, 및 벤조일 기의 군으로부터 선택되는 방법.

[56] [54] 에 있어서, R₂ 가 벤조일 기인 방법.

[57] [46] 내지 [56] 중 어느 하나에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

.

[58] [46] 내지 [57] 중 어느 하나에 있어서, R 이 메틸 기 또는 에틸 기인 방법.

[59] [46] 내지 [57] 중 어느 하나에 있어서, R 이 메틸 기인 방법.

[60] 하기 화학식의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체는 환원되어,

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 산출하고,

이후, 상기 화합물에 의해 산화가 실시되어, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 산출하고,

상기 화합물의 포르밀 기의 탄소 원자 상에서 메틸화가 실시됨.

[61] [60] 에 있어서, 환원이 수소화붕소에 의해 실시되는 방법.

[62] [61] 에 있어서, 환원이 수소화붕소 나트륨에 의해 실시되는 방법.

[63] [60] 내지 [62] 중 어느 하나에 있어서, 메틸화가 그리냐르 반응에 의해 실시되는 방법.

[64] [60] 내지 [63] 중 어느 하나에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

또는

.

[65] [60] 내지 [64] 중 어느 하나에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

또는

.

[66] 하기 화학식의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체는 보란과 반응한 다음, 과산화수소로 처리됨:

.

[67] [66] 에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

[68] 하기 화학식의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 제조 방법:

여기서, 디히드록실화는 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체의 1,3,4-티아디아졸 모이어티의 5-에테닐 기 상에서 실시됨:

.

[69] [68] 에 있어서, 디히드록실화가 비대칭 디히드록실화인 방법.

[70] [69] 에 있어서, 비대칭 디히드록실화가 샤플리스 비대칭 디히드록실화 (Sharpless asymmetric dihydroxylation) 인 방법.

[71] [68] 또는 [70] 에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

또는

.

[72] [68] 또는 [70] 에 있어서, 이에 따라 수득된 화합물이 하기 구조를 갖는 방법:

또는

.

본 발명의 다양한 양상이 하기 도면을 참조로 예시된다.
도 1: 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP) 에 의한 마우스 폐 감염 모델에서의 효능.
도 2: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (화합물 No. 2) 의 결정질 2/3 수화물에 대한 분말 x-선 분말 회절 (XRD) 패턴.
도 3: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 2/3 수화물에 대한 열중량분석 패턴 (TG/DTA 패턴).
도 4: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 2/3 수화물에 대한 중량 변화 패턴.
도 5: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시-1-메틸에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태에 대한 분말 x-선 회절 (XRD) 패턴.
도 6: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태에 대한 열중량분석 패턴 (TG/DTA 패턴).
도 7: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태에 대한 중량 변화 패턴.
도 8: 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드에 대한 분말 x-선 회절 (XRD) 패턴.
도 9: 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드에 대한 분말 x-선 회절 (XRD) 패턴.
본 발명의 상기 언급된 양상 및 구현예, 및 기타 양상, 목적, 특징 및 이점은 하기 상세한 설명 및 첨부된 이의 청구범위로부터 명백해질 것이다.

본원에 사용된 바, 달리 명백히 제시되지 않는 한 하기 정의가 적용된다.

반대로 언급되지 않는 한, "일반식 (I) 의 화합물" 은 화학식 (I) 로 기재되는 임의의 및 모든 화합물, 이의 구현예뿐 아니라 이의 모든 염, 입체이성질체를 포함하는 아속을 지칭하고 이를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 단수 형태는 문맥이 달리 명백히 제시하지 않는 한 복수 대상을 포함하는 것을 유의해야 한다.

본 발명의 한 양상에서, 일반식 (I) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R, A 및 A' 는 상기 정의된 바와 같음].

일반식 (I) 의 화합물은 이미다졸 고리의 상이한 위치에서 수소에 의한 호변이성질체를 가질 수 있다. 상기 모든 호변이성질체는 본 발명의 범위 내에 있다. 일반식 (I) 의 화합물은 하기 구조를 포함한다:

바람직한 구현예에서, 하기 화학식 (Ia) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

또 다른 바람직한 구현예에서, 하기 화학식 (Ib) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

또 다른 바람직한 구현예에서, 하기 화학식 (Ic) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고; 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

또 다른 바람직한 구현예에서, 하기 화학식 (Id) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고; 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

또 다른 바람직한 구현예에서, 하기 화학식 (Ie) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고; 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].

본 발명은 배경기술 분야에서 지적된 바와 같이 본 발명을 완성하기 위한 다양한 바람직한 구현예를 제 1 양상의 범위 내에 포함하고자 한다.

예를 들어, 한 구현예에서, R 이 메틸 또는 에틸인 화학식 (Ia) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

또 다른 구현예에서, R 이 메틸 또는 에틸인 화학식 (Ib) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

또 다른 구현예에서, R 이 메틸 또는 에틸인 화학식 (Ic) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

또 다른 구현예에서, R 이 메틸 또는 에틸인 화학식 (Id) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

또 다른 구현예에서, R 이 메틸 또는 에틸인 화학식 (Ie) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다.

본 발명의 특정한 구현예에 있어서, 하기로부터 선택되는 화학식 (I) 의 특정한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염이 제공된다:

4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드.

바람직한 구현예에서, 형태 I 로 지정된, 실질적으로 도 2 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 2/3 수화물 형태가 제공된다.

형태 I 은 i) 실질적으로 도 3 에 제시된 패턴에 따른 열중량분석 패턴 (TG/DTA 패턴), 및 ii) 실질적으로 도 4 에 제시된 패턴에 따른 중량 변화에 의해 추가로 특징분석된다.

또 다른 구현예에서, 형태 II 로 지정된, 실질적으로 도 5 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태가 제공된다.

형태 II 는 i) 실질적으로 도 6 에 제시된 패턴에 따른 열중량분석 패턴 (TG/DTA 패턴), 및 ii) 실질적으로 도 7 에 제시된 패턴에 따른 중량 변화에 의해 추가로 특징분석된다.

또 다른 구현예에서, 형태 A 로 지정된, 실질적으로 도 8 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태가 제공된다.

또 다른 구현예에서, 형태 B 로 지정된, 실질적으로 도 9 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태가 제공된다.

또 다른 구현예에서, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태가 제공된다.

또 다른 바람직한 구현예에서, 형태 I, 형태 II, 형태 A 및 형태 B 는 표 1 에 정리되어 있는 두드러진 XRD 피크에 의해 추가로 특징분석된다.

바람직한 구현예에서, 형태 I 은 8.38, 10.90, 14.50, 14.94, 19.82 및 24.68 (2θ) 에서의 주요 XRD 피크를 특징으로 한다.

또 다른 바람직한 구현예에서, 형태 II 는 13.20, 14.94, 16.08, 17.76, 19.46 및 24.82 (2θ) 에서의 주요 XRD 피크를 특징으로 한다.

또 다른 바람직한 구현예에서, 형태 A 는 15.70, 17.06, 19.10 및 21.92 (2θ) 에서의 주요 XRD 피크를 특징으로 한다.

또 다른 바람직한 구현예에서, 형태 B 는 13.13, 14.27 및 19.10 (2θ) 에서의 주요 XRD 피크를 특징으로 한다.

본 발명에서, 일반식 (I) 의 화합물 또는 이의 염은 때때로 호변이성질 현상을 나타낼 수 있고, 본 명세서의 화학식 및 도면은 단지 가능한 호변이성질체 형태 중 하나만을 나타낼 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명이 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하는 어떠한 호변이성질체 형태를 포함하고, 화학식 또는 도면에서 사용된 호변이성질체 형태 중 단지 하나에만 한정되지 않는 것을 이해해야 한다. 본 명세서의 화학식 및 도면은 단지 가능한 호변이성질체 형태 중 하나만을 나타낼 수 있고, 본 명세서는 화학식에서 제시될 수 있는 형태뿐 아니라 화학식에 제시된 화합물의 모든 가능한 호변이성질태 형태를 포함한다는 것을 이해해야 한다. 또한, 화합물 명칭에도 동일하게 적용가능하다.

일반식 (I) 로 나타내어지는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 공기 중 남겨지거나 재결정화된 경우, 물을 흡수하여 흡수된 물과 결합하거나, 수화물을 형성할 수 있다. 상기 물-함유 화합물 및 염이 또한 본 발명에 포함된다.

일반식 (I) 로 나타내어지는 본 발명의 화합물은 염기성 기를 갖기 때문에, "이의 약학적으로 허용가능한 염" 은 산과 화합물을 반응시킴으로써 형성될 수 있다.

본원에 사용된 바, 용어 "약학적으로 허용가능한" 은 유럽 의약청 (EMEA), US 식품 의약국 (FDA) 또는 임의의 기타 국가 관리 기관과 같은 관리 기관에 의해 승인된, 동물, 바람직하게는 인간에 대한 투여에 적합한 화학식 (I) 의 화합물 또는 이의 약학적 조성물을 지칭한다.

본 발명의 염의 바람직한 예는, 비제한적으로, 히드로클로라이드, 히드로브로마이드, 히드로요오다이드, 니트레이트, 퍼클로레이트, 술페이트, 포스페이트, 메탄술포네이트, 트리플루오로메탄술포네이트, 에탄술포네이트, 벤젠술포네이트, p-톨루엔술포네이트, 아세테이트, 말레이트, 푸마레이트, 숙시네이트, 시트레이트, 아스코르베이트, 타르트레이트, 옥살레이트, 말레에이트, 및 아미노산 염, 예컨대 글리신 염, 리신 염, 아르기닌 염, 오르니틴 염, 글루타메이트, 및 아스파르테이트를 포함한다.

일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 분자에 비대칭 탄소 원자를 갖기 때문에, R 또는 S 배치를 갖는 입체이성질체가 포함된다. 이러한 각각의 입체이성질체 및 임의적 비의 입체이성질체의 모든 혼합물은 본 발명에 또한 포함된다. 상기 입체이성질체는, 예를 들어 적절한 분할제를 사용하여 화합물 (I) 을 합성하거나, 목적하는 바 통상적인 광학적 분할 또는 분리 방법 또는 부분입체선택성 합성에 의해 합성된 화합물 (I) 을 광학적으로 분할함으로써 제조될 수 있다.

일반식 (I) 로 나타내어지는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 광학 이성질체를 포함한다. 이러한 각각의 광학 이성질체 및 이러한 광학 이성질체의 모든 혼합물은 본 발명에 또한 포함된다.

일반식 (I) 로 나타내어지는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 피페리딘 고리의 3 또는 4 위치에서의 치환 유형을 기반으로 하는 입체이성질체를 포함한다. 예를 들어, 일반식 (I) 에서, 하기 제시된 바와 같은 시스-이성질체가 바람직한 것이다:

본 발명은 비제한적으로 하기 바람직한 이성질체를 포함한다:

.

상기 제시된 일부 화합물은 다형성 특징을 보이므로, 본 발명이 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하는 모든 라세미, 광학적 활성, 입체이성질태 형태 또는 이의 혼합물에 더불어 다형성 형태를 포함한다는 것을 이해해야 한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 이하 설명된 실시예, 예를 들어 실시예 1, 2, 3 및 4 에서 예시된 무정형 고체를 제공한다. 기타 다형성 형태, 예를 들어 실시예 1, 2, 3 및 4 의 결정질 형태가 또한 본 발명의 범위 내에 포함된다.

광학 활성 형태는 당업계에 알려진 방법, 예를 들어 i) 재결정화 기법에 의한 라세미 형태의 분할, ii) 광학-활성 개시 물질로부터의 합성, iii) 키랄 합성, iv) 효소 분할, v) 생물전환, 또는 vi) 키랄 고정상을 사용하는 크로마토그래피 분리에 의해 제조될 수 있다. 유사하게, DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛에 대한 저해 효과를 측정하는 당업계에 알려진 임의의 방법은 이하 기재된 방법을 포함하여 이용될 수 있다.

그 다음, 일반식 (I) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약학적 조성물이 제공된다.

단독 또는 약학적 조성물 형태의 본 발명의 화합물은 통상적으로 인간을 포함하는 동물에서 세균 감염을 예방 또는 치료하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 적합한 제형이 치료 및 예방에 요구될 수 있다. 적합한 제형은 투여 경로 또는 용도에 따라 가변적일 것이다. 기법 및 제형은 일반적으로 The Science and Practice of Pharmacy, 21^st edition, Lippincott, Williams and Wilkins, Philadelphia, Pa., 2005 (본원에 참조로 인용됨) 에서 확인될 수 있다.

따라서, 또 다른 양상에서, 본 발명은 인간과 같은 온혈동물에서 세균 감염을 치료하는데 사용하기 위한 약학적 조성물을 제공하고, 여기서 조성물은 화학식 (I) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염과 약학적으로 허용가능한 부형제 또는 담체를 함께 포함한다.

본 발명의 약학적 조성물은 경구 사용 (예를 들어, 타블렛, 로젠지, 경질 또는 연질 캡슐, 수성 또는 오일성 현탁액, 에멀젼, 분산가능한 분말 또는 과립, 시럽 및 엘릭시르), 국소 사용 (예를 들어, 크림, 연고, 젤, 및 수성 또는 오일성 용액 또는 현탁액), 흡입법에 의한 투여 (예를 들어, 미분된 분말 및 액체 에어로졸), 통기법에 의한 투여 (예를 들어, 분쇄 분말), 또는 비경구 투여 (예를 들어, 정맥내, 피하, 또는 근육내 투여를 위한 멸균 수성 또는 오일성 용액 및 직장 투여용 좌약) 에 적합한 형태일 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 당업계에 잘 알려진 종래의 약학적 부형제를 사용하는 종래의 접근법에 의해 수득될 수 있다. 따라서, 경구 사용으로 의도된 조성물은 예를 들어 하나 이상의 착색제(들), 감미제(들), 교정제(들), 및/또는 보존제(들)을 함유할 수 있다.

타블렛 제제에 적합한 약학적으로 허용가능한 부형제의 예는, 비제한적으로, 불활성 희석제 (예를 들어, 락토오스, 탄산나트륨, 인산칼륨 및 탄산칼슘); 과립화제 및 붕해제 (예를 들어, 옥수수 전분 및 알긴산); 결합제 (예를 들어, 전분); 윤활제 (예를 들어, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산, 및 탈크); 보존제 (예를 들어, 에틸 p-히드록시벤조에이트 및 프로필 p-히드록시벤조에이트); 및 산화방지제 (예를 들어, 아스코르브산) 를 포함한다.

이와 같이 제조된 타블렛은 활성 성분의 후속 장내 흡수 및 이의 붕해를 변경하고, 이의 안정성 및/또는 외관을 개선하기 위해 미코팅되거나 코팅될 수 있다. 두 경우 모두, 당업계에 잘 알려진 종래의 코팅제 및 접근법이 이용될 수 있다.

경구 사용에 의도된 약학적 조성물은 경질 젤라틴 캡슐 형태일 수 있다. 이러한 경우, 활성 성분은 불활성 고체 희석제, 예를 들어 탄산칼슘, 인산칼슘, 또는 카올린과 혼합된다. 대안적으로, 연질 젤라틴 캡슐로 사용하기 위해, 활성 성분은 물 또는 오일, 예를 들어 땅콩 오일, 액체 파라핀 또는 올리브 오일과 혼합된다.

수용액은 일반적으로 하나 이상의 현탁화제(들) (예를 들어, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 나트륨 알기네이트, 폴리비닐피롤리돈, 트라가간트 검, 및 아라비아 검); 및 분산제(들) 또는 습윤제(들) (예를 들어, 레시틴, 알킬렌 옥시드 및 지방산의 축합 생성물, 예컨대 폴리옥시에틸렌 스테아레이트), 에틸렌 옥시드 및 장쇄 지방족 알코올의 축합 생성물 (예를 들어, 헵타데카에틸렌 옥시세탄올), 에틸렌 옥시드 및 지방산 및 헥시톨 유래 부분 에스테르의 축합 생성물 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 모노올레에이트), 에틸렌 옥시드 및 장쇄 지방족 알코올의 축합 생성물 (예를 들어, 헵타데카에틸렌 옥시세탄올), 에틸렌 옥시드 및 지방산 및 헥시톨 유래 부분 에스테르의 축합 생성물 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 모노올레에이트), 및 에틸렌 옥시드 및 지방산 및 헥시톨 무수물 유래 부분 에스테르의 축합 생성물 (예를 들어, 폴리에틸렌 소르비탄 모노올레에이트) 과 함께 분쇄 형태의 활성 성분을 포함한다.

수용액은 또한 하나 이상의 보존제(들) (예를 들어, 에틸 p-히드록시벤조에이트 및 프로필 p-히드록시벤조에이트), 산화방지제(들) (예를 들어, 아스코르브산), 착색제(들), 교정제(들), 및/또는 감미제(들) (예를 들어, 수크로오스, 사카린, 및 아스파탐) 을 함유할 수 있다.

오일성 현탁액은 식물성 오일 (예를 들어, 땅콩 오일, 올리브 오일, 참깨 오일, 또는 코코넛 오일) 또는 미네랄 오일 (예를 들어, 액체 파라핀) 에 활성 성분을 현탁시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 오일성 현탁액은 증점제, 예컨대 비즈왁스, 고체 파라핀, 또는 세틸 알코올을 함유할 수 있다. 맛이 좋은 경구 제제를 제공하기 위해, 상기 기재된 바와 같은 상기 감미제(들) 및 교정제(들)이 이에 첨가될 수 있다. 이러한 조성물은 산화방지제, 예컨대 아스코르브산을 이에 첨가함으로써 보관될 수 있다.

물의 첨가로 수성 현탁액을 제조하기에 적합한 분산가능한 분말 및 과립은 일반적으로 분산제 또는 습윤제, 현탁화제, 및 하나 이상의 보존제(들)과 함께 활성 성분을 포함한다. 적절한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제는 상기 기재된 바와 같다. 나아가, 부가적인 부형제, 예컨대 감미제, 교정제, 및 착색제가 이에 함유될 수 있다.

나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 유중수 에멀젼 형태일 수 있다. 오일 상은 식물성 오일 (예를 들어, 올리브 오일 또는 땅콩 오일) 또는 미네랄 오일 (예를 들어, 액체 파라핀), 또는 이의 임의의 혼합물일 수 있다. 적절한 에멀젼화제는, 예를 들어 자연 존재 검 (예를 들어, 아라비아 검 및 트라가간트 검), 자연 존재 포스파티드 (예를 들어, 대두 및 레시틴), 지방산 및 헥시톨 무수물 유래 에스테르 또는 부분 에스테르 (예를 들어, 소르비탄 모노올레에이트), 및 부분 에스테르 및 에틸렌 옥시드의 축합 생성물 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트) 일 수 있다. 에멀젼은 또한 감미제, 교정제, 및 보존제를 함유할 수 있다.

시럽 및 엘릭시르는 감미제, 예컨대 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 아스파탐, 또는 수크로오스와 함께 제조될 수 있고, 통증 완화제, 보존제, 교정제, 및/또는 착색제를 함유할 수 있다.

약학적 조성물은 멸균 주사가능 의약품 형태일 수 있다. 주사가능 의약품은 상기 기재된 하나 이상의 적절한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 알려진 접근법에 따라 제조될 수 있다.

나아가, 멸균 주사가능 의약품 제형은 비독성, 비경구적으로 허용가능한 희석제 또는 용매, 예를 들어, 1,3-부탄디올 용액 중 멸균 주사가능 의약품 용액 또는 현탁액일 수 있다.

흡입법에 의한 투여로 사용하기 위한 약학적 조성물은 분쇄 고체를 함유하는 에어로졸 또는 액체 방울을 함유하는 에어로졸로서 활성 성분을 분산시키기 위해 조정되는 종래의 가압 에어로졸 형태일 수 있다. 종래의 에어로졸 추진제, 예컨대 휘발성 플루오린화 탄화수소 또는 탄화수소들이 사용될 수 있다. 에어로졸 장치는 일정한 양의 활성 성분을 분산시키기 위해 적절히 조정된다.

제제에 관한 자세한 정보를 위해, 독자는 [Chapter 25.2, Vol. 5, Comprehensive Medicinal Chemistry (Corwin Hansch; 편집자; Pergamon Press, 1990)] 를 참조할 수 있다.

하나의 제형을 제조하기 위해 하나 이상의 부형제(들)과 함께 함유된 활성 성분의 양은 불가피하게 치료되어야 할 숙주 및 특정한 투여 경로에 따라 가변적인 것으로 예측된다. 예를 들어, 인간에 대한 경구 투여에 의도된 제제는 일반적으로 적절하고 편리한 양의 부형제(들)과 함께 제형화된, 예를 들어, 0.5 mg 내지 2 g 의 활성 성분을 포함하는 것으로 예측된다. 이러한 맥락에서, 부형제의 양은, 비제한적으로, 조성물의 총 중량의 5 내지 98 중량% 범위 내에서 가변적일 수 있다. 단위 제형은 일반적으로 대략 1 mg 내지 대략 500 mg 의 활성 성분을 포함하는 것으로 예측된다. 투여 경로 및 복용 스케쥴에 관한 자세한 정보를 위해, 독자는 [Chapter 25.3, Vol. 5, Comprehensive Medicinal Chemistry (Corwin Hansch; 편집자; Pergamon Press, 1990)] 를 참조할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 또한 본원에 개시된 화합물 이외에, 임상적으로 유용한 항균제, 예를 들어, 비제한적으로, 마크롤리드 (예를 들어, 에리트로마이신, 텔리트로마이신, 디리트로마이신, 록시트로마이신, 클라리트로마이신, 아지트로마이신 또는 피닥소마이신), 퀴놀론 (예를 들어, 시프로플록사신, 노르플록사신, 레보플록사신, 목시플록사신 또는 시타플록사신), β-락탐 (예를 들어, 아목시실린, 세팔렉신, 세파클로르, 세푸록심, 세프달록심, 세페핌, 세프토비프롤 또는 세페트리졸), 아미노글리코시드 (예를 들어, 젠타마이신, 네오마이신 또는 스트렙토마이신), 및 카르바페넴 (예를 들어, 메로페넴 또는 이미페넴) 및/또는 기타 항감염제 (예를 들어, 항진균 트리아졸 및 암포테리신) 로부터 선택되는 하나 이상의 알려진 작용제(들)을 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물과 조합되어 사용될 수 있는 기타 활성 약제는 메트로니다졸 및/또는 반코마이신을 포함한다. 기타 활성제는 본 발명의 화합물과 동시에, 연속적으로, 또는 개별적으로 공동-투여될 수 있다. 상기 활성제의 사용은 본 발명의 약학적 조성물의 치료 유효성을 확장시킬 수 있다.

상기 기재된 바, 특정 병태의 치료적 또는 예방적 처리에 요구되는 복용량의 규모는 불가피하게 치료되어야 할 숙주, 투여 경로, 및 치료되어야 할 질환의 심각도에 따라 가변적인 것으로 예측된다. 바람직하게는, 하루 복용량은 1 내지 50 mg/kg 범위 내에서 사용된다. 그러나, 하루 복용량은 불가피하게 상기 기재된 바에 따라 가변적인 것으로 예측된다. 따라서, 최적 복용량은 환자에게 치료를 제공하는 임의의 일반 숙련자에 의해 결정될 수 있다.

특정 구현예에서, 약학적 조성물은 세균 감염증을 치료 또는 예방하기 위해 제공된다.

또 다른 특정 구현예에서, 약학적 조성물은 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 및 리스테리아 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 세균 감염증을 치료 또는 예방하기 위해 제공된다.

또 다른 특정 구현예에서, 약학적 조성물은 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 세균 감염증을 치료 또는 예방하기 위해 제공된다.

또 다른 특정 구현예에서, 약학적 조성물은 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 세균 감염증을 치료 또는 예방하기 위해 제공된다.

기재된 바, 일반식 (I) 의 화합물은 치료학적 적용을 갖고, 세균성 감염을 치료 또는 예방하기 위해 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 또 다른 양상에서, 치료학적 유효량의 일반식 (I) 의 화합물, 이의 입체이성질체, 다형성 형태, 수화물, 또는 약학적으로 허용가능한 염, 또는 이를 함유하는 약학적 조성물을 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 상기 환자에서 세균성 감염을 치료 또는 예방하기 위한 방법을 제공한다.

추가의 양상에 있어서, 본 발명은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 세균성 감염을 치료하는데 사용되도록 의도된다.

추가의 양상에 있어서, 본 발명은 항균 치료를 필요로 하는 환자에서 세균성 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 유효량의 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 이의 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 환자에 투여하는 것을 포함한다.

본 발명의 추가의 양상은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 항균 효과를 생성하기 위한 약제로서 사용되도록 의도된다.

본 발명의 추가의 양상은 화학식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 세균성 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하기 위한 약제로서 사용되도록 의도된다.

한 특정 구현예에서, 화학식 (I) 의 화합물, 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염이 제공되고, 이는 환자에서 세균성 감염을 치료하기 위한 약제로서 사용되도록 의도된다.

추가의 양상에 있어서, 본 발명은 환자에서 세균성 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하기 위해 사용되는 약제의 제조에서의, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.

특정 구현예에서, 본 발명은 환자에서 세균성 감염을 치료하기 위해 사용되는 약제의 제조에서의, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.

추가의 양상에 있어서, 본 발명은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 항균 효과를 생성하기 위해 사용되도록 의도된다.

추가의 양상에 있어서, 본 발명은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 세균성 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛을 저해하기 위해 사용되도록 의도된다.

특정 구현예에 있어서, 본 발명은 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물 또는 입체이성질체, 다형성 형태, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 제공하고, 이는 환자에서 세균성 감염을 치료하기 위해 사용되도록 의도된다.

본원에 사용된 바, 용어 "치료학적 유효량" 은 세균성 감염을 치료 또는 예방하기 위해 환자에게 투여되는 경우, 본 발명의 화합물의 양이 상기 치료 또는 예방에 영향을 주기에 충분하다는 것을 의미한다.

본원에 사용된 바, 용어 "환자" 는 이하 정의된 세균성 감염을 겪고, 상기 세균성 감염의 치료 및/또는 예방을 위한 치료적 개입을 필요로 하는 인간과 같은 대상체를 의미한다.

본원에 사용된 바, 용어 "세균성 감염" 은 그람-양성, 및 그람-음성 세균 (이의 내성 세균 포함) 에 의해 야기된 감염을 의미한다. 가장 일반적인 유기체는 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움, 간균, 코리네박테리움, 해모필루스 및 리스테리아 종을 포함한다. 상기 세균에 의해 야기된 질환은, 비제한적으로, 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공을 포함한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 특히 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE), 및 클로스트리디움 디피실로부터 선택되는 병원균에 의해 야기된 감염성 질환의 치료 방법이 제공된다.

MRSA 는 페니실린과 같은 일반적인 항생제에 내성이 있는 세균이다. 이는 피부, 혈류 및 수술 상처 감염 및 폐렴을 야기할 수 있다. 본원에 개시된 화합물은 인 비트로 항균 활성, 효능 및 내성 빈도의 관점에서 리네졸리드보다 우수하다.

클로스트리디움 디피실 감염 (CDI) 은 결장에서 대량서식하는 혐기성 세균 C. 디피실 (C. difficile) 에 의해 야기되는 장 질환이다. C. 디피실은 이를 발병시키는 스포어 (spore) 및 독소를 생산한다. CDI 로 인한 임상적 증상은 설사 및 복통, 심한 경우 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 사망이다. 또한, 매우 일반적으로 스포어의 형성으로 인해 성공적인 치료 후에도 재발이 빈번하다. CDI 발병은 세계적으로 증가하고 있다. CDI-관련 사망은 US 및 유럽에서 과독성 NAP1/027 균주의 확산으로 인해 증가하고 있다.

본 발명의 화합물은 과독성 NAP1/027 균주에 대해 활성이므로 세균성 감염, 예컨대 MRSA 및 CDI 를 치료하기 위한 기회를 제공한다.

따라서, 본 발명은 MRSA 감염, 지역 후천적 호흡기 감염, 클로스트리디움 디피실 감염 및 이의 임상 증상, 예컨대 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 결장 천공 및 패혈증의 치료에서 사용하기 위한 화합물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, MRSA 에 의해 야기된 감염성 질환의 치료 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, CDI 의 치료 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, PRSP 및 VRE 에 의해 야기된 감염성 질환의 치료 방법이 제공된다.

그람 음성 세균인 해모필루스 인플루엔자는, 비제한적으로, 이염, 균혈증, 지역 후천적 호흡기 감염, 폐렴 및 급성 세균성 뇌수막염을 포함하는 여러 유형의 감염을 야기할 수 있다. 놀랍게도, 본 발명의 화합물은 이러한 병원균에 대해 매우 활성인 것으로 확인되었고, 이에 따라 해모필루스 인플루엔자에 의해 야기된 상기 감염의 치료에 이용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 해모필루스 인플루엔자에 의해 야기된 지역 후천적 호흡기 감염, 폐렴, 균혈증 및 급성 세균성 뇌수막염과 같은 질환의 치료에 사용하기 위한 화합물을 제공한다.

혐기성 성장 조건을 선호하고, 여드름의 발병에 관련된 프로피오니박테리움 아크네스 (Propionibacterium acnes), 그람-양성 인간 피부 공생물은 대부분 주로 P. 아크네스 감염과 관련된 보통 여드름과 같은 피부 질환을 야기할 수 있다. 또한, P. 아크네스는 인공기관 및 천연 대동맥 판막의 심내막염, 각막 감염 및 수술후 안구내염과 관련되어 왔다. 이는 또한 국소 두개내 감염 및 다양한 뇌척수액 분지 감염의 감염원으로 인식되어 왔다. 놀랍게도, 본 발명의 화합물은 이러한 병원체에 대해 매우 활성인 것으로 확인되었고, 이에 따라 상기 감염, 바람직하게는 보통 여드름의 치료에 이용될 수 있다.

그람-음성 세균인 임균은 임균과 연관된 가장 일반적인 질환인 임질을 야기할 수 있다. 또한, 임균은 결막염, 인두염, 직장염, 요도염, 전립선염 또는 고환염을 야기할 수 있다. 놀랍게도, 본 발명의 화합물은 이러한 병원체에 대해 매우 활성인 것으로 확인되었고, 이에 따라 상기 감염, 바람직하게는 임질의 치료에 이용될 수 있다.

한 특정 구현예에서, 질환, 비제한적으로, 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염, 요로 감염증, 보통 여드름, 임질 및 클로스트리디움 디피실 감염의 치료에 사용하기 위한 화합물이 제공된다.

다음으로, 본 발명의 화합물의 일반적 제조 방법이 제공될 것이다.

일반적으로, 본 발명의 화합물은 하기 일반 반응식 및 이하 기재된 실험 절차 및/또는 당업계의 일반적 지식과 조합된 부가적 또는 대안적인 알려진 방법 및 절차에 의해 제조될 수 있다. 하기 일반 반응식에 설명된 방법은 예시적 목적으로 의도되고 본 개시물의 범위를 제한하지 않는 것으로 해석되어야 한다는 것을 이해해야 한다.

따라서, 또 다른 양상에서, 본 발명은 일반식 (1) 로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제조하기 위한 합성 방법을 제공한다.

반응식 1 에서, 본 발명의 화합물의 일반적 제조 방법이 제공된다.

반응식 1

일반식 (1) 의 화합물은 반응식 1 의 단계에 따라 제조될 수 있다. 첫번째 단계에서, 화학식 (2) 의 화합물의 (3) (여기서, L 은 적합한 이탈 기, 예컨대 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드로부터 선택되는 할로겐을 나타내고; R₁ 은 알킬 기를 나타냄) 과의 친핵성 치환 반응은, 디이소프로필에틸아민과 같은 염기의 존재 하에서 디메틸포름아미드와 같은 적합한 용매에서 가열과 함께 수행되어 화학식 (4) 의 화합물을 수득한다. 두번째 단계에서, 화학식 (4) 의 중간 화합물의 에스테르 기는 하기에 의해 일반식 (I) 의 화합물로 전환된다:

(a) 일반식 (I) 의 A 가 하기인 경우,

20℃ 이하, 보다 바람직하게는 0℃ 이하에서 메틸마그네슘 브로마이드와 같은 메틸 금속 화합물의 존재 하에서 테트라히드로푸란과 같은 적합한 용매 (테트라히드로푸란 중) 중에서 알킬화 (그리냐르 반응).

(b) 일반식 (I) 의 A 가 하기인 경우, 환원, 산화, 이후 알킬화

여기서, 화학식 (4) 의 화합물의 환원은 알코올 중간체를 수득하기 위해 수소화붕소 나트륨과 같은 환원제의 존재 하에서 메탄올과 같은 적합한 용매 중 실온에서 수행되고, 망간 디옥시드와 같은 산화제의 존재 하에서 메틸렌 클로라이드와 같은 적합한 용매 중 실온에서 산화시 알데히드 중간체를 제공하고, 이는 최종적으로 상기 기재된 바와 같이 알킬화 (그리냐르 반응) 적용됨.

화학식 (3) 으로 나타내어지는 화합물은 시판되고, 이미 문헌에 알려져 있거나 당업계에 잘 알려진 표준 합성 방법으로 합성된다.

화학식 (2) 로 나타내어지는 화합물은 하기 도시된 바와 같은 반응 순서에 따라 제조될 수 있다:

화학식 (2) 의 중간체 화합물은 축합 반응 이후 탈보호에 의해 제조될 수 있다. 먼저, 화학식 (5) 의 이미다졸 화합물은, 당업계에 알려진 적합한 펩티드 커플링 시약, 또는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 히드로클로라이드 (EDCI) 와 같은 커플링제의 존재 하에서 화학식 (6) 의 화합물 (여기서, R 은 상기 정의된 바와 같고, Pg 는 보호 기, 예컨대 tert-부틸옥시카르보닐, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 또는 p-메톡시 벤질임) 과 축합된다. 이와 같은 축합 반응은 디클로로메탄, 테트라히드로푸란, N,N-디메틸아세트아미드 및 디메틸포름아미드와 같은 적합한 용매 중에서 -40 ℃ 내지 80 ℃ 의 온도 범위에서 때때로 1-히드록시-벤조트리아졸 (HOBT) 또는 디메틸아미노 피리딘과 같은 촉매 존재 하에서, 및 때때로 트리에틸아민 또는 디이소프로필에틸아민과 같은 염기의 존재 하에서 수행된다.

두번째 단계에서, 화학식 (7) 의 화합물은 에틸 아세테이트 중 염화수소와 같은 산의 존재 하에서, 메탄올과 같은 적합한 용매에서 탈보호 반응을 수행한다.

화학식 (5) 의 이미다졸 화합물은 문헌 (WO 2009/084614) 에 알려져 있다. 화학식 (6) 의 화합물은 시판되거나 문헌에 알려져 있다. 이는 또한 당업계에 기재된 절차 (예를 들어 WO 2006/087543) 에 따라 합성될 수 있다.

특정 경우에, 화학식 (6) 의 광학적으로 순수한 화합물은 이하 기재된 절차에 따라 제조될 수 있다.

화학식 (3) 으로 나타내어지는 화합물의 메틸화 유도체, 예컨대 (3a), 디메틸화 화합물, 또는 (3b), 모노메틸화 화합물은 바람직하게는 화합물 (I) 을 위한 합성 중간체로서 이용된다.

이러한 조건 하에서, (4a) 또는 (4b) 와 같은 화학식 (4) 의 메틸화 화합물이 바로 제조되고, 상기 반응식 1 에 나타난 알킬화 단계는 회피된다.

화합물 (3a) 또는 (3b) 의 사용은 화학식 (4) 의 화합물의 알킬화 단계에서 카르보닐 불순물의 오염을 회피할 수 있도록 하기 때문에 유리하다.

보다 특히, (3a) 또는 (3b) (여기서, 화학식 (3a) 또는 (3b) 의 L 은 브롬임) 의 브로모-유도체는 바람직하게는 반응을 위해 사용된다. (3a) 또는 (3b) 의 브로모-유도체는, 알려진 방법에 따라 화합물 (3a) 또는 (3b) (여기서, 화학식 (3a) 또는 (3b) 의 L 은 -NH₂ 임) 의 상응하는 아미노-유도체의 반응, (3a) 및 (3b) 의 아미노 화합물과 나트륨 니트라이트의 반응에 의해 수득된 디아조늄 화합물의 브롬화에 의해 수득된다. 화합물 (3a) 또는 (3b) 의 아미노-유도체는, 인 옥시 클로라이드, 인 펜타클로라이드, 인 트리클로라이드 등과 같은 인 클로린화제의 존재 하에서 히드라진카르보티오아미드 및 2-(R₂-O-)-2-메틸프로피온산 또는 2-(R₂-O-)-프로피온산의 반응에 의해 수득된다. 반응을 방해하지 않는 임의의 용매가 이러한 반응에 이용될 수 있고, 에테르, 예컨대 디옥산, 1,2-디메톡시에탄; 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 자일렌; 할로겐화 탄화수소, 예컨대 클로로포름, 1,2-디클로로에탄; 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트가 예시된다. 2-(R₂-O-)-2-메틸프로피온산 에스테르 또는 2-(R₂-O-)-프로피온산 에스테르의 (R₂-O-)- 모이어티에 대해, 이러한 모이어티는 바람직하게는 히드록시 기에 대한 일부 보호 기에 의한 2-히드록시프로피온산 에스테르의 히드록시 기의 보호로부터 유도된 것이다. 상기 히드록시 기에 대한 보호 기는 당업계에 알려진 것으로부터 선택될 수 있고; 알킬 기, 예컨대 메틸 기, tert-부틸 기; 아르알킬 기 예컨대 벤질 기, p-메톡시 벤질 기; 아실 기, 예컨대 아세틸 기, 피발로일 기, 벤조일 기가 예시된다. (R₂-O-)- 모이어티에 있어서, 아실옥시 기가 바람직하게는 이용되고, 벤조일옥시 기가 보다 바람직하게 사용된다. 보호 기 R₂ 의 탈보호는 히드록시 기를 산출하도록 실제 선택되는 보호 기에 상응하는 알려진 방법에 의해 실시될 수 있다. (3a) 또는 (3b) 의 브로모-유도체와 화합물 (2) 의 반응은 상기 설명된 방법에 따라 실시된다.

바람직하게는, 화학식 (1) 의 화합물은 화합물 (3a) 또는 (3b) (여기서, L 은 브롬임) 의 브로모-유도체를 사용하여, 반응식 2 에 따라 수득된다.

반응식 2

이러한 방법에 있어서, 티아디아졸 모이어티는 이미다졸 모이어티의 도입 전 도입된다. 화학식 (9) 의 화합물, 특히 디메틸화 유도체는 화합물 (3a) 및 화합물 (8) 의 반응에 의해 수득된다. 수득한 화합물 (9), 특히 디메틸화 유도체가 카르복실산의 고체 염으로서 수득되었고, 이와 같은 카르복실산 염은 관련 업계에 잘 알려진 방법, 예컨대 슬러리 방법 또는 재결정화로 정제되었다. 카르복실산을 갖는 화합물 (9) 의 염에 있어서, 프로피온산 염이 바람직하게는 예시된다. 고 순도의 화학식 (I) 의 화합물을 수득할 수 있도록 할 수 있는 고 순도 화합물 (9) 가 수득되어 합성 중간체로서 사용될 수 있기 때문에 이는 매우 유리하다. 화합물 (9) 의 자유 형태는 화합물 (9) 의 염과 염기와의 처리와 같은 알려진 방법에 의해 수득될 수 있다. 화합물 (3a) 및 화합물 (8) 의 반응은 상기 설명된 조건에 의해 달성된다.

화합물 (9), 디메틸화 유도체는 화합물 (9) 및 4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복실산 (5) 의 반응에 의해 화합물 (4a) 로 전환될 수 있다. 이러한 반응은 이후 설명되는 조건 하에서 달성될 수 있다. 화합물 (4a) 로부터의 R₂ 의 제거는 화합물 (I) 을 산출한다. 이러한 제거는 이용되는 R₂ (보호 기) 에 따라 알려진 방법에 의해 달성될 수 있다.

본원에 기재된 방법은 바람직하게는 예를 들어 하기 화학식을 갖는 5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일 유도체 또는 이의 입체이성질체의 제조에 관한 하기 구현예를 포함하고:

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체의 -C(=O)-O-R₁ 의 카르보닐 탄소 원자 상의 디메틸화를 포함하는 방법이 제공된다:

[식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬 기를 나타내고, R₁ 은 알킬 기를 나타냄].

또 다른 구현예에서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체의 제조 방법이 제공되고:

방법은 하기 단계를 포함한다:

i) 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를

하기 화학식의 화합물과 반응시켜,

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 수득하는 단계:

[식 중, L 은 이탈 기를 나타내고, R₂ 는 히드록시 기에 대한 보호 기를 나타내고, R 은 (C₁-C₃) 알킬 기를 나타냄], 및

ii) 단계 i) 에서 수득된 화합물을 탈보호하는 단계.

또 다른 구현예에서, 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체의 제조 방법이 제공되고:

방법은 하기 단계를 포함한다:

i) 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를,

하기 화학식의 화합물과 반응시켜,

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 수득하는 단계:

,

ii) 단계 i) 에서 수득된 화합물을 하기 화학식의 화합물과 반응시켜,

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 수득하는 단계,

및 이후,

iii) 단계 ii) 에서 수득된 화합물 (여기서, L, R 및 R₂ 는 이하 정의된 바와 같음) 을 탈보호하는 단계.

바람직한 구현예에서, 상기 기재된 임의의 방법에 의해 수득된 화합물은 하기 구조식을 갖는다:

.

하기 화학식을 갖는 5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일 유도체 또는 이의 입체이성질체의 제조에 있어서,

하기 단계를 포함하는 방법이 제공된다:

i) 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 수득하기 위해, 적합한 환원제, 예컨대 수소화붕소 나트륨의 존재 하에서:

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 환원시키는 단계:

,

ii) 하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체를 수득하기 위해, 적합한 산화제를 사용하여 단계 i) 에서 수득된 화합물을 산화시키는 단계:

및

iii) 그리냐르 시약을 이용하여 포르밀 기의 탄소 원자 상에서 메틸화시키는 단계.

바람직한 구현예에서, 상기 기재된 방법에 따라 수득된 화합물은 하기 구조식을 갖는다:

또는

또는

.

하기 화학식을 갖는 5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일 유도체 또는 이의 입체이성질체의 제조에 있어서,

하기 화학식의 화합물 또는 이의 입체이성질체와 보란을 반응시키는 단계, 이후 과산화수소로 처리하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다:

.

바람직한 구현예에서, 상기 방법에 따라 수득된 화합물은 하기 구조식을 갖는다:

.

하기 화학식을 갖는 5-[1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일 유도체 또는 이의 입체이성질체의 제조에 있어서,

하기 화학식 또는 이의 입체이성질체의 1,3,4-티아디아졸의 5-에테닐 기 상에서 화합물을 디히드록실화시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다:

[식 중, 디히드록실화는 샤플리스 비대칭 디히드록실화임].

바람직한 구현예에서, 상기 방법에 따라 수득된 화합물은 하기 구조식을 갖는다:

또는

또는

.

약학적으로 허용가능한 염을 제조하기 위한 통상의 유기 화학자에 의해 일상적으로 사용되는 합성 방법은 본 특허 출원의 범위 내에 있다.

숙련된 유기 화학자는 아마 하기 기재된 참조 문헌, 이에 기재된 실시예, 이하 기재된 실시예를 사용하여 필요한 개시 물질 및 생성물을 수득할 수 있다. 상기 기재된 상기 접근법에 요구되는 개시 물질이 시판되지 않는 경우, 이들은 구조적으로 유사한 화합물의 합성과 유사한 표준 유기 화학 기법, 및 상기 기재된 절차 또는 실시예의 접근법과 유사한 기법으로부터 선택되는 접근법에 의해 제조될 수 있다.

합성 방법을 위한 다수의 개시 물질이 시판되고/되거나 과학 문헌에서 널리 보고되었거나 과학 문헌에 보고된 합성 방법을 사용하여 적절히 시판 제품으로부터 형성될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 반응 조건 또는 시약에 대한 일반적인 지침으로서, Advanced Organic Chemistry, Vol. 4 (Jerry March, ed., published by John Wiley and Sons, 1992) 을 참조한다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 하나 이상의 방법에서 임의로 제시된 환원제, 용매, 보호 기, 유기리튬 시약, 및 염기 대신에, 본원에 기재된 임의의 기타 환원제, 용매, 보호제, 유기리튬 시약, 및 염기가 또한 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

종래의 보호 기는 표준 기법 (예시적 목적을 위해, T.W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley and Sons, 1991 참조) 에 따라 사용될 수 있다.

아미노 기로 적합한 보호 기의 예는 아실 기, 예컨대 알카노일 기 (예를 들어, 아세틸), 알콕시카르보닐 기 (예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 및 tert-부톡시카르보닐), 아릴메톡시카르보닐 기 (예를 들어, 벤질옥시카르보닐), 및 아로일 기 (예를 들어, 벤조일) 또는 p-메톡시벤질을 포함한다.

보호 기에 대한 탈보호 조건은 불가피하게 보호 기의 선택에 따라 가변적이다. 따라서, 예를 들어, 아실 기, 예컨대 알카노일 또는 알콕시카르보닐 기 또는 아로일 기는, 예를 들어 적절한 염기, 예컨대 알칼리 금속 수산화물 (예를 들어, 수산화리튬 또는 수산화나트륨) 와의 가수분해에 의해 제거될 수 있다. 대안적으로, 알콕시카르보닐 기 (예를 들어, tert-부톡시카르보닐 기) 는, 예를 들어, 적절한 산, 예컨대 염산, 황산, 인산 또는 트리플루오로아세트산으로의 처리에 의해 제거될 수 있다. 아릴메톡시카르보닐 기 (예를 들어, 벤질옥시카르보닐 기) 는, 예를 들어 팔라듐-지지 촉매 (예를 들어, 활성 탄소) 의 존재 하에서 수소와의 처리 또는 루이스 산, 예를 들어, 보론 트리스(트리플루오로아세테이트) 로의 처리에 의해 제거될 수 있다.

카르복실 기로 적합한 보호 기의 예는 에스테르화가능 치환기, 예를 들어, 메틸, 에틸, tert-부틸, 및 벤질 기를 포함한다.

보호 기에 대한 탈보호 조건은 불가피하게 보호 기의 선택에 따라 가변적인 것으로 예측된다.

따라서, 예를 들어, 메틸 에스테르 또는 에틸 에스테르 기는, 예를 들어, 적절한 염기, 예컨대 수산화나트륨으로의 가수분해에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, tert-부틸 에스테르 기는, 예를 들어, 유기 산, 예컨대 트리플루오로아세트산으로의 처리에 의해 제거될 수 있다. 벤질 에스테르 기는, 예를 들어, 팔라듐-지지 촉매 (예를 들어, 활성 탄소) 의 존재 하에서 수소첨가분해에 의해 제거될 수 있다.

이러한 보호 기는 화학 분야의 잘 알려진 종래의 기법을 사용하여 합성의 임의의 편리한 단계에서 제거될 수 있다. 대안적으로, 보호 기는 후속 반응 단계또는 워크업 동안 제거될 수 있다. 모든 보호 기의 제거 및 약학적으로 허용가능한 염의 형성은 표준 기법을 사용하는 통상의 유기 화학자의 능력 내에 있다.

본 발명의 화합물의 광학적 활성 형태가 요구되는 경우, 이러한 형태는 광학적 활성 개시 물질 (예를 들어, 적절한 반응 단계에서 비대칭 유도체화에 의해 형성됨) 을 상기 기재된 접근법 중 어느 하나에 적용시키거나; 표준 절차를 사용하여 본 발명의 화합물 또는 이의 중간체의 라세미 형태를 분할하거나; 형성된 경우, 크로마토그래피에 의해 부분입체이성질체를 분리시킴으로써 수득될 수 있다. 나아가, 효소 기법이 또한 광학 활성 화합물 및/또는 중간체의 제조에서 유용할 수 있다.

마찬가지로, 본 발명의 화합물의 순수한 부분입체이성질체가 요구되는 경우, 이러한 이성질체는 개시 물질로서 정제된 부분입체이성질체 혼합물을 상기 기재된 접근법 중 어느 하나에 적용시키거나 표준 절차를 사용하여 부분입체이성질체 또는 이의 중간체의 혼합물을 분할함으로써 수득될 수 있다.

수율은 단지 예로서 제시되고, 반드시 달성가능한 최대 값일 필요는 없다.

일반적으로, 본 발명의 최종 생성물의 구조는 NMR (양성자 자기 공명 스펙트럼으로 지칭됨) 및/또는 질량 스펙트럼 (ESI 방법, APCI 방법 또는 FAB 방법) 으로 측정하였다. 양성자 자기 공명 (¹H-NMR) 스펙트럼에서 화학적 이동은, 내부 표준물로서 테트라메틸실란에 비해 보다 낮은 자기장 (δ 규모) 에서 ppm 으로 표현되고, 결합 상수 (J) 및 피크 다중도는 하기와 같이 표현된다 (s, 단일항; d, 이중항; dd, 이중항의 이중항 (doublet of doublet); dt, 이중항의 삼중항 (triplet of doublet); t, 삼중항; q, 사중항; m, 다중항, br, 브로드). 필요에 따라 양이온 데이터 및 음이온 데이터를 ESI 방법, APCI 방법 또는 FAB 방법으로 질량 스펙트럼 내에 통합시킨다. 측정을 589 nm (25℃) 의 회전 각에서 수행하였다.

후속 단계에서 요구되는 수준으로 각 중간체를 정제하고 구조적으로 결정한다 (질량 스펙트럼 또는 NMR 스펙트럼에 의해 동일성을 적절히 측정하기 위해 TLC 또는 NMR 로 순도가 평가됨).

화합물 명칭의 표기에 있어서, 사용되는 경우, 시스 (±) 또는 트랜스 (±) 는 시스 또는 트랜스 이성질체의 라세미 혼합물을 의미하고, 언급되는 경우, (-) 또는 (+) 는 R, R 또는 S, S 단일 거울상이성질체를 의미하는 것으로 이해해야 한다.

환원제로서, 달리 제시되지 않는 한, 수소첨가 착물 화합물, 보론-함유 화합물, 예컨대 수소화붕소 나트륨, 나트륨 트리아세톡시 수소화붕소 또는 나트륨 시아노 수소화붕소가 사용될 수 있다. 또한, 금속 촉매, 예컨대 팔라듐 탄소, 라니 니켈, 산화백금, 수산화팔라듐 또는 팔라듐 블랙을 사용하는 촉매적 환원제가 바람직하게는 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 달리 제시되지 않는 한, 용매는 당업계에 잘 알려진 극성 및 비극성 용매 (극성 비양성자성 및 극성 양성자성 용매를 포함함) 를 포함한다. 극성 용매의 예는, 비제한적으로, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, tert-부탄올, n-부탄올, 아세트산, 포름산 또는 물, 또는 비양성자성 용매, 예컨대 테트라히드로푸란, 아세토니트릴, 디옥산, 메틸렌 클로라이드, 디메틸술폭시드, 아세톤, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 에틸 아세테이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디클로로에탄, 클로로포름 또는 피리딘을 포함한다. 극성 용매는 또한 물과 상기 중 임의의 것의 혼합물, 또는 상기 용매 중 임의의 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 비극성 용매의 예는, 비제한적으로, 톨루엔, 벤젠, 클로로벤젠, 자일렌 및 헥산을 포함한다.

염기는, 달리 제시되지 않는 한, 비제한적으로, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산세슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 메틸아민, 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민 또는 피리딘을 포함한다.

특정 구현예에서, 본 발명은 일반식 (I) 의 동위원소 표지된 화합물을 포함한다. 구체화된 임의의 특정 원자 또는 원소의 모든 동위원소는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 본 발명의 화합물 내로 혼입될 수 있는 동위원소의 예는, 비제한적으로, 수소 (예를 들어, ²H 또는 ³H), 탄소 (예를 들어, ¹³C 또는 ¹⁴C), 질소 (예를 들어, ¹³N 또는 ¹⁵N), 산소 (예를 들어, ¹⁵O, ¹⁷O 또는 ¹⁸O), 인 (예를 들어, ³²P 또는 ³³P), 황 (예를 들어, ³⁵S), 할로겐 (예를 들어, ¹⁸F, ³⁶Cl, ¹²³I 또는 ¹²⁵I) 의 동위원소를 포함한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명은 일반식 (I) 의 중수소 (D 또는 ²H) 화합물을 제공한다. 화학식 (I) 의 동위원소 표지된 화합물은 동위원소 표지된 시약을 사용하여 일반 반응식 및 이의 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명의 동위원소 표지된 것은 화합물 및/또는 기판 조직 분포 검정에 유용할 수 있다. 동위원소 표지된 화합물의 상기 적용은 당업자에게 잘 알려져 있고, 이에 따라 본 발명의 범위 내에 있다.

때때로, 하기 약어가 사용될 수 있다.

TLC 는 박층 크로마토그래피를 의미하고; DMF 는 N,N-디메틸포름아미드를 의미하고; THF 는 테트라히드로푸란을 의미하고; HOBT 는 1-히드록시벤조트리아졸을 의미하고; EDCI 는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드를 의미하고; DMSO-D6 은 중수소화 디메틸 술폭시드를 의미하고; CDCl₃ 는 중수소화 클로로포름을 의미하고; CD₃OD 는 중수소화 메탄올을 의미하고; FAB 는 고속 원자 충돌 이온화를 의미하고; ESI 는 전자분무 이온화를 의미하고; APCI 는 대기압 화학 이온화를 의미한다.

실험 절차

이하, 본 발명은 실시예 및 시험예를 참조로 보다 상세하게 기재되지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 본원에 기재된 절차에서 임의의 변경, 기타 합성 절차 및 이의 변경이 이용되거나 적용될 수 있다. 모든 상기 변경 및 대안적 절차는 본 발명의 개념 및 범위 내에 있다.

(실시예 1) 4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 1)

단계 1: tert-부틸 (3R,4S)-4-{[(벤질옥시)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

문헌 (WO 2009/084614) 에 기재된 방법으로 합성된 Tert-부틸 시스(±)-4-{[(벤질옥시)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (200 g, 528 mmol) 를, 광학적 활성 컬럼 (CHIRALPAK IC^®, 용리 용매: 헥산/2-프로판올 = 80/20 (v/v)) 을 사용하여 광학적으로 분할하였다.

첫번째-용리 피크 화합물 (96.7 g) 및 두번째-용리 피크 화합물 (94.8 g) 을 무색 오일성 물질로서 수득하였다.

단계 2: tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

10% 팔라듐-탄소 (1.3 g) 를 메탄올 (50 mL) 중 단계 1 에서 수득된 첫번째-용리 피크 화합물 (3.58 g, 9.47 mmol) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 1 시간 40 분 동안 실온에서 수소 분위기 하에서 교반하였다. 팔라듐-탄소를 celite^® 를 통해 여과시키고, 여과물을 감압 하 농축시켜 미정제 tert-부틸 (3S,4R)-4-아미노-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트를 무색 오일성 물질로서 수득하였다.

문헌 (WO 2009/084614) 에 기재된 방법으로 합성된 4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복실산 (1.82 g, 10.4 mmol), WSC (4.79 g, 25 mmol) 및 HOBt (1.76 g, 13 mmol) 를 디메틸아세트아미드 (50 mL) 중 상기 수득된 미정제 tert-부틸 (3S,4R)-4-아미노-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 용액에 첨가하고, 혼합물을 1 시간 동안 70℃ 에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트로 희석하고, 물로 3 회 및 염수로 세정하고, 무수 마그네슘 술페이트를 통해 건조시켰다. 용매를 감압 하 증발시키고, 남아있는 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트-헥산) 으로 정제하여 표제 화합물 (3.4 g, 90%) 을 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

단계 3: 에틸 5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트의 합성

염화수소/에틸 아세테이트 용액 (4N, 30 mL) 을 디클로로메탄 (20 mL) 중 단계 2 에서 수득된 tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (3.4 g, 8.5 mmol) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 30 분 동안 실온에서 정치시켰다. 용매를 감압 하 증발시켜 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-에톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 히드로클로라이드를 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

디메틸아세트아미드 (40 mL) 중 상기 수득된 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-에톡시피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 히드로클로라이드, 에틸 5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트 (2.01 g, 8.5 mmol) 및 나트륨 바이카르보네이트 (1.68 g, 20 mmol) 의 용액을 1 시간 동안 70℃ 에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트로 희석하고 물 및 염수로 세정하고 무수 마그네슘 술페이트를 통해 건조시켰다. 용매를 감압 하 증발시키고, 남아있는 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트-헥산) 으로 정제하여 표제 화합물 (3.75 g, 97%) 을 무색 고체로서 수득하였다.

단계 4: 4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(히드록시메틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

수소화붕소 나트륨 (0.5 g, 13.3 mmol) 을 메탄올 (30 mL) 중 단계 3 에서 수득된 에틸 5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-에톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트 (0.95 g, 2.08 mmol) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 40 분 동안 실온에서 교반하였다. 물을 첨가하고, 에틸 아세테이트로 추출을 수행하였다. 이후, 감압 하 농축시키고, 남아있는 잔류물을 실리카 겔 컬럼으로 정제하여 표제 화합물 (0.75 g, 87%) 을 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

단계 5: 4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

망간 디옥시드 (3.5 g) 를 THF (20 mL) 중 단계 4 에서 수득된 4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(히드록시메틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.7 g) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 1 시간 동안 실온에서 교반하였다. celite^® 를 통해 여과시킨 후, 반응 용액을 감압 하 농축시켜 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-에톡시-1-(5-포르밀-1,3,4-티아디아졸-2-일)피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.68 g, 97%) 를 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

얼음-냉각 하, 메틸마그네슘 브로마이드 (1.1 mol/L THF 용액, 17 mL, 19 mmol) 를 THF (30 mL) 중 상기 수득된 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-에톡시-1-(5-포르밀-1,3,4-티아디아졸-2-일)피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.68 g) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 포화 암모늄 클로라이드 수용액을 이에 첨가한 다음, 에틸 아세테이트로 추출하고, 유기 층을 염수로 세정하였다. 감압 하 농축에 의해 수득된 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트/메탄올) 으로 정제하여 표제 화합물 (0.40 g, 75%) 을 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

(실시예 2) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 2)

단계 1: tert-부틸 시스(±)-4-{[(벤질옥시)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

디이소프로필에틸아민 (26.4g, 204 mmol) 을 디클로로메탄 (400 mL) 중 tert-부틸 시스(±)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (39.2 g, 170 mmol) 의 용액에 첨가하고, 디클로로메탄 (80 mL) 중 벤질 클로로포르메이트 (43.5 g, 255 mmol) 의 용액을 얼음-냉각 하 적가하고, 혼합물을 1 시간 동안 추가로 교반하였다. 반응 용액을 물 및 10% 염화나트륨 수용액으로 세정하고, 감압 하 농축시켰다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (용리 용매: 헥산/에틸 아세테이트 = 100/0, 100/15, 100/30) 로 정제하고, 수득한 것을 에틸 아세테이트/헥산 혼합 용매를 사용하여 추가로 고체화시켜 표제 화합물 (40.0 g, 65%) 을 백색 고체로서 수득하였다.

질량 스펙트럼 (ESI): m/z 365 (M+H)⁺.

단계 2: tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(벤질옥시)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

단계 1 에서 수득된 tert-부틸 시스(±)-4-{[(벤질옥시)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (100 g, 274 mmol) 를 광학적 활성 컬럼 (CHIRALCEL OJ-H^®, 용리 용매: 헥산/2-프로판올 = 90/10 (v/v)) 을 사용하여 광학적으로 분할하였다. 첫번째-용리 피크 화합물 (49.5 g) 및 두번째-용리 피크 화합물 (48.9 g) 을 무색 오일성 물질로서 수득하였다.

질량 (ESI): m/z 365 (M+H)⁺.

단계 3: tert-부틸 (3S,4R)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

10% 팔라듐-탄소 (108 g) 를 메탄올 (7 mL) 중 단계 2 에서 수득된 두번째-용리 피크 화합물 (230 mg, 0.631 mmol) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 1 시간 30 분 동안 실온에서 수소 기체 분위기 하 교반하였다. 여과에 의해 촉매가 제거된 반응 용액을 감압 하 농축시켜 표제 화합물 (141 mg, 97%) 을 무색 오일성 물질로서 수득하였다.

단계 4: tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트의 합성

상기 단계 3 에서 수득된 tert-부틸 (3S,4R)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (224.4 mg, 0.96 mmol), 문헌 (WO 2009/084614) 에 기재된 방법으로 합성된 4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복실레이트 (140 mg, 0.80 mmol), EDCI (440 mg, 2.29 mmol) 및 HOBT (110 mg, 0.81 mmol) 를 사용하여, 실시예 1 (단계 2) 에서와 동일한 작업을 수행하여 표제 화합물 (222.4 mg, 72%) 을 백색 고체로서 수득하였다.

단계 5: 에틸 5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트의 합성

염화수소/에틸 아세테이트 용액 (4N, 3 mL) 을 에틸 아세테이트 (3 mL) 중 단계 4 에서 수득된 tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (1.0 g) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 30 분 동안 실온에서 정치시켰다. 용매를 감압 하 증발시켜 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 히드로클로라이드를 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

DMF (40 mL) 중 상기 수득된 미정제 4-클로로-N-[(3S,4R)-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 히드로클로라이드, 에틸 5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트 (0.66 g) 및 나트륨 바이카르보네이트 (1.05 g) 의 현탁액을 3 시간 동안 70℃ 에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트로 희석하고, 물 및 염수로 세정하고, 무수 마그네슘 술페이트를 통해 건조시켰다. 용매를 감압 하 증발시키고, 남아있는 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트-헥산) 으로 정제하여 표제 화합물 (1.4 g) 을 무색 고체로서 수득하였다.

질량 (ESI): m/z 443 (M+H)⁺.

단계 6: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시-1-메틸에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

얼음-냉각 하, 메틸마그네슘 브로마이드 (1.12 mol/l THF 용액, 10 mL, 11 mmol) 를 THF (15 mL) 중 단계 5 에서 수득된 에틸 5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트 (0.35 g, 0.79 mmol) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 40 분 동안 교반하였다. 포화 암모늄 클로라이드 용액을 이에 첨가한 다음, 에틸 아세테이트로 추출하고, 유기 층을 염수로 세정하였다. 감압 하 농축에 의해 수득된 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트/메탄올) 으로 정제하여 표제 화합물 (0.40 g, 88%) 을 무색 무정형 고체로서 수득하였다.

(실시예 3) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 3)

단계 1: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(히드록시메틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

얼음-냉각 하, 수소화붕소 나트륨 (1.9 g) 을 메탄올 (50 mL) 중 실시예 2, 단계 5 에서 수득된 에틸 5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-카르복실레이트 (1.4 g) 의 용액에 5 개의 나눠진 분할로 첨가하고, 혼합물을 교반하였다. 반응 용액을 감압 하 농축시키고 물을 잔류물에 첨가하고 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산나트륨을 통해 건조시켰다. 감압 하 농축시킨 후, 잔류물을 실리카 겔 컬럼으로 정제하여 표제 화합물 (1.0 g) 을 무정형 고체로서 수득하였다.

질량 (ESI): m/z 401 (M+H)⁺.

단계 2: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

망간 디옥시드 (0.42 g) 를 THF (5 mL) 중 단계 1 에서 수득된 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(히드록시메틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.1 g) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 밤새 실온에서 교반하였다. celite^® 를 통한 여과 후, 반응 용액을 감압 하 농축시켜 미정제 4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-(5-포르밀-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드를 무정형 고체로서 수득하였다.

얼음-냉각 하, 메틸마그네슘 브로마이드 (1.1 mol/L THF 용액, 6 mL) 를 THF (5 mL) 중 미정제 4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-(5-포르밀-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 용액에 첨가하고, 혼합물을 교반하였다. 물 및 1 mol/L 염산을 첨가한 다음, 에틸 아세테이트로 추출하고, 유기 층을 염수로 세정하였다. 감압 하 농축에 의해 수득된 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (에틸 아세테이트/메탄올) 으로 정제하여 표제 화합물 (0.057 g) 을 무정형 고체로서 수득하였다.

질량 (ESI) : m/z 415 (M+H)⁺.

(실시예 4) 4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드, 및

(예시 화합물 No. 4)

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 5)

실시예 3 (단계 2) 에서 수득된 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (부분입체이성질체의 약 1:1 혼합물, 53.2 g) 를 광학 활성 컬럼 (CHIRALPAC IC^®, 용리 용매: 헥산/2-프로판올 = 80/20 (v/v)) 을 사용하여 부분입체이성질체로 분할하였다. 첫번째-용리 피크 화합물 (23.1 g) 및 두번째-용리 피크 화합물 (23.0 g) 을 각각 연한 색의 비-결정질 고체로서 수득하였다.

첫번째-용리 피크 화합물은 화합물 No. 4 이고, 두번째-용리 피크 화합물은 화합물 No. 5 이었다.

화합물 No. 4 에서, 본 발명의 화합물이 Lipase PS Amano SD/이소프로페닐 아세테이트를 사용하는 입체선택성 아세틸화 반응 조건 하에서 아세틸화되었기 때문에 히드록시 기의 배치는 R 배치로 결정되었다.

질량 (ESI): m/z 415 (M+H)⁺.

고 해상도 질량 스펙트럼 (ESI) : m/z C₁₆H₂₄ClN₆O₃S ((M+H)⁺), 산출; 415.13191, 관찰; 415.13209.

화합물 No. 5 에서, 본 발명의 화합물이 Lipase PS Amano SD/이소프로페닐 아세테이트를 사용하는 입체선택성 아세틸화 반응 조건 하에서 거의 아세틸화되지 않았기 때문에 히드록시 기의 배치는 S 배치로 결정되었다.

질량 (ESI) : m/z 415 (M+H)⁺.

고 해상도 질량 스펙트럼 (ESI) : m/z C₁₆H₂₄ClN₆O₃S ((M+H)⁺), 산출; 415.13191, 관찰; 415.13129.

(실시예 5) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 6)

단계 1: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-3-메톡시-1-[5-(프로프-1-엔-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

실온에서 무수 톨루엔 (50 mL) 중 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (1.0 g, 2.3 mmol) 를 용해시킨 다음 p-톨루엔술폰산 (39 mg, 0.23 mmol, 0.1 equiv.) 을 첨가하였다. 반응 혼합물을 밤새 80℃ 에서 교반하였다. 반응의 완결 후, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 물로 세정하였다. 유기 층을 분리하고 진공 하 농축시켰다. 미정제 반응 혼합물을 컬럼 크로마토그래피 (메탄올-디클로로메탄, 5%) 에 적용시켜 표제 화합물 (575 mg) 을 옅은 브라운색 고체로서 수득하였다.

질량 (ESI) : m/z 411.11 (M+H)⁺.

단계 2: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

실온에서, 단계 1 에서 수득된 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-3-메톡시-1-[5-(프로프-1-엔-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (200 mg, 0.486 mmol) 를 무수 THF (10 mL) 에 용해시켰다. 용액을 0℃ 로 냉각시킨 다음, 보란 테트라히드로푸란 착물 용액 (1.944 mmol, 2.0 mL, 1M) 을 첨가하였다. 수득한 반응 혼합물을 18 시간 동안 실온에서 교반하였다. 이후, 수산화나트륨 용액 (0.5N, 1.5 mL), 물 (0.5 mL) 및 과산화수소 (30% w/v, 0.5 mL) 를 반응 혼합물에 첨가하고, 5 시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응의 완결 후, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (50 mL) 로 희석하고, 물 (20 mL x 2) 로 세정하였다. 유기 층을 분리하고 진공 하 농축시켰다. 미정제 반응 혼합물을 컬럼 크로마토그래피 (메탄올-디클로로메탄, 3%) 에 적용시켜 표제 화합물 (100 mg) 을 백색 고체로서 수득하였다.

질량 (ESI) : m/z 428.89 (M+H)⁺.

(실시예 6) 4-클로로- N -{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1 H -이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 7)

tert-부틸 시스(±)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 대신 단계 1 의 tert-부틸 시스(±)-4-아미노-3-에톡시피페리딘-1-카르복실레이트를 사용하여 실시예 2 에 기재된 유사한 방법으로 표제 화합물을 제조하였다.

질량 (ESI) : m/z 442.96 (M+H)⁺.

(실시예 7) 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 및

(예시 화합물 No. 8)

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 9)

단계 1: N-[(3S,4R)-1-(5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

백색 고체로서 표제 화합물 (1.9 g) 의 히드로클로라이드 염을, tert-부틸 (3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-카르복실레이트 (2g, 5.17 mmol), 에틸 아세테이트 (20 mL), 염산 용액 (20ml, 디옥산 중 4N) 을 사용하여 실시예 2, 단계 5 에 기재된 유사한 방식으로 제조하였다.

아세토니트릴 (5 mL) 중 이러한 화합물 (0.1g, 0.31 mmole) 의 용액에, 디이소프로필에틸아민 (0.15 mL, 0.93 mmol) 및 2,5-디브로모-1,3,4-티아디아졸 (0.11 g, 0.46 mmol) 을 첨가하였다. 반응 혼합물을 4 시간 동안 80℃ 에서 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (50 mL) 및 물 (5 mL) 로 희석하고 10 분 동안 교반하였다. 유기 층을 분리하고, 염수 용액으로 세정하고 농축시켰다. 미정제 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중 에틸 아세테이트, 30%) 를 사용하여 정제하여 표제 화합물 (84 mg) 을 회백색 검으로서 수득하였다.

질량 (ESI) : m/z 451.07 (M+H)⁺.

단계 2: 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-(5-에테닐-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

DMF (5 mL) 중 N-[(3S,4R)-1-(5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.08 g, 0.18 mmol) 의 용액에, 비닐트리부틸틴 (0.17 mL, 0.53 mmol) 및 비스-트리페닐포스핀팔라듐 디클로라이드 (0.025 g, 0.03 mmol) 를 첨가하였다. 반응 혼합물을 4 시간 동안 90℃ 에서 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (50 mL) 및 물 (5 mL) 로 희석하고, 10 분 동안 교반하였다. 유기 층을 분리하고, 염수로 세정하고, 농축시켰다. 미정제 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중 에틸 아세테이트, 40%) 를 사용하여 정제하여 표제 화합물 (26 mg) 을 회백색 검으로서 수득하였다.

질량 (ESI) : m/z 397.14 (M+H)⁺.

단계 3: 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드, 및 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

t-부탄올 및 물 (각각 3 mL) 중 AD-mix-β^® (741mg, 1.4g/mmol) 의 용액에, 메탄술폰아미드 (0.05 g, 0.53 mmol) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 20 분 동안 0℃ 에서 교반하였다. 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-(5-에테닐-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.21g, 0.53 mmol; 단계 2 에서 수득됨) 를 반응 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 18 시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 아황산나트륨 용액으로 켄칭하고, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (100 mL) 및 물 (5 mL) 로 희석하였다. 유기 층을 분리하고, 염수로 세정하고, 농축시켰다. 미정제 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 메탄올, 10%) 를 사용하여 정제하여 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (105 mg) 를 백색 고체로서 수득하였다.

질량: m/z 430.84 (M+H)⁺.

유사하게, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (32 mg) 를 AD-mix-α^® (247mg, 1.4g/mmol), 메탄술폰아미드 (0.02 g, 0.17 mmol) 및 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-(5-에테닐-1,3,4-티아디아졸-2-일)-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (0.07g, 0.17mmol) 를 사용하여 제조하였다.

질량: m/z 430.88 (M+H)⁺.

(실시예 8) 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 10)

t-부탄올 및 물 (각각 300 mL) 중 AD-mix-α^® (20.4 g, 1.4 g/mmol) 의 용액에, 메탄술폰아미드 (1.38 g, 14.6 mmol) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 20 분 동안 0℃ 에서 교반하였다. 실시예 5, 단계 1 에서 수득된 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-3-메톡시-1-[5-(프로프-1-엔-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (6.0 g, 14.6 mmol) 를 반응 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 18 시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 아황산나트륨 용액으로 켄칭하고 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (500 mL) 및 물 (50 mL) 로 희석하였다. 유기 층을 분리하고, 염수로 세정하고 농축시켰다. 미정제 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 메탄올, 10%) 를 사용하여 정제하여 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (3.6 g) 를 회백색 무정형 고체로서 수득하였다.

질량: m/z 445.10 (M+H)⁺.

(실시예 9) 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드) 의 합성

(예시 화합물 No. 11)

t-부탄올 및 물 (각각 75 mL) 중 AD-mix-β^® (17.08 g, 1.4 g/mmol) 의 용액에, 메탄술폰아미드 (1.16 g, 12.2 mmol) 를 첨가하고, 반응 혼합물을 20 분 동안 0℃ 에서 교반하였다. 실시예 5, 단계 1 에서 수득된 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-3-메톡시-1-[5-(프로프-1-엔-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (5.0 g, 12.2 mmol) 를 반응 혼합물에 첨가하고 혼합물을 18 시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 아황산나트륨 용액으로 켄칭하고, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (400 mL) 및 물 (30 mL) 로 희석하였다. 유기 층을 분리하고, 염수로 세정하고 농축시켰다. 미정제 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 메탄올, 10%) 를 사용하여 정제하여 표제 화합물 (3.1 g) 을 무정형 고체로서 수득하였다.

질량: m/z 445.11 (M+H)⁺.

(실시예 10) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 2/3 수화물 형태 (형태 I) 의 합성

물 (100 μL) 을 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (약 20 mg) 에 첨가하고, 혼합물을 약 3 주 동안 40℃ 에서 교반하였다. 고체를 수집하고, 밤새 실온에서 건조시켜 형태 I 로 지정된 표제 화합물의 결정질 2/3 수화물을 수득하였다.

이에 따라 수득된 형태 I 을, i) 분말 x-선 회절 분석 (CuK, λ=1.54Å, 스캔 속도 = 20°/분) 으로부터 수득된 회절 패턴 (도 2) 및 ii) 가열 속도 약 10℃/분으로의 샘플 (3 mg) 의 측정으로부터 수득된 열중량분석 분석 패턴 (TG/DTA 패턴) (도 3) 을 특징으로 한다. 화합물은 2/3 수화물에 상응하는 질량 손실을 보였다 (이론적 양: 2.7%). 또한, 샘플의 중량 변화 패턴을 나타냈고 (도 4), 이는 상대 습도가 단계적으로 변화하는 경우 관찰되었다. 이러한 화합물의 중량 변화는 0.3% 내에서 유지되었고, 중량 변화는 작았고, 수분 흡수 또는 탈착으로 인한 중량 변화는 나타내지 않았다.

(실시예 11) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태 (형태 II) 의 합성

4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드를 감압 하 밤새 40℃ 에서 건조시킨 다음, 톨루엔 (10 mL) 을 화합물 (2 g) 에 첨가하고, 혼합물을 약 3 일 동안 스패츌러를 이용하여 가끔씩 교반하면서 자기 교반하였다. 이에 따라 수득된 고체를 공기 하 건조시켜 형태 II 로 지정된 표제 화합물의 무수 결정질 형태를 수득하였다.

이러한 무수물에 대한 분말 X-선 회절 분석 (CuK, λ=1.54Å, 스캔 속도 = 20°/분) 으로부터 수득된 회절 패턴은 도 5 에 나타나 있다.

가열 속도 약 10℃/분에서 샘플 (3 mg) 의 측정으로부터 수득된 열중량분석 패턴 (TG/DTA 패턴) 은 도 6 에 도시한 바와 같다. 질량 손실은 흡수된 물의 감소 수준에 해당하고, 이는 화합물이 무수물이라는 것을 강력하게 제안한다. 또한, 샘플의 중량 변화 패턴을 도 7 에 나타냈고, 이는 상대 습도가 단계적으로 변화하는 경우 관찰되었다. 이러한 화합물은 실질적으로 수분 흡수 또는 탈착으로 인한 중량 변화는 보이지 않았다.

(실시예 12) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 무수 결정질 형태 (형태 III) 의 합성

톨루엔 (100 μL) 을 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (약 20 mg) 에 첨가하고, 혼합물을 약 3 주 동안 40℃ 에서 교반하였다. 고체를 수집하고, 밤새 실온에서 건조시켜 형태 III 으로 지정된 표제 화합물의 무수 결정질 형태를 수득하였다.

(실시예 13) 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태 (형태 A) 의 합성

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (225 g) 를 아세토니트릴 (4.5 L) 로 충전하고, 혼합물을 1 시간 동안 환류 하 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 밤새 동일한 온도에서 교반하였다. 불용물을 여과시키고, 이에 따라 수득된 투명한 용액을 2 일 동안 실온에서 교반하였다. 여과된 고체를 수득하고, 아세토니트릴 (750 mL) 로 세정하고, 밤새 60℃ 에서 공기 오븐 중 건조시켜 형태 A 로 지정된 표제 화합물 (125 g) 의 결정질 형태를 수득하였다.

표제 화합물의 결정질 형태의 분말 X-선 회절 패턴은 도 8 에 나타나 있다.

(실시예 14) 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 결정질 형태 (형태 B) 의 합성

4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (10 mg) 를 작은 바이알에 넣어 두었다. 이러한 바이알을 에틸 아세테이트 (4 mL) 를 함유하는 보다 큰 바이알에 넣어 두고, 이를 캐핑하고, Teflon 을 사용하여 밀봉하였다. 이러한 시스템을 4 일 동안 40℃ 에서 유지시켜 형태 B 로 지정된 표제 화합물의 결정을 수득하였다. (용매-증기법).

표제 화합물의 결정질 형태의 분말 X-선 회절 패턴이 도 9 에 나타나 있다.

(실시예 15) 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

(예시 화합물 No. 2)

단계 1: 2-(5-아미노-1,3,4-티아디아졸-2-일)프로판-2-일 벤조에이트의 합성

히드라진카르보티오아미드 (10 g, 109.72 mmol) 의 1,4-디옥산 (100 mL) 용액에, 2-(벤조일옥시)-2-메틸프로판산 (22.85 g, 109.72 mmol) 및 인 옥시클로라이드 (25.24 g, 164.58 mmol) 를 첨가하였다. 혼합물을 50 내지 55℃ 로 가열하고, 상기 온도에서 8 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각시킨 후, 에틸 아세테이트 (50 mL) 및 물 (70 mL) 을 이에 첨가하고, 8M 수산화칼륨 수용액으로 혼합물의 pH 를 8 로 조정하였다. 혼합물에, 에틸 아세테이트 (50 mL), 테트라히드로푸란 (20 mL) 및 물 (10 mL) 을 첨가하고, 유기 층을 수집하였다. 유기 층을 10% 염화나트륨 수용액 (30 mL) 으로 세정한 후, 유기 용액을 약 100 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (50 mL) 를 첨가한 후, 혼합물을 약 100 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 헵탄 (50 mL) 을 첨가한 후, 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각시키고, 상기 온도에서 1 시간 동안 교반하여 슬러리 혼합물을 수득하였다. 슬러리 중 고체를 여과에 의해 수집하고, 에틸 아세테이트/헵탄 (2/1; 20 mL) 의 저온 혼합물로 세정하였다. 고체를 10 시간에 걸쳐 50℃ 에서 건조시켜 19.98 g (69.2%) 의 표제 화합물을 무색 고체로서 수득하였다.

단계 2: 2-(5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-일)프로판-2-일 벤조에이트의 합성

2-(5-아미노-1,3,4-티아디아졸-2-일)프로판-2-일 벤조에이트 (10 g, 37.98 mmol) 의 아세토니트릴 (100 mL) 용액에, 물 (5 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각시킨 후, 48% 히드로브롬산 (25.62 g) 을 이에 첨가하였다. 2 시간에 걸쳐, 10℃ 미만으로 온도를 유지하면서, 아질산나트륨 (5.24 g/10 mL) 의 수용액을 용액에 첨가한 다음, 상기 온도에서 30 분 동안 혼합물을 교반하였다. 혼합물을 25% 수산화나트륨 수용액에 의해 pH 3.4 로 조정한 후, 에틸 아세테이트 (50 mL) 및 20% 아황산나트륨 수용액 (50 mL) 을 이에 첨가한 다음, 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반하였다. 유기 층을 수집하고, 20% 염화나트륨 수용액 (30 mL) 으로 세정하고, 유기 층을 약 20 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 2-프로판올 (60 mL) 및 활성 차콜 (1 g) 을 첨가하고, 혼합물을 5 분 동안 교반한 다음, 차콜을 여과로 제거하였다. 수집한 차콜을 2-프로판올 (30 mL) 로 세정한 다음, 조합된 여과물 및 워싱을 약 20 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 2-프로판올 (20 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각시켰다. 개별 제조된 어센틱 시드 결정 (authentic seed crystal) (0.1 g) 을 이에 첨가하고, 혼합물을 상기 온도에서 15 시간 동안 교반하여 슬러리 혼합물을 수득하였다. 슬러리 혼합물에, 물 (30 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 1 시간 동안 교반한 다음, 물 (30 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 추가 1 시간 동안 교반하였다. 슬러리 중 고체를 여과에 의해 수집하고, 저온 수성 2-프로판올 (2-프로판올/물=1/2, 30 mL) 로 세정하였다. 고체를 10 시간에 걸쳐 40℃ 에서 건조시켜 11.09 g (89.2%) 의 표제 화합물을 황색빛 무색 고체로서 수득하였다.

단계 3: 2-{5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트의 합성

4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드 (18 g, 62.77 mmol) [단계 5, 실시예 2 에서 수득된 이의 히드로클로라이드의 염기로의 처리에 의해 수득됨] 의 디메틸아세트아미드 (90 mL) 용액에, 2-(5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-일)프로판-2-일 벤조에이트 (24.6 g, 75.32 mmol) 및 트리칼륨 포스페이트 (17.3 g) 를 첨가하고, 혼합물을 60℃ 로 가열한 다음, 혼합물을 상기 온도에서 26 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 혼합물에 톨루엔 (126 mL) 및 물 (90 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 교반하여 3 개의 층 혼합물을 수득하였다. 가장 낮은 층을 제거하였다. 나머지 두 층 혼합물 중 낮은 층을 분리하였다. 분리된 보다 낮은 층의 수성 디메틸아세트아미드 층에 톨루엔 (126 mL) 을 첨가한 다음 보다 낮은 층을 제거하였다. 유기 층을 상부 층과 조합하고, 이를 20% 염화나트륨 수용액 (54 mL) 으로 세정하고, 유기 층을 감압 하 농축시켰다. 표제 화합물을 함유하는 농축 혼합물을 추가 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.

단계 4: 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드의 합성

이전 단계에서 제조된 2-{5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트의 톨루엔 (72 mL) 용액에, 메탄올 (72 mL) 및 나트륨 메톡시드 (36 mL) 의 28% 메탄올 용액을 첨가하고, 혼합물을 30 분 동안 실온에서 교반하였다. 혼합물에, 톨루엔 (90 mL), 메탄올 (54 mL) 및 물 (90 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 교반한 다음, 톨루엔 층을 제거하였다. 메탄올 수용액에, 톨루엔 (90 mL) 을 첨가하고, 염산으로 혼합물을 pH 7.6 으로 조정하고 혼합물을 교반하였다. 톨루엔 층을 분리하여 톨루엔 층-1 을 수득하고, 수성 메탄올 층을 분리하여 수성 메탄올 층-1 을 수득하였다. 수성 메탄올 층-1 에, 톨루엔 (90 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 교반하였다. 톨루엔 층을 분리하여 톨루엔 층-2 를 수득하고, 수성 메탄올 층을 분리하여 수성 메탄올 층-2 를 수득하였다. 조합된 톨루엔 층 -1 및 -2 에, 메탄올 (90 mL) 및 물 (54 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 교반하였다. 수성 메탄올 층을 분리하고, 수성 메탄올 층-2 와 조합하였다. 조합된 수성 메탄올 층을 약 180 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (180 mL) 를 첨가한 다음, 염산을 첨가하여 pH 를 5.9 로 조정하였다. 혼합물을 교반하고 유기 층을 분리하였다. 이러한 유기 층을 20% 염화나트륨 수용액 (54 mL) 으로 세정한 다음, 유기 층을 약 54 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (180 mL) 를 첨가한 다음, 혼합물을 약 54 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (90 mL) 및 헵탄 (90 mL) 을 첨가하였다. 혼합물을 45℃ 로 가열하고, 상기 온도에서 30 분 동안 교반하였다. 헵탄 (54 mL) 을 이에 첨가한 후, 혼합물을 30 분 동안 교반하여 슬러리 혼합물을 수득하였다. 슬러리 혼합물을 5℃ 미만에서 냉각시키고 추가 1 시간 동안 교반하였다. 슬러리 중 고체를 여과에 의해 수집하고, 수집된 고체를 에틸 아세테이트/헵탄 (1/1, 90 mL) 의 저온 혼합물로 세정하였다. 고체를 10 시간에 걸쳐 50℃ 에서 건조시켜 21.42 g (79.6%) 의 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다.

대안적으로, 2-{5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트를 또한 하기와 같이 제조하였다:

단계 1: tert-부틸 (3S,4R)-3-메톡시-4-{[(1R)-1-페닐에틸]아미노}피페리딘-1-카르복실레이트 모노부탄디오에이트의 합성

tert-부틸 3-메톡시-4-옥소피페리딘-1-카르복실레이트 (200 g, 872 mmol) 의 디메틸아세트아미드 (1000 mL) 용액에, 아세트산 (100 mL), (1R)-1-페닐에탄아민 (134 mL), 디메틸 술폭시드 (5 mL) 및 5% 백금-알루미나 (10 g) 를 첨가하고, 혼합물을 60℃ 로 가열한 다음, 혼합물을 상기 온도에서 8 시간 동안 수소 분위기 (0.3 MPa) 하에서 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 백금-알루미나를 여과에 의해 제거하였다. 수집된 백금-알루미나를 톨루엔 (1000 mL) 으로 세정하고, 조합된 여과물에 톨루엔 (1000 mL) 및 물 (1000 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 25% 수산화나트륨 수용액에 의해 pH 6.9 로 조정하였다. 혼합물을 교반하고, 유기 층을 분리하였다. 분리된 수성 층에 톨루엔 (1000 mL) 을 첨가한 다음, 수성 층을 제거하였다. 유기 층을 조합하고, 2M 수산화나트륨 수용액 (1000 mL), 및 20% 염화나트륨 수용액 (1000 mL) 으로 세정한 다음, 유기 층을 약 400 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 아세토니트릴 (2000 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 약 400 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 아세토니트릴 (1600 mL) 을 첨가하고, 혼합물을 50℃ 로 가열하였다. 이후, 혼합물에 숙신산 (113.3 g) 을 첨가하고, 혼합물을 상기 온도에서 30 분 동안 교반하여 슬러리 혼합물을 수득하였다. 슬러리 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 추가 1 시간 동안 교반한 다음, 슬러리 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각시키고, 추가 1 시간 동안 교반하였다. 슬러리 중 고체를 여과에 의해 수집하고, 수집한 고체를 저온 아세토니트릴 (600 mL) 로 세정하였다. 고체를 10 시간에 걸쳐 50℃ 에서 건조시켜 329.3 g (83.4%) 의 표제 화합물을 백색 고체로서 수득하였다.

단계 2: 2-{5-[(3S,4R)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트 모노프로파노에이트

에틸 아세테이트 (1000 mL) 중 tert-부틸 (3S,4R)-3-메톡시-4-{[(1R)-1-페닐에틸]아미노}피페리딘-1-카르복실레이트 모노부탄디오에이트 (200 g, 441.9 mmol) 의 현탁액에, 2M 수산화나트륨 수용액 (1000 mL) 을 첨가하였다. 혼합물을 잠시 교반하고, 수성 층을 제거한 다음, 유기 층을 20% 염화나트륨 수용액 (1000 mL x 2) 으로 세정하였다. 유기 층을 약 500 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 메탄올 (500 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 약 300 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 메탄올 (500 mL) 및 염산 (111.9 g) 을 첨가한 다음, 혼합물을 55℃ 로 가열하였다. 혼합물을 상기 온도에서 4 시간 동안 교반하고, 실온으로 냉각시켰다. 반응 혼합물에, 물 (300 mL) 및 25% 수산화나트륨 수용액 (177 g) 을 첨가한 다음, 혼합물을 교반하고 약 500 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (700 mL) 를 첨가하였다. 혼합물을 교반하고, 유기 층을 분리하였다. 분리된 수성 층에 에틸 아세테이트 (700 mL) 를 첨가한 다음, 수성 층을 제거하였다. 유기 층을 조합하고, 20% 염화나트륨 수용액 (600 mL) 으로 세정한 다음, 유기 층을 약 500 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 메탄올 (500 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 약 300 mL 의 부피로 감압 하 농축시켜 (3S,4R)-3-메톡시-N-[(1R)-1-페닐에틸]피페리딘-4-아민의 메탄올 용액을 수득하였다.

(3S,4R)-3-메톡시-N-[(1R)-1-페닐에틸]피페리딘-4-아민의 메탄올 용액에 메탄올 (400 mL) 및 5% 팔라듐-탄소 (6.0 g) 를 첨가한 다음, 혼합물을 55℃ 로 가열하였다. 혼합물을 상기 온도에서 6 시간 동안 수소 분위기 (0.3 MPa) 하에서 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 팔라듐-탄소를 여과에 의해 제거하였다. 수집한 팔라듐-탄소를 메탄올 (200 mL) 로 세정하고, 조합된 여과물을 약 200 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 아세토니트릴 (1000 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 약 200 mL 의 부피로 감압 하 농축시켜 (3S,4R)-3-메톡시피페리딘-4-아민의 아세토니트릴 용액을 수득하였다.

(3S,4R)-3-메톡시피페리딘-4-아민의 아세토니트릴 용액에, 2-(5-브로모-1,3,4-티아디아졸-2-일)프로판-2-일 벤조에이트 (173.5 g), 탄산칼륨 (73.3 g) 및 아세토니트릴 (40 mL) 을 첨가한 다음, 혼합물을 45℃ 로 가열하고 상기 온도에서 22 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 혼합물에 에틸 아세테이트 (1000 mL) 및 물 (300 mL) 을 첨가하였다. 혼합물을 교반하고, 수성 층을 제거하였다. 유기 층을 20% 염화나트륨 수용액 (300 mL) 으로 세정한 후, 유기 층을 약 600 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에, 에틸 아세테이트 (1000 mL) 를 첨가하고, 혼합물을 약 1000 mL 의 부피로 감압 하 농축시켰다. 농축물에 에틸 아세테이트 (400 mL) 및 프로피온산 (32.7 g) 을 첨가한 다음, 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하여 슬러리 혼합물을 수득하였다. 헵탄 (1000 mL) 을 이에 첨가한 후, 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 슬러리 중 고체를 여과에 의해 수집하고, 에틸 아세테이트/헵탄 (1/1, 1000 mL) 의 혼합물로 세정하였다. 수집한 고체를 10 시간에 걸쳐 50℃ 에서 건조시켜 144.0 g (72.3%) 의 표제 화합물을 무색 고체로서 수득하였다.

단계 3: 2-{5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트의 합성

톨루엔 (20 mL) 및 아세토니트릴 (20 mL) 의 혼합물 중 2-{5-[(3S,4R)-4-아미노-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트 모노프로파노에이트 (4.0 g, 8.88 mmol) 의 현탁액에, 20% 염화나트륨 수용액 (12 mL) 을 첨가한 다음, 이의 pH 를 25% 수산화나트륨 수용액에 의해 11 초과로 조정하였다. 혼합물을 잠시 교반하고, 수성 층을 제거한 다음, 유기 층을 20% 염화나트륨 수용액 (12 mL) 으로 세정하였다. 유기 층에, 4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복실산 (1.70 g, 9.73 mmol) 및 1-히드록시벤조트리아졸 모노수화물 (1.36 g) 을 첨가하고, 혼합물을 5℃ 미만으로 냉각하였다. 혼합물에, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 모노히드로클로라이드 (2.55 g) 를 첨가하고, 혼합물을 상기 온도에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 혼합물에, 톨루엔 (20 mL) 및 물 (20 mL) 을 첨가한 후, 혼합물을 교반한 후, 수성 층을 제거하였다. 유기 층을 물 (20 mL) 로 세정하고, 유기 층을 감압 하 농축시켰다. 2-{5-[(3S,4R)-4-{[(4-클로로-5-에틸-1H-이미다졸-2-일)카르보닐]아미노}-3-메톡시피페리딘-1-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}프로판-2-일 벤조에이트의 농축물을 추가 변경 방법에서 사용하였다.

생물학적 검정

다수의 상이한 검정이 이용될 수 있다. 이하 언급된 검정 이외에, 한 당업자는 특정한 적용에 대한 검정을 변경할 수 있고, 이용될 수 있는 기타 검정을 인지할 것이다. 상기 검정 및 이에 대한 변경은 본 발명의 개념 및 범위 내에 있다.

시험예 1

효소의 저해 활성 시험 방법

(a) ATP 양-의존성 방식으로 발광 키나아제-Glo^® 시약을 사용하는 상대적인 광 단위와 ATP 소모량의 상관관계를 입증함으로써, GyrB 및 ParE 의 ATP 가수분해 활성을 측정하였다.

ATP 가수분해 검정 (여기서, ATP 소모량은 ATP 양-의존성 방식으로 발광 키나아제-Glo^® 시약을 사용하는 상대적인 광 단위와 상관관계를 맺음) 에서, 디메틸술폭시드:메탄올 (9:1) 중 연속 4-배 희석된 시험 화합물의 용액을 2% (v/v) 의 최종 농도로 첨가하였다. 최종 농도 40 U/mL (폐렴연쇄상구균의 GyrB 또는 ParE 또는 해모필루스 인플루엔자의 ParE 의 경우) 의 효소 또는 최종 농도 20 U/mL (해모필루스 인플루엔자의 GyrB 의 경우) 의 효소와 혼합한 후, 100 mM 트리스-HCl (pH 7.5), 150 mM 칼륨 클로라이드 (KCl), 5 mM 마그네슘 클로라이드 (MgCl₂), 10 mM DTT, 2 μM ATP 및 50 ㎍/mL BSA 를 최종 농도로 이에 첨가하고, 혼합하였다. 반응 용액을 30℃ 에서 2 시간 동안 배양하였다 (해모필루스 인플루엔자의 GyrB 의 경우 2.5 시간). 반응의 완결 후, 반응 용액과 동일한 양의 키나아제-Glo^® 시약을 첨가하고, 10 분 동안 실온에서 혼합 및 반응시킨 다음 상대적인 광 단위에 대해 검정하였다. 0% 의 저해율을 갖는 대조군으로서, 반응을 디메틸술폭시드:메탄올 (9:1) 용액을 첨가함으로써 수행하고, 100% 의 저해율을 갖는 대조군으로서, 효소 대신 멸균수를 첨가하여 반응을 수행하였다. 활성율 (%) 을 100% 의 저해율을 갖는 대조군의 상대적인 광 단위에서 각 반응의 상대적인 광 단위를 뺀 값을, 100% 의 저해율을 갖는 대조군의 상대적인 광 단위에서 0% 의 저해율을 갖는 대조군의 상대적인 광 단위를 뺀 값으로 나누어 산출하였고, 활성율을 100 에서 뺀 것을 ATP 가수분해 저해율 (%) 로 결정하였다. 8 개의 상이한 농도의 시험 화합물 존재 하, 수행된 반응으로부터 50% 저해 농도 (IC₅₀) 를 산출하였다.

본원에 개시된 모든 화합물은 폐렴연쇄상구균 또는 해모필루스 인플루엔자의 GyrB 의 IC₅₀ 가 0.05 ㎍/mL 미만이었다.

(b) DNA 자이라아제에 대한 본 발명의 화합물의 잠재성을, 클로스트리디움 디피실 DNA 자이라아제의 고차나선 (supercoiling) 활성 저해에 의해 측정하였다. DNA 고차나선 검정 (30 μL 반응) 을, 15 mM 트리스-HCl pH 7.5, 13% 글리세롤, 6 mM MgCl₂, 0.1 mg/mL BSA, 70 mM KCl, 1 mM 디티오에리트리톨, 400 ng 의 DNA 기질 (꼬이지 않은 (relaxed) pBR322 DNA) 및 상이한 농도의 시험 화합물 및/또는 표준물을 함유하는 완충액에서 수행하였다. 시험 화합물 및 표준물의 희석물을 20% 디메틸술폭시드 (DMSO) 에서 제조하고, 3 μL/반응을 첨가하였다. 반응 혼합물에 2 μL 양의 클로스트리디움 디피실 DNA 자이라아제를 첨가함으로써 반응을 개시하고, 반응을 60 분 동안 37℃ 에서 진행하였다. 완전 반응 대조군으로서 시험 화합물 대신 3 μL 의 20% DMSO 를 첨가함으로써 반응을 수행하고, 무(無)반응 대조군으로서 효소 대신 멸균수를 첨가하여 또 다른 반응을 수행하였다.

5 μL 의 6×로딩 다이 (loading dye) 를 첨가함으로써 반응을 중지시키고, 1×TAE 러닝 완충액 (running buffer) 과 1.0% 아가로오스 겔을 통한 전기영동으로 이를 분석하였다. 겔을 3 시간 동안 60 V 에서 작동시키고, EtBr 로 염색하고, Gel Doc 시스템 (BioRad) 으로 시각화하였다. 고차나선 DNA 밴드의 강도를 정량화하고, 클로스트리디움 디피실 DNA 자이라아제의 IC₅₀ 를 Graph Pad Prism 을 사용하여 산출하였다.

본원에 개시된 모든 화합물은 클로스트리디움 디피실 DNA 자이라아제에 대한 IC₅₀ 가 0.05 ㎍/mL 미만이었으며, 예를 들어 화합물 No. 1, 2, 4, 5, 10 및 11 은 각각 IC₅₀ 가 0.0037, 0.0200, 0.0060, 0.0090, 0.0270 및 0.0120 ㎍/mL 이었다.

시험예 2

(a) 세균의 감수성 시험 방법

본 발명의 화합물의 항균 활성을 브로쓰 마이크로희석법으로 시험하였다. 감수성 시험 절차를 관리하기 위한 CLSI 지침에 따라 검정을 수행하였다: "M7-A7 Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard - Seventh Edition (2006)".

시험 균주를 적절한 한천 플레이트에서 밤새 성장시켰다. 시험 화합물을 함유하는 브로쓰를 연속 2-배 희석하고, 희석액을 각각의 96-웰 마이크로플레이트의 웰에 100 ㎕ 로 분배하였다. 또한, 성장 대조군으로서, 시험 화합물을 함유하지 않는 브로쓰를 갖는 웰을 제조하였다. 플레이트에서 성장시킨 콜로니를 식염수에 현탁시키고, 색도계를 사용하여 0.5 McFarland (OD₆₂₅ = 0.08 내지 0.10) 로 조정한 다음 식염수로 10-배 희석하였다. 세균성 현탁액을 세균성 현탁액 접종 장치를 사용하여 마이크로플레이트의 각각의 웰 내에 4 ㎕ 로 접종하였다. 접종된 마이크로플레이트를 35℃ 에서 밤새 (약 20 시간) 배양하였다. 성장 조건을 육안으로 관찰하고, 세균성 증식을 저해하기 위한 최소 농도를 최소 저해 농도 (MIC) 로서 정의하였다.

E. 패시움, 폐렴연쇄상구균 및 해모필루스 인플루엔자에 대해 본원에 개시된 화합물의 MIC 가 표 2 에 나타나 있고, S. 아우레우스에 대한 것은 표 3 에 나타나 있다.

(b) 클로스트리디움 디피실의 감수성 시험 방법

클로스트리디움 디피실 임상 단리물에 대한 본 발명의 화합물의 항균 활성을 한천 희석법으로 시험하였다. 감수성 시험 절차를 관리하기 위한 CLSI 지침에 따라 검정을 수행하였다 "M11-A8, Methods for Antimicrobial Susceptibility Testing of Anaerobic Bacteria; Approved Standard - Eighth Edition. CLSI document (2012)".

시험 균주를 보강 브루셀라 한천 (supplemented Brucella agar, SBA) 플레이트 상에 스프레드하고, 혐기성 조건 하에서 42 내지 48 시간 동안 36℃ 에서 성장시켰다. 시험 화합물 희석물을 브루셀라 브로쓰를 이용하여 제조하고, 시험 화합물의 희석물을 함유하는 SBA 플레이트를 제조하였다. 또한, 혐기성 성장 대조군으로서, 시험 화합물을 함유하지 않는 플레이트를 제조하였다. 플레이트 상에서 성장한 콜로니를 브루셀라 브로쓰와 현탁시켜 농도계를 사용하여 0.5 McFarland 로 탁도를 조정하였다. 시험 균주의 현탁액 (1-2 μL) 을, 세균성 현탁액 접종 장치를 사용하여 각각의 한천 표면 상에 접종하였다. 36℃ 에서 42 내지 48 시간 동안의 혐기성 배양 후, 각 균주의 성장의 존재 및 부재를 육안으로 검사하였다. 혐기성 대조군 플레이트에서의 성장에 비해 시험 플레이트에서의 성장이 현저하게 감소되는 지점에서 MIC 를 측정하였다.

클로스트리디움 디피실에 대해 본원에 개시된 화합물의 MIC 가 표 3 에 나타나 있다.

시험예 3

세포독성 시험 방법

간 세포주 HepG2 를 웰 당 5000 개의 세포로 96-웰 마이크로플레이트의 각각의 웰에 배양하였다. 이러한 세포를 배양 조건 (37℃, 5% CO₂) 하에서 24 시간 동안 시험 화합물 또는 DMSO (1%) 처리하였다. 암포테리신 B 및 아스피린을 각각 양성 대조군 및 음성 대조군으로 포함하였다. 화합물 처리 후, 세포를 세척하고, 2 시간 동안 배양 조건 하에서 무혈청 배지 중 WST-8 용액과 배양하였다. 450 nm 에서 흡광도 측정을 위해, 자동 플레이트 판독기 Infinite M-1000 (Tecan) 에서 세포 플레이트를 판독하였다. 흡광도 데이터를 '블랭크' 서브트랙션 (subtraction) 처리하고, 음성 대조군 (이 경우 아스피린) 의 값을 또한 각 농도에 대해 고려한다. 세포 생존력의 감소를 산출하고, 용이한 비교를 위해 이러한 화합물의 IC₅₀ 을 산출하였다.

본 발명의 모든 화합물은 IC₅₀ 가 100 ㎍/mL 초과였다.

시험예 4

수용해도 시험 방법

시험 화합물의 10 mmol/L 용액을 DMSO 에서 제조하고, 100 ㎕ 의 10 mmol/L DMSO 스톡 용액을 2 개의 표지된 유리 튜브에 분배하였다 (하나는 일본 약전 제 1 유체 (JP1) 및 두번째 것은 일본 약전 제 2 유체 (JP2)). 각 튜브로부터 DMSO 를 증발시킨 후, 500 ㎕ 의 JP1 및 JP2 유체를 각 튜브에 첨가하였다. 이러한 튜브를 1 분 동안 초음파처리하고, 매 5 분마다 30 초의 간격으로 30 분 동안 셰이커에 위치시켰다. 튜브를 1 시간 동안 실온에서 어둠에 두고, 용액을 막 필터를 통해 여과시켰다. 여과물을 2-배 및 10-배 희석하였다. UPLC (표준 제제- DMSO 중 10 mmol/L 용액을 50% 수성 아세토니트릴 용액으로 연속 희석하여 2 개의 용액을 제조함; 100 ㎛ol/L 표준 용액 및 5 ㎛ol/L 표준 용액) 를 사용하여 표준물에 대해 수득한 시험 용액을 정량화하고 분석하였다.

시험예 5

래트 및 원숭이에서 경구 생체이용률 (BA) 시험 방법

밤새 공복으로 둔 SD 수컷 래트 (7 주령) 에, 시험 화합물 Captisol^® 의 용액을 경정맥 내에 투여하고 (3 마리), Lutrol^® F68 의 용액을 경구 투여하였다 (3 마리). 시험 화합물의 복용량은 두 투여 경로 모두에 대해 2 mg/래트의 체중 kg 이었다. 사용된 Captisol^® 의 양은 0.36 mg/래트의 체중 kg 이었다. 사용된 Lutrol^® F68 의 양은 0.02 mg/래트의 체중 kg 이었다. 시험 화합물의 투여 후, 시간 0 에서 무한대로 외삽된 혈액 농도의 적분 값 (AUCiv(0-∞)) 을 사용하여 하기 식에 의해 BA 값을 산출하였다.

밤새 공복으로 둔 수컷 필리핀 원숭이 (Macaca fascicularis) (3 또는 4 년령) 에, 시험 화합물 Captisol^® 의 용액을 경정맥 내에 투여하고 (3 마리), Lutrol^® F68 의 용액을 경구 투여하였다 (3 마리). 두 시험 화합물의 복용량은 1 mg/원숭이의 체중 kg 이었다. 사용된 Captisol^® 의 양은 0.18 mg/원숭이의 체중 kg 이었다. 사용된 Lutrol^® F68 의 양은 0.02 mg/원숭이의 체중 kg 이었다. 시험 화합물의 투여 후, 시간 0 에서 무한대로 외삽된 혈액 농도의 적분 값 (AUCiv(0-∞)) 을 사용하여 하기 식에 의해 BA 값을 산출하였다.

BA(%)=[[(AUCpo(0-∞))/(복용량 po)]/[(AUCiv(0-∞))/(복용량 iv)]] × 100

나타난 화합물의 BA 값이 보다 클수록, 경구 생체이용률이 보다 높다.

예시 화합물은 래트 및 원숭이에서 양호한 생체이용률 (%) 를 가지며, 예를 들어 화합물 No. 2, 3, 및 5 는 각각 래트에서 98, 51 및 60 이고, 화합물 No. 2, 3, 4 및 5 는 각각 원숭이에서 85, 100, 92 및 100 이다.

시험예 6

(a) 폐렴연쇄상구균에 의한 마우스 폐 감염 모델을 사용하는 치료 효과 시험 방법

Todd Hewitt 브로쓰를 사용하여 배양된 폐렴연쇄상구균 균주를 원심분리로 채취하고, 식염수에서 현탁시키고, 케타민-자일라진 혼합물을 이용한 마취 하 CBA/JNCrlj 마우스 (3- 내지 6-주령, Charles River Laboratories Japan Inc.: 군 당 4 마리 마우스) 내에 비강 접종하였다. 6 내지 10 시간의 간격으로 마우스에 약물을 2 회 투여하였다. 약물의 초기 투여 직전의 비처리 군 (사전-대조군) 및 비처리군 (후-대조군) 및 약물 투여 및 감염 다음날의 약물-투여 군에서, 폐의 세균 수를 측정하였다. 폐의 세균 수 변화를 치료 효과의 지표로서 사용하였다.

이러한 시험 방법에서 모든 실시예 화합물은 치료 효과를 나타냈으며, 예를 들어 도 1 은 화합물 No. 1 내지 5 에 대한 값을 나타낸다.

(b) 호중성 마우스 허벅지 또는 종아리 근육 감염 모델을 사용하는 치료 효과 시험 방법

브로쓰 매질에서 배양 후, (i) 황색포도상구균 균주의 세균성 현탁액의 적합한 희석액, 또는 (ii) 장내구균 패시움 균주의 세균성 현탁액의 적합한 희석액 및 10% 뮤신 현탁액의 동등한 혼합물을 접종물로서 사용하였다. 케타민-자일라진 혼합물을 이용한 마취 하, 시클로포스파미드 투여에 의해 손상된 스위스 알비노 마우스 (Swiss albino mice) 또는 ICR 마우스 (4- 내지 6-주령) 의 허벅지 또는 종아리 근육 내에 세균성 현탁액을 접종하였다. 3 내지 24 시간의 간격으로 마우스에 약물을 1 내지 8 회 투여하였다. 약물의 초기 투여 직전의 비처리 군 (사전-대조군) 및 비처리군 (후-대조군) 및 약물 투여 및 감염 다음날의 약물-투여 군에서, 허벅지 또는 종아리 근육의 세균 수를 계수하였다. 허벅지 또는 종아리 근육의 세균 수 변화를 치료 효과의 지표로서 사용하였다.

이러한 시험 방법에 의해, 예시 화합물 No. 2, 4 및 5 는 황색포도상구균에 대해 리네졸리드보다 높거나 동등한 치료 효과를 나타냈다.

(c) 마우스 전신성 감염 모델을 사용하는 치료 효과 시험 방법

액체 매질을 사용하여 배양된, 1) 황색포도상구균 균주, 2) 폐렴연쇄상구균 균주, 및 3) 장내구균 패시움 균주의 세균성 현탁액을 적합하게 희석한 후, 동일한 양의 10% 뮤신 현탁액을 첨가하고, 스위스 알비노 마우스 또는 ddY 마우스 (4- 내지 6-주령) 에 복강내 투여한다. 4 내지 6 시간의 간격으로 이러한 감염 모델에 약물을 2 회 투여하였다. 비처리 군 및 약물-투여 군의 7 일째의 생존율을 확인하였다.

(d) 햄스터 CDI 모델의 치료 효과 시험 방법

시험 화합물의 인 비보 효능을 클로스트리디움 디피실 2009155, NAP1/027 균주에 의해 야기된 햄스터 CDI 모델에서 평가하였다. 감염 1-5 일 전, 시린 (Syrine) 햄스터 (6-8 주령) 에 클린다마이신 (30 mg/kg) 을 1 회 피하 주사하여 준비시켰다. PBS 중 제조된 1 ml 의 스포어 현탁액 (2×10⁴-3 × 10⁶) 을 이용하여 햄스터를 경구 위관영양으로 감염시켰다. 24 시간 간격으로 5 일 동안의 경구 또는 피하 경로를 통한 감염 6 시간 후의 햄스터에 약물을 투여하였다. 비처리 군 및 약물-투여 군의 사망 및 생존을 35 일 동안 1 일 1 회 기록하였다.

이러한 시험 방법에서, 본원에 개시된 모든 화합물은 치료 효과를 보였으며, 예를 들어 화합물 No. 1, 2, 5, 10 및 11 은 0.3 mg/kg/일로 경구 투여된 35 일째에 100% 생존을 보였다.

시험예 7

P. 아크네스의 감수성 시험 방법

P. 아크네스 임상 단리물에 대한 본 발명의 화합물의 항균 활성을 한천 희석법으로 시험하였다. CLSI 지침 문헌에 따라 검정을 수행하였다 (Clinical and Laboratory Standards Institute, 2012 & 2016). 시험 균주를 보강 브루셀라 한천 (SBA) 플레이트 상에 스프레드하고, 혐기성 조건 하에서 42 내지 48 시간 동안 36℃ 에서 성장시켰다. 시험 화합물 희석액을 브루셀라 브로쓰를 이용하여 제조하고, 시험 화합물의 희석액을 함유하는 SBA 플레이트를 제조하였다. 또한, 혐기성 성장 대조군으로서 및 호기성 오염을 확인하기 위해, 시험 화합물을 함유하지 않는 플레이트를 제조하였다. 플레이트 상에서 성장한 콜로니를 브루셀라 브로쓰와 현탁시켜 농도계를 사용하여 0.5 McFarland 로 탁도를 조정하였다. 시험 균주의 현탁액 (1-2 μL) 을, 세균성 현탁액 접종 장치 (다점 접종기) 를 사용하여 각각의 한천 표면 상에 접종하였다. 36℃ 에서 42 내지 48 시간 동안의 혐기성 배양 후, 성장 대조군 플레이트 및 시험 화합물 플레이트 상의 각 균주의 성장의 존재 및 부재를 육안으로 검사하였다. 혐기성 대조군 플레이트에서의 성장에 비해 시험 플레이트에서의 성장이 현저하게 감소되는 지점에서 MIC 를 측정하였다.

시험예 8

임균의 감수성 시험 방법

임균 임상 단리물에 대한 본 발명의 화합물의 항균 활성을 한천 희석법 [Clinical and Laboratory Standards Institute, 2016] 으로 시험하였다. 시험 균주를 초콜릿 한천 플레이트 상에 스프레드하고, 5% 이산화탄소 중 20 - 24h 동안 36℃ 에서 성장시켰다. 시험 화합물 희석액을 브로쓰를 이용하여 제조하고, 헤모글로빈 및 1% IsoVitaleX 플레이트로 보강된 GC 한천 베이스를 사용하여 한천 MIC 플레이트를 제조하였다. 또한, 성장 대조군으로서, 시험 화합물을 함유하지 않는 플레이트를 제조하였다. 플레이트 상에서 성장한 콜로니를 브로쓰와 현탁시켜 농도계를 사용하여 0.5 McFarland 로 탁도를 조정하였다. 시험 균주의 현탁액 (1-2 μL) 을, 세균성 현탁액 접종 장치 (다점 접종기) 를 사용하여 각각의 한천 표면 상에 접종하였다. 5% 이산화탄소 중 36℃ 에서 20 - 24 h 동안의 호기성 배양 후, 성장 대조군 플레이트 및 시험 화합물 플레이트 상의 각 균주의 성장의 존재 및 부재를 육안으로 검사하였다. 호기성 대조군 플레이트에서의 성장에 비해 시험 플레이트에서의 성장이 현저하게 감소되는 지점에서 MIC 를 측정하였다.

본원에 개시된 화합물은 매우 양호한 MIC 를 보였으며, 예를 들어 화합물 No. 2 및 10 은 MIC 가 각각 0.25 및 0.125 였다.

Claims (14)

1. 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
   

   

   
   [식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,
   A 는 하기 화학식을 나타냄:
   

   

   또는

   

   
   단, 일반식 (I) 에서, 예를 들어, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].
2. 제 1 항에 있어서, 일반식 (I) 의 화합물이 하기 구조를 갖는, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
   

   

   
   [식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,
   A' 는 하기 화학식을 나타냄:
   

   

   
   

   

   
   

   

   또는

   

   ].
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, R 이 메틸 또는 에틸을 나타내는, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기로부터 선택되는, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염:
   4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시-1-메틸에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-5-에틸-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1-히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-N-{(3S,4R)-3-에톡시-1-[5-(2-히드록시프로판-2-일)-1,3,4-티아디아졸-2-일]피페리딘-4-일}-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1S)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(1R)-1,2-디히드록시에틸]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드,
   4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드.
5. 제 4 항에 있어서, 4-클로로-5-에틸-N-{(3S,4R)-1-[5-(1-히드록시-1-메틸에틸)-1,3,4-티아디아졸-2-일]-3-메톡시피페리딘-4-일}-1H-이미다졸-2-카르복사미드가 실질적으로 도 2 및 5 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는 형태 I, 또는 형태 II 로부터 선택되는, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
6. 제 5 항에 있어서, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2R)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드가 실질적으로 도 8 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 형태 A 로 지정된 결정질 고체인, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
7. 제 5 항에 있어서, 4-클로로-N-[(3S,4R)-1-{5-[(2S)-1,2-디히드록시프로판-2-일]-1,3,4-티아디아졸-2-일}-3-메톡시피페리딘-4-일]-5-에틸-1H-이미다졸-2-카르복사미드가 실질적으로 도 9 에 제시된 패턴에 따른 분말 x-선 회절 (XRD) 스펙트럼을 특징으로 하는, 형태 B 로 지정된 결정질 고체인, 일반식 (I) 로 나타내어지는 화합물, 이의 입체이성질체 또는 약학적으로 허용가능한 염.
8. 활성 성분으로서, 치료학적 유효량의 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 이의 입체이성질체, 또는 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약학적 조성물.
9. 화학식 (I), 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 구조를 갖는, 세균 감염증의 치료에서의 사용을 위한 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제:
   

   

   
   (I)
   [식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,
   A 는 하기 화학식을 나타냄:
   

   

   또는

   

   
   단, 일반식 (I) 에서, 예를 들어, 이미다졸 고리의 상이한 위치에서의 수소에 의한 호변이성질체가 포함됨].
10. 제 9 항에 있어서, 하기로 나타내어지는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제:
    

    

    
    [식 중, R 은 (C₁-C₃) 알킬을 나타내고,
    A' 는 하기 화학식을 나타냄:
    

    

    
    

    

    또는

    

    ].
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 세균 감염증이 속 포도상구균, 연쇄상구균, 장내구균, 클로스트리디움 (Clostridium), 간균, 코리네박테리움 (Corynebacterium), 및 리스테리아 (Listeria) 종으로부터 선택되는 그람-양성균에 의해 야기되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세균 감염증이 메티실린-내성 황색포도상구균 (MRSA), 페니실린-내성 폐렴연쇄상구균 (PRSP), 및 반코마이신-내성 장내구균 (VRE) 으로부터 선택되는 내성 세균에 의해 야기되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세균 감염증이 여드름, 농가진, 종기, 봉와직염 모낭염, 부스럼, 종창, 화상 피부 증후군, 폐렴, 뇌수막염, 골수염, 심내막염, 독성 쇼크 증후군, 기관지염, 비염, 급성 부비동염, 중이염, 결막염, 균혈증, 패혈증, 골수염, 화농성 관절염, 복막염, 심낭염, 봉와직염, 뇌농양, 요로 감염증, 클로스트리디움 디피실 감염, 보통 여드름, 임질, 가스 괴저병, 식중독, 파상풍, 보툴리눔 독소증, 설사, 가막성 대장염, 독성 거대결장, 및 결장 천공으로부터 선택되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.
14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세균 감염증이 지역 후천적 호흡기 감염, 병원 후천적 감염 또는 클로스트리디움 디피실 감염으로부터 선택되는 DNA 자이라아제 GyrB 서브유닛 및/또는 토포이소머라아제 IV ParE 서브유닛 저해제.

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