KR20190017890A

KR20190017890A - 할로겐화 화합물 및 이의 축상 키랄성 이성질체

Info

Publication number: KR20190017890A
Application number: KR1020197000425A
Authority: KR
Inventors: 지안페이 왕; 양 장; 슈후이 첸
Original assignee: 메드샤인 디스커버리 아이엔씨.
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2019-02-20
Also published as: CN109476611A; JP7050009B2; EP3473617A1; KR102329486B1; DK3473617T3; EP3473617A4; EP3473617B1; US10633351B2; ES2931470T3; CN109476611B; US20190337904A1; JP2019518060A; WO2017215589A1

Abstract

본 발명은 할로겐화 화합물 및 이의 축상 키랄성 이성질체, 및 이가 요산 수치 비정상 관련 질병을 치료하는 약물의 제조에 있어서의 용도에 관한 것이다.

Description

할로겐화 화합물 및 이의 축상 키랄성 이성질체

본 발명은 할로겐화 화합물 및 이의 축상 키랄성 이성질체, 및 요산 수치 비정상과 밀접하게 연관되는 질병의 약물의 제조에 있어서의 할로겐화 화합물 및 이의 축상 키랄성 이성질체의 용도에 관한 것이다.

요산은 인간과 동물 체내 푸린(purine)계 화합물 대사의 생성물이다. 인체 내에 요산을 계속하여 산화시켜 수용성이 더 좋은 알란토인(allantoin)으로 분해시키는 우리카아제(uricase)가 결핍하므로, 요산은 인체 내 푸린 대사의 최종 생성물로서 장과 신장을 통해 체외로 배출되고, 여기서, 신장 배설은 인체 내 요산 배설의 주요 경로이다. 정상적인 인간에 있어서, 인체 내 정상적인 요산 농도 범위의 상한치는, 남성이 400 umol/L(6.8 mg/dL)이고, 여성이 360 umol/L(6 mg/dL)이다. 인체 내 요산 수치 비정상은 흔히 요산 생성의 증가 또는 요산 배설의 감소로 인한 것인데, 통상적으로 요산 생성 증가형, 요산 배설 감소형 및 혼합형 등 3가지가 있다. 요산 수치 비정상과 밀접하게 연관되는 질병은 고요산혈증, 통풍성 관절염(통풍이라고 약칭함), 신장 결석, 요로 결석, 고혈압 등이 있다.

고요산혈증은 인체 내 푸린 물질의 신진대사에 문란이 발생하여 인체 요산의 합성이 증가되거나 배설이 감소되어 혈액 중 요산 수치가 비정상적으로 높은 질환이다. 요산이 인체 혈액에서의 농도가 7 mg/dL를 초과할 경우, 요산은 일나트륨염(monosodium salt)의 형태로 관절, 연골 및 신장에 침적되어, 신체 면역 계통의 과잉 반응(민감)으로 인해 고통을 유발하게 되는데, 이러한 증상을 통풍성 관절염이라고 부른다. 급성 통풍의 발작 부위는 일반적으로 엄지발가락 관절, 발목 관절, 무릎 관절 등 관절 말단이고, 발작 부위가 붉어지고 부어오르며 뜨겁고 통증이 심하며, 일반적으로 자정에 발작하여, 사람들이 수면에서 놀라서 깨어나게 한다. 고요산혈증은 통풍성 관절염의 병리학적 기초이고, 약물을 사용하여 혈액 내의 요산 농도를 감소시키는 것은 통풍성 관절염을 예방하는 흔히 사용하는 방법 중의 하나이다.

최근, 사람들의 생활 습관의 개변에 따라, 고요산혈증과 통풍 질환의 발작은 해마다 상승하는 추세를 보이고 있다. 유럽 및 미국에서, 역학(epidemiologic)적 연구는 통풍성 관절염의 발병 인수는 인구의 1 내지 2 %를 차지하고, 성인 남성의 가장 주요한 관절염 유형임을 표명하였다. 블룸버그 통신(Bloomberg)은 2021년에 1770만명의 통풍 환자가 발생될 것으로 예측하였다. 중국에서의 조사에 의하면, 20 내지 74 연령대 인구 중에서, 25.3 %의 인구의 혈액 중 요산 함량이 비교적 높고, 0.36 %의 인구는 통풍 질환을 앓고 있음을 나타냈다. 현재, 임상 치료 약물은 주로 1)크산틴산화효소(xanthine oxidase) 억제제 알로푸리놀(allopurinol) 및 페북소스타트(febuxostat)와 같은 요산 생성 억제류 약물; 2)프로베네시드(Probenecid) 및 벤즈브로마론(benzbromarone)과 같은 요산 배설 촉진류 약물; 3)콜히친(Colchicine)과 같은 염증 억제제를 포함한다. 이러한 약물은 치료 과정에서 모두 어느 정도의 결함이 존재하고, 치료 효과가 나쁘며, 부작용이 크고, 비용이 많이 들게 되는 것은 임상 응용에서의 일부 중요한 장애이다. 보도에 의하면, 40 % 내지 70 %의 환자가 표준적 절차의 치료를 받은 후, 혈액 중 요산 함량이 예상의 치료 목적(<6 mg/dL)에 도달하지 못하였다.

URAT1은 중요한 신장 음이온 운반체로서, 신세관의 상피 세포 솔가장자리막에 위치하고, 특이적으로 신세관으로부터 요산을 상피 세포까지 운반하며, 요산이 신세관에서 재흡수하는 주요한 동력이다. 따라서, 요산염 운반체 URAT1을 현저하게 억제할 수 있으면, 체내 요산의 배설을 증가시킬 수 있음으로써, 혈액 중 요산 수치를 감소시키고, 통풍 발작의 가능성을 감소시킨다.

2015년 12월에, 미국 FDA에서는 아스트라제네카(Astrazeneca)의 첫번째 타켓팅성 URAT1 억제제인 하기 화학식으로 표시되는 레시뉴라드(Lesinurad)를 허가하였으며, 이의 200 mg/일의 투여량과 크산틴산화효소 억제제 XOI(예를 들어, 페북소스타트 등)를 병용하여 고 요산혈증 및 통풍성 관절염의 치료에 사용하는 것을 허가하였지만, 약물 병용은 크산틴산화효소 억제제를 단독으로 사용하는 것에 비해, 그 부가적 효과가 너무 현저한 것은 아니다. 아울러, 레시뉴라드의 400mg/일의 투여량은 허가를 받지 못하였는데, 투여량이 높은 전제하에 약물 병용은 비교적 높은 부가적 효과를 발생할지라도, 고 투여량하에 관찰된 독 부작용(신장 관련 불량 사건 발생률, 특히 신장 결석의 발병률이 비교적 높음)이 현저하게 증가되었기 때문이다. 따라서, FDA는 레시뉴라드 라벨을 검은 테두리로 표시하여 의무 요원들에게 레시뉴라드가 급성신부전을 일으키는 위험이 있고, 특히 XOI와 병용하지 않는 상황하에 그 경우가 더 많으며, 허가 투여량을 초과하여 레시뉴라드를 사용하면, 신부전을 일으키는 위험이 더 높아짐을 경고할 것을 요구하였다. 아울러, FDA는 레시뉴라드가 출시된 후, 아스트라제네카는 계속하여 신장과 심혈관 안전성을 고찰할 것을 요구하였다. 대사류 질환의 장기적 약물 사용에 있어서, 약물의 안전성 문제는 특별히 중요하다. 따라서, 안전한 혈액 중 요산을 감소시키는 약물을 개발하는 것은 해당 분야에서 극히 필요하다.

아스트라제네카가 발표한 신규 약물 서면 보고에서 화합물 레시뉴라드가 체외에서의 여러 종속의 동물 간 마이크로솜(liver microsome)과 간세포 대사산물 감정 실험의 결과를 상세하게 보도하였다. 데이터는, 레시뉴라드가 원숭이와 인간의 간세포에서 대사를 진행할 시 M3과 M4의 두 가지 주요 대사산물을 현저하게 검출해냈지만, 강아지와 랫트의 간세포에서 M3과 M4를 검출해내지 못했음을 표명하는데, 아래 표-1에 나타낸 바와 같다.

체계	종속	M3	M4	레시뉴라드	총계
간 마이크로솜	래트	-	-	100	100
	강아지	-	-	100	100
	원숭이	7.9	-	92.1	100
	인간	-	-	100	100
간세포	랫트	-	-	100	100
	강아지	-	-	100	100
	원숭이	1.45	0.47	98.1	100
	인간	2.24	5.69	92.1	100

아울러, 아스트라제네카는 레시뉴라드가 여러 종속의 동물 체내에 약물을 투여한 후의 주요 대사 산물과 대사 경로를 보도하였고, 그 중 디히드록시 대사 산물 M4는 인체 대사 산물에서 특이적으로 검출되었다.

이 점은 레시뉴라드가 인간 임상에서의 데이터와 일치하였다. 실험 결과는, M3, M4가 인간 임상에서 발견된 가장 주요한 대사 산물임을 표명하였는데, 아래 표-2에 나타낸 바와 같다.

체계	시간 (h)	약물 투여량에서 차지하는 백분율
체계	시간 (h)	M1	M2	M3	M3b	M4	M5	M5b	M16	기타	레시뉴라드	총계
요액	0-144	1.5	0.3	12.0	1.0	15.7	ND	ND	0.5	1.2	31.3	63.4
분변	0-144	ND	4.8	0.3	1.9	5.0	3.6	7.8	1.1	7.5	1.5	33.5

연구를 거친 결과, M4 대사 산물의 생성 경로는 시토크롬(cytochrome) CYP2C9와 영장류(primate) 동물 에폭시드가수분해효소(epoxide hydrolase) mEH가 공동으로 작용한 결과임을 확정할 수 있다. 상기 mEH 대사 경로는 영장류 종속이 특유한 것이고, 이 점은 랫트와 강아지에서 M4를 검출해내지 못한 원인임을 해석하였다.

레시뉴라드에서 M3c로, 다시 M4에로의 특수한 대사 경로에 있어서, 대사 산물 M3, M4 및 중간체 M3c(M3c는 불안정하고, 체내에서 검출해낼 수 없음)는 모두 인간 임상 독 부작용의 원인 중의 하나일 수 있다. 화합물 대사 산물 M3과 M4, 특히 에폭시 중간체인 M3c의 량을 효과적으로 감소시킬 수 있으면, 이론적으로 화합물 레시뉴라드가 인간 임상에서 발견된 독 부작용을 감소시킬 수 있다. 하지만, 이러한 산화 반응은 모두 전자를 대량으로 함유한 나프탈렌 고리의 고리계 산화에서 초래됨으로, 나프탈렌 고리의 전자구름 밀도를 효과적으로 감소시킬 수 있으면, 산화 반응의 발생을 늦추거나 차단할 수 있음으로써, 대사산물 M3, M4 및 중간체 M3c의 생성을 감소시킬 수 있다.

레시뉴라드 대사 경로 및 그 임상 독 부작용에 대한 연구를 기초로, 본 발명은 나프탈렌 고리 치환기를 함유하는 일련의 화합물(식I)을 설계 및 합성하였고, 그 중의 두 개의 대표적인 화합물(식II 및 식V)을 성공적으로 분리하여, 이의 회전축 이성질체(식III 및 식IV, 식VI 및 식VII)를 얻었다. 발명자는 이러한 화합물이 인간 URAT1 유전자가 안정적으로 형질주입된 MDCK 세포계가 표식 요산에 대한 운반 능력을 억제함을 고찰하였다. 나프탈렌 고리의 치환기는 세포 억제 활성에서 허용 가능한 것이고, 이의 체외 억제 활성 IC₅₀은 레시뉴라드에 비해 보편적으로 향상되었다. 이러한 화합물은 랫트 약물 대사 동력학 실험에서도 비교적 좋은 성질을 나타냈고, 약물로 개발되는 가능성을 구비하고 있다. 보다 중요한 것은 이러한 화합물은 체외 대사 산물 감정 실험에서 참조 화합물 레시뉴라드보다 더 적은 유사한 대사 산물을 생성함을 증명되었는데, 이는 독성 메커니즘의 시점에서 체내 약물 투여 시 레시뉴라드에 비해, 본 발명의 이러한 치환기를 지닌 나프탈렌 고리 화합물이 활성과 약효를 유지하는 동시에 비교적 적은 독성을 발생할 수 있음을 설명하였다.

본 발명은 식(I)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:

상기 식(Ⅰ)에서,

X는 F, Cl, Br 및 I로부터 선택되고;

Y와 Z는 각각 독립적으로 H, 메틸기(methyl group), 에틸기(ethyl group), 시클로프로필기(cyclopropyl group), 시클로부틸기(cyclobutyl group), 시클로펜틸기(cyclopentyl group), 시클로헥실기(cyclohexyl group)로부터 선택되거나; 또는 Y와 Z는 연결되어 하나의 3 내지 6원 고리를 형성한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 화합물은 식(II)의 화합물로부터 선택된다.

본 발명은 단일 축상 키랄성 이성질체 형태 또는 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 형태로 존재하는 좌회전성 또는 우회전성 식(II)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 좌회전성 또는 우회전성의 식(II)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에 있어서, 축상 키랄성 이성질체의 함량은 ≥60%이고, 바람직하게 ≥70%이며, 더 바람직하게 ≥80%이고, 보다 더 바람직하게 ≥90%이며, 가장 바람직하게 ≥95%이다.

본 발명은 식(III)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 더 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 식(III) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, ≥90 %이다.

본 발명은 식(IV)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 더 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 식(IV) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, ≥90 %이다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 식(V) 화합물로부터 선택된다.

본 발명은 단일 축상 키랄성 이성질체 형태 또는 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 형태로 존재하는 좌회전성 또는 우회전성 식(V)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 더 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 좌회전성 또는 우회전성 식(V)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에 있어서, 축상 키랄성 이성질체의 함량은 ≥60%이고, 바람직하게 ≥70%이며, 더 바람직하게 ≥80%이고, 보다 더 바람직하게 ≥90%이며, 가장 바람직하게 ≥95%이다.

본 발명은 식(VI) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 더 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 식(VI)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, ≥90 %이다.

본 발명은 식(VII)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 더 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 식(VII)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, ≥90 %이다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 Y와 Z는 연결되고, 구조 단위

는

,

및

로부터 선택된다.

본 발명은 활성성분인 치료 유효량의 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물을 더 제공한다.

본 발명은 치료 대상에 유효량의 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 상기 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 요산 수치 비정상 관련 질병을 치료하는 방법을 더 제공한다.

본 발명은 또한 요산 수치 비정상 관련 질병을 치료하는 약물의 제조에 있어서의 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 상기 조성물의 용도를 제공한다.

본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 질병은 고요산혈증, 통풍성 관절염, 신장 결석, 요로 결석 또는 고혈압이다.

용어정의

"좌회전성 또는 우회전성 식(II)의 화합물"은 식(II)의 화합물의 단일 축상 키랄성 이성질체일 수 있고, 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 혼합물일 수도 있다.

"좌회전성 또는 우회전성 식(V)의 화합물"은 식(V)의 화합물의 단일 축상 키랄성 이성질체일 수 있고, 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 혼합물일 수도 있다.

"한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한다"는 것은 그 중의 한가지 축상 키랄성 이성질체의 함량이 ＜100%, ≥60%이고, 바람직하게 ≥70%이며, 더 바람직하게 ≥80%이고, 보다 더 바람직하게 ≥90%이며, 가장 바람직하게 ≥95%임을 의미한다.

"축상 키랄성 이성질체는 과량이다"는 것은 두 가지 축상 키랄성 이성질체 상대적 백분수 사이의 차이 값을 의미한다. 예를 들어, 그중의 한가지 축상 키랄성 이성질체의 함량이 90%이고, 다른 한가지 축상 키랄성 이성질체의 함량이 10%일 경우, 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 80%이다.

식(III)과 (IV)의 화합물은 각각 식(II)의 화합물의 두 가지 절대 배치이고,

과

는 각각

의 두 가지 절대 배치이다.

식(VI)과 (VII)의 화합물은 각각 식(V)의 화합물의 두 가지 절대 배치이고,

과

는 각각

의 두 가지 절대 배치이다.

(+)는 우회전을 표시하고, (-)는 좌회전을 표시하며, (±)는 라세미(racemic)를 표시한다.

본 발명에서 사용한 용어 "약학적으로 허용 가능한"은 화합물, 재료, 조성물 및/또는 제형에 있어서, 이들이 신뢰성 있는 의학 판단의 범위 내에 있으며, 인류와 동물의 조직 접촉 사용에 적용되나, 지나친 독성, 자극성, 과민성 반응 또는 다른 문제 또는 합병증이 없고, 합리적인 이익/위험 비에 부합됨을 의미한다.

용어 "약학적으로 허용 가능한 염"은 본 발명 화합물의 염으로, 본 발명에서 발견된 특정 치환기를 지닌 화합물과 상대적인 무독의 산 또는 염기로 제조된다. 본 발명의 화합물에 상대적으로 산성인 관능기가 함유될 경우, 순수한 용액 또는 적합한 불활성 용매에서 충족한 양의 염기와 이러한 화합물의 중성 형식으로 접촉시키는 방식으로 염기 부가염을 얻을 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 염기 부가염으로 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄, 유기 암모니아 또는 마그네슘염 또는 유사한 염을 포함한다. 본 발명의 화합물에 상대적인 염기성 관능기가 함유될 경우, 순수한 용액 또는 적합한 불활성 용매에서 충족한 양의 산과 이러한 화합물의 중성 형식으로 접촉시키는 방식으로 산 부가염을 얻을 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 산 부가염의 구현예로, 염산, 브롬화수소산(Hydrobromic acid), 질산(Nitric acid), 탄산(Carbonic acid), 중탄산기(bicarbonate group), 인산(Phosphoric acid), 인산일수소기(Monohydrogen phosphate), 인산이수소기(Dihydrogen phosphate group), 황산(sulfuric acid), 황산수소기(Hydrogen sulfate group), 요오드화수소산(Hydroiodic acid), 아인산염(phosphoric acid) 등을 포함하는 무기산염; 및 아세트산(Acetic acid), 프로피온산(Propionic acid), 이소부티르산(Isobutyric acid), 말레산(Maleic acid), 말론산(malonic acid), 벤조산(benzoic acid), 숙신산(Succinic acid), 수베린산(Suberic acid), 푸마르산(fumaric acid), 락트산(Lactic acid), 만델린산(Mandelic acid), 프탈산(phthalic acid), 벤젠술폰산(Benzenesulfonic acid), p-톨루엔술폰산(p-Toluenesulfonic acid), 구연산(Citric acid), 타르타르산(tartaric acid) 및 메탄술폰산(Methanesulfonic acid)과 같은 유사한 산을 포함하는 유기산염을 포함하고, 아미노산(예를 들어 아르기닌 등)의 염, 및 글루쿠론산(Glucuronic acid)과 같은 유기산의 염을 더 포함한다(Berge et al., "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science 66: 1-19 (1977)참조). 본 발명의 일부 특정 화합물은 염기성과 산성 관능기를 포함하여 임의의 염기 또는 산 부가염으로 전환될 수 있다.

바람직하게는, 통상적인 방식으로 염과 염기 또는 산을 접촉시키는 것으로 모체 화합물을 다시 분리시켜 화합물의 중성 형식을 재생시킨다. 화합물의 모체 형식과 이의 여러가지 염의 형식의 상이한 점은 극성 용매에서의 용해도의 차이와 같은 일부 물리적 성질에 있다.

본문에서 사용된 "약학적으로 허용 가능한 염”은 산 부가염 또는 염기 부가염의 방식으로 상기 모체 화합물을 수식하는 본 발명 화합물의 유도체에 속한다. 약학적으로 허용 가능한 염의 구현예로 아민과 같은 염기성 기의 무기산 또는 유기산염, 카르복실산(carboxylic acid)과 같은 산기의 알칼리금속 또는 유기염 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 약학적으로 허용 가능한 염으로 무독성의 무기산 또는 유기산으로 형성된 염과 같은 통상적인 무독성의 염 또는 모체 화합물의 4급암모늄염(Quaternary ammonium salt)을 포함한다. 통상적인 무독성의 염은 무기산 및 유기산으로 유도된 염을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 상기 무기산 또는 유기산은 2-아세톡시벤조산(2-acetoxybenzoic acid), 2-히드록시에탄술폰산(2-hydroxyethanesulfonic acid), 아세트산, 아스코르빈산(ascorbic acid), 벤젠술폰산, 벤조산, 중탄산염, 탄산수소이온, 탄산, 구연산, 에데트산(Edetic Acid), 에탄디술폰산(Ethane disulfonic acid), 에탄술폰산(Ethanesulfonic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 글루코헵토오스(glucoheptose), 글루콘산(Gluconic acid), 글루타민산(Glutamic acid), 글리콜산(glycollic acid), 브롬화수소산, 염산, 요오드화수소산염(hydriodate), 히드록시나프탈렌(Hydroxynaphthalene), 이세티온산(isethionic acid), 락트산, 유당, 도데실술폰산(Dodecyl sulfonic acid), 말레산, 말산(Malic acid), 만델린산, 메탄술폰산(Methanesulfonic acid), 질산, 옥살산(oxalic acid), 팜산(pamoic acid), 판토텐산(pantothenic acid), 페닐아세트산(Phenylacetic acid), 인산, 폴리갈락토스알데히드(Polygalactosaldehyde), 프로피온산, 살리실산(Salicylic acid), 스테아린산(Stearic acid), 엽산칼슘(Calcium Folinate), 숙신산, 술파민산(Sulfamic acid), P-아미노벤젠술폰산(P-aminobenzenesulfonic acid), 황산, 탄닌(Tannin), 타르타르산 및 p-톨루엔술폰산으로부터 선택된다.

본 발명의 약학적으로 허용 가능한 염은 산기 또는 염기를 함유한 모체 화합물로 통상적인 화학적 방법으로 합성할 수 있다. 일반적인 경우, 이러한 염의 제조 방법은, 물 또는 유기 용매 또는 양자의 혼합물에서 유리산 또는 염기 형식의 이러한 화합물을 화학적 계량된 적절한 염기 또는 산과 반응시켜 제조한다. 일반적으로, 바람직하게는 에테르(Ether), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 에탄올(Ethanol), 이소프로판올(Isopropanol) 또는 아세토니트릴(Acetonitrile) 등 비수성 매질이다.

본 발명의 화합물은 상기 화합물을 구성하는 하나 또는 다수의 원자 상에 비천연적 비율의 원자 동위원소를 함유할 수 있다. 예를 들어, 트리튬(tritium)(³H), 요오드-125(¹²⁵I) 또는 C-14(¹⁴C)와 같은 방사성 동위원소로 화합물을 표기할 수 있다. 본 발명의 화합물의 모든 동위원소로 조성된 변환은 방사성이든 아니든 모두 본 발명의 범위 내에 속한다.

용어 "약학적으로 허용 가능한 담체"는 본 발명의 유효량의 활성 물질을 전달할 수 있고, 활성 물질의 생물 활성을 간섭하지 않으며 숙주 또는 환자에 독성이 없고 부작용이 없는 임의의 제제 또는 대표적인 담체로 물, 오일, 야채 및 미네랄, 크림기제, 세제기제, 연고기제 등을 포함하는 담체 매질을 지칭한다. 이러한 기제로 현탁제, 접착제, 경피 촉진제 등을 포함한다. 이들의 제제는 화장품 분야 또는 국소 약물 분야의 기술자들에게 주지된 바와 같다. 담체의 기타 정보에 관련하여 Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Ed., Lippincott, Williams & Wilkins (2005)를 참조할 수 있고, 해당 문헌의 내용은 인용하는 방식을 통해 본문에 병합된다.

용어 "활성 성분"은 한 가지 화학적 실체를 의미하고, 이는 목적적으로 문란, 질환 또는 질병을 효과적으로 치료할 수 있다.

본 발명이 보도한 일련의 화합물, 특히 회전축 이성질체 식(III) 화합물((-)-WX001), 식(IV) 화합물((+)-WX002), 식(VI) 화합물((-)-WX004), 식(VII) 화합물((+)-WX005)은 참조 라세미체 화합물 (±)-Lesinurad에 비해, URAT1 유전자가 안정적으로 형질주입 된 MDCK 세포계가 표식 요산에 대한 운반 실험에서 모두 현저히 향상된 체외 활성을 나타냈고, 그 중 이성질체 (-)-WX001는 다른 이성질체 (+)-WX002에 비해 3배를 초과하는 체외 억제 활성을 나타냈으며, 이는 단일 이성질체가 체외 억제 활성에서 우세를 차지함을 충분히 설명하였다. 아울러, 동일한 조제량, 동일한 방식으로 약물을 투여할 경우, (+)-WX002 및 (±)-Lesinurad에 비해, (-)-WX001는 랫트PK에서 더 낮은 체내 제거율과 더 높은 혈장 노출량을 나타냈고, 전체적인 약물동태학적 표현이 더 우수함을 나타냈다. 더 뚜렷한 것은, (-)-WX001 및 (+)-WX002는 (±)-Lesinurad에 비해, 동일한 조건에서의 체외 간세포 대사 안정성 시험에서, 모두 극히 좋은 체외 안정성을 나타냈고, 대사 산물이 검출되지 않았다. 나프탈렌 고리에 치환기를 함유하면, 특히 전자흡인기(electron withdrawing group)의 단일 이성질체 화합물, 예를 들어 (-)-WX001, (+)-WX002, (-)-WX004 및 (+)-WX005는 임상 약물 투여에서 임상 독 부작용의 발생을 현저히 감소시킬 수 있으며, 임상에서의 체내 약효를 유지 또는 향상시킬 수 있다.

아래 실시예와 시험예를 통해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명을 어떤 형식으로도 불리하게 한정하지 않음을 의미한다. 본문은 이미 본 발명을 상세하게 기술하였고, 여기서 그 구체적인 실시형태도 공개하였으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 정황하에 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해 여러가지 변경 및 개선을 진행하는 것은 자명한 것이다.

실시예 1 및 실시예 2: 화합물 (-)-WX001 (식(III)) 및(+)-WX002 (식(IV))

합성 경로:

단계 1: 화합물 2의 합성

화합물 1 (500.00 mg, 2.73 mmol, 1.00 eq)과 N-클로로숙신이미드 (N-Chlorosuccinimide) (364.34 mg, 2.73 mmol, 1.00 eq)를 초산 (5.00 mL)에 넣고, 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 반응액을 직접 농축시켜 초산을 제거하고, 1.0 g의 실리카겔을 넣어 샘플을 교반하며 컬럼크로마토그래피 자동정제시스템(에틸아세테이트/석유 에테르 = 0 내지 10 %)으로 정제하여 갈색 고체 화합물 2 (383.00 mg, 1.76 mmol, 수율: 64.47 %)를 얻었다. ¹H NMR (400MHz, CDCl₃) δ: 8.41-8.35(m, 1H), 7.85-7.80(m, 1H), 7.57-7.52(m, 2H), 7.19(d, J=0.8 Hz, 1H), 4.43(s, 2H), 2.26-2.17(m, 1H), 1.07-0.97(m, 2H), 0.74-0.67(m, 2H).

단계 2: 화합물 3의 합성

화합물 2 (360.00 mg, 1.65 mmol, 1.00 eq), 트리에틸아민(triethylamine) (502.02 mg, 4.96 mmol, 687.70 uL, 3.00 eq)을 디클로로메탄(dichloromethane) (5.00 mL)에 용해시키고, 0 ℃까지 온도를 낮춘 후 티오포스겐(thiophosgene) (228.17 mg, 1.98 mmol, 152.12 uL, 1.20 eq)을 적가하여, 반응액을 0 ℃에서 0.5 시간 동안 반응시켰다. 희염산 (1mol/L, 20mL)으로 반응을 퀀칭시킨 다음, 디클로로메탄 (10 mL×3)으로 추출하였다. 유기상을 합병하여 포화식염수 (30 mL)로 세척한 다음, 무수황산나트륨으로 건조시켰다. 여과하여, 여액을 농축시켜 검은색의 액체 조품인 화합물 3 (520.00 mg, 조품)을 얻었고, 조품을 다음 단계 반응에 직접 사용하였다.

단계 3: 화합물 4의 합성

조품인 화합물 3 (520.00 mg, 2.00 mmol, 1.00 eq), 히드라진 수화물(hydrazine hydrate) (100.12 mg, 2.00 mmol, 97.20 uL, 1.00 eq) 및 N,N-디메틸포름아미드 디메틸아세탈(N,N-dimethylformamide dimethyl acetal) (285.98 mg, 2.40 mmol, 317.76 uL, 1.20 eq)을 N,N-디메틸포름아미드(N,N-Dimethylformamide) (5.00 mL)에 넣고, 얻은 혼합물을 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응액을 농축시켜 N,N-디메틸포름아미드를 제거하고, 나머지 혼합물을 에틸아세테이트(20 mL)로 용해시키며, 실리카겔(2 g)을 넣어 샘플을 교반하며 컬럼크로마토그래피 자동정제시스템(에틸아세테이트/석유 에테르 = 0 내지 35 %)으로 정제하여 백색 고체인 화합물 4 (813.00 mg, 조품)를 얻었다.¹H NMR (400MHz, Methanol-d₄) δ: 8.58(d, J= 8.0 Hz, 1H), 8.37(s, 1H), 7.73-7.67(m, 1H), 7.67-7.62(m, 1H), 7.48-7.45(m, 1H), 7.38-7.34(m, 1H), 2.59-2.49(m, 1H), 1.25-1.18(m, 2H), 0.96-0.84(m, 2H).

단계 4: 화합물 5의 합성

화합물 4 (813.00 mg, 2.69 mmol, 1.00 eq), 에틸 2-브로모프로피오네이트(ethyl 2-bromopropanoate) (539.86 mg, 3.23 mmol, 357.53 uL, 1.20 eq) 및 탄산세슘 (1.76 g, 5.39 mmol, 2.00 eq)을 N,N-디메틸포름아미드 (5.00 mL)에 넣고, 얻은 반응액을 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후 오일 펌프로 농축시켜 황색 오일상의 물질과 백색 고체의 혼합물을 얻었고, 혼합물에 아세토니트릴(acetonitrile) (20 mL)을 넣고 2분 동안 교반하였으며, 여과하고, 필터 케이크를 아세토니트릴 (20 mL)로 세척하였으며, 여액을 합병하고 농축시켜 황갈색 오일상의 조품인 화합물 5 (1.10 g, 조품)을 얻었다.

¹H NMR (400MHz, CDCl₃) δ: 8.49(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.24(s, 1H), 7.68-7.63(m, 1H), 7.62-7.59(m, 1H), 7.39-7.37(m, 1H), 7.22(d, J= 8.0 Hz, 1H), 4.19-4.17(m, 2H), 4.16-4.15(m, 2H), 2.46-2.39(m, 1H), 1.22-13.18(m, 2H), 1.06(t, J=7.2 Hz, 3H), 0.90-0.85(m, 2H)；

MS m/z: 388.0 [M+H] ⁺.

단계 5: 화합물 6의 합성

조품 화합물 5 (1.10 g, 조품), N-브로모숙신이미드(N-Bromosuccinimide) (505.46 mg, 2.84 mmol, 1.00 eq)를 아세토니트릴 (10.00 mL)에 넣고, 얻은 반응액을 18 ℃에서 2시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후 반응액을 직접 농축시켜 교반하고, 컬럼크로마토그래피 자동정제시스템(에틸아세테이트/석유 에테르 = 0 내지 25 %)으로 정제하여 갈색 오일상의 조품을 얻었다. 조품을 제조용 HPLC에 통과시켜 분리하여 백색 고체 화합물 6 (201.1 mg, 430.82 umol)을 얻었다.

¹H NMR (400MHz, CD₃OD) δ: 8.64(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.79-7.74(m, 1H), 7.74-7.69(m, 1H), 7.52(d, J=0.8 Hz, 1H), 7.27-7.22(m, 1H), 4.17-4.09(m, 2H), 4.08-3.96(m, 2H), 2.63-2.52(m, 1H), 1.28-1.23(m, 5H), 0.97-0.90(m, 2H).

MS m/z: 468.0 [M+H+2]⁺.

단계 6: 화합물 6A & 6B의 합성

화합물 6 (201.1 mg, 430.82 umol, 1.00 eq)을 초임계 유체 크로마토그래피(SFC)(키랄성 컬럼: Chiralpak AD(250 mm × 30 mm, 5 um); 이동상: 초임계 CO₂/에탄올(0.1 % 암모니아수) = 30 %, 30 min; 유속: 60 mL/min; 검출 파장: 220 nm)로 분리하여 무색 투명한 오일상의 화합물 6A (50.30 mg, 107.76 umol)와 무색 투명한 오일상의 화합물 6B (52.60 mg, 112.69 umol)를 얻었다.

화합물 6A: SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(100 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 에탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 4.5 min；40 %, 2.5 min； 5 %, 1 min；유속: 2.8 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃) R_t = 3.513 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 99.69 %이다.

화합물 6B: SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(100 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 에탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 4.5 min；40 %, 2.5 min；5 %, 1 min；유속: 2.8 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃) R_t = 3.911 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 99.87 %이다.

단계 7: 화합물 (-)-WX001 및 (+)-WX002의 합성

화합물 6A (50.00 mg, 107.12 umol, 1.00 eq) 및 수산화 리튬 1수화물(Lithium hydroxide monohydrate) (22.47 mg, 535.60 umol, 5.00 eq)을 에탄올 (2.00 mL)/물 (2.00 mL)에 넣고, 얻은 반응액을 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응액을 농축시켜 에탄올을 제거하고, 나머지 수상을 희염산 (2 mol/L)으로 pH = 2까지 조절하였으며, 백색 고체가 석출되었으면, 여과하고, 필터 케이크를 물 (5 mL)로 세척한 다음, 필터 케이크를 에탄올 (1mL)로 용해시키고, 물 (20 mL)을 넣어 동결 건조시켜 (-)-WX001 (36.30 mg, 82.74 umol, 수율: 77.24 %)를 얻었다.

¹H NMR (400MHz, CD₃OD) δ: 8.52(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.67-7.55(m, 2H), 7.39(s, 1H), 7.13(d, J=8.0 Hz, 1H), 4.56(s, 1H), 3.95-3.79(m, 2H), 2.53-2.39(m, 1H), 1.18-1.10(m, 2H), 0.85-0.76(m, 2H)；

MS m/z: 439.9 [M+H+2]⁺；

SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AS-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 메탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5 min； 40 %, 2.5 min；5 %, 2.5 min；유속: 2.5 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 35℃) R_t = 3.548 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 100 %이다. [α]²⁵ _D= -0.350(c = 5.0 mg/mL 메탄올 용액).

화합물 6B (52.00 mg, 111.40 umol, 1.00 eq) 및 수산화 리튬 1수화물 (23.37 mg, 557.00 umol, 5.00 eq)을 에탄올 (2.00 mL)/물 (2.00 mL)에 넣고, 얻은 반응액을 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응액을 농축시켜 에탄올을 제거하고, 나머지 수상을 희염산 (2 mol/L)으로 pH = 2까지 조절하였으며, 백색 고체가 석출되었으면, 여과하고, 필터 케이크를 물 (5mL)로 세척한 다음, 필터 케이크를 에탄올 (1mL)로 용해시키고, 물 (20 mL)을 넣어 동결 건조시켜 (+)-WX002 (36.80 mg, 83.88 umol, 수율: 75.29 %)를 얻었다.

¹H NMR (400MHz, CD₃OD) δ: 8.64(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.81-7.67(m, 2H), 7.51(s, 1H), 7.26(d, J=8.0 Hz, 1H), 4.14-3.93(m, 2H), 2.63-2.53(m, 1H), 1.30-1.23(m, 2H), 0.97-0.90(m, 2H)；

MS m/z: 439.9 [M+H+2]⁺；

SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AS-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 메탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5 min；40 %, 2.5 min；5 %, 2.5 min；유속: 2.5 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 35℃), R_t = 3.774 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 99.22 %이다. [α]²⁵ _D= +1.191(c = 4.6 mg/mL 메탄올 용액).

실시예 3: 화합물 (±)-WX003 (식(II))

합성경로:

단계 1: 화합물 (±)-WX003의 합성

화합물 6 (56.30 mg, 120.61 umol, 1.00 eq)과 수산화 리튬 1수화물 (25.30 mg, 603.07 umol, 5.00 eq)을 에탄올 (2.00 mL)/물 (2.00 mL)에 넣고, 얻은 혼합물을 20 ℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후 반응액을 농축시켜 에탄올을 제거하고, 2mL이 될 때까지 물을 넣은 다음, 희염산 (2mol/L)으로 반응액을 pH = 3까지 조절하였으며, 백색 고체가 석출되었으면, 여과하고, 필터 케이크를 물 (10 mL)로 세척하며, 필터 케이크를 메탄올 (1mL)로 용해시킨 다음, 메탄올 용액에 물 (2 mL)을 넣자, 혼합 용액이 백색으로 되었으며, 고체는 석출되지 않았다, 동결 건조시켜 백색 분말인 화합물 (±)-WX003 (50.30 mg, 114.65 umol, 수율: 91.43 %)을 얻었다.

¹H NMR (400MHz, CD₃OD) δ: 8.64(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.80 - 7.67(m, 2H), 7.52(s, 1H), 7.26(br d, J=8.4 Hz, 1H), 4.13 - 3.95(m, 2H), 2.63-2.53(m, 1H), 1.30-1.23(m, 2H), 0.98-0.90(m, 2H)；

MS m/z: 439.6 [M+H]⁺.

실시예 4 및 실시예 5: 화합물 (-)-WX004 (식(VI)) 및 (+)-WX005 (식(VII))

합성경로:

단계 1: 화합물 7의 합성

화합물 4 (1.00 g, 3.31 mmol, 1.00 eq), 탄산칼륨 (914.95 mg, 6.62 mmol, 2.00 eq) 및 메틸 2-브로모-2-메틸프로피오네이트(methyl 2-bromo-2-methylpropanoate) (719.05 mg, 3.97 mmol, 513.61 uL, 1.20 eq)를 N,N-디메틸포름아미드 (10.00 mL)에 넣고, 28°C에서 16시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 반응액을 농축시켜 N,N-디메틸포름아미드를 제거하여 갈색 오일상의 액체 혼합물을 얻었고, 혼합물을 에틸아세테이트 (20mL)로 침지시켜 10분 동안 교반하였다. 여과하고, 여액을 농축시켜 조품인 화합물 7 (1.52 g, 조품)을 얻었으며, 조품을 다음 단계 반응에 직접 사용하였다.

¹H NMR (400MHz, CDCl₃) δ: 8.50(d, J=8.8 Hz, 1H), 8.28(s, 1H), 7.68-7.63(m, 1H), 7.62-7.55(m, 1H), 7.38(s, 1H), 7.18(d, J=8.4 Hz, 1H), 3.64(s, 3H), 2.49-2.38(m, 1H), 1.68(s, 3H), 1.61(s, 3H), 1.24-1.19(m, 2H), 0.95-0.85(m, 2H)；

MS m/z: 402.1 [M+H]⁺.

단계 2: 화합물 8의 합성

조품 화합물 7 (1.52 g, 1.00 eq) 및 N-브로모숙신이미드 (1.01 g, 5.67 mmol, 1.50 eq)를 아세토니트릴 (15.00 mL)에 넣고, 28 ℃에서 20시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 반응액에 실리카겔 (3.0 g)을 넣어 직접 농축시켜 샘플을 교반하였고, 고속컬럼크로마토그래피(용출제: 에틸아세테이트/석유 에테르= 0 내지 45 %)로 정제하여 황색 오일상의 액체 화합물 8 (0.85 g, 1.77 mmol, 두 단계의 수율 53.44 %)을 얻었다.

단계 3: 화합물 8A 및 8B의 합성

화합물8 (0.85 g, 1.77 mmol, 1.00 eq)을 초임계 유체 크로마토그래피(SFC)(키랄성 컬럼: Chiralpak AD(250 mm × 30 mm, 5 um); 이동상: 초임계CO₂/메탄올(0.1 % 암모니아수)= 25 %; 유속: 50 mL/min; 검출파장: 220 nm)로 분리하여 담황색 오일상의 액체인 화합물 8A (350.00 mg, 727.94 umol) 및 담황색 오일상의 액체인 화합물 8B (350.00 mg, 727.94 umol)를 얻었다.

화합물 8A: SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 메탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5.5 min；40 %, 3 min； 5 %, 1.5 min; 유속: 2.5 mL/min; 검출파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃) R_t = 4.972 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로, 99.72 %이다.

화합물 8B: SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 메탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5.5 min；40 %, 3 min； 5 %, 1.5 min; 유속: 2.5 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃)； R_t = 5.242 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로 99.05 %이다.

단계 4: 화합물 (-)-WX004 및 화합물 (+)-WX005의 합성

화합물 8A (330.00 mg, 686.34 umol, 1.00 eq)와 수산화 리튬 1수화물 (143.99 mg, 3.43 mmol, 5.00 eq)을 메탄올 (15.00 mL)/물 (15.00 mL)에 넣고, 30 ℃에서 2.5시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 반응액을 차수를 나누어 합병하고, 반응액을 35℃에서 회전증발 농축시켜 메탄올을 제거하였다. 나머지 반응액을 희염산 (2 mol/L)으로 pH = 2까지 조절하였고, 대량의 백색 고체가 석출되었고, 백색 고체가 바로 집결되었다. 여과하고, 필터 케이크를 물 (10 mL)로 세척하였다. 필터 케이크를 아세토니트릴 (1 mL)로 용해시킨 다음, 물 (15 mL)을 넣어 혼합한 후 동결 건조시켜 백색 고체 화합물 (-)-WX004 (328.30 mg, 703.33 umol)를 얻었다.

¹H NMR (400MHz, MeOD-d₄) δ: 8.60(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.76-7.64(m, 2H), 7.47(s, 1H), 7.16(d, J=8.0 Hz, 1H), 2.58-2.50(m, 1H), 1.63(d, J=5.2 Hz, 6H), 1.27-1.21(m, 2H), 0.95-0.88(m, 2H)；

MS m/z: 465.7 [M+H]⁺, 467.7 [M+H+2]⁺；

SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 에탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5.5 min；40 %, 3 min；5 %, 1.5 min；유속: 2.5 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃)； R_t = 4.892 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로 97.64 %이다. [α]²⁵ _D= -5.766(c = 5.52 mg/mL 메탄올 용액).

화합물 8B (350.00 mg, 727.94 umol, 1.00 eq)와 수산화 리튬 1수화물 (152.72 mg, 3.64 mmol, 5.00 eq)을 메탄올 (16.00 mL)/물 (16.00 mL)에 넣고, 30 ℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응액을 35℃에서 회전증발 농축시켜 메탄올을 제거하고, 나머지 반응액을 희염산 (2 mol/L)으로 pH = 2까지 조절하였으며, 대량의 백색 고체가 석출되었고, 백색 고체가 바로 집결되었다. 여과하고, 필터 케이크를 물 (10 mL)로 세척하였다. 필터 케이크를 아세토니트릴 (1 mL)로 용해시킨 다음, 물 (15 mL)을 넣어 혼합한 후 동결 건조시켜 백색 고체인 화합물 (+)-WX005 (324.60 mg, 695.40 umol, 수율: 95.53 %)을 얻었다.

¹H NMR (400MHz, MeOD-d₄) δ: 8.61(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.77-7.63(m, 2H), 7.48(s, 1H), 7.17(d, J=8.0 Hz, 1H), 2.60-2.49(m, 1H), 1.71-1.54(m, 6H), 1.27-1.19(m, 2H), 0.96-0.85(m, 2H)；

MS m/z: 466.0 [M+H]⁺, 468.0 [M+H+2]⁺；

SFC(키랄성 컬럼: Chiralpak AD-3(150 mm × 4.6 mm, 3 um); 이동상: 에탄올(0.05 % DEA)/초임계CO₂ = 5 내지 40 %, 5.5 min；40 %, 3 min；5 %, 1.5 min；유속: 2.5 mL/min; 검출 파장: 220 nm; 컬럼 온도: 40 ℃)；R_t = 5.301 min. 축상 키랄성 이성질체는 과량으로 91.82 %이다. [α]²⁵ _D= +7.630(c = 5.38 mg/mL 메탄올 용액).

시험예1: 체외 평가

1.실험 목적:

URAT-1(요산 운반 단백질) 유전자가 안정적으로 형질주입 된 MDCK 세포계를 사용하여, 화합물이 요산 재흡수를 억제할 시 IC₅₀ 값을 측정하였다.

2.배경 소개:

통풍은 혈중 요산 수치가 비정상적으로 상승함으로 인한 진행성 질환이다. URAT-1 유전자 코딩은 신세관 중의 요산 운반 단백질에 존재한다. 소분자 화합물은 해당 단백질 기능을 억제시켜 요산 배설을 촉진함으로써, 통풍 발작을 방지하는 작용을 일으킨다.

3. 실험 재료:

URAT-1(MDCK)세포계: URAT-1 유전자가 안정적으로 형질주입된 MDCK 세포계.

세포 배양액: MEM 배양액에 10 %의 소태아혈청(FBS), 1 %의 피루브산나트륨(sodium pyruvate) 및 250 ug/ml의 G418을 넣었다.

HBSS 완충액.

0.1 M의 NaOH 용액.

¹⁴C표식-요산 용액.

CO₂ 배양기.

액체 섬광계수기 Tri-Carb

4. 실험 단계 및 방법:

4.1 세포 이식:

1) 세포 배양의 배양 상청액을 흡수하고, 10 mL의 PBS로 세포를 세척하였다.

2) 예열된 트립신을 세척된 세포 배양 플라스크에 넣고, 배양 플라스크를 회전시켜 트립신이 배양 플라스크의 바닥에 균일하게 도포되게 하였다. 실온에서 소화시켰다.

3) 각 T150 배양 플라스크를 10 내지 15 mL의 배양액으로 세포를 현탁시키고, 0.1 mL을 취하여 trypan blue 용액으로 2배 희석시키고 세포를 계수하였다.

4) 배양액으로 세포를 2.5×10⁵/mL까지 희석시키고, 희석된 세포를 24웰 플레이트(800 μL/웰, 2×10⁵세포/웰)에 넣었다. 37 ℃, 5 % CO₂ 배양기에서 하룻밤 배양하였다.

4.2 세포 준비:

1) 세포를 24 웰 플레이트에 접종시켜 16 내지 18시간 지난 후, 상청액을 제거하였다. 각 웰에 600μl의 HBSS 완충액을 넣고, 두 번 세척하였다.

2) HBSS 완충액을 흡수하여 제거한 후, 각 웰에 180μl의 HBSS 완충액을 넣었다.

4.3 화합물 용액의 제조, 희석 및 샘플 추가:

1) 화합물 분말을 100%의 DMSO에 용해시켰다. 다음, 화합물을 3배로 6개 포인트로 희석하거나, 10배로 2개 포인트로 희석하였고, 최대 시작 농도는 50 mM이다.

2) 단계1)의 5ul의 DMSO 용액을 120μl의 HBSS 완충액에 옮기고, 25배로 희석하였다.

3) 단계2)의 10μl의 희석액을 24 웰 세포 플레이트에 넣고, 37℃, 5 % CO₂ 배양기에서 15분 동안 배양하였다. DMSO 최종 농도는 0.2 %였다. 세포 대조웰: 화합물을 넣지 않았고, 0.2 %의 DMSO만 함유하였다.

4.4 검출:

¹⁴C표식-요산 용액을 희석하여 세포 플레이트에 넣고, 최종 농도를 50μM로 하였다. 37℃, 5 % CO₂ 배양기에서 10분 동안 배양하였다. 상청액을 제거한 후, HBSS 완충액으로 세포를 두 번 세척하였다. 세포에 0.1M의 NaOH 용액을 넣어 분해시켰다. 세포 열분해액을 액체 섬광튜브에 수집하고, 섬광액을 넣은 후, 액체 섬광계수기 Tri-Carb로 신호값을 읽었다.

4.5 데이터 처리 및 분석

발광 데이터에 따라 화합물이 URAT-1에 대한 억제 효과를 분석하고, 억제 백분비 데이터를 계산하였다. GraphPad Prism 소프트웨어로 억제 백분비(inh %) 데이터를 비선형 피팅을 진행하여 분석하여 IC₅₀ 값을 얻었다. 실험 결과는 아래 표-3과 같다.

URAT-1에 대한 각 실시예의 억제 효과 IC₅₀ 테스트 결과

실시예	화합물	IC₅₀
1	(-)-WX001	8.0 uM
2	(+)-WX002	>20 uM
3	(±)-WX003	10.36 uM
4	(-)-WX004	1.1 uM
5	(+)-WX005	1.4 uM
Ref	(±)-Lesinurad	23.97 uM

결론: 본 발명의 화합물은 참조 화합물 (±)-Lesinurad에 비해, 더 좋은 URAT-1 억제 활성을 구비한다.

시험예 2: 체외평가

1. 실험 목적

상기 실험의 목적은 LC-UV-MSn(n = 1 - 2) 검출 수단으로 일련의 화합물을 인간 간세포에서 120분 동안 배양한 후, 그의 대사 산물을 확인하는 것이다. 데이터를 수집한 후 MetaboLynx^TM 소프트웨어로 MS 및 MS2 데이터를 분석하였다.

2. 실험 방안

2.1 간세포 배양 체계

2.2 샘플 처리와 분석

샘플을 2시간 동안 배양한 후, 0.1%의 포름산을 함유하는 아세토니트릴로 단백질 침전을 진행하여, 원심분리하고, 상청액을 취해 질소 대기 하에 건조시키고, 재용출시킨 후 로딩하여 분석하였다.

3. 실험 결과

3.1 화합물 (-)-WX001의 대사 산물 감정 결과는 표-4와 같다.

대사 산물	보류 시간(분)	자외선 면적 백분 함량	대사 경로
(-)-WX001	9.71	100 %	NA

3.2 화합물 (+)-WX002의 대사 산물 감정 결과는 표-5와 같다.

대사 산물	보류 시간(분)	자외선 면적 백분 함량	대사 경로
(+)-WX002	9.71	100 %	NA

3.3 화합물 (±)-Lesinurad의 대사 산물 검출 결과는 표-6과 같다.

대사 산물	보류 시간(분)	자외선 면적 백분 함량	대사 경로
(±)-Lesinurad-M1	6.26	4.40 %	산화
(±)-Lesinurad	9.02	95.60 %	NA

4. 실험 결론

실험 데이터는, 동일한 인간 간세포 대사 조건 하에서, 화합물 (±)-Lesinurad는 4.40%의 대사 산물 M1을 생성하였으나, 화합물 (-)-WX001 및 (+)-WX002는 어떠한 대사 산물의 생성도 검출해내지 못했음을 표명하였다. (±)-Lesinurad에 비해, (-)-WX001 및 (+)-WX002는 더 좋은 체외 간세포 안정성을 나타냈다.

시험예 3: 체내 평가

1. 실험 목적

SD랫트를 피험 동물로 하고, LC/MS/MS법을 이용하여 랫트IV(정맥주사), PO(위내 직접투여)의 방식으로 (-)-WX001 및 (+)-WX002를 투여한 후, 상이한 시각에서 혈장 중 (-)-WX001 및 (+)-WX002의 약물 농도를 측정하였고, 본 발명의 화합물이 랫트 체내에 있어서의 약물동태학적 행위를 연구하였으며, 그 약물동태학적 특징을 평가하였다.

2. 실험 방안

2.1 시험 약품

(-)-WX001 및 (+)-WX002

2.2 시험 동물

12마리의 건강한 성인 웅성 SD랫트를 각 그룹에 3마리씩 4그룹(각각의 화합물은 각자 IV, PO 그룹을 갖고 있음)으로 나누고, 상해 slike 실험 동물 유한 회사(Shanghai slike experimental animal co. LTD)에서 구매하였으며, 동물 생산 허가증 번호는 SCXK(호(

))2012-0002이다.

2.3 약물 조제

적당량의 샘플을 칭량하여 소정량의 DMSO를 넣고 초음파로 용해시킨 다음, 20 %의 히드록시프로필-β-사이클로덱스트린(Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin) 용액을 넣고, 피험 화합물 농도가 1 mg/mL인 5% DMSO/95% 20% HPCD 정화 용액을 제조하여 IV와 PO 투여에 사용하였다.

2.4 약물 투여

12마리의 웅성 SD랫트를 각 그룹에 3마리씩 4그룹으로 나누고, 하룻밤 금식시킨 후 각각 IV, PO 투여하였다. IV 조제량은 2 mg/kg이고, 약물 투여 체적은 2 mL/kg이며; PO 조제량은 10 mg/kg이고, 약물 투여 체적은 10 mL/kg이다.

3. 실험 조작

IV 그룹에 약물을 투여하여 0.083, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 24 시간 후 약 200 μL 채혈하였고, K2-EDTA의 응고방지 튜브에 넣어, 3000rpm에서 15분 동안 원심분리시켜, 혈장을 분리하였으며, -80℃에서 보관하였다. PO 그룹에 약물을 투여하여 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 24 시간 후 채혈하였고, 다른 조작은 IV 그룹과 같았다. 혈장 샘플에 단백질 침전 전처리를 진행한 후 LC/MS/MS법으로 혈액 약물 농도를 측정하였다. 분석 방법의 선형 범위는 4.00 내지 6000 nM이였다.

4. 약물동태학 파라미터

실험 결과는 (-)-WX001, (+)-WX002 및 (±)-Lesinurad가 SD-랫트 체내에서 상이한 약물동태학적 표현을 나타냈음을 표명하였다. 동일한 조제량, 동일한 방식으로 약물을 투여할 경우, (+)-WX002, (-)-WX001에 비해 더 낮은 체내 제거율과 더 높은 혈장 노출량을 나타냈고, 전체적인 약물동태학적 표현이 더 우수함을 나타냈다. (±)-Lesinurad에 비해, (-)-WX001도 더 낮은 체내 제거율과 더 높은 혈장 노출량을 나타냈고, 전체적인 약물동태학적 표현이 더 우수함을 나타냈다. 동시에, 체내에서 두 개의 축상 키랄성 이성체의 상호 전환을 관찰하지 못했으며, 순환 체계 내에서 안정적인 단일 축상 키랄성 이성질체를 유지하였다. 실험 결과는 아래 표-7과 같다.

각 실시예가 랫트 체내에서의 약물동태학 파라미터

시험예			(-)-WX001	(+)-WX002	(±)-Lesinurad
IV (2 mpk)	시작 농도	C₀₍nM)	11708	12891	11611
	반감기	T_1/2(h)	2.86	3.51	1.80
	겉보기 분포 용적	Vd_ss(L/Kg)	0.61	0.97	0.76
	제거율	Cl(mL/min/Kg)	2.31	4.56	5.72
	곡선 하면적	AUC₀ _- _inf(nM.h)	32952	16775	14823
	정체 시간	MRT₀ _- _inf(h)	4.40	3.58	2.21
PO (10 mpk)	피크 도달 농도	C_max(nM)	20567	11983	14496
	피크 도달 시간	T_max(h)	1.67	1.67	2.33
	반감기	T_1/2(h)	4.86	2.68	2.46
	곡선 하면적	AUC₀ _- _inf ₍nM.h)	154895	77436	62491
	정체 시간	MRT₀ _- _inf(h)	7.18	4.82	4.63
	생물학적 가용능	F( %)	94	76	84

Claims

식(Ⅰ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염:

상기 식(Ⅰ)에서,
X는 F, Cl, Br 및 I로부터 선택되고;
Y와 Z는 각각 독립적으로 H, 메틸기(methyl group), 에틸기(ethyl group), 시클로프로필기(cyclopropyl group), 시클로부틸기(cyclobutyl group), 시클로펜틸기(cyclopentyl group), 시클로헥실기(cyclohexyl group)로부터 선택되거나; 또는 Y와 Z는 연결되어 하나의 3 내지 6원 고리를 형성한다.
제1항에 있어서,
식(Ⅱ)의 화합물로부터 선택되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
단일 축상 키랄성 이성질체 형태 또는 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 형태로 존재하는 좌회전성 또는 우회전성 식(Ⅱ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
제3항에 있어서,
축상 키랄성 이성질체의 함량이 ≥60 %이고, 바람직하게 ≥70 %이며, 더 바람직하게 ≥80 %이고, 보다 더 바람직하게 ≥90 %이며, 가장 바람직하게 ≥95 %인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
식(Ⅲ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
식(Ⅳ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
제1항에 있어서,
식(Ⅴ)의 화합물로부터 선택되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
단일 축상 키랄성 이성질체 형태 또는 한가지 축상 키랄성 이성질체를 대량으로 함유한 형태로 존재하는 좌회전성 또는 우회전성 식(Ⅴ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
제8항에 있어서,
축상 키랄성 이성질체의 함량이 ≥60%이고, 바람직하게 ≥70%이며, 더 바람직하게 ≥80%이고, 보다 더 바람직하게 ≥90%이며, 가장 바람직하게 ≥95%인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
식(Ⅵ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
식(Ⅶ)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
제 1항에 있어서,
Y와 Z는 연결되고, 구조 단위
는
,
,
및
로부터 선택되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
활성성분인 치료 유효량의 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물.
치료 대상에 유효량의 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 제 13항에 따른 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 요산 수치 비정상 관련 질병을 치료하는 방법.
요산 수치 비정상 관련 질병을 치료하는 약물의 제조에 있어서의 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 제 13항에 따른 조성물의 용도.
제 15항에 있어서,
상기 질병은 고요산혈증, 통풍성 관절염, 신장 결석, 요로 결석 또는 고혈압인 용도.