KR20190092216A - 스핑고신-1-포스페이트 유사체 및 이의 합성 방법 - Google Patents

스핑고신-1-포스페이트 유사체 및 이의 합성 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P) 유사체 및 이의 합성 방법에 관한 것이다. 본 명세서에 의해 개시되는 내용에 따른 새로운 S1P 유사체는 알콕시아민기(alkoxyamine)로 인하여 수용성 및 안정성이 높다. 따라서, 면역 진단을 위한 키트 제작에 사용하는데 있어 이점이 있다.

Description

스핑고신-1-포스페이트 유사체 및 이의 합성 방법 {Sphingosine-1-Phosphate analogue and synthetic method thereof}
본 명세서에 의해 개시되는 내용은 스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine-1-Phosphate; S1P) 유사체 및 이의 합성 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, S1P 유사체인 S1P-알콕시아민 화합물 및 이의 합성 방법에 관한 것이다.
스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine-1-Phosphate; S1P)는 리소지질 중 스핑고지질의 일종으로, D-에리트로-스핑고신-1-포스페이트(D-erythro-Sphingosine-1-Phosphate)라고도 한다. S1P는 스핑고-인산화효소에 의한 스핑고신의 인산화로 생성된다. 특히 혈소판에 많이 축적하며, 혈소판의 활성화로 혈중에 방출되는 것으로 알려져 있다.
미 국립보건원 산하 국립 알레르기 및 감염증연구소 NIAID(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)의 연구진은 논문을 통해 혈액 중의 S1P가 뼈의 생성과 파괴 간의 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 한다고 발표하였다(Sphingosine-1-phosphate mobilizes osteoclast precursors and regulates bone homeostasis, Nature, Feb 8, 2009). 이는 S1P가 골다공증과 류마티스 관절염 등 뼈와 관련된 퇴행성질환을 진단 및 치료하는 새로운 치료 표적일 수 있음을 시사한다.
재단법인 아산사회복지재단에서는 S1P가 골절을 가지고 있는 개체에서 골 밀도와 무관하게 높은 수치로 나타남을 바탕으로 S1P를 포함하는 골절 또는 골다공증 발생 위험 예측용 마커 조성물에 관한 특허를 출원하여 등록 받은 바 있다(KR101486368B1).
현재 S1P는 골 관련 질환뿐 아니라 여러 병리생태학적 병태, 특히 암, 염증, 혈관신생, 심장 질환, 천식, 자가면역질환 발생 위험을 진단할 수 있는 마커가 되며, 나아가 S1P를 치료 표적으로 할 수 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 따라서, 다양한 질병의 진단을 위한 키트 개발을 위하여, S1P 또는 S1P 유사체에 대한 경제적이고 효율 높은 합성 공정에 대한 개발이 요구되는 실정이다.
종래에 echelon 사는 S1P 및 S1P 유사체인 S1P-플루오레세인(S1P-fluorescein), S1P-TAMRA를 제조하여 판매하고 있다. 또한, 엘파스사(Lpath, Inc.)는 US20070281320A1 특허를 통하여 S1P의 sn-1에 설프히드릴기, 카르복실산기, 시아노기, 에스테르, 하이드록시기, 알켄, 알킨, 산 클로라이드기, 또는 할로겐 원자를 가지는 S1P 유사체를 개시한다. 엘파스사의 특허 명세서에서 주된 S1P 유사체로 개시하고 있는 하기 화학식의 싸이올-S1P(thiolated-S1P)는 수용성이 낮아 유기용매 또는 열을 가해야 조작할 수 있고, 공기중에서 쉽게 산화되어 이황화결합(disulfide bond)을 형성하는 등의 화학적 성질 때문에 정제, 보관 및 사용이 용이하지 않다. 이에 따라, S1P를 이용한 면역 진단 키트에 이용하는 데 용이하지 않다.
[화학식]
Figure pat00001
또한, 면역 진단 키트 제작은 플레이트 또는 지지 부재에 S1P 유사체를 고정시키는 작업을 거치는 데, 종래 엘파스사의 특허 명세서에서 개시하고있는 싸이올-S1P는 플레이트 또는 지지 부재에 직접 결합될 수 없다. 따라서 싸이올-S1P는 플레이트 또는 지지부재에 고정되기 위하여 별도의 링커가 필수적으로 동반되어야 한다. 예를 들어, 싸이올-S1P는 지지부재로서 단백질 분자인 KLH(keyhole limpet hemocyanin) 또는 BSA(bovine serum albumin)에 고정되기 위하여, 별도의 링커인 IOA(Iodoacetamide) 또는 SMCC(Succinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate)가 필수적으로 동반되어야 한다. 따라서, 면역 진단 키트 제작 공정이 복잡해지는 단점이 있다.
이에 따라, 정제, 보관 및 사용이 용이한 S1P 유사체 화합물 및 상기 화합물을 대량 합성하는 방법의 출현이 요구되는 실정에서, 본 발명자들은 면역 진단 키트 제작에 유용한 S1P 유사체를 연구하던 중, 수용성 및 산화에 대한 안정성이 높으며, 별도의 링커가 없더라도 면역 진단 키트의 플레이트에 부착될 수 있는 S1P 유사체 및 그의 합성 방법을 확인하고, 본 출원을 완성하였다.
본 출원에 의해 개시되는 내용에 의해 달성하고자 하는 일 과제는, 새로운 스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine-1-Phosphate; S1P) 유사체를 제공하는 것에 있다.
본 출원에 의해 개시되는 내용에 의해 달성하고자 하는 다른 과제는, 새로운 S1P 유사체의 합성 방법을 제공하는 것에 있다.
본 출원에 의해 개시되는 내용에 의해 달성하고자 하는 또 다른 과제는 새로운 S1P 유사체 및/또는 이들의 합성 방법의 용도를 제공하는 데 있다.
전술한 일 과제를 달성하기 위하여, 본 출원에 의해 개시되는 기술의 일 양태에 따르면, 새로운 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P) 유사체가 제공된다. 상기 S1P 유사체는 하기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 S1P 유사체 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00002
[상기 화학식 1에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
전술한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 출원에 의해 개시되는 기술의 다른 양태에 따르면, 새로운 S1P 유사체의 합성 방법이 제공된다. 상기 합성 방법은 a) 하기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고; b) 하기 화학식 4의 화합물로부터 아미노알코올 전구 물질을 이용하여 하기 화학식 5의 화합물을 제조하고; c) 하기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 하기 화학식 6의 화합물을 제조하고; d) 하기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 하기 화학식 7의 화합물을 제조하고; e) 하기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 하기 화학식 8의 화합물을 제조하고; f) 하기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기로 변경하여 하기 화학식 9의 화합물을 제조하고; g) 하기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 하기 화학식 10의 화합물을 제조하고; h) 하기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 하기 화학식 1의 화합물의 제조 방법이다. 상기 합성 방법에 의해 합성되는 S1P 유사체는 하기 화학식 1의 구조를 가진다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 2]
Figure pat00004
[화학식 3]
Figure pat00005
[화학식 4]
Figure pat00006
[화학식 5]
Figure pat00007
[화학식 6]
Figure pat00008
[화학식 7]
Figure pat00009
[화학식 8]
Figure pat00010
[화학식 9]
Figure pat00011
[화학식 10]
Figure pat00012
[상기 화학식 1 내지 화학식 10에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
전술한 또 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 출원에 의해 개시되는 또 다른 양태에 따르면, 플레이트; 및 상기 플레이트에 고정되는 상기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P)유사체를 포함하는 면역 진단 키트가 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 기술에 따르면, 다음과 같은 효과가 발생한다.
첫째, 새로운 스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine-1-Phosphate; S1P) 유사체를 제공할 수 있다. 나아가, 보다 더 반응성이 좋고 수용성이 높은 S1P 유사체를 제공할 수 있게 된다.
둘째, 새로운 S1P 유사체의 합성 방법을 제공할 수 있다. 나아가, 보다 더 경제적이고 높은 수득률을 가지는 S1P 유사체의 합성 방법을 제공할 수 있게 된다.
셋째, 경제적으로 합성된 S1P 유사체를 면역 진단 키트에 보다 더 용이하게 적용할 수 있게 됨으로써, S1P 관련 병리생리학적 병태의 면역 진단에 기여할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine-1-Phosphate; S1P) 유사체를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 특정 화학 구조의 S1P 유사체를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 a) 공정을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 b) 공정을 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 c) 공정을 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 d) 공정을 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 e) 공정을 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 f) 공정을 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 g) 공정을 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 h) 공정을 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 i) 공정을 나타낸다.
도 12는 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 j) 공정을 나타낸다.
도 13은 일 실시예에 따른 S1P 유사체의 합성 방법의 k) 공정을 나타낸다.
도 14는 일 실시예에 따른 특정 화학 구조의 S1P 유사체의 전체 합성 공정을 나타낸다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 S1P 유사체를 포함하는 면역 진단 키트를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 대표적인 용어에 대한 정의는 이하와 같다.
용어 "유사체(analogue)"는 특정 유기화합물과 화학적 구조가 유사한 화합물을 지칭하는 것으로, 예를 들어, 분자를 구성하는 원자의 일부가 다른 원소로 치환, 부가 또는 삭제된 것이다.
용어 "바이오마커"는 질환의 진행 또는 치료의 효과의 측정을 유용하게 하는, 특정 분자적 특성을 가진 체내 특이적 생화학물질이다. 예를 들어, S1P는 암, 염증, 혈관신생, 심장 질환, 천식, 자가면역, 또는 골다공증에 대한 바이오마커이다.
용어 "면역 진단(immunodiagnosis)"은 면역학적 기법으로 얻어낸 검사 성적에 따라 진단하는 것으로, 생물학적 시료에서 항원의 존재 여부와 정도를 확인하는 것을 의미한다. 면역 진단을 위하여는 당업계에 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 엘라이자(enzyme-linked immunosorbent assay, enzyme-linked immunospecific assay; ELISA), 현장현시검사(point-of-care testing; POCT)등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 침강법(precipitation), 응집법(agglutination), 면역형광염색법(immunofluorescence stain), 효소면역측정법(enzyme immunoassay), 방사면역측정법(radioimmunoassay), 화학발광면역측정법(chemiluminescence immunoassay) 등이 이용될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
용어 "항원결정기"는 항체, B세포, T세포등의 면역계가 항원을 식별하게 해 주는 항원의 특정한 부분을 의미한다.
용어 "분리" 또는 "정제"는 유효 화합물로부터 하나 이상의 다른 화합물을 제거하거나, 희석하는 것을 의미한다. 분리 또는 정제 단계 동안 제거 또는 희석될 수 있는 화합물 성분에는 화학적 반응 생성물, 미반응 화학물질, 단백질, 탄수화물, 지질 및 미결합 분자가 포함된다.
용어 '약'이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.
이러한 용어들에 더하여, 필요한 경우 기타 용어들이 명세서 내의 다른 곳에서 정의된다. 본원에서 달리 명확하게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 업계 용어들은 업계에서 인식하는 의미를 가질 것이다.
이하, 본 명세서에 의해 개시되는 내용을 상세히 설명한다.
생물활성 신호전달 지질
지질 및 그의 유도체는 세포막 내의 단순한 구조적 요소로서 또는 β-산화, 해당 작용 또는 그 밖의 대사 공정을 위한 에너지 공급원으로서가 아니라, 의학 연구를 위한 중요한 표적으로서 현재 인식되고 있다. 특히, 특정 생물 활성 지질은 동물 및 인간의 질환에서 중요한 신호전달 매개물로서 기능한다. 원형질 막의 대부분의 지질이 단지 구조적인 역할을 수행할 뿐이지만, 그들 중 아주 극소수는 세포 외 자극을 세포 내로 전달하는 역할을 수행한다. 지질 신호전달 경로는 성장 인자, 염증성 시토카인을 포함하는 다양한 세포 외 자극 인자에 의해 활성화되며, 세포자멸, 분화 및 증식과 같은 세포 운명 결정을 조절한다.
리소지질
리소지질은 극성 헤드 및 단일 탄화수소 골격을 함유하는 저분자량 지질이다. sn-3에서의 극성 헤드와 관련하여, 탄화수소쇄는 sn-2 및/또는 sn-1 위치(들)에 위치할 수 있다. 이들 지질은 신호전달 생물 활성 지질을 대표하며, 이들의 생물학적 및 의학적 중요성은 치유, 진단/예방 또는 연구 목적으로 지질 신호전달 분자를 표적화하는 것에 의해 달성될 수 있다는 점에서 강조된다. 의학적으로 중요한 리소지질의 특정 예는 S1P (스핑고이드 골격)이다. 그 밖의 리소지질에는 LPA (글리세롤 골격), 스핑고신, 리소포스파티딜콜린 (LPC), 스핑고실포스포릴콜린 (리소스핑고미엘린), 세라미드, 세라미드-1-포스페이트, 스핑가닌 (디히드로스핑고신), 디히드로스핑고신-1-포스페이트 및 N-아세틸-세라미드-1-포스페이트가 포함된다.
스핑고지질
스핑고지질은 스핑고이드염기의 백본(backbone)을 포함하며, 지방족 아미노알코올의 집합체를 함유하는 지질군이다. 스핑고지질은 세포 신호전달 및 조절 분자로서 또한 작용하는 세포막의 1차적인 구조적 성분이다. S1P, 디히드로-S1P(DHS1P) 및 스핑고실포스포릴콜린(SPC)의 구조적 골격은 스핑고미엘린으로부터 유래된 스핑고신을 기반으로 한다. 스핑고지질 신호전달 매개물인 세라미드(CER), 스핑고신(SPH) 및 스핑고신-1-포스페이트(S1P)가 가장 광범위하게 연구되었고, 최근에는 심혈관계, 혈관신생 및 종양 생물학에서의 이의 역할이 인정되었다.
스핑고신-1-포스페이트 (Sphingosine-1-Phosphate; S1P)
세포 표면 S1P 수용체의 광범위한 발현은 S1P가 증식, 부착, 수축, 운동성, 형태 발생, 분화, 및 생존을 비롯한 다양한 스펙트럼의 세포 반응에 영향을 미치도록 한다. 이러한 반응 스펙트럼은 세포 및 조직 시스템 내의 S1P 수용체의 중첩된 또는 독특한 발현 패턴에 좌우된다. S1P를 수반하는 다양한 세포 프로세스의 조절은 특히 뉴런 신호전달, 혈관 긴장도, 상처 치유, 면역 세포 트래피킹(trafficking), 생식, 및 심혈관 기능에 대한 특별한 영향이 있다. 이러한 시스템 내의 S1P의 내인성 수준의 변경은 암, 염증, 혈관신생, 심장 질환, 천식, 및 자가면역 질환을 비롯하여 여러 병리생리학적 병태를 유도하는 악영향이 있을 수 있다. 따라서, S1P는 여러 병리생태학적 병태, 특히 암, 염증, 혈관신생, 심장 질환, 천식, 자가면역, 또는 골 관련 질환 발생 위험을 진단할 수 있는 바이오마커가 될 수 있다.
바이오마커로써 활용가능성이 높은 S1P를 이용하여 면역 진단 키트를 제조하기 위해서는, 키트를 구성하는 플레이트 또는 플레이트에 부착된 지지 부재에 S1P를 고정(fix, attach)시킬 필요가 있다. 상기 플레이트는 면역 진단 키트를 구성하는 일 요소로써, 바이오 마커와 완충액 등이 담기는 공간을 제공해 주는 것일 수 있다. 상기 플레이트는 폴리스티렌, 폴리프로피렌, 폴리카보네이트, 또는 나일론과 같은 고분자 물질로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 플레이트는 나이트로 셀룰로우즈, 셀룰로우즈, 셀룰로우즈 아세테이트, 폴리에틸렌 등의 각종 합성 중합체로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 지지 부재는 면역 진단 키트를 구성하는 다른 요소일 수 있다. 상기 지지 부재는 플레이트와 직접적 또는 간접적으로 접촉하여 바이오 마커인 S1P가 고정될 수 있도록 지지체의 역할을 제공해 주는 것일 수 있다. 상기 지지 부재는 유리, 다당류, 폴리아크릴아미드, 폴리스티렌, 폴리비닐 알코올, 실리콘 또는 단백질 분자로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
S1P는 sn-1에 탄화수소쇄, sn-3에 극성 헤드를 가지는 화학 구조이다. S1P를 이용한 면역 진단을 수행하기 위해서, S1P 항원결정기의 주요 부분인 극성 헤드는 노출시켜야 한다. 따라서, S1P 면역 진단 키트는 S1P 유사체의 극성 헤드 부위를 제외한 sn-2 또는 sn-1 부분을 이용하여 플레이트에 고정할 것이 요구된다. S1P의 sn-2 또는 sn-1 부분의 탄화수소쇄를 이용하여 플레이트에 고정시키는 것은 반응성의 측면에서 용이하지 않다. 따라서, S1P를 바이오마커로 사용하기 위해서 플레이트에 고정시키는 것이 용이한 S1P 유사체를 별도로 합성하여, 해당 유사체를 면역 진단용 키트의 플레이트에 고정시키는 방법을 사용하여야 한다.
알콕시아민은 특정 기능기와 화학 반응을 통해 화학 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 알콕시아민은 에폭시기와 반응성이 높아, 화학 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 알콕시아민은 카보닐기를 가진 분자와 반응성이 높아, 화학 결합을 형성하여 매우 안정한 옥심 화합물을 형성할 수 있다. 상기 카보닐기를 가진 분자는 알데하이드, 케톤, 카복실산과 그 유도체인 에스터와 아마이드, 및 케텐 등을 포함하는 분자일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 따라서, S1P-알콕시아민 화합물은 면역 진단용 키트의 제조에 제공될 수 있다.
본 명세서에 의해 개시되는 일 양태에 따르면, 새로운 S1P 유사체의 합성 방법이 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 일 실시예에 따르면 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)로부터 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법이 제공된다.
예를 들어, 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)로부터 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법은 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)인 하기 화학식 3의 화합물로부터 S1P 유사체인 하기 화학식 1의 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법으로써,
a) 하기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고;
b) 하기 화학식 4의 화합물로부터 아미노알코올 전구 물질을 이용하여 하기 화학식 5의 화합물을 제조하고;
c) 하기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 하기 화학식 6의 화합물을 제조하고;
d) 하기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 하기 화학식 7의 화합물을 제조하고;
e) 하기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 하기 화학식 8의 화합물을 제조하고;
f) 하기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기로 변경하여 하기 화학식 9의 화합물을 제조하고;
g) 하기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 하기 화학식 10의 화합물을 제조하고; 및
h) 하기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하는 것을 포함하는
하기 화학식 1의 스핑고신-1-포스페이트 유사체의 제조 방법이다.
상기 공정 a)는 하기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하는 공정이다(도 3).
상기 공정 a)에 의해 상기 화학식 3의 화합물에서 하이드록실기의 수소가 제거될 수 있다.
상기 공정 a)에 의해 상기 화학식 3의 화합물에서 하이드록실기의 수소가 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 치환되어 상기 화학식 4의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 3의 화합물에서 하이드록실기의 수소는 하이드록실기 보호기로 치환되어 상기 화학식 4의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 a)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 산소 원자를 보호하기 위한 것이다.
상기 하이드록실기 보호기는 후술하는 공정들에 대해서 하이드록실기에 비하여 반응성이 더 낮은 특징을 가질 수 있으며, 아울러, 공정 e)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 e)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 하이드록실기 보호기는 다시 수소 원자로 치환될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 3의 화합물의 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 하이드록실기가 공정 b) 내지 공정 d)로부터 보호될 수 있다.
상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 tert-부틸다이메틸실릴 에테르(tert-Butyldimethylsilyl ether), tert-부틸다이페닐실릴 에테르(tert-Butyldiphenylsilyl ether) 및 트리이소프로필릴실릴 에테르(triisopropylsilyl ether)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다. 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 1 내지 4 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 3]
Figure pat00013
[화학식 4]
Figure pat00014
상기 공정 b)는 상기 화학식 4의 화합물로부터 아미노알코올 전구 물질을 이용하여 하기 화학식 5의 화합물을 제조하는 공정이다(도 4).
상기 공정 b)에 의해 상기 화학식 4의 화합물에서 탄소 삼중 결합에 연결된 수소가 제거될 수 있다.
상기 화학식 4의 화합물에서 탄소 삼중 결합에 연결된 수소는 아미노알코올 전구 물질로 치환되어 상기 화학식 5의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 b)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 탄화수소쇄의 sn-3 위치에 아미노알코올 전구 물질을 제공하기 위한 것이다.
상기 공정 b)는 후술하는 공정들에 의해 아미노알코올을 제공하기 위한 것으로, 공정 h)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 h)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 아미노알코올 전구 물질은 아미노알코올로 변경될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 4의 화합물의 탄화수소쇄의 sn-3 위치에 있는 탄소 삼중 결합에 연결된 수소가 공정 c) 내지 공정 g)에 아미노알코올 전구 물질을 제공할 수 있다.
상기 아미노알코올 전구 물질은 아미노알코올의 N이 앞쪽으로 나오는 구조 및 하이드록실기가 뒤쪽으로 들어간 구조를 가지는 화합물일 수 있다.
상기 아미노알코올 전구 물질은 하기 화학식 13의 가너스 알데히드(Garner's aldehyde)일 수 있다.
상기 공정 b)에서 상기 아미노알코올 전구 물질과 함께 유기리튬화합물이 사용될 수 있다.
상기 유기리튬화합물은 n-부틸리튬, sec-부틸리튬 및 tert-부틸리튬으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다. 상기 유기리튬화합물은 1 내지 4 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 5]
Figure pat00015
[화학식 13]
Figure pat00016
상기 공정 c)는 상기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 하기 화학식 6의 화합물을 제조하는 공정이다(도 5).
상기 공정 c)에 의해 상기 화학식 5의 화합물에서 탄소 삼중 결합이 탄소 이중 결합으로 변경될 수 있다.
상기 공정 c)에 의해 상기 화학식 5의 화합물에서 탄소 삼중 결합에 수소가 도입되어 탄소 이중 결합을 가지는 상기 화학식 6의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 5의 화합물에서 탄소 삼중 결합이 환원되어 탄소 이중 결합을 가지는 상기 화학식 6의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 탄소 삼중 결합을 환원시키기 위하여 환원제가 이용될 수 있다.
상기 환원제는 sn-3 위치의 N이 앞쪽으로 나오는 구조 및 하이드록실기가 뒤쪽으로 들어간 구조를 유지하면서 탄소 삼중 결합을 탄소 이중 결합으로 환원하는 시약이 이용될 수 있다.
상기 공정 c)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 탄화수소쇄에 탄소 이중 결합 형태를 제공하기 위한 것이다.
상기 환원제는 하기 화학식 14의 Red-Al (sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminumhydride; NaAlH2(OCH2CH2OCH3)2)이 이용될 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00017
[화학식 14]
Figure pat00018
상기 공정 d)는 상기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 하기 화학식 7의 화합물을 제조하는 공정이다(도 6).
상기 공정 d)에 의해 상기 화학식 6의 화합물에서 3번 탄소에 결합된 하이드록실기에서 수소가 제거될 수 있다.
상기 공정 d)에 의해 상기 화학식 6의 화합물에서 3번 탄소에 결합된 하이드록실기의 수소가 아세틸화 될 수 있다.
상기 공정 d)에 의해 상기 화학식 6의 화합물에서 3번 탄소에 결합된 하이드록실기의 수소가 아세틸기로 치환되어 상기 화학식 7의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 6의 화합물에서 하이드록실기의 수소는 피리딘과 함께 제공된 무수화물에 의해 아세틸화 되어 상기 화학식 7의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 d)는 후술하는 공정들에 대해서 3번 탄소에 하이드록실기에 비하여 반응성이 더 낮은 특징을 가질 수 있으며, 아울러 공정 h)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 h)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 아세틸기는 다시 수소원자로 치환될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 6의 화합물의 3번 탄소에 연결된 하이드록실기가 공정 e) 내지 g)로부터 보호될 수 있다.
상기 공정 d)에서 상기 무수화물은 아세트산 무수물(acetic anhydride) 및 하기 화학식 15의 아세틸 할라이드(acetyl halide; CH3-CO-X)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다. 상기 무수화물 화합물은 10 내지 20 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 7]
Figure pat00019
[화학식 15]
Figure pat00020
[상기 화학식 15에서, X는 할로겐 원자로부터 선택된다.]
상기 공정 e)는 상기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 하기 화학식 8의 화합물을 제조하는 공정이다(도 7).
상기 공정 e)에 의해 상기 화학식 7의 화합물에서 하이드록실기 보호기가 제거될 수 있다.
상기 공정 e)에 의해 상기 화학식 7의 화합물에서 하이드록실기 보호기가 수소 원자로 치환되어 상기 화학식 8의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 7의 화합물에서 하이드록실기 보호기는 수소 원자로 치환되어 탄화수소쇄의 sn-1에 하이드록실기를 가지는 상기 화학식 8의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 e)는 후술하는 공정 f)에 하이드록실기를 제공하기 위한 것이다.
상기 하이드록실기는 후술하는 공정들에 대해서 상기 하이드록실기 보호기에 비하여 반응성이 더 높은 특징을 가질 수 있으며, 아울러, 공정 f)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 f)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 하이드록실기는 다시 치환될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 7의 화합물의 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 하이드록실기 보호기가 상기 화학식 8의 화합물의 sn-1 위치에 있는 하이드록실기로 치환되어 후술하는 공정에 제공된다.
상기 공정 e)는 KF, CsF, HF, 및 n-Bu4NF로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 화합물이 사용될 수 있다. 상기 화합물은 5 내지 10 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 8]
Figure pat00021
상기 공정 f)는 상기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기로 변경하여 하기 화학식 9의 화합물을 제조하는 공정이다(도 8).
상기 공정 f)에 의해 상기 화학식 8의 화합물에서 하이드록실기가 제거될 수 있다.
상기 공정 f)에 의해 상기 화학식 8의 화합물에서 하이드록실기가 보다 이탈기로의 기능을 잘 하는 다른 기능기로 치환되어 상기 화학식 9의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 좋은 이탈기는 하이드록실기에 비하여 친핵성 반응을 더 잘 하는 기능기이다.
상기 화학식 8의 화합물에서 하이드록실기는 보다 좋은 이탈기로 치환되어 상기 화학식 9의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 f)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 하이드록실기보다 더욱 친핵성 반응을 더 잘하는 기능기를 공하기 위한 것이다.
상기 좋은 이탈기는 후술하는 공정들에 대해서 하이드록실기에 비하여 더 좋은 이탈기로서의 특징을 가질 수 있으며, 아울러 공정 g) 에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 g) 사용되는 화합물에 의하여 상기 좋은 이탈기는 제거될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 8의 화합물의 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 하이드록실기가 상기 화학식 9의 화합물의 sn-1 위치에 있는 좋은 이탈기로 치환되어 후술하는 공정에 제공된다.
상기 공정 f)의 하이드록실기보다 좋은 이탈기는 파라-톨루엔설폰산 (p-toluenesulfonate), 메테인설폰산(methanesulfonate), 파라-니트로벤조에이트(p-nitrobenzoate), 파라-니트로벤젠설폰산(p-nitrobenzenesulfonate), 파라-브로모벤젠설폰산(p-bromobenzenesulfonate) 및 트리플루로메테인설폰산(trifluoromethanesulfonate)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기능기는 10 내지 30 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 9]
Figure pat00022
상기 공정 g)는 상기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 하기 화학식 10의 화합물을 제조하는 공정이다(도 9).
상기 공정 g)의 도입된 기능기를 변경하는 화합물은 하기 화학식 16의 N-Boc-하이드록실아민(N-Boc-hydroxylamine) 화합물일 수 있다.
상기 공정 g)에 의해 상기 화학식 9의 화합물에서 좋은 이탈기가 제거될 수 있다.
상기 공정 g)에 의해 상기 화학식 9의 화합물에서 좋은 이탈기가 N-Boc-하이드록실아민(N-Boc-hydroxylamine) 화합물과 친핵반응을 일으킬 수 있다.
상기 N-Boc-하이드록실아민은 DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)와 함께 사용될 수 있다.
상기 DBU는 N-Boc-하이드록실아민의 하이드록실기를 활성화시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 화학식 9의 화합물에서 sn-1 위치에 있는 좋은 이탈기는 O-N-Boc으로 치환되어 상기 화학식 10의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 g)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 0-NH-Boc을 제공하기 위한 것이다.
상기 0-NH-Boc은 후술하는 공정들에 대하여 아민의 전구체, 더욱 상세하게는를 알콕시아민의 전구체를 제공하는 역할을 하며, 아울러 공정 k)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 k)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 0-NH-Boc은 알콕시아민으로 치환될 수 있다.
이로써 상기 화학식 9의 화합물은 탄화수소쇄의 sn-1 위치에 있는 좋은 이탈기가 상기 화학식 10의 sn-1 위치에 있는 0-NH-Boc으로 치환되어 후술하는 공정에 제공된다.
[화학식 10]
Figure pat00023
[화학식 16]
Figure pat00024
상기 공정 h)는 상기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하는 공정이다(도 10).
상기 공정 h)에 의해 상기 화학식 10의 화합물에서 아미노알코올 전구체가 변경될 수 있다.
상기 공정 h)에 의해 상기 화학식 10의 화합물에서 아미노알코올 전구체가 아미노알코올로 변경되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 h)에 의해 상기 화학식 10의 화합물에서 아세토나이드가 아미노알코올로 변경되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 h)에 의해 상기 화학식 10의 화합물에서 Boc가 제거될 수 있다.
상기 공정 h)에 의해 상기 화학식 10의 화합물에서 Boc가 수소 원자로 치환 되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 10의 화합물에서 아미노알코올 전구체가 환원되어 sn-3 위치에 아미노알코올을 가지는 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 h)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 sn-3 위치에 아미노알코올을 제공할 수 있으며, 아울러 공정 i)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 i)에서 아미노알코올의 수소 원자 일부는 Boc로 치환될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 10의 화합물의 탄화수소쇄의 sn-3 위치에 있는 아미노알코올 전구체가 상기 화학식 11의 sn-3 위치에 있는 아미노알코올로 치환되어 후술하는 공정에 제공된다.
[화학식 2]
Figure pat00025
[상기 화학식 2 내지 화학식 10에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
본 명세서에 의해 개시되는 다른 실시예에 따르면 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 합성하는 다른 방법이 더 제공된다.
예를 들어, S1P 유사체인 상기 화학식 1의 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법으로써, 전술한 공정 a) 내지 공정 h) 에
i) 하기 화학식 2의 화합물에 포함된 아민기를 상기 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 11의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법이 추가적으로 제공된다.
상기 공정 i)는 하기 화학식 2의 화합물에 포함된 아민기를 상기 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 11의 화합물을 제조하는 공정이다(도 11).
상기 공정 i)에 의해 상기 화학식 2의 화합물에서 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기의 일 수소 원자가 제거된다.
상기 공정 i)에 의해 상기 화학식 2의 화합물에서 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기의 일 수소 원자가 Boc로 치환되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 아민기에 비해 상기 아민기의 일 수소 원자가 Boc로 치환된 경우, 아민기보다 반응성이 작아질 수 있다.
상기 Boc는 아민기 보호기로 기능할 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물에서 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기의 일 수소 원자는 상기 수소 원자보다 반응성이 작은 다른 기능기로 치환되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물에서 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기의 일 수소 원자는 상기 Boc로 치환되어 상기 화학식 11의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 i)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기를 보호하기 위한 것이다.
상기 아민기 보호기는 후술하는 공정들에 대해서 아민기에 비하여 반응성이 더 낮은 특징을 가질 수 있으며, 아울러 공정 k)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 k)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 아민기 보호기는 다시 수소 원자로 치환될 수 있다.
이로써, 상기 화학식 2의 화합물의 탄화수소쇄의 2번 탄소에 연결된 아민기 및 sn-1 위치에 있는 아민기는 공정 j)로부터 보호될 수 있다.
상기 공정 i)의 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 디-tert-부틸 디카보네이트(di-tert-butyl dicarbonate; Boc2O), 9-플루오렌일메틸 카바메이트(9-fluorenylmethyl carbamate), tert-부틸 카바메이트(tert-butyl carbamate), 벤질 카바메이트(benzyl carbamate), 아세트아마이드(acetamide), 트리플루로아세트아마이드(trifluoroacetamide), 프탈이미드(phthalimide), 벤질아민(benzylamine), 트리페닐메틸아민(triphenylmethylamine), 벤질리덴아민(benzylideneamine) 및 파라-톨루엔설폰아미드(p-toluenesulfonamide)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 2 내지 5 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 2]
Figure pat00026
[화학식 11]
Figure pat00027
본 명세서에 의해 개시되는 또 다른 실시예에 따르면 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 합성하는 또 다른 방법이 더 제공된다.
예를 들어, S1P 유사체인 상기 화학식 1의 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법으로써, 전술한 공정 a) 내지 공정 i) 에
j) 상기 화학식 11의 화합물로부터 포스폰산 에스테르(phosphonate ester)를 이용하여 하기 화학식 12의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법이 추가적으로 제공된다.
상기 공정 j)는 상기 화학식 11의 화합물로부터 포스폰산 에스테르(phosphonate ester)를 이용하여 하기 화학식 12의 화합물을 제조하는 공정이다(도 12).
상기 공정 j)에 의해 상기 화학식 11의 화합물에서 sn-3 위치에 있는 하이드록실기의 수소가 제거될 수 있다.
상기 공정 j)에 의해 상기 화학식 11의 화합물에서 1번 탄소에 연결된 하이드록실기의 수소가 제거될 수 있다.
상기 공정 j)에 의해 상기 화학식 11의 화합물에서 sn-3 위치에 있는 하이드록실기의 수소가 PO(OR1,2)2로 치환되어 상기 화학식 12의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 11의 화합물에서 sn-3 위치에 있는 하이드록실기의 수소는 PO(OR1,2)2로 치환되어 상기 화학식 12의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 공정 j)는 후술하는 공정들에 진행되는 도중 상기 탄화수소쇄의 sn-3 위치에 포스폰산 에스테르를 제공하기 위한 것이다.
상기 포스폰산 에스테르는 후술하는 공정들에 대해서 포스페이트를 제공할 수 있으며, 아울러, 공정 k)에서 구체적으로 설명하겠지만, 공정 k)에서 사용되는 화합물에 의하여 상기 포스폰산 에스테르의 잔기는 수소원자로 치환될 수 있다.
상기 공정 j)에서 포스폰산 에스테르와 함께 하기 화학식 17의 N-메틸이미다졸(N-methylimidazole; NMI)이 사용될 수 있다.
상기 NMI는 염기로서, 1번 탄소에 연결된 하이드록실기를 활성화 시키는데 이용될 수 있다.
상기 포스폰산 에스테르는 하기 화학식 18의 포스폰산 에스테르(phosphonate ester; R3PO(OR1,2)2)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 포스폰산 에스테르 화합물은 2 내지 20 당량 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
[화학식 12]
Figure pat00028
[화학식 17]
Figure pat00029
[화학식 18]
Figure pat00030
[상기 화학식 12 및 18에서,
R3은 플루오르를 제외한 할로겐 원자, HSO4, 또는 파라-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonate)으로부터 선택되고;
R1,2는 H 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬기로부터 선택된다.]
본 명세서에 의해 개시되는 또 다른 실시예에 따르면 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 합성하는 또 다른 방법이 더 제공된다.
예를 들어, S1P 유사체인 상기 화학식 1의 S1P-알콕시아민을 합성하는 방법으로써, 전술한 공정 a) 내지 공정 j) 에
k) 상기 화학식 12의 화합물에 포함된 O-아실기를 수소 원자로 변경하여 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법이 추가적으로 제공된다.
상기 공정 k)는 상기 화학식 12의 화합물에 포함된 O-아실기를 수소 원자로 변경하여 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 공정이다(도 13).
상기 공정 k)에 의해 상기 화학식 12의 화합물에 포함된 O-아실기가 제거될 수 있다.
상기 공정 k)에 의해 상기 화학식 12의 화합물에 포함된 포스폰산 에스테르의 OR1, OR2, 2번 탄소에 연결된 N과 결합하고있는 Boc 및 sn-1 위치의 Boc가 수소 원자로 치환되어 상기 화학식 13의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 화학식 12의 화합물에서 O-아실기는 수소 원자로 치환되어 상기 화학식 13의 화합물이 제조될 수 있다.
상기 O-아실기는 포스폰산 에스테르의 OR1, OR2, 2번 탄소에 연결된 N과 결합하고있는 Boc 및 sn-1 위치의 Boc이다.
상기 포스폰산 에스테르의 OR1 및 OR2가 수소 원자로 치환되어, 상기 화합물 13의 sn-3 위치에 포스페이트가 제공된다.
상기 2번 탄소에 연결된 N과 결합하고있는 Boc 및 sn-1 위치의 Boc가 수소 원자로 치환되어, 상기 화합물 13의 2번 탄소에 아민 및 sn-1 위치에 알콕시아민기가 제공된다.
이로써, 상기 화학식 12의 O-아실기는 상기 화합물 13의 sn-3 위치에 포스페이트, 2번 탄소에 아민기 및 sn-1 위치에 알콕시아민기를 제공한다.
상기 O-아실기를 수소 원자로 변경하는 반응는 트리메틸실릴 브로마이드(trimethylsilyl bromide; Me3SiBr), 트리브로모보레인(tribromoborane; BBr3), 하이드로브롬산(hydrobromate; HBr) 및 다이메틸폼아미드(dimethylformamide) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 화합물이 사용될 수 있다. 상기 O-아실기를 수소 원자로 변경하는 화합물은 5 내지 15 당량 사용될 수 있다. 상기 O-아실기를 수소 원자로 변경하는 화합물은 물과 함께 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00031
[상기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 11 및 화학식 12에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
각 공정에 관한 통상적 기술 내용은 당업계에 공지되어 있는 종래의 유기 합성 방법을 참조하여 이해할 수 있다.
본 명세서에 의해 개시되는 또 다른 실시예에 따르면 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)로부터 스핑고신 유사체, 구체적으로는 스핑고신-알콕시아민을 합성하는 방법이 제공된다.
예를 들어, 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)로부터 스핑고신 유사체, 구체적으로는 스핑고신-알콕시아민을 합성하는 방법은 1-알카인-n-올(HCC(CH2)n-OH)인 상기 화학식 3의 화합물로부터 스핑고신 유사체인 상기 화학식 2의 스핑고신 -알콕시아민을 합성하는 방법으로써,
a) 상기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 상기 화학식 4의 화합물을 제조하고;
b) 상기 화학식 4의 화합물로부터 아미노알코올 전구물질을 이용하여 상기 화학식 5의 화합물을 제조하고;
c) 상기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 상기 화학식 6의 화합물을 제조하고;
d) 상기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 상기 화학식 7의 화합물을 제조하고;
e) 상기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 상기 화학식 8의 화합물을 제조하고;
f) 상기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기로 변경하여 상기 화학식 9의 화합물을 제조하고;
g) 상기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 상기 화학식 10의 화합물을 제조하고; 및
h) 상기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 상기 화학식 2의 화합물을 제조하는 것을 포함하는
상기 화학식 2의 스핑고신 유사체의 제조 방법이다.
상기 공정 a) 내지 공정 h) 의 구체적인 사항은 전술한 각 공정에 대한 설명과 같다.
본 명세서에 의해 개시되는 다른 양태에 따르면, 새로운 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P) 유사체 화합물이 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 일 실시예에 따르면, 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate; S1P) 유사체, 구체적으로는 하기 화학식 1의 S1P-알콕시아민이 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 다른 실시예에 따르면, 스핑고신 유사체, 구체적으로는 하기 화학식 2의 스핑고신-알콕시아민이 제공된다.
[화학식 1]
Figure pat00032
[화학식 2]
Figure pat00033
[상기 화학식 1 및 화학식 2에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
본 명세서에 개시된 새로운 S1P 유사체는 sn-1에 알콕시아민기를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 알콕시아민기는 친수성이며, 산화도가 높은 기능기인 화학적 특성이 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 개시된 새로운 S1P 유사체인 S1P-알콕시아민은 수용성이며, 공기중에서 추가적인 산화가 거의 없어 공기중에서의 산화에 대한 안정성이 높다. 또한, 상기 알콕시아민기는 이와 특이적 또는 선택적으로 화학 반응을 수행하는 특정 기능기와 결합을 형성할 수 있다. 상기 특정 기능기는 에폭시기, 카보닐기 등이 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 카보닐기는 알데하이드, 케톤, 카복실산과 그 유도체인 에스터와 아마이드, 및 케텐 등에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 이에 따라, 본 명세서에서 개시된 새로운 S1P 유사체인 S1P-알콕시아민은 이와 특이적 또는 선택적으로 화학 반응을 수행하는 특정 기능기와 결합을 형성할 수 있다.
따라서 본 명세서에 의하면, 수용성 및 공기중에서의 산화에 대한 안정성이 향상된 S1P 유사체가 제공된다. 또한, 알콕시아민과 특이적 또는 선택적으로 화학 반응을 수행하는 특정 기능기와 결합을 형성할 수 있는 S1P 유사체가 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 또 다른 양태에 따르면, 새로운 S1P 유사체 화합물 및/또는 이들의 합성 방법의 용도로서, S1P 유사체를 포함하는 면역 진단 키트가 제공된다.
본 명세서에 의해 개시되는 일 실시예에 따르면 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 포함하는 면역 진단 키트가 제공된다.
예를 들어, 플레이트; 및
상기 플레이트에 고정되는 하기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체를 포함하는 면역 진단 키트가 제공된다.
[화학식 1]
Figure pat00034
[상기 화학식 1에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택된다.]
상기 플레이트는 S1P가 도포 되는 것일 수 있다. 상기 플레이트는 폴리스티렌, 폴리프로피렌, 폴리카보네이트, 또는 나일론의 고분자 물질로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 플레이트는 나이트로 셀룰로우즈, 셀룰로우즈, 셀룰로우즈 아세테이트, 폴리에틸렌 등의 각종 합성 중합체로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 플레이트는 상기 S1P 유사체의 알콕시아민기와 반응할 수 있는 기능기를 가질 수 있다. 상기 기능기는 에폭시기, 카보닐기 등이 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 카보닐기는 알데하이드, 케톤, 카복실산과 그 유도체인 에스터와 아마이드, 및 케텐 등에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 플레이트는 S1P 유사체를 직접적 및/또는 간접적으로 고정시킬 수 있다. 상기 플레이트는 기능기를 포함하며, 상기 기능기와 S1P 유사체의 알콕시아민기는 화학 반응을 통해 결합을 형성할 수 있다. 따라서 기능기를 포함하는 플레이트에 S1P 유사체를 직접적 및/또는 간접적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, S1P-알콕시아민 화합물은 에폭시화 된 플레이트에 직접적 및/또는 간접적으로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들어, S1P-알콕시아민 화합물은 카보닐기를 포함하는 플레이트에 직접적 및/또는 간접적으로 고정시킬 수 있다.
본 명세서에 의해 개시되는 다른 실시예에 따르면 S1P 유사체, 구체적으로는 S1P-알콕시아민을 이용한 다른 면역 진단 키트가 더 제공된다.
예를 들어, 플레이트; 및
상기 플레이트에 고정되는 상기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체를 포함하는 면역 진단 키트에 있어서,
지지 부재를 더 포함하는 면역 진단 키트가 제공된다.
상기 지지 부재는 플레이트와 S1P 유사체를 매개하는 역할을 제공할 수 있다. 상기 지지 부재는 플레이트에 접촉된 구조일 수 있다. 상기 지지 부재는 S1P 유사체와 접촉된 구조일 수 있다. 상기 지지 부재는 플레이트에 직접적 및/또는 간접적으로 접촉된 구조일 수 있다. 상기 지지 부재는 S1P 유사체에 직접적 및/또는 간접적으로 접촉된 구조일 수 있다.
상기 지지 부재는 유리, 다당류, 폴리아크릴아미드, 폴리스티렌, 폴리비닐 알코올, 실리콘 또는 단백질 분자로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 지지 부재는 바람직하게는 폴리아크릴아미드 또는 단백질 분자일 수 있다. 상기 지지 부재는 더욱 바람직하게는 단백질 분자일 수 있다.
상기 지지 부재는 상기 스핑고신-1-포스페이트 유사체의 알콕시아민기와 반응할 수 있는 기능기를 가질 수 있다. 상기 기능기는 에폭시기, 카보닐기 등이 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 카보닐기는 알데하이드, 케톤, 카복실산과 그 유도체인 에스터와 아마이드, 및 케텐 등에 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 지지 부재는 상기 플레이트와 물리적 또는 화학적으로 접촉될 수 있다.
상기 지지 부재는 S1P 유사체를 직접적 및/또는 간접적으로 고정시킬 수 있다. 상기 지지 부재는 기능기를 포함하며, 상기 기능기와 S1P 유사체의 알콕시아민기는 화학 반응을 통해 결합을 형성할 수 있다. 따라서 기능기를 포함하는 지지 부재에 S1P 유사체를 직접적 및/또는 간접적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, S1P-알콕시아민 화합물은 에폭시화 된 지지 부재에 직접적으로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들어, S1P-알콕시아민 화합물은 카보닐기를 포함하는 지지 부재에 직접적 및/또는 간접적으로 고정될 수 있다.
상기 지지 부재는 플레이트와 접촉할 수 있다. 상기 지지 부재는 플레이트와 접촉을 통하여 S1P 유사체를 플레이트에 간접적으로 고정시킬 수 있다.
상기 플레이트 또는 상기 지지 부재에 S1P 유사체가 직접적으로 고정되는 경우, 별도의 링커가 필수적으로 요구되지 않는다. 즉, 링커의 유무에 구애 받지 않는다. 따라서, S1P 유사체를 이용한 면역 진단 키트 제작 공정에서, 종래의 제작 공정에 비하여 제작 단계를 합리적으로 간소화시킬 수 있다.
상기 면역 진단 키트는 엘라이자(enzyme-linked immunosorbent assay; ELISA) 키트 또는 현장현시검사(point-of-care testing; POCT) 키트일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 엘라이자는 직접 엘라이자(direct ELISA), 간접 엘라이자(indirect ELISA), 샌드위치 엘라이자(sandwich ELISA) 및 경쟁적 엘라이자(Competitive ELISA)를 포함한다.
이하, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 명세서에 의해 개시되는 내용을 예시하기 위한 것으로서, 본 명세서에 의해 개시되는 내용의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "함유하다" 및 "포함하다"란 말은 제시된 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에서 기술된 합성 접근법은 주로 종래의 유기 화학을 사용하는 구조적 요소의 연속 첨가에 의하여 S1P 유사체의 제조를 초래한다. 이 예에서 설명된 합성 방식의 각 공정은 도 3 내지 도 13에서 제공되며, 전체 공정은 도 14에서 제공된다. 아래의 합성 설명에서의 화합물 번호는 도 3 내지 도 13에서 번호가 매겨진 구조를 나타낸다.
[실시예 1] 화합물 3으로부터 화합물 4로의 합성
Ar 대기하에서 화합물 3 (1 g, 29.7124 mmol)을 다이메틸포름아미드 (dimethyl form amide; DMF) (40 mL)에 녹이고 이미다졸(3.03 g, 44.5686 mmol)을 넣어 주었다. 반응 혼합물을 0 ℃로 낮춘 후, TBDPSCl(tert-Butyldiphenylsilyl chloride) (9.27 mL, 35.6549 mmol)를 천천히 적가하고, 실온으로 올려서 4 시간 동안 교반한다. 반응 완료 후 감압 농축하여 다이메틸포름아미드를 제거한 후, 잔여물을 다이클로로메테인(dichloromethane; DCM; methylene chloride; MC)에 녹인 후, NaHCO3 수용액 그리고 염수(brine)로 세척 후 Na2SO4로 건조하여 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 4 (12 g, 98%)를 수득했다(도 3).
[실시예 2] 화합물 4로부터 화합물 5로의 합성
Ar 대기하에서 화합물 4 (12.2 g, 29.99 mmol)를 건조 상태의 테트라하이드로퓨란 (dry tetrahydrofuran; THF) (300 ml)에 녹이고 -70 ℃에서 n-부틸리튬 (22.5 ml, 44.9 mmol; 2M in hexane)을 천천히 적가한다. 같은 온도에서 30분 동안 교반하고 cooling bath를 제거하고 60분 동안 교반한다. 다시 -70 ℃ 이하로 하고 가너스 알데히드(Garner's aldehyde) (6.88 g, 29.9 mmol)를 dry THF (20 ml)에 녹여 적가한다. 30분 동안 같은 온도에서 교반하고 cooling bath를 제거한다. 2.5시간 후에 NH4Cl 포화 수용액을 가하여 반응을 종결한다. DCM (200 ml X 2)로 추출한다. 유기층을 Na2SO4로 건조하여 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 5 (9.9 g, 52 %)를 수득했다(도 4).
[실시예 3] 화합물 5로부터 화합물 6으로의 합성
Ar 대기하에서 화합물 5 (9.9g, 15.6 mmol)를 dry THF (100 ml)에 녹이고 -70 ℃ 에서 Red-Al 70% in toluene (13.22 ml, 66.7 mmol, 60% in toluene)를 천천히 적가한다. 1 시간 후 cooling bath를 제거하고 상온에서 하룻밤 동안 반응시킨다. Ice-water bath에서 NH4Cl 포화 수용액 (200 ml)을 가하여 반응을 종결한다. 아세트산에틸 (Ethyl acetate; EtOAc) (300 ml X 3)로 추출한다. 유기층을 Na2SO4로 건조하여 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 6 (4.5 g, 45.3 %)을 수득했다(도 5).
[실시예 4] 화합물 6으로부터 화합물 7로의 합성
화합물 6 (1.9g, 2.98 mmol)을 피리딘(6 ml)에 녹이고 아세트산 무수물(Acetic anhydride) (3 mL)를 적가하였다. 박층크로마토그래피(Thin Layer Chromatography; TLC)로 모니터링하여 반응 완료 확인 후 1M 염산(HCl) 2회, 염수로 1회 세척한 후 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하여 화합물 7 (2.02 g, 100%) 을 수득했다. 추가적인 정제없이 다음 반응에 사용한다(도 6).
[실시예 5] 화합물 7로부터 화합물 8로의 합성
화합물 7 (crude 2.02 g, 2.98 mmol)을 dry THF (50 ml)에 녹이고 0 ℃에서 n-Bu4NF(13.97 ml, 13.97 mmol; 1 M in THF)를 천천히 적가한다. TLC 모니터링하여 반응 완료 확인 후 NH4Cl 포화 수용액 (200 ml)을 가하여 반응을 종결한다. EtOAc (300 ml X 3)로 추출한다. 추출한 유기층을 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하여 화합물 8 (1.32 g, 100%)을 수득했다. 추가적인 정제없이 다음 반응에 사용한다(도 7).
[실시예 6] 화합물 8로부터 화합물 9로의 합성
화합물 8 (crude 1.32 g, 2.98 mmol)을 피리딘(20 ml)에 녹이고 0 ℃에서 파라-톨루엔설포닐 클로라이드(p-Toluenesulfonyl chloride; p-TsCl) (9.93 g, 52.1 mmol)를 천천히 적가한다. TLC 모니터링하여 반응 완료 확인 후 1M HCl 2회, 염수로 1회 세척한 후 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 9 (1.57 g, 88.4 %)를 수득했다(도 8).
[실시예 7] 화합물 9로부터 화합물 10으로의 합성
화합물 9 (1.57 g, 2.64 mmol)를 다이에틸에테르(diethyl ether) (15 mL)에 녹이고 DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene) (1.967 mL, 13.17 mmol)를 적가 후, N-Boc-하이드록실아민 (N-Boc-hydroxylamine) (1.754 g, 13.17 mmol)을 가한다. 15분 후 반응 혼합물을 감압 농축하여 diethyl ether를 제거한 후, 상온에서 하루밤 동안 반응 시킨다. TLC 모니터링하여 반응 완료 확인 후 반응물을 EtOAc(100 mL)와 0.1M KHSO4, 0.1M NaOH, 염수로 세척한 후 유기층을 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하여 화합물 10 (1.45 g, 99.1%)을 수득했다. 추가적인 정제없이 다음 반응에 사용한다(도 9).
[실시예 8] 화합물 10으로부터 화합물 2로의 합성
화합물 10 (1.45 g, 2.61 mmol)을 THF(6 mL)에 녹이고 2N-HCl(6 mL)를 적가 후 75 ℃ 에서 가온하여 환류 반응시킨다. 반응 2 시간 후 감압하여 용매를 완전히 제거하였다. 잔사를 THF에 녹인 후 감압 농축 과정을 수 차례 반복하자 하얀색 고체인 화합물 2가 생성되었다. 추가적인 정제 없이 다음 반응에 사용한다(도 10).
[실시예 9] 화합물 2로부터 화합물 11로의 합성
화합물 2를 다시 DCM(5 mL), 메탄올(methanol; MeOH)(5 mL)에 녹이고, 테트라-에틸암모늄 (tetra-ethylammonium; TEA) (7.3 ml, 52.3 mmol)과 Boc2O (1.71 g, 7.84 mmol)를 가한다. TLC 모니터링하여 반응 완료 확인 후, 1M HCl 2회, 염수로 2회 세척한 후 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 11 (0.880 g, 71.0 %)을 수득했다(도 11).
[실시예 10] 화합물 11로부터 화합물 12로의 합성
화합물 11 (0.110 g, 0.232 mmol)을 Dry DCM(10 ml)에 녹이고 0 ℃에서 N-메틸이미다졸(N-methylimidazole; NMI) (0.056 mL, 0.697 mmol)을 천천히 적가한다. 이어서 0 ℃에서 PO(OMe)2Cl을 천천히 적가한다. TLC 모니터링하여 반응 완료 확인 후, 1M HCl 2회, 염수로 2회 세척한 후 Na2SO4로 건조 후 여과 및 농축하였다. 농축물은 컬럼 크로마토그래피법으로 분리 정제하여 화합물 12 (0.110 g, 84.3.0 %)를 수득했다(도 12).
[실시예 11] 화합물 12로부터 화합물 1로의 합성
화합물 12 (0.110 g, 0.196 mmol)를 Dry 아세토니트릴(Dry Acetonitrile; MeCN)(10 ml)에 녹이고 0 ℃에서 Me3SiBr (0.26 mL, 1.958 mmol)를 천천히 적가한다. 40분 후에 MeCN (10 ml)로 flask를 씻어 내린다. Ice-water bath를 제거하고 상온에서 교반한다. 90분 후에 sample를 취하여 NMR로 반응 종결 여부를 확인한다. 반응 종결 확인 후 water (3 ml)를 가하고 감압 농축한다. 잔류물을 ether(100 ml)에 녹이고 water(50 mlX3)로 추출한다. 수층을 감압 농축 후, 잔류물을 역상 컬럼(reverse column)으로 정제한다. RP-18 (40~63㎛) LiChroprep® Merck를 사용하였다(eluent, 50% H2O in MeOH to 100 % MeOH). 그 결과 ivory solid (68.5%)의 화합물 1을 50 mg 수득했다(도 13).
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (32)

  1. a) 하기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고;
    b) 하기 화학식 4의 화합물로부터 아미노알코올 전구 물질을 이용하여 하기 화학식 5의 화합물을 제조하고;
    c) 하기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 하기 화학식 6의 화합물을 제조하고;
    d) 하기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 하기 화학식 7의 화합물을 제조하고;
    e) 하기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 하기 화학식 8의 화합물을 제조하고;
    f) 하기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기인 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 9의 화합물을 제조하고;
    g) 하기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 하기 화학식 10의 화합물을 제조하고; 및
    h) 하기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하는 것을 포함하는
    하기 화학식 1의 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 1]
    Figure pat00035

    [화학식 2]
    Figure pat00036

    [화학식 3]
    Figure pat00037

    [화학식 4]
    Figure pat00038

    [화학식 5]
    Figure pat00039

    [화학식 6]
    Figure pat00040

    [화학식 7]
    Figure pat00041

    [화학식 8]
    Figure pat00042

    [화학식 9]
    Figure pat00043

    [화학식 10]
    Figure pat00044
    .
    이때, 상기 화학식 1 내지 화학식 10에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a) 공정의 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 tert-부틸다이메틸실릴 에테르(tert-Butyldimethylsilyl ether), tert-부틸다이페닐실릴 에테르(tert-Butyldiphenylsilyl ether) 및 트리이소프로필릴실릴 에테르(triisopropylsilyl ether)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 b) 공정의 아미노알코올 전구 물질은 하기 화학식 13의 가너스 알데히드(Garner's aldehyde)인 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 13]
    Figure pat00045
    .
  4. 제1항 및 제3항에 있어서
    상기 b) 공정의 아미노알코올 전구 물질과 함께 유기리튬화합물이 사용되는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기리튬화합물은 n-부틸리튬, sec-부틸리튬 및 tert-부틸리튬으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 c) 공정의 환원제는 하기 화학식 14의 Red-Al (sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminumhydride; NaAlH2(OCH2CH2OCH3)2)인 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 14]
    Figure pat00046
    .
  7. 제1항에 있어서,
    상기 d) 공정에서 상기 무수화물은 아세트산 무수물(acetic anhydride) 및 하기 화학식 15의 아세틸 할라이드(acetyl halide; CH3-CO-X)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 15]
    Figure pat00047
    .
    이때, 상기 화학식 15에서, X는 할로겐 원자로부터 선택됨
  8. 제1항에 있어서,
    상기 e) 공정은 KF, CsF, HF 및 n-Bu4NF로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 화합물이 사용되는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 f) 공정의 하이드록실기보다 좋은 이탈기는 파라-톨루엔설폰산 (p-toluenesulfonate), 메테인설폰산(methanesulfonate), 파라-니트로벤조에이트(p-nitrobenzoate), 파라-니트로벤젠설폰산(p-nitrobenzenesulfonate), 파라-브로모벤젠설폰산(p-bromobenzenesulfonate) 및 트리플루로메테인설폰산(trifluoromethanesulfonate)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 g)공정의 도입된 기능기를 변경하는 화합물은 하기 화학식 16의 N-Boc-하이드록실아민(N-Boc-hydroxylamine)인 것을 특징으로 하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 16]
    Figure pat00048
    .
  11. 제1항에 있어서,
    i) 하기 화학식 2의 화합물에 포함된 아민기를 상기 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 11의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는
    스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 2]
    Figure pat00049

    [화학식 11]
    Figure pat00050
    .
    이때, 상기 화학식 2 및 화학식 11에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  12. 제11항에 있어서,
    상기 i) 공정의 아민기보다 반응성이 작은 다른 기능기는 디-tert-부틸 디카보네이트(di-tert-butyl dicarbonate; Boc2O), 9-플루오렌일메틸 카바메이트(9-fluorenylmethyl carbamate), tert-부틸 카바메이트(tert-butyl carbamate), 벤질 카바메이트(benzyl carbamate), 아세트아마이드(acetamide), 트리플루로아세트아마이드(trifluoroacetamide), 프탈이미드(phthalimide), 벤질아민(benzylamine), 트리페닐메틸아민(triphenylmethylamine), 벤질리덴아민(benzylideneamine) 및 파라-톨루엔설폰아미드(p-toluenesulfonamide)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    j) 하기 화학식 11의 화합물로부터 포스폰산 에스테르(phosphonate ester)를 이용하여 하기 화학식 12의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는
    스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 11]
    Figure pat00051

    [화학식 12]
    Figure pat00052
    .
    이때, 상기 화학식 11 및 화학식 12에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
    이때, 상기 화학식 12에서, R1,2는 H 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬기로부터 선택됨
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포스폰산 에스테르와 함께 하기 화학식 17의 N-메틸이미다졸(N-methylimidazole; NMI)이 사용되는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 17]
    Figure pat00053
    .
  15. 제13항 및 제14항에 있어서,
    상기 포스폰산 에스테르(phosphonate ester)는 하기 화학식 18의 포스폰산 에스테르(phosphonate ester; R3PO(OR1,2)2)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 18]
    Figure pat00054
    .
    이때, 상기 화학식 18에서, R3은 플루오르를 제외한 할로겐 원자, HSO4, 또는 파라-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonate)으로부터 선택되고;
    R1,2는 H 또는 탄소수 1 내지 7의 알킬기로부터 선택됨
  16. 제13항에 있어서,
    k) 하기 화학식 12의 화합물에 포함된 O-아실기를 수소 원자로 변경하여 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 것을 더 포함하는
    스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법
    [화학식 12]
    Figure pat00055

    [화학식 1]
    Figure pat00056
    .
    이때, 상기 화학식 1 및 화학식 12에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 O-아실기를 수소 원자로 변경하기 위하여 트리메틸실릴 브로마이드(trimethylsilyl bromide; Me3SiBr), 트리브로모보레인(tribromoborane; BBr3), 하이드로브롬산(hydrobromate; HBr) 및 다이메틸폼아미드(dimethylformamide) 부틸리튬으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 화합물이 사용되는 스핑고신-1-포스페이트 (sphingosine-1-phosphate) 유사체의 제조 방법.
  18. a) 하기 화학식 3의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 반응성이 작은 다른 기능기로 변경하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고;
    b) 하기 화학식 4의 화합물로부터 아미노 알코올 전구 물질을 이용하여 하기 화학식 5의 화합물을 제조하고;
    c) 하기 화학식 5의 화합물로부터 환원제를 이용하여 하기 화학식 6의 화합물을 제조하고;
    d) 하기 화학식 6의 화합물로부터 무수화물을 이용하여 하기 화학식 7의 화합물을 제조하고;
    e) 하기 화학식 7의 화합물로부터 상기 a) 공정에서 도입된 기능기를 하이드록실기로 변경하여 하기 화학식 8의 화합물을 제조하고;
    f) 하기 화학식 8의 화합물에 포함된 하이드록실기를 상기 하이드록실기보다 좋은 이탈기로 변경하여 하기 화학식 9의 화합물을 제조하고;
    g) 하기 화학식 9의 화합물로부터 상기 f) 공정에서 도입된 기능기를 변경하여 하기 화학식 10의 화합물을 제조하고; 및
    h) 하기 화학식 10의 화합물로부터 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 염산으로 반응시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하는 것을 포함하는
    하기 화학식 2의 스핑고신 (sphingosine) 유사체의 제조 방법
    [화학식 2]
    Figure pat00057

    [화학식 3]
    Figure pat00058

    [화학식 4]
    Figure pat00059

    [화학식 5]
    Figure pat00060

    [화학식 6]
    Figure pat00061

    [화학식 7]
    Figure pat00062

    [화학식 8]
    Figure pat00063

    [화학식 9]
    Figure pat00064

    [화학식 10]
    Figure pat00065
    .
    이때, 상기 화학식 2 내지 화학식 10에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  19. 하기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체
    [화학식 1]
    Figure pat00066
    .
    이때, 상기 화학식 1에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  20. 플레이트; 및
    상기 플레이트에 고정되는 하기 화학식 1의 화합물로부터 선택되는 스핑고신-1-포스페이트(sphingosine-1-phosphate) 유사체를 포함하는 면역 진단 키트
    [화학식 1]
    Figure pat00067
    .
    이때, 상기 화학식 1에서, n은 2 내지 13의 정수로부터 선택됨
  21. 제20항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 스핑고신-1-포스페이트 유사체의 알콕시아민기와 반응할 수 있는 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기능기는 에폭시기인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 기능기는 카보닐기인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  24. 제20항 내지 제23항에 있어서,
    상기 스핑고신-1-포스페이트 유사체는 상기 플레이트에 직접적으로 연결되는 면역 진단 키트.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 면역 진단 키트는 지지 부재를 더 포함하는 면역 진단 키트.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 지지 부재는 단백질 분자인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 스핑고신-1-포스페이트 유사체의 알콕시아민기와 반응할 수 있는 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 기능기는 에폭시기인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 기능기는 카보닐기인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  30. 제25항 내지 제 29항에 있어서,
    상기 스핑고신-1-포스페이트 유사체는 상기 지지 부재에 직접적으로 연결되는 면역 진단 키트.
  31. 제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면역 진단 키트는 엘라이자(enzyme-linked immunosorbent assay; ELISA) 키트인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
  32. 제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면역 진단 키트는 현장현시검사(point-of-care testing; POCT) 키트인 것을 특징으로 하는 면역 진단 키트.
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