KR20190114955A - Mtor-deptor 상호작용의 저해제 및 이의 사용 방법 - Google Patents

Mtor-deptor 상호작용의 저해제 및 이의 사용 방법 Download PDF

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KR20190114955A
KR20190114955A KR1020197013668A KR20197013668A KR20190114955A KR 20190114955 A KR20190114955 A KR 20190114955A KR 1020197013668 A KR1020197013668 A KR 1020197013668A KR 20197013668 A KR20197013668 A KR 20197013668A KR 20190114955 A KR20190114955 A KR 20190114955A
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deptor
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KR1020197013668A
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알렌 리히텐슈타인
마이클 이. 정
조셉 에프. 제라
지혜 이
이지앙 쉬
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더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
더 유나이티드 스테이츠 거번먼트 애즈 리프리젠티드 바이 더 디파트먼트 오브 베테란스 어페어즈
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Abstract

본 명세서에는 DEPTOR의 저해제로서 유용한 치환된 하이드라존 화합물이 제공된다. 본 발명은 본 발명의 화합물의 약제학적 조성물을 추가로 제공한다. 본 발명은 또한 치환된 하이드라존 화합물의 의학적 용도를 제공한다.

Description

MTOR-DEPTOR 상호작용의 저해제 및 이의 사용 방법
정부 관심
본 발명은 미국 국립 보건원에 의해서 수여된, R21 CA168491 하에 정부 지원으로 수행되었다. 정부가 본 발명에서 특정 권한을 갖는다. 본 발명은 미국 재향 군인 정책국(U.S. Department of Veterans Affairs)에 의해서 지원되었고, 연방 정부가 본 발명에서 특정 권한을 갖는다.
기술분야
본 출원은 전문이 참고로 포함된, 2016년 11월 7일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/418,362호에 대한 우선권을 주장한다.
DEPTOR은 mTOR에 결합하고, TORC1 및 TORC2 복합체 내의 이러한 카이나제를 저해한다. mTOR의 저해제로서, DEPTOR의 발현이 대부분의 종양 유형에서 상당히 낮다는 것은 놀라운 것이 아니다. 그러나, DEPTOR의 과발현은 다발성 골수종(MM)을 갖는 환자로부터의 암 세포에서 발생한다.
최고 수준의 DEPTOR 과발현을 갖는 세포는 IgH와 MAF 유전자 간의 전좌 또는 염색체 8q242(DEPTOR 유전자를 함유하는 영역)에서에서 카피수 이득을 함유하는 MM의 특이적 유전 카테고리에서 발견된다. 높은 DEPTOR-발현 MM 세포주에서의 DEPTOR 넉다운은 성장 정지 및 아포토시스를 유도한다. DEPTOR은 mTOR 저해제이기 때문에, DEPTOR 넉다운의 근접 분자 효과는 mTORC1 및 mTORC2 활성도의 활성화이다. TORC1 마비가 DEPTOR 넉다운에 대해서 MM 세포를 보호한다는 발견은 TORC1 저해가 생성되는 mTOR에 대한 DEPTOR 결합이 MM 생존력 및 증식에 기여한다는 것을 나타낸다. MM에서의 두드러진 과발현 및 DEPTOR 침묵의 항-MM 효과는 DEPTOR이 이러한 악성종양에서 잠재적인 치료 표적이라는 것을 시사한다.
따라서, DEPTOR을 저해하고, 유용한 치료제일 수 있는 새로운 화합물을 발견하고 개발하는 것이 계속적으로 요구된다.
특정 실시형태에서, 본 발명은 하기 화학식 (I)의 구조를 갖는 화합물에 관한 것이다:
Figure pct00001
상기 식 중,
A는 임의로 치환된 아미노, 알킬아미노, 사이클로알킬아미노, 헤테로사이클릴아미노, 아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 아실아미노, 다이아실아미노 또는
Figure pct00002
이고;
R1, R2, R3, 및 R4는 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이고;
R5는 각각의 경우에 독립적으로, H 또는 임의로 치환된 알킬, 바람직하게는 분지형 알킬, 가장 바람직하게는 t-부틸이다.
특정 실시형태에서, R1은 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R2는 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R3은 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R4는 할로, 예를 들어, Cl이다. 일부 실시형태에서, R1, R2, R3, 및 R4는 각각 할로, 바람직하게는 각각 F 또는 Cl, 가장 바람직하게는 Cl이다.
특정 실시형태에서, A는 -NHR6 또는 -NR6R7(바람직하게는 -NHR6)이고; R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 사이클로알킬, 임의로 치환된 아릴(예를 들어, 페닐), 또는 임의로 치환된 헤테로아릴; 바람직하게는 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이다. R6 또는 R7이 치환된 페닐인 경우, 치환기는 바람직하게는 고리의 메타- 및 파라-위치에 위치된다. 따라서, 특정 바람직한 이러한 실시형태에서, R6은
Figure pct00003
이고, 여기서 R8, R9, 및 R10은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 알켄일, 임의로 치환된 알킨일, 또는 전자-끌개 치환기(electron-withdrawing substituent)(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이다. 일부 실시형태에서, R8 및 R9는 H이고, R10은 할로이다. 다른 실시형태에서, R9는 H이고, R8 및 R10은 할로이다. 추가의 다른 실시형태에서, R8 및 R9는 H이고, R10은 임의로 치환된 저급 알킬, 예를 들어, -CH3 또는 -CF3이다.
특정 실시형태에서, A는
Figure pct00004
또는
Figure pct00005
, 바람직하게는
Figure pct00006
이고; 여기서
R11은 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이고;
R12는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이다.
특정 실시형태에서, R11은 전자-끌개 치환기(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기)), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬로 임의로 치환된, 페닐이다. 특정 실시형태에서, R11은
Figure pct00007
이고; R13은 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이다. 일부 실시형태에서, R13은 F이다. 다른 실시형태에서, R13은 임의로 치환된 저급 알킬이다.
특정 실시형태에서, R12는 전자-끌개 치환기(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기)), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬로 임의로 치환된, 페닐이다.
특정 바람직한 실시형태에서, R11 및 R12는 동일하다.
특정 실시형태에서, R5는 임의로 치환된 저급 알킬이다.
본 발명은 또한 본 명세서에 개시된 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 추가로 본 명세서에 개시된 화합물 및 조성물을 사용함으로써 암을 치료하는 방법, 암 세포의 증식을 저해하는 방법, 및 세포에서 DEPTOR 활성도를 저해하는 방법에 관한 것이다. 특정 실시형태에서, 암은 유방암, 전립선암, 만성 골수성 백혈병, 다발성 골수종, 갑상선암, 또는 폐암이다. 일부 실시형태에서, DEPTOR은 암 세포에서 과발현된다. 예를 들어, 특정 실시형태에서 DEPTOR은 다발성 골수종의 세포에서 과발현된다.
도 1은 DEPTOR-mTOR 상호작용의 저해제로서 식별된 NCI 저해제 라이브러리로부터의 히트 화합물을 나타낸 도면.
도 2는 화합물 B(NSC126405)의 예시적인 구조 변형을 나타낸 도면.
도 3A 내지 도 3C는 본 명세서에 개시된 화합물의 예시적인 검정 데이터를 도시한 도면. 도 3A는 8226 세포를 6시간 동안 0.5uM의 약물에 노출시킨 후의 면역 블롯, 그 다음 인산화된 p70S6K, 총 p70 또는 액틴의 발현에 대한 면역블롯. B-1 = NCI로부터의 화합물 B; B-2 = UCLA에서 합성된 화합물 B. 도 3B는 4개의 별개의 실험(n=4)으로부터의 p70 인산화 데이터의 요약(여기서 유도체를 0.5uM, 평균 ± SD에서 사용하였고, MTT 세포독성 검정(n=4)으로부터의 IC50을 막대 아래에 나타내었음, 평균 ± SD). 도 3C는 4종의 초기에 시험된 유도체(4b, 3d, 3e 및 3f)의 MTT 세포독성 데이터(평균+/-SE, n=3).
도 4A 내지 도 4E는 본 명세서에 개시된 화합물의 예시적인 검정 데이터를 도시한 도면. 도 4A는 유도체 대 화합물 B의 농도 증가로 인한 p70 인산화의 대표적인 실험을 나타낸 도면(노출은 6시간임). 도 4B는 6시간 동안 증가하는 유도체의 농도에 노출한 후 포스포-p70/총 p70의 농도계 비의 배수 증가 대 화합물 B(화합물 B는 임의로 '1'로 유지시킴)로서 표현된 p70 인산화 데이터(평균 ± SD, n=4)의 요약을 나타낸 도면. 도 4C는 유도체로 인한 상향조절된 p21 발현을 나타낸 도면. 도 4D는 모든 유도체 대 화합물 B의 MTT 세포독성 검정(48시간 검정), 평균 ± SD, n=4를 나타낸 도면. 도 4E는 상이한 유도체에 노출시킨 후 48시간에서의 아포토시스 %(평균 ± SD, n=4)를 나타낸 도면.
도 5A 내지 도 5E는 본 명세서에 개시된 화합물의 예시적인 검정 데이터를 도시한 도면. 도 5A는 8226 MM 세포 또는 PBL에 대한 약물 B 및 유도체의 IC50(48시간 검정, 결과는 5개의 별개의 실험의 평균임)을 나타낸 도면. 치료 지수(TI)를 8226 세포에 대한 IC50 PBLs/IC50으로서 계산하였다. 도 5B은 DMSO 또는 약물 B로 처리(6시간)되고, DEPTOR로 면역침강 및 침전되고, 이어서 DEPTOR 또는 결합된 mTOR에 대해 면역블롯팅된 8226 세포를 나타낸 도면. 도 5C는 DMSO 또는 0.5uM의 유도체로 처리(6시간)되고, 유사하게 공동 면역침강 검정된 8226 세포를 나타낸 도면. 도 5D는 shRAPTOR 또는 대조군 shSCRAMBLE를 발현하는 렌티바이러스로 감염되고, 그 다음 RAPTOR, 인산화된 p70, 총 p70, DEPTOR 또는 튜불린에 대해서 면역블롯 검정된 8226 세포를 나타낸 도면. 도 5E는 증가하는 농도의 유도체와 함께 인큐베이션되고, MTT 검정(48시간)된 shSCRAMBLE 또는 shRAPTOR을 발현하는 MM 세포를 나타낸 도면. RAPTOR-침묵 세포에서 유도된 세포독성(즉, 감소된 세포 생존)은 대조군 shSCRAMBLE 세포에 비해서 상당히 감소되었다(p<0.05).
도 6A 내지 도 6D는 본 명세서에 개시된 화합물에 대한 예시적인 검정 데이터를 도시한 도면. 화합물 3g는 골수종 세포주 8226(도 6A), OPM2(도 6B) 및 H929(도 6C)에 대해서 시험되는 경우 약물 NSC126405에 비해서 향상된 치료 지수를 나타내었다. 도 6D는 3g 및 화합물 B(NSC126405)에 대한 IC50 데이터를 강조한 도면. 도 6E는 3g 및 화합물 B(NSC126405)에 노출한 후 48시간에서의 아포토시스 %를 나타낸 도면.
도 7A 내지 도 7F는 본 명세서에 개시된 화합물에 대한 예시적인 검정 데이터를 도시한 도면. 도 7A는 화합물 3g가 mTOR에 대한 DEPTOR의 결합을 저해하는 것을 나타내는 데이터를 도시한 도면. 도 7B, 도 7C, 및 도 D는 화합물 3g가 DEPTOR의 신속한 프로테아솜-의존적인 분해를 유도하는 것을 나타내는 데이터를 도시한 도면. 도 7E 및 도 7F는 항종양 효과가 DEPTOR의 추가 형질주입에 의해서 둔화되어 단백질을 과발현하였음을 나타내는 데이터를 도시한 도면.
도 8A 및 도 8B는 골수종 성장의 피하 이종이식 종양 모델에서 3g가 NSC 126405보다 더 효능이 있고(도 8A), 정상 WBC 수치에 대해서 단지 최소한의 효과를 가짐(도 8B)을 나타내는 화합물 3g에 대한 예시적인 검정 데이터를 나타낸 도면. 말초 혈액을 백혈구(WBC), 헤마토그리트(HCT), 헤모글로빈 농도(HgI) 및 혈소판 수치에 대해서 분석하였다.
특정 양상에서, 본 발명은 치환된 하이드라존 화합물, 및 이의 약제학적 조성물을 제공한다. 특히, 이러한 치환된 하이드라존 화합물은 DEPTOR 저해제로서 유용하고, 따라서 항암제로서 사용될 수 있다.
I. 화합물
특정 실시형태에서, 본 발명은 하기 화학식 (I)의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염에 관한 것이다:
Figure pct00008
상기 식 중,
A는 임의로 치환된 아미노, 알킬아미노, 사이클로알킬아미노, 헤테로사이클릴아미노, 아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 아실아미노, 다이아실아미노 또는
Figure pct00009
이고;
R1, R2, R3, 및 R4는 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이고;
R5는 각각의 경우에 독립적으로, H 또는 임의로 치환된 알킬, 바람직하게는 분지형 알킬, 가장 바람직하게는 t-부틸이다.
특정 실시형태에서, R1은 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R2는 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R3은 할로, 예를 들어, Cl이다. 특정 실시형태에서, R4는 할로, 예를 들어, Cl이다. 일부 실시형태에서, R1, R2, R3, 및 R4는 각각 할로, 바람직하게는 각각 F 또는 Cl, 가장 바람직하게는 Cl이다.
특정 실시형태에서, A는 -NHR6 또는 -NR6R7(바람직하게는 -NHR6)이고;
R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 사이클로알킬, 임의로 치환된 아릴(예를 들어, 페닐), 또는 임의로 치환된 헤테로아릴; 바람직하게는 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이다. R6 또는 R7이 치환된 페닐인 경우, 치환기는 바람직하게는 고리의 메타- 및 파라-위치에 위치된다. 따라서, 특정 바람직한 이러한 실시형태에서, R6은
Figure pct00010
이고, 여기서 R8, R9, 및 R10은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 알켄일, 임의로 치환된 알킨일, 또는 전자-끌개 치환기(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이다. 일부 실시형태에서, R8 및 R9는 H이고, R10은 할로이다. 다른 실시형태에서, R9는 H이고, R8 및 R10은 할로이다. 추가의 다른 실시형태에서, R8 및 R9는 H이고, R10은 임의로 치환된 저급 알킬, 예를 들어, -CH3 또는 -CF3이다.
특정 실시형태에서, A는
Figure pct00011
또는
Figure pct00012
, 바람직하게는
Figure pct00013
이고; 여기서
R11은 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이고;
R12는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴(예를 들어, 임의로 치환된 페닐)이다.
특정 실시형태에서, R11은 전자-끌개 치환기(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기)), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬로 임의로 치환된, 페닐이다. 특정 실시형태에서, R11은
Figure pct00014
이고, R13은 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이다. 일부 실시형태에서, R13은 F이다. 다른 실시형태에서, R13은 임의로 치환된 저급 알킬이다.
특정 실시형태에서, R12는 전자-끌개 치환기(예를 들어, 할로겐, 사이아노, 나이트로, 카보닐, 설폰일 등; 즉, 페닐 고리에 전자를 줄 수 있는 고립 전자쌍(예컨대, 아미노, 하이드록시, 알콕시 등)을 갖지 않는 치환기)), 바람직하게는 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬로 임의로 치환된, 페닐이다.
특정 바람직한 실시형태에서, R11 및 R12는 동일하다.
특정 실시형태에서, R5는 임의로 치환된 저급 알킬이다.
특정 실시형태에서, A는
Figure pct00015
이다.
특정 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 화학식 I의 화합물의 전구약물일 수 있고, 예를 들어, 여기서 모 화합물에서 하이드록실은 에스터 또는 카보네이트로서 제공되거나, 또는 모 화합물로 존재하는 카복실산은 에스터로 제공된다. 특정 이러한 실시형태에서, 전구약물은 생체내에서 활성 모 화합물로 대사된다(예를 들어, 에스터는 상응하는 하이드록실 또는 카복실산으로 가수분해된다).
특정 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 라세미체일 수 있다. 특정 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 하나의 거울상이성질체가 풍부할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 화합물은 30% ee, 40% ee, 50% ee, 60% ee, 70% ee, 80% ee, 90% ee, 또는 심지어는 95% 초과 또는 그 초과의 ee를 가질 수 있다. 본 발명의 화합물은 하나를 초과하는 입체중심을 가질 수 있다. 결론적으로, 본 발명의 화합물은 1종 이상의 부분입체이성질체가 풍부할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 화합물은 30% de, 40% de, 50% de, 60% de, 70% de, 80% de, 90% de, 또는 심지어는 95% 초과 또는 그 초과의 de를 가질 수 있다.
특정 실시형태에서, 하기에 상세히 기술될 바와 같이, 본 발명은 화학식 I의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염으로 암을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다. 특정 실시형태에서, 치료 제제는 (예를 들어, 화학식 I의) 화합물의 하나의 거울상이성질체를 우세하게 제공하도록 풍부해질 수 있다. 거울상이성질체적으로 풍부한 혼합물은 예를 들어, 적어도 60㏖%의 1종의 거울상이성질체, 또는 보다 바람직하게는 적어도 75, 90, 95, 또는 심지어는 99㏖%를 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 1종의 거울상이성질체가 풍부한 화합물은 다른 거울상이성질체가 실질적으로 존재하지 않고, 여기서 실질적으로 존재하지 않는은 해당 물질이, 예를 들어, 조성물 또는 화합물 혼합물에서, 다른 거울상이성절체의 양과 비교할 때 10% 미만, 또는 5% 미만, 또는 4% 미만, 또는 3% 미만, 또는 2% 미만, 또는 1% 미만을 구성한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 조성물 또는 화합물 혼합물이 98그램의 제1 거울상이성질체 및 2그램의 제2 거울상이성질체를 함유하면, 98㏖%의 제1 거울상이성질체 및 단지 2%의 제2 거울상이성질체를 함유한다는 것을 지칭할 것이다.
특정 실시형태에서, 치료 제제는 (예를 들어, 화학식 I의) 화합물의 하나의 부분입체이성질체를 우세하게 제공하도록 풍부해질 수 있다. 부분입체이성질체적으로 풍부한 혼합물은 예를 들어, 적어도 60㏖%의 1종의 부분입체이성질체, 또는 보다 바람직하게는 적어도 75, 90, 95, 또는 심지어는 99㏖%를 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 발명은 유효량의 임의의 화학식 I의 화합물, 및 1종 이상의 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는, 암의 치료에서 인간 환자에 사용하기에 적합한 약제학적 제제를 제공한다. 특정 실시형태에서, 약제학적 제제는 본 명세서에 기술된 바와 같은 병태 또는 질환의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 것일 수 있다. 특정 실시형태에서, 약제학적 제제는 인간 환자에서 사용하기에 적합할 충분히 낮은 발열원 활성도를 갖는다.
상기 구조 중 임의의 화합물은 본 명세서에 개시된 임의의 질환 또는 병태의 치료를 위한 의약의 제조에 사용될 수 있다.
II. 약제학적 조성물
특정 실시형태에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물 및 방법은 이를 필요로 하는 개체를 치료하는 데 사용될 수 있다. 특정 실시형태에서, 개체는 포유동물, 예컨대, 인간, 또는 비-인간 포유동물이다. 동물, 예컨대, 인간에게 투여되는 경우, 조성물 또는 화합물은 바람직하게는 예를 들어, 본 발명의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물로서 투여된다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 관련 기술 분야에 널리 공지되어 있으며, 이것은 예를 들어, 수성 용액, 예컨대, 물 또는 생리 완충 식염수 또는 다른 용매 또는 비히클, 예컨대, 글리콜, 글리세롤, 오일, 예컨대, 올리브유 또는 주사 가능한 유기 에스터를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 이러한 약제학적 조성물이 특히 침습적 투여 경로(즉, 상피 장벽을 통한 수송 또는 확산을 피하는 주사 또는 이식과 같은 경로)를 위한 인간 투여용인 경우, 수성 용액은 발열원 무함유 또는 실질적으로 발열원 무함유이다. 부형제는 작용제의 지연된 방출을 달성하거나 또는 1종 이상의 세포, 조직 또는 기관을 선택적으로 표적화하기 위해서 선택될 수 있다. 약제학적 조성물은 투여 단위형, 예컨대, 정제, 캡슐(예컨대, 스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐), 과립, 재구성용 동결건조물(lyophile), 분말, 용액, 시럽, 좌약, 주사 등일 수 있다. 조성물은 또한 경피 전달 시스템, 예를 들어, 피부 패치일 수 있다. 조성물은 또한 국소 투여, 예컨대, 점안제에 적합한 용액으로 존재할 수 있다.
약제학적으로 허용 가능한 담체는 예를 들어, 화합물, 예컨대, 본 발명의 화합물을 안정화시키거나, 용해도를 증가시키거나 또는 흡수를 증가시키는 작용을 하는 생리학적으로 허용 가능한 작용제를 함유할 수 있다. 이러한 생리학적으로 허용 가능한 작용제는 예를 들어, 탄수화물, 예컨대, 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란, 항산화제, 예컨대, 아스코르브산 또는 글루타티온, 킬레이팅제, 저분자량 단백질 또는 다른 안정화제 또는 부형제를 포함한다. 생리학적으로 허용 가능한 작용제를 비롯한, 약제학적으로 허용 가능한 담체의 선택은 예를 들어, 조성물의 투여 경로에 좌우된다. 제제 또는 약제학적 조성물은 자가유화(selfemulsifying) 약물 전달 시스템 또는 자가마이크로유화(selfmicroemulsifying) 약물 전달 시스템일 수 있다. 약제학적 조성물(제제)은 또한 그것, 예를 들어, 본 발명의 화합물 중에 혼입될 수 있는 리포솜 또는 다른 중합체 매트릭스일 수 있다. 예를 들어, 인지질 또는 다른 지질을 포함하는 리포솜은 제조 및 투여가 비교적 단순한 비독성이고, 생리학적으로 허용 가능하고, 대사 가능한 담체이다.
구 "약제학적으로 허용 가능한"은 본 명세서에서 타당한 유익/유해비에 비례하여, 타당한 의학적 판단의 범주 내에서 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 다른 문제점 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉시켜 사용하기에 적합한 그러한 화합물, 재료, 조성물, 및/또는 투여형을 지칭하기 위해서 사용된다.
구 "약제학적으로 허용 가능한 담체"는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 약제학적으로 허용 가능한 재료, 조성물 또는 비히클, 예컨대, 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 재료를 의미한다. 각각의 담체는 제형의 다른 성분과 상용성이고, 환자에게 해롭지 않다는 의미에서 "허용 가능"해야 한다. 약제학적으로 허용 가능한 담체로서 제공될 수 있는 재료의 일부 예는 다음을 포함한다: (1) 당, 예컨대, 락토스, 글루코스 및 수크로스; (2) 전분, 예컨대, 옥수수 전분 및 감자 전분; (3) 셀룰로스, 및 이의 유도체, 예컨대, 소듐 카복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트; (4) 분말 트라가칸트; (5) 맥아; (6) 젤라틴; (7) 탈크; (8) 부형제, 예컨대, 코코아 버터 및 좌약 왁스; (9) 오일, 예컨대, 땅콩유, 면실유, 홍화유, 참기름, 올리브유, 옥수수유 및 대두유; (10) 글리콜, 예컨대, 프로필렌 글리콜; (11) 폴리올, 예컨대, 글리세린, 솔비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜; (12) 에스터, 예컨대, 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; (13) 한천; (14) 완충제, 예컨대, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄; (15) 알긴산; (16) 발열원 무함유 수; (17) 등장성 식염수; (18) 링거액; (19) 에틸 알코올; (20) 포스페이트 완충 용액; 및 (21) 약제학적 제형에서 사용되는 다른 비독성인 상용성 물질.
약제학적 조성물(제제)은 예를 들어, 경구(예를 들어, 수성 또는 비-수성 용액 또는 현탁액의 경우에서와 같은 드렌치(drench), 정제, 캡슐(예컨대, 스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐), 볼러스(boluse), 분말, 과립, 혀에 대한 적용을 위한 페이스트); 경구 점막을 통한 흡수(예를 들어, 설하); 항문내, 직장내 또는 질내(예를 들어, 페서리(pessary), 크림 또는 포옴(foam)으로서); 비경구(예를 들어, 멸균 용액 또는 현탁액으로서 근육내, 정맥내, 피하 또는 척추강내 포함); 비내; 복강내; 피하; 경피(예를 들어, 피부에 적용되는 패치로서); 및 국소(예를 들어, 피부에 도포되는 크림, 연고 또는 스프레이로서 또는 점안제로서)를 비롯한 다수의 투여 경로 중 임의의 것에 의해서 대상체에게 투여될 수 있다. 화합물은 또한 흡입을 위해서 제형화될 수 있다. 특정 실시형태에서, 화합물은 멸균수 중에 단순히 용해 또는 현탁될 수 있다. 이것에 적합한 적절한 투여 경로 및 조성물의 상세 사항은 예를 들어, 미국 특허 제6,110,973호, 제5,731,000호, 제5,541,231호, 제5,427,798호, 제5,358,970호 및 제4,172,896호, 뿐만 아니라 이들 특허 문헌에 인용된 특허에서 찾아볼 수 있다.
제형은 단위 투여형으로 편리하게 제공될 수 있고, 약학 분야에 널리 공지된 임의의 방법에 의해서 제조될 수 있다. 담체 재료와 조합되어 단일 투여형을 생성시킬 수 있는 활성 성분의 양은 치료하고자 하는 숙주, 특정 투여 경로에 따라 달라질 것이다. 담체 재료와 조합되어 단일 투여형을 생성시킬 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료 효과를 생성시키는 화합물의 양일 것이다. 일반적으로, 100% 중에서, 이러한 양은 활성 성분 약 1% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 5% 내지 약 70%, 가장 바람직하게는 약 10% 내지 약 30% 범위일 것이다.
이러한 제형 또는 조성물의 제조 방법은 활성 화합물, 예컨대, 본 발명의 화합물을, 담체 및, 임의로, 1종 이상의 보조 성분과 회합시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 제형은 본 발명의 화합물을 액체 담체, 또는 미분된 고체 담체, 또는 둘 모두와 균일하고 친밀하게 회합시키고, 그 다음 생성물을 정형화함으로써 제조된다.
경구 투여에 적합한 본 발명의 제형은 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 카세제(cachet), 환제, 정제, 로젠지(lozenge)(풍미가 있는 기재, 통상적으로 수크로스 및 아카시아 또는 트라가칸트 사용), 동결건조물, 분말, 과립의 형태로, 또는 수성 또는 비-수성 액체 중의 용액 또는 현탁액으로서, 또는 수중유 또는 유중수 에멀션으로서, 또는 엘릭시르 또는 시럽으로서, 또는 패스틸(pastille)(불활성 기재, 예컨대, 젤라틴 및 글리세린, 또는 수크로스 및 아카시아 사용)로서 그리고/또는 구강 세정액 등으로서 존재할 수 있고, 이들 각각은 활성 성분으로서 미리 결정된 양의 본 발명의 화합물을 함유한다. 조성물 또는 화합물은 또한 볼러스, 연질약(electuary) 또는 페이스트로서 투여될 수 있다.
경구 투여를 위한 고체 투여형(캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 정제, 환제, 드라제(dragee), 분말, 과립 등)을 제조하기 위해서, 활성 성분은 1종 이상의 약제학적으로 허용 가능한 담체, 예컨대, 시트르산나트륨 또는 다이칼슘 포스페이트, 및/또는 하기 중 임의의 것과 혼합된다: (1) 충전제 또는 증량제, 예컨대, 전분, 락토스, 수크로스, 글루코스, 만니톨, 및/또는 규산; (2) 결합제, 예컨대, 예를 들어, 카복시메틸셀룰로스, 알지네이트, 젤라틴, 폴리바이닐 피롤리돈, 수크로스 및/또는 아카시아; (3) 보습제, 예컨대, 글리세롤; (4) 붕해제, 예컨대, 한천, 탄산칼슘, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정 실리케이트, 및 탄산나트륨; (5) 용액 지연제, 예컨대, 파라핀; (6) 흡수 가속화제, 예컨대, 4차 암모늄 화합물; (7) 습윤제, 예컨대, 예를 들어, 세틸 알코올 및 글리세롤 모노스테아레이트; (8) 흡수제, 예컨대, 카올린 및 벤토나이트 점토; (9) 윤활제, 예컨대, 탈크, 스테아르산칼슘, 스테아르산마그네슘, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 소듐 라우릴 설페이트, 및 이들의 혼합물; (10) 착화제, 예컨대, 변형 및 비변형 사이클로덱스트린; 및 (11) 착색제. 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 정제 및 환제의 경우, 약제학적 조성물은 또한 완충제를 포함할 수 있다. 유사한 유형의 고체 조성물이 또한 부형제, 예컨대, 락토스 또는 유당, 뿐만 아니라 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 등을 사용하여 연질 및 경질 충전 젤라틴 캡슐 중의 충전제로서 사용될 수 있다.
정제는 임의로 1종 이상의 보조 성분을 사용한 압착 또는 성형에 의해서 제조될 수 있다. 압착된 정제는 결합제(예를 들어, 젤라틴 또는 하이드록시프로필메틸 셀룰로스), 윤활제, 불활성 희석제, 보존제, 붕해제(예를 들어, 소듐 전분 글리콜레이트 또는 가교 결합된 소듐 카복시메틸 셀룰로스), 표면 활성 또는 분산제를 사용함으로써 제조될 수 있다. 성형된 정제는 적합한 기계에서 불활성 액체 희석제로 습윤된 분말 화합물의 혼합물을 성형함으로써 제조될 수 있다.
약제학적 조성물의 정제, 및 다른 고체 투여형, 예컨대, 드라제, 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 환제 및 과립은, 코팅 및 쉘, 예컨대, 장용 코팅 및 약제-제형 분야에서 널리 공지된 다른 코팅을 사용하여 임의로 스코어링(scoring) 또는 제조될 수 있다. 이것은 또한 예를 들어, 목적하는 방출 프로파일을 제공하기 위한 다양한 비율의 하이드록시프로필메틸 셀룰로스, 다른 중합체 매트릭스, 리포솜 및/또는 미소구체를 사용하여 그 중의 활성 성분의 느린 또는 제어된 방출을 제공하도록 제형화될 수 있다. 이것은 예를 들어, 박테리아-보유 필터를 통한 여과에 의해서, 또는 멸균제를 사용 직전에 멸균수 또는 일부 다른 멸균 주사 가능한 매질 중에 용해될 수 있는 멸균 고체 조성물의 형태로 혼입시킴으로써 멸균될 수 있다. 이러한 조성물은 또한 불투명화제를 임의로 함유할 수 있고, 위장관의 특정 부분에서, 임의로 지연된 방식으로 활성 성분(들) 만을 또는 우세하게 방출하는 조성물일 수 있다. 사용될 수 있는 내포 화합물의 예는 중합체 물질 및 왁스를 포함한다. 활성 성분은 또한 적절한 경우 상기에 기술된 부형제 중 1종 이상과 함께 마이크로-캡슐화된 형태로 존재할 수 있다.
경구 투여에 유용한 액체 투여형은 약제학적으로 허용 가능한 에멀션, 재구성용 동결건조물, 마이크로에멀션, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 활성 성분에 더하여, 액체 투여형은 관련 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 불활성 희석제, 예컨대, 예를 들어, 물 또는 다른 용매, 사이클로덱스트린 및 이의 유도체, 가용화제 및 유화제, 예컨대, 에틸 알코올, 아이소프로필 알코올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일(특히, 목화씨유, 낙화생유, 옥수수유, 배아유, 올리브유, 피마자유 및 참기름), 글리세롤, 테트라하이드로푸릴 알코올, 폴리에틸렌 글리콜 및 솔비탄의 지방산 에스터 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
불활성 희석제뿐만 아니라, 경구 조성물은 또한 아주반트, 예컨대, 습윤제, 유화 및 현탁제, 감미료, 착향료, 착색제, 향제 및 보존제를 포함할 수 있다.
활성 화합물에 더하여, 현탁액은 현탁화제, 예를 들어, 에톡실화 아이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 솔비톨 및 솔비탄 에스터, 미세결정질 셀룰로스, 알루미늄 메타하이드록사이드, 벤토나이트, 한천 및 트라가칸트, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
직장내, 질내, 또는 요도내 투여를 위한 약제학적 조성물의 제형은 좌약으로서 제공될 수 있는데, 이것은 1종 이상의 활성 화합물을 예를 들어, 코코아 버터, 폴리에틸렌 글리콜, 좌약 왁스 또는 살리실레이트를 포함하는 1종 이상의 적합한 비자극성 부형제 또는 담체와 혼합함으로써 제조될 수 있고, 이것은 실온에서 고체이지만, 체온에서 액체이고, 따라서 직장 또는 질 공동부에서 용융되어 활성 화합물을 방출할 것이다.
구강으로의 투여를 위한 약제학적 조성물의 제형은 구강 세척액, 경구 스프레이 또는 경구 연구로서 제공될 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 조성물은 카테터, 스텐트, 와이어 또는 다른 관내(intraluminal) 장치를 통한 전단을 위해서 제형화될 수 있다. 이러한 장치를 통한 전달은 방광, 요도, 요관, 직장 또는 장으로의 전달에 특히 유용할 수 있다.
질내 투여에 적합한 제형은 또한 관련 기술 분야에 적절한 것으로 공지된 이러한 담체를 함유하는 페서리, 탐폰, 크림, 젤, 페이스트, 포옴 또는 스프레이 제형을 포함한다.
국소 또는 경피 투여를 위한 투여형은 분말, 스프레이, 연고, 페이스트, 크림, 로션, 젤, 용액, 패치 및 흡입제를 포함한다. 활성 화합물은 멸균 조건 하에서 약제학적으로 허용 가능한 담체, 및 요구될 수 있는 임의의 보존제, 완충액 또는 추진제와 함께 혼합될 수 있다.
연고, 페이스트, 크림 및 젤은 활성 화합물에 더하여, 부형제, 예컨대, 동물 및 식물 지방, 오일, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 규산, 탈크 및 산화아연 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
분말 및 스프레이는 활성 화합물에 더하여, 부형제, 예컨대, 락토스, 탈크, 규산, 알루미늄 하이드록사이드, 규산칼슘 및 폴리아마이드 분말, 또는 이들 물질의 혼합물을 함유할 수 있다. 스프레이는 종래의 추진제, 예컨대, 클로로플루오로탄화수소 및 휘발성의 비치환된 탄화수소, 예컨대, 부탄 및 프로판을 추가로 함유할 수 있다.
경피 패치는 신체에 대한 본 발명의 화합물의 제어된 전달을 제공하는 추가 이점을 갖는다. 이러한 투여형은 적절한 매질 중에 활성 화합물을 용해 또는 분산시킴으로써 제조될 수 있다. 흡수 향상제가 또한 사용되어 피부를 통한 화합물의 플럭스를 증가시킬 수 있다. 이러한 플럭스율은 속도 제어 막(rate controlling membrane)을 제공하거나 또는 화합물을 중합체 매트릭스 또는 젤 중에 분산시킴으로써 제어될 수 있다.
안과 제형, 안 연고, 분말, 용액 등이 또한 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 고려된다. 예시적인 안과 제형은 미국 특허 공개 제2005/0080056호, 제2005/0059744호, 제2005/0031697호 및 제2005/004074호 및 미국 특허 제6,583,124호에 기술되어 있으며, 이들의 내용은 본 명세서 참고로 포함된다. 바람직한 경우, 액체 안과 제형은 눈물, 수양액 또는 유리액의 특성과 유사한 특성을 갖거나 또는 이러한 유체와 상용성이다. 바람직한 투여 경로는 국지 투여(예를 들어, 국소 투여, 예컨대, 점안제, 또는 이식물을 통한 투여)이다.
구 "비경구 투여" 및 "비경구로 투여된"은 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 소화관 및 국소 투여가 아닌 투여 모드, 통상적으로 주사에 의한 것을 의미하고, 비제한적으로 정맥내, 근육내, 동맥내, 척추강내, 낭내(intracapsular), 안와내, 심장내, 피내, 척추강내, 기관경유(transtracheal), 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내 및 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 비경구 투여에 적합한 약제학적 조성물은 1종 이상의 약제학적으로 허용 가능한 멸균 등장성 수성 또는 비수성 용액, 분산액, 현탁액 또는 에멀션, 또는 사용 직전에 멸균 주사 가능한 용액 또는 분산액 중에 재구성될 수 있는 멸균 분말과 조합하여 1종 이상의 활성 화합물을 포함하며, 이것은 항산화제, 완충액, 박테리아 성장 정지제, 제형을 의도된 수령자의 혈액과 등장성이도록 하는 용질 또는 현탁화 또는 증점제를 함유할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물에서 사용될 수 있는 적합한 수성 및 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올(예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 이의 적합한 혼합물, 식물유, 예컨대, 올리브유, 및 주사 가능한 유기 에스터, 예컨대, 에틸 올레에이트를 포함한다. 예를 들어, 코팅 재료, 예컨대, 레시틴의 사용에 의해서, 분산액의 경우에는 필요한 입자 크기의 유지에 의해서, 그리고 계면활성제의 사용에 의해서 적절한 유동성이 유지될 수 있다.
이러한 조성물은 또한 아주반트, 예컨대, 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제를 함유할 수 있다. 미생물의 작용 예방은 다양한 항박테리아제 및 항진균제, 예를 들어, 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 솔브산 등의 포함에 의해서 보장될 수 있다. 등장제, 예컨대, 당, 염화나트륨 등을 조성물에 포함시키는 것이 또한 바람직할 수 있다. 또한, 주사 가능한 약제학적 형태의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 작용제, 예컨대, 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴의 포함에 의해서 유발될 수 있다.
일부 경우에, 약물의 효과를 연장시키기 위해서, 피하 또는 근육내 주사로부터 약물의 흡수를 둔화시키는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 불량한 수 용해도를 갖는 결정질 또는 비정질 재료의 액체 현탁액의 사용에 의해서 달성될 수 있다. 이어서 약물의 흡수율은 이의 용해 속도에 좌우되며, 결국 결정 크기 및 결정질 형태에 좌우될 수 있다. 대안적으로, 비경구로 투여된 약물 형태의 지연된 흡수는 약물을 오일 비히클 중에 용해 또는 현탁시킴으로써 달성된다.
주사 가능한 데포(depot) 형태는 생분해성 중합체, 예컨대, 폴리락티드-폴리글리콜리드 중에서 대상 화합물의 미세캡슐화된 매트릭스를 형성함으로써 제조된다. 약물 대 중합체의 비 및 사용되는 특정 중합체의 특징에 따라서, 약물 방출률은 제어될 수 있다. 다른 생분해성 중합체의 예는 폴리(오쏘에스터) 및 폴리(무수물)을 포함한다. 데포 주사 가능한 제형은 또한 약물을 신체 조직과 상용성인 리포솜 또는 마이크로에멀션 중에 포함시킴으로써 제조된다.
본 발명의 방법에서 사용하기 위해서, 활성 화합물은 그 자체로 또는 약제학적으로 허용 가능한 담체와 조합하여 예를 들어, 0.1 내지 99.5%(보다 바람직하게는, 0.5 내지 90%)의 활성 성분을 함유하는 약제학적 조성물로서 제공될 수 있다.
도입 방법은 또한 재충전 가능한 또는 생분해성 장치에 의해서 제공될 수 있다. 단백질 생물약제를 비롯한, 약물의 제어된 전달을 위해서 최근 수년 동안 다양한 느린 방출 중합체 장치가 개발되었고, 생체내에서 시험되었다. 생분해성 및 비생분해성 중합체를 비롯한, 다양한 생체적합성 중합체(하이드로젤 포함)가 사용되어 특정 표적 부위에서 화합물의 지속된 방출을 위한 이식물을 형성할 수 있다.
약제학적 조성물 중의 활성 성분의 실제 투여량 수준은 환자에 대해서 독성이 아니면서, 특정 환자에 대한 목적하는 치료적 반응을 달성하기에 효과적인 활성 성분의 양, 조성물 및 투여 모드를 수득하도록 달라질 수 있다.
선택된 투여량 수준은 사용된 특정 화합물 또는 화합물의 조합물, 또는 이의 에스터, 염 또는 아마이드의 활성도, 사용된 특정 화합물(들)의 투여 경로, 투여 시기, 배설 속도, 치료 기간, 사용되는 특정 화합물(들)과 조합하여 사용되는 다른 약물, 화합물 및/또는 재료, 치료될 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 이전 의학적 이력 및 의학 분야에 널리 공지된 유사한 인자를 비롯한 다양한 인자에 좌우될 것이다.
관련 기술 분야의 통상의 기술을 갖는 의사 또는 수의사는 요구되는 약제학적 조성물의 치료적 유효량을 쉽게 결정하고, 처방할 수 있을 것이다. 예를 들어, 의사 또는 수의사는 목적하는 치료적 효과를 달성하기 위해서 필요한 것보다 더 낮은 수준의 약제학적 조성물 또는 화합물의 용량에서 시작하여, 목적하는 효과가 달성될 때까지 치료량을 서서히 증가시킬 수 있다. "치료적 유효량"이란 목적하는 치료적 효과를 도출하기에 충분한 화합물의 농도를 의미한다. 화합물의 유효량은 대상체의 체중, 성별, 연령 및 의학적 이력에 따라서 달라질 것이라고 일반적으로 이해된다. 유효량에 영향을 미치는 다른 인자는 환자의 병태의 중증도, 치료될 장애, 화합물의 안정성 및 바람직한 경우, 본 발명의 화합물과 함께 투여될 또 다른 유형의 치료제를 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 작용제의 다중 투여에 의해서 더 많은 총 용량이 전달될 수 있다. 효능 및 투여량을 결정하는 방법은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다(Isselbacher et al. (1996) Harrison's Principles of Internal Medicine 13 ed., 1814-1882, 본 명세서 참고로 포함됨).
일반적으로, 본 발명의 조성물 및 방법에서 사용되는 활성 화합물의 적합한 1일 용량은 치료적 효과를 생성하기에 효과적인 최저 용량인 화합물의 양일 것이다. 이러한 효과적인 용량은 일반적으로 상기에 기술된 인자에 좌우될 것이다.
바람직한 경우, 활성 화합물의 효과적인 1일 용량은 임의로는, 단위 투여형으로, 하루 전체에서 적절한 간격으로 별개로 투여되는 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과의 하위-용량으로 투여될 수 있다. 본 발명의 특정 실시형태에서, 활성 화합물은 1일 2회 또는 3회 투여될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 활성 화합물은 1일 1회 투여될 것이다.
이러한 치료가 제공되는 환자는 영장류, 특히 인간 및 다른 포유동물, 예컨대, 말, 소, 돼지 및 양; 및 일반적으로 가금류 및 애완동물을 비롯한, 이를 필요로 하는 임의의 동물이다.
특정 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 단독으로 사용될 수 있거나 또는 또 다른 유형의 치료제와 함께 공동으로 투여될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 구 "공동 투여"는 이전에 투여된 치료 화합물이 신체에서 여전히 효과적인 동안 제2 화합물이 투여되는(예를 들어, 2종의 화합물은 환자에서 동시에 효과적이고, 이것은 2종의 화합물의 상승작용 효과를 포함할 수 있음) 2종 이상의 상이한 치료 화합물의 임의의 형태의 투여를 지칭한다. 예를 들어, 상이한 치료 화합물은 동시에 또는 순차적으로, 동일한 제형으로 또는 별개의 제형으로 투여될 수 있다. 특정 실시형태에서, 상이한 치료 화합물은 나머지 것의 투여 1시간, 12시간, 24시간, 36시간, 48시간, 72시간, 또는 1주일 이내에 투여될 수 있다. 따라서, 이러한 치료제가 제공된 개체는 상이한 치료 화합물의 조합된 효과로부터 이익이 제공될 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 발명의 화합물과 1종 이상의 추가적인 치료제(들)(예를 들어, 1종 이상의 추가적인 화학치료제(들))의 공동 투여는 본 발명의 화합물(예를 들어, 화학식 I의 화합물) 또는 1종 이상의 추가적인 치료제(들)의 각각의 개별 투여에 비해서 개선된 효능을 제공한다. 특정 이러한 실시형태에서, 공동 투여는 부가적인 효과를 제공하며, 여기서 부가적 효과는 본 발명의 화합물 및 1종 이상의 추가적인 치료제(들)의 개별 투여 효과 각각의 합을 지칭한다.
본 발명은 본 발명의 조성물 및 방법에서의 본 발명의 화합물의 약제학적으로 허용 가능한 염의 사용을 포함한다. 용어 "약제학적으로 허용 가능한 염"은 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 예를 들어, 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 과염소산, 인산, 폼산, 아세트산, 락트산, 말레산, 푸마르산, 석신산, 타타르산, 글리콜산, 살리실산, 시트르산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, 벤조산, 말론산, 트라이플루오로아세트산, 트라이클로로아세트산, 나프탈렌-2-설폰산 및 다른 산을 비롯한 무기산 또는 유기산으로부터 유래된 염을 포함한다. 약제학적으로 허용 가능한 염 형태는 염을 포함하는 분자의 비가 1:1이 아닌 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 염은 염기 분자당 1개 초과의 무기산 또는 유기산 분자를 포함할 수 있고, 예컨대, 화학식 I의 화합물의 분자당 2개의 염산 분자를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 염은 염기 분자당 1개 미만의 무기산 또는 유기산 분자를 포함할 수 있고, 예컨대, 타타르산 분자당 2개 분자의 화학식 I의 화합물을 포함할 수 있다.
추가 실시형태에서, 본 발명의 고려되는 염은 알킬, 다이알킬, 트라이알킬 또는 테트라-알킬 암모늄 염을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 특정 실시형태에서, 본 발명의 고려되는 염은 L-아르기닌, 베네트아민, 벤자틴, 베타인, 칼슘 하이드록사이드, 콜린, 데안올(deanol), 다이에탄올아민, 다이에틸아민, 2-(다이에틸아미노)에탄올, 에탄올아민, 에틸렌다이아민, N-메틸글루카민, 하이드라바민, 1H-이미다졸, 리튬, L-라이신, 마그네슘, 4-(2-하이드록시에틸)모폴린, 피페라진, 칼륨, 1-(2-하이드록시에틸)피롤리딘, 소듐, 트라이에탄올아민, 트로메타민, 및 아연 염을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 특정 실시형태에서, 본 발명의 고려되는 염은 Na, Ca, K, Mg, Zn 또는 다른 금속 염을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
약제학적으로 허용 가능한 산 부가 염은 또한 예컨대, 물, 메탄올, 에탄올, 다이메틸폼아마이드 등을 사용하여 다양한 용매화물로 존재할 수 있다. 이러한 용매화물의 혼합물이 또한 제조될 수 있다. 이러한 용매화물의 공급원은 결정화 용매로부터, 제제 또는 결정화 용매에 내재하는 것으로부터 또는 이러한 용매에 대해서 우연한 것으로부터 유래될 수 있다.
습윤제, 유화제 및 윤활제, 예컨대, 소듐 라우릴 설페이트 및 스테아르산마그네슘, 뿐만 아니라 착색제, 방출제, 코팅제, 감미료, 착향료 및 향제, 보존제 및 항산화제가 또한 조성물 중에 존재할 수 있다.
약제학적으로 허용 가능한 항산화제의 예는 하기를 포함한다: (1) 수 용해성 항산화제, 예컨대, 아스코르브산, 시스테인 하이드로클로라이드, 소듐 바이설페이트, 소듐 메타바이설파이트, 소듐 설파이트 등; (2) 유 용해성 항산화제, 예컨대, 아스코르빌 팔미네이트, 부틸화된 하이드록시아니솔(BHA), 부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등; 및 (3) 금속-킬레이팅제, 예컨대, 시트르산, 에틸렌다이아민 테트라아세트산(EDTA), 솔비톨, 타타르산, 인산 등.
III. DEPTOR 저해제의 용도
특정 양상에서, 본 발명은 대상체에게 본 명세서에 개시된 화학식 I의 화합물 또는 조성물을, 예를 들어, 치료적 유효량으로 투여하는 단계를 포함하는, 암을 치료하는 방법을 제공한다.
특정 실시형태에서, 암은 유방암, 전립선암, 만성 골수성 백혈병, 다발성 골수종, 갑상선암, 또는 폐암이다. 일부 실시형태에서, 암은 다발성 골수종이다. 일부 실시형태에서, 다발성 골수종의 세포는 DEPTOR의 과발현을 특징으로 한다.
특정 실시형태에서, 본 발명은 암성 세포를 유효량의 화학식 I의 화합물과 접촉시키는 단계를 포함하는 암성 세포의 증식을 저해하는 방법을 제공한다. 일부 실시형태에서, DEPTOR은 암 세포에서 과발현된다.
본 발명은 또한 세포를 본 명세서에 개시된 화학식 I의 화합물 또는 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 세포에서 DEPTOR 활성도를 저해하는 방법을 제공한다. 일부 실시형태에서, 세포은 DEPTOR을 과발현한다. 특정 실시형태에서, 세포는 암 세포이다. 이러한 방법은 생체내에서 또는 시험관내에서 수행될 수 있다.
특정 실시형태에서, 암은 고형 종양이다. 대상체는 일반적으로 암성 종양을 갖는 것으로 진단된 대상체 또는 암성 종양에 대해서 이전에 치료된 적이 있는 대상체(예를 들어, 종양이 수술에 의해서 제거된 적이 있음)이다. 암성 종양은 원발성 종양 및/또는 이차(예를 들어, 전이성) 종양일 수 있다.
특정 실시형태에서, 대상체는 포유동물, 예를 들어, 인간이다. 일부 실시형태에서, 대상체는 암성 세포에서 DEPTOR의 높은 발현을 갖는다.
IV. 정의
용어 "아실"은 관련 기술 분야에서 인지되고, 일반 화학식 하이드로카빌C(O)-, 바람직하게는 알킬C(O)-로 표현되는 기를 지칭한다.
용어 "아실아미노"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 아실기로 치환된 아미노기를 지칭하고, 예를 들어, 화학식 하이드로카빌C(O)NH-로 표현될 수 있다.
용어 "아실옥시"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 일반 화학식 하이드로카빌C(O)O-, 바람직하게는 알킬C(O)O-로 표현된 기를 지칭한다.
용어 "알콕시"는 산소가 부착된 알킬기, 바람직하게는 저급 알킬기를 지칭한다. 대표적인 알콕시기는 메톡시, -OCF3, 에톡시, 프로폭시, tert-부톡시 등을 포함한다.
용어 "사이클로알킬옥시"는 산소가 부착된 사이클로알킬기를 지칭한다.
용어 "알콕시알킬"은 알콕시기로 치환된 알킬기를 지칭하고, 일반 화학식 알킬-O-알킬로 표현될 수 있다.
용어 "알킬아미노알킬"은 알킬아미노기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "알켄일"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 적어도 하나의 이중 결합을 함유하는 지방족기를 지칭하고, "비치환된 알켄일" 및 "치환된 알켄일" 둘 모두를 포함하도록 의도되고, 이들 중 후자는 치환기가 알켄일기의 하나 이상의 탄소 상의 수소를 대체한 알켄일 모이어티를 지칭한다. 이러한 치환기는 하나 이상의 이중 결합에 포함되거나 포함되지 않는 하나 이상의 탄소 상에 존재할 수 있다. 더욱이, 이러한 치환기는 안정성이 금지하는 경우를 제외하고는, 하기에 논의된 바와 같이 알킬기에 대해서 고려되는 것 모두를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 알킬, 카보사이클릴, 아릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴기에 의한 알켄일기의 치환이 고려된다.
"알킬"기 또는 "알칸"은 완전히 포화된 직쇄형 또는 분지형 비-방향족 탄화수소이다. 전형적으로, 직쇄형 또는 분지형 알킬기는 달리 정의되지 않는 한 1 내지 약 20개, 바람직하게는 1 내지 약 10개의 탄소 원자를 갖는다. 직쇄형 및 분지형 알킬기의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 펜틸 및 옥틸을 포함한다. C1-C6 직쇄형 또는 분지형 알킬기는 또한 "저급 알킬"기라고 지칭된다.
더욱이, 용어 "알킬"(또는 "저급 알킬")은 본 명세서, 실시예 및 청구범위 전체에서 사용되는 바와 같이, "비치환된 알킬" 및 "치환된 알킬" 둘 모두를 포함하도록 의도되며, 이들 중 후자는 치환기가 탄화수소 골격의 하나 이상의 탄소 상의 수소를 대체한 알킬 모이어티를 지칭한다. 이러한 치환기는, 달리 명시되지 않는 한, 예를 들어, 할로겐, 하이드록실, 카보닐(예컨대, 카복실, 알콕시카보닐, 폼일, 또는 아실), 티오카보닐(예컨대, 티오에스터, 티오아세테이트, 또는 티오폼에이트), 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 사이아노, 나이트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설폰일, 헤테로사이클릴, 아르알킬, 또는 방향족 또는 헤테로방향족 모이어티를 포함할 수 있다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 탄화수소 쇄 상의 치환된 모이어티는 적절한 경우 그 자체로 치환될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 치환된 알킬의 치환기는 아미노, 아지도, 이미노, 아미도, 포스포릴(포스포네이트 및 포스피네이트 포함), 설폰일(설페이트, 설폰아미도, 설파모일 및 설포네이트 포함), 및 실릴기, 뿐만 아니라 에터, 알킬티오, 카보닐(케톤, 알데하이드, 카복실레이트 및 에스터), -CF3, -CN 등의 치환된 형태 및 비치환된 형태를 포함할 수 있다. 예시적인 치환된 알킬은 하기와 같이 기술된다. 사이클로알킬은 알킬, 알켄일, 알콕시, 알킬티오, 아미노알킬, 카보닐-치환된 알킬, -CF3, -CN 등으로 추가로 치환될 수 있다.
용어 "Cx-y"는 화학 모이어티, 예컨대, 아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일, 또는 알콕시와 함께 사용되는 경우 쇄 내에 x 내지 y개의 탄소를 함유하는 기를 포함하도록 의미된다. 예를 들어, 용어 "Cx-y알킬"은 할로알킬기, 예컨대, 트라이플루오로메틸 및 2,2,2-트라이플루오로에틸 등을 비롯한, 쇄 내에 x 내지 y개의 탄소를 함유하는 직쇄 알킬 및 분지쇄 알킬기를 비롯한, 치환된 또는 비치환된 포화 탄화수소기를 지칭한다. C0 알킬은 그 기가 말단 위치에 존재하는 경우 수소, 내부에 존재하는 경우 결합을 나타낸다. 용어 "C2-y알켄일" 및 "C2-y알킨일"은 상기에 기술된 알킬기에 대해서 길이 및 가능한 치환이 유사하지만, 각각 적어도 하나의 이중 또는 삼중 결합을 함유하는 치환된 또는 비치환된 불포화 지방족기를 지칭한다.
용어 "알킬아미노"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 적어도 하나의 알킬기로 치환된 아미노기를 지칭한다.
용어 "알킬티오"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 알킬기로 치환된 티올기를 지칭하고, 일반 화학식 알킬S-로 표현될 수 있다.
용어 "알킨일"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 적어도 하나의 삼중 결합을 함유하는 지방족기를 지칭하고, "비치환된 알킨일" 및 "치환된 알킨일" 둘 모두를 포함하도록 의도되고, 이들 중 후자는 치환기가 알킨일기의 하나 이상의 탄소 상의 수소를 대체한 알킨일 모이어티를 지칭한다. 이러한 치환기는 하나 이상의 삼중 결합에 포함되거나 포함되지 않는 하나 이상의 탄소 상에 존재할 수 있다. 더욱이, 이러한 치환기는 안정성이 금지하는 경우를 제외하고는, 상기에 논의된 바와 같이 알킬기에 대해서 고려되는 것 모두를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 알킬, 카보사이클릴, 아릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴기에 의한 알킨일기의 치환이 고려된다.
용어 "아마이드"는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 기
Figure pct00016
를 지칭하고,
상기 식 중, 각각의 R100은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타내거나, 또는 2개의 R100은 이들이 부착된 N 원자와 함께 취해져서 고리 구조 내에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.
용어 "아민" 및 "아미노"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 비치환된 아민 및 치환된 아민 둘 모두 및 이들의 염, 예를 들어,
Figure pct00017
또는
Figure pct00018
로 표현될 수 있는 모이어티를 지칭하고:
상기 식 중, 각각의 R100은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타내거나, 또는 2개의 R100은 이들이 부착된 N 원자와 함께 취해져서 고리 구조 내에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성하는 기를 지칭한다.
용어 "아미노알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 아미노기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "아르알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 아릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "아릴"은 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 고리의 각각의 원자가 탄소인 치환된 또는 비치환된 단일-고리 방향족기를 포함한다. 바람직하게는 고리는 5 내지 7원의 고리, 보다 바람직하게는 6원의 고리이다. 용어 "아릴"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통적인 2개 이상의 환식 고리를 갖고, 고리 중 적어도 하나는 방향족이고, 예를 들어, 나머지 환식 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴, 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있는, 다환식 고리계를 포함한다. 아릴기는 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 페놀, 아닐린 등을 포함한다.
용어 "아릴아미노"는 아미노기를 통해 부착된, 본 명세서에 정의된 바와 같은 아릴 또는 헤테로아릴기를 지칭한다.
용어 "카바메이트"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 기
Figure pct00019
를 지칭하고:
상기 식 중, R90 및 R100은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기, 예컨대, 알킬기를 나타내거나, 또는 R90과 R100은 그 사이의 원자(들)와 함께 취해져서 고리 구조 내에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.
용어 "탄소환", 및 "탄소환식"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 고리의 각각의 원자가 탄소인 포화 또는 불포화 고리를 지칭한다. 용어 탄소환은 방향족 탄소환 및 비-방향족 탄소환을 포함한다. 비-방향족 탄소환은, 모든 탄소 원자가 포화된 사이클로알칸 고리, 및 적어도 하나의 이중 결합을 함유하는 사이클로알켄 고리 둘 모두를 포함한다. "탄소환"은 5 내지 7원의 단환식 고리 및 8 내지 12원의 이환식 고리를 포함한다. 이환식 탄소환의 각각의 고리는 포화된 고리, 불포화된 고리 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 탄소환은 1개, 2개 또는 3개 또는 그 초과의 원자가 2개의 고리 사이에 공유된 이환식 분자를 포함한다. 용어 "융합된 탄소환"은 고리 각각이 다른 고리와 2개의 인접한 원자를 공유하는 이환식 탄소환을 지칭한다. 융합된 탄소환의 각각의 고리는 포화된 고리, 불포화된 고리 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 방향족 고리, 예를 들어, 페닐은 포화 또는 불포화된 고리, 예를 들어, 사이클로헥산, 사이클로펜탄 또는 사이클로헥센에 융합될 수 있다. 포화된 이환식 고리, 불포화된 이환식 고리 및 방향족 이환식 고리의 임의의 조합물은 원자가가 허용하는 경우 탄소환식의 정의에 포함된다. 예시적인 "탄소환"은 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 바이사이클로[2.2.1]헵탄, 1,5-사이클로옥타다이엔, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥트-3-엔, 나프탈렌 및 아다만탄을 포함한다. 예시적인 융합된 탄소환은 데칼린, 나프탈렌, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥탄, 4,5,6,7-테트라하이드로-1H-인덴 및 바이사이클로[4.1.0]헵트-3-엔을 포함한다. "탄소환"은 수소 원자를 보유할 수 있는 임의의 하나 이상의 위치에서 치환될 수 있다.
"사이클로알킬"기는 완전히 포화된 환식 탄화수소이다. "사이클로알킬"은 단환식 고리 및 이환식 고리를 포함한다. 전형적으로, 단환식 사이클로알킬기는 달리 정의되지 않는 한 3 내지 약 10개의 탄소 원자, 보다 전형적으로는 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 이환식 사이클로알킬의 제2 고리는 포화된 고리, 불포화된 고리 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 사이클로알킬은 1개, 2개 또는 3개 또는 그 초과의 원자가 2개의 고리 사이에 공유된 이환식 분자를 포함한다. 용어 "융합된 사이클로알킬"은 고리 각각이 다른 고리와 2개의 인접한 원자를 공유하는 이환식 사이클로알킬을 지칭한다. 융합된 이환식 사이클로알킬의 제2 고리는 포화된 고리, 불포화된 고리 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. "사이클로알켄일"기는 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 환식 탄화수소이다.
용어 "카보사이클릴알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 탄소환기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "카보네이트"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 기 -OCO2-R100을 지칭하고, 여기서 R100은 하이드로카빌기를 나타낸다.
용어 "카복시"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 화학식 -CO2H로 표현된 기를 지칭한다.
용어 "에스터"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 기 -C(O)OR100을 지칭하고, 여기서 R100은 하이드로카빌기를 나타낸다.
용어 "에터"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 산소를 통해서 또 다른 하이드로카빌기에 연결된 하이드로카빌기를 지칭한다. 따라서, 하이드로카빌기의 에터 치환기는 하이드로카빌-O-일 수 있다. 에터는 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 에터의 예는 헤테로사이클-O-헤테로사이클 및 아릴-O-헤테로사이클을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 에터는 일반 화학식 알킬-O-알킬로 표현될 수 있는 "알콕시알킬"기를 포함한다.
용어 "할로" 및 "할로겐"은 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 할로겐을 의미하고, 클로로, 플루오로, 브로모 및 아이오도를 포함한다.
용어 "헤트아르알킬" 및 "헤테로아르알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 헤트아릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "헤테로알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 탄소 원자 및 적어도 하나의 헤테로원자의 포화 또는 불포화 쇄를 지칭하고, 여기서 어떠한 2개의 헤테로원자도 인접하지 않는다.
용어 "헤테로알킬아미노"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 헤테르알킬기로 치환된 아미노기를 지칭한다.
용어 "헤테로아릴" 및 "헤트아릴"은 고리 구조가 적어도 하나의 헤테로원자, 바람직하게는 1 내지 4개의 헤테로원자, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 헤테로원자를 포함하는, 치환된 또는 비치환된 방향족 단일 고리 구조, 바람직하게는 5 내지 7원의 고리, 보다 바람직하게는 5 내지 6원의 고리를 포함한다. 용어 "헤테로아릴" 및 "헤트아릴"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통적인 2개 이상의 환식 고리를 갖고, 고리 중 적어도 하나는 헤테로방향족이고, 예를 들어, 나머지 환식 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴, 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있는, 다환식 고리계를 포함한다. 헤테로아릴기는 예를 들어, 피롤, 퓨란, 티오펜, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진 및 피리미딘 등을 포함한다.
용어 "헤테로원자"는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 탄소 또는 수소가 아닌 임의의 원소의 원자를 의미한다. 바람직한 헤테로원자는 질소, 산소 및 황이다.
용어 "헤테로사이클릴", "헤테로사이클", 및 "헤테로사이클릭"은 치환된 또는 비치환된 비-방향족 고리 구조, 바람직하게는 3 내지 10원의 고리, 보다 바람직하게는 3 내지 7원의 고리를 지칭하고, 이의 고리 구조는 적어도 하나의 헤테로원자, 바람직하게는 1개 내지 4개의 헤테로원자, 보다 바람직하게는 1개 또는 2개의 헤테로원자를 지칭한다. 용어 "헤테로사이클릴" 및 "헤테로사이클릭"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통적인 2개 이상의 환식 고리를 갖고, 고리 중 적어도 하나는 헤테로사이클릭이고, 예를 들어, 나머지 환식 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴, 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있는, 다환식 고리계를 포함한다. 헤테로사이클릴기는 예를 들어, 피페리딘, 피페라진, 피롤리딘, 모폴린, 락톤, 락탐 등을 포함한다. 헤테로사이클릴기는 또한 옥소기에 의해서 치환될 수 있다. 예를 들어, "헤테로사이클릴"은 피롤리딘 및 피롤리디논 둘 모두를 포함한다.
용어 "헤테로사이클릴아미노"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 헤테로사이클릴기로 치환된 아미노기를 지칭한다.
용어 "헤테로사이클로알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 헤테로사이클기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "헤테로사이클로알킬아미노"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 헤테로사이클로알킬기로 치환된 아미노기를 지칭한다.
용어 "하이드로카빌"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, =O 또는 =S 치환기를 갖지 않는 탄소 원자를 통해서 결합되고, 전형적으로 적어도 하나의 탄소-수소 결합 및 주로 탄소 골격을 갖지만, 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 기를 지칭한다. 따라서, 기, 예컨대, 메틸, 에톡시에틸, 2-피리딜 및 트라이플루오로메틸은 본 출원의 목적을 위해서 하이드로카빌인 것으로 간주되지만, 치환기, 예컨대, 아세틸(이것은 연결 탄소 상에 =O 치환기를 가짐) 및 에톡시(이것은 탄소가 아닌 산소를 통해서 연결됨)는 그렇지 않다. 하이드로카빌기는 아릴, 헤테로아릴, 탄소환, 헤테로사이클릴, 알킬, 알켄일, 알킨일 및 이들의 조합물을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
용어 "하이드록시알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 하이드록시기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "저급"은 화학 모이어티, 예컨대, 아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일 또는 알콕시와 함께 사용되는 경우 치환기 내에 10개 또는 그 미만, 바람직하게는 6개 또는 그 미만의 비-수소 원자가 존재하는 기를 포함하도록 의미된다. "저급 알킬"은, 예를 들어, 10개 또는 그 미만, 바람직하게는 6개 또는 그 미만의 탄소 원자를 함유하는 알킬기를 지칭한다. 특정 실시형태에서, 본 명세서에 정의된 아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일 또는 알콕시 치환기는 이들이 단독으로 존재하든 또는 다른 치환기와 조합하여, 예컨대, 하이드록시알킬 및 아르알킬(이 경우, 예를 들어, 아릴기 내의 원자는 알킬 치환기 내의 탄소 원자를 계수하는 경우 계수되지 않음)의 언급에서 존재하든, 각각 저급 아실, 저급 아실옥시, 저급 알킬, 저급 알켄일, 저급 알킨일, 또는 저급 알콕시이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "옥소"는 카보닐기를 지칭한다. 옥소 치환기가 다른 포화된 기 상에, 예컨대, 옥소-치환된 사이클로알킬기(예를 들어, 3-옥소-사이클로부틸)로 존재하는 경우, 치환된 기는 포화된 기인 것으로 여전히 의도된다. 기가 "옥소"기에 의해서 치환된 것으로 지칭되는 경우, 이것은 카보닐 모이어티(즉, -C(=O)-)가 메틸렌 단위(즉, -CH2-)를 대체한다는 것을 의미할 수 있다.
용어 "폴리사이클릴", "다환", 및 "다환식"은 2개 이상의 원자가 2개의 인접한 고리에 공통적인, 예를 들어, 고리가 "융합된 고리"인, 2개 이상의 고리(예를 들어, 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴, 및/또는 헤테로사이클릴)를 지칭한다. 다환의 고리 각각은 치환되거나 또는 비치환될 수 있다. 특정 실시형태에서, 다환의 각각의 고리는 고리 내에, 3 내지 10개, 바람직하게는 5 내지 7개의 원자를 함유한다.
용어 "실릴"은 그것에 부착된 3개의 하이드로카빌 모이어티를 갖는 규소 모이어티를 지칭한다.
용어 "치환된"은 골격의 하나 이상의 탄소 상의 수소를 대체한 치환기를 갖는 모이어티를 지칭한다. "치환" 또는 "로 치환된"은, 그러한 치환이 치환된 원자 및 치환기의 허용된 원자가에 따르고, 그 치환이 안정적인 화합물, 예를 들어, 예컨대, 재배열, 고리화, 제거 등에 의해서 자발적인 변형을 겪지 않는 안정적인 화합물을 생성한다는 내포된 단서를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치환된"은 유기 화합물의 모든 허용 가능한 치환을 포함한다는 것이 고려된다. 넓은 양상에서, 허용 가능한 치환기는 유기 화합물의 비환식 및 환식, 분지형 및 비분지형, 탄소환식 및 헤테로사이클, 방향족 및 비방향족 치환기를 포함한다. 허용 가능한 치환기는 하나 이상이고, 적절한 유기 화합물에 대해서 동일하거나 상이할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해서, 헤테로원자, 예컨대, 질소는 수소 치환기 및/또는 헤테로원자의 원자가를 충족시키는 본 명세서에 기술된 유기 화합물의 임의의 허용 가능한 치환기를 가질 수 있다. 치환기는 본 명세서에 기술된 임의의 치환기, 예를 들어, 할로겐, 하이드록실, 카보닐(예컨대, 카복실, 알콕시카보닐, 폼일, 또는 아실), 티오카보닐(예컨대, 티오에스터, 티오아세테이트, 또는 티오폼에이트), 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 사이아노, 나이트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설폰일, 헤테로사이클릴, 아르알킬, 또는 방향족 또는 헤테로방향족 모이어티를 포함할 수 있다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 치환기는 적절한 경우 그 자체로 치환될 수 있다는 것을 이해할 것이다. "비치환된"이라고 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 화학 모이어티에 대한 언급은 치환된 변이체를 포함하는 것으로 이해된다. 예를 들어, "아릴"기 또는 모이어티에 대한 언급은 치환된 변이체 및 비치환된 변이체 둘 모두를 암시적으로 포함한다.
용어 "설페이트"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 기 -OSO3H, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 지칭한다.
용어 "설폰아마이드"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 일반 화학식
Figure pct00020
으로 표현되는 기를 지칭하고:
상기 식 중, R9 및 R10은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌, 예컨대, 알킬을 나타내거나, 또는 R9와 R10은 그 사이의 원자(들)와 함께 취해져서 고리 구조 내에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.
용어 "설폭사이드"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 기 -S(O)-R100을 지칭하는데, 여기서 R100은 하이드로카빌을 나타낸다.
용어 "설포네이트"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 기 SO3H, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 지칭한다.
용어 "설폰"은 관련 기술 분야에서 인지되고, 기 -S(O)2-R100을 지칭하고, 여기서 R100은 하이드로카빌을 나타낸다.
용어 "티오알킬"은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 티올기로 치환된 알킬기를 지칭한다.
용어 "티오에스터"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 기 -C(O)SR100 또는 -SC(O)R100을 지칭하고, 여기서 R100은 하이드로카빌을 나타낸다.
용어 "티오에터"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 에터와 동등하고, 여기서 산소가 황으로 대체된다.
용어 "유레아"는 관련 기술 분야에서 인지되고, 일반 화학식
Figure pct00021
으로 표현될 수 있고:
상기 식 중, R90 및 R100은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌, 예컨대, 알킬을 나타내거나, 또는 R90의 각각의 경우는 R100 및 그 사이의 원자(들)와 함께 취해져서 고리 구조 내에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.
"보호기"는, 분자 내의 반응성 작용기에 부착되는 경우, 그 작용기의 반응성을 차폐, 감소 또는 예방하는 원자의 기를 지칭한다. 전형적으로, 보호기는 합성 과정 동안 바람직한 경우 선택적으로 제거될 수 있다. 보호기의 예는 문헌[Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Chemistry, 3rd Ed., 1999, John Wiley & Sons, NY and Harrison et al., Compendium of Synthetic Organic Methods, Vols. 1-8, 1971-1996, John Wiley & Sons, NY]에서 찾아볼 수 있다. 대표적인 질소 보호기는 폼일, 아세틸, 트라이플루오로아세틸, 벤질, 벤질옥시카보닐("CBZ"), tert-부톡시카보닐("Boc"), 트라이메틸실릴("TMS"), 2-트라이메틸실릴-에탄설폰일("TES"), 트라이틸 및 치환된 트라이틸기, 알릴옥시카보닐, 9-플루오렌일메틸옥시카보닐("FMOC"), 나이트로-베라트릴옥시카보닐("NVOC") 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 대표적인 하이드록실보호기는 하이드록실기가 아실화(에스터화)되거나 알킬화된 것, 예컨대, 벤질 및 트라이틸 에터, 뿐만 아니라 알킬 에터, 테트라하이드로피란일 에터, 트라이알킬실릴 에터(예를 들어, TMS 또는 TIPS기), 글리콜 에터, 예컨대, 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜 유도체 및 알릴 에터를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 장애 또는 병태를 "예방하는" 치료제는 통계학 샘플에서, 미치료 대조군 샘플에 비해서 치료된 샘플에서 장애 또는 병태의 발생을 감소시키거나, 또는 미치료 대조군 샘플에 비해서 장애 또는 병태의 발병을 지연시키거나 이의 하나 이상의 증상의 중증도를 감소시키는 화합물을 지칭한다.
용어 "치료하는"은 예방적 및/또는 치료적 치료를 포함한다. 용어 "예방적 또는 치료적" 치료는 관련 기술 분야에서 인지되고, 대상 조성물 중 1종 이상을 숙주에게 투여하는 것을 포함한다. 그것이 원치 않는 병태(예를 들어, 숙주 동물의 질환 또는 다른 원치 않는 상태)의 임상적 징후 이전에 투여되는 경우, 그 치료제는 예방적(즉, 그것은 원치 않는 병태에 발생에 대해서 숙주를 보호함)인 반면, 그것이 원치 않는 병태의 징후 이후에 투여되는 경우, 그 치료제는 치료적(즉, 그것은 존재하는 원치 않는 병태 또는 이의 부작용을 감소, 개선 또는 안정화시키도록 의도됨)이다.
용어 "전구약물"은 생리 조건 하에서 본 발명의 치료적 활성제(예를 들어, 화학식 I의 화합물)로 전환되는 화합물을 포함하도록 의도된다. 전구약물의 일반적인 제조 방법은 생리 조건 하에서 가수분해되어 목적하는 분자를 생성하는 1종 이상의 선택된 모이어티를 포함하는 것이다. 다른 실시형태에서, 전구약물은 숙주 동물의 효소적 활성에 의해서 전환된다. 예를 들어, 에스터 또는 카보네이트(예를 들어, 알코올 또는 카복실산의 에스터 또는 카보네이트)가 본 발명의 바람직한 전구약물이다. 특정 실시형태에서, 상기에 표현된 제형 중의 화학식 I의 화합물 중 일부 또는 모두는 상응하는 적합한 전구 약물로 대체될 수 있는데, 예를 들어, 여기서 모 화합물 내의 하이드록실은 에스터 또는 카보네이트로서 존재하거나 또는 모 화합물 내에 존재하는 카복실산은 에스터로서 존재한다.
V. 실시예
실시예 1. 화학
효모-2-혼성체 스크린을 사용하여 NCI 소분자 저해제 라이브러리로부터의 약 150,000종 화합물의 파일럿 스크리닝을 수행하고, DEPTOR-mTOR 상호작용을 특이적으로 저해한 4종의 화합물('히트')을 식별하였다(도 1). 이들 4종 중에서, 첫 번째 2종의 화합물, NSC119055 및 NSC119670은 이들이 매우 단순한 구조이기 때문에 구조적 변형에 대한 다수의 기회를 제공하지 않았다. 제3 화합물, NSC118305는 변형을 위한 몇몇 위치를 제공하였지만, 본 발명자들은, 이러한 폴리올레핀 단위가 비선택적 독성을 생성할 수 있기 때문에 공액 다이엔에 대한 우려를 가졌다. 사실, 이 화합물은 정상 조혈 집락 형성 세포에 대해 독성이 있었고, 0.5μM만큼 낮게 사용되는 경우 집락 형성을 완전히 예방하였다(나타내지 않음). 마지막 화합물 NSC126405는 집락 형성에 대해서 독성이 없었지만(10μM만큼 높은 농도에서), 분자 효능(향상된 mTORC1 활성도) 및 항-MM 세포독성(MTT 검정)이 아직 입증되지 않았다. 따라서, 나타낸 최종 화합물, NSC126405(이를 단순히 화합물 B라 칭함)를 이의 활성도를 개선시키도록 시도하기 위해서 변형할 제1 화합물로서 선택하였다.
화합물 B의 모든 부분의 가능한 변형을 도 2에 나타낸다. 염소가 제거된 것인, B의 비치환된 유사체는 퍼클로로다이엔 시스템 상에 음성 전하를 보내고, 아미노기 상에 양성 전하를 보내는 강한 공명 구조로 인해서 매우 반응성인 친핵체인 것으로 보고되어 있기 때문에,5 완전히 비치환된 사이클로펜타다이엔 시스템은 추구되지 않고, 보다 치환된 것이 보다 안정적이고 덜 반응성일 것이라고 기대된다. 일련의 화합물을 제조하였고, 이러한 시리즈에 대한 포괄적인 구조-활성도 관계(SAR)를 확립하기 위해서 이들의 생물학적 활성도에 대해서 시험하였다.
먼저, 하이드라존 단위를 변형시키고, 특히 하이드라존 아민 질소, 즉 도 2에 도시된 바와 같은 화합물 B의 상부 부분 상의 치환기를 변경하였다. 이러한 화합물의 합성은 비교적 용이한 2가지 경로(반응식 1)에 의해서 달성되었다.9 따라서 THF 중에서 상업적으로 입수 가능한 헥사클로로사이클로펜타다이엔 1과 선택된 하이드라진 단위 2의 축합은 일반적으로 매우 잘 진행되었다. 또한 하이드라진의 HCl 염 및 첨가된 염기를 사용할 수 있다.6 최상의 절차는 종종 용매로서의 피리딘 중에서 하이드라진 HCl 염을 사용하는 것이었다. 목적하는 화합물 3을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해서 일반적으로 정제하였고, 몇몇을 마찬가지로 결정화시킬 수 있다. 모 화합물 B를 이러한 경로로 62% 수율로 제조하였다. 몇몇 N-알킬 유도체 3a 내지 3c를 제조하였고, 이러한 경로를 또한 사용하여 알킬 하이드라진 또는 N-아미노아닐린 2(여기서 R1 및/또는 R2는 아릴기였음)를 사용함으로써 일부 N-아릴 유도체 3d 내지 3l을 제조하였다. 화합물 3a 내지 3l은 일반적으로 매우 진한 색상, 예를 들어, 어두운 오렌지색 또는 적색이었다.7
Figure pct00022
다음으로, 몇몇 N-모노 및 다이-아실 유도체를 제조하였다. 4a 내지 4f(반응식 2) 참고.9 나타낸 바와 같은 염기의 존재 하에서 모 화합물 B를 산 무수물 또는 아실 클로라이드로 선택적으로 모노-아실화시킴으로써 모노아실 화합물 4a, 4c 및 4d를 합성하였다. 2당량의 아실 클로라이드를 B 및 염기와 반응시킨 경우, 다이아실화된유도체 4b, 4e 내지 4f를 수득하였다. 또한 몇몇 N-모노-카바모일 유도체 4g 내지 4i를 다이-tert-부틸 다이카보네이트 또는 상응하는 알킬옥시카보닐 클로라이드를 사용하여 B로부터 제조하였다.
Figure pct00023
다이클로로알켄 단위를 갖는 화합물이 약간의 비특이적 독성을 나타낼 수 있다는 일부 염려가 존재하기 때문에, 몇몇 환식 및 비환식 모이어티를 테트라클로로사이클로펜타다이엔 고리 시스템 대신에 도입할 수 있다(반응식 3).10, 11 본 발명자들의 치환 범주를 추가로 확장시키기 위해, 분자의 하부 부분의 변형을 수행하였다. 단순한 케톤, 플루오레논 및 잔톤, 5와, 하이드라진 또는 하이드라진 HCl 염 및 KOH를 환류 에탄올 중에서 반응시킴으로써 하이드라존 6a,10 6b,11 및 6d를 제조하였다. 벤조페논 하이드라진 6c는 상업적으로 입수 가능하였다. 하이드라진을 THF 중에서 다이-tert-부틸 다이카보네이트 및 피리딘 및 DMAP로 처리함으로써 6a로부터 N-Boc 유도체 6e를 제조하였다.12 하이드라존 6a 내지 6e의 수율은 일반적으로 매우 양호하였다. 또한, 인단온, 사이클로펜탄온 및 아세토페논의 비치환된 하이드라존을 제조하였지만, 이러한 화합물은 이량체 아진에 대한 재배열에 대해 불안정적이었다.8
Figure pct00024
마지막으로, 옥심 유도체 7a를 제조하였고, 헥사클로로사이클로펜타다이엔 1로부터 다이메톡시 유사체 7b를 제조하였다(반응식 4).13
Figure pct00025
실시예 2: 화학 합성법
본 발명의 화합물을 제조하기 위한 방법에서 사용된 일반적인 절차를 하기에 기술한다.
모든 반응은 달리 명시되지 않는 한 개방 공기 조건 하에서 수행하였다. 테트라하이드로퓨란(THF)을 벤조페논 케틸 라디칼로부터 아르곤 분위기 하에서 증류시켰다. 메탄올, 다이클로로메탄(DCM) 및 트라이에틸아민(TEA)을 아르곤 분위기 하에서 칼슘 하이드라이드로부터 증류시켰다. 헥사클로로사이클로펜타다이엔은 케밀리바 파마슈티컬 코.(Chemieliva Pharmaceutical Co.)(중국 소재)로부터 구매하였고, 각종 하이드라진은 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich), 알파 아에서(Alfa Aesar) 및 TCI로부터 95% 이상의 순도로 구매하였고, 모든 다른 용매 또는 시약은 필요한 경우 문헌 절차에 따라서 정제하였다. 1H-NMR 스펙트럼은 500MHz에서 브루커(Bruker) 분광계 상에서 보고하였고, 중수소화된 용매 신호(CHCl3 δ 7.26; DMSO δ 2.48ppm)에 비교하여 보고한다. 1H NMR 스펙트럼에 대한 데이터를 하기와 같이 보고한다: 화학적 이동(δppm), 다중항, 커플링 상수(Hz) 및 적분. 스플리팅(splitting) 패턴을 하기와 같이 지정한다: s, 단일항; d, 이중항; t, 삼중항; q, 사중항; dd, 이중항의 이중항; dt, 삼중항의 이중항; td, 이중항의 삼중항; tt, 삼중항의 삼중항; qd, 이중항의 사중항; qt, 삼중항의 사중항; m, 다중항; 및 br, 넒음. 13C NMR 스펙트럼을 125MHz에서 브루커 분광계 상에서 보고하였고, 중수소화된 용매 신호(CHCl3 δ 77.0; DMSO δ 40.0ppm)에 비교하여 보고한다. 19F NMR 스펙트럼을 376.3MHz에서 브루커 분광계 상에서 보고하였고, 벤젠 중의 외부 프레온-113(δ -73.75ppm)에 비교하여 보고한다. 13C 및 19F NMR 스펙트럼에 대한 데이터를 화학적 이동과 관련하여 보고한다. 화학적 이동을 백만분율(parts per million)(ppm, δ)로 보고한다. 용융점을 부치(Buchi) B-545 용융점 장치를 사용하여 입수하였고, 보정하지 않는다. 반응을 UV 광(254 및 365nm) 하에서, 그 다음 닌하이드린 또는 포스포몰리브덴산(phosphomolybdic acid) 염색 용액으로의 가시화에 의해서 실리카젤 TLC 플레이트로 모니터링하였다. 칼럼 크로마토그래피를 실리카젤 60, 230 내지 400메시 상에서 수행하였다. ID-CUBE 이온 공급원 및 베이퍼 인터페이스(Vapur Interface)(이온센스(IonSense))가 구비된 써모 익스트랙티브 플러스(Thermo Exactive Plus) MSD(써모 사이언티픽(Thermo Scientific)) 상에서 DART-HRMS 스펙트럼을 수집하였다. 공급원 및 MSD는 엑스칼리버(Excalibur), 버전 3.0에 의해서 제어하였다. 화합물의 순도를 하이 필드(high field) 양성자 및 탄소 NMR에 의해서 검정하였고, 95% 이상이었다.
(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(B). 테트라하이드로퓨란(50㎖) 중의 헥사클로로-사이클로펜타다이엔(1.6㎖, 10.0m㏖, 1.0eq)의 용액에 하이드라진 일수화물(1.45㎖, 30.0m㏖, 3.0eq)을 0℃에서 적가하였다. 반응 혼합물을 10분 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 B(1.44 g, 62%)를 적갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.4(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 187-189℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 10.67(D, J = 3.2 Hz, 1H), 9.93(D, J = 3.6 Hz, 1H); 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.09 (br, 2H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 129.2, 125.6, 119.8, 118.2, 104.2; 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 132.7, 131.2, 124.6, 119.5, 105.8ppm; DART-HRMS 실측치 230.88672 [M+H]+, C5H3Cl4N2에 대한 계산치 230.90448.
알킬 및 아릴 하이드라존의 합성에 대한 대표적인 절차.
방법 A. 1,1-다이메틸-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3a). 테트라하이드로퓨란(10㎖) 중의 헥사클로로사이클로펜타다이엔(0.16㎖, 1.0m㏖, 1.0eq)의 용액에 비대칭-다이메틸하이드라진(0.23㎖, 3.0m㏖, 3.0eq)을 0℃에서 적가하였다. 반응 혼합물을 3시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(80㎖)로 희석시키고, 물(2 X 20㎖) 및 염수(20㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 3a(254㎎, 98%)를 수득하였다: Rf = 0.45(헥산/에틸 아세테이트, 3:1, v/v); mp 69-71℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 3.59 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 129.5, 128.4, 121.8, 119.4, 103.0, 50.5ppm; DART-HRMS 실측치 258.93448 [M+H]+, C7H7Cl4N2에 대한 계산치 258.93634.
1-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)-2-페닐하이드라진(3d). 어두운 갈색 고체(94% 수율): Rf = 0.65(헥산/에틸 아세테이트, 3:1, v/v); mp 130-131℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.7 (s, 1H), 7.40(Td, J = 7.5, 1.5 Hz, 2H), 7.34(Dd, J = 9.0, 1.0 Hz, 2H), 7.15(Tt, J = 7.5, 1.0 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 141.4, 130.94, 130.91, 129.7, 124.9, 123.9, 119.4, 115.1, 104.9ppm; DART-HRMS 실측치 306.91754 [M+H]+, C11H7Cl4N2에 대한 계산치 306.93634.
1-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)-2-(3-(트라이플루오로메틸)페닐)하이드라진(3g). 적갈색 고체(46% 수율): Rf = 0.45(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v); mp 146-148℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.69 (s, 1H), 7.53-7.52 (m, 3H), 7.38 (D, J = 5.0 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 142.0, 132.2 (q, JCF = 32.0 Hz, 1C), 130.3, 126.9, 125.2, 124.8, 122.6, 121.1 (q, J CF = 3.5 Hz, 1C), 119.8, 117.9, 111.7 (q, J CF = 3.8hz, 1C), 105.4; 19F NMR (CDCl3, 376MHz, 1H-dc) δ -62.90ppm; DART-HRMS 실측치 374.90492 [M+H]+, C12H6Cl4F3N2에 대한 계산치 374.92372.
1-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)-2-(m-톨릴)하이드라진(3h). 적갈색 고체(32% 수율): Rf = 0.65(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 139-141℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 11.55 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.34(D, J = 9.0 Hz, 1H), 7.30 (T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.00 (D, J = 7.5 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 141.4, 139.8, 130.8, 130.7, 129.5, 125.9, 123.7, 119.3, 115.6, 112.3, 104.8, 21.5ppm; DART-HRMS 실측치 320.93277 [M+H]+, C12H8Cl4N2에 대한 계산치 320.95199.
방법 B. 1-사이클로헥실-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3b). 테트라하이드로퓨란(5㎖) 중의사이클로헥실하이드라진 HCl(527㎎, 3.5m㏖, 3.5eq)의 현탁액에 트라이에틸아민(0.49㎖, 3.5m㏖, 3.5eq)을 첨가하고, 혼합물을 0.5시간 동안 교반하였다. 테트라하이드로퓨란(5㎖) 중의 헥사클로로사이클로펜타다이엔(0.16㎖, 1.0m㏖, 1.0eq)의 용액에 실온에서 여과를 통해서 미리 생성된 사이클로헥실하이드라진의 유리 형태를 첨가하였다. 반응 혼합물을 12시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(80㎖)로 희석시키고, 물(2 X 20㎖) 및 염수(20㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산 단독)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 3b(60㎎, 19%)를 적갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.5(헥산 단독); mp 79-81℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 10.36 (D, J = 4.0 Hz, 1H), 3.61-3.56 (m, 1H), 1.93-1.89 (m, 2H), 1.76-1.72 (m, 2H), 1.60-1.56 (m, 1H), 1.53 (qd, J = 12.5, 3.5 Hz, 2H), 1.31 (qt, J = 12.5, 3.5 Hz, 2H), 1.13 (qt, J = 12.5, 3.5 Hz, 1H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 127.3, 124.6, 118.7, 117.2, 103.5, 61.4, 31.6, 25.3, 24.7ppm; DART-HRMS 실측치 312.96460 [M+H]+, C11H13Cl4N2에 대한 계산치 312.98329.
1-( tert -부틸)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3c). 적색 고체(5% 수율): Rf = 0.4(헥산 단독); mp 80-82℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 9.98 (s, 1H), 1.34 (s, 9H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 127.3, 125.1, 119.1, 117.3, 103.9, 59.2, 28.2ppm; DART-HRMS 실측치 286.96594 [M+H]+, C9H11Cl4N2에 대한 계산치 286.96764.
1-(3,5-다이클로로페닐)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3f). 갈색 고체(16% 수율): Rf = 0.6(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 188-190℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.52 (s, 1H), 7.22(D, J = 2.0 Hz, 2H), 7.10(T, J = 2.0 Hz, 1H; 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 143.3, 136.2, 133.0, 132.7, 125.7, 124.3, 119.9, 113.4, 105.6ppm; DART-HRMS 실측치 374.83957 [M+H]+, C11H5Cl4N2에 대한 계산치 374.85839.
방법 C. 1-(3-플루오로페닐)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3e). 피리딘(5㎖) 중의 헥사클로로사이클로펜타다이엔(0.16㎖, 1.0m㏖, 1.0eq)의 용액에 실온에서 3-플루오로페닐 하이드라진 HCl(244㎎, 1.5m㏖, 1.5eq)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 12시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(80㎖)로 희석시키고, 물(2 X 20㎖) 및 염수(20㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산 단독)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 3e(212㎎, 65%)를 갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.6(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 134-136℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.63 (s, 1H), 7.33(Dt, J = 6.5, 8.5 Hz, 1H), 7.15(Dt, J = 10.0, 2.0 Hz, 1H), 7.01(Dd, J = 8.0, 1.5 Hz, 1H), 6.83(Td, J = 8.0, 1.5 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 163.8(D, J CF = 245.3 Hz, 1C), 143.2(D, J CF = 10.4 Hz, 1C), 131.9, 131.7, 131.0(D, J CF = 9.4 Hz, 1C), 124.8, 119.7, 1115.(D, J CF = 21.5 Hz, 1C), 110.7(D, J CF = 2.9 Hz, 1C), 105.3, 102.3(D, J CF = 26.8hz, 1C); 19F NMR (CDCl3, 376MHz, 1H-dc) δ -110.42ppm; DART-HRMS 실측치 324.90814 [M+H]+, C11H6Cl4FN2에 대한 계산치 324.92691.
1-(3-메톡시페닐)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3i). 적갈색 고체(50% 수율): Rf = 0.4(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v); mp 123-125℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.66 (s, 1H), 7.27(T, J = 8.0 Hz, 1H), 6.96 (s, 1H), 6.84(Dd, J = 8.0, 1.0 Hz, 1H), 6.69(Dd, J = 8.0, 1.5 Hz, 1H), 3.85 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 161.0, 142.7, 131.0, 130.9, 130.5, 124.0, 119.4, 110.7, 107.7, 105.0, 100.6, 55.4ppm; DART-HRMS 실측치 336.92801 [M+H]+, C12H8Cl4N2O에 대한 계산치 336.94690.
1-(2-플루오로페닐)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3j). 적갈색 고체(52% 수율): Rf = 0.6(헥산/에틸 아세테이트, 20:1, v/v); mp 120-122℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 11.16 (s, 1H), 7.65(T, J = 8.0 Hz, 1H), 7.36(Dd, J = 10.0 Hz, 1H), 7.29(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.20(Dd, J = 12.5, 6.0 Hz, 1H), 3.32 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 151.1(D, J CF = 242.4 Hz, 1C), 132.7, 131.8, 130.1,(D, J CF = 8.4 Hz, 1C), 125.3(D, J CF = 3.5 Hz, 1C), 124.8, 124.6(D, J CF = 7.3 Hz, 1C), 119.5, 115.6, 115.5(D, J CF = 17.4 Hz, 1C), 105.6; 19F NMR (CDCl3, 376MHz, 1H-dc) δ -135.16ppm; DART-HRMS 실측치 324.90775 [M+H]+, C11H6Cl4FN2에 대한 계산치 324.92691.
1-(4-플루오로페닐)-2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(3k). 갈색 고체(48% 수율): Rf = 0.6(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 147-149℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 11.64 (s, 1H), 7.59-7.56 (m, 2H), 7.30-7.26 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 160.0(D, J CF = 243.3 Hz, 1C), 137.8, 131.0, 130.9, 124.1, 119.4, 116.5(D, J CF = 23.1 Hz, 1C), 116.4(D, J CF = 7.9 Hz, 1C), 104.9; 19F NMR (CDCl3, 376MHz, 1H-dc) δ -117.44ppm; DART-HRMS 실측치 324.90593 [M+H]+, C11H6Cl4FN2에 대한 계산치 324.92691.
2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)-1,1-di페닐하이드라진(3l). 어두운 적색 고체(78% 수율): Rf = 0.6(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v); mp 128-130℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 7.48(T, J = 7.5 Hz, 4H), 7.37(T, J = 7.0 Hz, 2H), 7.34(D, J = 7.5 Hz, 4H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 146.5, 132.2, 131.7, 130.4, 128.3, 123.6, 123.0, 121.7, 106.4ppm; DART-HRMS 실측치 381.95616 [M]+, C17H10Cl4N2에 대한 계산치 381.95981.
모노 및 다이아실 하이드라존의 합성에 대한 대표적인 절차.
방법 A. N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)벤조하이드라자이드(4a). 테트라하이드로퓨란(10㎖) 중의 (퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(B, 116㎎, 0.5m㏖, 1.0eq)의 용액에 벤조산 무수물(113㎎, 0.5m㏖, 1.0eq) 및 트라이에틸아민(0.07㎖, 0.5m㏖, 1.0eq)을 빙욕에서 적가하였다. 반응 혼합물을 3시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(150㎖)로 희석시키고, 물(2 X 50㎖) 및 염수(50㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 4a(239㎎, 71%)를 갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.45(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 170-172℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 11.98 (s, 1H), 7.93(D, J = 7.5 Hz, 2H), 7.69(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.59(T, J = 7.5 Hz, 2H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 164.8, 140.8, 135.0, 133.7, 132.1, 129.5, 129.3, 128.7, 120.8, 109.7ppm; DART-HRMS 실측치 334.91239 [M+H]+, C12H7Cl4N2O에 대한 계산치 334.93125.
N-벤조일-N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)벤조하이드라자이드(4b). 어두운 갈색 고체(52% 수율): Rf = 0.65(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 123-124℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 7.15(Dd, J = 8.5, 1.0 Hz, 2H), 8.02(Dd, J = 8.5, 1.0 Hz, 2H), 7.68(Tt, J = 7.5, 1.0 Hz, 1H), 7.56(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.53(T, J = 7.5 Hz, 2H), 7.48(T, J = 7.5 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 162.1, 151.0, 149.4, 137.7, 134.4, 132.6, 132.5, 130.6, 130.0, 128.9, 128.8, 128.1, 127.6, 120.2, 112.4ppm; DART-HRMS 실측치 438.93702 [M+H]+, C19H11Cl4N2O2에 대한 계산치 438.95747.
N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)아세토하이드라자이드(4c). 갈색 고체(89% 수율): Rf = 0.7(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 145-147℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.62 (s, 1H), 2.42 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 173.6, 136.3, 135.1, 129.1, 120.9, 107.5, 19.6ppm; DART-HRMS 실측치 272.89722 [M+H]+, C7H4Cl4N2O에 대한 계산치 272.91560.
N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)피발로하이드라자이드(4d). 적갈색 고체(71% 수율): Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 156-158℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 11.17 (s, 1H), 1.24 (s, 9H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 175.4, 139.5, 134.5, 128.7, 120.7, 109.3, 39.3, 27.0ppm; DART-HRMS 실측치 314.94314 [M+H]+, C10H11Cl4N2O에 대한 계산치 314.96255.
4-플루오로-N-(4-플루오로벤조일)-N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)벤조하이드라자이드(4e). 갈색 고체(67% 수율): Rf = 0.75(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 126-128℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.17(Dd, J = 8.5, 5.0 Hz, 2H), 8.03(Dd, J = 9.0, 5.0 Hz, 2H), 7.20(T, J = 9.0 Hz, 2H), 7.17(T, J = 8.5 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 166.6(D, J CF = 255.4 Hz, 1C), 165.5(D, J CF = 253.5 Hz, 1C), 161.1, 150.9, 149.9, 138.0, 133.4(D, J CF = 9.6 Hz, 1C), 132.8, 130.6(D, J CF = 9.0 Hz, 1C), 126.2(D, J CF = 3.0 Hz, 1C), 123.7(D, J CF = 2.9 Hz, 1C), 120.2, 116.3(D, J CF = 9.3 Hz, 1C), 116.2(D, J CF = 9.3 Hz, 1C), 112.3; 19F NMR (CDCl3, 376MHz, 1H-dc) δ -102.42, -105.37ppm; DART-HRMS 실측치 474.91973 [M+H]+, C19H9Cl4F2N2O2에 대한 계산치 474.93862.
4-메틸-N-(4-메틸벤조일)-N'-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)벤조하이드라자이드(4f). 갈색 고체(48% 수율): Rf = 0.75(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 147-149℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.03(D, J = 8.0 Hz, 2H), 7.91(D, J = 8.0 Hz, 2H), 7.31(D, J = 8.0 Hz, 2H), 7.27(D, J = 10.5 Hz, 2H), 2.46 (s, 3H), 2.42 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 162.2, 151.8, 149.4, 145.3, 143.3, 137.5, 132.3, 130.7, 129.7, 129.5, 128.2, 127.4, 127.9, 120.2, 112.3ppm; DART-HRMS 실측치 466.97013 [M+H]+, C21H15Cl4N2O2에 대한 계산치 466.98877.
방법 B. tert -부틸 2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진-1-카복실레이트(4g). 테트라하이드로퓨란(10㎖) 중의 (퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진(B, 116㎎, 0.5m㏖, 1.0eq)의 용액에 피리딘(0.04㎖, 0.5m㏖, 1.0eq) 및 4-다이메틸아미노피리딘(12㎎, 0.1m㏖, 0.2eq)을 실온에서 첨가하고, 혼합물을 빙욕에서 냉각시켰다. 혼합물에, 테트라하이드로퓨란(2㎖) 중의 다이-tert-부틸 다이카보네이트(164㎎, 0.75m㏖, 1.5eq)를 0℃에서 적가하였다. 빙욕을 제거하고, 반응 혼합물을 실온까지 가온시키고, 16시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(100㎖)로 희석시키고, 물(2 X 30㎖) 및 염수(30㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 20:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 4h(90㎎, 54%)를 오렌지색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 108-110℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.22 (s, 1H), 1.56 (s, 9H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 150.5, 135.9, 135.7, 128.2, 121.4, 107.2, 84.2, 28.0ppm; DART-HRMS 실측치 330.95319 [M+H]+, C10H11Cl4N2O2에 대한 계산치 330.95747.
프로프-2-인-1-일 2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진-1-카복실레이트(4h). 적색 고체(19% 및 30% RSM): Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 170-172℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.37 (s, 1H), 4.91(D, J = 2.5 Hz, 2H), 2.58(T, J = 2.5 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 151.3, 137.4, 136.9, 129.2, 121.5, 107.4, 76.5, 76.3, 54.6ppm; DART-HRMS 실측치 312.90698 [M+H]+, C9H5Cl4N2O2에 대한 계산치 312.91052
2-메틸부트-3-인-2-일 2-(퍼클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-일리덴)하이드라진-1-카복실레이트(4i). 적색 고체(50% 수율): Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 143-145℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 10.27 (s, 1H), 2.62 (s, 1H), 1.80 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 149.9, 136.6, 136.2, 128.6, 121.5, 107.3, 83.5, 75.2, 73.6, 28.9ppm; DART-HRMS 실측치 340.98938 [M+H]+, C11H9Cl4N2O2에 대한 계산치 340.94182.
(9H-플루오렌-9-일리덴)하이드라진(6a). 플루오렌-9-온(360㎎, 2.0m㏖, 1.0eq)의 에탄올(10㎖) 용액에 하이드라진 일수화물(0.29㎖, 6.0m㏖, 3.0eq)을 실온에서 적가하였다. 반응 혼합물을 6시간 동안 환류시키고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(100㎖)로 희석시키고, 물(2 X 30㎖) 및 염수(40㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 6a(315㎎, 81%)를 황색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.15(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v); mp 152-154℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 7.91(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.77(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.73(D, J = 7.0 Hz, 1H), 7.65(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.44(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.37-7.29(D, 3H), 6.41 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 145.6, 141.3, 138.6, 137.7, 130.2, 129.7, 128.5, 127.9, 127.7, 125.5, 120.8, 120.5, 119.5ppm; DART-HRMS 실측치 195.09088 [M+H]+, C13H11N2에 대한 계산치 195.09222.
(9H-잔텐-9-일리덴)하이드라진(6b). 황색 고체(21% 수율): Rf = 0.3(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 126-128℃; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.32(D, J = 8.0 Hz, 1H), 7.91(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.43(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.34-7.30 (m, 2H), 7.21(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.18-7.15 (m, 2H), 5.80 (br, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 154.0, 151.8, 135.9, 130.8, 129.4, 127.4, 124.1, 123.9, 123.3, 122.6, 118.2, 117.5, 116.5ppm; DART-HRMS 실측치 211.08521 [M+H]+, C13H11N2O에 대한 계산치 211.08714.
1-(9 H -플루오렌-9-일리덴)-2-(3-플루오로페닐)하이드라진(6d). 3-플루오로페닐하이드라진 HCl(325㎎, 2.0m㏖, 2.0eq)의 에탄올(10㎖)에 현탁액에 트라이에틸아민(0.29㎖. 2.1m㏖, 2.1eq)을 첨가하고, 혼합물을 0.5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 플루오렌-9-온(180㎎, 1.0m㏖, 1.0eq)을 첨가하고, 24시간 동안 환류시켰다. 완결 후, 혼합물을 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(100㎖)로 희석시키고, 물(2 X 30㎖) 및 염수(40㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 6d(242㎎, 84%)를 갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.4(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 159-161oC; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.80 (s, 1H), 7.90-7.88 (m, 1H), 7.83(D, J = 8.0 Hz, 1H), 7.78(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.66-7.65 (m, 1H), 7.45(Td, J = 7.5, 0.5 Hz, 1H), 7.39-7.27 (m, 4H), 7.18(Dt, J = 11.0, 2.5, 1H), 6.98(Dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 1H), 6.68(Td, J = 8.5, 2.5 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 164.0(D, J CF = 242.8hz, 1C), 146.2(D, J CF = 10.6 Hz, 1C), 141.5, 141.0, 138.1, 137.7, 130.5(D, J CF = 9.8hz, 1C), 130.1, 129.8, 128.5, 128.0, 127.6, 124.4, 121.1, 120.9, 119.6, 109.3(D, J CF = 2.5 Hz, 1C), 108.2(D, J CF = 21.6 Hz, 1C), 101.0(D, J CF = 26.5 Hz, 1C)ppm ; DART-HRMS 실측치 289.11254 [M+H]+, C19H14FN2에 대한 계산치 289.11355.
tert -부틸 2-(9 H -플루오렌-9-일리덴)하이드라진-1-카복실레이트(6e). 테트라하이드로퓨란(8㎖) 중의 (9H-플루오렌-9-일리덴)하이드라진(6a, 97㎎, 0.5m㏖, 1.0eq)의 용액에 피리딘(0.04㎖, 0.5m㏖, 1.0eq) 및 DMAP(12㎎, 0.1m㏖, 0.2eq)를 실온에서 첨가하고, 혼합물을 빙욕으로 냉각시켰다. 혼합물에, 테트라하이드로퓨란(2㎖) 중의 다이-tert-부틸 다이카보네이트(164㎎, 0.75m㏖, 1.5eq)를 0℃에서 적가하였다. 빙욕을 제거하고, 반응 혼합물을 실온까지 가온시키고, 3시간 동안 실온에서 교반하고, 이어서 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트(100㎖)로 희석시키고, 물(2 X 30㎖) 및 염수(30㎖)로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 6e(96㎎, 65%)를 황색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 106-107 oC; 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 8.85 (s, 1H), 7.93(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.79(D, J = 8.0 Hz, 1H), 7.74(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.61(D, J = 7.5 Hz, 1H), 7.47(T, J = 7.5 Hz, 1H), 7.38-7.35 (m, 2H), 7.31(T, J = 7.5 Hz, 1H), 1.61 (s, 9H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 152.8, 146.1, 142.4, 139.1, 137.1, 130.9, 129.9, 129.8, 128.3, 127.9, 125.3, 122.3, 120.9, 119.5, 82.4, 28.3ppm; DART-HRMS 실측치 295.14353 [M+H]+, C18H19N2O2에 대한 계산치 295.14353.
2,3,4,5-테트라클로로사이클로펜타-2,4-다이엔-1-온 옥심(7a). 50㎖-둥근 바닥 플라스크 내의 하이드록실아민 HCl(417㎎, 6.0m㏖, 6.0eq)에 메탄올(5㎖)을 첨가하고, 메탄올(5㎖) 중의 수산화칼륨(337㎖, 6.0m㏖, 6.0eq)을 실온에서 첨가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 이어서 생성된 KCl을 여과시키고, 하이드록실아민 용액을 메탄올(5㎖) 중의 헥사클로로사이클로펜타다이엔(0.16㎖, 1.0m㏖, 1.0eq)에 적가하고, 혼합물을 6시간 동안 환류시켰다. 모든 헥사클로로사이클로펜타다이엔이 소모된 후, 혼합물을 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 7a(80㎎, 34%)를 적갈색 고체로서 수득하였다: Rf = 0.5(헥산/에틸 아세테이트, 5:1, v/v); mp 178-180℃; 1H NMR(DMSO-d 6 , 500MHz) δ 14.52 (s, 1H); 13C NMR(DMSO-d 6 , 125MHz) δ 145.8, 134.2, 128.3, 119.0, 109.3ppm; DART-HRMS 실측치 231.87045 [M+H]+, C5HCl4NO에 대한 계산치 231.88905.
1,2,3,4-테트라클로로-5,5-다이메톡시사이클로펜타-1,3-다이엔(7b). 헥사클로로사이클로펜타다이엔(0.48㎖, 3.0m㏖, 1.0eq)의 메탄올(5㎖) 용액에 메탄올(5㎖) 중의 수산화칼륨(370㎖, 6.6m㏖, 2.2eq)을 30분 동안 실온에서 적가하였다. 혼합물을 18시간 동안 교반하고, 혼합물을 부순 얼음(70㎖)에 부었다. 얼음이 녹은 후, 혼합물을 다이클로로메탄(3 X 100㎖)으로 추출하였다. 유기층을 염수(100㎖) 및 MgSO4로 건조시키고, 여과시키고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 실리카젤 상의 플래시 칼럼 크로마토그래피(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v)에 의해서 정제하여 목적하는 생성물 7b(230㎎, 29%)를 연한 갈색 오일로서 수득하였다: Rf = 0.15(헥산/에틸 아세테이트, 10:1, v/v); 1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 3.34 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 129.4, 128.5, 104.8, 51.9ppm.
실시예 3 - 생물학적 결과 및 논의
제1 유사체 세트, 3a 내지 3f 및 4a 내지 4b를 TORC1 활성도에 대한 검정에서 모 화합물 B와 비교하였다. 8226 세포주를 이 실험을 위해서 사용하였는데, 그 이유는 이것이 DEPTOR의 상당한 과발현을 나타내었기 때문이다.1,3 mTOR에 대한 mTOR 저해제, DEPTOR의 결합을 예방하는 약물로서, 효과적인 약물은 mTOR 카이나제 활성도를 증가시켜야 한다. mTORC1에서, mTOR은 p70S6 카이나제를 인산화시킨다. 따라서, 웨스턴 블롯을 사용하여 이러한 이차 스크린에서 p70 인산화의 유도에 대해서 시험하였다. 화합물을 0.5, 1 및 2uM에서 6시간을 사용하여 시험관내 노출로 시험하였다. 8종의 유도체 모두에 의한 p70 인산화의 유도는 1 또는 2uM에서 사용되는 경우 모 화합물 B의 것과 대등하였지만, 모노-벤조일화된 화합물 4a는 독성이 있었고, p70의 분해를 나타내었다. 그러나, 0.5uM에서, 3종의 N-아릴 화합물 3d 내지 3f 및 다이벤조일화된 화합물 4b는 p70 인산화의 유도에 대해서 모 화합물 B보다 더 효과적이었다(도 3A에 도시된 선택 면역블롯). 이에 반해서, N-알킬 화합물 3a 및 3b는 화합물 B와 비교할 때 활성도의 상당한 증가를 나타내지 않았고, tert-부틸 화합물 3c는 단지 보통의 활성도를 나타내었다. 다시, 모노-벤조일화된 화합물 4a는 독성이었고, 이러한 낮은 농도(0.5uM)에서 조차 상당한 세포사가 인지되었다. 독성을 나타내지 않은 더 낮은 농도(0.05 내지 0.2uM)에서 화합물 4a에 대한 추적 실험은 p70 인산화의 향상을 나타내지 않았는데, 이는 화합물 4a가 비특이적으로 독성이었다는 것을 시사한다. 유도체를 0.5uM에서 사용한 4개의 개별 실험으로부터의 p70 인산화 데이터의 요약을 도 3B에 도시한다. 이들 첫 번째 8종의 유도체를 또한 48시간 MTT 검정에서 동일한 8226 MM 세포주에 대한 세포독성에 대해서 스크리닝하였다. 이러한 검정에 대한 IC50을 도 3B의 막대 그래프 아래에 나타내고, 실험의 실시예를 도 3C에 나타낸다. 일반적으로, 이 유사체는 분자 효과(즉, p70 인산화를 증가시키는 능력)와 이의 항-MM 세포 독성 효과 간의 상관관계를 나타내었다. 모 화합물 B에 비해서 향상된 분자 효과를 갖는 4종의 유사체(4b, 3d, 3e and 3f)는 또한 더 낮은 IC50을 나타내었다. 이에 반해서, 모 화합물 B에 비해서 p70 인산화의 향상을 거의 또는 전혀 나타내지 않은 화합물(3a 내지 3c)은 또한 항-MM 세포독성에 대해서 향상되지 않았다. 상기에 언급된 바와 같이, 화합물 4a는 세포독성이었고, p70 인산화에 대한 효과가 없었으며; 따라서, 이의 항-MM 효과는 비특이적이라고 추정되었다.
유사체 3a 내지 3f 및 4a 내지 4b의 제1 세트로부터의 초기 결과를 기초로, 4종의 카테고리의 추가 유사체를 설계 및 합성하였고, p70 인산화 및 MTT 검정에서 이의 분자 및 항-MM 세포독성 활성도를 평가하였다. P70 인산화를 6시간 동안 처리된 8226 세포에서 측정하였다. 모 화합물 B는 0.5uM에 대한 8226 세포의 노출 후 p70 인산화를 유도하기에 일관되게 비효과적이었기 때문에, 0.5uM 농도를 사용하여 향상된 분자 활성도에 대해서 이러한 추가적인 유도체를 스크리닝하였다. MTT(48시간) 검정은 8226 세포뿐만 아니라 추가적인 DEPTOR-과발현 MM 세포, MM1.S를 사용하였다. 일반적으로, MM1.S 세포는 모 화합물 B의 세포독성 활성도에 대해서 8226보다 덜 민감하다(8226 및 MM1.S의 경우 각각 IC50 1.3uM 및 3.0uM). 모든 유도체의 구조 및 생물학적 활성도를 구조 변형에 의해서 분류된 표 1 내지 표 4에 나타내다.
Figure pct00026
먼저, 3종의 N-아릴화된 화합물 3d 내지 3f가 유망한 결과를 나타내었기 때문에, 페닐 고리 3g 내지 3i의 3-위치 상에 전자-끌개기 또는 전자-주개기를 갖는 아릴 유도체를 제조하여 하이드라존 상의 페닐 치환기의 효과를 보다 상세하게 조사하였다. 표 1은 화합물 3a 내지 3l의 p70 인산화 및 MTT 검정 결과를 나타낸다. 최상의 활성도는 3-트라이플루오로메틸페닐 유사체 3g였고, 즉 p70 인산화의 4-배 증가 및 각각 8226 및 MM1.S MM 세포주의 경우 IC50 0.17uM 및 1.0uM이었다. 전자-주개기를 갖는 유사체, 3h 내지 3i는 양호한 활성도를 나타내지 않았다. 일반적으로 더 양호한 전자-끌개 치환기를 갖는 유사체, 예를 들어, 3g 및 3k가 최상의 활성도를 나타내었다. 치환기의 위치의 효과를 또한 조사하였다. 3-플루오로 및 4-플루오로 유사체, 3e 및 3k가 8226 및 MM1.S 세포주에서 유사한 IC50 값을 나타내었기 때문에, 신기하게도 4-플루오로 유사체 3k는 p70 인산화 검정에서 훨씬 더 양호한 활성도를 나타내었지만, 2-플루오로 유사체 3j는 활성도를 나타내지 않았다. 마지막으로, 다이페닐 유사체 3l은 어떠한 활성도도 나타내지 않았다.
Figure pct00027
다음으로, 일련의 모노- 및 다이-아실 유도체 4a 내지 4f의 유사체뿐만 아니라 일부 카바메이트 유도체 4g 내지 4i를 조사하였다(표 2). 모노-벤조일화된 유사체 4a의 추정된 비특이적 독성을 MTT 검정에 의해서 다시 나타내었고, 8226 및 MM1.S의 경우 각각 IC50 값 0.6 및 0.8uM이었다. 모노-아세틸화된 유사체 4c는 또한 화합물 B 처리와 비교할 때 0.5uM에서 p70 인산화의 증가를 나타내지 않았고, (약물 B에 비해서) 8226 세포에 대해서 유사한 세포독성을 나타내었다. 다른 한편, 모노-피발로일화된 유사체 4d는 p70 인산화에서 상당한 7-배 증가를 나타내었는데, 이것은 MTT 검정에서 두 세포주 모두에 대해서 낮아진 IC50 값, 8226 및 MM1.S의 경우 각각 0.12 및 2.0uM과 정확히 상관관계가 있었다.
N-다이벤조일화된 화합물 4b는 초기 시험에서 상당히 유망하였기 때문에, 이어서 페닐 고리의 4-위치 상에 상이한 치환기를 갖는 2개의 추가적인 다이벤조일화된 화합물을 제조하였다. 예상된 바와 같이, 두 화합물 4e 및 4f 모두는 p70 인산화 및 MTT 검정에 대해서 양호한 결과를 나타내었다. 더욱이, 아릴 유도체의 결과와 유사하게, 4-위치 상에 전자-끌개 치환기를 갖는 화합물 4e는 나머지 2개의 다이아실 유도체보다 훨씬 더 양호한 결과를 나타내었다. 카바메이트 유도체 4g 내지 4i를 또한 제조 및 조사하였다. tert-부틸옥시카보닐 유사체 4g는 p70 인산화에서 상당한 6-배 증가를 나타내었고, 또한 8226 및 MM1.S의 경우 각각 0.1 및 0.6uM IC50인 향상된 세포독성을 나타내었다. 클릭 화학에 의한 바이오틴 단백질 표지화의 가능한 추가 조사를 위해서 말단 아세틸렌을 갖는 다른 카바메이트 유도체 4h 및 4i를 제조하였지만, 이들 화합물은 mTORC1 활성화에서 최소한의 증가를 나타내었다. 단지 단순한 프로파길 화합물 4h는 MTT 검정에서 약간의 세포독성을 나타내었다.
tert-부틸 단위를 갖는 3종의 유사체, 즉 알킬 유사체, 3c, 아실 유사체 4d, 및 카바메이트 4g를 비교하는 것이 아마도 흥미로울 것이다. 알킬 유사체 3c는 p70 인산화에서 가장 낮은 활성도를 나타내었지만, 피발로일(tert-부틸카보닐) 유사체 4d 및 t-Boc(tert-부틸옥시카보닐) 유사체 4g는 p70 인산화 및 MTT 검정 둘 모두에서 매우 양호한 활성도를 나타내었다.
Figure pct00028
다음으로, 테트라클로로사이클로펜타다이엔 고리계가 아닌 환식 및 비환식 모이어티를 갖는 유도체 6a 내지 6e를 조사하였다(표 3). 상부 단위로서 비치환된 하이드라진을 변화시키지 않았고, 9-플루오렌일 6a, 9-잔틸 6b 및 벤조페논 6c에 대해서 하부 부분을 변형시켰다. 그러나, 이러한 새로운 유사체는 p70 인산화 및 MTT 검정 둘 모두에서 어떠한 개선도 나타내지 않았다. 하부 단위로서 테트라클로로사이클로펜타다이엔을 갖는 3-플루오로페닐(3e) 및 t-Boc 카바메이트(4g) 유사체는 향상된 생물학적 활성도를 나타내었기 때문에, 9-플루오렌일 스캐폴드 상에 이러한 치환기를 도입하여 유사체 6d 및 6e를 제공하였지만, 이러한 유사체는 또한 어떠한 활성도도 나타내지 않았고, 그 이유는 여전히 불명확하였다.
마지막으로, 옥심 및 다이메톡시 유도체, 7a 및 7b를 조사하였고, 이들 모두는 p70 인산화 및 MTT 세포독성 검정에서 불량한 활성도를 나타내었다(표 4).
Figure pct00029
각각의 카테고리 내의 모든 유도체는 분자적으로 성공적인 유도체 간의 개략적인 상관관계를 나타내었고, 즉 0.5uM에서 p70 인산화를 증가시킬 수 있었고, 효과적인 세포독성 화합물이었다. p70 인산화 검정에서 활성인 9종의 분자(3d, 3e, 3f, 3g, 3k, 4b, 4d, 4e 및 4g)(0.5uM에서 화합물 B와 비교할 때 1.8x 이상의 배수 증가) 중에서, 모두는 모 B와 비교할 때 향상된 세포독성 효과(즉, 더 낮은 IC50)를 가졌다. 분자적 효능이 없는 다수의 화합물(즉, p70 인산화의 1.8 x 미만의 배수 증가) 중에서, 3종 - 4a, 4f 및 4h - 만이 향상된 세포독성 효과를 나타내었는데, 이것은 아마도 비특이적이었다.
이러한 스크리닝 실험으로부터, 유사체 3g, 3k, 4d, 4e 및 4g가 p70 인산화 검정에서 가장 활성인 화합물인 것으로 식별되었다. 이어서 이들을 보다 상세히 연구하였다. 도 4A 및 4B에 나타낸 바와 같이, 더 낮은 농도에서의 모 화합물 B와 비교할 때, 1uM에서 대등한 양의 p70 인산화를 유도하였지만, 이들 생화학적으로 변형된 화합물은 0.25uM만큼 낮은 농도에서 상당히 더 효과적이었다. DEPTOR 넉다운 또는 모 화합물 B의 추가적인 분자 효과는, p21-표적화 miRNA의 감소된 TORC1-의존적 발현으로부터 초래하는 것으로 여겨지는, p21 발현3,4의 상향조절이다.3 p21의 상향조절된 발현은 DEPTOR 표적화의 항-MM 세포독성에 기여한다.3 도 4C에 나타낸 바와 같이, 모 화합물 B에 비해서 향상된 TORC1 활성화를 갖는 이들 유도체 중 일부는 또한 향상된 p21 발현을 나타내었고, 또한 이의 생화학적 변형이 더 효능이 있는 DEPTOR 표적화를 허용한다는 개념을 보충한다. 이것은 4d, 4e, 4g, 및 3g의 경우 명백히 나타났다. 도 4D는 또한 8226 MTT 검정에서 이러한 작용제의 향상된 항-MM 세포독성을 입증한다. 8226 세포에서 아포토시스를 향상시키는 이러한 약물의 능력을 시험하였고, 도 4E에 나타낸 바와 같이, 이의 아포토시스 활성도는 모 화합물 B에 비해서 향상되었다.
항-골수종 효능을 비특이적 독성과 비교하기 위해서, 이들 5종의 활성 유도체 각각을, 8226 MM 세포 대 정상 말초 혈액 림프구(PBL)의 생존을 저해하는 이들의 능력에 대해서 화합물 B와 비교하였다. 헤드-투-헤드 실험에서, 각각의 표적에 대한 IC50 값을 계산하고, 비교하였다. 도 5A에 나타낸 바와 같이, 유도체 각각은 화합물 B와 비교할 때 MM 세포에 대해서 상당히 감소된 IC50 값을 나타내었기 때문에, 이들은 또한 PBL에 대해서 가변적인 향상된 독성을 나타내었다. 그러나, 유도체 중 3종, 3g, 3k 및 4g는 모 화합물 B와 비교할 때 상당히 개선된 치료 지수(TI)를 나타내었다. MM 세포사를 유도하는 이러한 3종의 활성 유도체(3g, 3k 및 4g)의 능력이 mTORC1 활성화 및 DEPTOR/mTOR 결합의 성공적인 방해와 구체적으로 관련되었다는 사실을 추가로 뒷받침하기 위해서, 공동 면역침강 실험을 수행하였다. 화합물 B는 1uM로 사용되는 경우 MM 세포에서 DEPTOR/mTOR 결합을 예방하지만, 0.5uM은 효과적이지 않다(도 5B). 그러나, 향상된 TI를 갖는 3종의 유도체 모두는 0.5uM에서 사용되는 경우 DEPTOR/mTOR 결합을 예방하였다(도 5C). 이러한 유도체를 또한 RAPTOR 넉아웃을 갖는 동질유전자계통(isogenic line)에서 이의 항-MM 세포독성에 대해서 시험하였다. 도 5D는 mTORC1 활성화에 대한 RAPTOR 넉다운의 저해 효과를 입증한다. 마지막으로 도 5E에 나타낸 바와 같이, MTT 세포독성 검정은 또한 RAPTOR-침묵 MM 세포에 대해서 시험하는 경우 3종 모두의 유도체에 의해서 유도된 상당히 감소된 세포 독성을 입증하며, 이는 이러한 유도체의 분자 효과가 세포독성 효과와 관련됨을 일부 뒷받침한다.
실시예 4. 생물학적 검정
하기 검정 방법을 사용하여 DEPTOR을 저해하는 데 효과적인 화학식　(I)의 화합물을 식별 및 평가하였다.
세포주. 8226 및 MM1.S 골수종 세포주는 ATCC로부터 구입하였다. 세포주를 FISH 분석에 의해서 특징규명하였고, MAF/Ig 전좌를 함유하는 것으로 나타났다. 웨스턴 블롯은 DEPTOR 단백질의 상당한 과발현을 확인해 주었다. 두 세포주 모두를 마지막 6개월 내에 마이코플라스마에 대해서 시험하였고, 음성이었다.
웨스턴 블롯 검정- 단백질을 추출하고, 상기에 기술된 바와 같이 12.5% SDS-PAGE에 의해서 분리하였다(하기 새로운 참고문헌 참고). 단백질을 폴리바이닐리덴 다이플루오라이드 막으로 옮기고, 이의 발현을 셀 시그널링(Cell Signaling)(미국 매사추세츠주 비벌리 소재)으로부터 구입한 특이적 항체를 사용하여 검출하였다.
MTT 검정. 96웰 마이크로타이터 플레이트의 웰 내의 완전 배지 0.1㎖ 중에 1 내지 2 x 104 표적 세포를 시딩함으로써 MTT 검정을 수행하였다. 화합물과의 인큐베이션 후, 살아있는 세포에 의한 MTT의 포마잔으로의 환원을 570nm 필터가 구비된 마이크로플레이트 ELISA 판독기를 사용하여 결정하였다. 4개 복제 웰을 각각의 군에 대해서 실시하였고, 각각의 군의 SD는 항상 평균의 5% 미만이었다. 결과를 대조군의 % 또는 생존율 %로서 제시하고, 여기서 실험군의 OD를 대조군(DMSO 단독과 인큐베이션된 세포)의 OD와 비교하였고, 여기서 후자를 임의로 100%로 하였다.
아포토시스 검정. 아포토틱 세포를 식별하기 위해서, 활성화된 카스파제 3에 대해서 특이적인 파이코에리트린(PE)-접합된 항체(비디 바이오사이언시스(BD Biosciences))를 사용하였다. 염색을 위해서, 106 세포를 PBS로 세척하고, 고정시키고, 0.5㎖ 사이토픽스(cytofix)/사이토펌(cytoperm) 용액에 통과시켰다. 이어서 세포를 PE-접합된 단클론성 항-카스파제 3 항체의 1:5 희석물과 함께 30분 동안 인큐베이션시키고, 유세포 분석법에 의해서 분석하였다.
RAPTOR 넉다운. RAPTOR를 표적으로 하는 짧은 헤어핀 RNA(shRNA)/pLKO.1 또는 스크램블드(scrambled) 서열(대조군)을 애드진(Addgene)으로부터 입수하였다. 렌티바이러스는 UCLA 벡터 코어 설비(UCLA Vector Core facility)에 의해서 생산되었고, 렌티바이러스로 세포를 형질도입하고, 제넥틴으로 선택함으로써 안정적인 세포주를 제조하였다.
통계학적 분석. 유도체 화합물에 의한 p70 인산화의 유도를 덴시토메트리(densitometry)에 의해서 결정하고, 인산화된 p70 대 총 p70의 면역블롯 신호를 비교하였다. 이어서 이러한 비를 모 화합물 B로부터 생성된 결과와 비교하였는데, 후자의 비를 임의로 '1'이라 하였다. 다양한 농도의 유도체를 사용하여 MTT 세포독성에 대한 IC50을 결정하였다. DMSO-처리된 배양물로부터 결정된 대조군 아포토시스를 가감함으로써 약물 처리된 배양물에서의 유세포 분석법에 의해서 % 아포토시스를 열거하였다. DMSO 대조군 배양물 중의 % 아포토시스(즉, 활성화된 카스파제 3에 대한 양성 염색)는 항상 15% 미만이었다.
실시예 5 - 골수종 성장의 이종이식 종양 모델
간략하면, 마우스를 5 x 106 8226 세포를 사용하여 피하로 시험감염시키고, 골수종 종양이 500㎣에 도달하면, 마우스를 DMSO, 화합물 B, 또는 화합물 3g로 (20㎎/㎏으로) IP에 의해서 매일 4일 동안 처리하였다. 종양 크기(평균 +/- SD, n=5)를 매일 평가하였다(도 8A). *= 대조군(DMSO)으로부터의 차이, p<0.05, **= 화합물 B로부터의 차이, p<0.05. 처리 4일 후, 마우스를 희생시켰고, 말초 혈액을 WBC, 헤마토그리트(HCT), 헤모글로빈 농도(HgI) 및 혈소판 수치에 대해서 분석하였다(도 8B). 데이터는 대조군(DMSO-반응시킨 마우스에서 결정)의 %, 평균 +/-SD, n=5이다. *= DMSO 대조군으로부터의 차이, p<0.05.
참고문헌
Figure pct00030
(7) 이러한 화합물 및 다른 유사체의 색상 기원의 논의에 대해서는 하기를 참고하기 바란다: Griffiths, J.; Lockwood, M. Chromogens based on Non-benzenoid Aromatic Systems. Part III. Synthesis, Spectra, and Molecular Orbital Calculations in the Substituted Fulvene and 6-Azafulvene Series. J. Chem. Soc. Perkin Trans 1 1976, 48-54.
(8) 이러한 신규 발견의 논의는 미래의 발명의 주제일 것이다.
Figure pct00031
참고에 의한 포함
본 명세서에 언급된 모든 간행물 및 특허는 각각의 개별 간행물 또는 특허가 참고로 포함된 것으로 구체적이고 개별적으로 제시된 것처럼 전문이 참고로 포함된다. 충돌하는 경우, 본 명세서의 임의의 정의를 비롯하여 본 출원이 우선시될 것이다.
등가물
본 발명의 구체적인 실시형태가 논의되어 있지만, 상기 명세서는 예시이며 제한이 아니다. 본 발명의 다수의 변형은 본 명세서 및 하기 청구범위의 검토 시 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 본 발명의 전체 범주는 등가물의 청구범위, 이의 등가물의 전체 범주, 및 명세서뿐만 아니라 이러한 변형을 참고로 결정되어야 한다.

Claims (44)

  1. 화합물로서, 하기 화학식 I의 구조를 갖는, 화합물.
    Figure pct00032

    상기 식 중,
    A는 임의로 치환된 아미노, 알킬아미노, 사이클로알킬아미노, 헤테로사이클릴아미노, 아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 아실아미노, 다이아실아미노 또는
    Figure pct00033
    이고;
    R1, R2, R3 및 R4는 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬이며;
    R5는, 각각의 경우에 독립적으로, H 또는 임의로 치환된 알킬이다.
  2. 제1항에 있어서, R1은 할로인, 화합물.
  3. 제2항에 있어서, R1은 Cl인, 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R2는 할로인, 화합물.
  5. 제4항에 있어서, R2는 Cl인, 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, R3은 할로인, 화합물.
  7. 제6항에 있어서, R3은 Cl인, 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, R4는 할로인, 화합물.
  9. 제8항에 있어서, R4는 Cl인, 화합물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 할로, 바람직하게는 각각 F 또는 Cl인, 화합물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, A는 -NHR6 또는 -NR6R7이고; R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 사이클로알킬, 임의로 치환된 아릴 또는 임의로 치환된 헤테로아릴인, 화합물.
  12. 제11항에 있어서, R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴인, 화합물.
  13. 제12항에 있어서, R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, 임의로 치환된 페닐인, 화합물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 치환기는 바람직하게는 고리의 메타-위치 및 파라-위치에 위치된, 화합물.
  15. 제14항에 있어서, R6 및 R7은 각각, 각각의 경우에 독립적으로,
    Figure pct00034
    이되, R8, R9 및 R10은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 알켄일, 임의로 치환된 알킨일, 또는 전자-끌개 치환기(electron-withdrawing substituent)인, 화합물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전자-끌개 치환기는 할로겐 또는 사이아노, 나이트로, 카보닐 또는 설폰일기인, 화합물.
  17. 제15항에 있어서, R8, R9 및 R10은 각각, 각각의 경우에 독립적으로, H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬인, 화합물.
  18. 제17항에 있어서, R8 및 R9는 H이고, R10은 할로인, 화합물.
  19. 제17항에 있어서, R9는 H이고, R8 및 R10은 할로인, 화합물.
  20. 제17항에 있어서, R8 및 R9는 H이고, R10은 임의로 치환된 저급 알킬인, 화합물.
  21. 제20항에 있어서, R10은 -CH3 또는 -CF3인, 화합물.
  22. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, A는
    Figure pct00035
    또는
    Figure pct00036
    이고;
    R11은 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴이며;
    R12는 임의로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴인, 화합물.
  23. 제22항에 있어서, A는
    Figure pct00037
    인, 화합물.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, R11은 임의로 치환된 알킬 또는 페닐이고;
    R12는 임의로 치환된 페닐인, 화합물.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 R11은 전자-끌개 치환기로 임의로 치환된 페닐인, 화합물.
  26. 제25항에 있어서, 상기 전자-끌개 치환기는 할로겐 또는 사이아노, 나이트로, 카보닐 또는 설폰일기인, 화합물.
  27. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, R11은
    Figure pct00038
    이고; 그리고 R13은 H, 할로 또는 임의로 치환된 알킬인, 화합물.
  28. 제27항에 있어서, R13은 F인, 화합물.
  29. 제27항에 있어서, R13은 임의로 치환된 저급 알킬인, 화합물.
  30. 제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, R11 및 R12는 동일한, 화합물.
  31. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, R5는 임의로 치환된 분지형 알킬인, 화합물.
  32. 제31항에 있어서, R5는 저급 알킬인, 화합물.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, R5는 t-부틸인, 화합물.
  34. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, A는
    Figure pct00039
    인, 화합물.
  35. 제34항에 있어서, A는
    Figure pct00040

    인, 화합물.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
  37. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 대상체에게 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항의 화합물 또는 제36항의 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 암을 치료 또는 예방하는 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 암은 유방암, 전립선암, 만성 골수성 백혈병, 다발성 골수종, 갑상선암 또는 폐암인, 암을 치료 또는 예방하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 암은 다발성 골수종인, 암을 치료 또는 예방하는 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 다발성 골수종의 세포는 DEPTOR의 과발현을 특징으로 하는, 암을 치료 또는 예방하는 방법.
  41. 암 세포의 증식을 저해하는 방법으로서, 상기 암 세포를 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항의 화합물 또는 제36항의 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 암 세포의 증식을 저해하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, DEPTOR은 상기 암 세포에서 과발현되는, 암 세포의 증식을 저해하는 방법.
  43. 세포에서 DEPTOR 활성도를 저해하는 방법으로서, 상기 세포를 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항의 화합물 또는 제36항의 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 세포에서 DEPTOR 활성도를 저해하는 방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 세포는 DEPTOR을 과발현하는, 세포에서 DEPTOR 활성도를 저해하는 방법.
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