KR20210040228A - 항히스타민 화합물, 이들의 약학 조성물 및 의약 용도 - Google Patents

Abstract

본 명세서의 개시는 선택적 히스타민 수용체의 저해 활성을 가지는 새로운 화합물 및 이들의 의약 용도에 관한 것이다. 본 발명의 화합물들은 피부자극, 염증, 소양증, 알레르기 증상 등을 포함하는, 다양한 히스타민 수용체 관련 질환 또는 증상의 예방 및 치료에 유용하다. 따라서 본 명세서는 본 발명에 따른 화합물을 유효성분으로 함유하는 약학 조성물 또한 제공한다.

Description

항히스타민 화합물, 이들의 약학 조성물 및 의약 용도{Anti-histamine compounds, pharmaceutical compositions and medical-use thereof}

본 명세서는 선택적인 히스타민 수용체 저해 활성을 나타내는 신규 화합물, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 피부자극, 염증, 소양증, 알레르기 증상 등을 포함하는 다양한 질환 또는 증상의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

히스타민은 인체 구성성분으로, 낮은 분자량을 가지며 히스티딘 디카복실라제 (histidine decarboxylase)에 의해 생성된다. 히스티딘 디카복실라제는 주로 중추신경계, 위점막의 벽세포 (parietal cell), 비만세포, 호염구 등 전신에 분포한다. 세포 외로 분비된 히스타민은 대부분 히스타민 N-메틸트렌스퍼라제 (histamine N-methyltransferase)와 모노아민 옥시다제 (monoamine oxidase)에 의해 대사되어 소변으로 배출된다. 히스타민은 세포 증식, 분화와 혈구 생성, 염증 반응, 조직 재생과 신경 전달 등에 관여하고, 조직에서는 H1, H2, H3, 및 H4의 4가지 수용체를 통하여 작용을 나타낸다.

혈관 확장 및 혈관의 투과성 증가는 H1, 및 H2 수용체를 통하여 나타나고, 피부신경의 자극에 의한 소양증 및 기관지 평활근의 수축은 H1 수용체를 통하여 나타나며, 위산 증가는 주로 H2 수용체를 통하여 작용을 나타낸다. H3 수용체는 신경전달물질의 분비 조절에 관여하며, H4 수용체는 염증 반응 및 골수모세포 등의 분화에 관여하는 것으로 알려져 있다.

항히스타민제는 주로 1940년대 이후에 도입되기 시작한, H1 수용체를 저해하는 1세대 항히스타민제와 1980년대 새로 개발된 2세대 H1 항히스타민제가 함께 사용되고 있다. H1 항히스타민제는 항알레르기 특성이 밝혀져 알레르기 질환의 치료제로 도입되었다. 1990년대 이후에는 H1 이외에 H2, H3, H4의 히스타민 수용체가 발견되었고 또한 기존의 히스타민 수용체의 개념에 변화가 있었다. 이전에 발견된 히스타민 수용체와는 달리, H4는 인간 게놈 DNA 데이터 베이스의 검색을 통해 2000년에 발견되었다. 히스타민 H4 수용체 (H4 Receptor)는 히스타민의 생리적 역할의 탐구를 위한 새로운 길을 제공했을 뿐만 아니라, 새로운 항히스타민제 개발을 위한 신규 약물 표적을 제공하였다.

최초의 선택적 H4 수용체 길항제로 알려진 JNJ 7777120 (화학식 1)은 H4 수용체가 염증과 소양증에 관여한다는 것을 기반으로 만들어진 화합물로써, 아토피성 피부염과 소양증 치료의 기능을 성공적으로 나타냈다. 그러나 이 물질은 쥐와 개에서의 짧은 반감기와 저설관피증 (hypoadrenocorticism)을 포함한 독성이 단점으로 나타났다.

그 후 개발된 새로운 선택적 H4 히스타민제인 JNJ 39758979 (화학식 2)는 JNJ 7777120과 유사하게 강력하고 선택적 H4 수용체 길항제로써, 항염증 및 항소양 활성을 보였다. 특히 JNJ 39758979는 임상연구에 진입하여 소양증을 감소시키고 아토피성 피부염 환자에서 효능을 보였으나, 이 화합물은 약물 유도 과립 구균증 (drug-induced agranulocytosis)을 야기하여 개발이 중단되었다.

또 다른 화학 구조를 가진 H4 수용체 길항제인 토리포란트(Toreforant, 화학식 3)은 이러한 부작용을 개선한 것으로 알려져 있다. 토리포란트는 류마치스성 관절염, 천식, 또는 건선 환자를 가진 임상 연구를 진행하고 있다.

비록 몇몇의 H4 수용체 길항제가 효과적인 결과를 보이고 있으나 아토피성 피부염과 소양증 등 피부의 알레르기 증상을 포함한 포괄적인 새로운 치료제의 필요성은 여전히 요구된다.

국제특허공개 WO 2004/022061

Clinical Development of Histamine H4 Receptor Antagonists. Handb Exp Pharmacol. 2017; 241:301-320. Interactions of Histamine H1-Receptor Agonists and Antagonists with the Human Histamine H4-Receptor. Molecular Pharmacology November 2009, 76 (5) 1019-1030. Detailed structure-activity relationship of indolecarboxamides as H4 receptor ligands. European Journal of Medicinal Chemistry 54, (2012), 660~668.

따라서 본 명세서를 통해 해결하고자 하는 과제는 히스타민 수용체, 특히 H4 수용체의 선택적 저해를 통하여, 다양한 질병 또는 증상의 예방 또는 치료에 유용한 신규 화합물 및 이의 의약 용도를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서는 하기 화학식 4 또는 5의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.

상기 화학식 4에서,

X는 CH, 또는 질소이고,

R₁은 H, -C1-4 알킬, -CO-C_1-4 알킬, -COO-C_1-4 알킬, 또는 D, L-type의 아미노산이며,

R₂ 내지 R₅은 서로 독립적으로 수소, 메틸, 플루오로, 클로로, 브로보, 아미노 혹은 시아노이며,

상기 화학식 5에서,

R₁은 H, -C_1-4 알킬, -CO-C_1-4 알킬, -COO-C_1-4 알킬, 또는 D, L-type의 아미노산이며,

R₂는

본 발명의 화합물들은 H4 수용체 억제 활성이 좋을 뿐만 아니라, 약물의 반감기가 길며, 용해도가 높아 의약품의 유효성분으로 매우 유용하다.

본 발명에 따른 상기 화학식 4 및 5에서, 예를 들어, D, L-type의 아미노산으로는 D- 또는 L-발린, D- 또는 L-글리신, D- 또는 L-류신, D- 또는 L-글루탐산, D- 또는 L-세린 등이 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 화학식 4 또는 5로 표시되는 화합물은 무기산 또는 유기산으로 유도된 염 형태로 사용될 수 있으며, 예컨대 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산, 질산, 아세트산, 글리콜산, 락트산, 피루브산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 푸마르산, 말산, 만델산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 팔미트산, 말레산, 벤조산, 하이드록시벤조산, 페닐아세트산, 신남산, 살리실산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, 톨루엔설폰산 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산에 의해 유도된 염 형태로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 "C_1-6" 또는 "C1 내지 C6"와 같이 기재될 경우 이는 탄소수가 1 내지 6개임을 의미한다. 예를 들어, C_1-6 알킬은 탄소수가 1 내지 6인 알킬을 의미한다.

본 명세서에서 사용된 용어인 "본 발명의 화합물"은 상기 화학식 4 및 5의 각각의 화합물들뿐만 아니라, 이들의 클라드레이트(clathrates), 수화물, 용매화물, 또는 다형체를 포함하는 의미이다. 또한 용어 "본 발명의 화합물"은 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 언급되지 않을 경우 본 발명 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염도 포함하는 의미이다. 일 실시예에 본 발명의 화합물은 입체이성질체적으로 순수한 화합물들(예를 들어, 다른 입체이성질체가 실질적으로 없는(예를 들어, 85% ee 이상, 90% ee 이상, 95% ee 이상, 97% ee 이상, 또는 99% ee 이상))로 존재할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 또는 그의 염이 호변이성적(tautomeric) 이성질체 및/또는 입체이성질체(예를 들어, 기하이성질체(geometrical isomer) 및 배좌 이성질체(conformational isomers))일 경우 그들의 분리된 이성질체 및 혼합물 각각 또한 본 발명의 화합물의 범주에 포함된다. 본 발명의 화합물 또는 그의 염이 구조 내에 비대칭 탄소(asymmetric carbon)를 가지고 있는 경우에, 그들의 광학 활성 화합물 및 라세믹 혼합물들 또한 본 발명의 화합물의 범위에 포함된다.

본 명세서에서 사용될 경우, 용어 "결정다형(polymorph)"은 본 발명의 화합물의 고체 결정 형태 또는 그것의 복합체를 의미한다. 같은 화합물의 다른 결정다형은 다른 물리적, 화학적 그리고/또는 스펙트럼적 특성을 보인다. 물리적 특성 측면의 차이점으로는 안정성(예를 들어, 열 또는 빛 안정성), 압축성과 밀도(제제화 및 생산물 제조에 중요함), 그리고 용해율(생물학적 이용률에 영향을 줄 수 있음)을 포함하나, 이에 한정되지 아니한다. 안정성에서 차이는 화학반응성 변화들(예를 들어, 또 다른 다형으로 구성되었을 때보다 하나의 다형으로 구성되었을 때 더 빠르게 변색이 되는 것 같은 차별적 산화) 또는 기계적인 특징들(예를 들어 동역학적으로 선호된 다형체로서 저장된 정제 파편들이 열역학 적으로 더 안정된 다형으로 변환) 또는 둘 다(하나의 다형의 정제는 높은 습도에서 더 분해에 예민)를 야기한다. 결정다형의 다른 물리적 성질들은 그들의 가공에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 한 결정다형은 또 다른 결정다형에 비하여, 예를 들어, 그것의 형태 또는 입자의 크기 분포에 기인하여 용매화합물을 형성할 가능성이 많을 수 있거나, 여과 또는 세척이 더 어려울 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "용매 화합물"은 비공유 분자간의 힘에 의해 결합된 화학량론적 또는 비-화학량론적인 양의 용매를 포함하는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 의미한다. 바람직한 용매들은 휘발성이고, 비독성이며, 인간에게 극소량 투여될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "수화물(hydrate)"은 비공유 분자간의 힘에 의해 결합된 화학량론적 또는 비-화학량론적인 양의 물을 포함하는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 의미한다.

본 명세서에서 사용된 용어 "클라드레이트(clathrate)"은 게스트 분자(예를 들어, 용매 또는 물)를 가두어 놓은 공간(예를 들어, 채널(channel))을 포함한 결정 격자의 형태의 본 발명의 화합물 또는 그것의 염을 의미한다.

본 명세서에서 사용된 용어 "정제된(purified)"은 분리될 때, 분리체는 90% 이상 순수한 것을 의미하며, 일 실시예에서는 95% 이상 순수하고, 다른 실시 예에서는 99% 이상 순수하고, 또 다른 실시예에서는 99.9% 이상 순수한 것을 의미한다.

비-한정적인, 본 발명에 따른 화합물의 예로는 하기 화합물들 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함한다.

(6-클로로-1H-인돌-2-일)(4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-3);

(6-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-4);

(5-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-5);

(6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-6);

(6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-7);

4-(이소인돌린-2-일)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2-아민 (B-4);

N4-(2,6-디클로로벤질)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2,4-디아민 (B-5); 및

6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)-N4-(4-메틸벤질)피리미딘-2,4-디아민 (B-6).

다른 양태에서, 본 발명은 본 발명에 따른 화학식 4 또는 5의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료적으로 유효한 양, 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 본 명세서에서 사용된 "유효량"은 본 명세서에 개시된 질환 또는 증상을 늦추거나 또는 최소화하거나; 또는 본 명세서에 개시된 질환 또는 증상의 치료 또는 관리에서 치료상 이점을 제공하기에 충분한 본 발명의 화합물의 양을 말한다.

또 다른 양태에서, 본 명세서는 화학식 4 또는 5의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료적으로 유효한 양을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 질병(disease) 또는 상태(condition)를 치료하는 방법이 제공되며, 상기 질병 또는 상태(condition)는 히스타민 H4 수용체 관련 질환 또는 증상, 즉, 히스타민 H4 수용체 억제제 또는 길항제로 치료 또는 예방되는 질환 또는 증상이다. 또 다른 양태에서, 상기 개체는 인간이다. 또 다른 양태에서, 상기 질환 또는 증상은 피부자극, 염증, 소양증, 알레르기 증상, 아토피성 피부염, 류마치스성 관절염, 천식, 또는 건선이다.

즉, 본 명세서는 본 발명에 따른 화학식 4 또는 5의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 이용하는 것을 특징으로 하는 의약 용도를 제공한다. 일 양태에서, 본 발명의 의약 용도는 본 명세서에서 설명된 질병 또는 상태의 치료 또는 예방 용도이다.

따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 유효 성분으로 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 히스타민 H4 수용체 관련 질환 또는 증상의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 일반적으로 치료적으로 유효한 양이 투여된다. 본 발명의 화합물은 임의의 적합한 경로에 의하여 이러한 경로에 적당한 약학 조성물의 형태, 그리고 의도된 치료를 위하여 효과적인 투여량으로 투여될 수 있다. 효과적인 투여량은 단일 또는 분할 투여로 일반적으로 약 0.0001 내지 약 200 mg/체중kg/일이고, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 100 mg/kg/일이다. 나이, 종, 및 치료될 질병 또는 상태(condition)에 따라 이 범위의 하한 미만의 투여량 수준이 적합할 수 있다. 다른 경우에는, 여전히 더 큰 투여량이 해로운 부작용 없이 사용될 수 있다. 더 큰 투여량은 하루 동안 투여를 위하여, 여러 작은 투여량으로 분할될 수 있다. 적절한 투여량을 결정하기 위한 방법들이 본 발명이 속한 분야에 잘 알려져 있다.

본 명세서에서 설명된 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 다음과 같이 다양한 방법으로 투여될 수 있다.

구강 투여(Oral administration)

본 발명의 화합물은 구강으로 투여될 수 있으며, 구강은 연하(swallowing)를 포함하는 개념이다. 구강 투여에 의하여 본 발명의 화합물이 위장관(gastrointestinal tract)에 들어가거나, 예를 들어, 구강(buccal) 또는 설하(sublingual) 투여와 같이, 입으로부터 혈류로 직접적으로 흡수될 수 있다.

구강 투여를 위한 적합한 조성물은 고형상, 액상, 겔(gel), 또는 파우더 형상일 수 있으며, 정제(tablet), 로젠지(lozenge), 캡슐(capsule), 과립제, 산제 등의 제형을 가질 수 있다.

구강 투여를 위한 조성물은 선택적으로 장용 코팅(enteric coating)될 수 있으며, 장용 코팅을 통하여 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출을 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 구강 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된(modified) 방출 패턴을 가진 제형일 수 있다.

액체 제형은 용액, 시럽 및 현탁액을 포함할 수 있으며, 이러한 액상 조성물은 연질 또는 경질 캡슐 내에 함유된 형태일 수 있다. 이러한 제형은 약학적으로 허용 가능한 담체, 예를 들어, 물, 에탄올, 폴리에틸렌글리콜, 셀룰로오스, 또는 오일(oil)을 포함할 수 있다. 상기 제형은 또한 하나 이상의 유화제 및/또는 현탁제를 포함할 수 있다.

정제(tablet) 제형에서, 활성 성분인 약물의 양은 정제 총 중량 대비 약 0.05 중량% 내지 약 95 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 50 중량%로 존재할 수 있다. 또한, 정제는 약 0.5 중량% 내지 약 35 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 25 중량%를 포함하는 붕해제를 함유할 수 있다. 붕해제의 예로는 유당, 전분, 소디움스타치글리콜레이트, 크로스포비돈, 크로스카멜로스소디움(croscarmellose sodium), 말토덱스트린 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

정제로 제조하기 위해 포함되는 적합한 활택제는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 양으로 존재할 수 있고, 탈크(talc), 이산화규소, 스테아린산, 칼슘, 아연 또는 마그네슘 스테아레이트, 소듐 스테아릴 푸마레이트 등이 활택제로 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다.

정제로 제조하기 위한 결합제(binder)로는 젤라틴, 폴리에틸렌글리콜, 당(sugar), 검(gum), 녹말(starch), 폴리비닐피롤리돈, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등이 사용될 수 있으며, 정제로 제조하기 위한 적합한 희석제로는 만니톨, 자일리톨, 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 녹말(starch), 미결정셀룰로오스 등이 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다.

선택적으로 정제에 포함될 수 있는 가용화제는 정제 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% 양이 사용될 수 있고, 예를 들어, 폴리소르베이트, 소디움 라우릴설페이트, 소디움 도데실설페이트, 프로필렌 카보네이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디메틸이소소르비드, 폴리옥시에틸렌글리콜화된 천연 또는 수소화 피마자유, HCOR^TM(Nikkol), 올레일에스테르, 젤루시어(Gelucire^TM), 카프릴릭/카프릴산 모노/디글리세리드, 소르비탄지방산에스테르, 솔루톨HS^TM 등이 본 발명에 따른 약학 조성물에 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 가용화제의 구체적 종류에 한정되는 것은 아니다.

비경구 투여(Parenteral Administration)

본 발명의 화합물은 혈류, 근육, 또는 내장 내로 직접 투여될 수 있다. 비경구 투여를 위한 적합한 방법은 정맥내(intravenous), 근육내(intra-muscular), 피하 동맥내(subcutaneous intraarterial), 복강내(intraperitoneal), 척추강내(intrathecal), 두개내(intracranial) 주사 등을 포함한다. 비경구 투여를 위한 적합한 장치는 (바늘 및 바늘 없는 주사기를 포함하는) 주사기(injector) 및 주입 방법(infusion method)을 포함한다.

비경구 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.

대부분의 비경구 제형은 액상 조성물이며, 이러한 액상 조성물은 본 발명에 따른 약효 성분, 염, 완충제, 등장화제 등을 포함하는 수용액이다.

비경구 제형은 또한 건조된 형태(예를 들어, 동결 건조) 또는 멸균 비-수용액으로서 제조될 수 있다. 이들 제형은 멸균수(sterile water)와 같은 적합한 비히클(vehicle)과 함께 사용될 수 있다. 용해도 증강제(solubility-enhancing agents) 또한 비경구 용액의 제조에 사용될 수 있다.

국소 투여(Topical Administration)

본 발명의 화합물은 피부 또는 경피로 국소적으로 투여될 수 있다. 이 국소 투여를 위한 제형은 로션, 용액, 크림, 젤, 하이드로젤, 연고, 폼(foam), 임플란트(implant), 패치 등을 포함한다. 국소 투여 제형을 위한 약학적으로 허용 가능한 담체는 물, 알코올, 미네랄 오일, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 등을 포함할 수 있다. 국소 투여는 또한 전기천공법(electroporation), 이온도입법(iontophoresis), 음파영동(phonophoresis) 등에 의하여 수행될 수 있다.

국소 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.

본 명세서의 개시는 선택적 히스타민 수용체, 특히 H4 수용체의 저해 활성을 가지는 새로운 화합물 및 이들의 의약 용도를 제공한다. 본 발명의 화합물들은 피부자극, 염증, 소양증, 알레르기 증상 등을 포함하는, 다양한 히스타민 수용체 관련 질환 또는 증상의 예방 및 치료에 유용하다. 따라서 본 명세서는 본 발명에 따른 화합물을 유효성분으로 함유하는 약학 조성물 또한 제공한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 상기 화학식 1 혹은 2로 표시되는 화합물들은, 예를 들어, 하기 반응식 1 및 2로 나타낸 방법을 참고하여 용이하게 제조될 수 있다.

[반응식 1]

[반응식 2]

합성예 1: (6-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2.5]옥탄-7-일)메탄온 (A-4)의 합성

단계 1:

상기 반응식 step-A에서 반응기에 구조 A-1 (5.0 g, 25.5 mmol), A-2 (4.7 g, 25.5mmol) 및 HBTU (10.6g, 28.0 mmol)를 넣고 N,N-디메틸포름아미드 (300 mL) 투입하였다. 실온에서 K₂CO₃ (10.5g, 76.5 mmol)를 첨가한 후 80 ℃에서 2시간 교반하였다. 반응 완료 후 반응액에 증류수(3,000 ml)를 투입한 후 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 생성된 고체화합물은 여과한 후 증류수(100ml)로 세척하였다. 50℃에서 12시간동안 진공 건조하여 A-3 화합물 (6.3g, 87.5 %)을 얻었다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 11.55(NH, s), 7.88-7.85(1H, d), 7.41(1H, s), 7.38(1H, s), 6.81-6.78(1H, d), 3.21(2H, t) 2.96(2H, s), 2.81(2H, t), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 290.10

단계 2:

앞선 반응에서 얻은, 구조 A-3 (5.0 g, 17.2 mmol)을 0℃에서 트리플루오로아세트산 (30mL)에 녹인 후, NaBH₃(0.7 g, 20.7 mmol)와 포름알데하이드 (0.6 g, 20.7 mmol)를 첨가하고 80℃에서 12시간 교반하였다. 반응이 종결되면 감압 증류하여 용매를 제거하고, 증류수를 첨가하고, 디클로로메탄으로 추출하였다. 이후 컬럼크로마토그리피를 통해 옅은 노란색의 crude A-4 화합물을 (3.1g, 59.1%) 얻었다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 11.55(NH, s), 7.88-7.85(1H, d), 7.41(1H, s), 7.38(1H, s), 6.81-6.78(1H, d), 3.19(2H, t) 2.94(2H, s), 2.48(2H, t), 2.28(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 304.10

합성예 2: 4-(이소인돌린-2-일)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2-아민(B-4)의 합성

단계 1:

상기 반응식 step-A에서 구조 B-1 (3.0 g, 18.3 mmol)를 아세토나이트릴 (50 mL)에 녹인 후 상온에서 K₂CO₃(7.5 g, 54.9 mmol)와 A-2 (3.3 g, 18.3 mmol)를 첨가한 후 상온에서 3시간 교반하였다. 반응이 종결되면 반응물을 여과하고 아세토나이트릴 (5 ml)로 세척하였다. 여액은 감압 증류하여 crude 상태의 B-2 (4.3 g, 100%)를 수득하였다. 별도의 분리 과정 없이 다음 반응에 사용하였다.

단계 2:

상기 반응식 step-B에서 구조 B-2 (4.3 g, 18.0 mmol)를 0℃에서 트리플루오로 아세트산 (30 mL)에 녹인 후, NaBH₃ (0.8 g, 21.6 mmol)와 포름알데하이드 (0.6 g, 21.6 mmol)를 첨가하고 80℃에서 10 시간 교반하였다. 반응이 종결되면 감압 증류하여 용매를 제거하고, 증류수를 첨가하고, 디클로로메탄으로 추출하였다. 이후 컬럼크로마토그리피를 통해 옅은 갈색의 crude B-3 화합물을 (2.8 g, 61.4 %) 얻었다.

단계 3:

상기 반응식 step-C에서 구조 B-3 (2.8 g, 11.0 mmol), 이소인돌린 (1.3 g, 11.0 mmol), 및 트리에틸아민 (1.2 g, 12.1 mmol)을 에탄올 (30 mL)에 넣은 후 70℃에서 4 시간 교반하였다. 반응 완료 후 반응액은 감압 증류하고 컬럼크로마토그래피를 통해 옅은 노란색의 B-4 화합물을 (2.5 g, 67.5%) 수득하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 7.43-7.37(4H, m), 6.33(2H, s), 4.74(1H, s), 4.32(4H, s), 3.62(2H, t) 3.04(2H, s), 2.45(2H, t), 2.26(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 337.21

실시예 1: (5-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온

최종 화합물은 상기 합성예 1과 동일한 방법을 통해 제조하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 11.55(NH, s), 8.06(1H, s), 7.68-7.85(1H, d), 7.38(1H, s), 6.89-6.76(1H, d), 3.19(2H, t) 2.94(2H, s), 2.48(2H, t), 2.26(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 304.11

실시예 2: (6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온

최종 화합물은 상기 합성예 1과 동일한 방법을 통해 제조하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 12.54(NH, s), 8.36(1H, s), 7.51-7.48(1H, d), 7.14-7.11(1H, d), 3.21(2H, t) 2.96(2H, s), 2.81(2H, t), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 291.09

실시예 3: (6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온

최종 화합물은 상기 합성예 1과 동일한 방법을 통해 제조하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 12.54(NH, s), 8.36(1H, s), 7.51-7.48(1H, d), 7.14-7.11(1H, d), 3.19(2H, t) 2.94(2H, s), 2.48(2H, t), 2.26(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 291.09

실시예 4: N⁴-(2,6-디클로로벤질)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2,4-디아민

최종 화합물은 상기 합성예 2와 동일한 방법을 통해 제조하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 7.38-7.35(2H, dd), 7.27(1H, t), 6.33(NH₂, s), 5.12(NH, s), 4.74(1H, s), 4.35(2H, s), 3.62(2H, t) 3.04(2H, s), 2.45(2H, t), 2.26(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 393.13

실시예 5: 6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)-N4-(4-메틸벤질)피리미딘-2,4-디아민

최종 화합물은 상기 합성예 2와 동일한 방법을 통해 제조하였다.

¹ H NMR (400 MHz; CDCl₃): δ (ppm): 7.19-7.16(2H, dd), 7.12-7.09(2H, dd), 6.33(NH₂, s), 5.12(NH, s), 4.74(1H, s), 4.35(2H, s), 3.62(2H, t) 3.04(2H, s), 2.45(2H, t), 2.26(3H, s), 2.19(3H, s), 0.46-0.21(4H, m)

[M + H]⁺: m/z 339.22

실험예 1: H4 수용체 활성도 측정

시험물질의 H4 수용체 활성 억제 효과를 측정하고자 인간 H4 수용체 형질이 주입된 SK-N-MC 세포 펠릿을 사용하였다. 세포막은 시험물질과 함께 10, 40, 150 nM의 [³H]히스타민 (specific activity 23 Ci/mmol)에서 25℃, 45분간 배양하였다. 측정된 K_d값은 Cheng 및 Prusoff (1973)에 의한 방법에 따라 K_i값으로 환산되었다. 대조물질로 사용된 JNJ 7777120 및 본 발명에서 제시한 실시예의 각각의 화합물의 상대적인 활성 억제 효과를 정리하면 다음의 표 1과 같다. (활성도의 상대적 억제효과: A = 0.5 nM 이상 5 nM 미만, B = 5 nM 이상 10 nM 미만, C = 10 nM 이상 50 nM 미만)

실시예	Ki
1	A
2	B
3	A
4	A
5	B
JNJ 7777120	C

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 화합물들은 알려진 선택적 H4 수용체 길항제인 JNJ 7777120보다 그 효과가 뛰어났다.

실험예 2: 약물동태 분석

상기 실시예의 화합물에 대한 약물동태 시험을 다음과 같이 실시하였다. 즉, 시험물질을 SD (Sprague-Dawley) 랫트 (rat)에 단회 경구투여한 후 대사과정에 의해 혈중 방출되는 약물의 경시적인 동태를 추적, 실시예 화합물의 약동학적 우월성을 입증하였다. 구체적으로, 각각의 시험물질은 2.5% Kleptose HPB를 사용하여 조제한 후 랫트에 0.1 mmol/kg 용량으로 경구 투여하였으며, 정해진 시간에 채혈한 후 혈장을 분리하였다. 약물의 분석은 HPLC (XBridge column C₁₈, Waters, mobile phase 0.1% formic acid:acetonitrile (30:70, %/%)) 및 MS/MS (ESI positive, MRM)를 이용하여 실시하였으며, 랫트 공혈장과 각각의 상용 표준용액을 9:1 비율로 혼합하여 5, 50, 100, 500, 100 및 5,000 ng/ml의 농도로 조제, 검량을 하였다. 또한 QC 시료의 조제는 랫트 공혈장과 QC용 표준용액을 9:1 비율로 혼합하여, 100, 750 및 2,500 ng/ml 농도로 조제하였다. 전처리 방법은 혈장시료 100 μl를 원심분리용 튜브로 옮기고, 내부표준용액 10 μl와 메탄올 300 μl를 첨가한 후 약 30초간 혼합하였다. 튜브를 3,000 x g (4

)에서 약 5분간 원심분리하고, 상층액을 취하여 LC 바이알로 옮긴 후 기기에 주입하였다. 그리고 미리 검증된 분석법을 적용하여 랫트 혈장 중 약물의 농도를 정량하였다. 시험 결과, 각 시험물질의 약물동태 지표 중 가장 중요한 반감기 (T_1/2, hr)를 정리하면 다음의 표 2와 같다.

실시예	반감기 (T1/2, hr)
1	5.2
2	6.7
3	6.0
4	7.1
5	5.4
JNJ 7777120	1.2

상기 표 2에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 화합물들은 대조물질인 JNJ-7777120 대비 우수한 반감기를 가짐으로써 보다 좋은 약물임을 확인할 수 있다.

표 1과 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물들은 선택적, 효과적으로 히스타민 수용체를 저해함으로써 피부자극, 염증, 소양증 및 알레르기 증상의 예방 및 치료에 유용할 것으로 기대된다.

Claims (5)

1. 하기 화학식 4 또는 5의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
   [화학식 4]
   

   

   
   상기 화학식 4에서,
   X는 CH, 또는 질소이고,
   R₁은 H, -C_1-4 알킬, -CO-C_1-4 알킬, -COO-C_1-4 알킬, 또는 D, L-type의 아미노산이며,
   R₂ 내지 R₅은 서로 독립적으로 수소, 메틸, 플루오로, 클로로, 브로보, 아미노 혹은 시아노이며,
   [화학식 5]
   

   

   
   상기 화학식 5에서,
   R₁은 H, -C_1-4 알킬, -CO-C_1-4 알킬, -COO-C_1-4 알킬, 또는 D, L-type의 아미노산이며,
   R₂는

   
2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은
   (6-클로로-1H-인돌-2-일)(4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-3),
   (6-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-4),
   (5-클로로-1H-인돌-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-5),
   (6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-6),
   (6-클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)메탄온 (A-7),
   4-(이소인돌린-2-일)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2-아민 (B-4),
   N⁴-(2,6-디클로로벤질)-6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)피리미딘-2,4-디아민 (B-5), 또는
   6-(4-메틸-4,7-디아자스피로[2,5]옥탄-7-일)-N4-(4-메틸벤질)피리미딘-2,4-디아민 (B-6)인
   화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
3. 제1항 또는 제2항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물.
4. 유효 성분으로 제1항 또는 제2항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 것을 특징으로 하는, 히스타민 H4 수용체 길항용 약학 조성물.
5. 유효 성분으로 제1항 또는 제2항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 것을 특징으로 하는, 피부자극, 염증, 소양증, 알레르기 증상, 아토피성 피부염, 류마치스성 관절염, 천식, 또는 건선의 치료 또는 예방용 약학 조성물.