KR20210042941A - 이미다조테트라진 화합물 - Google Patents

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KR20210042941A
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폴 제이. 허젠로더
티모시 엠. 팬
라일리 엘. 스벡
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더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈
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Abstract

이미다조테트라진의 C8 위치에서 이전에 개발되지 않은 기능에 대한 접근을 제공하는 새로운 합성 방법. 다양한 수성 안정성 (0.5 ~ 40 시간)을 갖는 화합물 세트의 합성 및 평가를 통해 C8 치환기의 Hammett 상수에 기반한 이미다조테트라진 가수 분해 안정성에 대한 예측 모델이 도출되었다. TMZ에 비해 GBM 세포주의 패널에 대한 활성, 적절한 가수 분해 및 대사 안정성, 극적으로 증가된 뇌-혈청 비율을 보유한 유망한 화합물이 확인되어, GBM 마우스 모델에서 혈액학적 독성 프로필을 낮추고 TMZ에 대한 우수한 활성을 나타낸다.

Description

이미다조테트라진 화합물
우선권
본 출원은 2018년 8월 9일에 출원된 미국가출원 제62/716,390호, 2018년 12월 12일에 출원된 제62/778,750호 및 2019년 7월 12일에 출원된 제62/873,669호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 우선권 출원은 모두 본 출원에 참고로 인용된다.
정부 지원
본 발명은 국립 보건원에 의하여 지원된 인가 번호. R21-CA195149호 하의 정부 지원에 의하여 만들어졌다. 정부는 본 발명에 대한 특정 권리를 가진다.
다형성 교모세포종 (GBM)은 가장 널리 퍼져 있고 침윤성이며 치명적인 원발성 악성 뇌종양으로 환자의 10 %만이 5 년을 생존한다1. GBM에 대한 현재 표준 치료는 총 수술적 절제술에 이어 소분자 DNA 알킬화제인 테모졸로미드(TMZ)와 결합 된 방사선 요법이다. TMZ의 항 종양 효과는 궁극적으로 구아닌 잔기의 O 6 위치의 메틸화 및 이후의 미스매치 복구 의존적 세포 사멸을 통해 매개된다2-6. TMZ의 우수한 특성 중에는 우수한 파마코카이네틱스(100% 경구 생체이용률 포함7), 비효소적 전구 약물 활성화 및 뇌의 일부 축적 (인간 암 환자에서 뇌척수액 : 혈액 비율 17:838,9)이다. TMZ는 GBM 환자의 하위 집합에게 상당한 치료 이점을 제공한다. 예를 들어 종양이 O 6- 메틸구아닌 병변을 제거하는 효소인 O 6- 메틸구아닌 DNA 메틸트랜스퍼 라제 (MGMT)를 발현하지 않는 환자의 경우 TMZ는 평균 생존 기간을 약 2 년으로 연장한다.10 개인화된 항암 요법 시대에도 TMZ는 GBM 이외에 희소돌기아 교세포종(oligodendrogliomas), 미만성 성상 세포종(diffuse astrocytic gliomas), 및 다형성 황색성상 세포종(pleomorphic xanthoastrocytomas)에 대한 최전방 치료법이다.11 그러나 MGMT를 발현하는 종양에 대한 TMZ의 비효율성과 다중 모드 조합 치료 후 GBM의 불가피한 재발을 고려할 때, 더 나은 치료 전략에 대한 중요한 임상 적 필요성이 남아 있다.
TMZ는 활성 알킬화 성분인 메틸디아조늄을 궁극적으로 방출하는 수용액에서 활성화 된 전구 약물이다 (Scheme 1 (a)). TMZ의 반감기는 생체 및 시험관 내 수용액에서 ~ 2 시간이고 약이 더 알칼리성인 교종 환경에서 가수 분해 속도가 증가하여 암 세포 대(vs) 비 암세포에 대한 선택성을 제공한다고 제안되었다12-15. 이 2 시간의 반감기가 TMZ가 중추 신경계 (CNS)에 도달하여 메틸디아조늄을 방출할 수 있게 해주지만, 반감기와 항암 활성 사이의 관계에 대한 정보는 거의 없다. 특히, 2 시간이 치료 효능을 극대화하는 데 최적인지 또는 더 짧은(또는 더 긴) 반감기가 그 효과를 강화할 수 있는지는 명확하지 않다. TMZ의 유리한 특징을 감안할 때 구조, 가수 분해 안정성 및 항암 활성 사이의 관계에 대한 이해가 필요하다.
TMZ는 20 년 동안 FDA 승인을 받았지만, 전신 독성이 낮은 교모세포종에 대한 보다 효과적인 약물이 필요할 것이다. 효과가 있을 만큼 충분한 농도로 미만성 종양 전체에 도달할 수 있는 치료 화합물이 추구된다. 따라서, TMZ의 바람직한 특성을 갖지만 더 나은 뇌 침투, 더 낮은 독성 및 개선된 환자 생존율을 제공하는 새로운 화합물에 대한 필요가 있다.
요약
여기에서는 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성과 반감기를 정확하게 예측하기 위한 모델 개발에 대해 설명한다. 이 모델은 GBM의 뮤린 모델을 포함하여 TMZ에 비해 뛰어난 BBB 침투 및 우수한 항암 활성을 가진 새로운 이미다조테트라진을 개발하는 데 사용되었다.
따라서, 본 발명은 화학식 I의 화합물을 제공한다 :
Figure pct00001
(I); 또는 이의 염;
여기서
X는 O 또는 S이고;
R1은 할로, -CN, -NO2,-(C1-C6)알킬, C(=O)Ra, 페닐 또는 5-원(member) 또는 6 원 헤테로사이클, 여기서 Ra는 H, 할로,-(C1-C6)알킬,-(C3-C6) 시클로알킬, ORb, SRb 또는 -NRbRc; 여기서
Rb는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
Rc는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6) 시클로알킬이고; 또는
Ra가 -NRbRc인 경우, Rb 및 Rc는 함께 선택적으로 헤테로사이클을 형성하고;
R2는 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6) 시클로알킬, 프로파길, 페닐, 또는 5 원 또는 6 원 헤테로사이클이고; 그리고
R3은 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
여기서 각각의 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6) 시클로알킬, 프로파길, 페닐 및 5- 또는 6- 원 헤테로사이클은 하나 이상의 치환기로 임의로 치환되고, 각각의 -(C1-C6) 알킬은 비분지(unbranched) 또는 선택적으로 분지됨.
본 발명은 또한 치료를 필요로 하는 대상체에게 상기 개시된 화합물의 치료 적 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 암을 치료하는 방법을 제공하며, 여기서 암은 이에 의해 치료된다.
본 발명은 화학식 I-III (A/B/C)의 신규 화합물, 화학식 I-III의 화합물의 합성을 위한 중간체 및 화학식 I-III의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 다른 유용한 화합물의 합성을 위한 중간체로서 유용한 화학식 I-III의 화합물을 제공한다. 본 발명은 인간과 같은 포유 동물에서 박테리아 감염의 치료에 유용한 약제의 제조를 위한 화학식 I-III의 화합물의 용도를 제공한다.
본 발명은 의료 요법에 사용하기 위한 본원에 기재된 조성물의 용도를 제공한다. 의학적 요법은 암, 예를 들어 유방암, 폐암, 췌장암, 전립선 암, 결장암 또는 교모세포종과 같은 뇌암을 치료할 수 있다. 본 발명은 또한 포유 동물의 질병, 예를 들어 인간의 암을 치료하기위한 약제의 제조를 위한 본원에 기재된 바와 같은 조성물의 용도를 제공한다. 약제는 약제 학적으로 허용되는 희석제, 부형제 또는 담체를 포함할 수 있다.
발명의 상세한 설명
맞춤형 의학 및 면역 요법 시대에도 소분자 DNA 알킬화제인 테모졸로미드 (TMZ)는 교모세포종(GBM)의 표준 치료로 남아있다. TMZ는 생체 내에서 가수 분해를 통해 자발적으로 활성 성분으로 전환되는 특이한 행동 방식을 가지고 있다. TMZ는 20 년 동안 FDA 승인을 받았지만 종양이 저항성 효소 MGMT를 발현하고 골수 억제를 통해 전신 독성을 유발하는 환자에게는 거의 도움이되지 않는다. TMZ는 1984 년에 처음 합성되었지만 TMZ의 화학적 민감성으로 인해 특정 주요 유도체에 접근할 수 없었기 때문에 이미다조테트라진 구조와 생물학적 활성 사이의 연관성에 대한 광범위한 탐색이 불가능했다. 따라서, 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성과 항암 활성 사이의 관계를 식별하고, 전구 약물 활성화를 위한 최적의 시기를 확인하고 혈액-뇌 장벽 침투력 증가를 통해 효능이 향상된 적합한 화합물을 개발하는 것을 목표로 했다.
본 발명은 이미다조테트라진의 C8 위치에서 이전에 개발되지 않은 기능(지방족, 케톤, 할로겐 및 아릴 그룹)에 대한 접근을 제공하기 위한 새로운 합성 방법의 개발을 필요로 했다. 다양한 수성 안정성 (0.5 ~ 40 시간)을 갖는 화합물 세트의 합성 및 평가를 통해 C8 치환기의 Hammett 상수를 기반으로 한 이미다조테트라진 가수 분해 안정성에 대한 예측 모델이 도출되었다. GBM 세포주 패널에 대한 활성, 적절한 가수 분해 및 대사 안정성, TMZ에 비해 극적으로 증가된 뇌-혈청 비율을 보유한 유망한 화합물이 확인되어 GBM 마우스 모델에서 혈액 학적 독성 프로필을 낮추고 TMZ보다 우수한 활성을 나타낸다. 본 발명은 새롭고 효과적인 항암 이미다조테트라진의 개발을 위한 명확한 경로를 제시한다.
과거에는 TMZ의 C8에있는 아미드가 활동에 필수적이라고 제안되었지만,2,16 상반되는 보고서에 따르면 이 위치에서 대체 기능기가 허용될 수 있다고 지적했다 .17-19 실제로 분석은 전략적 C8에서의 치환은 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성을 조정하는 데 사용될 수 있으며, 그렇게 함으로써 다양한 반감기를 가진 화합물 모음을 구성할 수 있다. 전구 약물의 안정성을 변화시키는 것 외에도, C8 위치에서의 변화는 TMZ의 유리한 약동학적 특성을 유지하지만 CNS 침투를 증가시키는 화합물로 이어질 수 있다. 향상된 혈액-뇌 장벽 (BBB) 침투를 가진 이미다조테라진은 낮은 전신 독성을 나타내고 TMZ의 용량 제한 독성(골수 억제)이 CNS와 관련이 없기 때문에 더 높고 더 효과적인 투여 요법을 허용한다.7,20,21
정의
다음 정의는 명세서 및 청구 범위에 대한 명확하고 일관된 이해를 제공하기 위해 포함된다. 본원에 사용된 용어는 다음과 같은 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 모든 다른 용어 및 구는 당업자가 이해할 수 있는 일반적인 의미를 갖는다. 이러한 일반적인 의미는 R.J.Lewis, John Wiley & Sons, New York, N.Y., 2001의 Hawley's Condensed Chemical Dictionary 14th Edition과 같은 기술 사전을 참조하여 얻을 수 있다.
명세서에서 "일 실시예", "하나의 실시예" 등의 언급은 설명된 실시예가 특정 측면, 특징, 구성, 부분 또는 특성을 포함할 수 있지만 모든 실시예가 반드시 그 측면, 특징, 구성, 모이어티 또는 특성을 포함하는 것은 아니라는 것을 나타낸다. 더욱이, 그러한 문구는 반드시 그런 것은 아니지만 명세서의 다른 부분에서 언급된 동일한 실시예를 지칭할 수 있다. 또한, 특정 측면, 특징, 구성, 모이어티 또는 특성이 구현 예와 관련하여 기술될 때, 다른 실시 예와 이러한 측면, 특징, 구조, 모이어티 또는 특징에 영향을 미치거나 연결하는 것은 명시적으로 설명되었는지 여부에 관계없이 당업자의 지식 내에 있다.
단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 달리 명시하지 않는 한 복수 참조를 포함한다. 따라서, 예를 들어, "화합물"에 대한 언급은 복수의 이러한 화합물을 포함하므로, 화합물 X는 복수의 화합물 X를 포함한다. 청구 범위는 어떤 임의의 요소를 배제하도록 작성될 수 있음을 추가로 주목한다. 따라서,이 기재는 여기에 설명된 요소 및/또는 청구범위 요소의 인용과 관련하여 "단독으로", "단지" 및 유사표현 또는 "부정적인"제한 사용과 같은 같은 배타적인 용어의 사용에 대한 선행 기반으로 사용되도록 의도되었다.
"및/또는"이라는 용어는 항목 중 하나, 항목의 조합 또는 이 용어와 관련된 모든 항목을 의미한다. "하나 이상" 및 "적어도 하나"라는 문구는 특히 그 사용과 관련하여 읽을 때 당업자에 의해 쉽게 이해된다. 예를 들어,이 문구는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 100 또는 인용된 하한보다 약 10, 100 또는 1000 배 높은 임의의 상한을 의미할 수 있다. 예를 들어, 페닐 고리상의 하나 이상의 치환기는 1 내지 5 개, 또는 예를 들어 페닐 고리가 이치환 된경우 1 내지 4 개를 지칭한다.
숙련된 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 성분의 양, 분자량, 반응 조건 등과 같은 특성을 표현하는 숫자를 포함한 모든 숫자는 근사치이며 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 임의로 변형되는 것으로 이해된다. 이들 값은 본 명세서의 설명의 교시를 이용하여 당업자에 의해 수득하고자하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 또한 이러한 값은 본질적으로 각각의 테스트 측정에서 발견된 표준 편차로 인해 발생하는 변동성을 포함하고 있음을 이해한다. 값이 근사치로 표현될 때, 선행 "약"을 사용하여 "약"이 없는 특정 값도 추가 측면을 형성함을 이해할 수 있다.
용어 "약" 및 "대략"은 상호 교환적으로 사용된다. 두 용어 모두 지정된 값의 ± 5 %, ± 10 %, ± 20 % 또는 ± 25 %의 변동을 나타낼 수 있다. 예를 들어, "약 50"%는 일부 실시 양태에서 45 % 내지 55 %, 또는 특정 청구항에 의해 달리 정의된 바와 같이 변동을 가질 수 있다. 정수 범위의 경우, 용어 "약"은 범위의 각 끝에서 인용된 정수보다 크거나 작은 하나 또는 두 개의 정수를 포함 할 수 있다. 본원에서 달리 지시되지 않는 한, 용어 "약" 및 "대략"은 개별 성분, 조성물 또는 구현 예의 기능성 측면에서 등가인 언급된 범위에 근접한 값, 예를 들어 중량 백분율을 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "약"및 "대략"은 또한 이 단락에서 위에서 논의된 대로 인용된 범위의 끝점을 수정할 수 있다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 특히 서면 설명을 제공하는 것과 관련하여, 임의의 및 모든 목적을 위해, 본원에 인용된 모든 범위는 또한 임의의 모든 가능한 하위 범위 및 그의 하위 범위의 조합뿐만 아니라 범위를 구성하는 개별 값, 특히 정수 값을 포함한다. 따라서, 2 개의 특정 유닛 사이의 각 유닛이 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 10에서 15까지가 공개되면 11, 12, 13 및 14도 개별적으로 그리고 범위의 일부로 공개된다. 인용된 범위(예 : 중량 백분율 또는 탄소 그룹)에는 범위 내의 각 특정 값, 정수, 소수 또는 동일성이 포함된다. 나열된 모든 범위는 충분히 설명하고 동일한 범위를 최소한 동일한 절반, 3 분의 1, 4 분의 1, 5 분의 1 또는 10 분의 1로 나눌 수 있도록 쉽게 인식할 수 있다.
비 제한적인 예로서, 여기에서 논의된 각 범위는 하위 1/3, 중간 1/3 및 상위 1/3 등으로 쉽게 세분화될 수 있다. 또한 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, "최대", "적어도", "이상", "보다 작음", "이상", "이상"등은 인용된 숫자를 포함하며 이러한 용어는 위에서 논의된 것과 같이 차후적으로 하위 범위로 나눌 수있는 범위를 나타낸다. 동일한 방식으로, 여기에 인용된 모든 비율은 또한 더 넓은 비율에 속하는 모든 하위 비율을 포함한다. 따라서, 라디칼, 치환기 및 범위에 대해 언급된 특정 값은 단지 설명을 위한 것이다. 그들은 라디칼 및 치환기에 대해 정의 된 범위 내의 다른 정의된 값 또는 다른 값을 배제하지 않는다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여 그리고 다른 끝점과 독립적으로 모두 유의적이다라고 더 이해될 것이다.
당업자는 또한 구성원이 Markush 그룹에서와 같이 공통된 방식으로 함께 그룹화되는 경우, 본 발명은 전체적으로 나열된 전체 그룹뿐만 아니라 그룹의 각 구성 요소를 개별적으로 그리고 가능한 모든 서브 그룹을 포함한다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 추가적으로, 모든 목적을 위해, 본 발명은 메인 그룹뿐만 아니라 하나 이상의 그룹 구성 요소가 없는 메인 그룹도 포함한다. 따라서, 본 발명은 인용된 그룹의 구성 요소 중 하나 이상을 명시적으로 배제하는 것을 고려한다. 따라서, 조항은 개시된 카테고리 또는 실시예 중 임의의 것에 적용될 수 있으며, 이에 의해 인용된 요소, 스페시스 또는 실시예 중 임의의 하나 이상이 예를 들어 명시적인 부정적인 제한에서 사용하기 위해 그러한 카테고리 또는 실시예로부터 제외될 수 있다.
용어 "접촉"은 예를 들어 용액, 반응 혼합물, 시험 관내 또는 생체 내에서 예를 들어, 생리학적 반응, 화학 반응 또는 물리적 변화를 유발하기 위해 세포 또는 분자 수준을 포함하여 접촉, 접촉하게 만드는 것 또는 중간체를 가져오거나 근접하게 하는 행위를 의미한다.
"유효량"은 질환, 장애 및/또는 상태를 치료하거나 언급된 효과를 발생시키는데 효과적인 양을 의미한다. 예를 들어, 유효량은 치료중인 상태 또는 증상의 진행 또는 중증도를 줄이는 데 효과적인 양일 수 있다. 치료적 유효량의 결정은 당업자의 능력 범위 내에 있다. 용어 "유효량"은 본원에 기술된 화합물의 양, 또는 본원에 기술된 화합물의 조합의 양, 예를 들어 호스트에서 질병 또는 장애를 치료 또는 예방하거나, 증상을 치료하는 데 효과적인 양을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, "유효량"은 일반적으로 원하는 효과를 제공하는 양을 의미한다.
대안적으로, 본원에 사용된 용어 "유효량" 또는 "치료적 유효량"은 투여되는 충분한 양의 제제 또는 조성물 또는 조성물의 조합을 지칭하며, 이는 치료중인 질병 또는 상태의 하나 이상의 증상을 어느 정도 완화시킬 것이다. 그 결과는 질병의 징후, 증상 또는 원인의 감소 및/또는 완화 또는 생물학적 시스템의 기타 원하는 변경일 수 있다. 예를 들어, 치료 용도를 위한 "유효량"은 질병 증상의 임상적으로 유의한 감소를 제공하는데 필요한 본원에 개시된 화합물을 포함하는 조성물의 양이다. 모든 개별 사례에서 적절한 "유효" 양은 용량 상승 연구와 같은 기술을 사용하여 결정될 수 있다. 용량은 1 회 이상의 투여로 투여될 수 있다. 그러나 유효 용량으로 간주될 수 있는 정확한 결정은 환자의 연령, 크기, 질병의 유형 또는 정도, 질병의 단계, 조성물의 투여 경로, 사용되는 보충 요법의 유형 또는 정도, 진행중인 질병 경과 및 원하는 치료 유형(예를 들어, 공격적 대 통상적 인 치료)를 포함하되 이에 국한되지 않는 각 환자의 개별 요인을 기반으로 할 수 있다.
용어 "치료하는", "치료하다"및 "치료"는 (i) 질병, 병리학적 또는 의학적 상태가 발생하는 것을 방지(예를 들어, 예방); (ii) 질병, 병리 또는 의학적 상태를 억제하거나 발병을 억제하는 것; (iii) 질병, 병리 또는 의학적 상태의 완화; 및/또는 (iv) 질병, 병리 또는 의학적 상태와 관련된 증상 감소를 포함한다. 따라서, 용어 "치료하다", "치료" 및 "치료하는"은 예방으로 확장될 수 있고 치료되는 상태 또는 증상의 진행 또는 중증도를 예방하다, 예방, 예방하는, 저하하는, 중지하는 또는 역전시키는 것을 포함할 수 있다. 이와 같이, 용어 "치료"는 적절하게 의학적, 치료적 및/또는 예방적 투여를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 "대상" 또는 "환자"는 질병 또는 기타 악성 종양의 증상이 있거나 그 위험이있는 개체를 의미한다. 환자는 인간 또는 비인간일 수 있으며, 예를 들어, 연구 목적을 위해 "모델 시스템"으로 사용되는 동물 균주 또는 종, 예를 들어 본원에 기술된 마우스 모델을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 환자는 성인 또는 청소년(예:어린이)을 포함할 수 있다. 더욱이, 환자는 본 명세서에서 고려되는 조성물의 투여로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 살아있는 유기체, 바람직하게는 포유 동물 (예를 들어, 인간 또는 비인간)을 의미할 수 있다. 포유 동물의 예는 포유 동물 부류의 임의의 구성원 : 인간, 침팬지와 같은 비인간 영장류, 및 기타 유인원 및 원숭이 종; 소, 말, 양, 염소, 돼지와 같은 농장 동물; 토끼, 개, 고양이와 같은 가축; 쥐, 생쥐 및 기니피그 등과 같은 설치류를 포함한 실험실 동물. 비 포유류의 예는 새, 물고기 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 본원에 제공된 방법의 한 실시 양태에서, 포유 동물은 인간이다.
본원에서 사용되는 용어 "제공하는", "투여하는", "도입하는"은 본원에서 상호 교환적으로 사용되며, 본 발명의 조성물을 방법 또는 경로에 의해 대상에 배치하는 것을 지칭하며, 이는 적어도 부분적으로 원하는 사이트에 조성물은 대상체의 원하는 위치로 전달되는 임의의 적절한 경로로 투여될 수 있다. 본원에 기재된 조성물은 조성물의 안정성 및 활성을 연장하기 위해 추가 조성물과 함께 투여되거나, 다른 치료 약물과 조합하여 투여될 수 있다.
용어 "억제하다", "억제하는" 및 "억제"는 질병, 감염, 상태 또는 세포 그룹의 성장 또는 진행을 늦추거나, 중단하거나, 역전시키는 것을 의미한다. 억제는 예를 들어 치료 또는 접촉의 부존재에서 발생하는 성장 또는 진행과 비교하여 약 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 90 %, 95 % 또는 99 % 초과일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "실질적으로"는 광범위한 용어이며, 제한없이 대체로 명시되는 것을 포함하지만 반드시 전체가 아닌 것을 포함하는 일반적인 의미로 사용된다. 예를 들어,이 용어는 전체 숫자 값의 100 %이 아닐 수 있는 숫자 값을 나타낼 수 있다. 전체 수치는 약 1 %, 약 2 %, 약 3 %, 약 4 %, 약 5 %, 약 6 %, 약 7 %, 약 8 %, 약 9 %, 약 10 %, 약 15 %, 또는 약 20 % 적을 수 있다.
본원에 사용 된 용어 "치환된"또는 "치환체"는 "치환된" (또는 "치환체")을 사용하는 표현에 표시된 그룹상의 하나 이상 (예를 들어, 다양한 실시예들에서 1-20, 다른 실시예들에서 1-10, 일부 실시예에서 1, 2, 3, 4, 또는 5, 일부 실시예에서 1, 2, 또는 3; 및 다른 실시예에서 1 또는 2) 수소를 표시된 그룹(들)으로부터 선택으로 대체되고, 또는 당해 분야의 숙련가에게 공지된 적합한 그룹(단, 표시된 원자의 정상 원자가가 초과되지 않고 치환이 안정한 화합물을 생성하는 경우)으로 대체되는 것을 나타내는 것으로 의도된다.
적합한 기재된 그룹은 예를 들어, 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 할로, 할로알킬, 히드록시, 히드록시알킬, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로사이클, 시클로알킬, 알카노일, 알콕시카르보닐, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 트리플루오로메틸 싸이오, 디플루오로메틸, 아실아미노, 니트로, 트리플루오로메틸, 트리플루오로메톡시, 카르복시, 카르복시알킬, 케토, 싸이오옥소, 알킬싸이오, 알킬술피닐, 알킬 술포닐 및 시아노을 포함한다, 추가로, 치환된 탄소(또는 다른) 원자에 결합될 수있는 치환기의 비 제한적인 예는 F, Cl, Br, I, OR', OC(O)N(R')2, CN, CF3, OCF3, R', O, S, C(O), S(O), 메틸렌디옥시, 에틸렌디옥시, N(R')2, SR', SOR', SO2R', SO2N(R')2, SO3R', C(O)R', C(O)C(O)R', C(O)CH2C(O)R', C(S)R', C(O)OR', OC(O)R', C(O)N(R')2, OC(O)N(R')2, C(S)N(R')2, (CH2)0-2NHC(O)R', N(R')N(R')C(O)R', N(R') N(R')C(O)OR', N(R')N(R')CON(R')2, N(R')SO2R', N(R')SO2N(R')2, N(R')C(O)OR', N (R')C(O)R', N(R')C(S)R', N(R')C(O)N(R')2, N(R')C(S)N(R')2, N(COR')COR', N(OR') R', C(=NH)N(R')2, C(O)N(OR')R', 또는 C(=NOR')R'을 포함하며, 여기서 R'는 수소 또는 탄소 기반 모이어티일 수 있고, 여기서 탄소 기반 모이어티 그 자체가 추가로 대체 될 수 있다. 예를 들어, F 또는 Cl과 같이 치환기가 1 가인 경우, 단일 결합으로 치환되는 원자에 결합된다. 치환기가 2 가인 O와 같이 1가 이상인 경우, 하나 이상의 결합으로 치환되는 원자에 결합될 수 있다. 즉, 2가 치환기가 이중 결합에 의해 결합되고; 예를 들어, O로 치환 된 C는 카르보닐기, C = O를 형성하며, 여기서 C와 O는 이중 결합이다. 대안으로, O, S, C(O), S(O) 또는 S(O)2와 같은 2가 치환기는 두 개의 단일 결합에 의해 두 개의 다른 탄소 원자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 2가 치환기인 O는 두 개의 인접한 탄소 원자 각각에 결합되어 에폭사이드 그룹을 제공할 수 있거나, O는 인접하거나 인접하지 않은 탄소 원자 사이에 가교 에테르 그룹, 예를 들어 사이클로헥실 그룹의 1,4-탄소를 브리지하여 [2.2.1]-옥사 비시클로 시스템을 형성할 수 있다. 또한, 임의의 치환체는 링커, 예컨대 (CH2)n 또는 (CR'2)n에 의해 탄소 또는 다른 원자에 결합될 수 있으며, 여기서 n은 1, 2, 3 이상이고, 각각의 R'는 독립적으로 선택된다.
용어 "할로"또는 "할라이드"는 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도를 지칭한다. 유사하게, 용어 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 의미한다.
용어 "알킬"은 예를 들어 1-20 개의 탄소 원자 또는 그 사이의 범위(예: 2-8 또는 3-8 개의 탄소), 종종 1-12, 1-10, 1-8, 1-6 또는 1-4 개의 탄소 원자을 갖는 분지형(branched) 또는 비분지형(unbranched) 탄화수소를 의미한다. 본원에 사용 된 용어 "알킬"은 또한 아래 정의된 "사이클로 알킬"을 포함한다. 예로는 메틸, 에틸, 1-프로필, 2-프로필(이소 프로필), 1-부틸, 2-메틸-1-프로필(이소부틸), 2-부틸(sec-부틸), 2-메틸-2-프로필(t-부틸), 1-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 2-메틸-2-부틸, 3-메틸-2-부틸, 3-메틸-1-부틸, 2-메틸-1-부틸, 1-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 2-메틸-2-펜틸, 3-메틸-2-펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3-메틸-3-펜틸, 2-메틸-3-펜틸, 2,3-디메틸-2-부틸, 3,3-디메틸-2-부틸, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실 등을 포함하나 이에 한정되지 아니한다. 알킬은 예를 들어 하기에 기재된 치환기로 비치환되거나 치환될 수 있다. 알킬은 또한 선택적으로 부분적으로 또는 완전히 불포화될 수 있다. 이와 같이, 알킬기의 언급은 알케닐기와 알키닐기를 모두 포함할 수 있다. 알킬은 상기 기술되고 예시된 바와 같이 1가 탄화수소 라디칼일 수 있거나, 2가 탄화수소 라디칼(즉, 알킬렌)일 수 있다.
용어 "사이클로 알킬"은 예를 들어, 단일 사이클릭 고리 또는 다중 축합 고리를 갖는 3 내지 10 개의 탄소 원자의 사이클릭 알킬기를 지칭한다. 시클로알킬기는 예로서, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로옥틸 등과 같은 단일 고리 구조 또는 아다만틸 등과 같은 다중 고리 구조를 포함한다. 시클로 알킬은 비치 환되거나 치환될 수 있다. 사이클로 알킬 그룹은 1가 또는 2 가일 수 있고, 알킬 그룹에 대해 기재된 바와 같이 임의로 치환될 수 있다. 시클로 알킬기는 임의로 하나 이상의 불포화 인용을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 시클로 알킬기는 1 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합, 예를 들어 1-시클로펜트-1-에닐, 1-시클로펜트-2-에닐, 1-시클로펜트-3-에닐, 시클로헥실, 1-시클로헥스-1-에닐, 1-시클로헥스-2-에닐, 1- 시클로헥스-3-에닐 등를 포함할 수 있다.
용어 "헤테로사이클로알킬"은 바람직하게는 적어도 하나의 고리에서 1 내지 3 개의 헤테로원자로부터 질소, 황, 산소로부터 선택된 적어도 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하는 포화 또는 부분적으로 포화된 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 고리를 지칭한다. 각 고리는 바람직하게는 3 내지 10 원(membered),보다 바람직하게는 4 내지 7 원이다. 적합한 헤테로시클로알킬 치환기의 예는 피 롤리딜, 테트라히드로푸릴, 테트라히드로싸이오푸라닐, 피페리딜, 피페라질, 테트라히드로피라 닐, 모르폴리노, 1,3-디아자판, 1,4-디아자판, 1,4-옥사제판 및 1,4- 옥사티아판을 포함한다. 그 그룹은 말단 그룹 또는 브리징 그룹일 수 있다.
용어 "아릴"은 모 방향족 고리 시스템의 단일 탄소 원자로부터 하나 이상의 수소 원자를 제거하여 유도된 방향족 탄화수소 그룹을 의미한다. 라디칼 부착 부위는 모 고리 계의 포화 또는 불포화 탄소 원자에 있을 수 있다. 아릴 기는 6 내지 30 개의 탄소 원자, 예를 들어 약 6-10 개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 다른 구체 예에서, 아릴 기는 6 내지 60 개의 탄소 원자, 6 내지 120 개의 탄소 원자, 또는 6 내지 240 개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 아릴 그룹은 단일 고리(예를 들어, 페닐) 또는 다중 축합 (융합) 고리를 가질 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 고리는 방향족(예를 들어, 나프틸, 디하이드로페난트레닐, 플루오레닐 또는 안트릴)이다. 전형적인 아릴 기는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 비페닐 등으로부터 유도된 라디칼을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 아릴은 비치환되거나 선택적으로 치환 될 수 있다.
용어 "헤테로 아릴"은 1 개, 2 개 또는 3 개의 방향족 고리를 함유하고 방향족 고리에 하나 이상의 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 모노시클릭, 바이시 클릭 또는 트리시클릭 고리 시스템을 지칭한다. 헤테로 아릴은 "치환 된"의 정의에 기재된 바와 같이, 예를 들어 하나 이상, 특히 1 내지 3 개의 치환기로 비치환되거나 치환될 수 있다. 전형적인 헤테로 아릴 그룹은 하나 이상의 헤테로 원자 외에 고리 골격에 2-20 개의 탄소 원자를 포함한다. 헤테로아릴 기의 예에는 2H-피롤릴, 3H-인돌릴, 4H-퀴놀리진일, 아크리디닐, 벤조[b]티에닐, 벤조티아졸릴, 베타-카볼리닐, 카바졸릴, 크로메닐, 신놀리닐, 디벤조[b,d]푸라닐, 푸라자닐, 푸릴, 이미다 졸릴, 이미디졸릴, 인다졸릴, 인돌리시닐, 인돌릴, 이소벤조푸라닐, 이소인돌릴, 이소퀴놀릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 나프티리디닐, 옥사졸릴, 페리미디닐, 페난트리디닐, 페난트로리닐, 페나르사지닐, 페나지닐, 페노씨아지닐, 페노싸타닐 페노사지닐, 프탈라지닐, 프테리디닐, 푸리닐, 피라닐, 피라지닐, 피라졸일, 피리다지닐, 피리딜, 피리미디닐, 피롤릴, 퀴나졸리닐, 퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 티아디아졸릴, 티안트레닐, 티아졸릴, 티에닐, 트리아졸릴, 테트라졸릴 및 크산테닐이 포함 되나 이에 제한되지는 않는다. 한 실시 양태에서 용어 "헤테로 아릴"은 탄소 및 비-과산화물 산소, 황 및 N(Z)로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3 또는 4 개의 헤테로 원자를 함유하는 5 개 또는 6 개의 고리 원자를 함유하는 모노시클릭 방향족 고리를 나타내며, 여기서 Z는 부존재 또는 H, O, 알킬, 아릴 또는 (C1-C6) 알킬아릴이다. 일부 실시 양태에서, 헤테로 아릴은 그로부터 유도된 약 8 내지 10 개의 고리 원자의 오르토-융합된 비시클릭헤테로 사이클, 특히 벤즈-유도체 또는 프로필렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌디라디칼을 이에 융합시켜 유도된 것을 나타낸다.
발명의 실시 양태들
본 발명은 화학식 I의 화합물을 제공한다 :
Figure pct00002
(I); 또는 이의 염;
여기서
X는 O 또는 S이고;
R1은 할로, -CN, -NO2,-(C1-C6)알킬, C(=O)Ra, 페닐 또는 5-원(member) 또는 6 원 헤테로사이클, 여기서 Ra는 H, 할로,-(C1-C6)알킬,-(C3-C6) 시클로알킬, ORb, SRb 또는 -NRbRc; 여기서
Rb는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
Rc는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6) 시클로알킬이고; 또는
Ra가 -NRbRc인 경우, Rb 및 Rc는 함께 선택적으로 헤테로사이클을 형성하고;
R2는 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6) 시클로알킬, 프로파길, 페닐, 또는 5 원 또는 6 원 헤테로사이클이고; 그리고
R3은 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
여기서 각각의 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6)시클로알킬, 프로파길, 페닐 및 5- 또는 6- 원 헤테로사이클은 하나 이상의 치환기로 임의로 치환되고, 각각의 -(C1-C6) 알킬은 비분지(unbranched) 또는 선택적으로 분지된다.
일부 실시예에서, 페닐 및 -(C1-C6) 알킬은 각각 독립적으로 예를 들어, 할로 (예를 들어, 하나 이상의 클로로 또는 플루오로), 알콕시 또는 아미노알킬로 독립적으로 치환된다. 일부 다른 구체 예에서 치환기는 페닐기를 포함하지 않거나, 치환기의 분자량은 약 100, 약 90, 약 80, 약 70, 약 60, 또는 약 50 미만이다. 또 다른 구체예에서, Rb 및 Rc는 H일 수 없다.
다른 실시예에서, R1은 -C(=O)-(C1-C6)알킬, -C(=O)-NH(C1-C6)알킬 또는 -C(=O)-N[(C1-C6)알킬]2이다. 추가의 다른 실시예에서, X는 O이고, R3은 H이고 R1은 -C(=O)-(C1-C6)알킬, -C(=O)-NH(C1-C6)알킬, 또는 -C(=O)-N[(C1-C6)알킬]2이다. 또 다른 구체 예에서, X는 O이고 R1은 -C(=O)-(C1-C6)알킬이다. 추가 실시예에서, X는 O이고, R2는 -(C1-C6)알킬이고, R3은 H이다. 일부 다른 실시예에서, R2는 -(C1-C6)알킬이고 R3은 H이다. 다양한 다른 실시예에서, R2는 프로파길 또는 치환된 페닐이다. 일부 구체 예에서, X는 O이고 R3는 H이다.
다양한 구체 예에서, R1은 화학식 IB의 모이어티이다 :
Figure pct00003
(IB);
여기서
W는 O, S 또는 NRd이고; 여기서 Rd는 H,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
V는 N 또는 CRx이고, 여기서 Rx는 H,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
Y는 N 또는 CRy이고, 여기서 Ry는 H,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고; 그리고
Z는 N 또는 CH이다.
다양한 다른 구체 예에서, R1은 다음 중 하나이다:
Figure pct00004
여기서 5-원 헤테로사이클릭 모이어티 R1은 임의로 치환된다 (탄소 원자 CH 중 하나 또는 다른 하나에서, 그에 의해 탄소를 C-치환체로 변형시키고, 여기서 치환기는 본원에 정의된 치환기임).
추가 실시예에서, R1은 i, ii 또는 iii:
Figure pct00005
여기서 (i), (ii) 및 (iii)은 위치 4 또는 5에서 임의로 치환됨.
추가 실시예에서, R1은 파라-치환된 페닐이고, 여기서 각 치환기의 분자량은 약 300, 약 200 또는 약 100 달톤 미만이다. 또 다른 실시예에서, 파라-치환체는 할로, -CN, -CF3, -CF2CF3, 또는 -(C1-C6)알킬이다. 일부 다른 실시예에서, R1은 할로, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이다.
다양한 추가 실시예에서, 치환된 페닐은 할로, 알킬, 알콕시, 페녹시, 아민, 알킬아민, 디알킬아민 또는 이들의 조합으로 치환된다.
다른 실시예에서, 화합물은 다음과 같다 :
Figure pct00006
추가 구체예에서, 화학식 I의 화합물은 화학식 IC의 화합물이다 :
Figure pct00007
(IC),
여기서 G1은 할로, 알킬, 알콕시, 페녹시 또는 디알킬아민이다. 일부 구체 예에서 G1은 OCH3, OCH2CH3, OPh, 또는 N(CH3)2이다.
다양한 다른 구체 예에서, 화학식 I의 화합물은 화학식 II의 화합물이다 :
Figure pct00008
(II).
추가 구체 예에서, R2는 -(C1-C6)알킬이고 R3는 H이다. 또 다른 구체예에서, 화합물은 K-TMZ이다:
Figure pct00009
(K-TMZ).
추가 구현예에서, Ra는 CH3, CH2CH3, NHCH3, NHCH2CH3, N(CH3)2, N(CH2CH3)2, N(CH2CH2CH3)2, N(CH2CH2CH2CH3)2, N(CH2CH2)2, N[(CH2CH2)2O], OCH3, OCH2CH3, SCH3 또는 SCH2CH3.
다른 구체예에서, 화합물은 다음과 같다 :
Figure pct00010
추가 구체 예에서, 화학식 I의 화합물은 화학식 IIIA 또는 IIIB의 화합물이다 :
Figure pct00011
(IIIA); 또는
Figure pct00012
(IIIB);
여기서 Rz는 H, 할로,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이다. 다른 구체 예에서, Rz는 CH3 또는 CH2CH3이다. 또 다른 구체 예에서, 화합물은 다음과 같다 :
Figure pct00013
(Ox-TMZ).
본 발명은 추가로 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항의 화합물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 암을 치료하는 방법을 제공하며, 여기서 암은 이에 의해 치료된다. 다른 추가 실시 양태에서, 암은 교모세포종(GBM)이다.
일부 실시예에서, 조성물은 상기 개시된 화합물 및 제 2 활성제를 포함한다. 다른 구체 예에서, 제 2 활성제는 프로카스파제-3 활성화제, 예를 들어 PAC-1이다 :
Figure pct00014
추가 실시예서, 본원에 개시된 화합물 및 제 2 활성제는 암 치료를 위해 동시에 또는 순차적으로 대상체에게 투여된다. 일부 추가 실시예에서, 개시된 화합물 및 제 2 활성제는 대상체에게 동시에 투여된다. 다른 실시예에서, 개시된 화합물 및 제 2 활성제는 대상체에게 순차적으로 투여된다. 일부 다른 실시예에서, 개시된 화합물은 제 2 활성제 전에 대상체에게 투여된다. 더 많은 구체예에서, 개시된 화합물은 제 2 활성제 후에 대상체에게 투여된다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 화합물의 농도는 약 1 nM 내지 약 10 μM이다. 또 다른 구체 예에서, 제 2 활성제의 농도는 약 1nM 내지 약 1μM이다.
본 발명은 부피, 질량, 백분율, 비율 등과 같은 변수에 대한 편차, 범위, 한계를 제공한다. 당업자는 "숫자 1" 내지 "숫자 2"와 같은 범위가 다음을 의미함을 이해한다. 정수와 분수를 포함하는 숫자의 연속 범위. 예를 들어 1에서 10은 1, 2, 3, 4, 5,… 9, 10을 의미한다. 또한 1.0, 1.1, 1.2를 의미한다. 1.3,…, 9.8, 9.9, 10.0 및 1.01, 1.02, 1.03 등을 의미한다. 개시된 변수가 "숫자 10"보다 작은 숫자 인 경우, 위에서 설명한 것처럼 정수와 숫자 10보다 작은 분수를 포함하는 연속 범위를 의미한다. 마찬가지로 개시된 변수가 "숫자 10"보다 큰 숫자라면 정수와 숫자 10보다 큰 분수를 포함하는 연속 범위를 의미한다. 이러한 범위는 용어 "약"에 의해 수정될 수 있으며, 그 의미는 위에 설명되어 있다.
결과 및 논의
C8-치환된 이미다조테트라진의 구축. TMZ의 C8 위치에 아미드가 포함된 것은 주로 이미다조트리아젠과 이미다조테트라진의 원래 합성의 아티팩트이다. dacarbazine과 TMZ는 모두 전구체 4-diazoimidazole-5-carboxamide에서 유래된다 (1, Scheme 1b). 이 디아조 종(species)의 놀라운 안정성은 상온에서 2.5 년을 초과하는 것으로보고 되었기 때문에,22 다른 디아조이미다졸 종 (예: 4-디아조이미다졸(2))이 단순히 분해되는 탐색 화학에 사용할 수 있었다.23 따라서 1962년에 dacarbazine의 초기 합성 및 TMZ는 1984년에 dimethylamine로 1의 퀀칭24 또는 각각 methyl isocyanate로 1의 고리화25를 포함하고 1 차 아미드 모이어티는 남아 있다. 시간이 지남에 따라 이 아미드가 항암 활성에 중요하다는 제안이있었다. 이러한 주장은 C8의 수소 결합 공여체가 활동에 필요하다는 이론적 연구2,16에 의해 뒷받침되지만, 그림을 흐리게하는 것은 비-CNS 암 모델에서 관련 화합물(미토졸로마이드)의 유도체로부터 채택된 상반되는 구조-활성 관계(SAR)이다.26 C8 위치에서 새로운 유도체를 구성하는데 사용할 수 있는 일반적인 합성 경로를 설정하는데 상당한 어려움이 있다. 이러한 합성 문제는 새로운 이미다조테트라진의 개발을 방해했으며, 새로운 화합물과 생물학적 데이터가 없는 경우 구식 SAR이 지속되었다.
반응식(Scheme) 1. (a) 수용액에서 테모졸로미드(TMZ) 활성화 메커니즘. (b) 관련 버전(예:2)에 비해 화합물 1의 유리한 안정성은 TMZ의 C8에서 아미드의 삽입을 설명한다.
Figure pct00015
C8 아미드를 대체하는 과제는 수용성 민감도; 염기 민감도; 디아조이미다졸 분해 ;및 CH3NCO에 대한 낮은 치환체를 포함한다.
새로운 이미다조테트라진을 만드는데 있어 주요 과제로는 양성자성 용매 또는 염기성 시약에 대한 민감성, 중간체 디아조 종의 불안정성, N3 메틸을 장착하는 효율적인 시약의 부족 등이 있다. 염기 또는 물과 관련된 조건(pH> 6)에 대한 전구 약물의 민감도는 테트라지논을 많은 실제 교차 결합 또는 환원 조건에 대해 불안정하게 만든다. 위에서 언급했듯이 또 다른 과제는 중간체 디아조 종의 불안정성이다. 프리빌리지드 4- 디아조이미다졸-5-카르복스아미드(1, 반응식 1b)는 순수하고 안정한 화합물로서 용액에서 쉽게 침전된다. 그러나 다른 4-디아조이미다 졸(예 :2)은 수용액에 남아 있으며 특히 분해되기 쉬우며 열, 충격 및 종종 빛에 민감하다.23 마지막으로 TMZ로의 초기 경로에 N3-메틸 그룹 설치는 메틸 이소시아네이트를 사용한 고리화를 통해 달성되었다.25 그러나 메틸 이소시아네이트는 유독성 가스이며 더 이상 시판되지 않는다. 따라서, 고리화 수율을 감소시키는 N-숙시니미 딜N-메틸카바메이트 또는 N-메틸카바민클로라이드와 같은 메틸 이소시아네이트에 대한 대체 경로27 또는 덜 효과적인 대안이 사용되어야 한다.
C8 아미드의 특정 유도체에 대한 접근을 제공하기 위해, 미토졸로미드에 대해 주로 개발되고 확립된 경로를 수정하여 이러한 유형의 화합물에 대한 탐색이 시작되었다.28 이 순서는 TMZ의 아미드를 카르복실산 3(반응식 2a)으로 가수 분해하는 것으로 시작되고, 그 후에 산 염화물로 전환될 수 있다. 이 중간체에서 다양한 친핵체로의 치환은 높은 수율로 생산물을 제공한다. 이 경로는 아미드, 에스테르 및 티오에스테르 유도체 4-10(반응식 2a)을 합성하는 데 사용되었다. 또한 TMZ에서 직접적으로 시아노 그룹 (11)을 설치하기 위해 확립된 반응이 사용되었다(반응식 2a).29 그러나 구조적으로 다양한 C8 유사체 패널을 생성하려면 특히 지방족, 케톤, 할로겐 및 아릴 그룹이 있는 경우 새로운 합성 경로가 필요하고; 이러한 치환기는 TMZ의 35 년 역사에서 이 위치에 설명되지 않았다. 따라서, C8의 지방족 그룹은 5-아미노-4-메틸이미다졸 12의 디아조 종13으로의 디아조화를 통하여 도입되고, 메틸 이소시아네이트 대체물 N-메틸카르바모일 클로라이드로의 후속 고리화를 통해 C8-메틸 유도체 14 (반응식 2b)를 수득하였다.
다양한 아미드, 에스테르 및 티오아미드가 C8에 설치되었지만 케톤은 전혀 없었다. 그리냐르 또는 알킬리튬 시약을 사용하려는 초기 시도로 인해 테트라지논 고리가 완전히 분해 되었기 때문에 당연한 일이다. 따라서, 6- 메틸퓨린 N-옥사이드(15)30 (반응식 2c)의 가수 분해로 얻은 그것의 이치환된 전구체 16으로부터 메틸 케톤 유도체 17을 합성하기 위해 단계적 고리화를 사용하였다. 브롬 및 염소 치환체는 Dess-Martin periodinane 및 각각의 테트라에틸암모늄 염 (화합물 18 및 19, 반응식 2a)을 사용하는 중간체 3의 탈카르복실화된 할로겐화 시 적당한 수율로 C8에서 직접 도입되었다. 이 전략은 이전에 이미다졸에 적용되지 않았으며 새로운 유도체 자체를 나타내는 것 외에도 잠재적 다양성 포인트를 부여한다. 그러나 18을 교차 커플링 파트너로 사용하는 것은 필요한 염기성 수성 조건으로 인해 실패했다. 대신, 스즈키 커플링은 5-니트로-4-브로모이미다졸 (20) 전구체로부터 5-니트로-4- 페닐이미다졸(21)을 형성하였으며, 이는 후속적으로 상응하는 아민 22로 환원되고 상기와 같이 페닐-치환된 이미다조테트라진으로 고리화될 수 있다(반응식 2d). 이 방법은 23 뿐만 아니라 작은 시리즈의 p-치환된 아릴 유도체 24-26을 공급했다. 마지막으로, 헤테로사이클릭 화합물 27 및 28 (반응식 2e)은 각각 C8 아미드 또는 티오아미드의 고리화에 따라 합성되었다;C8 위치에 더 부피가 큰 4-치환된 옥사졸과 티아졸을 도입하기 위해 유사한 경로가 사용되었지만, 더 작은 메틸기는 아니다.
C8 치환된 이미다조테트라진의 항암 활성. 이미다조테트라진 세트를 손에 들고, 각 화합물을 인간 GBM 세포주 패널에 대해 평가했다(표 1, 표 2). MGMT를 발현하는 세포주, MGMT를 결여한 세포주를 포함하도록 선택되었으며(도 6), 문헌 보고서와 일치하여, 무시할 수 있는 MGMT 발현을 가진 세포주는 TMZ (IC50 ~ 50 μM 이하)에 민감한 반면, 유의미한 MGMT 발현을 가진 세포주는 내성이있었다 (IC50> 300μM). 아미드 치환 유도체 4-8뿐만 아니라 에스테르(9) 및 티오에스테르 (10) 유도체는 MGMT 결핍 U87 및 D54 세포주에서 TMZ에 필적하는 활성을 가졌다. 특히, 이치환된 아미드 (5-8) 및 에스테르 (9) 이미다조테트라진의 활성 유지는 C8에서 수소 결합 공여체가 필요하지 않음을 확인한다. U118MG 및 T98G MGMT-발현 GBM 세포에서 TMZ에 비해 이러한 유도체에 대해 더 강력한 활성이 관찰되었다. 케톤 유사체 17은 MGMT-결핍 세포주에 대해서도 효과적이며 C8 위치에서 아미드가 필요하지 않음을 보여준다. 14, 19, 23 및 27과 같이 카르보닐이 완전히 결여된 화합물은 MGMT가 없을 때 TMZ보다(또는 그 이상) 강력하고, MGMT를 발현하는 세포주에서 훨씬 더 강력함이 입증되었다. 메틸 (14) 및 페닐 (23) 치환은 모든 세포주에서 가장 활성이 우수하였다. 시아노 유도체 11 및 카르복실산 유도체 3은 MGMT가 없는 경우에도 모든 시험된 세포주에서 비활성이었다(TMZ보다 > 7 배 덜 강력함). 이러한 캐노니컬 부착성 GBM 세포주 외에도 대부분의 유사체는 무 혈청 줄기 세포 조건에서 배양된 환자 유래 U3054MG GBM 세포주에서 TMZ보다 더 활동적이었다.31
반응식 2. 신규 C8 치환된 이미다조테트라진의 합성. DMP = Dess-Martin periodinane, SNMC = N-succinimidyl N-methylcarbamate.
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
표 1. 여러 GBM 세포주에서 C8 치환된 이미다조테트라진 및 관련 IC50 값(μM) 패널. 세포주를 화합물과 함께 7 일 동안 배양한 다음 Alamar Blue 분석을 사용하여 생존력을 평가했다. 에러는 SEM, n≥3입니다. Prl = 피롤리딘. 추가 화합물이 있는 표 (표 2) 및 사용된 모든 세포주의 MGMT 상태에 대한 웨스턴 블롯(도 6)이 본원에 개시되어 있다.
C8 치환된 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성. 이미다조테트라진의 항암 활성을 지배하는 주요 측면은 프로드럭의 가수 분해활성화이다. 반응식 1(a)에 묘사된 바와 같이, TMZ는 인간에서 ~ 2 시간의 반감기를 가진다.7 이 타임 라인은 손상되지 않은 전구 약물이 뇌에 도달하여 제거 전에 활성 메틸화 성분을 방출하도록 한다. TMZ를 넘어서 이미다조테트라진 안정성과 항암 활성 사이의 관계는 알려져 있지 않다. 즉, 가수 분해 활성화가 암세포 사멸에 필요하지만,이 사건의 최적 시기는 시험관 내 및 생체 내 모두에서 불분명하다. 이를 위해, 각각의 새로운 화합물의 가수 분해 안정성은 생체 내 조건을 모방한 완충 식염수에서 평가되었다(pH 7.4에서 PBS TMZ는 119 분의 반감기를 가짐, 도 1). HPLC 분석은 pH 7.4, 37 °C에서 2 시간 후 용액에 남아 있는 온전한 전구 약물의 분획을 정량화하기 위해 개발되었다. 이 실험의 결과는 C8의 전자 치환체 효과가 바이사이클을 통해 가수 분해 부위인 C4로 직접 변환됨을 시사한다. 이 효과의 크기는 드라마틱하며, C8 위치의 치환기에 따라 2 시간 후 0 %에서 97 % 범위의 안정성이 남아 있다(도 1). C8의 그룹은 프로드러그의 수성 안정성에 분명한 영향을 미치는 것으로 보였으므로 Hammett 상수(σp)를 2 시간 후 남은 백분율에 대해 플롯했다. 도 1에서 볼 수 있듯이,이 두 매개 변수 사이에는 명백한 관계가 존재하며, 이는 σp가 C8-치환된 이미다조테트라진의 안정성을 정확하게 예측하는데 사용될 수 있음을 시사한다. 1 차 아미드(σp = 0.36)와 유사한 전자(0.23 <σp <0.50)를 갖는 치환기를 보유한 화합물 중에는 아미드 유도체 4 및 5, 케톤 유도체 17 및 클로로 유도체 19가 있다. 각각은 pH 7.4에서 PBS 내 TMZ의 한 시간 이내 반감기를 측정했다.(표 3) 반감기가 0.5 시간 인 시아노 유사체 11 (σp = 0.66)과 반감기가 40 시간인 가장 긴 프로드러그 형태로 남아있는 메틸 유도체 14 (σp = -0.17)가 두 극단에 있었다. 동일한 분석을 사용하여 가수 분해가 C8- 치환된 유도체에 대해 pH 의존성을 유지함을 확인했다(예 :K-TMZ 17, 도 7).
Figure pct00019
표 2. 다중 GBM 세포주에서 C8-치환된 이미다조테트라진 및 관련된 7 일 IC50 값 (μM)의 패널; 아래의 네 가지 화합물을 테스트했으며 이 지원 표는 표 1를 보완한다. Alamar Blue 분석을 사용하여 세포 생존력을 평가했습니다. 에러는 SEM, n≥3임.
Figure pct00020
표 3. PBS (pH 7.4, 37 °C)에서 선별된 C8 유도체의 반감기.
가수 분해 안정성과 항암 활성의 관계. 메틸 및 페닐 유도체 14 및 23은 시험된 각 세포주에서 일관되게 가장 강력한 화합물이었다(표 1). 흥미롭게도, 그들은 또한 전자 공여 치환체를 가지고 있으며, 따라서 가장 큰 수성 안정성(도 1)을 가지고 있어 수명이 더 긴 프로드럭이 세포 배양의 효능에 유리하다는 것을 시사한다. 용액에서 가장 안정하지 않은 화합물 11의 경우 반대 효과가 관찰되었다. MGMT가 결여된 U87 세포에서도 TMZ에 비해 10 배의 활성 손실을 보였는데, 이는 가수 분해가 너무 빨리 일어나 표적 DNA를 메틸화하는 하한 임계치가 있음을 시사한다. 4, 5, 17, 19 및 27과 같은 TMZ와 유사한 가수 분해 안정성을 가진 화합물은 배양에서 활성을 유지했다. 특히, 케톤 유도체 17은 수성 반감기가 더 짧은 경우에도 TMZ와 동등하며, 이는 σp ~ 0.50의 화합물이 여전히 현저한 항암 활성을 유지할 수 있음을 나타낸다.
간 마이크로솜 안정성. TMZ는 우연히 일차 대사의 회피를 포함하여 몇 가지 이상적인 약동학적 특성을 가지고 있다.7 C8에서 아미드의 변형 또는 교체가 상당한 대사 책임을 유발하는지 여부를 평가하기 위해 선택된 화합물의 안정성을 마우스 간 마이크로솜의 존재 하에서 2 시간 후에 평가했다. 전구 약물 가수 분해는 간 마이크로솜을 포함하지 않는 대조군 실행을 포함하여 설명되었다. 워킹 용액의 약산성 pH는 PBS 단독 배양에 비해 TMZ의 안정성을 향상시켰다. 예상대로 TMZ는 불안정성이 가수 분해에 의해 완전히 설명되었기 때문에 대사 섭동에 민감하지 않았다(표 2a). 아미드에 메틸(들) 첨가(화합물 4 및 5)는 마이크로솜의 효과에 약간의 감수성이 발생했으며,이 효과는 더 큰 아미드 치환(화합물 7)에 대해 증폭되어 수성 안정성이 개선되었지만 간 마이크로솜에서 안정성이 현저히 떨어졌다. 케톤 17과 클로로 19는 일반적으로 산화 대사에 안정적이며, 이러한 화합물의 경우 가수 분해가 TMZ와 유사한 생체 내 약동학을 유도할 수 있음을 시사한다.
혈액 뇌 장벽(BBB) 침투. 98 % 이상의 소분자 약물이 BBB를 관통하지 않는다는 보고가 있다.32 특히 항암제 사이에서 TMZ를 비정상적으로 만든다. 인간의 경우 TMZ는 빠르게 흡수되어 몇 분 만에 뇌척수액 농도가 혈장 농도의 평균 20 %에 도달한다.8,9 BBB 침투를 증가시켜 뇌에 더 많은 약물을 축적하는 것이 CNS 기반 종양에 대한 효능을 증가시키기 위한 실행 가능한 전략이 될 수 있다. 새로운 이미다조테트라진의 BBB 침투를 예측하기 위해 총 극성 표면적 및 cLogP를 이용한 공식을 기반으로 logBB 값을 계산(cLogBB)했다.33 일관된 약물 스캐폴드에 적용할 때 이러한 유형의 인실리코 메트릭은 항상 절대 농도를 반영하지는 않지만, BBB 침투 및 기타 생물학적 현상의 상대적 변화34-38 예측에 안정적으로 사용되었다. TMZ의 cLogBB 값은 -1.58이다(표 4). 1 차 아미드를 대체하면 cLogBB가 현저하게 증가하고 TMZ에 비해 예상되는 뇌:혈액 비율이 더 커졌다. 중요한 것은 cLogBB가 분자량을 고려하지 않기 때문에, 매력적인 예측 값을 가지고 있더라도 크고 소수성 작용기(예: 7)을 가진 유사체를 경계(wary)한다. 보다 포괄적인 메트릭인 CNS MPO (Multiparameter Optimization)39,40도 예상 BBB 투과성을 측정하는데 사용되었다. CNS MPO 점수는 6 가지 물리 화학적 특성의 최적 범위에 따라 0에서 6.0까지이다. TMZ의 MPO는 4.9이지만 C8 유사체의 경우 더 높은 점수를 얻었으며 여러 경우에 최고 만족도 값에 도달했다(표 4). 패널에 대해 예측된 더 유리한 cLogBB 및 CNS MPO 값은 특정 유도체가 TMZ보다 뇌에서 더 높은 약물 농도를 달성할 수 있음을 시사한다.
따라서 상위 화합물(유리한 항암 활성, 적절한 가수 분해 및 간 마이크로솜 안정성, 예측된 BBB 침투, 반응식 2b)의 BBB 침투를 생체 내에서 평가했다. 초기 실험에서 Me-TMZ (4)와 DiMe-TMZ (5)는 TMZ로 정면으로 테스트되어 C8 아미드의 알킬화가 증가된 뇌 : 혈액 비율을 부여할 수 있는지 여부를 조사했다. 마우스에게 25 mg/kg 약물을 정맥 내로 투여하고 주사 5 분 후 희생시켰다. 혈청 및 관류된 뇌 샘플을 즉시 산성화하여 각 구획 내의 약물 농도를 LC-MS/MS로 정량화하기 전에 전구 약물 분해를 방지했다. 5 분 후, 뇌의 약물 농도는 유사체 Me-TMZ 및 DiMe-TMZ 대(verse) TMZ에 대해 현저하게 상승하여 각 화합물의 뇌:혈청 비율이 3 배 이상 증가했다(도 2a). Me-TMZ 및 DiMe-TMZ의 동등한 뇌:혈청 비율은 디메틸화된 아미드와 모노메틸화화된 대응물의 빠른 대사 때문일 가능성이 높다. 이 예비 실험은 더 높은 예측 BBB 침투를 가진 다른 유도체가 생체 내에서 더 큰 뇌 투과성을 유발할 수 있음을 시사했다. 따라서 화합물 Ox-TMZ (27) 및 K-TMZ (17)는 DiMe-TMZ 및 TMZ를 사용하여 정면으로 평가되었다. 5 분 후, 각 유도체는 TMZ보다 뇌에 수치적으로 더 높은 농도를 축적했다 (도 2b). 해당 혈청 농도 (도 2c)와 짝을 이룰 때 TMZ는 뮤린 시스템에서 몇 가지 다른 TMZ 생체 분포 실험과 비교할 수 있는 0.23 ± 0.03 ng/g:ng/mL의 상대적 뇌:혈청 비율을 가졌다.41,42 평균 마우스 할당 혈액량은 단위를 같게 했고, TMZ는 절대적 뇌:혈청 비율이 8:92 였고, Ox-TMZ와 K-TMZ는 뇌:혈청 비율이 각각 55:45와 69:31이었다.(도 2d). 약물 분할의 극적인 차이는 C8에서 아미드를 대체하는 것이 혈액에 비해 뇌의 국소 약물 농도를 크게 증가시키는 실행 가능한 전략임을 시사하며, 이는 뇌종양에 대한 효과를 증가시키고 혈액학적 독성을 감소시킬 수 있다.
반응식 2b. 리드 C8 치환 화합물의 구조. 이미다조테트라진의 혈액-뇌 장벽 투과성 (도 2 참조).
Figure pct00021
Figure pct00022
표 4. 관련 C8 유사체에 대한 대사 안정성, cLogBB 및 CNS MPO 값. 대사 안정성은 마우스 간 마이크로솜에서 평가되었다. 화합물을 마이크로솜에서 2 시간 동안 배양 한 다음 남은 백분율을 t0에 대해 정량화했다. 마이크로솜이 없을 때 안정성을 평가하는 실험은 동일했지만 간 마이크로솜을 PBS로 대체했다. 에러는 SEM, n≥2. 내부 표준 = N3-프로필 TMZ. CNS MPO = 중추 신경계 다중 매개 변수 최적화 점수.
혈액 독성 평가. TMZ와 비교하여 Ox-TMZ 및 K-TMZ로 치료할 때 관찰된 뇌 농도가 상승하고 혈청 농도를 극적으로 감소하는 것(도 2b, 도 2c)은 이러한 C8- 변형된 이미다조테트라진이 클리닉에서 TMZ에 대해 관찰된 용량 제한 혈액 독성을 약화시킨다는 것을 나타낸다. 이 가설을 테스트하기 위해 마우스를 125mg/kg TMZ, Ox-TMZ 또는 K-TMZ의 단일 용량으로 정맥 내로 처리했다. 이 용량의 TMZ는 마우스에서 치명적이지 않은 독성을 유도한다.43,44 치료 7 일 후, 전혈을 수집하고 각 개별 마우스에 대해 완전한 혈구 수를 얻었다. 예상대로 125mg/kg TMZ의 용량은 대조군 마우스에 비해 백혈구(WBC) 고갈을 초래하여 약물 유발 골수 억제를 암시한다. 림프구(도 3b)와 호중구(도 8a)의 농도는 TMZ 처리된 마우스에서 감소했다. 반대로 125mg/kg의 Ox-TMZ 또는 K-TMZ 치료는 골수 억제를 일으키지 않았다. 이들 화합물로 처리된 마우스의 총 WBC, 림프구 및 호중구 수는 대조군 마우스의 수와 동일했다. 특히, 신규 이미다조테라진은 적혈구(RBC) 독성(도 8b) 또는 혈소판 감소증(도 8c)과 같은 다른 혈액학적 증상을 일으키지 않았으며 처리 7 일 후 체중 감소로 이어지지 않았다(표 5).
Figure pct00023
표 5. 처리 전 및 처리 7 일 후 혈액 수집시 마우스의 코호트 중량. 에러는 SEM, 코호트 당 마우스 수 = 4(도 8 참조).
신규한 이미다조테트라진은 알킬화 매개 암세포 사멸을 유도함. TMZ의 세포 독성은 O 6 구아닌의 메틸화에 의해 매개되고; 후속 단일 가닥 및 이중 가닥 절단 및 아팝토시스는 미스매치 복구 시스템에 의해 촉진된다.2-6 새로운 이미다조테트라진이 동일한 메커니즘을 통해 사멸하는지 평가하기 위해 O 6 -메틸구아닌 부가물을 각각 100 또는 1000 μM의 각 이미다조테라진으로 처리한 U87 세포에서 정량화했다. 화합물과의 인큐베이션 8 시간 후, 게놈 DNA를 분리하고 정량화하고 이를 구성하는 데옥시리보뉴클레오사이드로 가수 분해하여 LC-MS/MS 분석을 통해 정량화했다. TMZ 및 각 리드 화합물에 대해 O 6 -메틸화된 데옥시구아노신 농도의 용량 의존적 증가가 관찰(표 6)되어 DNA 메틸화가 발생하고 있음을 나타낸다. 신규 화합물이 DNA 알킬화기로 남아 있다는 추가 확인은 MGMT 억제제 O 6 - 벤질구아닌(O6BG)으로 전처리할 때 얻어졌다. O6BG는 효소의 세포적 저장을 억제하여 O 6 - 메틸구아닌 DNA 부가물을 지속시키는 MGMT의 유사기질(pseudosubstrate)이다. O6BG(100 μM)로 MGMT 발현 T98G 세포를 사전 인큐베이션하면 TMZ에 대한 세포 독성이 8 배 향상되었으며(도 4), 문헌 보고서와 일치한다.45,46 유사하게 DiMe-TMZ, Ox-TMZ 및 K-TMZ는 O6BG 투여 후 활성이 크게 증가한 것으로 나타났으며, 이는 O 6 - 메틸구아닌 병변이 세포 사멸의 원인임을 시사한다.
신규한 이미다조테트라진은 GBM 마우스 모델에서 우수한 활성을 갖는다. TMZ에 비해 아미드 유도체들(Me-TMZ 및 DiMe-TMZ)에 대해 관찰된 증가된 BBB 침투는 뇌의 약물 농도가 높을수록 두개 내 종양 모델에서 더 큰 효능을 나타낼 수 있음을 시사했다. GBM oncosphere 계통은 혈청에서 계대되고 일반적으로 생체 내에서 조밀 한 덩어리로 성장하는 전통적인 부착성 세포주보다 인간 GBM의 유전적 및 조직 병리학적 특징을 더 정확하게 재현하기 때문에 이러한 연구를 위해 선택되었다.47 Br23c GBM oncosphere 세포주는 MGMT를 발현하고, TMZ 및 신규 C8-치환된 이미다조테트라진에 민감(표 7)하여 모델 시스템으로 선택되었다. 이들 세포를 두개 내로 이식한 마우스에 15 mg/kg TMZ 또는 Me-TMZ 또는 DiMe-TMZ의 등몰 등가물을 1 일 1 회, 경구 위관 영양법을 통해 주당 5 회 투여했다. 예상대로 TMZ는 비히클에 비해 평균 생존율을 크게 증가시켰다(도 5a). 그러나 Me-TMZ 및 DiMe-TMZ로 처리된 마우스는 TMZ를 능가하고 각각 24 % 및 46 %까지 평균 생존율을 증가시켰으며, 이는 이미다조테트라진 프로드럭의 BBB 투과성을 증가시키는 것이 효능을 개선하는 실행 가능한 전략임을 시사한다. 두 번째 실험에서 K-TMZ는 가장 유리한 뇌:혈액 비율로 인해 평가를 위해 선택되었다(도 2d). Br23c 세포를 두개 내로 이식한 마우스를 K-TMZ(구강 위관 영관을 통해)로 처리하여 TMZ 처리 마우스보다 50 일 이상 연장 된 평균 생존율을 보였으며 DiMe-TMZ에 비해 더 큰 효능을 보였다(도 5b). 중요한 것은, 세포 배양에서 탁월한 효능을 갖지만 수용액에서 연장된 (40 시간) 반감기인 메틸 유도체 14는이 생체 내 모델에서 효과가 없었으며(도 9) 이는 극적으로 연장 된 반감기가 가수 분해 활성화 전 화합물 제거로 인하여 생체 내에서 해롭다는 것을 시사한다.
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표 6. O6-메틸구아닌의 농도는 100 또는 1000 μM의 이미다조테트라진을 8 시간 동안 처리한 후 U87 세포 (10 μg DNA)에서 측정되었다.
결론
1984 년 이래로 알려졌음에도 불구하고 FDA는 1999 년부터 승인했고 2009 년에는 10 억 달러의 매출에 도달했지만 TMZ는 여전히 유일한 이미다조테트라진 항암제이다. 이것은 기존의 의약 화학 캠페인을 금지하는 이러한 종류의 화합물에 대한 일반화된 합성이 부족하기 때문일 수 있다. 본 발명에서는 이전에 접근할 수 없었던 새로운 C8-치환된 이미다조테트라진의 구축을 가능하게 하는 새로운 합성 방법이보고되었다. 시스테매틱한 일대일 분석에서 이러한 화합물을 평가하면 C8 아미드가 항암 활성에 필요하지 않으며 실제로 C8에서 H-결합 공여자 또는 수용자 (또는 둘 다)가 없는 화합물은 여전히 배양에서 암세포에 대한 TMZ와 비슷한 활성을 유지할 수 있다는 확실한 결론을 내렸다. C8에서 아미드가 필요하지 않은 상태에서 이미다조테트라진 패널이 합성되어 이 위치가 달라졌다. 놀랍게도, C8에서 치환기의 전자적 특성은 이전에 정의되지 않은 현상인 해당 프로드럭의 활성화에 극적인 영향을 미친다. 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성과 C8 전자 상태 간의 관계는 쉽게 접근할 수 있는 σp 값을 사용하여 전구 약물의 안정성을 조정할 수 있게 하여 생체 내에서 유사한 안정성을 가진 TMZ 유도체의 합리적인 설계를 가능하게 하고 이미다조테트라진 전구약물 활성화의 최적 시기에 대한 조사를 용이하게한다.
이 연구에서 반감기가 매우 짧은 화합물 (예:11, t1 / 2 = 0.57 h)은 단순히 너무 빠르게 가수 분해되어 DNA 미세 환경에 축적되기 전에 메틸 디아조늄을 방출하고 항암 활성을 감소시키는 것으로 보인다. 따라서 배양 중 암세포에 대한 활성의 경우 1 시간 이상의 반감기가 최적이다. 반대로, 매우 긴 반감기를 갖는 화합물 (예: 14 또는 23, t1/2> 20 h)은 전구 약물이 활성 메틸화제로 전환되기 전에 핵에 분포 할 충분한 시간을 가지기 때문에 세포 배양에서 TMZ보다 확실히 더 강력할 수 있다. 그러나 가수 분해 안정성이 현저하게 증가된 이러한 화합물은 알킬화 종으로 활성화되기 전에 대체 경로(온전한 전구약물의 배설, 산화 대사 등)를 통한 제거가 일어나기 때문에 생체 내에서 유용할 가능성이 적다. 이 가설은 화합물 14의 생체 내 효능의 부족을 설명한다.
GBM의 특징은 초기 단계에서 주변 뇌 조직에 침투하여 수술적 절제술을 통한 치료가 불가능하다는 것이다. 따라서, 효과를 발휘하기에 충분한 농도로 확산성 종양 전체에 도달할 수 있는 개선된 화합물에 대한 명백한 임상적 요구가 있다. 중요한 것은, 본 발명의 데이터는 이미다조테트라진의 BBB 침투가 C8 위치에서 변형을 통해 개선될 수 있음을 보여준다. 특히 Ox-TMZ 및 K-TMZ의 뇌:혈청 분포가 극적으로 향상되어 CNS 암 치료를 위해 TMZ보다 상당한 개선을 제공할 수 있다. 이 두 화합물 모두 TMZ의 유리한 기능 (적시에 전구약물 활성화, 간 마이크로솜에 대한 안정성)을 유지하는 동시에 뇌에 더 높은 약물 농도를 축적하고 혈액 내 농도를 감소시킨다. 이미다조테트라진을 종양 부위에 더 많이 분배하고 부작용을 담당하는 구획에 덜 분배하면 항암 활성을 향상시키면서 동시에 전신 독성을 감소시킴으로써 치료 윈도우가 확장될 것이라는 가설이 세웠다. 골수 독성은 TMZ 치료 환자의 약 20 %에서 발생하며, 주요 용량 제한 독성이며48, 노인 및 여성 GBM 환자에서 악화된다.49,50 Ox-TMZ 및 K-TMZ는 TMZ에 비해 WBC에 대한 생체 내 독성이 현저히 낮고, 아마도 CNS로의 증가된 분할의 직접적인 결과일 것이다. 독성 프로파일이 낮은 이들과 같은 Imidazotetrazine은 높은 투여 일정과 추가 항암 효능을 허용하고/또는 이 약물 클래스를 더 많은 환자에게 접근할 수 있도록 할 수 있다.
문헌에 나와 있는 다양한 조성물의 다른 이미다조테트라진은 세포 배양에서 유망한 결과에도 불구하고 전임상 모델에서 TMZ와 비교하여 평균 생존율을 향상시키지 못했다.42,51,52 단 하나의 유도체 만이 GBM의 두개 내 쥐 모델에서 TMZ를 능가했고, 평균 생존율이 10 % 증가했다.53 분명히 GBM에 대한 최전선 치료로서 TMZ를 유지해 온 유리한 특성을 유지하는 것과 그것의 구조를 조정하는 것 사이의 상호 작용은 사소하지 않다. 본 발명에 보고된 데이터는 이제 이미다조테트라진이 이러한 이점을 잃지 않고 실질적으로 변형될 수 있으며 실제로 그러한 새로운 화합물이 생체 내 효능을 극적으로 향상시킬 수 있음을 시사한다. TMZ는 가장 공격적인 뇌종양 치료를위한 황금 표준으로 남아 있으며, 다른 암의 뇌 전이에 대한 가능성을 보여 주며54, 예측 가능한 활성(임상 바이오 마커 기반)은 최근 다양한 암 유형 치료에 TMZ의 사용을 확대하도록 촉구했다.55 따라서 본 발명에 보고된 새로운 이미다조 테트라진은 GBM 및 기타 암 치료에 대한 상당한 가능성을 가질 수 있다.
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표 7. Br23c GBM oncosphere 세포주에서 TMZ 및 리드 C8-치환된 이미다조 테트라진에 대한 7 일 IC50 값(μM). Alamar Blue 분석을 사용하여 세포 생존력을 평가했다. 에러는 SEM, n≥3.
일반 합성 방법
본 발명은 또한 본 발명의 화합물 및 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 화합물 및 조성물은 유기 합성에 적용 가능한 임의의 기술, 예를 들어 본원에 기재된 기술에 의해 제조될 수있다. 이러한 많은 기술은 당 업계에 잘 알려져있다. 그러나 알려진 기술 중 다수는 Compendium of Organic Synthetic Methods (John Wiley & Sons, New York), Vol. 1, Ian T. Harrison and Shuyen Harrison, 1971; Vol. 2, Ian T. Harrison and Shuyen Harrison, 1974; Vol. 3, Louis S. Hegedus and Leroy Wade, 1977; Vol. 4, Leroy G. Wade, Jr., 1980; Vol. 5, Leroy G. Wade, Jr., 1984; and Vol. 6, Michael B. Smith; 뿐만 아니라 표준 유기 레퍼헌스 교과서 March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th Ed. by M.B. Smith and J. March (John Wiley & Sons, New York, 2001), Comprehensive Organic Synthesis; Selectivity, Strategy & Efficiency in Modern Organic Chemistry, in 9 Volumes, Barry M. Trost, Ed.-in-Chief (Pergamon Press, New York, 1993 printing)); Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis, Second Edition, Cary and Sundberg (1983); Protecting Groups in Organic Synthesis, Second Edition, Greene, T.W., and Wutz, P.G.M., John Wiley & Sons, New York; and Comprehensive Organic Transformations, Larock, R.C., Second Edition, John Wiley & Sons, New York (1999)에 상술되었다.
본 발명의 화합물의 제조를 위한 다수의 예시적인 방법이 아래에 제공된다. 이러한 방법은 이러한 제제의 특성을 설명하기 위한 것이며 적용 가능한 방법의 범위를 제한하지 않는다.
일반적으로, 온도, 반응 시간, 용매, 후 처리 절차 등과 같은 반응 조건은 수행될 특정 반응에 대해 당 업계에서 일반적일 것이다. 인용된 참고 자료는 여기에 인용된 자료와 함께 이러한 조건에 대한 자세한 설명을 포함한다. 일반적으로 온도는 -100 °C ~ 200 °C이고 용매는 필요한 조건에 따라 비 양성자성 또는 양성자성이며 반응 시간은 1 분에서 10 일이다. 워크-업은 일반적으로 미 반응 시약을 퀀칭한 다음 물/유기층 시스템(추출)과 생산물을 포함하는 층의 분리로 구성된다.
산화 및 환원 반응은 일반적으로 실온 (약 20 °C) 근처의 온도에서 수행되지만 금속 수소화물 환원의 경우 온도가 0 °C ~ -100 °C로 자주 감소한다. 적절한 경우 가열을 사용할 수도 있다. 용매는 일반적으로 환원을 위해 비 양성자성이며 산화를 위해 양성자성이거나 비 양성자성일 수 있다. 원하는 전환을 달성하기 위해 반응 시간이 조정된다.
응축 반응은 일반적으로 실온 근처의 온도에서 수행되지만 비평형의 경우 동 역학적으로 제어되는 응축 감소 온도(0 °C ~ -100 °C)도 일반적이다. 용매는 양성자(평형 반응에서 일반적) 또는 비 양자(동역학적 제어 반응에서 일반적)일 수 있다. 반응 부산물의 공비 제거 및 무수 반응 조건(예:불활성 기체 환경)의 사용과 같은 표준 합성 기술은 당 업계에서 일반적이며 적용 가능한 경우 적용될 것이다.
보호 기(group). 용어 "보호기"는 히드록시 또는 다른 헤테로 원자에 결합 될 때 이 기에서 바람직하지 않은 반응이 발생하는 것을 방지하고 히드록실기를 재 확립하기 위해 통상적인 화학적 또는 효소적 단계에 의해 제거될 수 있는 임의의 기를 지칭한다. 사용되는 특정 제거 가능한 보호기는 항상 중요한 것은 아니며 바람직한 제거 가능한 하이드록실 차단기는 예를 들어 알릴, 벤질, 아세틸, 클로로아세틸, 티오벤질, 벤질리덴, 페나실, 메틸 메톡시, 실릴 에테르(예:트리메틸실릴 (TMS),t-부틸-디페닐실릴(TBDPS) 또는 t-부틸디메틸실릴(TBS))과 같은 통상적인 치환기 및 하이드록실 작용기에 화학적으로 도입된 후 나중에 온화한 조건에서 화학 또는 효소적 방법으로 선택적으로 제거할 수 있는 생산물의 성질과 양립할 수 있는 다른 그룹을 포함한다.
적합한 히드록실 보호기는 당업자에게 공지되어 있으며 T.W. Greene, Protecting Groups In Organic Synthesis; Wiley: New York, 1981 ("Greene") 및 Kocienski, Philip J.; Protecting Groups (Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York, 1994)에 더 상세하게 기재되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다.
보호기는 이용 가능하고, 일반적으로 공지되고 사용되며, 합성 과정, 즉 본 발명의 방법에 의해 화합물을 제조하는 경로 또는 방법 동안 보호기와의 부반응을 방지하기 위해 선택적으로 사용된다. 대부분의 경우 보호할 그룹, 보호시기 및 화학적 보호 그룹 "PG"의 특성은 보호할 반응의 화학(예 : 산성, 염기성, 산화성, 환원 또는 기타 조건) 및 합성의 의도된 방향에 따라 결정된다.
약학적 제제
본원에 기재된 화합물은 예를 들어 화합물을 제약상 허용되는 희석제, 부형제 또는 담체와 조합함으로써 치료 제약 조성물을 제조하는데 사용될 수 있다. 화합물은 염 또는 용매화물의 형태로 담체에 첨가될 수있다. 예를 들어, 화합물이 안정한 무독성 산 또는 염기 염을 형성하기에 충분히 염기성이거나 산성인 경우, 화합물을 염으로 투여하는 것이 적절할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 염의 예는 생리학적으로 허용되는 음이온을 형성하는 산으로 형성된 유기산 부가 염, 예를 들어 토실레이트, 메탄설포네이트, 아세테이트, 시트레이트, 말로네이트, 타르트레이트, 숙시네이트, 벤조에이트, 아스코르 베이트, α- 케토글루타레이트 및 베타-글리세로포스페이트이다. 염산염, 할로겐화물, 황산염, 질산염, 중탄산염 및 탄산염을 포함하는 적합한 무기 염이 또한 형성될 수 있다.
약제학적으로 허용되는 염은 당 업계에 잘 알려진 표준 절차를 사용하여, 예를 들어 생리학적으로 허용되는 이온성 화합물을 제공하기 위해 아민과 같은 충분히 염기성 화합물을 적합한 산과 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 카르복실 산의 알칼리 금속(예:나트륨, 칼륨 또는 리튬) 또는 알칼리 토금속(예 : 칼슘) 염도 유사한 방법으로 제조할 수 있다.
본원에 기재된 화학식의 화합물은 제약 조성물로 제제화되고 다양한 형태로 인간 환자와 같은 척추 동물 또는 포유류 숙주에게 투여될 수 있다. 그 형태는 예를 들어 경구 또는 비경구, 정맥 내, 근육 내, 국소 또는 피하 투여의 선택된 투여 경로 특히 적합화 될 수 있다.
본원에 기재된 화합물은 불활성 희석제 또는 동화성 식용 담체와 같은 제약 상 허용되는 비히클과 조합하여 전신 투여될 수있다. 경구 투여의 경우 화합물을 경질 또는 연질 젤라틴 캡슐에 넣거나, 정제로 압축하거나, 환자의 식단에 직접 포함할 수 있다. 화합물은 또한 하나 이상의 부형제와 조합될 수 있으며, 섭취 가능한 정제, 구강 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭시르, 현탁액, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 사용될 수 있다. 이러한 조성물 및 제제는 전형적으로 적어도 0.1 %의 활성 화합물을 함유한다. 조성물 및 제제의 백분율은 다양 할 수 있고 편리하게는 주어진 단위 투여 형태의 중량의 약 0.5 % 내지 약 60 %, 약 1 % 내지 약 25 %, 또는 약 2 % 내지 약 10 %일 수 있다. 이러한 치료적으로 유용한 조성물에서 활성 화합물의 양은 효과적인 투여 량 수준이 얻어질 수 있는 양일 수 있다.
정제, 트로키, 환약, 캡슐 등은 또한 다음 중 하나 이상을 함유할 수 있다: 트라가칸스 검, 아카시아, 옥수수 전분 또는 젤라틴과 같은 결합제; 인산이칼슘과 같은 부형제; 옥수수 전분, 감자 전분, 알긴산 등과 같은 붕해제; 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제. 수크로스, 과당, 유당 또는 아스파탐과 같은 감미제; 또는 페퍼민트, 윈터그린 오일, 체리 향료와 같은 향료를 첨가할 수 있다. 단위 투여 형태가 캡슐인 경우, 상기 유형의 물질 이외에 식물성 기름 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 액체 담체를 함유할 수 있다. 다양한 다른 물질이 코팅으로서 존재할 수 있거나 그렇지 않으면 고체 단위 투여 형태의 물리적 형태를 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 정제, 알약 또는 캡슐은 젤라틴, 왁스, 셸락 또는 설탕 등으로 코팅될 수 있다. 시럽 또는 엘릭서는 활성 화합물, 감미제로서 수크로스 또는 과당, 방부제로서 메틸 및 프로필 파라벤, 염료 및 체리 또는 오렌지 향과 같은 향료를 함유 할 수 있다. 임의의 단위 투여 형태를 제조하는데 사용되는 모든 물질은 사용되는 양에서 제약 상 허용되고 실질적으로 무독성이어야 한다. 또한, 활성 화합물은 서방성 제제 및 장치에 포함될 수 있다.
활성 화합물은 주입 또는 주사에 의해 정맥 내 또는 복강 내 투여될 수 있다. 활성 화합물 또는 그 염의 용액은 무독성 계면 활성제와 임의로 혼합된 물에서 제조될 수 있다. 분산액은 글리세롤, 액체 폴리에틸렌 글리콜, 트리아세틴 또는 이들의 혼합물, 또는 제약 상 허용되는 오일에서 제조될 수 있다. 일반적인 보관 및 사용 조건에서 제제에는 미생물의 성장을 방지하기 위해 방부제가 포함될 수 있다.
주사 또는 주입에 적합한 약제학적 투여 형태는 임의로 리포솜에 캡슐화된 멸균 주사 또는 주입 용액 또는 분산액의 즉석 제조에 적합한 활성 성분을 포함하는 멸균 수용액, 분산액 또는 멸균 분말을 포함할 수 있다. 최종 투여 형태는 제조 및 보관 조건 하에서 멸균되고 유동적이며 안정적이어야 한다. 액체 담체 또는 비히클은 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 식물성 오일, 무독성 글리세릴 에스테르, 및 이들의 적합한 혼합물을 포함한다. 적절한 유동성은 예를 들어 리포좀 형성, 분산액의 경우 필요한 입자 크기 유지 또는 계면 활성제 사용에 의해 유지될 수 있다. 미생물 작용의 예방은 다양한 항균제 및/또는 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산, 티메로살 등에 의해 유발될 수 있다. 많은 경우, 등장제, 예를 들어 당, 완충제 또는 염화나트륨을 포함하는 것이 바람직할 것이다. 주사 가능한 조성물의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 제제, 예를 들어 알루미늄 모노스테아레이트 및/또는 젤라틴에 의해 유발될 수 있다.
멸균 주사 용액은 필요에 따라 상기 열거된 다양한 다른 성분과 함께 적절한 용매에 필요한 양의 활성 화합물을 혼입시키고, 선택적으로 필터 멸균을 수행함으로써 제조될 수 있다. 멸균 주사 용액의 제조를 위한 멸균 분말의 경우, 제조 방법은 진공 건조 및 동결 건조 기술을 포함할 수 있으며, 이는 활성 성분의 분말과 용액에 존재하는 임의의 추가 목적 성분을 생성한다.
국소 투여를 위해, 화합물은 예를 들어 액체일 때 순수한 형태로 적용될 수있다. 그러나, 예를 들어 고체, 액체, 겔 등일 수 있는 피부학적으로 허용되는 담체와 조합하여 조성물 또는 제형으로서 활성제를 피부에 투여하는 것이 일반적으로 바람직할 것이다.
유용한 고체 담체는 활석, 점토, 미세 결정질 셀룰로스, 실리카, 알루미나 등과 같은 미분 고체를 포함한다. 유용한 액체 담체는 물, 디메틸설폭사이드 (DMSO), 알코올, 글리콜 또는 물-알코올/글리콜 블렌드를 포함하며, 화합물은 선택적으로 무독성 계면 활성제의 도움으로 효과적인 수준으로 용해 또는 분산될 수 있다. 향료 및 추가 항균제와 같은 보조제를 첨가하여 주어진 용도에 대한 특성을 최적화할 수 있다. 생성된 액체 조성물은 흡수 패드로부터 도포되거나, 붕대 및 기타 드레싱을 함침시키는 데 사용되거나, 펌프-형태 또는 에어로졸 분무기를 사용하여 환부에 분무될 수 있다.
합성 중합체, 지방산, 지방산 염 및 에스테르, 지방 알코올, 개질 셀룰로스 또는 개질 미네랄 물질과 같은 증점제는 또한 액체 담체와 함께 사용되어 사용자의 피부에 직접 적용하기 위해 확산 가능한 페이스트, 겔, 연고, 비누 등을 형성할 수 있다.
피부에 활성제를 전달하기위한 피부학적 조성물의 예는 당 업계에 공지되어있다; 예를 들어, 미국 특허 번호 4,992,478 (Geria), 4,820,508 (Wortzman), 4,608,392 (Jacquet et al.) 및 4,559,157 (Smith et al.) 참조. 이러한 피부학적 조성물은 본원에 기재된 화합물과 조합하여 사용될 수 있으며, 여기서 이러한 조성물의 성분은 임의로 본원에 기재된 화합물로 대체될 수 있거나, 본원에 기재된 화합물이 조성물에 첨가될 수 있다.
본원에 기재된 화합물의 유용한 투여 량은 시험 관내 활성 및 동물 모델에서의 생체 내 활성을 비교함으로써 결정될 수 있다. 마우스 및 다른 동물에서 인간에게 유효 용량을 외삽하는 방법은 당 업계에 공지되어있다; 예를 들어, 미국 특허 번호 4,938,949 (Borch et al.) 참조. 치료에 사용하기 위해 필요한 화합물, 또는 이의 활성 염 또는 유도체의 양은 선택된 특정 화합물 또는 염뿐만 아니라 투여 경로, 치료되는 상태의 특성 및 연령 및 연령 및 환자의 상태에 따라 달라질 수 있으며, 궁극적으로 담당 의사 또는 임상의의 재량에 달려 있다.
그러나 일반적으로 적합한 용량은 약 0.5 내지 약 100mg/kg, 예를 들어, 하루에 약 10 내지 약 75mg/kg 체중, 예컨대 3 내지 약 50mg/kg일 것이다. 1 일 수혜자의 체중, 바람직하게는 6 내지 90mg/kg/일 범위, 가장 바람직하게는 15 내지 60mg/kg/일 범위이다.
화합물은 단위 투여 형태로 편리하게 제형화된다; 예를 들어, 단위 투여 형태 당 5 내지 1000mg, 편리하게는 10 내지 750mg, 가장 편리하게는 50 내지 500mg의 활성 성분을 함유한다. 한 실시 양태에서, 본 발명은 이러한 단위 투여 형태로 제제화된 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
그 화합물은 단위 투여 형태로 편리하게 투여 될 수 있으며, 예를 들어 단위 투여 형태 당 5 내지 1000 mg/m2, 편리하게는 10 내지 750 mg/m2, 가장 편리하게는 50 내지 500 mg/m2의 활성 성분을 함유한다. 원하는 용량은 단일 용량으로 또는 적절한 간격으로 투여되는 분할 용량으로, 예를 들어 하루에 2, 3, 4 또는 그 이상의 하위 용량으로 편리하게 제시될 수 있다. 하위-용량 자체는 예를 들어 다수의 분리 된 느슨하게 이격된 투여로 추가로 분할될 수 있다.
원하는 용량은 단일 용량으로 또는 적절한 간격으로 투여되는 분할 용량으로, 예를 들어 하루에 2, 3, 4 또는 그 이상의 하위 용량으로 편리하게 제시 될 수 있다. 하위-용량 자체는 예를 들어 다수의 분리된 느슨하게 이격된 투여로 추가로 분할될 수 있으며; 예를 들어, 취입기로부터 여러 번 흡입하거나 눈에 여러 방울을 적용한다.
본원에 기재된 화합물은 효과적인 항종양제일 수 있고 TMZ에 비해 더 높은 효능 및/또는 감소된 독성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 TMZ보다 더 강력하고 덜 독성이며, 및/또는 TMZ와 마주치는 이화 대사의 잠재적인 부위를 회피, 즉, TMZ와 다른 대사 프로파일을 갖는다.
본 발명은 유효량의 본원에 기재된 화합물 또는 조성물을 암을 갖는 포유 동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유 동물에서 암을 치료하는 치료 방법을 제공한다. 포유류에는 영장류, 인간, 설치류, 개, 고양이, 소, 양, 말, 돼지, 염소, 소 등이 포함된다. 암은 임의의 다양한 유형의 악성 신생물, 예를 들어 결장암, 유방암, 흑색종 및 백혈병을 말하며, 일반적으로 바람직하지 않은 세포 증식, 예를 들어 조절되지 않은 성장, 분화 부족, 국소 조직 침입 및 전이를 특징으로 한다.
암을 치료하는 본 발명의 화합물의 능력은 당 업계에 잘 알려진 분석을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 치료 프로토콜의 설계, 독성 평가, 데이터 분석, 종양 세포 사멸의 정량화 및 이식 가능한 종양 스크린 사용의 생물학적 중요성이 알려져 있다.
하기 실시예는 상기 발명을 예시하기 위한 것이며 그 범위를 좁히는 것으로 해석되어서는 안된다. 당업자는 실시예가 본 발명이 실시될 수 있는 많은 다른 방식을 제안한다는 것을 쉽게 이해될 것이다.
본 발명은 다양한 수성 안정성 (0.5 ~ 40 시간)을 갖는 화합물 세트의 합성 및 평가를 통해 C8 치환기의 Hammett 상수에 기반한 이미다조테트라진 가수 분해 안정성에 대한 예측 모델이 도출되었다. TMZ에 비해 GBM 세포주의 패널에 대한 활성, 적절한 가수 분해 및 대사 안정성, 극적으로 증가된 뇌-혈청 비율을 보유한 유망한 화합물이 확인되어, GBM 마우스 모델에서 혈액학적 독성 프로필을 낮추고 TMZ에 대한 우수한 활성을 나타낸다.
다음 도면은 명세서의 일부를 형성하고 본 발명의 특정 실시 양태 또는 다양한 측면을 추가로 입증하기 위해 포함된다. 일부 예에서, 본 발명의 실시예는 여기에 제시된 상세한 설명과 함께 첨부된 도면을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 설명 및 첨부 도면은 어떤 특정 예 또는 본 발명의 특정 측면을 강조할 수 있다. 그러나, 당업자는 실시예 또는 특징의 일부가 본 발명의 다른 예 또는 특징과 조합하여 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 C8 치환 이미다조테트라진의 가수 분해 안정성. (a) 2 시간 후 남은 화합물의 백분율은 C8 치환기의 Hammett 상수에 대해 작도된다. TMZ와 유사한 가수 분해 안정성을 가진 화합물은 타원형으로 표현(표 3 참조).
도 2(a) TMZ, Me-TMZ 및 DiMe-TMZ (25 mg/kg)의 뇌:혈청 비율은 마우스에 정맥 주사 5 분 후 측정되었다. 값은 TMZ에 대한 뇌 : 혈청 비율의 배(fold) 변화이다. 두 번째 실험에서, TMZ 및 C8 유사체(25mg/kg)의 뇌(b) 및 혈청(c) 농도는 마우스에 IV 주사 5 분 후 정량화되었다. (d) 58.5 mL/kg의 마우스 혈액 부피를 가정하여 (b) 및 (c)를 기반으로 뇌:혈청 비율을 계산했다(Scheme 2b 참조). 에러는 SEM, 코호트 당 마우스 수 = 3이다. 통계적 유의성은 2- 표본 스튜던트 t- 검정(동일 분산을 가정한 양측 검정)을 사용하여 결정되었다.
도 3은 생체 내 imidazotetrazines의 혈액 독성 평가. 마우스에게 125 mg/kg 이미다조테트라진의 단일 IV 용량을 투여하였다. 7 일 후, 전혈을 수집하고 각 개별 마우스에 대해 완전한 혈구 수를 얻었다. (a) 총 WBC 수. 대조군 대 Ox-TMZ : P = 0.7, 대조군 대 K-TMZ : P = 0.9. (b) 림프구 농도. 대조군 대 Ox-TMZ : P = 0.5, 대조군 대 K-TMZ : P = 0.9. 에러는 SEM, 코호트 당 마우스 수 = 4이다. 통계적 유의성은 2- 표본 스튜던트 t- 검정(동일 분산을 가정 한 양측 검정)을 사용하여 결정되었다. 다른 관련 혈액 성분의 농도는 도 8에 나와 있다.
도 4는 O6BG (100 μM)의 3 시간 전처리 또는 전처리 없이 Imidazotetrazine을 T98G 세포에 첨가했다. 7 일 배양 후 (+/-) O6BG 처리 사이의 IC50 값과 배(fold) 변화가 보고된다. 모든 화합물에 대해 IC50 값 (+/-) O6BG <0.02 사이의 P- 값. 에러는 SEM, n≥3임. 통계적 유의성은 2- 표본 Student 's t- 검정 (동일 분산을 가정한 양측 검정)을 사용하여 결정되었다.
도 5는 GBM의 두개 내 마우스 모델에서 imidazotetrazines의 평가. GBM Br23c oncospheres는 암컷 무 흉선 누드 마우스에 두개 내 이식되었다. 이식 5 일 후 치료를 시작했다. (a) 마우스에게 15mg/kg TMZ 또는 동일 몰 용량의 Me-TMZ (16.1mg/kg) 또는 DiMe-TMZ (17.2mg/kg)를 1 일 1 회, 7 주 동안 주당 5 회 경구 투여했습니다. 대조군 대 TMZ : P = 0.0014, TMZ 대 DiMe-TMZ : P = 0.061, TMZ 대 Me-TMZ : P = 0.016. (b) 마우스에 15mg / kg TMZ 또는 등몰 용량의 DiMe-TMZ (17.2mg / kg) 또는 K-TMZ (14.9mg / kg)를 하루에 한 번 총 5 회 투여했다. 대조군 대 TMZ : P = 0.0007, DiMe-TMZ 대 TMZ : P = 0.7, K-TMZ 대 TMZ : P = 0.055. 화합물은 각 처리 직전에 PBS 내 10 % PEG로 제형화되었다. 치료 코호트 당 마우스 수 ≥5. 로그 순위 테스트를 사용하여 생존 곡선을 비교했다.
도 6은 사용된 모든 세포주의 MGMT 상태에 대한 웨스턴 블롯.
도 7은 37 ℃에서 2 시간 후 남아있는 모 화합물의 백분율을 계산하여 pH 7.0, 7.4 및 8.0에서 식염수에서 평가된 TMZ 및 K-TMZ의 가수 분해 안정성.
도 8은 생체 내 imidazotetrazines의 혈액 독성 평가. 마우스를 125 mg/kg 이미다조테트라진의 단일 IV 용량으로 처리하고 7 일 후에 각 마우스에 대해 완전한 혈구 수를 얻었다. (a) 호중구 농도 (b) RBC 농도 (c) 혈소판 농도 (표 5 참조).
도 9는 GBM oncosphere Br23c 세포를 암컷 무 흉선 누드 마우스에 두개 내 이식했다. 이식 5 일 후 치료를 시작했다. 마우스에게 화합물 14 (12.8 mg/kg, 15 mg/kg TMZ와 동일 몰)를 5 회 용량 동안 1 일 1 회 경구 투여하였다. 화합물은 PBS 내 10 % PEG로 제형화되었다. n≥5. 이 실험은 그림 5b에 제시된 것과 함께 실행되었다. 대조군은 도 5b와 도 9에서 동일.
도 10은 MGMT-비의존적인 Imidazotetrazines의 개발 경로. 뇌:혈청 비율 그래프: 마우스에게 화합물 IV 25mg/kg을 투여했다. 15 분 후 마우스를 희생시키고 혈액과 뇌를 수집했다. 각각의 약물 농도는 LC-MS/MS로 정량화되었다. N≥코호트 당 마우스 3 마리, 에러는 SEM. * P <0.05, ** P <0.01.
하기 실시 예는 상기 발명을 예시하기 위한 것이며 그 범위를 좁히는 것으로 해석되어서는 안된다. 당업자는 실시 예가 본 발명이 실시될 수 있는 많은 다른 방식을 제안한다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야한다.
실시예 1. 생물학적 데이터에 대한 실험 정보.
세포 배양 및 시약. 모든 세포주는 37 °C, 5 % CO2, 가습 환경에서 1 % 페니실린/스트렙토마이신을 함유한 배지에서 성장했다. 세포 배양 조건은 다음과 같다: 전통적인 세포주 U87 및 T98G는 10% FBS가 있는 EMEM에서 성장되었다. 전통적인 세포주 D54 및 U118MG는 10% FBS가 있는 DMEM에서 성장되었다. HGCC 환자 유래 세포주 U3054MG1은 무 혈청 줄기 세포 조건 (1:1 신경 기저: B27, N2, hEGF 및 hFGF가 보충된 DMEM/F12 배지)에서 배양되었다. GBM oncosphere 세포주 Br23c2는 0.0002 % 헤파린, hEGF 및 hFGF가 보충된 NeuroCult NS-A 증식 키트(Stem Cell Technologies)로 배양되었다. Temozolomide(TMZ)는 AK Scientific에서 구입했다. TMZ 유사체는 하기에 기술된 것과 같이 합성되었다. 세포 배양 연구를 위해 화합물을 DMSO(최종 농도 1%, Fisher Chemical)에 용해시켰다.
세포 생존력 분석. 세포를 수확하고 96-웰 플레이트에 시딩하고 부착되도록 하였다. 3 시간 후, 화합물을 DMSO(최종 농도 1%)의 각 웰에 첨가했다. Alamar Blue Assay로 생존력을 평가하기 전에 세포를 7 일 동안 배양했다. 랩티날(20 μM)은 데드 컨트롤로 사용되었다.
마우스 간 마이크로솜 안정성 분석. PBS (pH 7.4), NADPH 재생 시스템 솔루션 A(Corning Life Sciences) 및 NADPH 재생 시스템 솔루션 B(Corning Life Sciences)의 혼합물을 진탕 배양기에서 5 분 동안 37ºC에서 배양했다. 다음으로, 화합물을 DMSO (최종 농도 50μM, 0.5 % DMSO)에 첨가한 후 얼음처럼 차가운 마우스 간 마이크로솜(Thermo Fisher, 수컷 CD-1 마우스, 풀링된)을 첨가했다(최종 단백질 농도 1mg/mL). 분취액을 즉시 제거하고 동일한 부피의 100 μM 내부 표준 물질과 얼음처럼 차가운 아세토니트릴에서 0.5 % 염산으로 급냉시키고 13,000rcf에서 3 분 동안 원심 분리했다. 상청액을 ddH2O에서 1:5로 희석하고 LC-MS로 분석했다. 반응은 2 시간 동안 진탕 배양기에서 37℃에서 배양되었다. 두 번째 분취량을 제거하고 켄칭하고 이전과 같이 희석하고 LC-MS로 분석했다. 2 시간에 분석물 : 내부 표준 물질의 영역의 비율을 t0의 비율과 비교하여 남은 화합물의 백분율을 결정했다. 분석은 1.8μm, 2.1x50mm Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 컬럼이 있는 Agilent 6230 LC/MS TOF 시스템에서 수행되었다. 내부 표준 = N3-프로필 TMZ.
O 6 -메틸데옥시구아노신 정량. U87 세포는 표시된 농도(1 % 최종 농도 DMSO)의 화합물로 처리되기 전에 6-웰 플레이트에서 1x106 c/w로 플레이팅되었다. 8 시간 배양 후, 세포를 수확하고 펠릿화하였다. DNeasy Blood & Tissue Kit (Qiagen, ID : 69504)를 사용하여 게놈 DNA를 추출했다. 다음 절차를 사용하여 DNA를 침전시켰다: 1/10 v/v 3M 아세트산 나트륨(pH 5.2) 및 2.5x v/v 에탄올을 각 샘플에 첨가 한 다음 -80 °C에서 1 시간 동안 유지했다. 그 혼합물을 최대 4 °C에서 30 분 동안 원심분리하고 따라 내어 DNA 펠릿을 얻었으며,이를 10mM 트리스 염기(pH 7.5) 및 1mM EDTA를 포함하는 ddH2O에 재현탁시켰다. 각 샘플의 DNA 농도는 NanoDrop 2000 UV-Vis 분광 광도계(Thermo Fisher)에서 흡광도를 측정하여 정량화되었다. 각 샘플의 DNA(10μg)를 DNA 가수 분해 완충액3에 첨가하고 37 °C에서 6 시간 동안 배양했다. 가수 분해된 샘플은 LC-MS/MS 정량을 위해 제출되었다. 샘플은 1200 시리즈 HPLC 시스템(Agilent)과 함께 5500 QTRAP LC/MS/MS 시스템 (AB Sciex)으로 분석되었다.
생체 내 혈액-뇌 장벽 투과성. 모든 실험 절차는 일리노이 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 검토되고 승인되었다. CD-1 IGS 마우스는 측면 꼬리 정맥 주사를 통해 25mg/kg의 PBS 중 1 % DMSO(도 2a) 또는 10 % DMSO(도 2b-d)에 화합물을 투여했다. 주사 5 분 후, 마우스를 희생시키고 아이리스 가위로 우측 귓바퀴를 찢어 혈액을 수집하였다. 좌심실을 통해 18 게이지 혈관 카테터를 삽입하고 아날로그 연동 펌프를 통해 0.9 % 식염수를 관류하여 모든 잔류 순환 볼륨을 제거했다. 혈액 샘플을 즉시 13,000 rcf에서 5 분 동안 원심분리하고 상청액을 수집하고 8.5 % 수성 H3PO4로 산성화했다. 뇌를 두개골 vault에서 채취하고 0.3 % 수성 H3PO4로 산성화하고 순간 동결시켰다. 균질화된 뇌 샘플을 13,000 rcf에서 10 분 동안 2 회 원심분리하고 상청액과 조직 파편을 분리했다. 생성된 상청액을 혈장과 함께 LC-MS/MS로 분석하여 화합물 농도를 결정했다. 절대 뇌:혈청 비율(ng drugbrain : ng drugserum)을 계산하기 위해 각 마우스에 대해 58.5 mL/kg의 마우스 혈액 부피를 가정했다.
생체 내 효능 모델. 인간 GBM Br23c 줄기-유사 신경구(neurosphere) 세포를 암컷 가슴샘이 없는 누드 마우스(150,000 개 세포/마우스)에 두개 내 이식하였다. 종양 세포 이식 후 5 일째부터 약물을 10 % PEG 400 식염수로 제형화하고 15 mg/kg TMZ(또는 C8 유사체의 등몰 용량)를 7 주 동안 하루에 한 번(도 5a) 또는 하루에 한 번 총 5 회 처리(도 5b) 경구 위관 영양법을 통해 투여했다. TMZ 및 C8 유사체는 각 사용을 위해 신선하게 용해되었다. 마우스는 악화, 신경 독성 또는 운동 장애의 징후에 대해 매일 관찰되었다. Johns Hopkins 동물 관리 및 사용 지침에 따라 통증과 고통의 징후가 있는지 검사했다. 증상이 지속되고 쇠약해지면 동물을 프로토콜에 따라 안락사시켰다.
혈액 독성 평가. 수컷 CD-1 IGS 마우스(n = 4 마우스/그룹)에게 125mg/kg 화합물의 단일 용량을 정맥 내로 투여하였다. Imidazotetrazine은 주사 직전에 멸균 수에서 SBEβCD로 제형화되었다. 처리 7 일 후, 마우스를 인간적으로 희생시키고 전체 백혈구, 림프구, 호중구, 혈소판 및 적혈구의 평가를 위해 전혈을 수집했다.
실시예 2. 합성 방법.
재료 및 방법. 화학 시약은 상업적 공급원에서 구입했으며 추가 정제없이 사용했다. 플래시 크로마토그래피는 실리카겔(230-400 메쉬)을 사용하여 수행되었다. 무수 용매는 양 압의 질소 하에서 활성화된 알루미나로 채워진 컬럼을 통과한 후 건조되었다. 달리 언급하지 않는 한, 모든 반응은 질소 분위기 하에서 자기적 교반과 함께 오븐 건조된 유리 제품에서 수행되었다. 1H 및 13C NMR 스펙트럼은 Bruker 500 (500MHz, 1H; 125MHz, 13C) 또는 Varian Unity Inova 500 (500MHz, 1H) MHz 분광계에서 기록되었다. 스펙트럼은 잔류 클로로포름(δ = 7.26 ppm, 1H; 77.16 ppm, 13C) 또는 디메틸 설폭사이드 (δ = 2.50 ppm, 1H; 39.52 ppm, 13C)를 참조한다. 다중도는 s(단일 선), d(이중선), t(삼중 선), q(사 중선), m(다중 선) 및 br(확대)로 표시된다. 커플링 상수 J는 헤르츠(Hz)로 보고된다. 고분해능 질량 분석법 (HRMS)은 Waters Q-Tof Ultima 또는 Waters Synapt G2-Si 기기에서 전자분무 이온화(ESI) 또는 전자 충격 이온화(EI)를 사용하여 수행되었다.
C8 유사체의 제조 및 특성화. 화합물들 3,4 9,5 11,6 15,7 16,8 29,9 31,10 및 33 6에 대한 실험 정보는 이전에 보고되었다.
아미드, 에스테르 및 티오에스테르 유도체 4-10의 제조를 위한 일반 계획:
Figure pct00026
4-10 제조를 위한 일반 절차. 오븐 건조된 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 아실 클로라이드 29(148.6 mg, 0.70 mmol, 1 eq.)를 무수 THF(2.8 mL, 0.25 M)에 용해시켰다. 이어서 메틸아민(에탄올 중 33 % w/w, 0.09 mL, 0.73 mL, 1.05 eq.)을 첨가하고 반응을 실온에서 3 시간 동안 교반하였다. 완료되면 그 반응을 중단하고 용매를 증발시켰다. 조 고체를 플래시 실리카겔 크로마토 그래피(100 % 에틸 아세테이트)로 정제하여 순수한 98.3 mg(68 %)의 4 화합물을 백색 고체로 수득하였다.
화합물 3, 9 및 29에 대한 실험 데이터가 발표되었다.4,5,9
Figure pct00027
N, 3-디메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1- d ][1,2,3,5]테트라진-8-카르복사미드 (4, Me-TMZ):
1 H NMR(500MHz, d-DMSO) δ 8.84 (s, 1H), 8.45 (d,J= .9Hz, 1H), 3.86(s, 3H), 2.81(d, J = 4.8Hz, 3H). 13 C(125MHz, d-DMSO) δ 160.13, 139.23, 134.27, 130.54, 128.44, 36.14, 25.80. HRMS (ESI) calc. for C7H8N6O2Na, [M+Na]+ : 231.0606, 실측치: 231.0608.
N,N, 3-트리메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1- d ][1,2,3,5]테트라진-8-카르복사 미드(5, DiMe-TMZ): 76 % 수율 흰색 고체.
1 H NMR(500MHz, d-DMSO) δ 8.81(s, 1H), 3.85(s, 3H), 3.06(s, 6H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 161.76, 139.22, 133.57, 132.05, 128.59, 38.12, 36.05, 34.84. HRMS (ESI) calc. for C8H11N6O2, [M+H] : 223.0938, 실측치:223.0943.
N,N -디에틸-3-메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1- d ][1,2,3,5]테트라진-8-카르 복사미드(6):91 % (흰색 고체).
1 H NMR(500MHz, d-DMSO) δ 8.81(s, 1H), 3.84(s, 3H), 3.49(q,J = 7.1Hz, 2H), 3.38(q,J = 7.0Hz, 2H), 1.18(t, J = 7.1Hz, 3H), 1.11(t,J = 7.0Hz, 3H). 13 C NMR(125MHz, d-DMSO) δ 161.35, 139.24, 133.54, 132.72, 128.45, 42.53, 36.01, 14.43, 12.80. HRMS (ESI) calc. for C10H15N6O2, [M+H]+ :251.1256, 실측치: 251.1250.
N,N -디부틸-3-메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1- d ][1,2,3,5]테트라진-8-카르 복사미드 (7): 85 % 수율 (백색) 고체.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.80(s, 1H), 3.84(s, 3H), 3.45(m, 2H), 3.34(m, 2H), 1.59(m, 2H), 1.49(m, 2H), 1.35(h, J = 7.4Hz, 2H), 1.11(h,J= 7.4Hz, 2H), 0.94 (t,J =7.4Hz, 3H), 0.76(t, J = 7.4Hz, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 161.74, 139.23, 133.35, 132.80, 128.42, 47.66, 44.41, 35.99, 30.54, 29.20, 19.65, 19.17, 13.79, 13.55. HRMS (ESI) calc. for C14H23N6O2, [M+H]+ :307.1882, 실측치: 307.1881.
3-메틸-8-(피롤리딘-1-카르보닐)이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (8) :
연 황색 고체로서 55 % 수율.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.81(s, 1H), 3.85(s, 3H), 3.63(m, 2H), 3.53(m, 2H), 1.88(m, 4H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 159.73, 139.21, 134.07, 132.54, 128.33, 48.05, 46.09, 36.05, 25.80, 23.63. HRMS (ESI) calc. for C10H13N6O2, [M+H]+ : 249.1100, 실측치: 249.1105.
S-에틸 3-메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-8-카르보티오에이트 (10):
백색 고체로서 92 %.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.86(s, 1H), 3.89(s, 3H), 3.02(q,J = 7.4Hz, 2H), 1.28(t,J = 7.4Hz, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 184.57, 138.95, 133.80, 131.55, 129.19, 36.50, 22.15, 14.70. HRMS (ESI) calc. for C8H10N5O2S [M+H]+ : 240.0555, 실측치: 240.0551.
3,8-디메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5] 테트라진-4(3H)-온 (14):
Figure pct00028
절차. 15 mL 둥근 바닥 플라스크에 4-메틸-1H-이미다졸-5-아민디하이드로클로라이드 12 (44.2 mg, 0.3 mmol, 1 eq.)를 첨가하고 1M HCl(0.4 mL, 0.65 M)에 용해시킨 후 아질산 나트륨(26.2 mg, 0.4 mmol, 1.5 eq.)의 물(0.4 mL, 0.65 M)을 0 ℃에서 암조건에서 첨가했다. 용액을 30 분 동안 교반한 다음 농축하고 톨루엔으로 2 회 공비혼합(azeotrope)하여 크루드 디아조 13을 얻었다. 에틸 아세테이트(1.3 mL, 0.2 M), 무수 트리에틸아민(0.08 mL, 0.6 mmol, 2.2 eq.) 및 메틸카르밤 클로라이드(79 mg, 0.8 mmol, 3.2 eq.)에 현탁된 크루드 디아조에 암조건에서 첨가했다. 반응을 밤새 교반한 후 플래시 실리카 겔 크로마토 그래피(4:1 헥산:에틸 아세테이트)를 통해 정제하여 2.4 mg(6 %)의 14를 담황색 고체로 얻었다. 참고 : 크루드 디아조 종의 분해를 최소화하기 위해 가능한 빨리 어두운 곳에서 농축(가열없이)을 수행했다.
1 H NMR (500MHz, d-CHCl3) δ 8.35(s, 1H), 3.94(s, 3H), 2.66(s, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-CHCl3) δ 139.71, 139.64, 132.51, 127.94, 35.76, 12.53. HRMS (ESI) calc. for C6H7N5O, [M]+ : 165.0651, 실측치: 165.0654.
8-아세틸-3-메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온(17, K-TMZ):
Figure pct00029
절차. 오븐 건조된 25 mL 둥근 바닥 플라스크에 16(186 mg, 0.89 mmol, 1 eq.) 및 N-succinimidyl N-methylcarbamate(321 mg, 1.86 mmol, 2.1 eq.)를 첨가하고 무수 아세토니트릴(1.5 mL, 0.6M)에서 현탁하였다. 다음으로, 질소하에 건조 트리에틸아민(0.34 mL, 2.4 mmol, 2.7 eq.)을 천천히 첨가하고 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 완료시, 그 혼합물을 농축하고 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피(100 % 디클로로메탄 내지 4:1 디클로로메탄:메탄올)로 정제하여 106mg (66 %)의 중간체 16a를 금 고체로서 수득하였다.
1 H NMR(500MHz, d-DMSO) δ 8.17 (brs, 1H), 7.97 (s, 1H), 7.56 (s, 2H), 3.36 (d,J = 4.5Hz, 3H), 2.73 (s, 3H).
15 mL 둥근 바닥 플라스크에서 LiCl(802 mg, 19 mmol, 36 eq.)을 증류수 (1.3 mL, 0.4 M) 및 AcOH(0.10 mL, 5.3 M)에서 용해시키고 발열이 소실될 때까지 30 분 동안 교반했다. 중간체 16a (96.3 mg, 0.53 mmol, 1 eq.)를 일 분량 첨가하고 30 분 동안 교반하였다. 그 다음, 최소량의 증류수에 NaNO2(57 mg, 0.8 mmol, 1.5 eq.) 용액을 적가하기 전에 현탁액을 빙욕에서 0 °C로 냉각시켰다. 생성된 혼합물을 0 °C에서 30 분 동안 교반한 다음 실온으로 가온하고 추가로 5 시간 동안 교반하였다. 완료 후 반응 혼합물을 CH2Cl2로 희석하고 유기층을 분리하였다. 수층을 디클로로메탄 (x6)으로 추출하고 유기층을 합하여 황산나트륨으로 건조하고 농축하여 크루드 고체를 수득하고 이를 플래시 실리카 크로마토그래피(1:1 에틸 아세테이트:헥산)로 정제하여 흰색 고체로 36mg (35 %)의 17을 수득하였다. .
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.86 (s, 1H), 3.90 (s, 3H), 2.68 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 191.47, 139.01, 135.56, 133.35, 129.11, 36.43, 28.31. HRMS (ESI) calc.for C7H8N5O2, [M+H]+ : 194.0678, 실측치 : 194.0683.
중간체 31, 15, 및 16에 대한 실험 데이터가 발표되었다.7,8,10
8-브로모-3-메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (18)::
Figure pct00030
절차. 무수 CH3CN(2.6 mL, 0.2 M) 중의 데스-마틴 페리오디난(477 mg, 1.12 mmol, 2.2 eq)의 교반된 현탁액에 테트라에틸암모늄 브로마이드(240 mg, 1.12 mmol, 2.2 eq)를 첨가했다. 3(100 mg, 0.51 mmol, 1 eq)을 첨가하기 전에 반응을 5 분 동안 실온에서 교반하였다. 생성된 반응 혼합물을 50 °C에서 2 시간 동안 가열 하였다. 완료시, 그 용매를 감압하에 농축하여 조 생성물을 수득하고 이를 플래시 실리카 겔 크로마토그래피(9:1 헥산:에틸 아세테이트)로 정제하여 73mg (58 %)의 18을 백색 고체로 수득하였다.
1 H NMR (500MHz, CDCl3) δ 8.37 (s, 1H), 3.98 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, CDCl3) δ 138.74, 133.32, 128.56, 117.16, 36.43. HRMS (ESI) calc.for C5H5N5OBr, [M+H]+ : 229.9677, 실측치 : 229.9684.
8-클로로-3-메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (19)::
Figure pct00031
절차. 무수 CH3CN(2.6 mL, 0.2 M) 중 데스-마틴 페리오디난(477 mg, 1,12 mmol, 2.2 eq.)의 교반된 현탁액에 테트라메틸암모늄 클로라이드(123 mg, 1.12 mmol, 2.2 eq.)를 첨가했다. 3(100 mg, 0.51 mmol, 1 eq.)을 첨가하기 전에 반응을 5 분 동안 실온에서 교반하였다. 생성된 반응 혼합물을 50 °C에서 2 시간 동안 가열하였다. 완료시, 그 용매를 감압하에 농축하여 조 생성물을 수득하고 이를 플래시 실리카 크로마토그래피(9:1 헥산:에틸 아세테이트)로 정제하여 43 mg (45 %)의 19를 백색 고체로서 수득하였다.
1H NMR (500MHz, CDCl3) δ 8.33 (s, 1H), 3.98 (s, 3H). 13C NMR (125MHz, CDCl3) δ 138.74, 130.84, 129.81, 127.25, 36.37. HRMS (ESI) 계산 C5H5N5OCl, [M + H] + : 186.0183, 실측치 : 186.0186.
아릴 유도체 23-26의 제조를 위한 일반적 스킴 :
Figure pct00032
23-26 제조를 위한 일반적 절차. (a) 스즈키 커플링. 4-브로모-5-니트로-1H- 이미다졸 20(400 mg, 2.08 mmol, 1 당량), 페닐 보론 산(507 mg, 4.17 mmol, 2 당량), XPhosPdG1(164 mg, 0.2 mmol, 0.1 eq.) 및 K3PO4(1.32 g, 6.24 mmol, 3 eq.)를 질소 하에서 탈기된 1:1 H2O:디옥산 (16 mL, 0.13 M)에 현탁시켰다. 생성된 혼합물을 110 °C에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응을 실온으로 냉각시키고 H2O를 첨가 하였다. 수층을 에틸 아세테이트로 3 회 추출하고 유기층을 합하여 Na2SO4로 건조하고 농축하였다. 그 수득된 잔류물을 플래시 실리카 겔 크로마토그래피(100 % 에틸 아세테이트)로 정제하여 조 생성물 21을 수득하고이를 추가 정제없이 다음 단계에 사용하였다.
(b) 니트로 환원. 크루드 21은 H2(1 atm)가 도입되기 전에 10 % Pd/C를 함유하는 건조 MeOH(10 mL, 0.2 M)에 용해되었다. 촉매가 셀라이트를 통해 여과되기 전에 반응을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 여액을 감압하에 농축하고 플래시 실리카 겔 크로마토그래피(95 : 5 DCM : MeOH)로 정제하여 화합물 22를 제공하고 이를 추가 정제없이 다음 단계에 사용하였다.
(c) 고리화. 0 °C에서 1M HCl(2.9mL, 0.7M) 내 중간체 22의 현탁액에 H2O (2.9mL, 0.9M) 내 NaNO2(186mg, 2.7mmol, 1.3 당량)의 미리 형성된 용액을 한방울씩 떨어트리며 첨가했다. 생성된 혼합물을 30 분 동안 어둠 속에서 0 °C에서 교반하였다. 완료시, 그 용매를 증발시키고 크루드 디아조 화합물을 에틸 아세테이트 (9.6 mL, 0.2 M)에 용해시킨 후 트리에틸아민(544 μL, 4.6 mmol, 2 당량) 및 메틸 카르밤 클로라이드(1010 mg, 10.8 mmol, 5.2 당량)가 첨가되었다. 그 반응 혼합물을 빛으로부터 보호하여 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 완료 후, 용매를 감압하에 농축하고 잔류물을 플래시 실리카 겔 크로마토그래피(9:1 헥산:에틸 아세테이트)로 정제하여 28 mg (6 %)의 순수한 23을 백색 고체로 수득하였다.
3-메틸-8-페닐이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (23)::
Figure pct00033
일반 절차를 사용하여 생산물을 얻었다. 백색 고체, 6 % 수율 (4 단계).
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.84 (s, 1H), 8.31-8.29 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 2H), 7.44 (tt, J = 7.4, 1.3Hz, 1H), 3.85 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, CDCl3) δ 140.02, 137.02, 132.30, 131.88, 129.86, 129.48, 129.43, 127.07, 36.29. HRMS (ESI) calc. for C11H10N5O, [M+H]+ : 228.0885, 실측치 : 228.0878.
8-(4-플루오로페닐)-3-메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (24) :
Figure pct00034
일반 절차를 사용하여 생산물을 얻었다. 노란색 고체, 3 % 수율 (4 단계).
1 H NMR (500MHz, CDCl3) δ 8.46 (s, 1H), 8.44-8.40 (m, 2H), 7.24-7.19 (m, 2H), 4.01 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, CDCl3) δ 164.57, 162.58, 139.20 (d, J = 86.4Hz, 1C), 131.00, 129.43 (d, J = 8.3Hz, 1C), 128.56, 127.26 (d, J = 3.3Hz, 1C), 116.00 (d, J = 21.6Hz, 1C), 35.97. HRMS (ESI) calc. for C11H9FN5O, [M+H]+ : 246.0791, 실측치 : 246.0788.
3-메틸-8-(4-(트리플루오로메틸)페닐)이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (25) :
Figure pct00035
일반 절차를 사용하여 생산물을 얻었다. 노란색 고체, 5 % 수율 (4 단계).
1 H NMR (500MHz, CDCl3) δ 8.52 (d, J = 8.2Hz, 2H), 8.48 (s, 1H), 7.75 (d, J = 8.2Hz, 2H), 4.02 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, CDCl3) δ 139.34, 137.89, 134.30, 131.91, 131.03 (q, J = 32.3Hz, 1C), 128.77, 127.61, 125.80 (q, J = 3.8Hz, 1C), 122.96, 36.15. HRMS (ESI) calc. for C12H9N5OF3, [M+H]+ : 296.0759, 실측치 : 296.0754.
8-(4-클로로페닐)-3-메틸이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온 (26) :
Figure pct00036
일반 절차를 사용하여 생산물을 얻었다. 황색 고체, 1.2 % 수율 (4 단계).
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.86 (s, 1H), 8.30 (dt, J = 9.25, 2.5Hz, 2H), 7.62 (dt, J = 9.25, 2.5Hz, 2H), 3.86 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 139.92, 135.67, 133.97, 132.45, 130.75, 130.00, 129.63, 128.62, 36.37. HRMS (ESI) calc.for C11H9N5OCl, [M+H]+ : 262.0496, 실측치 : 262.0489.
3-메틸-4-옥소-N-(2-옥소프로필)-3,4-디히드로이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진 -8-카르복사미드 (32) :
Figure pct00037
절차. 29 (447 mg, 2.09 mmol, 1 eq.) 및 2-아미노아세토페논 하이드로클로라이드 (229 mg, 2.09 mmol, 1 eq.)에 DMF (4.4 mL, 0.47 M) 및 피리딘 (0.9 mL)을 첨가했다. 그 반응 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 물을 첨가하고 수층을 에틸 아세테이트로 5 회 추출하였다. 합한 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축 하였다. 수득된 잔류물을 플래시 실리카 겔 크로마토그래피 (100 % 에틸 아세테이트)로 정제하여 266 mg (51 %)의 32를 주황색 고체로서 수득하였다.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.87 (s, 1H), 8.59 (t, J = 5.7Hz, 1H), 4.17 (d, J = 5.7Hz, 2H), 3.88 (s, 3H), 2.15 (s, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 204.55, 160.15, 139.65, 135.10, 130.18, 129.09, 49.57, 36.67, 27.52. LC-MS (ESI) calc.for C9H11N6O3 [M+H]+ : 251.0893, 실측치 : 251.09.
3-메틸-8-(5-메틸옥사졸-2-일)이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-4(3H)-온(27, Ox-TMZ) :
절차: 중간체 32 (266 mg, 1.06 mmol, 1 eq.)를 포스포릴 클로라이드 (6.5 mL, 0.16 M)에 첨가하고 교반된 혼합물을 110 °C에서 3 시간 동안 가열하였다. 완료되면 얼음물을 첨가하고 수층을 에틸 아세테이트로 4 회 추출하였다. 합한 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축하였다. 수득된 잔류물을 플래시 실리카겔 크로마토그래피 (100 % 에틸 아세테이트)로 정제하여 80mg(32 %)의 생성물 27을 황색 고체로서 수득하였다.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.89 (s, 1H), 7.13 (br d, J = 1.2Hz, 1H), 3.87 (s, 3H), 2.44 (d, J = 1.2Hz, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 154.15, 150.47, 139.64, 133.64, 130.43, 126.15, 125.36, 36.56, 11.17. HRMS (ESI) calc.for C9H9N6O2, [M+H]+ : 233.0782, 실측치 : 233.0787.
이미다조테트라진의 C8 위치에서 4-치환된 옥사졸-2-일로의 경로는 알려져 있지만11, 중간체 32를 통한 화합물 27의 합성은 보고된 적이 없다.
3-메틸-4-옥소-3,4-디히드로이미다조[5,1-d][1,2,3,5]테트라진-8-카르보티오아미드 (28)
Figure pct00038
과정. 33(550 mg, 2.6 mmol, 1 eq.)의 아세토니트릴(40 mL, 0.07 M) 용액에 α-브로모 아세톤(220 μL, 2.6mmol, 1 eq.)을 첨가하고 용액을 18 시간 동안 실온에서 교반했다. 완료되면 반응을 중지하고 침전물을 여과하고 플래시 실리카겔 크로마토그래피(4:6 헥산:에틸 아세테이트)로 정제하여 167 mg (26 %)의 원하는 생성물 28을 황색 고체로 수득하였다.
1 H NMR (500MHz, d-DMSO) δ 8.87 (s, 1H), 7.46 (d, J = 0.9Hz, 1H), 3.86 (s, 3H), 2.48 (d, J = 0.9Hz, 3H). 13 C NMR (125MHz, d-DMSO) δ 158.63, 154.58, 139.75, 131.84, 131.80, 130.24, 116.56, 36.52, 17.45. HRMS (ESI) calc.for C9H9N6OS, [M+H]+ : 249.0559, 실측치 : 249.0559.
이미다조테트라진의 C8 위치에서 4-치환된 티아졸-2-일로 가는 경로는 알려져 있지만11 화합물 28의 합성은 보고된 적이 없다. 중간체 33에 대한 실험 데이터가 공개되었다.6
실시예 3. 아렌, 프로파길 및 디아조알칸 화합물의 합성.
아렌 및 프로파르길 치환된 이미다조테트라진은 다음과 같이 제조할 수 있다.
Figure pct00039
,
여기서 G1은 OCH3, OCH2CH3, OPh, N(CH3)2, 프로파길, 또는 본원에 정의된 치환기이다.
TMZ는 디아조메탄에 대한 비 폭발성, 계량 가능한 대체물이다. TMZ 및 기타 이미다조테트라진은 아래 그림과 같이 합성 디아조알칸 전구체로 사용될 수 있다.
Figure pct00040
실시예 4. 약제학적 투여 형태.
다음 제형은 본원에 기재된 화학식의 화합물, 본원에 구체적으로 개시된 화합물, 또는 그의 제약상 허용되는 염 또는 용매화물(이하 '화합물 X'로 지칭됨)의 치료 또는 예방 투여에 사용될 수 있는 대표적인 제약 투여 형태를 예시한다.:
(i) 정제 1 mg/정제
'화합물 X' 100.0
유당 77.5
포비돈 15.0
크로스카르멜로스 나트륨 12.0
미결정 셀룰로오스 92.5
마그네슘 스테아레이트 3.0
300.0
(ii) 정제 2 mg/정제
'화합물 X' 20.0
미결정 셀룰로오스 410.0
전분 50.0
전분 글리콜산 나트륨 15.0
마그네슘 스테아레이트 5.0
500.0
(iii) 캡슐 mg/캡슐
'화합물 X' 10.0
콜로이드성 이산화규소 1.5
유당 465.5
전호화된 전분 120.0
마그네슘 스테아레이트 3.0
600.0
(iv) 주사제 1 (1mg/mL) mg/mL
'화합물 X'(유리 산 형태) 1.0
이염기성 인산 나트륨 12.0
일염기성 인산 나트륨 0.7
염화나트륨 4.5
1.0 N 수산화 나트륨 용액 q.s.
(7.0-7.5로 pH 조정)
주사용 수 q.s. ad 1 mL
(v) 주사제 2 (10mg/mL) mg/mL
'화합물 X'(유리 산 형태) 10.0
일염기성 인산 나트륨 0.3
이염기성 인산 나트륨 1.1
폴리에틸렌 글리콜 400 200.0
0.1 N 수산화 나트륨 용액 q.s.
(7.0-7.5로 pH 조정)
주사용 수 q.s. ad 1 mL
(vi) 에어로졸 mg/캔
'화합물 X' 20
올레산 10
트리클로로모노플루오로메탄 5,000
디클로로디플루오로메탄 10,000
디클로로테트라플루오로에탄 5,000
(vii) 국소 젤 1 중량 %
'화합물 X' 5 %
카보머 934 1.25 %
트리에탄올 아민 q.s.
(pH 5-7로 조정)
메틸 파라벤 0.2 %
정제수 q.s. 100g까지
(viii) 국소 겔 2 중량 %
'화합물 X' 5 %
메틸셀룰로오스 2 %
메틸 파라벤 0.2 %
프로필 파라벤 0.02 %
정제수 q.s. 100g까지
(ix) 국소 연고 중량 %
'화합물 X' 5 %
프로필렌 글리콜 1 %
무수 연고 베이스 40 %
폴리소르베이트 80 2 %
메틸 파라벤 0.2 %
정제수 q.s. 100g까지
(x) 국소 크림 1 중량 %
'화합물 X' 5 %
흰 꿀벌 왁스 10 %
유동 파라핀 30 %
벤질 알코올 5 %
정제수 q.s. 100g까지
(xi) 국소 크림 2 중량 %
'화합물 X' 5 %
스테아르 산 10 %
글리세릴 모노스테아레이트 3 %
폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르 3 %
소르비톨 5 %
이소프로필 팔미테이트 2 %
메틸 파라벤 0.2 %
정제수 q.s. 100g까지
이들 제형은 제약 분야에 잘 알려진 통상적인 절차에 의해 제조될 수있다. 상기 약제학적 조성물은 활성 성분 '화합물 X'의 상이한 양 및 유형을 수용하기 위해 잘 알려진 약제학적 기술에 따라 다양할 수 있음을 이해할 것이다. 에어로졸 제형 (vi)은 표준 계량 용량 에어로졸 디스펜서와 함께 사용할 수 있다. 또한 특정 성분과 비율은 설명을 위한 것이다. 성분은 적절한 등가물로 교환될 수 있으며, 관심있는 투여 형태의 원하는 특성에 따라 비율이 달라질 수 있다.
인용들
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실시예에 대한 레퍼런스
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(2) Binder, Z. A.; Wilson, K. M.; Salmasi, V.; Orr, B. A.; Eberhart, C. G.; Siu, I. M.; Lim, M.; Weingart, J. D.; Quinones-Hinojosa, A.; Bettegowda, C.; et al. (2016) Establishment and Biological Characterization of a Panel of Glioblastoma Multiforme (GBM) and GBM Variant Oncosphere Cell Lines. PLoS One 11, e0150271.
(3) Quinlivan, E. P.; Gregory, J. F. (2008) DNA Digestion to Deoxyribonucleoside: A Simplified One-Step Procedure. Anal. Biochem. 373, 383-385.
(4) Arrowsmith, J.; Jennings, S. A.; Clark, A. S.; Stevens, M. F. G. (2002) Antitumor Imidazotetrazines. 41.1 Conjugation of the Antitumor Agents Mitozolomide and Temozolomide to Peptides and Lexitropsins Bearing DNA Major and Minor Groove-Binding Structural Motifs. J. Med. Chem. 45, 5458-5470.
(5) Wang, Y.; Conway, B.; Suppasansatorn, P. Synthesis of Temozolomide Esters as Potent Anticancer Pro-Drugs for Topical and Transdermal Applications in Treatments of Cancers. US 2006/0047117 A1, 2006.
(6) Langnel, D. A. F.; Arrowsmith, J.; Stevens, M. F. G. (2000) Antitumor Imidazotetrazines. 38. New 8-Substituted Derivatives of the Imidazo[5,1-d]-1,2,3,5-Tetrazines Temozolomide and Mitozolomide. ARKIVOC No. iii, 421-437.
(7) Jiao, Y. G.; Yu, H. T. (2001) Methyltrioxorhenium (MeReO3) Catalyzed Selective Oxidation of Purine and Related Compounds into Their N-Oxides. Synlett No. 1, 73-74.
(8) Stevens, M. A.; Giner-Sorolla, A.; Smith, H. W.; Bosworth Brown, G. (1962) Purine N-Oxides. X. The Effect of Some Substituents on Stability and Reactivity1. J. Org. Chem. 27, 567-572.
(9) Liu, D.; Yang, J. G.; Cheng, J.; Zhao, L. X. (2010) Synthesis and Antitumor Activity of 3-Methyl-4-Oxo-3,4-Dihydroimidazo [5,1-d][1,2,3,5]Tetrazine-8-Carboxylates and -Carboxamides. Molecules 15, 9427-9436.
(10) Marasco, C. J.; Pera, P. J.; Spiess, A. J.; Bernacki, R.; Sufrin, J. R. (2005) Improved Synthesis of β-D-6-Methylpurine Riboside and Antitumor Effects of the β-D- and α-D-Anomers. Molecules 10, 1015-1020.
(11) Hummersone, Marc Geoffery; Stevens, Malcolm Francis Graham; Cousin, D. Preparation of 3-Substituted-3H-Imidazo[5,1-d][1,2,3,5]Tetrazin-4-One Compounds for Treating Proliferative Disorders. WO 2010/149968, 2010.
특정 실시예가 개시된 실시예 및 예를 참조하여 위에서 설명되었지만, 그러한 실시예는 단지 예시일 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 변경 및 수정은 다음의 청구 범위에 정의된 바와 같이 더 넓은 측면에서 본 발명을 벗어나지 않고 당업자에 따라 이루어질 수 있다.
모든 간행물, 특허 및 특허 문서는 개별적으로 참조로 통합된 것처럼 여기에 참조로 통합된다. 본 개시와 일치하지 않는 제한은 그로부터 이해되어서는 안된다. 본 발명은 다양한 구체적이고 바람직한 실시예 및 기술을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 하기 화학식 I의 화합물 :
    Figure pct00041

    (화학식 I);
    또는 이의 염;
    여기서
    X는 O 또는 S이고;
    R1은 할로, -CN, -NO2,-(C1-C6)알킬, C(=O)Ra, 페닐 또는 5-원(member) 또는 6 원 헤테로사이클, 여기서 Ra는 H, 할로,-(C1-C6)알킬,-(C3-C6) 시클로알킬, ORb, SRb 또는 -NRbRc; 여기서
    Rb는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
    Rc는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6) 시클로알킬이고; 또는
    Ra가 -NRbRc인 경우, Rb 및 Rc는 함께 선택적으로 헤테로사이클을 형성하고;
    R2는 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6) 시클로알킬, 프로파길, 페닐, 또는 5 원 또는 6 원 헤테로사이클이고; 그리고
    R3은 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
    여기서 각각의 -(C1-C6)알킬, -(C3-C6)시클로알킬, 프로파길, 페닐 및 5- 또는 6-원 헤테로사이클은 하나 이상의 치환기로 임의로 치환되고, 각각의 -(C1-C6) 알킬은 비분지(unbranched) 또는 선택적으로 분지됨.
  2. 제 1 항에 있어서, R1이 할로,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬인 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서, R1이 -C(=O)-(C1-C6)알킬, -C(=O)-NH(C1-C6)알킬 또는 -C(=O)-N[(C1-C6)알킬]2인 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서, R1이 하기 화학식 IB의 모이어티인 화합물:
    Figure pct00042

    (화학식 IB);
    여기서
    W는 O, S 또는 NRd이고; 여기서 Rd는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
    V는 N 또는 CRx이고, 여기서 Rx는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고;
    Y는 N 또는 CRy이고, 여기서 Ry는 H, -(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬이고; Z는 N 또는 CH임.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, R1이 i, ii 또는 iii인 화합물:
    Figure pct00043

    여기서 (i), (ii) 및 (iii)은 위치 4 또는 5에서 임의로 치환됨.
  6. 제 1 항에 있어서, R1이 파라-치환된 페닐인 화합물.
  7. 제 6 항에 있어서, 파라-치환체가 할로, -CN, -CF3, -CF2CF3, 또는 -(C1-C6) 알킬인 화합물.
  8. 제 1 항에 있어서, X가 O이고, R3이 H이고, R1이 -C(=O)-(C1-C6)알킬, -C(=O)-NH(C1-C6)알킬 또는 -C(=O)-N[(C1-C6)알킬]2인 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서, X가 O이고, R1이 -C(=O)-(C1-C6)알킬인 화합물.
  10. 제 1 항에 있어서, X는 O이고, R2는 -(C1-C6)알킬이고, R3은 H인 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서, R2가 -(C1-C6)알킬이고, R3이 H인 화합물.
  12. 제 1 항에 있어서, R2가 프로파길 또는 치환된 페닐인 화합물.
  13. 제 12 항에 있어서, 치환된 페닐이 할로, 알킬, 알콕시, 페녹시, 디알킬아민 또는 이들의 조합으로 치환된 화합물.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 화합물이
    Figure pct00044
    인 화합물.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 하기 화학식 IC의 화합물인 화합물:
    Figure pct00045
    ;
    여기서 G1은 OCH3, OCH2CH3, OPh 또는 N(CH3)2임.
  16. 제 1 항에 있어서, 화학식 I의 화합물이 하기 화학식 II의 화합물인 화합물:
    Figure pct00046
    .
  17. 제 16 항에 있어서, R2가 -(C1-C6)알킬이고, R3이 H인 화합물.
  18. 제 16 항에 있어서, Ra가 CH3, CH2CH3, NHCH3, NHCH2CH3, N(CH3)2, N(CH2CH3)2, N(CH2CH2CH3)2, N(CH2CH2CH2CH3)2, N(CH2CH2)2, N[(CH2CH2)2O], OCH3, OCH2CH3, SCH3 또는 SCH2CH3인 화합물.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 화합물이
    Figure pct00047
    인 화합물.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 화합물이 하기 K-TMZ인 화합물 :
    Figure pct00048

  21. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 하기 화학식 IIIA 또는 IIIB의 화합물인 화합물:
    Figure pct00049

    여기서 Rz는 H, 할로,-(C1-C6)알킬 또는 -(C3-C6)시클로알킬임.
  22. 제 21 항에 있어서, Rz가 CH3 또는 CH2CH3인 화합물.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 화합물이
    Figure pct00050
    인 화합물.
  24. 치료를 필요로 하는 대상체에게 치료적 유효량의 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항의 화합물을 투여하는 단계를 포함하는, 암을 치료하는 방법으로서, 암이 치료되는 방법.
  25. 제 20항에 있어서, 암이 교모세포종(GBM)인 방법.
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