KR20210149096A - 낭성 섬유증 막관통 전도도 조절자의 조절제 - Google Patents

낭성 섬유증 막관통 전도도 조절자의 조절제 Download PDF

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Abstract

화합물 I, 중수소화 유도체, 및 전술한 것 중 어느 하나의 약학적으로 허용 가능한 염이 개시된다. 이들 화합물을 사용하여 낭성 섬유증을 치료하는 방법이 또한 개시된다.
Figure pct00213

(I)

Description

낭성 섬유증 막관통 전도도 조절자의 조절제
본 출원은 2019년 4월 3일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/828,699호의 이익을 주장하며, 그 내용은 그 전체가 참조로서 통합된다.
본 개시는 낭성 섬유증 막관통 전도도 조절자(CFTR)의 조절제, 상기 조절제를 함유하는 약학적 조성물, 상기 조절제를 투여하는 단계를 포함하는 낭성 섬유증(CF) 및 CFTR-매개 장애의 치료 방법, 및 상기 조절제를 제조하는 방법을 제공한다.
CF는 전 세계적으로 약 70,000명의 아동과 성인에게 영향을 미치는 열성 유전 질환이다. CF 치료의 진전에도 불구하고, 치료법은 없다.
CF 환자의 경우, 호흡기 상피에서 내인성으로 발현된 CFTR의 돌연변이는 정단 음이온 분비를 감소시켜 이온 및 체액 수송의 불균형을 유발한다. 이로 인한 음이온 수송의 감소는 폐에서 점액 축적을 강화시키고, CF 환자를 결국 사망에 이르게 하는 미생물 감염을 수반하는 데 기여한다. 호흡기 질환 이외에, CF 환자들은 일반적으로 위장 문제 및 췌장 기능 부전을 앓고 있으며, 치료하지 않고 방치하는 경우 사망에 이르게 된다. 또한, 남성 CF 환자의 대부분은 불임이고, 여성 CF 환자들 가운데 생식력이 감소되는 경우도 있다.
CFTR 유전자의 서열 분석은 다양한 질병 유발 돌연변이를 밝혀냈다(Cutting, G. R. 등의 문헌[(1990) Nature 346:366-369]; Dean, M. 등의 문헌[(1990) Cell 61:863:870]; 및 Kerem, B-S. 등의 문헌[(1989) Science 245:1073-1080]; Kerem, B-S 등의 문헌[(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:8447-8451]). 현재까지, CF 유전자에서 2000개가 넘는 돌연변이가 식별되었다. CF 돌연변이는 http://www.genet.sickkids.on.ca/app의 위치에 있는 "낭성 섬유증 돌연변이 데이터베이스(Cystic Fibrosis Mutation Database)"에 열거되어 있으며, 이는 그 전체가 참조로서 본원에 통합된다. 가장 흔한 질환 유발 돌연변이는 CFTR 아미노산 서열의 508 위치에서 페닐알라닌의 결실이며, 이는 일반적으로 F508del 돌연변이로서 지칭된다. 이러한 돌연변이는 낭성 섬유증 사례의 약 90%에서 발생하며 중증 질환과 관련이 있다.
CFTR에서 잔기 508의 결실은 초기 단백질의 올바른 접힘을 방해한다. 이는 돌연변이체 단백질이 소포체(ER)를 빠져나가 플라즈마 막으로 이동할 수 없게 한다. 그 결과, 막 내에 존재하는 음이온 수송을 위한 CFTR 채널의 수는 야생형 CFTR, 즉 돌연변이가 없는 CFTR을 발현하는 세포에서 관찰된 것보다 훨씬 더 적다. 이동의 제약 외에도, 돌연변이는 채널 게이팅을 손상시킨다. 이와 함께, 막 내 채널 수의 감소 및 게이팅의 결함은 상피를 가로지르는 음이온 및 유체 수송의 감소를 초래한다. (Quinton, P. M. (1990), FASEB J. 4: 2709-2727). F508del 돌연변이로 인해 손상된 채널은 야생형 CFTR 채널보다 덜 기능적이지만 여전히 기능적이다. (Dalemans 등의 문헌[(1991), Nature Lond. 354: 526-528]; Pasyk 및 Foskett의 문헌[(1995), J. Cell. Biochem. 270: 12347-50]). F508del 이외에, 수송, 합성, 및/또는 채널 게이팅을 손상시키는 CFTR에서의 다른 질환 유발 돌연변이는 상향 또는 하향 조절되어 음이온 분비를 변경시키고 질환 진행 및/또는 중증도를 변화시킬 수 있다.
CFTR은 흡수 및 분비 상피 세포를 포함하는 다양한 세포 유형에서 발현되는 cAMP/ATP-매개 음이온 채널이며, 이는 막을 가로지르는 음이온 플럭스뿐만 아니라 다른 이온 채널 및 단백질의 활성도 조절한다. 상피 세포에서, CFTR의 정상적인 기능은 호흡기 및 소화 조직을 포함하는, 전신에 걸쳐 전해질 수송을 유지하는 데 중요하다. CFTR은 각각 6개의 막관통 나선 및 뉴클레오티드 결합 도메인을 함유하는 막관통 도메인의 탠덤 반복체로 이루어진 단백질을 암호화하는 대략 1480개의 아미노산으로 구성된다. 2개의 막관통 도메인은, 채널 활성 및 세포 수송을 조절하는 다수의 인산화 부위를 갖는 큰 극성 조절(R) 도메인에 의해 연결된다.
염화물 수송은 세포의 기저측 표면에서 발현된 정점 막 및 Na+-K+-ATPase 펌프 및 Cl- 채널 상에 존재하는 ENaC 및 CFTR의 활성 조절에 의해 일어난다. 내강 측으로부터 염화물의 이차적 능동 수송은 세포내 염화물의 축적을 초래하는데, 이어서 이는 Cl- 채널을 통해 세포를 수동적으로 떠날 수 있고, 이는 벡터 수송을 초래한다. 기저측 표면 상의 Na+/2Cl-/K+ 공동수송체, Na+-K+-ATPase 펌프, 및 기저측 막 K+ 채널과 내강 측면 상의 CFTR의 배열은 내강 측면 상의 CFTR을 통해 염화물의 분비를 조정한다. 물은 아마도 스스로 능동적으로 운반되지 않기 때문에, 상피를 가로지르는 물의 흐름은 나트륨과 염화물의 벌크 흐름에 의해 생성된 작은 상피관통 삼투압 구배에 의존한다.
최근에 다수의 CFTR 조절 화합물이 식별되었다. 그러나, CF 및 다른 CFTR 매개 질환, 및 특히 이들 질환의 보다 위중한 형태를 치료하거나 이들 질환의 중증도를 감소시킬 수 있는 화합물이 여전히 필요하다.
따라서, 본 개시의 일 양태는 CFTR 조절 화합물 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥사-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온(화합물 I) 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염 및 중수소화된 유도체가 제공한다. 화합물 I의 다른 명칭은 (R)-16-(2,6-디메틸페닐)-7-이소부틸-6-(스피로[2.3]헥산-5-일)-9-옥사-3-티아-2,6-디아자-1(2,4)-피리미디나-4(1,3)-벤제나시클로노나판-5-온 3,3-디옥사이드이다. 화합물 I은 다음의 구조를 갖는 것으로 예시될 수 있다:
Figure pct00001
(I).
화합물 I의 예시적인 중수소화된 유도체는 다음의 화합물을 포함한다:
Figure pct00002
(Ia), (Ib),
Figure pct00003
(Ic), 및 (Id).
화합물 I의 예시적인 염 및 화합물 I의 중수소화된 유도체는 칼륨 염, 나트륨 염, 및 칼슘 염을 포함한다.
본 개시는 또한 화합물 I, 화합물 I의 중수소화된 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화된 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 일부 구현예에서, 상기 조성물은 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분 및/또는 적어도 하나의 담체를 추가로 포함할 수 있다. CFTR 매개 질환 CF를 치료하는 방법으로서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화된 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염 중 적어도 하나를 투여하는 단계를 포함하는 방법이 또한 개시된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 하나 이상의 추가 활성 약학적 성분(들)을 투여하는 단계를 임의로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 추가 활성 약학적 성분(들)은 CFTR 조절제이다. 일부 구현예에서, CFTR 조절제는 CFTR 강화제 및 CFTR 교정자로부터 선택된다.
본 개시는 또한 CFTR-매개 질환 CF를 치료하는 방법으로서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염 중 적어도 하나를 다음으로부터 선택된 화합물 중 하나 이상과 함께 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다: (R)-1-(2,2-디플루오로벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)-N-(1-(2,3-디하이드록시프로필)-6-플루오로-2-(1-하이드록시-2-메틸프로판-2-일)-1H-인돌-5-일)시클로프로판카복스아미드(화합물 II):
Figure pct00004
(II),
N-[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-5-하이드록시페닐]-1,4-디하이드로-4-옥소퀴놀린-3-카복스아미드 (화합물 III):
Figure pct00005
(III),
N-(2-(터트-부틸)-5-하이드록시-4-(2-(메틸-d3)프로판-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)페닐)-4-옥소-1,4-디하이드로퀴놀린-3-카복스아미드 (화합물 III-d):
Figure pct00006
(III-d), 및
3-(6-(1-(2,2-디플루오로벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)시클로프로판카복스아미도)-3-메틸피리딘-2-일)벤조산 (화합물 IV):
Figure pct00007
(IV),
및 화합물 II, III, III-d 및 IV의 약학적으로 허용 가능한 염.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 화합물 I의 "중수소화 유도체(deuterated derivative)"는 화합물 I과 동일한 화학 구조를 갖지만, 하나 이상의 수소 원자가 중수소 원자로 치환된 화합물을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "돌연변이"는 CFTR 유전자 또는 CFTR 단백질에서의 돌연변이를 지칭할 수 있다. "CFTR 유전자 돌연변이"는 CFTR 유전자에서의 돌연변이를 지칭하고, "CFTR 단백질 돌연변이"는 CFTR 단백질에서의 돌연변이를 지칭한다. 일반적으로, 유전자 결함 또는 돌연변이, 또는 유전자 내 뉴클레오티드의 변화는 해당 유전자로부터 번역된 CFTR 단백질에 돌연변이를 유발하거나 프레임 이동(들)을 유발한다.
용어 "F508del"은 위치 508에서 아미노산 페닐알라닌이 결여된 돌연변이체 CFTR 단백질을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 특정 유전자 돌연변이에 대해 "동형접합성"인 환자는 양 대립유전자 상에서 동일한 돌연변이를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 특정 유전자 돌연변이에 대해 "이형접합성"인 환자는 하나의 대립유전자 상에서 이러한 돌연변이를 갖고, 다른 하나의 대립유전자 상에서 상이한 돌연변이를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "조절제"는 단백질과 같은 생물학적 화합물의 활성을 증가시키는 화합물을 지칭한다. 예를 들어, CFTR 조절제는 CFTR의 활성을 증가시키는 화합물이다. CFTR 조절제에 의한 활성의 증가에는 CFTR을 교정, 강화, 안정화 및/또는 증폭시키는 화합물을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "CFTR 교정자(CFTR corrector)"는 CFTR의 가공 및 수송을 용이하게 하여 세포 표면에서 CFTR의 양을 증가시키는 화합물을 지칭한다. 화합물 I, II, 및 IV, 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및 중수소화 유도체는 CFTR 교정자이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "CFTR 강화제(CFTR potentiator)"는 세포 표면에 위치한 CFTR 단백질의 채널 활성을 증가시켜 이온 수송을 강화시키는 화합물을 지칭한다. 화합물 III 및 III-d는 CFTR 강화제이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "활성 약학적 성분" 또는 "API"는 생물학적으로 활성인 화합물을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약학적으로 허용 가능한 염"은 본 개시의 화합물의 염 형태로서 비독성인 염의 형태를 지칭한다. 본 개시의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은 적절한 무기 및 유기 산, 및 염기로부터 유래된 것들을 포함한다. 약학적으로 허용 가능한 염은 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, S. M. Berge 등의 문헌[J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19]에 약학적으로 허용 가능한 염이 상세하게 기술되어 있다.
적절한 약학적으로 허용 가능한 염은, 예를 들어, S. M. Berge 등의 문헌[J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19]에 기술된 것들이다. 예를 들어, 상기 문헌의 표 1은 다음의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 화합물 I의 "중수소화 유도체(deuterated derivative)"는 화합물 I과 동일한 화학 구조를 갖지만, 하나 이상의 수소 원자가 중수소 원자로 치환된 화합물을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "돌연변이"는 CFTR 유전자 또는 CFTR 단백질에서의 돌연변이를 지칭할 수 있다. "CFTR 유전자 돌연변이"는 CFTR 유전자에서의 돌연변이를 지칭하고, "CFTR 단백질 돌연변이"는 CFTR 단백질에서의 돌연변이를 지칭한다. 일반적으로, 유전자 결함 또는 돌연변이, 또는 유전자 내 뉴클레오티드의 변화는 해당 유전자로부터 번역된 CFTR 단백질에 돌연변이를 유발하거나 프레임 이동(들)을 유발한다.
용어 "F508del"은 위치 508에서 아미노산 페닐알라닌이 결여된 돌연변이체 CFTR 단백질을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 특정 유전자 돌연변이에 대해 "동형접합성"인 환자는 양 대립유전자 상에서 동일한 돌연변이를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 특정 유전자 돌연변이에 대해 "이형접합성"인 환자는 하나의 대립유전자 상에서 이러한 돌연변이를 갖고, 다른 하나의 대립유전자 상에서 상이한 돌연변이를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "조절제"는 단백질과 같은 생물학적 화합물의 활성을 증가시키는 화합물을 지칭한다. 예를 들어, CFTR 조절제는 CFTR의 활성을 증가시키는 화합물이다. CFTR 조절제에 의한 활성의 증가에는 CFTR을 교정, 강화, 안정화 및/또는 증폭시키는 화합물을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "CFTR 교정자(CFTR corrector)"는 CFTR의 가공 및 수송을 용이하게 하여 세포 표면에서 CFTR의 양을 증가시키는 화합물을 지칭한다. 화합물 I, II, 및 IV, 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및 중수소화 유도체는 CFTR 교정자이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "CFTR 강화제(CFTR potentiator)"는 세포 표면에 위치한 CFTR 단백질의 채널 활성을 증가시켜 이온 수송을 강화시키는 화합물을 지칭한다. 화합물 III 및 III-d는 CFTR 강화제이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "활성 약학적 성분" 또는 "API"는 생물학적으로 활성인 화합물을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약학적으로 허용 가능한 염"은 본 개시의 화합물의 염 형태로서 비독성인 염의 형태를 지칭한다. 본 개시의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은 적절한 무기 및 유기 산, 및 염기로부터 유래된 것들을 포함한다. 약학적으로 허용 가능한 염은 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, S. M. Berge 등의 문헌[J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19]에 약학적으로 허용 가능한 염이 상세하게 기술되어 있다.
적절한 약학적으로 허용 가능한 염은, 예를 들어, S. M. Berge 등의 문헌[J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19]에 기술된 것들이다. 예를 들어, 상기 문헌의 표 1은 다음의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:
약학적으로 허용 가능한 염
아세테이트 요오드화물 벤자틴
벤젠설포네이트 이세티오네이트 클로로프로카인
벤조에이트 젖산염 콜린
중탄산염 락토비온산염 다이에탄올아민
중주석산염 말산염 에틸렌다이아민
브롬화물 말레인산염 메글루민
에데트산칼슘 만델산염 프로카인
캄실레이트 메실레이트 알루미늄
탄산염 메틸브롬화물 칼슘
염화물 메틸니트레이트 리튬
구연산염 메틸설페이트 마그네슘
중염산염 뮤케이트 칼륨
에데트산염 나프실레이트 나트륨
에디실레이트 질산염 아연
에스톨레이트 파모에이트(엠보네이트)
에실레이트 판토테네이트
푸마르산염 인산염/이인산염
글루셉테이트 폴리갈락투론산염
글루콘산염 살리실산염
글루탐산염 스테아르산염
글리콜릴라사닐레이트 서브아세테이트
헥실레소르시네이트 숙신산염
하이드라바민 황산염
브롬화수소산염 탄닌산염
염산염 타르타르산염
하이드록시나프토에이트 테오시에이트
트리에티오디드
적절한 산으로부터 유래된 약학적으로 허용 가능한 염의 비제한적인 예는: 염산, 브롬화수소산, 인산, 황산, 또는 과염소산과 같은 무기산으로 형성된 염; 아세트산, 옥살산, 말레산, 타르타르산, 구연산, 숙신산 또는 말론산과 같은 유기산으로 형성된 염; 및 당업계에서 사용되는 다른 방법, 예컨대 이온 교환을 사용하여 형성된 염을 포함한다. 약학적으로 허용 가능한 염의 비제한적인 예는 아디핀산염(adipate), 알긴산염(alginate), 아스코르브산염(ascorbate), 아스파르트산염(aspartate), 벤젠설폰산염(benzenesulfonate), 벤조산염(benzoate), 중황산염(bisulfate), 붕산염(borate), 부티르산염(butyrate), 캠퍼산염(camphorate), 캠퍼설폰산염(camphorsulfonate), 구연산염(citrate), 시클로펜탄프로피온산염(cyclopentanepropionate), 이글루콘산(digluconate), 도데실황산염(dodecylsulfate), 에탄설폰산염(ethanesulfonate), 포름산염(formate), 푸마르산염(fumarate), 글루코헵톤산염(glucoheptonate), 글리세로인산염(glycerophosphate), 글루콘산염(gluconate), 헤미황산염(hemisulfate), 헵타노에이트(heptanoate), 헥사노에이트(hexanoate), 하이드로아이오다이드(hydroiodide), 2-하이드록시-에탄설폰산염(2-hydroxy-ethanesulfonate), 락토바이온산염(lactobionate), 젖산염(lactate), 라우린산염(laurate), 라우릴 황산염(lauryl sulfate), 말산염(malate), 말레산염(maleate), 말론산염(malonate), 메탄설폰산염(methanesulfonate), 2-나프탈설폰산염(2-naphthalenesulfonate), 니코틴산염(nicotinate), 질산염(nitrate), 올레산염(oleate), 옥살산염(oxalate), 팔미트산염(palmitate), 파모산염(pamoate), 펙틴산염(pectinate), 과황산염(persulfate), 3-페닐프로피온산염(3-phenylpropionate), 인산염(phosphate), 피크르산염(picrate), 피발산염(pivalate), 프로피온산염(propionate), 스테아르산염(stearate), 숙신산염(succinate), 황산염(sulfate), 타르타르산염(tartrate), 티오시안산염(thiocyanate), p-톨루엔설폰산염(p-toluenesulfonate), 운데카노산염(undecanoate), 발레르산염(valerate)의 염을 포함한다. 적절한 염기로부터 유래된 약학적으로 허용 가능한 염의 비제한적인 예는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 암모늄, 및 N+(C1-4알킬)4 염을 포함한다. 본 개시는 또한 본원에 개시된 화합물의 임의의 염기성 질소 함유 기의 사차화를 고려한다. 알칼리 금속 염 및 알칼리 토금속 염의 적절한 비제한적인 예는 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 및 마그네슘을 포함한다. 약학적으로 허용 가능한 염의 추가적인 비제한적인 예는 암모늄, 사차 암모늄, 및 할로겐화물, 수산화물, 카복실레이트, 황산염, 인산염, 질산염, 저급 알킬 설폰산염, 및 아릴 설폰산염과 같은 반대 이온을 사용하여 형성된 아민 양이온을 포함한다. 약학적으로 허용 가능한 염의 다른 적절한 비제한적인 예는 베실산염 및 글루코사민 염을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "비정질(amorphous)"은 분자의 위치에서 긴 범위 순서를 갖지 않는 고형분 물질을 지칭한다. 비정질 고형분은 일반적으로 분자가 무작위 방식으로 배열되는 초냉방된 액체이므로, 잘 정의된 배열, 예를 들어 분자 패킹이 없고, 장거리 순서가 없다. 비정질 고형분은 일반적으로 등방성이고(즉, 모든 방향으로 유사한 특성을 나타냄), 명확한 융점을 갖지 않는다. 예를 들어, 비정질 물질은 이의 X-선 분말 회절(XRPD) 패턴에서 두드러지는 특징적 결정질 피크(들)를 갖지 않는 고형 물질이다(즉, XRPD에 의해 결정했을 때 결정질이 아님). 대신에, 이의 XRPD 패턴에서 하나 또는 여러 개의 넓은 피크(예: 할로)가 나타난다. 넓은 피크는 비정질 고형분의 특징이다. 비정질 물질과 결정질 물질의 XRPD의 비교는 US 2004/0006237을 참조한다.
용어 "환자(patient)" 및 "대상체(subject)"는 상호 교환적으로 사용되며 인간을 포함하는 동물을 지칭한다.
용어 "유효 투여량(effective dose)" 및 "유효량(effective amount)"은 본원에서 상호 교환적으로 사용되며, 투여되는 대상에게 원하는 효과(예: CF 또는 CF 증상의 개선, CF 또는 CF 증상의 중증도 경감)를 생성하는 해당 화합물의 양을 지칭한다. 유효 투여량의 정확한 양은 치료의 목적에 따라 달라지게 되며, 당업자가 공지된 기술을 사용해 확인할 수 있을 것이다(예를 들어, Lloyd의 문헌[(1999) The Art, Science and Technology of Pharmaceutical Compounding] 참조).
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치료(treatment, treating 등)"는 일반적으로 대상체에서 CF 또는 그 증상을 개선하는 것, 또는 CF 또는 그 증상의 중증도를 경감시키는 것, 또는 CF 또는 그 증상의 발병을 지연시키는 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "치료"는 다음을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다: 대상체의 성장 증가, 체중 증가, 폐에서의 점액 감소, 췌장 및/또는 간 기능 개선, 흉부 감염 감소, 및/또는 기침 또는 호흡곤란의 감소. 이들 증상 중 어느 하나의 중증도를 개선하거나 완화시키는 것은 당업계에 공지된 표준 방법 및 기술에 따라 쉽게 평가될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 2개 이상의 화합물, 제제, 또는 추가 활성 약학적 성분을 지칭할 때의 용어 "병용(in combination with)"은 환자에게 2개 이상의 화합물, 제제, 또는 활성 약학적 성분을 서로에 대해 먼저, 동시에, 나중에 투여하는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 본 개시의 방법은, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하고, 다음으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 투여하는 단계를 임의로 포함할 수 있다:
화합물 II:
Figure pct00008
화합물 III:
Figure pct00009
(III),
화합물 III-d:
Figure pct00010
(III-d), 및
화합물 IV:
Figure pct00011
(IV),
및 화합물 II, III, III-d 및 IV의 약학적으로 허용 가능한 염.
화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염은 1일 1회, 1일 2회, 또는 1일 3회 독립적으로 투여될 수 있고, 임의로 화합물 II, III, III-d 및 IV, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염 및 중수소화 유도체 중 하나 이상과 병용 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이 1일 1회 투여된다. 일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이 1일 2회 투여되고, 임의로 화합물 II, III, III-d 및 IV, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염 및 중수소화 유도체 중 하나 이상과 병용 투여된다.
당업자는, "화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염"의 양이 개시될 때, 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염 형태의 양이 화합물의 유리 염기의 농도와 등량이라는 것을 인식할 것이다. 본원의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 개시된 양이 이들의 유리 염기 형태에 기초한다는 것을 주목한다. 예를 들어, "화합물 I 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물의 10 mg"은 10 mg의 화합물 I, 및 10 mg의 화합물 I과 등량인 화합물 I의 약학적으로 허용 가능한 염의 농도를 포함한다.
일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화된 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물은 화합물 II, 화합물 II의 중수소화 유도체, 또는 화합물 II 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과 병용 투여된다.
일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화된 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물은 화합물 III, 화합물 III의 중수소화 유도체, 또는 화합물 III 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과 병용 투여된다. 일부 구현예에서, 화합물 III의 중수소화 유도체는 화합물 III-d이다.
일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화된 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물은 화합물 IV, 화합물 IV의 중수소화 유도체, 및 화합물 IV 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과 병용 투여된다.
일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화된 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물은, 화합물 II 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 중수소화 유도체, 및 화합물 III, 화합물 III의 중수소화 유도체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과 병용 투여된다. 일부 구현예에서, 화합물 III의 중수소화 유도체는 화합물 III-d이다.
일부 구현예에서, 화합물 I, 화합물 I의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 이의 중수소화 유도체는, 화합물 III, 화합물 III의 중수소화 유도체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물, 및 화합물 IV, 화합물 IV의 중수소화 유도체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과 병용 투여된다. 일부 구현예에서, 화합물 III의 중수소화 유도체는 화합물 III-d이다.
화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염 중 어느 하나는, 화합물 II, III, III-d, 및 IV, 및 이들의 중수소화 유도체 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염 중 둘 이상과 함께 단일 약학적 조성물로 조합되거나 별도의 약학적 조성물로 조합될 수 있다. 이러한 약학적 조성물은 매일 1회 또는 매일 다회(예: 매일 2회) 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염; 및 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체.
일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: 화합물 I, 화합물 I의 중수소와 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 화합물 II, 화합물 II의 중수소화 유도체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체.
일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: 화합물 I, 화합물 I의 중수소와 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 화합물 III, 화합물 III의 중수소화 유도체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체. 일부 구현예에서, 화합물 III의 중수소화 유도체는 화합물 III-d이다.
일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: 화합물 I, 화합물 I의 중수소와 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 화합물 IV, 화합물 IV의 중수소화 유도체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체.
일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: (a) 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; (b) 화합물 II 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; (c) 화합물 III, 화합물 III-d, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 (d) 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체.
일부 구현예에서, 본 개시는 다음을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다: (a) 적어도 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염; (b) 화합물 III, 화합물 III-d, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; (c) 화합물 IV 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 (d) 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체.
전술한 구현예들 중 어느 하나에서 또는 본 명세서 전체에 걸쳐, 화합물 I의 약학적 염은 칼륨 염일 수 있다. 전술한 구현예들 중 어느 하나에서 또는 본 명세서 전체에 걸쳐, 화합물 I의 약학적 염은 나트륨 염일 수 있다. 전술한 구현예들 중 어느 하나에서 또는 본 명세서 전체에 걸쳐, 화합물 I의 약학적 염은 칼슘 염일 수 있다.
전술한 구현예들 중 어느 하나에서 또는 본 명세서 전체에 걸쳐, 화합물 I의 중수소화 유도체는 다음으로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00012
(Ia), (Ib),
Figure pct00013
(Ic), 및 (Id).
일부 구현예에서, 화합물 I의 중수소화 유도체는 화합물 Ia 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이다. 일부 구현예에서, 화합물 I의 중수소화 유도체는 화합물 Ib 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이다. 일부 구현예에서, 화합물 I의 중수소화 유도체는 화합물 Ic 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이다. 일부 구현예에서, 화합물 I의 중수소화 유도체는 화합물 Id 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이다.
전술한 구현예 중 어느 하나는 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분은 CFTR 조절제이다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분은 CFTR 교정자이다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분은 CFTR 강화제이다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 추가 활성 약학적 성분은 점액 용해제, 기관지확장제, 항생제, 항감염제, 및 항염증제로부터 선택된다.
전술한 바와 같이, 본원에 개시된 약학적 조성물은 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체는 보조제 및 비히클로부터 선택될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 적어도 하나의 약학적으로 허용 가능한 담체는 원하는 특정 투여 형태에 적합한 경우, 임의의 및 모든 용매, 희석제, 기타 액체 비히클, 분산 보조제, 현탁 보조제, 표면 활성제, 등장화제, 증점제, 유화제, 보존제, 고형분 결합제, 및 윤활제, 계면활성제, 붕해제, 및 충진제를 포함한다. 문헌[Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st edition, 2005, ed. D.B. Troy, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia], 및 문헌[Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, eds. J. Swarbrick 및 J. C. Boylan, 1988-1999, Marcel Dekker, New York]에는 약학적 조성물을 제형화하는 데 사용되는 다양한 담체 및 이를 제조하기 위한 알려진 기술이 개시되어 있다. 임의의 종래 담체가, 예컨대 임의의 바람직하지 않은 생물학적 효과를 생성하거나, 달리 약학적 조성물의 임의의 다른 성분(들)과 유해한 방식으로 상호 작용함으로써 본 개시의 화합물과 호환되지 않는 경우를 제외하고, 이러한 종래 담체를 사용하는 것도 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 본다. 약학적으로 허용 가능한 적절한 담체의 비제한적인 예는 이온 교환기, 알루미나, 스테아린산 알루미늄, 레시틴, 혈청 단백질(예: 인간 혈청 알부민), 완충 물질(예: 인산염, 글리신, 소르브산, 및 소르브산칼륨), 포화 식물성 지방산, 물, 염, 및 전해질(예를 들어, 황산프로타민, 인산수소이나트륨, 인산수소칼륨, 염화나트륨, 및 아연 염)의 부분 글리세리드 혼합물, 콜로이드성 실리카, 삼규산마그네슘, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트, 왁스, 폴리에틸렌-폴리옥시프로필렌-블록 중합체, 울 지방, 당류(예: 락토오스, 포도당, 및 수크로오스), 전분(예: 옥수수 전분 및 감자 전분), 셀룰로오스 및 이의 유도체(예: 나트륨 카복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 및 셀룰로오스 아세테이트), 분말 트라가칸스, 맥아, 젤라틴, 탈크, 부형제(예: 코코아 버터 및 좌제 왁스), 오일(예: 땅콩유, 면실유, 홍화유, 참기름, 올리브유, 옥수수유, 및 대두유), 글리콜(예: 프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜), 에스테르(예: 올레산 에틸 및 라우린산 에틸), 한천, 완충제(예: 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄), 알긴산, 발열원이 없는 물, 등장성 식염수, 링거 용액, 에틸 알코올, 인산염 완충액, 비독성의 호환 윤활제(예: 스테아린산 마그네슘), 계면활성제(예: 라우릴 황산나트륨), 착색제, 방출제, 코팅제, 감미제, 향미제, 방향제, 보존제, 및 항산화제를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.
전술한 조합 중 어느 하나를 포함하는 약학적 조성물을 포함하여 본 개시의 약학적 조성물이 병용 요법에 사용될 수 있다는 것; 즉, 이들 조성물이 적어도 하나의 활성 약학적 성분(들) 또는 의료 절차(들)와 동시에, 이전에, 또는 이후에 투여될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하고, 전술한 조합 중 어느 하나를 임의로 포함하는 약학적 조성물이 CF를 치료하는 데 사용될 수 있다.
당업계에 공지된 임의의 적절한 약학적 조성물이 화합물 I, 화합물 I의 중수소화 유도체, 및 화합물 I 또는 이의 중수소화 유도체의 약학적으로 허용 가능한 염, 화합물 II, 화합물 III, 화합물 III-d, 화합물 IV, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염에 사용될 수 있다. 화합물 II 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 위한 일부 예시적인 약학적 조성물은 WO 2011/119984, WO 2014/014841, 및 WO 2015/160787에서 확인할 수 있으며, 이들 모두는 참조로서 본원에 통합된다. 화합물 III 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 위한 일부 예시적인 약학적 조성물은 WO 2007/134279, WO 2010/019239, WO 2011/019413, WO 2012/027731, 및 WO 2013/130669에서 확인할 수 있으며, 이들 모두는 참조로서 본원에 통합된다. 화합물 III-d 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 위한 일부 예시적인 약학적 조성물은 WO 2017/053455 및 WO 2018/080591에서 확인할 수 있다. 화합물 IV 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 위한 일부 예시적인 약학적 조성물은 WO 2010/037066, WO 2011/127241, WO 2013/112804, 및 WO 2014/071122에서 확인할 수 있으며, 이들 모두는 참조로서 본원에 통합된다.
일부 구현예에서, 약학적 조성물은 정제이다. 일부 구현예에서, 정제는 경구 투여에 적합하다.
이들 조합은 CFTR 유전자에서의 돌연변이에 의해 야기된 CF를 치료하는 데 유용하다.
CFTR 돌연변이는 CFTR의 양(세포 표면에 있는 CFTR 채널의 수)에 영향을 미치거나, CFTR 기능(이온을 개방하고 수송하는 각 채널의 기능적 능력)에 영향을 미칠 수 있다. CFTR 양에 영향을 미치는 돌연변이는, 합성 결함(클래스 I 결함)을 야기하는 돌연변이, 가공 및 수송 결함(클래스 II 결함)을 유발하는 돌연변이, CFTR의 합성 감소(클래스 V 결함)을 유발하는 돌연변이, 및 CFTR의 표면 안정성 감소(클래스 VI 결함)를 유발하는 돌연변이를 포함한다. CFTR 기능에 영향을 미치는 돌연변이는 게이팅 결함(클래스 III 결함)을 유발하는 돌연변이 및 전도도 결함(클래스 IV 결함)을 유발하는 돌연변이를 포함한다. 일부 CFTR 돌연변이는 다수의 클래스의 특성을 나타낸다.
일부 구현예에서, 환자에서 CF를 치료하거나, CF의 중증도를 경감시키거나, CF의 증상을 치료하는 방법이 본원에 개시되며, 상기 방법은 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 또는 이들 중 어느 하나의 중수소와 유사체; 또는 본 개시의 약학적 조성물을 CF를 가진 환자(예: 인간)에게 투여하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 환자는 F508del/최소 기능(MF) 유전자형, F508del/F508del 유전자형(F508del 돌연변이에 대해 동형접합성), F508del/게이팅 유전자형, 또는 F508del/잔존 기능(RF) 유전자형을 갖는다. 일부 구현예에서, 환자는 F508del 돌연변이에 대해 이형접합성이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "최소 기능(MF) 돌연변이"는 최소 CFTR 기능(기능이 없거나 거의 없는 CFTR 단백질)과 관련된 CFTR 유전자 돌연변이를 지칭하며, 예를 들어, CFTR 채널의 개방 및 폐쇄 능력의 심각한 결함과 관련된 돌연변이(채널 게이팅 결함 또는 "게이팅 돌연변이"로 알려짐); 세포의 CFTR 가공 및 세포 표면으로의 CFTR 전달에 있어서 심각한 결함과 관련된 돌연변이; CFTR 무합성(또는 최소 합성)과 관련된 돌연변이; 및 채널 전도도의 심각한 결함과 관련된 돌연변이를 포함한다.
일부 구현예에서, 환자는 표 2로부터 선택된 하나의 대립유전자 상에 F508del 돌연변이를 갖고 다른 하나의 대립유전자 상에 돌연변이를 갖는다.
Figure pct00014
Figure pct00015
일부 구현예에서, 본원에 개시된 조성물은 잔존 CFTR 활성을 나타내는 특정 유전자형을 가진 환자에서 CF를 치료하거나 CF의 중증도를 감소시키는 데 유용하다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 조성물은 특정 임상 표현형, 예를 들어, 상피의 정점 막에서의 잔존 CFTR 활성의 양과 일반적으로 상관되는 경증 내지 중등도의 임상 표현형에 포함되는 환자에서 CF를 치료하거나, CF의 중증도를 경감시키거나, CF의 증상을 치료하는 데 유용하다. 이러한 표현형은 췌장 충분성(pancreatic sufficiency)을 나타내는 환자를 포함한다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 조성물은 췌장 충분성, 특발성 췌장염, 및 선천성 정관의 양측 부재, 또는 경증 폐 질환으로 진단된 환자를 치료하거나, 중증도를 경감시키거나, 증상을 치료하는 데 유용하며, 여기서 환자는 잔존 CFTR 활성을 나타낸다.
일부 구현예에서, 본 개시는 시험관 내 또는 생체 내에서 음이온 채널 활성을 증강시키거나 유도하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 채널을 본원에 개시된 조성물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 음이온 채널은 염화물 채널 또는 중탄산염 채널이다. 일부 구현예에서, 음이온 채널은 염화물 채널이다.
필요한 약학적 조성물의 정확한 양은 대상체의 종, 연령, 및 일반 상태; 질환의 중증도; 특정 제제; 투여 방법 등에 따라 대상체마다 달라질 것이다. 본 개시의 화합물은 투여의 용이성 및 투여량 균일성에 적합한 투여 단위 형태로 제형화될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "투여 단위 형태(dosage unit form)"라는 표현은 치료 대상 환자에게 적절한 제제의 물리적으로 이산된 단위를 지칭한다. 그러나, 본 개시의 화합물 및 조성물의 총 일일 사용량은 건전한 의학적 판단의 범위 내에서 주치의에 의해 결정될 것임을 이해할 것이다. 임의의 특정 환자 또는 유기체를 위한 특정 유효 투여량 수준은, 치료 중인 장애 및 장애의 중증도; 사용된 특정 화합물의 활성; 사용된 특정 조성물; 환자의 나이, 체중, 일반적인 건강 상태, 성별, 및 식단; 사용된 특정 화합물의 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 속도; 치료 기간; 사용된 특정 화합물과 병용으로 또는 동시에 사용되는 약물, 및 의학 분야에서 잘 알려진 유사 인자를 포함하는 다양한 인자에 따라 달라질 것이다.
일부 구현예에서, 본 개시는 또한 전술한 화합물의 동위원소-표지된 유도체를 사용하는 치료 방법에 관한 것으로서, 상기 유도체는 그 안의 하나 이상의 원자가 일반적인 자연 발생 원자(동위원소 표지됨)의 원자 질량 또는 질량 수와 다른 원자 질량 또는 원자 수를 갖는 원자 또는 원자들로 치환되었다는 것을 제외하는 본원에 기술된 것과 동일한 구조를 갖는다. 상업적으로 이용 가능하고 본 개시에 적합한 동위원소의 예는 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 불소, 및 염소 각각의 동위원소, 예를 들어, 2H, 3H, 13C, 14C, 15N, 17O, 18O, 31P, 32P, 35S, 18F, 및 36Cl를 포함한다.
동위원소-표지된 화합물 및 염은 다수의 유익한 방식으로 사용될 수 있다. 이들은 약물 및/또는 다양한 유형의 검정, 예컨대 기질 조직 분포 검정에 적합할 수 있다. 예를 들어, 트리튬(3H)- 및/또는 탄소-14(14C)-표지 화합물은 제조가 비교적 간단하고 검출력이 뛰어나기 때문에 기재 조직 분포 검정과 같은 다양한 유형의 검정에 특히 유용하다. 예를 들어, 중수소(2H)-표지된 화합물은 치료적으로 유용하고, 비-2H-표지된 화합물에 비해 잠재적으로 치료에 유리하다. 일반적으로, 중수소(2H)-표지된 화합물 및 염은 후술하는 동역학 동위원소 효과로 인해 동위원소-표지되지 않은 것들에 비해 더 높은 대사 안정성을 가질 수 있다. 더 높은 대사 안정성은 생체 내 반감기 증가 또는 투여량 저감으로 직접적으로 바뀔 수 있고, 이는 바람직할 수 있다. 동위원소-표지된 화합물 및 염은, 본원의 실시예 부분 및 제조 부분의 합성 반응식 및 관련 설명에 기술된 절차를 수행하여, 비-동위원소-표지된 반응물을 쉽게 이용 가능한 동위원소-표지된 반응물로 치환함으로써 일반적으로 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 동위원소-표지된 화합물 및 염은 중수소-표지된((2H)-표지된) 화합물이다. 일부 특정 구현예에서, 동위원소-표지된 화합물 및 염은 중수소-표지된 것으로서, 하나 이상의 수소 원자가 중수소로 치환된 것이다. 화학 구조에서, 중수소는 "2H" 또는 "D"로서 표시된다.
중수소-표지된 화합물 및 염은 일차 동적 동위원소 효과(kinetic isotope effect)를 통해 화합물의 산화 대사를 조작할 수 있다. 일차 동적 동위원소 효과는 동위원소 핵의 교환에 기인하는 화학 반응에 대한 속도의 변화이며, 이는 결국 이러한 동위원소 교환 후 공유 결합 형성에 필요한 기저 상태 에너지(ground state energy)의 변화에 의해 야기된다. 더 무거운 동위원소 교환은 일반적으로 화학적 결합을 위한 기저 상태 에너지를 낮추고, 이에 따라 속도 제한 결합 파괴(rate-limiting bond breakage)를 감소시킨다. 결합 파괴가 다중 생성물 반응의 좌표를 따라 안장점 영역 내에서 또는 그 부근에서 발생하는 경우, 생성물 분포 비율이 실질적으로 변경될 수 있다. 설명하자면: 중수소가 교환가능하지 않은 위치에서 탄소 원자에 결합된 경우, kM/kD = 2~7의 속도 차이가 전형적이다. 추가 논의는 S. L. Harbeson 및 R. D. Tung의 문헌[Deuterium In Drug Discovery and Development, Ann. Rep. Med. Chem. 2011, 46, 403-417]; 및 T.G. Gant의 문헌["Using deuterium in drug discovery: leaving the label in the drug" J. Med. Chem. 2014, 57, 3595-3611]을 참조하고, 이들 중 관련 부분은 참조로서 본원에 독립적으로 통합된다.
본 개시의 화합물에서, 특정 동위원소로서 구체적으로 지정되지 않은 임의의 원자는 해당 원자의 임의의 안정한 동위원소를 나타내는 것을 의미한다. 달리 언급되지 않는 한, 위치가 "H" 또는 "수소"로서 구체적으로 지정되는 경우, 이 위치는 천연 풍부 동위원소 조성물에서 수소를 갖는 것으로 이해된다.
본 개시의 동위원소-표지 화합물 및 염에 혼입된 동위원소(들)(예를 들어, 중수소)의 농도는 동위원소 농축 계수에 의해 정의될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "동위원소 농축 계수(isotopic enrichment factor)"는 특정 동위원소의 동위원소성 풍부함과 천연 풍부함 간의 비율을 의미한다. 일부 구현예에서, 본 개시의 화합물의 치환기가 중수소로 표시되는 경우, 이러한 화합물은 각각의 지정된 중수소 원자에 대해 적어도 3500(각각의 지정된 중수소에서 52.5% 중수소 혼입), 적어도 4000(60% 중수소 혼입), 적어도 4500개(67.5% 중수소 혼입), 적어도 5000(75% 중수소 혼입), 적어도 5500(82.5% 중수소 혼입), 적어도 6000(90% 중수소 혼입), 적어도 6333.3(95% 중수소 혼입), 적어도 6466.7(97% 중수소 혼입), 적어도 6600(99% 중수소 혼입), 또는 적어도 6633.3(99.5% 중수소 혼입)의 동위원소 농축 계수를 갖는다.
치료제를 발견하고 개발할 때, 당업자는 바람직한 시험관 내 특성을 유지하면서 약동학적 파라미터를 최적화하려고 시도한다. 약동학적 프로파일이 나쁜 많은 화합물이 산화 대사에 취약하다고 가정하는 것이 합리적일 수 있다.
당업자는 화합물 또는 활성 대사산물 상의 하나 이상의 대사적으로 불안정한 위치의 중수소화가, 상응하는 수소 유사체와 비교했을 때, 생물학적 활성을 유지하면서 하나 이상의 우수한 DMPK 특성을 개선으로 이어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 우수한 DMPK 특성/특성들은 약물 생성물의 최적 흡수를 위한 노출, 반감기, 제거, 대사, 및/또는 음식 요건에도 영향을 미칠 수 있다. 중수소화는 중수소화 화합물의 다른 비중수소화 위치에서의 대사를 변화시킬 수도 있다.
본 개시는 화합물 I을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 화합물 8을
Figure pct00016
8
화합물 3
Figure pct00017
3
및 염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 I을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 나트륨 터트-부톡시드이다.
일부 구현예에서, 결합제는 HATU이다.
본 개시는 화합물 I을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
a) 화합물 8 및 화합물 3을 염기와 반응시키고, 후속하여 HCl로 처리하여 화합물 9를 생성하는 단계
Figure pct00018
9; 및
b) 화합물 9를 염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 I을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 단계 a)의 염기는 나트륨 터트-부톡시드이다.
일부 구현예에서, 단계 b)의 염기는 트리에틸아민이다.
일부 구현예에서, 결합제는 HATU이다.
본 개시는 화합물 8을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은:
a) 화합물 7을
Figure pct00019
7
메틸 3-클로로설포닐벤조에이트 및 제1 염기와 반응시키고, 후속하여 제2 염기로 처리한 다음, 상기 반응 혼합물을 산으로 처리하여 화합물 8을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 염기는 리튬 터트-암옥사이드(tert-amoxide)이다.
일부 구현예에서, 제2 염기는 수산화나트륨이다.
일부 구현예에서, 산은 HCl이다.
본 개시는 화합물 7을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 7·HCl을
Figure pct00020
7·HCl
염기로 처리하여 화합물 7을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 수산화나트륨이다.
본 개시는 화합물 7 HCl을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 6을
Figure pct00021
6
HCl과 반응시켜 화합물 7·HCl을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시는 화합물 6을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 5를
Figure pct00022
5
2,6-디메틸페닐보론산, 전이-금속 촉매, 및 염기와 반응시켜 화합물 6을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 전이-금속 촉매는 Pd(dppf)Cl2이다.
일부 구현예에서, 염기는 탄산세슘이다.
본 개시는 화합물 5를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 4를
Figure pct00023
4
Boc2O로 처리하여 화합물 5를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 DMAP이다.
본 개시는 화합물 3을 제조하는 방법을 추가로 제공하며,
Figure pct00024
3,
상기 방법은:
a) 화합물 1을
Figure pct00025
1
화합물 2
Figure pct00026
2
및 환원제와 반응시켜 화합물 3을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 NaBH(OAc)3이다.
본 개시는 화합물 Ia을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 화합물 20을
Figure pct00027
20
염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 Ia을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 DIEA이다.
일부 구현예에서, 결합제는 HATU이다.
본 개시는 화합물 20을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 19
Figure pct00028
19
및 화합물 17을
Figure pct00029
17
환원제와 반응시켜 화합물 20을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 NaBH(OAc)3이다.
본 개시는 화합물 19를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 18을
Figure pct00030
18
HCl과 반응시켜 화합물 19를 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시는 화합물 18을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은:
a) 화합물 8을
Figure pct00031
8
화합물 1
Figure pct00032
1
및 염기와 반응시키는 단계; 및
b) 단계 a)의 생성물을 Boc2O와 반응시켜 화합물 18을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 나트륨 터트-부톡시드이다.
본 개시는 화합물 17을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 화합물 16을
Figure pct00033
16
산화제와 반응시켜 화합물 17을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 산화제는 CrO3/피리딘이다.
본 개시는 화합물 16을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 15를
Figure pct00034
15
H2 및 전이 금속 촉매와 반응시켜 화합물 16을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 전이-금속 촉매제는 탄소 부착 팔라듐이다.
본 개시는 화합물 15를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 14를
Figure pct00035
14
환원제와 반응시켜 화합물 15을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 Zn이다.
본 개시는 화합물 14를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은:
a) 화합물 13을
Figure pct00036
13
염화설포닐 및 염기와 반응시키는 단계; 및
b) 단계 a)의 생성물을 요오드화물 공급원과 반응시켜 화합물 14를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염화설포닐은 염화메탄설포닐이다.
일부 구현예에서, 요오드화물 공급원은 요오드화 나트륨이다.
본 개시는 화합물 13을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 12를
Figure pct00037
12
환원제와 반응시켜 화합물 13을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 LiAlD4이다.
본 개시는 화합물 12를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 11을
Figure pct00038
11
디알킬말로네이트 및 염기와 반응시켜 화합물 12를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 디알킬말로네이트는 디이소프로필 프로판디오에이트이다.
일부 구현예에서, 염기는 수소화나트륨이다.
본 개시는 화합물 11을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 10을
Figure pct00039
10
화합물 11로 변환하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 화합물 10을 화합물 11로 변환하는 것은 CBr4 및 PPh3으로 수행된다.
본 개시는 화합물 Ib를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 화합물 22를
Figure pct00040
22
염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 Ib를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 DIEA이다.
일부 구현예에서, 결합제는 HATU이다.
본 개시는 화합물 22를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 19를 화합물 21
Figure pct00041
21
및 환원제와 반응시켜 화합물 22를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 NaBD3CN이다.
본 개시는 화합물 21을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 2를 염기 및 중수소 공급원과 반응시켜 화합물 21을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 탄산칼륨이다.
일부 구현예에서, 중수소 공급원은 D2O이다.
본 개시는 화합물 Ic를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 화합물 23을
Figure pct00042
23
염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 Ic를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 DIEA이다.
일부 구현예에서, 결합제는 HATU이다.
본 개시는 화합물 23을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 19를 화합물 2 및 환원제와 반응시켜 화합물 23을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 NaBD3CN이다.
본 개시는 화합물 Id를 제조하는 방법을 제공하며
Figure pct00043
1d,
상기 방법은 화합물 35를
Figure pct00044
35
염기 및 결합제와 반응시켜 화합물 Id를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 DIEA이다.
일부 구현예에서, 결합제는 COMU이다.
본 개시는 화합물 35를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 34를
Figure pct00045
34
화합물 3·HCl
Figure pct00046
3·HCl
및 염기와 반응시켜 화합물 35를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 나트륨 터트-부톡시드이다.
본 개시는 화합물 34를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 33을
Figure pct00047
33
염기와 반응시켜 화합물 34를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 수산화나트륨이다.
본 개시는 화합물 33을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 32를
Figure pct00048
32
메틸 3-클로로설포닐벤조에이트 및 염기와 반응시켜 화합물 33을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 리튬 터트-암옥사이드이다.
본 개시는 화합물 32를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 31을
Figure pct00049
31
산과 반응시켜 화합물 32를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 산은 HCl이다.
본 개시는 화합물 31을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 5를
Figure pct00050
5
화합물 30
Figure pct00051
30
및 전이 금속 촉매 및 염기와 반응시켜 화합물 31을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 탄산세슘이다.
일부 구현예에서, 전이-금속 촉매는 Pd(dppf)Cl2이다.
본 개시는 화합물 30을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은:
a) 화합물 29를
Figure pct00052
29
아릴 마그네슘 요오드화물 유도체로 변환하는 단계;
b) 단계 a)의 생성물을 트리알킬 보레이트와 반응시키는 단계; 및
c) 단계 b)의 생성물을 산과 반응시켜 화합물 30을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 단계 a)는 Mg 및 I2로 수행된다.
일부 구현예에서, 트리알킬 보레이트는 트리메틸 보레이트이다.
일부 구현예에서, 산은 HCl이다.
본 개시는 화합물 29를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 28을
Figure pct00053
28
환원제와 반응시켜 화합물 29를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 LiAlD4이다.
본 개시는 화합물 28을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 27을
Figure pct00054
27
화합물 28로 변환하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 화합물 27을 화합물 28로 변환하는 것은 CBr4 및 PPh3으로 수행된다.
본 개시는 화합물 27을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 26을
Figure pct00055
26
환원제와 반응시켜 화합물 27을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 환원제는 LiAlD4이다.
본 개시는 화합물 26을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 25를
Figure pct00056
25
염기 및 알킬화제와 반응시켜 화합물 26을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 염기는 탄산칼륨이다.
일부 구현예에서, 알킬화제는 요오드메탄이다.
본 개시는 화합물 25를 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 24를
Figure pct00057
24
산화제와 반응시켜 화합물 25를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 산화제는 과망간산칼륨이다.
본 개시는 화합물 3 HCl을 제조하는 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은 화합물 3을 HCl과 반응시켜 화합물 3 HCl을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시의 예시적인 구현예는 다음을 포함한다:
1. 화합물 I
Figure pct00058
(I),
화합물 I의 중수소화 유도체, 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 화합물.
2. 구현예 1에 있어서, 화합물은 화합물 I인, 화합물.
3. 구현예 1에 있어서, 화합물 I의 중수소화 유도체는
화합물 Ia:
Figure pct00059
(Ia),
화합물 Ib:
Figure pct00060
(Ib),
화합물 Ic:
Figure pct00061
(Ic),
화합물 Id:
Figure pct00062
(Id),
및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택되는, 화합물.
4. 구현예 1 또는 2에 있어서, 화합물은 칼륨 염인, 화합물.
5. 구현예 1 또는 2에 있어서, 화합물은 나트륨 염인, 화합물.
6. 구현예 1 또는 2에 있어서, 화합물은 칼슘 염인, 화합물.
7. CFTR-매개 장애를 치료하는 방법으로서, 구현예 1 내지 6 중 어느 하나의 화합물의 유효량을 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 구현예 7에 있어서, CFTR-매개 장애는 CF인, 방법.
9. 구현예 7에 있어서, 화합물은 화합물 I 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염인, 방법.
10. 구현예 7 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 다음으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 투여하는 단계를 추가로 포함하는 방법:
화합물 II:
Figure pct00063
(II),
화합물 III:
Figure pct00064
(III),
화합물 III-d:
Figure pct00065
(III-d), 및
화합물 IV:
Figure pct00066
(IV),
및 화합물 II, III, III-d 및 IV의 약학적으로 허용 가능한 염.
11. 구현예 10에 있어서, 화합물 I 및 화합물 III 또는 화합물 III-d를 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 구현예 10에 있어서, 화합물 I, 화합물 II, 및 화합물 III 또는 화합물 III-d를 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 화합물 I을 제조하는 방법으로서, 화합물 8을
Figure pct00067
8
화합물 3과 반응시켜
Figure pct00068
3
화합물 I을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
14. 화합물 I을 제조하는 방법으로서,
a) 화합물 8을 화합물 3과 반응시키고, 후속하여 HCl로 처리하여 화합물 9를 생성하는 단계
Figure pct00069
9;
및
b) 화합물 9를 화합물 I로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 구현예 13 또는 14에 있어서, 화합물 8은 다음에 의해 제조되는, 방법:
a) 화합물 7을
Figure pct00070
7
메틸 3-클로로설포닐벤조에이트 및 제1 염기와 반응시키는 단계;
b) 제2 염기로 처리하는 단계; 및
c) 반응 혼합물을 HCl로 처리하여 화합물 8을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
16. 구현예 15에 있어서, 화합물 7은 화합물 7·HCl을
Figure pct00071
7·HCl
화합물 7로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
17. 구현예 16에 있어서, 화합물 7 HCl은 화합물 6을
Figure pct00072
6
화합물 7·HCl로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
18. 구현예 17에 있어서, 화합물 6은 화합물 5를
Figure pct00073
5
2,6-디메틸페닐보론산과 반응시켜 화합물 6을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
19. 구현예 18에 있어서, 화합물 5는 화합물 4를
Figure pct00074
4
화합물 5로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
20. 구현예 13 또는 14에 있어서, 화합물 3은
Figure pct00075
3
화합물 1을
Figure pct00076
1
화합물 2와 반응시켜
Figure pct00077
2
화합물 3을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
21. 화합물 Ia을 제조하는 방법으로서, 화합물 20을
Figure pct00078
20
화합물 Ia로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
22. 구현예 21에 있어서, 화합물 20은 화합물 19를
Figure pct00079
19
및 화합물 17을 반응시켜
Figure pct00080
17
화합물 20을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
23. 구현예 22에 있어서, 화합물 19는 화합물 18을
Figure pct00081
18
화합물 19로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
24. 구현예 23에 있어서, 화합물 18은:
a) 화합물 8을 화합물 1과 반응시키는 단계
Figure pct00082
1
b) 단계 a)의 생성물을 화합물 18로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
25. 구현예 22에 있어서, 화합물 17는 화합물 16을
Figure pct00083
16
화합물 17로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
26. 구현예 25에 있어서, 화합물 16은 화합물 15를
Figure pct00084
15
화합물 16으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
27. 구현예 26에 있어서, 화합물 15는 화합물 14를
Figure pct00085
14
화합물 15로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
28. 구현예 27에 있어서, 화합물 14는 화합물 13을
Figure pct00086
13
화합물 14로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
29. 구현예 28에 있어서, 화합물 13은 화합물 12를
Figure pct00087
12
화합물 13으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
30. 구현예 29에 있어서, 화합물 12는 화합물 11을
Figure pct00088
11
디이소프로필 프로판디오에이트와 반응시켜 화합물 12를 형성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
31. 구현예 30에 있어서, 화합물 11은 화합물 10을
Figure pct00089
10
화합물 11로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
32. 화합물 Ib를 제조하는 방법으로서, 화합물 22를
Figure pct00090
22
화합물 Ib로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
33. 구현예 32에 있어서, 화합물 22는 화합물 19를 화합물 21과 반응시켜
Figure pct00091
21
화합물 22를 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
34. 구현예 33에 있어서, 화합물 21은 화합물 2를 화합물 21로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
35. 화합물 Ic를 제조하는 방법으로서, 화합물 23을
Figure pct00092
23
화합물 Ic로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
36. 구현예 35에 있어서, 화합물 23은 화합물 19를 화합물 2와 반응시켜 화합물 23을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
37. 화합물 Id를 제조하는 방법으로서,
Figure pct00093
1d,
화합물 35를
Figure pct00094
35
화합물 Id로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
38. 구현예 37에 있어서, 화합물 35는 화합물 34를
Figure pct00095
34
화합물 3·HCl과 반응시켜
Figure pct00096
3·HCl
화합물 35를 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
39. 구현예 38에 있어서, 화합물 34는 화합물 33을
Figure pct00097
33
화합물 34로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
40. 구현예 39에 있어서, 화합물 33은 화합물 32를
Figure pct00098
32
메틸 3-클로로설포닐벤조에이트와 반응시켜 화합물 33을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
41. 구현예 40에 있어서, 화합물 32는 화합물 31을
Figure pct00099
31
화합물 32로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
42. 구현예 41에 있어서, 화합물 31은 화합물 5를
Figure pct00100
5
화합물 30과 반응시켜
Figure pct00101
30
화합물 31을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
43. 구현예 42에 있어서, 화합물 30은 화합물 29를
Figure pct00102
29
화합물 30으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
44. 구현예 43에 있어서, 화합물 29는 화합물 28을
Figure pct00103
28
화합물 29로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
45. 구현예 44에 있어서, 화합물 28은 화합물 27을
Figure pct00104
27
화합물 28로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
46. 구현예 45에 있어서, 화합물 27은 화합물 26을
Figure pct00105
26
화합물 27로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
47. 구현예 46에 있어서, 화합물 26은 화합물 25를
Figure pct00106
25
화합물 26으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
48. 구현예 47에 있어서, 화합물 25는 화합물 24를
Figure pct00107
24
화합물 25로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
49. 구현예 38에 있어서, 화합물 3 HCl은 화합물 3을 HCl로 처리하여 화합물 3 HCl을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
실시예
약어
Boc 무수물 ((Boc)2O): 디-터트-부틸 디카보네이트
DCM: 디클로로메탄
DIEA (DIPEA): N,N-디이소프로필에틸아민
DMAP: 4-디메틸아미노피리딘
DMF: N,N-디메틸포름아미드
DMSO: 디메틸 설폭시드
HATU: 1-[비스(디메틸아미노)메틸렌]-1H-1,2,3-트리아졸로[4,5-b]피리디늄 3-산화 헥사플루오로포스페이트
COMU: (1-시아노-2-에톡시-2-옥소에틸리덴아미노옥시)디메틸아미노-모폴리노-카베늄 헥사플루오로포스페이트
MeOH: 메탄올
THF: 테트라하이드로푸란
EtOAc: 아세트산에틸
Pd(dppf)Cl2: [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)
MeTHF: 2-메틸테트라하이드로푸란
일반 UPLC/HPLC 분석 방법
LC 방법 A: Waters(pn: 186002350)에 의해 제조된 Acquity UPLC BEH C18 컬럼(50 Х 2.1 mm, 1.7 μm 입자)을 사용하는 분석적 역상 UPLC, 및 3.0분에 걸쳐 1에서 99%까지의 이중 구배로 영동하는 이동상 B. 이동상 A = H2O (0.05% CF3CO2H). 이동상 B = CH3CN (0.035 % CF3CO2H). 유속 = 1.2 mL/분, 주입 부피 = 1.5 μL, 및 컬럼 온도 = 60℃
LC 방법 B: Merck Millipore Chromolith SpeedROD C18 컬럼(50 x 4.6 mm) 및 6분에 걸쳐 5에서 100%까지의 이중 구배로 영동하는 이동상 B. 이동상 A = 물 (0.1% CF3CO2H). 이동상 B = 아세토니트릴 (0.1% CF3CO2H).
LC 방법 C: Merck Millipore Chromolith SpeedROD C18 컬럼(50 x 4.6 mm) 및 12분에 걸쳐 5에서 100%까지의 이중 구배로 영동하는 이동상 B. 이동상 A = 물 (0.1% CF3CO2H). 이동상 B = 아세토니트릴 (0.1% CF3CO2H).
실시예 1: (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 I)의 합성
(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올 (3)의 합성
Figure pct00108
디클로로메탄(DCE)(1.5 L) 중 스피로 [2.3]헥산-5-온 (100 g, 1.040 mol) 및 (2R)-2-아미노-4-메틸-펜탄-1-올 (123.5 g, 1.054 mol)의 혼합물을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 혼합물에 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드(228 g, 1.076 mol)를 나누어 첨가하였다. 혼합물을 주변 온도에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 pH가 약 1이 될 때까지 HCl(1.1 L의 2 M, 2.200 mol)로 희석하였다. 수성상을 분리하고, 유기상을 HCl(600 mL의 2 M, 1.200 mol)로 추출하였다. 유기상을 분리하고, 수성층을 NaOH(550 g의 50% w/w, 6.875 mol)로 염기화하여 약 pH 12의 용액을 수득하였다. 혼합물을 EtOAc(1 L)로 2회 추출하고, 합쳐진 유기상을 염수(150 mL)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시켜 (2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올을 맑은 오일로서 수득하였다(160.7 g, 78%). 추가 정제 없이 사용하였다. ESI-MS m/z 계산된 값 197.17796, 확인된 값 198.2 (M+1)+; 유지 시간: 0.54분 (LC 방법 A).
터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-(4,6-디클로로-피리미딘-2-일)카바메이트 (5)의 합성
Figure pct00109
DCM(2.1 L) 중 4,6-디클로로피리미딘-2-아민(300 g, 1.829 mol)의 용액에 (Boc)2O(838 g, 3.840 mol)에 이어서 DMAP(5.6 g, 45.84 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 주변 온도에서 6시간 동안 교반하였다. 추가의 DMAP(5.6 g, 45.84 mmol)를 첨가하고, 반응물을 주변 온도에서 24시간 동안 계속 교반하였다. 혼합물을 물(2.1 L)로 희석하고 유기상을 분리하였다. 유기상을 물(2.1 L) 및 염수(2.1 L)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 셀라이트로 여과하고, 진공에서 농축시켜 슬러리 중에 실트(silt)가 있는 연한 오렌지색 오일을 수득하였다. 혼합물을 약 500 mL의 헵탄으로 희석하고, M 필터를 사용해 여과하였다. 침전물(출발 물질)을 250 mL의 헵탄으로 세척하였다. 여액을 진공에서 농축시켜 탁한 오렌지색 오일을 수득하고, 이를 이전 실험에서의 고형분과 함께 시딩하고, 방치하여 결정화하여 터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-(4,6-디클로로피리미딘-2-일)카바메이트를 밝은 오렌지색 딱딱한 고형분으로서 수득하였다(645 g, 97%). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.07 (s, 1H), 1.44 (s, 18H). ESI-MS m/z 계산된 값 363.07526, 확인된 값 364.1 (M+1)+; 유지 시간: 2.12분 (LC 방법 A).
터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-[4-클로로-6-(2,6-디메틸-페닐)피리미딘-2-일]카바메이트 (6)의 합성
Figure pct00110
모든 용매를 사용 전에 탈기하였다. 터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-(4,6-디클로로피리미딘-2-일)카바메이트 (88 g, 241.6 mmol)의 슬러리에, DME(704 mL) 중 (2,6-디메틸페닐)보론산(대략 36.24 g, 241.6 mmol) 및 Cs2CO3(대략 196.8 g, 604.0 mmol) 및 물(176 mL)을 첨가하였다. Pd(dppf)Cl2(대략 8.839 g, 12.08 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 N2 하에 80℃에서 1시간 동안 격렬하게 교반(환류)하였다(남은 출발 물질이 없음). 반응물을 주변 온도로 냉각시키고, 물(704 mL)로 희석시켰다. 수성상을 분리하고 EtOAc(704 mL)로 추출하였다. 유기상을 염수(700 mL)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시켰다. 미정제 생성물을 1500 g 실리카 겔 컬럼(용리제: 0~30% EtOAc/헥산)을 이용해 크로마토그래피로 정제하였다. 생성물 분획(15% EtOAc로 용리함)을 합치고, 진공에서 농축시켜 터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]카바메이트를 투명한 오일로서 수득하고(81.3 g, 78%), 이를 방치하여 결정화하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.88 (s, 1H), 7.30 (dd, J = 8.2, 7.0 Hz, 1H), 7.21 - 7.16 (m, 2H), 2.03 (s, 6H), 1.38 (s, 18H). ESI-MS m/z 계산된 값 433.17682, 확인된 값 434.1 (M+1)+; 유지 시간: 2.32분 (LC 방법 A).
4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민 (염산염) (7·HCl)의 합성
Figure pct00111
터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐) 피리미딘-2-일]카바메이트(514.8 g, 915.9 mmol)를 디클로로메탄(4 L)에 용해시켰다. p-디옥산(1 L, 4 mol) 중 염화수소를 첨가하고, 혼합물을 주변 온도에서 밤새 교반하였다. 생성된 침전물을 진공 여과로 수집하고, 진공에서 건조시켜 4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민 염산염(213.5 g, 64%)을 백색 고형분으로서 수득하였다(213.5 g, 82%). 1H NMR (250 MHz, DMSO-d6)　δ 7.45-6.91 (m, 3H), 6.73 (s, 1H), 2.08 (s, 6H). ESI-MS m/z 계산된 값 233.072, 확인된 값 234.1 (M+1)+; 유지 시간: 2.1분 (LC 방법 C).
4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민 (7)의 합성
Figure pct00112
4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민 (염산염)(166 g, 614.5 mmol) 및 4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민 (염산염)(30 g, 111.0 mmol)을 DCM(2.5 L)에 현탁시키고, NaOH(725 mL의 1 M, 725.0 mmol)로 처리하고, 주변 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 분별 깔때기 내로 옮기고 밤새 방치하였다. DCM 상을 분리하고, 불용성 물질이 포함된 수성상을 DCM(2 x 500 ml)으로 2회 더 추출하였다. 합쳐진 갈색 DCM 상을 황산마그네슘 및 숯과 함께 1시간 동안 교반하고, 여과하고, 황색 용액을 약 500 mL의 부피까지 농축시켰다. 용액을 헵탄(750 mL)으로 희석하고, 60℃에서 감압 하에 DCM을 제거하여, 크림색 현탁액을 수득하였다. 이를 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 여과하고, 차가운 헵탄으로 세척하고, 건조시켜 4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민(157 g, 91%)을 크림색 고형분으로서 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.28 - 7.14 (m, 3H), 7.10 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.63 (s, 1H), 2.06 (s, 6H). ESI-MS m/z 계산된 값 233.07198, 확인된 값 234.0 (M+1)+; 유지 시간: 1.45분 (LC 방법 A).
3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (8)의 합성
Figure pct00113
4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-아민(235 g, 985.5 mmol)을 MeTHF(2.3 L)에 용해시키고, 질소 하에 얼음조에서 교반하면서 냉각시켰다. 차가운 용액에 메틸 3-클로로셀포닐벤조에이트(347 g, 1.479 mol)를 한 번에 첨가하고(약간의 흡열 반응이 나타날 수 있음), 차가운 담황색 용액에 (헵탄 중) 2-메틸-부탄-2-올 (리튬염)(875 mL의 3.1 M, 2.712 mol)을 1.25시간에 걸쳐 적가하였다(내부 온도가 0℃에서 10℃로 변하는 발열 반응). 얼음조를 제거하고, 녹색을 띤 용액을 주변 온도에서 4시간 동안 교반하였다. 녹색을 띤 용액에 차가운 HCl(2 L의 1.5 M, 3.000 mol)을 첨가하고, 상을 분리하고, 유기상을 물(1 L)로 1회 세척하고, 염수(500 mL)로 1회 세척하였다. 수성상을 MeTHF(350 mL)로 한 번 다시 추출하고 유기상을 합쳤다. 메틸 3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조에이트로 이루어진 황색의 MeTHF 용액(ESI-MS m/z 계산된 값 431.07065, 확인된 값432.0 (M+1)+; 유지 시간: 1.81분)을 NaOH(2.3 L의 2 M, 4.600 mol)로 처리하고, 주변 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 상을 분리하고, NaOH 상을 MeTHF(2 x 500 mL)로 2회 세척하고, 합쳐진 유기상을 2M NaOH(1 x 250 mL)로 1회 추출하였다.
합쳐진 NaOH 상을 합치고, 얼음조에서 교반하고, 내부 온도를 10℃내지 20℃로 유지하면서 HCl(416 mL의 36% w/w, 4.929 mol)을 첨가하여 서서히 산성화시켰다. 첨가가 끝나면(pH 약 5~6), 고체 구연산을 첨가하여 최종 pH를 2~3으로 조정하였다. 형성된 황색 점착성 현탁액을 주변 온도에서 밤새 교반하여 크림색의 맑은 현탁액을 수득하였다. 여과에 의해 고형분을 수집하고, 다량의 물로 세척하고, 3시간 동안 물을 빨아들였다. 45~50℃에서 감압 하에 질소를 누출시키면서 120시간 동안 고형분을 건조시켰다. 3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(395 g, 96%)을 황백색 고형분으로서 단리하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 13.44 (s, 1H), 12.46 (s, 1H), 8.48 - 8.39 (m, 1H), 8.25 - 8.15 (m, 1H), 8.15 - 8.08 (m, 1H), 7.68 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.31 (s, 1H), 7.28 - 7.18 (m, 1H), 7.10 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 1.84 (s, 6H). ESI-MS m/z 계산된 값 417.055, 확인된 값 418.0 (M+1)+; 유지 시간: 1.56분. (LC 방법 A).
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]-노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 I)의 합성
Figure pct00114
(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올(1.42 g, 7.197 mmol), 3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(3.077 g, 7.209 mmol), 및 나트륨 터트-부톡시드(2.731 g, 28.42 mmol)를 THF(25 mL) 중에서 합치고, 주변 온도에서 1시간 동얀 교반하였다(약간의 발열). 1시간 후, 반응 혼합물을 DMF(50 mL) 중 HATU(5.436 g, 14.30 mmol)의 교반 용액에 적가하였다. 반응물을 주변 온도에서 16시간 동안 추가로 교반하였다. 반응물을 증발시켜 오일로 만들었다. 생성된 오일을 아세트산에틸(100 mL)과 1M HCl 용액(100 mL) 사이에서 분리시켰다. 유기물을 분리하고, 추가로 1M HCl(100 mL)에 이어서 염수(100 mL)로 세척하였다. 유기물을 황산나트륨으로 건조시키고 증발시켰다.
미정제 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(용리제: 헥산 중 0~80% 아세트산 에틸)로 정제하여 비정질 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18), 15-헥사엔-2,2,13-트리온을 수득하였다(1.73 g, 42%). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 13.07 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.96 - 7.85 (m, 1H), 7.77 - 7.60 (m, 2H), 7.30 - 7.20 (m, 1H), 7.12 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.38 (s, 1H), 5.12 (dd, J = 10.6, 4.2 Hz, 1H), 4.40 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 4.23 (p, J = 8.5 Hz, 1H), 3.78 - 3.66 (m, 1H), 3.31 - 3.22 (m, 2H), 2.23 - 1.83 (m, 8H), 1.72 - 1.60 (m, 1H), 1.30 (s, 1H), 1.20 - 1.10 (m, 1H), 0.73 (d, J = 6.7 Hz, 3H), 0.56 - 0.41 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.3 Hz, 3H). ESI-MS m/z 계산된 값 560.2457, 확인된 값 561.4 (M+1)+; 유지 시간: 2.01분 (LC 방법 A).
화합물 I의 대체 합성
3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노) 펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염) (9)의 합성
Figure pct00115
반응물 온도를 40℃ 미만으로 유지하면서, MeTHF(700 mL) 중 (2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올 (52.26 g, 264.9 mmol) 및 3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (103 g, 242.8 mmol)의 용액에 나트륨 터트-부톡시드(93.4 g, 971.9 mmol)를 나누어 첨가하였다. 첨가물이 발열성이어서, 얼음-수조를 사용해 반응 온도를 조절하고, 염기의 첨가 속도를 조절하였다. 반응물을 주변 온도에서 2시간 동안 교반하였다. HCl(1.2 L의 1 M, 1.200 mol)을 서서히 첨가하여 반응물을 퀀칭시키고 5분 동안 교반하였다. 혼합물을 MeTHF를 사용해 분별 깔때기로 옮겼다. 수성상을 분리하고 MeTHF(250 mL)로 추출하였다. 유기상을 염수(500 mL)로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시켰다. 연황색 고형분을 EtOAc(200 mL)로 슬러리화시키고 1시간 동안 교반하였다. M 프릿을 사용해 고형분을 수집하고, 10 mL의 EtOAc로 3회 세척하였다. 황백색 고형분을 공기 건조시키고, 진공에서 20시간 동안 건조시켜 3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 수득하였다(120 g, 76%). ESI-MS m/z 계산된 값 578.2563, 확인된 값 579.2 (M+1)+; 유지 시간: 1.02분. (LC 방법 A).
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 I)의 합성
Figure pct00116
3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(4.41 g, 7.169 mmol) 및 HATU(2.80 g, 7.364 mmol)를 DMF(100 mL) 중에서 합치고, 트리에틸아민(3.0 mL, 21.52 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 주변 온도에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 교반된 물(150 mL)과 HCl(35 mL의 1 M, 35.00 mmol)의 교반 용액에 부었다. 혼합물을 20분 동안 교반하고, 생성된 백색 고형분을 여과에 의해 수집하였다. 고형분을 아세트산에틸(100 mL)에 용해시키고 1M HCl(100 mL), 염수(100 mL)로 세척한 다음, 황산나트륨으로 건조시키고, 증발시켰다. 미정제 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피(용리제: 헥산 중 0~70% 아세트산 에틸)로 정제하여 비정질 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온을 수득하였다(2.94 g, 73%). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 13.07 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.91 (broad s, 1H), 7.68 (broad s, 2H), 7.25 (t, J = 7.9 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 6.38 (s, 1H), 5.12 (dd, J = 10.7, 4.2 Hz, 1H), 4.40 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 4.23 (p, J = 8.5 Hz, 1H), 3.79 - 3.65 (m, 1H), 3.31 - 3.22 (m, 2H), 2.21 - 1.84 (m, 8H), 1.72 - 1.61 (m, 1H), 1.36 - 1.23 (m, 1H), 1.21 - 1.10 (m, 1H), 0.73 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.55 - 0.41 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.2 Hz, 3H). ESI-MS m/z 계산된 값 560.2457, 확인된 값 561.5 (M+1)+; 유지 시간: 2.02분 (LC 방법 A).
화합물 I의 염을 다음의 실시예에 따라 제조하였다.
실시예 2: 화합물 Ic의 칼륨 염의 합성
Figure pct00117
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온(2 g, 3.448 mmol)을 메탄올(20 mL)에 용해시키고, 교반하면서 (메탄올 중) KOH(6.896 mL의 0.5 M, 3.448 mmol)로 처리하였다. 투명한 용액을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 증발시켜 유리를 수득하고, 하우스 진공 하에 50~55℃에서 질소를 누출하면서 16시간 동안 건조시켜 비정질 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]-노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (칼륨 이온)을 황백색 고형분으로서 수득하였다(2.033 g, 98%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.40 (s, 1H), 7.82 - 7.74 (m, 1H), 7.53 - 7.46 (m, 2H), 7.12 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 5.78 (s, 1H), 5.09 (dd, J = 10.5, 4.3 Hz, 1H), 4.17 (p, J = 8.6 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 11.0 Hz, 1H), 3.88 (dq, J = 11.1, 7.3, 5.5 Hz, 1H), 3.28 (dt, J = 14.5, 9.3 Hz, 2H), 2.07 (dt, J = 24.5, 9.2 Hz, 2H), 1.96 (s, 6H), 1.58 (ddd, J = 14.0, 10.9, 2.8 Hz, 1H), 1.29 (ddt, J = 13.3, 6.9, 2.8 Hz, 1H), 1.17 (ddd, J = 13.7, 10.6, 2.9 Hz, 1H), 0.71 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.52 (dd, J = 8.3, 5.6 Hz, 2H), 0.50 - 0.40 (m, 2H), 0.21 (d, J = 6.4 Hz, 3H).
실시예 3: 화합물 I의 나트륨 염의 합성
Figure pct00118
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온(2 g, 3.448 mmol)을 물(25 mL)에 현탁시키고, 교반하면서 NaOH(3.448 mL의 1 M, 3.448 mmol)로 서서히 처리하였다. 현탁액을 주변 온도에서 1.25시간 동안 교반하여 뿌연 용액을 수득하였다. 뿌연 용액을 주사기 필터(0.2 μm)를 이용해 투명하게 여과하고, 투명한 무색 여액을 2일 동안 동결 건조시켜 비정질 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥산-2,2,13-트리온 (나트륨 염)을 무색의 성긴 고형분으로서 수득하였다(2 g, 99%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.40 (s, 1H), 7.78 (ddd, J = 5.6, 3.5, 1.6 Hz, 1H), 7.52 - 7.45 (m, 2H), 7.12 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.02 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 5.77 (s, 1H), 5.09 (dd, J = 10.5, 4.3 Hz, 1H), 4.16 (p, J = 8.5 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 10.9 Hz, 1H), 3.89 (dq, J = 11.3, 7.5, 5.6 Hz, 1H), 3.28 (dt, J = 14.5, 9.3 Hz, 2H), 2.07 (dt, J = 24.7, 9.3 Hz, 2H), 1.96 (s, 6H), 1.58 (td, J = 11.3, 10.8, 5.7 Hz, 1H), 1.28 (ddd, J = 9.6, 6.5, 3.0 Hz, 1H), 1.17 (ddd, J = 13.6, 10.5, 2.8 Hz, 1H), 0.71 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.52 (dd, J = 8.3, 5.6 Hz, 2H), 0.50 - 0.41 (m, 2H), 0.21 (d, J = 6.4 Hz, 3H).
실시예 4: 화합물 I의 칼슘 염의 합성
Figure pct00119
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (나트륨 염)(500 mg, 0.8566 mmol)을 물(5 mL) 중에서 10분 동안 교반하여 투명한 용액을 수득하였다. 물(0.5 mL) 중 CaCl2(46.8 mg, 0.4217 mmol)의 용액을 첨가하여 젤라틴성 고형분을 침전시켜 반고형분의 덩어리를 수득하였다. 물(5 mL)을 한 번 더 첨가하고, 현탁액을 주변 온도에서 23시간 동안 교반하였다. 여과에 의해 고형분을 수집하고, 다량의 물로 세척하고(약 3 x 5~10 mL), 진공 하에 55~60℃에서 질소를 흘리면서 14시간 동안 건조시켜 비정질 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로-[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (칼슘 염 (0.5))을 회백색 고형분으로서 수득하였다(423 mg, 85%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.40 (s, 1H), 7.78 (td, J = 4.4, 1.6 Hz, 1H), 7.50 (d, J = 4.7 Hz, 2H), 7.13 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 5.81 (s, 1H), 5.09 (dd, J = 10.5, 4.3 Hz, 1H), 4.17 (p, J = 8.6 Hz, 1H), 4.08 (t, J = 11.0 Hz, 1H), 3.87 (dq, J = 11.1, 7.3, 5.4 Hz, 1H), 3.28 (dt, J = 14.2, 9.3 Hz, 2H), 2.07 (dt, J = 24.3, 9.1 Hz, 2H), 1.99 - 1.95 (m, 6H), 1.59 (ddd, J = 14.0, 10.8, 2.8 Hz, 1H), 1.28 (tt, J = 6.4, 3.0 Hz, 1H), 1.17 (ddd, J = 13.6, 10.4, 2.8 Hz, 1H), 0.71 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.55 - 0.40 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.4 Hz, 3H).
ESI-MS m/z 계산된 값 560.2457, 확인된 값 561.0 (M+1)+; 유지 시간: 2.1분 (LC 방법 A).
실시예 5: (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-[(1,1,2,2-테트라듀테로)스피로[2.3]헥산-5-일]-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 Ia)의 합성
[2-브로모-1-(브로모메틸)에톡시]메틸벤젠 (11)의 합성
Figure pct00120
아르곤 분위기 하에 0℃에서 무수 CH2Cl2(350 mL) 중 2-벤질옥시프로판-1,3-디올(24.3 g, 129.36 mmol)의 용액에 Ph3P(72.177 g, 272.43 mmol)에 이어서 CBr4(91.258 g, 272.43 mmol)를 첨가하였다(한꺼번에 첨가하면 많은 가스가 발생함). 반응물을 0℃에서 2.5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 물(150 mL) 및 디클로로메탄(600 mL)을 첨가하였다. 유기층을 분리하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켰다. 그런 다음, 헥산(500 mL) 중 10% 에테르를 첨가하고, 초음파 처리하고, 여과하였다. 고형분 케이크를 헥산(300 mL) 중 10% 에테르로 세척하였다. 고형분을 버리고, 합쳐진 여액을 감압 하에 농축시켜 미정제 생성물을 수득하였다. 미정제 생성물을 플래시 크로마토그래피(CH2Cl2에 로딩함)(330g SiO2, 헥산 중 0 내지 4% 에테르로 용리함)로 정제하여 [2-브로모-1-(브로모메틸)에톡시]메틸벤젠을 무색 액체로서 수득하였다(23.39 g, 59%).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 7.49 - 7.30 (m, 5H), 4.70 (s, 2H), 3.83 (p, J = 5.2 Hz, 1H), 3.60 (d, J = 5.2 Hz, 4H). ESI-MS m/z 계산된 값 305.92548, MS는 관찰되지 않음. 유지 시간: 5.47분 (LC 방법 C).
디이소프로필 3-벤질옥시시클로부탄-1,1-디카복실레이트 (12)의 합성
Figure pct00121
NaH(6.42 g, 160.52 mmol, 60% 오일 현탁액)를 아르곤 하에 건조 DMF(280 mL)에 현탁시켰다. 무수 DMF(20 mL) 중 디이소프로필 프로판디오에이트(26.49 g, 26.731 mL, 139.33 mmol)를 온도를 약 20℃로 유지하면서 적가하였다. 가스 발생의 멈추면, 무수 DMF(20 mL) 중 [2-브로모-1-(브로모메틸)에톡시]-메틸벤젠(21.334 g, 69.264 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃에서 26시간 동안 교반한 후, 주변 온도로 냉각시키고, NH4Cl(500 mL)의 포화 수용액에 부어 유화액 형성을 방지하였다. 용액을 헥산(3 x 500 mL)으로 추출하고, 물(300 mL), 염수(300 mL)로 세척하고, 무수 Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켜 헥산을 제거하였다. 수득된 미정제 생성물을 플래쉬 크로마토그래피(헥산에 로딩함)(330 g SiO2, 헥산 중 0 내지 15% 에테르로 용리함)로 정제하여 디이소프로필 3-벤질옥시시클로부탄-1,1-디카복실레이트를 무색 액체로서 수득하였다(26.84 g, 90%). 참고: 생성물은 22%의 디이소프로필 프로판디오에이트를 함유하였다. 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ 7.58 - 7.14 (m, 5H), 5.22 - 4.90 (m, 2H), 4.43 (s, 2H), 4.15 (p, J = 7.2 Hz, 1H), 2.89 - 2.68 (m, 2H), 2.63 - 2.40 (m, 2H), 1.43 - 0.99 (m, 12H). ESI-MS m/z 계산된 값 334.178, 확인된 값 335.3 (M+1)+; 유지 시간: 5.94분 (LC 방법 C).
[3-벤질옥시-1-[디듀테리오(하이드록시)메틸]시클로부틸]-디듀테리오-메탄올 (13)의 합성
Figure pct00122
0℃에서 무수 THF(250 mL) 중 디이소프로필 3-벤질옥시시클로부탄-1,1-디카복실레이트(26.84 g, 62.604 mmol)의 용액에 리튬 테트라듀테리오알루마누이드(lithium tetradeuterioalumanuide)(6.11 g, 145.55 mmol)를 나누어 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 반응물을 주변 온도에서 2일 동안 교반한 후 0℃로 다시 냉각시켰다. 물(6.2 mL)을 적가하고, 이어서 15% 수산화나트륨 수용액(6.2 mL)과 물(18.6 mL)을 적가하였다. 생성된 용액을 주변 온도에서 30분 동안 교반한 후 셀라이트를 통해 여과하고 THF로 세척하였다. 여액을 감압 하에 농축시켰다.
수득된 잔류물을 아세트산에틸(450 mL)에 용해시키고, 물(100 mL x 3) 및 염수(100 mL)로 세척하였다. 유기층을 분리하고, 수성층을 에테르(3 x 150 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켜 미정제 백색 고형분을 수득하였다. 미정제 생성물을 플래쉬 크로마토그래피(CH2Cl2에 로딩함)(330 g SiO2, 헥산 중 0 내지 50% 아세톤으로 용리함)로 정제하여 [3-벤질옥시-1-[디듀테리오(하이드록시)메틸]시클로부틸]-디듀테리오-메탄올을 백색 고형분으로서 수득하였다(9.95 g, 68%). 1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 7.40 - 7.32 (m, 4H), 7.32 - 7.28 (m, 1H), 4.42 (s, 2H), 4.17 - 3.99 (m, 1H), 2.48 - 2.05 (m, 4H), 1.87 - 1.79 (m, 2H). ESI-MS m/z 계산된 값 226.1507, 확인된 값 227.4 (M+1)+ , 유지 시간 2.94분 (LC 방법 C).
[3,3-비스[디듀테리오(요오드)메틸]시클로부톡시]-메틸벤젠 (14)의 합성
Figure pct00123
무수 CH2Cl2(420 mL) 중 [3-벤질옥시-1-[디듀테리오(하이드록시)메틸]-시클로부틸]-디듀테리오-메탄올(9.95 g, 43.967 mmol)의 용액에 Et3N(17.860 g, 24.6 mL, 176.50 mmol)을 첨가한 다음, 0℃로 냉각시켰다. 염화 메탄설포닐(14.652 g, 9.9 mL, 127.91 mmol)을 적가하고, 생성된 용액을 이 온도에서 2시간 동안 교반한 후, 포화 중탄산나트륨 용액(200 mL)으로 퀀칭시켰다. 디클로로메탄(400 mL)을 첨가하고; 유기층을 분리하고, 염수(150 mL)로 세척하고, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켰다. 수득된 잔류물을 고진공 하에 방치하여 비스-메실레이트 중간체를 담황색 액체로서 수득하였다. 비스-메실레이트를 무수 아세톤(300 mL)에 용해시키고, NaI(49.08 g, 327.43 mmol)를 첨가하였다. 반응 용액을 50℃에서 5일 동안 가열하였다. 반응 용액을 여과하고 아세톤으로 세척하였다.
여액을 감압 하에 농축시켰다. 수득된 잔류물에 에테르(800 mL) 및 10% 아황산나트륨 용액(250 mL x 2)을 첨가하였다. 유기 용액을 분리하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켰다. 미정제 생성물을 플래쉬 크로마토그래피(CH2Cl2에 로딩함)(330 g SiO2, 헥산 중 0 내지 5% 에테르로 용리함)로 정제하여 [3,3-비스[디듀테리오(요오드)메틸]시클로부톡시]메틸벤젠(15.813 g, 81%)을 담황색 오일로서 수득하였다. 1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 7.42 - 7.28 (m, 5H), 4.42 (s, 2H), 3.93 (tt, J = 7.2, 6.1 Hz, 1H), 2.40 - 2.23 (m, 2H), 2.07 - 1.92 (m, 2H).
ESI-MS m/z 계산된 값 445.9542, 확인된 값 464.3 (M+18)+; 유지 시간: 6.53분 (LC 방법 C).
5-벤질옥시-1,1,2,2-테트라듀테리오-스피로[2.3]헥산 (15)의 합성
Figure pct00124
에탄올(70 mL)과 물(30 mL)의 혼합물 중 [3,3-비스[디듀테리오(요오드)메틸]시클로부톡시]-메틸벤젠(15.81 g, 35.441 mmol)의 용액에 Zn(9.96 g, 152.32 mmol)을 첨가하였다. 생성된 용액을 2시간 동안 환류시켰다. 반응 용액을 주변 온도로 냉각시킨 다음, 디클로로메탄(400 mL)과 물(100 mL)로 희석시켰다. 유기층을 분리하고, 염수로 세척하고, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 농축시켰다. 미정제 생성물을 플래쉬 크로마토그래피(CH2Cl2에 로딩함)(220 g SiO2, 헥산 중 0 내지 4% 에테르로 용리함)로 정제하여 5-벤질옥시-1,1,2,2-테트라듀테리오-스피로[2.3]헥산(6.77 g, 94%)을 무색 오일로서 수득하였다. 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ 7.60 - 7.09 (m, 5H), 4.45 (s, 2H), 4.30 (p, J = 6.9 Hz, 1H), 2.41 - 2.22 (m, 2H), 2.22 - 1.99 (m, 2H). ESI-MS m/z 계산된 값 192.14522, MS는 관찰되지 않음. 유지 시간: 5.62분 (LC 방법 C).
1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-올의 (16)의 합성
Figure pct00125
아세트산 메틸(35 mL) 중 5-벤질옥시-1,1,2,2-테트라듀테리오-스피로[2.3]헥산(6.58 g, 34.219 mmol)의 용액에 5% Pd/C(1.01g, 9.4907 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 수소 분위기 하에 20시간 동안 교반하였다. 추가로 5% Pd/C(0.51g, 4.7923 mmol)를 반응 혼합물에 첨가하고, 이를 수소 대기 하에 20시간 동안 추가로 교반하였다. 촉매를 여과하여 제거하고 디에틸 에테르(30 ml)로 헹구었다. 용매를 대기압에서 서서히 증류하였다. 잔류물을 진공(Bp20 = 72℃) 하에 증류시켜 1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-올을 투명한 액체로서 수득하였다(3.18 g, 91%).
1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ 4.53 (q, J = 6.5 Hz, 1H), 2.28 - 2.19 (m, 4H), 1.72 (d, J = 5.7 Hz, 1H).
1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온의 (17)의 합성
Figure pct00126
피리딘(95 mL) 중 CrO3(9.95 g, 99.506 mmol)을 첨가하여 CrO3/피리딘 복합체를 수득하였다. 이 용액에 피리딘(35 mL) 중 1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-올(3.16 g, 30.929 mmol)의 용액을 적가하였다. 반응 반응물을 주변 온도에서 21시간 동안 교반하였다. 냉각 후, 물(50 mL)을 첨가하고, 디에틸 에테르(200 mL x 3)로 추출하였다. 수성상이 pH=4에 도달할 때까지 2N 수성 HCl로 유기상을 세척한 다음, 포화 수성 NaHCO3(200 mL) 및 물(200 mL)로 세척하였다. 황산나트륨으로 건조시킨 후, 대기압에서 증류에 의해 용매를 서서히 제거하였다. 잔류물을 증류하여(Bp14 = 40~43℃) 1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온을 수득하였다(2.36 g, 71%). 1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 3.16 (s, 4H).
3-[[4-[(2R)-2-(터트-부톡시카보닐아미노)-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (18)의 합성
Figure pct00127
질소 하에 주변 온도에서, 무수 THF(200 mL) 중 (2R)-2-아미노-4-메틸-펜탄-1-올(12.419 g, 105.97 mmol)의 교반 용액에 나트륨 터트-부톡시드(15.276 g, 158.95 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 10분 동안 교반하고, 3-[[4-클로로-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(22.14 g, 52.983 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃로 예열된 수조에 두고 20분 동안 교반하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 디-터트-부틸 디카보네이트(69.381 g, 317.90 mmol)를 첨가하고 반응 혼합물을 3시간 동안 교반하였다. 포화 수성 염화 암모늄(150 mL)으로 반응물을 퀀칭시켰다. 휘발성 물질을 진공 하에 제거하고, 10% 구연산 용액으로 수성층을 pH 약 3까지 산성화시켰다. 생성물을 아세트산에틸(3 x 200 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(80 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 약 250 mL의 잔존 부피로 농축시켰다. 생성물을 과량의 헥산(750 mL) 내로 침전시키고, 진공 여과에 의해 수집하였다. 수득된 백색 고형분을 헥산(0.15% 아세트산 완충액) 중 0~40% 아세톤(0.15% 아세트산 완충액)의 구배를 사용하여 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 3-[4-[(2R)-2-(터트-부톡시카보닐아미노)-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(20.73 g, 61%)을 백색 고형분으로서 수득하였다. ESI-MS m/z 계산된 값 598.2461, 확인된 값 599.4 (M+1)+; 유지 시간: 5.85분 (LC 방법 C).
3-[[4-[(2R)-2-아미노-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산 염)(19)의 합성
Figure pct00128
주변 온도에서 DCM(200 mL) 중 3-[[4-[(2R)-2-(터트-부톡시카보닐아미노)-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(20.73 g, 34.624 mmol)의 용액에 HCl(1,4-디옥산 중 87 mL의 4 M 용액, 346.24 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 휘발성 물질을 진공 하에 제거하고, 수득된 고형분을 디에틸 에테르(150 mL)와 함께 분쇄하였다. 휘발성 물질을 제거한 후, 생성물을 진공 하에 건조시켜 3-[[4-[(2R)-2-아미노-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 백색 고형분으로서 수득하였다(19.68 g, 100%).
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 8.56 - 8.27 (m, 4H), 8.14 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 7.70 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.34 - 7.18 (m, 1H), 7.17 - 7.02 (m, 2H), 6.31 (s, 1H), 4.42 - 4.23 (m, 1H), 4.23 - 4.06 (m, 1H), 3.5-3.4 (m, 1H, 물과 중첩됨), 2.01 (s, 6H), 1.82 - 1.31 (m, 3H), 1.02 - 0.78 (m, 6H). ESI-MS m/z 계산된 값 498.1937, 확인된 값 499.3 (M+1)+; 유지 시간: 1.63분 (LC 방법 B).
3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]-벤조산 (염산염)(20)의 합성
Figure pct00129
4 mL 바이알에 3-[[4-[(2R)-2-아미노-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(100 mg, 0.1869 mmol), 1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온(53 mg, 0.5292 mmol), 무수 DCM(0.30 mL), 및 나트륨 아세톡시보로하이드라이드 (나트륨 염)(133 mg, 0.6275 mmol)을 넣었다. 바이알을 질소로 잠시 퍼징하고, 혼합물을 1.5시간 동안 주변 온도에서 교반하였는데, 이때 LCMS는 87%의 변환을 나타냈다. 더 많은 보로하이드라이드(90 mg)를 첨가하고, 혼합물을 30분 동안 추가로 교반하였다. 약간의 메탄올을 첨가하고, 혼합물을 농축시키고, DMSO에 용해시켰다(최종 부피 총 3 mL). 혼합물을, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 순수한 분획을 수집하고, 용매를 증발시켜 3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 백색 고형분으로서 수득하였다(93 mg, 80%). 생성물(94.5% 순수, 5.5%의 M+3 = 585.51 불순물을 함유함)을 아무런 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다. ESI-MS m/z 계산된 값 582.2814, 확인된 값 583.46 (M+1)+; 유지 시간: 1.27분 (LC 방법 A).
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-[(1,1,2,2-테트라듀테로)스피로[2.3]헥산-5-일]-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 Ia)의 합성
Figure pct00130
20 mL 플라스크에 HATU(157 mg, 0.4129 mmol), 무수 DMF(6 mL), 및 DIEA(0.15 mL, 0.8612 mmol)를 질소 하에 넣었다. 무수 DMF(4 mL) 중 3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(1,1,2,2-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(93 mg, 0.1502 mmol)의 용액을 4분의 시간에 걸쳐 주사기를 통해 적가하였다. 혼합물을 주변 온도에서 17시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축시키고 DMSO(2 mL)로 희석시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 증발을 통해 잔류물을 수득하고, 이를 DCM/헥산에서 분쇄하였다. 용매를 증발시켜 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-(2-메틸프로필)-12-[(1,1,2,2-테트라듀테로)스피로[2.3]헥산-5-일]-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온을 황백색 고형분으로서 수득하였다(48 mg, 54%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 13.01 (broad s, 1H), 8.41 (s, 1H), 7.92 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.78 - 7.60 (m, 2H), 7.26 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.38 (s, 1H), 5.13 (dd, J = 10.7, 4.2 Hz, 1H), 4.39 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 4.23 (p, J = 8.5 Hz, 1H), 3.73 (t, J = 11.6Hz, 1H), 3.30 - 3.20 (m, 2H), 2.31 - 1.77 (m, 8H), 1.67 (t, J = 13.9, Hz, 1H), 1.32 - 1.24 (m, 1H), 1.16 (ddd, J = 13.7, 10.4, 2.7 Hz, 1H), 0.73 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.22 (d, J = 6.3 Hz, 3H). ESI-MS m/z 계산된 값 564.2708, 확인된 값 565.46 (M+1)+; 유지 시간: 2.05분 (LC 방법 A).
중수소 함량은 Sciex 삼중 사중극자 기기를 사용하는 액체 크로마토그래피 질량 분석에 의해 결정하였다. 약 0.1 mg/mL의 샘플을 MeOH에 용해시켰다. 10 μL의 샘플을 1 mL의 MeOH에서 희석하였다. 1 μL의 샘플을 기기에 주입하였다. 컬럼: Phenomenex Synergy Fusion RP 4 μm, 80A 50x2 mm. 유속: 0.5 mL/분 구배: 3.5분에 40%B 내지 95%B 이동상 A: 물 중 0.1% 포름산. B: 아세토니트릴. 선택된 이온 모니터링 방법을 사용하였다. 질량 분광계는 ESI 공급원을 이용해 양이온화 모드로 작동시켰다. 모니터링된 각 이온의 백분율은 다음과 같았다: D4: 98.52%, D3: 1.45%, D2:0.00%, D1:0.02%; D0:0.02%.
실시예 6: 화합물 Ia의 칼륨 염의 합성
Figure pct00131
화합물 Ia를 메탄올에 용해시키고, 교반하면서 KOH(메탄올 중 0.5 M)로 서서히 처리한다. 용액을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 증발시키고, 하우스 진공 하에 50~55℃에서 질소를 흘리면서 16시간 동안 건조시켜 화합물 Ia(칼륨 이온)를 수득한다.
실시예 7: 화합물 Ia의 나트륨 염의 합성
Figure pct00132
화합물 Ia를 물에 현탁시키고, 교반하면서 NaOH(1 M)로 서서히 처리한다. 현탁액을 주변 온도에서 1.25시간 동안 교반한다. 용액을 주사기 필터(0.2 μm)로 여과하고 투명하게 하고, 투명한 여액을 2일 동안 동결 건조시켜 화합물 Ia(나트륨 염)를 수득한다.
실시예 8: 화합물 Ia의 칼슘 염의 합성
Figure pct00133
화합물 Ia(나트륨 염)를 물에서 10분 동안 교반한다. 물 중의 CaCl2 용액을 첨가한다. 물을 한 번 더 첨가하고, 현탁액을 주변 온도에서 23시간 동안 교반한다. 고형분을 여과에 의해 수집하고, 다량의 물로 세척하고, 진공 하에 55~60℃에서 질소를 흘리면서 14시간 동안 건조시켜 화합물 Ia(칼슘 염(0.5))를 수득한다.
실시예 9: (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-12-(4,4,5,6,6-펜타듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온 (화합물 Ib)의 합성
4,4,6,6-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온 (21)의 합성
Figure pct00134
트리글림(24 mL) 및 D2O(8 mL) 중 스피로[2.3]헥산-5-온2.17 g, 22.574 mmol) 및 탄산칼륨(8 g, 57.885 mmol)의 혼합물을 70℃에서 24시간 동안 교반하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 반응물을 에테르(5 x 16 mL)로 추출하였다. 합쳐진 에테르 층을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하였다. 여액을 대기압 하에 농축시켜 디에틸 에테르를 제거한 다음, 감압(50~60 mBar, 50 내지 60℃) 하에 증류시켜 4,4,6,6-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온을 투명한 액체로서 수득하였다(1.07 g, 13%).
제2 반응을 수행하였다. 트리글림(21 mL) 및 D2O(7 mL) 중 스피로[2.3]헥산-5-온(2 g, 20.806 mmol) 및 탄산칼륨(7.0 g, 50.649 mmol)의 혼합물을 70℃에서 24시간 동안 교반하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 용액을 디에틸 에테르(5 x 14 mL)로 추출하였다. 합쳐진 에테르 층을 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 대기압 하에 에테르를 제거하였다. 잔류물을 진공(50~60 mbar, 50~60℃) 하에 증류시켜 4,4,6,6,-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온을 투명한 액체로서 수득하였다(1.222 g, 37%). 미정제 생성물의 두 배치 모두를 합치고 또 다른 중수소 교환 반응을 수행하였다.
트리글림(6 mL) 중 미정제 4,4,6,6-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온(2.29 g, 8.4601 mmol)의 용액에 D2O(3 mL) 중 탄산칼륨(2.9231 g, 21.150 mmol)의 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 24시간 동안 교반하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 반응물을 디에틸 에테르(3 x 10 mL)로 추출하였다. 합쳐진 에테르 층을 무수 황산나트륨으로 건조시키고 대기압 하에 농축시켰다. 잔류물에 포화 아황산수소나트륨 용액(20 mL)을 첨가하고, 이를 1시간 동안 교반하였다. 수성층을 디에틸 에테르(3 x 20 mL)로 추출하였다. 유기층을 버렸다. 수성층을 10% NaOH(용액)로 염기화한 다음, 디에틸 에테르(3 x 20 mL)로 추출하였다. 1 기압 하에 증류하여 에테르를 제거하여, 트리글림 및 디에틸 에테르 중 4,4,6,6-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온의 9.01% 용액을 수득하였다(2.55 g, 27%). 이 트리글림 용액을 아무런 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.
1H NMR (250 MHz, 클로로포름-d) δ 0.77 (d, J = 0.3 Hz, 4H).
3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(4,4,5,6,6-펜타듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(22)의 합성
Figure pct00135
질소 하에, 4 mL 바이알에 3-[[4-[(2R)-2-아미노-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(43 mg, 0.08037 mmol), 4,4,6,6-테트라듀테리오스피로[2.3]헥산-5-온(157 mg of 9 %w/w, 0.1411 mmol)(트리글림 용액 중 9% 순수 물질), 및 시아노(트리듀테리오)보라누이드 (나트륨 염)(19 mg, 0.2885 mmol)를 채웠다. 바이알을 질소로 퍼징하고, 캡핑하고, 생성된 현탁액을 주변 온도에서 1시간 15분 동안 격렬하게 교반하였다. 중수소화 메탄올-d4(1 mL, 24.68 mmol)를 첨가하여 반응을 퀀칭시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 순수한 분획을 수집하고, Genevac으로 용매를 증발시켜 3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(4,4,5,6,6,-펜타듀테리오-스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 수득하였다(24 mg, 48%). ESI-MS m/z 계산된 값 583.28766, 확인된 값 584.45 (M+1)+; 유지 시간: 1.26분. d4 생성물의 유의한 존재도 볼 수 있음(M+H = 583) (LC 방법 A).
(11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-12-(4,4,5,6,6-펜타듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온 (화합물 Ib)의 합성
Figure pct00136
질소 하에, 100 mL 플라스크에 3-[[4-(2,6-디메틸페닐)-6-[(2R)-4-메틸-2-[(4,4,5,6,6-펜타듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(24 mg, 0.03870 mmol), HATU(53 mg, 0.1394 mmol), 무수 DMF(2.5 mL), 및 DIEA(40 μL, 0.2296 mmol)를 넣었다. 혼합물을 주변 온도에서 2.5일 동안 교반하였다. 혼합물을 농축시키고 DMSO(2 mL)로 희석시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. Genevac으로 증발시켜 (11R)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-12-(4,4,5,6,6-펜타듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온을을 백색 고형분으로서 수득하였다(4.2 mg, 19%).
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 13.41 - 11.69 (broad m, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.91 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.77 - 7.60 (m, 2H), 7.25 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.38 (s, 1H), 5.12 (dd, J = 10.8, 4.2 Hz, 1H), 4.39 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 3.72 (td, J = 11.4, 6.0 Hz, 1H), 2.25 - 1.85 (m, 6H), 1.66 (ddd, J = 14.0, 10.6, 2.8 Hz, 1H), 1.39 - 1.25 (m, 1H), 1.15 (ddd, J = 13.8, 10.5, 2.8 Hz, 1H), 0.72 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.54 - 0.36 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.3 Hz, 3H). ESI-MS m/z 계산된 값 565.2771, 확인된 값 566.43 (M+1)+; 유지 시간: 2.04분. (LC 방법 A).
중수소 함량은 Sciex 삼중 사중극자 기기를 사용하는 액체 크로마토그래피 질량 분석에 의해 결정하였다. 약 0.1 mg/mL의 샘플을 MeOH에 용해시켰다. 10 μL의 샘플을 1 mL의 MeOH에서 희석하였다. 1 μL의 샘플을 기기에 주입하였다. 컬럼: Phenomenex Synergy Fusion RP 4 μm, 80A 50x2 mm. 유속: 0.5 mL/분 구배: 3.5분에 40%B 내지 95%B 이동상 A: 물 중 0.1% 포름산. B: 아세토니트릴. 선택된 이온 모니터링 방법을 사용하였다. 질량 분광계는 ESI 공급원을 이용해 양이온화 모드로 작동시켰다. 모니터링된 각 이온의 백분율은 다음과 같았다: D5: 58.66%, D4: 34.01%, D3: 6.81%, D2:0.47%, D1:0.03%; D0:0.02%.
실시예 10: 화합물 Ib의 칼륨 염의 합성
Figure pct00137
화합물 Ib를 메탄올에 용해시키고, 교반하면서 KOH(메탄올 중 0.5 M)로 서서히 처리한다. 용액을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 증발시키고, 하우스 진공 하에 50~55℃에서 질소를 흘리면서 16시간 동안 건조시켜 화합물 Ib(칼륨 이온)를 수득한다.
실시예 11: 화합물 Ib의 나트륨 염의 합성
Figure pct00138
화합물 Ib를 물에 현탁시키고, 교반하면서 NaOH(1 M)로 서서히 처리한다. 현탁액을 주변 온도에서 1.25시간 동안 교반한다. 용액을 주사기 필터(0.2 μm)로 여과하고 투명하게 하고, 투명한 여액을 2일 동안 동결 건조시켜 화합물 Ib(나트륨 염)를 수득한다.
실시예 12: 화합물 Ib의 칼슘 염의 합성
Figure pct00139
화합물 Ib(나트륨 염)를 물에서 10분 동안 교반한다. 물 중의 CaCl2 용액을 첨가한다. 물을 한 번 더 첨가하고, 현탁액을 주변 온도에서 23시간 동안 교반한다. 고형분을 여과에 의해 수집하고, 다량의 물로 세척하고, 진공 하에 55~60℃에서 질소를 흘리면서 14시간 동안 건조시켜 화합물 Ib(칼슘 염(0.5))를 수득한다.
실시예 13: (11R)-12-(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온 (화합물 Ic)의 합성
3-[[4-[(2R)-2-[(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(23)의 합성
Figure pct00140
4 mL 바이알에 3-[[4-[(2R)-2-아미노-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(99 mg, 0.1850 mmol), 스피로[2.3]헥산-5-온(50 mg, 0.5201 mmol), 무수 DCM(0.30 mL), 및 나트륨 시아노보로듀테라이드(36 mg, 0.5466 mmol)를 넣었다. 바이알을 질소로 잠시 퍼징하고, 혼합물(처음에는 탁한 현탁액임)을 2시간 동안 주변 온도에서 격렬하게 교반하였는데, 이때 LCMS는 50%의 변환을 나타냈다. 중수소화 메탄올-d4(1 mL, 24.62 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 농축시키고, DMSO(최종 부피 총 3 mL)에 용해시켰다. 혼합물을, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 순수한 분획을 수집하고, 용매를 증발시켜 3-[[4-[(2R)-2-[(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)-피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 백색 고형분으로서 수득하였다(28 mg, 25%). ESI-MS m/z 계산된 값 579.2626, 확인된 값 580.42 (M+1)+; 유지 시간: 1.42분 (LC 방법 A).
(11R)-12-(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온 (화합물 Ic)의 합성
Figure pct00141
질소 하에, 20 mL 플라스크에 HATU(48 mg, 0.1262 mmol), 무수 DMF(2 mL), 및 DIEA(45 μL, 0.2584 mmol)를 넣었다. 무수 DMF(1 mL) 중 3-[[4-[(2R)-2-[(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)아미노]-4-메틸-펜톡시]-6-(2,6-디메틸페닐)피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(28 mg, 0.04544 mmol)의 용액을 주사기를 통해 적가하고, 혼합물을 주변 온도에서 14시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축시키고 DMSO(2 mL)로 희석시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 증발을 통해 잔류물을 수득하고, 이를 DCM/헥산에서 분쇄하였다. 용매를 증발시켜 (11R)-12-(5-듀테리오스피로[2.3]헥산-5-일)-6-(2,6-디메틸페닐)-11-이소부틸-2,2-디옥소-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(18),4,6,8(19),14,16-헥사엔-13-온을 백색 고형분으로서 수득하였다(11 mg, 42%). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 12.52 (broad m, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.90 (br s, 1H), 7.67 (br s, 2H), 7.24 (t, J = 7.9 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.37 (br s, 1H), 5.11 (dd, J = 10.8, 4.2 Hz, 1H), 4.39 (t, J = 11.0 Hz, 1H), 3.74 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 3.27 (dd, J = 10.1, 5.0 Hz, 2H), 2.24 - 1.81 (m, 8H), 1.66 (t, J = 11.8 Hz, 1H), 1.38 - 1.23 (m, 1H), 1.23 - 1.00 (m, 1H), 0.72 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.59 - 0.37 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.2 Hz, 3H). 1H NMR은 약 95%의 D1 유사체 및 약 5%의 비중수소화 유사체를 보여준다. ESI-MS m/z 계산된 값 561.252, 확인된 값 562.48 (M+1)+; 유지 시간: 2.07분 (LC 방법 A).
실시예 14: 화합물 Ic의 칼륨 염의 합성
Figure pct00142
화합물 Ic를 메탄올에 용해시키고, 교반하면서 KOH(메탄올 중 0.5 M)로 서서히 처리한다. 용액을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 증발시키고, 하우스 진공 하에 50~55℃에서 질소를 흘리면서 16시간 동안 건조시켜 화합물 Ic(칼륨 이온)를 수득한다.
실시예 15: 화합물 Ic의 나트륨 염의 합성
Figure pct00143
화합물 Ic를 물에 현탁시키고, 교반하면서 NaOH(1 M)로 서서히 처리한다. 현탁액을 주변 온도에서 1.25시간 동안 교반한다. 용액을 주사기 필터(0.2 μm)로 여과하고 투명하게 하고, 투명한 여액을 2일 동안 동결 건조시켜 화합물 Ic(나트륨 염)를 수득한다.
실시예 16: 화합물 Ic의 칼슘 염의 합성
Figure pct00144
화합물 Ic(나트륨 염)를 물에서 10분 동안 교반한다. 물 중의 CaCl2 용액을 첨가한다. 물을 한 번 더 첨가하고, 현탁액을 주변 온도에서 23시간 동안 교반한다. 고형분을 여과에 의해 수집하고, 다량의 물로 세척하고, 진공 하에 55~60℃에서 질소를 흘리면서 14시간 동안 건조시켜 화합물 Ic(칼슘 염(0.5))를 수득한다.
실시예 17: (11R)-6-[2,6-디(트리듀테리오)메틸페닐]-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 Id)의 합성
2-브로모벤젠-1,3-디카복시산 (25)의 합성
Figure pct00145
터트-부탄올(150 mL)과 물(150 mL)의 혼합물 중 2-브로모-1,3-디메틸-벤젠(35.25 g, 190.48 mmol)의 교반 용액에 과망간산칼륨(61 g, 385.99 mmol)을 주변 온도에서 나누어 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 85℃로 3시간 동안 가열하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 과망간산칼륨(62 g, 392.32 mmol)을 한 번 더 첨가하였다. 그런 다음, 반응물을 85℃로 16시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 고온 여과하고, 필터 케이크를 터트-부탄올과 물의 1:1 고온 혼합물(2 x 100 mL)로 세척하였다. 합쳐진 여액을 진공 하에 약 200 mL의 잔존 부피까지 농축시키고, 농축된 황산으로 pH 약 1까지 산성화시켰다. 혼합물을 0℃까지 냉각시키고 2시간 동안 방치하였다. 여과에 의해 침전된 생성물을 수집하고, 수성 여액을 아세트산 에틸(2 x 80 mL)로 추가로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(40 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켰다. 모든 생성물 분획을 합치고, 헥산(2 x 100 mL)으로 세척하고, 진공 하에 건조시켜 2-브로모벤젠-1,3-디카복시산을 백색 고형분으로서 수득하였다(24.86 g, 51%). 생성물은 아무런 추가 정제 없이 다음 단계로 진행시켰다.
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 7.71 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.53 (t, J = 7.6 Hz, 1H).
ESI-MS m/z 계산된 값 243.9371, 확인된 값 245.3 (M+1)+; 유지 시간: 1.63분 (LC 방법 C).
디메틸 2-브로모벤젠-1,3-디카복실레이트 (26)의 합성
Figure pct00146
주변 온도에서, 질소 하에 무수 DMF(250 mL) 중 2-브로모벤젠-1,3-디카복시산(25.15 g, 102.64 mmol)의 교반 용액에 무수 K2CO3(31.5 g, 227.92 mmol)에 이어서 요오드메탄(32.376 g, 14.2 mL, 228.10 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 이 온도에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 염수(750 mL)에 붓고, 생성물을 아세트산에틸(3 x 250 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(450 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켜 디메틸 2-브로모벤젠-1,3-디카복실레이트를 호박색 오일로서 수득하였다(28.45 g, 94%). 생성물은 추가 정제 없이 다음 단계로 진행시켰다. 1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 7.91 - 7.74 (m, 2H), 7.70 - 7.52 (m, 1H), 3.88 (s, 6H). ESI-MS m/z 계산된 값 271.9684, 확인된 값 273.4 (M+1)+; 유지 시간: 4.23분 (LC 방법 C).
[2-브로모-3-[디듀테리오(하이드록시)메틸]페닐]-디듀테리오-메탄올 (27)의 합성
Figure pct00147
질소 하에 0℃에서, 무수 THF(3 mL) 중 중수소화 리튬알루미늄(200 mg, 5.0044 mmol)의 교반 현탁액에 무수 THF(1 mL) 중 디메틸 2-브로모벤젠-1,3-디카복실레이트(585 mg, 2.1422 mmol)의 용액을 적가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 이 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 THF(10 mL)로 희석하고 표준 Fieser 프로토콜을 사용하여 퀀칭시켰다. 염을 여과하여 제거하고 THF(2 x 10 mL)로 세척하였다. 합쳐진 여액을 진공 하에 농축시켜 [2-브로모-3-[디듀테리오(하이드록시)메틸]페닐]-디듀테리오-메탄올을 백색 고형분으로서 수득하였다(416 mg, 79%). 생성물은 추가 정제 없이 다음 단계로 진행시켰다.
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 7.44 - 7.39 (m, 3H), 5.37 (s, 2H). ESI-MS m/z 계산된 값 220.0037, 확인된 값 203.3 (M+1-18)+; 유지 시간: 1.8분 (LC 방법 C).
2-브로모-1,3-비스[브로모(디듀테리오)메틸]벤젠 (28)의 합성
Figure pct00148
질소 하에 주변 온도에서, 무수 DCM(370 mL) 중 [2-브로모-3-[디듀테리오(하이드록시)메틸]페닐]-디듀테리오-메탄올(12.56 g, 56.811 mmol)의 교반 현탁액에 사브롬화탄소(45.3 g, 136.60 mmol)를 첨가하고, 이어서 트리페닐포스핀(35.8 g, 136.49 mmol)을 15분에 걸쳐 적가하였다. 첨가가 완료되고, 반응 혼합물이 균질 용액이 되면, 이를 이 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 진공 하에 약 100 mL의 잔존 부피까지 농축시키고 디에틸 에테르(600 mL)에 부었다. 백색 침전물을 여과하여 제거하고 디에틸 에테르(2 x 50 mL)로 세척하였다. 합쳐진 여액을 수집하고, 진공 하에 약 100 mL의 잔존 부피까지 농축시키고, 헥산(600 mL)에 부었다. 백색 침전물을 여과하여 제거하고 헥산(2 x 100 mL)으로 세척하였다. 합쳐진 여액을 수집하고 진공 하에 농축시켰다. 미정제 생성물을, 헥산 중 0~10% 아세트산 에틸의 구배를 사용하는 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 2-브로모-1,3-비스[브로모(디듀테리오)메틸]벤젠을 백색 고형분으로서 수득하였다(15.56 g, 71%).
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 7.60 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.39 (t, J = 7.5 Hz, 1H).
2-브로모-1,3-비스(트리듀테리오메틸)벤젠 (29)의 합성
Figure pct00149
질소 하에 0℃에서, 무수 THF(70 mL) 중 중수소화 리튬알루미늄(3.65 g, 91.330 mmol)의 교반 현탁액에 무수 THF(70 mL) 중 2-브로모-1,3-비스[브로모(디듀테리오)메틸]벤젠(15.5 g, 40.216 mmol)의 용액을 적가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 이 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 THF(100 mL)로 희석하고 표준 Fieser 워크업 프로토콜을 사용하여 퀀칭시켰다. 염을 여과하여 제거하고 THF(2 x 50 mL)로 세척하였다. 합쳐진 여액을 진공 하에 농축시켰다. 잔류물을 헥산(200 mL)에 다시 용해시키고, 여과하고, 진공 하에 농축시켜 2-브로모-1,3-비스(트리듀테리오메틸)벤젠을 담황색 오일로서 수득하였다(5.58 g, 68%). 생성물은 추가 정제 없이 다음 단계로 진행시켰다.
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 7.23 - 7.11 (m, 3H).
[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]보론산 (30)의 합성
Figure pct00150
질소 하에 주변 온도에서, 무수 THF(20 mL) 중 마그네슘 조작(magnesium turnings)(1.8 g, 74.059 mmol) 및 요오드(15 mg, 0.0030 mL, 0.0591 mmol)의 교반 현탁액에 무수 THF(50 mL) 중 2-브로모-1,3-비스(트리듀테리오메틸)벤젠(9.89 g, 46.578 mmol)의 용액을 서서히 첨가하였다. 반응이 시작되면 발열성이므로, 첨가 속도를 조절하여 반응 온도를 THF의 비등점 미만으로 유지시켰다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 65℃에서 1시간 동안 교반하였다. 준비된 Grignard 시약 용액을 주변 온도까지 냉각시키고, 질소 하에 -78℃로 냉각시킨 무수 THF(60 mL) 중 트리메틸 보레이트(24.232 g, 26 mL, 233.20 mmol)의 용액에 적가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 -78℃에서 3시간 동안 교반한 다음, 주변 온도로 가온시키고, 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 0℃까지 냉각시키고 HCl 수용액(95 mL의 1 M, 95.000 mmol)을 서서히 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 주변 온도까지 가온시키고, 3시간 동안 교반하였다. 물(100 mL)을 첨가하고, 휘발성 물질을 진공 하에 제거하였다. 수성층을 아세트산에틸(3 x 200 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(80 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켰다. 수득된 잔류물을 헥산(100 ml)과 함께 분쇄하였다. 침전된 생성물을 여과에 의해 수집하고, 진공 하에 건조시켜 [2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]보론산을 백색 고형분으로서 수득하였다(4.667 g, 61%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.11 (broad s, 2H), 7.06 (dd, J = 7.9, 7.1 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 7.5 Hz, 2H).
터트-부틸 N-[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]-N-터트-부톡시카보닐-카바메이트의 합성 (31)
Figure pct00151
주변 온도에서, 1,2-디메톡시에탄(30 mL)과 물(10 mL)의 혼합물 중 [2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]보론산(1.565 g, 10.031 mmol) 및 터트-부틸 N-터트-부톡시카보닐-N-(4,6-디클로로피리미딘-2-일)카바메이트(5.48 g, 15.046 mmol)의 교반 용액을 30분 동안 질소로 탈기하였다. 질소 하에, 탄산세슘(8.18 g, 25.106 mmol) 및 [1,1'-비스(디페닐포스피노)-페로센]디클로로팔라듐(II)(735 mg, 1.0045 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 80℃로 3시간 동안 가열하였다. 주변 온도로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 물(120 mL)로 희석하고, 생성물을 아세트산에틸(3 x 150 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(50 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켰다. 미정제 생성물을, 헥산 중 0~10% 디에틸 에테르의 구배를 사용하는 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 터트-부틸 N-[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]-N-터트-부톡시카보닐-카바메이트를 담황색 오일로서 수득하였다(3.6919 g, 79%). ESI-MS m/z 계산된 값 439.2145, 확인된 값 440.4 (M+1)+; 유지 시간: 7.48분 (LC 방법 C).
4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-아민 (32)의 합성
Figure pct00152
주변 온도에서, DCM(30 mL) 중 터트-부틸 N-[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]-N-터트-부톡시카보닐-카바메이트(3.66 g, 8.3188 mmol)의 교반 용액에 1,4-디옥산 중 HCl(12 mL의 4 M, 48.000 mmol)의 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 이 온도에서 20시간 동안 교반하였다. 휘발성 물질을 진공 하에 제거하고, 수득된 백색 고형분을 포화 수성 NaHCO3(150 mL)에 재현탁하고, 주변 온도에서 15분 동안 교반하였다. 생성물을 아세트산에틸(3 x 100 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(50 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켜 4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-아민을 백색 고형분으로서 수득하였다(1.842 g, 87%). ESI-MS m/z 계산된 값 239.1096, 확인된 값 240.3 (M+1)+; 유지 시간: 4.44분 (LC 방법 C).
메틸 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조에이트 (33)의 합성
Figure pct00153
질소 하에 0℃에서, 무수 THF(50 mL) 중 4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-아민(1.8 g, 7.5083 mmol) 및 메틸 3-클로로셀포닐벤조에이트(2.64 g, 11.250 mmol)의 교반 용액에 헵탄 중 리튬 터트-암옥사이드(3.2120 g, 11 mL의 40 %w/w, 13.656 mmol)의 용액을 적가하였다. 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 이 온도에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 차가운 1 M 수성 HCl(120 mL)로 퀀칭시킨 다음, 주변 온도까지 가온시키고, 휘발성 물질을 진공 하에 제거하였다. 생성물을 아세트산에틸(3 x 150 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(50 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켰다. 미정제 생성물을, 헥산 중 0~20% 아세트산 에틸의 구배를 사용하는 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 메틸 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오-메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조에이트를 백색 고형분으로서 수득하였다(2.786 g, 80%). ESI-MS m/z 계산된 값 437.1083, 확인된 값 438.3 (M+1)+; 유지 시간: 5.95분.　
최종 순도는 LC 방법 C를 사용하여 역상 HPLC에 의해 결정하였다.
3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (34)의 합성
Figure pct00154
주변 온도에서, THF(40 mL) 중 메틸 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조에이트(2.751 g, 6.2818 mmol)의 용액에 NaOH 수용액(26 mL의 1 M, 26.000 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 이 온도에서 2시간 동안 교반하였다. 물(100 mL)을 첨가하고, 휘발성 물질을 진공 하에 제거하였다. 잔존 수성층을 아세트산 에틸(1 x 100 mL)로 추출하고, 유기층은 버렸다. 수성층을 2 M HCl 용액으로 pH 약 1까지 산성화시키고, 생성물을 아세트산 에틸(3 x 100 mL)로 추출하였다. 합쳐진 유기층을 염수(50 mL)로 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 농축시켜 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오-메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조산을 백색 고형분으로서 수득하였다(1.719 g, 62%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 13.43 (s, 1H), 12.44 (s, 1H), 8.44 (t, J = 1.8 Hz, 1H), 8.18 (dt, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H), 8.13 (ddd, J = 7.9, 2.0, 1.2 Hz, 1H), 7.68 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.31 (s, 1H), 7.24 (dd, J = 8.0, 7.2 Hz, 1H), 7.10 (d, J = 7.6 Hz, 2H).
ESI-MS m/z 계산된 값 423.0927, 확인된 값 424.0 (M+1)+; 유지 시간: 2.28분 (LC 방법 B).
3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(염화수소산염)의 합성 (35)
Figure pct00155
20 mL 플라스크에, 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-클로로-피리미딘-2-일]설파모일]벤조산(157 mg, 0.3704 mmol) 및 (2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올 (염산염)(90 mg, 0.3850 mmol)을 질소 하에 무수 THF(2 mL)와 함께(현탁액) 넣었다. 나트륨 터트-부톡시드(156 mg, 1.623 mmol)를 첨가하였다(약간의 발열 및 고형분의 용해). 현탁액을 주변 온도에서 5.5시간 동안 교반하였다. 혼합물을 아세트산에틸(30 mL)과 수성 1M HCl(30 mL) 및 염수(20 mL) 사이에서 분리시켰다. 분리 후, 수성상을 EtOAc(2 x 30 mL)로 추가로 추출하였다. 합쳐진 추출물을 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시켜 미정제 물질을 수득하였다. 물질을 DMSO(4 mL)에 용해시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 증발을 통해 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오-메틸)페닐]-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)을 백색 고형분으로서 수득하였다(135 mg, 59%).
ESI-MS m/z 계산된 값 584.29395, 확인된 값 585.73 (M+1)+; 유지 시간: 1.22분 (LC 방법 A).
(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올(염화수소산염) (3·HCl)의 합성
Figure pct00156
얼음/수조에서, 디에틸 에테르(2.286 L) 중 (2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올(254 g, 1.287 mol)의 (교반기를 이용한) 교반 용액에, 내부 온도를 10℃ 내지 22℃로 유지하면서 HCl(354 mL의 4 M, 1.416 mol)(디옥산 중 4 M)을 20분에 걸쳐 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 용액을 주변 온도에서 1.5시간 동안 교반하였다. 촉매를 여과하여 제거하고 디에틸 에테르(2000 ml)로 헹구었다. 정확히 동일한 규모를 이용해 정확히 동일한 공정을 다시 반복하였다(총 508 g의 아미노 알코올 출발 물질을 사용함). 생성물을 진공 하에 35℃에서 밤새 건조시키고 562.3 g의 (2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜탄-1-올 (염산염)을 수득하였다(562.3 g, 93%). 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 9.17 - 8.84 (m, 2H), 5.38 (s, 1H), 3.99 (p, J = 7.2 Hz, 1H), 3.70 - 3.60 (m, 1H), 3.55 - 3.45 (m, 1H), 3.03 - 2.91 (m, 1H), 2.63 - 2.54 (m, 2H), 2.20 - 2.05 (m, 2H), 1.73 - 1.60 (m, 1H), 1.60 - 1.48 (m, 1H), 1.43 - 1.30 (m, 1H), 0.93 - 0.83 (m, 6H), 0.55 - 0.45 (m, 2H), 0.45 - 0.36 (m, 2H).
(11R)-6-[2,6-디(트리듀테리오)메틸페닐]-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ 6 -티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온 (화합물 Id)의 합성
Figure pct00157
질소 하에, 20 mL 플라스크에 COMU(244 mg, 0.5697 mmol), 무수 DMF(8 mL), 및 DIEA(0.22 mL, 1.263 mmol)를 넣었다. 무수 DMF(4 mL) 중 3-[[4-[2,6-비스(트리듀테리오메틸)페닐]-6-[(2R)-4-메틸-2-(스피로[2.3]헥산-5-일아미노)펜톡시]피리미딘-2-일]설파모일]벤조산 (염산염)(135 mg, 0.2173 mmol)의 용액을 3분 동안 주사기를 통해 적가하였다. 혼합물을 주변 온도에서 17시간 동안 교반하였다. 혼합물을 농축시키고 DMSO(2 mL)로 희석시켰다. 용액을 Whatman 0.45 μM PTFE 주사기 필터 디스크를 통해 미세여과하고, 물 중 아세토니트릴의 구배(15분에 걸쳐 1 내지 99%)를 사용하고 HCl을 개질제로서 사용하는 역상 분취 HPLC(C18)로 정제하였다. 증발을 통해 잔류물을 수득하고, 이를 DCM/헥산에서 분쇄하였다. 용매를 증발시켜 (11R)-6-[2,6-디(트리듀테리오)-메틸페닐]-11-(2-메틸프로필)-12-{스피로[2.3]헥산-5-일}-9-옥사-2λ6-티아-3,5,12,19-테트라아자트리시클로-[12.3.1.14,8]노나데카-1(17),4(19),5,7,14(18),15-헥사엔-2,2,13-트리온을 백색 고형분으로서 수득하였다(73.4 mg, 60%). 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 13.47 - 11.72 (broad m, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.99 - 7.81 (m, 1H), 7.82 - 7.52 (m, 2H), 7.26 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.37 (br s, 1H), 5.12 (dd, J = 10.7, 4.2 Hz, 1H), 4.39 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 4.23 (p, J = 8.5 Hz, 1H), 3.72 (t, J = 10.4 Hz, 1H), 3.30 - 3.22 (m, 2H, 물과 중첩됨), 2.09 (dt, J = 19.0, 9.4 Hz, 2H), 1.66 (t, J = 12.5 Hz, 1H), 1.38 - 1.24 (br m, 1H), 1.15 (dd, J = 14.0, 10.4 Hz, 1H), 0.72 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 0.61 - 0.35 (m, 4H), 0.21 (d, J = 6.2 Hz, 3H). ESI-MS m/z 계산된 값 566.2834, 확인된 값 567.69 (M+1)+; 유지 시간: 2.05분 (LC 방법 A).
중수소 함량은 단일 사중극자 기기를 사용하는 액체 크로마토그래피 질량 분석에 의해 결정하였다. 약 0.1 mg/mL의 샘플을 MeOH에 용해시켰다. 10 μL의 샘플을 1 mL의 MeOH에서 희석하였다. 1 μL의 샘플을 기기에 주입하였다. 컬럼: Agilent SB C18, 1.8 μm, 2.1 x 50 mm. 유속: 0.7 mL/분 구배: 2.5분 내에 40% B 내지 100% B. 이동상 A: 물 중 0.1% 트리플루오로아세트산. B: 아세토니트릴. 선택된 이온 모니터링 방법을 사용하였다. 질량 분광계는 ESI 공급원을 이용해 양이온화 모드로 작동시켰다. 모니터링된 각 이온의 백분율은 다음과 같았다: D6: 88.49%, D5: 8.14%, D4: 0.93%, D3: 0.52%, D2:1.93%, D1:0.00%; D0:0.00%.
실시예 18: 화합물 Id의 칼륨 염의 합성
Figure pct00158
화합물 Id를 메탄올에 용해시키고, 교반 하면서 KOH(메탄올 중 0.5 M)로 서서히 처리한다. 용액을 주변 온도에서 1시간 동안 교반하고, 증발시키고, 하우스 진공 하에 50~55℃에서 질소를 흘리면서 16시간 동안 건조시켜 화합물 Id(칼륨 이온)를 수득한다.
실시예 19: 화합물 Id의 나트륨 염의 합성
Figure pct00159
화합물 Id를 물에 현탁시키고, 교반 하면서 NaOH(1 M)로 서서히 처리한다. 현탁액을 주변 온도에서 1.25시간 동안 교반한다. 용액을 주사기 필터(0.2 μm)에 통해 여과하여 투명하게 하고, 투명한 여액을 2일 동안 동결 건조시켜 화합물 Id(나트륨 염)를 수득한다.
실시예 20: 화합물 Id의 칼슘 염의 합성
Figure pct00160
화합물 Id(나트륨 염)를 물에서 10분 동안 교반한다. 물 중 CaCl2 용액을 첨가한다. 물을 한 번 더 첨가하고, 현탁액을 주변 온도에서 23시간 동안 교반한다. 고형분을 여과에 의해 수집하고, 다량의 물로 세척하고, 진공 하에 55~60℃에서 질소를 흘리면서 14시간 동안 건조시켜 화합물 Id(칼슘 염(0.5))를 수득한다.
생물활성 검정
용액
염기성 배지(ADF+++)는 Advanced DMEM/Ham's F12, 2 mM 글루타맥스, 10 mM HEPES, 1 μg/ml 페니실린/스트렙토마이신으로 구성하였다.
소장 오가노이드 유지 배지(Intestinal enteroid maintenance medium, IEMM)는 ADF+++, 1x B27 보충제, 1x N2 보충제, 1.25 mM N-아세틸 시스테인, 10 mM 니코틴아미드, 50 ng/mL hEGF, 10 nM 가스트린, 1 μg/mL hR-스폰딘-1, 100 ng/mL hNoggin, TGF-b 1형 억제제 A-83-01, 100 μg/mL 프로모신(Primocin), 10 μM P38 MAPK 억제제 SB202190으로 구성하였다.
조(bath) 1 완충액은 1 mM MgCl2, 160 mM NaCl, 4.5 mM KCl, 10 mM HEPES, 10 mM 포도당, 2 mM CaCl2로 구성하였다.
염화물 무함유 완충액은 1 mM 글루콘산 마그네슘, 2 mM 글루콘산 칼슘, 4.5 mM 글루콘산 칼륨, 160 mM 글루콘산 나트륨, 10 mM HEPES, 10 mM 포도당으로 구성하였다.
조 1 염료 용액은 조 1 완충액, 0.04% 플루로닉 F127, 20 μM 메틸 옥소놀, 30 μM CaCCinh-A01, 30 μM 시카고 스카이 블루(Chicago Sky Blue)로 구성하였다.
염화물 무함유 염료 용액은 염화물 무함유 완충액, 0.04% 플루로닉 F127, 20 μM 메틸 옥소놀, 30 μM CaCCinh-A01, 30 μM 시카고 스카이 블루로 구성하였다.
염화물 무함유 염료 자극 용액은 염화물 무함유 염료 용액, 10 μM 포스콜린(forskolin), 100 μM IBMX, 및 300 nM 화합물 III으로 구성하였다.
세포 배양
인간 소장 상피 오가노이드 세포를 Hubrecht Institute for Developmental Bilogology and Stem Cell Research(Utrecht, The Netherlands)로부터 구입하고, 전술한 바와 같이 T-플라스크에서 증식시켰다[Dekkers JF, Wiegerinck CL, de Jonge HR, Bronsveld I, Janssens HM, de Winter-de Groot KM, Brandsma AM, de Jong NWM, Bijvelds MJC, Scholte BJ, Nieuwenhuis EES, van den Brink S, Clevers H, van der Ent CK, Middendorp S and M Beekman JM. A functional CFTR assay using primary cystic fibrosis intestinal organoids. Nat. Med. 2013 Jul;19(7):939-45].
장내 세포 채취 및 시딩
세포를 세포 회수 용액에서 회수하고, 4℃에서 5분 동안 650 rpm으로 원심분리하여 수집하고, TryPLE에 재현탁하고, 37℃에서 5분 동안 인큐베이션하였다. 그런 다음, 4℃에서 5분 동안 650 rpm으로 원심분리하여 세포를 수집하고, 10 μM ROCK 억제제(RI)가 포함된 IEMM에 재현탁시켰다. 세포 현탁액을 40 μm 세포 여과기에 통과시키고, 10 μM RI가 포함된 IEMM에서 1x106 세포/mL로 재현탁하였다. 검정에 앞서 세포를 5000 세포/웰로 다중-웰 플레이트에 시딩하고, 37℃, 95% 습도, 및 5% CO2에서 밤새 인큐베이션하였다.
막 전위 염료 검정
오바노이드 세포(enteroid cell)를 시험 화합물과 함께 IEMM에서 18~24시간 동안 37℃, 95% 습도, 및 5% CO2에서 인큐베이션하였다. 화합물을 인큐베이션한 후, FLIPR Tetra를 사용하여 막 전위 염료 검정을 사용하여, 10 μM 포스콜린 및 300 nM N-[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-5-하이드록시페닐]-1,4-디하이드로-4-옥소퀴놀린-3-카복스아미드의 급성 첨가 후 CFTR-매개 염화물 수송에 대한 시험 화합물의 유효성 및 효능을 직접 측정하였다. 간략하게, 세포를 조 1 완충액 중에서 5회 세척하였다. 조 1 염료 용액을 첨가하고, 세포를 주변 온도에서 25분 동안 인큐베이션하였다. 염료 인큐베이션 후, 염화물 무함유 염료 용액에서 세포를 3회 세척하였다. 염화물 무함유 염료 자극 용액을 첨가하여 염화물 수송을 개시하고, 형광 신호를 15분 동안 판독하였다. 각 조건에 대한 CFTR-매개 염화물 수송은 급성 포스콜린 및 300 nM N-[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-5-하이드록시페닐]-1,4-디하이드로-4-옥소퀴놀린-3-카복스아미드 자극에 대한 형광 반응의 AUC로부터 결정하였다. 그런 다음, 염화물 수송을 1 μM (14S)-8-[3-(2-{디스피로[2.0.2.1]헵탄-7-일}에톡시)-1H-피라졸-1-일]-12,12-디메틸-2λ6-티아-3,9,11,18,23-펜타아자테트라시클로[17.3.1.111,14.05,10]-테트라코사-1(22),5,7,9,19(23),20-헥사엔-2,2,4-트리온, 3 μM ((R)-1-(2,2-디플루오로-벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)-N-(1-(2,3-디하이드록시프로필)-6-플루오로-2-(1-하이드록시-2-메틸프로판-2-일)-1H-인돌-5-일)시클로프로판카복스아미드, 및 300 nM의 급성 N-[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-5-하이드록시페닐]-1,4-디하이드로-4-옥소퀴놀린-3-카복스아미드의 삼중 조합 양성 대조군으로 치료한 후 염화물 수송의 백분율로서 표현하였다(활성(%)). 표 3은 화합물 I 및 화합물 I의 예시적인 중수소화 유도체에 대한 CFTR 조절 활성을 제공한다.
Figure pct00161
Figure pct00162
최대 활성: +++는 >60%; ++는 30~60%; +는 <30%임. EC50: +++는 <1 μM임.
기타 구현예
전술한 논의는 본 개시의 단지 예시적인 구현예를 개시하고 기술한다. 당업자는 다음의 청구범위에서 정의된 바와 같은 본 개시의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고도 다양한 변화, 변형, 및 변경이 그 안에서 이루어질 수 있다는 것을 이러한 논의로부터 및 첨부된 청구범위로부터 쉽게 인식할 것이다.

Claims (49)

  1. 화합물 I
    Figure pct00163

    I,
    화합물 I의 중수소화 유도체, 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  2. 제1항에 있어서, 화합물은 화합물 I인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 화합물 I의 중수소화 유도체는
    화합물 Ia:
    Figure pct00164

    Ia,
    화합물 Ib:
    Figure pct00165

    Ib,
    화합물 Ic:
    Figure pct00166

    Ic,
    화합물 Id:
    Figure pct00167

    Id,
    및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택되는, 화합물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화합물은 칼륨 염인, 화합물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화합물은 나트륨 염인, 화합물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화합물은 칼슘 염인, 화합물.
  7. CFTR-매개 장애를 치료하는 방법으로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 화합물의 유효량을 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 CFTR-매개 장애는 CF인, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 화합물은 화합물 I 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염인, 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 다음으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 투여하는 단계를 추가로 포함하는, 방법:
    화합물 II:
    Figure pct00168

    II,
    화합물 III:
    Figure pct00169

    III,
    화합물 III-d:
    Figure pct00170

    III-d, 및
    화합물 IV:
    Figure pct00171

    IV,
    및 화합물 II, III, III-d 및 IV의 약학적으로 허용 가능한 염.
  11. 제10항에 있어서, 화합물 I 및 화합물 III 또는 화합물 III-d를 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서, 화합물 I, 화합물 II, 및 화합물 III 또는 화합물 III-d를 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 화합물 I을 제조하는 방법으로서, 화합물 8을
    Figure pct00172

    8
    화합물 3과 반응시켜
    Figure pct00173

    3
    화합물 I을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 화합물 I을 제조하는 방법으로서,
    a) 화합물 8을 화합물 3과 반응시키고, 후속하여 HCl로 처리하여 화합물 9를 생성하는 단계
    Figure pct00174

    9;
    및
    b) 화합물 9를 화합물 I로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 화합물 8은
    a) 화합물 7을
    Figure pct00175

    7
    메틸 3-클로로설포닐벤조에이트 및 제1 염기와 반응시키는 단계;
    b) 제2 염기로 처리하는 단계; 및
    c) 반응 혼합물을 HCl로 처리하여 화합물 8을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 화합물 7은 화합물 7·HCl을
    Figure pct00176

    7·HCl
    화합물 7로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 화합물 7·HCl은 화합물 6을
    Figure pct00177

    6
    화합물 7·HCl로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 화합물 6은 화합물 5를
    Figure pct00178

    5
    2,6-디메틸페닐보론산과 반응시켜 화합물 6을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 화합물 5는 화합물 4를
    Figure pct00179

    4
    화합물 5로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  20. 제13항 또는 제14항에 있어서, 화합물 3은
    Figure pct00180

    3
    화합물 1을
    Figure pct00181

    1
    화합물 2와 반응시켜
    Figure pct00182

    2
    화합물 3을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  21. 화합물 Ia을 제조하는 방법으로서, 화합물 20을
    Figure pct00183

    20
    화합물 Ia로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 화합물 20은 화합물 19
    Figure pct00184

    19
    및 화합물 17을
    Figure pct00185

    17
    반응시켜 화합물 20을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 화합물 19는 화합물 18을
    Figure pct00186

    18
    화합물 19로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 화합물 18은
    a) 화합물 8을 화합물 1과 반응시키는 단계
    Figure pct00187

    1
    b) 단계 a)의 생성물을 화합물 18로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  25. 제22항에 있어서, 화합물 17은 화합물 16을
    Figure pct00188

    16
    화합물 17로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 화합물 16은 화합물 15를
    Figure pct00189

    15
    화합물 16으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 화합물 15는 화합물 14를
    Figure pct00190

    14
    화합물 15로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  28. 제27항에 있어서, 화합물 14는 화합물 13을
    Figure pct00191

    13
    화합물 14로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 화합물 13은 화합물 12를
    Figure pct00192

    12
    화합물 13으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 화합물 12는 화합물 11을
    Figure pct00193

    11
    디이소프로필 프로판디오에이트와 반응시켜 화합물 12를 형성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  31. 제30항에 있어서, 화합물 11은 화합물 10을
    Figure pct00194

    10
    화합물 11로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  32. 화합물 Ib를 제조하는 방법으로서, 화합물 22를
    Figure pct00195

    22
    화합물 Ib로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  33. 제32항에 있어서, 화합물 22는 화합물 19를 화합물 21과 반응시켜
    Figure pct00196

    21
    화합물 22를 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 화합물 21은 화합물 2를 화합물 21로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  35. 화합물 Ic를 제조하는 방법으로서, 화합물 23을
    Figure pct00197

    23
    화합물 Ic로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 화합물 23은 화합물 19를 화합물 2와 반응시켜 화합물 23을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  37. 화합물 Id을 제조하는 방법으로서,
    Figure pct00198

    1d,
    화합물 35를
    Figure pct00199

    35
    화합물 Id로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  38. 제37항에 있어서, 화합물 35는 화합물 34를
    Figure pct00200

    34
    화합물 3·HCl과 반응시켜
    Figure pct00201

    3·HCl
    화합물 35를 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  39. 제38항에 있어서, 화합물 34는 화합물 33을
    Figure pct00202

    33
    화합물 34로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  40. 제39항에 있어서, 화합물 33은 화합물 32를
    Figure pct00203

    32
    메틸 3-클로로설포닐벤조에이트와 반응시켜 화합물 33을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 화합물 32는 화합물 31을
    Figure pct00204

    31
    화합물 32로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  42. 제41항에 있어서, 화합물 31은 화합물 5를
    Figure pct00205

    5
    화합물 30과 반응시켜
    Figure pct00206

    30
    화합물 31을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  43. 제42항에 있어서, 화합물 30은 화합물 29를
    Figure pct00207

    29
    화합물 30으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  44. 제43항에 있어서, 화합물 29는 화합물 28을
    Figure pct00208

    28
    화합물 29로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 화합물 28은 화합물 27을
    Figure pct00209

    27
    화합물 28로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  46. 제45항에 있어서, 화합물 27은 화합물 26을
    Figure pct00210

    26
    화합물 27로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  47. 제46항에 있어서, 화합물 26은 화합물 25를
    Figure pct00211

    25
    화합물 26으로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  48. 제47항에 있어서, 화합물 25는 화합물 24를
    Figure pct00212

    24
    화합물 25로 변환하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
  49. 제38항에 있어서, 화합물 3·HCl은 화합물 3을 HCl로 처리하여 화합물 3·HCl을 생성하는 단계에 의해 제조되는, 방법.
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