KR20220004013A

KR20220004013A - 벤조티오펜 화합물, 이의 제조 방법 및 용도

Info

Publication number: KR20220004013A
Application number: KR1020217027710A
Authority: KR
Inventors: 진밍 류; 윈 런; 치앙 티안; 홍메이 송; 통통 쉐; 징이 왕
Original assignee: 쓰촨 케룬-바이오테크 바이오파마수티컬 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2022-01-11
Also published as: US20220162199A1; JP2022530936A; EP3964504A4; CN118108716A; EP3964504A1; WO2020221038A1; CN113518776B; CN113518776A

Abstract

I
식(I)으로 표시되는 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 이를 포함하는 약학적 조성물 및 필 컨테이너(pill container), 및 이의 STING-매개 관련 질병 예방 또는 치료를 위한 약 제조에 대한 용도.

Description

벤조티오펜 화합물, 이의 제조 방법 및 용도

본 발명은 벤조티오펜 화합물, 이를 포함하는 약학적 조성물 및 키트(kit), 이의 제조 방법, 및 STING-매개 질병 치료용 약제 제조에 대한 이의 용도에 관한 것이다.

TMEM173, MPYS, MITA 또는 ERIS라고도 하는 STING (인터페론 유전자의 자극제)은 면역 반응에서 중요한 신호 분자이다. STING이 리간드(박테리아로부터 유래된 고리형 디뉴클레오티드(cyclic dinucleotide; CDN)에 의해 자극되고 활성화되면, 이는 IRF3 및 NF-κB 신호 경로를 상향 조절한다. 구체적으로, 활성화된 STING은 세포질에서 TANK-결합 키나제(TBK1)를 호출하고(recruit) TBK1에 의한 IRF3의 인산화를 매개하여 인터페론 및 기타 사이토카인을 생성한다. 인터페론은 면역 기능 조절, 백신 효과 강화, 바이러스에 대한 작용, 종양 세포의 증식 억제, 종양 세포의 세포 자살 유도 등을 포함하는 다양한 기능을 가진 활성 단백질 그룹이다(Nature, 2008, 455, 674-678; Science Signaling, 2012, 5, ra20). 또한, STING 단백질은 종양 면역, 자가면역 염증, 자가 포식 등과 같은 다양한 병리적 및 생리적 과정에도 참여한다. STING 매개 유형 I 인터페론 신호 경로는 종양 특이적 T세포 활성화 및 종양-침윤 림프구(tumor-infiltrating lymphocytes)의 침윤을 위한 중요한 단계이다. 간세포 암종(hepatocellular carcinoma), 위암(gastric cancer) 및 대장암(colorectal cancer)과 같은 많은 종양 조직에서 STING의 낮은 발현(expression)은 종양 면역 내성(tumor immune tolerance) 및/또는 면역 도피(immune escape)의 발생을 촉진한다. 많은 연구들이 STING 작용제(agonist)가 상당한 항-종양 활성을 가지고 있음을 나타낸다. 예를 들어, 마우스 모델에서, STING 작용제(ADU-S100)은 2차 접종(secondary inoculated) 및 이식된 종양의 성장을 억제할 수 있고, 종양에 대한 면역 내성을 장기간 동안 역전시킬 수 있으며, 종양의 재발을 억제할 수 있다.

현재, 공개된 STING 작용제는 주로 고리형 디뉴클레오티드 유사체 구조를 갖는 화합물이다. 예를 들어, MIW815 (ADU-S100)는 임상 1상에 진입하였다

.

또한, 연구 기관들은 비고리형 디뉴클레오티드 구조를 갖는 STING 작용제를 연속적으로 공개하였다. WO2018067423는 세포 증식(cell proliferation) 과 관련된 질병(예를 들어, 암)을 치료하는 STING 작용제로 벤조티오펜 화합물 부류(class)를 개시한다. WO2018234805, WO2018234807 및 WO2018234808는 또한 다양한 질병(암 포함)의 치료를 위해 인간 STING 단백질을 조절하거나 활성화할 수 있는 헤테로고리 화합물 부류를 개시한다.

따라서, STING 작용제는 제약 산업에서 의약품으로서 좋은 적용 가능성을 가진다. 종양에 대해 더 우수한 치료 효과를 얻고 시장 수요를 더욱 더 충족시키기 위해, 새롭고 효율적인 STING 작용제를 개발하는 것이 시급하다.

본 발명의 일 양태는 STING 신호 경로에 대해 강력한 효능 작용을 가져 종양 치료 효과가 우수한 벤조티오펜 화합물 부류를 제공한다. 본 발명의 화합물은 양호한 물리화학적 특성(예를 들어, 용해도, 물리적 및/또는 화학적 안정성) 및 양호한 안전성과 같은 다양한 우수한 특성 또한 가진다.

상기 화합물은 식 I의 화합물이다:

I

여기서,

X¹ 및 X³는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 공유 결합, -O-, -S- 및 -NR^a-로 구성된 군에서 선택되고;

X²는 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_1-6 알킬렌-X⁴ 및 C_1-6 알킬렌-X⁴-C_1-6 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되며;

X⁴는 -O-, -S-, -NR^a-, -C(O)-, -C(O)-NR^a-, -S(O)-, -S(O)₂-, -S(O)₂-NR^a-, -O-C(O)-NR^a-, -NR^a-C(O)-NR^a- 및 -NR^a-S(O)₂-NR^a-로 구성된 군에서 선택되고;

L¹은 공유 결합 및 -(C(R⁸)₂)_p-로 구성된 군에서 선택되며;

L²는 공유 결합 및 -C(O)-로 구성된 군에서 선택되고;

L³는 공유 결합 및 -(C(R⁹)₂)_q-로 구성된 군에서 선택되며;

A¹은 H, 시아노, -OR^a, -SR^a, -S(O)R^a, -S(O)₂R^a, -NR^aR^b, -C(O)-OR^a, -O-C(O)-R^a, -C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-R^a, -S(O)₂-NR^aR^b, -NR^a-S(O)₂-R^a, -O-C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-OR^a, -NR^a-C(O)-NR^aR^b, -NR^a-S(O)₂-NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R¹ 및 R⁴는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -S(O)R^a, -S(O)₂R^a, -NR^aR^b, -C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-R^a, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁵은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_1-6 할로알킬, C_1-6 알콕시, C_1-6 할로알콕시, -NR^aR^b, -CO₂R^a 및 -S(O)₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁶은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 선택적으로 하나 이상의 R^c로 치환되고;

R^c는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시는 각각 선택적으로 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알콕시 및 -SO₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁷은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, 3-10원 헤테로시클릴, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알콕시 및 -SO₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁸은 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, C_1-6 알콕시 및 -OR^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는

서로 다른 탄소 원자 상의 2개의 R⁸은 그들 사이의 탄소 원자와 함께 C_3-6 시클로알킬 또는 3-6원 헤테로시클릴을 형성하거나; 또는

동일한 탄소 원자 상의 2개의 R⁸은 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 C_3-6 시클로알킬 또는 3-6원 헤테로시클릴을 형성하고;

R⁹은 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, C_1-6 알콕시 및 -OR^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는 2개의 R⁹는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 C_3-10 시클로알킬 또는 3-10원 헤테로시클릴을 형성하거나; 또는 임의의 R⁹ 및 R⁵는 이들 사이의 원자와 함께 3-10원 헤테로시클릴을 형성하고;

R^a 및 R^b은 각각 독립적으로 H, C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬 및 C_1-6 알콕시는 각각 선택적으로 히드록시, 할로겐 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는

R^a 및 R^b는 이들이 결합되어 있는 질소 원자와 함께 3-7원 헤테로시클릴을 형성하고;

m 및 n은 각각 독립적으로 0, 1, 2 및 3로 구성된 군에서 선택되고; 및

p 및 q는 각각 독립적으로 1, 2, 및 3로 구성된 군에서 선택되고,

또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물임.

본 발명의 다른 양태는 예방적 또는 치료적 유효량의 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 및 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물을 포함하는 키트(kit)를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물의 STING 신호 경로 활성화에 대한 용도를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 STING-매개 질병의 예방 또는 치료에 대한 용도를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 STING-매개 질병의 예방 또는 치료를 위한 약제 제조에 대한 용도를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 예방적 또는 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상체에 투여하는 것을 포함하는 STING-매개 질병의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 화합물의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 화합물 1 및 6을 사용하여 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 화합물 2를 사용하여 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 화합물 3을 사용하여 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 화합물 4를 사용하여 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 화합물 8을 사용하여 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 화합물 2를 사용하여 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 화합물 4, 6, 및 8을 사용하여 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 신호 경로 단백질을 웨스턴 블롯팅한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

정의

문맥에서 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 당업자가 통상 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용되는 기술에 대한 내용은 당업자에게 명백할 수 있는 균등 기술의 기술 또는 대체에 대한 변형을 포함하여, 해당 기술 분야에서 통상 이해되는 기술을 지칭하는 것으로 의도된다. 다음 용어들은 당업자에 의해 용이하게 이해될 것으로 여겨지지만, 그럼에도 불구하고 본 발명을 보다 잘 설명하기 위해 다음의 정의가 제시된다.

본 명세서에 사용되는 용어 "포함하다(comprise; include)", "함유한다(contain)", 또는 "갖는다(have)", 또는 "관련하다(involve)" 뿐만 아니라, 기타 변형은 포괄적이거나 개방적이며, 추가 언급되지 않은 구성요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.

본 명세서에 사용되는 용어 "알킬"은 포화된 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 잔기(residue)를 지칭한다. 예를 들어, 본 명세서에 사용되는 용어 "C_1-6 알킬"은 선택적으로 하나 이상(예: 1 내지 3)의 적합한 치환기(예컨대, 할로겐)로 치환된 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실과 같은 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 용어 "알킬렌"은 선형 또는 분지형 2가 알킬을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 용어 "시클로알킬"은, 선택적으로 1개 이상(예를 들어, 1 내지 3)의 적합한 치환기로 치환되는, 포화 또는 부분적으로 불포화된, 비방향족, 모노시클릭 또는 폴리시클릭(예를 들어, 비시클릭(bicyclic) 탄화수소 고리(예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 또는 시클로노닐과 같은 모노시클릭 탄화수소 고리; 또는 스피로, 축합 또는 가교 고리 시스템(예를 들어, 비시클로[1.1.1]펜틸, 비시클로[2.2.1]헵틸, 비시클로[3.2.1]옥틸, 비시클로[5.2.0]노닐, 데카히드로나프틸 등))을 포함하는 비시클릭 탄화수소 고리)를 지칭한다. 예를 들어, 용어 “C_3-6 시클로알킬”은 선택적으로 1개 이상(예를 들어, 1 내지 3)의 적합한 치환기(예를 들어, 메틸-치환된 시클로프로필)로 치환되고, 3 내지 6개의 고리 형성 탄소 원자를 포함하는, 포화 또는 부분적으로 불포화된, 비방향족, 모노시클릭 또는 폴리시클릭(예를 들어, 비시클릭) 탄화수소 고리(예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 또는 시클로헥실)를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 용어 "알콕시"는 알킬기(상기에 정의됨)의 적당한 위치에 산소 원자를 삽입하여 얻은 기를 의미하고, 예를 들어 C_1-8 알콕시, C_1-6 알콕시, C_1-4 알콕시 또는 C_1-3 알콕시이다. C_1-6 알킬옥시의 대표적인 에는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, t-부톡시, 펜톡시, 헥실옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 알콕시기는 하나 이상(예를 들어, 1 내지 3)의 동일 또는 상이한 치환기로 선택적으로 치환될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 용어 “할로” 또는 “할로겐”은 불소, 염소, 브롬, 또는 아이오딘을 포함하는 것으로 정의된다.

본 명세서에 사용되는 용어 “할로알킬”은 하나 이상(예를 들어, 1 내지 3)의 동일하거나 상이한 할로겐 원자로 치환된 알킬을 지칭한다. 예를 들어, 용어 “C_1-6 할로알킬”은 1 내지 6개의 탄소 원자를 가지는 할로알킬을 지칭하고, 예로, -CF₃, -C₂F₅, -CHF₂, -CH₂F, -CH₂CF₃, -CH₂Cl 또는 -CH₂CH₂CF₃등을 들 수 있다.

본 명세서에 사용되는 용어 “헤테로시클릴”은, 고리 내에, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 9개의 탄소 원자 및 N, O, 및 S(O)_p로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상(예를 들어, 1, 2, 3, 또는 4)의 헤테로 원자를 가지는 포화 또는 부분적으로 불포화된 모노시클릭 또는 폴리시클릭기를 지칭하고, 예로, 3-10원 헤테로시클릴, 3-7원 헤테로시클릴, 3-6원 헤테로시클릴, 및 5-6원 헤테로시클릴을 들 수 있다. 헤테로시클릴의 대표적인 예는, 옥시라닐, 아지리디닐, 아제티디닐(azetidinyl), 옥세타닐(oxetanyl), 테트라히드로퓨라닐, 피롤리디닐, 피롤리도닐, 이미다졸리디닐, 피라졸리디닐, 테트라히드로피라닐, 피페리디닐, 모르포리닐, 디티아닐(dithianyl), 티오모르포리닐, 피페라지닐 및 트리티아닐 등을 포함하나(trithianyl), 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 용어 “아릴” 또는 “방향족 고리”는 공액 π 전자 시스템을 가지는 탄소로만 이루어진 모노시클릭 또는 축합된 폴리시클릭 방향족기를 지칭한다. 예를 들어, 용어 “C_6-10 아릴” 또는 “C_6-10 방향족 고리”는 6 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 방향족기를 지칭하고, 예를 들어 페닐(고리) 또는 나프틸(고리)이다. 상기 아릴기는 적합한 치환기(예를 들어, 할로겐, OH, CN, NO₂, 및 C₁-C₆ 알킬 등)로 하나 이상(예를 들어, 1 내지 3) 선택적으로 치환될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 “헤테로아릴” 또는 “헤테로방향족 고리”는 예를 들어, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14개의 고리 원자, 특히 1 또는 2 또는 3 또는 4 또는 5 또는 6 또는 9 또는 10개의 탄소 원자를 가지고, N, O, 및 S로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 고리 원자 시스템을 지칭하고, 각각의 경우에서 이는 벤조-축합(benzo-fused)될 수 있다. 예를 들어, 헤테로아릴 또는 헤테로방향족 고리는 티에닐(고리), 푸릴(고리), 피롤릴(고리), 옥사졸릴(고리), 티아졸릴(고리), 이미다졸릴(고리), 피라졸릴(고리), 이소옥사졸릴(고리), 이소티아졸릴(고리), 옥사디아졸릴(고리), 트리아졸릴(고리), 티아디아졸릴(고리), 및 이의 벤조 유도체; 또는 피리딜(고리), 피리다지닐(고리), 피리미디닐(고리), 피라지닐(고리), 트리아지닐(고리), 및 이의 벤조 유도체로 구성된 군에서 선택될 수 있다.

용어 "치환된"은, 단, 기존 상황에서 지정된 원자의 정상 원자가가 초과되지 않고 치환으로 안정한 화합물이 생성되는 경우에, 지정된 원자에 결합된 하나 이상 (예, 1, 2, 3 또는 4개)의 수소 원자가 지정된 기로 선택적으로 대체됨을 의미한다. 치환기 및/또는 변수의 조합은 그러한 조합이 안정한 화합물을 생성할 수 있는 경우에만 허용된다.

치환기가 "선택적으로 치환”되는 것으로 기술되는 경우, 상기 치환기는 (1) 치환되지 않거나 (2) 치환될 수 있다. 치환기의 탄소가, 치환기 목록 중 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 것으로 기술되는 경우, 탄소에 결합된 하나 이상의 수소(존재하는 범위까지)는 개별적, 및/또는 함께 독립적으로 선택되는 임의의 치환기로 대체되거나 대체되지 않을 수 있다. 치환기의 질소가, 치환기 목록 중 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 것으로 기술되는 경우, 질소에 결합된 하나 이상의 수소(존재하는 범위까지)는 각각 독립적으로 선택된 임의의 치환기로 대체되거나 대체되지 않을 수 있다.

치환기가 치환기 그룹으로부터 "독립적으로 선택되는"것으로 기술되면, 각 치환기는 서로 독립적으로 선택된다. 따라서 각각의 치환기는 다른 치환기와 동일하거나 상이할 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 “하나 이상”은 합리적인 수준의 하나 이상(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10)을 의미한다.

본 명세서에서 달리 특정되지 않는 한, 치환기의 결합 지점은 치환기의 임의의 적합한 위치일 수 있다.

치환기를 통한 결합이 고리 내 두 원자를 연결하는 결합을 교차하는 것으로 나타나는 경우, 이 때 상기 치환기는 치환 가능한 고리에서 고리 형성 원자 중 임의의 원자에 결합될 수 있다.

본 발명은, 하나 이상의 원자가 동일한 원자 번호를 갖는 원자로 대체되지만, 자연에 주로 존재하는 원자량 또는 질량수와 상이한 원자량 또는 질량수를 가지는, 약학적으로 모두 허용되는 동위원소 표지된 화합물도 포함한다. 본 발명의 화합물에 포함시키기에 적합한 동위 원소의 예로, ²H(D), ³H(T)와 같은 수소; ¹¹C, ¹³C, 및 ¹⁴C와 같은 탄소; ³⁷Cl와 같은 염소; ¹⁸F와 같은 불소; ¹²³I 및 ¹²⁵I와 같은 아이오딘; ¹³N 및 ¹⁵N와 같은 질소; ¹⁵O, ¹⁷O, 및 ¹⁸O와 같은 산소; ³²P와 같은 인; 및 ³⁵S와 같은 황의 동위 원소를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 동위원소 표지된 특정 화합물, 예를 들어 방사성 동위 원소를 포함하는 화합물은, 약물 및/또는 기질 조직 분포 연구(예: 분석)에 유용하다. 방사성 동위 원소인 삼중 수소(³H), 및 탄소-14(¹⁴C)는 통합의 용이성과 즉시 검출 수단이라는 관점에서 이러한 목적에 특히 유용하다. ¹¹C, ¹⁸F, ¹⁵O 및 ¹³N과 같은 양전자-방출 동위원소로의 치환은 기질 수용체 점유(substrate receptor occupancy)를 조사하기위한 양전자 방출 단층 촬영(PET) 연구에서 유용할 수 있다. 본 발명의 동위원소 표지된 화합물은 일반적으로 이전에 사용된 비표지 시약 대신 적절한 동위원소 표지된 시약을 사용하여 발명의 설명에 기재된 반응식 및/또는 실시예에 기재된 것과 유사한 공정에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 약학적으로 허용되는 용매화물은 동위원소 치환될 수 있는 결정화 용매, 예를 들어 D₂O, 아세톤-d₆, 또는 DMSO-d₆을 포함한다.

용어 "입체이성질체"는 하나 이상의 비대칭 중심의 존재에 의해 형성된 이성질체를 지칭한다. 하나 이상(예를 들어, 1, 2, 3 또는 4)의 비대칭 중심을 갖는 화합물은 라세미(racemic) 혼합물, 단일 거울상 이성질체, 부분 입체 이성질체 혼합물 및 개별 부분 입체 이성질체(individual diastereomers)가 형성되게 할 수 있다. 특정 단일 분자는 기하 이성질체(cis/트랜스)로 존재할 수 있다. 유사하게, 본 발명의 화합물은 빠른 평형(rapid equilibrium) 상태에서 2 이상의 구조적으로 상이한 형태의 혼합물로 존재할 수 있다(일반적으로 호변 이성질체라고 함). 호변 이성질체의 대표적인 예는 케톤-에놀 호변이성질체, 페놀-케톤 호변이성질체, 니트로소-옥심 호변이성질체, 이민-엔아민 호변이성질체 등을 포함한다. 이러한 임의의 비율(예를 들어, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 및 99%)의 모든 이성질체 및 이의 혼합물은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 단일 다형체, 또는 임의의 비율로 혼합된 하나 이상의 다 형체의 혼합물로서 본 발명의 화합물의 가능한 모든 결정형 또는 다형체를 포함한다.

본 발명의 특정 화합물은 유리 형태로, 또는 적절한 경우 약학적으로 허용되는 유도체 형태로 치료에 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 본 발명에서, 약학적으로 허용되는 유도체는 필요로 하는 환자에게 투여한 후 본 발명의 화합물 또는 이의 대사물질 또는 잔류물을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있는 약학적으로 허용되는 염, 용매화물, 대사물질 또는 전구약물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에 언급된 "본 발명의 화합물"은 또한 상기 언급한 화합물의 다양한 유도체 형태를 포괄하는 것을 의미한다.

본 발명의 화합물의 약학적으로 허용되는 염은 산 부가 염 및 염기 부가 염을 포함한다. 적절한 산 부가 염은 약학적으로 허용되는 염을 형성하는 산으로부터 형성된다. 적절한 염기 부가 염은 약학적으로 허용되는 염을 형성하는 염기로부터 형성된다. 적합한 염에 대한 검토는 Stahl 및 Wermuth 의 "Hand book of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use (Wiley-VCH, 2002)"을 참조하라. 본 발명의 화합물의 약학적으로 허용되는 염을 제조하는 방법은 당업자에게 공지되어 있다.

본 발명의 화합물은 용매화물(예를 들어, 수화물)의 형태로 존재할 수 있고, 여기서 본 발명의 화합물은 극성 용매, 특히 물, 메탄올 또는 에탄올을, 예를 들어 화합물의 결정 격자의 구조 요소로서 함유한다. 극성 용매, 특히 물은 화학량론적 또는 비-화학량론적 비율로 존재할 수 있다.

통상의 기술자에게 이해될 수 있듯이, 질소는 산화물로 산화되기 위해서 가용한 단일-쌍 전자를 필요로 하기때문에 모든 질소-함유 헤테로시클이 N-옥사이드를 형성할 수 있는 것은 아니다. 통상의 기술자는 N-옥사이드를 형성할 수 있는 질소-함유 헤테로시클을 인식할 것이다. 통상의 기술자는 또한 3차 아민이 N-옥사이드를 형성할 수 있음을 인식할 것이다. 헤테로시클 및 3차 아민의 N-옥사이드의 제조를 위한 합성 방법은 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있는데, 이들 방법에는 헤테로시클 및 3차 아민을 퍼아세트산 및 m-클로로퍼벤조산(m-CPBA)과 같은 퍼옥시산, 과산화수소, tert-부틸 히드로퍼옥사이드와 같은 알킬 히드로퍼옥사이드, 소듐 퍼보레이트, 및 디메틸디옥시란과 같은 디옥시란으로 산화하는 것이 포함된다. 이러한 N-옥사이드의 제조 방법은 문헌들에 광범위하게 기술되고 검토되어 있는데, 예를 들어, T. L. Gilchrist, Comprehensive Organic Synthesis, vol. 7, pp 748-750; A. R. Katritzky and A. J. Boulton, Eds., Academic Press; 및 G. W. H. Cheeseman and E. S. G. Werstiuk, Advances in Heterocyclic Chemistry, vol. 22, pp 390-392, A. R. Katritzky and A. J. Boulton, Eds., Academic Press를 참조하라.

본 발명의 화합물의 대사물질, 즉 본 발명의 화합물의 투여시 생체 내에서 형성되는 물질도 본 발명의 범위에 포함된다. 이러한 생성물은 예를 들어 투여된 화합물의 산화, 환원, 가수분해, 아미드화, 탈아미드화, 에스테르화, 효소 절단 등으로부터 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 화합물의 대사물질을 수득하기에 충분한 기간동안 포유 동물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 생성된 화합물을 포함하는, 본 발명의 화합물의 대사물질을 포함한다.

또한, 본 발명의 범위 내에는 본 발명의 화합물의 전구약물이 있으며, 이는 그 자체로 약리학적 활성이 거의 또는 전혀 없을 수 있지만, 체내로 투여될 때, 예를 들어 가수 분해에 의해 원하는 활성을 갖는 본 발명의 화합물로 전환될 수 있는, 본 발명의 화합물의 특정 유도체이다. 일반적으로, 이러한 전구약물은 생체내에서 원하는 치료적 활성 화합물로 용이하게 전환될 수 있는 화합물의 기능성 유도체일 것이다. 전구약물의 사용에 대한 추가적인 정보를 “Pro-drugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14, ACS Symposium Series (T. Higuchi and V. Stella)” 및 ““Bioreversible Carriers in Drug Design”, Pergamon Press, 1987 (edited by E. B. Roche, American Pharmaceutical Association)”에서 찾을 수 있다. 본 발명에 따른 전구약물은 예를 들어, 본 발명의 화합물에 존재하는 적절한 작용기를, 예를 들어 “Design of Prodrugs” by H. Bundgaard (Elsevier, 1985)에 기재된 "프로-모이어티(pro-moiety)"와 같은 당업자에게 알려진 특정 모이어티로 대체함으로써 생성될 수 있다.

본 발명은 보호기를 갖는 본 발명의 화합물을 더 포함한다. 본 발명의 화합물의 임의의 제조 공정 중에, 임의의 관련 분자의 민감성 또는 반응성 기를 보호하는 것이 필요하고/하거나 바람직할 수 있고, 이에 의해 본 발명의 화합물의 화학적 보호 형태가 생성된다. 이는 통상적인 보호기, 예를 들어 Protective groups in Organic Chemistry, ed. J. F. W. McOmie, Plenum Press, 1973; 및 T. W. greene & P. G. M. Wuts, Protective groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 1991에 기술된 것들에 의해 달성될 수 있으며, 이들 문헌은 본원에 참조로 포함된다. 보호기는 본원 기술분야에서 공지된 방법을 사용하여 후속단계에서 편리하게 제거될 수 있다.

용어 “약”은 ±10% 이내, 특정된 범위의 바람직하게는 ±5% 이내, 더 바람직하게는 ±2% 이내 범위를 지칭한다.

화합물

본 발명의 일 목적은 식(I)로 표시되는 화합물을 제공하는 것이다:

I

여기서,

X¹ 및 X³은 서로 동일하거나 상이하고, 및 각각 독립적으로 공유 결합, -O-, -S- 및 -NR^a-로 구성된 군에서 선택되고;

X²는 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_1-6 알킬렌-X⁴ 및 C_1-6 알킬렌-X⁴-C_1-6 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시 로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

L¹은 공유 결합 및 -(C(R⁸)₂)_p- 로 구성된 군에서 선택되고;

L²는 공유 결합 및 -C(O)- 로 구성된 군에서 선택되고;

L³는 공유 결합 및 -(C(R⁹)₂)_q-로 구성된 군에서 선택되고;

R¹ 및 R⁴은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁵는 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_1-6 할로알킬, C_1-6 알콕시, C_1-6 할로알콕시, -NR^aR^b, -CO₂R^a 및 -S(O)₂R^a 로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁶은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 하나 이상의 R^c로 선택적으로 치환되고;

R^c는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시는 각각 선택적으로 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알콕시 및 -SO₂R^a 로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;

R⁹는 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, C_1-6 알콕시 및 -OR^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는 2개의 R⁹는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 C_3-10 시클로알킬 또는 3-10원 헤테로시클릴을 형성하거나; 또는 임의의 R⁹ 및 R⁵는 이들 사이의 원자와 함께 3-10원 헤테로시클릴을 형성하고;

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R^a 및 R^b는 각각 독립적으로 H 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬은 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, X¹ 및 X³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 공유 결합, -O-, -S-, -NH-, -N(C_1-6 알킬)-, -N(C_1-6 할로알킬)-, -N(C_3-6 시클로알킬)-, 및 -N(C_1-6 알콕시)-로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, X¹ 및 X³는 동일하면서, -O-, -S-, -NH- 및 -N(C_1-6 알킬)-로 구성된 군에서 선택된다. 더욱 바람직한 구현예에서, X¹ 및 X³ 는 동일하면서, -O- 및 -S-로 구성된 군에서 선택된다. 특히 바람직한 구현예에서, X¹ 및 X³는 모두 -O-이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, X²는 C_1-4 알킬렌, C_2-4 알케닐렌, C_2-4 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_1-4 알킬렌-X⁴- 및 C_1-4 알킬렌-X⁴-C_1-4 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-4 알킬렌, C_2-4 알케닐렌, C_2-4 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬 및 3-6원 헤테로시클릴은 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된다. 바람직한 구현예에서, X²는 C_1-4 알킬렌, C_2-4 알케닐렌, C_1-4 알킬렌-O-C_1-4 알킬렌, C_1-4 알킬렌-S-C_1-4 알킬렌 및 C_1-4 알킬렌-NR^a-C_1-4 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-4 알킬렌 및 C_2-4 알케닐렌은 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된다. 더 바람직한 구현예에서, X² 는 히드록시 및 C_1-4 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 C_1-4 알킬렌이다. 더 바람직한 구현예에서, X²는 비치환된 C_1-4 알킬렌. 특히 바람직한 구현예에서, X²는 프로필렌이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R⁸은 각각 독립적으로 H 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, R⁸은 H이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, p는 2이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, L¹은 -(C(R⁸)₂)_p-이다. 바람직한 구현예에서, L¹은 -(CH₂)_p- 또는 -(C(C_1-6 알킬)₂)_p-이다. 특히 바람직한 구현예에서, L¹은 -(CH₂)₂-이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, L²는 -C(O)-이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R⁹ 은 각각 독립적으로 H 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, R⁹은 H이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, q는 1, 2 또는 3이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, L³는 -(C(R⁹)₂)_q-이다. 바람직한 구현예에서, L³는 -(CH₂)_q- 또는 -(C(C_1-6 알킬)₂)_q-이다. 특히 바람직한 구현예에서, L³는 -CH₂, -(CH₂)₂- 또는 -(CH₂)₃-이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, A¹은 -C(O)-OR^a이다. 바람직한 구현예에서, A¹은 -C(O)-OH 및 -C(O)-O(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택된다. 더 바람직한 구현예에서, A¹은 -C(O)-OH 및 -C(O)-O(C_1-3 알킬)로 구성된 군에서 선택된다. 특히 바람직한 구현예에서, A¹은 -C(O)-OH 및 -C(O)-O-(CH₂CH₃)로 구성된 군에서 선택된다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R¹ 및 R⁴은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, C_1-6 알킬, 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된다. 바람직한 구현예에서, R¹ 및/또는 R⁴는 H이다. 특히 바람직한 구현예에서, R¹ 및 R⁴ 는 모두 H이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐 및 -OR^a로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -OH 및 -O(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 -O(C_1-6 알킬)의 C_1-6 알킬은 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된다. 특히 바람직한 구현예에서, R² 및 R³는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메톡시, 2-히드록시-2-메틸프로폭시 및 3-히드록시-3-메틸부톡시로 구성된 군에서 선택된다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R⁵는 H, C_1-6 알킬, 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, R⁵는 C_1-6 알킬이다. 특히 바람직한 구현예에서, R⁵는 메틸이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, R⁶는 5-6원 헤테로아릴 (예를 들어, 5-6원 질소 함유 헤테로아릴), -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 5-6원 헤테로아릴은 하나 이상의 C_1-6 알킬로 선택적으로 치환된다. 바람직한 구현예에서, R⁶는 피라졸릴, -O(C_1-6 알킬), -C(O)₂H 및 -C(O)₂-(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 피라졸릴은 하나 이상의 C_1-6 알킬로 선택적으로 치환된다. 특히 바람직한 구현예에서, R⁶는 N-메틸피라졸릴, 메톡시, -C(O)₂H 및 -C(O)₂-(CH₂CH₃)로 구성된 군에서 선택된다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, m 및 n은 각각 독립적으로 0 및 1로 구성된 군에서 선택된다. 바람직한 구현예에서, m 및 n은 모두 1이다.

본 발명은 전술한 치환기의 바람직한 정의의 임의의 조합을 통해 수득된 식(I)의 화합물을 포함한다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 식(II)의 구조를 가진다:

,

II

이 때 A¹, L¹, L², L³, R², R³, R⁵, R⁶, X², m 및 n은 전술한 것과 같다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 식(III)의 구조를 가진다:

,

III

이 때 L³, R², R³, R⁵, R⁶, R^a, X², m 및 n은 전술한 것과 같다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 식(III-1)의 구조를 가진다:

이 때 L³, R², R³, R⁵, R⁶, X², m 및 n은 전술한 것과 같다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 식(IV)의 구조를 가진다:

,

IV

이 때 R², R³, R⁵, R⁶, R^a, X², m, n 및 q는 전술한 것과 같다.

바람직하게는, 식(IV)의 화합물에서,

R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -OR^a로부터 선택되고;

R⁵는 C_1-6 알킬이고;

R⁶은 5-6원 헤테로아릴, -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 5-6원 헤테로아릴은 하나 이상의 C_1-6 알킬로 선택적으로 치환되고;

R^a는 H 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬은 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고;

X²는 C_1-6 알킬렌이고;

Q는 1, 2 또는 3이고; 및

m 및 n은 모두 1이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 하기 화합물들로 구성된 군에서 선택된다:

, 및

.

제조 방법

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 화합물의 제조 방법을 제공하는 것이다. 예를 들어, 본 발명은 하기 단계들을 포함하는 식(III)의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:

이 때

L³, R², R³, R⁵, R⁶, X², m 및 n 은 전술한 것과 같고;

R^a는 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬은 각각 선택적으로 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고; 및

LG는 이탈기를 나타내고, 이 때, 상기 이탈기는 할로겐 원자, 메탄설포닐옥시, 및 p-톨루엔설포닐옥시 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

단계 (1): 화합물 IN-1을 메틸 티오글리콜레이트와 반응시켜 화합물 IN-2를 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 테트라히드로푸란, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 아세토니트릴, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 N,N-디메틸포름아미드이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 디이소프로필에틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 소듐 카르보네이트, 포타슘 카르보네이트, 및 소듐 비카르보네이트로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 포타슘 카르보네이트다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 25-100℃에서 수행된다.

상기 반응은 적절한 시간, 예를 들어 2 내지 8시간 동안 지속된다.

단계 (2): 화합물 IN-2을 가수분해하여 화합물 IN-3을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 용매 중에서 수행된다. 상기 용매는 물 또는 물 및 테트라히드로푸란, 메탄올, 에탄올, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 용매의 혼합 용매이고, 바람직하게는 메탄올 및 물의 혼합 용매이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 리튬 히드록사이드 및 소듐 히드록사이드로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 소듐 히드록사이드다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 25-60℃에서 수행된다.

단계 (3): 화합물 IN-3을 디메틸히드록실아민 염산염과 반응시켜 화합물 IN-4을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 테트라히드로푸란, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디클로로메탄, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 디클로로메탄이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 축합제의 존재 하에 수행된다. 상기 축합제는 디시클로헥실카르보디이미드, 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드, HATU, 벤조트리아졸-N,N,N’,N’-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 및 1H-벤조트리아졸-1-일옥시트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 HATU이다.

상기 반응은 바람직하게는 유기 염기의 존재 하에 수행된다. 상기 유기 염기는 트리에틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 디이소프로필에틸아민로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 디이소프로필에틸아민이다.

단계 (4): 화합물 IN-4을 메틸마그네슘 브로마이드와 반응시켜 화합물 IN-5를 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 및 이의 조합로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 테트라히드로푸란이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 -10-50℃에서 수행된다.

단계 (5): 화합물 IN-5을 적절한 브롬화제와 반응시켜 화합물 IN-6을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 에틸 아세테이트, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 에틸 아세테이트이다.

상기 브롬화제는 N-브로모석신이미드, 트리메틸페닐암모늄 트리브로마이드, 피리디늄 트리브로마이드 및 구리 브로마이드로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 구리 브로마이드이다.

단계 (6): 화합물 IN-6을 디-tert-부틸 말로네이트와 반응시켜 화합물 IN-7을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 테트라히드로푸란이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 소듐 히드리드, 포타슘 tert-부톡사이드, 소듐 tert-부톡사이드, 소듐 메톡사이드, 및 포타슘 카르보네이트 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 소듐 히드리드이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 -10-40℃에서 수행된다.

단계 (7): 화합물 IN-7을 반응시켜 화합물 IN-8을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 용매 중에서 수행된다. 상기 용매는 1,4-디옥산, 에틸 아세테이트, 물, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 1,4-디옥산이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 산의 존재 하에 수행된다. 상기 산은 염산, 황산, 및 트리플루오로아세트산으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 염산이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 60-150℃에서 수행된다.

상기 반응은 적절한 시간, 예를 들어 12 내지 36시간 동안 지속된다.

단계 (8): 화합물 IN-8 및 HO-R^a을 에스테르화 반응 시켜 화합물 IN-9을 수득한다.

상기 반응은 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 테트라히드로푸란, N,N-디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 톨루엔, 알코올 용매(예를 들어 메탄올 및 에탄올), 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. R^a이 에틸인 경우, 상기 반응은 바람직하게는 에탄올 중에서 수행된다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 촉매의 존재 하에 수행된다. 상기 촉매는 염산, 황산 및 염화티오닐로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 황산이다.

상기 반응은 적절한 시간, 예를 들어 2 내지 6시간 동안 지속된다.

단계 (9): 화합물 IN-9을 탈메틸화 반응시켜 화합물 IN-10을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 톨루엔, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 디클로로메탄이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 루이스 산의 존재 하에 수행된다. 상기 루이스산은 보론 트리브로마이드, 및 알루미늄 트리클로라이드 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 트리클로라이드이다.

상기 반응은 적절한 시간, 예를 들어 15 내지 36시간 동안 지속된다.

단계 (10): 화합물 IN-10을 HO-X₂-LG와 반응시켜 화합물 IN-11을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란, 아세톤 등, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 아세톤이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 포타슘 카르보네이트, 소듐 카르보네이트, 소듐 히드리드, 포타슘 tert-부톡사이드, 소듐 tert-부톡사이드, 및 소듐 메톡사이드 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 포타슘 카르보네이트이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 촉매의 존재 하에 수행된다. 상기 촉매는 포타슘 아이오다이드, 및 소듐 아이오다이드 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 포타슘 아이오다이드이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 20-100℃에서 수행된다.

단계 (11): 화합물 IN-1-1을 메틸 티오글리콜레이트와 반응시켜 화합물 IN-2-1을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 디이소프로필에틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 소듐 카르보네이트, 포타슘 카르보네이트, 및 소듐 비카르보네이트으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 포타슘 카르보네이트이다.

단계 (12): 화합물 IN-2-1을 가수분해하여 화합물 IN-3-1을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 염기의 존재 하에서 수행된다. 상기 염기는 리튬 히드록사이드 및 소듐 히드록사이드로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 소듐 히드록사이드이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 25-60℃에서 수행된다..

단계 (13): 화합물 IN-3-1을 화합물 IN-4-1과 반응시켜 화합물 IN-5-1을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 축합제의 존재 하에 수행된다. 상기 축합제는 디시클로헥실카르보디이미드, 1-(3-di메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드, HATU, 벤조트리아졸-N,N,N’,N’-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 및 1H-벤조트리아졸-1-yl옥시트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 HATU이다.

상기 반응은 바람직하게는 유기 염기의 존재 하에 수행된다. 상기 유기 염기는 트리에틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 및 디이소프로필에틸아민로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 디이소프로필에틸아민이다.

단계 (14): 화합물 IN-5-1을 탈메틸화(demethylation) 반응시켜 화합물 IN-6-1을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 루이스 산의 존재 하에 수행된다. 상기 루이스 산은 보론 트리브로마이드, 및 알루미늄 트리클로라이드 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 트리클로라이드이다.

단계 (15): 화합물 IN-6-1을 화합물 IN-11와 반응시켜 식(III)의 화합물을 수득한다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 유기 용매 중에서 수행된다. 상기 유기 용매는 N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 톨루엔, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 및 이의 조합로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 테트라히드로푸란이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 포스핀 시약의 존재하에 수행된다. 상기 포스핀 시약은 트리-n-부틸포스핀, 및 트리페닐포스핀 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 트리페닐포스핀이다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 아조 시약(azo reagent)의 존재 하에 수행된다. 상기 아조 시약은 디이소프로필 아조디카르복실레이트, 디에틸 아조디카르복실레이트, 및 아조디카르복실산 디피페리다이드 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 디이소프로필 아조디카르복실레이트이다.

상기 반응은 적절한 온도, 바람직하게는 20-60℃에서 수행된다.

본 발명은 하기 단계들을 포함하는 식(III-1)의 화합물의 제조 방법을 추가로 제공한다:

이 때

L³, R², R³, R^a, R⁵, R⁶, X², m 및 n 은 전술한 식(III)의 화합물의 제조방법에서 정의한 것과 같다.

상기 반응은 바람직하게는 적절한 용매 중에서 수행된다. 상기 용매는 물, 또는 테트라히드로푸란, 메탄올, 에탄올, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 용매 및 물의 혼합 용매이고, 바람직하게는 에탄올 및 물의 혼합 용매이다.

약학적 조성물 및 키트

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 및 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체의 예방적 또는 치료적 유효량을 포함하는 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물을 포함하는 키트를 제공하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 용어 “약학적으로 허용되는 담체"는 치료제와 함께 투여되는 희석제, 보조 물질, 부형제, 또는 비히클을 지칭하며, 타당한 의학적 판단에 따라, 합리적인 이익/위험 비를 뛰어넘는 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응, 또는 기타 문제 또는 합병증 없이, 인간 및/또는 기타 동물의 조직과 접촉하기에 적합한 것이다.

본 발명의 약학적 조성물에 사용될 수 있는 약학적으로 허용되는 담체는 물 및 오일과 같은 멸균 액체를 포함하되 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 멸균 액체는 땅콩유, 대두유, 광유, 및 참기름 등과 같은 동물성, 식물성, 또는 합성 오리진(origin), 및 석유를 포함한다.

상기 약학적 조성물은 예를 들어 고체 제제(solid preparation), 반-고체 제제, 액체 제제, 또는 기체 제제의 형태일 수 있다. 상기 고체 제제는 예를 들어, 정제, 캡슐, 분말, 과립 또는 좌약 등이고, 상기 액체 제제는 예를 들어 용액, 현탁액 또는 주사액이다. 상기 조성물은 리포좀, 및 미립구 등의 형태일 수도 있다. 특히, 상기 약학적 조성물은 경구 투여에 적합한 제형이다.

약학적 조성물이 정맥 내 투여용인 경우, 물은 대표적인 담체이다. 생리 식염수뿐만 아니라, 수성 덱스트로스 및 글리세롤 용액도 액체 담체, 특히 주사 용액에 사용될 수 있다. 적절한 약학적 부형제는 녹말, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 말토스, 초크(chalk), 실리카겔, 소듐 스테아레이트, 글리세릴 모노스테아레이트, 탈크, 소듐 클로라이드, 건조 탈지유, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 물, 및 에탄올 등을 포함한다. 상기 조성물은, 필요에 따라, 소량의 습윤제, 유화제, 또는 pH 완충제를 포함할 수도 있다. 경구 제형(formulation)은 약학적 등급 내의 만니톨, 락토스, 녹말, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 사카린, 셀룰로스, 및 마그네슘 카르보네이트와 같은 표준 담체를 포함할 수 있다. 적절한 약학적으로 허용되는 담체의 예는, 예를 들어, Remington’s Pharmaceutical Sciences (1990)에 기재되어 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 전신적으로(systemically) 및/또는 국소적으로 작용할 수 있다. 이를 위해 적절한 경로를 통해 투여될 수 있고, 예를 들어, 이는 주사를 통해(예를 들어, 주입을 포함한, 근육 내, 복강 내, 피하, 동맥 내 또는 정맥 내 주사), 또는 경피 경로(transdermal route)를 통해, 또는 경구 경로, 협측 경로, 비강 경로, 점막 통로, 또는 국소 경로를 통해, 또는 안과 제형(ophthalmic formulation) 또는 흡입을 통해 투여될 수 있다.

이러한 투여 경로를 통해, 본 발명의 약학적 조성물은 적절한 투여 형태로 투여될 수 있다. 이러한 투여 형태는, 정제, 캡슐, 로젠지, 딱딱한 캔디, 분말, 스프레이, 크림, 고약, 좌약, 젤, 페이스트, 로션, 연고, 수성 현탁액, 주사 용액, 엘릭시르, 및 시럽 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 약학적 조성물에서 본 발명의 화합물의 함량 또는 양은 약 0.001 내지 약 1000 mg, 적합하게는 0.01 내지 800 mg, 바람직하게는 0.05 내지 500 mg, 더 바람직하게는 0.1 내지 350 mg, 특히 바람직하게는 0.5 내지 100 mg일 수 있다.

일부 구현예에서, 본 발명은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물을 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체와 혼합하는 것을 포함하는 본 발명의 약학적 조성물의 제조 방법을 제공한다.

치료 방법 및 용도

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 STING 신호 경로의 활성화에 대한 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 STING-매개 질병의 예방 또는 치료에 대한 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 STING-매개 질병을 예방 또는 치료를 위한 약제 제조에 대한 용도를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 본 발명의 약학적 조성물의 예방적 또는 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상체에 투여하는 것을 포함하는 STING-매개 질병의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일부 구현예에 따르면, 상기 STING-매개 질병은 종양이다. 바람직하게는, 상기 질병은 암이다.

본 명세서에 사용된 용어 "유효량"은 원하는 예방 또는 치료 효과를 달성하기에 충분한 양, 예를 들어, 치료될 질병과 관련된 하나 이상의 증상의 완화를 달성하는 양을 지칭한다.

최적의 반응을 얻기 위해 투여 요법(dosage regimens)이 조정될 수 있다. 예를 들어 한 회분(single bolus)이 투여되거나, 몇몇으로 분할된 용량이 시간이 지남에 따라 투여되거나, 용량이 실제 치료적 필요에 따라 비례적으로 감소 또는 증가할 수 있다. 투여량은 완화될 상태의 유형 및 중증도에 따라 달라질 수 있으며 단일 또는 다중 투여를 포함할 수 있다. 임의의 특정 대상체에 대해, 특정 투여 요법은 대상체의 요구, 및 약학적 조성물의 투여를 관리하거나 감독하는 숙련된 의사의 전문적인 판단에 따라 조정되어야한다는 것이 추가로 이해되어야한다.

투여되는 본 발명의 화합물의 양은 치료되는 대상체, 장애 또는 상태의 중증도, 투여 속도, 화합물의 기질 및 처방 의사의 재량에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 효과적인 투여량은 하루에 체중 1kg 당 약 0.0001 내지 약 50mg 범위이고, 예를 들어, 약 0.01 내지 약 10mg/kg/일(단일 투여 또는 다중 투여)이다. 70kg인 사람에게, 유효량은 총 약 0.007 mg/일 내지 약 3,500 mg/일 일 수 있고, 예를 들어 총 약 0.7mg/일 내지 약 700mg/일이다. 어떤 경우에는, 전술한 범위의 하한 이하 수준의 투여용량 수준이 적당할 수 있는 반면, 다른 경우에는 하루 종일 투여하기 위해 더 많은 용량을 먼저 여러 개의 작은 용량으로 나눈다면 유해한 부작용을 일으키지 않고 더 많은 용량을 사용할 수 있다.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 용어 "치료하는" 또는 "치료"는 이러한 용어가 적용되는 장애 또는 상태, 또는 이러한 장애 또는 상태의 하나 이상의 증상을 역전(reverse), 완화, 진행 억제 또는 예방하는 것을 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "대상체"는 인간 또는 비인간 동물을 포함한다. 예시적인 인간 대상체는 질병을 갖는 인간 대상체(예를 들어, 본원에 기재된) (환자라고 지칭함) 또는 일반적인 대상체를 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 “비인간 동물”은 비포유류 동물(예를 들어, 조류, 양서류, 파충류), 비인간 영장류, 가축 및/또는 애완동물(예를 들어, 양, 개, 고양이, 소, 돼지 등)과 같은 모든 척추동물을 포함한다.

실시예

본 발명은 본 발명의 목적 및 기술적 해결방안의 출현을 위해 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 이러한 실시예는 단지 본 발명의 예시를 위해 제공되고 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니라는 것을 당업자는 이해해야한다. 실시예에 특정 조건이 명시되어 있지 않은 경우, 통상의 조건 또는 제조사가 권장하는 조건에 따라 실험을 수행되어야 한다. 제조업체의 표시 없이 사용되는 시약 또는 기기는 모두 시판되는 통상 제품이다.

화합물의 구조는 핵 자기 공명(¹H NMR) 또는 질량 분석법(MS)로 확인하였다. ¹H NMR은 중수소화 메탄올(CD₃OD), 중수소화 클로로포름(CDCl₃) 또는 헥사중수소화디메틸 설폭사이드(DMSO-d₆)을 용매로 사용하고, 테트라메틸실란(TMS)를 내부 표준으로 하여 JEOL Eclipse 400 NMR 분석기로 측정하였고, 화학적 이동(δ)은 ppm으로 제공되었다.

MS는 Agilent(ESI) 질량분석기(제조업체: Agilent, 모델명: Agilent 6120B)로 측정하였다.

분취 고성능 액체 크로마토 그래피의 매개 변수는 하기와 같다:

기구 모델: Agilent 1260; 크로마토그래피 칼럼: Waters SunFire Prep C18 OBD (19 mm×150 mm×5.0 μm); 크로마토그래피 칼럼 온도: 25℃; 유속: 20.0 mL/min; detection wavelength: 214 nm; 용리 기울기: (0 분: 10% A, 90% B; 16.0 분: 90% A, 10% B); 이동상 A: 아세토니트릴; 이동상 B: 0.05% 포름산 수용액.

Merck의 알루미늄 플레이트 (20 × 20 cm)를 박층 크로마토그래피(TLC) 실리카겔 플레이트로 사용하였고, Yantai의 GF 254(1mm)를 박층 크로마토 그래피 분리 및 정제에 사용하였다.

반응을 박층 크로마토그래피(TLC) 또는 LC-MS로 모니터하였다. 사용된 전개 용매(developing solvent) 시스템은 디클로로메탄-메탄올 시스템, n-헥산-에틸 아세테이트 시스템 및 석유 에테르-에틸 아세테이트 시스템을 포함한다. 용매의 부피 비율은 화합물의 극성에 따라 또는 트리에틸아민을 추가하여 조절하였다.

마이크로파 반응은 BiotageInitiator+ (400 W, RT to 300℃) 마이크로파 반응기를 사용하여 수행하였다.

200 내지 300 메쉬의 실리카겔은 일반적으로 컬럼 크로마토그래피의 고정상으로 사용되었다. 용리 시스템은 디클로로메탄-메탄올 시스템 및 석유 에테르-에틸 아세테이트 시스템을 포함한다. 용매의 부피비를 화합물의 극성에 따라, 또는 소량의 트리에틸아민을 첨가하여 조절하였다.

달리 특정되지 않는 한, 하기 실시예에서 반응 온도는 실온(20℃-35℃)이다.

본 발명에 사용된 시약은 Acros Organics, Aldrich Chemical Company, Topbiochem 등에서 구매하였다.

통상적인 합성 방법에서, 본 발명의 실시예 및 중간 제조예에서 본 명세서에 사용된 용어는 하기 의미를 가진다.

중간 제조예 1: 에틸 4-(6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-A) 및 에틸 4-(5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-B)의 제조

단계 1: 메틸 5,6-디메톡시벤조[b]티오펜e-2-포르메이트의 제조

6-플루오로베라트르알데히드 (10.0 g, 54.3 mmol)를 N,N-디메틸포름아미드 (200 mL)에 용해시키고, 메틸 티오글리콜레이트 (6.9 g, 65.2 mmol) 및 포타슘 카르보네이트 (22.5 g, 162.9 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃로 가열하고, 15 시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 천천히 물(1000 mL)에 부었다. 혼합물을 2시간 동안 교반하여 여과하였다. 생성된 고체를 물(500 mL)로 세척하고, 60℃에서 진공 하에 건조하여 이번 단계의 표제 화합물(12.0 g, 수율: 87.6%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 253.0 [M+H]⁺이었다.

단계 2: 5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름산의 제조

메틸 5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포르메이트 (12.0 g, 47.6 mmol)를 메탄올 (100 mL) 및 물 (20 mL)에 용해시키고, 및 소듐 히드록사이드 (3.8 g, 95.1 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 40℃에서 감압하에 농축시켜 메탄올 일부를 제거하였다. 잔여물을 물(500 mL)에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 희석된 염산으로 pH를 3으로 조절하고, 여과하였다. 생성된 고체를 물(500 mL)로 세척하고, 60℃에서 진공 하에 건조하여 표제 화합물(8.0g, 수율: 70.6%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 239.0 [M+H]⁺이었다.

단계 3: N,5,6-트리메톡시-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드의 제조

5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름산 (8.2 g, 34.4 mmol) 및 디메틸히드록실아민 염산염 (4.1 g, 41.3 mmol)을 디클로로메탄 (100 mL)에 첨가한 후, HATU (13.1 g, 34.4 mmol) 및 DIPEA (8.9 g, 68.8 mmol)을 순차적으로 첨가하였다. 그 후, 혼합물을 실온에서 4시간 동안 반응하도록 하였다. 반응 용액을 물(300 mL)에 부었고, 혼합물을 디클로로메탄(50mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물(9.5 g, 수율: 98.1%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 282.1 [M+H]⁺이었다.

단계 4: 1-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)에탄온의 제조

N,5,6-트리메톡시-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드 (10.0 g, 35.6 mmol)를 테트라히드로푸란 (200 mL)에 용해시켰다. 테트라히드로푸란 (35.6 mL) 중의 메틸마그네슘 브로마이드 (106.6 mmol) 용액을 0℃에서 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 천천히 데웠고, 4시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 포화된 수용성 암모늄 클로라이드 용액(600mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(100mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 무수 소듐 설페이트와 혼합하고, 건조하고, 건조하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물(7.9 g, 수율: 94.1%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 237.1 [M+H]⁺이었다.

단계 5: 2-브로모-1-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)에탄온의 제조

1-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)에탄온 (2.0 g, 8.5 mmol) 및 구리 브로마이드 (5.7 g, 25.4 mmol)를 에틸 아세테이트 (60 mL)에 첨가하였다. 혼합물을 80℃로 가열하고, 8시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 여과하고, 여과물을 감압하에서 농출하였다. 소듐 설파이트 (1.8 g, 14.2 mmol), 아세토니트릴 (15 mL), 물 (15 mL) 및 아세트산 (8 mL)을 잔여물에 첨가한 후, 2시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 용액을 물(150mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(30mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 포화 수용성 소듐 비카르보네이트 용액으로 세척하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물(1.5 g, 수율: 67.0%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 315.0 [M+H]⁺이었다.

단계 6: 디-tert-부틸 2-(2-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-2-옥소에틸)말로네이트의 제조

디-tert-부틸 말로네이트 (23.8 g, 110.4 mmol) 테트라히드로푸란 (200 mL)에 용해시켰다. 그 후, 60% 소듐 히드리드 (4.2 g, 110.4 mmol)를 0℃에서 천천히 첨가하였고, 및 반응 혼합물을 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 테트라히드로푸란 (20 mL) 중의 2-브로모-1-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)에탄온 (17.4 g, 55.2 mmol) 용액을 천천히 첨가하였다. 그 후, 혼합물을 실온으로 천천히 데웠고, 2시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 포화 수용성 암모늄 클로라이드 용액(500mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(100mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시키고, 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피를 통해 정제하여 이번 단계의 표제 화합물(22.5 g, 수율: 90.5%)을 수득하였다.

단계 7: 4-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산의 제조

디-tert-부틸 2-(2-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-2-옥소에틸)말로네이트 (8.0 g, 17.8 mmol)를 1,4-디옥산(80 mL, 4 mol/L) 중의 염산 용액에 용해시켰다. 반응 혼합물을 18시간 동안 120℃에서 교반 하에 반응시켰다. 반응 용액을 물(200mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(50mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 포화 수용성 소듐 클로라이드 용액으로 3회 세척하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물 (4.7 g, 수율: 89.9%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 295.1 [M+H]⁺이었다.

단계 8: 에틸 4-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트의 제조

4-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (4.0 g, 13.6 mmol) 에탄올 (80 mL)에 용해시켰다. 농축된 황산(1mL)를 실온에서 교반하면서 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃로 가열하고, 3시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 물 (200 mL)에 부었고, 및 혼합물을 에틸 아세테이트(50mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 포화 수용성 소듐 비카르보네이트 용액으로 세척하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물(3.9 g, 수율: 89.0%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 323.1 [M+H]⁺이었다.

단계 9: 에틸 4-(6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-A) 및 에틸 4-(5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-B)의 제조

에틸 4-(5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (0.73 g, 2.3 mmol)를 디클로로메탄 (8 mL)에 용해시켰다. 알루미늄 트리클로라이드(4.2 g, 22.7 mmol)를 아이스 배쓰에 천천히 첨가하고, 혼합물을 실온으로 가열하고 24시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 물 (100 mL)에 부었다. 생성된 혼합물을 희석된 염산으로 pH를 2로 조정하였고, 에탈 아세테이트(30mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켰다. 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하여 에틸 4-(6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-A: 493 mg, 수율: 71.4%) 및 에틸 4-(5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-B: 170 mg, 수율: 24.3%)를 수득하였다.

Int-A:

MS m/z (ESI)는 309.1[M+H]이었고,

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.87 (s, 1H), 7.33 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.08 (s, 1H), 4.17 (q, J=8.0 Hz, 2H), 3.97 (s, 3H), 3.32-3.29 (m, 2H), 2.80-2.76 (m, 2H), 1.27 (t, J=8.0 Hz, 3H)이었다.

Int-B:

MS m/z (ESI)는 309.1[M+H]이었고;

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.84 (s, 1H), 7.32 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 5.85 (s, 1H), 4.17 (q, J=8.0 Hz, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.33-3.30 (m, 2H), 2.79-2.76 (m, 2H), 1.27 (t, J=8.0 Hz, 3H)이었다.

중간 제조예 2: 에틸 4-(6-(3-히드록시프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int C)의 제조

에틸 4-(6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-A, 500.0 mg, 1.6 mmol)를 아세톤 (10 mL)에 용해시켰다. 그 후, 포타슘 카르보네이트 (447.0 mg, 3.2 mmol), 포타슘 아이오다이드 (43.0 mg, 0.32 mmol) 및 3-브로모-1-프로판올 (338.0 mg, 2.4 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃로 가열하고, 5시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 농축시키고 물 (50 mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(25mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압 하에서 농축시켜 이번 단계의 표제 화합물(Int C, 485.0 mg, 수율: 81.6%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 367.1 [M+H]⁺이었다.

중간 제조예 3: 에틸 4-(5-(3-히드록시프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int D)의 제조

에틸 4-(6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-A) 대신 4-(5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소에틸 부티레이트(Int-B)를 사용한 것을 제외하고는 중간 제조예 2의 합성 경로를 통해 표제 화합물(Int-D, 380 mg, 수율: 79.8%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 367.1 [M+H]⁺이었다.

중간 제조예 4: 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E) 및 에틸 3-(N-메틸-5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-F)의 제조

단계 1: 에틸 3-(N-메틸-5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트의 제조

5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름산 (500 mg, 2.10 mmol) 및 에틸 3-(메틸아미노)프로피오네이트 (389 mg, 2.32 mmol)를 테트라히드로푸란 (15 mL)에 용해시켰다. 그 후, HATU (1.6 g, 4.2 mmol) 및 DIPEA (814 mg, 6.3 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃로 가열한 후, 4시간 동안 반응시켰다. 반응 용액을 물 (100 mL)에 부었고, 혼합물을 에틸 아세테이트(30mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압하에서 농축시키고, 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하여 이번 단계의 표제 화합물(492 mg, 수율: 66.8%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 352.1 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.47 (s, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.21 (s, 1H), 4.16 (q, J=7.2 Hz, 2H), 3.97 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.88-3.85 (m, 2H), 3.28 (s, 3H), 2.74-2.71 (m, 2H), 1.27 (t, J=7.2 Hz, 3H)이었다.

단계 2: 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E) 및 에틸 3-(N-메틸-5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-F)의 제조

에틸 3-(N-메틸-5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (520 mg, 1.48 mmol)를 디클로로메탄 (25 mL)에 용해시켰다. 그 후, 알루미늄 트리클로라이드 (1.97 g, 14.80 mmol)를 아이스 배쓰에 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 데웠고, 24시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 물 (100 mL)에 부었다. 생성된 혼합물을 희석된 염산으로 pH를 2로 조정하였고 에틸 아세테이트(30mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압하에서 농축시켰다. 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하여 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E, 305 mg, 수율: 61.2%) 및 에틸 3-(N-메틸-5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-F, 174 mg, 수율: 34.9%)를 수득하였다.

Int-E:

MS m/z (ESI)는 338.1 [M+H]⁺이었고;

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 9.55 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.38 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 4.07 (q, J=8.0 Hz, 2H), 3.85-3.83 (m, 3H), 3.73-3.65 (m, 2H), 3.21-3.18 (m, 3H), 2.68-2.65 (m, 2H), 1.17 (t, J=8.0 Hz, 3H)이었다.

Int-F:

MS m/z (ESI)는 338.1 [M+H]⁺이었고;

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 9.25 (s, 1H), 7.58 (s, 1H), 7.50 (s, 1H), 7.23 (s, 1H), 4.07 (q, J=8.0 Hz, 2H), 3.85-3.82 (m, 3H), 3.73-3.68 (m, 2H), 3.21-3.18 (m, 3H), 2.68-2.65 (m, 2H), 1.17 (t, J=8.0 Hz, 3H)이었다.

실시예 1: 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 1)의 제조

에틸 4-(6-(3-히드록시프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-C, 100 mg, 272.9 μmol), 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E, 96 mg, 272.9 μmol) 및 트리페닐 포스핀 (143 mg, 545.9 μmol)을 테트라히드로푸란(10 mL)에 용해시키고, 디이소프로필 아조디카르복실레이트(110 mg, 545.9 μmol)를 질소 보호 하에서 첨가하였다. 그 후, 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 40℃에서 감압하에 농축시켜 테트라히드로푸란을 제거하였고, 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물 (98 mg, 수율: 52.4%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 686.2 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 8.21 (s, 1H), 7.66-7.64 (m, 2H), 7.62 (s, 1H), 7.49 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.27-4.21 (m, 4H), 4.08-4.03 (m, 4H), 3.84 (s, 3H), 3.82 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32-3.29 (m, 2H), 3.18 (s, 3H), 2.68-2.65 (m, 4H), 2.29-2.26 (m, 2H), 1.23-1.16 (m, 6H)이었다.

실시예 2: 4-(6-(3-((2-((2-카르복시에틸)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (화합물 2)의 제조

에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 1, 80.0 mg, 116.6 μmol)를 에탄올 (10 mL) 및 물 (5 mL)에 용해시켰다. 소듐 히드록사이드 (23 mg, 583.26 μmol)를 첨가하였다. 혼합물을 80℃로 가열한 후 3시간 동안 반응시켰다. 실온으로 식힌 후, 반응 용액을 물(50mL)에 부었다. 생성된 혼합물을 희석된 염산으로 pH를 2로 조정하였고, 에틸 아세테이트 (15 mL)로 3회 추출하였다. 유기상을 혼합하고, 무수 소듐 설페이트로 건조하고, 여과하였다. 여과물을 감압하에서 농축시키고, 농축물을 분획 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물 (55 mg, 수율: 75.1%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 630.1 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 12.26 (s, 2H), 8.20 (s, 1H), 7.66-7.61 (m, 3H), 7.49 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.27-4.21 (m, 4H), 3.84 (s, 3H), 3.82 (s, 3H), 3.71 (s, 2H), 3.27-3.24 (m, 2H), 3.17 (s, 3H), 2.61-2.58 (m, 4H), 2.29-2.26 (m, 2H)이었다.

실시예 3: 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 3)의 제조

시작 물질을 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E) 대신 에틸 3-(N-메틸-5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-F)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 합성 경로로 표제 화합물 (67 mg, 수율: 60.4%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 686.2 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 8.21 (s, 1H), 7.67-7.62 (m, 2H), 7.57-7.55 (m, 1H), 7.49-7.42 (m, 2H), 4.26-4.03 (m, 8H), 3.85-3.82 (m, 6H), 3.77-3.74 (m, 2H), 3.33 (s, 3H), 3.31-3.29 (m, 2H), 2.68-2.65 (m, 4H), 2.30-2.23 (m, 2H), 1.28-1.20 (m, 6H)이었다.

실시예 4: 4-(6-(3-((2-((2-카르복시에틸)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (화합물 4)의 제조

시작 물질로 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 1) 대신 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 3)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2의 합성 경로에 따라 표제 화합물 (29 mg, 수율: 68.3%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 630.1 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 12.29 (s, 2H), 8.20 (s, 1H), 7.66 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.56 (s, 1H), 7.49-7.47 (m, 2H), 4.28-4.25 (m, 2H), 4.21-4.18 (m, 2H), 3.84 (s, 6H), 3.70-3.65 (m, 2H), 3.27-3.24 (m, 2H), 3.18 (s, 3H), 2.61-2.58 (m, 4H), 2.33-2.26 (m, 2H)이었다.

실시예 5: 에틸 4-(5-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 5)의 제조

시작 물질로 에틸 4-(6-(3-히드록시프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-C) 대신 에틸 4-(5-(3-히드록시프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-D)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 합성 경로에 따라 표제 화합물 (56 mg, 수율: 59.3%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 686.2 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 8.21-8.15 (m, 1H), 7.66-7.65 (m, 1H), 7.62-7.60 (m, 2H), 7.56-7.48 (m, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.27-4.20 (m, 4H), 4.09-4.03 (m, 4H), 3.86-3.82 (m, 6H), 3.77-3.74 (m, 2H), 3.30-3.26 (m, 2H), 3.33 (s, 3H), 2.68-2.65 (m, 4H), 2.30-2.27 (m, 2H), 1.24-1.10 (m, 6H)이었다.

실시예 6: 4-(5-(3-((2-((2-카르복시에틸)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (화합물 6)의 제조

시작 물질로 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 1) 대신 에틸 4-(5-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 5)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 합성 경로로 표제 화합물 (26 mg, 수율: 66.7%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 630.1 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 12.28 (s, 2H), 8.20-8.14 (m, 1H), 7.66-7.60 (m, 3H), 7.56-7.48 (m, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.27-4.17 (m, 4H), 3.92-3.80 (m, 6H), 3.71 (s, 2H), 3.27-3.24 (m, 2H), 3.18 (s, 3H), 2.62-2.59 (m, 4H), 2.30-2.27 (m, 2H) 이었다.

실시예 7: 4-(5-(3-((2-((2-카르복시에틸)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (화합물 8)의 제조

단계 1: 에틸 4-(5-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트의 제조

시작 물질로, 에틸 4-(6-(3-히드록시프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-C) 대신 에틸 4-(5-(3-히드록시프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-D)을 사용하고, 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E) 대신 에틸 3-(N-메틸-5-히드록시-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-F)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 합성 경로로 표제 화합물 (43 mg, 수율: 63.6%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 686.2 [M+H]⁺이었다.

단계 2: 4-(5-(3-((2-((2-카르복시에틸)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부탄산 (화합물 8)의 제조

시작 물질로 에틸 4-(6-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-5-메톡시벤조[b]티오펜-6-일)옥시)프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 1) 대신 에틸 4-(5-(3-((2-((3-에톡시-3-옥소프로필)(메틸)카르바모일)-6-메톡시벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2의 합성 경로에 따라 표제 화합물 (26 mg, 수율: 67.2%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 630.1 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 12.26 (s, 2H), 8.17 (s, 1H), 7.66-7.60 (m, 2H), 7.56-7.54 (m, 2H), 7.49-7.47 (m, 1H), 4.26-4.20 (m, 4H), 3.86-3.84 (m, 6H), 3.73-3.69 (m, 2H), 3.27-3.24 (m, 2H), 3.19 (s, 3H), 2.61-2.58 (m, 4H), 2.30-2.27 (m, 2H)이었다.

실시예 8: 에틸 4-(6-메톡시-5-(3-((6-메톡시-2-((3-메톡시프로필)(메틸)카르바모일)벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 23)의 제조

단계 1: 5,6-디메톡시-N-(3-메톡시프로필)-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드의 제조

시작 물질로 에틸 3-(메틸아미노)프로피오네이트 대신 3-메톡시-N-메틸-1-프로필아민을 사용한 것을 제외하고는 중간 제조예 4의 단계 1의 합성 방법에 따라 표제 화합물 (823 mg, 수율: 72.6%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 324.1 [M+H]⁺이었다.

단계 2: 5-히드록시-6-메톡시-N-(3-메톡시프로필)-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드의 제조

시작 물질로 에틸 3-(N-메틸-5,6-디메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 대신 5,6-디메톡시-N-(3-메톡시프로필)-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드를 사용한 것을 제외하고는 중간 제조예 4의 단계 2의 합성 방법에 따라 표제 화합물 (126 mg, 수율: 37.5%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 310.1 [M+H]⁺이었다.

단계 3: 에틸 4-(6-메톡시-5-(3-((6-메톡시-2-((3-메톡시프로필)(메틸)카르바모일)벤조[b]티오펜-5-일)옥시)프로폭시)벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (화합물 23)의 제조

시작 물질로, 에틸 4-(6-(3-히드록시프로폭시)-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-C) 대신 에틸 4-(5-(3-히드록시프로폭시)-6-메톡시벤조[b]티오펜-2-일)-4-옥소부티레이트 (Int-D)를 사용하고, 에틸 3-(N-메틸-6-히드록시-5-메톡시벤조[b]티오펜-2-포름아미도)프로피오네이트 (Int-E) 대신 5-히드록시-6-메톡시-N-(3-메톡시프로필)-N-메틸벤조[b]티오펜-2-포름아미드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 합성 경로에 따라 표제 화합물 (39 mg, 수율: 58.3%)을 수득하였다.

MS m/z (ESI)는 658.2 [M+H]⁺이었다.

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ: 8.18 (s, 1H), 7.62-7.61 (m, 2H), 7.56-7.53 (m, 2H), 7.47 (s, 1H), 4.24-4.16 (m, 4H), 4.08-4.03 (m, 2H), 3.87-3.82 (m, 6H), 3.55-3.51 (m, 4H), 3.33 (s, 3H), 2.68-2.65 (m, 5H), 2.30-2.27 (m, 2H), 2.02-1.97 (m, 2H), 1.19-1.16 (m, 3H)이었다.

생물학적 분석

하기 실험예에서 사용된 대조군 화합물 1인 ADU-S100 (1638750-96-5)는 MCE에서 구입하였고, 대조군 화합물 2인

는 공지된 방법에 따라 합성하였다.

실험예 1. THP1-Blue ^™ ISG 세포 내 STING 매개 인터페론(IFN) 신호 리포터 유전자(signal reporter gene)에 대한 화합물의 효능 작용

이 실험에서, 세포 수준에서 STING-매개 IFN 신호 경로에 대해 테스트할 화합물의 효능 작용을 평가하기 위해, IFN 조절 인자(인터페론 조절 인자)에 의해 조절되는 SEAP(secreted embryonic alkaline phosphatase) 리포터 유전자의 활성을 THP1-Blue^™ISG 세포 (InvivoGen)에서 측정하였다.

대수기(logarithmic phase)의 상기 THP1-Blue™ ISG 세포 (InvivoGen)을 원심분리하고, 2×10⁶ 세포/ml의 밀도로 세포 배양 용액에 재현탁하였다. 세포 현탁액을 96-웰 세포 배양 플레이트(Corning)에 50μL/웰로 접종(inoculate)하였다. 테스트할 화합물의 모액(mother liquor)을 세포 배양 용액으로 구배 희석하여 2× 사용농도 희석 용액(working concentration diluted solution)을 수득하였다(대조군 화합물 1 및 2는 3배 구배(3-fold gradient) 희석하였고: 200, 66.67, 22.22, 7.41, 2.47, 0.82, 0.27 및 0 μM; 화합물 1, 2, 4, 6, 8, 및 23은 8배 구배 희석하였고: 60, 7.5, 0.94, 0.12, 0.015, 0.0018, 0.00023 및 0 μM; 및 화합물 3 및 5는 10배 구배 희석하였다: 10, 1, 0.1, 0.01, 0.001, 0.0001, 0.00001 및 0 μM). 상기 화합물의 2× 사용농도 희석 용액을 96-웰 플레이트(2% DMSO가 포함된 배양 용액 50 μl 을 음성 대조군 웰에 첨가함)에 50 μL/웰로 첨가하였다. 그 후, 배양 플레이트를 세포 배양기에 위치시키고, 16시간 동안 배양하였다. 세포 배양 후, 세포 배양 상청액 10 μl를 96-웰 플레이트로 옮겼고, QUANTI-Blue (InvivoGen) 용액을 90 μL/웰로 첨가하였다. 세포를 37℃에서 3시간 동안 배양하였다. 620nm(OD_620nm)에서의 흡광도는 마이크로플레이트 리더(microplate reader)로 리딩(reading)되었다. EC₅₀은 Graphpad Prism 소프트웨어의 피팅(fitting)을 통해 계산되었으며 실험 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1. STING-매개 인터페론 (IFN) 신호 리포터 유전자에 대한 테스트 화합물의 효능 작용

화합물 번호	EC₅₀ (μM)	E_max (OD_620nm)
1	0.00057	1.54
2	0.457	1.82
3	0.00358	1.92
4	0.03546	1.97
5	0.0014	1.94
6	0.0745	1.88
8	0.05534	1.73
23	0.9743	1.74
대조군 화합물 1	3.88	2.03
대조군 화합물 2	4.95	1.49

상기 표에서, EC₅₀는 화합물의 자극에 의해 생성된 OD_620nm 값이 E_max의 절반에 도달했을 때의 화합물의 농도를 나타내고, E_max는 화합물의 자극에 의해 생성된 가장 높은 OD_620nm 값을 나타낸다.

결과는 화합물 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 및 23이 THP1-Blue ™ ISG 세포에서 STING-매개 인터페론 (IFN) 신호 경로에 대해 강한 효능 작용을 갖는 것으로 나타났다.

실험예 2. 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 단백질의 인산화에 대한 화합물의 효능 작용

이 실험에서, 세포 수준에서 STING 신호 경로에 대한 테스트 화합물의 효능 작용을 평가하기 위해, STING 및 이의 하류(downstream) 단백질 TBK1 (TANK-binding kinase 1) 및 IRF3 (interferon regulatory factor 3)의 인산화 수준의 변화를 단백질 블롯팅으로 측정하였다.

대수기의 상기 THP-1 세포를 원심분리하고, 4×10⁶ 세포/mL의 밀도로 세포 배양 용액에 재현탁하였다. 세포 현탁액을 12-웰 세포 배양 플레이트(Corning)에 0.5mL/웰로 접종(inoculate)하였다. 테스트할 화합물을 세포 배양 용액으로 2× 사용 용액 농도로 희석하였다(대조군 화합물 1 및 2: 60 μM; 화합물 1 및 3: 0.6 μM, 6 μM, 및 60 μM; 화합물 2, 4, 6 및 8: 6 μM, 20 μM, 및 60 μM). 상기 화합물의 희석 용액 0.5 mL를 12-웰 플레이트에 첨가하고(2% DMSO를 함유한 배양액 500 μl를 음성 대조군 웰에 첨가함), 및 상기 플레이트를 세포 배양기에서 3시간 동안 배양하였다. 배양 후, 세포를 원심 분리해 수집하고, 60 μL 세포 용해 완충액(CST)으로 30분 동안 용해하고, 12,000 rpm에서 15 분 동안 원심 분리하였다. 단백질 농도를 측정하기 위해 상청액을 수집한 후, 적절한 양의 5× 단백질 로딩 버퍼(5× protein loading buffer)를 첨가하였다. 혼합물을 95℃로 10분간 가열하여 단백질 전기 영동 샘플(protein electrophoresis sample)을 제조하였다. 마지막으로, 해당 단백질의 인산화 수준을 검출하기 위해 단백질 블롯팅을 수행하였다. 실험 결과를 도 1 내지 5에 나타내었다. 단백질 블롯팅에 사용된 1차 항체는 CST에서 구입하였고: STING (D2P2F) rabbit mAb, Phospho-STING (Ser366) rabbit mAb, Phospho-IRF3 (Ser396) (D601M) rabbit mAb, IRF3 (D83B9) rabbit mAb, TBK1/NAK (D1B4) rabbit mAb, Phospho-TBK1/NAK (Ser172) (D52C2) XP® rabbit mAb, 및 GAPDH (D16H11) rabbit mAb; 및 2차 항체 horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit IgG (H+L)는 Zsgb-bio에서 구입하였다.

도 1 내지 5에 나타나있듯이, 화합물 1, 2, 3, 4, 6 및 8은 THP-1 세포 내 STING 및 이의 하류 단백질 TBK1 및 IRF3의 인산화 수준에 대해 강한 효능 작용을 가진다.

실험예 3. 인간 THP-1 세포 내 STING 신호 경로 사이토카인 hIFN-β 의 발현에 대한 화합물의 효능 작용

이 실험에서, ELISA 방법에 의해 THP1 세포(Nanjing Cobioer) 내 STING 신호 경로 사이토카인 hIFN-β 의 발현을 측정하여 세포 수준에서 STING 신호 경로 사이토카인 hIFN-β의 발현에 대한 테스트되는 화합물의 효능 작용을 평가하였다.

대수기의 THP1 세포 (Nanjing Cobioer)를 원심분리하고, 8×10⁶ 세포/ml의 밀도로 세포 배양 용액에 재현탁하였다. 세포 현탁액을 24-웰 세포 배양 플레이트(Corning)에 250μL/웰로 접종(inoculate)하였다. 테스트할 화합물의 모액(mother liquor)을 세포 배양 용액으로 희석하여 2× 사용농도 희석 용액을 수득하였다(대조군 화합물 1 및 2는 2배 구배로 희석하였고: 200, 100, 50, 25, 12.5, 6.25, 3.125, 1.5625 및 0 μM; 및 화합물 4, 6, 및 8은 3배 구배로 희석하였다: 200, 66.67, 22.22, 7.41, 2.47, 0.82, 0.27, 0.091 및 0 μM). 상기 화합물의 2× 사용농도 희석 용액을 24-웰 플레이트(2% DMSO가 포함된 배양 용액 250 μl 을 음성 대조군 웰에 첨가함)에 250 μL/웰로 첨가하였다. 배양 플레이트를 세포 배양기에 위치시키고, 8시간 동안 배양하였다. 세포 배양 후, 300g×5min로 원심분리하여 상청액을 수집하고, 세포 배양 상청액 중 hIFN-β 함량(pg/ml)을 PBL의 VeriKine Human IFN-β ELISA 키트의 작동 지침에 따라 측정하였다(마이크로 플레이트 리더로 리딩한 OD_450nm 흡광도 값 및 OD_450nm흡광도-hIFN-β 표준 농도의 표준 곡선의 변환(conversion)에 의해 얻음). Graphpad Prism 소프트웨어로 EC₅₀를 대수(작용제) vs. 반응-가변 기울기 피팅을 통해 계산하였고, 실험 결과를 표 2에 나타냈다.

표 2. 인간 THP-1 세포 내 STING 경로 사이토카인 hIFN-β의 발현에 대한 테스트 화합물의 효능 작용

화합물 번호	EC₅₀ (μM)	E_max (pg/ml)
4	5.57	908.0
6	1.82	829.6
8	1.25	917.1
대조군 화합물 1	13.99	1476.6
대조군 화합물 2	16.83	1373.9

상기 표에서, EC₅₀는 화합물의 자극에 의해 생성된 hIFN-β의 발현이 E_max의 절반에 도달했을 때의 화합물의 농도를 나타내고, E_max는 화합물의 자극에 의해 생성된 가장 높은 hIFN-β의 발현을 나타낸다.

결과는 화합물 4, 6, 및 8이 인간 THP-1 세포 내 STING 경로 사이토카인 hIFN-β의 발현에 강한 효능 작용을 가지는 것으로 나타났다.

실험예 4. 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 신호 경로 단백질의 인산화에 대한 화합물의 효능 작용

이 실험에서, 세포 수준에서 STING 신호 경로에 대한 테스트 화합물의 효능 작용을 평가하기 위해, STING 및 이의 하류 단백질 TBK1 (TANK-binding kinase 1) 및 IRF3 (interferon regulatory factor 3)의 인산화 수준의 변화를 단백질 블롯팅으로 측정하였다.

대수기의 Raw264.7 세포를 원심분리하고, 1.6×10⁶ 세포/mL의 밀도로 세포 배양 용액에 재현탁하였다. 6-웰 세포 배양 플레이트(Corning)에 1 mL/웰로 접종(inoculate)하였다. 테스트할 화합물을 세포 배양 용액으로 2× 사용 용액 농도로 희석하였다(대조군 화합물 1 및 2: 60 μM; 화합물 8: 0.6 μM, 6 μM, 및 60 μM; 화합물 2, 4 및 6: 6 μM, 20 μM, 및 60 μM). 상기 화합물의 희석 용액 1 mL를 6-웰 플레이트에 첨가하였다(2% DMSO를 함유한 배양액 1mL를 음성 대조군 웰에 첨가함). 상기 플레이트를 세포 배양기에 위치시키고 3시간 동안 배양하였다. 배양 후, 세포를 원심 분리해 수집하고, 60 μL 세포 용해 완충액(CST)으로 30분 동안 용해하고, 12,000 rpm에서 15 분 동안 원심 분리하였다. 단백질 농도를 측정하기 위해 상청액을 수집한 후, 적절한 양의 5× 단백질 로딩 버퍼(5× protein loading buffer)를 첨가하였다. 혼합물에서 95℃로 10분간 가열하여 단백질 전기 영동 샘플을 제조하였다. 마지막으로, 해당 단백질의 인산화 수준을 검출하기 위해 단백질 블롯팅을 수행하였다. 실험 결과를 도 6 및 7에 나타내었다. 단백질 블롯팅에 사용된 1차 항체는 CST에서 구입하였고: STING (D2P2F) rabbit mAb, Phospho-STING (Ser365) rabbit mAb, Phospho-IRF3 (Ser396) (D601M) rabbit mAb, IRF3 (D83B9) rabbit mAb, TBK1/NAK (D1B4) rabbit mAb, Phospho-TBK1/NAK (Ser172) (D52C2) XP® rabbit mAb, GAPDH (D16H11) rabbit mAb; 및 2차 항체 horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit IgG (H+L)는 Zsgb-bio에서 구입하였다.

도 6 및 7에 나타나있듯이, 화합물 2, 4, 6 및 8은 Raw264.7 세포 내 STING 및 이의 하류 단백질 TBK1 및 IRF3의 인산화 수준에 대한 강한 효능 작용을 가진다.

실험예 5. 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 경로 사이토카인 mIFN-β 의 발현에 대한 화합물의 효능 작용

이 실험에서, ELISA 방법에 의해 Raw264.7 세포(Nanjing Cobioer) 내 STING 신호 경로 사이토카인 mIFN-β 의 발현을 측정하여, 세포 수준에서 STING 경로 사이토카인 mIFN-β의 발현에 대한 테스트되는 화합물의 효능 작용을 평가하였다.

대수기의 Raw264.7 세포 (Nanjing Cobioer)를 원심분리하고, 1.6×10⁶ 세포/ml의 밀도로 세포 배양 용액에 재현탁하였다. 세포 현탁액을 24-웰 세포 배양 플레이트(Corning)에 250μL/웰로 접종(inoculate)하였다. 테스트할 화합물의 모액(mother liquor)을 세포 배양 용액으로 희석하여 2× 사용농도 희석 용액을 수득하였다(대조군 화합물 1은 3배 구배로 희석하였고: 200, 66.67, 22.22, 7.41, 2.47, 0.82, 0.27 및 0 μM; 대조군 화합물 2는 2배 구배로 희석하였고: 200, 100, 50, 25, 12.5, 6.25, 3.125 및 0 μM; 및 화합물 4, 6, 및 8은 4배 구배로 희석하였다: 200, 50, 12.5, 3.13, 0.78, 0.20, 0.049 및 0 μM). 상기 화합물의 2× 사용농도 희석 용액을 24-웰 플레이트(2% DMSO가 포함된 배양 용액 250 μl 을 음성 대조군 웰에 첨가함)에 250 μL/웰로 첨가하였다. 배양 플레이트를 세포 배양기에 위치시키고, 6시간 동안 배양하였다. 세포 배양 후, 300g×5min로 원심분리하여 상청액을 수집하고, 세포 배양 상청액 중 mIFN-β 함량(pg/ml)을 PBL의 VeriKine^TM Mouse IFN Beta ELISA 키트의 작동 지침에 따라 측정하였다(마이크로 플레이트 리더로 리딩한 OD_450nm 흡광도 값 및 OD_450nm흡광도-mIFN-β 표준 농도의 표준 곡선의 변환에 의해 얻음). Graphpad Prism 소프트웨어로 EC₅₀을 대수(작용제) vs. 반응-가변 기울기 피팅을 통해 계산하였고, 실험 결과를 표 3에 나타냈다.

표 3. 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 경로 사이토카인 mFN-β의 발현에 대한 테스트 화합물의 효능 작용

화합물 번호	EC₅₀ (μM)	E_max (pg/ml)
4	3.60	1082.21
6	3.80	1012.51
8	0.56	1176.75
대조군 화합물 1	2.74	1248.94
대조군 화합물 2	24.60	1106.15

상기 표에서, EC₅₀는 화합물의 자극에 의해 생성된 mIFN-β의 발현이 E_max의 절반에 도달했을 때의 화합물의 농도를 나타내고, E_max는 화합물의 자극에 의해 생성된 가장 높은 mIFN-β의 발현을 나타낸다.

결과는 화합물 4, 6, 및 8이 마우스 Raw264.7 세포 내 STING 경로 사이토카인 mIFN-β의 발현에 강한 효능 작용을 가지는 것으로 나타났다

실험예 6. 화합물 및 hSTING 단백질 사이의 결합 친화도(binding affinity)의 측정 분석

이 실험에서, 6×His-hSTING 단백질에 대한 경쟁적 결합을 위한 Cisbio의 Human STING binding 키트에서 화합물 및 특정 리간드(d2-STING-리간드)의 결합능을 Human STING binding 키트(HTRF 방법)으로 측정하여, 테스트되는 화합물 및 hSTING 단백질 사이의 결합 친화도를 평가하였다.

화합물을 Human STING binding 키트(희석 완충제)에서 희석 완충제로 구배 희석하여 4× 사용농도 희석 용액을 수득하였다. 희석 용액 5μl을 384-웰 플레이트로 첨가하여 반응 시스템에서 DMSO의 최종 농도가 ≤2.5%인 것을 확인하였다. 상기 6×His-hSTING 단백질(모액에서 50×)을 Human STING binding 키트(검출 완충 시약)의 검출 버퍼로 1×로 희석했다. 희석 용액 5μl를 384-웰 플레이트의 해당 웰에 첨가하고, 단백질이 없는 웰, 및 화합물이 없는 웰을 음성 대조군 웰(min)로 셋팅하였고, 단백질이 있고 화합물이 없는 웰을 양성 대조군 웰(max)로 셋팅하였다. 상기 d2-STING-리간드 및 Tb³⁺-anti-6×His-항체(모두 모액에서 50×)를 Human STING binding 키트(검출 완충 시약)의 검출 버퍼로 1×로 희석하였고, 1:1의 비율로 균일하게 혼합하였다. 혼합 용액 10 μl를 384-웰 플레이트의 해당 웰에 첨가하였다. 플레이트를 밀봉하고 실온(25℃)에서 3시간 동안 배양하였다. BMG 마이크로플레이트 리더를 HTRF를 리딩하는데 사용하였고, 하기 식에 따라 비율을 계산하였다: 비율(Ratio)=신호_665nm/신호_620nm×10000. 화합물의 억제율을 하기 식에 따라 계산하였다: IR(%)=(R_max-R_t)/(R_max-R_min)*100%, 이 때 R_max는 양성 대조군 웰의 HTRF 리딩(reading) 비율, R_min은 음성 대조군 웰의 HTRF 리딩 비율, 및 R_t는 대응 화합물 처리 웰(treatment well)의 HTRF 리딩 비율. Graphpad Prism 소프트웨어로 IC₅₀을 대수(작용제) vs. 반응-가변 기울기 피팅을 통해 계산하였다. K_i는 Human STING binding 키트의 지침에 제공된 매개변수 식(K_i=1/2*IC₅₀)에 따라 계산하였다. 실험 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4. 테스트 화합물 및 hSTING 단백질 사이의 결합 친화도

화합물 번호	IC₅₀(nM)	K_i (nM)
4	32.24	16.12
6	9.10	4.55
8	0.139	0.069
대조군 화합물 1	948.6	474.3
대조군 화합물 2	3782	1891

결과는 화합물 4, 6 및 8이 hSTING 단백질에 강한 결합 친화도를 갖는다는 것을 나타낸다.

실험예 7: MC38 마우스 결장암 동종 이식 종양 모델(colon cancer allograft tumor model)에서의 화합물의 생체 내 효능

이 실험예에서, 각 테스트 화합물의 효능을 테스트하기 위해 화합물 6 또는 화합물 8의 종양 내 주사(i.t.) 후 MC38 마우스 결장암 이식 종양 모델의 종양 부피 및 종양 중량의 변화를 측정하고 기록하였다.

1. 실험 세포주(cell strain) 및 실험 동물

실험 세포주: 마우스 결장암 MC38 세포(Nanjing Cobioer)를 37℃, 5% CO₂ 배양기(배지: 10% 소태아 혈청(gibco)를 포함하는 RPMI-1640 (Hyclone))에서 배양하였다. 트립신-EDTA(Hyclone)을 일상적인 소화 및 배변(passage)을 위해 사용하였다. 세포가 80%-90%의 포화도를 가진 지수 기(exponential phase)에 있을 때, 세포를 수집하고 계수했다.

실험 동물: C57BL/6J 마우스들, 6-8주령, 암컷, 중량은 18-20 그램이었다. 모든 마우스는 Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.,에서 구매하였고, 및 특수 무병원균(special pathgen-free; SPF) 동물실에 보관하였다.

2. 종양 세포의 파종(seeding) 및 그룹화(grouping)

MC38 세포를 5×10⁶ 세포/mL의 밀도로 포스페이트 완충 식염수(PBS)에 재현탁시켰다. PBS 0.1mL(5×10⁵ MC38 세포 함유)를 각 마우스의 우측 및 좌측 등의 견갑골 위치에 피하 접종하였다. 좌측과 우측 종양의 평균 부피가 약 100 mm³에 도달하였을 때, 좌측 및 우측 종양의 부피에 따라 마우스를 무작위로 그룹화하였다.

3. 실험 방법

피하 이식된 종양의 평균 부피가 약 100 mm³에 도달하였을 때, 좌측 및 우측 종양의 부피에 따라 마우스를 무작위로 그룹화하였고, 각 그룹에 8마리가 있었다. 총 2 주 동안 BIW × 2의 투여 빈도로 종양 내 주사를 통해 우측 종양에 투여하였고, 좌측 종양에는 투여하지 않았다. 구체적인 투여 요법은 표 5에 나타내었다. 투여 이후, 좌측 및 우측 종양의 부피를 1주에 2번 측정하였고, 동물의 죽음 여부를 매일 관찰하였다.

4. 실험 지표(experimental indicators) 및 통계 분석

시험 화합물의 항-종양 효율을 종양 부피 억제율 TGI_volume(%)로 평가하였다. 종양 부피를 아들자 캘리퍼스(vernier caliper)로 측정하였다. 종양 부피를 하기 식에 따라 계산하였다: V=0.5×a×b², 여기서 “a” 및 “b”는 각각 종양의 긴 직경 및 작은 직경을 나타낸다. 종양 부피 억제율은 TGI_volume (%) = [(1-(투여 그룹에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)/(비히클 대조군에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 비히클 대조군에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)]×100%이다. 투여 종료 시점의 종양 부피가 투여 시작 시점의 종양 부피보다 작을 때(예를 들어, 종양 퇴행(tumor regression)), TGI_volume (%) = [1-(투여 그룹에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)/투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피]×100%.

Graphpad Prism 소프트웨어를 사용하여 실험 종료시 종양 부피를 기준으로 통계 분석을 수행했다. 두 그룹 간의 비교는 Student’s t-test로 분석하였다. P<0.05일 때 유의미한 차이가 있는 것으로 간주 하였다.

표 5. 테스트 화합물의 투여 요법

그룹	화합물 번호	투여 단위	투여 부피 (μl/동물)
1	비히클 (생리 식염수)	-	25
2	6	10 μg	25
3	8	10 μg	25

5. 테스트 결과투여 2주 후, 각 투여군에서 동물의 체중이 증가하고 어떤 동물도 죽지 않았다. 마우스의 종양 부피 및 종양 억제 효과의 테스트 결과는 표 6을 참조하라.

실험 결과는, 화합물 6이 10 μg의 투여 단위(i.t., BIW×2)로 종양 내 투여되는 경우, 화합물을 투여한 쪽의 종양에 대해 현저한 종양 억제 효과가 있다는 것(투여 18일 후 TGI가 106.24% (P =0.0007))을 보여주었고, 화합물을 투여하지 않은 쪽의 종양에 대해서도 종양 억제 효과(TGI가 51.09% (P=0.055))가 있다는 것을 나타냈다. 화합물 8이 10 μg의 투여 단위(i.t., BIW×2)로 종양 내 투여되는 경우, 화합물을 투여한 쪽의 종양 및 투여하지 않은 쪽의 종양 모두에 대해 현저한 종양 억제 효과가 나타났다. 화합물 투여 18일 후, 투여한 쪽의 TGI는 200.00% (P=0.0006)이었고, 투여하지 않은 쪽의 TGI는 58.09% (P=0.025)이었다.

표 6. 다른 투여일에 MC38 동종 이식 종양 모델에 대한 테스트 화합물 6 및 8의 종양 억제 효과(종양 부피)

그룹	0일		18일
	투여한 쪽	투여하지 않은 쪽	투여한 쪽		투여하지 않은 쪽
	종양 부피^a (mm³)	종양 부피^a (mm³)	종양 부피^a (mm³)	TGI_volume ^b (%)	종양 부피^a (mm³)	TGI_volume ^b (%)
비히클 (생리 식염수)	113.29± 9.37	95.33± 13.22	1443.44± 243.29	-	1454.20± 274.52	-
화합물 6	112.09±11.95	96.07± 10.17	105.10± 74.74	106.24	760.69± 174.22	51.09
화합물 8	113.24±12.33	96.60± 11.50	0.00±0.00	200.00	666.08± 100.92	58.09

참조

a. 종양 부피 (mm³) = 평균 ± 표준 오차 (SEM), n=8.

b. 종양 부피 억제율 TGI_volume(%) = [(1-(투여 그룹에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)/(비히클 대조군에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 비히클 대조군에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)]×100%. 종양 퇴행시(즉, 투여 종료 후의 종양 부피가 투여 시작 시의 종양 부피보다 작은 경우) TGI_volume (%) = [1-(투여 그룹에 대한 투여 종료 시 평균 종양 부피 - 투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피)/투여 그룹에 대한 투여 시작 시 평균 종양 부피]×100%.

Claims

식(I)의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물:

I
상기 식(I)에서,
X¹ 및 X³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 공유 결합, -O-, -S- 및 -NR^a-로 구성된 군에서 선택되고;
X²는 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_1-6 알킬렌-X⁴ 및 C_1-6 알킬렌-X⁴-C_1-6 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬렌, C_2-6 알케닐렌, C_2-6 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되며;
X⁴ 는 -O-, -S-, -NR^a-, -C(O)-, -C(O)-NR^a-, -S(O)-, -S(O)₂-, -S(O)₂-NR^a-, -O-C(O)-NR^a-, -NR^a-C(O)-NR^a- 및 -NR^a-S(O)₂-NR^a-로 구성된 군에서 선택되고;
L¹은 공유 결합 및 -(C(R⁸)₂)_p-로 구성된 군에서 선택되며;
L²는 공유 결합 및 -C(O)-로 구성된 군에서 선택되고;
L³는 공유 결합 및 -(C(R⁹)₂)_q-로 구성된 군에서 선택되며;
A¹은 H, 시아노, -OR^a, -SR^a, -S(O)R^a, -S(O)₂R^a, -NR^aR^b, -C(O)-OR^a, -O-C(O)-R^a, -C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-R^a, -S(O)₂-NR^aR^b, -NR^a-S(O)₂-R^a, -O-C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-OR^a, -NR^a-C(O)-NR^aR^b, -NR^a-S(O)₂-NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R¹ 및 R⁴는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬, 및 3-6원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -S(O)R^a, -S(O)₂R^a, -NR^aR^b, -C(O)-NR^aR^b, -NR^a-C(O)-R^a, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R⁵은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_1-6 할로알킬, C_1-6 알콕시, C_1-6 할로알콕시, -NR^aR^b, -CO₂R^a 및 -S(O)₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R⁶은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬, 3-10원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 선택적으로 하나 이상의 R^c로 치환되고;
R^c는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_1-6 알콕시 및 C_1-6 할로알콕시는 각각 선택적으로 시아노, -OR^a, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알콕시 및 -SO₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R⁷은 H, C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_3-10 시클로알킬 및 3-10원 헤테로시클릴은 각각 선택적으로 할로겐, 시아노, 히드록시, 3-10원 헤테로시클릴, -NR^aR^b, -C(O)₂-R^a, C_1-6 알콕시 및 -SO₂R^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고;
R⁸은 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, C_1-6 알콕시 및 -OR^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는
서로 다른 탄소 원자 상의 2개의 R⁸은 그들 사이의 탄소 원자와 함께 C_3-6 시클로알킬 또는 3-6원 헤테로시클릴을 형성하거나; 또는
동일한 탄소 원자 상의 2개의 R⁸은 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 C_3-6 시클로알킬 또는 3-6원 헤테로시클릴을 형성하고;
R⁹은 각각 독립적으로 H, 할로겐, 시아노, -OR^a, -SR^a, -NR^aR^b, C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬, C_2-6 알케닐, C_2-6 알키닐, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴 및 5-10원 헤테로아릴은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_6-10 아릴, 5-10원 헤테로아릴, C_1-6 알콕시 및 -OR^a로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는 2개의 R⁹는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 C_3-10 시클로알킬 또는 3-10원 헤테로시클릴을 형성하거나; 또는 임의의 R⁹ 및 R⁵는 이들 사이의 원자와 함께 3-10원 헤테로시클릴을 형성하고;
R^a 및 R^b은 각각 독립적으로 H, C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬, C_3-6 시클로알킬 및 C_1-6 알콕시는 각각 선택적으로 히드록시, 할로겐 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되거나; 또는
R^a 및 R^b는 이들이 결합되어 있는 질소 원자와 함께 3-7원 헤테로시클릴을 형성하고;
m 및 n은 각각 독립적으로 0, 1, 2 및 3로 구성된 군에서 선택되고; 및
p 및 q는 각각 독립적으로 1, 2, 및 3로 구성된 군에서 선택됨.
제1항에 있어서,
X¹ 및 X³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 공유 결합, -O-, -S-, -NH-, -N(C_1-6 알킬)-, -N(C_1-6 할로알킬)- , -N(C_3-6 시클로알킬)- 및 -N(C_1-6 알콕시)-로 구성된 군에서 선택되고;
바람직하게는, X¹ 및 X³ 은 동일하면서, -O-, -S-, -NH- 및 -N(C_1-6 알킬)-로 구성된 군에서 선택되며;
더 바람직하게는, X¹ 및 X³ 은 동일하면서, -O- 및 -S-로 구성된 군에서 선택되고;
특히 바람직하게는, X¹ 및 X³ 은 모두 -O-인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
X² 은 C_1-4 알킬렌, C_2-4 알케닐렌, C_2-4 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬, 3-6원 헤테로시클릴, C_1-4 알킬렌-X⁴- 및 C_1-4 알킬렌-X⁴-C_1-4 알킬렌으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-4 알킬렌, C_2-4 알케닐렌, C_2-4 알키닐렌, C_3-6 시클로알킬 및 3-6원 헤테로시클릴은 할로겐, 시아노, 히드록시, C_1-6 알킬 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되며;
바람직하게는, X² 은 히드록시 및 C_1-4 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 C_1-4 알킬렌이고;
더 바람직하게는, X² 은 비치환된 C_1-4 알킬렌이며;
특히 바람직하게는, X² 은 프로필렌인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
L¹ 은 -(C(R⁸)₂)_p-이고;
바람직하게는, L¹ 은 -(CH₂)_p- 또는 -(C(C_1-6 알킬)₂)_p-이며;
특히 바람직하게는, L¹ 은 -(CH₂)₂-인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
L² 은 -C(O)-인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서
L³ 은 -(C(R⁹)₂)_q-이고;
바람직하게는, L³ 은 -(CH₂)_q- 또는 -(C(C_1-6 알킬)₂)_q-이며;
특히 바람직하게는, L³ 은 -CH₂, -(CH₂)₂- 또는 -(CH₂)₃-인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
A¹ 은 -C(O)-OR^a이고;
바람직하게는, A¹ 은 -C(O)-OH 및 -C(O)-O(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택되고;
특히 바람직하게는, A¹ 은 -C(O)-OH 및 -C(O)-O-(CH₂CH₃)로 구성된 군에서 선택되는,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
R¹ 및 R⁴은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐, C_1-6 알킬, 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬은 각각 선택적으로 할로겐, C_1-6 알킬, C_1-6 할로알킬, 시아노, 히드록시 및 C_1-6 알콕시로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되며;
바람직하게는, R¹ 및/또는 R⁴ 은 H이고;
특히 바람직하게는, R¹ 및 R⁴ 는 모두 H인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 할로겐 및 -OR^a로 구성된 군에서 선택되고;
바람직하게는, R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -OH 및 -O(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택되고, 상기 -O(C_1-6 알킬)의 C_1-6 알킬은 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되며;
특히 바람직하게는, R² 및 R³은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메톡시, 2-히드록시-2-메틸프로폭시 및 3-히드록시-3-메틸부톡시로 구성된 군에서 선택되는,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
R⁵ 은 H, C_1-6 알킬, 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고;
바람직하게는, R⁵ 은 C_1-6 알킬이고;
특히 바람직하게는, R⁵ 은 메틸인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
R⁶ 은 5-6원 헤테로아릴, -OR^a 및 -C(O)₂R⁷로 구성된 군에서 선택되고, 상기 5-6원 헤테로아릴은 하나 이상의 C_1-6 알킬로 선택적으로 치환되며;
바람직하게는, R⁶ 은 피라졸릴, -O(C_1-6 알킬), -C(O)₂H 및 -C(O)₂-(C_1-6 알킬)로 구성된 군에서 선택되고, 상기 피라졸릴은 하나 이상의 C_1-6 알킬로 선택적으로 치환되고;
특히 바람직하게는, R⁶ 은 N-메틸피라졸릴, 메톡시, -C(O)₂H 및 -C(O)₂-(CH₂CH₃)로 구성된 군에서 선택되는,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
m 및 n 은 각각 독립적으로 0 및 1로 구성된 군에서 선택되고;
바람직하게는, m 및 n 은 모두 1인,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화합물은 식(II)의 구조를 가지는

,
II
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제13항에 있어서,
상기 화합물은 식(III)의 구조를 가지는
,
III
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제14항에 있어서,
상기 화합물은 식(III-1)의 구조를 가지는
,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제14항에 있어서,
상기 화합물은 식(IV)의 구조를 가지는

,
IV
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
제1항에 있어서,
상기 화합물은

, 및

로 구성된 군에서 선택되는 구조를 가지는,
화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물.
예방적 또는 치료적 유효량의 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 및 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 약학적 조성물
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 제17항의 약학적 조성물을 포함하는, 키트.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 입체이성질체, 호변이성질체, 다형체, 용매화물, N-옥사이드, 동위원소-표지된 화합물, 대사물질 또는 전구약물, 또는 제17항의 약학적 조성물의 STING-매개 질병의 예방 또는 치료를 위한 약제 제조에 대한 용도로서,
상기 약제는 바람직하게는 경구, 정맥 내, 동맥 내, 피하, 복강 내, 근육 내, 또는 경피를 통해 투여되고, 상기 STING-매개 질병은 바람직하게는 종양인, 용도.
하기 단계를 포함하는, 제14항의 화합물의 제조 방법으로서,

상기 L³, R², R³, R⁵, R⁶, X², m 및 n 은 제14항에 정의된 것과 동일하고,
R^a 은 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬은 각각 선택적으로 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되고; 및
LG는 이탈기이고, 이 때, 상기 이탈기는, 할로겐 원자, 메탄설포닐옥시, 및 p-톨루엔설포닐옥시 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는, 제조 방법.
하기 단계를 포함하는, 제15항의 화합물의 제조 방법으로서,

상기 L³, R², R³, R⁵, R⁶, X², m 및 n 은 제15항에 정의된 것과 동일하고,
R^a 은 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬로 구성된 군에서 선택되고, 이 때, 상기 C_1-6 알킬 및 C_3-6 시클로알킬은 각각 선택적으로 할로겐, 히드록시 및 C_1-6 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환되는, 제조 방법.