KR20220007439A

KR20220007439A - 신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물

Info

Publication number: KR20220007439A
Application number: KR1020200085668A
Authority: KR
Inventors: 김기영; 김학원; 이태훈; 김다슬; 김경민
Original assignee: 경희대학교 산학협력단
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-01-18
Also published as: KR102381397B1

Abstract

본 발명은 신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구강 내 감염균에 항균 활성을 나타내는 신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화합물은 구강 내 감염의 주요 원인균인 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스에 대한 성장 억제 효과를 가지며, 종래 항균물질에 비해 우수한 항균 활성을 나타내므로, 구강균에 대한 성장 억제제 또는 감염 치료제로의 사용이 가능하다.

Description

신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물 {Naphthoquinone derivatives compound and a composition containing the same for antibacterial activity}

본 발명은 신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구강 내 감염균에 항균 활성을 나타내는 신규 나프토퀴논 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항균용 조성물에 관한 것이다.

세균에 의한 감염은 인간의 질병에 있어 가장 흔하고 치명적인 원인 중의 하나이다. 세균 감염에 의한 질병에 있어 항생제의 사용은 불가피하다. 최초 항생제 페니실린(penicillin)의 발견 이후 수많은 종류의 항생제가 개발되어 세균성 감염 질병의 치료를 위해 사용되어 왔다. 그러나 최근 들어 이러한 항생제의 오남용은 항생제에 내성을 가지는 균주들의 출현 및 더 나아가 각종 항생제에 내성을 나타내는 다제내성균(MDR, multi drug resistant bacteria)이 출현함으로써 전 세계적으로 큰 문제로 여겨지고 있다.

한편, 구강 내는 세균, 곰팡이, 바이러스, 원생동물 등이 서식하기 좋은 조건을 갖추고 있다. 35~37°C의 온도와 적절한 습도, 치은열구액, 떨어져 나온 상피세포, 타액 성분 및 음식물 잔사 등이 존재하여, 구강 내 세균 증식을 용이하게 한다. 타액 1ml에는 대략 60억 마리의 세균이 존재하며, 치은열구 내의 치태 1g에는 약 2,000억 마리의 세균이 존재하는 것으로 알려져 있다. 지구상에서 발견된 3만 종류의 세균 중 500여 종이 치태 내에 존재함이 밝혀졌고, 새로운 종류의 세균들이 추가로 밝혀지고 있다. 이러한 세균들은 세균끼리 서로 부착하거나, 구강 내 연조직 또는 치아에 부착될 수 있다.

성인의 약 60%는 치아 우식과 치주 질환을 겪고 있다. 치주 질환과 치아 우식증으로 대표되는 구강 내 질환의 가장 중요한 요인은 구강 내 상주세균으로 구성된 치태라고 할 수 있다. 구강 내 질환은 대개 치면, 치은 및 치은 하방에 군집을 이루는 상주 세균에 의한 감염질환들로서 사람의 구강 내에는 500종 이상의 세균이 존재하는 것으로 보고되었다.

구강 세균은 구강 내 서식하는 세균을 통칭하는 것으로, 치아우식증 (충치) 및 치주질환의 원인균을 포함한다. 구강 내에 상주하는 세균은 특정 환경 조건에서 치아 경조직 탈회의 원인이 되며, 치아우식증(충치)을 촉진시킬 수 있다. 사람에 있어서 치아우식증 발생과 가장 밀접한 관계가 있는 세균은 뮤탄스 연쇄상구균(mutans streptococci)이며, 이에 속하는 7종의 세균 중 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)가 대표적인 우식 유발 세균이다. 락토바실러스(Lactobacillus)도 치아우식증과 밀접한 관계가 있으며, 우식 상아질에 주로 분포한다. 스트렙토코커스 뮤탄스는 우식의 시작에, 락토바실러스는 우식의 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 구강 내에 상주하는 세균은 중성 환경(pH 7.0)에서 가장 왕성하게 증식하며, 음식물에 포함되어 있는 탄수화물을 분해하여 산을 생성한다. 증가된 산성도로 인해 대부분의 균들은 증식이 억제되거나 생존할 수 없게 되지만, 스트렙토코커스 뮤탄스와 락토바실러스는 pH 5.5인 산성 환경에서도 생존 및 증식을 유지하며 지속적으로 탄수화물을 분해하여 산성도를 증가시킨다. 이에 따라, 치아 경조직의 주성분인 수산화인회석이 용해되면서 치아우식증이 발생한다.

치은열구는 구강 내 세균의 서식처 중 가장 독특한 장소로, 치은열구 내의 치태 세균이 여러 종류의 치주질환에 대한 원인으로 알려져 있다. 치은열구액은 치태 세균에게 필수 성장요소를 공급하며, 치은열구액 내에 분포하는 효소와 염증매개물질을 통해 치주질환의 진행정도를 파악할 수 있다. 건강한 상태와 치주질환에 이환된 상태에서 치태 세균은 각기 다른 조성을 가지며, 치주조직 파괴 속도에 따라 서로 다른 세균 분포가 나타난다.

구강 내 감염의 주요 원인균으로는 Enterococcus faecalis,Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus mutans, Streptococcussobrinus, Fusobacteriumnucleatum 및 Porphyromonas gingivalis등이 있으며, 이들은 대부분 항생제에 내성을 가질 수 있어 감염균 문제에 있어 이들의 성장을 조절하는 것이 매우 중요한 문제로 알려져 있다.

치아 우식증, 치주질환과 관련된 주요 세균들은 치주질환의 발병과 진행에 모두 관여하고 있으며, 최근 구강 내 질환뿐만 아니라 심할 경우 구강 내 세균들이 폐렴이나 심혈관질환 등의 전신질환을 유도 할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 다만 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 기존의 항균제에 부작용이 존재하므로, (공개문헌 1), 부작용을 최소화하고 항균 기능을 높일 수 있는 신규 약물의 개발이 필수적이다.

(공개문헌 1) Med Clin North Am.2001 Jan;85(1):149-85

이에, 본 발명자들은 구강 내 감염의 주요 원인균에 항균 활성을 가지는 물질을 발굴하기 위해 연구 노력한 결과, 구강내 주요 감염균인 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스에 항균 활성을 가지는 화합물을 합성함으로써 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소; C_1-5알킬; 할로겐; 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴; 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐이고,

여기서 상기 치환된 C_6-10아릴, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬 및 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐은 알킬, 할로겐 및 C_1-5알콕시 중에서 선택되는 하나로 치환된 것이다.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

a) 하기 화학식 2의 화합물을 아실화한 뒤 알킬 또는 아릴아민과 반응시켜 화학식 3의 화합물을 수득하는 단계;

b) 하기 화학식 3의 화합물을 구리 존재 하에 소듐 아자이드와 반응시켜 아미노화하여 화학식 4의 화합물을 수득하는 단계;

c) 하기 화학식 4의 화합물을 p-TsOHH₂O의 존재 하에 알데하이드와 반응시켜 화학식 5의 화합물을 수득하는 단계; 및

d) 하기 화학식 5의 화합물을 세릭 암모늄 니트레이트를 이용하여 산화하는 단계.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 화학식 3에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있으며,

상기 화학식 4에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있고,

상기 화학식 5에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있고, 상기 R₂는 페닐기, 4-메틸페닐기, 4-플루오로페닐기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 신규 화합물을 포함하는 항균용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

본 발명의 일 구현예로, 상기 치환된 C_6-10아릴은 C_1-3의 알킬, 할로겐 및 C_1-3알콕시 중에서 선택되는 하나로 치환된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 치환된 C_6-10아릴은 메틸페닐, 플루오로페닐 또는 메톡시페닐인 것을 수 있다.

본 발명의 또다른 구현예로, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 C_1-3의 알콕시로 치환된 것일 수 있다.

본 발명의 또다른 구현예로, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 메톡시벤질일 수 있다.

본 발명의 또다른 구현예로, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐은 3-페닐-2-프로페닐일 수 있다.

본 발명의 또다른 구현예로, 상기 화합물은 하기 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다;

1) 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (2,3-diphenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),

2) 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),

3) 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(p-tolyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),

4) 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(4-fluorophenyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione)

5) 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(4-methoxyphenyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),

6) 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-cinnamyl-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),

7) 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-(4-methoxybenzyl)-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione), 및

8) 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

본 발명의 일 구현예로,

e) 상기 화학식 1의 화합물의 R₁이 4-메톡시벤질기일 때, BBr₃를 반응시켜 4-메톡시벤질기를 제거하는 단계를 더 포함하는 제조방법을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예로, 상기 조성물은 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 구강균에 대한 항균활성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 구강 내 감염의 주요 원인균인 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스에 대한 성장 억제 효과를 가지며, 종래 항균물질에 비해 우수한 항균 활성을 나타내므로, 구강균에 대한 성장 억제제 또는 감염 치료제로의 사용이 가능하다.

단, 본 발명의 효과는 상기 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 제조방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 제조한 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온, 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 및 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 디스크 확산법에 의한 항균 활성을 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명에서 제조한 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온, 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 및 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온의 디스크 확산법에 의한 항균 활성을 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에서 제조한 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 및 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 디스크 확산법에 의한 항균 활성을 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명에서 제조한 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명에서 제조한 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 7은 본 발명에서 제조한 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 8은 본 발명에서 제조한 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 9는 본 발명에서 제조한 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 10은 본 발명에서 제조한 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 11은 본 발명에서 제조한 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.
도 12는 본 발명에서 제조한 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온의 포피로모나스 진지발리스에 대한 농도별 성장 저해 효과를 확인한 결과이다.

본 발명자들은 구강 내 감염의 주요 원인균에 항균 활성을 가지는 물질을 발굴하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과, 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스에 항균 활성을 가지는 화합물을 합성함으로써 본 발명을 완성하였다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

상기 치환된 C_6-10아릴은 C_1-3의 알킬, 할로겐 및 C_1-3알콕시 중에서 선택되는 하나로 치환된 것일 수 있으며, 상기 치환된 C_6-10아릴은 보다 바람직하게는 메틸페닐, 플루오로페닐 및 메톡시페닐 중에서 선택되는 하나일 수 있다.

상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 C_1-3알콕시로 치환된 것일수 있으며, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 보다 바람직하게는 메톡시벤질일 수 있다.

상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐은 3-페닐-2 프로페닐일 수 있다.

본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 바람직한 예는 하기와 같다 :

8) 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione).

본 발명에서, "약학적으로 허용 가능한 염"은 본 발명의 화합물의 약제학적으로 허용되는 유기 또는 무기염을 말한다. 예시적 염으로, 황산염, 구연산염, 아세트산염, 옥살산염, 염산염, 브롬산염, 요오드산염, 질산염, 바이설페이트, 포스페이트, 산 포스페이트, 아이소니코티네이트, 락테이트, 살리실레이트, 산 시트레이트, 타르트레이트, 올레에이트, 탄네이트, 판토테네이트, 바이타르트레이트, 아스코르베이트, 석시네이트, 말레에이트, 겐티시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글루쿠로네이트, 삭카레이트, 포름에이트, 벤조에이트, 글루타메이트, 메탄설포네이트 "메실레이트", 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트 및 파모에이트염을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 약학적으로 허용되는 염은 아세테이트 이온, 석시네이트 이온 또는 다른 카운터 이온과 같은 다른 분자의 포함과 관련될 수 있다. 상기 카운터 이온은 모 화합물의 전하를 안정화시키는 임의의 유기 혹은 무기 잔기일 수 있다. 더욱이, 약학적으로 허용되는 염은 이의 구조에서 하나 이상의 하전된 원자를 가질 수 있다. 다수의 하전된 원자가 상기 약제학적으로 허용되는 염의 일부인 경우는 다수의 카운터 이온을 가질 수 있다. 따라서, 약학적으로 허용되는 염은 하나 이상의 하전된 이온 및/또는 하나 이상의 카운터 이온을 가질 수 있다.

본 발명의 화합물이 염기인 경우, 목적하는 약제학적으로 허용되는 염은 당업자에게 유용한 임의의 적합한 방법, 예를 들어, 상기 유리 염기를 무기산(예: 염산, 브롬산, 황산, 질산, 메탄설폰산, 인산 등) 혹은 유기산(예: 아세트산, 트리플루오로아세트산, 말레산, 석신산, 만델산, 푸마르산, 말론산, 피루브산, 옥살산, 글리콜산, 살리실산, 피라노시딜산(예: 글루쿠론산 또는 갈락투론산), 알파 하이드록실산(예: 구연산 또는 주석산), 아미노산(예: 아스파르트산 또는 글루탐산), 방향족 산(예: 벤조산 또는 신남산), 설폰산(예: p-톨루엔설폰산 또는 에탄설폰산) 등으로 처리함으로써 제조될 수 있다.

본 발명의 화합물이 산인 경우, 목적하는 약제학적으로 허용되는 염은 당업자에게 유용한 임의의 적합한 방법, 예를 들어, 상기 유리 산을 무기 또는 유기 염기, 예를 들어, 아민, 알칼리금속 하이드록시드 또는 알칼리토금속 하이드록시드 등으로 처리함으로써 제조될 수 있다. 적당한 염의 예시적인 예로, 글리신 및 아르기닌과 같은 아미노산으로부터 유도된 유기염, 암모니아, 1차, 2차, 및 3차 아민, 및 피페리딘, 모폴린 및 피페라진과 같은 시클릭 아민으로부터 유도된 유기염, 또는 나트륨, 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 망간, 철, 구리, 아연, 알루미늄 및 리튬으로부터 유도된 무기염을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서, “알킬”은 선형 혹은 분지형의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, iso-프로필, sec-부틸, tert-부틸, neo-펜틸, sec-펜틸 또는 iso-펜틸이다.

본 발명에서, “C_1-5 알킬”은 선형 혹은 분지형의 1개 내지 5개의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, iso-프로필, sec-부틸, tert-부틸, neo-펜틸, sec-펜틸 또는 iso-펜틸이다.

본 발명에서, “C_1-3 알킬”은 선형 혹은 분지형의 1개 내지 3개의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메틸, 에틸 또는 프로필이다.

본 발명에서, “할로겐”은 플루오르, 염소, 브롬 또는 요오드 원자이다.

본 발명에서, “아릴”은 방향족 탄화수소의 핵에서 수소원자 하나를 제거한 작용기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 페닐, 톨릴, 크릴린, 나프틸 또는 비페닐릴이다.

본 발명에서, "비치환된 C_6-10아릴"은 6개 내지 10개의 탄소원자로 이루어진 방향족 탄화수소의 핵에서 수소원자 하나를 제거한 작용기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 페닐, 나프틸 또는 비페닐이다.

본 발명에서, "치환된 C_6-10아릴"은 6개 내지 10개의 탄소원자로 이루어진 방향족 탄화수소의 탄소에 결합된 수소들 중 어느 하나 이상이 C_1-3의 알킬, 할로겐 및 C_1-3알콕시 중에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 것이며, 이에 제한되는 것은 아니지만, 메틸페닐, 플루오로페닐 또는 메톡시페닐이다.

본 발명에서, "C_6-10아릴-C_1-5알킬"은 6개 내지 10개의 탄소원자로 이루어진 방향족 탄화수소의 탄소에 결합된 수소들 중 어느 하나 이상이C_1-5알킬로 치환된 작용기를 의미한다.

본 발명에 있어서, "치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬"은 6개 내지 10개의 탄소원자로 이루어진 방향족 탄화수소의 탄소에 결합된 수소들 중 어느 하나 이상이, 탄소원자 중 하나 이상이 산소, 질소, 황 등 다른 원소로 치환된 C_1-5알킬로 치환된 것이다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메톡시벤질이다.

본 발명에서,"알케닐"은 선형 또는 분지형의 탄소원자를 가지는 불포화된 탄화수소를 의미하며, 상기 불포화된 탄화수소는 이중결합을 포함하는 것을 의미한다.

본 발명에서,"C_1-5알케닐"은 선형 혹은 분지형의 1개 내지 5개의 탄소원자를 가지는 알케닐을 의미한다.

본 발명에서, "C_6-10아릴-C_1-5알케닐"은 6개 내지 10개의 탄소원자로 이루어진 방향족 탄화수소의 탄소에 결합된 수소들 중 어느 하나 이상이 C_1-5알케닐로 치환된 것을 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 3-페닐-2-프로페닐이다.

본 발명에서, "알콕시"는 선형 혹은 분지형의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소의 핵에서 수소원자 하나를 제거하고 산소로 치환한 작용기를 의미한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메톡시, 에톡시 또는 프로필옥시이다.

본 발명에서, "C_1-5알콕시"는 1개 내지 5개의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소의 핵에서 수소원자 하나를 제거하고 산소로 치환한 작용기를 의미한다.

본 발명에서, "C_1-3알콕시"는 1개 내지 3개의 탄소원자를 가지는 포화된 탄화수소의 핵에서 수소원자 하나를 제거하고 산소로 치환한 작용기를 의미한다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법에 의해 제조될 수 있다:

a) 하기 화학식 2의 화합물을 아민과 반응시켜 아실화하여 화학식 3의 화합물을 수득하는 단계;

b) 하기 화학식 3의 화합물을 구리와 반응시켜 아미노화하여 화학식 4의 화합물을 수득하는 단계;

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 화학식 3에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기 또는 신나밀기 일 수 있으며,

또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 수득된 화합물에 BBr₃를 반응시켜 4-메톡시벤질기를 제거하는 단계를 더 포함하는, 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 화합물은 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 구강균에 대한 항균활성을 가지는 바, 상기 구강균에 의해 야기되는 다양한 질병을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물의 유효성분으로 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 항균 활성을 확인하기 위하여, 상기 화합물을 처리한 엔테로코쿠스 패칼리스 (E.faecalis), 엔테로코쿠스 패시움 (E.faecium), 스타필로코쿠스 아우레우스 (S. aurues), 스타필로코쿠스 에피더미디스 (S. epidermidis), 스트렙토코쿠스 뮤탄스 (S. mutans), 스트렙토코쿠스 소브리누스 (S. sobrinus), 푸소박테리움 뉴클레아텀 (F. nucleatum) 및 포피로모나스 진지발리스 (P.gingivalis)의 성장 억제 정도를 확인하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 구강 내 다양한 세균에 대한 항균 활성을 가짐을 확인할 수 있었다 (실시예 2 참조).

본 발명의 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 실제 고체 배지에서 종래 항균물질에 비해 우수한 항균 활성을 나타내는지 확인하기 위하여, 고체 배지를 활용한 디스크 확산법 (Disc diffusion assay)을 수행하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 종래 항균물질에 비해 더 넓은 성장 저해 구역을 나타내어, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 종래 항균물질에 비해 더 우수한 항균 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다 (실시예 3 참조).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 농도에 따른 향균 활성 효과를 확인하기 위하여, 포피로모나스 진지발리스에 실시예 1의 화합물의 농도별 처리에 따른 항균 활성을 확인하였다. 그 결과, 모든 화합물에서 농도가 증가함에 따라 우수한 항균 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다 (실시예 4 참조).

본 발명에 따른 항균용 조성물이 약학 조성물인 경우, 상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물 또는 그 염을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 또한 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제, 또는 경구 섭취제 등으로 제제화할 수 있다.

본 발명의 항균용 조성물이 약학 조성물인 경우, 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 피부, 비강, 기도에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 항균용 조성물은 피부, 구강 및 호흡기 등 다양한 세균에 항균 활성을 가질 수 있으며, 바람직하게는 구강균에 대한 항균 활성을 가질 수 있고, 더욱 바람직하게는 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 구강균에 대한 항균활성을 가질 수 있다.

이하에서는 바람직한 실시예 등을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

[실시예]

실시예 1. 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 제조

1-1. 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

단계 1) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 상업적으로 이용 가능한 1,4-hydroxy-2-naphthoic acid (1.0 g, 4.9 mmol) 를아세톤 10 mL 를 가해 녹여준 후, 디메틸설페이트(2.3 mL, 24.5 mmol) 와 포타슘 카보네이트 (18.3 g, 132.3 mmol) 를 가한 뒤, 환류하에 밤새 교반하였다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후 상온으로 식힌다. H₂O 를 가하여 반응을 종결시킨 후, 남아있는 포타슘 카보네이트를 여과하여 제거한다. 여과액을 물과 에틸 아세테이트를 사용하여 3 회 추출하고, 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 93%의 수득률이 확인되었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δppm 8.18-8.13 (m, 2H), 7.68-7.65 (m, 2H), 7.10 (s, 1H), 3.96 (s, 3H), 3.89 (s, 3H), 3.89 (s, 3H)이다.

다음으로 건조된 둥근 바닥 플라스크에 아르곤 분위기를 조성한 후 앞선 반응의 생성물 (7.7 g, 31.3 mmol) 을 넣고 디메틸포름아마이드에 녹여준 후, N-bromosuccinimide (NBS, 6.1 g, 34.4 mmol)를 가하고 실온에서 밤새 교반하였다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 98%의 수득률이 확인되었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.13-8.09 (m, 2H), 7.74-7.71 (m, 2H), 3.93 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 3.91 (s, 3H)이다 .

다음으로 건조된 둥근 바닥 플라스크에 앞선 반응의 생성물 (15.7 g, 48.4 mmol) 을 넣고, KOH (13.6 g, 241.7 mmol) 를 넣은 후 THF 50 mL, MeOH 50 mL, H₂O 100 mL 를 가하여 환류하에 2일간 교반한다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 식힌 반응 용액에 포타슘 카보네이트 포화용액과 소듐 클로라이드 포화용액을 가하면 생성물이 염 상태로 석출된다. 이를 여과한 뒤, H₂O 에 녹이고 진한 HCl을 가하고 석출된 생성물을 여과하고, H₂O 로 세척하면 84%의 수득률로 화학식 2의 화합물을 얻었다.

확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 13.75 (s, 1H), 8.13-8.06 (m, 2H), 7.73-7.67 (m, 2H), 3.92 (s, 3H), 3.90 (s, 3H)이다.

단계 2) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 1에서 얻은 화학식 2의 화합물 (0.5 g, 1.6 mmol) 을 넣고 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 8mL 에 녹인다. 디메틸포름아마이드는 촉매량만큼 넣고, 옥살릴 클로라이드 (0.23 mL, 2.7 mmol) 를 가하여 실온에서 3시간 동안 교반시킨다.감압하에 유기용매를 제거한 뒤, 추가로 1시간 동안 진공 건조시킨다. 다시 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 13 mL 에 녹인다. 피리딘 0.32 mL 과 아닐린 (0.18 mL, 1.9 mmol) 을 가한 후 실온에서 밤새 교반시킨다.얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 얼음물에 냉각시킨 뒤, 3M HCl 을 가하여 반응을 종결한다.용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 97%의 수득률이 확인되어 화학식 3의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 10.60 (s, 1H), 8.14-8.11 (m, 2H), 7.73-7.70 (m, 4H), 7.36 (t, 2H, J=7.9 Hz), 7.14-7.09 (m, 1H), 3.93 (s, 6H)이다.

단계 3) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 2에서 얻은 화학식 3의 화합물 (0.54 g, 1.4 mmol) 을 넣고, copper iodide (0.27 g, 1.4 mmol), L-proline (0.21 g, 1.8 mmol) 및 sodium azide (0.18 g, 2.8 mmol) 를 넣은 뒤 DMSO 2.8 mL 을 가하여 100 ℃로 3시간 동안 반응시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 암모늄 클로라이드 포화용액과 에틸 아세테이트를 가하여 반응을종결한다. Celite 를 채워 여과한 뒤 여과액을 분별 깔때기로 옮겨 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 57%의 수득률이 확인되어 화학식 4의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 10.47 (s, 1H), 7.93 (d, 1H, J=8.3 Hz) 7.81-7.76 (m, 3H) 7.48 (t, 1H, J=7.5 Hz), 7.35 (t, 2H, J=7.8 Hz), 7.26 (t, 1H, J=7.5 Hz), 7.11 (t, 1H, J=7.4 Hz), 5.08 (d, 2H, J=5.1 Hz), 3.84 (s, 3H), 3.75 (s, 3H)이다.

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (150 mg, 0.47 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 4.7 mL 가한다. 벤즈알데하이드(0.071 mL, 0.70 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 92%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.03 (d, 1H, J=8.3 Hz), 7.72 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.50-7.47 (m, 4H), 7.43-7.40 (m, 4H), 7.32-7.23 (m, 5H), 6.15 (d, 1HNH, J=3.1 Hz), 3.93 (s, 3H), 3.66 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (50 mg, 0.12 mmol) 에아세토나이트릴 1.2 mL 와 디메틸포름아마이드 1.2 mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (0.30 g,0.55 mmol) 를 H₂O 1.2 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 45%의 수득률이 확인되어 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.15-7.84 (m, 4H), 7.46-7.28 (m, 10H)이다.

1-2. 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

단계 1) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 상업적으로 이용 가능한 1,4-hydroxy-2-naphthoic acid (1.0 g, 4.9 mmol) 를 아세톤 10 mL 를 가해 녹여준 후, 디메틸설페이트 (2.3 mL, 24.5 mmol) 와 포타슘 카보네이트 (18.3 g, 132.3 mmol) 를 가한 뒤, 환류하에 밤새 교반하였다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후 상온으로 식힌다. H₂O 를 가하여 반응을 종결시킨 후, 남아있는 포타슘 카보네이트를 여과하여 제거한다. 여과액을 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3 회 추출하고, 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 93%의 수득률이 확인되었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δppm 8.18-8.13 (m, 2H), 7.68-7.65 (m, 2H), 7.10 (s, 1H), 3.96 (s, 3H), 3.89 (s, 3H), 3.89 (s, 3H)이다.

다음으로 건조된 둥근 바닥 플라스크에 아르곤 분위기를 조성한 후 앞선 반응의 생성물 (7.7 g, 31.3 mmol) 을 넣고 디메틸포름아마이드에 녹여준 후, N-bromosuccinimide (NBS, 6.1 g, 34.4 mmol)를 가하고 실온에서 밤새 교반하였다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 98%의 수득률이 확인되었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.13-8.09 (m, 2H), 7.74-7.71 (m, 2H), 3.93 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 3.91 (s, 3H)이다.

다음으로 건조된 둥근 바닥 플라스크에 앞선 반응의 생성물 (15.7 g, 48.4 mmol) 을 넣고, KOH (13.6 g, 241.7 mmol) 를 넣은 후 THF 50 mL, MeOH 50 mL, H₂O 100 mL 를 가하여 환류하에 2일간 교반한다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 식힌 반응 용액에 포타슘 카보네이트 포화용액과 소듐 클로라이드 포화용액을 가하면 생성물이 염 상태로 석출된다. 이를 여과한 뒤, H₂O 에 녹이고 진한 HCl을 가하고 석출된 생성물을 여과하고, H₂O 로 세척하면 84%의 수득률로 화학식 2의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 13.75 (s, 1H), 8.13-8.06 (m, 2H), 7.73-7.67 (m, 2H), 3.92 (s, 3H), 3.90 (s, 3H)이다.

단계 2) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 1에서 얻은 화학식 2의 화합물 (1.0 g, 3.2 mmol) 을 넣고 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 15mL 에 녹인다. 디메틸포름아마이드는 촉매량만큼 넣고, 옥살릴 클로라이드 (0.46 mL, 5.5 mmol) 를 가하여 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 감압하에 유기용매를 제거한 뒤, 추가로 1시간 동안 진공 건조시킨다. 다시 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 25 mL 에 녹인다. 피리딘 0.65 mL 과 벤질아민 (0.18 mL, 3.9 mmol) 을 가한 후 실온에서 밤새 교반시킨다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 얼음물에 냉각시킨 뒤, 3M HCl 을 가하여 반응을 종결한다.용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시켰다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 96%의 수득률이 확인되어 화학식 3의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 9.06 (t, 1H, J=5.8 Hz), 8.10-8.08 (m, 2H), 7.69-7.66 (m, 2H), 7.46-7.34 (m, 4H), 7.26 (t, 1H, J=7.1 Hz), 4.51 (d, 2H, J=5.7 Hz), 3.90 (s, 3H), 3.85 (s, 3H)이다.

단계 3) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 2에서 얻은 화학식 3의 화합물 (0.71 g, 1.8 mmol) 을 넣고, copper iodide (0.34 g, 1.8 mmol), L-proline (0.27 g, 2.3 mmol) 및 sodium azide (0.23 g, 3.5 mmol) 를 넣은 뒤 DMSO 3.6 mL 을 가하여 100 ℃로 3시간 동안 반응시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 암모늄 클로라이드 포화용액과 에틸 아세테이트를 가하여 반응을 종결한다. Celite 를 채워 여과한 뒤 여과액을 분별 깔때기로 옮겨 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 70%의 수득률이 확인되어 화학식 4의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.99 (t, 1H, J=7.8 Hz), 7.89 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.76 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.47-7.33 (m, 5H), 7.28-7.21 (m, 2H), 5.11 (d, 2H, J=5.5 Hz), 4.50 (d, 2H, J=6.0 Hz), 3.73 (s, 3H), 3.72 (s, 3H)이다.

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (80 mg, 0.24 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 2.4 mL 가한다. 벤즈알데하이드(0.036 mL, 0.36 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 92%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.01 (d, 1H, J=7.9 Hz), 7.68 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.49-7.44 (m, 1H), 7.42-7.33 (m, 6H), 7.30-7.21 (m, 6H), 5.75-5.72 (m, 1H), 5.47 (d, 1H, J=15.4 Hz), 4.03 (d, 1H, J=15.2 Hz), 3.94 (s, 3H), 3.58 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (120 mg, 0.28 mmol) 에 아세토나이트릴 2.8 mL 와 디메틸포름아마이드 2.8 mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (0.70 g, 1.3 mmol) 를 H₂O 2.8 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 89%의 수득률이 확인되어 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.10 (d, 2H, J=8.3 Hz), 7.94-7.88 (m, 2H), 7.58-7.50 (m, 5H), 7.25-7.23 (m, 3H), 7.02-6.99 (m, 2H), 5.21 (s, 2H)이다.

1-3. 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온 제조

단계 2) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 1에서 얻은 화학식 2의 화합물 (1.0 g, 3.2 mmol) 을 넣고 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 15mL 에 녹인다. 디메틸포름아마이드는 촉매량만큼 넣고, 옥살릴 클로라이드 (0.46 mL, 5.5 mmol) 를 가하여 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 감압하에 유기용매를 제거한 뒤, 추가로 1시간 동안 진공 건조시킨다. 다시 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 25 mL 에 녹인다. 피리딘 0.65 mL 과 벤질아민 (0.18 mL, 3.9 mmol) 을 가한 후 실온에서 밤새 교반시킨다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 얼음물에 냉각시킨 뒤, 3M HCl 을 가하여 반응을 종결한다.용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 96%의 수득률이 확인되어 화학식 3의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 9.06 (t, 1H, J=5.8 Hz), 8.10-8.08 (m, 2H), 7.69-7.66 (m, 2H), 7.46-7.34 (m, 4H), 7.26 (t, 1H, J=7.1 Hz), 4.51 (d, 2H, J=5.7 Hz), 3.90 (s, 3H), 3.85 (s, 3H)이다.

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (100 mg, 0.30 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 3.0 mL 가한다. p-톨루알데하이드 (0.071 mL, 0.70 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 96%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.01 (d, 1H, J=8.3 Hz), 7.67 (d, 1H, J=8.3 Hz), 7.47 (t, 1H, J=7.5 Hz), 7.41-7.33 (m, 4H), 7.30-7.21 (m, 4H), 7.16 (d, 1H, J=3.1 Hz), 7.07 (d, 2H, J=8.1 Hz), 5.68 (d, 1H, J=2.9 Hz), 5.48 (d, 1H, J=15.2 Hz), 3.99 (d, 1H, J=15.4 Hz), 3.94 (s, 3H), 3.58 (s, 3H), 2.17 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (120 mg, 0.27 mmol) 에 아세토나이트릴 2.7 mL 와 디메틸포름아마이드 2.7mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (0.68 g, 1.2 mmol) 를 H₂O 2.7 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 84%의 수득률이 확인되어 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.29-8.22 (m, 2H), 7.84-7.77 (m, 2H), 7.38 (d, 2H, J=8.2 Hz), 7.28 (d, 2H, J=7.1 Hz), 7.25-7.23 (m, 3H), 7.03-7.00 (m, 2H), 5.38 (s, 2H), 2.43 (s, 3H)이다.

1-4. 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (130 mg, 0.39 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 3.9 mL 가한다. 4-플루오로벤즈알데하이드(0.062 mL, 0.58 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 99%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.02 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.69 (d, 1H, J=8.0 Hz), 7.48 (t, 1H, J=7.4 Hz), 7.42-7.33 (m, 6H), 7.30-7.25 (m, 2H), 7.23-7.20 (m, 1H), 7.11 (t, 2H, J=8.9 Hz), 5.74 (d, 1H, J=4.8 Hz), 5.43 (d, 1H, J=15.4 Hz), 4.07 (d, 1H, J=15.2 Hz), 3.94 (s, 3H), 3.58 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (188 mg, 0.42 mmol) 에 아세토나이트릴 4.2 mL 와 디메틸포름아마이드 4.2 mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (1.1 g, 1.9 mmol) 를 H₂O 4.2 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 75%의 수득률이 확인되어 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.10 (d, 2H, J=7.5 Hz), 7.94-7.88 (m, 2H), 7.60-7.55 (m, 2H), 7.35 (t, 2H, J=8.8 Hz), 7.26-7.24 (m, 3H), 7.01 (d, 2H, J=7.7 Hz), 5.22 (s, 2H)이다.

1-5. 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

다음으로 건조된 둥근 바닥 플라스크에 아르곤 분위기를 조성한 후 앞선 반응의 생성물 (7.7 g, 31.3 mmol) 을 넣고 디메틸포름아마이드에 녹여준 후, N-bromosuccinimide (NBS, 6.1 g, 34.4 mmol)를 가하고 실온에서 밤새 교반하였다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 98%의 수득률이 확인되었다. 확인된 구조데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.13-8.09 (m, 2H), 7.74-7.71 (m, 2H), 3.93 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 3.91 (s, 3H)이다.

단계 3) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 2에서 얻은 화학식 3의 화합물 (0.71 g, 1.8 mmol) 을 넣고, copper iodide (0.34 g, 1.8 mmol), L-proline (0.27 g, 2.3 mmol) 및 sodium azide (0.23 g, 3.5 mmol) 를 넣은 뒤 DMSO 3.6 mL 을 가하여 100 ℃로 3시간 동안 반응시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 암모늄 클로라이드 포화용액과 에틸 아세테이트를 가하여 반응을 종결한다. Celite 를 채워 여과한 뒤 여과액을 분별 깔때기로 옮겨 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 70%의 수득률이 확인되어 화학식 4의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.99 (t, 1H, J=7.8 Hz), 7.89 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.76 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.47-7.33 (m, 5H), 7.28-7.21 (m, 2H), 5.11 (d, 2H, J=5.5 Hz), 4.50 (d, 2H, J=6.0 Hz), 3.73 (s, 3H), 3.72 (s, 3H)이다.

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (150 mg, 0.45 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 4.5 mL 가한다. p-메톡시벤즈알데하이드 (0.081 mL, 0.67 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 98%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.01 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.68 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.47 (t, 1H, J=7.6 Hz), 7.41-7.33 (m, 4H), 7.29-7.24 (m, 4H), 7.12 (d, 1H, J=2.8 Hz), 6.83 (d, 2H, J=8.8 Hz), 5.67 (d, 1H, J=2.9 Hz), 5.46 (d, 1H, J=15.4 Hz), 3.98 (d, 1H, J=15.5 Hz), 3.94 (s, 3H), 3.64 (s, 3H), 3.58 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (240 mg, 0.53 mmol) 에 아세토나이트릴 5.0 mL 와 디메틸포름아마이드 5.0 mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (1.3 g, 2.4 mmol) 를 H₂O 5.0 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 79%의 수득률이 확인되어 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.09 (d, 2H, J=8.1 Hz), 7.96-7.85 (m, 2H), 7.53 (d, 2H, J=8.6 Hz), 7.30-7.23 (m, 3H), 7.05 (d, 4H, J=8.6 Hz), 5.27 (s, 2H), 3.81 (s, 3H)이다.

1-6. 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

단계 2) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 1에서 얻은 화학식 2의 화합물 (0.703 g, 2.3 mmol) 을 넣고 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 11mL 에 녹인다. 디메틸포름아마이드는 촉매량만큼 넣고, 옥살릴 클로라이드 (0.33 mL, 3.8 mmol) 를 가하여 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 감압하에 유기용매를 제거한 뒤, 추가로 1시간 동안 진공 건조시킨다. 다시 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 18 mL 에 녹인다. 피리딘 0.46 mL 과 신나밀아민 (0.36 mL, 2.7 mmol) 을 가한 후 실온에서 밤새 교반시킨다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 얼음물에 냉각시킨 뒤, 3M HCl 을 가하여 반응을 종결한다.용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 90%의 수득률이 확인되어 화학식 3의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.82 (t, 1H, J=5.7 Hz), 8.11-8.09 (m, 2H), 7.70-7.67 (m, 2H), 7.43 (d, 2H, J=7.9 Hz), 7.34 (t, 2H, J=7.5 Hz), 7.27-7.22 (m, 1H), 6.70 (d, 1H, J=15.9 Hz), 6.39-6.32 (m, 1H), 4.08 (t, 2H, J=5.3 Hz), 3.92 (s, 3H), 3.90 (s, 3H)이다.

단계 3) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 2에서 얻은 화학식 3의 화합물 (0.65 g, 1.5 mmol) 을 넣고, copper iodide (0.29 g, 1.5 mmol), L-proline (0.23 g, 2.0 mmol) 및 sodium azide (0.20 g, 3.0 mmol) 를 넣은 뒤 DMSO 3.0 mL 을 가하여 100 ℃로 3시간 동안 반응시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 암모늄 클로라이드 포화용액과 에틸 아세테이트를 가하여 반응을 종결한다. Celite 를 채워 여과한 뒤 여과액을 분별 깔때기로 옮겨 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 70%의 수득률이 확인되어 화학식 4의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.74 (t, 1H, J=5.6 Hz), 7.91 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.76 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.48-7.43 (m, 3H), 7.34 (t, 2H, J=7.4 Hz), 7.26-7.22 (m, 2H), 6.65 (d, 1H, J=16.1 Hz), 6.43-6.34 (m, 1H), 5.13 (d, 2H, J=5.7 Hz), 4.10 (t, 2H, J=5.5 Hz), 3.83 (s, 3H), 3.73 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (139 mg, 0.31 mmol) 에 아세토나이트릴 3.0 mL 와 디메틸포름아마이드3.0 mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (0.76 g, 1.4 mmol) 를 H₂O 3.0 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 84%의 수득률이 확인되어 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을제조하였다. 확인된 구조 데이터는¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.11 (d, 2H, J=7.7 Hz), 7.97-7.88 (m, 2H), 7.68-7.58 (m, 5H), 7.37-7.22 (m, 5H), 6.26 (d, 2H, J=5.3 Hz), 4.69 (d, 2H, J=3.1 Hz)이다.

1-7. 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

단계 2) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 1에서 얻은 화학식 2의 화합물 (2.0 g, 6.4 mmol) 을 넣고 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 30mL 에 녹인다. 디메틸포름아마이드는 촉매량만큼 넣고, 옥살릴 클로라이드 (0.93 mL, 10.9 mmol) 를 가하여 실온에서 3시간 동안 교반시킨다. 감압하에 유기용매를 제거한 뒤, 추가로 1시간 동안 진공 건조시킨다. 다시 아르곤 분위기를 조성한 후 디클로로메테인 50 mL 에 녹인다. 피리딘 1.3 mL 과 4-메톡시벤질아민 (1.0 mL, 7.7 mmol) 을 가한 후 실온에서 밤새 교반시킨다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 얼음물에 냉각시킨 뒤, 3M HCl 을 가하여 반응을 종결한다.용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 80%의 수득률이 확인되어 화학식 3의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.98 (t, 1H, J=5.9 Hz) 8.10-8.06 (m, 2H), 7.70-7.67 (m, 2H), 7.35 (d, 2H, J=8.4 Hz), 6.92 (d, 2H, J=8.6 Hz), 4.43 (d, 2H, J=5.7 Hz), 3.89 (s, 3H), 3.85 (s, 3H), 3.74 (s, 3H)이다.

단계 3) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 2에서 얻은 화학식 3의 화합물 (0.65 g, 1.5 mmol) 을 넣고, copper iodide (0.29 g, 1.5 mmol), L-proline (0.22 g, 1.9 mmol) 및 sodium azide (0.20 g, 3.0 mmol) 를 넣은 뒤 DMSO 3.0 mL 을 가하여 100 ℃로 3시간 동안 반응시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 상온으로 식힌다. 암모늄 클로라이드 포화용액과 에틸 아세테이트를 가하여 반응을 종결한다. Celite 를 채워 여과한 뒤 여과액을 분별 깔때기로 옮겨 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 59%의 수득률이 확인되어 화학식 4의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.92 (t, 1H, J=5.9 Hz), 7.88 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.75 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.47-7.42 (m, 1H), 7.34 (d, 2H, J=8.3 Hz), 7.23 (t, 1H, J=7.6 Hz), 6.92 (d, 2H, J=8.4 Hz), 5.11 (d, 2H, J=5.7 Hz), 4.43 (d, 2H, J=5.9 Hz), 3.74 (s, 3H), 3.72 (s, 3H), 3.70 (s, 3H)이다.

단계 4) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 3에서 얻은 화학식 4의 화합물 (273 mg, 0.75 mmol) 과 p-TsOHH₂O 촉매량만큼 넣고, THF 7.4 mL 가한다. 벤즈알데하이드 (0.11 mL, 1.1 mmol) 를 넣고 실온에서 6시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 98%의 수득률이 확인되어 화학식 5의 화합물을 얻었다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm8.00 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.67 (d, 1H, J=8.4 Hz), 7.46 (t, 1H, J=7.7 Hz), 7.37-7.17 (m, 9H), 6.92 (d, 2H, J=8.4 Hz), 5.69 (d, 1H, J=3.1 Hz), 5.42 (d, 1H, J=15.0 Hz), 3.94 (s, 3H), 3.89 (s, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.57 (s, 3H)이다.

단계 5) 건조된 둥근 바닥 플라스크에 단계 4에서 얻은 화학식 5의 화합물 (0.45 g, 0.98 mmol) 에 아세토나이트릴 9.0 mL 와 디메틸포름아마이드9.0mL 를 가한다. 얼음물에 온도를 낮춘 뒤 세릭 암모늄 니트레이트 (0.24 g, 4.4 mmol) 를 H₂O 9.0 mL 에 녹여서 천천히 가하여 0 ℃부터 실온까지 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 에틸 아세테이트를 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 84%의 수득률이 확인되어 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.09 (d, 2H, J=7.7 Hz), 7.94-7.87 (m, 2H), 7.60-7.52 (m, 5H), 6.90 (d, 2H, J=8.6 Hz), 6.79 (d, 2H, J=8.6 Hz), 5.15 (s, 2H), 3.68 (s, 3H)이다.

1-8. 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 제조

건조된 둥근 바닥 플라스크에 실시예 1-7에서 제조된 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (175 mg, 0.41 mmol) 에 디클로로메테인 4.0 mL 를 가한다. 저온반응기에서 온도를 -30℃ 까지 낮춘 뒤, BBr₃ (1.2 mL, 1.2 mmol) 를 10분에 걸쳐 가한다. 다음 -20℃ 로 승온하여 1시간 동안 교반시켰다. 얇은 막 크로마토그래피로 반응 종결 여부를 확인한 후, -30℃ 로 온도를 낮춰 소듐바이카보네이트를 가하여 반응을 종결한다. 반응 용액을 분별 깔때기로 옮기고 H₂O 과 디클로로메테인을 사용하여 3회 추출하였다. 모은 유기 용액을 무수 황산 마그네슘을 이용하여 건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 63%의 수득률이 확인되어 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. 확인된 구조 데이터는 ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.49 (s, 1H), 8.40-8.36 (m, 2H), 8.08-8.04 (m, 2H), 7.90-7.77 (m, 2H), 7.48-7.46 (m, 3H)이다.

1-9. 화학식 1의 화합물 제조

상기 실시예 1-1 내지 1-8의 반응에 의해 8가지의 화학식 1의 화합물을 제조하였고, 구체적인 화합물에 대한 정보는 하기 표 1에 나타내었다.

화합물	구조	명칭	구조 데이터
711		2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.15-7.84 (m, 4H), 7.46-7.28 (m, 10H)
712		3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.10 (d, 2H, J=8.3 Hz), 7.94-7.88 (m, 2H), 7.58-7.50 (m, 5H), 7.25-7.23 (m, 3H), 7.02-6.99 (m, 2H), 5.21 (s, 2H)
713		3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.09 (d, 2H, J=8.1 Hz), 7.96-7.85 (m, 2H), 7.53 (d, 2H, J=8.6 Hz), 7.30-7.23 (m, 3H), 7.05 (d, 4H, J=8.6 Hz), 5.27 (s, 2H), 3.81 (s, 3H)
714		2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온을 제조하였다. ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.49 (s, 1H), 8.40-8.36 (m, 2H), 8.08-8.04 (m, 2H), 7.90-7.77 (m, 2H), 7.48-7.46 (m, 3H)
715		3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.09 (d, 2H, J=7.7 Hz), 7.94-7.87 (m, 2H), 7.60-7.52 (m, 5H), 6.90 (d, 2H, J=8.6 Hz), 6.79 (d, 2H, J=8.6 Hz), 5.15 (s, 2H), 3.68 (s, 3H)
716		3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.29-8.22 (m, 2H), 7.84-7.77 (m, 2H), 7.38 (d, 2H, J=8.2 Hz), 7.28 (d, 2H, J=7.1 Hz), 7.25-7.23 (m, 3H), 7.03-7.00 (m, 2H), 5.38 (s, 2H), 2.43 (s, 3H)
717		벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.10 (d, 2H, J=7.5 Hz), 7.94-7.88 (m, 2H), 7.60-7.55 (m, 2H), 7.35 (t, 2H, J=8.8 Hz), 7.26-7.24 (m, 3H), 7.01 (d, 2H, J=7.7 Hz), 5.22 (s, 2H)
718		3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온	¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ ppm 8.11 (d, 2H, J=7.7 Hz), 7.97-7.88 (m, 2H), 7.68-7.58 (m, 5H), 7.37-7.22 (m, 5H), 6.26 (d, 2H, J=5.3 Hz), 4.69 (d, 2H, J=3.1 Hz)

실시예 2. 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 항균 활성 확인

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 항균 활성을 확인하기 위하여, 화합물을 처리한 엔테로코쿠스 패칼리스 (E.faecalis), 엔테로코쿠스 패시움 (E.faecium), 스타필로코쿠스 아우레우스 (S. aurues), 스타필로코쿠스 에피더미디스 (S. epidermidis), 스트렙토코쿠스 뮤탄스 (S. mutans), 스트렙토코쿠스 소브리누스 (S. sobrinus), 푸소박테리움 뉴클레아텀 (F. nucleatum) 및 포피로모나스 진지발리스(P.gingivalis)의 성장 억제 정도를 확인하였다.

보다 구체적으로, 96 well plate에 OD600=0.1의 각 세균을 넣어준 후 실시예 1의 각 화합물을 최대 100

g/mL로부터 2배씩 희석하여 처리하였다. 각 플레이트는 37 ℃에서 24시간 배양한 다음, 세포의 성장을 억제하는 최소 저해농도 (Minimum Inhibitory concentration value)를 구하였다. 구강균에 대하여 항균 효과를 나타내는 옥시테트라사이클린을 대조군으로 하였으며, 모든 실험은 3회 이상 반복 수행되었다. 하기 표 2는 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718에 의한 각 세균의 성장 억제 정도를 나타낸 것이다.

화합물	성장 억제 정도 ( g/mL)
화합물	E. faecium	E. faecalis	S. aurues	S. epidermidis	S. mutans	A. viscosus	F. nucleatum	P. gingivalis	S. sobrinus
옥시테트라 사이클린	0.78	100	1.56	50	50	0.195	0.195	100	1.56
711	6.25	6.25	6.25	6.25	6.25	3.125	3.125	6.25	6.25
712	25	6.25	6.25	3.125	3.125	3.125	3.125	3.125	1.56
713	6.25	12.5	6.25	1.56	12.5	3.125	3.125	1.56	6.25
714	>100	>100	>100	25	6.25	12.5	6.25	12.5	12.5
715	6.25	12.5	12.5	3.125	6.25	6.25	6.25	3.125	6.25
716	12.5	12.5	12.5	1.56	12.5	3.125	3.125	3.125	3.125
717	12.5	12.5	12.5	1.56	6.25	3.125	3.125	3.125	3.125
718	50	25	12.5	6.25	12.5	6.25	6.25	3.125	12.5

그 결과, 옥시테트라사이클린은 E. faecalis (100

g/mL), E. faecium (0.78

g/mL), S. aureus (1.56

g/mL), S. epidermidis (50

g/mL), S. mutans (50

g/mL), S. sobrinus (1.56

g/mL), A. viscosus (0.195

g/mL), F. nucleatum (0.195

g/mL), P. gingivalis (100

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

실시예 1의 화합물 중 711은 E. faecalis (6.25

g/mL), E. faecium (6.25

g/mL), S. aureus (6.25

g/mL), S. epidermidis (6.25

g/mL), S. mutans (6.25

g/mL), S. sobrinus (6.25

g/mL), A. viscosus (3.125

g/mL), F. nucleatum (3.125

g/mL) 및 P. gingivalis (6.25

g/mL) 성장 저해를 보였으며,

712는 E. faecalis (25

g/mL), E. faecium (6.25

g/mL), S. aureus (6.25

g/mL), S. epidermidis (3.125

g/mL), S. mutans (3.125

g/mL), S. sobrinus (1.56

g/mL), A. viscosus (3.125

g/mL), F. nucleatum (3.125

g/mL) 및 P. gingivalis (3.125

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

713은 E. faecalis (6.25

g/mL), E. faecium (12.5

g/mL), S. aureus (6.25

g/mL), S. epidermidis (1.56

g/mL), S. mutans (12.5

g/mL), S. sobrinus (6.25

g/mL), A. viscosus (3.125

g/mL), F. nucleatum (3.125

g/mL) 및 P. gingivalis (1.56

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

714는 S. epidermidis (25

g/mL), S. mutans (6.25

g/mL), S. sobrinus (12.5

g/mL), A. viscosus (12.5

g/mL), F. nucleatum (6.25

g/mL), P. gingivalis (12.5

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

715는 E. faecalis (6.25

g/mL), E. faecium (12.5

g/mL), S. aureus (12.5

g/mL), S. epidermidis (3.125

g/mL), S. mutans (6.25

g/mL), S. sobrinus (6.25

g/mL), A. viscosus (6.25

g/mL), F. nucleatum (6.25

g/mL) 및 P. gingivalis (1.56

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

716은 E. faecalis (12.5

g/mL), E. faecium (12.5

g/mL), S. aureus (12.5

g/mL), S. epidermidis (1.56

g/mL), S. mutans (12.5

g/mL), S. sobrinus (3.125

g/mL), A. viscosus (3.125

g/mL), F. nucleatum (3.125

g/mL)및 P. gingivalis (3.125

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

717은 E. faecalis (12.5

g/mL), E. faecium (12.5

g/mL), S. aureus (12.5

g/mL), S. epidermidis (1.56

g/mL), S. mutans (6.25

g/mL), S. sobrinus (3.125

g/mL), A. viscosus (3.125

g/mL), F. nucleatum (3.125

g/mL) 및 P. gingivalis (3.125

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

718은 E. faecalis (50

g/mL), E. faecium (25

g/mL), S. aureus (12.5

g/mL), S. epidermidis (6.25

g/mL), S. mutans (12.5

g/mL), S. sobrinus (12.5

g/mL), A. viscosus (6.25

g/mL), F. nucleatum (6.25

g/mL), P. gingivalis (3.125

g/mL)의 성장 저해를 보였다.

이를 통해, 실시예 1에서 제조한 각화합물이 구강 내 다양한 세균에 대한 항균 활성을 가짐을 확인할 수 있었다.

실시예 3. 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물과 종래 항균물질의 항균 활성 비교

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 실제 고체 배지에서 종래 항균물질에 비해 우수한 항균 활성을 나타내는지 확인하기 위하여, 고체 배지를 활용한 디스크 확산법 (Disc diffusion assay)에 의해 구강균의 대표적인 균주인 포피로모나스 진지발리스에 대한 실시예 1의 화합물의 항균 활성을 확인하였다. 도 2는 디스크 확산법에 의한 항균 활성을 나타내는 고체 배지를 나타낸 것이며, 표 3은 711 내지 718 각 화합물을 10

g/mL 첨가하였을 때 포피로모나스 진지발리스의 세포 성장이 관찰되지 않는 구역의 크기를 측정한 결과이다.

화합물	성장 저해 구역 (mm)
화합물	포피로모나스 진지발리스
옥시테트라사이클린	0.8
711	1.04
712	1.12
713	1.12
714	1.2
715	1.12
716	1.12
717	1.12
718	0.96

그 결과, 종이 디스크 5 mm를 기준으로 종래 항균물질로 알려진 옥시테트라사이클린의 경우 0.8 mm의 성장 저해 구역이 나타남에 비해, 실시예 1의 화합물의 경우 711은 1.04 mm, 712는 1.12 mm, 713은 1.12 mm, 714는 1.2mm, 715는 1.12 mm, 716은 1.12 mm, 717은 1.12 mm, 718은 0.96 mm의 성장 저해 구역을 나타내어, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 종래 항균물질에 비해 더 우수한 항균 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

실시예 4. 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 농도에 따른 포피로모나스 진지발리스에 대한 항균 활성 확인

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 농도에 따른 향균 활성 효과를 확인하기 위하여, 도 3에서 나타난 바와 같이, 포피로모나스 진지발리스에 대한 실시예 1의 화합물의 농도별 처리에 따른 항균 활성을 확인하였다.

그 결과, 711 내지 718 화합물 모두 농도가 증가함에 따라 우수한 항균 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소; C_1-5알킬; 할로겐; 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴; 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐이고,
여기서 상기 치환된 C_6-10아릴, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬 및 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알케닐은 알킬, 할로겐 및 C_1-5알콕시 중에서 선택되는 하나로 치환된 것이다.
제 1항에 있어서,
상기 치환된 C_6-10아릴은 C_1-3 알킬, 할로겐 및 C_1-3알콕시 중에서 선택되는 하나로 치환된 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
제 2항에 있어서,
상기 치환된 C_6-10아릴은 메틸페닐, 플루오로페닐 또는 메톡시페닐인 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
제 1항에 있어서, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 C_1-3의 알콕시로 치환된 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
제 4항에 있어서, 상기 치환된 C_6-10아릴-C_1-5알킬은 메톡시벤질인 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
제 1항에 있어서, 상기 C_6-10아릴-C_1-5알케닐은 3-페닐-2-프로페닐인 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
제 1항에 있어서,
상기 화합물은 하기 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염:
1) 2,3-디페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (2,3-diphenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),
2) 3-벤질-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),
3) 3-벤질-2-(p-톨릴)벤조퀴나졸린-4-5-10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(p-tolyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),
4) 3-벤질-2-(4-플루오로페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(4-fluorophenyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione)
5) 3-벤질-2-(4-메톡시페닐)벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-benzyl-2-(4-methoxyphenyl)benzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),
6) 3-신나밀-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-cinnamyl-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione),
7) 3-(4-메톡시벤질)-2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (3-(4-methoxybenzyl)-2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione), 및
8) 2-페닐벤조퀴나졸린-4,5,10(3H)-트리온 (2-phenylbenzoquinazoline-4,5,10(3H)-trione)
하기 단계를 포함하는 청구항 1의 화학식 1의 화합물의 제조방법:
a) 하기 화학식 2의 화합물을 아실화한 뒤 알킬 또는 아릴아민과 반응시켜 화학식 3의 화합물을 수득하는 단계;
b) 하기 화학식 3의 화합물을 구리 존재 하에 소듐 아자이드와 반응시켜 아미노화하여 화학식 4의 화합물을 수득하는 단계;
c) 하기 화학식 4의 화합물을 p-TsOHH₂O의 존재 하에 알데하이드와 반응시켜 화학식 5의 화합물을 수득하는 단계; 및
d) 하기 화학식 5의 화합물을 세릭 암모늄 니트레이트를 이용하여 산화하는 단계.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 화학식 3에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있으며,
상기 화학식 4에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있으며,
상기 화학식 5에서, 상기 R₁은 페닐기, 벤질기, 신나밀기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있고, 상기 R₂는 페닐기, 4-메틸페닐기, 4-플루오로페닐기 또는 4-메톡시페닐기일 수 있다.
제 8항에 있어서,
e) 상기 화학식 1의 화합물의 R₁이 4-메톡시벤질기일 때, BBr₃를 반응시켜 4-메톡시벤질기를 제거하는 단계를 더 포함하는 제조방법.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 항균용 조성물.
제 10항에 있어서,
상기 조성물은 엔테로코쿠스 패칼리스, 엔테로코쿠스 패시움, 스타필로코쿠스 아우레우스, 스타필로코쿠스 에피더미디스, 스트렙토코쿠스 뮤탄스, 스트렙토코쿠스 소브리누스, 푸소박테리움 뉴클레아텀 및 포피로모나스 진지발리스로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 구강균에 대한 항균활성을 갖는 것을 특징으로 하는, 항균용 조성물.