KR20220024780A - 숙시네이트 프로드러그, 숙시네이트 프로드러그를 포함하는 조성물들 및 그것의 용도들 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미토콘드리아에서 ATP-생산을 증가시키는 것을 목적으로 하고 세포 투과성인 유리 화합물 또는 그 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체로서 신규 단리된 숙시네이트 프로드러그를 제공한다. 화합물은 질병들의 범위의 의학적 치료(medical treatment)에서, 영양 보충제들, 뉴트리코스메틱스에서 및 화장품에서, 유용하다.

Description

숙시네이트 프로드러그, 숙시네이트 프로드러그를 포함하는 조성물들 및 그것의 용도들

본 발명은 화학, 약물학적으로 활성인(pharmacologically active) 화합물들, 이러한 화합물들을 포함하는 약학적 조성물들 및 및 영양(nutrition)의 분야에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 약들(medicines) 및 영양 보충제들(nutritional supplements)로 유용한 숙시네이트의 세포-투과성(cell-permeable) 전구체들(precursors)에 대한 것이다.

미토콘드리아는 에너지 소스로 사용되는, 아데노신 트리포스페이트(adenosine triphosphate) (ATP)의 세포의 공급의 대부분을 만들어내는 진핵 세포들(eukaryotic cells)에서 세포기관들(organelles)이다. 그러므로, 미토콘드리아는 에너지 생산을 위해, 진핵 세포의 생존을 위해 그리고 올바른(correct) 세포 기능을 위해 필수적이다. 에너지를 공급하는 것에 더하여, 미토콘드리아는 세포 성장, 세포 사이클 및 대사 과정들(metabolic processes)의 제어(control)를 비롯해 세포사(cell death), 세포 분화, 세포 신호전달(cell signalling), 산화환원 및 이온 균형(redox and ion balance)과 같은 다수의 다른 과정들에도 관련된다. 특히, 미토콘드리아는 세포 아포프토시스(cell apoptosis)의 중대한 조절자들(regulators)이며 그것들은 또한 괴사(necrosis)와 같은 비-아포프토틱(non-apoptotic) 세포사의 많은 형태들에서 주요한 역할을 한다.

미토콘드리아 기능장애(Mitochondrial dysfunction)는 여러가지 질병들(diseases)에 기여하며 비정상적인 미토콘드리아 기능에 관련된 다른 메커니즘들 또는 미토콘드리아 호흡계(respiratory system)의 일차(primary) 또는 이차(secondary) 손상(impairment), 미토콘드리아 또는 핵 게놈에서 결실들(deletions) 또는 돌연변이들에 의하여 야기될 수 있다. 현재 미토콘드리아 질병들(mitochondrial diseases)을 치유(cure)할 수 있는 이용가능한 치료는 없다.

ATP의 형태로 사용가능한 화학적 에너지를 생산하기 위한 영양소(nutrients)의 산화는 전자 전달 체인(electron transport chain) 및 트리카르복실산 사이클(tricarboxylic acid cycle)에서 일련의 화학적 반응들을 통해 미토콘드리아에서 크게(to a large extent) 발생한다. 트리카르복실산 사이클에서 만들어지는 NADH는 전자 전달 체인에서 복합체 I (complex I)으로 공급된다. 숙시네이트(Succinate)는 미토콘드리아에서 트리카르복실산 사이클의 대사 중간체이며 전자 전달 체인에서 복합체 II (complex II)의 효소 숙시네이트 디하이드로게나제(succinate dehydrogenase)에 의하여 직접 대사되어 독특하다. 숙시네이트는 또한 세포 대사 상태를 반영하는 신호전달(signaling) 분자로서 역할을 할 수 있다.

미토콘드리아 기능의 향상 또는 미토콘드리아 기능장애에 관련된 컨디션들(conditions) 및 질병(disease)의 치료에서 세포의 에너지 생산 (ATP)을 향상시키는 것의 또는 정상적인 미토콘드리아 기능을 회복시키거나 또는 유지하는 것의 인식된 중요성을 고려하여, 세포 투과성(permeability), 세포내 숙시네이트(intracellular succinate) 또는 숙시네이트의 전구체(precursor)를 유리시키는(liberate) 능력, 세포내 방출된(intracellularly released) 부산물들(by-products) 및 화합물의 낮은 독성, 및 환자 또는 대상(subject)에 투여와 일치하는 물리화학적(physicochemical) 특성들을 가진 화합물들에 대한 필요가 있다.

숙시네이트 화합물들은 다른 활성 제제들(active agents)의 프로드러그들(prodrugs)로서 제조되어 왔고, 예를 들어 WO 2002/28345는 숙신산 비스 (2,2-디메틸프로피오닐옥시메틸) 에스터 (succinic acid bis (2,2-dimethylpropionyloxymethyl) ester), 숙신산 디부티릴옥시메틸 에스터(succinic acid dibutyryloxymethyl ester) 및 숙신산 비스-(1-부티릴옥시-에틸)에스터(succinic acid bis-(1-butyryloxy-ethyl)ester)를 기재한다. 제조된 대로(as prepared) 이들 화합물들은 포름알데하이드(formaldehyde)를 전달하고(deliver), 현재 화합물들에 비교하여 다른 의학적 용도들을 목표로 한다.

여러가지 숙시네이트 에스터(succinate ester) 화합물들이 업계에 알려져 있다.

WO97/47584는 함께 연결된(linked) 다수의 숙시네이트 모이어티들(moieties)을 포함하는 폴리올 숙시네이트들을 개시한다.

WO2015/155231은 세포 투과성인 숙시네이트의 전구체들 및 숙시네이트들을 개시한다.

Murli et al. (Appl. Environ. Microbiol. 71:2005:4503-4509)는 박테리아 Escherichia coli 및 스트렙토마이세스 코엘리컬러(Streptomyces coelicolor) 아실-티오에스터들(acyl-thioesters)을 공급함(feeding)으로써 6-디옥시에리스로놀리드 B 유사체들 (6-deoxyerythronolide B analogues)의 시도된 케모바이오신세시스(chemobiosynthesis)를 개시한다. 구조들의 표는 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate)의 공식 구조(formal structure)를 포함하는 여러가지 아실-티오에스터들(acyl-thioesters)을 개시하지만 합성은 실패했고 바랐던 산물을 주지 않았다.

대사의 기질을 전달함으로써 대사를 향상시키기 위한 또는 미토콘드리아 기능장애에서 그것들의 기원을 갖는 질병들을 위한 효과적이고 안전한 새로운 치료 옵션들에 대한 필요가 있다. 또한 항산화제(antioxidant)로서 역할하기 위한 그리고 대상에서 에너지를 자극하기 위한 새로운 영양 보충제들(nutritional supplements), 뉴트리코스메틱스(nutricosmetics), 코스메슈터컬스(cosmeceuticals) 및 화장품들(cosmetics)에 대한 필요가 있다. 이러한 새로운 치료들, 영양 보충제들, 뉴트리코스메틱스, 코스메슈티컬스 및 화장품들은 낮은 독성 및 제품(product)으로 제제화될(formulated) 때 안정성. 긴 혈장 반감기, 좋은 생체이용률(bioavailability), 항-산화제(anti-oxidant)로 작용하기 위한 그리고 또는 미토콘드리아 에너지 생산을 향상시키기 위한 높은 활성(activity)을 포함하는 특성들의 매력적인 조합들을 가질 것이 요구된다. 특히 감소된 락테이트 생산을 주고 그리고/또는 바람직할 때 높은 혈액 뇌 장벽 침투(penetration)을 갖고 좋은 세포 투과성(permeability), 물에서 높은 용해도(solubility)를 갖는 유효 성분(active ingredient)에 기초한 이러한 새로운 치료들, 영양 보충제들, 뉴트리코스메틱스 코스메슈티컬들 및 화장품들에 대한 필요가 있다.

도 1. HPLC 방법 2를 이용하여 흡광도 단위(Absorbance Unit) (AU) 대(versus) 시간(time)을 묘사하는(depicting) 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석
도 2. HPLC 방법 2를 이용하여 정규화된 스케일에 대한 총 이온 카운트 대 시간(total ion count on a normalised scale versus time)을 묘사하는 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석.
도 3. HPLC 방법 2를 이용하여 강도(intensity) (%) 대 m/z를 묘사하는 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석.
도 4. HPLC 방법 2를 이용하여 흡광도 단위(Absorbance Units) (AU) 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 5. HPLC 방법 2를 이용하여 정규화된 스케일에 대한 총 이온 카운트 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 6. HPLC 방법 2를 이용하여 강도 (%) 대 m/z를 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 7A-B. (A)에서 혈장에서 숙시네이트 농도 대 주입(infusion)의 시간, 및 (B)에서 조직에서 푸마레이트(fumarate) 농도들을 묘사하는 마취된(anesthesised) 돼지에서 PBS 또는 화합물 1 의 정맥내 주입.
도 7C. 혈중(blood) 락테이트(lactate) 농도들에 대한 효과를 묘사하는 마취된 돼지에서 PBS 또는 화합물 1의 정맥내 주입.
도 8. (A)에서 주입의 끝에 조직들에서 숙시네이트 농도들, 및 (B)에서 주입의 시작 전 기준선(baseline) 값의 퍼센트 대 시간으로 표현되는 뇌 미세투석물들(microdialysates)에서 락테이트 농도들을 묘사하는, 복합체 1 억제제 로테논으로 동시에 주입된(infused) 마취된 돼지에서 PBS 또는 화합물 1의 정맥내 주입.
도 9. (A)에서 체중(body weight) 발달 대 시간 및 (B)에서 퍼센트 생존(survival) 대 시간을 묘사하는 식수 내 화합물 1로 Ndufs4 KO 마우스들의 처리.
도 10. (A)에서 사육들(rearings)의 수 대 처리, (B)에서 자세 불안정성(postural instability) 테스트에서 변위 거리(displacement distance) 대 처리(treatment) 및 (C)에서 혈중 락테이트(blood lactate) 농도 대 처리를 묘사하는 식수 내 화합물 1과 로테논 주사된(injected) 래트들의 처리.
도 11. 화합물 1 뱃치 12의 XRPD 분석
도 12. 화합물 1 뱃치 15의 XRPD 분석
도 13. HPLC 방법 1을 이용하여 흡광도 단위(Absorbance Unit) (AU) 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석.
도 14. HPLC 방법 1을 이용하여 정규화된 스케일에 대한 총 이온 카운트 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석.
도 15. HPLC 방법 1을 이용하여 강도 (%) 대 m/z를 묘사하는 화합물 1 뱃치 3의 LCMS 분석.
도 16. HPLC 방법 1을 이용하여 흡광도 단위(Absorbance Units) (AU) 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 17. HPLC 방법 1을 이용하여 정규화된 스케일에 대한 총 이온 카운트 대 시간을 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 18. HPLC 방법 1을 이용하여 강도 (%) 대 m/z를 묘사하는 화합물 1 뱃치 12의 LCMS 분석.
도 19. 화합물 1 뱃치 3의 XRPD 분석.
도 20. 화합물 1 뱃치 18의 XRPD 분석.
도 21. 화합물 1 뱃치 13의 XRPD 분석.
도 22. 화합물 1 뱃치 14의 XRPD 분석.
도 23. 화합물 1 뱃치 19의 XRPD 분석.
도 24. 화합물 1 뱃치 16의 XRPD 분석.
도 25. 화합물 1 뱃치 17의 XRPD 분석.

발명의 개요

첫 번째 측면에서 본 발명은 고체 형태인 단리된(isolated) 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (Methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1)을 제공한다. 그것은 유리 형태(free form) 또는 그것의 염, 수화물(hydrate), 용매화물(solvate) 또는 복합체(complex)일 수 있다.

화합물 1은 구조를 갖는다 (식 1):

세포 투과성 화합물 1이 유리한 특성들의 놀랄 만한 조합을 갖는다는 것이 이제 놀랍게도 발견되어 왔다. 그것은 미토콘드리아에서 에너지 생산을 자극하는 것의 강한 인 비보(in vivo) 활성(activity)을 갖고 좋은 경구 생체이용률(oral bioavailability), 혈액 뇌 장벽 침투, 좋은 혈장 안정성을 갖고, 락테이트 생산을 감소시키고 그리고 숙시네이트 레벨들을 회복시킨다. 동시에, 화합물 1은 물 및 수성 시스템들(aqueous systems)에서 현저하게 높은 용해도(solubility)를 갖는다. 용해도 평가는 500 mg/mL을 초과하는 용해도들을 보였으며, 이는 ~2.1 M에 해당한다. 이 극히 높은 수용해도(aqueous solubility)는 화합물 1의 낮은 융점 (55°C 미만)으로부터 비롯된 것 같고, 수성 용매(aqueous solvent)를 추가하면 수성 용매와 혼화성(miscible)이다. 이것은 수성 제제들(formulations)의 매우 높은 농도(concentration)를 가능하게 하여, 사실상 대사를 위한 기질의 프로드러그인 화합물의 높은 경구 도징(dosing)을 가능하게 한다.

구현예에서 단리된 화합물 1은 약 35 ℃ 부터 약 55 ℃까지 범위인 융점 범위(melting range) 또는 융점(melting point)을 갖는 고체 산물이다. 선호되는 구현예들에서 단리된 화합물 1은 적어도 80 %w/w, 예를 들어 적어도 85% w/w, 적어도 90 %w/w, 예를 들어 적어도 95 %w/w의 순도(purity)를 갖지만, 그러나 그것은 또한 예를 들어 적어도 30% w/w, 적어도 40% w/w, 적어도 45% ww, 적어도 50% w/w, 적어도 55% w/w, 적어도 60% w/w, 적어도 65% w/w, 적어도 70% w/w 또는 적어도 75% w/w인 더 낮은 순도를 가질 수 있다. 제조(manufacturing) 방법 및 보관 상태들에 따라, 화합물 1은 결정들을 포함할 수 있고 그리고/또는 그것은 화합물 1의 무정형 형태들과 같은 비-결정들, 및 그것의 혼합물들을 포함할 수 있다. 여기에서 실시예들(Examples)에서 보이듯이, 사용되는 모든 방법들이 어느 정도의(a degree of) 결정도(crystallinity)를 갖는 화합물 1로 이끈다.

화합물 1의 하나 초과의 결정 형태(crystal form)가 존재할 수 있고 화합물 1은 또한 무정형(amorphous) 고체’로서 존재할 수 있다는 것이 생각된다. 본 문맥에서, 화합물 1의 모든 형태들이 화합물 1의 둘 이상의 형태들의 혼합물들을 포함하는 본 출원의 범위 내이다. 따라서, 용어 “화합물 1 (Compound 1)”은 고체 형태인 식 1의 화합물을 나타내지만, 화합물이 결정체 형태(crystalline form)인지, 무정형 형태(amorphous form)인지, 분말 형태인 다형체 형태(polymorphous form)인지 또는 그것의 혼합물들인지 여부에 관계 없다.

특히, 화합물 1이 다른(differing) 특성들을 가진 다수의 고체 형태들을 갖는다는 것이 발견되어 왔다. 예컨대, 무정형(amorphous) 고체로서 또는 주로 무정형 고체로서, 그것은 더 높은 동적 용해도(kinetic solubility)를 보인다. 그것은 또한 고체 형태로서 다루어질 때 다른 개선된 특성들을 보이고 만들어진 결정체 형태들(crystalline forms) (또는 주로 결정체 형태들)을 갖는다. 순도가 조제품(preparation)의 특성들에 영향을 미친다는 것이 또한 발견되어 왔다. 특히, 융점이 낮고 체온에 가까우며 불순물들(impurities)의 존재에 의해 달라진다. 화합물 1 조제품들(preparations)의 안정성은 또한 화합물 1의 안정성을 감소시키는, 불순물들, 예를 들어 비-정제된(non-purified) 물의 그것들,의 존재에 의해 달라진다.

두 번째 측면에서 본 발명은 단리된 화합물 1을 포함하는 조성물을 제공한다.

세 번째 측면에서 본 발명은 단리된 화합물 1을 포함하는 코스메슈티컬을 제공한다.

네 번째 측면에서 본 발명은 단리된 화합물 1을 포함하는 뉴트리코스메틱스를 제공한다.

다섯 번째 측면에서 본 발명은 단리된 화합물 1을 제조하기(preparing) 위한 공정을 제공하고, 단리된 화합물 1을 제공하기 위하여, 상기 공정은 하기 단계들을 포함한다:

a) 0 ℃ 및 100 ℃ 사이에서, 유기 용매(solvent)에서, 커플링 시약의 존재 하, N-아세틸 시스테아민(N-acetyl cysteamine) 및 모노메틸 숙시네이트(monomethyl succinate)를 반응시키는 단계

b) 화합물 1을 단리하는 단계.

방법은 보통 화합물의 순도를 증가시키기 위하여 정제 단계를 포함한다.

본 발명의 화합물 1 화합물들은 미토콘드리아에서 에너지 생산을 회복시키거나 향상시키는데 사용될 수 있다. 특히, 화합물들은 약(medicine), 뉴트리코스메틱스, 영양 보충제들, 코스메슈티컬스에서 그리고 화장품들에서 사용될 수 있다. 화합물 1 화합물들은 숙시네이트의 세포 신호전달 특성들 및 대사 중간체들에 그것의 아나플레로틱(anaplerotic) 효과들을 이용한 것에 더하여 에너지 (ATP) 결핍의 요소(component) 에 및/또는 미토콘드리아 기능장애에 관련된 요소를 갖는 질병들 또는 장애들의 치료 또는 예방에서 사용될 수 있다.

게다가, 알려진 숙시네이트 프로드러그들 (예컨대, WO 97/47584에서 언급된 것 같은)과 비교하여, 본 발명의 단리된 화합물 1은 예컨대 물에서 개선된 용해도로 인한, 개선된 제제 특성들, 및 미토콘드리아로 증가된 에너지 방출, 감소된 독성, 좋은 경구 생체이용률, 더 긴 혈장 반감기, 더 좋은 세포 투과성을 포함하는, 영양 보충제 및 화장품 제품으로서 사용을 위한 그리고 치료를 위한 개선된 특성들을 보여준다.

또다른 측면에서, 본 발명은 화합물 1 화합물들을 포함하는 약학적 조성물(pharmaceutical composition)을 제공한다.

약학적 조성물은 고체 제제(formulation)일 수 있거나 또는 그것은 사용 전에 재구성(reconstitution)을 위한 고체 제제일 수 있다.

대신으로, 그것은 예컨대 인산염 완충 식염수(Phosphate Buffered Saline) (PBS) 제제를 포함하는 수성 용액(solution)과 같은 액체의 형태일 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 약학적 조성물은 적어도 10%w/w, 적어도 30 %w/w, 적어도 50 %w/w, 적어도 60% 또는 적어도 70 %w/w의 화합물 1의 농도를 갖는다. 구현예에서, 약학적 조성물은 선택적으로(optionally) 혈액과 등장성(isotonic)으로 만들어진 정제된 물에서 화합물 1의 용액이다.

또다른 측면에서 본 발명은 대사 질병들(metabolic disease), 미토콘드리아 기능장애의 질병, 미토콘드리아 기능장애에 관련된 질병, 미토콘드리아 장애, 미토콘드리아 에너지 결핍증, 약물-유도된 미토콘드리아 부작용들(side effects), 암, 당뇨병(diabetes), 외상성 뇌손상(traumatic brain injury), 급성 간 손상(acute liver injury) 및 심방세동(atrial fibrillation)의 예방 또는 치료에 화합물 1의 그것의 조성물의 사용을 제공한다.

한 측먼에서 본 발명은 화합물 1을 포함하는 약학적 조성물을 제조하는 공정을 제공한다.

발명의 설명

첫 번째 측면에서 본 발명은 고체 형태인 단리된 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (Methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1)을 제공한다. 그것은 유리 형태(free form) 또는 그것의 염, 수화물(hydrate), 용매화물(solvate) 또는 복합체(complex)일 수 있다.

화합물 1은 구조 (식 1)을 갖는다:

전술한 대로, 화합물 1은 염의 형태일 수 있다. 적합한 염들은 하이드로클로라이드 염, 하이드로브로마이드 염, 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 말리에이트(maleate), 말로네이트(malonate) 등과 같은 약학적으로 허용가능한 염들을 포함한다.

화합물 1은 또한 용매화물(solvate)일 수 있다. 적합한 용매화물들은 수화물들(hydrates), 에타놀레이트들(ethanolates)을 포함할 수 있다.

화합물 1은 또한 복합체(complex)의 형태일 수 있다. 적합한 복합체들의 예들은 사이클로덱스트린(cyclodextrin), 지질들(lipids), 트리글리세라이드들(triglycerides), 탄수화물들, PVA와 복합체를 형성한 화합물 1일 수 있다.

한 구현예에서 단리된 화합물 1은 약 35 ℃ 부터 약 55 ℃ 의 범위인 융점 범위 또는 융점을 갖는 고체 산물이다. 여기에서 실시예들로부터 보이듯이 화합물 1은 아마도 결정 형태들, 무정형 형태들 등과 같은 화합물 1의 다른 형태들의 함량(content)에 의존적인 다른 융점들로 제공되어 왔다. 특히, 39 부터 51 ℃ 까지의 범위에서 융점들은 예를 들어 약 46-47 ℃, 48-49 ℃ 및 50-51 ℃ 인 46 부터 51 ℃ 까지의 범위에서 융점들 및 39 ℃의 융점들과 같이 발견되어 왔다.

선호되는 구현예들에서 단리된 화합물 1은 적어도 80 % w/w, 예를 들어 적어도 85% w/w, 적어도 90 % w/w, 예를 들어 적어도 95 %w/w 또는 적어도 97% w/w의 순도를 갖지만, 그러나 그것은 또한 예를 들어 적어도 30% w/w, 적어도 40% w/w, 적어도 45% ww, 적어도 50% w/w, 적어도 55% w/w, 적어도 60% w/w, 적어도 65% w/w, 적어도 70% w/w 또는 적어도 75% w/w 의 더 낮은 순도를 가질 수 있다. 제조(manufacturing) 방법 및 보관 상태(conditions)들에 따라, 화합물 1은 결정들(crystals)을 포함할 수 있고 그리고/또는 그것은 비-결정들(non-crystals) 예를 들어 화합물 1의 무정형 형태들, 및 그것의 혼합물들을 포함할 수 있다. 여기에서 실시예들에서 보이듯이, 사용되는 모든 방법들은 어느 정도 결정도(a degree of crystallinity)를 갖는 화합물 1로 이끈다. 화합물 1은 또한 분말로서 나타날 수 있다.

여기에서 실시예들에서 보듯이, 화합물 1은 실온 (20-25 ℃)에서 우수한 수용성(water solubility)을 갖는다. 실시예들에서 테스트된 수성 매질(media)에서 그리고 pH 7.4에서, 화합물 1은 적어도 300 mg/mL의 수성 용해도(aqueous solubility)를 갖는다. 화합물 1의 수성 용해도는 화합물의 결정도(crystallinity)에 의존적이다; 따라서 결정도가 더 낮아질 수록, 수성 용해도는 더 높아진다. 여기에서 실시예 10에서 보이듯이, 주로 무정형인 물질(amorphous material)은 850 mg/mL의 수성 용해도를 가질 수 있다. 그러므로 화합물 1의 수성 용해도는 300 mg/mL 부터 약 900 mg/mL 까지의 범위 내로 고려된다.

동적 용해도(kinetic solubility)가 또한 결정되어 왔고 동적 용해도에 대한 속도 상수들(rate constants)은 예를 들어 0.01 부터 0.15 s^-1 까지의 범위인, 0.005 부터 0.2 s^-1까지의 범위에 있는 것이 발견되어 왔다. 동적 용해도는 입자 크기, 결정도, 무정형 물질(amorphous material)의 함량 등과 같은 여러가지 요인들에 의존적일 수 있다.

화합물 1의 결정도와 관련하여 그것은 10% 부터 100% 까지, 20% 부터 100% 까지, 30% 부터 100% 까지, 40% 부터 100% 까지, 50% 부터 100% 까지, 60% 부터 100% 까지와 같은 0% 부터 100% 까지의 범위에서 어느 정도의 결정도를 가질 수 있다. 여기에서 실시예들에서 보이듯이 여기에 기재된 방법에 의하여 제조되는 뱃치들 중 많은 것들이 약 50% 부터 약 80% 까지의 범위 내와 같은 적어도 50%의 결정도를 갖는다.

실시예들에서 XRPD 데이터에서 보이듯이, 화합물 1의 결정들(crystals)은 21.4, 22.2, 22.8, 23.1 및 23.3 (± 0.2 도, 2-세타(theta) 값들)에서 신호들을 갖는 X-선 분말 회절 패턴(diffraction pattern)을 갖는 것으로 특징된다.

화합물 1의 결정들은 또한 둘 이상, 셋 이상, 넷 이상, 여섯 이상, 일곱 이상, 또는 여덟과 같은, 10.9, 13.1, 14.9, 16.2, 20.1, 24.0, 24.8, 26,1 에서 하나 이상의 신호들을 가질 수 있다. 실시예들에서 보이듯이, 거의 모든 테스트된 화합물들은 이들 도들(degrees) ((± 0.2 도, 2-세타 값들)에서 신호들을 갖는다.

실시예들에서의 데이터로부터 11.1 및 16.9 (± 0.2 도, 2-세타 값들)에서 신호들이 화합물 1 (형태(Form) 1)의 다형체 형태(polymorphous form)와 관련된다는 것이 고려된다. 따라서, 화합물 1의 결정들은 상기 언급된 신호들 중 하나 이상을 보완하여, 또는 대안으로, 11.1 및 16.9 (± 0.2 도, 2-세타 값들)에서 신호들과 X-선 분말 회절 패턴을 가질 수 있다.

상기 언급된 대로, 화합물 1은 화합물의 결정들을 특히 포함하는 고체 형태이다. 융점은 좀 낮지만, 화합물 1이 오일의 형태가 아닌 것이 유리하다. 첫 째로, 약학적/코스메슈티컬 조성물의 제조(manufacturing)에서 화합물 1을 다루는 것이 더 쉬울 것이다 (예컨대 밀어빌리티(millability), 벌크 분말 흐름(bulk powder flow) 및 압축성(compressibility)). 둘 째로, 결정체 형태(crystalline form)는 보통 가장 안정한 형태이고 비-결정체 (덜 정리된(less ordered) 물질(material)은 시간이 지나면 결정체 (더 정리된(more ordered), 더 낮은 에너지)로 형태를 변화시키는 경향이 있다.

정의들:

용어 “화합물 1 (Compound 1)”은 고체 형태인 식 1의 화합물을 나타내고 그 용어는 모든 결정체 형태들(crystalline forms), 모든 무정형 형태들(amorphous forms), 모든 다형체 형태들(polymorphous forms), 및 동일한 형태 내 또는 다른 형태들 내인 혼합물들을 포함하는 그것의 혼합물들을 포함한다. 화합물 1은 또한 분말 형태일 수 있다.

화합물 1과 관련하여 여기에서 사용되는 용어 “순도(purity)”는 화합물 1의 합성 전구체들(synthesis precursors) 및 화합물 1의 비정상적인(aberrant) 형태들 (밀접하게 관련된 구조), 부산물들(by-products)인 관련된 불순물들 및 화합물 1의 전체(total)에 대한 화합물 1 조성물이 메틸3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (화합물 1)인 정도를 의미한다. 따라서, 10 %w/w 화합물 1을 포함하는 조성물에서, 상기 화합물 1의 순도는 예컨대 95 %w/w 또는 50 %w/w일 수 있고, 이는 상기 조성물을 만들기 위하여 사용된 화합물 1이 각각 95 %w/w 또는50 %w/w의 순도를 갖는다는 것을 의미한다. 순도는 qNMR, HPLC 등을 포함하는 다수의 방법들 중 하나에 의하여 평가될 수 있다. qNMR에서 피분석물(analyte)의 알려진 양이 내부 표준의 알려진 양과 NMR 용매(solvent)에 용해된다. 신호 대 노이즈 비율을 감소시키기 위하여 충분한 스캔(scans)과 함께, ¹H NMR 스펙트럼이 수득된다. 피분석물 및 내부 표준에서 전형적인(exemplary) 공명(resonance)이 통합된다(integrated). 피분석물 및 내부 표준 둘 다의 분자량들 및 얼마나 많은 양성자들(protons)이 신호에 포함되는지의 지식과 결부되어, 이들 전체들(integrals)의 비율이 그 다음에 w/w%로 순도를 결정하는데 사용된다. HPLC에서 순도는 다른 머무른 시간들(retention times)인 다른 신호들에 비교하여 피분석물에 대한 곡선 하 면적(area under curve) (AUC)으로 평가된다.

화합물 1과 관련하여 여기에서 사용된 용어 “단리된(isolated)”은 합성 반응으로부터 수득되고 예컨대 정제에 의하여 여러가지 부산물들, 합성 전구체들(precursors) 및 비정상적인 화합물 1 형태들로부터 단리된 화합물 1 산물 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트를 의미한다.

여기에서 사용되는 대로 용어 ‘뉴트리코스메틱스(nutricosmetics)’는 시간이 지나면서 더 건강하고 더 젊어 보이는 외모를 달성하기 위한 생리학적인(physiological) 기능들을 지지하는 유효 성분들로 건강한 피부, 머리카락 및 손톱들을 유지하는 것을 돕기 위하여 특별히 제제화된(formulated) 영양 보충제들 또는 화장품들을 가리킨다. 국소(topical) 크림 또는 트리트먼트(treatment)와 달리, 뉴트리코스메틱스는 경구로 취해지며 내부로부터 작용하여 내부에서 건강한 피부, 머리카락 또는 손톱들을 촉진한다.

여기에서 사용되는 대로 용어 “코스메슈티컬(cosmeceutical)”은 의학적 이점들(medical benefits)을 갖는 것으로 의미되는(purported) 바이오활성(bioactive) 성분들(ingredients)을 가진 화장품 제품(cosmetic product)을 의미하는 것으로 의도된다. 코스메슈티컬 제품들은 화장품들로 마켓팅되지만(marketed), 통설로는(reputedly) 적어도 하나의 생물학적으로 활성인 성분(biologically active ingredient)을 포함한다. 코스메슈티컬들의 예들은 디메틸아미노에탄올(dimethylaminoethanol) 및 알파 피로산(alpha lipoic acid)과 같은 성분들을 가진 항-주름 피부 크림들 및 “안티에이징 특성들(antiaging properties)”을 갖는 것으로 말해지는 “세포 보충 세럼(cellular replenishment serum)”을 포함하는 크림들을 포함한다.

여기에서 사용되는 대로 용어 “치료(treatment)”는 증상의 빈도 또는 중증도(severity)를 감소시키는 의도로 요법(therapy)의 실행을 의미하는 것으로 의도된다. 여기에서 사용된 대로 용어 “치료(treatment)”는 치료(treatment) 및 예방을 위한(prophylactic) 또는 예방(preventive) 조치들(measures) 둘 다를 가리킨다.

여기에서 사용된 대로 용어 “예방(prevention)”은 전체적으로 또는 부분적으로 예방하는 것(preventing), 또는 좋아지는 것(ameliorating), 감소시키는 것(reducing) 또는 제어하는 것(controlling)을 의미하는 것으로 의도된다.

화합물 1은 일반적으로 세포 투과성인 숙시네이트(succinate)의 전구체들 및 숙시네이트들을을 개시하는 WO2015/155231의 식 (I) 에 의하여 커버된다. 그러나, 화합물 1의 확인과 함께, 본 발명자들은 그것이 그것을 다수의 치료적(therapeutic) 및 비-치료적(non-therapeutic) 용도에 적합하게 만드는 특성들의 예상 밖의 좋은 조합을 갖는다는 것을 드러내는 다수의 새롭고 놀라운 발견들을 했다. 또한, 화합물 1의 특정 형태들 및 제제들(formulations)의 이점들에 대해 놀라운 발견들이 이루어져 왔다.

본 발명의 화합물들의 일반적인 용도

여기에서 기재된 대로 유리 형태(free form)인 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (Methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1) 또는 그것의 염, 수화물(hydrate) 또는 복합체(complex)는 약에, 특히 미토콘드리아-관련된 컨디션(mitochondria-related condition), 질병(disease) 또는 장애의 의학적 치료 또는 예방에, 뉴트리코스메틱스에 또는 화장품들에 사용될 수 있다. 화합물 1은 또한 이러한 의학적 치료, 또는 예방, 뉴트리코스메틱스 또는 화장품들을 위한 조성물의 제조(manufacture)에 사용될 수 있다. 화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체는 질병의 의학적 치료와 같은 향상된 또는 회복된 에너지 생산 (ATP)을 바라는 임의의 상황에서 사용될 수 있다. 의학적 치료는 미토콘드리아 장애들을 억제하는 것 또는 치료하는 것, 또는 숙시네이트의 아나플레로틱(anaplerotic) 효과 또는 그것의 신호전달 특성들이 유용한 질병, 또는 숙시네이트의 기능 활성 또는 숙시네이트의 감소된 레벨들과 관련된 질병들 또는 미토콘드리아 기능장애의 컨디션들(conditions) 또는 질병들의 치료에, 또는 대사 질병들(metabolic diseases)의 것일 수 있다. 화합물 1 화합물들은 젖산산증(lactic acidosis) 또는 미토콘드리아 대사에 영향을 미치는 가스들 또는 케미컬들로 중독, 예컨대 감각신경성 난청(sensineural hearing loss) 또는 이명(tinnitus) (미토콘드리아 독성으로 인한 특정 항생제들(antibiotics)의 부작용)과 같은 약물- 또는 화학적으로 유도된 미토콘드리아 기능장애의 회복에 그리고 미토콘드리아 에너지 생산의 자극에 사용될 수 있다. 화합물들은 암, 당뇨병, 급성 기아(acute starvation), 내독소혈증(endotoxemia), 패혈증(sepsis), 전신 염증 반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome), 다발성 장기 부전 증후군(multiple organ dysfunction syndrome) 및 그 다음의(following) 저산소증(hypoxia), 허혈(ischemia), 뇌졸중(stroke), 심근경색증(myocardial infarction), 급성 앙기나(acute angina), 급성 신장 손상(acute kidney injury), 관상동맥폐색(coronary occlusion) 및 심방세동(atrial fibrillation)의 치료에서, 또는 재관류 손상들(reperfusion injuries)을 대항하거나(counteract) 또는 피하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명의 화합물들이 여성들에서 폐경기 증상(menopausal symptoms) 및 남성 불임(infertility)의 치료에 이로울 수 있다는 것이 예상된다.

본 발명의 화합물 1 화합물들이 선택적으로(optionally) 해당(glycolysis) 경로들 및 Kreb 사이클(Kreb’s cycle)의 요소들(components)의 세포-투과성 전구체들을 제공할 것이라는 것이 예상된다. 세포에 들어간 후, 효소적 또는 화학적 가수분해가 숙시네이트를 유리시킬 것이 예상된다. 화합물 1의 이 가수분해는 또한 방출된 티올(thiol) 그룹이 환원(reductive) 특성들을 갖기 때문에 특히 이로운 것으로 간주된다. 많은 질병들이 세포 기능 및 세포 구조에 손상을 입히는 것으로 이끌 수 있는, 원하지 않는 산화 스트레스(oxidative stress) 요소를 갖는다. 또한 산화 스트레스는 노화 과정들에 관련되는 것으로 믿어진다. 따라서, 항산화제로서 작용할 수 있고 자유 라디칼들을 제거할 수 있거나 산소-반응성 종들(species)을 감소시킬 수 있는 요소의 방출은 의학적, 뉴트리코스메틱 및 화장품 용도 둘 다에서 추가의 이득을 주는 것으로 기대된다.

화합물 1은 미토콘드리아에서 에너지 생산을 향상시키거나 또는 회복시키는데 사용될 수 있다. 화합물 1은 또한 항산화제로서 사용될 수 있고 그리고 자유 라디칼들을 제거하거나 또는 산소-반응성 종들을 감소시킬 수 있다. 화합물 1은 숙시네이트의 아나플레로틱(anaplerotic) 효과 또는 그것의 신호전달 특성들이 유용한 질병들, 또는 숙시네이트의 기능 활성 또는 숙시네이트의 감소된 레벨들과 관련된 질병들을 비롯해, 에너지(ATP) 결핍의 요소 및/또는 미토콘드리아 기능장애에 관련된 요소를 갖는 질병들 또는 장애들의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다.

에너지 생산의 향상은 예컨대 미토콘드리아 결함(defect), 장애 또는 질병으로 고통받는 대상들에서 관련된다. 미토콘드리아 질병들은 적혈구들을 제외한 신체의 모든 세포에 존재하는 특수화한 컴파트먼트들(specialized compartments)인, 미토콘드리아의 기능장애(dysfunction)로부터 야기된다. 미토콘드리아 기능이 감소할 때, 세포 내에서 만들어지는 에너지가 감소하고 세포 손상 또는 세포사가 뒤따를 것이다.

미토콘드리아의 질병들은 매우 에너지를 요구하는 장기들 예를 들어 망막(retina), 달팽이관(cochlea), 뇌, 심장, 간, 골격근들(skeletal muscles), 신장 및 내분비(endocrine) 및 호흡(respiratory) 계(system)에서 가장 자주 나타난다. 미토콘드리아 질병의 증상들은 운동 제어의 상실(loss of motor control), 근육 약함(muscle weakness) 및 통증, 발작들(seizures), 시각/청각 문제들, 심장 질병들(cardiac diseases), 간 질병들, 위장(gastrointestinal) 장애들, 연하 곤란들(swallowing difficulties), 피로(fatigue) 등을 포함할 수 있다. 미토콘드리아 질병은 유전될(inherited) 수 있고 또는 자연발생적인(spontaneous) 돌연변이들 때문일 수 있는데, 이는 미토콘드리아에 보통 있는(residin) RNA 분자들 또는 단백질들의 바뀐 기능들을 이끈다. 많은 질병들이 미토콘드리아 결핍(deficiency) 예를 들어 복합체(Complex) I, II, III 또는 IV 결핍 또는 예컨대 피루베이트 디하이드로게나제(pyruvate dehydrogenase) 결핍 같은 효소 결핍과 관련되는 것으로 발견되어 왔다. 그러나 상황(picture)은 복잡하고, 많은 요인들이 질병들에 관여될 수 있다.

지금까지, 이용가능한 치유력 있는 치료들은 없다. 이용가능한 유일한 치료들은 증상들을 완화할(alleviate) 수 있고 질병의 진행을 지연시킬 수 있는 것이다.

그러므로, 여기에서 기재된 본 발명자들에 의한 발견들은, 그것들이 미토콘드리아의 에너지 생산에 대한 숙신산(succinic acid)의 티오에스터(thioester) 프로드러그인 세포 투과성 화합물 1의 이로운 효과를 입증하기 때문에, 매우 중요하다.

또한, (예컨대 WO 97/47584에 언급된 것과 같은) 알려진 숙시네이트 프로드러그들과 비교하여, 본 발명의 단리된 화합물 1 화합물들은 (증가된 용해도를 포함하는 개선된 특성들로 인한) 개선된 제제, 및 미토콘드리아로 증가된 에너지 방출, 감소된 독성, 더 긴 혈장 반감기, 더 좋은 세포 투과성(permeability)을 포함하는, 의학적 치료 및 뉴트리코스메틱스, 영양 보충제들, 코스메슈티컬 및 화장품 제품으로의 사용을 위한 개선된 특성들을 보인다. 몇몇 경우들에서, 단리된 화합물 1 화합물들은 또한 경구로 생체이용가능(bioavailable)하고, 이는 더 쉬운 투여를 가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 단리된 화합물의 이로운 특성들은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:

-증가된 세포 투과성

-증가된 경구 생체이용률(bioavailability)

-혈장에서 더 긴 반감기

-감소된 독성

-미토콘드리아로 증가된 에너지 방출

-증가된 항산화 활성

-개선된 제제(formulation)

-증가된 용해도

본 발명은 약에서, 약학적으로 활성인 재료(pharmaceutically active substance)로, 특히 세포 에너지 (ATP)-결핍의 치료에서 사용을 위한 화합물 1을 제공한다.

본 발명의 화합물은. 예컨대 심지어 복합체-I-관련 기질들(substrates) 또는 글루코스의 전달(transport) 및 피루베이트 대사, 베타-산화, 해당(glycolysis), Krebs 사이클의 기능장애인, 복합체 I로 NADH의 공급을 제한하는 임의의 컨디션 또는 질병 또는 복합체 자체의 기능장애인, 복합체 I 손상(impairment),의 치료에 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 화합물의 유효량(effective amount)을 그것을 필요로 하는 대상에게 투여하는 단계를 포함하는, 레이 증후군(Leigh Syndrome), 레베르 유전성 시신경병증(Leber’s hereditary optic neuropathy) (LHON), MELAS (미토콘드리아 뇌근병증, 젖산산증, 및 뇌졸중-유사 에피소드들(mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes)) , 미토콘드리아 결실 증후군들(mitochondrial deletion syndromes), 미토콘드리아 근육병증들(mitochondrial myopathies) 및 MERRF (불균일 적색 근섬유로 근간대뇌전증(myoclonic epilepsy with ragged red fibers))과 같은 그러나 이에 제한되지 않는 미토콘드리아 복합체 I 관련 장애들의 치료의 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 독소(toxin)- 또는 약물(drug)-유도된 젖산산증/미토콘드리아 기능장애의 치료를 위한 의약(medicament)의 제조(manufacture)를 위한 본 발명의 화합물들의 용도를 제공한다.

단리된 화합물 1은 또한 추가의 에너지 생산이, 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 장기적인(prolonged) 수술(surgery) 및 집중 치료에 잠재적으로 이로울 수 있을 임의의 컨디션(condition)에 유용할 수 있다.

미토콘드리아

미토콘드리아는 일반적으로 세포의 “발전소(powerhouse)”로 불리는, 진핵세포들에서의 세포소기관들(organelles)이다. 그것들의 주요한 기능들 중 하나는 산화적 인산화(oxidative phosphorylation)이다. 분자 아데노신 트리포스페이트(adenosine triphosphate) (ATP)는 세포에서 에너지 “통화(currency)” 또는 에너지 운반체(energy carrier)로 기능하며, 진핵 세포들은 미토콘드리아에 의하여 수행되는 생화학적 공정들로부터 그것들의 ATP의 대다수를 끌어낸다. 이들 생화학적 공정들은 그 동안 NADH 및 FADH2가 NAD⁺ 및 FAD로 다시 산화되는 산화적 인산화를 비롯해, 산화된(oxidized) 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드(nicotinamide adenine dinucleotide) (NAD⁺)로부터 환원된(reduced) 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드(nicotinamide adenine dinucleotide) (NADH)를 그리고 산화된 플라빈 아데닌 디뉴클레오타이드(flavin adenine dinucleotide) (FAD)로부터 환원된 플라빈 아데닌 디뉴클레오타이드(flavin adenine dinucleotide) (FADH2)를 만들어내는 시트르산 사이클 (트리카르복실산(tricarboxylic acid) 사이클, 또는 Kreb's 사이클)를 포함한다.

NADH의 산화에 의하여 방출된 전자들은 전자 전달 체인 또는 호흡 체인(respiratory chain)으로 알려진 일련의 단백질 복합체들 (protein complexes) (복합체 I, 복합체 II, 복합체 III, 및 복합체 IV)로 셔틀 다운된다(shuttled down). 숙시네이트의 산화는 복합체 II (숙시네이트 디하이드로게나제 복합체(succinate dehydrogenase complex))에서 일어나고 FAD는 효소 복합체 숙시네이트 디하이드로게나제 (복합체 II)에서 프로스테틱(prosthetic) 그룹이다. 호흡 복합체들(respiratory complexes)은 미토콘드리아의 내막에 박혀 있다(embedded). 체인의 마지막에, 복합체 IV는 전자들을 산소로 전달하고, 이는 물로 환원된다. 이들 전자들이 복합체들을 가로지를 때 방출되는 에너지는 미토콘드리아의 내막을 가로질러 양성자 구배(proton gradient)를 만들어내는데 사용되며, 이는 내막을 가로질러 전기화학적 포텐셜을 만든다. 또다른 단백질 복합체, 복합체 V (복합체들 I, II, III 및 IV에 직접적으로 관련되지 않은) 는 ADP를 ATP로 전환하기 위해 전기화학적 구배에 의하여 저장된 에너지를 사용한다.

글루코스 분자 당 ATP의 두 분자들의 순 발생(net generation)으로, 글루코스 분자가 피루베이트의 두 분자들로 나누어지는, 해당(glycolysis)이 시트르/트리카르복실 산 사이클 및 산화적 인산화에 선행한다. 피루베이트 분자들은 그 다음에 미토콘드리아로 들어가고, 여기에서 그것들은 산화적 인산화를 통해 CO₂ 및 H₂O로 완전히 산화된다 (전체 공정은 호기성 호흡으로 알려진다). 두 개의 피루베이트 분자들로 글루코스를 변형시킴(transforming)으로써 만들어지는 ATP 두 분자들에 더하여, 이산화탄소 및 물로 두 개의 피루베이트 분자들의 완전한 산화는 약 적어도28-29 분자들의 ATP를 생산한다. 만약 산소가 이용가능하지 않으면, 피루베이트 분자는 미토콘드리아에 들어가지 않지만, 오히려, 혐기성 호흡의 공정에서, 락테이트(lactate)로 전환된다.

따라서 글루코스 분자 당 전체의 순 수율(overall net yield)은 거의 적어도 30-31 ATP 분자들이다. ATP는 세포에서 거의 모든 다른(almost every other) 생화학적 반응을, 직접적으로 또는 간접적으로, 작동시키는데(power) 사용된다. 따라서, 호기성 호흡 동안 산화적 인산화에 의하여 기여되는 ATP의 추가의(extra) (거의) 적어도 28 또는 29 분자들이 세포의 적절한 기능(proper functioning)에 대단히 중요하다. 산소의 부족은 호기성 호흡을 방지하고 거의 모든 호기성 생물들의 최후의 죽음을 야기할 것이고; 효모와 같은, 몇몇 생물들은 호기성 또는 혐기성 호흡을 이용하여 생존할 수 있을 것이다.

생물에서 세포들이 일시적으로 산소를 빼앗기면, 세포가 죽거나 또는 산소가 다시 이용가능해질 때까지 혐기성 호흡이 이용된다. 해당(glycolysis) 동안 만들어지는 피루베이트는 혐기성 호흡 동안 락테이트(lactate)로 전환된다. 산소가 근육 세포들에 공급될 수 없는 활동(activity)의 강렬한 기간들(intense periods) 동안 젖산의 증가(build-up)는 근 피로(muscle fatigue)의 원인으로 믿어진다. 산소가 다시 이용가능하게 되면, 락테이트는 산화적 인산화에서 사용을 위하여 다시 피루베이트로 전환된다.

미토콘드리아 기능장애는 여러가지 질병 상태들에 기여한다. 몇몇 미토콘드리아 질병들은 미토콘드리아 게놈 또는 핵에서 결실들(deletions) 또는 돌연변이들 때문이다. 만약 세포에서 미토콘드리아의 역치 비율(threshold proportion)이 결함이 있으면(defective), 그리고 만약 조직 내 이러한 세포들의 역치 비율이 결함이 있는 미토콘드리아를 가지면, 조직 또는 장기 기능장애의 증상들이 발생할 수 있다. 다른 조직들이 관여되는 정도에 의존하여, 아주 다양한 증상들이 존재할 수 있고, 실제로 어느 조직이든 영향을 받을 수 있다.

본 발명의 화합물의 용도

본 발명의 화합물은 향상된 또는 회복된 에너지 생산 (ATP)을 바라는 임의의 상황에서 사용될 수 있다. 예들은 예를 들어 다발성 장기 부전 증후군(multiple organ dysfunction syndrome) 및 전신 염증 반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome), 감소된 청력 시력(hearing visual acuity), 패혈증(sepsis), 내독소혈증(endotoxemia), 급성 기아(acute starvation), 당뇨병(diabetes), 암(cancer), 선천성 대사 장애(inborn errors of metabolism)의 치료, 및 숙시네이트의 아나플레로틱(anaplerotic) 효과 및 그것의 신호전달 특성들이 유용한 컨디션들(conditions), 숙시네이트의 기능 활성 또는 숙시네이트의 감소된 레벨들과 관련된 젖산산증(lactic acidosis) 컨디션들(conditions) 또는 약물- 또는 화학적으로 유도된 미토콘드리아 기능장애의 회복에서와 같은, 미토콘드리아 기능의 회복 또는 증가된 미토콘드리아 ATP-생산의 잠재적인 이점이 있는 모든 임상적 컨디션들(conditions)에서이다.

특히, 화합물 1은 약(medicine)에서, 특히 미토콘드리아-관련된 컨디션(condition), 질병(disease) 또는 장애(disorder)의 치료 또는 예방에서, 뉴트리코스메틱스에서 또는 화장품들에서 사용될 수 있다.

미토콘드리아 의 기능장애는 또한 신세관산증(renal tubular acidosis); 운동신경세포병들(motor neuron diseases); 다른 신경 질환들(other neurological diseases); 뇌전증(epilepsy); 유전병들(genetic diseases); 헌팅턴 병(Huntington's Disease); 기분장애들(mood disorders); 조현병(schizophrenia); 양극성 장애(bipolar disorder); 연령-관련된 질병들(age-associated diseases); 뇌혈관 사고들(cerebral vascular accidents), 황반변성(macular degeneration); 당뇨병들(diabetes); 폐경기 증상들(menopausal symptoms) 및 암(cancer)과 관련되어 기술된다.

미토콘드리아 관련 장애들 또는 질병들에서 사용을 위한 화합물 1

본 발명에 따른 화합물은 하기로부터 선택되는 미토콘드리아-관련 질병을 예방 또는 치료에 사용될 수 있다:

● 노화(Aging)

● 알퍼 병(Alpers Disease) (진행성 영아 회백질위축증(Progressive Infantile Poliodystrophy)),

● 알츠하이머 병(Alzheimer’s disease)

● 근위축측삭경화증(Amyotrophic lateral sclerosis) (ALS),

● 자폐증(Autism),

● 바르트 증후군(Barth syndrome) (치명적 영아 심근병증(Lethal Infantile Cardiomyopathy)),

● 베타-산화 결함들(Beta-oxidation Defects), 바이오에너제틱 대사 결핍증 (Bioenergetic metabolism deficiency),

● 카르니틴-아실-카르니틴 결핍증 (Carnitine-Acyl-Carnitine Deficiency),

● 카르니틴 결핍증 (Carnitine Deficiency),

● 크레아틴 결핍 증후군들(Creatine Deficiency Syndromes) (뇌 크레아틴 결핍 증후군들(Cerebral Creatine Deficiency Syndromes) (CCDS)은 하기를 포함한다: 구아니디노아세테이트 메틸트랜스페라제 결핍증(Guanidinoaceteate Methyltransferase Deficiency) (GAMT 결핍증 (Deficiency)), L-아르기닌:글리신 아미디노트랜스페라제 결핍증(L-Arginine:Glycine Amidinotransferase Deficiency) (AGAT 결핍증(Deficiency)), 및 SLC6A8-관련 크레아틴 수송체 결핍증 (SLC6A8-Related Creatine Transporter Deficiency) (SLC6A8 결핍증(Deficiency)),

● 코-엔자임 Q10 결핍증(Co-Enzyme Q10 Deficiency),

● 복합체 I 결핍증(Complex I Deficiency) (NADH 디하이드로게나제(NADH dehydrogenase) (NADH-CoQ 리덕타제 결핍증(reductase deficiency)),

● 복합체 II 결핍증(Complex II Deficiency) (숙시네이트 디하이드로게나제 결핍증(Succinate dehydrogenase deficiency)),

● 복합체 III 결핍증(Complex III Deficiency) (유비퀴논-사이토크롬 c 옥시도리덕타제 결핍증(Ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase deficiency)),

● 복합체 IV 결핍증(Complex IV Deficiency)/COX 결핍증(Deficiency) (사이토크롬 c 옥시다제 결핍증(Cytochrome c oxidase deficiency)은 호흡 체인의 복합체 IV에서 결함에 의하여 야기된다),

● 복합체 V 결핍증(Complex V Deficiency) (ATP 신타제(synthase) 결핍증),

● COX 결핍증, CPEO (만성 진행성 외안근마비 증후군(Chronic Progressive External Ophthalmoplegia Syndrome)), CPT I 결핍증(Deficiency),

● CPT II 결핍증(Deficiency),

● 제 II 형 당뇨병(Diabetes type II),

● 프라이드라이히 운동실조(Friedreich’s ataxia) (FRDA 또는 FA),

● 글루타르 산뇨 타입 II (Glutaric Aciduria Type II),

● KSS (컨스-세이어 증후군(Kearns-Sayre Syndrome)),

● 젖산산증(Lactic Acidosis),

● LCAD (긴-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증(Long-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

● LC-FAOD (긴-사슬 지방산 산화 장애들(Long-Chain Fatty Acid Oxidation Disorders))

● LCHAD, 레이 병(Leigh Disease) 또는 증후군(Syndrome) (아급성 괴사뇌척수병증(Subacute Necrotizing Encephalomyelopathy)),

● LHON (레베르 유전성 시신경병증(Leber’s hereditary optic neuropathy)),

● 루프트 병(Luft Disease),

● MCAD (중간-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증(Medium-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

● MELAS (미토콘드리아 뇌근병증 젖산산증 및 뇌졸중유사 에피소드들(Mitochondrial Encephalomyopathy Lactic Acidosis and Strokelike Episodes)),

● MERRF (근간대뇌전증 및 불균일-적색 근섬유 병(Myoclonic Epilepsy and Ragged-Red Fiber Disease)),

● 메틸말로닐-CoA 에피메라제 결핍증(METHYLMALONYL-CoA EPIMERASE DEFICIENCY),

● 메틸말로닐-CoA 무타제 결핍증(METHYLMALONYL-CoA MUTASE DEFICIENCY),

● 미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 5 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 5),

● 미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 9 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 9),

● 미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 15 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 15) (간뇌 타입(HEPATOCEREBRAL TYPE)) (1 패밀리(family)),

● 모계 유전된 당뇨병들 및 난청(Maternally inherited diabetes and deafness),

● MIRAS (미토콘드리아 열성 운동실조 증후군(Mitochondrial Recessive Ataxia Syndrome)),

● 미토콘드리아 사이토패티(Mitochondrial Cytopathy),

● 미토콘드리아 DNA 고갈(Mitochondrial DNA Depletion),

● 하기를 포함하는 미토콘드리아 뇌병증(Mitochondrial Encephalopathy): 뇌근병증(Encephalomyopathy) 및 뇌척수병증(Encephalomyelopathy), 미토콘드리아 근육병증(Mitochondrial Myopathy),

● MNGIE (미오뉴로가스토인테스티널(Myoneurogastointestinal) 장애(Disorder) 및 뇌병증(Encephalopathy),

● NARP (신경병증(Neuropathy), 운동실조(Ataxia), 및 망막색소변성(Retinitis Pigmentosa)),

● 파킨슨(Parkinson’s), 알츠하이머(Alzheimer’s) 또는 헌팅턴(Huntington’s) 병 관련된 신경변성 장애들(Neurodegenerative disorders),

● 파킨슨 병(Parkinson’s disease)

● 피어슨 증후군(Pearson Syndrome),

● 진행성 외안근마비(Progressive external ophtalmoplegia),

● 프로피오닉 액사데미아(Propionic academia),

● 피루베이트 디하이드로게나제 결핍증(Pyruvate Dehydrogenase Deficiency),

● POLG 돌연변이들(Mutations),

● 호흡 체인 결핍들(Respiratory Chain Deficiencies),

● SCAD (짧은-사슬 아실- CoA 디하이드로게나제 결핍증(Short-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

● SCHAD 및

● VLCAD (매우 긴-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증(Very Long-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)).

특정 관심 중의 것이 레이 증후군(Leigh Syndrome), LHON, MELAS, MERRF (불균일 적색 근섬유로 근간대뇌전증 (myoclonic epilepsy with ragged red fibers)) 및 복합체 I 결함들(Complex I defects)에 관련된 다른 질병들/컨디션들(conditions)의 치료에서 화합물 1의 사용이다.

화장품들에서 본 발명의 화합물들의 용도

본 발명에 따른 화합물들은 하기를 위해 화장품들에서 사용될 수 있다:

● 피부 세포들(dermal cells) (노화 피부(aging skin))에서 개선된 대사 기능

● 아스트린젠트(Astringent) (여드름(acne))

영양 보충제들로서 본 발명의 화합물들의 용도

본 발명에 따른 화합물들은 하기를 위해 영양 보충제들로서 사용될 수 있다:

● 격렬한 신체 활동으로 인한 증가된 에너지 요구

● 수술 및 감염들 동안 대사 대상부전(metabolic decompensation)으로 인한 증가된 에너지 요구

● 바이-패싱(by-passing) 해당(glycolysis) 및 조직에 빠른 분배(distribution)를 통한 향상된 근육 회복

본 발명의 화합물을 포함하는 약학적 조성물들

본 발명은 또한 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 희석제들 또는 담체들과 함께 본 발명의 단리된 화합물 1 화합물들을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 화합물 또는 그것의 제제(formulation)는 임의의 종래의 방법에 의하여 투여될 수 있고 예를 들어 그러나 제한 없이 그것은 비경구적으로(parenterally), 경구로(orally), 국소적으로(topically) (점막의(mucosal), 볼의(buccal), 혀 밑의(sublingual). 경피의(transdermal) 또는 피부를 포함함), 의료 장치 (예컨대, 스텐트(stent))를 통하여, 흡입(inhalation)으로 또는 주사(injection) 또는 주입(infusion)을 통하여 (정맥내의(intraveneous), 피하의(subcutaneous), 근육내의(intramuscular) 등) 투여될 수 있다. 치료는 일정 기간에 걸쳐 다수의 도즈들(doses) 또는 단일 도즈(single dose)로 구성될 수 있다.

치료는 하루 한 번, 하루 두 번, 하루 세 번, 하루 네 번 등 투여에 의하여 될 수 있다. 치료는 또한 예컨대 점적약제(drop)에 의한 정맥내(intravenous) 투여와 같은 연속 투여(continuous administration)에 의하여 될 수 있다.

본 발명의 화합물이 단독으로 투여되는 것이 가능하긴 하지만, 하나 이상의 허용가능한 담체들과 함께, 약학적 제제(pharmaceutical formulation)로서 그것을 제시하는 것이 선호된다. 담체(들)은 본 발명의 화합물과 양립가능하고(compatible) 그것의 받는 사람들(recipients)에 해롭지 않은 의미에서 “허용가능(acceptable)” 해야 한다. 적합한 담체들의 예들은 하기에서 더 자세하게 서술된다.

제제들(formulations)은 단위 제형(unit dosage form)과 같은 제형(dosage form)으로 편리하게 주어질 수 있고 약제학 분야에서 잘 알려진 임의의 방법들에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 방법들은 하나 이상의 보조적인(accessory) 성분들을 이루는(constitutes) 담체들과 유효 성분 (본 발명의 화합물)을 연관시키는(bringing into association) 단계를 포함한다. 일반적으로, 제제들은 균일하게 그리고 잘 섞이게(intimately) 액체 담체들 또는 잘게 나뉘어진 고체 담체들 또는 둘다와 유효 성분을 연관시킴으로써, 그리고 그 다음에, 만약 필요하면, 산물(product)을 성형함(shaping)으로써 제조된다.

본 발명의 화합물은 보통 약학적으로 허용가능한 제형으로, 선택적으로 비-독성 유기, 또는 무기, 산, 또는 부가 염(addition salt)의 제형으로, 유효 성분을 포함하는 약학적 제제의 형태로, 정맥 내로(intravenously), 경구로 또는 임의의 비경구 루트에 의하여 투여될 것이다. 투여의 루트를 비롯해, 치료되는 환자 및 장애에 의존하여, 조성물들은 바뀌는(varying) 도즈들로 투여될 수 있다.

약학적 조성물들은 제조(manufacture) 및 보관의 상태들(conditions) 하 안정해야 한다; 따라서, 바람직하게는 진균 및 박테리아와 같은 미생물들의 오염시키는 작용(contaminating action)에 대해(against) 보존되어야 한다. 선택되는 투여 루트 및 제제 타입에 의존하여, 담체는 예컨대, 물, 에탄올, 폴리올 (예컨대 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 액체 폴리에틸렌 글리콜), 베지터블 오일들(vegetable oils), 및 그것의 적합한 혼합물들을 포함하는 용매 또는 분산매(dispersion medium)일 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 화합물은 즉시(immediate)-, 지연된(delayed)- 또는 제어된(controlled)-방출 적용들을 위한, 향미제(flavouring) 또는 착색제들(colouring agents)을 포함할 수 있는, 타블렛들(tablets), 캡슐들(capsules), 오불들(ovules), 엘릭시르들(elixirs), 겔들(gels), 용액들(solutions), 에멀젼들(emulsions), 또는 현탁액들(suspensions)의 형태로 경구로, 볼로 또는 혀 밑으로 투여될 수 있다.

경구 투여에 적합한 본 발명에 따른 제제들은 분말 또는 그래뉼들(granules)로; 비-수성 액체 또는 수성 액체에서 현탁액 또는 용액으로; 또는 유중수적형(water-in-oil) 액체 에멀젼 또는 수중유적형(oil-in-water) 액체 에멀젼으로; 각각이 유효 성분의 미리정해진 양을 포함하는, 캡슐들, 카세제들(cachets) 또는 타블렛들과 같은 별개의(discrete) 단위들(units)로 주어질 수 있다. 유효 성분은 또한 볼러스(bolus), 일렉츄어리(electuary) 또는 페이스트(paste)로 주어질 수 있다.

경구 투여에 적합한 본 발명의 화합물의 현탁액들 또는 용액들은 또한 부형제들(excipients) 예컨대 용매들 예를 들어 물, 에탄올 등, N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-dimethylacetamide), 분산제들(dispersants) 예컨대 폴리소르베이트(polysorbate) 80, 계면활성제들(surfactants), 및 용해화제들(solubilisers), 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, Phosal 50 PG (이는 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine), 대두-지방산들(soya-fatty acids), 에탄올, 모노/디글리세라이드들, 프로필렌 글리콜 및 아스코르빌 팔미테이트(ascorbyl palmitate)로 구성된다)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 제제들은 또한 화합물 1 화합물이 유중수적형 또는 수중유적형 에멀젼으로 존재할 수 있는, 에멀젼들의 형태일 수 있다. 오일은 임의의 오일-유사 재료들(substance) 예를 들어 예컨대 대두유(soy bean oil), 홍화유(safflower oil) 등, 트리글리세라이드들 예를 들어 중간 사슬 트리글리세라이드 (medium chain triglyceride) (MCT-오일) 예를 들어 예컨대 코코넛 오일, 팜유(palm oil) 등 또는 그것의 조합일 수 있다.

타블렛들은 약학적으로 허용가능한 부형제들 예를 들어 필러들(fillers), 바인더들(binders), 분산 제제들(dispersing agents), 붕해제들(disintegrants), 글리단트들(glidants), pH-조정제들(adjusting agents), 안정제들(stabilisers), 맛-마스킹 제제들(taste-masking agents) 등을 포함할 수 있다. 특정 예들은 마이크로스탈린 셀룰로스(microcrystalline cellulose), 락토스(lactose) (예컨대 락토스 모노하이드레이트(lactose monohydrate) 또는 락토스 안하이드로스(lactose anyhydrous)), 소듐 시트레이트(sodium citrate), 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 이염기성 칼슘 포스페이트 및 글리세린(dibasic calcium phosphate and glycine), 부틸레이티드 하이드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene) (E321), 크로스포비돈(crospovidone), 하이프로멜로스(hypromellose), 붕해제들(disintegrants) 예를 들어 전분 (바람직하게는 옥수수, 감자 또는 타피오카 전분), 소듐 스타치 글리콜레이트(sodium starch glycollate), 크로스카멜로스 소듐(croscarmellose sodium), 및 특정 복합 실리케이트들(complex silicates), 및 그래뉼화 바인더들(granulation binders) 예를 들어 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 하이드록시프로필메틸셀룰로스(hydroxypropylmethylcellulose) (HPMC), 하이드록시-프로필셀룰로스(hydroxy-propylcellulose) (HPC), 마크로골(macrogol) 8000, 수크로스(sucrose), 젤라틴(gelatin) 및 아카시아(acacia)를 포함한다. 게다가, 윤활제들(lubricating agents) 예를 들어 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate), 스테아르산(stearic acid), 글리세릴 베헤네이트(glyceryl behenate) 및 탈크(talc)가 포함될 수 있다.

타블렛은 선택적으로 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제들과 함께, 압축(compression) 또는 몰딩(moulding)에 의하여 만들어질 수 있다. 압축된 타블렛들(Compressed tablets)은 선택적으로 바인더 (예컨대 포비돈(povidone), 젤라틴(gelatin), 하이드록시프로필메틸 셀룰로스(hydroxypropylmethyl cellulose), 윤활유(lubricant), 불활성 희석제(inert diluent), 보존제(preservative), 붕해제(disintegrant) (예컨대 소듐 스타치 글리콜레이트(sodium starch glycolate), 가교된 포비돈(cross-linked povidone), 가교된 소듐 카르복시메틸 셀룰로스(cross-linked sodium carboxymethyl cellulose)), 표면-활성(surface-active) 또는 분산 제제(dispersing agent)와 혼합된, 그래뉼들 또는 분말과 같은 자유-유동 형태(free-flowing form)의 유효 성분을 적절한 기계에서 압축시킴으로써 제조될 수 있다. 몰드된 타블렛들(Moulded tablets)은 불활성(inert) 액체 희석제로 적신 분말화된(powdered) 화합물의 혼합물을 적절한 기계에서 몰딩(moulding)함으로써 만들어질 수 있다. 타블렛들은 선택적으로 코팅되거나 스코어될(scored) 수 있고 바라는 방출 프로파일을 제공하기 위하여 바뀌는(varying) 비율들로 예컨대, 하이드록시프로필메틸셀룰로스(hydroxypropylmethylcellulose)를 이용하여 그 안의 유효 성분의 느린(slow) 또는 제어된(controlled) 방출을 제공하기 위하여 제제화될 수 있다.

유사한 타입의 고체 조성물들이 또한 젤라틴 캡슐들에서 필러들로서 이용될 수 있다. 이 점에서 선호되는 부형제들은 락토스, 전분(starch), 셀룰로스, 유당(milk sugar) 또는 고분자량 폴리에틸렌 글리콜들을 포함한다. 수성 현탁액들 및/또는 엘릭시르들(elixirs)을 위하여, 본 발명의 화합물들은 여러가지 감미제(sweetening) 또는 향미제들(flavouring agents), 착색재(colouring matter) 또는 색소들과(dyes), 에멀젼화제(emulsifying) 및/또는 현탁화제들(suspending agents)과 그리고 희석제들 예를 들어 물, 에탄올, 프로필렌 글리콜 및 글리세린과, 그리고 그 조합들과 조합될 수 있다.

입에서 국소 투여에 적합한 제제들은 보통 수크로스 및 아카시아 또는 트래거캔스(tragacanth)인, 향미(flavoured) 주성분(basis)에서 유효 성분을 포함하는 로젠지들(lozenges) 또는 필름 조성물들; 아카시아 및 수크로스, 또는 글리세린 및 젤라틴과 같은 불활성 주성분(inert basis)에서 유효 성분을 포함하는 패스틸들(pastilles); 및 적절한 액체 담체에서 유효 성분을 포함하는 구강청결제들(mouth-washes)을 포함한다.

국소 투여에 적당한 약학적 조성물들은 연고들, 크림들, 현탁제들, 에멀젼들, 로션들, 분말들, 용액들, 페이스트들, 겔들, 함침된 드레싱들(impregnated dressings), 스프레이들, 에어로졸들(aerosols) 또는 오일들, 경피 장치들(transdermal devices), 살포제들(dusting powders), 등으로 제제화될 수 있다. 이들 조성물들은 활성제(active agent)를 포함하는 종래의 방법들을 통해 제조될 수 있다. 따라서, 그것들은 또한 로션들을 위한 올레일(oleyl) 알코올 또는 에탄올 및 연고들 또는 크림들에서 완화제(emollient), 약물 침투(penetration)를 돕기 위한 용매들, 보존제들과 같은, 양립가능한(compatible) 종래의 담체들 및 첨가제들(additives)을 포함할 수 있다. 이러한 담체들은 조성물의 약 1% 부터 약 98% 까지로 존재할 수 있다. 더 일반적으로 그것들은 조성물의 약 80% 까지 형성할 것이다. 단지 실례로서, 크림 또는 연고는 바라는 농도(consistency)를 갖는 연고 또는 크림을 만들기에 충분한 양들로, 화합물의 약 5-10 중량%부터 포함하는, 물 및 친수성 물질(hydrophilic material)의 충분한 양을 혼합함으로써 제조된다.

경피 투여(transdermal administration)에 적당한 약학적 조성물들은 장기적인(prolonged) 시간 기간(period of time) 동안 받는 사람의 표피(epidermis)와 밀접한(intimate) 접촉으로 남아 있도록 의도된 별개의(discrete) 패치들(patches)로서 주어질 수 있다. 예를 들어, 활성제는 이온토포레시스(iontophoresis)에 의하여 패치로부터 전달될 수 있다.

예를 들어 입 및 피부인, 외부 조직들에 적용들을 위하여, 조성물들은 바람직하게는 국소적 연고(ointment) 또는 크림으로 적용된다. 연고로 제제화될 때, 활성제는 파라핀성(paraffinic) 또는 물-혼화성(water-miscible) 연고 베이스(base)와 함께 이용될 수 있다.

대신으로, 활성제는 수중유적형 크림 베이스 또는 유중수적형 베이스로 크림으로 제제화될 수 있다.

비경구 투여를 위하여, 유체(fluid) 단위 제형들 또는 주입물들(infusions)이 유효 성분 및 무균(sterile) 비히클(vehicle), 예를 들어 그러나 제한되지 않고 물, 알코올들, 폴리올들, 글리세린 및 베지터블 오일들, 선호되는 것은 물,을 이용하여 제조된다. 사용되는 농도(concentration) 및 비히클에 의존하여, 유효 성분은 비히클에 용해(dissolved) 또는 현탁(suspended), 콜로이드(colloidal)될 수 있다. 용액들을 제조하는 것에 있어서, 적절한 바이알 또는 앰풀에 채워지고 밀봉되기 전에, 유효 성분은 주사를 위해 물에 용해되고 예컨대 여과 멸균(filter sterilization)에 의하여, 멸균될(sterilised) 수 있다.

유리하게는, 국부(local) 마취제들(anaesthetics), 보존제들 및 버퍼제들(buffering agents)과 같은 제제들(agents)이 비히클에 용해될 수 있다. 안정성을 향상시키기 위하여, 조성물은 바이알에 채운 후 예컨대 동결 건조(freeze drying)에 의하여 동결될 수 있고 물이 진공 하 제거될 수 있다. 그 다음에 건조한 냉동건조된(lyophilized) 분말이 바이알에 밀봉되고 주사를 위한 물의 동봉의(accompanying) 바이알이 사용 전에 액체를 재구성하기(reconstitute) 위하여 공급될 수 있다.

주사가능한 사용에 적합한 본 발명의 약학적 조성물들은 무균(sterile) 수용액들 또는 분산액들(dispersions)을 포함한다. 게다가, 조성물들은 이러한 무균의 주사가능한 용액들 또는 분산액들(dispersions)의 즉석(extemporaneous) 제조(preparation)를 위한 무균 분말들의 형태일 수 있다. 모든 경우들에서, 최종적인 주사가능한 형태는 무균(sterile)이어야 하고 쉬운 시린지성(syringability)을 위하여 효과적으로 유동적(fluid)이어야 한다.

본 발명의 약학적 조성물들은 안구내(intraocular) 투여에 적합한 제제들을 포함한다. 이것들은 치료적으로(therapeutically) 효과적인 양(effective quantity)의 화합물 1, 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제들 또는 약학적으로 허용가능한 담체로 구성된다. 이러한 약학적 조성물들은 점안약들(eye drops)의 종래의 제형 또는 더 좋은 생체이용률(bioavailability)을 갖는 다른 조성물일 수 있다. 눈의 약물 전달 배리어들을 극복하고 개선된 눈의 생체이용률을 갖는 이러한 조성물들은 예컨대 에멀젼들, 연고들, 현탁액들, 수성 겔들, 나노마이셀들(nanomicelles), 나노입자들(nanoparticles), 리포좀들(liposomes), 덴드리머들(dendrimers), 나노현탁액들(nanosuspensions), 마이크로니들들(microneedles), 및 in situ 감열성(hermosensitive) 겔들(gels)이다.

비경구 현탁액들은 멸균(sterilization)이 여과에 의하여 이루어질 수 없고 유효 성분이 용해되는 대신 비히클에서 현탁된다는 것을 제외하면, 용액들과 실질적으로 동일한 방식으로 제조된다. 유효 성분은 무균 비히클에서 현탁(suspending) 전에 에틸렌 옥사이드에 노출에 의하여 멸균될(sterilised) 수 있다. 유리하게, 계면활성제(surfactant) 또는 습윤제(wetting agent)가 유효 성분의 균일한 분포를 용이하게 하기 위하여 조성물에 포함된다.

여기에서 실시예들에서 보이듯이, 카보네이트(carbonate)를 포함하는 부형제들은, 특히 액체 또는 반-고체(semi-solid) 제제들에서, 피해야 한다. 바람직하게는 카보네이트 농도는 0.85 mM 미만이어야 한다.

상기 특히 언급된 성분들(ingredients)에 더하여 이 발명의 제제들은 예를 들어 경구 투여에 적합한 것들이 향미제들(flavouring agents)을 포함할 수 있다는, 논의되고 있는 제제의 타입을 유념하여 분야에서 종래의 다른 제제들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 통상의 기술자는 적합한 제제를 선택하는 방법 및 그것을 제조하는방법을 알 것이다(예컨대 Remington’s Pharmaceutical Sciences 18 Ed. 또는 이후 참조). 통상의 기술자는 또한 적절한 투여 루트 및 투여량(dosage)을 선택하는 방법을 알 것이다.

본 발명은 앞의 청구항들 중 어느 하나에 따른 액체 약학적 조성물을 제조하는 공정을 제공하고, 상기 공정은 상기 약학적 조성물을 얻기 위하여 하기 단계들을 포함한다:

a) 유리 형태 또는 그 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체로 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1)을 수득하는 단계,

b) 선택적으로 실온(room temperature)에서 유지하거나 또는 60 ℃와 같은, 90 ℃ 미만으로 가열하는 단계

c) 수성 액체 (예컨대 pH7.4에서 포스페이트 버퍼 살린(phosphate buffer saline)), 식염수(saline solution) 또는 순수(pure water)를 첨가하는 단계

d) 선택적으로 초음파처리(sonication)로 용해를 돕는 단계

e) 실온에서 혼합하는 단계.

통상의 기술자에 의하여 본 발명의 화합물의 개별 투여량들(dosages)의 간격(spacing) 및 최적 량(optimal quantity)이 치료되는 특정 대상의 컨디션(condition) 및 연령, 및 투여의 부위 및 루트, 형태, 치료되는 컨디션의 정도(extent) 및 성질(nature)에 따라 결정될 것이고 의사(physician)가 궁극적으로 사용되는 적절한 투여량들을 결정할 것이라는 것이 인식될 것이다. 이 투여량은 적절한 한 자주 반복될 수 있다. 만약 부작용들이 생기면, 투여량(dosage)의 양 및/또는 빈도가 보통의 임상 실행(clinical practice)에 따라 변하거나 또는 감소될 수 있다.

여기에서 언급된 모든 % 값들은 문맥에서 다르게 요구하지 않는 한 % w/w이다.

본 발명의 화합물을 포함하는 뉴트리코스메틱 조성물들

뉴트리코스메틱스는 경구로 투여되는 제품들이다. 본 발명은 또한 화합물 1 화합물들을 포함하는 뉴트리코스메틱 조성물을 제공한다. 뉴트리코스메틱 조성물들은 하나 이상의 경구로 허용가능한 희석제들 또는 담체들과 함께 유리 형태인 화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체를 포함한다. 뉴트리코스메틱 조성물들은 경구 투여를 위한 약학적 조성물과 아주 비슷하다.

따라서, 전형적인 조성물들은 타블렛들, 캡슐들, 오불들(ovules), 엘릭시르들(elixirs), 겔들, 용액들 또는 현탁액들(suspensions)이다.

본 발명의 화합물을 포함하는 코스메슈티컬 조성물들

코스메슈티컬(Cosmeceutical) 조성물들은 보통 점막 또는 피부에 투여된다. 가끔 그것들은 또한 주사들(injections)로 주어질 수 있다. 본 발명은 또한 화합물 1 화합물들을 포함하는 코스메슈티컬 조성물을 제공한다. 코스메슈티컬 조성물들은 하나 이상의 경구로 허용가능한 희석제들 또는 담체들과 함께 유리 형태의 화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체를 포함한다.

전형적인 코스메슈티컬 조성물들은 피부에, 점막에 또는 주사에 의한 적용에 적합한 상기 여기에서 언급된 그것들을 포함한다.

본 발명의 다른 측면들

본 발명은 또한 하기로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 제제들(agents) 및, 식 (I)의 화합물 또는 앞서 여기에서 정의된 그것의 약학적으로 허용가능한 형태의 (예를 들어 미토콘드리아 기능장애의 치료를 위한) 조합을 제공한다:

● 퀴논(Quinone) 유도체들(derivatives), 예컨대 유비퀴논(Ubiquinone), 이데베논(Idebenone), MitoQ

● 비타민들(Vitamins) 예컨대 토코페롤들(Tocopherols), 토코트리에놀들 및 트롤록스 (Tocotrienols and Trolox) (비타민 E(Vitamin E)), 아스코르베이트(Ascorbate) (C), 티아민(Thiamine) (B1), 리보플라빈(Riboflavin) (B2), 니코틴아마이드(Nicotinamide) (B3), 메나디온(Menadione) (K3),

● 비타민들(vitamins) 예컨대 TPP-화합물들 (MitoQ), Sk-화합물들, 에피카테킨(Epicatechin), 카테킨(Catechin), 리포산(Lipoic acid), 요산(Uric acid), 멜라토닌(Melatonin)에 더해 항산화제들(Antioxidants)

● 디클로로아세테이트(Dichloroacetate)

● 메틸렌 블루(Methylene blue)

● L-아르기닌(L-arginine)

● Szeto-Schiller 펩타이드들(peptides), 엘라미프레티드(elamipretide) 및 엘라미프레티드 유사체들(elamipretide analogs)

● 크레아틴(Creatine)

● 벤조디아제핀들(Benzodiazepines)

● PGC-1α의 모듈레이터들(Modulators)

● AMPK의 모듈레이터들

● 미토콘드리아 분열(fission) 및 융합(fusion)의 모듈레이터들

● PPAR알파(alfa)/베타(beta)/감마(gamma)-작용제들(agonists)

● Trolox 유사체들(analogs), 카르복스아마이드 유도체들(carboxamide derivatives)

● Nrf-2 액티베이터들(activators)

● NAD⁺ 모듈레이터들(modulators)

● NAD⁺ 전구체들(precursors)

● 케토제닉 다이어트(Ketogenic diet)

본 발명의 하나의 다른 측면은 여기에서 개시된 화합물 1 화합물들 중 임의의 것이 여기에 개시된 대로 화합물들에 병용 투약(concomitant medication)으로서 (볼러스(bolus) (예컨대 1 mEq/kg) 뒤이어 지속주입(continuous infusion)이 이어지는 것으로) 예컨대 소듐 비카르보네이트(sodium bicarbonate)와 같은 임의의 다른 화합물들과 함께 투여될 수 있다는 것이다.

미토콘드리아 산화적 인산화의 복합체 I-관련된 손상(impairment)으로 인한 약물-유도된 부작용들 또는 젖산산증

본 발명은 또한 젖산산증의 그리고 미토콘드리아-관련된 약물-유도된 부작용들의 예방 또는 치료에 대한 것이다. 특히 본 발명에 따른 화합물 1 화합물들이 복합체 I 또는 그것의 업-스트림(up-stream)에서 미토콘드리아-관련된 약물 또는 독소(toxin)-유도된 부작용들의 예방 또는 치료에서 사용되거나, 또는 다르게 표현해, 본 발명은 본 발명에 따라 복합체 I의 약물-유도된 직접적 억제의 또는 복합체 I에 NADH의 공급을 제한하는 임의의 약물-유도된 효과 (예를 들어, 그러나 이에 제한되지 않고 Krebs 사이클, 해당, 베타-산화, 피루베이트 대사 및 심지어 다른 복합체 I 관련된 기질들 또는 글루코스의 레벨들 또는 수송(transport)에 영향을 미치는(effects) 약물들에 대한 효과들)의 예방 또는 치료를 위하여 제공한다.

약물들에 의하여 유도된 미토콘드리아 독성(toxicity)은 바라는 치료적(therapeutic) 효과의 부분일 수 있으나(예컨대 암 약물에 의하여 유도된 미토콘드리아 독성). 그러나 대부분의 경우에서 약물들에 의하여 유도된 미토콘드리아 독성은 원치 않는 효과이다. 미토콘드리아 독성은 산화적 인산화에 의한 미토콘드리아 ATP 형성(formation)의 세포적 상실(loss)을 보상하기 위하여 해당(glycolysis)을 현저하게 증가시킬 수 있다. 이것은, 만약 과도하면 치명적일 수 있는 젖산산증을 야기하는, 증가된 락테이트 혈장(plasma) 레벨들을 야기할 수 있다. 타입 A 젖산산증은 조직 저산소증(tissue hypoxia) 과 주로(primarily) 관련되는 반면, 타입 B 호기성(aerobic) 젖산산증은 약물, 독소 또는 전신 장애들(systemic disorders) 예를 들어 간 질병들, 당뇨병들, 암 및 선천성 대사 장애(inborn errors of metabolism) (예컨대 미토콘드리아 유전적 결함들)과 관련된다.

많은 알려진 약물 재료들(substances)은 미토콘드리아 호흡에 부정적으로 영향을 미치고 (예컨대, 항정신병약들(antipsychotics), 국부 마취제들(local anaesthetics) 및 당뇨병약들(anti-diabetics)), 그리고, 따라서, 이러한 약물 재료의 사용에 의하여 유도되는 부정적인 미토콘드리아 효과들을 완화하거나(alleviate) 또는 우회(circumvent)하는데 사용될 수 있는 수단들을 확인하거나 또는 개발할 필요가 있다. 게다가, 몇몇 화학적 제제들(chemical agents) 및 가스들(gasses)이 미토콘드리아 대사 및 기능에 부정적으로 영향을 미친다.

본 발명은 미토콘드리아-관련된 약물 또는 독소-유도된 부작용들의 그리고 젖산산증의 예방 또는 치료에 사용을 위한 화합물 1 화합물들을 제공한다. 특히 숙시네이트 프로드러그들은 복합체 I에서 또는 그 업-스트림(up-stream)에서 미토콘드리아-관련된 약물-유도되는 부작용들의 예방 또는 치료에 사용되거나, 또는 다르게 표현되면, 본 발명은 복합체 I, 다른 호흡 복합체들의 약물-유도된 직접적인 억제, 또는 복합체 I에 NADH의 공급을 제한하는 임의의 약물-유도되는 효과의 (예를 들어, 그러나 제한되지는 않는, Krebs 사이클, 해당, 베타-산화, 피루베이트 대사(pyruvate metabolism) 및 심지어 다른 복합체 I 관련된 기질들 또는 글루코스의 레벨들 또는 수송(transport)에 영향을 미치는 약물들에 대한 효과들) 예방 또는 치료를 위한 숙시네이트 프로드러그들을 제공한다.

앞서 언급된 대로, 증가된 락테이트 혈장 레벨들은 미토콘드리아-관련된 부작용들을 가질 수 있는 약물들로 치료된 환자들에서 자주 관찰된다. 본 발명은 메트포르민(metformin) (타입 2 당뇨병에 대한 제일선의(first-line) 치료이며 희귀한 부작용으로 젖산산증과 관련됨) 이 메트포르민 중독(intoxication)에 관련된(relevant) 농도들(concentrations)로 시간- 및 도즈(dose)-의존적 방식으로 복합체 I에서 인간 말초 혈액 세포들의 미토콘드리아 기능을 억제하는 것을 보여주는 실험 결과들에 기초한다. 메트포르민은 게다가 시간이 지나면서 온전한(intact) 혈소판들(platelets)에 의한 락테이트 생산에서 상당한 증가를 야기한다.

따라서, 본 발명은 젖산산증의 치료 예방에서 사용을 위한 식 (I)에 따른 화합물들을 제공한다. 그러나, 여기에서 보고된 결과들이 복합체 I에서 또는 그 업-스트림에서 결함(defect)과 관련되거나 또는 복합체 I의 직접적 억제와 관련된 젖산산증에 기초하기 때문에, 본 발명에 따른 화합물들이 복합체 I에서 또는 그 업-스트림에서 미토콘드리아-관련된 약물-유도된 부작용들의 예방 또는 치료에서 사용에 적합하다는 것이 고려된다. 본 발명에 따른 화합물들은 또한 복합체 I의 업스트림(upstream) 대사(metabolism)를 방해하는(disrupting) 약물 효과들에 대응할(counteract) 것이다 (예컨대 Krebs 사이클, 해당, 베타-산화, 피루베이트 대사 및 심지어 다른 복합체 I 관련된 기질들 또는 글루코스의 레벨들에 영향을 미치는 약물들에 대한 효과들인, 복합체 I에 NADH의 공급을 제한하는 임의의 약물 효과를 포함하는, 복합체 I의 간접적인 억제). 화합물은 또한 양성자 동력(proton motive force)을 증가시킴으로써, 복합체 I (복합체 III, IV 및 V) 의 다운-스트림(down-stream) 결함들에 대응할 수 있다.

화합물 1이 산업적 적용들에서, 예컨대 인 비트로(in vitro)에서 락테이트의 형성을 억제 또는 감소시키기 위하여 또는 상업적 또는 산업적 세포주들의 ATP-유용성(availability)을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 예들은 세포 배양(cell culture)에서, 장기 보존(organ preservation) 등에서 사용을 포함한다.

본 발명에 따른 화합물들은 치료에서, 숙시네이트의 또는 에너지 (ATP)의 세포 레벨들을 증가 또는 회복시키기 위하여 또는 약물-유도된 미토콘드리아-관련된 부작용들의 예방 또는 치료에서 사용된다. 특히, 그것들은 직접적 또는 간접적 약물-유도되는 복합체 I 미토콘드리아-관련된 부작용들의 예방 또는 치료에서 사용된다. 특히, 그것들은 약물 재료(substance)에 의하여 유도되는 젖산산증과 같은, 젖산산증의 예방 또는 치료에서 사용된다.

본 발명은 또한 미토콘드리아-관련된 부작용, 특히 약물 재료(substance)에 의한 복합체 I의 직접적 또는 간접적 손상(impairment)에 의하여 야기되는 부작용,을 유도할 수 있는 약물 재료(substance) 및 화합물 1의 조합에 대한 것이다. 이러한 조합은 미토콘드리아-관련된 부작용의 예방을 위한(prophylactic) 예방(prevention)으로서, 또는 부작용이 나타나는 경우, 미토콘드리아-관련된 부작용을 완화(alleviating) 및/또는 치료하는데 사용될 수 있다.

화합물 1이 약물-유도된 부작용들, 특히 복합체 I의 직접적 또는 간접적 억제에 관련된 부작용들의 에방 또는 치료에 효과적일 것이라는 것이 고려된다.

복합체 I 결함들(defects), 기능부전(malfunction) 또는 손상(impairment)을 일으키는 것으로 알려지고 그리고/또는 부작용으로 젖산산증을 갖는 것으로 알려진 약물 재료들(substances)은 하기이다:

아세트아미노펜(acetaminophen), 캡사이신(capsaicin)을 포함하는 진통제들(Analgesics)

아미오다론(amiodarone), 페르헥실린(perhexiline)을 포함하는 항협심증제들(Antianginals)

리네졸리드(linezolid), 트로바플록사신(trovafloxacin), 젠타마이신(gentamycin)을 포함하는 항생제들(Antibiotics)

마이토마이신 C (mitomycin C), 아드리아마이신(adriamycin)을 포함하는 퀴논들(quinones)을 포함하는 항암 약물들

발프로산(valproic acid)을 포함하는 항-경련(Anti-convulsant) 약물들

메트포르민(metformin), 펜포르민(phenformin), 부틸비구아나이드(butylbiguanide), 트로글리타존(troglitazone) 및 로시글리타존(rosiglitazone), 피오글리타존(pioglitazone)을 포함하는 당뇨병약들(Anti-diabetics)

피알루리딘(fialuridine)을 포함하는 항-B형 간염(Anti-Hepatitis B)

항히스타민제들(Antihistamines)

톨카폰(tolcapone)을 포함하는 항-파킨슨(Anti-Parkinson)

항-정신병약들(Anti-psycotics) 리스페리돈(Risperidone),

항-조현병(Anti-schizoprenia) 조테핀(zotepine), 클로자핀(clozapine)

안티셉틱스(Antiseptics), 제4 암모늄 화합물들(quaternary ammonium compounds) (QAC)

이소니아지드(isoniazid)를 포함하는 항-결핵(Anti-tuberculosis)

클로피브레이트(clofibrate), 시프로피브레이트(ciprofibrate), 심바스타틴(simvastatin)을 포함하는 피브레이트들(Fibrates)

프로포폴(Propofol)을 포함하는 수면제들(Hypnotics)

면역억제성(Immunosupressive) 질병-변경 항류마티스 약물(disease-modifying antirheumatic drug) (DMARD) 레플루노미드(Leflunomide)

부피바카인(bupivacaine), 디클로페낙(diclofenac), 인도메타신(indomethacin), 및 리도카인(lidocaine)을 포함하는 국부 마취제들(Local anaesthetics)

단트롤렌(dantrolene)을 포함하는 근육 이완제(Muscle relaxant)

클로르프로마진(chlorpromazine), 플루페나진(fluphenazine) 및 할로페리돌(haloperidol) 같은 항정신병(antipsychotic) 신경이완제들(neuroleptics)을 포함하는 신경이완제들(Neuroleptics)

에파비렌즈(efavirenz), 테노포비르(tenofovir), 엠트리시타빈(emtricitabine), 지도부딘(zidovudine), 라미부딘(lamivudine), 릴피비린(rilpivirine), 아바카비르(abacavir), 디다노신(didanosine)을 포함하는 NRTI (뉴클레오타이드 리버스 트랜스크립타제 억제제들 (Nucleotide reverse Transcriptase Inhibitors))

니메설파이드(nimesulfide), 메페남산(mefenamic acid), 설린닥(sulindac)을 포함하는 NSAID들(NSAIDs)

바르비투르산들(Barbituric acids).

부작용들로 젖산산증을 갖는 것으로 알려진 다른 약물 재료들(substances)은 베타2-작용제들(beta2-agonists), 에피네프린(epinephrine), 테오필린(theophylline) 또는 다른 제초제들(herbicides)을 포함한다. 알코올들 및 코카인이 또한 젖산산증을 야기할 수 있다.

게다가, 본 발명의 화합물들이 또한 복합체 I 결함에 관련되지 않을지라도 젖산산증의 예방 또는 치료에 효과적일 수 있다는 것이 고려된다.

본 발명의 화합물들 및 약물들의 조합

본 발명은 또한 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전(malfunction)과 관련된 부작용 및 젖산산증으로부터 선택되는 약물-유도된 부작용의 예방 및/또는 치료에 사용을 위한 본 발명의 화합물 및 약물 재료(substance)의 조합에 대한 것이고, 이때

i) 약물 재료(substance)가 지시되는 질병의 치료를 위하여 약물 재료가 사용되고, 그리고

ii) 본 발명의 화합물이 약물 재료(substance)에 의하여 유도될 수 있는 또는 유도되는 부작용들의 완화(alleviation) 또는 예방을 위해 사용되고, 이때 부작용들은 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용들 및 젖산산증으로부터 선택된다.

본 발명의 임의의 화합물과 이러한 약물 재료(substance)의 임의의 조합은 본 발명의 범위 내이다. 따라서, 여기의 공개에 기초하여, 통상의 기술자는 본 발명의 요지가 여기에 기재된 부작용들을 피하거나 감소시키기 위하여 본 발명의 화합물들의 가치가 큰 특성들의 발견이라는 것을 이해할 것이다.

따라서, 여기에 기재된 부작용들을 갖거나 또는 잠재적으로 가진 임의의 약물 재료(substance)과 조합하여 아마 다른 활성 모이어티들(active moieties) 및 숙시네이트를 전달할(deliver) 수 있고 세포들에 들어갈 수 있는 본 발명의 화합물들의 잠재적 사용이 본 공개로부터 명백하다.

게다가 본 발명은

i) 본 발명의 화합물 및 약물 재료(substance)를 포함하는 조성물이며, 이때 약물 재료는 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전(malfunction)에 관련된 부작용들 및 젖산산증으로부터 선택되는 잠재적인 약물-유도된 부작용을 갖는, 조성물,

ii) 상기 i) 하 기재된 대로의 조성물이며, 이때 본 발명의 화합물이 약물 재료에 의하여 유도될 수 있거나 유도되는 부작용들의 예방 또는 완화를 위해 사용되고, 이때 부작용들은 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용들 및 젖산산증으로부터 선택되는, 조성물

에 대한 것이다.

조성물은 두 개의 별개의 패키지들의 형태일 수 있다:

약물 재료를포함하는 조성물 또는 약물 재료를 포함하는 첫 번째 패키지(package) 및 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물 또는 본 발명의 화합물 1 화합물을 포함하는 두 번째 패키지. 조성물은 또한 본 발명의 화합물 1 화합물 및 약물 재료 둘다를 포함하는 단일 조성물일 수 있다.

조성물이 두 개의 별개의 패키지들을 포함하는 경우, 본 발명의 화합물 1 화합물 및 약물 재료(substance)는 다른 투여 루트들 (예컨대 경구 투여를 통한 약물 재료 및 비경구 또는 점막(mucosal) 투여에 의한 본 발명의 화합물)에 의하여 투여될 수 있고 그리고/또는 그것들은 본질적으로 동시에 투여될 수 있거나 또는 약물 재료는 본 발명의 화합물 전에 또는 반대로 투여될 수 있다.

키트들

본 발명은 또한

i) 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용들 및 젖산산증으로부터 선택되는 잠재적인 약물-유도된 부작용을 갖는, 약물 재료(substance)를 포함하는 첫 번째 컨테이너(container), 및

ii) 약물 재료(sub-stance)에 의하여 유도될 수 있거나 또는 유도되는 부작용들의 완화 또는 예방을 위한 가능성(potential)을 가진, 본 발명의 화합물 1 화합물을 포함하며, 이때 부작용들은 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용들 및 젖산산증으로부터 선택되는, 두 번째 컨테이너

를 포함하는 키트를 제공한다.

부작용들의 치료/예방을 위한 방법

본 발명은 또한 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용 및 젖산산증으로부터 선택되는 약물-유도되는 부작용으로 고통받는 대상을 치료하기 위한 방법에 대한 것이고, 그 방법은 대상에게 본 발명의 화합물 1 화합물의 유효량을 투여하는 것을 포함하고, 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용 및 젖산산증으로부터 선택되는 부작용을 잠재적으로 유도하는, 약물 재료(substance)로 치료되는 질병으로 고통받는, 대상에서 복합체 I 결함, 억제 또는 기능부전에 관련된 부작용 및 젖산산증으로부터 선택되는 약물-유도되는 부작용을 완화 또는 예방하기 위한 방법에 대한 것이고, 그 방법은 상기 약물 재료로 치료 전, 그 동안 또는 그 후 대상에 본 발명의 화합물 1 화합물의 유효량을 투여하는 것을 포함한다.

메트포르민

메트포르민은 비구아니드들(biguanides)의 종류에 속하는 항-당뇨병제(anti-diabetic drug)이다. 그것은 USA에서 당뇨병 케이스들의 약 90%를 차지하는, 타입 2 당뇨병에 대한 제일선의(first line) 치료이다. 항-당뇨(anti-diabetic) 효과는 간(hepatic) 글루코스 생산을 감소시키는 것, 말초 조직들(peripheral tissues)에서 증가된 글루코스 흡수(uptake)를 통한 인슐린의 생물학적 효과를 증가시키는 것 및 장(intestine)에서 글루코스의 흡수(uptake)를 감소시키는 것에 기인하지만, 작용(action)의 정확한 메커니즘들은 완전히 설명되지 않아왔다. 다른 당뇨병약들에 비한 그것의 이점들에도 불구하고, 그것은 부작용으로서) 젖산산증 (lactic acidosis) (LA)의 희귀한 경우들에 관련되어 왔다. LA는 증가된 음이온 갭(gap), 약 5 mM 초과인 동맥혈 락테이트 레벨 및 pH ≤ 7.35 으로 정의된다.

제한되지 않는 구현예들(embodiments)의 하기 리스트가 본 발명을 더 설명한다:

1. 유리 형태 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체인, 단리된 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (Methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1).

2. 구현예 1에 있어서, 고체 산물(product)인 단리된 화합물 1.

3. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 화합물 1 뱃치(Batch) 12의 XRPD 패턴을 갖는 (도 7) 또는 화합물 1 뱃치 15의 XRPD 패턴을 갖는 (도 8), 또는 11.2 (±0.2) 및 16.9 (±0.2) 인 위치(position) (°2Theta) 를 갖는, 다형(polymorph)과 같은, 결정체(crystalline) 산물(product)이거나 이를 포함하는, 단리된 화합물 1.

4. 구현예들 1-2 중 어느 하나에 있어서, 무정형(amorphous) 산물이거나 이를 포함하는, 단리된 화합물 1.

5. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 적어도 20 %w/w 적어도 30 %w/w, 적어도 40 %w/w, 적어도 50 %w/w, 적어도 60 %w/w, 적어도 70 %w/w, 적어도 75 %w/w, 적어도 80 %w/w, 적어도 90 %w/w, 적어도 95 %w/w, 적어도 97 %w/w, 적어도 98 %w/w 또는 적어도 99 %w/w 의 순도를 갖는, 단리된 화합물 1.

6. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 75 %w/w 미만, 70 %w/w 미만, 65 %w/w 미만, 60 %w/w 미만, 55 %w/w 미만, 50 %w/w 미만, 45 %w/w 미만, 40 %w/w 미만, 35 %w/w 미만, 30 %w/w 미만, 25 %w/w 미만, 20 %w/w 미만, 15 %w/w 미만, 10 %w/w 미만, 5 %w/w 미만, 3 %w/w 미만, 2 %w/w 미만, 또는 1 %w/w 미만의 관련된 불순물들(impurities)의 함량을 갖는, 단리된 화합물 1.

7. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 50 %w/w 미만, 40 %w/w 미만, 30 %w/w 미만, 25 %w/w 미만, 20 %w/w 미만, 15 %w/w 미만, 10 %w/w 미만, 5 %w/w 미만, 3 %w/w 미만, 2 %w/w 미만, 또는 1 %w/w 미만의 합성 전구체들(synthesis precursors)의 함량을 갖는, 단리된 화합물 1.

8. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 약학적 용도(pharmaceutical use)에 충분한 순도를 갖는, 단리된 화합물 1.

9. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 유리 형태인, 단리된 화합물 1.

10. 구현예들 1-8 중 어느 하나에 있어서, 염인, 단리된 화합물 1.

11. 구현예 10에 있어서, 하이드로클로라이드(hydrochloride) 염, 하이드로브로마이드(hydrobromide) 염, 아세테이트(acetate) 염, 시트레이트(citrate) 염, 락테이트(lactate) 염, 말리에이트(maleate) 염, 또는 말로네이트(malonate) 염인, 단리된 화합물 1.

12. 구현예들 1-8 중 어느 하나에 있어서, 모노하이드레이트(monohydrate)와 같은 수화물(hydrate)인, 단리된 화합물 1.

13. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 인간들 또는 동물들에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

14, 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 인간들에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

15. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 약(medicine)에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

16. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 약학적 제품(pharmaceutical product)에서 유효(active) 약학적 성분(pharmaceutical ingredient)으로 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

17. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 있어서, 대사 질병(metabolic disease), 미토콘드리아 기능장애의 질병(disease of mitochondrial dysfunction), 미토콘드리아 기능장애에 관련된 질병(disease related to mitochondrial dysfunction), 미토콘드리아 장애(mitochondrial disorder), 미토콘드리아 에너지 결핍증(mitochondrial energy deficiency), 약물-유도된 미토콘드리아 부작용들(drug-induced mitochondrial side effects), 암(cancer), 당뇨병(diabetes), 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 심정지(cardiac arrest) 저산소증(hypoxia), 허혈(ischemia), 뇌졸중(stroke), 심근경색증(myocardial infarction), 급성 앙기나(acute angina), 급성 간 손상(acute liver injury), 관상동맥폐색(coronary occlusion), 심방세동(atrial fibrillation), 남성 불임(male infertility) 및 여성들에서 폐경기 증상(menopausal symptoms in women)의 치료 또는 예방에 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

18. 구현예 17에 있어서, 상기 미토콘드리아 기능장애의 질병 또는 미토콘드리아 기능장애에 관련된 질병은

노화(Aging)

알퍼 병(Alpers Disease) (진행성 영아 회백질위축증(Progressive Infantile Poliodystrophy)),

알츠하이머 병(Alzheimer’s disease),

근위축측삭경화증(Amyotrophic lateral sclerosis) (ALS) 자폐증(Autism),

바르트 증후군(Barth syndrome) (치명적 영아 심근병증(Lethal Infantile Cardiomyopathy)),

베타-산화 결함들(Beta-oxidation Defects), 바이오에너제틱 대사 결핍증(Bioenergetic metabolism deficiency),

카르니틴-아실-카르니틴 결핍증(Carnitine-Acyl-Carnitine Deficiency),

카르니틴 결핍증(Carnitine Deficiency),

하기를 포함하는 크레아틴 결핍 증후군들(Creatine Deficiency Syndromes) (뇌 크레아틴 결핍 증후군들(Cerebral Creatine Deficiency Syndromes) (CCDS): 구아니디노아세테이트 메틸트랜스페라제 결핍증(Guanidinoaceteate Methyltransferase Deficiency) (GAMT 결핍증(Deficiency)), L-아르기닌:글리신 아미디노트랜스페라제 결핍증(L-Arginine:Glycine Amidinotransferase Deficiency) (AGAT 결핍증(Deficiency)), 및 SLC6A8-관련 크레아틴 수송체 결핍증(SLC6A8-Related Creatine Transporter Deficiency) (SLC6A8 결핍증(Deficiency)),

코-엔자임 Q10 결핍증(Co-Enzyme Q10 Deficiency),

복합체 I 결핍증(Complex I Deficiency) (NADH 디하이드로게나제(NADH dehydrogenase) (NADH-CoQ 리덕타제 결핍증(reductase deficiency)),

복합체 II 결핍증(Complex II Deficiency) (숙시네이트 디하이드로게나제 결핍증(Succinate dehydrogenase deficiency)),

복합체 III 결핍증(Complex III Deficiency) (유비퀴논-사이토크롬 c 옥시도리덕타제 결핍증(Ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase deficiency)),

복합체 IV 결핍증(Complex IV Deficiency)/COX 결핍증(Deficiency) (사이토크롬 c 옥시다제 결핍증(Cytochrome c oxidase deficiency)은 호흡 체인의 복합체 IV에서 결함에 의하여 야기된다),

복합체 V 결핍증(Complex V Deficiency) (ATP 신타제(synthase) 결핍증(deficiency)),

COX 결핍증(Deficiency), CPEO (만성 진행성 외안근마비 증후군(Chronic Progressive External Ophthalmoplegia Syndrome)), CPT I 결핍증(Deficiency),

CPT II 결핍증(Deficiency),

제 II 형 당뇨병(Diabetes type II),

프라이드라이히 운동실조(Friedreich’s ataxia) (FRDA 또는 FA),

글루타르 산뇨 타입 II (Glutaric Aciduria Type II),

KSS (컨스-세이어 증후군 (Kearns-Sayre Syndrome)),

젖산산증(Lactic Acidosis),

LCAD (긴-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증(Long-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

LC-FAOD (긴-사슬 지방산 산화 병 (Long-Chain Fatty Acid Oxidation Disease))

LCHAD, 레이 병(Leigh Disease) 또는 증후군(Syndrome) (아급성 괴사뇌척수병증 (Subacute Necrotizing Encephalomyelopathy)),

LHON (레베르 유전성 시신경병증 (Leber’s hereditary optic neuropathy)),

루프트 병 (Luft Disease),

MCAD (중간-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증 (Medium-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

MELAS (미토콘드리아 뇌근병증 젖산산증 및 뇌졸중유사 에피소드들 (Mitochondrial Encephalomyopathy Lactic Acidosis and Strokelike Episodes)),

MERRF (근간대뇌전증 및 불균일-적색 근섬유 병 (Myoclonic Epilepsy and Ragged-Red Fiber Disease)),

메틸말로닐-CoA 에피메라제 결핍증 (METHYLMALONYL-CoA EPIMERASE DEFICIENCY),

메틸말로닐-CoA 무타제 결핍증 (METHYLMALONYL-CoA MUTASE DEFICIENCY),

미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 5 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 5),

미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 9 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 9),

미토콘드리아 DNA 고갈 증후군 15 (MITOCHONDRIAL DNA DEPLETION SYNDROME 15) (간뇌 타입 (HEPATOCEREBRAL TYPE)) (1 패밀리(family)),

모계 유전된 당뇨병들 및 난청 (Maternally inherited diabetes and deafness),

MIRAS (미토콘드리아 열성 운동실조 증후군(Mitochondrial Recessive Ataxia Syndrome)),

미토콘드리아 사이토패티(Mitochondrial Cytopathy),

미토콘드리아 DNA 고갈(Mitochondrial DNA Depletion),

하기를 포함하는 미토콘드리아 뇌병증(Mitochondrial Encephalopathy): 뇌근병증(Encephalomyopathy) 및 뇌척수병증(Encephalomyelopathy), 미토콘드리아 근육병증 (Mitochondrial Myopathy),

MNGIE (미오뉴로가스토인테스티널(Myoneurogastointestinal) 장애(Disorder) 및 뇌병증(Encephalopathy),

NARP (신경병증(Neuropathy), 운동실조(Ataxia), 및 망막색소변성(Retinitis Pigmentosa)),

파킨슨(Parkinson’s), 알츠하이머(Alzheimer’s) 또는 헌팅턴(Huntington’s) 병 관련된 신경변성 장애들(Neurodegenerative disorders),

피어슨 증후군(Pearson Syndrome),

파킨슨 병(Parkinson’s disease)

진행성 외안근마비(Progressive external ophtalmoplegia),

프로피오닉 액사데미아(Propionic academia),

피루베이트 디하이드로게나제 결핍증(Pyruvate Dehydrogenase Deficiency),

POLG 돌연변이들(Mutations),

호흡 체인 결핍들(Respiratory Chain Deficiencies),

SCAD (짧은-사슬 아실- CoA 디하이드로게나제 결핍증(Short-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency)),

SCHAD,

VLCAD (매우 긴-사슬 아실-CoA 디하이드로게나제 결핍증(Very Long-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency))

로부터 선택되는, 단리된 화합물 1.

19. 구현예 18에 있어서,

상기 미토콘드리아 기능장애의 질병(disease of mitochondrial dysfunction) 또는 미토콘드리아 기능장애에 관련된 질병(disease related to mitochondrial dysfunction)은 복합체 I 기능장애(complex I dysfunction)에 기인하고 레이 증후군(Leigh Syndrome), 레베르 유전성 시신경병증(Leber’s hereditary optic neuropathy) (LHON), MELAS (미토콘드리아 뇌근병증, 젖산산증, 및 뇌졸중-유사 에피소드들 (mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes)) 및 MERRF (불균일 적색 근섬유로 근간대뇌전증(myoclonic epilepsy with ragged red fibers))으로부터 선택되는, 단리된 화합물 1.

20. 구현예들 1-17 중 어느 하나에 있어서,

대사 기능장애(metabolic dysfunction)의 치료 또는 예방에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.

21, 구현예 20에 있어서,

상기 대사 기능장애는 결함이 있는(defective) 인슐린 분비 (타입 2 당뇨병)와 같은 당뇨병인, 단리된 화합물 1.

22. 구현예 20에 있어서,

상기 대사 기능장애는 미토콘드리아에 대한 약물 유도되는 부작용들인, 단리된 화합물 1.

23. 구현예 22에 있어서,

미토콘드리아에 대한 상기 약물 유도되는 부작용들은 메트포르민 유도되는 복합체 I 억제 (젖산산증), 파라세타몰(paracetamol)/아세트아미노펜(acetaminophen) 유도되는 복합체 I 억제 (간 부전(liver failure)) 또는 약물-유도되는 미토콘드리아 고갈(depletion)로부터 선택되는, 단리된 화합물 1.

24. 구현예 20에 있어서,

상기 대사 기능장애는 미토콘드리아에 대한 화학적으로 유도되는 부작용들인, 단리된 화합물 1.

25. 구현예 24에 있어서,

미토콘드리아에 대한 상기 화학적으로 유도되는 부작용들은 복합체 I의 로테논(rotenone) 억제 (파킨슨(Parkinson) 유사 증상), 미토콘드리아 효소들 및 호흡 복합체들의 살충제(pesticide)-유도되는 억제, 미토콘드리아 효소들 및 호흡 복합체들의 화학적 워페어 제(warfare agent)-유도되는 억제 및 예컨대 일산화탄소 중독인, 미토콘드리아 효소들 및 호흡 복합체들의 가스 중독(gaseous poisoning)으로부터 선택되는, 단리된 화합물 1.

26. 구현예 20에 있어서, 상기 대사 기능장애는 유전적(genetical) 미토콘드리아 기능장애인, 단리된 화합물 1.

27. 구현예 26에 있어서,

상기 유전적 미토콘드리아 기능장애는 미토콘드리아의 감소된 수로 인한 기능장애가 있는(dysfunctional) 에너지 생산, 기능장애가 있는 미토콘드리아 전사 인자들, 핵 DNA 코딩되는(encoded) 미토콘드리아 단백질들을 위한 기능장애가 있는 전사 인자들, 뉴클레오이드들(nucleoids)로 불리는 큰 미토콘드리아 DNA (mtDNA)-단백질 복합체들의 안정화(stabilization)에 기여하는 미토콘드리아 막 단백질들,

기능장애가 있는 에너지 생산, 피루베이트 디하이드로게나제 결핍들(deficiencies), 예컨대 피루베이트 디하이드로게나제 결핍(deficiency) 같은 효소 결핍(deficiency) 또는 복합체 I, II, III 또는 IV의 결핍(deficiency), 예컨대 프로피오닐 CoA 카르복실라제(propionyl CoA carboxylase), 메틸말로닐 CoA 무타제(methylmalonyl CoA mutase) 및 숙시닐 CoA 신테타제(synthetase)인, 숙시네이트 합성에 관여되는 효소들의 기능장애로부터 선택되는, 단리된 화합물 1.

28. 구현예 27에 있어서,

상기 유효량은 화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체의 하루에 1 mg 부터 5.0 g 까지, 하루에 10 mg 부터 2.0 g 까지, 하루에 25 mg 부터 1 g 까지, 하루에 50 mg 부터 500 mg 까지, 하루에 100 mg 부터 1000 mg 까지, 하루에 250 mg 부터 1000 mg 까지, 또는 하루에 50 mg 부터 500 mg 까지의 범위 내인, 단리된 화합물 1.

29. 구현예들 15-28 중 어느 하나에 있어서,

상기 화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체는 하루에 한 번부터 하루에 10 번까지, 또는 하루에 한 번부터 하루에 4 번까지 상기 대상에 투여되는, 단리된 화합물 1.

30. 구현예들 15-29 중 어느 하나에 있어서,

상기 치료 또는 예방은 전-치료(pre-treatment), 예컨대 수술 전 사용, 높은 대사 요구로 계획된 의료 개입(medical intervention) 전, 및 워 존(war zone) 또는 다른 위험한(hazardous) 환경을 대상이 들어가는 것 전에 사용인, 단리된 화합물 1.

31. 구현예들 15-30 중 어느 하나에 있어서,

상기 치료 또는 예방은 만성적(chronic) 치료인, 단리된 화합물 1.

32. 인간들 또는 동물들에서 비-약학적(non-pharmaceutical) 용도를 위한, 구현예들 1-14 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1.

33. 코스메슈티컬 또는 뉴트리코스메틱스로서 용도를 위한, 구현예 19에 따른 단리된 화합물 1.

34. 에너지 드링크(energy drink) 또는 크림으로서 용도를 위한, 구현예들 28-29 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1.

35. 앞선 구현예들 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 조성물.

36. 구현예들 1-14 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 코스메슈티컬.

37. 구현예들 1-14 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 뉴트리코스메틱스.

38. 구현예들 1-14 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 에너지 드링크.

39. 구현예들 1-33 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 약학적 조성물.

40. 구현예들 1-33 중 어느 하나에 따른 단리된 화합물 1을 제조하기(preparing) 위한 공정이며, 단리된 화합물 1을 제공하기 위하여 상기 공정은 하기 단계들을 포함하는 공정:

a) 0 ℃ 및 100 ℃ 사이에서, 유기 용매에서, 커플링 시약(coupling reagent)의 존재 하, N-아세틸 시스테아민(N-acetyl cysteamine) 및 모노메틸 숙시네이트(monomethyl succinate)를 반응시키는 단계

b) 화합물 1을 단리하는(isolating) 단계.

41. 구현예 40에 있어서,

단계 a)는 독립적으로 용매가 디클로로메탄(dichloromethane)이고, 커플링 시약이 카르보닐디이미다졸(carbonyldiimidazole)이고 그리고 온도가 15-30 ℃에서 수행되는, 공정.

42. 구현예들 40-41 중 어느 하나에 있어서,

단계 b)는 수성 산성 용액 (선택적으로(optionally) 20% 암모늄 클로라이드(ammonium chloride)로 추출 및 그 다음에 또다른 수성 매질(medium)로 (적절한 브라인(brine) 또는 물) 유기층을 추출하는 것을 포함하는, 공정.

43. 구현예 42에 있어서,

유기층은 진공 속에서(in vacuo) 제거되고 그리고 잔류물(residue)은 예를 들어 메틸- tert-부틸에터 (methyl-tert-butylether) (MTBE)인, 결정화(crystallization)를 위한 적절한 용해 특성들을 가진 유기 용매에 용해되는, 공정.

44. 구현예 42에 있어서,

용액은 적합하게 거의 5 ℃로, 냉각되고, 그리고 n-헵탄(n-heptane)과 같은, 안티솔벤트(antisolvent)가 첨가되고, 적절하게 거의 24 시간인, 시간 기간 동안 교반(stirring) 후, 화합물 1이 여과에 의하여 수확되고 안티솔벤트로 세척되는, 공정.

45. 구현예들 1-3 중 어느 하나에 있어서,

위치(position) (°2Theta)는 11.2 (±0.2) 및 16.9 (±0.2) 인, 단리된 화합물 1.

46. 고체 제제(formulation)인, 구현예 39에 따른 약학적 조성물.

47. 사용 전 재구성(reconstitution)을 위한 고체 제제인, 구현예 46에 따른 약학적 조성물.

48. 수성 제제인, 구현예 46에 따른 약학적 조성물.

49. 수성 인산염 완충 식염수 (Phosphate Buffered Saline) (PBS) 제제인, 구현예 48에 따른 약학적 조성물.

50. 구현예들 46-49 중 어느 하나에 있어서,

적어도 10%w/w, 적어도 30 %w/w, 적어도 50 %w/w, 적어도 60% 또는 적어도 70 %w/w 의 화합물 1의 농도(concentration)를 갖는, 약학적 조성물.

51. 구현예들 46-50 중 어느 하나에 있어서,

경구 투여를 위한, 피하(subcutaneous) 투여를 위한, 정맥내(intravenous) 투여를 위한, 비경구 투여를 위한, 눈의(ocular) 투여를 위한 또는 국소(topical) 투여를 위한 것인, 약학적 조성물.

52. 드링크 또는 겔(gel)인, 구현예 51에 따른 약학적 조성물.

53. 구현예들 46-52 중 어느 하나에 있어서,

화합물 1 또는 그것의 염, 수화물, 용매화물 또는 복합체의 1 mg 부터 5.0 g 까지, 10 mg 부터 2.0 g 까지, 25 mg 부터 1 g 까지, 50 mg 부터 500 mg 까지, 100 mg 부터 1000 mg 까지, 250 mg 부터 1000 mg 까지, 또는 50 mg 부터 500 mg 까지를 포함하는, 약학적 조성물.

54. 구현예들 46-53 중 어느 하나에 있어서, 즉시(immediate) 방출 제제인, 약학적 조성물.

실시예들

일반적인 방법들, 재료들 및 분석들.

순도 분석을 위한 HPLC 방법.

HPLC 방법 1

용매 A는 물(Water) + 0.1% NH₄OH 이다

용매 B는 2.5L 아세토니트릴(Acetonitrile) + 130ml H₂O + 0.1% NH₄OH 이다

구배(Gradient) : T = 0 분, B% = 5, 유량(flow rate) = 1 ml/min; T = 0.1 분(minutes), B% = 5, 유량 = 1 ml/min; T = 9.5 분, B% = 95, 유량 = 1 ml/min; T = 10.2 분, B% = 95, 유량 = 1 ml/min; T = 10.3 분, B% = 95, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.1 분, B% = 95, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.15 분, B% = 5, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.5 분, B% = 5, 유량 = 1.5 ml/min;

칼럼(Column)은 Waters XSelect CSH C18 3.5 um, 2.1 mm x 50 mm 이다.

흡광도(Absorbance)는 다이오드 어레이 검출기(diode array detector)에서 234nm에서 모니터된다.

1mg/ml 샘플 conc, 1γl 주입 용량(injection volume).

HPLC 방법 2

용매 A는 물 + 1.57 g NH₄HCO₂ + 5 ml 포름산(Formic acid)이다.

용매 B는 2.5L 아세토니트릴 + 130ml H₂O + 4.5 ml 포름산이다.

구배(Gradient) : T = 0 분, B% = 0, 유량 = 1 ml/min; T = 1 분, B% = 0, 유량 = 1 ml/min; T = 9.5 분, B% = 20, 유량 = 1 ml/min; T = 10.3 분, B% = 95, 유량 = 1 ml/min; T = 10.5 분, B% = 95, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.0 분, B% = 95, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.05 분, B% = 0, 유량 = 1.5 ml/min; T = 11.5 분, B% = 0, 유량 = 1.5 ml/min;

칼럼은 Waters XSelect CSH C18 3.5 um, 2.1 mm x 50 mm 이다.

흡광도는 다이오드 어레이 검출기에서 230 nm에서 모니터된다.

1mg/ml 샘플 conc, 1γl 주입 용량.

실시예 1 - 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (methyl 3-[(2-acetylaminoethylthio)carbonyl]propionate) (화합물 1)의 합성

화합물 1의 합성 및 단리의 상세한 설명:

화합물 1 은 세 가지 별개의 방법들 (하기 A, B 및 C)에 의하여 만들어졌다.

방법 A

물 (4 L) 중 2-아미노에탄티올 하이드로클로라이드 (2-aminoethanethiol hydrochloride) (226 g, 2 mol), KOH (114 g, 2 mol) 및 NaHCO₃ (168 g, 2 mol) 의 용액에 아세틱 안하이드라이드 (acetic anhydride) (204 g, 2 mol) 가 드롭와이즈(dropwise)로 첨가되었다. 혼합물은 45 분 동안 실온(room temperature)에서 교반되었다(stirred). 반응 혼합물은 EtOAc (8 x 2 L)로 추출되었고, MgSO₄ 상에서(over) 건조되었고, 그리고 용매는 제거되어 감압 하 약간 노란색 오일로서 중간체(intermediate) 1 (190 g, 80 % 수율(yield))을 주었다.

디클로로메탄(dichloromethane) (4 L) 중 HOBT (214 g, 1.583 mol) 및 4-메톡시-4-옥소부타노익 액시드 (4-methoxy-4-oxobutanoic acid) (209 g, 1.583 mol) 의 용액에 N-(3-디메틸아미노프로필)- N′-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드 (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride) (304 g, 1.583 mol)가 첨가되었다. 혼합물은 2 시간 동안 실온에서 교반되었다. 중간체(Intermediate) 1 (189 g, 1.583 mol)이 드롭와이즈로 첨가되었다. 혼합물은 2 시간 동안 실온에서 교반되었다. 트리에틸아민(triethylamine) (160 g, 1.583 mol)이 드롭와이즈로 첨가되었다. 혼합물은 밤새 실온에서 교반되었다. 그 결과로 생긴(resulting) 혼합물이 NaHCO₃ (2x2 L)의 포화 용액(saturated solution) 및 물 (2 L)로 세척되었고, Na₂SO₄ 상에서(over) 건조되었고 감압 하 농축되어 노란 오일로 크루드(crude) 화합물 1 (350 g) 을 제공했다(afford). 크루드 화합물 1은 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (2000 g 실리카 겔, CH₂Cl₂/MeOH=100/1 내지(to) 80/1 로 용리(eluting))에 의하여 정제되었고 흰색 고체로서 화합물 1 (LCMS에서 94.9%, 201 g)을 주었다. 정제(purification) (110 g)로부터 크루드 사이드 컷들(side cuts)이 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (1200 g 실리카 겔, CH₂Cl₂/MeOH=100/1 내지 80/1 로 용리)에 의하여 정제되어 흰색 고체로서 화합물 1 (LCMS에서 96.7%, 40 g)을 주었다.

방법 B

아세틱 안하이드라이드(Acetic anhydride)가 실온에서 물 (200 mL) 중 2-아미노에탄티올 하이드로클로라이드 (2-aminoethanethiol hydrochloride) (11.3 g, 0.1 mol), KOH (5.6 g, 0.1 mol) 및 NaHCO₃ (5.88 g, 0.07 mol)의 용액에 드롭와이즈로 (7.14 g, 0.07 mol) 첨가되었다. 혼합물은 45 분 동안 실온에서 교반되었다. 반응 혼합물은 EtOAc (8 x 200 mL) 로 추출되었고, MgSO₄ (1 h) 상에서(over) 건조되었고 그리고 그 다음에 용매가 50 ℃에서 진공 속에서(in vacuo) 제거되어 약간 노란색 액체로 크루드 중간체 1 (7 g, 84 % 수율(yield))를 주었다.

1,1’-카르보닐디이미다졸 (1,1′-Carbonyldiimidazole) (11.34 g, 0.07 mol) 이 디클로로메탄(dichloromethane) (200 mL) 중 4-메톡시-4-옥소부타노익 액시드 (4-methoxy-4-oxobutanoic acid) (9.24 g, 0.07 mol)의 용액에 포션 와이즈로(portion wise) 첨가되었다. 혼합물은 1 시간 동안 실온에서 교반되었다. 중간체 1 (7 g, 0.059 mol)이 드롭와이즈로 첨가되었고 그리고 그 다음에 혼합물은 3 시간 동안 실온에서 교반되었다. 그 결과로 생긴 혼합물은 NaHCO₃ (3x150 mL)의 포화 용액 및 HCl (1N, 3 x 150 mL)로 세척되었고, Na₂SO₄ (1 h) 상에서 건조되었고 그리고 그 다음에 용매가 50 ℃에서 진공 속에서 제거되어 노란 고체로서 9.5 g의 화합물 1을 주었다.

방법 C

물 (15 L) 중 Na₂CO₃ (1.00 kg, 9.43 mol) 및 KOH (0.71 kg, 13.2 mol)의 용액에 2-아미노에탄티올 하이드로클로라이드(2-aminoethanethiol hydrochloride) (1.5 kg, 13.2 mol) 가 첨가되었다. 그 결과로 생긴 맑은(clear) 어두운 보라색 용액에 아세틱 안하이드라이드 (acetic anhydride) (0.96 kg, 9.43 mol)가 첨가 동안 (첨가 시간은 24 분이었다) + 30 ℃ 미만인 내부 온도(internal temperature)를 유지하며 +22 ℃에서 드롭와이즈로 첨가되었다. 반응 혼합물은 1 시간 35 분 (1 h 35 min) 동안 +20 ℃에서 교반되었다. 디클로로메탄(Dichloromethane) (23 L)이 첨가되었고 혼합물이 20 분 동안 +28±2 ℃ 에서 교반되었다. 층들이 분리되었다. 수상(Aqueous phase)이 추출 동안 +28±2 ℃로 내부 온도를 조정하여 디클로로메탄 (dichloromethane) (2×15 L)으로 추출되었다. 유기상들이 조합되었고(combined), 그리고 용매가 진공 속에서 제거되었다. 그 뒤에 중간체 1이 18 시간 동안 +40 ℃ 에서 진공 하 건조되었다. 수율 996g 및 순도 >97 area-% (GC). 크루드 중간체 1 이 갈색 오일로서 수득되었다.

증류(Distillation): 933 g 의 중간체 1이 하기 조건들 하 얇은 층(thin layer) 증류 유닛(distillation unit)을 이용하여 증류되었다 : T = +110 ℃, P = 1 mbar, 속도(rate) 202 g/h. 중간체 1은 맑은 무색 오일로 수득되었다.

DCM (10 L) 중에서 4-메톡시-4-옥소부타노익 액시드 (4-methoxy-4-oxobutanoic acid) (1.33 kg, 10.07 mol) 의 용액에 1,1’-카르보닐디이미다졸 (1,1′-carbonyldiimidazole) (CDI) (1.63 kg, 10.07 mol)이 포션와이즈로(portionwise) 첨가되었다. 강한(Intensive) 거품 일기(foaming) 및 가스 발생(evolution)이 첨가 동안 관찰되었다. 첨가가 끝난 후 혼합물이 1 시간 동안 +20 내지 +25 ℃ 에서 교반되었다. 디클로로메탄 (5 L) 중 중간체 1 (1.00 kg, 8.39 mol) 용액이 +30 ℃ 미만인 내부 온도를 유지하며 첨가되었다. 반응 혼합물이 2 시간 동안 +20 내지 +25 ℃ 에서 교반되었다. 20% NH₄Cl 수용액 (10 L)이 첨가되었고 혼합물이 20 분 동안 교반되었다. 층들이 분리되었다. 유기상이 13% NaCl 수용액 및 물로, 그 뒤에 (각각 10 L 및 5 L) 추출되었다. 그 뒤에 용매 (DCM)가 증류에 의하여 MTBE 로 변화되었다. MTBE (거의 6 L) 중 화합물 1의 용액이 +5 ℃ 로 서서히 냉각되었다. 내부 온도가 +12 ℃에 도달하면 결정화(Crystallization)가 시작했다. 슬러리(slurry)에 n-헵탄 (n-heptane) (15 L)이 첨가되었고 혼합물이 20 시간 동안 (밤새) 0 내지 +5 ℃ 에서 교반되었다. 슬러리가 여과되었고 필터 케이크(filter cake)가 N-헵탄 (2 × 3L) 으로 세척되었다. 산물은 42 시간 동안 그것 사이로(through) 공기를 끌어당김(pulling)으로써 건조되었다. 수율은 1.26 kg (64%) 이었고 순도는 98.5 area-% (HPLC) 이었다.

화합물 1의 몇몇 뱃치들(batches)이 상기 기재된 합성에 의하여 제조되었다(prepared). 뱃치들은 방법들 A, B 및 C에 제시된 대로 다른 정제 방법들에 의하여 정제되었다.

뱃치(Batch) 3 (또는 화합물들 1-s3)이 방법 A를 통해 제조되었다.

뱃치 12 (또는 화합물들 1-s12), 13 (또는 화합물들 1-s13) 및 14 (또는 화합물들 1-s14)이 방법 B에 의하여 제조되었다.

뱃치 15 (또는 화합물들 1-s15), 16, 및 17 이 방법 C에 의하여 제조되었다.

실시예 2 - 다른 뱃치들로부터 화합물 1의 특성화(Characterization)

XRPD 분석 동안 온도가 증가한다는 것이 언급되어야 한다. 화합물 1이 낮은 융점(melting point)을 갖기 때문에 (그리고 무정형 형태(amorphous form)가 결정체 형태(crystalline form) 보다 더 낮은 융점을 갖는 것으로 고려된다), 상기 표에서 주어진 결정도(crystallinity)의 정도는 최소 값들로 간주될 수 있다.

뱃치 3.

TGA 분석에서 뱃치 3은 20-150 ℃ 온도들에서 0.04 중량%의 손실(loss)을 가졌다. 도 1-3 은 뱃치 3의 LCMS 분석으로부터 스펙트라(spectra)를 보여준다. 뱃치 3의 융점은 시차 주사 열량측정법 (Differential Scanning Calorimetry) (DSC) 으로부터 결정된 대로 50.4 ℃ 였다.

뱃치 12.

뱃치 12는 상기 기재된 뱃치 3의 분석에서 사용된 것과 동일한 방법들로 분석되었다.

TGA 분석에서 손실은 20-150 ℃ 온도들에서 0.12 중량% 였다. LCMS 로부터 결과들이 도 4-6 에서 묘사되고, qNMR 에 의한 순도는 96.1% 이었고 그리고 융점은 48.6 ℃ 였다.

뱃치 13.

뱃치 13은 상기 뱃치들의 분석에서 사용된 것과 동일한 방법들에 의하여 분석되었다. TGA 분석에서 손실은 20-150 ℃ 온도들에서 0.18 중량% 였다. LCMS 으로부터 스펙트라는 보여지지 않지만 결과들이 표 5에서 요약된다. qNMR 에 의한 순도는 96.3% 이었고 융점은 49.0 ℃였다.

뱃치 14.

뱃치 14는 상기 뱃치들의 분석에서 사용된 것과 동일한 방법들에 의하여 분석되었다. TGA 분석에서 손실은 20-150 ℃ 온도들에서 0.45 중량% 였다. LCMS 로부터 스펙트라는 보여지지 않지만 결과들은 표 5에 요약된다. qNMR에 의한 순도는 91.6% 였고 융점은 46.9 ℃ 였다.

뱃치 15.

뱃치 15는 상기 뱃치들의 분석에 사용된 것과 동일한 방법들 중 일부에 의하여 분석되었다.

LCMS 으로부터 스펙트라가 보여지지 않지만 결과들은 표 5에 요약된다. qNMR에 의한 순도가 98.9% 였고 융점은 39 ℃ 였다.

뱃치 특성들의 비교: 뱃치들 3, 12, 13, 14, 15 및 16.

표 5는 또한 고체 화합물 1의 순도들, 융점 및 시각적 설명을 요약한다. 고체 화합물 1 뱃치들은 흰색, 자유-유동성(free-flowing) 분말로 나타났다, c.f. 표 5.

게다가, 표 5는 제조된 화합물 1 뱃치들의 용해도(solubility)가 모두 적어도 366-398 mg/ml 이었고 그리고 물에서 이러한 제제의 외관(appearance)은 맑은(clear) 그리고 투명한(transparent) 또는 반투명한(translucent) 용액으로 시각적으로 나타난다는 것을 보여준다.

표 5. 화합물 1의 여러가지 뱃치들의 분석들로부터 결과들의 요약.

표 6. 순도 및 불순물들에 대하여 화합물 1 뱃치들의 분석의 요약 (LCMS2 높은 pH 불순물 프로파일링)

실시예 3 - 화합물 1의 수성 제제들의 제조

제제 프로토콜

1. 화합물 1의 요구되는 양을 칭량하고(Weigh out) 그 다음에 고체 화합물 1에 요구되는 양의 부형제 (0.9 % w/v 식염수(saline), 100 mM PBS pH 7.4, 물)를 첨가하여 화합물 1의 요구되는 mg/ml 농도를 준다. 예를 들어, 물 중 화합물 1의 400 mg/ml 제제를 위하여, 400 mg 의 화합물 1을 칭량하고 0.7 ml 의 물을 첨가한다.

2. 10 분(mins) 동안 용액을 초음파 처리하고(Sonicate) 그 다음에 화합물 1이 완전히 용해된다는 것을 보장하기 위하여 20 분(mins) 동안 흔든다(shake).

3. 용액은 만약 요구되는 경우 임의의 미립자들(particulates)을 제거하기 위하여 원심분리될 수 있다 (13000 rpm, 10 분(mins)).

4. 용액은 만약 요구되는 경우 무균 여과될(sterile filtered) 수 있다.

표 7. 상기 프로토콜에 따라 제조된 화합물 1의 여러가지 뱃치들의 물 중 제제에 대한 데이터.

제제 50 % w/v

화합물 1의 네 개 뱃치들이 50 %w/v 로 PBS에서 제제화되었다(formulated).

~500 mg의 화합물이 바이알로 칭량되었고(weighed), ~500 μl 100 mM PBS pH 7.4가 첨가되었고 그리고 바이알이 10 분(mins) 동안 초음파 처리되었고 그 다음에 20 분 동안 흔들어졌다. 그 다음에 샘플이 제거되었고 1/2000 희석되었고 그리고 HPLC 분석에 의하여 농도가 계산되었다.

표 8. pH 7.4 에서 PBS에서 화합물 1 제제들의 제조. 화합물 1의 농도는 HPLC에 의하여 가용성(soluble) 제제에서 측정되었다.

제제 액체 화합물 1

화합물 1 뱃치 3이 반투명한(translucent) 연한 노랑 액체가 되는 포인트인, 20 분 동안 60 ℃로 오븐에서 가열되었다. 100 mM PBS pH 7.4 (20 % v/v)가 첨가되었고 용액이 쉐이커에서 20 분 동안 혼합되었다. 이 시간 후, 용액이 실온으로 냉각되었고 반투명한 액체로 남았다. 용액은 72 시간 동안 4 ℃에 놓여졌다. 이 시간 이후 관찰은 그것이 반투명한 액체로 남아있다는 것을 확인해주었다.

제제 요약

0.9 % w/v 식염수(saline), 100 mM PBS pH 7.4 또는 물과 같은, 수용액들에서 제제화될 수 있는 화합물 1의 양은 도달가능한 한계가 없는 것으로 보인다. 이것은 몇몇 뱃치들에서 거의(approx.) 47-50 ℃로 측정된 화합물 1의 융점에 의하여 아마 설명될 수 있다. 수용액이 고체에 첨가될 때, 그것은 화합물 1 분자들의 분자내 상호작용들을 방해하고(disrupts) 그것은 물과 혼합성(miscible)이 된다.

실시예 4 - 겔 제제

2.25 mg/ml 에서 겔 팩들(packs)로 화합물 1을 제제화한다

실험적 세부사항들

하나의 하이드로겔(HydroGel) 겔 팩(pack)이 (맑은(Clear) H20 하이드로겔, 8 oz 파우치(pouch), 하이드로겔(HydroGel), Portland, ME)이 취해지고 여러가지 실험들을 위하여 팔콘 튜브들(falcon tubes)로 나뉘어졌다.

먼저, 파란 식용 색소(food dye)가 수용액이 겔 내로 얼마나 쉽게 혼합될 수 있는지 보기 위하여 사용되었다.

겔의 두 개 샘플들이 취해졌고, 하나는 RT에서 유지되었고, 다른 하나는 마이크로웨이브(microwave) (1 분(min))에서 녹여졌다.

파란 식용 색소 (1 % v/v)가 첨가되었고 용액들은 혼합되었다. 겔이 녹아졌을 때 혼합은 훨씬 더 효율적이다. 색소는 <10 s 동안 혼합 후 완전히 포함될(incorporated) 수 있다.

다음에, 색소 용액이 화합물 1의 용액으로 대체되었다.

물이 화합물 1 (225 mg/ml, 100x 요구되는 농도)에 첨가되었고 20 분 동안 초음파 처리되었고 그 다음에 30 분 동안 흔들어졌다. 샘플이 농도(concentration)를 체크하기 위하여 HPLC 분석을 위해 취해졌다.

표 9. 물 스톡(stock)에서 화합물 1 측정된 농도.

분석은 화합물 1이 완전히 가용화되었다(solubilised)는 것을 보여주었다.

겔의 또다른 2 부분들(portions)이 녹여졌고, 화합물 1 수용액이 첨가되었다 (1% v/v). 색소(dye)가 첨가되었을 때 (10 s)와 동일한 시간 기간 동안 겔들이 흔들어졌다. 겔들은 굳기(set) 위하여 놓아두었다.

겔들이 굳으면(set), 화합물 1이 고르게 분포되었다(distributed)는 것을 체크하기 위하여 HPLC 분석을 위해 샘플들이 취해졌다.

샘플링 절차

1. 겔 (100 mg)의 샘플이 Eppendorf에 첨가되었고 MeOH가 첨가되었다 (0.9 ml, 1/10 희석(dilution))

2. 샘플이 30 분 동안 비브락스(vibrax)에서 흔들어졌다.

3. 샘플이 원심분리되었다 (13000 rpm, 10 분)

4. 상청액(supernatant)이 HPLC 분석을 위해 취해졌다.

표 10. 겔 샘플들에서 화합물 1 측정된 농도.

화합물 1의 농도는 예상된 2.25 mg/ml 보다 약간 더 낮았지만, 그러나 두 개 샘플들이 잘 합치되었고(in good agreement), 이는 화합물 1이 고르게 분포되었고 희석 계수(dilution factor)가 약간 아웃된다(out)는 것을 제안한다.

겔 샘플들 중 하나가 RT (실온(room temperature))에서 유지되고 겔에서 화합물 1의 안정성(stability)을 테스트하기 위하여 다른 하나는 4 ℃에서였다.

겔 제제의 안정성

4 ℃ 및 RT 둘 다에서 안정성을 체크하기 위하여 정기적인 시점(regular timepoint)에 상기와 같이 겔들이 샘플링되었다. 이들 실험들로부터의 데이터는 표 11-12에 보여진다.

표 11. 4 ℃에서 20 일 보관 동안(over) 취해진 겔 샘플들에서 화합물 1 농도들.

표 12. RT (거의(approx.) 20 ℃)에서 20 일 보관 동안(over) 취해진 겔 샘플들에서 화합물 1 농도들.

데이터에서 일반적인 경향, 특히 230 nm 데이터에서 순도는 화합물 1이 적어도 20 일 동안 겔 제제에서 안정하다는 것을 제안한다. 아마도 겔에서 화합물 1의 국부적인(localised) 농도에서 차이들 및 추출을 위한 겔 샘플들을 칭량하는데(weighing) 부정확들(inaccuracies) 때문에 AUC 데이터는 더 많은 오차(error)를 갖는다.

겔 제제의 제조를 위한 프로토콜

물에서 화합물 1 의 100x 농축된(concentrated) 용액을 제조하여, 그것은 겔의 부피(volume)의 1/100에서 겔에 첨가될 수 있다. 주어진 예는 200 ml 겔 팩에서 2.25 mg/ml 최종 농도에 대한 것이고, 그러므로 물에서 100x 화합물 1의 2 ml를 요구한다 (225 mg/ml). 식용 색소가 스톡 용액에 첨가되고 배합된(combined) 용액이 겔 팩 내로 주입된다(injected)는 것이 또한 제안된다 (그것이 연구에 역효과(adverse effect)를 야기하지 않을 것이라면). 이것은 화합물 1 용액이 겔에서 고르게 분포되었다는 시각적 확인(check)을 준다. 만약 식용 색소가 포함되면, 식용 색소가 또한 대조군 그룹의 겔에 첨가되는 것이 추천된다.

1. 3 ml 바이알(vial) (또는 유사한 것) 내로 500 mg 화합물 1을 칭량한다.

2. 2 ml 물을 첨가하고 (500 mg 화합물 1에 2 ml 물의 첨가는 고체 화합물 1의 부피를 설명하고 225 mg/ml 로 HPLC 교정 곡선(calibration curve)에 의하여 확인되었다), 20 분 동안 초음파 처리하고, 그 다음에 30 분 동안 흔든다 (용액은 약간 탁하게(cloudy) 남아 있을 수 있다). 1 ml 의 천연 식용 색소를 첨가한다 (식용 색소는 고른 분포가 달성되었다는 것을 보여주는 것을 도울 것이다).

3. 필요한 경우 이 용액은 무균 여과될(sterile filtered) 수 있다.

4. 10 분 동안 70 ℃ 물에 담금(submersing)으로써 개봉되지 않은(unopened) 겔 팩을 가열하고 겔은 이동할 수 있는(mobile) 액체가 될 것이다.

5. 바늘/시린지(syringe) 내로 (식용 색소와/식용 색소 없이) 화합물 1 용액을 넣는다(Take up).

6. 바늘로 겔 팩에 작은 구멍을 뚫음으로써 겔 팩 내로 화합물 1 용액 (및 식용 색소)을 주입한다(Inject).

7. 테이프로 주입 부위(injection site)에서 겔 팩을 재-밀봉한다(Re-seal).

8. 화합물 1의 고른 분포를 얻기 위하여 5 분 동안 힘차게 겔 팩을 흔든다 (식용 색소가 포함된다면, 겔의 색깔 변화에 의하여 주입된 용액이 고르게 분포되는 때가 분명하게 될 것이다)

9. 겔이 굳어지는 것(solidify)을 허용하고, 이것은 실온에서 약 45 분 걸린다.

10. 4 ℃에서 밀봉하여 보관하거나 겔을 사용한다 (일단 열면 최대 14 일 동안 4 ℃에서 겔이 보관되는 것이 추천된다).

11. 화합물 1은 4 ℃ 및 실온에서 적어도 14 일 동안 겔에서 안정적이다.

프로토콜의 테스트

겔 제제가 프로토콜에 따라 제조되었고 HPLC 분석은 화합물 1의 정확한 농도도가 겔 제제 및 물 스톡에서 달성되었다는 것을 보여주었다.

표 13. 겔 제제 및 물 스톡 용액 화합물 1 농도들.

2 ml의 물 스톡(stock)이 1 ml의 식용 색소에 첨가되었다. 이것이 희석되었고 HPLC에 의하여 분석되었다. 식용 색소로 희석된 물 스톡에 대한 AUC는 희석 전 물 스톡의 그것의 0.63 배(times)였고, 이는 식용 색소로 희석될 때 화합물 1이 가용성(soluble)으로 남아 있다는 것을 가리킨다.

결과/결론

화합물 1은 2.25 mg/ml 에서 수성 겔 팩들로 제제화될 수 있고 적어도 20 일 동안 4 ℃ 및 RT 둘 다 에서 안정적이다.

실시예 5 - 화합물 1의 식염수(Saline) 제제

1. 400 mg 화합물 1을 칭량하고 0.7 ml 식염수(saline) (0.9% w/v)를 첨가한다

2. 20 분 동안 초음파 처리하고 그 다음에 모든 화합물이 눈으로 가용성일(soluble) 때까지 또는 30 분 동안 흔든다.

화합물 1 동결(Freeze)/해동(Thaw) 안정성

방법:

1. 식염수(0.9 % w/v)가 화합물 1 (1 mg/ml) 에 첨가되었고 그 다음에 완전히 용해될 때까지 10 분 동안 초음파 처리되었다.

2. 샘플이 HPLC 분석 (F/T 0)을 위하여 취해졌다.

3. 용액이 밤새 -80 ℃에서 동결되었다.

4. 용액이 해동되었고, 그리고 샘플이 HPLC 분석 (F/T 1)을 위해 취해졌다.

5. 단계들 3&4가 3 사이클 동안 반복되었다.

표 14. 동결(Freeze)/해동(Thaw)(FT) 사이클들에 화합물 1의 순도

결과들 (표 14)은 식염수에서 화합물 1의 순도 또는 분석에서 유의한(significant) 변화가 없다는 것을 보여주며, 그러므로 화합물 1은 적어도 3 동결/해동 사이클들 동안 안정적이다.

화합물 1 RT 안정성

방법:

1. 식염수 (0.9 % w/v)가 화합물 1 (1 mg/ml)에 첨가되었고 그 다음에 완전히 용해될 때까지 10 분 동안 초음파 처리되었다.

2. 샘플이 HPLC 분석 (T = 0)을 위하여 취해졌다.

3. 용액이 RT에서 보관되었다.

4. 샘플들이 안정성의 HPLC 분석을 위하여 정기적으로 취해졌다.

결과들:

결과들은 식염수에서 화합물 1의 순도 및 분석에서 유의한 변화가 없다는 것을 보여주었고(데이터는 묘사되지 않음), 그러므로 화합물 1은 실온에서 적어도 14 일 동안 안정적이다.

화합물 1 200-500 mg/ml 제제

방법:

1. 식염수 (0.9 % w/v) 가 여러가지 양들로 화합물 1 뱃치 11에 첨가되었고 그 다음에 10 분 동안 초음파 처리되었다 - 샘플들은 약간 탁하게 남아 있다.

2. 용액이 반투명해진 포인트인 30 분 동안 샘플들이 흔들어졌다.

3. 용액들이 HPLC 분석을 위하여 희석되었다.

결과들:

표 15. 식염수 용액에서 증가하는 농도들에서 화합물 1의 순도.

결과들은 (표 15) 식염수 수용액에서 500 mg/ml 초과(over) 화합물 1이 도달될 수 있다는 것을 보여준다.

이동(Transfer)을 위한 프로토콜 (400 mg/ml 제제)

3. 400 mg 화합물 1 뱃치 11을 칭량하고 0.7 ml 식염수 (0.9% w/v)를 첨가한다

4. 20 분 동안 초음파 처리하고 그 다음에 모든 화합물이 눈으로 가용성일 때까지 또는 30 분 동안 흔든다

결과/결론

화합물 1 동결/해동 안정성

화합물 1은 적어도 3 동결/해동 사이클들 동안 안정적이다.

화합물 1 RT 안정성

화합물 1이 실온에서 적어도 14 일 동안 안정적이다 (이어지는 데이터 컬렉션(collection)).

화합물 1 400 mg/ml 제제

식염수에서 500 mg/ml 초과 화합물 1이 도달될 수 있다.

실시예 6 - DMSO 및 물에서 화합물 1 안정성

화합물 1은 1 mg/ml 의 농도에서 DMSO 및 물에서 별도로 용해되었고 40 일 기간 동안(over) 안정성을 위하여 RT, 37 ℃ 및 65 ℃ 에서 보관되었다.

표 16. 순도 측정과 함께 어둠(dark)에서 RT에서 물에서 화합물 1. (conc. 1 mg/ml)

분석 및 순도에서 작은 손실이 38 일 기간 동안 실온에서 물에서 화합물 1에서 보인다(noted).

표 17. 순도 측정들과 함께 어둠에서 37 ℃ 에서 물에서 화합물 1 (conc. 1 mg/ml).

분석 및 순도에서 손실이 38 일 기간 동안 37 ℃에서 물에서 화합물 1에서 보인다. 분석에서 손실이 실온에서 물에서 관찰된 것보다 더 중요하다.

표 18. 순도 측정들과 함께 어둠에서 65 ℃에서 물에서 화합물 1 (conc. 1 mg/ml).

분석 및 순도에서 손실이 29일 기간 동안 물에서 화합물 1에서 보인다(noted).

분석 및 순도에서 손실이 37 ℃에서 물에서 관찰된 것보다 더 중요하다.

표 19. 순도 측정들과 함께 어둠에서 37 ℃에서 DMSO에서 화합물 1 (conc. 1 mg/ml).

분석 또는 순도에서 유의한 손실이 37 일 기간 동안 37 ℃에서 DMSO에서 화합물 1 에서 보이지 않는다.

표 20. 순도 측정들과 함께 어둠에서 65 ℃에서 DMSO에서 화합물 1 (conc 1 mg/ml).

분석 또는 순도에서 유의한 손실이 29 일 기간 동안 65 ℃에서 DMSO에서 화합물 1에서 보이지 않는다.

실시예 7 - 화합물 1의 분석

실시예 1 로부터 방법 C (뱃치 15)로부터 물질이 XRPD에 의하여 분석되었다. 데이터는 도 12에 보여지고 결정체 물질(crystalline material)을 보여준다.

방법 A (뱃치 12)로부터 물질이 또한 XRPD에 의하여 분석되었고 동일한 다형(polymorph)을 가진 결정체 물질(crystalline material)을 보여주는 것으로 나타났다 (도 11).

실시예 8 - 다른 숙시네이트 프로드러그들과 화합물 1의 용해도의 비교

다른 숙시네이트 프로드러그들에 비교해 수성 제제들에서 화합물 1의 용해도가 수성 제제들에서 고체 물질을 용해시키고 HPLC(-MS)에 의하여 용액에서 양을 측정함으로써 평가되었다. 화합물 1이 350 mg/mL 초과인 물, 190 mg/mL에서 PBS (pH 7.4) 및 0.9 % 식염수에서 500 mg/mL 초과에서 용해하는 것이 보여졌고, 반면 평가된 다른 숙시네이트 프로드러그들은 훨씬 더 낮은 용해도를 가졌다. 많은 경우들에서, 다른 프로드러그들의 최대 용해도는 100uM 보다 더 낮았다. 다른 숙시네이트 프로드러그들에 대한 PBS pH7.4 에서 용해도 데이터 예에 대해 표 21참조.

표 21: 예 숙시네이트 프로드러그들의 용해도

실시예 9 - 다른 숙시네이트 프로드러그들과 화합물 1의 생체이용률의 비교

화합물 1의 경구 생체이용률에 대한 가능성(potential) 및 세포 침투(penetrance)가 인 비트로(in vitro) 분석에서 표준 caco-2 생체이용률을 이용하여 테스트되었다 (간략히 말해서, 24 웰 Corning Costar Transwell 포맷(format)에서 융합성(confluent) Caco-2 세포들 (L1, A. P., 1992; Grass, G. M;, et al., 1992, Volpe, D. A., et al., 2001) 이 In Vitro Technologies Inc. (IVT Inc., Baltimore, Md., USA)에 의하여 제공되었다). 선단(apical) 챔버(chamber)는 0.15 mL Hank's balanced buffer solution (HBBS) pH 7.4, 1% DMSO, 0.1 mM Lucifer Yellow 을 포함하였다. 기저(basal) 챔버는 0.6 mL HBBS pH 7.4, 1% DMSO을 포함하였다. 대조군들(Controls) 및 테스트들(tests)이 가습된(humidified) 인큐베이터에서 37 ℃에서 인큐베이팅되었고(incubated), 1 h 동안 130 rpm 에서 흔들어졌다. Lucifer Yellow는 파라셀룰라 (paracellular) (밀착 연접들(tight junctions) 사이) 루트만을 통해 침투하고(permeates), Lucifer Yellow를 위한 높은(high) Apparent Permeability (Papp)는 분석 동안 세포 훼손(damage)을 나타내고 그리고 모든 이러한 웰들이 거절되었다(rejected). 프로프라놀롤(Propranolol) (알려진 트랜스포터(transporter) 효과들을 갖지 않은 좋은 패시브(passive) 퍼미에이션(permeation)) & 아세부탈롤 (acebutalol) (P-당단백질(P-glycoprotein)에 의한 활발한 유출(active efflux)에 의해 약화된 좋지 못한 패시브 퍼미에이션)이 참고 화합물들로 사용되었다. 선단 또는 기저 챔버에 (0.01 mM에서) 화합물들을 적용함으로써 화합물들이 일(uni)- 및 이(bi)-방향의(directional) 포맷에서 테스트되었다. 선단 또는 기저 챔버들에서 화합물들이 HPLC-MS에 의하여 분석되었다. 결과들은 WO2015/155231 로부터의 수(a number)를 포함하는, 다른 숙시네이트 프로드러그들에 비교해, Apparent Permeability, Papp, (nm/s)로 표현되었다. 데이터는 하기 표 22에 제시되고 선단에서 기저측(Basolateral)으로 이동(transfer)이 화합물 1 에 대해 가장 높다는 것을 보여주고, 이는 개선된 세포 침투(penetrance) 및 생체이용률을 보여준다. 이것은 화합물 1이 테스트된 다른 프로드러그들과 달리, 뇌 침투제(penetrant)였고 또한 높은 경구 생체이용률을 갖는다는 것을 보여준 인 비보(in vivo) 약물동력학(pharmacokinetic) 연구들에 의하여 확인되었다.

표 22. 다른 숙시네이트 프로드러그들에 비교해 화합물 1의 Caco-2 생체이용률

실시예 10 - 화합물 1의 다른 뱃치들의 열역학적(thermodynamic) 용해도의 비교

화합물 1의 두 뱃치들이 다른 결정도(crystallinity)로 만들어졌다. 뱃치 2는 뱃치 3 보다 더 높은 결정도를 가졌고, 이는 무정형(amorphous) 화합물 1의 더 높은 정도를 갖는 것으로 간주된다 - 뱃치 2는 그러므로 더 결정체(crystalline) 뱃치로 간주되고, 반면 뱃치 3은 더 무정형 뱃치로 간주된다. 사용된 방법들이 이 문헌에서 논의된다. PBS는 평상시처럼 만들어졌다 (NaCl (8 g/L), KCl (0.2 g/L), 디소듐 하이드로겐 포스페이트 안하이드로스(disodium hydrogen phosphate anhydrous) (1.42 g/L) 및 포타슘 디하이드로겐 포스페이트 안하이드로스(potassium dihydrogen phosphate anhydrous) (0.24 g/L)가 250 mL의 탈이온화된(deionised) 물에 첨가되었고 혼합물은 고체가 모두 용해될 때까지 교반되었다. 용액의 pH가 필요에 따라 NaOH (1 M) 또는 HCl (1 M)을 이용하여 pH 7.4로 조정되었다.

더 무정형인 화합물 1 뱃치 3의 샘플이 258 mg/mL의 최종 농도로 PBS 또는 물에 첨가되었고 그리고 10 분 동안 초음파 처리되었고, 그 다음에 30 분 동안 흔들어졌다. 고체 물질을 제거하기 위한 원심분리 후, 분석은 258 mg/mL의 농도에 도달되었다는 것을 나타내었다.

더 결정체인 화합물 1 뱃치 2의 샘플이 30 mg/mL의 최종 농도로 HPLC-그레이드(grade) 물 (Fisher)에 첨가되었고 10 분 동안 초음파 처리되었고, 그 다음에 30 분 동안 흔들어졌다. 고체 물질을 제거하기 위하여 원심분리 후, 분석은 17 mg/mL의 농도에 도달되었다는 것을 나타내었다.

더 결정체인 화합물 1 뱃치 2의 샘플이 52 mg/mL 의 최종 농도로 HPLC-그레이드 물 (Fisher)에 첨가되었고 20 분 동안 초음파 처리되었고, 그 다음에 1 시간 동안 흔들어졌다. 고체 물질들을 제거하기 위하여 원심분리 후, 분석은 52 mg/mL의 농도에 도달되었다는 것을 나타내었다.

제시되는 데이터로부터 볼 수 있는 대로 - 더 무정형(amorphous) 물질이 더 결정체(crystalline) 물질보다 훨씬 더 높은 동적 용해도(kinetic solubility)를 갖는다.

더 결정체인(crystalline) 화합물 1 뱃치 2의 샘플이 2000 mg/mL의 최종 농도로 HPLC-그레이드 물 (Fisher) 에 첨가되었고 20 분 동안 초음파 처리되었고, 그 다음에 1.5 시간 동안 흔들어졌다. 고체 물질을 제거하기 위한 원심분리 후, 분석은 850 mg/mL의 농도에 도달되었다는 것을 나타내었다. 이 결과는 더 결정체인 화합물 1의 물 용해도가 적어도 850 mg/ml라는 것, 즉, 그것이 높은 물 용해도를 갖는다는 것, 그러나 동적 용해도는 더 무정형인 화합물 1에 대하여 더 높다는 것을 보여준다.

실시예 11 - 정제된 또는 비-정제된 물에서 화합물 1의 안정성의 비교

‘비-정제된(non-purified)’ 수돗물 및 ‘정제된(purified)’ HPLC 그레이드 물 (Fisher Scientific)에서 화합물 1의 안정성(stability)의 나란히 있는(side-by-side) 실험이 설정되었다(set up). 간단히 말해서, 화합물 1의 1 mg/mL 용액들이 ‘정제된’ HPLC 그레이드 물 (Fisher Scientific) 및 ‘비-정제된’ 수돗물에서 만들어졌다. 이것들은 10 일까지 동안 실온에서 인큐베이트되었다. 화합물 1의 순도 및 농도가 표준에 비교해 HPLC에 의하여 시간이 지남에 따라 평가되었다 (순도 분석을 위한 화합물 1 피크 vs 불순물들의 AUC 및 계산된 농도에 대한 230 nm에서 8.21 RT 피크(peak)의 AUC). 제시된 데이터는 두 샘플들의 평균이다.

표 23: 1 mg/ml에서 수돗물에 용해되고, 표에 지목된 일수(number of days) 동안 실온에서 보관된, 화합물 1 뱃치 3

표 24: 1 mg/ml 에서 HPLC 그레이드 물 (Fisher Scientific)에 용해되고, 표에 지목된 일수 동안 실온에서 보관된, 화합물 1 뱃치 3

분석 및 순도에서 손실에 의하여 보이듯이, 화합물 1의 중요한 분해(degradation)가 6 일 동안 실온에서 보관 후 (비-정제된) 수돗물에 용해된 샘플들에서 보인다(noted). 이것은 (정제된) HPLC 그레이드 물 (Fisher Scientific)에 용해된 샘플들에 대하여 관찰되지 않는다. 유사한 데이터가 화합물 1의 다른 뱃치들의 두 독립적인 샘플들에 대하여 보여졌다.

실시예 12 - 화합물 1의 HP-사이클로덱스트린(Cyclodextrin) 제제

부형제 준비(Preparation)

클렙토스 하이드록시프로필 β-사이클로덱스트린 (Kleptose hydroxypropyl β-Cyclodextrin) (25% w/v), 소듐 디하이드로겐 포스페이트 안하이드로스 (sodium dihydrogen phosphate anhydrous) (0.048% w/v), 디소듐 하이드로겐 포스페이트 디하이드레이트 (disodium hydrogen phosphate dihydrate) (0.295% w/v) 및 칼슘 디소듐 EDTA (calcium disodium EDTA) (0.5% w/v)가 100 mL 탈이온화된(deionised) 물에 첨가되었다. 혼합물은 20 분 동안 초음파 처리되었고 그 다음에 모든 고체가 용해될 때까지 교반되었고 그 다음에 HCl (1M) 으로 pH 7.4 로 조정되었다.

제제 프로토콜

1. 화합물 1의 요구되는 양을 칭량하고 그 다음에 화합물 1의 요구되는 mg/ml 농도 (최대 테스트된 25 mg/ml)를 주기 위하여 고체 화합물 1에 준비된 부형제의 요구되는 양을 첨가한다. 예를 들어, 화합물 1의 20 mg/ml 제제를 위하여, 20 mg의 화합물 1을 칭량하고 1 ml의 준비된 부형제를 첨가한다.

2. 10 분 동안 용액을 초음파 처리하고 그 다음에 화합물 1이 완전히 용해되는 것을 보장하기 위하여 20 분 동안 흔든다.

3. 만약 요구되면 임의의 미립자들을 제거하기 위하여 용액은 원심분리될 (13000 rpm, 10 분) 수 있다.

4. 만약 요구되면 용액은 무균 여과될 수 있다.

실시예 13 - 화합물 1의 주입은 숙시네이트를 전달하고, 돼지들에서 숙시네이트 대사를 증가시키고 그리고 혈중 락테이트 농도들을 감소시킨다

화합물 1의 주입(Infusion)은 혈장(plasma) 숙시네이트 레벨들을 증가시키고, 조직들에서 숙시네이트의 푸마레이트(fumarate)로의 대사를 증가시키고 그리고 혈중(blood) 락테이트(lactate) 농도들을 감소시킨다. 도 7 참조.

요크셔 란드라스(Yorkshire landrace) 잡종(hybrid) 돼지들이 마취되었고(anaesthetised) 혈액 샘플들의 수집(collection) 및 화합물 1 또는 비히클(vehicle) (PBS)의 주입들을 위해 정맥 카테터들(venous catheters)로 임플란트되었다(implanted). 두 동물들이 2.5 시간의 기간 동안 화합물 1의 증가되는(escalating) 도즈(dose) (2 - 6 mg/kg/min) 를 받았고, 이때 도즈는 30 분 마다 1 mg/kg/min 씩으로 증가되었다. 하나의 동물이 2 mg/kg/min의 일정한(constant) 속도(rate)로 주입되었다. 대조군 동물이 PBS로 주입되었다. 혈액 샘플들은 30 분 간격들로 취해졌고 혈장은 원심분리에 의하여 분리되었다. 혈장 및 조직 샘플들이 동결되어 보관되었고 나중에 Thermo Vanquish UPLC + Thermo Quantis triple quadrupole MS instrument, 구배(gradient) 용리(elution) ; A = 0.1 % 포름산(Formic acid), B = 아세토니트릴(Acetonitrile) 및 가드 필터(guard filter)로 Acquity UPLC HSS C18 (100x2.1mm, 1.8 μm) 칼럼을 이용하여 LC/MS 방법에서 숙시네이트에 대하여 분석되었다. [13C]-표지된 숙시네이트가 내부 표준(internal standard)으로 사용되었다.

혈장 숙시네이트 농도들은 화합물 1 주입(infusion)의 시간에 비례하여 증가하였고 (도 7A) 이는 화합물 1로부터 숙시네이트의 방출을 입증한다. 연구의 마지막에서, TCA 사이클에서 숙시네이트의 주요(primary) 대사 산물, 푸마레이트(fumarate)가 특히 망막(retina), 뇌(brain) 및 심장(heart)과 같은 높은 대사 활동(metabolic activity)을 갖는 조직들에서, 비히클 동물에서보다 화합물 1을 받은 동물의 조직들에서 더 높았다. 그러므로 데이터는 화합물 1이 이들 조직들에 대사가능한(metabolizable) 숙시네이트를 전달하고 혈액 뇌 장벽(blood brain barrier)을 통과하는 능력을 갖는다는 것을 제안한다.

세 마리 동물들로부터 조합된 혈중 락테이트 데이터는 초기 값의 퍼센티지로 표현되었고 샘플링의 시기에 누적된(cumulative) 도즈(dose)의 함수(function)로 플롯되었다(plotted) (도 7C).

락테이트는 화합물 1의 정맥 내(intravenous) 주입 후 초기 값들에 비해(relative) 감소했고 이는 화합물 1이 복합체(complex) 2 에 숙시네이트를 전달하고 미토콘드리아 전자 전달 체인에 전자들의 공급을 증가시켜 ATP 생산을 증가시키고 피루베이트의 락테이트로의 해당(glycolytic) 전환(conversion)에 대한 필요를 감소시킨다는 것을 제안한다.

실시예 14 - 로테논 유도된 미토콘드리아 복합체 1 기능장애의 돼지 모델

화합물 1의 주입은 장기들에서 로테논(rotenone) 격감된(depleted) 숙시네이트 레벨들을 회복시키고 뇌에서 로테논 유도된 락테이트를 감소시킨다. 도 8 참조.

복합체 1의 로테논-매개된(mediated) 억제의 효과를 연구하기 위하여, 요커셔 란드라스 잡종 돼지들이 마취되었고 로테논(rotenone) 및 화합물 1 또는 비히클 (PBS)의 동시 주입을 위한 정맥 카테터들로 임플란트되었다. 로테논 (7.1 mg/hr)이 1.5 시간 동안 주입되었다. 화합물 1이 2.5 시간의 기간 동안 2 mg/kg/min의 일정한 속도로 주입되었다. 대조군 동물이 PBS로 주입되었다. 혈액 샘플들이30 분 간격들로 취해졌고 혈장이 원심분리에 의하여 분리되었다. 미세투석물들(Microdialysates)이 뇌의 선조체(striatum) 내로 미세투석(microdialysis) 프로브를 삽입하여 수집되었고 ISCUS 기구 (MDialysis)를 사용하여 락테이트에 대하여 분석되었다. 주입의 마지막에, 동물이 안락사되었고 말기(terminal) 혈액 및 장기 샘플들이 수집되었다. 혈장 및 조직 샘플들이 동결되어 보관되었고 나중에 Thermo Vanquish UPLC + Thermo Quantis triple quadrupole MS instrument, 구배 용리; A = 0.1 % 포름산, B = 아세토니트릴(Acetonitrile) 및 가드 필터로 Acquity UPLC HSS C18 (100x2.1mm, 1.8 μm) 칼럼을 이용하여 LC/MS 방법에서 숙시네이트에 대해 분석되었다. [13C]- 표지된 숙시네이트가 내부 표준으로 사용되었다. 락테이트 데이터는 로테논 주입의 시작 전 수득된 기준선(baseline)의 퍼센티지(percentage)로 표현되었다.

로테논 주입은 정량화 미만의 레벨 (<2 μM)로 숙시네이트의 조직 농도들을 감소시키고, 이는 복합체 1로부터 전자 이동(transfer)에서 감소를 보상하기 위해 숙시네이트의 증가된 이용(utilisation)을 가리킨다. 화합물 1의 투여는 검출가능한 레벨들로 조직 숙시네이트 농도들을 회복시키고 이는 화합물 1에 의한 숙시네이트의 전달이 복합체 1 억제에 의하여 야기되는 증가된 숙시네이트 이용을 초과하였다는 것을 제안한다. 게다가, 화합물 1의 투여는 뇌 락테이트에서 로테논 유도된 증가를 방해했고(counteracted), 이는 뇌에 숙시네이트의 전달에 의한 피루베이트의 락테이트로의 해당 전환에 대한 감소된 필요를 확인해준다.

실시예 15 - 복합체 1 기능장애의 마우스 유전적 Ndufs4 넉-아웃 모델

이유(weaning) (21일)로부터 식수 (1 mg/mL)에서 화합물 1의 투여는 고농도 그룹에서 연장된(prolonged) 생존(survival)의 경향 및 일시적으로 증가된 체중(body weight)을 야기한다. 도 9 참조.

복합체(complex) I 유전자 Ndufs4 (Quintana et al., Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 24 (2010), 10996-11001) 의 유전적 제거(ablation)를 가진 C57BL/6 마우스들이 이유(weaning)부터 식수 또는 평범한 식수에서 화합물 1 (1 mg/mL)이 주어졌다. 체중 발달은 10 일 마다 모니터되었고 (도 9A) 그리고 동물 건강은 매일 모니터되었다 (도 9B). 화합물 1은 처음 10 일 동안 무게 증가(weigh gain)를 증가시켰고 (p<0.05) 생존율 (survival rate)을 증가시켰다 (p=0.0697). 결과들은 화합물 1의 형태에서 숙시네이트 보충하는 것(supplementation)의 치료적(therapeutic) 이득이 레이(Leigh) 증후군의 특징들을 가진 미토콘드리아 복합체 I 기능장애의 유전적 모델에서 달성될 수 있다는 것을 제안한다.

실시예 16 - 로테논 유도된 운동 기능장애 및 젖산산증의 래트 모델

식수에서 투여된 화합물 1은 운동 기능장애들(motor dysfunctions)을 예방하고 혈중(blood) 락테이트 농도들을 감소시킨다. 도 10 참조.

로테논 유도된 래트(rat) 파킨슨(Parkinson) 병 모델 (Cannon et al., Neurobiol Dis. 2009 May;34(2):279-90)이 복합체 1 억제에 의하여 야기되는 운동성(motoric) 및 대사의(metabolic) 기능장애들(dysfunctions)에 화합물 1의 경구 투여의 효과를 연구하는데 사용되었다.

십이-주 령 Lewis 래트들 (그룹 당 6 동물들)이 4 일 동안 로테논 (0.25-0.75 mg/kg)의 일일(daily) 복강내 주사들을 받았다. 화합물 1이 0.25 및 0.75 mg/mL 의 농도에서 식수에서 용해되었다. 기능 테스트들 및 락테이트 측정들이 4 일에 수행되었다. 사육(Rearing)이 오 분 동안 투명한(clear) 유리 실린더 (높이 = 30 cm; 지름 = 18 cm)에 동물들을 위치시킴으로써 측정되었다. 사육으로 분류되기 위하여, 앞다리들은 어깨 레벨 넘게 올려져야 하고 앞다리들 하나 또는 둘다로 실린더 벽에 접촉해야 한다.

자세 불안정성(Postural instability)은 센티미터마다 숫자들 및 선들로 표시된, P-120 샌드페이퍼로 커버된 테이블-윗면 (table-top) 상에서 측정되었다 (하기 참조). 동물들은 동물의 몸통(torso)에 대해(against) 부드럽게 억제된(restrained) 하나의 앞다리로 표면에 거의 90° 각도로, 수직(vertical) 위치 (“외바퀴 손수레(wheelbarrow)”-같은 위치)에 유지되었다(held). 그 다음에 동물의 무게 중심이 그것의 균형을 되찾기 위하여, 두 “캣치-업(catch-up)” 단계들을 촉발하기(trigger) 위하여 단일 심어진(planted) 앞다리 위로 앞으로 이동되었다(shifted). 코의 위치에서 변화가 억제되지 않은(unrestrained) 앞다리에서 캣치-업 단계를 촉발하는 거리로 기록되었다. 실험들은 각 앞다리에 대하여 삼 회 반복되었고 앞다리들 둘다에 대하여 평균이 계산되었다. 혈중 락테이트(Blood lactate) (도 10C)가 VetScan iSTAT-1 Analyser 에서 측정되었다.

로테논 처리는 사육 활동 감소를 야기하였다. 식수에서 화합물 1 (0.75 mg/mL)의 투여는 물을 받은 처리된 동물들에 비하여 자세 불안정성 (도 10B) 및 사육들에서 유의한 증가 (도 10A)를 야기하였다. 그러므로 데이터는 화합물 1이 경구로 생체이용가능(bioavailable)하고 미토콘드리아 복합체 1 기능장애에 의하여 야기된 운동성(motoric) 기능장애들을 개선할(ameliorate) 수 있다는 것을 제안한다. 혈중 락테이트 농도들이 로테논으로 처리된 동물들에서 중요하게 증가되었다. 식수에서 화합물 1의 낮은 농도 (0.25 mg/mL)에서 높은 농도 (0.75 mg/mL) 로 혈액에서 감소하는 락테이트 농도들의 경향이 있었다. 데이터는 화합물 1로부터 전달된 숙시네이트가 경구 치료로서 적합성(suitability)을 시사하고(implicates) 식수에서 간헐적인(intermittent) 투여에 의한 경구 루트를 통하여 전달될 때 피루베이트의 락테이트로의 전환 및 해당의 레벨에서 대사(metabolic) 보상(compensation)을 달성할 수 있다는 것을 제안한다.

실시예 17 - 숙시네이트 방출 데이터

간단히 말해서, 화합물 1 뱃치 12의 스톡(stock)이 50/50 DMSO/MeCN (200 mM, x200) 에서 제조되었다. 그 다음에 이 혼합물은 HPLC 그레이드 물에 용해된 K2HPO4 (Sigma Aldrich, 13.9 g/L, 무수(anhydrous)), KH₂PO₄ (Sigma Aldrich, 2.72 g/L, 무수(anhydrous)), MgCl₂.6H₂O (Fisher, 1.02 g/L) 및 EDTA (Sigma Aldrich, 0.375 g/L)로 구성된 마이크로솜(microsome) 버퍼(buffer) (20 mM, x20) 내로 10 분의 1 (1 in 10)로 희석되었다. 그 다음에 200 mM 말론산(malonic acid) (Sigma Aldrich) 스톡이 마이크로솜 버퍼 (200 mM, x20)에서 제조되었다. 20 mM NADPH 스톡이 또한 마이크로솜 버퍼 (20 mM, x10)에서 제조되었다. 마이크로솜들의 스톡(Sekisui XenoTech, 0.625 mg/ml)이 7 ml 바이알에서 제조되었다. 샘플들이 하기와 같이 각 시점(timepoint)에 대하여 준비되었다(T = 0, 5, 15, 60 분(mins)): 80 μL 마이크로솜 스톡 (0.5 mg/mL 최종 농도), 5 μL 의 화합물 스톡 (2 mM 최종 농도), 5 μL 의 말로네이트(malonate) 스톡 (10 mM 최종 농도). T = 0 샘플이 100 μL MeOH 를 첨가함으로써 ??칭되었다(quenched). 모든 시점들에서 반응이 그 다음에 10 μL NADPH 스톡 (2 mM 최종 농도)의 첨가로 개시되었다. 각 시점에서, 반응은 100 μL MeOH의 첨가에 의하여 종료되었다. 샘플들은 1 분 동안 흔들어졌고, 10 분 동안 얼음 위에 놓여졌고, 그 다음에 10 분 동안 3000 rpm에서 원심분리되었다. 상청액은 그 다음에 LCMS에 의하여 분석되었다.

표 25

데이터로부터 보여질 수 있는 대로, 화합물 1은 마이크로솜들과 인큐베이트될 때 시간이 지남에 따라 숙신산(succinic acid)을 방출한다.

실시예 18 - 미네랄 불안정성

화합물 1 뱃치 14 (2-3 mg)가 (양이온 또는 음이온의 효과들 사이에서 차이들을 구별할 수 있도록 다른 수반하는(accompanying) 반대 이온들(counter ions)로) 수돗물에서 흔히 발견되는 미네랄들(minerals)의 다른 소스들을 포함하는 실온 (WFI) (1 mg/ml) 에서 주사를 위한 물에 용해되었고 샘플들이 HPLC 분석을 위해 다른 시간 간격들에서 취해졌다.

무기 염들의 형태에서 사용되는 미네랄 소스들:

CuCl_{2 ,} CaCl_{2 ,} NiSO_{4 ,} CoCl_{2 ,} NH₄Cl , MnCl_{2 ,} NaF , NaNO_{3 ,} CuSO_{4 ,} Ca(NO₃)_{2 ,} AlSO_{4 ,} CaCO_{3 ,} (NH₄)₂CO_3.

표 26

데이터로부터 보여질 수 있는 대로, 카보네이트(carbonate) 이온들을 가진 수용액에서일 때 화합물 1이 더 빠르게 분해된다.

실시예 19 - 카보네이트 불안정성

화합물 1 뱃치 14 (2-3 mg) 가 칼슘 및 카보네이트 이온들의 다른 소스들을 포함하는 (기록된 pH와, 각 소스들에 대하여 두 농도들) 실온에서 (1 mg/ml) HPLC 그레이드 물에서 용해되었고 그리고 샘플들이 HPLC 분석을 위하여 다른 시간 간격들에서 취해졌다.

무기 염들의 형태에서 사용되는 칼슘 및 카보네이트 소스들:

CaCl_{2 .}Ca(NO₃)_{2 ,}CaCO_{3 ,}(NH₄)₂CO₃

표 27

데이터로부터 보여질 수 있는 대로, 카보네이트 이온들을 갖는 수용액에서일 때 화합물 1은 더 빠르게 분해된다.

실시예 19 - 카보네이트 농도 의존성(Dependence)

화합물 1 뱃치 14 (2-3 mg)가 칼슘 카보네이트의 다른 농도들을 포함하는 HPLC 그레이드 물 (1 mg/ml) 에서 용해되었고 샘플들이 HPLC 분석을 위하여 다른 시간 간격들에서 취해졌다.

표 28:

실시예 20 - 동적 용해도

고체 화합물 1 뱃치들 s3, s12-17 (~80 mg)이 편평하고 투명한(clear) 바닥(bottom) 96 웰 플레이트의 웰들에 첨가되었다. 5 ℃에서 PBS가 모든 뱃치들에 대해 01-354의 460 mg/ml 최종 농도(final concentration)를 주기 위하여 첨가되었다. PBS의 첨가 후, 플레이트는 10s 동안 휘저어졌고(agitated) 그 다음에 즉시 Epoch Microplate Spectrophotometer (BioTek)에 의하여 3 분 동안 실시간으로 620 nm에서 탁도(turbidity)에 대해 분석되었다. 용해에 대한 속도 상수(rate constant)는 기록된 데이터의 지수(exponential) 감쇠(decay) 피트(fit)로부터 계산되었다.

표 29:

결정도를 평가하기 위한 일반적인 방법

X-선 분말 회절들(diffractions) 연구들이 Bruker AXS D8 discover HTS를 이용함으로써 수행되었다.

애노드(Anode): 40 kV 및 4 mV에서 Cu 애노드; G

bel 미러(mirror) 및 라인 옵틱스(line optics).

검출기: 2.95°의 리시버 슬릿(receiver slit)을 가진 선형(linear) 검출기(detector) (LYNXEYE XE).

측정: 스캔 범위 2-45° 2θ, 1s/단계, 0.005°/단계

데이터 수집 소프트웨어: Diffrac.Commander v7.3.3.0.0

데이터 분석 소프트웨어: Diffrac Eva v4.2.1

백그라운드 수정(correction) 또는 스무딩(smoothing)이 적용되지 않았다. 데이터는 피크(peak) 2θ 각도 및 강도(intensity)로 보고된다. 결정도의 정도를 결정하기 위하여 모든 정의된 피크들에 대한 조합된(combined) 면적(area)이 곡선(curve) 하 총 면적으로 나뉘어졌고 퍼센티지로 표현되었다.

피크 리스트

하기 리스트는 다수의 결정체(crystalline) 뱃치들 상에 XRPD 후 돌아온(returned) 피크들을 상술한다. 밑줄 친 피크들은 대부분 뱃치들에서 공통된다. 각도 옆에 별표가 있는 것들은 다형 형태들(polymorphic forms)에 고유하거나 또는 더 일반적인 피크들(peaks)일 수 있다.

피크 리스트 NV354-s3 - 뱃치 3

피크 리스트 NV354-s12 - 뱃치 18

피크 리스트 NV354-s13 - 뱃치 13

피크 리스트 NV354-s14 - 뱃치 14

피크 리스트 NV354-s15 - 뱃치 19

피크 리스트 NV354-s16 - 뱃치 16

피크 리스트 NV354-s17 - 뱃치 17

Claims (25)

1. 고체 형태인 단리된 메틸 3-[(2-아세틸아미노에틸티오)카르보닐]프로피오네이트 (화합물 1).
   
2. 제 1항에 있어서,
   유리 형태(free form) 또는 그의 염, 수화물(hydrate), 용매화물(solvate) 또는 복합체(complex)의 형태인, 단리된 화합물 1.
   
3. 제 1항에 있어서,
   35 부터 55 ℃의 범위의 융점 범위(melting range) 또는 융점(melting point)를 갖는, 단리된 화합물 1.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   결정체(crystalline) 산물 또는 무정형(amorphous) 산물, 또는 그 혼합물인, 단리된 화합물 1.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 20 %w/w, 적어도 30 %w/w, 적어도 40 %w/w, 적어도 50 %w/w, 적어도 60 %w/w, 적어도 70 %w/w, 적어도 75 %w/w, 적어도 80 %w/w, 적어도 90 %w/w, 적어도 95 %w/w, 적어도 97 %w/w, 적어도 98 %w/w 또는 적어도 99 %w/w의 순도를 갖는, 단리된 화합물 1.
   
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 300 mg/mL의 실온에서 수성 용해도를 갖는, 단리된 화합물 1.
   
7. 제 6항에 있어서,
   실온에서 수성 용해도(aqueous solubility)는 300 mg/mL 부터 900 mg/ml 까지의 범위인, 단리된 화합물 1.
   
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   50 부터 100% 까지와 같은 0 부터 100% 까지의 범위인 결정도(crystallinity)를 갖는, 단리된 화합물 1.
   
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
   0.005 부터 0.2 s^-1 까지의 범위인 속도 상수(rate constant)에 해당하는 동적 수성 용해도(kinetic aqueous solubility)를 갖는, 단리된 화합물 1.
   
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    21.4, 22.2, 22.8, 23.1 및 23.3 (± 0.2 도, 2-세타(theta) 값들)에서 하나 이상의 신호들을 갖는 X-선 분말 회절 패턴을 갖는, 단리된 화합물 1.
    
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    10.9, 13.1, 14.9, 16.2, 20.1, 24.0, 24.8, 26,1, (± 0.2 도, 2-세타(theta) 값들)에서 하나 이상의 신호들을 갖는 X-선 분말 회절 패턴을 갖는, 단리된 화합물 1.
    
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    약(medicine)에서 사용(use)을 위한, 단리된 화합물 1.
    
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    약학적 제품(pharmaceutical product)에서 유효(active) 약학적 성분(pharmaceutical ingredient)으로서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.
    
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    대사 질병(metabolic disease), 미토콘드리아 기능장애의 질병(disease of mitochondrial dysfunction), 미토콘드리아 기능장애에 관련된 질병(disease related to mitochondrial dysfunction), 미토콘드리아 장애(mitochondrial disorder), 미토콘드리아 에너지 결핍증(mitochondrial energy deficiency), 약물-유도된 미토콘드리아 부작용들(drug-induced mitochondrial side effects), 암(cancer), 당뇨병(diabetes), 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 급성 간 손상(acute liver injury) 및 심방세동(atrial fibrillation)의 치료 또는 예방에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.
    
15. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    대사 기능장애(metabolic dysfunction)의 치료 또는 예방에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.
    
16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    레이 증후군(Leigh Syndrome), LHON, MELAS, MERRF (불균일 적색 근섬유로 근간대뇌전증 (myoclonic epilepsy with ragged red fibers)) 및 미토콘드리아 복합체 I 결함들(defects)에 관련된 다른 질병들(diseases)/컨디션들(conditions)의 치료 또는 예방에서 사용을 위한, 단리된 화합물 1.
    
17. 인간들 또는 동물들에서 비-약학적(non-pharmaceutical) 용도(use)를 위한, 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1.
    
18. 코스메슈티컬(cosmeceutical) 또는 뉴트리코스메틱스(nutricosmetics)로 용도를 위한, 단리된 화합물 1.
    
19. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 코스메슈티컬.
    
20. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 뉴트리코스메틱스.
    
21. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 에너지 드링크.
    
22. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1을 포함하는 약학적 조성물.
    
23. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 단리된 화합물 1을 제조하기(preparing) 위한 공정이며, 단리된 화합물 1을 제공하기 위하여, 상기 공정은 하기 단계들을 포함하는 공정:
    a) 0 ℃ 및 100 ℃ 사이에서, 유기 용매에서, 커플링 시약의 존재 하, N-아세틸 시스테아민(N-acetyl cysteamine) 및 모노메틸 숙시네이트(monomethyl succinate)를 반응시키는 단계
    b) 화합물 1을 단리하는(isolating) 단계.
    
24. 11.2, 16.9 (± 0.2 도, 2-세타(theta) 값들)에서 신호들을 갖는 X-선 분말 회절 패턴을 갖는 그것의 형태(Form) I 결정체(crystalline) 다형(polymorph)의 형태인 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 화합물.
    
25. 식 (I)의 화합물을 결정화하는(crystallising) 단계를 포함하는 제 24항에 따른 그것의 형태 I 결정체 다형의 형태인 화합물 1의 제조를 위한 공정.
    

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