KR20220162059A - 신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 조절 약리 기전을 가지며, 인간 중간엽 줄기세포 지방분화 모델에서 아디포넥틴 분비 촉진 효능을 나타내는, Psammocinia vermis 해면 추출물로부터 분리한 인돌 감마 락탐 (indole-γ-lactam) 모획을 갖는 신규 화합물, 이에 대한 신규 합성 거울상 이성질체 화합물, 신규 N-락탐 유도체 화합물 및 이들의 제조방법을 제공하며, 나아가 상기 화합물 또는 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

Description

신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 {Novel indole-γ-lactam compound and composition for preventing, ameliorating or treating hypoadiponectinemia-related diseases comprising the same as an active ingredient}
본 발명은 신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 조절 약리 기전을 가지며, 인간 중간엽 줄기세포 지방분화 모델에서 아디포넥틴 분비 촉진 효능을 나타내는, 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물로부터 분리한 인돌 감마 락탐 (indole-γ-lactam) 모획을 갖는 신규 화합물, 이에 대한 신규 합성 거울상 이성질체 화합물, 신규 N-락탐 유도체 화합물 및 이들의 제조방법을 제공하며, 나아가 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
해면으로부터 유래한 생리활성물질은 수십 년 동안 광범위하게 임상에서 약으로 사용되거나 신약 개발의 원천이 되어 왔다. 1950년대 해면 Tethya crypta에서 구조적으로 특이한 뉴클레오사이드 유도체들을 발견한 이후, 지속적인 연구가 이루어진 결과 시타라빈 (Cytarabine; Ara-C), 비다라빈 (Vidarabine; Ara-A), 에리불린 메실레이트 (Eribulin mesylate; Halaven) 등의 항암제, 항바이러스제 신약 등이 해면으로부터 개발되었다.
1980년대 중반에 들어서면서 다수의 유기 물질을 동시에 합성할 수 있는 유기합성 기법인 조합화학 (combinatorial chemistry)의 출현과 함께 천연물 공급원으로부터 신규 물질 발견 속도가 둔화되고, 기지 물질의 재발견 문제가 심각해지자 대다수의 제약회사들이 천연물 연구를 떠나 합성 물질 위주의 신약 개발 전략을 추진하게 되었다. 그러나, 기존에 알려진 물질을 기반 (platform)으로 하는 조합화학적 접근방법에 의한 신약 개발의 비효율성이 드러나고, 그 사이 기존 약들에 내성을 보이는 병원성 균주, 항암제 내성 암세포의 출현 및 기존 약품에 대한 부작용 문제로 인하여 천연물에 기반한 신약 개발이 다시 주목을 받게 되었다 (Ortholand and Ganensan, Current Opinion in Chemical Biology, 2004, 8, 271-280.). 이와 같이 기존의 약물을 구조적으로 변환시킨 물질이나 그 유도체는 그 작용기전이 원물질의 그것을 벗어나기 어렵기 때문에 약물에 대한 내성을 극복하기 위해서는 기존의 약물과는 구조적으로 다른 물질 (new chemotype)이 반드시 필요하다.
구조적으로 기존의 물질과는 판이하게 다른 생리활성물질을 탐색하기 위하여 최근 천연물 연구에 있어서 새로운 미래 전략으로 대두되고 있는 것 중의 하나가 새로운 생물소재로부터의 신물질 탐색이다. 손쉽게 접근이 가능한 육상식물들은 오랜 기간에 걸쳐서 천연물 획득을 위하여 깊게 연구된 반면에 해양 등 특수한 환경에 서식하는 생물은 상대적으로 매우 늦게 출발하였다. 특히, 해양환경에 서식하는 해면들은 해양환경에 생화학적으로 적응한 결과로 기존의 육상식물로부터의 천연물과는 상이한 물질을 생성하는 경우가 많다. 이러한 관점에서 해양 유래 해면으로부터 생리활성물질 탐색의 중요성이 있다.
생체 내의 지방조직은 내분비 기관으로서 아디포넥틴을 포함한 다양한 생리활성물질을 분비하며, 지방조직 기능에 이상이 발생할 경우 분비되는 생리활성 물질의 비정상적인 발현으로 인해 대사성 질환의 발생과 진행에 영향을 주게된다. 생체 내 아디포넥틴 분비가 감소하는 저아디포네틴 혈증은 제 2형 당뇨, 이상지질혈증, 비알콜성 지방간염, 비만 등의 대사성 질환의 주된 증상 중 하나이다(Nature reviews immunology, 11(2), 85-97.). 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체(Peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR)는 지방조직, 간조직, 근육조직 등에 존재하는 핵수용체로 포유류의 에너지 대사 조절에 핵심적인 역할을 수행하며, α, γ, δ의 아형으로 존재한다 (Nat. Rev. Cancer 2(3):181-95, Nature 454(7203):470-7). PPAR은 다양한 내인성 또는 외인성 리간드에 의해 활성화된 후 지질 대사 및 당 대사의 항상성 유지에 관여하는 유전자를 조절하는 전사인자로 작용한다 (Nat. Med. 19(5):557-66). PPAR에 리간드가 결합하게 되면 다양한 보조활성인자 또는 보조억제인자와 상호작용함으로써 PPAR의 형태학적인 변화를 유도한다 (J. Med. Chem. 60(17):7459-7475).
PPAR α는 공복 상태에서 간의 지질 이화대사에 관여하기 때문에, 다양한 피브레이트 (fibrate) 계열 약물은 이상지질혈증을 치료하기 위한 PPAR α 효능제로서 개발되었다 (Cell Metab. 23(5):770-84). PPAR γ는 지방세포 분화의 마스터 조절자로 작용하며, 티아졸리딘디온 (thiazolidinedione) 계열 의약품은 현재 제 2형 당뇨병을 치료하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 하지만, 최근에 다양한 PPAR γ 효능제들은 간독성, 울혈성 심부전 등으로 인한 부작용으로 인해 사용이 중단되거나 리스크가 없는 환자들에 한하여 제한적으로 사용되고 있다 (J. Nat. Prod. 82(2):259-264, Biochem. Pharmacol. 92(1):73-89). PPAR δ는 지질 이화대사 및 에너지 항상성 유지에서 중요한 역할을 하는 조절자로, 다양한 대사성 질환에서 PPAR δ 조절제에 대한 치료학적 효과가 연구되고 있으나, 아직 공식적으로 PPAR δ/β를 타겟으로 허가받은 의약품은 없다 (Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 114(13):E2563-E2570). 또한, 최근에는 2가지 이상의 PPAR 아형을 조절함으로써 다중약리학 관점에서 대사성 질환을 통합적으로 조절할 수 있는 PPAR 이중 조절제 또는 다중 조절제에 대한 개발이 진행중이다 (Cardiovasc. Diabetol. 18(1):80, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106(1):262-7). 글리타자 (Glitazar) 계열이라 불리는 이러한 다중 조절제들은 지질 대사 및 당 대사를 모두 조절할 수 있다는 장점이 있기 때문에, 당뇨, 이상지질혈증, 비알콜성 간질환, 비만 등 복합적으로 대사성 질환을 가진 만성질환자들에 치료효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다 (Diabetologia 59(6):1276-86). 또한 이러한 다중약리학적인 특성을 활용하여, 약물 병용 요법에 의한 약물 상호작용 및 부작용의 위험을 줄일 수 있다는 장점이 존재한다 (J. Med. Chem. 57(19):7874-87). 현재 다양한 PPAR 이중 조절제 또는 다중 조절제의 개발이 진행되고 있으나, 아직까지 최종적으로 의약품으로 승인된 화합물은 존재하지 않기 때문에 신규한 구조를 가지는 PPAR 이중 조절제 또는 다중 조절제의 개발이 계속 요구되고 있다.
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 해양 무척추 동물에서 새로운 화합물을 탐색하였고, 생물 다양성이 풍부한 대한민국 추자도에서 유래한 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) [망각해면목 (order Dictyoceratida), 가는실해면과 (family Irciniidae)] 해면의 추출물로부터 분리한 인돌 감마 락탐 (indole-γ-lactam) 모획을 가지는 신규 화합물, 이에 대한 신규 합성 거울상 이성질체 및 신규 N-락탐 유도체가 PPAR 다중 조절 약리 기전을 갖는 것을 규명하고, 인간 중간엽 줄기세포 지방분화 모델에서 아디포넥틴 생성 유도 활성을 나타낸다는 것을 밝힘에 따라, 상기 신규 화합물을 다중 PPAR 조절제, 아디포넥틴 분비 촉진제 및 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 치료제로서 활용가능함을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 유래 신규 인돌 감마 락탐 화합물, 이에 대한 신규 합성 거울상 이성질체 및 신규 N-락탐 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 신규 화합물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 신규 화합물을 이용한 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 신규 화합물을 포함하는 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물을 이용한 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다:
[화학식 1a]
Figure pat00001
[화학식 1b]
Figure pat00002
상기 화학식 1a 및 1b에서,
R은 각각 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있고,
이때, 화학식 1a에서 R이 2-메틸부틸인 경우, 카이랄 탄소 원자의 배치는 (R)일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 화합물 또는 입체 이성질체는:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(4) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(5) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(6) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
(7) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온일 수 있다.
본 발명은 또한 하기 반응식 1을 포함하는, 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법을 제공한다:
[반응식 1]
Figure pat00003
상기 반응식 1에서,
a)는 R-NH2와 에틸 브로모아세테이트를 반응시켜 RHNCH2(C=O)OCH2CH3를 합성하는 단계일 수 있고;
b)는 RHNCH2(C=O)OCH2CH3와 프로피오닐 클로라이드를 반응시켜 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3를 합성하는 단계일 수 있으며;
c)는 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3와 NaH를 반응시켜
Figure pat00004
을 합성하는 단계일 수 있고;
d)는
Figure pat00005
을 루이스산 및 인돌과 반응시켜
Figure pat00006
와
Figure pat00007
을 1:1 비율로 합성하는 단계일 수 있으며;
상기 R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
상기 R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
추가로, 본 발명은 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물을 제공한다:
[화학식 1a]
Figure pat00008
[화학식 1b]
Figure pat00009
상기 화학식 1a 및 1b에서,
R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
나아가, 본 발명은 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체는:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
(8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알코올, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 분획물은 상기 추출물을 물 및 부탄올로 분획한 다음, 부탄올 분획물을 물-메탄올 및 헥산으로 재분획하여 수득되는 물-메탄올 분획물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 하기 (1) 내지 (3)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 및
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 대사성 질환 또는 대사 관련 염증성 질환일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 대사성 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 대사 관련 염증성 질환은 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 (1), (2) 및 (4)의 화합물은 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 (peroxisome proliferator activated receptor, PPAR) 조절제일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 (2)의 화합물은 PPAR α 부분 효능제, PPAR γ 완전 효능제 및 PPAR δ 부분 효능제의 다중약리단 효능을 나타낼 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 (3), (5), (6), (7) 및 (8)의 화합물은 PPAR α 선택적 조절제일 수 있다.
본 발명에 따른 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 유래 신규 인돌 감마 락탐 화합물, 이에 대한 신규 합성 거울상 이성질체 및 신규 N-락탐 유도체는 인간 골수 유래 중간엽 줄기세포 지방 분화 모델에서 아디포넥틴 분비 촉진 효능을 나타내며, 다중 PPAR 조절제로 작용하여, 기존 PPAR 다중 조절제로 개발되었던 베자파이브레이트에 비해 우수한 수용체 결합 활성을 나타내는바, 다중 PPAR 조절제 및 아디포넥틴 분비 촉진제로서 활용 가능하며, 저아디포넥틴 혈증 관련 질환을 치료하는데 효과적이다. 또한, 본 발명에 따른 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 및 이의 분획물은 다중 PPAR 조절제 및 아디포넥틴 분비 촉진제로서의 효과를 나타내는 신규 인돌 감마 락탐 화합물을 포함하고 있으므로, 개별 화합물뿐만 아니라, 추출물이나 분획물의 형태로도 충분히 활용 가치가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신규 인돌 감마 락탐 모획을 가지는 8종의 화합물 (화합물 1 내지 8)에 대한 아디포넥틴 분비 효능 및 이의 지방 분화 효능을 확인한 결과로, 도 1의 A는 신규 인돌 감마 락탐 모획을 가지는 8종의 화합물의 구조를 나타낸 것이고, 도 1의 B는 hBM-MSC에서 쌈모씬돌 (화합물 1 내지 4) 및 아이소쌈모씬돌 (화합물 5 내지 8)의 아디포넥틴 분비 촉진 활성을 나타낸 것이며, 도 1의 C는 농도 반응 분석으로 계산된 EC50 값을 나타낸 것으고, 도 1의 D는 지방세포 표현형에 대한 화합물 1과 2의 효과를 오일 레오드 오 (Oil red O, ORO) 및 헤마톡실린 염색으로 확인한 것이다. 값은 평균 ± 표준편차(SD)로 나타내었다 (n=3) (*p ≤ 0.05 및 **p ≤ 0.01).
도 2는 아디포넥틴 분비 촉진을 야기하는 8종의 신규 인돌 감마 락탐 화합물 (화합물 1 내지 8)의 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ에 대한 결합 활성을 TR-FRET 경쟁적 결합 실험으로 분석한 결과로, 도 2의 A는 PPAR α에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1 내지 8 (10 μM), PPAR α 효능제인 WY14643 (30 μM), GW7647 (1 μM), 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과를 나타낸 것이고, 도 2의 B는 인돌 감마 락탐 화합물 1, 2, 4 및 6에 대한 농도 의존적인 PPAR α 결합능을 확인한 결과를 나타낸 것이며, 도 2의 C는 PPAR γ에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1 내지 8 (10 μM), PPAR γ 효능제인 피오글리타존 (pio, 10 μM), GW1929 (1 μM), 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과를 나타낸 것이고, 도 2의 D는 인돌 감마 락탐 화합물 1, 2, 4 및 6에 대한 농도 의존적인 PPAR γ 결합능을 확인한 결과를 나타낸 것이며, 도 2의 E는 PPAR δ에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1 내지 8 (10 μM), PPAR δ 효능제인 GW501516 (1 μM), 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과를 나타낸 것이고, 도 2의 F는 인돌 감마 락탐 화합물 1, 2, 4 및 6에 대한 농도 의존적인 PPAR δ 결합능을 확인한 결과를 나타낸 것이다 (* p ≤ 0.05 및 ** p ≤ 0.01).
도 3은 인돌 감마 락탐 화합물 2와 6의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 공동활성화 효과에 대한 TR-FRET 공활성자 결과로, 도 3의 A는 PPAR α에 대한 공동활성화 효과의 결과를 나타낸 것이고, 이때, 공활성자(coactivator)로는 PRIP/RAP250을 사용하였다. 도 3의 B는 PPAR γ에 대한 공동활성화 효과의 결과를 나타낸 것이고, 이때, 공활성자(coactivator)로는 PRIP/RAP250을 사용하였다. 도 3의 C는 PPAR δ에 대한 공동활성화 효과의 결과를 나타낸 것이고, 이때 공활성자(coactivator)로는 C33 펩타이드를 사용하였다.
도 4는 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ의 리간드 결합 도메인에서 인돌 감마 락탐 화합물 2의 리간드 수용체 상호작용 모델을 분석한 결과로, 도 4의 A 및 B는 PPAR α 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 4BCR)에 대해 WY14643과 화합물 2의 가장 낮은 도킹 에너지 모델을 비교한 것이고, 도 4의 C와 D는 PPAR γ의 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 4XLD)에 대해 피오글리타존과 화합물 2의 가장 낮은 도킹에너지 모델을 비교한 것이며, 도 4의 E와 F는 PPAR δ 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 5U46)에 대해 GW501516과 화합물 2의 가장 낮은 도킹 에너지 모델을 비교한 것이다.
도 5는 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 인돌 감마 락탐 화합물 2의 대한 결합능 완전효능/부분효능 효과를 분석한 결과로, 도 5의 A는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무(0 μM, 1 μM, 3 μM)에 따른 WY14643의 PPAR α 공동활성자의 활성 효과의 차이를 TR-FRET 공활성자 활성 평가 기법으로 분석한 결과를 나타낸 것이고, 이때, 공활성자로는 PRIP/RAP250을 사용하였다. 도 5의 B는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무(0 μM, 1 μM, 3 μM)에 따른 피오글리타존의 PPAR γ 공활성자의 활성 효과의 차이를 TR-FRET 공활성자 활성 평가 기법으로 분석한 결과를 나타낸 것이고, 이때, 공활성자로는 PRIP/RAP250을 사용하였다. 도 5의 C는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무(0 μM, 1 μM, 3 μM)에 따른 GW501516의 PPAR δ의 공활성자 활성 효과의 차이를 TR-FRET 공활성자 활성 평가 기법으로 분석한 결과를 나타낸 것이고, 이때, 공활성자로는 C33 펩타이드를 사용하였다.
상술한 바와 같이, 현재 다양한 PPAR 이중 조절제 또는 다중 조절제의 개발이 진행되고 있으나, 아직까지 최종적으로 의약품으로 승인된 화합물은 존재하지 않아 신규한 구조를 가지는 PPAR 이중 조절제 또는 다중 조절제의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다. 이에, 본 발명자들은 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)의 추출물로부터 분리한 인돌 감마 락탐 (indole-γ-lactam) 모획을 가지는 신규 화합물을 분리하고, 이의 신규 합성 거울상 이성질체와 신규 N-락탐 유도체를 합성하였으며, 이들 화합물이 PPAR 다중 조절 약리 기전을 가지며, 인간 중간엽 줄기세포 지방분화 모델에서 아디포넥틴 생성 유도 활성을 나타내어 다중 PPAR 조절제, 아디포넥틴 분비 촉진제 및 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 치료제로서 활용가능함을 확인함으로써, 상술한 문제의 해결방안을 모색하였다.
따라서, 본 발명의 제1 측면은 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다:
[화학식 1a]
Figure pat00010
[화학식 1b]
Figure pat00011
상기 화학식 1a 및 1b에서,
R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있고,
이때, 화학식 1a에서 R이 2-메틸부틸인 경우, 카이랄 탄소 원자의 배치는 (R)일 수 있다.
본 발명에서 용어 "알킬"은 달리 특정되지 않는 한, 지정된 탄소수를 갖는 직쇄형 (linear) 또는 분지형 (branched) 사슬인 완전히 포화된 지방족 탄화수소 라디칼을 의미한다.
상기 R의 직쇄 또는 분지쇄 C4-6 알킬기의 예로는 n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 (1- 메틸프로필), tert-부틸, 이소펜틸, n-펜틸, tert-펜틸 (1,1-디메틸프로필), 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필 (네오펜틸), 1-에틸프로필, 2-메틸부틸, n-헥실, 이소헥실, 1,2-디메틸-부틸, 1-에틸-1-메틸프로필, 1-에틸-2-메틸프로필, 1,1,2-트리메틸프로필, 1,2,2-트리메틸-프로필, 1-에틸부틸, 1-메틸부틸, 1,1-디메틸부틸, 2,2- 디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 2,3-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 1-메틸-펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 R의 C5-6 방향족 탄화수소기의 예로는 사이클로펜테닐, 사이클로펜타다이에닐, 페닐 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 R의 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기의 예로는 사이클로펜테닐, 사이클로펜타다이에닐 또는 페닐로 치환되는 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
바람직하게는, 상기 R은 부틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 페닐, 벤질, 페네틸 또는 페닐프로필일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체는:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(4) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(5) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(6) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
(7) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온일 수 있다.
본 발명자들은 해양 무척추 동물에서 새로운 화합물을 탐색하는 과정에서, 대한민국 추자도에서 검은 군집의 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)을 접하게 되었다. 이 표본의 유기 추출물에 대한 액체 크로마토그래피/전자분무 이온화-질량 분석 (LC/ESI-MS) 결과, 중간 극성 (moderate polarity)의 독특한 구성요소의 존재를 확인하였으며, 이로부터 새로운 클래스의 인돌 알칼로이드인 상기 (1) 내지 (3)의 화합물을 분리하였다. 이러한 화합물은 대규모 추출 후 용매 분할 및 크로마토그래피 분리에 의해 수득되었다. 결합된 분광 분석에 의해, 이들 화합물의 구조는 3개의 아미노산 잔기로부터 유래된 인돌-γ-락탐인 것으로 결정되었으며, 상기 3종의 화합물을 순서대로 각각 쌈모신돌 (Psammocindoles) A, B 및 C로 명명하였다.
본 발명자들은 절대적 배치와 약리학적 효과를 확인하기 위해, 쌈모씬돌 A 내지 C의 전체 합성을 수행하였으며, 이와 함께 1종의 합성 거울상 이성질체와 4종의 N-락탐 유도체를 합성하였다. 상기 1 종의 합성 거울상 이성질체는 쌈모씬돌 D (Psammocindoles C)로 명명하였고, 상기 4종의 N-락탐 유도체는 아이소쌈모씬돌 (Isopsammocindoles) A, B, C 및 D로 명명하였다.
따라서, 본 발명의 제2 측면은 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법에 관한 것이다:
[화학식 1a]
Figure pat00012
[화학식 1b]
Figure pat00013
상기 화학식 1a 및 1b에서,
R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
구체적으로, 상기 제조방법은 하기 반응식 1을 포함할 수 있다:
[반응식 1]
Figure pat00014
상기 반응식 1에서,
a)는 R-NH2와 에틸 브로모아세테이트를 반응시켜 RHNCH2(C=O)OCH2CH3를 합성하는 단계일 수 있고;
b)는 RHNCH2(C=O)OCH2CH3와 프로피오닐 클로라이드를 반응시켜 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3를 합성하는 단계일 수 있으며;
c)는 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3와 NaH를 반응시켜
Figure pat00015
을 합성하는 단계일 수 있고;
d)는
Figure pat00016
을 루이스산 및 인돌과 반응시켜
Figure pat00017
와
Figure pat00018
을 합성하는 단계일 수 있으며;
상기 R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 반응식 1에서 R은 본 발명의 제1 측면의 화학식 1a 및 화학식 1b에서 R에 대해 설명한 것과 동일하나, 화학식 1a에서 R이 2-메틸부틸인 경우, 카이랄 탄소 원자의 배치가 (S) 또는 (R)일 수 있다는 점이 상이하다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 a)는 1차 아민 (R-NH2)과 에틸 브로모아세테이트의 SN2 치환반응으로 2차 아민 (RHNCH2(C=O)OCH2CH3)을 합성하는 단계로, 추가로 트라이에틸아민이 첨가될 수 있다. 이때, 반응에 악영향을 미치지 않는 디메틸포름이미드(DMF), 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔 등을 유기용매로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자는 적절한 유기용매를 선택하여 상기 a)의 단계를 수행할 수 있다. 반응 온도는 특별히 제한되지 않지만, 실온 내지 용매의 비등점 범위 내에서 수행될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 b)는 2차 아민 (RHNCH2(C=O)OCH2CH3)과 프로피오닐 클로라이드의 치환 반응으로 아미이드 (CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3)를 합성하는 단계로, 프로피오닐 클로라이드를 첨가하기 전에, 상기 2차 아민 (RHNCH2(C=O)OCH2CH3)은 트라이에틸 아민의 존재 하에 일정한 온도에서 교반될 수 있다. 이때, 반응에 악영향을 미치지 않는 클로로포름, 테트라하이드로퓨란(THF), 아세톤 등을 유기용매로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자가 적절한 유기용매를 선택하여 상기 b)의 단계를 수행할 수 있다. 반응 온도는 트라이에틸 아민과 교반 시 0 내지 5 ℃의 범위 내에서 일정하게 유지될 수 있고, 이후 프로피오닐 클로라이드의 첨가 시에는 20 내지 30 ℃의 범위 내에서 일정하게 유지될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 c)는 아미이드 (CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3)와 NaH의 고리화 반응을 통해 감마-락탐 (
Figure pat00019
)합성하는 단계이다. 이때, 반응에 악영향을 미치지 않는 디메틸포름이미드(DMF), 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄, 톨루엔 등을 유기용매로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자가 적절한 유기용매를 선택하여 상기 c)의 단계를 수행할 수 있다. 상기 c)의 단계는 환류 조건에서 수행되는 것이 바람직하며, 반응 온도는 60 내지 70 ℃의 범위 내에서 일정하게 유지될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 d)는 감마-락탐 (
Figure pat00020
)을 루이스산 및 인돌과 반응시켜 축합반응을 통해 쌈모씬돌 계열 화합물 (
Figure pat00021
와
Figure pat00022
)을 합성하는 단계로, 추가로 4 Å 몰레큘러 시브 (4 Å molecular sieves)가 첨가될 수 있다. 이때, 반응에 악영향을 미치지 않는 클로로벤젠 등을 유기용매로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자가 적절한 유기용매를 선택하여 상기 d)의 단계를 수행할 수 있다. 반응 온도는 90 내지 110℃의 범위 내에서 일정하게 유지될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 d)의 단계에서 루이스산은 예를 들어, BF3, AlCl3　등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자가 공지된 루이스산을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 d) 단계에서 최종적으로 합성되는 쌈모씬돌 계열 화합물
Figure pat00023
와
Figure pat00024
는 1 : 1 비율로 생성될 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 상기 반응식 1의 R-NH2에서 R이 (R)-2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 2-페네틸 또는 (S)-2-메틸부틸인 1차 아민을 출발물질로 하여 쌈모씬돌 A 내지 C, 쌈모씬돌 A의 합성 거울상 이성질체인 쌈모씬돌 D와 쌈모씬돌 A 내지 D의 N-락탐 유도체인 아이소쌈모씬돌 A 내지 D를 합성하였다.
쌈모씬돌 A 내지 D는 하기 (1) 내지 (4)의 화합물에 대응되며, 아이소쌈모씬돌 A 내지 D는 하기 (5) 내지 (8)의 화합물에 대응된다:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
상기 (1) 내지 (8)의 화합물은 순서대로 하기 화학식 1 내지 8로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00025
,
[화학식 2]
Figure pat00026
,
[화학식 3]
Figure pat00027
,
[화학식 4]
Figure pat00028
,
[화학식 5]
Figure pat00029
,
[화학식 6]
Figure pat00030
,
[화학식 7]
Figure pat00031
,
[화학식 8]
Figure pat00032
.
구체적으로, 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이 상기 화학식 1 내지 4의 화합물 (쌈모씬돌 A 내지 D) 및 상기 화학식 5 내지 8의 화합물 (아이소쌈모씬돌 A 내지 D)을 1 : 1 비율로 합성하였다.
[반응식 2]
Figure pat00033
상기 반응식 2에서, 출발 시약 (R)-2-메틸부탄-1-아민(9)은 문헌 [Krimmer, S. G. et al. Rational design of thermodynamic and kinetic binding profiles by optimizing surface water networks coating proteinbound ligands. J. Med. Chem. 2016, 59, 1053010548.]에 보고된 바와 같이 5단계 합성을 통해 88% 거울상 이성질체 과량(enantiomer excess, ee)으로 제조되었고, 2-(S)-거울상 이성질체 (12, 99% ee)를 포함하는 다른 아민(10-12)은 상업적으로 입수하였다.
본 발명자들은 이러한 아민을 출발 물질로 사용하여 상기 반응식 2와 같은 간결한 4단계 합성을 설계하였다. 반응식 2의 a)에 나타난 바와 같이 아민을 에틸 브로모아세테이트와 연결하여 에틸 알킬아세테이트 (13-16, 수율: 90-93%)를 합성하였고, 후속적으로, 반응식 2의 b)에 나타난 바와 같이 프로피오닐 클로라이드와의 추가 축합으로 상응하는 N-(1-프로피오닐)-아미드(17-20)를 다량으로 생성하였다 (수율: 94-95%). 13C 및 1H NMR 분석에 의해, 이들은 두 개의 회전 이성질체 (rotamer)의 혼합물 (2.7-2.9:1)로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그 후, N-알킬-α,β-불포화 γ-락탐 (21-24)은 반응식 2의 c)에 나타난 바와같이 아마이드의 분자 내 클라이젠 축합 (claisen condensation)에 의해 제조되었다 (수율: 83-86%). 마지막으로, 반응식 2의 d)에 나타난 바와 같이 락탐의 인돌 축합은 인돌 모이어티의 C-3 및 질소 둘 다에서 발생하여 한 쌍의 쌈모씬돌(1-4)과 N-알킬 이성질체인 아이소쌈모씬돌 (5-8)을 유사한 양으로 (화합물 1-4의 수율: 28-31%; 화합물 5-8의 수율: 27-31%) 생성하였다. 합성 쌈모씬돌의 분광 데이터는 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)으로부터 분리된 천연물질의 분광 데이터와 완전히 동일하여 분광 해석을 뒷받하였다. 또한, 거울상 이성질체 쌈모씬돌 A와 D (각각 화학식 1 및 4의 화합물) 사이에서 특정 회전 (+11.9의 화합물 1
Figure pat00034
및 -15.6의 화합물 4
Figure pat00035
)은 천연물 (+14.0의
Figure pat00036
)에 대한 2′R 배치를 명확하게 지정하였다. 유사하게, 거울상 이성질체 아이소쌈모씬돌은 반대의 특정 회전을 보였다 (+10.0의 화합물 5
Figure pat00037
및 -10.4의 화합물 8
Figure pat00038
).
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 상기 반응식 2에 따라 합성된 화학식 1 내지 4의 화합물 쌈모씬돌 A 내지 D와 화학식 5 내지 8의 아이소쌈모씬돌의 생리활성에 대한 연구로 아디포넥틴 생합성에 대한 효과를 중점적으로 확인하였다. 저아디포넥틴혈증은 비만, 제2형 당뇨병, 죽상동맥경화증, 비알코올성 지방간염과 같은 다양한 인간 대사 질환의 주요 증상이기 때문에, 아디포넥틴 분비를 자극하는 화합물은 대사 질환의 치료에 도움을 줄 수 있다.
대사 질환의 치료 가능성을 평가하기 위해, 인슐린, 덱사메타손 및 아이소부틸 메틸크산틴 (isobutyl mehtylxanthine, IDX)으로 구성된 지방 생성 칵테일을 사용하여, 인간 골수 중간엽 줄기 세포 (hBM-MSC)에서 화학식 1 내지 8의 화합물의 아디포넥틴 분비 자극 활성을 확인하였다. 도 1의 B에서 확인되는 바와 같이, 화학식 1 내지 8의 화합물 (10 μM)은 IDX 대조군에 비해 hBM-MSC에서 지방 생성 동안 아디포넥틴 분비를 유의하게 증가시켰다. 농도 반응 분석에서는, 도 1의 C에서 확인되는 바와 같이, 화학식 1 및 2의 화합물이 현재 처방되고 있는 다중 PPAR 작용제인 베자파이브레이트 (EC50 > 10 μM) 보다 더 강력한 효과를 나타내었다 (각각 EC50 9.86 및 6.20 μM). 또한, 도 1의 D에서 확인되는 바와 같이 화학식 1 및 2의 화합물은 IDX 대조군에 비해 hBM-MSC의 분화된 지방세포에서 지질 축적을 증가시켰으며, 이는 상기 화합물이 피오글리타존과 같이 인슐린 민감성을 개선함을 시사한다. 따라서, 상기 8종의 화합물은 인간 대사성 질환을 치료하는 치료제를 위한 신규 약리작용단 (pharmacophore)으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제3 측면은 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다:
[화학식 1a]
Figure pat00039
[화학식 1b]
Figure pat00040
상기 화학식 1a 및 1b에서,
R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기일 수 있다.
상기 R의 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기에 대한 설명은 상기 제1 측면에서 설명한 바와 동일하나, 화학식 1a에서 R이 2-메틸부틸인 경우, 카이랄 탄소 원자의 배치가 (S) 또는 (R)일 수 있다는 점이 상이하다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 조성물에 유효성분으로 포함되는 쌈모씬돌 계열 화합물 및 이의 입체 이성질체의 예는 다음과 같다:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
(8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
상기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1 내지 8의 화합물은 IDX 대조군에 비해 hBM-MSC에서 지방 생성 동안 아디포넥틴 분비를 유의하게 증가시키는 것으로 확인되었는바, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방, 개선 또는 치료하는데 효과적으로 사용될 수 있다.
추가로, 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 아디포넥틴 분비 촉진 효과를 나타내는 화학식 1 내지 8로 표시되는 8종의 화합물의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 결합능을 확인하였으며, 도 2의 A 내지 F에 나타난 바와 같이, 화합물 1, 2 및 4는 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 모두 결합하는 다중 PPAR (pan-PPAR) 조절제의 특성을 나타내었고, 화합물 3, 5, 6, 7 및 8은 PPAR α 선택적 조절제의 특성을 나타내는 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명의 조성물에 있어서, 상기 (1), (2) 및 (4)의 화합물은 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 (peroxisome proliferator activated receptor, PPAR) 조절제일 수 있고, 상기 (3), (5), (6), (7) 및 (8)의 화합물은 PPAR α 선택적 조절제일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체적인 일 실시예에서는 화합물 2와 6의 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ에 대한 공동 활성화를 평가하였으며, 도 3의 A 내지 C에 나타난 바와 같이 화합물 2는 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 효능제, 화합물 6은 PPAR α 효능제로 작용한다는 것을 확인하였다.
나아가, 본 발명의 또 다른 구체적인 일 실시예에서는 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ의 리간드 결합 도메인에서 화합물 2의 리간드 수용체 상호작용 모델을 분석하고, PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 결합능 완전효능/부분효능을 검증하였다. 그 결과, 도 4의 A 및 F 및 도 5의 A 내지 C에 나타난 바와 같이 화합물 2는 PPAR α 부분 효능제, PPAR γ 완전 효능제 및 PPAR δ의 부분 효능제로 작용한다는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 조성물에 있어서, 상기 (2)의 화합물은 PPAR α 부분 효능제, PPAR γ 완전 효능제 및 PPAR δ 부분 효능제의 다중약리단 효능을 나타낼 수 있다.
용어 "부분 효능제"는 표적 수용체 및 단백질에 결합하나, 완전 효능제 (full agonist)에 비해 상대적으로 부분적인 활성만 갖는 것을 의미하며, 완전 효능제의 작용에 대해서는 길항하는 효과를 갖는다. 상기 화합물 2는 PPAR α 및 PPAR δ에 대한 완전 효능제 (full agonist)를 기준으로 각각 100% 미만의 활성 효과를 갖는 것으로서, 예를 들어, 60% 이하의 활성을 갖는 것일 수 있다.
본 발명에서 있어서, PPAR α에 대한 완전 효능제는 WY14643, 클로파이브레이트 (clofibrate), 겜파이브로질 (gemfibrozil), 시프로파이브레이트 (ciprofibrate), 베자파이브레이트 (bezafibrate) 또는 페노파이브레이트 (fenofibrate)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, PPAR γ에 대한 완전 효능제는 GW1929, 피오글리타존 (pioglitazone), 로지글리타존(rosiglitazone), 트로글리타존(troglitazone), 또는 글리벤클라미드(glibenclamide)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 화합물 및 이의 입체 이성질체는 아디포넥틴 분비 촉진 및/또는 다중 PPAR 조절제의 특성을 나타내는바, 저아디포넥틴혈증과 관련된 질환의 예방, 개선 또는 치료에 효과적으로 활용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 대사성 질환 또는 대사 관련 염증성 질환일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 대사성 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 대사 관련 염증성 질환은 대사성 질환의 발병 원인이 되는 만성 염증 또는 대사성 질환에서 발생하는 염증을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 대사 관련 염증성 질환은 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
아디포넥틴은 다양한 세포 유형에서 신호 전달 경로를 조절하여 다중 자극에 대한 염증 반응을 약화시킨다. 아디포넥틴의 항염증 특성은 죽상동맥경화증과 인슐린 저항성을 포함한 심혈관 질환 및 대사 장애에 대한 유익한 효과를 나타내는 주요 요소이다 (Ouchi N, Walsh K. Adiponectin as an anti-inflammatory factor.　Clin Chim Acta. 2007;380(1-2):24-30). 따라서, 생체 내에서 아디포넥틴 분비를 촉진시키는 화합물은 대사성 질환뿐만 아니라 대사 관련 염증성 질환의 치료에도 도움을 줄 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 질병 또는 병증의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 본 발명에 있어서는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 발병 시기를 지연시키거나, 발병을 억제하는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "개선"은 질병 또는 병증 상태를 호전 또는 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미하는 것으로, 본 발명에 있어서는 저아디포넥틴 혈증 관련 질환의 증상 호전시키는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "치료"는 질병 또는 병증의 진행을 지연, 중단 또는 역전시키는 모든 행위를 의미하는 것으로, 본 발명에 있어서는 저아디포넥틴 혈증 관련 질환의 증상을 경감, 완화 또는 없애거나, 역전시키는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용가능한 염"이란, 환자에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 갖는 농도로서 이 염에 기인한 부작용이 화학식 1a 및 1b의 화합물의 이로운 효능을 떨어뜨리지 않는, 화학식 1a 및 1b의 화합물의 어떠한 유기 또는 무기 부가염을 의미한다. 이들 염은 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 질산, 황산, 과염소산, 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 젖산, 말레산, 푸마린산, 글루콘산, 메탄설폰산, 글리콘산, 숙신산, 타타르산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산, 아스파르트산, 옥살산, (D) 또는 (L) 말산, 말레산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 4-톨루엔술폰산, 살리실산, 시트르산, 벤조산 또는 말론산 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 염은 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등) 및 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염 등) 등을 포함한다. 예를 들면, 산부가염으로는 아세테이트, 아스파테이트, 벤즈에이트, 베실레이트, 바이카보네이트/카보네이트, 바이설페이트/설페이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포메이트, 퓨마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루큐로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 하이벤제이트, 하이드로클로라이드/클로라이드, 하이드로브로마이드/브로마이드, 하이드로요오디드/요오디드, 이세티오네이트, 락테이트, 말레이트, 말리에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-나프실레이트, 니코티네이트, 나이트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 포스페이트/수소 포스페이트/이수소 포스페이트, 사카레이트, 스테아레이트, 석시네이트, 타르트레이트, 토실레이트, 트리플루오로아세테이트, 알루미늄, 알기닌, 벤자틴, 칼슘, 콜린, 디에틸아민, 디올아민, 글라이신, 라이신, 마그네슘, 메글루민, 올아민, 칼륨, 나트륨, 트로메타민, 아연염 등이 포함될 수 있으며, 이들 중 하이드로클로라이드 또는 트리플루오로아세테이트일 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 약학 조성물은 경구 또는 비경구의 여러가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 사용될 수 있는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 개체 또는 시료 내 목적 조직 또는 세포에 도달할 수 있는 임의의 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 상기 투여는 전신적 또는 국부적 투여를 포함할 수 있으며, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 약학 조성물의 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있다.
용어 "환자"는 인간, 소, 개, 기니아 피그, 토끼, 닭, 곤충 등을 포함하여 치료가 요구되는 임의의 단일 개체를 의미한다. 또한, 임의의 질병 임상 소견을 보이지 않는 임상 연구 시험에 참여한 임의의 대상 또는 역학 연구에 참여한 대상 또는 대조군으로 사용된 대상이 대상에 포함된다.
본 발명에서, 용어 "건강기능식품"은 "기능성 식품" 및 "건강 식품"의 의미를 모두 포함한다.
본 발명에서, 용어 "기능성 식품(functional food)"은 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료 효과가 높은 식품을 의미한다.
본 발명에서 용어, "건강 식품(health food)"은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)는 건강 보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 기능성식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용된다. 상기 식품은 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선에 유용한 효과를 얻기 위하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 다양한 형태로 제조될 수 있다.
이러한 기능성 식품의 구체적인 예로, 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 이용하여, 농산물, 축산물 또는 수산물의 특성을 살려 변형시키는 동시에 저장성을 좋게 한 가공식품을 제조할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 또한, 영양 보조제 (nutritional supplement), 식품 첨가제 (food additives) 및 사료 등의 형태로 제조될 수 있으며, 인간 또는 가축을 비롯한 동물을 취식 대상으로 한다.
상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 일반 식품으로는 이에 한정되지 않지만 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게이트, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물 유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 영양보조제로는 이에 한정되지 않지만 캡슐, 타블렛, 환 등에 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 건강기능식품으로는 이에 한정되지 않지만 예를 들면, 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용(건강음료)할 수 있도록 액상화, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염은 저아디포넥틴 혈증 관련 질환의 예방 또는 개선에 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물이 건강음료 조성물로 이용되는 경우, 상기 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 수크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g 이다.
본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염은 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물의 유효성분으로 함유될 수 있으며, 그 양은 상기 예방 또는 개선 효과를 얻기에 유효한 양으로, 예를 들어 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%인 것이 바람직하나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 본 발명의 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염과 함께 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 개선에 효과가 있는 것으로 알려진 다른 활성성분과 함께 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 외에 본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강식품은 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 제4 측면은 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물 및 동일한 유효성분을 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 사용된 해면은 망각해면목 (order Dictyoceratida) 가는실해면과 (family Irciniidae)의 "지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)"으로, 두껍게 덮어 싸는 해면은 여러 둥근 돌출부가 있고 크기는 10Х7Х4 cm이다. 모래껍질의 표면은 두꺼운 필라멘트막과 낮은 코눌이 있다. 대공은 직경이 1-4 mm로 표면에 열린다. 색은 살아있을 때 겉은 회색빛 또는 검정색이고 내층은 갈색을 띤다. 질감은 고무질이고 눌린다. 직경이 100-250 μm인 1차 섬유는 표면 밑에서 작은 모래로 꽉 차 있는 여러 방향의 섬유 모양이 지렁이처럼 보인다. 직경이 50-100 μm인 2차 섬유는 이물질이 있기도 하고 없기도 한다. 필라멘트는 직경 이 5-8 μm이며 말단혹은 직경이 10 μm이다.
본 발명에서 사용된 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)은 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용하거나, 자연에서 직접 채취 또는 재배한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "추출물(extract)"이란, 목적하는 물질을 다양한 용매에 침지한 다음, 상온, 저온 또는 가온 상태에서 일정시간 동안 추출하여 수득한 액상성분, 상기 액상성분으로부터 용매를 제거하여 수득한 고형분 등의 결과물을 의미한다. 뿐만 아니라, 상기 결과물에 더하여, 상기 결과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 모두 포함하는 것으로 포괄적으로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)은 이물질 제거를 위해 세척 및 건조 후 사용될 수 있으며, 추출 효율을 높이기 위해 분쇄하여 사용될 수 있다. 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물을 제조하는 방법은 침지 추출법, 정치 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 열수 추출법 및 환류 추출법 등 당업계의 통상적인 추출방법을 사용할 수 있다. 추출용매는 당업계의 통상적인 추출용매라면 제한없이 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 물; 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 C1 내지 C4의 저급 알코올; 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 다가 알코올; 및 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 바람직하게는 C1 내지 C4의 저급 알코올, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합용매일 수 있다. 또한, 추출 용매는 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)의 중량의 1~20배로 첨가하여 추출할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 동결건조 및 파쇄된 해면을 메탄올과 디클로로메탄을 추출용매로 하여 각 추출물을 제조한 후 혼합하였다.
또한, 추출시간은 0.5~48 시간, 보다 바람직하게는 1~36 시간일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 추출 횟수는 1회 내지 10회 반복하여 추출할 수 있다.
필요한 경우에는 당업계에 공지된 방법에 따라 여과, 농축 및 동결 건조 등의 단계를 추가적으로 거쳐 분말로 제조될 수 있다. 상기 농축은 감압농축일 수 있고, 감압농축은 진공 감압 농축기 또는 진공 회전 증발기를 이용하여 수행될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조하는 것이 바람직하나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "분획물"은 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다.
본 발명에서 상기 분획물을 수득하는 분획 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 분획 방법의 비제한적인 예로는, 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis)을 추출하여 얻은 추출물에 소정의 용매를 처리하여 상기 추출물로부터 분획물을 얻는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 상기 분획물을 수득하기 위해 사용되는 용매의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 분획 용매의 비제한적인 예로는 물, 알코올 등의 극성 용매; 헥산 (Hexane), 에틸아세테이트 (Ethyl acetate), 클로로포름 (Chloroform), 디클로로메탄 (Dichloromethane) 등의 비극성 용매 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 분획 용매 중 알코올을 사용하는 경우에는 구체적으로는 C1 내지 C4의 저급 알코올을 사용할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 메탄올과 디클로로메탄을 추출용매로 하여 제조된 각각의 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물을 혼합한 후, 이를 물 및 부탄올로 분획하고, 수득된 부탄올 분획물을 물-메탄올 및 헥산으로 재분획하여 물-메탄올 분획물을 제조하였다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 하기 (1) 내지 (3)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다:
(1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
(2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 및
(3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
전술한 바와 같이, 상기 (1) 내지 (3)의 화합물은 아디포넥틴 분비 촉진제 및/또는 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 (peroxisome proliferator activated receptor, PPAR) 조절제로서의 효과를 나타내는바, 이를 포함하는 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료에 활용될 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 있어서, 상기 약학 조성물 및 건강기능식품 조성물은 유효성분으로 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 포함한다는 점만 제외하고, 본 발명의 제3 측면에 따른 약학 조성물 및 건강기능식품 조성물과 구성 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[준비예 1]
실험 준비 및 기기
본 실험에 사용된 기기로 핵자기공명스펙트럼 (1H NMR, 13C NMR)은 브로커 (Bruker)사의 800 MHz NMR을, 용매는 DMSO-d6를 사용하였다. 질량 (mass) 스펙트럼은 제올 (JEOL)사의 JMS-700 FABMS 질량분석기를 사용하였으며 질량/전하 (m/z) 형태로 표시하였다. 적외선 스펙트럼은 자스코 (Jasco)사의 FTIR-4200 분광기를 사용하였다. 자외선 분광은 히타치 (Hitachi)사의 U-3010 UV/VIS 분광기를, 그리고 선광도는 자스코 (Jasco)사의 P-1020 선광계 (polarimeter)를 사용하였다. 역상 컬럼 크로마토그래피는 YMC사의 GEL ODS-A를 사용하였으며, 분획물 조성 확인에는 수소 핵자기공명스펙트럼과 아질런트 (Agilent technologies)사의 1200 시리즈 LC와 6130 시리즈 질량분석기를 연결한 LC/MS를 사용하였다. 역상 HPLC 컬럼을 통한 분리, 정제는 YMC사의 반-분취 C18 컬럼을 사용하였다. 합성과정에서 기재된 것을 제외한 모든 물질은 상업적 공급자로부터 구매하여 추가 정제없이 사용하였다. 모든 반응은 건조 아르곤의 불활성 분위기 하에서 일반적인 방법으로 수행되었다.
[준비예 2]
동물 재료
2009년 11월 5일 제주도 추자도 앞바다 수심 15m에서 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) (시료 번호 09CH-3)의 시료를 채집하였다. 해면은 둥근 돌출부로 두껍게 덮여 있었고, 치수는 10 × 4 cm였다. 해면의 표면은 모래 표면과 낮은 원뿔 모양의 두꺼운 섬유모양의 막으로 구성되어 있었다. 질감은 고무질이며, 압축 가능하고, 색상은 표면은 회색/검정색, 내부는 갈색이었다. 골격은 직경이 각각 100-250 및 50-100 μm인 작은 샌드 코어 1차 섬유와 2차 섬유로 구성되었다. 섬유 및 말단 노브 (terminal knob)의 직경은 각각 5-8 μm 및 10 μm였다. 시료 (No. spo. 82)는 대전 한남대학교 자연사 박물관에 기탁되었다.
추출 및 분리 방법
동결건조 및 파쇄가 된 건조 중량 200 g의 해면을 메탄올과 디클로로메탄으로 추출하는 과정을 각각 2L씩 3번씩 반복하였다. 메탄올과 디클로로메탄 층은 거름종이로 거른 뒤, 둥근 플라스크 (Round bottom flask, 용량 2L)에 옮긴 후 농축기를 이용하여 용매를 제거하였고, 이와 같은 과정을 반복하여 추출물 118.9 g을 얻었다. 이 추출물을 물과 부탄올 층 분리를 통해 염분의 제거를 시행하였다. 수득된 부탄올 층 50.8 g을 다시 물/메탄올 (15:85)과 헥산 층 분리를 통해 지질을 제거하였다. 얻어진 16.6 g의 물/메탄올 (15:85) 층은 역상 칼럼 크로마토그래피 (C18, reversed-phase)를 이용하여 8개의 분획 (fraction)으로 나누었고, 이 중 5개 분획의 용리액은 물/메탄올 (50:50)에서부터 물을 10%씩 감소시켜 사용하였고, 나머지 분획은 메탄올과 아세톤 및 에틸아세테이트를 이용하였다.
물/메탄올 (20:80)로 용리된 1.21 g의 분획 4에 대한 수소 핵자기 공명분광스펙트럼 분석을 통하여 이차대사물질이 함유된 것을 확인하였다. 이에 따라, 이 분획은 일차적으로 역상 반-분취 HPLC 칼럼 (C18 reversed-phase semipreparative HPLC column, 입자 직경 5 μm, 250 × 10 mm (길이 × 내경), 용출속도 2 mL/min, RI 검출기)을 사용한 HPLC로 분리하였다. 분리 조건에 사용된 이동상은 물/아세토니트릴 (50:50) 조건이었으며, 쌈모씬돌 (Psammocindole) C, B 및 A는 각각 42.7 분과 45.2분, 46.3분에 용출되었다. 이차적으로 분취된 각 피크들을 역상 반-분취 HPLC 칼럼 (C18 reversed-phase semi-preparative HPLC column, 입자 직경 5 μm, 250 x 4.6 mm (길이 x 내경), 용출속도 0.7 mL/min, RI 검출기)을 사용한 HPLC로 순수한 단일물질로 분리하였다. 분리 조건에 사용된 이동상은 물/메탄올 (30:70) 조건이었으며, 위와 같은 방법으로 쌈모씬돌 A, B 및 C를 순수하게 각각 0.9mg, 2.0 mg, 2.8 mg 분리하였다.
쌈모씬돌 A, B 및 C의 물리화학적 특성 확인
쌈모씬돌 A, B 및 C는 연한 노란색 고체 상태이며, 상온에서 안정하고 중정도 유기용매인 메탄올, 디메틸설폭시드 등에 잘 녹는다. 물질의 구조는 다양한 핵자기공명 스펙트럼(nuclear magnetic resonance spectrum) 분석과 적외선, 자외선 및 선광도 분광자료와 고해상 질량분석 데이터에 의하여 결정되었다. 핵자기공명 스펙트럼에 의한 이 화합물들의 구조 위치 지정은 표 1과 같다.
쌈모씬돌 A (Psammocindole, A)
(1) 분자식 : C18H23N2O
(2) 분자량 : 282 (질량분석에서 283.1809 [M+H]+)
(3) 색 : 연한 노란색
(4) 선광도 : +14 (c 0.1, 메탄올, 섭씨 25도)
(5) 적외선 흡수대 (neat) : 3369, 2955, 1630, 1457, 1032 cm-1
(6) 자외선 흡수대 224, 281, 315 nm
(7) 1H-NMR (MeOH-d4, 600MHZ) : 표 1 참조
(8) 13C-NMR (MeOH-d4, 150MHZ) : 표 1 참조
쌈모씬돌 B (Psammocindole, B)
(1) 분자식 : C18H23N2O
(2) 분자량 : 282 (질량분석에서 283.1808 [M+H]+)
(3) 색 : 연한 노란색
(4) 적외선 흡수대 (neat) : 3369, 2951, 1630, 1456, 1032 cm-1
(5) 자외선 흡수대 224, 281, 315 nm
(6) 1H-NMR (MeOH-d 4, 600MHZ) : 표 1 참조
(7) 13C-NMR (MeOH-d 4, 150MHZ) : 표 1 참조
쌈모씬돌 C (Psammocindole, C)
(1) 분자식 : C21H21N2O
(2) 분자량 : 316 (질량분석에서 317.1655 [M+H]+)
(3) 색 : 연한 노란색
(4) 적외선 흡수대 (neat) : 3255, 2924, 1647, 1459 cm-1
(5) 자외선 흡수대 223, 316 nm
(6) 1H-NMR (MeOH-d 4, 600MHZ) : 표 1 참조
(7) 13C-NMR (MeOH-d 4, 150MHZ) : 표 1 참조
Figure pat00041
쌈모씬돌 A-C 및 그 유도체들의 합성
3-1. 쌈모씬돌 계열 화합물의 합성 방법
[반응식 3]
Figure pat00042
화합물 1의 입체구조 결정과 아디포넥틴 분비 촉진 활성 가능성을 설명하기 위해, 해면으로부터 분리된 쌈모씬돌 A-C (1-3) 및 그 유도체 (4-8)를 합성하였다. 역합성 방법으로 쌈모씬돌 계열 물질의 전합성 반응을 디자인하였다. 이에 따라, 감마-락탐의 적절한 형성 과정과 인돌과의 축합반응을 이용하여 목표물질을 합성하기 위한 새로운 합성방법을 고안하였다.
먼저, 화합물 9-12의 아민을 시작물질로 하여 에틸브로모아세테이트와의 SN2 치환반응으로 화합물 13-16의 2차 아민을 수득하였다. 그 후 프로피오닐클로라이드와의 치환 반응으로 화합물 17-20의 아마이드를 생성하였다. 수득된 아마이드를 고리화 반응을 통해 화합물 21-24의 감마-락탐을 얻었다. 마지막으로, 루이스산 (lewis acid)을 사용한 인돌과의 축합반응을 통해 쌈모씬돌 계열의 물질 1-4 및 5-8을 1:1 비율로 합성하였다.
3-2. 반응식 1의 개별 화합물 합성
A) 화합물 9 [(R)-2-메틸부탄-1-아민)]의 합성
화합물 9는 문헌 [Krimmer, S. G.; Cramer, J.; Betz, M.; Fridh, V.; Robert, K.; Heine, A.; Klebe, G. J. Med. Chem. 2016, 59, 10530-10548.]에 공지된 방법으로 (R)-4-벤질옥사졸리딘-2-온으로부터 제조되었다. 226.7 mg (1.28 mmol)의 시작물질로부터 69.5 mg의 화합물 9 (0.80 mmol, 총 수율 62 %)가 수득되었다.
B) 화합물 13-16의 합성: 에틸 아세테이트와의 커플링
다이클로로메테인에 화합물 9 (41.4 mg, 0.47 mmol)를 교반시키고, 에틸 브로모아세테이트 (81.8 mg, 54.2 μL, 0.49 mmol)와 트라이에틸아민 (97.1 mg, 133.7 μL, 0.96 mmol)을 첨가한 후 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물의 용매를 증발시키고, EtOAc와 H2O의 층분리를 통하여 유기층을 수득하였다. 유기층은 무수 MgSO4로 건조시킨 후 여과하고 증발시켰다. 정제되지 않은 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc = 7:3)로 정제하여 무색 오일의 (R)-(2-메틸부틸)글리시네이트 (13, 74.5 mg, 0.43 mmol)을 수득하였다. 동일한 방법으로, 3-메틸부탄-1-아민 (10, 42.2 mg, 0.48 mmol), 2-페닐에탄-1-아민 (11, 55.7 mg, 0.46 mmol) 및 (S)-2-메틸부탄-1-아민 (12, 41.6 mg, 0.47 mmol)과 에틸브로모아세테이트의 커플링으로 상응하는 아미노아세테이트 14 (75.5 mg, 0.44 mmol, 92 %), 15 (89.5 mg, 0.43 mmol, 93 %) 및 16 (73.0 mg, 0.42 mmol, 90 %)을 무색 오일로 각각 수득하였다.
에틸 (R)-(2-메틸부틸)글라이시네이트 [Ethyl (R)-(2-methylbutyl)glycinate] (13): 무색 오일 형태 화합물;
Figure pat00043
-25.2 (c 0.24, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 208 (3.38) nm; IR (ZnSe) νmax 2961, 1741 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH 4.15 (2H, q, J = 7.3 Hz), 3.35 (2H, s), 2.48 (1H, dd, J = 11.0, 5.9 Hz), 2.35 (1H, dd, J = 11.0, 6.9 Hz), 1.55 (1H, br s, NH), 1.48 (1H, m), 1.39 (1H, m), 1.27 (3H, t, J = 6.9 Hz), 1.12 (1H, m), 0.86 (6H, m) 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC 172.8, 60.8, 55.8, 51.4, 35.1, 27.4, 17.7, 14.3, 11.4; HRFABMS m/z 174.1491 [M + H]+ (calcd for C9H20NO2, 174.1494).
에틸 이소펜틸글라이시네이트 [Ethyl isopentylglycinate] (14): 무색 오일 형태 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 209 (3.32) nm; IR (ZnSe) νmax 2962, 1744 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH 4.15 (2H, q, J = 7.3 Hz), 3.36 (2H, s), 2.57 (2H, t, J = 7.6 Hz), 1.70 (1H, br s, NH), 1.60 (1H, m), 1.35 (2H, m), 1.24 (3H, J = 7.1 Hz), 0.86 (6H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC 172.7, 60.8, 51.2, 47.9, 39.2, 26.1, 22.7, 14.3; HRFABMS m/z 174.1498 [M + H]+ (calcd for C9H20NO2, 174.1494).
에틸 페네틸글라이시네이트 [Ethyl phenethylglycinate] (15): 노란색 오일 형태 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 208 (3.17), 258 (2.74) nm; IR (ZnSe) νmax 2961, 1741 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH 7.28-7.18 (5H, m), 4.15 (2H, q, J = 7.1 Hz), 3.39 (2H, s), 2.87 (2H, m), 2.80 (2H, m), 1.98 (1H, br s, NH), 1.23 (3H, J = 7.2 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC 172.4, 139.8, 128.8, 128.6, 126.4, 60.9, 51.0, 50.8, 36.5, 14.4; HRFABMS m/z 208.1338 [M + H]+ (calcd for C12H18NO2, 208.1338).
에틸 (S)-(2-메틸부틸)글라이시네이트 [Ethyl (S)-(2-methylbutyl)glycinate] (16): 무색 오일 형태 화합물;
Figure pat00044
+30.1 (c 0.26, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 207 (3.30) nm; IR (ZnSe) νmax 2962, 1746 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH 4.18 (2H, q, J = 7.3 Hz), 3.38 (2H, s) 2.51 (1H, dd, J = 11.3, 6.0 Hz), 2.38 (1H, dd, J = 11.3, 7.1 Hz), 1.62 (1H, br s, NH), 1.52 (1H, m), 1.42(1H, m), 1.27 (3H, t, J = 7.1 Hz), 1.15 (1H, m), 0.90 (6H, m); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC 172.0, 61.1, 55.7, 51.0, 34.8, 27.5, 17.7, 14.4, 11.3; HRFABMS m/z 174.1490 [M + H]+ (calcd for C9H20NO2, 174.1494).
C) 화합물 17-20의 합성: 아미노아세테이트의 N-프로피오닐화
클로로포름 (3.0 mL)에 화합물 13 (67.5 mg, 0.39 mmol)과 트라이에틸 아민 (78.9 mg, 108.7 μL, 0.78 mmol)을 0 ℃에서 20분간 교반하였다. 프로피오닐 클로라이드 (38.8 mg, 36.7 μL, 0.42 mmol)를 천천히 첨가하고, 1.5시간 동안 25 ℃에서 교반하였다. 반응 혼합물을 클로로포름 (10.0 mL)으로 희석하고, 5 % 아세트산 용액, 물 및 소금물 용액으로 순차적으로 세척하였다. 유기층을 무수 MgSO4으로 건조시킨 후 여과하고 증발시켰다. 정제되지 않은 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc = 8:2)으로 정제하여 화합물 17의 N-프로피오닐 아세테이트를 노란색 오일의 형태로 수득하였다. 이 방법에 따라, 화합물 14 (66.1 mg, 0.38 mmol), 화합물 15 (81.3 mg, 0.39 mmol) 및 화합물 16 (67.9 mg, 0.39 mmol)를 각각 화합물 18 (82.8 mg, 0.36 mmol, 95%), 화합물 19 (97.6 mg, 0.37 mmol, 95%) 및 화합물 20 (85.5 mg, 0.37 mmol, 94%)으로 N-프로피오닐화하였다. 모든 생성물은 1H NMR 분석에 의해 질소 주위에 2개의 회전 이성질체 혼합물인 것으로 밝혀졌다 (비율 2.7-2.9:1).
에틸 (R)-N-(2-메틸부틸)-N-프로피오닐글라이시네이트 [Ethyl (R)-N-(2-methylbutyl)-N-propionylglycinate] (17): 두 개의 회전 이성질체 형태 (2.9:1)의 노란색 오일 형태 화합물;
Figure pat00045
-9.6 (c 0.22, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 217 (3.26) nm; IR (ZnSe) νmax 2967, 1747, 1664 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH major: 4.08 (2H, q, J = 7.1 Hz), 3.92 (2H, s), 3.15 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 3.03 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 2.29 (2H, q, J = 7.4 Hz), 1.53 (1H, m), 1.36 (2H, m), 1.16 (3H, t, J = 7.0 Hz), 1.04 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.82 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.81 (3H, d, J = 6.7 Hz); minor: 4.11 (2H, q, J = 7.1 Hz), 3.91 (2H, s), 3.18 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 3.12 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 2.15 (2H, q, J = 7.4 Hz), 1.53 (1H, m), 1.27 (2H, m), 1.18 (3H, t, J = 7.0 Hz), 1.02 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.78 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.75 (3H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC major: 174.5, 169.4, 60.9, 54.9, 48.1, 34.3, 26.9, 26.0, 16.8, 14.0, 11.3, 9.2 minor: 174.2, 169.4, 61.4, 53.1, 50.1, 33.4, 26.9, 26.3, 16.8, 14.1, 11.2, 9.2; HRFABMS m/z 230.1751 [M + H]+ (calcd for C12H24NO3, 230.1756).
에틸 N-이소펜틸-N-프로피오닐글라이시네이트 [Ethyl N-isopentyl-N-propionylglycinate] (18): 두 개의 회전 이성질체 형태 (2.9:1)의 노란색 오일 형태 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 215 (3.62) nm; IR (ZnSe) νmax 2965, 1740, 1665 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH major: 4.08 (2H, q, J = 7.2 Hz), 3.94 (2H, s), 3.24 (2H, m), 2.31 (2H, J = 7.3 Hz), 1.48 (1H, m), 1.37 (2H, m), 1.17 (3H, t, J = 7.2 Hz), 1.07 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.84 (6H, d, J = 6.7 Hz); minor: 4.13 (2H, q, J = 7.2 Hz), 3.91 (2H, s), 3.32 (2H, m), 2.14 (2H, J = 7.3 Hz), 1.48 (1H, m), 1.29 (2H, m), 1.20 (3H, t, J = 7.2 Hz), 1.03 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.82 (6H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC major: 173.9, 169.6, 60.9, 47.7, 47.4, 37.5, 25.9, 25.8, 22.4, 14.1, 9.3 minor: 173.7, 169.5, 61.4, 49.6, 45.9, 36.2, 26.3, 26.0, 22.5, 14.1, 9.1; HRFABMS m/z 230.1750 [M + H]+ (calcd for C12H24NO3, 230.1756).
에틸 N-페네틸-N-프로피오닐글라이시네이트 [Ethyl N-phenethyl-N-propionylglycinate] (19): 두 개의 회전 이성질체 형태 (2.7:1)의 노란색 오일 형태 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 213 (3.35), 259 (2.59) nm; IR (ZnSe) νmax 2980, 1747, 1654 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH major: 7.21-7.06 (5H, m), 4.06 (2H, q, J = 7.2 Hz), 3.92 (2H, s), 3.47 (2H, m), 2.74 (2H, m), 2.12 (2H, m), 1.15 (3H, t, J = 7.2 Hz), 0.97 (3H, t, J = 7.3 Hz); minor: 7.21-7.06 (5H, m), 4.08 (2H, q, J = 7.2 Hz), 3.78 (2H, s), 3.49 (2H, m), 2.75 (2H, m), 2.14 (2H, m), 1.16 (3H, t, J = 7.2 Hz), 1.04 (3H, t, J = 7.3 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC major: 173.9, 169.3, 138.0, 128.5, 128.5, 126.5, 60.8, 50.4, 47.7, 35.0, 25.5, 13.9, 9.0 minor: 173.6, 169.2, 139.0, 128.5, 128.3, 126.1, 61.3, 50.2, 49.6, 33.8, 26.1, 13.9, 9.0; HRFABMS m/z 264.1598 [M + H]+ (calcd for C15H22NO3, 264.1600).
에틸 (S)-N-(2-메틸부틸)-N-프로피오닐글라이시네이트 [Ethyl (S)-N-(2-methylbutyl)-N-propionylglycinate] (20): 두 개의 회전 이성질체 형태 (2.9:1)의 노란색 오일 형태 화합물;
Figure pat00046
+13.7 (c 0.23, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 218 (3.33) nm; IR (ZnSe) νmax 2965, 1749, 1664 cm-1; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δH major: 4.13 (2H, q, J = 7.1 Hz), 3.98 (2H, s), 3.21 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 3.08 (1H, dd, J = 14.7, 6.8 Hz), 2.35 (2H, q, J = 7.4 Hz), 1.58 (1H, m), 1.40 (2H, m), 1.11 (3H, t, J = 7.0 Hz), 1.04 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.88 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.87 (3H, d, J = 6.7 Hz); minor: 4.18 (2H, q, J = 7.1 Hz), 3.97 (2H, s), 3.25 (1H, dd, J = 14.7, 6.7 Hz), 3.19 (1H, dd, J = 14.7, 6.7 Hz), 2.21 (2H, q, J = 7.4 Hz), 1.58 (1H, m), 1.33 (2H, m), 1.09 (3H, t, J = 7.0 Hz), 1.02 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.84 (3H, t, J = 7.4 Hz), 0.81 (3H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δC major: 174.7, 169.6, 61.1, 55.1, 48.3, 34.5, 27.1, 26.2, 17.0, 14.2, 11.5, 9.4 minor: 174.4, 169.6, 61.6, 53.3, 50.3, 33.5, 27.1, 26.5, 26.2, 14.2, 11.4, 9.4; HRFABMS m/z 230.1754 [M + H]+ (calcd for C12H24NO3, 230.1756).
d) 화합물 21-24의 합성: 락탐 형성
환류되고 있는 THF (3 mL)와 NaH (미네랄 오일에 60% 분산됨, 13.3 mg, 0.33 mmol) 용액에, THF에 용해된 화합물 17 (71.0 mg, 0.31 mmol)을 첨가하였다. 65 ℃ 에서 12 시간 동안 환류시킨 후 용매를 증발시켰다. 반응물을 최소의 H2O에 녹인 후 2 M H2SO4로 천천히 산성화시켜 재결정하여 옅은 노란색의 비정질 고체 화합물 β-하이드록시-γ락탐 21 (49.1 mg, 0.27 mmol, 86 %)을 수득하였다. 이 방법에 따라, 화합물 18 (73.3 mg, 0.32 mmol), 화합물 19 (84.2 mg, 0.32 mmol) 화합물 20 (71.1 mg, 0.31 mmol)을 고리화하여 상응하는 락탐 화합물 22 (49.0 mg, 0.27 mmol, 83%), 화합물 23 (58.5 mg, 0.27 mmol, 85%) 및 화합물 24 (48.8 mg, 0.27 mmol, 86%)를 각각 수득하였다.
(R)-4-하이드록시-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(R)-4-Hydroxy-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (21): 옅은 노란색의 비정질 고체 화합물;
Figure pat00047
-20.7 (c 0.26, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 206 (3.19); IR (ZnSe) νmax 3365, 2934, 1647 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 3.81 (2H, br s), 3.20 (2H, m), 1.70 (1H, m), 1.64 (3H, br s), 1.38 (1H, m), 1.12 (1H, m), 0.92 (3H, t, J = 7.5 Hz), 0.85 (3H, d, J = 6.7 Hz),; 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 177.6, 167.6, 102.9, 52.3, 49.6, 36.3, 28.8, 18.0, 12.3, 6.9; HRFABMS m/z 184.1336 [M + H]+ (calcd for C10H18NO2, 184.1338).
4-하이드록시-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [4-Hydroxy-1-isopentyl-3-methyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (22): 옅은 노란색의 비정질 고체 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 206 (3.11) nm; IR (ZnSe) νmax 3367, 2934, 1644 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 3.78 (2H, br s), 3.39 (2H, m), 1.63 (3H, br s), 1.55 (1H, m), 1.42 (2H, m), 0.93 (6H, d, J = 6.5 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 177.3, 167.6. 103.1, 51.5, 41.8, 39.2, 27.7, 23.6, 6.9; HRFABMS m/z 184.1338 [M + H]+ (calcd for C10H18NO2, 184.1338).
4-하이드록시-3-메틸-1-페네틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 (23): 갈색의 비정질 고체 화합물; UV (MeOH) λmax (log ε) 205 (3.29), 261 (2.80) nm; IR (ZnSe) νmax 3354, 2949, 1647 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 7.28-7.18 (5H, m), 3.60 (4H, m), 2.84 (2H, t, J = 7.2 Hz), 1.61 (3H, br s); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 177.4, 168.0, 141.3, 130.6, 130.4, 128.2, 103.0, 52.3, 45.4, 36.8, 6.8; HRFABMS m/z 218.1176 [M + H]+ (calcd for C13H16NO2, 218.1181).
(S)-4-하이드록시-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(S)-4-Hydroxy-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (24): 옅은 노란색의 비정질 고체 화합물;
Figure pat00048
+21.8 (c 0.25, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 206 (3.27) nm; IR (ZnSe) νmax 3346, 2935, 1647 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 3.79 (2H, br s), 3.21 (2H, m), 1.69 (1H, m), 1.63 (3H, br s), 1.38 (1H, m), 1.13 (1H, m), 0.91 (3H, t, J = 7.5 Hz), 0.85 (3H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 177.6, 167.6, 102.9, 52.3, 49.6, 36.3, 28.8, 18.0, 12.3, 6.9; HRFABMS m/z 184.1340 [M + H]+ (calcd for C10H18NO2, 184.1338).
e) 화합물 1-8의 합성: 인돌 커플링
화합물 21 (43.9 mg, 0.24 mmol), 인돌 (84.2 mg, 0.72 mmol), 4 Å 몰레큘러 시브 (120.0 mg)를 클로로벤젠에 교반시켰다. 그 후 BF3Et2O (5.0 mg, 43.3 μL, 0.35 mmol)을 첨가하고, 100 ℃에서 1.5 시간동안 교반시킨 후 25 ℃까지 냉각시켰다. 반응물을 메탄올로 희석시키고 몰레큘러 시브를 필터로 제거하였다. 휘발성 물질을 증발시킨 후, 역상 반-분취 HPLC 칼럼 (C18 reversed-phase semi-preparative HPLC column, 입자 직경 5 μm, 250 × 10 mm (길이 × 내경), 용출 속도 2.0 mL/분, RI 검출기)을 사용한 HPLC로 정제하였다. 분리 조건에 사용된 이동상은 물/메탄올 (30:70) 조건이었으며, 화합물 1 (21.0 mg, 0.074 mmol, 수율 30.8 %) 및 화합물 5 (20.4 mg, 0.073 mmol, 수율 30.4 %)를 1:1 비율로 수득하였다. 화합물 22 (43.3 mg, 0.24 mmol) 및 화합물 23 (54.3 mg, 0.25 mmol)에 대해 유사한 방법으로, 화합물 2 (19.5 mg, 0.069 mmol, 수율 28.8 %), 화합물 6 (20.2 mg, 0.072 mmol, 수율 30.0 %), 화합물 3 (22.5 mg, 0.071 mmol, 수율 28.4 %) 및 화합물 7 (21.6 mg, 0.068 mmol, 수율 27.2 %)로 각각 변환되었다. 또한, 유사하게 (2'S)-이성질체 락탐 (isomeric lactam) 화합물 24 (43.8 mg, 0.24 mmol)를 화합물 4 (20.8 mg, 0.074 mmol, 수율 30.8 %) 및 화합물 8 (20.9 mg, 0.074 mmol, 수율 30.8 %)로 인돌화하였다. 화합물 1 내지 8에 대한 전체 합성 수율은 각각 22.7, 20.9, 21.3, 22.4, 22.4, 21.8, 20.4, 및 22.4 %였다. C-N 커플링된 생성물 5-8은 모두 노란색의 고무질 (gum)으로 수득되었고, C-C 커플링된 생성물 1-4는 옅은 노란색의 비정질 고체 화합물이었다.
(R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(R)-4-(1H-Indol-3-yl)-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one (1)]: 옅은 노란색의 비정질 고체 형태의 화합물;
Figure pat00049
+11.9 (c 0.25, MeOH); The UV, IR, 1H and 13C NMR 자료는 천연물과 동일함; HRFABMS m/z 283.1805 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [4-(1H-Indol-3-yl)-1-isopentyl-3-methyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (2): 옅은 노란색의 비정질 고체 형태의 화합물; UV, IR, 1H and 13C NMR 자료는 천연물과 동일함; HRFABMS m/z 283.1807 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [4-(1H-Indol-3-yl)-3-methyl-1-phenethyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (3): 옅은 노란색의 비정질 고체 형태의 화합물; UV, IR, 1H and 13C NMR 자료는 천연물과 동일함; HRFABMS m/z 317.1657 [M+H]+ (calcd for C21H21N2O, 317.1654).
(S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(S)-4-(1H-Indol-3-yl)-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (4): 옅은 노란색의 비정질 고체 형태의 화합물;
Figure pat00050
-15.6 (c 0.27, MeOH); The UV, IR, 1H and 13C NMR 자료는 1번 물질과 동일함; HRFABMS m/z 283.1811 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
(R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(R)-4-(1H-Indol-1-yl)-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (5): 노란색의 오일 형태 화합물;
Figure pat00051
+10.0 (c 0.23, MeOH); UV (MeOH) lmax (log e) 217 (3.46), 267 (3.10), 292 (3.01) nm; IR (ZnSe) nmax 2971, 1679 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 7.61 (H8: 1H, d, J = 7.8 Hz), 7.42 (H2: 1H, d, J = 3.4 Hz), 7.34 (H5: 1H, d, J = 8.4 Hz), 7.25 (H6: 1H, t, J = 7.8 Hz), 7.15 (H7: 1H, t, J = 7.6 Hz), 6.72 (H1: 1H, d, J = 3.3 Hz), 4.43 (H14: 2H, br q, J = 1.7 Hz), 3.43 (H1’: 1H, dd, J = 13.6, 7.0 Hz), 3.38 (H1’: 1H, dd, J = 13.7, 8.0 Hz), 1.89 (H12: 3H, br t, J = 1.6 Hz), 1.84 (H2’: 1H, m), 1.46 (H3’: 1H, m), 1.20 (H3’: 1H, m), 0.96 (H4’: 3H, t, J = 7.4 Hz), 0.93 (H5’: 3H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 174.9 (C10: C), 148.0 (C13: C), 137.7 (C4: C), 131.6 (C9: C), 128.8 (C2: CH), 124.8 (C6: CH), 123.1 (C11: C), 123.0 (C7: CH), 123.0 (C8: CH), 113.3 (C5: CH), 107.4 (C1: CH), 54.0 (C14: CH2), 50.3 (C1’: CH2), 36.2 (C2’: CH), 28.9 (C3’: CH2), 18.1 (C5’: CH3), 12.3 (C4’: CH3), 11.2 (C12: CH3); HRFABMS m/z 283.1810 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [4-(1H-Indol-1-yl)-1-isopentyl-3-methyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (6): 노란색의 오일 형태 화합물; UV (MeOH) lmax (log e) 217 (3.48), 267 (3.12), 292 (2.88) nm; IR (ZnSe) nmax 2955, 1669 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 7.61 (H8: 1H, d, J = 7.9 Hz), 7.40 (H2: 1H, d, J = 3.3 Hz), 7.33 (H5: 1H, d, J = 8.4 Hz), 7.24 (H6: 1H, t, J = 7.6 Hz), 7.14 (H7: 1H, t, J = 7.5 Hz), 6.71 (H1: 1H, d, J = 3.4 Hz), 4.41 (H14: 2H, br q, J = 1.7 Hz), 3.57 (H1’: 2H, t, J = 7.5 Hz), 1.87 (H12: 3H, br t, J = 1.7 Hz), 1.62 (H3’: 1H, m), 1.55 (H2’: 2H, m), 0.97 (H4’, H5’: 6H, d, J = 6.6 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 174.4 (C10: C), 148.0 (C13: C), 137.7 (C4: C), 131.6 (C9: C), 128.8 (C2: CH), 124.8 (C6: CH), 123.2 (C11: C), 123.0 (C7: CH), 123.0 (C8: CH), 113.3 (C5: CH), 107.4 (C1: CH), 53.2 (C14: CH2), 42.5 (C1’: CH2), 39.1 (C2’: CH2), 27.8 (C3’: CH), 23.6 (C4’ ,C5’: CH3), 11.2 (C12: CH3); HRFABMS m/z 283.1815 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [4-(1H-Indol-1-yl)-3-methyl-1-phenethyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (7): 노란색의 오일 형태 화합물; UV (MeOH) lmax (log e) 217 (3.62), 273 (3.10) nm; IR (ZnSe) nmax 2973, 1670 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 7.59 (H8: 1H, d, J = 7.9 Hz), 7.29 (H2: 1H, m), 7.28 (H5’, H7’: 2H, m), 7.25 (H4’, H8’: 2H, m) 7.19 (H5: 1H, m), 7.21 (H6’: 1H, m), 7.21 (H6: 1H, m), 7.13 (H7: 1H, m), 6.68 (H1: 1H, d, J = 3.3 Hz), 4.18 (H14: 2H, br q, J = 1.7 Hz), 3.76 (H1’: 2H, t, J = 7.3 Hz), 2.95 (H2’: 2H, t, J = 7.3 Hz), 1.85 (H12: 3H, br t, J = 1.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 174.4 (C10: C), 148.0 (C13: C), 141.1 (C3’: C), 137.6 (C4: C), 131.5 (C9: C), 130.7 (C4’ ,C8’: CH), 130.5 (C5’,C7’: CH), 128.7 (C2: CH), 128.4 (C6’: CH), 124.7 (C6: CH), 123.2 (C11: C), 123.0 (C7: CH), 123.0 (C8: CH), 113.2 (C5: CH), 107.4 (C1: CH), 53.9 (C14: CH2), 45.9 (C1’: CH2), 36.5 (C2’: CH2), 11.0 (C12: CH3); HRFABMS m/z 317.1657 [M+H]+ (calcd for C21H21N2O, 317.1654).
(S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-다이하이드로-2H-피롤-2-온 [(S)-4-(1H-Indol-1-yl)-3-methyl-1-(2-methylbutyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one] (8): 노란색의 오일 형태 화합물;
Figure pat00052
-10.4 (c 0.25, MeOH); UV (MeOH) lmax (log e) 217 (3.50), 267 (3.11), 292 (2.98) nm; IR (ZnSe) nmax 2972, 1679 cm-1; 1H NMR (600 MHz, MeOH-d 4) δH 7.61 (H8: 1H, d, J = 7.9 Hz), 7.42 (H2: 1H, d, J = 3.4 Hz), 7.34 (H5: 1H, d, J = 8.4 Hz), 7.25 (H6: 1H, t, J = 7.8 Hz), 7.15 (H7: 1H, t, J = 7.6 Hz), 6.72 (H1: 1H, d, J = 3.3 Hz), 4.44 (H14: 2H, br q, J = 1.7 Hz), 3.43 (H1’: 1H, dd, J = 13.6, 7.0 Hz), 3.38 (H1’: 1H, dd, J = 13.7, 7.9 Hz), 1.89 (H12: 3H, br t, J = 1.6 Hz), 1.84 (H2’: 1H, m), 1.46 (H3’: 1H, m), 1.21 (H3’: 1H, m), 0.96 (H4’: 3H, t, J = 7.4 Hz), 0.93 (H5’: 3H, d, J = 6.7 Hz); 13C NMR (150 MHz, MeOH-d 4) δC 174.9 (C10: C), 148.0 (C13: C), 137.7 (C4: C), 131.6 (C9: C), 128.8 (C2: CH), 124.8 (C6: CH), 123.1 (C11: C), 123.0 (C7: CH), 123.0 (C8: CH), 113.3 (C5: CH), 107.4 (C1: CH), 54.0 (C14: CH2), 50.3 (C1’: CH2), 36.3 (C2’: CH), 28.9 (C3’: CH2), 18.1 (C5’: CH3), 12.3 (C4’: CH3), 11.2 (C12: CH3); HRFABMS m/z 283.1807 [M+H]+ (calcd for C18H23N2O, 283.1810).
인돌 감마 락탐 (indole-γ-lactam) 화합물의 아디포넥틴 분비 촉진 효능 및 지방 분화능 확인
4-1. 화합물 1 내지 8의 아디포넥틴 분비 촉진 효능
대사 질환에 대한 치료 가능성을 평가하기 위해, 인슐린, 덱사메타손 및 이소부틸 메틸잔틴 (Isobutyl methylxanthine, IDX)으로 이루어진 지방생성 칵테일 (adipogenic cocktail)을 사용하여, 인간 골수 유래 중간엽 줄기세포 (hBM-MSCs)에서, Psammocinia sp. 해면에서 유래한 인돌 감마 락탐 모획을 가지는 신규 화합물의 합성물 쌈모씬돌 A, B, C (화합물 1 내지 3)과 신규 합성 거울상 이성질체 (화합물 4) 및 신규 N-락탐 유도체 (화합물 5 내지 8)의 아디포넥틴 분비 자극 활성을 조사하였다.
구체적으로, 지방분화 유도 동안 상기 8종의 인돌 감마 락탐 화합물 (10 μM)들을 각각 지방분화 유도 IDX 배지와 함께 중간엽 줄기세포에 처리하고, 4일 후 세포배양 상층액을 회수하여 아디포넥틴수준을 ELISA 분석으로 확인하였다. 이때, 아스피린 [Aspirin (Asp) 300 μM], 피오글리타존 [Pioglitazone (Pio) 1 μM] 및 베자파이브레이트 [Bezafibrate (Beza) 10 μM]는 양성 대조군으로 사용하였다. 그 결과, 도 1의 B에서 확인되는 바와 같이 화합물 1-8은 모두 중간엽 줄기세포 지방 분화 모델에서 유의미하게 아디포넥틴 분비를 촉진시켰다.
4-2. 농도 반응 분석
상기 실시예 4-1에서 아디포넥틴 분비 촉진 효능이 우수한 것으로 확인된 4종의 화합물 (화합물 1, 2, 4 및 6)에 대하여 농도 의존적 아디포넥틴 분비 촉진 효능을 검증하였다. 피오글리타존 (Pio)의 활성을 기준으로 최대 활성 (max effect)과 최저 활성을 정하여 EC50 (반수 최대 유효 농도, half-maximal effective concentration)를 계산하였다. 그 결과, 도 1의 C에서 확인되는 바와 같이 화합물 1과 2의 아디포넥틴 분비 촉진효과에 대한 50% 효과농도 (EC50)는 각 9.86 μM, 6.20 μM인 것으로 나타났다. 특히, 화합물 1 및 2는 현재 처방되고 있는 다중 PPAR 효능제 (pan-PPAR agonist)인 베자파이브레이트보다 우수한 효능을 나타내었다.
4-3. 지방 분화능 확인
중간엽 줄기세포 지방 분화 모델에서, 상기 실시예 4-2에서 베자파이브레이트보다 효능이 우수한 것으로 확인된 화합물 1과 2의 지방 분화능을 오일 레드 오 (Oil red O) 및 헤마톡실린 (hematoxylin) 염색법을 통해 검증하였다 (* p ≤ 0.05 및 ** p ≤ 0.01). 도 1의 D에서 확인되는 바와 같이, 화합물 1 및 2는 IDX 대조군에 비해 hBM-MSC의 분화된 지방세포에서 지질 축적을 증가시켜 피오글리타존과 같이 인슐린 민감성을 개선시킴을 알 수 있다.
인돌 감마 락탐(indole-γ-lactam) 화합물의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 결합능 확인
아디포넥틴 분비 촉진을 야기하는 인돌 감마 락탐 화합물들의 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ에 대한 결합 활성을 TR-FRET 경쟁적 결합 실험으로 확인하였다.
구체적으로, LanthascreenTM competitive binding assay kits (Invitrogen)를 이용하여 PPARα, PPARγ 및 PPARδ에 대한 리간드 (인돌 감마 락탐 화합물)의 결합 능력을 평가하였고, 그 결과를 도 2에 나타냈다.
도 2의 A는 PPAR α에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1-8 (10 μM), PPAR α 효능제인 WY14643 (30 μM), GW7647 (1 μM) 및 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과이며, 도 2의 B는 아디포넥틴 분비 활성이 가장 우수하였던 인돌 감마 락탐 화합물 4종 (1, 2, 4 및 6)을 대상으로 농도 의존적인 PPAR α 결합능을 검증한 결과를 나타낸다. 이때, 계산된 Ki 값은 Cheng 및 Prusoff 방정식으로 계산하였다. 도 2의 C는 PPAR γ에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1-8 (10 μM), PPAR γ 효능제인 피오글리타존 (pio, 10 μM), GW1929 (1 μM) 및 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과이며, 도 2의 D는 아디포넥틴 분비 촉진 효능이 가장 우수한 인돌 감마 락탐 화합물 4종(1, 2, 4, 6)에 대해 농도 의존적 PPAR γ 결합능을 검증한 결과를 나타낸다. 마찬가지로, Ki 값은 Cheng 및 Prusoff 방정식으로 계산하였다. 도 2의 E는 PPAR δ에 대하여 인돌 감마 락탐 화합물 1-8 (10 μM), PPAR δ 효능제인 GW501516 (1 μM), 다중 PPAR 조절제인 베자파이브레이트 (Beza, 300 μM)의 결합능을 스크리닝한 결과이며, 도 2의 F는 아디포넥틴 분비 촉진 효능이 가장 우수한 인돌 감마 락탐 화합물 4종(1, 2, 4, 6)에 대해 농도 의존적 PPAR δ 결합능을 검증한 결과를 나타낸다. 마찬가지로, Ki 값은 Cheng 및 Prusoff 방정식으로 계산하였다 (* p ≤ 0.05 및 ** p ≤ 0.01).
그 결과, 도 2의 A 내지 F에서 확인되는 바와 같이 8종의 인돌 감마 락탐 화합물은 모두 PPAR α에 결합하였으나, PPAR γ 및 PPAR δ에 대해서는 서로 다른 수준으로 결합 능력을 나타내었다. 특히, 화합물 1, 2 및 4는 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 모두 결합하는 다중 PPAR (pan-PPAR) 조절제의 특성을 나타내었으며, 화합물 3, 5, 6, 7 및 8은 PPAR α 선택적 조절제인 것으로 확인되었다.
인돌 감마 락탐(indole-γ-lactam) 화합물의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 공동 활성화 평가
인돌 감마 락탐 화합물 2 및 6의 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ에 대한 공동활성에 미치는 영향을 평가하기 위해 TR-FRET 기반 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ 공동활성 분석을 수행하였다.
도 3의 A는 PPAR α에 대한 공동활성화 효과에 대한 결과로, 공활성자 (coactivator)로는 PRIP/RAP250을 사용하였고, 양성대조군으로 PPAR α 효능제인 GW7647과 WY14643을 사용하였으며, EC50 값을 계산하였다. 도 3의 B는 PPAR γ에 대한 공동활성화 효과에 대한 결과로, 공활성자로는 PRIP/RAP250을 사용하였고, 양성대조군으로 PPAR γ 효능제인 GW1929와 피오글리타존을 사용하였으며, EC50 값을 계산하였다. 도 3의 C는 PPAR δ에 대한 공동활성화 효과에 대한 결과로, 공활성자로는 C33 펩타이트를 사용하였고, 양성대조군으로 GW501516을 사용하였으며, EC50를 계산하였다. 도 3의 A 내지 C에 나타난 바와 같이, 인돌 감마 락탐 화합물 2는 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 효능제로 기능함을 확인하였고, 화합물 6은 PPAR α 효능제로 작용함을 확인하였다. 또한, 화합물 2의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ 공동 활성에 대한 50% 효과 농도는 각각 3.99, 4.38, 5.02 μM인 것으로 확인되었으며, 화합물 6의 PPAR α 공동 활성에 대한 50% 효과 농도는 9.76 μM인 것으로 확인되었다.
PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 결합하는 인돌 감마 락탐 화합물의 분자 상호작용 모델링
PPAR α, PPAR γ, PPAR δ의 리간드 결합 도메인에서 인돌 감마 락탐 화합물 2의 리간드 수용체 상호작용 모델을 분석하여, 그 결과를 도 4에 나타내었다. CDOCKER 상호작용 에너지 (interaction energy)는 Dassault Systems 사의 Discovery Studio 소프트웨어를 이용하여 계산하였다.
도 4의 A와 B는 PPAR α 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 4BCR)에 대해 WY14643과 화합물 2의 가장 낮은 도킹 에너지 모델을 비교한 것으로, 화합물 2는 PPARα 완전 효능제로 알려진 WY14643과 비교하였을 때, WY14643이 Cys276, Tyr314 및 His440과 수소결합을 형성한 것과는 달리, 화합물 2는 Ser280 및 Leu331과 수소결합을 형성하였고, PPAR α 사슬 12번과의 상호작용의 차이가 있다는 것에 기반하여 화합물 2는 PPAR α의 부분 효능제로 작용할 수 있음을 확인하였다.
도 4의 C와 D는 PPAR γ의 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 4XLD)에 대해 피오글리타존과 화합물 2의 가장 낮은 도킹에너지 모델을 비교한 것으로, 화합물 2는 PPAR γ 완전 효능제로 알려진 피오글리타존과 결합 양상이 유사한 것을 확인할 수 있었으며, 특히, Tyr473과 수소결합을 형성하여 PPAR γ의 공활성화를 안정화시킬 수 있다는 점에서 화합물 2가 PPAR γ의 완전 효능제로 작용할 수 있는 가능성을 확인하였다.
도 4의 E와 F는 PPAR δ 리간드 결합 도메인 (PDB ID: 5U46)에 대해 GW501516과 화합물 2의 가장 낮은 도킹 에너지 모델을 비교한 것으로, 화합물 2는 PPAR δ 완전효능제로 알려진 GW501516과 비교하였을 때, 결합 모드의 차이 및 Tyr437과의 수소결합 유무를 통해 화합물 2가 PPAR δ의 부분 효능제로 작용할 수 있음을 확인하였다.
인돌 감마 락탐(indole-γ-lactam) 화합물의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 결합능 완전효능/부분효능 효과 검증
본 실시예에서는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 화합물의 PPAR α, PPAR γ 및 PPAR δ에 대한 결합능 완전효능/부분효능 효과를 TR-FRET 공활성자 활성 평가 기법으로 분석하였다.
도 5의 A는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무 (각각 0 μM, 1 μM 및 3 μM)에 따른 WY14643의 PPAR α 공동활성자의 활성 효과의 차이를 TR-FRET 공활성자 활성 평가 기법으로 분석하였다. 공동활성자로는 PRIP/RAP250를 사용하였다. 도 5의 B는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무(0 μM, 1 μM, 3 μM)에 따른 피오글리타존의 PPAR γ 공활성자의 활성 효과에 대한 TR-FRET 공동활성화 실험 결과를 나타낸 것이며 공동활성자로는 PRIP/RAP250을 사용하였다. 도 5의 C는 인돌 감마 락탐 화합물 2의 존재 유무(0 μM, 1 μM, 3 μM)에 따른 GW501516의 PPAR δ의 공동활성자 활성효과 차이를 TR-FRET 공활성화 실험으로 비교한 것이며, 공동활성자로는 C33 펩타이드를 사용하였다. 도 5의 A에 나타난 바와 같이, 화합물 2를 PPAR α 완전 효능제 WY14643과 함께 처리하였을 때 WY14643에 의한 공활성화 효과를 억제하는 것을 확인하여 화합물 2가 PPARα 부분효능제로 작용함을 실험적으로 검증하였다. 또한, 도 5의 A에 나타난 바와 같이, 화합물 2는 PPARγ의 완전 효능제인 피오글리타존에 의한 공활성화 효과를 증가시켰으며, 도 5의 C에 나타난 바와 같이, PPARδ의 완전 효능제인 GW501516에 대한 공활성화 효과를 억제함에 따라 화합물 2가 PPAR γ의 완전 효능제, PPAR δ의 부분 효능제로 작용함을 실험적으로 검증하였다.
이상의 결과를 바탕으로, 화합물 1 내지 8의 PPAR α, PPAR γ, PPAR δ에 대한 결합능 및 아디포넥틴 분비 촉진능의 확인 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure pat00053

Claims (32)

  1. 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염:
    [화학식 1a]
    Figure pat00054

    [화학식 1b]
    Figure pat00055

    화학식 1a 및 1b에서,
    R은 각각 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기이고,
    이때, 화학식 1a에서 R이 2-메틸부틸인 경우, 카이랄 탄소 원자의 배치는 (R)이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택되는, 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함하는, 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물 및 이의 입체 이성질체는:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (4) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (5) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (6) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
    (7) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온인 것인, 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.
  5. 하기 반응식 1을 포함하는, 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법:
    [반응식 1]
    Figure pat00056

    반응식 1에서,
    a)는 R-NH2와 에틸 브로모아세테이트를 반응시켜 RHNCH2(C=O)OCH2CH3를 합성하는 단계이고;
    b)는 RHNCH2(C=O)OCH2CH3와 프로피오닐 클로라이드를 반응시켜 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3를 합성하는 단계이며;
    c)는 CH3CH2C(=O)N(R)CH2C(=O)OCH2CH3와 NaH를 반응시켜
    Figure pat00057
    을 합성하는 단계이고;
    d)는
    Figure pat00058
    을 루이스산 및 인돌과 반응시켜
    Figure pat00059
    와
    Figure pat00060
    을 합성하는 단계이며;
    상기 R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기이다.
  6. 제5항에 있어서, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택되는, 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함하는, 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체는:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
    (8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온인 것인, 화합물 또는 이의 입체 이성질체의 제조방법.
  9. 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물:
    [화학식 1a]
    Figure pat00061

    [화학식 1b]
    Figure pat00062

    화학식 1a 및 1b에서,
    R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기이다.
  10. 제9항에 있어서, 상기 R은 각각 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택되는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  11. 제9항에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  12. 제9항에 있어서, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체는:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
    (8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  13. 제9항에 있어서, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시키는 것인, 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염.
  14. 제9항에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사성 질환이거나, 또는 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사 관련 염증성 질환인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  15. 제12항에 있어서, 상기 (1), (2) 및 (4)의 화합물은 다중 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 (peroxisome proliferator activated receptor, PPAR) 조절제인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  16. 제12항에 있어서, 상기 (2)의 화합물은 PPAR α 부분 효능제, PPAR γ 완전 효능제 및 PPAR δ 부분 효능제의 다중약리단 효능을 나타내는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  17. 제12항에 있어서, 상기 (3), (5), (6), (7) 및 (8)의 화합물은 PPAR α 선택적 조절제인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  18. 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 이의 입체 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물:
    [화학식 1a]
    Figure pat00063

    [화학식 1b]
    Figure pat00064

    화학식 1a 및 1b에서,
    R은 직쇄 또는 분지쇄 C4-6알킬기, C5-6 방향족 탄화수소기 또는 C5-6 방향족 탄화수소기로 치환되는 직쇄 또는 분지쇄 C1-3 알킬기이다.
  19. 제18항에 있어서, 상기 R은 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 페닐, 벤질, 페네틸 및 페닐프로필로 이루어진 군으로부터 선택되는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  20. 제18항에 있어서, 상기 입체 이성질체는 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  21. 제18항에 있어서, 상기 쌈모씬돌 계열 화합물 또는 이의 입체 이성질체는:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (4) (S)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (5) (R)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (6) 4-(1H-인돌-1-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (7) 4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 또는
    (8) (S)-4-(1H-인돌-1-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  22. 제18항에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사성 질환이거나, 또는 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사 관련 염증성 질환인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  23. 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알코올, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출한 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  25. 제23항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 분획물은 상기 추출물을 물 및 부탄올로 분획한 다음, 부탄올 분획물을 물-메탄올 및 헥산으로 재분획하여 수득되는 물-메탄올 분획물인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  26. 제23항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 하기 (1) 내지 (3)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 및
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
  27. 제23항에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사성 질환이거나, 또는 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사 관련 염증성 질환인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물.
  28. 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  29. 제28항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알코올, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출한 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  30. 제28항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 분획물은 상기 추출물을 물 및 부탄올로 분획한 다음, 부탄올 분획물을 물-메탄올 및 헥산으로 재분획하여 수득되는 물-메탄올 분획물인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
  31. 제28항에 있어서, 상기 지렁이모래해면 (Psammocinia vermis) 추출물 또는 이의 분획물은 하기 (1) 내지 (3)의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물:
    (1) (R)-4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-(2-메틸부틸)-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온;
    (2) 4-(1H-인돌-3-일)-1-이소펜틸-3-메틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온; 및
    (3) 4-(1H-인돌-3-일)-3-메틸-1-페네틸-1,5-디하이드로-2H-피롤-2-온.
  32. 제28항에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사성 질환이거나, 또는 만성 염증, 비만성 염증, 당뇨성 염증 및 혈관성 염증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 대사 관련 염증성 질환인 것인, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품 조성물.
KR1020220061493A 2021-05-28 2022-05-19 신규 인돌 감마 락탐 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 KR20220162059A (ko)

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