KR20230032990A - 샤르코-마리-투스병(cmt)의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

샤르코-마리-투스병(cmt)의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 상기 화합물을 이용한 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법, 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 상기 화합물의 용도 및 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 화합물의 용도에 관한 것이다.

Description

샤르코-마리-투스병(CMT)의 예방 또는 치료용 조성물 {Compositions for preventing or treating Charcot-Marie-Tooth disease(CMT)}
본 발명은 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 상기 화합물을 이용한 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법, 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 상기 화합물의 용도 및 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 화합물의 용도에 관한 것이다.
샤르코-마리-투스병(CMT, HMSN, 유전성운동감각신경병)은 가장 일반적인 유전성 말초신경병증으로, 신경을 구성하는 단백질의 돌연변이가 원인이며, 현재까지 90여개 유전자에서 1000개 이상의 돌연변이가 규명되었다(Timmerman et al., (2014) Genes 5:13-32). 샤르코-마리-투스병에 걸리면 말초신경의 점진적 퇴행에 의해 신경분포에 영향을 받는 근육이 위축되어, 환자는 발과 손의 근육들이 점점 위축되어 힘이 약해지며 손발이 변형되는 증상이 나타난다. CMT는 유전적, 임상적으로 매우 다양하고 복잡하며 그 증상은 돌연변이의 종류에 따라 정상에 가까운 상태부터 휠체어에 의존해야 하는 상태까지 매우 다양하다고 알려져 있으며, 주로 10대에 발병하며 인구 2500명 중 1명 꼴로 발생한다(Krajewski et al., (2000) Brain 123:1516).
CMT는 유전성 말초 신경 질환으로 희귀 질환에 속한다. 하지만 인구 2,500명당 1명의 유병율로 국내 약 20,000명의 환자가 있고, 전 세계에 2,800,000명의 환자가 있다. 현재까지 CMT는 재활치료, 보조기구, 통증 조절, 수술요법 등에 국한된 치료가 가능할 뿐, 현재까지 개발에 성공한 치료제는 없으므로 CMT 치료제 개발의 필요성은 매우 크다.
예를 들어 유전운동감각신경병에서 가장 흔한 유형인 CMT에 대하여 신경집세포와 후근신경절세포를 함께 배양한 실험을 통해 말초신경계에서 수초형성에 필수적인 물질임이 입증된 아스코르빈산(Ascorbic acid)에 관한 대규모 임상 실험을 진행했으나 유효성 입증에 실패하였다(Pareyson et al., (2011) 10(4):3205).
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0017792호
Krajewski et al., (2000) Brain 123:1516 Pareyson et al., (2011) 10(4):3205
본 발명은 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.
본 발명은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각에 대한 다른 설명 및 실시형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기에 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 말초신경계(peripheral nervous system; PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease; CMT)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pat00001
상기 화학식 I에서,
L1, L2 또는 L3 는 각각 독립적으로 단결합(a bond) 또는 -(C1-C2알킬렌)- 이고;
R1 은 -CX2H 또는 -CX3 이고;
R2 는 -NRARB, -ORC,
Figure pat00002
또는
Figure pat00003
이고
{여기서,
Figure pat00004
또는
Figure pat00005
의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -CN, -아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴로 치환될 수 있음 [이때, -아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음]};
R3 는 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-O(C1-C4알킬), -(C3-C7사이클로알킬), -(C2-C6사이클로헤테로알킬), -아릴, -헤테로아릴, -아다만틸,
Figure pat00006
또는
Figure pat00007
이고
{여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고,
-아릴 또는 -헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -OCF3, -O-아릴, -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -C(=O)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), 아릴, 헤테로아릴,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
또는
Figure pat00010
로 치환될 수 있고 [이때,
Figure pat00011
의 하나 이상의 H 는 -X, -(C1-C4알킬), -NRDRE, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음],
-(C3-C7사이클로알킬), -(C2-C6사이클로헤테로알킬), 아다만틸,
Figure pat00012
또는
Figure pat00013
의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -OH 또는 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
Y1, Y2 및 Y4 는 각각 독립적으로 -CH2-, -NRF-, -O-, -C(=O)- 또는 -S(=O)2- 이고;
Y3 는 -CH- 또는 -N- 이고;
Z1 내지 Z4 는 각각 독립적으로 N 또는 CRZ 이고 {여기서, Z1 내지 Z4는 동시에 3개 이상의 N 일 수 없고, RZ 는 -H, -X 또는 -O(C1-C4알킬) 임};
Z5 및 Z6 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O- 이고;
Z7 및 Z8 은 각각 독립적으로 =CH- 또는 =N- 이고;
Z9 은 -NRG- 또는 -S- 이고;
RA 및 RB 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-NRDRE, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는
Figure pat00014
이고
{여기서, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH 또는 -(C1-C4알킬)-NRDRE의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
-아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -(C3-C7시클로알킬) 또는 -(C2-C6헤테로시클로알킬)의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H 또는 -CN로 치환될 수 있고,
Figure pat00015
의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -CN, -(C2-C6헤테로시클로알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -헤테로아릴-(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
RC 는 -(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴이고 {여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
RD 및 RE 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -아릴 또는 -(C1-C4알킬)-아릴이고 {여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고, -아릴 또는 -(C1-C4알킬)-아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
RF 는 -H, -(C1-C6알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬)이고
{여기서, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE 또는 -S(=O)2-(C1-C4알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
-아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -C2-C6헤테로시클로알킬 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
RG 는 -H 또는 -(C1-C4알킬)이고;
Q 는 -O- 또는 단결합(a bond);
Figure pat00016
는 단일결합 또는 이중결합이고 {단,
Figure pat00017
가 이중결합인 경우, Y1 은 =CH- 임};
a 내지 e 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없고, c 및 d 가 함께 0 이 될 수 없음};
X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
본 발명에 따른 약학 조성물에 있어서, 상기 화학식 I 로 표시되는 화합물은,
L1, L2 또는 L3 는 각각 독립적으로 단결합(a bond) 또는 -(C1-C2알킬렌)- 이고;
R1 은 -CX2H 또는 -CX3 이고;
R2 는 -NRARB, -ORC,
Figure pat00018
또는
Figure pat00019
이고
{여기서,
Figure pat00020
또는
Figure pat00021
의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -NRDRE, -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
R3 는 -(C1-C4알킬), -(C3-C7사이클로알킬), -아릴, -헤테로아릴, -아다만틸,
Figure pat00022
또는
Figure pat00023
이고
{여기서, -아릴 또는 -헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -O(C1-C4알킬), -OCF3, -O-아릴, -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -헤테로아릴,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
또는
Figure pat00026
로 치환될 수 있고 [이때,
Figure pat00027
의 하나 이상의 H 는 -NRDRE 또는 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음],
Figure pat00028
또는
Figure pat00029
의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
Y1, Y2 및 Y4 는 각각 독립적으로 -CH2-, -NRF-, -O-, -C(=O)- 또는 -S(=O)2- 이고;
Y3 는 -CH- 또는 -N- 이고;
Z1 내지 Z4 는 각각 독립적으로 N 또는 CRZ 이고 {여기서, Z1 내지 Z4는 동시에 3개 이상의 N 일 수 없고, RZ 는 -H, -X 또는 -O(C1-C4알킬) 임};
Z5 및 Z6 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O- 이고;
Z7 및 Z8 은 각각 독립적으로 =CH- 또는 =N- 이고;
Z9 은 -NRG- 또는 -S- 이고;
RA 및 RB 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-NRDRE, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C3-C7시클로알킬) 또는
Figure pat00030
이고
{여기서,
Figure pat00031
의 하나 이상의 H 는 -X, -(C1-C4알킬), -CF3, -(C2-C6헤테로시클로알킬), -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 헤테로아릴-(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
RC 는 -(C1-C4알킬) 또는 -아릴이고;
RD 및 RE 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-아릴이고;
RF 는 -H, -(C1-C6알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬)이고
{여기서, -(C1-C4알킬) 또는 -C(=O)-0(C1-C4알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
-아릴의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있음};
RG 는 -(C1-C4알킬)이고;
Q 는 -O- 또는 단결합(a bond);
Figure pat00032
는 단일결합 또는 이중결합이고 {단,
Figure pat00033
가 이중결합인 경우, Y1 은 -CH- 임};
a 내지 e 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없고, c 및 d 가 함께 0 이 될 수 없음};
X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
본 발명에 따른약학적 조성물에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 하기 화학식 Ia로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 Ia]
Figure pat00034
상기 화학식 Ia에서,
R2 는
Figure pat00035
이고;
R3 는 -아릴이고 {여기서, -아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X로 치환될 수 있음};
Y1 는 -O- 또는 -S(=O)2- 이고;
Z1 는 N 또는 CRZ 이고 {여기서, RZ 는 -X 임};
a 및 b 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없음};
X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
본 발명에 따른 약학적 조성물에 있어서, 상기 화학식 Ia 로 표시되는 화합물은,
R2 는
Figure pat00036
이고;
R3 는 -페닐이고 {여기서, -페닐의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있음};
Y1 는 -O- 또는 -S(=O)2- 이고;
Z1 는 N 또는 CF 이다.
본 발명에 따른 약학적 조성물에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 하기 표에 기재된 화합물일 수 있다:
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
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Figure pat00057
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Figure pat00059
Figure pat00060
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Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
본 발명에 따르면, 위 표의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 말초신경계(peripheral nervous system; PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease; CMT)의 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 하기 표에 기재된 화합물일 수 있다:
Figure pat00072
본 발명에 따르면, 위 표의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 말초신경계(peripheral nervous system; PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease; CMT)의 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0017792호에 개시된 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 1개 이상의 비대칭 탄소를 함유할 수 있으며, 이에 따라 라세믹 혼합물, 단일의 에난티오머(광학 이성질체), 부분입체이성질체 혼합물 및 단일의 부분입체이성질체로서 존재할 수 있다. 이러한 이성질체는 종래기술, 예를 들어 관 크로마토그래피 또는 HPLC 등의 분할에 의해 분리가 가능하다. 또는, 공지된 배열의 광학적으로 순수한 출발물질 및/또는 시약을 사용하여 입체특이적으로 합성할 수 있다. 구체적으로, 상기 이성질체는 광학 이성질체일 수 있다.
본 발명의 용어, "약제학적으로 허용가능한"은 생리학적으로 허용되고 개체에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 약제학적으로 허용가능한 염은 당업계의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 약제학적으로 허용가능한 염은 예를 들어 칼슘, 칼륨, 나트륨, 마그네슘 등으로 제조된 무기이온염, 염산, 질산, 인산, 브롬산, 요오드산, 과염소산, 황산, 하이드로 아이오딕산 등으로 제조된 무기산염, 아세트산, 트라이플루오로아세트산, 시트르산, 말레인산, 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산, 젖산, 글리콜산, 글루콘산, 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산, 글루쿠론산, 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산 등으로 제조된 유기산염, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 나프탈렌설폰산 등으로 제조된 설폰산염, 글리신, 아르기닌, 라이신 등으로 제조된 아미노산염 및 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 암모니아, 피리딘, 피콜린 등으로 제조된 아민염 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서 바람직한 염은 염산, 트라이플루오로아세트산, 시트르산, 브롬산, 말레산, 인산, 황산, 타르타르산을 포함한다.
본 발명의 용어, "샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease; CMT)"은 다양한 유전적 요인에 의해 말초신경세포의 기능이상 및 사멸을 유발하는 퇴행성 말초신경병증으로, 축삭 수송 결함(axonal transport defeat)이 주요 병인인 질환을 의미한다.
본 발명에서, 상기 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병은 CMT1형, CMT2형, CMT4형, DSN(degerine-sottas syndrome), CH(congenital hypomyelination), HNPP(hereditary neuropathy with liabilityto pressure parsy)및 GAN(giant axonal neuropathy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 CMT1형은 CMT1A, CMT1B, CMT1C, CMT1D 및 CMTX로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 CMT2형은 CMT2A, CMT2B, CMT2C, CMT2D, CMT2E 및 CMT2F로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 CMT4형은 CMT4A, CMT4B1, CMT4B2, CMT4C, CMT4D, CMT4E 및 CMT4F로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서, 상기 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병은 CMT1A, CMT2D 및 CMT2F로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경 시스템의 퇴행과 관련된 증상을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경세포의 기능이상 및/또는 사멸과 관련된 증상을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명에 따른 화합물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경세포의 기능이상 및/또는 사멸에 의해 야기되는 퇴행성 말초신경병증을 예방 또는 치료 할 수 있다.
본 발명의 용어, "예방"은 본 발명의 화학식 I의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 투여에 의해 질환의 발병을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어, "치료"는 본 발명의 화학식 I의 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 투여에 의해 질환의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학적 조성물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경 시스템의 퇴행과 관련된 증상을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학적 조성물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경세포의 기능이상 및/또는 사멸과 관련된 증상을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학적 조성물은 샤르코-마리-투스병을 가진 대상체에서 말초신경세포의 기능이상 및/또는 사멸에 의해 야기되는 퇴행성 말초신경병증을 예방 또는 치료 할 수 있다.
관련하여 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이 축삭 미토콘드리아 이동 속도를 개선 및 회복하고(표 1 및 2, 도 1 및 2), 유도된 PMP22 단백질 발현을 억제하는 것을 확인하였다(도 3).
또한, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이 마우스의 운동 기능(CRT, GST, BBT)을 향상시키며(도 4 내지 8), 마우스의 신경전도속도를 향상시키는 것을 확인하였다(도 9 및 10). 아울러, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염이 축삭의 크기를 개선 및 회복시키는 것을 확인하였다(도 11).
즉, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병에서 나타나는 증상인 운동신경전도속도(motor nerve conduction velocity) 감소, 복합근활동전위 (compound muscle action potential) 감소, 신경세포의 퇴행 진행, 근육 약화, 감각이상, 축삭의 위축 등과 같은 증상을 효과적으로 치료 또는 개선할 수 있었으며, 이와 같은 증상의 발현을 억제하거나 또는 지연시킬 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마리투스 환자에서 나타나는 유전적 특징을 정상 수준 또는 정상 수준과 유사한 정도로 조절할 수 있으며, 이로부터 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마리투스의 증상을 개선하거나 치료할 수 있다는 것을 알 수 있다(도 13 내지 도 15).
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마르투스 환자에서 위축성 근섬유의 비율을 높이고 근섬유의 단면적을 증가시킬 수 있다(도 16 및 도 17).
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마르투스 환자에서 완전히 신경 분포된 신경근 접합부를 증가시킬 있다 (도 19 및 도 20).
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마르투스 환자의 감각신경에서 축삭 직경 및/또는 말이집 두께를 증가시킬 수 있고, 비정상적인 수초화를 감소시킬 수 있으며, 직경이 큰 축삭의 비율을 증가시킬 수 있다(도 21 내지 도 23).
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 사르코마리투스 환자의 감각 신경 전도 속도(SNCV) 및 감각 신경 활동 전위(SNAP) 진폭을 증가시킬 수 있다(도 24 및 도 25).
본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 종래에 알려져 있는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병 예방 또는 치료용 약물과 유사하거나 실질적으로 동일하다고 볼 수 있는 수준 또는 보다 우수한 수준의 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 담체는 당업계에서 통상적으로 이용되는 것으로, 구체적으로 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리딘, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시벤조네이트, 프로필 히드록시벤조네이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄, 또는 오일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제, 분산제, 안정화제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 허용가능한 담체 및 부형제를 이용하여 정제, 산제, 과립제, 환제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 내용액제, 유제, 시럽 등의 경구용 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제제화하여 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 제제는 당업계에서 제제화에 사용되는 통상의 방법 또는 Remington's Pharmaceutical Science(19th ed., 1995)에 개시되어 있는 방법으로 제조될 수 있으며, 각 질환 또는 성분에 따라 다양한 제제로 제제화될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물을 이용한 경구 투여용 제제의 비제한적인 예로는, 정제, 트로키제(troches), 로젠지(lozenge), 수용성 현탁액, 유성 현탁액, 조제 분말, 과립, 에멀젼, 하드 캡슐, 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제 등을 들 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물을 경구 투여용으로 제제화하기 위하여, 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로오스 또는 젤라틴 등과 같은 결합제; 디칼슘 포스페이트 등과 같은 부형제; 옥수수 전분 또는 고구마 전분 등과 같은 붕해제; 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 칼슘, 스테아릴 푸마르산 나트륨 또는 폴리에틸렌 글리콜 왁스 등과 같은 윤활유 등을 사용할 수 있으며, 감미제, 방향제, 시럽제 등도 사용할 수 있다. 나아가 캡슐제의 경우에는 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체 등을 추가로 사용할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물을 이용한 비경구용 제제의 비제한적인 예로는, 주사액, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 연고, 도포용 파우더, 오일, 크림 등을 들 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물을 비경구 투여용으로 제제화하기 위하여, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결 건조 제제, 외용제 등을 사용할 수 있으며, 상기 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여(oral administration) 또는 비경구 투여(parenteral administration), 예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용할 수 있으며, 구체적으로 경구 투여할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 약제학적으로 허용가능한 염의 일일 투여량은 구체적으로 약 0.1 내지 약 10,000 mg/kg, 약 1 내지 약 8,000 mg/kg, 약 5 내지 약 6,000 mg/kg, 또는 약 10 내지 약 4,000 mg/kg 일 수 있으며, 보다 구체적으로 약 50 내지 약 2,000 mg/kg 일 수 있으나 이제 제한되는 것은 아니며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 약학적 유효량, 유효 투여량은 약학적 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간 및/또는 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있으며, 약학적 조성물의 투여로 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 투여 대상이 되는 개체의 종류, 연령, 체중, 일반적인 건강 상태, 질병의 증세나 정도, 성별, 식이, 배설, 해당 개체에 동시 또는 이시에 함께 사용되는 약물 기타 조성물의 성분 등을 비롯한 여러 인자 및 의약 분야에서 잘 알려진 유사 인자에 따라 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여는 하루에 1회 투여될 수 있고, 수회에 나누어 투여될 수도 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양으로 투여할 수 있으며, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 단독으로 사용하여도 우수한 효과를 발휘할 수 있으나, 치료 효율을 증가시키기 위하여 추가적으로 호르몬 치료, 약물 치료 등의 다양한 방법들과 병용하여 사용될 수 있다.
본 발명은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 용어, "샤르코-마리-투스병", "예방", 및 "치료"는 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 용어, "투여"는 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미한다.
본 발명의 용어, "개체"는 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미하며, 구체적으로 인간을 포함하는 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 치료학적으로 유효한 양으로 투여하는 것일 수 있다.
본 발명의 용어, "치료학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 이는 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 결정될 수 있다. 특정 환자에 대한 구체적인 치료학적으로 유효한 양은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 투여함으로써, 징후의 발현 전에 질병 그 자체를 다룰 뿐 아니라, 이의 징후를 저해하거나 피하는 것을 또한 포함한다. 질환의 관리에 있어서, 특정 활성 성분의 예방적 또는 치료학적 용량은 질병 또는 상태의 특성과 심각도, 그리고 활성 성분이 투여되는 경로에 따라 다양할 것이다. 용량 및 용량의 빈도는 개별 환자의 연령, 체중 및 반응에 따라 다양할 것이다. 적합한 용량 용법은 이러한 인자를 당연히 고려하는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료 방법은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염과 함께 질환의 예방 또는 치료에 도움이 되는 추가적인 활성 제제의 치료학적으로 유효한 양의 투여를 더 포함할 수 있으며, 추가적인 활성제제는 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염과 함께 시너지 효과 또는 상가적 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.
본 발명은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.
상기 용어, "샤르코-마리-투스병", "예방", 및 "치료"는 전술한 바와 동일하다.
약제의 제조를 위하여 상기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염에 약제학적으로 허용가능한 보조제, 희석제, 담체 등을 혼합할 수 있으며, 기타 활성제제와 함께 복합 제제로 제조되어 상승 작용을 가질 수도 있다.
본 발명의 약학적 조성물, 치료 방법 및 용도에서 언급된 사항은 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.
본 발명의 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 및 이를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 HSPB1S135F CMT2F 운동 뉴런에서 미토콘드리아 축삭 수송에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과로서, 각 군의 속도 분포(velocity distribution)를 나타낸 것이다. (* p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001)
도 2는 GarsP234KY CMT2D 운동 뉴런에서 미토콘드리아 축삭 수송에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과로서, 각 군의 속도 분포(velocity distribution)를 나타낸 것이다. (## p < 0.01, * p < 0.05, ** p < 0.01).
도 3은 수초 관련 단백질(PMP22) 발현에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과로서, 각 군의 단백질 발현 정도를 나타낸 것이다. (### p < 0.001)
도 4는 C22 CMT1A 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 로타로드 테스트 결과로서, 각 군의 하강 지연 시간(latency to fall)을 나타낸 것이다. (### p < 0.001)
도 5는 C22 CMT1A 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 악력 테스트 결과로서, 각 군의 그립 강도(grip force)를 나타낸 것이다. (### p < 0.001, * p < 0.05)
도 6은 C22 CMT1A 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 밸런스빔 테스트 결과로서, 각 군의 미끄러지는 횟수를 나타낸 것이다. (### p < 0.001, * p < 0.05)
도 7은 HSPB1S135F CMT2F 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 로타로드 테스트 결과로서, 각 군의 하강 지연 시간(latency to fall)을 나타낸 것이다. (* p < 0.05, ** p < 0.01)
도 8은 HSPB1S135F CMT2F 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 악력 테스트 결과로서, 각 군의 그립 강도(grip force)를 나타낸 것이다. (*** p < 0.001)
도 9는 2.5주령 C22 CMT1A 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 신경전도검사 결과로서, 각 군의 CMAP 및 MNCV 수준을 나타낸 것이다. (### p < 0.001, ** p < 0.01)
도 10은 8개월령 C22 CMT1A 마우스에서 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 신경전도검사 결과로서, 각 군의 CMAP 및 MNCV 수준을 나타낸 것이다. (### p < 0.001, ** p < 0.01)
도 11은 좌골 신경 섬유의 축삭 크기에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과로서, 각 축삭 직경 범위에 포함되는 축삭의 비율(% of axon)을 나타낸 것이다. (## p < 0.01, * p < 0.05, ** p < 0.01)
도 12 내지 도 15는 C3 CMT1A 마우스에서 좌골신경의 유전적 특성에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과를 보여주는 도이다.
도 16은 C3 CMT1A 마우스에서 근섬유 위축 신경근 접합에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 보여주는 도로, 각 군에서 위축성 근섬유의 비율을 나타낸 것이다 ([###p<0.001, Veh vs WT], [*** p<0.001 Veh vs 화합물 43]).
도 17은 C3 CMT1A 마우스에서 근섬유 위축에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 보여주는 도로, 각 군에서 근섬유의 면적 및 면적의 분포를 보여주는 나타내는 것이다([#p<0.05, ##p<0.01, ###p<0.001, Veh vs WT], [** p<0.01, *** p<0.001 Veh vs 화합물 43]).
도 18은 신경근 접합부에서 신경 분포 정도를 평가하는 기준을 보여주는 도이다.
도 19 및 도 20은 C3 CMT1A 마우스에서 신경근 접합부에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과를 보여주는 도로, 도 19는 신경 분포 정도를 나타내는 것이며, 도 20은 완전히 신경 분포된 신경근 접합부의 비율을 나타내는 것이다([###p<0.001, Veh vs WT], [** p<0.01, *** p<0.001 Veh vs 화합물 43]).
도 21은 C3 CMT1A 마우스에서 비복신경에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과를 보여주는 도로, 비복 신경의 광학현미경 사진을 보여주는 도이다.
도 22 및 23은 C3 CMT1A 마우스에서 비복신경에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과를 보여주는 도로, 도 22는 g-비율의 기울기를 나타내는 도이며, 도 23은 축삭의 직경을 나타내는 도이다([##p<0.01, ###p<0.001, Veh vs WT], [*** p<0.001 Veh vs 화합물 43]).
도 24 및 도 25는 C3 CMT1A 마우스에서 비복신경에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과를 보여주는 도로, 도 24는 감각 신경 전도 속도를 보여주는 도이며, 도 25는 감각 신경 활동 전위(SNAP) 진폭 값을 보여주는 도이다([###p<0.001, Veh vs WT], [** p<0.01, Veh vs 화합물 43]).
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 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
제조예 1. 화합물 43의 합성, N-((5-(5-(다이플루오로메틸)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드
[단계 1] N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00073
아닐린(3.000 g, 32.213 mmol)과 N,N-다이아이소프로필에틸아민(33.439 mL, 193.278 mmol)을 0 ℃에서 염화메틸렌(100 mL)에 녹인 용액에 트라이포스겐(4.780 g, 16.107 mmol)을 가하고 같은 온도에서 교반하였다. 반응 혼합물에 싸이오몰포린 1,1-다이옥사이드(4.790 g, 35.434 mmol)를 첨가하고 실온에서 16 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화나트륨 수용액으로 씻어주고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 40 g 카트리지; 메탄올/염화메틸렌 = 2 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(1.325 g, 16.2 %)을 노란색 고체 형태로 얻었다.
[단계 2] 메틸 6-((1,1-다이옥시도-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트의 합성
Figure pat00074
단계 1에서 제조된 N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(1.000 g, 3.932 mmol)와 소듐 하이드라이드(60.00 %, 0.157 g, 3.932 mmol)를 N,N-다이메틸포름아마이드(10 mL)에 녹인 용액을 0 ℃에서 1 시간 동안 교반하고 메틸 4-(브로모메틸)-3-플루오로벤조에이트(0.905 g, 3.932 mmol)를 첨가하여 실온에서 2 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화나트륨 수용액으로 씻어주고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 실온에서 메탄올(20 mL)로 결정화하고 여과하여 얻어진 고체를 메탄올로 세척 및 건조하여 표제 화합물(0.816 g, 51.4 %)을 갈색 고체 형태로 얻었다.
[단계 3] N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00075
단계 2에서 제조된 메틸 6-((1,1-다이옥시도-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트(0.816 g, 2.023 mmol)와 하이드라진 수화물(1.910 mL, 40.451 mmol)을 실온에서 에탄올(10 mL)에 섞은 혼합물을 마이크로파를 조사하여 100 ℃에서 1 시간 동안 가열한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거한 후, 농축물을 실온에서 염화메틸렌(20 mL)으로 결정화하고 여과하여 얻어진 고체를 염화메틸렌으로 세척 및 건조하여 표제 화합물(0.560 g, 68.6 %)을 연갈색 고체 형태로 얻었다.
[단계 4] N-((5-(2-(2,2-다이플루오로아세틸)하이드라진-1-카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00076
단계 3에서 제조된 N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.260 g, 0.644 mmol)와 트라이에틸아민(0.178 mL, 1.289 mmol)을 실온에서 염화메틸렌(2 mL)에 녹인 용액에 다이플루오로아세트산 무수물(0.087 mL, 0.580 mmol)을 가하고 같은 온도에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 염화메틸렌으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/염화메틸렌 = 0 % 에서 5 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.156 g, 50.3 %)을 흰색 폼 형태로 얻었다.
[단계 5] 화합물 43의 합성
Figure pat00077
단계 4에서 제조된 N-((5-(2-(2,2-다이플루오로아세틸)하이드라진-1-카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.156 g, 0.324 mmol)와 1-메톡시-N-트리에틸암모니오설폰일-메탄이미데이트(Burgess reagent, 0.116 g, 0.486 mmol)를 테트라하이드로퓨란(2 mL)에 섞고 마이크로파를 조사하여 150 ℃에서 30 분 동안 가열한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 염화메틸렌으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/염화메틸렌 = 3 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.078 g, 51.9 %)을 무색 오일 형태로 얻었다.
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.23 (d, 1H, J = 2.2 Hz), 8.38 (dd, 1H, J = 8.2, 2.2 Hz), 7.54 (d, 1H, J = 8.2 Hz), 7.41 - 7.31 (m, 2H), 7.19 (ddd, 3H, J = 6.4, 3.0, 1.6 Hz), 6.94 (m, 1H), 5.10 (s, 2H), 3.72 (dd, 4H, J = 6.9, 3.7 Hz), 2.97 - 2.90 (m, 4H); LRMS (ES) m/z 464.2 (M+ + 1).
제조예 2. 화합물 232의 합성, N-(3-클로로-4-플루오로페닐)-N-((5-(5-(다이플루오로메틸)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)피리딘-2-일)메틸)몰포린-4-카복스아미드
[단계 1] N-(3-클로로-4-플루오로페닐)몰포린-4-카복스아마이드의 합성
Figure pat00078
3-클로로-4-플루오로아닐린(0.500 g, 3.435 mmol), 1,1'-카보닐다이이미다졸(0.613 g, 3.779 mmol) 그리고 트라이에틸아민(0.575 mL, 4.122 mmol)을 실온에서 아세토나이트릴(10 mL)에 녹인 용액에 몰포린(0.311 mL, 3.607 mmol)을 가하고 같은 온도에서 18 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화 소듐 수용액으로 씻어주고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 12 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 5 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.200 g, 22.5 %)을 보라색 고체 형태로 얻었다.
[단계 2] 메틸 6-((N-(3-클로로-4-플루오로페닐)몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트의 합성
Figure pat00079
단계 1에서 제조된 N-(3-클로로-4-플루오로페닐)몰포린-4-카복스아마이드(0.200 g, 0.773 mmol)를 0 ℃에서 N,N-다이메틸폼아마이드(5 mL)에 녹인 용액에 수소화 소듐(60.00 %, 0.037 g, 0.928 mmol)을 가하고 같은 온도에서 교반하였다. 반응 혼합물에 메틸 6-(브로모메틸)니코티네이트(0.196 g, 0.850 mmol)를 첨가하고 실온에서 3 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화 소듐 수용액으로 씻어주고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 에틸 아세테이트/헥세인 = 0 % 에서 70 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.110 g, 34.9 %)을 갈색 오일 형태로 얻었다.
[단계 3] N-(3-클로로-4-플루오로페닐)-N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)몰포린-4-카복스아마이드의 합성
Figure pat00080
단계 2에서 제조된 메틸 6-((N-(3-클로로-4-플루오로페닐)몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트(0.110 g, 0.270 mmol)와 하이드라진 모노하이드레이트(0.262 mL, 5.394 mmol)를 실온에서 에탄올(5 mL)에 섞은 혼합물을 18 시간 동안 가열환류한 후 실온으로 낮추고, 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화 소듐 수용액으로 씻어주고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 표제 화합물을 추가적인 정제과정 없이 사용하였다(0.110 g, 100.0 %, 밝은 노란색 고체).
[단계 4] 화합물 232의 합성
Figure pat00081
단계 3에서 제조된 N-(3-클로로-4-플루오로페닐)-N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)몰포린-4-카복스아마이드(0.110 g, 0.270 mmol)와 N,N-다이아이소프로필에틸아민(0.070 mL, 0.405 mmol)을 0 ℃에서 다이클로로메테인(3 mL)에 녹인 용액에 2,2-다이플루오로아세트산 무수물(0.059 mL, 0.539 mmol)을 첨가하고 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 포화 탄산 수소 소듐 수용액을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 5 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.057 g, 45.2 %)을 노란색 고체 형태로 얻었다.
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.24 - 9.24 (m, 1H), 8.36 (dd, 1H, J = 8.2, 2.2 Hz), 7.59 (dd, 1H, J = 8.2, 0.8 Hz), 7.30 - 7.28 (m, 1H), 7.10 - 7.08 (m, 2H), 6.93 (t, 1H, J = 51.6 Hz), 5.05 (s, 2H), 3.54 - 3.52 (m, 4H), 3.27 - 3.26 (m, 4H); LRMS (ES) m/z 468.2 (M+ + 1).
제조예 3. 화합물 239의 합성, N-(3-클로로페닐)-N-((5-(5-(다이플루오로메틸)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)피리딘-2-일)메틸)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드
[단계 1] N-(3-클로로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00082
1-클로로-3-아이소사이아네이토벤젠(1.000 g, 6.512 mmol)과 싸이오몰포린 1,1-다이옥사이드(0.871 g, 6.447 mmol)를 실온에서 다이에틸에터(20 mL)에 녹인 용액을 같은 온도에서 18 시간 동안 교반하였다. 석출된 고체를 여과하고 다이에틸에터로 세척 및 건조하여 표제 화합물(1.811 g, 96.3 %)을 흰색 고체 형태로 얻었다.
[단계 2] 메틸 6-((N-(3-클로로페닐)-1,1-다이옥시도싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트의 합성
Figure pat00083
단계 1에서 제조된 N-(3-클로로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.200 g, 0.693 mmol)를 0 ℃에서 N,N-다이메틸폼아마이드(5 mL)에 녹인 용액에 수소화 소듐(60.00 %, 0.028 g, 0.693 mmol)을 가하고 같은 온도에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 메틸 6-(브로모메틸)니코티네이트(0.159 g, 0.693 mmol)를 첨가하고 같은 온도에서 2 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화 소듐 수용액으로 씻어주고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 12 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 5 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.261 g, 86.0 %)를 갈색 오일 형태로 얻었다.
[단계 3] N-(3-클로로페닐)-N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00084
단계 2에서 제조된 메틸 6-((N-(3-클로로페닐)-1,1-다이옥시도싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트(0.261 g, 0.596 mmol)와 하이드라진 모노하이드레이트(0.290 mL, 5.958 mmol)를 실온에서 에탄올(2 mL)에 녹인 용액을 110 ℃에서 18 시간 동안 교반한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 5 % 에서 15 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.261 g, 100.0 %)를 갈색 오일 형태로 얻었다.
[단계 4] 화합물 239의 합성
Figure pat00085
단계 3에서 제조된 N-(3-클로로페닐)-N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.261 g, 0.596 mmol), 트라이에틸아민(0.415 mL, 2.980 mmol) 그리고 2,2-다이플루오로아세트산 무수물(0.195 mL, 1.788 mmol)을 실온에서 테트라하이드로퓨란(2 mL)에 녹인 용액을 80 ℃에서 18 시간 동안 교반한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 3 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.087 g, 29.3 %)를 노란색 폼 형태로 얻었다.
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.27 (dd, 1H, J = 2.2, 0.8 Hz), 8.43 (dd, 1H, J = 8.2, 2.2 Hz), 7.55 (dd, 1H, J = 8.2, 0.9 Hz), 7.31 (t, 1H, J = 8.0 Hz), 7.23 (t, 1H, J = 2.1 Hz), 7.21 - 7.10 (m, 2H), 7.10 (t, 1H), 5.12 (s, 2H), 3.75 (t, 4H, J = 5.3 Hz), 3.06 - 2.99 (m, 4H); LRMS (ES) m/z 498.3 (M+ + 1).
제조예 4. 화합물 243의 합성, N-((5-(5-(다이플루오로메틸)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐몰포린-4-카복스아마이드
[단계 1] N-페닐몰포린-4-카복스아마이드의 합성
Figure pat00086
아이소사이아네이토벤젠(1.000 g, 8.395 mmol)과 몰포린(0.726 mL, 8.395 mmol)을 실온에서 다이에틸에터(20 mL)에 녹인 용액을 같은 온도에서 18 시간 동안 교반하였다. 석출된 고체를 여과하고 다이에틸에터로 세척 및 건조하여 표제 화합물(1.717 g, 99.2 %)을 흰색 고체 형태로 얻었다.
[단계 2] 메틸 6-((N-페닐몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트의 합성
Figure pat00087
단계 1에서 제조된 N-페닐몰포린-4-카복스아마이드(0.200 g, 0.970 mmol)를 0 ℃에서 N,N-다이메틸폼아마이드(5 mL)에 녹인 용액에 수소화 소듐(60.00 %, 0.039 g, 0.970 mmol)을 가하고 같은 온도에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 메틸 6-(브로모메틸)니코티네이트(0.223 g, 0.970 mmol)를 첨가하고 같은 온도에서 2 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 포화 염화 소듐 수용액으로 씻어주고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거한 후 여과하여 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 5 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.294 g, 85.4 %)을 갈색 오일 형태로 얻었다.
[단계 3] N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐몰포린-4-카복스아마이드의 합성
Figure pat00088
단계 2에서 제조된 메틸 6-((N-페닐몰포린-4-카복스아미도)메틸)니코티네이트(0.294 g, 0.828 mmol)와 하이드라진 모노하이드레이트(0.403 mL, 8.284 mmol)를 실온에서 에탄올(2 mL)에 녹인 용액을 110 ℃에서 18 시간 동안 교반한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 5 % 에서 15 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.294 g, 100.0 %)을 갈색 오일 형태로 얻었다.
[단계 4] N-((5-(2-(2,2-다이플루오로아세틸)하이드라진-1-카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐몰포린-4-카복스아마이드의 합성
Figure pat00089
단계 3에서 제조된 N-((5-(하이드라진카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐몰포린-4-카복스아마이드(0.294 g, 0.828 mmol), 트라이에틸아민(0.577 mL, 4.142 mmol) 그리고 2,2-다이플루오로아세트산 무수물(0.270 mL, 2.485 mmol)을 실온에서 테트라하이드로퓨란(2 mL)에 녹인 용액을 80 ℃에서 18 시간 동안 교반한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 3 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.130 g, 44.2 %)을 노란색 고체 형태로 얻었다.
[단계 5] 화합물 243의 합성
Figure pat00090
단계 4에서 제조된 N-((5-(2-(2,2-다이플루오로아세틸)하이드라진-1-카보닐)피리딘-2-일)메틸)-N-페닐몰포린-4-카복스아마이드(0.130 g, 0.300 mmol)와 1-메톡시-N-트라이에틸암모니오설폰일-메탄이미데이트(Burgess reagent, 0.107 g, 0.450 mmol)를 실온에서 테트라하이드로퓨란(2 mL)에 녹인 용액을 80 ℃에서 18 시간 동안 교반한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 메탄올/다이클로로메테인 = 0 % 에서 3 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.089 g, 71.0 %)을 노란색 오일 형태로 얻었다.
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.24 (dd, 1H, J = 2.2, 0.8 Hz), 8.37 (dd, 1H, J = 8.2, 2.2 Hz), 7.66 (dd, 1H, J = 8.2, 0.8 Hz), 7.39 - 7.30 (m, 2H), 7.24 - 7.17 (m, 2H), 7.15 - 7.09 (m, 1H), 7.01 (t, 1H, J = 51.7 Hz), 5.15 (s, 2H), 3.53 (dd, 4H, J = 5.6, 4.0 Hz), 3.28 (dd, 4H, J = 5.6, 4.0 Hz); LRMS (ES) m/z 416.1 (M+ + 1).
제조예 5. 화합물 286 합성, N-(4-(5-(다이플루오로메틸)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)-2-플루오로벤질)-N-(3-플루오로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드
[단계 1] N-(3-플루오로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00091
1-플루오로-3-아이소사이아네이토벤젠(0.500 g, 3.647 mmol)을 다이에틸에터(10 mL)에 녹이고 0 ℃에서 싸이오몰포린 1,1-다이옥사이드(0.493 g, 3.647 mmol)를 첨가하여 같은 온도에서 1 시간 동안 교반하고 실온에서 4 시간 동안 추가적으로 교반하였다. 석출된 고체를 여과하고 다이에틸에터로 세척 및 건조하여 표제 화합물(0.870 g, 87.6 %)을 백색 고체 형태로 얻었다.
[단계 2] 메틸 3-플루오로-4-((N-(3-플루오로페닐)-1,1-다이옥시도싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)벤조에이트의 합성
Figure pat00092
단계 1에서 제조된 N-(3-플루오로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.300 g, 1.102 mmol)와 수소화 소듐(60.00 %, 0.048 g, 1.212 mmol)을 N,N-다이메틸폼아마이드(5 mL)에 녹인 용액을 0 ℃에서 2 시간 동안 교반하고 메틸 4-(브로모메틸)-3-플루오로벤조에이트(0.299 g, 1.212 mmol)를 첨가하여 실온에서 17 시간 동안 추가적으로 교반한 후, 실온에서 반응 혼합물에 물(2 mL)을 가하고 10 분 동안 교반하여 반응을 종료하였다. 반응 혼합물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 에틸 아세테이트/헥세인 = 0 % 에서 40 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.300 g, 62.1 %)을 백색 고체 형태로 얻었다.
[단계 3] N-(2-플루오로-4-(하이드라진카보닐)벤질)-N-(3-플루오로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드의 합성
Figure pat00093
단계 2에서 제조된 메틸 3-플루오로-4-((N-(3-플루오로페닐)-1,1-다이옥시도싸이오몰포린-4-카복스아미도)메틸)벤조에이트(0.300 g, 0.684 mmol)와 하이드라진 모노하이드레이트(0.665 mL, 13.685 mmol)를 실온에서 에탄올(4 mL)에 섞은 혼합물을 마이크로파를 조사하여 120 ℃에서 1 시간 동안 가열한 후, 온도를 실온으로 낮추어 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 감압 하에서 용매를 제거하여 얻어진 농축물에 물을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물에 다이에틸에터(5 mL)와 에틸 아세테이트(1 mL)를 넣고 교반하여 석출된 고체를 여과하고 헥세인으로 세척 및 건조하여 표제 화합물(0.270 g, 90.0 %)을 백색 고체 형태로 얻었다.
[단계 4] 화합물 286의 합성
Figure pat00094
단계 3에서 제조된 N-(2-플루오로-4-(하이드라진카보닐)벤질)-N-(3-플루오로페닐)싸이오몰포린-4-카복스아마이드 1,1-다이옥사이드(0.100 g, 0.228 mmol)와 트라이에틸아민(0.095 mL, 0.684 mmol)을 실온에서 다이클로로메테인(4 mL)에 녹인 용액에 2,2-다이플루오로아세트산 무수물(0.028 mL, 0.228 mmol)을 첨가하고 같은 온도에서 17 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 포화 탄산 수소 소듐 수용액을 붓고 다이클로로메테인으로 추출한 후, 플라스틱 필터로 여과하여 고체 잔여물과 수용액 층을 제거한 후 감압 하에서 농축하였다. 농축물을 컬럼 크로마토그래피법(SiO2, 4 g 카트리지; 에틸 아세테이트/헥세인 = 20 % 에서 50 %)으로 정제 및 농축하여 표제 화합물(0.034 g, 29.9 %)을 백색 고체 형태로 얻었다.
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.90 (dd, 1H, J = 8.0, 1.6 Hz), 7.79 (dd, 1H, J = 10.1, 1.6 Hz), 7.68 (t, 1H, J = 7.6 Hz), 7.38 - 7.33 (m, 1H), 7.07 - 6.81 (m, 4H), 4.95 (s, 2H), 3.75 (t, 4H, J = 5.2 Hz), 2.87 (t, 4H, J = 5.2 Hz); LRMS (ES) m/z 499.0 (M+ + 1).
<실험예 1> 미토콘드리아 축삭 수송 평가(mitochondrial axonal transport assay; MATA)
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 미토콘드리아 축삭 수송에 미치는 영향을 확인하고자 하였다.
<실험예 1-1> HSPB1 S135F CMT2F 운동 뉴런에서의 미토콘드리아 축삭 수송
HSPB1S135F CMT2F의 인간 iPSC-기반 모델로부터 파생된 운동 뉴런(이하, 'CMT2F MNs'라고 함)에서 축삭 미토콘드리아 운동에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 다음과 같이 평가하였다.
Wild type(WT) 및 HSPB1S135F iPSC(induced Pluripotent Stem Cell)는 삼성 의료원(ECT 11-58-37, Ewha Womans University, IRB No.2013-10-124)으로부터 제공 받아 실험 전에 CKD 약리학 실험실로 옮겨졌고, 다음 프로토콜에 따라 이들을 운동 뉴런으로 분화하였다. 배아체를 생성하기 위해, iPSC의 콜로니는 효소를 이용하여 작은 덩어리로 해리하였고 페트리 접시에서 2일 동안 현탁액 상태로 배양하였다. 배양 배지는 10 μM Y27632(Rho-관련 키나제 억제제; Y0503, Tocris Bioscience, Bristol, UK), 20 ng/mL bFGF(PHG0024, Gibco), 10 μM SB435142(SMAD 억제제; S4317, Sigma), 0.2 μM LDN193189(SMAD 억제제; SML0559, Sigma) 및 페니실린/스트렙토마이신(15140122, Gibco)으로 보충하였다. 5일째, 미측화(cuadalization)를 위해, 1 μM 레티노산(R2625, Sigma), 0.4 μg/mL 아스코르브산(A4544, Sigma), 10 ng/mL BDNF(뇌-유래 신경영양 인자; SRP3014, Sigma) 및 1% N2 보충제(17502048, Gibco)를 추가하였다. 7일째, 복측화(ventralization)를 위해, SB435142 및 LDN193189(SMAD 억제제)을 세척하고, 1 μM 푸르모르파민(Sonic hedgehog 작용제; SML0868, Sigma)을 추가하였다. 17일째, 세포를 Neurobasal 배지[7일째에 제조되고, 10 ng/mL IGF-1(I3769, Sigma), 10 ng/mL GDNF(G1777, Gibco) 및 10 ng/mL 2% B-27TM(A1486701, Gibco)으로 보충된 배지]에 배양하였다. 세포를 현탁액 상태의 페트리 접시에서 배양하였다. 21일후, 뉴로스피어(neurosphere)를 아큐타제TM(A1110501, Gibco)로 분리하고, 폴리-L-라이신/라미닌-코팅된 배양 접시 또는 confocal 접시(211350, SPL)에 플레이팅하고, 이전의 모든 인자와 25 μM β-머캅토에탄올(21985023, Gibco) 및 25 μM 글루탐산(G1626, Sigma)을 포함하는 Neurobasal 배지로 보충하였다.
분화된 신경 세포에 본 발명의 화합물 43, 232, 239, 243 및 286(300 nM)을 각각 3시간 동안 처리하였다. 대조군의 경우, 세포를 최종 농도 0.05%의 DMSO(D2650-5X 10ML, Sigma)를 함유하는 배지에 인큐베이션하였다. 미토콘드리아 염색을 위해, 0.01 nM Mitotracker Red CMXRos(M7512, Life technologies, NY, USA)를 이미징 직전에 15분 동안 처리하였다.
뉴런의 축삭에서 미토콘트리아의 축삭 이동은 세포를 5% CO2/95% 공기의 대기에서 37℃로 유지하는 Live cell imaging chamber(Live cell instrument, Seoul, Korea)가 장착된 공초점 현미경(Leica SP8; Leica microsystems, UK)을 사용하여 이미지화 하였다. 타임랩스 이미지 기록은 1분 동안 1초 간격으로 500 m/s의 노출 시간에서 촬영하였으며, 이미지는 IMARIS 소프트웨어(BITPLANE, Zurich, Switzerland)로 분석하여 순간 속도를 계산하였다. IMARIS를 사용하여 뉴런의 축삭 부분에 있는 각 미토콘드리아는 프레임별로 개별 입자로 캡처하였다. 최적 속도 범위를 선택하기 위해, 각 시점의 각 미토콘드리아의 순간 속도를 0.5 μm/sec 간격으로 히스토그램으로 플롯(plot)하였다. CMT2F MNs 군의 순간 속도가 WT MNs 군의 순간 속도와 비교하여 약 30-40% 감소한 속도 범위를 선택하고, 이후 데이터를 정규화하여 WT MNs 군의 속도를 1로 설정하였다. 이러한 방식으로 미토콘드리아 속도에 대한 본 발명의 화합물의 회복 효과는 단일 상대 값으로 계산하였으며, 순간 속도의 빈도를 세고 플롯하는데 GraphPad Prism 5(GraphPad Software, Inc., USA)를 사용하였다.
One-way ANOVA는 GraphPad Prism 5 소프트웨어를 사용하여 수행하였으며, 모든 데이터는 평균±SEM으로 표시하였다.
미토콘드리아 축삭 수송에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과는 다음과 같이 표 1에 기재하였다(도 1).
Figure pat00095
상기 표 1로부터 본 발명의 화합물이 축삭 미토콘드리아 이동 속도를 개선하고 회복하는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
<실험예 1-2> Gars P234KY CMT2D 운동 뉴런에서의 미토콘드리아 축삭 수송
GarsP234KY CMT2D의 인간 iPSC-기반 모델로부터 파생된 운동 뉴런(이하, 'CMT2D MNs'라고 함)에서 축삭 미토콘드리아 운동에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 다음과 같이 평가하였다.
Wild type(WT) 및 GarsP234KY iPSC(induced Pluripotent Stem Cell)는 삼성 의료원(IRB No.2016-12-001)으로부터 제공 받아 실험 전에 CKD 약리학 실험실로 옮겨졌고, 다음 프로토콜에 따라 이들을 운동 뉴런으로 분화하였다. 배아체를 생성하기 위해, iPSC의 콜로니는 효소를 이용하여 작은 덩어리로 해리하였고 페트리 접시에서 2일 동안 현탁액 상태로 배양하였다. 배양 배지는 10 μM Y27632(Rho-관련 키나제 억제제; Y0503, Tocris Bioscience, Bristol, UK), 20 ng/mL bFGF(PHG0024, Gibco), 10 μM SB435142(SMAD 억제제; S4317, Sigma), 0.2 μM LDN193189(SMAD 억제제; SML0559, Sigma) 및 페니실린/스트렙토마이신(15140122, Gibco)으로 보충하였다. 5일째, 미측화(cuadalization)를 위해, 1 μM 레티노산(R2625, Sigma), 0.4 μg/mL 아스코르브산(A4544, Sigma), 10 ng/mL BDNF(뇌-유래 신경영양 인자; SRP3014, Sigma) 및 1% N2 보충제(17502048, Gibco)를 추가하였다. 7일째, 복측화(ventralization)를 위해, SB435142 및 LDN193189(SMAD 억제제)을 세척하고, 1 μM 푸르모르파민(Sonic hedgehog 작용제; SML0868, Sigma)을 추가하였다. 17일째, 세포를 Neurobasal 배지[7일째에 제조되고, 10 ng/mL IGF-1(I3769, Sigma), 10 ng/mL GDNF(G1777, Gibco) 및 10 ng/mL 2% B-27TM(A1486701, Gibco)으로 보충된 배지]에 배양하였다. 세포를 현탁액 상태의 페트리 접시에서 배양하였다. 21일후, 뉴로스피어(neurosphere)를 아큐타제TM(A1110501, Gibco)로 분리하고, 폴리-L-라이신/라미닌-코팅된 배양 접시 또는 confocal 접시(211350, SPL)에 플레이팅하고, 이전의 모든 인자와 25 μM β-머캅토에탄올(21985023, Gibco) 및 25 μM 글루탐산(G1626, Sigma)을 포함하는 Neurobasal 배지로 보충하였다.
분화된 신경 세포에 본 발명의 화합물 43(20, 300 및 500 nM)을 각각 2시간 동안 처리하였다. 대조군의 경우, 세포를 최종 농도 0.05%의 DMSO(D2650-5X 10ML, Sigma)를 함유하는 배지에 인큐베이션하였다. 미토콘드리아 염색을 위해, 0.01 nM Mitotracker Red CMXRos(M7512, Life technologies, NY, USA)를 이미징 직전에 15분 동안 처리하였다.
뉴런의 축삭에서 미토콘트리아의 축삭 이동은 세포를 5% CO2/95% 공기의 대기에서 37℃로 유지하는 Live cell imaging chamber(Live cell instrument, Seoul, Korea)가 장착된 공초점 현미경(Leica SP8; Leica microsystems, UK)을 사용하여 이미지화 하였다. 타임랩스 이미지 기록은 1분 동안 1초 간격으로 500 m/s의 노출 시간에서 촬영하였으며, 이미지는 IMARIS 소프트웨어(BITPLANE, Zurich, Switzerland)로 분석하여 순간 속도를 계산하였다. IMARIS를 사용하여 뉴런의 축삭 부분에 있는 각 미토콘드리아는 프레임별로 개별 입자로 캡처하였다. 최적 속도 범위를 선택하기 위해, 각 시점의 각 미토콘드리아의 순간 속도를 0.5 μm/sec 간격으로 히스토그램으로 플롯(plot)하였다. CMT2D MNs 군의 순간 속도가 WT MNs 군의 순간 속도와 비교하여 약 40% 감소한 속도 범위를 선택하고, 이후 데이터를 정규화하여 WT MNs 군의 속도를 1로 설정하였다. 이러한 방식으로 미토콘드리아 속도에 대한 본 발명의 화합물의 회복 효과는 단일 상대 값으로 계산하였으며, 순간 속도의 빈도를 세고 플롯하는데 GraphPad Prism 5(GraphPad Software, Inc., USA)를 사용하였다.
One-way ANOVA는 GraphPad Prism 5.0 소프트웨어를 사용하여 수행하였으며(post hoc: Dunnett's 다중비교시험), 모든 데이터는 평균±SEM으로 표시하였다.
미토콘드리아 축삭 수송에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과는 다음과 같이 표 2에 기재하였다(도 2).
Figure pat00096
상기 표 2로부터 본 발명의 화합물이 용량-의존적으로 축삭 미토콘드리아 이동 속도를 개선하고 회복하는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
<실험예 2> 단백질 발현 평가
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 C22 마우스의 수초 관련 단백질(PMP22)의 발현에 미치는 영향을 확인하고자 하였다.
2.5주령의 WT 및 C22 마우스(TG(PMP22)C22Clh)를 CKD 연구소의 동물 시설로 옮기고 순응을 위해 1주일 동안 보관하였다. 동물에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(IACUC animal study protocol approval number: S-17-033).
각 그룹은 하기 표 3과 같이 분류하였다.
Figure pat00097
본 발명의 화합물 43(3 mg/kg)은 2주 동안 1일 2회 반복적으로 투여하였다. 마지막 투여 후 0.5 시간 내 좌골 신경(sciatic nerve)을 수집하고, 좌골 신경은 프로타제 억제제의 칵테일(Roche, 04693132001) 및 포스파타제 억제제(Roche, 04906837001)를 포함하는 얼음처럼 차가운(ice-cold) RIPA 완충액(Cell signaling, 9803)에 용해하였다.
단백질 용해물을 SDS-PAGE에 로딩하고 NC 멤브레인으로 옮겼다. 멤브레인을 3% BSA-TBST로 1시간 동안 블로킹(blocking)한 다음, 튜불린 항체와 함께 4℃에서 밤새도록 인큐베이션하였다. 3회 세척 후, 멤브레인을 2차 항체와 함께 1시간 동안 인큐베이션하고 3회 세척하였다. 멤브레인은 ECL 검출 시약(GE healthcare, RPN2235)으로 시각화하고, 밴드의 강도는 ChemiDocTM MP(BIO-RAD, 12003154)로 측정하였다.
모든 결과는 평균±SEM으로 표시하고, 통계적 유의성은 unpaired t-test, one-tailed 및 GraphPad Prism 5(GraphPad Software, Inc., USA)을 사용하여 분석하였다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 C22 마우스에서 유도된 PMP22 단백질 발현을 억제하는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
<실험예 3> 행동 평가
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 동물의 운동 기능에 미치는 영향을 확인함으로써 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
<실험예 3-1> CMT1A 마우스 모델에서의 행동 평가
2.5주령의 수컷 C22 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
2주 동안 1일 1회 로타로드 테스트(Rotarod test), 밸런스빔 테스트(Balance beam test) 및 악력 테스트(Grip strength test)를 수행하고, 이후 로타로드 테스트, 밸런스빔 테스트, 악력 테스트 및 체중 값을 기초로 Z-배열법(Z-array method)에 의해 동물들을 각 그룹에 하기 표 4와 같이 분류하였다.
Figure pat00098
본 발명의 화합물 43(0.3 및 3 mg/kg)은 2주 동안 1일 2회 반복적으로 경구 투여하였고, 투여 30분 후 행동 시험을 수행하였다. 행동 시험은 일주일에 한 번 CKD 연구소 내 Behavioral Assessment Room에서 수행하였다.
데이터는 평균 ± SEM으로 표시하고, 본 발명의 화합물 처리군 및 비히클 군 간의 통계적 유의성은 두 군의 비교를 위해서는 unpaired t-test를, 또는 세 군 이상의 비교를 위해서는 One-Way ANOVA(post-hoc analysis using Dunnett's test)를 사용하여 분석하였다. 독립변수(예를 들어, 투여기간)이 추가되는 경우, 통계적 유의성은 Two-Way ANOVA(post-hoc analysis using Bonferroni's test)를 사용하여 분석하였다. 모든 통계적 분석은 GraphPad Prism(ver 5.0)을 사용하여 수행하였다.
Constant rotarod test(CRT)
로타로드 테스트(Rota Rod, LE 8205, Panlab)는 강제 운동 활동성(forced motor activity) 및 협조 기능(coordination function)을 평가하기 위해 수행하였다. 적응을 위해, 모든 시험 동물은 3일 코스에 거쳐 1일 5회 8 rpm에서 적응 훈련을 하였고, 150-180초의 하강 지연 시간(latency to fall) 카테고리에 만족하는 동물을 추가 실험에 사용하였다(동물의 약 80%가 상기 카테고리를 만족함). 하강 지연 시간은 3분 동안 고정된 속도 8 rpm에서 3회 측정하였다. 로타로드 테스트는 한 실험당 3회 반복하였으며, 세 측정값의 최대값을 시험 결과(하강 지연 시간)로 사용하였다.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 하강 지연 시간을 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
Grip strength test(GST)
CMT의 주요 증상 중 하나는 운동 조절을 위한 신경 변성으로 인한 근육 퇴화이다. 임상에서, 근육 퇴화 정도는 악력(grip strength) 및 족관절 배측굴곡(ankle dorsiflexion)에 의해 평가한다. GST(BIO - GS 3, BIOSEB)는 그리드(와이어 메쉬)를 이용하여 네 발의 기능을 평가하기 위하여 수행하였다. 모든 실험은 한명이 수행하였으며, 5회 연속 측정의 최대값을 시험 결과로 사용하였다. 마우스로 하여금 와이어 메쉬를 잡게 한 후, 약한 장력을 주어 약 15°의 기울기로 마우스를 살짝 당겨 최고 장력을 측정하였다.
그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 용량-의존적으로 악력을 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
Balance beam test(BBT)
밸런스빔 테스트는 운동 협조 기능을 측정하기 위하여 수행하였다. 이를 통해 뒷다리(hind limbs)의 기능을 측정하고 균형 감각을 관찰하였다. 막대(너비 1.2 cm, 높이 0.6 cm, 길이 1.0 m)는 9° 경사로 고정하였다(시작점으로부터 45 cm 높이 및 도착점으로부터 60 cm 높이). 출발점에서, 마우스를 60 W의 빛으로 자극하고, 도착점은 마우스로 하여금 안도감을 느낄 수 있게 하는 빛이 없는 어두운 상자로 준비하였다. 모든 실험 동물은 실험 조건과 동일한 조건에서 평가 30분 전 적응시켰다. 마우스는 출발점에 위치하여 도착점으로 걸어 가도록 하고, 출발 후 미끄러지는 횟수(slip count)를 측정하였다. 테스트 전, 마우스는 2일 동안 1일 3회 훈련시켰으며, 3일째 결과를 그룹화에 사용하였다. 각각의 실험은 두명의 개인에 의해 독립적으로 평가하였다.
그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 미끄러지는 횟수를 현저하게 저감시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 화합물은 CMT1A 마우스의 운동 기능(CRT, GST, BBT)을 현저하게 향상시킴으로써 CMT의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 3-2> CMT2F 마우스 모델에서의 행동 평가
7개월령 수컷 HSPB1S135F CMT2F 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
2주 동안 1일 1회 로타로드 테스트(Rotarod test) 및 악력 테스트(Grip strength test)를 수행하고, 이후 로타로드 테스트, 악력 테스트 및 체중 값을 기초로 Z-배열법(Z-array method)에 의해 동물들을 각 그룹에 하기 표 5와 같이 분류하였다.
Figure pat00099
본 발명의 화합물 43(1 및 10 mg/kg)은 8주 동안 1일 2회 반복적으로 경구 투여하였고, 투여 후 1시간 이내에 행동 시험을 수행하였다. 행동 시험은 0, 4 및 8주차에 실시하였다.
데이터는 평균 ± SEM으로 표시하고, 통계적 유의성은 Two way ANOVA(posttest, Bonfeeroni)를 사용하여 분석하였다. 모든 통계적 분석은 GraphPad Prism 5.0을 사용하여 수행하였다.
Constant rotarod test(CRT)
로타로드 테스트(Rota Rod, LE 8205, Panlab)는 강제 운동 활동성(forced motor activity) 및 협조 기능(coordination function)을 평가하기 위해 수행하였다. 적응을 위해, 모든 시험 동물은 3일 코스에 거쳐 1일 5회 8 rpm에서 적응 훈련을 하였고, 150-180초의 하강 지연 시간(latency to fall) 카테고리에 만족하는 동물을 추가 실험에 사용하였다(동물의 약 80%가 상기 카테고리를 만족함). 하강 지연 시간은 3분 동안 고정된 속도 8 rpm에서 3회 측정하였다. 로타로드 테스트는 한 실험당 3회 반복하였으며, 세 측정값의 최대값을 시험 결과(하강 지연 시간)로 사용하였다.
그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 용량-의존적으로 하강 지연 시간을 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
Grip strength test(GST)
CMT의 주요 증상 중 하나는 운동 조절을 위한 신경 변성으로 인한 근육 퇴화이다. 임상에서, 근육 퇴화 정도는 악력(grip strength) 및 족관절 배측굴곡(ankle dorsiflexion)에 의해 평가한다. GST(BIO - GS 3, BIOSEB)는 그리드(와이어 메쉬)를 이용하여 네 발의 기능을 평가하기 위하여 수행하였다. 모든 실험은 한명이 수행하였으며, 5회 연속 측정의 최대값을 시험 결과로 사용하였다. 마우스로 하여금 와이어 메쉬를 잡게 한 후, 약한 장력을 주어 약 15°의 기울기로 마우스를 살짝 당겨 최고 장력을 측정하였다.
그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 용량-의존적으로 악력을 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 화합물은 CMT2F 마우스의 운동 기능(CRT, GST)을 현저하게 향상시킴으로써 CMT의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 4> 신경전도검사(Nerve conductions study; NCS)
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 동물의 신경전도속도에 미치는 영향을 확인함으로써 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
<실험예 4-1> 2.5주령 CMT1A 마우스 모델
2.5주령의 수컷 C22 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
각 그룹은 하기 표 6과 같이 분류하였다.
Figure pat00100
본 발명의 화합물 43(1 mg/kg)은 2주 동안 1일 2회 반복적으로 경구 투여하였다.
동물은 30% 산소(Daehan gas)와 70% 질소(Daehan gas)에서 이소플루란(isoflurane)(USP Terrel, Piramal Critical Care, Inc., NDC 66794-017-25)으로 마취하였고, 원위 등(distal back)과 뒷다리의 털은 면도로 완전히 제거하였다. 피부는 외부 난방 장치를 이용하여 > 32
Figure pat00101
로 유지하였다. 전기생리학적(electrophysiological) 기록은 말초신경계(PNS)의 가장 큰 신경인 좌골 신경에서 수행하였으며, 신경전도검사(NCS)는 Nicolet Viking Quest를 사용하여 수행하였다. 복합근육활동전위(compound motor action potential; CMAP) 진폭(amplitude) 및 운동뉴런전도속도(motor neuron conduction velocity; MNCV)를 측정하였다.
데이터는 평균 ± SEM으로 표시하고, 본 발명의 화합물 처리군 및 비히클 군 간의 통계적 유의성은 두 군의 비교를 위해서는 unpaired t-test를, 또는 세 군 이상의 비교를 위해서는 One-Way ANOVA(post-hoc analysis using Dunnett's test)를 사용하여 분석하였다. 독립변수(예를 들어, 투여기간)이 추가되는 경우, 통계적 유의성은 Two-Way ANOVA(post-hoc analysis using Bonferroni's test)를 사용하여 분석하였다. 모든 통계적 분석은 GraphPad Prism(ver 5.0)을 사용하여 수행하였다.
그 결과, 도 9에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 MNCV 및 CMAP를 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 화합물은 신경전도속도를 향상시킴으로써 CMT의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 4-2> 8개월령 CMT1A 마우스 모델
8개월령의 수컷/암컷 C22 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(IACUC No: S-17-033).
각 그룹은 하기 표 7과 같이 분류하였다.
Figure pat00102
본 발명의 화합물 43(1 mg/kg)은 12주 동안 1일 2회 반복적으로 경구 투여하였다.
동물은 30% 산소(Daehan gas)와 70% 질소(Daehan gas)에서 이소플루란(isoflurane)(USP Terrel, Piramal Critical Care, Inc., NDC 66794-017-25)으로 마취하였고, 원위 등(distal back)과 뒷다리의 털은 면도로 완전히 제거하였다. 피부는 외부 난방 장치를 이용하여 > 32
Figure pat00103
로 유지하였다. 전기생리학적(electrophysiological) 기록은 말초신경계(PNS)의 가장 큰 신경인 좌골 신경에서 수행하였으며, 신경전도검사(NCS)는 Nicolet Viking Quest를 사용하여 수행하였다. 복합근육활동전위(compound motor action potential; CMAP) 진폭(amplitude) 및 운동뉴런전도속도(motor neuron conduction velocity; MNCV)를 측정하였다.
데이터는 평균 ± SEM으로 표시하고, 통계적 유의성은 두 군의 비교를 위해서는 unpaired Student's t-test를, 또는 세 군 이상의 비교를 위해서는 One-Way ANOVA(post-hoc analysis using Dunnett's test)를 사용하여 분석하였다. 모든 통계적 분석은 GraphPad Prism(ver 5.0)을 사용하여 수행하였다.
그 결과, 도 10에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물은 MNCV 및 CMAP를 현저하게 향상시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 화합물은 신경전도속도를 향상시킴으로써 CMT의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 5> 조직병리학적(histopathology) 분석
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 좌골 신경 섬유의 축삭 크기에 미치는 영향을 확인하고자 하였다.
6.5-8.5개월령의 수컷 HSPB1S135F CMT2F 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다.
각 그룹은 하기 표 8과 같이 분류하였다.
Figure pat00104
본 발명의 화합물 43(1 및 10 mg/kg)은 12주 동안 1일 2회 반복적으로 경구 투여하였다. 최종 처치 후 0.5 시간째 좌골 신경을 수집하고 2.5% 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 용액(340855, Sigma)에서 밤새도록 고정하였다. 샘플은 semithin 절편 및 톨루이딘 블루(toluidine blue; T3260, Sigma) 염색을 위해 아산병원 병리과로 전달하였다.
고정된 샘플은 이미지 분석을 위해 통상적인 방법으로 처리하였다. 0.5 μm 절편을 제조하고 톨루이딘 블루로 염색하였다.
조직학 평가는 광학 현미경으로 수행하였다. 절편에서 탈수초화(demyelination), 재수초화(remyelination), 비정상적으로 얇은 수초(abnormally thin myelin) 및 축삭 형태 변화(axonal morphological change)를 포함한 병리학적 변화를 조사하였다. 마지막으로 image J 소프트웨어로 축삭의 직경을 분석하였다.
데이터는 평균 ± SEM으로 표시하였다. HSPB1S135F CMT2F(Vehicle) 군과 HSPB1S135F CMT2F(화합물 43) 군 간 통계적 유의성은 One-Way ANOVA 및 post-hoc analysis using Dunnett's test 를, WT 군 및 HSPB1S135F CMT2F(Vehicle) 군 간 통계적 유의성은 Paired T test를 사용하여 분석하였다. 모든 통계적 분석은 GraphPad Prism 5.0을 사용하여 수행하였다.
좌골 신경 섬유의 축삭 크기에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가한 결과는 다음과 같이 표 9에 기재하였다(도 11).
Figure pat00105
상기 표 9으로부터 본 발명의 화합물이 축삭 크기를 증가시키고 회복시키는 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
<실험예 6> 유전자 분석
이 실험에서, 동물의 유전자 분석을 통하여 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
10 주령의 C3 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
각 그룹은 하기 표 10과 같이 분류하였다.
Figure pat00106
Vehicle은 0.5% MC(methylene chloride)이며, 각 군은 Vehicle 또는 화합물 43을 8주간 투여하였다. TG 또는 C3는 C3 CMT1A 마우스를 지칭하며, WT(Wild type)는 정상 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, Vehicle(C3) 또는 C3 그룹은 C3 CMT1A 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, 화합물 43은 C3 CMT1A 마우스에 화합물 43을 투여한 군이며, 군당 마우스의 개체 수는 5마리이다.
Vehicle 또는 화합물 43의 마지막 투여 후 0.5시간 째에 좌골 신경을 수집한 후 키트(RNeasy Kit, Qiagen, Venlo, Netherlands)를 이용하여 RNA 추출을 진행하고 Quant-IT RiboGreen (Invitrogen)과 apeStation RNA screentape (Agilent, Santa Clara, CA, USA)을 통해 RNA 정량 및 integrity 평가를 진행하였다. 그리고, 해당 RNA는 2400만개 이상의 리드(lead)를 이용한 RNA 시퀀싱(sequencing)을 통해 각각의 유전자 수준(gene level)을 정량화하였다. 정량화된 유전자 수준(gene level)으로 부터 Gene Set Enrichment Analysis를 진행하여 WT, TG(C3), 약물 투여 그룹(화합물 43) 간의 다양한 생물학적 영향 (gene set)을 확인하였고, 해당 결과에 대한 유의성 확인은 nominal p < 0.05, false detection rate(FDR) q < 0.25로 역치 값을 설정하여 분석하였다. 최종적으로 유의성이 확인된 유전자 세트(gene set)은 Prism 9을 통해 그래프화 하였으며, 그 결과는 도 12 내지 도 15에 나타내었다.
상기 도 12에서 확인되는 바와 같이, 유전자 모듈(gene module)의 특정 기준 (3가지 PC value)을 바탕으로 WT, C3 및 화합물 43 투여 그룹을 구분해 볼 때 화합물 43 투여 그룹은 C3 그룹 대비 정상 마우스(WT)에 가까운 유전적 특징을 보여 주었다.
또한, 도 13 내지 도 15에서 확인되는 바와 같이, 화합물 43은 CMT 질환 마우스(TG, C3 CMT1A 마우스)에서 하위조절(downregulate) 되었던 근발생(myogenesis), 시냅스후 치밀질(postsynaptic density), 시냅스후 특이화(postsynaptic specialization), 신경근접합부(neuromuscular junction), 시냅스 간격(synaptic cleft), EGR2_SOX10 수초화(EGR2_SOX10 myelination), 슈반세포 수초화/발달(Schwann cell myelination/development), 슈반세포 분화(Schwann cell differentiation), 지질 대사(lipid metabolism), 지방산합성(lipogenesis) 등과 관련된 유전자 수준을 올려준 것이 확인된다.
도 13에서 화합물 43을 투여한 군은 CMT 질환 마우스(TG, C3 CMT1A 마우스)와 비교하여 근발생(myogenesis), 시냅스후 치밀질(postsynaptic density), 시냅스후 특이화(postsynaptic specialization), 신경근접합부(neuromuscular junction), 시냅스 간격(synaptic cleft), EGR2_SOX10 수초화(EGR2_SOX10 myelination), 슈반세포 수초화/발달(Schwann cell myelination/development), 슈반세포 분화(Schwann cell differentiation), 지질 대사(lipid metabolism), 지방산합성(lipogenesis) 등과 관련된 유전자가 현저하게 상위조절된 것을 확인할 수 있다.
특히 도 14에서 유전자 세트(gene set)에 포함된 개별 유전자의 발현도 화합물 43의 투여에 따라 변화되는 것을 알 수 있으며, 도 15에서 문헌들을 통해 CMT 질환과 관련성이 있을 것으로 보이는 PM22 응집(PM22 aggregates), 수초화(myelination), 전이(nerotransmission), 지질대사와 관련된 유전자들이 화합물 43의 투여에 따라 변화된 것이 확인되었으며, 특히 화합물 43의 투여로 인해 신경전달 및 수초화(myelination)를 증가시키고 PM22 응집 및 지질대사를 조절하는 유전자의 전사(gene transcription)가 상향조정(upregulate)된 것을 알 수 있었다.
<실험예 7> 근섬유 위축 개선 분석
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 CMT 마우스에서 동물의 근섬유 위축 신경근 접합에 미치는 영향을 확인함으로써 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
<실험예 7-1> 10주령 CMT1A 마우스 모델
10 주령의 C3 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
각 그룹은 하기 표 11과 같이 분류하였다.
Figure pat00107
Vehicle은 0.5% MC(methylene chloride)이며, 각 군은 Vehicle 또는 화합물 43을 7주간 투여하였다. TG 또는 C3는 C3 CMT1A 마우스를 지칭하며, WT(Wild type)는 정상 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, Vehicle(C3) 또는 C3 그룹은 C3 CMT1A 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, 화합물 43은 C3 CMT1A 마우스에 화합물 43을 투여한 군이며, 군당 마우스의 수는 5마리이다.
<실험예 7-2> 근섬유 위축 및 신경근 접합 분석
1) 부검
Vehicle 또는 약물(화합물 43) 투여 7주 후, 신경근 접합부에서의 신경 분포 및 근육 조직 분석을 위해 비복근을 채집하였다. 해당 절차는 Vehicle 또는 약물의 마지막 투여 후 30분 후에 수행되었다.
2)근섬유 위축 분석
마우스를 이소플루란으로 마취하고 식염수(3mL)로 심장을 통한 전신 관류를 수행하였다. 비복근을 절제하고 실온에서 10% 중성 완충 포르말린으로 고정하였다. 샘플을 평가를 위한 부위가 포함되도록 자르고, 조직 처리를 한 후 파라핀에 포매하고 슬라이딩 마이크로톰을 사용하여 4μm 두께의 섹션으로 절단하였다. 섹션한 슬라이드는 H&E로 염색하고 광학 현미경으로 관찰했다. 위축 현상을 보인 근섬유의 수를 정상 근육 섬유의 수로 나누어서 위축을 보인 근섬유의 비율을 측정하였고, NIS 요소 소프트웨어를 사용하여 근섬유의 단면적을 분석하고 그 결과를 도 16 및 17에 나타내었다.
도 16 및 도 17에서 확인되는 바와 같이, C3 CMT1A 마우스(TG)는 정상 마우스(WT)에 비해 위축성 근섬유의 비율이 더 높고 근섬유의 단면적 감소가 유의적으로 나타났다. 그러나, C3 CMT1A 마우스에 화합물 43을 투여한 군의 경우 C3 CMT1A 마우스의 위축성 근섬유의 비율이 낮아지고 근섬유의 단면적도 증가하였다.
3) 신경근 접합부 신경 분포
1)에서 채집한 비복근을 30μm 두께로 동결 섹션하여 슬라이드로 제작하였다. 제작된 절편 슬라이드는 항-시냅토타그민-2와 α-붕가로 톡신으로 이중 면역 염색한 후 형광현미경으로 각 신경근 접합부 당 두 항체에 양성으로 염색되는 구조의 분석을 통해 각 신경근육 접합부(NMJ)에서 접합부당 신경 분포 수준을 도 18과같이 정성적으로 분석하고 그 결과를 도 19에 도시하였다.
도 19에서 확인되는 바와 같이, C3 CMT1A 마우스는 정상마우스(WT)와 비교하여 비복근에서 완전히 신경 분포된 신경근 접합부 (fully innervated NMJ)가 감소되었다. 그러나 C3 CMT1A 마우스에 화합물 43을 투여한 군의 경우 완전히 신경 분포된 NMJ (fully innervated NMJ)를 증가된 것을 확인할 있었다.
또한, 샘플 당 80개 이상의 신경근 접합부가 존재하는 절편 슬라이드 샘플에서 항-시냅토타그민-2와 α-붕가로 톡신의 이중 염색 상에서 두 항체에 양성으로 염색되는 패턴이 완전히 겹칠 때를 fully innervation, 부분적으로 겹칠 때를 partially innervation, 겹치는 현상이 없을 경우에는 denervation으로 구분한 후 각각의 퍼센트 값을 산출하였으며, 그 결과에 대한 유의성 및 그래프는 Prism 9을 통해 분석 및 표현하여 도 20에 도시하였다.
도 20에서 확인되는 바와 같이, C3 CMT1A 마우스는 정상마우스(WT)와 비교하여 완전히 신경 분포된 신경근 접합부가 10% 이상 감소하였고 부분적으로 신경 분포된 신경 접합부와 신경이 분포되지 않은 신경접합부의 비율이 높았다. 반면, C3 마우스에 화합물 43을 투여한 군은 완전히 신경 분포된 신경근 접합부가 증가하고 부분적으로 신경이 분포된 접합부 및 신경이 분포되지 않은 신경 접합부의 비율을 현저히 감소한 것이 확인되었다.
이로부터 본 발명의 화합물은 CMT 질환에서 신경 접합부에서 신경 분포를 현저히 증가시켜 말초 신경병증성 CMT 질환을 효과적으로 치료할 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예 8> 감각신경에 대한 효과 분석 1
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 CMT 마우스에서 동물의 감각신경에 미치는 영향을 확인함으로써 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
<실험예 8-1> 10주령 CMT1A 마우스 모델
10 주령의 C3 CMT1A 마우스에게 표준 식이(Central Lab Animal, Inc.)와 물을 자유롭게(ad libitum) 제공하고, 온도(22 ± 2℃), 습도(44-56%) 및 12시간 명암 주기의 통제된 환경에서 사육하였다. 모든 실험 절차는 한국 CKD 실험 동물 센터의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)에 따라 승인 및 수행하였다(approved number: S-17_033).
각 그룹은 하기 표 12와 같이 분류하였다.
Figure pat00108
Vehicle은 0.5% MC(methylene chloride)이며, 각 군은 Vehicle 또는 화합물 43을 8주간 투여하였다. TG 또는 C3는 C3 CMT1A 마우스를 지칭하며, WT(Wild type)는 정상 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, Vehicle(C3) 또는 C3 그룹은 C3 CMT1A 마우스에 vehicle만 투여된 군이며, 화합물 43은 C3 CMT1A 마우스에 화합물 43을 투여한 군이며, 군당 마우스의 수는 5마리이다.
<실험예 8-2> 조직병리학적 평가
Vehicle 또는 약물(화합물 43) 투여 8주 후, 최종 약물 투여 후 0.5시간에 비복 신경을 채집하고 2.5% 글루타르알데히드 용액에 밤새 고정하였다. 고정 샘플은 이미지 분석을 위해 일반적인 조직 처리 과정을 거친 후 0.5μm 두께로 섹션을 하고 톨루이딘 블루로 염색하였다. 조직학적 평가는 광학 현미경으로 촬영된 이미징 파일에서 수행되었다. 각각의 샘플에서 탈수초화, 재수초화 등의 미엘린의 형태학적 변화 및 축삭의 직경 감소 등을 포함한 병리학적 변화에 대해 평가되었다. 축삭과 미엘린의 직경은 이미지 J 소프트웨어로 분석되었고 G-비율은 전체 외부 직경에 대한 내부 축삭 직경의 비율로 계산하였으며 그 결과는 도 21 내지 도 23에 도시하였다.
데이터는 평균 ± 표준 오차로 표시하였다. 그룹 간의 통계적 유의성은 일원 분산 분석(One-way ANOVA)을 사용하고 사후 분석은 Dunnett's test로 테스트했고. 모든 통계 분석은 GraphPad Prism 9.0을 사용하여 수행되었다.
도 21에서 확인되는 바와 같이, C3 CMT1A 마우스는 WT 마우스와 비교하여 축삭 직경 및 말이집 두께의 감소가 확인되었으나 화합물 43을 투여한 경우, 축삭 직경과 말이집 두께를 모두 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 22 및 도 23에서 확인되는 바와 같이, C3 CMT1A 마우스는 WT 마우스와 비교하여 탈수초 섬유의 비율에는 유의한 차이가 없었으나, 비히클 처리된 C3에서 g-비율의 기울기의 증가와 축삭 직경의 감소에서는 유의적이 차이가 확인되었다. 이때, 화합물 43을 투여한 C3 CMT1A 마우스의 g-비율는 비히클 처리 동물에 비하여 기울기가 낮아졌는데, 이는 화합물 43에 의한 비정상적인 수초화의 감소와 관련되어 있다. 또한, 화합물 43은 직경이 큰 축삭의 비율이 증가하는 경향을 보여주었다. ([#p<0.05, ###p<0.001, Veh vs WT], [* p<0.05, ** p<0.01, Veh vs 화합물 43]).
<실험예 9> 감각신경에 대한 효과 분석 2
본 실험을 통하여, 본 발명의 화합물이 CMT 마우스에서 동물의 감각심경에 미치는 영향을 확인함으로써 본 발명의 화합물의 효능을 평가하고자 하였다.
<실험예 9-1> 10주령 CMT1A 마우스 모델
실험예 8-1과 동일하게 10주령 CMT1A 마우스를 준비하였다. 구체적으로 표 12와 동일하게 마우스를 분리하고 비히클 또는 약물을 투여하였으며, 각 군당 마우스의 수는 5마리이다.
<실험예 9-2> 전기 생리학적 평가
감각 신경에 대한 정기 생리학적 평가를 수행하기 위해 자극 캐소드를 마우스의 꼬리에 끝부분에 두고 기록 전극을 자극 캐소드에서 30mm 몸 쪽으로 근접한 꼬리에 배치하고 또한 접지 전극을 동물의 다리에 배치하였다. 꼬리를 자극하여 감각 신경 전도 속도(SNCV) 및 감각 신경 활동 전위(SNAP) 진폭 값을 얻었다. 해당 연구 결과는 Nicolet Viking Quest (Natsu Medical, Inc)로부터 획득되었고, 그 결과를 하기 도 24 및 도 25에 도시하였다.
데이터는 평균 ± 표준 오차로 표시하였다. 그룹 간의 통계적 유의성은 일원 분산 분석(One-way ANOVA)을 사용하고 사후 분석은 Dunnett's test로 테스트했고. 모든 통계 분석은 GraphPad Prism 9.0을 사용하여 수행되었다.
도 24 및 도 25에서 확인되는 바와 같이, 감각신경에 대한 전기생리학적 검사에서 C3 CMT1A 마우스는 WT 마우스에 비해 감각 신경 전도 속도(SNCV) 및 감각 신경 활동 전위(SNAP) 진폭 값에서 유의한 감소를 보여 주었다. 이때, 화합물 43은 감각 신경 전도 속도(SNCV) 및 감각 신경 활동 전위(SNAP) 진폭를 모두 유의하게 증가시켰다([#p<0.05, ###p<0.001, Veh vs WT], [* p<0.05, ** p<0.01, Veh vs 화합물 43]).
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 I로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 말초신경계(PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(CMT)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 I]
    Figure pat00109

    상기 화학식 I에서,
    L1, L2 또는 L3 는 각각 독립적으로 단결합(a bond) 또는 -(C1-C2알킬렌)- 이고;
    R1 은 -CX2H 또는 -CX3 이고;
    R2 는 -NRARB, -ORC,
    Figure pat00110
    또는
    Figure pat00111
    이고
    {여기서,
    Figure pat00112
    또는
    Figure pat00113
    의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -CN, -아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴로 치환될 수 있음 [이때, -아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음]};
    R3 는 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-O(C1-C4알킬), -(C3-C7사이클로알킬), -(C2-C6사이클로헤테로알킬), -아릴, -헤테로아릴, -아다만틸,
    Figure pat00114
    또는
    Figure pat00115
    이고
    {여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고,
    -아릴 또는 -헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -OCF3, -O-아릴, -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -C(=O)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), 아릴, 헤테로아릴,
    Figure pat00116
    ,
    Figure pat00117
    또는
    Figure pat00118
    로 치환될 수 있고 [이때,
    Figure pat00119
    의 하나 이상의 H 는 -X, -(C1-C4알킬), -NRDRE, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음],
    -(C3-C7사이클로알킬), -(C2-C6사이클로헤테로알킬), 아다만틸,
    Figure pat00120
    또는
    Figure pat00121
    의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -OH 또는 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
    Y1, Y2 및 Y4 는 각각 독립적으로 -CH2-, -NRF-, -O-, -C(=O)- 또는 -S(=O)2- 이고;
    Y3 는 -CH- 또는 -N- 이고;
    Z1 내지 Z4 는 각각 독립적으로 N 또는 CRZ 이고 {여기서, Z1 내지 Z4는 동시에 3개 이상의 N 일 수 없고, RZ 는 -H, -X 또는 -O(C1-C4알킬) 임};
    Z5 및 Z6 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O- 이고;
    Z7 및 Z8 은 각각 독립적으로 =CH- 또는 =N- 이고;
    Z9 은 -NRG- 또는 -S- 이고;
    RA 및 RB 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-NRDRE, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는
    Figure pat00122
    이고
    {여기서, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH 또는 -(C1-C4알킬)-NRDRE의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
    -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -(C3-C7시클로알킬) 또는 -(C2-C6헤테로시클로알킬)의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H 또는 -CN로 치환될 수 있고,
    Figure pat00123
    의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -O(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬), -CF3, -CF2H, -CN, -(C2-C6헤테로시클로알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -헤테로아릴-(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
    RC 는 -(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴이고 {여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 -(C1-C4알킬)-헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
    RD 및 RE 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -아릴 또는 -(C1-C4알킬)-아릴이고 {여기서, -(C1-C4알킬)의 하나 이상의 H 는 -X 또는 -OH 로 치환될 수 있고, -아릴 또는 -(C1-C4알킬)-아릴의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
    RF 는 -H, -(C1-C6알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬)이고
    {여기서, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE 또는 -S(=O)2-(C1-C4알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
    -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -C2-C6헤테로시클로알킬 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -CF3 또는 -CF2H 로 치환될 수 있음};
    RG 는 -H 또는 -(C1-C4알킬)이고;
    Q 는 -O- 또는 단결합(a bond);
    Figure pat00124
    는 단일결합 또는 이중결합이고 {단,
    Figure pat00125
    가 이중결합인 경우, Y1 은 =CH- 임};
    a 내지 e 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없고, c 및 d 가 함께 0 이 될 수 없음};
    X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 I 로 표시되는 화합물은,
    L1, L2 또는 L3 는 각각 독립적으로 단결합(a bond) 또는 -(C1-C2알킬렌)- 이고;
    R1 은 -CX2H 또는 -CX3 이고;
    R2 는 -NRARB, -ORC,
    Figure pat00126
    또는
    Figure pat00127
    이고
    {여기서,
    Figure pat00128
    또는
    Figure pat00129
    의 하나 이상의 H 는 -X, -OH, -NRDRE, -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
    R3 는 -(C1-C4알킬), -(C3-C7사이클로알킬), -아릴, -헤테로아릴, -아다만틸,
    Figure pat00130
    또는
    Figure pat00131
    이고
    {여기서, -아릴 또는 -헤테로아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X, -O(C1-C4알킬), -OCF3, -O-아릴, -NRDRE, -(C1-C4알킬), -CF3, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -헤테로아릴,
    Figure pat00132
    ,
    Figure pat00133
    또는
    Figure pat00134
    로 치환될 수 있고 [이때,
    Figure pat00135
    의 하나 이상의 H 는 -NRDRE 또는 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음],
    Figure pat00136
    또는
    Figure pat00137
    의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
    Y1, Y2 및 Y4 는 각각 독립적으로 -CH2-, -NRF-, -O-, -C(=O)- 또는 -S(=O)2- 이고;
    Y3 는 -CH- 또는 -N- 이고;
    Z1 내지 Z4 는 각각 독립적으로 N 또는 CRZ 이고 {여기서, Z1 내지 Z4는 동시에 3개 이상의 N 일 수 없고, RZ 는 -H, -X 또는 -O(C1-C4알킬) 임};
    Z5 및 Z6 는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 -O- 이고;
    Z7 및 Z8 은 각각 독립적으로 =CH- 또는 =N- 이고;
    Z9 은 -NRG- 또는 -S- 이고;
    RA 및 RB 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-NRDRE, -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C3-C7시클로알킬) 또는
    Figure pat00138
    이고
    {여기서,
    Figure pat00139
    의 하나 이상의 H 는 -X, -(C1-C4알킬), -CF3, -(C2-C6헤테로시클로알킬), -(C1-C4알킬)-아릴, -헤테로아릴 또는 헤테로아릴-(C1-C4알킬)로 치환될 수 있음};
    RC 는 -(C1-C4알킬) 또는 -아릴이고;
    RD 및 RE 는 각각 독립적으로 -H, -(C1-C4알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-아릴이고;
    RF 는 -H, -(C1-C6알킬), -(C1-C4알킬)-OH, -(C1-C4알킬)-O-(C1-C4알킬), -C(=O)-(C1-C4알킬), -C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-C(=O)-0(C1-C4알킬), -(C1-C4알킬)-NRDRE, -S(=O)2-(C1-C4알킬), -아릴, -(C1-C4알킬)-아릴, -(C2-C4알케닐)-아릴, -헤테로아릴, -(C1-C4알킬)-헤테로아릴, -C(=O)-(C3-C7시클로알킬), -(C2-C6헤테로시클로알킬) 또는 -(C1-C4알킬)-C(=O)-(C2-C6헤테로시클로알킬)이고
    {여기서, -(C1-C4알킬) 또는 -C(=O)-0(C1-C4알킬) 의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있고,
    -아릴의 하나 이상의 H 는 -X 로 치환될 수 있음};
    RG 는 -(C1-C4알킬)이고;
    Q 는 -O- 또는 단결합(a bond);
    Figure pat00140
    는 단일결합 또는 이중결합이고 {단,
    Figure pat00141
    가 이중결합인 경우, Y1 은 -CH- 임};
    a 내지 e 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없고, c 및 d 가 함께 0 이 될 수 없음};
    X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 화합물은 하기 화학식 Ia로 표시되는 화합물인, 약학적 조성물:
    [화학식 Ia]
    Figure pat00142

    상기 화학식 Ia에서,
    R2 는
    Figure pat00143
    이고;
    R3 는 -아릴이고 {여기서, -아릴의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -X로 치환될 수 있음};
    Y1 는 -O- 또는 -S(=O)2- 이고;
    Z1 는 N 또는 CRZ 이고 {여기서, RZ 는 -X 임};
    a 및 b 는 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 의 정수이고 {단, a 및 b 가 함께 0 이 될 수 없음};
    X 는 각각 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I 이다.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화학식 Ia 로 표시되는 화합물은,
    R2 는
    Figure pat00144
    이고;
    R3 는 -페닐이고 {여기서, -페닐의 하나 이상의 H 는 각각 독립적으로 -F 또는 -Cl로 치환될 수 있음};
    Y1 는 -O- 또는 -S(=O)2- 이고;
    Z1 는 N 또는 CF 이다.
  5. 하기의 구조를 가지는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 말초신경계(PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(CMT)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
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  6. 하기의 구조를 가지는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 말초신경계(PNS) 관련 샤르코-마리-투스병(CMT)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
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  7. 제1항에 있어서, 상기 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병은 CMT1형, CMT2형, CMT4형, CMTX, DSN(degerine-sottas syndrome), CH(congenital hypomyelination), HNPP(hereditary neuropathy with liabilityto pressure parsy)및 GAN(giant axonal neuropathy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 약학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 말초신경계 관련 샤르코-마리-투스병은 CMT1A, CMT2D 및 CMT2F로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 약학적 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 경구 투여되는 것인, 약학적 조성물.

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1482940A2 (en) * 2001-10-03 2004-12-08 Pharmacia Corporation Prodrugs of substituted polycyclic compounds useful for selective inhibition of the coagulation cascade
WO2013066835A2 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Glaxosmithkline Llc Compounds and methods
WO2018165520A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 Vps-3, Inc. Metalloenzyme inhibitor compounds
EP3883572A4 (en) * 2018-11-23 2022-11-30 Chong Kun Dang Pharmaceutical Corp. PHARMACEUTICAL COMPOSITION WITH HISTONE DEACETYLASE-6 INHIBITORS

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170017792A (ko) 2015-08-04 2017-02-15 주식회사 종근당 히스톤 탈아세틸화효소 6 억제제로서의 1,3,4-옥사다이아졸 유도체 화합물 및 이를 포함하는 약제학적 조성물

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Krajewski et al., (2000) Brain 123:1516
Pareyson et al., (2011) 10(4):3205

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