KR20230032996A - 신규 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물 - Google Patents

신규 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물 Download PDF

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KR20230032996A
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김영관
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서울대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물, 암의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명 화합물은 isoindoline-1,3-dithione (N-substituted dithiophthalimide)을 골격으로 하는 화합물로 빛에 반응하여 활성산소를 생성함으로써 타겟이 되는 세포의 사멸을 유도함으로써 광역동 요법에 사용될 수 있다.

Description

신규 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물{NOVEL COMPOUNDS AND COMPOSITIONS FOR PHOTODYNAMIC THERAPY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 신규 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물에 관한 것으로, 항암치료 등 의료분야에서 활용될 수 있다.
광역동 요법(Photodynamic Therapy, PDT)는 빛 에너지와 광감작제(photosensitizer, PS)라는 약물 처리에 의해 암세포를 사멸키는 방법이다. 광감작제는 특정한 파장의 빛에 의해 활성화되는데, 빛을 받기 전에는 무독성이고, 빛을 받게 되면 타겟하고자 하는 조직에 독성을 갖게되어 선택적 사멸을 유발할 수 있다. 광감작제는 특정 파장의 빛을 받았을 때 활성산소종을 생성하여 결국 종양 억제를 일으킬 수 있다. 이러한 메커니즘을 이용하여, 현재 광감작제 개발은 암뿐만 아니라 피부, 뇌 등 관련 다양한 질병을 치료하는데 사용 된다. 따라서 최종적으로 광역동 요법으로 이어지며, 이는 곧 저항성을 갖고 있는 종양을 표적하는 등 병용치료에 사용할 수 있다는 장점이 있다.
광역동 요법 활성을 위해서는 광감작제, 산소, 그리고 광 조사(light irradiation)이 필요하며, 이들 중 광감작제의 개발이 가장 중요하다. 현재 광감작제로 사용되고 있는 화합물의 경우 테트라피롤(tetrapyrrole) 계열 및 프탈로시아닌(phthalocyanine) 계열의 화합물들이 대부분인데, 이들은 물에 대한 용해도가 낮아 응집이 잘 일어나고 세포 내로 진입하기 어렵다는 단점이 있다. 또한, 기존의 광감작제는 세포 투과성, 생체이용률, 전신 독성 등의 여러 부작용을 나타내므로 개선이 필요한 상황이다. 또한, 기존에 보고되었던 활성산소 발생성 테라노스틱스(theranostics)의 경우 약물 대사 및 약동학(DMPK)에 불리한 금속 및 중원자를 포함하고 있는 경우가 대부분이다.
한편, 형광 탐침(Fluorescent probe)은 살아있는 세포 내의 리소좀, 미토콘드리아 등을 관찰하는데 중요한 역할을 하여, 타겟하고자 하는 세포 기관에 높은 특이성을 갖고 있어야 한다. 그러나 현재 사용화되는 탐침들은(LysoTracker Deep Red, LipidTOX Deep Red, MitoTracker Deep Red 등)은 세포 독성, 선택성, 광안정성 등의 문제점이 있어, 형광이나 인광을 나타내는 광감작제를 개발해 이의 체내 작용에 대해 분석하는 것이 중요하다.
이에 본 발명자들은 금속이나 중원자를 포함하지 않아 생물학적 응용에 유리하고, 독성이 낮은 새로운 분자적 광감작제를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 새로운 저분자 유기화합물을 기반으로 광감작제를 개발하여 본 발명을 완성하였다.
한국공개특허 제2021-0011605호
본 발명은 새로운 화합물 및 이를 포함하는 광역동 요법용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 화합물 또는 광역동 요법용 조성물을 포함하는 항암용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 중, 상기 X는 각각 독립적으로 산소 또는 황이고, 상기 R1 은 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 피리니딜, 하나 이상의 질소, 산소 또는 황을 함유하고 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 5 내지 7원 헤테로사이클, 또는
Figure pat00002
이고, 상기 m은 1 내지 5의 정수이고, 상기 Y는 산소 또는 황이고, 상기 A1은 각각 독립적으로 C1-5인 알킬이고, 상기 R2는 C1-10인 알킬렌, C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌,
Figure pat00003
또는
Figure pat00004
이고, 상기 R3는 C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌이고, 상기 n은 0 또는 1이고, 상기 R4는 페닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌이고, 상기 R5는 수소, C1-5인 알콕시기, 니트로기, C1-5인 할로겐화알킬 또는
Figure pat00005
이고, 상기 A2는 각각 독립적으로 C1-5인 알킬, 페닐 또는 C1-5인 알콕시로 치환된 페닐이거나, 서로 연결되어 고리를 형성함).
2. 위 1에 있어서, 상기 R3 또는 R4의 헤테로아릴렌은
Figure pat00006
인 화합물.
3. 위 1에 있어서, 상기 R1의 헤테로사이클은
Figure pat00007
이고, 상기 m은 1 내지 3의 정수이고, 상기 Z는 탄소, 산소 또는 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 질소인 화합물.
4. 위 1에 있어서, 상기 R1의 피리니딜은
Figure pat00008
또는
Figure pat00009
이고,
상기 R6는 수소 또는 C1-5인 알킬인, 화합물.
5. 위 4에 있어서, 상기 NR6에 결합된 할로겐 음이온을 더 포함하는 화합물.
6. 위 1에 있어서, 상기 X는 서로 동일한 것인 화합물.
7. 위 1에 있어서, 상기
Figure pat00010
는
Figure pat00011
,
Figure pat00012
,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
,
Figure pat00020
또는
Figure pat00021
인 화합물.
8. 위 1에 있어서, 상기
Figure pat00022
는
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
,
Figure pat00027
,
Figure pat00028
,
Figure pat00029
,
Figure pat00030
,
Figure pat00031
,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
또는
Figure pat00035
인 화합물.
9. 위 1에 있어서, 후술하는 화합물 1 내지 38 로 이루어진 군에서 선택된 것인, 화합물.
10. 위 1 내지 9 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 광역동 요법용 조성물.
11. 위 1 내지 9 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
12. 위 11에 있어서, 상기 암은 유방암, 난소암, 자궁 경부암, 전립선암, 고환암, 음경암, 비뇨생식관 암, 고환종, 식도암, 후두암, 위암, 위장관암, 피부암, 각질극 세포종, 난포 암종, 흑색종, 폐암, 소세포 폐암종, 비-소세포 폐암종(NSCLC), 폐 선암, 폐의 편평 세포 암종, 결장암, 췌장암, 갑상선암, 유두암, 방광암, 간암, 담관암, 신장, 골암, 골수 장애, 림프 장애, 모발 세포암, 인두암, 구순암, 설암, 구강암, 침샘암, 인두암, 소장암, 결장암, 직장암, 신장암, 전립선암, 음문암, 갑상선암, 대장암, 자궁내막암, 자궁암, 뇌암, 중추신경계암, 복막암, 간세포암, 두부암, 경부암, 호지킨 또는 백혈병 중에서 선택되는 것인, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
본 발명의 화합물은 광감작제로 이용될 수 있다.
본 발명의 광역동 요법용 조성물은 빛 조사하에 효과적으로 대상 세포를 사멸시킬 수 있다.
본 발명의 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 빛 조사하에 효과적으로 암 세포를 사멸시킬 수 있다.
도 1 내지 7은 PBA 또는 PBAS 화합물의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 8 내지 11은 MPBA 또는 MPBA+ 화합물의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 12는 DMSO에서 PBAS 화합물들의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 13은 다양한 용매에서 PBAS화합물의(2 μM) 방출 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 14는 PBA(20 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 ABDA(100 μM)의 분해율을 나타낸 것이다.
도 15는 PBAS(20 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 에서 조사에 따른ABDA(100 μM)의 분해율을 나타낸 것이다.
도 16은 MPBA(20 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 ABDA(100 μM)의 분해율을 나타낸 것이다.
도 17a는 MPBA(2 μM) 및 MPBA+(2 μM) 화합물의 방출 스펙트럼을 나타낸 것이다. a, c, e, g에서는 톨루엔, b, d, f, h에서는 물이 용매로 사용되었다.
도 17b는 MPBA(20 μM) 또는 MPBA+(10 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 ABDA(100 μM)의 분해율을 나타낸 것이다.
도 18은 PBA(1 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 H2DCF-DA (4 μM)의 상대적인 PI intensity를 나타낸 것이다.
도 19는 MPBA(1 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 H2DCF-DA (4 μM)의 상대적인 PI intensity를 나타낸 것이다.
도 20은 (a)MPBA(1 μM) 및 (b)MPBA+(1 μM)화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 H2DCF-DA (4 μM)의 상대적인 PI intensity를 나타낸 것이다.
도 21은 MPBA(2 μM) 화합물 존재 하에서 청색광(1000 lm/m2) 조사에 따른 DHR123(10 μM)의 상대적인 PI intensity를 나타낸 것이다.
도 22는 PBAS-01에 대해 HeLa 세포 내에서 ROS 프로브 DCF-DA를 사용하여 일중항 산소 방출을 이미징한 것이다. 스케일 바: 50 μm.
도 23은 MPBA-14에 대해 HepG2 세포 내에서 ROS 프로브 DHE(λex = 514 nm, λem = 530-650 nm)를 사용하여 수퍼옥사이드 음이온 방출을 이미징한 것이다. 스케일 바: 50 μm.
도 24는 MPBA-14에 대하여 HepG2 세포 내에서 ROS 프로브 SOSG(λex = 514 nm, λem = 519-620 nm)를 사용하여 일중항 산소 방출을 이미징한 것이다. 스케일 바: 50μm.
도 25는 다양한 농도의 MPBA 화합물에 대하여 HeLa 세포 내에서 ROS 프로브 DHE(λex = 520-550 nm, λem = 580-650 nm)를 사용하여 수퍼옥사이드 음이온 방출을 이미징한 것이다.
도 26은 PBAS-01 처리하고 녹색 LED 광(28000 lm/m2)을 조사하였을 때 다양한 인간 암세포의 세포 생존율을 나타낸 것이다.
도 27은 (B) PBAS-14, (C) MPBA-02, (D) MPBA-04, (E) MPBA-5d, (F) MPBA-8a, (G) MPBA-14, (H) MPBA-2+ 및 (I) MPBA-14+를 처리하고 녹색 LED 광(28000 lm/m2) 또는 청색 LED 광(950 lm/m2)을 조사하였을 때 다양한 인간 암세포의 세포 생존율을 나타낸 것이다.
도 28은 (A)HeLa, (B)MCF7, (C)A549 및 (D)HepG2 세포 계통에서 15분 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/m2) 시 PBAS-01(10μM, 20μM 및 40μM) 존재 하에서 세포 생존율을 나타낸 그래프이다. *p<0.05, **p<0.01 및***p<0.001, Two-way ANOVA에 의해 결정되었다.
도 29는 MPBA-02 및 MPBA-14를 단독으로 또는 Ferrostatin-1 (1 μM) 또는 β-mercaptoethanol(50 μM)를 처리한 경우와 비교하여 HepG2 세포에 대한 세포 생존율을 나타낸 그래프이다.
도 30a 내지 30e는 리소좀 관련 미토콘드리아 매개 세포자멸사 경로를 통한 세포 사멸을 이미징한 것이다. (A-C) 공초점 현미경을 사용하여 20분 동안 파장 561 nm 조사(최대 전력의 50%에서 레이저)하고 20 μM의 PBAS-01(λex = 561 nm, λem = 566-600 nm) 및50 nM LysoTracker deep red(λex = 633 nm, λem = 650-777 nm)로 공동 염색된 HeLa 세포의 라이브 세포 이미지의 실시간 추적. 검은색 화살표는 아폽토시스 세포를 나타낸다. (D) 20분 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/m2) 시 PBAS-01 처리된 HeLa 세포의 20μM에서 TMRE(50nM)를 사용하여 미토콘드리아 막 전위를 보여주는 공초점 현미경 이미지. λex = 561 nm, λem = 566-650 nm에서TMRE 관찰. (E) PI 염색을 사용하여 10, 20 및 30분 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/ m2) 시 20 μM의 PBAS-01에 의해 유도된 세포 사멸 세포의 식별. 스케일 바: 50 μm.
도 31 및 32는 화합물의 세포 소기관 선택성을 분석하기 위해 공초점 현미경으로 얻은 배지 및 형광 이미지 및 공동 위치 분석 결과를 히스토그램으로 나타낸 것이다. (A) PBAS-01(λex = 561 nm, λem = 566-600 nm), (B) MPBA-02(λex = 405 nm, λem= 540-620 nm, pseudogreen), (C) MPBA-5d(λex = 405 nm, λem = 580-660 nm, pseudogreen), (D) MPBA-14(λex= 405 nm, λem= 560-640 nm, pseudogreen), (E) MPBA-8a(λex = 405 nm, λem = 500-560 nm), (F) MPBA-12(λex = 405 nm, λem = 500-600 nm), (G) MPBA-14+(λex = 405 nm, λem= 500-560 nm, 미토콘드리아; λex = 405 nm, λem = 410-490 nm, 지질방울), (H) PBAS-05 (λex = 405 nm, λem = 500-600 nm), (I) MPBA-2+ (λex = 405 nm, λem = 500-560 nm, 미토콘드리아; λex = 405 nm, λem = 410-490 nm, 지질방울) 스케일 바: 10 μm.
도 33 은 백색광 조사 시 PBAS 화합물에 의해 광절단된 초나선 pBR322 DNA의 아가로스 겔 전기영동 분석결과이다. (A), (E): 30분 동안 백색LED 조사(32000 lm/m2) 시 다양한 농도의 PBAS-01 및 PBAS-05로 측정된 DNA 광절단의 용량 반응. (B), (C): 서로 다른 시간 동안 백색 LED 조사(32000 lm/m2) 시 PBAS-01 및 PBAS-04(20 μM)의 광반응. (D), (F): 30분 동안 백색 LED 조사(32000 lm/m2) 시 PBAS-04(20 μM) 및 PBAS-05(80μM)의 스캐빈저 반응. SC 및 NC는 각각 초나선 원형 및 흠집이 난 원형 DNA 형태를 나타낸다.
도 34는 녹색광 조사 시 PBAS 화합물에 의해 광절단된 초나선 pBR322 DNA의 아가로스 겔 전기영동 분석 결과이다. (A), (C): 40분 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/m2) 시 일련의 PBAS-01 및 PBAS-05 농도로 측정된 DNA 광절단의 용량 반응. (B), (D): 녹색 LED 조사 시 PBAS-01 및 PBAS-05에 의해 유도된 NC/SC 비율의 정규화. (E): 다른 시간에 대한 녹색LED 조사(28000 lm/m2) 시 PBAS-01(100 μM)의 광반응. (F): 서로 다른 시간 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/m2) 시 PBAS-05(400 μM)의 광반응. (G): 각각 40분 및 60분 동안 녹색 LED 조사(28000 lm/m2) 시 PBAS-01(200 μM) 및 PBAS-05(400 μM)의 스캐빈저 반응. SC는 supercoiled circle DNA의 약자이고 NC는 nicked-circular 형태의 약자를 의미한다.
도 35는 LipidTOX Deep red와 비교하여 MPBA 화합물의 광안전성을 비교한 이미지 및 형광 강도를 나타낸 그래프이다.
도 36은 물/MeCN 혼합용매(0-99%)에서 10 μM PBA-05 (a) 및 PBA-16 (b) 을 UV광(λex = 365 nm)에서 여기한 사진이며 하기 그림은 각 화합물의 최대 파장에서 여기한 후 얻은 방출 스펙트럼(왼쪽) 및 강도 플롯(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 37은 물/MeCN 혼합용매(0-99%)에서 10 μM MPBA-2(a), MPBA-4(b) 및 MPBA-14(c)을 UV 광(λex = 365 nm)에서 여기한 샘플의 사진 및 하단 그림은 각 화합물의 최대 파장에서 여기한 후 얻은 방출 스펙트럼(왼쪽) 및 강도 플롯(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 38은 물/MeCN 혼합용매에서 10μM PBA-05(a), PBA-13(b), PBA-16(c)의 DLS 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 39는 물/MeCN 혼합용매에서 10μM MPBA-2(a), MPBA-4(b), MPBA-5d(c), MPBA-7(d), MPBA-8a(e), MPBA-10d(f), MPBA-12(g) 및MPBA-14(h)의 DLS 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 40은 MPBA-2(a), MPBA-4(b), MPBA-5d(c), MPBA-7(d), MPBA-8a(e), MPBA-10d(f), MPB-12(g) 및 MPBA-14(h)의 고체 상태에서의 방출 스펙트럼을 나타낸 것이다(Inlet: 가시광선(좌) 및 UV광(우) 하에서 MPBA 화합물의 고체 분말).
도 41은 물/MeCN 혼합용매에서, 374nm 레이저로 측정한 Fluorescence lifetime 을 나타낸 그래프이다. 각 10 μM의 MPBA-2 (a), MPBA-4 (b), MPBA-5d (c), MPBA-7 (d), MPBA-8a (e), MPBA-10d (f), MPBA-12 (g), 및 MPBA-14 (h).
도 42는 고체 상태에서, 374nm 레이저로 측정한 Fluorescence lifetime을 나타낸 그래프 이다. 각 MPBA-2 (a), MPBA-4 (b), MPBA-5d (c), MPBA-7 (d), MPBA-8a (e), MPBA-10d (f), MPBA-12 (g), 및 MPBA-14 (h).
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명은 하기 화학식 1을 골격으로 하는 화합물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00036
상기 식에서, X는 각각 독립적으로 산소 또는 황일 수 있다.
상기 X는 서로 동일한 것일 수 있다.
상기 R1 은 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 헤테로사이클, 아미드 또는 싸이오아미드일 수 있다. 상기 헤테로아릴기 또는 헤테로사이클은 질소, 황 또는 산소 원자를 하나 이상 함유하는 것일 수 있다. 상기 아미드기는 C1-15인 디알킬아미노알킬로 치환된 아미드 또는 C1-15인 디알킬아미노알킬로 치환된 싸이오아미드일 수 있다.
구체적으로, 상기 R1은 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 피리니딜, 하나 이상의 질소, 황 또는 산소를 함유하고 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 5 내지 7원 헤테로사이클일 수 있고, 또는
Figure pat00037
으로 표현되는 것일 수 있다. 상기 식에서 Y는 산소 또는 황이고, 상기 m은 1 내지 5의 정수이고, 상기 A1은 각각 독립적으로 C1-5인 알킬일 수 있다.
본 발명 화합물을 구성하는 질소, 황 또는 산소 원자는 양성자화된 것일 수 있다.
상기 R1의 하나 이상의 질소 또는 산소를 함유하는 헤테로사이클은, 질소 및 산소를 포함하는 헤테로사이클을 포함한다.
예를 들면, 상기 R1의 헤테로사이클은
Figure pat00038
로 표현되는 것일 수 있다. 상기 m은 1 내지 3의 정수이고, 상기 Z는 탄소, 산소 또는 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 질소일 수 있다.
상기 R1의 피리니딜은
Figure pat00039
또는
Figure pat00040
이고, 상기 R6는 수소 또는 C1-5인 알킬일 수 있다.
상기 화합물은 상기 NR6에 결합된 할로겐 음이온을 포함할 수 있다.
상기 NR6 는 R6의 치환으로 인해 양이온을 띄는 것일 수 있고, 여기에 할로겐 음이온이 결합하는 것일 수 있다. 상기 할로겐 음이온은 F－, Cl－, Br－, I－ 중에서 선택된 것일 수 있다.
본 명세서에서
Figure pat00041
은 핵 또는 골격 구조에 대한 잔기 또는 치환기의 부착 지점인 결합을 나타내기 위해 사용된다.
본 명세서에 기재된 "치환"은 구조 중에서 수소 원자 하나 이상이 각각, 서로 독립적으로, 동일하거나 상이한 치환기로 대체되는 것을 의미한다. 치환기는 예를 들면 C1-5, C1-10, C1-20의 알킬, 알케닐, 알키닐 할로겐, 알콕시, 니트로, 니트릴, 아미노, 아미드, 히드록시 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 “알킬”은 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하며, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실 또는 이들의 이성질체일 수 있다.
상기 R2는 치환 또는 비치환된 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 알킬아릴렌, 알케닐아릴렌일 수 있다. 상기 알케닐아릴렌의 알케닐은 니트릴, 아미노기, 아미드 또는 치환된 아미노기로 치환된 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 R2는 C1-10인 알킬렌, C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌,
Figure pat00042
또는
Figure pat00043
일 수 있다.
상기 R3는 치환 또는 비치환된 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌, 헤테로아릴렌일 수 있다.
구체적으로, 상기 R3는 C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌일 수 있다. 상기 n은 0 내지 2 의 정수일 수 있고, 구체적으로 0 또는 1일 수 있다.
상기 R4는 치환 또는 비치환된 아릴렌 또는 헤테로아릴렌일 수 있다.
구체적으로, R4는 페닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌일 수 있다. 상기 헤테로아릴렌은 질소, 산소 또는 황을 하나 이상 포함하는 것일 수 있다.
상기 페닐렌은
Figure pat00044
일 수 있다.
예를 들면, 상기 R3 또는 R4의 헤테로아릴렌은
Figure pat00045
일 수 있다.
상기 R5는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 할로겐화알킬 또는 아릴일 수 있다.
구체적으로, 상기 R5는 수소, C1-5인 알콕시, 니트로, C1-5인 할로겐화알킬 또는
Figure pat00046
일 수 있다. 상기 식에서, A2는 각각 독립적으로 C1-5인 알킬, 페닐 또는 C1-5인 알콕시로 치환된 페닐이고, 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
상기 연결된 고리 구조는 포화 구조이거나, 부분적 또는 전체적으로 불포화 구조일 수 있고, 단일 또는 다중환일 수 있다. 예를 들면 상기 고리는
Figure pat00047
일 수 있다.
상기 할로겐화알킬은 1차, 2차 또는 3차 할로겐화알킬일 수 있다. 할로겐원소는 F, Cl, Br, I 중에서 선택된 것일 수 있다.
상기 용어 "아릴"은 함께 융합 또는 공유 결합된 단일 고리 또는 다중 고리(1개 내지 3개의 고리)일 수 있는 다중불포화, 방향족, 탄화수소 치환기를 의미한다.
상기 용어 “헤테로아릴렌”은 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 1 내지 4개의 이종원자를 포함하는 아릴렌를 의미한다. 질소 및 황 원자는 경우에 따라 산화되고, 질소 원자는 경우에 따라 4차화될 수 있다. 헤테로아릴렌은 탄소 또는 이종원자를 통해 분자의 나머지에 결합될 수 있다.
상기 헤테로아릴렌은 예를 들면 퓨릴, 싸이오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 퓨라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단환 헤테로아릴, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 이소벤조퓨란일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 페난트리딘일, 벤조디옥솔릴 등의 다환식 헤테로아릴 및 이들의 상응하는 N-옥사이드(예를 들어, 피리딜 N-옥사이드, 퀴놀릴 N-옥사이드), 이들의 4차 염 등에서 치환이 하나 더 형성된 구조일 수 있다.
상기
Figure pat00048
는
Figure pat00049
,
Figure pat00050
,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
,
Figure pat00053
,
Figure pat00054
,
Figure pat00055
,
Figure pat00056
,
Figure pat00057
,
Figure pat00058
및
Figure pat00059
중에서 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기
Figure pat00060
는
Figure pat00061
,
Figure pat00062
,
Figure pat00063
,
Figure pat00064
,
Figure pat00065
,
Figure pat00066
,
Figure pat00067
,
Figure pat00068
,
Figure pat00069
,
Figure pat00070
,
Figure pat00071
,
Figure pat00072
및
Figure pat00073
중에서 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화합물은 본원 명세서의 화합물 1 내지 38 로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
.
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
상기 화합물들은 본원 제조예에 따라 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 화합물은 광감작제로 사용될 수 있다.
광감작제는 특정한 파장의 빛에 의해 활성화되며 빛을 받게 되면 활성산소 생성을 통해 세포사멸을 유발할 수 있는 물질로, 빛과 광감작제를 사용하여 세포를 사멸시키는 치료방법을 광역동 요법(photodynamic therapy)라 한다.
본 발명에서 상기 빛은 예를 들면 350 내지 600nm, 구체적으로 400 내지 520 nm (청색광), 또는 500-600 nm 파장 대의 빛(녹색광), 또는 380-780 nm 파장 대의 빛(백색광)으로 조사될 수 있다.
본 발명에서 상기 빛은 예를 들면 350 lm/m2이상, 36,000 lm/m2이하로 조사될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 예를 들면, 350 lm/m2 (365 nm 램프), 1,000 lm/m2 (청색광), 28,000 lm/m2 (녹색광), 32,000 내지 36,000 lm/m2 (백색광)의 빛이 사용될 수 있다.
상기 화합물은 형광 유기체이므로 광 조사에 의해 형광 또는 발광 이미지를 검출함으로써, 생체 내의 위치나 축적을 바이오 이미징으로 시각화하기 용이하다.
상기 화합물의 형광은 상기 화학식 1의 골격 중 imide기로부터 발생하는 것일 수 있다.
본 발명의 화합물 중 상기 화학식 1의 X가 모두 황인 경우(본원 실시예의 PBAS 화합물에 해당) 광감작제로서 형광이 없고(도 13), 활성산소종이 생성되면 thioimide기가 imide기로 변형됨으로써 형광이 발생할 수 있다.
상기 화합물은 광안전성이 높아 광역동 요법을 위한 빛 조사 후에 기능을 오랜 시간 높게 유지함으로써 치료 효과를 높일 수 있다.
상기 화합물은 세포 소기관 선택성을 가지므로 광감작제로서의 효과가 우수하다. 상기 광역동 요법에서 활성산소종은 반응성이 높아 빠르게 사라지고 짧게 확산되며, 따라서 광감작제는 분포하는 주변 부위에 효과가 높아 예를 들면 세포사멸과 밀접한 세포 소기관에 분포함으로써 치료 효과를 높일 수 있다.
예를 들면 상기 세포 소기관은 미토콘드리아, 리소좀 또는 지질방울일 수 있다.
본 발명의 화합물은 응집 유도 발광(Aggregation Induced Emission, AIE) 활성을 가지므로 응집체 형태나 높은 농도에서도 형광 특성을 나타내는 광감작제로 사용될 수 있다.
상기 응집 유도 발광은 용액 상태보다 응집 또는 고체 상태에서 더 높은 광방출 효율이 나타나는 것을 의미한다. 대부분의 형광체는 이와 반대로 저농도 용액에서 응집 상태가 되면 형광이 감소하는 경향이 나타나는데, 이를 응집성 소광(aggregation-caused quenching, ACQ)이라 하며, 이러한 응집성 소광 현상은 농도가 증가하거나 응집되었을 때 형광을 소멸시켜 광감작제로의 적용 범위를 제한시키는 문제가 있다.
또한 본 발명의 화합물은 상기 응집체의 크기 분포가 50 내지 250nm, 70 내지 230nm, 80 내지 210nm, 또는 100 내지 200nm 정도로 세포를 투과하기에 적절하다.
또한, 본 발명은 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 광역동 요법용 조성물에 관한 것이다.
상기 화합물에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
상기 “약학적으로 허용되는”은 화합물 또는 조성물이 투여되는 개체, 세포, 조직 등에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 특성을 나타내는 것을 의미한다.
상기 약학적으로 허용되는 염은, 본 발명에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미한다. 염은 예를 들어 산 부가염 또는 금속염일 수 있다.
상기 광역동 요법은 빛과 광감작제를 사용하여 세포를 사멸시키는 치료 방법을 의미하고, 상기 화합물은 특정한 파장의 빛에 의해 활성화되며 빛을 받게 되면 활성산소 생성을 통해 대상 세포에 특이적으로 세포사멸을 유발함으로서 광감작제로 사용될 수 있다.
상기 화합물은 저분자 유기 화합물로 이루어진 것으로, 이를 이용한 광역동 요법용 조성물은 세포 투과율 및 생체적합성이 높다.
또한, 상기 조성물은 세포 소기관 선택성을 가지고, 광안정성이 높아 효과적으로 타겟 세포를 사멸시킬 수 있다.
또한, 상기 조성물은 형광 특성을 가지므로 광역동 요법에 있어 바이오 이미징을 통한 효율적인 치료가 가능하다.
또한, 상기 조성물은 응집 유도 발광 활성을 가지므로 광역동 요법용 조성물로의 적용 범위가 넓다.
상기 광역동 요법의 대상 질병은 광 조사 및 세포 사멸을 통해 예방 또는 치료될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 아니하고, 예를 들면 피부질환이나 암일 수 있다.
상기 조성물을 대상 개체에 투여하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들면 피부에 도포하거나 분무하는 방법, 정맥으로 주사하거나 음료에 타서 음용하는 방법, 코로 흡입하는 방법, 방광이나 자궁에 직접 투여하는 방법 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물은 본 발명의 화합물인 유효성분 이외에 약학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조되거나, 인간을 포함한 포유동물에게 투여될 수 있다. 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 약학적으로 유효한 양의 유효 성분 이외에 추가로 약학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 인간을 포함하는 본 발명의 약학 조성물을 필요로 하는 개체에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캡슐, 멸균 주사용액, 멸균 분말일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 화합물 또는 이의 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
상기 화합물에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
상기 화합물은 광감작제로서 암의 예방 또는 치료를 위한 광역동 요법용 조성물로 사용될 수 있고, 이의 원리 및 방법은 전술한 바와 같다.
상기 조성물의 대상 개체는 인간을 포함한 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 암의 종류는 특별히 제한되지 안혹, 유방암, 난소암, 자궁 경부암, 전립선암, 고환암, 음경암, 비뇨생식관 암, 고환종, 식도암, 후두암, 위암, 위장관암, 피부암, 각질극 세포종, 난포 암종, 흑색종, 폐암, 소세포 폐암종, 비-소세포 폐암종(NSCLC), 폐 선암, 폐의 편평 세포 암종, 결장암, 췌장암, 갑상선암, 유두암, 방광암, 간암, 담관암, 신장, 골암, 골수 장애, 림프 장애, 모발 세포암, 인두암, 구순암, 설암, 구강암, 침샘암, 인두암, 소장암, 결장암, 직장암, 신장암, 전립선암, 음문암, 갑상선암, 대장암, 자궁내막암, 자궁암, 뇌암, 중추신경계암, 복막암, 간세포암, 두부암, 경부암, 호지킨 또는 백혈병일 수 있다. 또한, 바람직하게는 표재성 암이거나, 전이하지 않고 발생 부위에 국한된 경우일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 하기 표 1 및 2에서 본원 실시예에서 사용된 화합물을 정리하여 나타내었다.
화합물
번호		 명칭 λabs a (nm) εb (M-1cm-1) SOQY (Singlet oxygen quantum yield)
1 PBA-01 407 12800 0.05c
2 PBA-03 346 9800 0.49d
3 PBA-04 354 11200 0.83d
4 PBA-04B 437 20700 0.01d
5 PBA-05 399 15000 0.09c
6 PBA-06 398 13200 3.35c
7 PBA-09 403 22300 0.21c
8 PBA-11 403 25900 0.22c
9 PBA-13 399 20400 0.15c
10 PBA-14 408 10300 0.04d
11 PBA-15 342 16500 0.006c
12 PBA-16 342 11100 0.05d
13 PBA-17 399 15300 0.03c
14 PBA-18 406 12600 0.06c
15 PBA-20 405 11900 0.09c
16 PBA-21 398 16000 0.19c
17 PBA-22 407 14400 0.03c
18 PBA-H 322 6800 0.07d
19 PBA-CF3 304 6600 -
20 PBA-NO2 320 16800 0.85e
21 PBAS-01 351, 575 29500(351nm)6800(575nm) 0.13c
22 PBAS-03 390 36500 0.46d
23 PBAS-04 391 17300 0.04c
24 PBAS-05 352, 538 19700(352nm)3600(538nm) 0.12c
25 PBAS-06 348 20700 0.71c
26 PBAS-13 352, 546 32600(352nm)5900(546nm) 0.16c
27 PBAS-14 354, 571 35700(354nm)8600(571nm) 0.10c
*a : Maximum absorption wavelength in 10 μM of DMSO*b : Molar absorption coefficient measured in DMSO
*c : Blue LED (1000 lux), 3 cm, ABDA as 1O2 indicator, and Rose Bengal as reference
*d : White LED (35000 lux), 3 cm, ABDA as 1O2 indicator, and Rose Bengal as reference
*e : 365 nm LED (350 lux), 3 cm, SOSG as 1O2 indicator, and Rose Bengal as reference
화합물 번호 명칭 λabs a (nm) εb (M-1cm-1) SOQY(Singlet oxygen quantum yield)c
7 MPBA-2　
(PBA-09와 동일)		 405 23100 0.12
9 MPBA-4
(PBA-13과 동일)		 400 10000 0.07
28 　MPBA-5d 427 18500 0.05
29 　MPBA-5e 439 5000 0.03
30 　MPBA-7 416 12200 0.02
31 　MPBA-8a 406 8600 0.17
32 　MPBA-10d 399 14100 0.16
33 　MPBA-12 401 14000 0.16
34 　MPBA-14 423 32300 0.05
35 　MPBA-2+ 398 19900 6.67
36 　MPBA-4+ 401 27500 1.5
37 　MPBA-7+ 415 13800 0.38
38 　MPBA-14+ 420 29100 4.65
*a: Maximum absorption wavelength in 10 μM of DMSO*b: Molar absorption coefficient measured in DMSO
*c: Blue LED(1000 lux), 3 cm, ABDA as 1O2 indicator, and Rose Bengal as reference
제조예
명시되지 않는 한, 모든 시약 및 출발 물질은 상업적 출처에서 구입하여 정제하지 않고 사용하였다. "농축"은 로터리 증발기를 사용하여 증류를 통해 휘발성 용매를 제거하는 것을 말한다. "건조된"은 무수 황산 나트륨을 붓거나 통과시킨 후 여과하는 것을 말한다. 플래시 크로마토그래피는 헥세인, 에틸 아세테이트, 다이클로로메탄, 메탄올을 용리액으로 사용하는 실리카겔 (230-400 mesh)을 사용하여 수행하였다. 모든 반응은 자외선으로 시각화되는 0.25 mm 실리카 플레이트 (F-254)상의 박층 크로마토그래피로 모니터링 하였다. 1H 및 13C NMR 스펙트럼은 400 MHz NMR spectrometer에서 기록되었으며 화학적 이동, 다중도 (s, singlet; d, doublet; t, triplet; q, quartet; m, multiplet), Hertz (Hz)의 커플링 상수, 및 양성자의 개수로 나타냈다. HRMS는 FAB+ 질량 분석기로 측정하였다.
1. PTZ-01 및 PTZ-02
도 1에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
1.1. PTZ-01
5-bromoisobenzofuran-1,3-dione
25 mL 둥근 바닥 플라스크에 4-bromophthalic acid (500 mg, 2.04 mmol)을 Acetic anhydride (5 mL)에 용해시켜준다. 4시간 동안 140 ℃에서 환류 시켜준다. 반응 혼합물을 상온에서 냉각시키고, 용액을 감압 하에서 농축시켜준다. 백색 고체로 Crude 상태인 5-bromoisobenzofuran-1,3-dione을 얻었다 (469 mg, 101%). 얻어진 생성물은 불안정 하므로 Crude 상태로 바로 다음 반응을 진행한다.
1.2. PTZ-02
5-bromo-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
50 mL 둥근 바닥 플라스크에 Glacial acetic acid (10 mL)에 PTZ-01 (468 mg, 2.06 mmol)을 넣고 용해시킨다. 그 후 2-morpholinoethan-1-amine (317 mg, 2.43 mmol)을 넣고 용해시킨다. 4시간 동안 140 ℃에서 환류 시켜준다. 반응 혼합물을 상온에서 냉각시키고, 용액을 감압 하에 농축시켜준다. 생성물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc=1:2)로 정제하여 담황색 고체로 5-bromo-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione을 얻었다 (689 mg, 98.5%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.99 - 7.98 (m, 1H), 7.86 (ddd, J = 7.9, 1.6, 0.5 Hz, 1H), 7.73 - 7.69 (m, 1H), 3.83 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 3.64 (s, 4H), 2.64 (s, 2H), 2.52 (s, 4H).
2.1. PBA-01, PBA-03, PBA-05, PBA-13, PBA-14, PBA-15, PBA-16, PBA-17, PBA-18, PBA-H, PBA-CF3, PBA-NO2, PBAS-01, PBAS-03, PBAS-05, PBAS-13 및 PBAS-14
도 2 내지 4에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
2.1.1. PBA-01
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
50 mL 둥근 바닥 플라스크에 Toluene (8 mL)와 Ethanol (8 mL)에 PTZ-02 (505 mg, 1.49 mmol)와 (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (295 mg, 1.79 mmol)을 넣어 용해시켜준다. 물 (2 mL)에 K2CO3 (1235 mg, 8.93 mmol)을 넣어 용해시켜준다. 두 용액을 섞어준 다음에 PdCl2(PPh3)2 (104 mg, 0.15 mmol)을 넣어준다. 16시간 동안 30 ℃에서 교반시켜준다. 반응 혼합물을 감압 하에 농축시켜준다. 그 후 물 (100 mL)과 CH2Cl2 (50 mL Х 3)로 추출하였다. 혼합된 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시킨 다음 감압 하에 농축시켜준다. 생성물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc=2:1)로 정제하여 황색 고체로 5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione을 얻었다 (314 mg, 55.6%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.02 (s, 1H), 7.87 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.58 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.83 (t, J = 5.9 Hz, 2H), 3.65 (s, 4H), 3.04 (s, 6H), 2.68 - 2.61 (m, 2H), 2.53 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CHLOROFORM-D) δ 168.81, 168.64, 150.99, 147.53, 133.25, 130.88, 128.99, 128.15, 126.41, 123.75, 120.58, 112.67, 67.12, 56.36, 53.65, 40.44, 35.05. HRMS (FAB+) calcd for C22H26N3O3 [M+H]+ 380.1974, found 380.1967.
2.1.2. PBA-03
5-(4-methoxyphenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (500 mg, 1.47 mmol), (4-Methoxyphenylboronic acid (269 mg, 1.77 mmol), K2CO3 (1222 mg, 8.84 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (103 mg, 0.15 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 담황색 고체, (462 mg, 85.6%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.02 (t, J = 1.1 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 7.62 - 7.58 (m, 2H), 7.04 - 7.01 (m, 2H), 3.88 (s, 3H), 3.83 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.66 - 3.63 (m, 4H), 2.64 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.54 - 2.50 (m, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.56, 168.45, 160.45, 147.07, 133.18, 131.84, 131.56, 129.97, 128.61, 123.77, 121.34, 114.74, 67.09, 56.29, 55.54, 53.62, 35.08. HRMS (FAB+) calcd for C21H23N2O4 [M+H]+ 367.1658, found 367.1655.
2.1.3. PBA-05
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (300 mg, 0.88 mmol), (4-(diphenylamino)phenyl)boronic acid (307 mg, 1.06 mmol), K2CO3 (733 mg, 5.31 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (62 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (346 mg, 77.6%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 (s, 1H), 7.90 - 7.84 (m, 2H), 7.53 - 7.49 (m, 2H), 7.30 (dd, J = 8.4, 7.4 Hz, 4H), 7.16 - 7.14(m, 6H), 7.11 - 7.06 (m, 2H), 3.83 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 3.65 (s, 4H), 2.64 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.52 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.59, 168.47, 148.89, 147.36, 146.98, 133.26, 132.16, 131.65, 129.95, 129.60, 128.13, 125.18, 123.81, 123.04, 121.21, 67.12, 56.32, 53.65, 35.12. HRMS (FAB+) calcd for C32H30N3O3 [M+H]+ 504.2287, found 504.2292.
2.1.4. PBA-13
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01 (250 mg, 0.76 mmol), (4-(diphenylamino)phenyl)boronic acid (263 mg, 0.91 mmol), K2CO3 (628 mg, 4.55 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (53 mg, 0.08 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (214 mg, 57.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.52 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 8.00 (s, 1H), 7.88 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.50 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.30 (dd, J = 8.4, 7.4 Hz, 4H), 7.21 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 7.17 - 7.13 (m, 6H), 7.09 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 4.00 - 3.95 (m, 2H), 3.06 - 3.01 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.58, 168.46, 148.89, 147.35, 146.98, 133.26, 132.15, 131.65, 129.94, 129.60, 128.13, 125.17, 123.81, 123.04, 121.20, 67.12, 56.32, 53.65, 35.13. HRMS (FAB+) calcd for C33H26N3O2 [M+H]+ 496.2025, found 496.2036.
2.1.5. PBA-14
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-01 (500 mg, 1.51 mmol), (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (299 mg, 1.81 mmol), K2CO3 (1251 mg, 9.01 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (106 mg, 0.15 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (559 mg, 99.7%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.51 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 7.99 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.88 - 7.77 (m, 2H), 7.59 - 7.54 (m, 2H), 7.20 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 6.82 - 6.77 (m, 2H), 3.99 - 3.92 (m, 2H), 3.03 - 3.00 (m, 8H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.50, 168.32, 151.01, 149.99, 147.72, 147.25, 132.91, 131.02, 128.56, 128.15, 126.18, 124.34, 123.90, 120.66, 112.63, 40.42, 38.10, 34.01. HRMS (FAB+) calcd for C23H22N3O2 [M+H]+ 372.1712, found 372.1715.
2.1.6. PBA-15
5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (100 mg, 0.29 mmol), (4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid (102 mg, 0.35 mmol), K2CO3 (244 mg, 1.77 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (21 mg, 0.03 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 백색 고체, (77 mg, 52.3%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.19 - 8.14 (m, 3H), 8.02 (dd, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.88 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.73 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.51 - 7.42 (m, 4H), 7.35 - 7.30 (m, 2H), 3.88 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.70 - 3.64 (m, 4H), 2.68 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.56 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.36, 168.29, 146.50, 140.75, 138.61, 138.10, 133.40, 132.56, 131.04, 128.95, 127.74, 126.24, 124.01, 123.76, 121.95, 120.58, 120.43, 109.86, 67.13, 56.31, 53.67, 35.23. HRMS (FAB+) calcd for C32H28N3O3 [M+H]+ 502.2131, found 502.2118.
2.1.7. PBA-16
5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01 (100 mg, 0.30 mmol), (4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid (104 mg, 0.36 mmol), K2CO3 (251 mg, 1.82 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (21 mg, 0.03 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 담황색 고체, (91 mg, 60.6%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.55 (s, 2H), 8.18 - 8.13 (m, 3H), 8.02 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.94 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.73 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.50 - 7.42 (m, 4H), 7.32 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.24 (d, J = 4.2 Hz, 2H), 4.05 - 3.99 (m, 2H), 3.10 - 3.04 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.02, 167.95, 149.95, 147.21, 146.72, 140.73, 138.69, 137.93, 133.07, 132.74, 130.67, 128.96, 127.74, 126.24, 124.15, 123.77, 122.07, 120.57, 120.45, 109.85, 38.26, 33.99. HRMS (FAB+) calcd for C33H24N3O2 [M+H]+ 494.1869, found 494.1877.
2.1.8. PBA-17
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-(piperidin-1-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-05 (330 mg, 0.98 mmol), (4-(diphenylamino)phenyl)boronic acid (340 mg, 1.17 mmol), K2CO3 (812 mg, 5.87 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (69 mg, 0.10 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (126 mg, 25.7%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 - 8.01 (m, 1H), 7.88 - 7.83 (m, 2H), 7.51 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.30 (dd, J = 8.5, 7.3 Hz, 4H), 7.17 - 7.13 (m, 6H), 7.08 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.84 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.48 (s, 4H), 1.58 - 1.51 (m, 4H), 1.41 (d, J = 5.1 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.55, 168.44, 148.85, 147.37, 146.87, 133.32, 132.25, 131.58, 130.04, 129.59, 128.13, 125.16, 123.78, 123.75, 123.08, 121.15, 56.60, 54.66, 35.61, 26.08, 24.44. HRMS (FAB+) calcd for C33H32N3O2 [M+H]+ 502.2495, found 502.2493.
2.1.9. PBA-18
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-(piperidin-1-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-05 (413 mg, 1.22 mmol), (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (242 mg, 1.47 mmol), K2CO3 (1015 mg, 7.35 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (85 mg, 0.12 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (232 mg, 50.2%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.01 (dd, J = 1.6, 0.7 Hz, 1H), 7.86 (dd, J = 7.9, 1.6 Hz, 1H), 7.82 (dd, J = 7.8, 0.7 Hz, 1H), 7.57 (s, 2H), 6.82 - 6.78 (m, 2H), 3.89 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.04 (s, 6H), 2.71 (s, 2H), 2.58 (s, 4H), 1.63 (s, 4H), 1.44 (s, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.79, 168.63, 150.94, 147.39, 133.28, 130.81, 129.06, 128.14, 126.46, 123.68, 120.53, 112.65, 56.67, 54.65, 40.45, 35.53, 26.09, 24.46. HRMS (FAB+) calcd for C23H28N3O2 [M+H]+ 378.2182, found 378.2175.
2.1.10. PBA-H
2-(2-morpholinoethyl)-5-phenylisoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (300 mg, 0.88 mmol), phenylboronic acid (129 mg, 1.06 mmol), K2CO3 (733 mg, 5.31 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (62 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 담황색 고체, (222 mg, 74.6%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.06 (s, 1H), 7.94 - 7.89 (m, 2H), 7.65 (dd, J = 8.3, 1.3 Hz, 2H), 7.51 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.47 - 7.42 (m, 1H), 3.85 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.65 (s, 4H), 2.65 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.53 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.46, 168.39, 147.54, 139.26, 133.20, 132.60, 130.75, 129.33, 128.97, 127.47, 123.80, 121.99, 67.14, 56.31, 53.66, 35.18. HRMS (FAB+) calcd for C20H21N2O3 [M+H]+ 337.1552, found 337.1560.
2.1.11. PBA-CF3
2-(2-morpholinoethyl)-5-(4-(trifluoromethyl)phenyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (300 mg, 0.88 mmol), 4-(trifluorometyl)phenylboronic acid (246 mg, 1.06 mmol), K2CO3 (733 mg, 5.31 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (62 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 담황색 고체, (251 mg, 70.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.06 (t, J = 1.1 Hz, 1H), 7.94 (t, J = 1.1 Hz, 2H), 7.76 (d, J = 1.0 Hz, 4H), 3.85 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.66 - 3.62 (m, 4H), 2.65 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.52 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.17, 168.12, 145.90, 142.72, 133.34, 132.87, 131.58, 131.47, 131.15, 130.82, 130.50, 127.86, 126.33, 126.29, 126.26, 125.45, 124.02, 122.74, 122.16, 67.12, 56.25, 53.64, 35.25. HRMS (FAB+) calcd for C21H20F3N2O3 [M+H]+ 405.1426, found 405.1436.
2.1.12. PBA-NO2
2-(2-morpholinoethyl)-5-(4-nitrophenyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (300 mg, 0.88 mmol), 4-nitrophenylboronic acid pinacol ester (264 mg, 1.06 mmol), K2CO3 (733 mg, 5.31 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (62 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 담황색 고체, (130 mg, 38.4%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.37 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 8.09 (s, 1H), 7.97 (s, 2H), 7.81 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.86 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.66 - 3.61 (m, 4H), 2.66 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.52 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.94, 167.91, 148.16, 145.46, 144.88, 133.46, 133.02, 132.14, 128.41, 124.59, 124.14, 122.25, 67.12, 56.21, 53.64, 35.33. HRMS (FAB+) calcd for C20H20N3O5 [M+H]+ 382.1403, found 382.1409.
2.1.13. PBAS-01
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dithione
25 mL 둥근 바닥 플라스크에 PBA-01 (70 mg, 0.18 mmol)과 Lawesson's reagent (75 mg, 0.18 mmol)을 넣어주고 N2 환경을 조성한다. 그 후 Toluene anhydrous (10 mL)을 넣어준다. N2 환경에서 12시간동안 130 ℃로 환류시켜준다. 반응 혼합물을 상온에서 냉각시키고, 용액을 감압 하에서 농축시켜준다. 생성물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc=3:1)로 정제하여 남색 고체로 5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dithione을 얻었다 (38 mg, 50.6%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 - 8.00 (m, 1H), 7.84 - 7.82 (m, 2H), 7.63 - 7.59 (m, 2H), 6.82 - 6.77 (m, 2H), 4.61 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.70 (s, 4H), 3.04 (s, 6H), 2.74 (s, 2H), 2.60 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.72, 197.22, 150.95, 146.80, 135.98, 132.60, 130.25, 128.19, 126.72, 123.97, 120.49, 112.63, 67.01, 55.63, 54.01, 40.47, 29.85. HRMS (FAB+) calcd for C22H26N3OS2 [M+H]+ 412.1517, found 412.1519.
2.1.14. PBAS-03
5-(4-methoxyphenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dithione
PBA-03 (30 mg, 0.08 mmol) 및 Lawesson's reagent (166 mg, 0.41 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 갈색 고체, (16 mg, 49.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.01 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.83 (dd, J = 7.9, 1.6 Hz, 1H), 7.64 - 7.60 (m, 2H), 7.03 - 6.99 (m, 2H), 4.61 - 4.57 (m, 2H), 3.87 (s, 3H), 3.69 - 3.65 (m, 4H), 2.73 - 2.69 (m, 2H), 2.58 - 2.53 (m, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.55, 197.24, 160.44, 146.35, 135.86, 133.35, 131.95, 131.24, 128.66, 123.96, 121.32, 114.72, 67.07, 55.68, 55.58, 54.07, 41.01. HRMS (FAB+) calcd for C21H23N2O2S2 [M+H]+ 399.1201, found 399.1213.
2.1.15. PBAS-05
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dithione
PBA-05 (47 mg, 0.09 mmol) 및 Lawesson's reagent (38 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 자색 고체, (9 mg, 18.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.02 (s, 1H), 7.87 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.83 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.29 (s, 4H), 7.14 (d, J = 7.5 Hz, 6H), 7.07 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 4.59 (s, 2H), 3.67 (s, 4H), 2.71 (s, 2H), 2.56 (s, 4H).13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.49, 197.13, 148.77, 147.37, 146.22, 135.87, 133.27, 132.58, 131.01, 129.58, 128.17, 125.09, 123.99, 123.74, 123.13, 121.22, 67.02, 55.63, 54.01, 29.85. HRMS (FAB+) calcd for C32H30N3OS2 [M+H]+ 536.1830, found 536.1831.
2.1.16. PBAS-13
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dithione
PBA-13 (50 mg, 0.13 mmol) 및 Lawesson's reagent (272 mg, 0.67 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 자색 고체, (44 mg, 62.2%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.60 - 8.49 (m, 2H), 8.04 (dd, J = 1.4, 0.6 Hz, 1H), 7.92 - 7.84 (m, 2H), 7.59 - 7.53 (m, 2H), 7.34 - 7.27 (m, 6H), 7.17 - 7.14 (m, 6H), 7.11 - 7.06 (m, 2H), 4.74 - 4.67 (m, 2H), 3.13 - 3.06 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.03, 196.64, 149.68, 148.85, 147.57, 147.34, 146.41, 135.84, 133.20, 132.45, 131.15, 129.59, 128.18, 125.12, 124.63, 124.08, 123.79, 123.09, 121.27, 44.07, 33.42. HRMS (FAB+) calcd for C33H26N3S2 [M+H]+ 528.1568, found 528.1575.
2.1.17. PBAS-14
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dithione
PBA-14 (50 mg, 0.13 mmol) 및 Lawesson's reagent (272 mg, 0.67 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 남색 고체, (51 mg, 93.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.54 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 8.04 - 8.03 (m, 1H), 7.85 (d, J = 0.9 Hz, 2H), 7.65 - 7.60 (m, 2H), 7.30 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 6.83 - 6.79 (m, 2H), 4.71 - 4.65 (m, 2H), 3.09 - 3.04 (m, 8H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.25, 196.71, 150.97, 149.82, 147.41, 146.95, 135.94, 132.50, 130.36, 128.19, 126.58, 124.57, 124.05, 120.52, 112.61, 44.03, 40.46, 33.40. HRMS (FAB+) calcd for C23H22N3S2 [M+H]+ 404.1255, found 404.1268.
2.2. PBA-04, PBAS-04 및 PBA-04B
2.2.1. PBA-04
2-(2-morpholinoethyl)-5-(thiophen-2-yl)isoindoline-1,3-dione
Toluene (6 mL)에 PTZ-02 (200 mg, 0.59 mmol)을 넣고 용해시킨다. 그 후 tributyl(thiophen-2-yl)stannane (264 mg, 0.71 mmol)과 Pd(PPh3)4 (68 mg, 0.06 mmol)을 넣어준다. 24시간 동안 160 ℃에서 환류시켜준다. 반응 혼합물을 상온에서 냉각시키고, 용액을 감압 하에서 농축시켜준다. 그 후 물 (100 mL)과 CH2Cl2 (50 mL Х 3)로 추출하였다. 혼합된 유기층을 염수로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시킨 다음 감압 하에 농축시켜준다. 생성물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc=1:1)로 정제하여 백색 고체로 2-(2-morpholinoethyl)-5-(thiophen-2-yl)isoindoline-1,3-dione을 얻었다 (191 mg, 94.4%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.06 (dd, J = 1.6, 0.6 Hz, 1H), 7.92 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 1H), 7.83 (dd, J = 7.8, 0.6 Hz, 1H), 7.49 (dd, J = 3.7, 1.1 Hz, 1H), 7.42 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 1H), 7.15 (dd, J = 5.1, 3.7 Hz, 1H), 3.83 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.68 - 3.60 (m, 4H), 2.65 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.52 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.25, 168.14, 142.22, 140.45, 133.42, 130.74, 130.32, 128.76, 127.40, 125.53, 124.03, 120.28, 67.11, 56.26, 53.64, 35.19. HRMS (FAB+) calcd for C18H19N2O3S [M+H]+ 343.1116, found 343.1123.
2.2.2. PBAS-04
2-(2-morpholinoethyl)-5-(thiophen-2-yl)isoindoline-1,3-dithione
PBA-04 (50 mg, 0.15 mmol) 및 Lawesson's reagent (295 mg, 0.73 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 갈색 고체, (24 mg, 44.4%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.04 (d, J = 1.1 Hz, 1H), 7.89 - 7.82 (m, 2H), 7.52 (dd, J = 3.7, 1.1 Hz, 1H), 7.42 (dd, J = 5.1, 1.1 Hz, 1H), 7.15 (dd, J = 5.1, 3.7 Hz, 1H), 4.63 - 4.56 (m, 2H), 3.70 - 3.66 (m, 4H), 2.75 - 2.70 (m, 2H), 2.58 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.06, 196.78, 142.67, 139.66, 135.93, 133.56, 130.08, 128.75, 127.30, 125.47, 124.17, 120.22, 67.05, 55.64, 54.06, 41.05. HRMS (FAB+) calcd for C18H19N2OS3 [M+H]+ 375.0660, found 375.0646.
2.2.3. PBA-04B
5-(5-(4-(dimethylamino)phenyl)thiophen-2-yl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
PBA-04A (33 mg, 0.08 mmol), (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (16 mg, 0.09 mmol), K2CO3 (65 mg, 0.47 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (6 mg, 0.01 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 주황색 고체, (12 mg, 32.5%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.07 - 8.02 (m, 1H), 7.91 - 7.78 (m, 2H), 7.52 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.44 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.18 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 6.74 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 3.83 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.70 - 3.60 (m, 4H), 3.01 (s, 6H), 2.65 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 2.53 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.41, 168.27, 150.53, 147.71, 140.75, 138.67, 133.39, 129.82, 129.43, 126.95, 126.60, 124.03, 122.25, 121.94, 119.54, 112.52, 67.07, 56.29, 53.61, 40.53, 35.07. HRMS (FAB+) calcd for C26H28N3O3S [M+H]+ 462.1851, found 462.1837.
2.3. PBA-06 및 PBAS-06
도 5에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
2.3.1. PBA-06
N-(2-(dimethylamino)ethyl)-2-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)acetamide
DMF (2 mL)에 PTZ-04 (82 mg, 0.18 mmol)와 N,N-dimethylethylenediamine (16 mg, 0.18 mmol)와 EDC (35 mg, 0.18 mmol)와 HOBt (25 mg, 0.18 mmol)을 넣어 용해시켜준다. 16시간 동안 상온에서 교반시켜준다. 반응 혼합물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (DCM:MeOH=10:1)로 정제하여 황색 고체로 N-(2-(dimethylamino)ethyl)-2-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)acetamide을 얻었다 (17 mg, 17.6%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.06 - 8.05 (m, 1H), 7.89 - 7.89 (m, 2H), 7.54 - 7.49 (m, 2H), 7.32 - 7.27 (m, 4H), 7.17 - 7.12 (m, 6H), 7.11 - 7.06 (m, 2H), 6.92 (s, 1H), 4.39 (s, 2H), 3.46 (q, J = 5.4 Hz, 2H), 2.63 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 2.40 (s, 6H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.06, 167.91, 166.90, 148.85, 147.35, 147.01, 133.08, 132.07, 131.72, 129.76, 129.58, 128.16, 125.15, 124.00, 123.77, 123.01, 121.36, 57.92, 44.63, 40.90, 36.14. HRMS (FAB+) calcd for C32H31N4O3 [M+H]+ 519.2396, found 519.2386.
2.3.2. PBAS-06
N-(2-(dimethylamino)ethyl)-2-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1,3-dithioxoisoindolin-2-yl)ethanethioamide
PBA-06 (30 mg, 0.06 mmol) 및 Lawesson's reagent (141 mg, 0.35 mmol)을 사용하여 PBAS-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 자색 고체, (6 mg, 17.1%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.08 (dd, J = 1.6, 0.6 Hz, 1H), 7.98 - 7.83 (m, 2H), 7.58 - 7.53 (m, 2H), 7.32 - 7.28 (m, 4H), 7.17 - 7.14 (m, 6H), 7.09 - 7.06 (m, 2H), 5.53 (s, 2H), 3.81 (s, 2H), 2.79 (s, 2H), 2.39 (s, 6H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 197.29, 196.85, 196.72, 148.77, 147.37, 146.46, 135.99, 133.38, 132.59, 131.31, 129.58, 128.22, 125.10, 124.34, 123.73, 123.11, 121.53, 53.26, 44.49, 41.14, 38.76. HRMS (FAB+) calcd for C32H31N4S3 [M+H]+ 567.1711, found 567.1714.
2.4. PBA-09 및 PBA-11
도 6에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
2.4.1. PBA-09
5-((4-(diphenylamino)phenyl)ethynyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
THF (8 mL)에 MPBA-01 (166 mg, 0.50 mmol), EA-3b (134 mg, 0.50 mmol), Pd(PPh3)4 (58 mg, 0.05 mmol)과 CuI (7 mg, 0.04 mmol)을 넣어 용해시켜준다. 용액에 TEA (6 mL)를 넣어준다. 16시간 동안 50 ℃에서 교반시켜준다. 반응 혼합물을 감압 하에서 농축시켜준다. 생성물을 실리카겔 상에서 플래시 크로마토그래피 (n-Hexane:EtOAc=5:1)로 정제하여 황색 고체로 5-((4-(diphenylamino)phenyl)ethynyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione을 얻었다 (86 mg, 33.2%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.51 (d, J = 4.6 Hz, 2H), 7.90 (s, 1H), 7.78 (s, 2H), 7.40 - 7.36 (m, 2H), 7.32 - 7.27 (m, 4H), 7.20 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 7.14 - 7.07 (m, 6H), 7.03 - 6.99 (m, 2H), 3.98 - 3.94 (m, 2H), 3.05 - 2.99 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.66, 167.63, 149.97, 148.97, 147.14, 147.00, 136.72, 132.99, 132.25, 130.40, 130.05, 129.63, 126.09, 125.47, 124.33, 124.13, 123.47, 121.72, 114.32, 95.09, 87.33, 38.25, 33.94. HRMS (FAB+) calcd for C35H26N3O2 [M+H]+ 520.2025, found 520.2028.
2.4.2. PBA-11
5-((4-(diphenylamino)phenyl)ethynyl)-2-(2-morpholinoethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-02 (170 mg, 0.50 mmol), EA-3b (134 mg, 0.50 mmol), Pd(PPh3)4 (58 mg, 0.05 mmol), CuI (7 mg, 0.04 mmol) 및 TEA (6 mL)를 사용하여 PBA-09와 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (66 mg, 25.1%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.93 (s, 1H), 7.79 (s, 2H), 7.38 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.30 (t, J = 7.9 Hz, 4H), 7.14 - 7.07 (m, 6H), 7.01 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 3.82 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.64 (s, 4H), 2.64 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.52 (s, 4H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.01, 167.95, 148.93, 147.03, 136.56, 132.99, 132.57, 130.45, 130.14, 129.63, 125.99, 125.46, 124.10, 123.32, 121.78, 114.45, 94.79, 87.43, 67.08, 56.22, 53.61, 35.15. HRMS (FAB+) calcd for C34H30N3O3 [M+H]+ 528.2287, found 528.2277.
2.5. PBA-20, PBA-21 및 PBA-22
도 7에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
2.5.1. PBA-20
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-(piperazin-1-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-06 (236 mg, 0.70 mmol), (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (139 mg, 0.84 mmol), K2CO3 (580 mg, 4.20 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (49 mg, 0.07 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (30 mg, 11.3%); 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.82 (s, 1H), 8.02 (dd, J = 9.5, 1.2 Hz, 2H), 7.85 - 7.82 (m, 1H), 7.69 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.81 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 3.71 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 2.97 (s, 10H), 2.73 - 2.53 (m, 6H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 167.90, 167.78, 150.76, 146.47, 132.73, 130.49, 128.20, 127.84, 124.92, 123.67, 119.31, 112.47, 54.84, 49.03, 42.88, 39.84, 34.63. HRMS (FAB+) calcd for C22H27N4O2 [M+H]+ 379.2134, found 379.2146.
2.5.2. PBA-21
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-(4-methylpiperazin-1-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-07 (309 mg, 0.88 mmol), (4-(diphenylamino)phenyl)boronic acid (304 mg, 1.05 mmol), K2CO3 (727 mg, 5.26 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (62 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 주황색 고체, (263 mg, 58.0%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 - 8.01 (m, 1H), 7.89 - 7.83 (m, 2H), 7.53 - 7.49 (m, 2H), 7.29 (dd, J = 7.5, 2.0 Hz, 4H), 7.16 - 7.13 (m, 6H), 7.10 - 7.06 (m, 2H), 3.83 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.70 - 2.22 (m, 13H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.56, 168.44, 148.86, 147.35, 146.91, 133.27, 132.18, 131.61, 129.98, 129.59, 128.12, 125.16, 123.79, 123.05, 121.17, 55.84, 55.22, 53.07, 46.05, 35.48. HRMS (FAB+) calcd for C33H33N4O2 [M+H]+ 517.2604, found 517.2603.
2.5.3. PBA-22
5-(4-(dimethylamino)phenyl)-2-(2-(4-methylpiperazin-1-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
PTZ-07 (300 mg, 0.85 mmol), (4-(dimethylamino)phenyl)boronic acid (169 mg, 1.02 mmol), K2CO3 (706 mg, 5.11 mmol) 및 PdCl2(PPh3)2 (60 mg, 0.09 mmol)을 사용하여 PBA-01과 동일한 방법으로 합성하였다. 황색 고체, (225 mg, 67.3%); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 - 7.99 (m, 1H), 7.83 (qd, J = 7.8, 1.0 Hz, 2H), 7.60 - 7.53 (m, 2H), 6.81 - 6.78 (m, 2H), 3.81 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.03 (s, 6H), 2.84 - 2.27 (m, 10H), 2.26 (s, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.79, 168.62, 150.95, 147.44, 133.24, 130.83, 129.00, 128.13, 126.41, 123.71, 120.54, 112.64, 55.88, 55.22, 53.12, 46.09, 40.44, 35.39. HRMS (FAB+) calcd for C23H29N4O2 [M+H]+ 393.2291, found 393.2288.
3.1. MPBA-2, MPBA-4, MPBA-7 및 MPBA-14
도 8에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
3.1.1. EA-2b
N,N-diphenyl-4-((trimethylsilyl)ethynyl)aniline
4-브로모트리페닐아민(500mg, 1.54mmol), Pd(PPh3)4(178mg, 0.15mmol) 및 CuI(20.6mg, 0.11mmol)를 포함한 고체 성분을 N2 환경에서 먼저 2구 플라스크(10mL)에 첨가했다. 이어서, THF(5mL), 테트라메틸실릴 아세틸렌(1.07mL, 7.71mmol) 및 TEA(1mL, 7.20mmol)를 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 반응 혼합물을 50℃에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 조 물질을 물로 희석하고 DCM(3 x 200mL)으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시킨 후 잔류물을 헥산/DCM 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하고 담황색 오일(247 mg, 47%)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.32 - 7.23 (m, 6H), 7.09 - 7.03 (m, 6H), 6.95 (dt, J = 8.8 Hz, 2.1 Hz, 2H), 0.23 (s, 9H).
3.1.2. EA-2c
4-ethynyl-N,N-diphenylaniline
메탄올(3mL) 중 EA-2b(247mg, 0.72mmol)의 용액에 K2CO3(300mg, 2.17mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반한 다음, 여과하고 진공에서 농축하였다. 생성된 잔류물을 헥산/DCM 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 담황색 오일(175 mg, 88%)을 얻었다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.25 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.19 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 7.03 - 6.96 (m, 6H), 6.89 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 2.94 (s, 1H).
3.1.3. VTPA
N,N-diphenyl-4-vinylaniline
4-브로모트리페닐아민(500mg, 1.54mmol) 및 Pd(PPh3)4(178mg, 0.15mmol)를 포함한 고체 성분을 먼저 N2 환경에서 2구 플라스크(25mL)에 첨가했다. 이어서 톨루엔(7 mL)을 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 이어서, 트리부틸비닐 주석(0.54mL, 1.85mmol)을 첨가하고, 반응 혼합물을 90℃에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 원유를 포화 탄산나트륨 용액으로 희석하고 DCM(3 x 200 mL)으로 추출하였다. 생성된 잔류물을 헥산/DCM 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 백색 고체를 얻었다(285 mg, 68%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.31 - 7.26 (m, 3H), 7.26 - 7.22 (m, 3H), 7.10 - 7.08 (m, 4H), 7.04 - 7.00 (m, 4H), 6.66 (dd, J = 17.6 Hz, 10.9 Hz, 1H), 5.64 (dd, J = 17.8 Hz, 0.8 Hz, 1H), 5.16 (dd, J = 10.7 Hz, 0.7 Hz, 1H).
3.1.4. MPBA-A01
5-bromo-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
아세트산 중 4-브로모프탈산 무수물(1.5g, 6.61mmol)의 용액에 4-(2-아미노에틸)피리딘(0.864mL, 7.93mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃에서 4시간 동안 교반한 다음, 이를 여과하고 진공에서 농축시켰다. 생성된 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 MPBA-A01을 백색 고체(1.86g, 85%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.51 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 7.96 (d, J = 1.07 Hz, 1H), 7.86 (dd, J = 7.9 Hz, 1.5 Hz, 1H), 7.69 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 3.96 (t, J = 7.55 Hz, 2H), 3.02 (t, J = 7.64 Hz, 2H).
3.1.5. MPBA-2
5-((4-(diphenylamino)phenyl)ethynyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01(196mg, 0.59mmol), EA-2c(175mg, 0.65mmol), Pd(PPh3)4(68mg, 0.06mmol) 및 CuI(7.8mg, 0.04mmol)를 포함한 고체 성분은 먼저 N2 환경에서 2구 플라스크(10mL)에 첨가했다. 이어서, THF(5mL) 및 TEA(1mL, 7.20mmol)를 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 반응 혼합물을 50℃에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 원유 물질을 물로 희석하고 DCM(3 x 100 mL)으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 황색 고체를 수득하였다(247 mg, 47%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.51 (d, J = 2.6 Hz, 2H), 7.90 (s, 1H), 7.77 (s, 2H), 7.38 (dt, J = 8.9 Hz, 1.9 Hz, 2H), 7.32 - 7.27 (m, 4H), 7.19 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 7.14 - 7.07 (m, 6H), 7.01 (dt, J = 8.7 Hz, 1.8 Hz, 2H), 3.96 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 3.02 (t, J = 7.9 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.9, 167.8, 150.3 (2C), 149.2, 147.2 (2C), 136.9, 133.2 (2C), 132.5, 130.6, 130.3, 129.8 (4C), 126.3 (2C), 125.7 (4C), 124.5 (2C), 124.3 (2C), 123.7, 121.9 (2C), 114.6, 95.3, 87.5, 38.5, 34.1; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C35H26N3O2 [M+H]+: 520.2025, found: 520.2024.
3.1.6. MPBA-4 및 MPBA-7
MPBA-4 및 MPBA-7를 제조하는 일반적인 절차로, MPBA-A01(1.0 당량) 및 4-(다이아릴아미노)페닐보론산 유도체(1.2 당량)를 포함하는 고체 성분을 먼저 N2 환경에서 2구 플라스크(10 mL)에 첨가하였다. 이어서 톨루엔-에탄올(v/v = 1:1)의 혼합용매를 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 이어서, Pd(PPh3)2Cl2 및 탈기된 탄산칼륨 수용액(6.0 당량)을 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 30
Figure pat00081
에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 원유 물질을 물로 희석하고 DCM(3 x 200mL)으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 헥산/DCM 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 MPBA 화합물을 얻었다.
3.1.6.1. MPBA-4
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01(100mg, 0.30mmol)을 일반적인 절차에 따라 4-(디페닐아미노)페닐보론산(104.7mg, 0.36mmol)과 반응시켜 MPBA-4를 황색 고체(129mg, 86%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.52 (d, J = 5.4 Hz, 2H), 8.00 (s, 1H), 7.88 (dd, J = 7.9 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.50 (dt, J = 8.8 Hz, 1.8 Hz, 2H), 7.32 - 7.28 (m, 4H), 7.24 (s, 2H), 7.16 - 7.13 (m, 6H), 7.09 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.99 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 3.06 (t, J = 7.7 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.5, 168.4, 150.3 (2C), 149.1, 147.5 (2C), 147.4, 147.3, 133.1, 132.1, 132.0 (2C), 129.8 (4C), 129.7, 128.3 (2C), 125.4 (4C), 124.5, 124.2, 124.0 (2C), 123.2 (2C), 121.5, 38.4, 34.2; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C33H26N3O2 [M+H]+: 496.2025, found: 496.2026.
3.1.6.2. MPBA-7
5-(4-(bis(4-methoxyphenyl)amino)phenyl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01(100mg, 0.30mmol)을 일반적인 절차에 따라 4-메톡시-N-(4-메톡시페닐)-N-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)아닐린 (126.4 mg, 0.36 mmol)와 반응시켜 MPBA-7을 주황색 고체(129 mg, 86%)로 얻었다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.49 (s, 2H), 7.94 (s, 1H), 7.79 (q, J = 7.8 Hz, 2H), 7.42 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 4.4 Hz, 2H), 7.08 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 6.96 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 6.84 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 3.93 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.78 (s, 6H), 3.00 (t, J = 7.3 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.4, 168.2, 156.6 (2C), 150.2 (2C), 149.9, 147.3, 147.2, 140.3 (2C), 133.0, 131.5, 129.9, 129.2, 128.0 (2C), 127.4 (4C), 124.4, 124.0 (2C), 121.0, 119.8 (2C), 115.1 (4C), 55.7 (2C), 38.2, 34.1; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C35H30N3O4 [M+H]+: 556.2236, found: 556.2231.
3.1.7. MPBA-14
(E)-5-(4-(diphenylamino)styryl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01(100mg, 0.30mmol), VTPA(98.2mg, 0.36mmol) 및 Pd(OAc)2(6.7mg, 0.03mmol)를 포함한 고체 성분을 N2 환경에서 먼저 2구 플라스크(10mL)에 첨가했다. 이어서 DMF(2mL) 및 TEA(0.1mL, 0.76mmol)를 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 반응 혼합물을 90℃에서 16시간 동안 교반하였다. 생성된 원유 물질을 실온으로 냉각시키고, 물로 희석하고, 에틸 아세테이트(3 x 100mL)로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리시키는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 주황색 고체를 수득하였다(102 mg, 65%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.52 (d, J = 5.3 Hz, 2H), 7.96 - 7.94 (m, 1H) , 7.76 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.71 (dd, J = 7.8 Hz, 1.1 Hz, 1H)), 7.40 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.30 - 7.26 (m, 4H), 7.22 - 7.18 (m, 3H), 7.13 - 7.12 (m, 4H), 7.09 - 7.01 (m, 5H), 3.97 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.03 (t, J = 7.4 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.4, 168.2, 149.9 (2C), 148.9, 147.8, 147.5 (2C), 144.6, 133.0, 132.9, 132.1, 130.0, 129.7 (4C), 128.3 (2C), 125.3 (4C), 124.7, 124.6 (2C), 124.2, 123.9 (2C), 123.0 (2C), 120.5 (2C), 38.3, 34.2; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C35H28N3O2 [M+H]+: 522.2182, found: 522.2179.
3.2. MPBA-5d 및 MPBA-5e
도 9에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
3.2.1. MPBA-5a
2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)-5-(thiophen-2-yl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-A01(1g, 3.02mmol) 및 Pd(PPh3)4(349mg, 0.30mmol)를 포함한 고체 성분을 먼저 N2 환경에서 2구 플라스크(10mL)에 첨가하였다. 이어서 톨루엔(5mL)을 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 반응 혼합물을 135℃에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 원유 물질을 포화 탄산나트륨 용액으로 희석하고 DCM(3 x 100 mL)으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 백색 고체를 수득하였다(731 mg, 72%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.52 (dd, J = 4.6 Hz, 1.6 Hz, 2H), 8.04 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.92 (dd, J = 7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.49 (dd, J = 3.7 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.43 (dd, J = 5.1 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.24 (dd, J = 4.6 Hz, 1.5 Hz, 2H), 7.15 (dd, J = 5.1 Hz, 3.7 Hz, 1H), 3.99 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 3.05 (t, J = 7.7 Hz, 2H).
3.2.2. MPBA-5b
5-(5-bromothiophen-2-yl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
DCM 중의 MPBA-5a(700mg, 2.09mmol) 및 N-브로모숙신이미드(558.9mg, 3.14mmol)의 용액에 진한 HBr 2방울을 첨가하였다. 반응 혼합물을 알루미늄 호일로 덮고 실온에서 3시간 동안 교반되도록 하였다. 생성된 조 물질을 포화 중탄산나트륨 용액에 붓고, DCM(3 x 200 mL)으로 추출하고, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 진공에서 농축한 후, 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 백색 고체를 얻었다(363 mg, 42%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.53 (dd, J = 4.8 Hz, 1.5 Hz, 2H), 7.94 (t, J = 1.1 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 7.28 (dd, J = 4.8 Hz, 1.2 Hz, 2H), 7.24 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.11 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.99 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.07 (t, J = 7.2 Hz, 2H).
3.2.3. MPBA-5d 및 MPBA-5e
MPBA-5b(1.0당량)를 전술한 3.1.6에서의 일반적인 절차에 따라 4-아미노페닐보론산 유도체(1.2당량)와 반응시켜 생성물을 수득하였다.
3.2.3.1. MPBA-5d
5-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)thiophen-2-yl)-2-(2-(pyridine-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-5b(300mg, 0.73mmol)를 일반 절차에 따라 4-(디페닐아미노)페닐보론산(251.8mg, 0.87mmol)과 반응시켜 MPBA-5d를 주황색 고체(88mg, 21%)로 수득하였다.1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.55 (brs, 2H), 8.03 (d, J = 1.1 Hz, 1H), 7.91 (dd, J = 7.9 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.50 - 7.48 (m, 2H), 7.46 - 7.44 (m, 1H), 7.36 (d, J = 3.5 Hz, 2H), 7.31 - 7.26 (m, 4H), 7.25 (s, 1H), 7.15 - 7.13 (m, 4H), 7.09 - 7.05 (m, 4H), 4.01 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 3.11 (t, J = 7.3 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.1, 168.0, 149.4 (2C), 148.3, 147.5 (2C), 146.8, 140.8, 139.4, 135.4, 133.2, 130.8 (4C), 130.4 (2C), 129.7 (4C), 129.5, 128.3, 127.5, 126.9 (2C), 125.1, 124.8, 124.4, 123.8 (2C), 123.4 (2C), 120.0, 38.3, 34.2; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C37H28N3O2S [M+H]+: 578.1902, found: 578.1904.
2.2.3.1. MPBA-5e
5-(5-(4-(dimethylamino)phenyl)thiophen-2-yl)-2-(2-(pyridin-4-yl)ethyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-5b(90mg, 0.21mmol)를 일반 절차에 따라 4-(디메틸아미노)페닐보론산(41.4mg, 0.25mmol)과 반응시켜 MPBA-5e를 주황색 고체(37.8mg, 38%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.54 (brs, 2H), 8.02 (s, 1H), 7.88 (d, J = 7.7 Hz), 7.78 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.44 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 7.31 (d, J = 2.0 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 6.75 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 3.99 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.08 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.02 (s, 6H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.3, 168.1, 150.7 (2C), 148.6, 144.5, 142.4, 141.9, 141.3, 138.7, 133.2, 130.2, 129.2, 127.2 (2C), 127.0, 125.1, 124.4 (2C), 122.5, 119.9, 112.8 (2C), 40.8 (2C), 38.2, 34.4; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C27H24N3O2S [M+H]+: 454.1589, found: 454.1600.
3.3. MPBA-8a, MPBa-10d 및 MPBA-12
도 10에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
3.3.1. PS1
(E)-4-(4-nitrostyryl)pyridine
아세트산 무수물(8 ml) 중 4-니트로벤즈알데히드(1 g, 6.6 mmol)의 교반된 용액에 4-피콜린(493 mg, 5.3 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 130℃에서 16시간 동안 환류시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 포화 중탄산나트륨 용액으로 희석하고, 디클로로메탄(3 x 200 ml)으로 추출하였다. 유기층을 황산나트륨으로 건조시키고 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배를 사용하는 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 담황색 고체를 얻었다(880 mg, 59%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.64 (dd, J = 4.6 Hz, 1.6 Hz, 2H), 8.26 (dt, J = 8.8 Hz, 1.8 Hz, 2H), 7.69 (dt, J = 8.8 Hz, 1.9 Hz, 2H), 7.40 (dd, J = 4.6 Hz, 1.8 Hz, 2H), 7.34 (d, J = 16.4 Hz, 1H), 7.18 (d, J = 16.3 Hz, 1H).
3.3.2. PS2
(E)-4-(2-(pyridin-4-yl)vinyl)aniline
에탄올(10ml) 중의 PS1(735mg, 3.2mmol) 및 염화암모늄(1.7g, 32.5mmol)의 용액에 철 분말(1.8g, 32.5mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 40℃에서 2시간 동안 교반되도록 하였다. 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고, 메탄올로 세척하고, 감압하에 증발시켰다. 원유 물질을 1M 수산화나트륨 용액으로 희석하고, 디클로로메탄(3 x 200ml)으로 추출하고, 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 디클로로메탄/메탄올 구배를 사용하는 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 PS2를 백색 고체로서 수득하였다(197 mg, 31%). 1H-NMR (400 MHz, methanol-d4) δ 8.39 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 7.49 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 7.40 - 7.35 (m, 3H), 6.89 (d, J = 16.3 Hz, 1H), 6.70 (d, J = 8.5 Hz, 2H).
3.3.3. PS3
(Z)-2-(4-aminophenyl)-3-(pyridin-4-yl)acrylonitrile
에탄올(2 ml) 중 4-아미노벤질 시아나이드(100 mg, 0.8 mmol) 및 4-피리딘 카르복스알데히드(74 mg, 0.7 mmol)의 용액에 에탄올에 용해된 수산화나트륨(55 mg, 1.4 mmol)을 적가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 16시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각한 후, 생성된 혼합물을 진공에서 농축하고, 물로 희석하고, 디클로로메탄(3 x 100 ml)으로 추출하였다. 유기 용매를 황산나트륨 상에서 건조시키고 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 디클로로메탄/메탄올 구배를 사용하는 실리카겔 크로마토그래피로 정제하여 밝은 노란색 고체를 얻었다(109 mg, 65%). 1H-NMR (400 MHz, methanol-d4) δ 8.58 (dd, J = 4.8 Hz, 1.6 Hz, 2H), 7.79 (dd, J = 5.0 Hz, 1.7 Hz, 2H), 7.53 - 7.48 (m, 3H), 6.72 (dt, J = 8.7 Hz, 1.8 Hz, 2H).
3.3.4. MPBA-7a, MPBA-10c, 및 MPBA-12b
MPBA-7a, MPBA-10c, 및 MPBA-12b을 제조하는 일반적인 절차로서, 아세트산 중 4-브로모프탈산 무수물(1.0당량)의 용액에 아민(1.2당량)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃에서 4시간 동안 교반한 다음, 이를 여과하고 진공에서 농축시켰다. 생성된 잔류물을 헥산/에틸 아세테이트 구배로 용리하는 실리카 겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 생성물을 수득하였다.
3.3.4.1. MPBA-7a
5-bromo-2-(pyridin-4-yl)isoindoline-1,3-dione
4-브로모프탈산 무수물(800mg, 3.52mmol)을 일반 절차에 따라 4-아미노피리딘(365mg, 3.88mmol)과 반응시켜 MPBA-7a를 백색 고체(453mg, 43%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.77 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 8.14 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 7.99 (dd, J = 8.0 Hz, 1.6 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 6.1 Hz, 2H).
3.3.4.2. MPBA-10c
(E)-5-bromo-2-(4-(2-(pyridin-4-yl)vinyl)phenyl)isoindoline-1,3-dione (MPBA-10c)
4-브로모프탈산 무수물(273mg, 1.20mmol)을 일반 절차에 따라 PS2(197mg, 1.00mmol)와 반응시켜 MPBA-10c를 백색 고체(213mg, 53%)로 얻었다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.57 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.19 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.11 (dd, J = 7.9 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.91 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.64 - 7.59 (m, 3H), 7.49 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.33 (d, J = 16.5 Hz, 1H).
3.3.4.3. MPBA-12b
(Z)-2-(4-(5-bromo-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)phenyl)-3-(pyridin-4-yl)acrylonitrile (MPBA-12b)
4-브로모프탈산 무수물(110mg, 0.49mmol)을 일반 절차에 따라 PS3(100mg, 0.44mmol)와 반응시켜 MPBA-12b를 백색 고체(63mg, 33%)로 수득하였다..1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.75 (d, J = 5.7 Hz, 2H), 8.17 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.13 (s, 1H), 8.09 (dd, J = 8.0 Hz, 1.7 Hz, 1H), 7.93 (dt, J = 8.7 Hz, 1.8 Hz, 2H), 7.89 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.80 (dd, J = 4.9 Hz, 1.3 Hz, 2H), 7.61 (dt, J = 8.7 Hz, 1.9 Hz, 2H).
3.3.5. MPBA-8a, MPBA-10d, 및 MPBA-12
MPBA-8a, MPBA-10d, 및 MPBA-12을 제조하는 일반적인 절차로서, 4-브로모프탈이미드 유도체(1.0 당량) 및 4-(디아릴아미노)페닐보론산 유도체(1.2 당량)를 포함하는 고체 성분을 먼저 N2 환경에서 2구 플라스크(10 mL)에 첨가하였다. 이어서 톨루엔-에탄올(v/v = 1:1)의 혼합용매를 첨가하고, 이를 N2로 15분 동안 탈기시켰다. 이어서, Pd(PPh3)2Cl2 및 트리에틸아민(2.5 당량)을 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 30℃에서 16시간 동안 교반하였다. 진공에서 농축한 후, 생성된 조 물질을 물로 희석하고 DCM(3 x 200mL)으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 헥산/DCM 구배로 용리하는 실리카겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 MPBA 화합물을 얻었다.
3.3.5.1. MPBA-8a
5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(pyridin-4-yl)isoindoline-1,3-dione (MPBA-8a)
MPBA-7a(100mg, 0.33mmol)를 일반적인 절차에 따라 4-(디페닐아미노)페닐보론산(104.9mg, 0.36mmol)과 반응시켜 MPBA-8a를 주황색 고체(7.9mg, 5%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.76 (brs, 2H), 8.16 (s, 1H), 8.00 (s, 2H), 7.72 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 7.55 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.31 (t, J = 7.9 Hz, 4H), 7.16 (d, J = 8.2 Hz, 6H), 7.10 (t, J = 7.3 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 166.7, 166.5, 150.3 (2C), 149.5, 148.4, 147.4 (2C), 140.9, 132.9 (2C), 132.6, 131.6, 129.8 (4C), 129.0, 128.4 (2C), 125.5 (4C), 125.0, 124.2 (2C), 123.0 (2C), 122.1, 119.7; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C31H22N3O2 [M+H]+: 468.1712, found: 468.1703.
3.3.5.2. MPBA-10d
(E)-5-(4-(diphenylamino)phenyl)-2-(4-(2-(pyridin-4-yl)vinyl)phenyl)isoindoline-1,3-dione
MPBA-10c(100mg, 0.25mmol)를 일반적인 절차에 따라 4-(디페닐아미노)페닐보론산(85.6mg, 0.30mmol)과 반응시켜 MPBA-10d를 황색 고체(72.5mg, 52%)로 얻었다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.60 (dd, J = 4.7 Hz, 1.3 Hz, 2H), 8.15 (s, 1H), 7.99 - 7.95 (m, 2H), 7.69 - 7.66 (m, 2H), 7.56 - 7.48 (m, 3H), 7.41 - 7.35 (m, 3H), 7.33 - 7.29 (m, 4H), 7.20 - 7.15 (m, 6H), 7.12 - 7.02 (m, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.6, 167.4, 150.5 (2C), 149.3, 147.8, 147.5 (2C), 144.7, 136.1, 133.0, 132.6, 132.4, 132.3, 132.0, 129.8 (4C), 129.5, 128.4 (2C), 127.9 (2C), 127.3, 127.0 (2C), 125.4 (4C), 124.7, 124.1 (2C), 123.2 (2C), 121.9, 121.3 (2C); HR-MS (FAB+): m/z calcd for C39H28N3O2 [M+H]+: 570.2182, found: 570.2187.
3.3.5.3. MPBA-12
(Z)-2-(4-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)phenyl)-3-(pyridin-4-yl)acrylonitrile
MPBA-12b(100mg, 0.23mmol)를 일반 절차에 따라 4-(디페닐아미노)페닐보론산(80.4mg, 0.28mmol)과 반응시켜 MPBA-12를 황색 고체(40.4mg, 46%)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.77 (d, J = 5.7 Hz, 2H), 8.14 (s, 1H), 7.97 (d, J = 0.6 Hz, 2H), 7.85 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.76 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 7.66 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.56 - 7.52 (m, 3H), 7.31 (t, J = 7.9 Hz, 4H), 7.16 (d, J = 8.2 Hz, 6H), 7.10 (t, J = 7.3 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.3, 167.1, 150.7 (2C), 149.3, 148.0, 147.4 (2C), 141.2, 139.5, 134.1, 132.9, 132.8, 132.6, 131.8, 129.8 (4C), 129.3, 128.4 (2C), 127.3 (2C), 127.2 (2C), 125.4 (4C), 124.7, 124.1 (2C), 123.2 (2C), 123.1 (2C), 121.9, 116.9, 116.3; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C40H27N4O2 [M+H]+: 595.2134, found: 595.2147.
3.4. MPBA-2+, MPBA-4+, MPBA-7+, 및 MPBA-14+
도 11에서 전체적인 제조방법을 도식화하였으며, 화합물별 구체적인 제조방법은 하기와 같다.
MPBA-2+, MPBA-4+, MPBA-7+, 및 MPBA-14+를 제조하는 일반적인 절차로서, 아세토니트릴 중 MPBA 유도체(1.0당량)의 교반된 용액에 요오도메탄(1.5당량)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 N2 환경에서 16시간 동안 환류시켰다. 실온으로 냉각한 후, 용매를 감압하에 증발시켜 생성물을 얻었다.
3.4.1. MPBA-2+
4-(2-(5-((4-(diphenylamino)phenyl)ethynyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)ethyl)-1-ethylpyridin-1-ium iodide
MPBA-2(100mg, 0.19mmol)를 일반적인 절차에 따라 요오도메탄(18μL, 0.29mmol)과 반응시켜 MPBA-2+를 황색 고체(71mg, 58%)로 산출하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.06 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 7.85 (d, J = 6.5 Hz, 2H), 7.71 - 7.69 (m, 1H), 7.64 - 7.59 (m, 2H), 7.21 (dt, J = 8.8 Hz, 1.9 Hz, 2H), 7.16 - 7.11 (m, 4H), 6.98 - 6.91 (m, 6H), 6.85 - 6.81 (m, 2H), 4.50 (s, 3H), 3.93 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.21 (t, J = 6.9 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.7, 158.8 (2C), 149.1, 147.1 (2C), 145.5 (2C), 137.1, 133.2 (2C), 132.1, 130.8, 129.8 (4C), 128.7 (2C), 126.3, 125.6 (4C), 124.3 (2C), 123.9, 121.8 (2C), 114.3, 95.6, 87.4, 49.4, 37.4, 34.9; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C36H28N3O2 + [M+]: 534.2182, found: 534.2184.
3.4.2. MPBA-4+
4-(2-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)ethyl)-1-methylpyridin-1-ium iodide
MPBA-4(50mg, 0.10mmol)를 일반적인 절차에 따라 요오도메탄(10μL, 0.16mmol)과 반응시켜 MPBA-4+를 황색 고체(54mg, 83%)로 생성했다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.85 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 8.08 - 8.03 (m, 4H), 7.86 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.38 - 7.34 (m, 4H), 7.14 - 7.08 (m, 6H), 7.02 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 4.27 (s, 3H), 4.00 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.26 (t, J = 6.5 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, DMSO--d6) δ 168.5, 168.4, 159.4 (2C), 149.1, 147.5 (2C), 146.6, 145.7 (2C), 133.6, 132.5, 131.8, 130.7 (4C), 130.2, 129.2 (2C), 128.8 (2C), 125.8 (4C), 124.8, 124.7, 122.9 (2C), 121.1, 48.2, 38.1, 34.6; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C34H28N3O2 + [M+]: 510.2182, found: 510.2191.
3.4.3. MPBA-7+
4-(2-(5-(4-(bis(4-methoxyphenyl)amino)phenyl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)ethyl)-1-methylpyridin-1-ium iodide
MPBA-7(50mg, 0.09mmol)을 일반적인 절차에 따라 요오도메탄(9μL, 0.14mmol)과 반응시켜 MPBA-7+를 적색 고체(51mg, 81%)로 생성했다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl-3) δ 9.21 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 7.97 (d, J = 6.5 Hz, 2H), 7.88 (s, 1H), 7.79 (dd, J = 8.0 Hz, 1.3 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.06 (dt, J = 8.9 Hz, 1.9 Hz, 4H), 6.92 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 6.82 (dt, J = 8.9 Hz, 2.1 Hz, 4H), 4.63 (s, 3H), 4.06 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.77 (s, 6H), 3.34 (t, J = 6.8 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.3, 168.1, 158.9 (2C), 156.7 (2C), 149.9, 147.4, 145.4 (2C), 140.3 (2C), 132.7, 131.8, 129.7, 128.8, 128.7 (2C), 128.1 (2C), 127.4 (4C), 124.3, 121.3, 119.8 (2C), 115.1 (4C), 55.8 (2C), 49.3, 37.3, 34.9; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C36H32N3O4 + [M+]: 570.2393, found: 570.2389.
3.4.4. MPBA-14+
(E)-4-(2-(5-(4-(diphenylamino)styryl)-1,3-dioxoisoindolin-2-yl)ethyl)-1-methylpyridin-1-ium iodide
MPBA-14(40mg, 0.08mmol)를 일반적인 절차에 따라 요오도메탄(8μL, 0.12mmol)과 반응시켜 MPBA-14+를 갈색 고체(42mg, 82%)로 생성했다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl-3) δ 9.14 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 7.94 (d, J = 6.5 Hz, 2H), 7.91 (s, 1H), 7.77 - 7.69 (m, 2H), 7.39 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.30 - 7.27 (m, 4H), 7.23 (d, J = 17 Hz, 1H), 7.12 (d, J = 7.7 Hz, 4H), 7.08 - 6.99 (m, 5H), 4.65 (s, 3H), 4.09 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.35 (t, J = 6.7 Hz, 2H); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 168.3, 168.1, 159.2 , 148.9, 147.5 (2C), 145.5 (2C), 145.0, 133.2, 132.7, 132.3, 129.8, 129.7 (4C), 129.2, 128.8, 128.4 (2C), 125.3 (4C), 124.5, 123.9 (2C), 122.9 (2C), 120.8, 49.5, 37.3, 35.1; HR-MS (FAB+): m/z calcd for C36H30N3O2 + [M+]: 536.2338, found: 536.2343.
실시예
1. 광학 특성 분석 방법
다른 기재가 없는 한, 본 발명에서 합성된 화합물의 UV-Vis 흡수 스펙트럼은 상온에서 Orion Aquamate 8100 UV-Vis 분광기 (Thermo, Waltham, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. 형광 스펙트럼은 여기 1 nm, 방출 5 nm의 slit width 사양인 FP-8350 spectrofluorometer (JASCO, Tokyo, Japan)을 이용하여 상온에서 측정하였다.
응집 및 고체상태의 형광 스펙트럼은 여기와 방출 1 nm의 slit width 사양인 플루오로max-4 spectrofluorometer (Horiba Jobin Yvon, Kyoto, Japan)을 이용하여 상온에서 측정하였다.
용액, 응집 및 고체 상태의 형광 양자 수율을 적분 구 어셈블리를 갖는 Horiba FluoroMax-4 분광 형광 측정기를 사용하여 상온에서 측정하였다. ELSZ-2000 (Otsuka, Chiyoda, Japan)으로 동적광 산란을 이용하여 입자 크기 분포를 상온에서 측정하여 분석하였다.
2. 광 조사에 의한 실험관내 ROS 발생 검출
2.1. 흡광도에 의한 일중항 산소 검출
ABDA를 프로브로 하여 실험관내 일중항 산소 생성 능력을 확인하였다. 구체적으로, 청색광 조사(400-500 nm, 1000 lm/m2) 하에서 9,10-안트라센디일-비스(메틸렌)디말론산(ABDA)의 380 nm 흡광도를 모니터링하기 위해 UV/vis 분광법이 사용되었다. 100 μM ABDA를 함유하는 PBS 완충 용액에 20μM MPBA, PBA, 또는 PBAS 화합물(10 μM DMSO 스톡용액, 2 μL)을 첨가하였다. 단, MPBA+ 측정시에는 10μM의 화합물을 사용하여 동일한 방법으로 측정하였다. 지시약의 흡수 스펙트럼은 용액을 조사한 후 300-500 nm 범위에서 기록하였다. 380 nm에서의 흡광도를 기록하여 ABDA의 분해율(1O2 생성율)을 나타내었다. Rose Bengal은 1O2 유도물질의 기준으로 사용되었다.
화합물들의 일중항 산소 양자 수율(singlet oxygen quantum yield, SOQY)은 다음 식으로 계산되었다:
Figure pat00082
.
도 14 내지 16에 각 PBA, PBAS 및 MPBA 화합물에 대한 실험 결과를 나타내었다.
도 17a-b에서 MPBA+와 이의 전구체인 MPBA 화합물의 방출 스펙트럼 및 ABDA 분해율을 비교하여 나타내었으며, MPBA와 비교해 MPBA+ 화합물의 방출 스펙트럼이 급격히 감소한 것으로부터 MPBA+ 화합물의 일중항 산소 생성 능력이 향상되는 경향을 확인할 수 있다.
2.2. 형광 분석에 의한 활성 산소 검출
활성산소종과 반응하여 형광을 나타내는 H2DCF-DA를 시약으로 하여 화합물들의 실험관내 활성 산소 생성 능력을 확인하였다. H2DCF-DA의 DMSO 용액(10mM, 100μL)을 수산화나트륨 용액(10 mM, 0.9 mL)으로 가수분해하고 암실에서 실온에서 30분 동안 교반한 다음 1 mL PBS로 희석하여 0.5 mM의 DCFH의 용액을 얻었다. 용매를 통기시킨 후, 1 μM의 시험된 화합물 및 4μM의 DCFH를 첨가하였다. 용액에 청색 LED(400-500 nm, 1000 lm/m2)를 조사한 후 525 nm에서의 형광 신호를 모니터링하고, 480 nm에서 여기 파장으로 형광 스펙트럼을 기록하였다.
도 18 및 19에 각 PBA 및 MPBA 화합물에 대한 실험 결과를 나타내었다.
도 20에서 MPBA와 MPBA+의 H2DCF-DA 분해율을 비교하여 나타내었으며, 전구체인 MPBA와 비교해 MPBA+의 활성 산소 생성 능력이 향상됨을 확인할 수 있다.
2.2. DHR123 수퍼옥사이드 음이온 검출
활성산소종과 반응하여 형광을 나타내는 DHR123를 시약으로 하여 화합물들의 실험관내 수퍼옥사이드 음이온 생성 능력을 확인하였다. 청색 LED(1000 lm/m2)를 광원으로 사용하여 MPBA(2 μM)가 있는 DHR123(10 μM)의 상대적 광발광 강도(PI intensity)를 30초 간격으로 측정하였다.
도 21에 MPBA 화합물에 대한 실험 결과를 나타내었다.
3. 광 조사에 의한 세포내 ROS 발생 검출
세포 내 일중항 산소 생성을 검출하기 위해 DCF-DA(2',7'-디클로로플루오레신 디아세테이트)를 사용하였다. HeLa 세포를 20 μM의 PBAS-01과 함께 37℃에서 1시간 동안 인큐베이션하고, 세포 내 일중항 산소 검출을 위해 잘 알려진 일중항 산소 제거제인 10 mM 아지드화나트륨을 보충했다. 그 후, 세포에 녹색 LED 광(28000 lm/m2)을 5분 동안 조사하였다. 광 조사 후 세포를 새로운 배지로 교체하고 10 μM DCF-DA와 함께 37 ℃에서 30분 동안 배양했다. 화합물 처리를 하지 않은 세포가 대조군에 해당한다. 공초점 형광 이미징은 세포 내 1O2 수준을 이미지화하는 데 사용되었다. 여기 파장은 488 nm이고 방출은 500-570 nm 범위에서 수집되었다.
도 22에서, PABS-01이 배양된 HeLa 세포 내부에서 ROS 프로브 DCF-DA를 사용한 일중항 산소 방출을 이미징하여 나타내었다. ROS 센서 DCF-DA를 사용하여 광 조사 후 PBAS-01이 HeLa 세포에서 세포 내 일중항 산소를 생성할 수 있고 형광 신호가 azide 존재하에서 억제된다는 것이 명확하게 확인되었다. 암조건에서 PBAS-01은 대조군과 같이 ROS를 방출하지 않았다.
또한, MPBA 화합물들에 대하여 DHE 또는 SOSG를 이용해 활성산소종 생성을 확인하였다. DHE(dehydroethidium) 및 SOSG (singlet oxygen sensor green)는 세포막을 투과하고 같은 활성산소종과 만났을 때 형광을 나타냄으로써 세포내의 활성산소종을 검출하기 위해 이용될 수 있다.
도 23 내지 25에서, DHE(λex = 514 nm, λem = 530-650 nm) 또는 SOSG(λex = 514 nm, λem = 519-620 nm)을 ROS 프로브로 사용하여 MPBA 화합물(MPBA-02, MPBA-034, MPBA-5d, MPBA-8a 및 MPBA-14)들에 대해 HepG2 세포 내 수퍼옥사이드 음이온 및 일중항 산소 방출을 이미지로 확인하였다.
4. 암세포 사멸에 의한 광독성 평가
화합물들의 실제 광독성을 평가하기 위해 암세포에서의 사멸 효과를 확인하였다. 인간 자궁경부암 세포(HeLa), 유방암 세포(MCF7), 폐 상피암 세포(A549) 및 간암 세포(HepG2)를, 10% 소태아혈청, 100U/mL 페니실린 및 100U/mL 스트렙토마이신을 보충된 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)에서 배양하고 37℃, 5% CO2로 보관하였다.
PBAS-01 화합물의 광독성은 MTT 분석을 사용하여 HeLa, MCF7, HepG2 및 A549 세포에서 평가하였고, PBAS-14, MPBA 및 MPBA+를 포함하는 나머지 화합물을 Hela 세포에서 평가하였다.
세포를 96웰 세포 배양 플레이트(SPL Life Science Co., 경기도, 대한민국)에 웰당 1x104 세포의 밀도로 파종하였다. 24시간 동안 배양한 후 세포를 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0, 20.0, 40.0μM로 구성된 화합물 농도 범위로 세포 배양 배지에서 37 ℃ 암실에서 1시간 동안 처리하였다. 세포내 일중항 산소 검출을 위해 이 단계에서 10 mM 아지드화나트륨을 보충하였다. 그런 다음 세포에 녹색 LED 광(28000 lm/m2) 또는 청색 LED 광(950 lm/m2)으로 0, 5, 10, 15 및 20분 동안 조사했다. 빛 처리 후 세포를 새로운 배지로 교체하고 37℃, 5% CO2의 암실에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 20 μM의 3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드(MTT)(5 mg/mL)를 각 웰에 첨가하였다.
3시간의 인큐베이션 기간이 끝나면 배지를 제거하고 포르마잔 생성물을 DMSO(웰당 100 μL)에 용해시켰다. 세포 생존율은 Mithras2 플레이트 판독기(Berthold Technologies, Bad Wildbad, Germany)를 사용하여 570 nm에서의 흡광도를 기반으로 측정되었다.
도 26에서 PBAS-01 존재 하의 다양한 암 세포주에 대한 세포 생존율을 나타내었다. PBAS-01의 광독성은 세포 계통에 따라 다양하지만 녹색 LED에서 모든 인간 암 세포주(HeLa, MCF7, HepG2 및 A549)에서 세포 생존율의 농도 의존적 감소가 관찰되었다. 조사 10분 및 15분 후 각각 17.51 μM 및 14.08 μM의 50% 억제 농도(IC50) 값으로 HeLa 세포에서 가장 높은 광독성이 나타났다. MCF7 세포에서 PBAS-01의 항암 효과는 A549 세포보다 우수하여 세포주 특이적 광독성을 나타낸다. MCF7 세포를 제외하고 PBAS-01과의 인큐베이션 24시간 후에 dark cytotoxicity가 발견되지 않았다.
추가로, 도 28에서 일중항 산소 제거제인 아지드화나트륨 존재하에서 PBAS-01 처리된 세포 생존율을 측정한 결과를 나타내었다. HeLa, MCF7, HepG2 및 A549 세포의 세포 생존율은 세포가 아지드화 나트륨으로 공동 처리될 때 극적으로 개선되어, 다양한 인간 암 세포주의 광독성에 관여함을 확인할 수 있다.
도 27에서, PBAS-14, MPBA-4, MPBA-5d, MPBA-8a, MPBA-14, MPBA-2+ 및 MPBA-14+ 존재 하의 Hela 세포에 대한 세포 생존율을 나타내었다. 마찬가지로 농도 의존적으로 세포 생존율이 감소함으로써 각 화합물이 암 세포주에 대해 세포독성을 가짐을 확인할 수 있다.
도 29는 MPBA-02 및 MPBA-14의 HepG2 세포에 대한 세포 생존율을 비교한 것이다. MPBA-02 또는 MPBA-14만을 처리한 경우와 비교하여, 세포 사멸(페로톱시스) 억제제인 Ferrostatin-1 (1 μM) 또는 항산화제인 β-mercaptoethanol(50 μM)를 처리하였을 때 세포 생존율이 유의미하게 증가하여 MPBA-02 또는 MPBA-14의 활성 산소 생성으로 인한 세포사멸이 유도된 것임을 확인할 수 있다.
상기 실험에서 HeLa 세포에서 IC50 값(μM)으로 표시된 모든 화합물의 광활성을 표3에 나타내었다. 데이터는 GraphPad Prism 5 소프트웨어로 분석되었으며 3회 반복의 평균 ± 표준 편차를 나타내었다.
Compound IC50 (μM) on HeLa cells
10 min 15 min 20 min
PBAS-01 18.27 ± 0.056 14.74 ± 0.046 3.85 ± 0.015
PBAS-14 14.47 ± 0.047 12.69 ± 0.030 12.20 ± 0.014
MPBA-02 7.72 ± 0.024 6.35 ± 0.025 4.21 ± 0.020
MPBA-04 17.94 ± 0.071 15.22 ± 0.060 10.57 ± 0.027
MPBA-5d 13.20 ± 0.108 8.28 ± 0.073 7.62 ± 0.099
MPBA-8a 20.51 ± 0.041 Not tested 8.87 ± 0.031
MPBA-14 5.52 ± 0.028 3.50 ± 0.032 2.11 ± 0.037
MPBA-2+ 30.82 ± 0.236 Not tested 18.29 ± 0.029
MPBA-14+ 22.93 ± 0.036 16.66 ± 0.013 9.92 ± 0.014
5. 암세포 사멸 메커니즘 분석
화합물 중 PBAS-01을 이용하여 상기 세포 사멸에 대한 메커니즘을 조사하였다. 타임랩스 이미징 분석을 위해 HeLa 세포를 공초점 접시(SPL Life Science Co., 경기도, 대한민국)에 접시당 2x105 세포의 밀도로 시딩했다. 밤새 배양한 후 HeLa 세포를 1시간 동안 20μM PBAS-01 및 5% CO2 하에서 37℃에서 30분 동안 50nM LysoTracker deep red(Invitrogen)로 공동 염색했다. 연속 조명을 사용하여 공초점 현미경(TCS-SP8 공초점 레이저 스캐닝 현미경, Leica, 독일)으로 세척하지 않은 살아있는 세포 이미징을 수행했다. 그 후 세포에 최대 레이저 출력의 50%와 1분 간격으로 단색광 561nm를 조사했다.
세포 사멸 검출을 위해 HeLa 세포를 공초점 접시(SPL Life Science Co., 경기도, 대한민국)에 접시당 2x105 세포의 밀도로 파종하고 밤새 배양하였다. 이후 세포에 20 μM PBAS-01을 1시간 동안 처리한 후 녹색 LED 광 조사(28000 lm/m2)를 10분, 20분, 30분 동안 하였다. 그런 다음, 세포를 DPBS로 세척하고, 죽은 세포를 실온에서 30분 동안 15 μM 요오드화프로피디움(Propidium iodide) 용액으로 표지하였다. DPBS로 세척한 후 공초점 현미경(TCS-SP8 공초점 레이저 스캐닝 현미경, Leica, Germany)으로 형광 이미지를 얻었다. PI는 561 nm에서 여기되고 566-640 nm 범위에서 방출되었다.
또한, 미토콘드리아 파괴 평가를 위해 HeLa 세포도 시딩하고 앞서 언급한 바와 같이 PBAS-01로 처리했다. 녹색 LED 광(28000 lm/m2)으로 20분 동안 광 조사한 후 세포를 DPBS로 세척하고 50 nM 테트라메틸로다민 에틸 에스테르(TMRE) 염료로 30분 동안 염색하여 미토콘드리아 막 전위를 측정했다. 561 nm에서 여기되고 566에서 650 nm로 방출되는 레이저 공초점 주사 현미경 하에서 형광 이미지를 얻었다.
도 30a-e에 상기 실험 결과를 나타내었다. HeLa 세포에서 PBAS-01의 광독성은 20분 동안 단색광 561 nm 조사 시 타임 랩스 이미징에의해 모니터링되었다. 조사된 세포의 뚜렷한 형태학적 변화, 즉 PBAS-01 처리된 세포의 기포 형성, 세포질 수축 및 세포사멸체의 폭발을 포함하는 세포사멸 세포의 몇 가지 전형적인 징후로부터 세포사멸 경로를 통해 급격히 손상되었음을 보여주었다(도 30a). 또한, PBAS-01이 리소좀에서 일중항 산소를 생성하여 리소좀 막 투과화의 발생을 유도함으로써 HeLa 세포 사멸을 유발하는 세포독성을 광유도할 수 있다는 명백한 증거를 얻었다(도 30b-c). 상용 LysoTracker 염료의 형광 강도는 리소좀 알칼리화 과정을 반영하는 0-7분 조사 기간 동안 점진적으로 감소된 반면(도 30c)제로 PBAS-01의 형광은 조사 1분 후에 크게 증가했으며, 이는 PBAS-01이 PBA-01로 바뀌어 ROS를 생성했음을 의미한다(도 30b). 종합하면, PBAS-01 화합물에 의한 세포 사멸의 유도 메커니즘은 리소좀 관련 세포자멸 경로일 수 있다.
리소좀이 파괴된 후 리소좀 프로테아제로 구성된 내용물이 세포질로 방출되고 미토콘드리아와 같은 세포자멸사 효과기가 활성화되었다. 따라서 세포 사멸 기전이 미토콘드리아를 통해 매개되는지 확인하기 위해 미토콘드리아 막 전위를 측정하였다. TMRE는 극성화된 미토콘드리아 막 전위에 축적되는 세포 투과성 양이온 염료입니다. 형광 강도는 PBAS-01로 처리된 샘플에서 20분 동안 녹색 빛 조사에서 급격히 감소하여 PBAS-01에 의해 유발된 탈분극된 미토콘드리아 막 전위 또는 미토콘드리아 막 투과성을 시사한다(도 30d). 또한, PI 염색 결과는 MTT assay와 일치하여 조사 시간에 따라 세포 사멸 비율이 증가했음을 보여준다(도 30e).
상기 결과는 리소좀을 표적으로 하는 PBAS-01이 녹색광 아래에서 조사될 때 암 질환에 대한 광역학 치료 요법을 위해 사용될 수 있고, 유도된 암세포가 리소좀 관련 미토콘드리아 매개 세포자멸 경로를 통해 사망한다는 것을 보인다.
6. 세포 소기관 선택성
HeLa 세포를 confocal dish(SPL Life Science Co., 경기도, 대한민국)에 플레이트당 2x105 세포의 밀도로 시딩했다. 밤새 배양한 후, HeLa 세포를 1시간 동안 20μM PBAS-01 또는10 μM MPBA/MPBA+ 화합물을 30분 동안 50 nM LysoTracker deep red (λex = 633 nm, λem = 638-789 nm), 1:1000로 희석된 LipidTOX deep red (λex = 633 nm, λem = 638-789 nm) 또는 50 nM MitoTracker deep red (λex = 633 nm, λem = 650-777 nm)와 함께 인큐베이션했다.
화합물들의 세포내 위치는 공초점 현미경(TCS-SP8 공초점 레이저 스캐닝 현미경, Leica, Germany)으로 모니터링했다. 또한 이의 공동 위치 분석을 히스토그램 그래프로 표시하였다. MPBA-14+는 추가로 Lambda scan을 이용하여 지질방울 및 미토콘드리아에 선택적으로 존재하는 형광이미지를 얻었으며, 405 nm에서 excitation 시켜 지질방울은 410-490 nm (청색)에서 관찰하였고 미토콘드리아는 635-789 nm (적색으로 표시)로 관찰하였다. Lambda scan 으로 분석한 두 소기관(지질방울 및 미토콘드리아)들은 각 파장에서의 형광값을 표시한 그래프로 나타내었다.
도 31 및 32의 결과로부터, 각각 PBAS-01이 리소좀, MPBA-02, MPBA-5d, MPBA-14, MPBA-8a, MPBA-12가 지질방울, MPBA-14+가 미토콘드리아에서 형광단과 시그널이 중첩되어 해당 소기관을 표적함을 확인할 수 있다.
MPBA-2+ 및 MPBA-14+가 지질방울 또는 미토콘드리아에 선택적으로 존재하고, PBAS-05 화합물의 경우 세포 내 리소좀과 지질방울에 선택적으로 존재하며, 미토콘드리아에는 존재하지 않음을 확인하였다.
7. DNA cleavage
pBR322 플라스미드 DNA를 사용하여, PBAS 화합물의 DNA 광절단(photocleavage) 능력을 평가하였다. Tris-HCl 완충액(20mM Tris, 100mM NaCl, pH 7.5)에서 슈퍼코일된 pBR322 DNA(500ng)를 일련의 농도의 PBAS 화합물과 함께 인큐베이션했다. 시간 및/또는 시료와 백색 LED 광(32000 lm/m2) 또는 녹색 LED 광(28000 lm/m2) 사이의 거리에 대한 다양한 매개변수를 조사한 후 100V에서 1% 아가로스 겔 전기영동을 위해 각 시료 10μL를 취했다. 1시간 동안 젤을 Safe Pinky(GenDEPOT, Barker, TX, USA)로 염색한 다음 UVP GelDoc IT Imaging System(UVP, Cambridge, UK)을 사용하여 분석했다. 빛에 노출되기 전에 대조군 샘플을 제거했다. PBAS 화합물에 의해 생성된 ROS 종의 유형은 최종 농도가 100 mM인 ROS 스캐빈저 역할을 하는 아지드화나트륨, 만니톨 및 KI를 사용하여 분석되었다.
도 33 및 34에서, 백색광에 의해 조사되었을 때, PBAS 화합물은 용량 의존적 및 시간 의존적 방식 모두에서 DNA 광절단 활성을 나타내었다. 특히, PBAS-01 및 PBAS-05 화합물의 동일한 절단 패턴이 녹색 LED 광(500-600 nm) 조사에서 얻어졌다.
PBAS 화합물에 의해 생성된 ROS 종을 식별하기 위해, 아지드화나트륨, 만니톨 및 KI를 포함하는 3개의 전형적인 ROS 스캐빈저를 사용했다. DNA 광절단된 밴드는 KI 및 아지드화 나트륨의 존재 하에서 상당히 감소되었으며(도 33D, 33F 및 34F), DNA 광절단에서 모든 PBAS 화합물에 의해 생성된 주요 ROS가 각각 과산화수소 및 일중항 산소임을 나타낸다.
8. 광안전성 평가
도 35에 MPBA-02, MPBA-5d 및 MPBA-14를 대상으로 광안전성을 평가한 결과를 나타냈다. 상용되는 형광 염료인 LipidTOX Deep red를 대조군으로 사용하였다. LipidTOX Deep red (pseudogreen) 은 633 nm 파장으로 30초씩 조사되었고, MPBA 화합물에는 405 nm 파장을 10초씩 조사하였다. 스캔 횟수가 증가함에 따라 LipidTOX Deep red의 형광 이미지와 수치가 감소함을 보이는 반면, MPBA 화합물은 형광의 세기가 안정하게 유지되어 광안전성이 우수함을 확인할 수 있다.
9. AIE(aggregation induced emission) 활성 평가
MPBA 화합물의 AIE 특성 분석을 위해, 물/아세토니트릴로 구성된 이원 용매 시스템에서 증가된 수성 비율이 분산 환경으로 사용되었다. UV-VIS 분광계(Thermo, Orion AquaMate 8100) 및 Fluoromax4 분광형광계(Horiba Jobin Yvon, Kyoto, Japan)를 사용하여 흡광도 및 광발광(PL) 변화를 여기 및 방출 모두에 대해 1nm로 조정된 슬릿 폭으로 모니터링했다. 세 가지 상태(용액, 응집체 및 고체)의 화합물의 광발광 양자 수율(Φf)을 직접 측정하고 Fluoromax4 Spectrofluorometer에 사용된 integrating sphere method를 사용하여 계산했다.
도 36 및 37에 각 PBA 및 MPBA 화합물의 실험 결과를 나타내었으며, 물 분획물의 농도 증가에 따라 형광 강도가 증가하는 현상을 확인할 수 있다. 도 38 및 39는 형성된 응집체의 크기 분포를 나타낸 것이다.
도 40에 MPBA 화합물들의 응집체 및 고체일 때의 방출 스펙트럼을 나타내었다. 명시된 바와 같이 MPBA 화합물이 응집되었을 때 나타나는 방출 스펙트럼 파장은 고체 스펙트럼의 파장에 가까우며 도 41과 42 에 표시된 바와 같이 lifetime 값도 용액에서의 형광 방출에 비해 응집상과 고체에서 증가됨을 알 수 있다. 단 고체상에서는 화합물의 packing 에 의해 응집상보다 다소 감소하였다. 각 화합물의 구체적인 광학적 특성 및 형광 양자 수율은 하기 표 4와 같다.
Compound Solution Aggregate Solid
λabs a (nm) λem b (nm) Фf c εmax d λabs e (nm) λem f (nm) H2O (%) Фf g λabs h (nm) λem i (nm) Фf j
MPBA-2 404 648 -0.01 23100 414 581 95 0.09 370, 487 563 0.22
MPBA-4 400 629.5 -0.01 10000 414 567 95 0.11 367, 453 511 0.25
MPBA-5d 423 614.5 0 18500 431 620 90 0.02 370, 501 561 0.06
MPBA-7 416 690 -0.02 12200 432 625 99 0.01 505 612 0.05
MPBA-8a 354 519 0.01 8600 429 602 90 0.08 521 603 0.09
MPBA-10d 397 589.5 0 14100 411 594 70 0.07 398 552 0.07
MPBA-12 395 624 -0.01 14000 406 598 90 0.06 480 588 0.05
MPBA-14 420 631 0 32300 436 603 95 0.09 515 592 0.28
a)10μM EtOH에서 최대 흡수 파장 및 b) 2μM EtOH에서 방출 파장; c) EtOH에서 절대 형광 양자 수율; d) DMSO에서 몰 흡수 계수(M-1cm-1); e) 10μM 물/MeCN 혼합용매에서 최대 흡수 파장; f) 10 μM 물/MeCN 혼합용매에서 최대 방출 파장; g) 10μM 물/MeCN 혼합용매에서 절대 형광 양자 수율; h) 최대 여기 파장 및 i) 고체 분말의 방출 파장; j) 고체 상태에서의 절대 형광 양자 수율.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00083

    (식 중, 상기 X는 각각 독립적으로 산소 또는 황이고,
    상기 R1 은 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 피리니딜, 하나 이상의 질소, 산소 또는 황을 함유하고 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 5 내지 7원 헤테로사이클, 또는
    Figure pat00084
    이고, 상기 m은 1 내지 5의 정수이고, 상기 Y는 산소 또는 황이고, 상기 A1은 각각 독립적으로 C1-5인 알킬이고,
    상기 R2는 C1-10인 알킬렌, C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌,
    Figure pat00085
    또는
    Figure pat00086
    이고,
    상기 R3는 C2-10인 알케닐렌, C2-10인 알키닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌이고,
    상기 n은 0 또는 1이고,
    상기 R4는 페닐렌 또는 5 또는 6원 헤테로아릴렌이고,
    상기 R5는 수소, C1-5인 알콕시기, 니트로기, C1-5인 할로겐화알킬 또는
    Figure pat00087
    이고, 상기 A2는 각각 독립적으로 C1-5인 알킬, 페닐 또는 C1-5인 알콕시로 치환된 페닐이거나, 서로 연결되어 고리를 형성함).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 R3 또는 R4의 헤테로아릴렌은
    Figure pat00088
    인 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 R1의 헤테로사이클은
    Figure pat00089
    이고,
    상기 m은 1 내지 3의 정수이고,
    상기 Z는 탄소, 산소 또는 C1-5인 알킬로 치환 또는 비치환된 질소인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 R1의 피리니딜은
    Figure pat00090
    또는
    Figure pat00091
    이고,
    상기 R6는 수소 또는 C1-5인 알킬인, 화합물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 NR6에 결합된 할로겐 음이온을 더 포함하는 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 X는 서로 동일한 것인 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기
    Figure pat00092
    는
    Figure pat00093
    ,
    Figure pat00094
    ,
    Figure pat00095
    ,
    Figure pat00096
    ,
    Figure pat00097
    ,
    Figure pat00098
    ,
    Figure pat00099
    ,
    Figure pat00100
    ,
    Figure pat00101
    ,
    Figure pat00102
    또는
    Figure pat00103
    인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기
    Figure pat00104
    는
    Figure pat00105
    ,
    Figure pat00106
    ,
    Figure pat00107
    ,
    Figure pat00108
    ,
    Figure pat00109
    ,
    Figure pat00110
    ,
    Figure pat00111
    ,
    Figure pat00112
    ,
    Figure pat00113
    ,
    Figure pat00114
    ,
    Figure pat00115
    ,
    Figure pat00116
    또는
    Figure pat00117
    인 화합물.
  9. 청구항 1에 있어서, 하기 화합물 1 내지 38 로 이루어진 군에서 선택된 것인, 화합물:
    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120
    .
    Figure pat00121

    Figure pat00122

    Figure pat00123

    Figure pat00124
    .
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 광역동 요법용 조성물.
  11. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 암은 유방암, 난소암, 자궁 경부암, 전립선암, 고환암, 음경암, 비뇨생식관 암, 고환종, 식도암, 후두암, 위암, 위장관암, 피부암, 각질극 세포종, 난포 암종, 흑색종, 폐암, 소세포 폐암종, 비-소세포 폐암종(NSCLC), 폐 선암, 폐의 편평 세포 암종, 결장암, 췌장암, 갑상선암, 유두암, 방광암, 간암, 담관암, 신장, 골암, 골수 장애, 림프 장애, 모발 세포암, 인두암, 구순암, 설암, 구강암, 침샘암, 인두암, 소장암, 결장암, 직장암, 신장암, 전립선암, 음문암, 갑상선암, 대장암, 자궁내막암, 자궁암, 뇌암, 중추신경계암, 복막암, 간세포암, 두부암, 경부암, 호지킨 또는 백혈병 중에서 선택되는 것인, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210011605A (ko) 2019-07-23 2021-02-02 인천대학교 산학협력단 보디피 화합물이 결합된 금속-유기 골격체, 이를 유효성분으로 포함하는 감광제 및 이의 용도

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