KR20230114274A - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올의전구약물 및 암 치료에 사용하기 위한 이를 포함하는 약제학적 조성물 - Google Patents

5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올의전구약물 및 암 치료에 사용하기 위한 이를 포함하는 약제학적 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 I의 신규한 화합물, 및/또는 이러한 화합물의 약제학적으로 허용되는 염, 및 포유동물에서 암성 종양을 수축시키기 위한 약물로서 사용하기 위한 적어도 상기 화합물을 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
[화학식 I]

Description

5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올의 전구약물 및 암 치료에 사용하기 위한 이를 포함하는 약제학적 조성물
본 발명은 스테롤 화합물 분야, 보다 특히 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올의 전구약물 및 특히 암 치료에 사용하기 위한 이를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
"암" 또는 "암성 종양"이라는 용어는 비정상적인 세포의 무질서한 증식 및 번식을 특징으로 하는 질병 그룹을 포함한다. 암세포가 제거되지 않으면, 질병의 진행은 영향을 받은 사람의 죽음으로 다소 빠르게 이어질 것이다.
암 관리에는 수술, 방사선 요법 및 화학 요법이 포함되며, 이들은 단독으로 또는 조합하여 동시에 또는 순차적으로 사용될 수 있다. 화학요법은 신생물(neoplasm)의 성숙과 증식을 예방하거나 억제하는 의약품인 항종양제(antineoplastic agent)를 사용한다. 항종양제는 빠르게 분열하는 세포를 효과적으로 표적화함으로써 작용한다. 항종양제는 세포 분열에 영향을 미치기 때문에 성장 속도가 빠른 종양(예를 들어, 급성 골수성 백혈병 및 호지킨병을 포함한 공격성 림프종)은 표적 세포의 더 많은 비율이 임의의 주어진 시간에 세포 분열을 겪고 있기 때문에 화학 요법에 더 민감하다. 성장 속도가 느린 악성 종양, 예를 들어, 무통성 림프종은 화학 요법에 훨씬 덜 현저하게 반응하는 경향이 있다. 그러나, 화학내성의 발달은 화학요법 치료 동안 지속적인 문제이다. 예를 들어, 급성 골수성 백혈병(AML)의 통상적인 치료는 다우노루비신과 같은 안트라사이클린과 시타라빈의 병용 투여를 포함한다. 5년 전체 생존율은 젊은 성인의 경우 40%, 노인 환자의 경우 약 10%이다. 반응률은 연령이 증가함에 따라 60세 이상 환자의 경우 40%에서 55%, 70세 이상 환자의 경우 24%에서 33%로 상당히 다양하다. 이는 바람직하지 않은 세포유전학적 프로필을 가진 노인의 경우 더욱 악화되며 치료 후 30일 이내에 사망할 확률은 연령 및 중증도에 따라 10%에서 50%까지 다양하다. 또한, 이러한 분자의 사용 제한은 부작용, 특히 만성 심장 독성(안트라사이클린과 관련됨)의 출현으로 인한 것이다. 집중 화학 요법과 관련된 독성 사망률은 60세 이상의 환자에서 10% 내지 20%이다.
기존 요법의 이러한 위험성-유익성 프로파일로 최근 AML 진단을 받은 노인의 30%만이 항종양 화학요법을 받는다.
최근 수십 년 동안 젊은 AML 환자의 결과는 약간만 개선되었지만 60세 이상의 성인(대부분의 AML 환자)에서는 전혀 개선되지 않았다.
따라서, 항종양 약물의 화학내성 및 고유 독성의 문제를 갖는 이러한 암성 종양의 치료에 유용한 분자를 개발할 실제적인 필요성이 있다. 상기 데이터는 항암제 민감성(chemosensitive) 종양을 치료하기 위한 항종양제의 용량 감소 및 항종양 약물에 대한 종양 내성의 회피를 결합하는 새로운 접근법을 찾을 필요성을 강조한다.
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올은 문헌 EP3272350B1에 알려져 있으며, 덴드로게닌(Dendrogenin) A라는 이름으로 알려져 있으며 약물 내성 종양을 치료하는 데 유용하다. 덴드로게닌 A(이하 DX101)는 항종양제에 내성이 있는 약물 내성 종양의 민감성을 회복시키거나 종양에 대한 항종양제의 효과를 증가시켜 그 결과 항암제 민감성 종양에 대한 항종양제의 유효 세포독성 용량을 감소시킬 수 있다.
문서 Medina 외 (J. Med. Chem., 2009, 52(23), 7765-77, XP009131948)은 DX101의 위치 3에 아세테이트 또는 부티레이트 라디칼을 포함하는 화합물을 기술하고 있으며, 이의 시험관내 활성은 상이하다.
본 발명의 한 목적은 특히 암성 종양, 항암제 민감성 및/또는 약물 내성 종양을 치료하는데 유용한 화합물 덴드로게닌 A의 신규 화합물 및 전구약물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 놀랍게도, 화합물 덴드로게닌 A의 특정 C3 전구약물이 덴드로게닌 A에 필적하거나 그보다 더 큰 약리학적 활성을 나타내며, 특히 우수한 생체이용률 및 환자의 신체에서 연장된 치료 효과를 나타낸다는 것을 발견하였다.
본 발명은 먼저 포유동물 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물 또는 이러한 종류의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이며,
[화학식 I]
상기 화학식 I에서,
R1은 다음으로부터 선택된다:
- 그룹 -C(O)NR2R3
여기서 R2, R3은 동일하거나 상이하고, 선택적으로 알릴, 카르보닐 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체를 함유하는, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)R4, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)OR5, 여기서 R5는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬이고,
- 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6, 여기서 R6은 -CH2-C3N2H2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2C6H5, -CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, -CH2C6OH5, 및 -C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄이다.
두 번째로, 본 발명은 포유동물 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 약제학적으로 허용되는 비히클에 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
정의
본 명세서에서, 특별한 언급이 없는 한, 범위가 주어질 때, 그것은 상기 범위의 상한 및 하한을 포함하는 것으로 이해된다.
본 명세서에서, 다음 용어는 달리 언급되지 않는 한 다음 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다:
용어 "용매화물"은 본 발명의 화합물을 포함하고 에탄올과 같은 약제학적으로 허용되는 용매의 하나 이상의 분자의 화학양론적 또는 아화학량론적 양을 함유하는 분자 복합체를 설명하기 위해 본원에서 사용된다. 용어 "수화물"은 상기 용매가 물일 때 언급된다.
용어 "알릴"은 축합된 화학식 H2C=CH-CH2-의 작용성 알켄 그룹을 의미한다.
용어 "카르보닐"은 탄소 원자와 산소 원자 사이의 이중 결합을 의미한다.
용어 "방향족 헤테로사이클"은 사이클릭 원소로서 O, S 및/또는 N으로부터의 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 및 폴리사이클릭 방향족 화합물을 지칭한다. 방향족 헤테로사이클 중에서, 이미다졸, 푸란, 티오펜, 피롤, 퓨린, 피리미딘, 인돌 및 벤조푸란을 언급할 수 있다.
"인간"이라는 용어는 성별 및 모든 발달 단계(즉, 신생아, 유아, 아동, 청소년, 성인)의 피험자를 지칭한다.
"환자"라는 용어는 치료 받기를 기다리고 있거나 치료를 받는 및/또는 의료 개입의 대상이 될 온혈 동물, 보다 바람직하게는 인간을 지칭한다.
"약제학적으로 허용되는"은 약제학적으로 허용되는 제품의 성분이 상호 호환 가능하고 해당 제품을 받는 환자에게 유해하지 않음을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "약제학적 비히클"은 약제학적 활성제가 제형화 및/또는 투여되는 용매 또는 희석제로 사용되는 비히클 또는 불활성 매질을 의미한다. 약제학적 비히클의 비제한적인 예는 크림, 젤, 로션, 용액 및 리포솜을 포함한다.
용어 "투여"는 상태, 증상 및/또는 치료되어야 하는 질병을 갖는 환자에게 약제학적으로 허용되는 조성물의 활성제 또는 활성 성분(예를 들어 화학식 I의 화합물)을 전달하는 것을 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "치료하다" 및 "치료"는 상태, 증상 및/또는 질병을 약화, 완화, 정지 또는 치료하는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "전구약물" 또는 "전구약물 제품"은 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 등이 없이 환자에게 투여될 수 있는 화학식 I의 화합물의 약리학적으로 허용되는 유도체를 나타내고, 이는 대사 수단(예를 들어, 가수분해)에 의해 생체 내에서 변환될 수 있고, 생체 내 생체 변환 산물이 생물학적 활성 의약품을 생성한다. 본 명세서에 기재된 대부분의 전구약물은 증가된 생체이용률을 특징으로 하고 생체내에서 생물학적으로 활성인 화합물로 쉽게 대사된다. 전구약물은 불활성 또는 대사산물보다 훨씬 덜 활성인 형태로 투여된다. 본 명세서에서, 전구약물은 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올과 동일하거나 유사하거나 더 큰 약리학적 특성을 갖는다. 본 발명에 기술된 특정 전구약물은 참조 화합물보다 더 큰 생체이용률을 갖지 않는 경우 암 치료에 사용하기 위해 더 빠른 침투 및 잠재적으로 더 빠른 효과를 나타낸다.
본 명세서에서 용어 "의약품" 또는 "약물"은 인간 또는 동물 질병에 대한 치료 또는 예방 특성을 갖는 것으로 제시된 임의의 화합물 또는 조성물을 나타낸다. 더 나아가, 의약품은 의학적 진단을 확립하거나 약리학적, 면역학적 또는 대사적 작용을 발휘하여 생리학적 기능을 회복, 수정 또는 변경하기 위해 인간이나 동물에게 사용할 수 있거나 투여할 수 있는 모든 화합물 또는 조성물을 포함한다. 의약품은 두 가지 유형의 물질, 즉 활성 성분과 하나 이상의 부형제로 구성된다.
"활성 성분"이라는 용어는 약리 효과 및 치료 효과를 갖는 화합물을 의미한다.
"부형제"라는 용어는 의약품의 활성 성분 이외의 임의의 물질을 나타낸다.
"약물-내성 암"은 암세포의 증식이 상기 암 치료에 일반적으로 사용되는 항종양제 또는 항종양제의 조합으로 환자에게 허용되는 용량으로 예방되거나 억제될 수 없는 환자의 암을 의미한다. 종양은 화학요법 전에 본질적으로 내성이 있을 수 있거나, 처음에 화학요법에 민감한 종양을 치료하는 동안 내성이 획득될 수 있다.
"항암제 민감성 암(Chemosensitive cancer)"은 항종양제의 효과에 반응하는 환자의 암을 의미하며, 즉 암 세포의 증식은 환자에게 허용되는 용량의 상기 항종양제에 의해 예방될 수 있다.
화학식 I의 화합물은 스테로이드 그룹에 속한다. 따라서 화학식 I의 화합물의 탄소 원자의 번호는 Pure & Appl. Chem., Vol.61, No.10, pp.1783-1822,1989내의 IUPAC에 의해 정의된 명명법을 따른다. IUPAC에 따른 스테로이드 그룹에 속하는 화합물의 탄소 원자 번호는 다음과 같다:
본 명세서에서 다음 약어는 다음을 의미한다:
AML: 급성 골수성 백혈병;
덴드로게닌 A: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올;
MCF-7: 미시간 암 재단-7;
DMEM: 둘베코의 개조된 독수리 매질(Dulbecco's Modified Eagle Medium);
FCS: 태아 송아지 혈청
ChEH: 콜레스테롤 에폭시드 가수분해효소;
Neuro2a: 쥐과 교모세포종;
CTL: 대조군;
MTT: 3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드;
PBS: 인산염 완충 식염수;
DMSO: 디메틸설폭사이드;
OD: 광학 밀도 또는 흡광도;
CT: 콜레스탄-3β,5α,6β-트리올;
OCDO: 6-옥소-콜레스탄-3β,5α-디올;
5,6α-EC: 5,6α-에폭시콜레스테롤;
Tam: 타목시펜;
TLC: 박층 크로마토그래피;
tert-부틸: 화학식 (CH3)3C-의 tert.-부틸 또는 t-부틸.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시 및 비제한적인 목적으로만 주어진 본 발명의 여러 특정 구현예의 다음 설명으로부터 더 잘 이해될 것이며, 본 발명의 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점이 더 명확해질 것이다.
도 1은 화합물 덴드로게닌 A(DX101)와 비교한 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트(DX107)의 약물 동태 프로파일을 보여준다.
도 2는 화합물 덴드로게닌 A(DX101)와 비교한 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트(DX117)의 약물 동태 프로파일을 보여준다.
도 3은 화합물 덴드로게닌 A(DX101)와 비교한 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-에틸-카보네이트(DX121)의 약물 동태 프로파일을 보여준다.
도 4a는 종양 성장 감소에 대한 DX107 및 DX101 간의 활성 비교를 나타낸다.
도 4b는 동물의 생존에 대한 DX107과 DX101의 활성 비교를 나타낸다.
도 5는 트리판 블루 분석을 통한 Neuro2a 세포 상에서 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 세포독성 연구 결과를 나타낸다.
도 6은 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 존재하에서 MCF-7 유선종양 세포에 대해 수행한 MTT 세포 생존율 시험 결과를 나타낸다.
도 7은 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 존재 하에 MCF-7 세포에서 콜레스테롤 에폭시드 가수분해효소(ChEH) 활성의 결과를 나타낸다.
본 발명은 먼저 의약품으로 사용하기 위한 화학식 I의 화합물 또는 이러한 종류의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이며,
[화학식 I]
상기 화학식 I에서,
R1은 다음으로부터 선택된다:
- 그룹 -C(O)NR2R3, 여기서 R2, R3은 동일하거나 상이하고, 선택적으로 알릴, 카르보닐 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체를 함유하는, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)R4, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)OR5, 여기서 R5는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬이고,
- 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6, 여기서 R6은 -CH2-C3N2H2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2C6H5, -CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, -CH2C6OH5, 및 -C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄이다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 포유동물의 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물 또는 이러한 화합물의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이다:
[화학식 I]
상기 화학식 I에서,
R1은 다음으로부터 선택된다:
- 그룹 -C(O)NR2R3, 여기서 R2, R3은 동일하거나 상이하고, 선택적으로 알릴, 카르보닐 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체를 함유하는, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)R4, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택되고,
- 그룹 -C(O)OR5, 여기서 R5는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬이고,
- 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6, 여기서 R6은 -CH2-C3N2H2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2C6H5, -CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, -CH2C6OH5, 및 -C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄이다.
화학식 I의 화합물의 일 구현예에서, 라디칼 R1은 -C(O)R4 그룹(아실 그룹)이고, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택된다. 화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R4는 바람직하게는 라디칼 -CH2CH3이고, 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-프로피오네이트이다. 프로피오네이트는 프로파노에이트와 동일하다. 화학식 I의 화합물의 또 다른 바람직한 구현예에서, 라디칼 R4는 C5H11이고, 이는 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-헥사노에이트이다.
화학식 I의 화합물의 또 다른 구현예에서, 라디칼 R1은 그룹 -C(O)OR5 (카보네이트 그룹)이고, 여기서 R5는 C1 내지 C8 탄소 사슬이다. 화학식 I의 화합물의 이러한 구현예에서, 라디칼 R5는 바람직하게는 에틸 또는 부틸 탄소 사슬, 매우 바람직하게는 에틸 탄소 사슬이다.
화학식 I의 화합물의 또 다른 구현예에서, 라디칼 R1은 그룹 -C(O)NR2R3 (카바메이트 그룹)이고, 여기서 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고 선택적으로 방향족 헤테로사이클릭 치환체를 함유하는, 선형 포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택된다. 화학식 I의 화합물의 바람직한 구현예에서, R2 및 R3은 2개의 에틸 라디칼 또는 그룹 1-H-이미다졸-4-일로부터 선택된다. 화학식 I의 화합물의 매우 바람직한 구현예에서, R2 및 R3은 1-H-이미다졸-4-일 그룹과 같은 방향족 헤테로사이클릭 치환체를 나타낸다.
화학식 I의 화합물의 일 구현예에서, R1은 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6 그룹이고, 여기서 R6은 CH2-C3N2H2, CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, CH2C6H5, CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, CH2C6OH5, 및 C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH2C3N2H인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-히스티딘 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH(CH3)CH2CH3인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-이소류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH2CH(CH3)인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)(CH2)4NH2인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-라이신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH2C6H5인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-페닐알라닌 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH2C8NH6인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-트립토판 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH2C6H4OH인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-티로신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)CH(CH3)2인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-발린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
화학식 I의 화합물의 이 구현예에서, 라디칼 R1이 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)C3H5N인 경우, 이는 화합물 N-프로피오네이트-L-프롤린 α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르이다.
본 발명에 따른 바람직한 화합물은 하기로부터 선택된다:
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-프로피오네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-헥사노에이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-에틸 카보네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-부틸 카보네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 1-H-이미다졸-4-일 에틸 카바메이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트;
- N-프로피오네이트-L-히스티딘 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-이소류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-발린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-페닐알라닌 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-트립토판 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-라이신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
- N-프로피오네이트-L-티로신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르. 이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르,
-N-프로피오네이트-L-프롤린 α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르. 이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르.
본 발명에 따른 매우 바람직한 화합물은 하기로부터 선택된다:
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-프로피오네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-헥사노에이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-에틸 카보네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-부틸 카보네이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 1-H-이미다졸-4-일 에틸 카바메이트;
- 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트;
- N-프로피오네이트-L-티로신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르.
일 구현예에 따르면, 화학식 I의 화합물은 유방암, 전립선암, 결장직장암, 폐암, 방광암, 피부암, 자궁암, 자궁경부암, 구강암, 뇌암, 위암, 간암, 인후암, 후두암, 식도암, 골암, 난소암, 췌장암, 신장암, 망막암, 부비강암, 비강암, 고환암, 갑상선암, 외음부암, 림프종, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 백혈병, 급성 골수성 백혈병 또는 급성 림프구성 백혈병, 다발성 골수종, 메르켈 세포 암종 또는 중피종의 치료에 약물로 사용하기 위한 것이다.
일 구현예에 따르면, 암은 세엽 세포 선암종, 세엽 세포 암종, 선단 흑색점 흑색종, 광선 각화증, 선암종, 낭성 선양 암종, 선편평세포 암종, 부속기관 암종, 부신 잔류 종양, 부신피질 암종, 알도스테론-분비 암종, 연부의 폐포 육종, 갑상선의 법랑모세포 암종, 혈관 육종, 아포크린 암종, 애스킨 종양, 성상 세포종, 기저 세포 암종, 기저양 암종, 기저편평세포 암종, 담도암, 골수암, 포도상 육종, 기관지 폐포 암종, 기관지성 선암종, 기관지성 암종, 전 선종 다형성 암종, 녹색종, 담관세포 암종, 연골육종, 융모막암종, 맥락막 신경총 암종, 투명 세포 선암종, 결장암, 면포암종, 코르티솔 생성 암종, 원주 세포 암종, 분화된 지방육종, 전립선의 관 선암종, 관 암종, 상피 관 암종, 십이지장암, 에크린 암종, 배아 암종, 자궁내막 암종, 자궁내막 기질 암종, 상피양 육종, 유잉 육종, 외피 암종, 섬유아세포 육종, 섬유암종, 섬유층판 암종, 섬유육종, 여포성 갑상선 암종, 담낭암, 위 선암종, 거대 세포 암종, 거대 세포 육종, 거대 세포 골종양, 신경아교종, 다형성 교모세포종, 과립막 세포 암종, 두경부암, 혈관종, 혈관육종, 간모세포종, 간세포 암종, 허틀 세포 암종, 회장암, 소엽 침윤 암종, 염증성 유방 암종, 관내 암종, 표피내 암종, 공장암, 카포시 육종, 크루켄 버그 종양, 쿨치츠키 세포 암종, 쿠퍼 세포 육종, 대세포 암종, 후두암, 악성 흑색점 흑색종, 지방육종, 소엽 암종, 상피 소엽 암종, 림프상피종, 림프육종, 악성 흑색종, 수질 암종, 갑상선 수질암, 수모세포종, 수막 암종, 미세유두 암종, 혼합 세포 육종, 점액성 암종, 점액표피양 암종, 점막 흑색종, 점액양 지방육종, 점액육종, 비인두 암종, 신장모세포종, 신경모세포종, 결절성 흑색종, 비투명 세포 신장암, 비소형 세포 폐암, 귀리 세포 암종, 눈 흑색종, 구강암, 유골암종, 골육종, 난소암, 파제트 암종, 췌장모세포종, 유두상 선암종, 유두상 암종, 갑상선 유두암종, 골반암, 팽대부 암종, 엽상종양, 뇌하수체암, 다형성 지방육종, 흉막폐 모세포종, 원발성 골내 암종, 직장암, 신세포 암종, 망막모세포종, 횡문근육종, 원형 세포 지방육종, 반흔암, 방광주혈흡충암, 슈나이더리얼 암종, 피지암종, 고리 세포 암종, 피부암, 소세포 폐암, 소세포 골육종, 연조직 육종, 방추형 세포 육종, 표피암, 위암, 표재 전이성 흑색종, 윤활막 육종, 모세혈관확장성 육종, 말단 관 암종, 고환암, 갑상선암, 이행 세포 암종, 관상 암종, 종양성 흑색종, 미분화 암종, 요도 선암종, 방광암, 자궁암, 자궁체암종, 자궁 흑색종, 질암, 사마귀 암종, 융모 암종, 잘 분화된 지방육종, 윌름스 종양 또는 생식 세포 종양이다.
바람직한 구현예에서, 화학식 I의 화합물은 포유동물의 유방암, 골수성 백혈병 및 흑색종의 치료에 약물로 사용되도록 의도된다.
일 구현예에 따르면, 화합물은 항암제 민감성 암의 치료에서 약물로 사용되도록 의도된다.
특히 바람직한 구현예에 따르면, 화학식 I의 화합물은 약물-내성 암의 치료에서 약물로 사용되도록 의도된다.
일 구현예에 따르면, 약물-내성 암은 백혈병, 특히 급성 골수성 백혈병 또는 급성 림프구성 백혈병, 림프종, 특히 비호지킨 림프종 및 다발성 골수종과 같은 혈액암(hematologic cancer) 또는 혈액암(blood cancer)이다.
일 구현예에 따르면, 암은 다우노루비신, 시타라빈, 플루오로우라실, 시스플라틴, 올-트랜스-레티노산, 삼산화비소, 보르테조밉 또는 이들의 조합에 대해 약물-내성이 있다.
본 명세서에 기술된 화합물 덴드로게닌 A의 특정 C3 전구약물은 덴드로게닌 A에 필적하거나 그보다 더 큰 약리학적 활성을 나타낸다. 덴드로게닌 A는 신체에 의해 생체내에서 신속하게 제거된다. 본 발명에 따른 특정 C3 전구약물은 덴드로게닌 A보다 더 큰 생체이용률을 가지며 생체내에서 생물학적 활성 화합물로 쉽게 대사된다. 결과적으로, 덴드로제닌 A의 치료 효과는 본 명세서에 기술된 특정 C3 전구약물이 생체내에서 사용될 때 환자의 체내에서 연장된다.
화학식 I의 화합물에 대한 모든 참조는 이의 염, 다성분 복합체 및 액정에 대한 참조를 포함한다. 화학식 I의 화합물에 대한 모든 참조는 또한 이의 다형체 및 통상의 결정에 대한 참조를 포함한다.
본 발명에 따른 화합물은 약제학적으로 허용되는 염의 형태일 수 있다. 화학식 I의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 이의 산 부가를 포함한다.
적합한 산 염은 무독성 염을 형성하는 산으로부터 형성된다. 예를 들어 염은 아세테이트, 아디페이트, 벤조에이트, 바이카보네이트, 카보네이트, 바이설페이트, 설페이트, 캄포설포네이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 사이클라메이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포르메이트, 푸마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루쿠로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 히벤제이트, 클로라이드 하이드로클로라이드, 브롬화수소산염, 브롬화물, 요오드화수소화물, 요오드화물, 이세티오네이트, 락테이트, 말산염(malate), 말레산염(maleate), 말로네이트메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-냅실레이트, 니코티네이트, 니트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 인산염, 인산수소, 인산이수소, 피로글루타민산염, 사카린산염, 스테아르산염, 숙신산염, 타닌산염, 주석산염, 토실산염, 트리플루오로아세트산염, 및 시나포에이트로부터 선택된다. 바람직하게는, 화학식 I의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 락테이트로부터 형성된다.
화학식 I의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 하기 3가지 방법 중 하나 이상에 의해 제조될 수 있다:
(i) 화학식 I의 화합물을 원하는 산과 반응시키는 단계;
(ii) 화학식 I의 화합물의 적합한 전구체의 산 또는 염기성 매질에서 불안정한 보호 그룹을 제거하는 단계 또는 원하는 산을 사용하여 적합한 사이클릭 전구체, 예를 들어 락톤 또는 락탐의 개환단계; 또는
(iii) 산과의 반응에 의해 또는 적합한 이온 교환 칼럼에 의해 화학식 I의 화합물의 염을 다른 염으로 전환시키는 단계.
이 세 가지 반응은 일반적으로 용액에서 수행된다. 얻어진 염은 침전될 수 있고 여과에 의해 수집되거나 용매 증발에 의해 회수될 수 있다. 얻은 염의 이온화 정도는 완전히 이온화된 것으로부터 거의 이온화되지 않은 것까지 다양할 수 있다.
두 번째로, 본 발명은 포유동물 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한 상기 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 하나 이상의 화합물을 약제학적으로 허용되는 비히클에 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 적어도 하나의 다른 치료제를 포함한다.
바람직한 구현예에 따르면, 이러한 다른 치료제는 항종양제이다.
일 구현예에 따르면, 항종양제는 캄프토테신, 이리노테칸, 토포테칸, 암사크린, 에토포시드, 포스페이트 에토포시드, 테니포시드, 시스플라틴, 카르보플라틴, 옥살리플라틴, 사이클로포스파미드, 클로람부실, 클로르메틴, 부술판, 트레오술판 또는 티오테파와 같은 DNA 손상제, 다우노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 이다루비신 미톡산트론, 발루비신, 악티노마이신 D, 미토마이신, 블레오마이신 또는 플리카마이신과 같은 항종양 항생제, 5-플루오로우라실, 시타라빈, 플루다라빈 또는 메토트렉세이트와 같은 항대사제, 파클리탁셀 도세탁셀, 빈블라스틴, 빈크리스틴, 빈데신 또는 비노렐빈과 같은 항유사분열제, 또는 보르테조밉, 올-트랜스-레티노산, 삼산화비소와 같은 다양한 항종양제, 또는 이들의 조합된 생성물이다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본 발명에 따른 화합물과 조합하여 투여하지 않을 때 상기 항종양제에 대해 약물-내성이 있는 종양을 가진 환자의 암 치료에 사용된다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 상기 항종양제에 항암제 민감성인 종양을 가진 환자의 암 치료에 사용되며, 본 발명에 따른 화합물과 조합하여 상기 환자에게 투여되는 항종양제의 용량 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염은 본 발명에 따른 화합물과 함께 투여되지 않을 때 항종양제의 용량보다 적다. 특히, 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염과 조합하여 상기 환자에게 투여되는 항종양제의 용량은 다른 활성 성분 없이 단독으로 투여되는 항종양제의 용량보다 낮다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 또한 상기 언급된 병리학의 치료에 일반적으로 사용되는 다른 활성 치료학적 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 유일한 치료제로서 본 발명에 따른 화합물을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 활성 치료제로서 환자에게 투여되는 화학식 I의 화합물을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 적어도 하나의 다른 활성 치료제와 함께 환자에게 투여되는 화학식 I의 화합물을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 모든 경로, 특히 피내, 근육내, 복강내, 정맥내 또는 피하, 폐, 경점막(경구, 비강내, 질내, 직장), 코 스프레이에 의한 흡입, 정제, 캡슐, 용액, 분말, 겔, 입자와 같은 제형; 및 주사기, 이식된 장치, 삼투압 펌프, 카트리지, 마이크로 펌프에 포함; 또는 당업계에 잘 알려진 숙련된 기술자에 의해 이해되는 임의의 다른 수단과 같은 경로에 의해 투여될 수 있다. 부위에서 특정 투여는, 예를 들어, 종양내, 관절내, 기관지내, 복강내, 낭내, 연골내, 강내, 소뇌내, 뇌실내, 결장내, 자궁경내, 위내, 간내, 심장내, 골내, 골반내, 심낭내 복강내, 흉막내, 전립선내, 폐내, 직장내, 신장내, 망막내, 척수내, 윤활막내, 흉곽내, 자궁내, 혈관내, 방광내, 병변내, 질, 직장, 협측, 설하, 비강내, 또는 경피를 통상의 비독성 및 약제학적으로 허용되는 비히클을 포함하는 적합한 투여량으로 수행될 수 있다. 바람직하게는, 약제학적 조성물은 정맥내, 피하, 복강내 또는 경구 투여하기에 적합한 형태이다. 경구 경로가 특히 바람직하다.
마우스, 래트, 개, 고양이, 양, 말, 소 및 원숭이와 같은 온혈 동물 이외에, 본 발명의 화합물은 인간에게도 효과적이다.
일 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물의 투여를 위한 약제학적 조성물은 단위 투여 형태로 제공될 수 있고 선행 기술에 잘 알려진 방법 중 하나에 의해 제조될 수 있다. 모든 방법은 하나 이상의 보조 성분을 구성하는 비히클과 활성 성분을 조합하여 이루어지는 단계를 포함한다. 일반적으로, 약제학적 조성물은 활성 성분을 액체 비히클 또는 미분된 고체 비히클, 또는 둘 모두와 조합한 다음, 필요한 경우 원하는 제형으로 생성물을 형성함으로써 제조된다. 약제학적 조성물에서, 활성 성분의 화합물은 질병의 과정 또는 상태에 대해 원하는 효과를 생성하기에 충분한 양으로 포함된다. 활성 성분을 함유하는 약제학적 조성물은 경구용으로 적합한 형태, 예를 들어 정제, 알약, 수성 또는 유성 현탁액, 분산성 분말 또는 과립, 에멀젼, 캡슐, 시럽, 엘릭시르, 용액, 구강 패치, 구강 젤, 츄잉껌, 저작성 정제, 발포성 분말 및 발포성 정제의 형태일 수 있다. 활성 성분을 함유하는 약제학적 조성물은 수성 또는 유성 현탁액의 형태일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 수성 현탁액은 수성 현탁액을 만들기에 적합한 부형제와 혼합된 활성 물질을 함유한다. 이러한 부형제는 현탁제, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 나트륨 알기네이트, 폴리비닐피롤리돈, 트라가칸트 및 아카시아; 분산제 또는 습윤제는 천연 발생 포스파티드일 수 있고, 예를 들어 레시틴, 또는 알킬렌 옥사이드와 지방산의 축합 생성물, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 스테아레이트, 또는 에틸렌 옥사이드와 장쇄 지방족 알코올의 축합 생성물, 예를 들어 헵타데카에틸렌옥시세탄올(heptadecaethyleneoxyketanol), 또는 폴리옥시에틸렌 소르비톨 모노올레에이트와 같은 헥시톨과 지방산으로부터 유도된 부분 에스테르를 갖는 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 또는 지방산 및 헥시톨 무수물로부터 유도된 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들면 폴리에틸렌 소르비톨 모노올레에이트이다. 수성 현탁액은 또한 하나 이상의 보존제, 예를 들어 에틸 또는 n-프로필 p-하이드록시벤조에이트, 하나 이상의 착색제, 하나 이상의 향미제 및 하나 이상의 감미제, 예를 들어 수크로스 또는 사카린을 함유할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 유성 현탁액은 활성 성분을 식물성 오일, 예를 들어 땅콩 오일, 올리브 오일, 참깨 오일 또는 코코넛 오일, 또는 광유, 예를 들면 액체 파라핀에 현탁시킴으로써 제형화될 수 있다. 유성 현탁액은 증점제, 예를 들어 밀랍, 경질 파라핀 또는 세틸 알코올을 함유할 수 있다. 상기 언급된 것과 같은 감미제 및 향미제를 첨가하여 기분 좋은 맛의 경구 제제를 얻을 수 있다. 이들 조성물은 아스코르브산과 같은 항산화제를 첨가함으로써 보존될 수 있다. 물을 첨가하여 수성 현탁액을 제조하기에 적합한 분말 및 분산성 과립은 분산제 또는 습윤제, 현탁화제 및 하나 이상의 보존제와 혼합된 활성 성분을 전달한다.
시럽 및 엘릭시르는 감미제, 예를 들어 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 소르비톨 또는 수크로스와 함께 제형화될 수 있다. 이들 제형은 또한 연화제, 보존제, 향미제 및 착색제를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액의 형태일 수 있다. 이 현탁액은 상기 언급된 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁제를 사용하여 공지된 기술에 따라 제형화될 수 있다. 주사 가능한 무균 제제는 또한 비경구 경로에 의해 희석제 또는 허용되는 비독성 용매, 예를 들어 1,3-부탄디올 중 용액에 주사 가능한 무균 용액 또는 현탁액일 수 있다. 사용될 수 있는 허용가능한 비히클 및 용매는 물, 링거액 및 염화나트륨의 등장액을 포함한다. 또한 멸균 고정유는 일반적으로 용매 또는 현탁 매질로 사용된다. 이를 위해, 합성 모노글리세리드 또는 디글리세리드를 포함한 임의의 고정유를 사용할 수 있다. 또한, 올레산과 같은 지방산은 주사 가능한 제품의 제조에 사용된다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 또한 의약품의 직장 투여를 위한 좌약의 형태로 투여될 수 있다. 이들 조성물은 상온에서는 고체이지만 직장 온도에서는 액체이므로 직장에서 용융되어 의약품을 방출하는 적합한 비자극성 부형제와 의약품을 혼합하여 제조할 수 있다. 이러한 물질은 코코아 버터와 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 용액 또는 연고에 의해 안구 경로로 투여될 수 있다. 또한, 해당 화합물의 경피 투여는 이온영동 패치 등에 의해 수행될 수 있다. 크림, 연고, 젤, 용액 또는 현탁액이 국소 적용에 사용된다.
암을 가지거나 발병할 위험이 있는 포유동물의 치료에서, 본 발명에 따른 약제학적 조성물의 적절한 투여량은 일반적으로 하루에 환자 체중 kg당 약 0.1 내지 50,000 마이크로그램(㎍)일 수 있고, 단일 또는 다중 용량으로 투여될 수 있다. 투여량 수준은 바람직하게는 치료할 암의 중증도, 대상체의 연령 및 상대적 건강 상태, 투여 경로 및 형태와 같은 많은 인자에 따라 하루에 약 1000 내지 약 40,000 ㎍/kg일 것이다. 경구 투여를 위해, 이 조성물은 각각의 활성 성분의 1000 내지 100,000 마이크로그램, 특히 각각의 활성 성분의 1000, 5000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, 50,000, 75,000 또는 100,000을 함유하는 정제 형태로 제공될 수 있다. 이 조성물은 1일 1회 내지 4회, 예를 들어 1일 1회 또는 2회 계획에 따라 투여될 수 있다. 약량학적인 요법은 최적의 치료 반응을 제공하기 위해 조정될 수 있다.
본 발명은 또한 하기 화학식 I의 화합물의 제조 방법을 개시한다.
실시예
화학식 I의 화합물의 특성을 평가하기 위해 다양한 실험을 수행하였다.
하기 실시예에서 사용된 "주변 온도"라는 용어는 10 내지 40℃, 예를 들어 15 내지 30℃, 바람직하게는 약 20℃의 온도인 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 화학식 I에 상응하는 바람직한 화합물(이의 합성 및 활성은 하기에 기술됨)은 다음과 같다:
예시되지 않은 일반식의 범위 내의 다른 화합물은 본 발명에 따른 화합물의 필수적인 부분을 형성한다.
실시예 1: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트(DX107으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 다음 단계를 포함하는 화합물 콜레스탄-3β-프로피오네이트의 합성이다:
둥근 목이 있는 100mL 플라스크에 무수 피리딘(123.6mmol) 10.0mL를 콜레스테롤(10.3mmol) 4.00g에 첨가한다. 프로피온산 무수물 7.07g(54.3mmol)을 가하고 실온에서 24시간 동안 교반한다. 24시간이 지나면 흰색 침전물이 혼합물에 나타난다. 메탄올(MeOH) 50mL를 가하여 반응을 정지시키면 다량의 백색 침전물이 얻어진다. 용액을 여과하고 침전물을 MeOH로 세척한다. 절차는 콜레스탄-3β-프로피오네이트에 해당하는 4.50g의 백색 분말을 제공한다(수율 89%). 3β-프로피오네이트-콜레스탄은 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 5.37-5.36 (d, 1H), 4.64-4.58 (m, 1H), 2.32-2.27 (m, 4H), 2.02-1.95 (t, 2H), 1.86-1.79 (m, 3H), 1.61-1.81 (m, 27H), 0.92-0.90 (d, 3H), 0.87-0.85 (d, 6H), 0.67 (s, 3H).
제2 단계는 콜레스탄-3β-프로피오네이트로부터 시작하는다음과 같은 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-프로피오네이트의 합성으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(m-CPBA)(77%, 2.67g, 11.9mmol)을 디클로로메탄(60mL)에 용해하고 디클로로메탄(20mL)에 용해된 콜레스탄-3β-프로피오네이트(4.00g, 9.03mmol)의 혼합물에 1시간 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 4.08g의 백색 분말을 얻는다. 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-프로피오네이트(73%) 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-프로피오네이트(27%). 백색 분말은 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 4.99-4.93 (q, 1H), 2.89-2.88 (d, 1H), 2.31-2.25 (m, 2H), 2.18-2.13 (t, 1H) 2.00-1.77 (m, 4H), 1.70-0.94 (m, 29H), 0.89-0.88 (d, 3H), 0.86-0.85 (d, 6H), 0.60 (s, 3H).
제3 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-프로피오네이트(기본 형태의 DX107)를 합성하는 것으로 이루어진다:
염기성 형태의 히스타민(1.44g, 13.0mmol)을 완전히 용해시킨 후 부탄올 30ml 하에서 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-프로피오네이트(73%, 4.6mmol) 3.00g에 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행을 박층 크로마토그래피(TLC)로 모니터링하여 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-프로피오네이트의 전환을 모니터링한다. 냉각 후, 반응 혼합물을 24mL의 메틸 tert-부틸 에테르로 희석하고, 유기상을 24mL의 물로 2회 세척한 다음 포화 NaCl 용액으로 2회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 자동 정화기의 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 100-0%에서 0-100%까지의 디클로로메탄/에틸 아세테이트 혼합물이다. 46% 수율에 해당하는 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 1.20g의 백색 분말을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.60 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 5.21-5.15 (q, 1H), 2.94-2.89 (m, 1H), 2.77-2.69 (m, 3H), 2.39 (s, 1H), 2.34-2.29 (m, 2H), 2.12-2.07 (t, 1H), 2.01-1.99 (bd, 2H), 1.89-1.79 (m, 2H), 1.70-1.01 (m, 29H), 0.94-0.93 (d, 3H), 0.9-0.89 (dd, 6H), 0.69 (s, 3H).
실시예 2: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트(디락테이트 형태의 DX107)의 디락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
384mg의 락트산(4.3mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 20mL에서 1.20g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트(2.1mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 1.58g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 디락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.61 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 5.04-4.98 (q, 1H), 3.93-3.89 (q, 2H), 3.43-3.42 (q, 1H), 3.25-3.20 (m, 1H), 3.12-3.06 (q, 1H), 2.15-2.09 (m, 3H), 1.87-1.85 (d, 1H), 1.69-1.67 (m, 3H), 1.61-1.05 (m, 4H), 1.41-0.82 (m, 33H), 0.76-0.75 (d, 3H), 0.69-0.68 (d, 6H), 0.57 (s, 3H).
실시예 3: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 헥사노에이트(DX113으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 다음 단계를 포함하는 화합물 콜레스탄-3β-헥사노에이트의 합성이다:
둥근 목이 있는 100mL 플라스크에서 콜레스테롤 4.00g(10.3mmol)을 무수 피리딘(123.6mg) 10mL에 용해하고 헥산산 무수물 11.64g(54.3mmol)을 첨가한다. 전체를 실온에서 24시간 동안 교반한다. 24시간이 지나면 흰색 침전물이 혼합물에 나타난다. 메탄올(MeOH) 50mL를 가하여 반응을 정지시키면 다량의 백색 침전물이 얻어진다. 용액을 여과하고 침전물을 MeOH로 세척한다. 절차는 콜레스탄-3β-헥사노에이트에 해당하는 4.95g의 백색 분말을 제공한다(수율 99%). 콜레스탄-3β-헥사노에이트는 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 5.38 (s, 1H), 4.64-4.58 (m, 1H), 2.32-2.25 (m, 4H), 2.02-1.95 (m, 2H), 1.86-1.84 (m, 3H), 1.63-0.86 (m, 42H), 0.67 (s, 3H).
제2 단계는 콜레스탄-3β-헥사노에이트에서 시작하여 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(m-CPBA)(77%, 2.95g, 17.1mmol)을 디클로로메탄(60mL)에 용해시키고, 디클로로메탄(20mL)에서 콜레스탄-3β-헥사노에이트(4.90g, 10.1mmol)의 용액에 1시간 간격으로 적가된다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지한다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트(70%) 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트(30%)에 해당하는 5.06g의 백색 분말을 얻었다. 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트는 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 4.99-4.93 (q, 1H), 2.89-2.88 (d, 1H), 2.26-2.23 (m, 2H), 2.18-2.13 (t, 1H), 2.00-0.85 (m, 48H), 0.60 (s, 3H).
제3 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-헥사노에이트(기본 형태의 DX113)를 합성하는 것으로 이루어진다:
기본 형태의 히스타민(1.25g, 11.2mmol)을 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트(70% 순도, 4.0g, 5.6mmol)의 부탄산 용액(40mL)에 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-헥사노에이트의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 냉각 후, 반응 혼합물을 40mL의 메틸 tert-부틸 에테르로 희석하고, 유기상을 40mL의 물로 3회 세척한 다음 40ml의 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 자동 정화기의 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 100-0%에서 0-100%까지의 디클로로메탄/에틸 아세테이트 혼합물이다. 1.71g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-헥사노에이트(수율 50%)의 백색 분말을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.59 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 5.22-5.16 (q, 1H), 2.94-2.89 (m, 1H), 2.77-2.67 (m, 3H), 2.39 (s, 1H), 2.30-2.28 (t, 2H), 2.14-2.10 (t, 1H), 2.01-1.99 (bd, 1H), 1.88-0.89 (m, 47H), 0.69 (s, 3H).
실시예 4: 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 헥사노에이트의 디락테이트 염의 제조(디락테이트 형태의 DX113):
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 헥사노에이트의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
552mg의 락트산(6.15mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 5mL에서 1.87g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 헥사노에이트(3.06mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 2.42g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 헥사노에이트 디락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.56 (s, 1H), 6.78 (s, 1H), 4.93-4.87 (q, 1H), 3.84-3.82 (d, 2H), 3.33-3.32 (m, 1H), 3.13 (bs, 1H), 3.02 (bs, 1H), 2.75-2.69 (m, 3H), 2.08-2.05 (m, 3H), 1.78-1.76 (d, 1H), 1.61-0.59 (m, 50H), 0.48 (s, 3H).
실시예 5: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(DX121으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 상용 제품인 콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트에서 시작하여 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(m-CPBA)(77%, 1.31g, 5.8mmol)을 디클로로메탄(30mL)에 용해하고 디클로로메탄(15mL)에 용해된 콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(2.02g, 4.4mmol)의 혼합물에 30분 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 아황산나트륨 수용액(10wt%)으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 2.09g의 백색 분말을 얻는다. 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(76%) 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(24%). 백색 분말은 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 4.85-4.78 (q, 1H), 2.90-2.89 (d, 1H), 2.23-2.19 (t, 1H), 2.09-2.04 (m, 1H), 1.98-1.87 (m, 2H), 1.84-0.93 (m, 32H), 0.89-0.87 (d, 3H), 0.86-0.84 (d, 6H), 0.60 (s, 3H).
제2 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(76%, 3.4mmol) 2.09g을 부탄올 20ml 하에서 완전히 용해시킨 후 염기성 형태의 히스타민(754.5mg, 6.8mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 냉각 후, 반응 혼합물을 메틸 tert-부틸 에테르 20mL로 희석하고, 유기상을 포화 NaCl 용액 20mL로 3회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 자동 정화기의 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 100-0%에서 0-100%까지의 디클로로메탄/에틸 아세테이트 혼합물이다. 480 mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트의 백색 분말을 24% 수율로 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.54 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 5.00-4.93 (q, 1H), 2.89-2.84 (m, 1H), 2.73-2.62 (m, 3H), 2.36 (s, 1H), 2.08-2.03 (t, 1H), 1.96-1.94 (d, 1H) 1.83-1.79 (m, 2H), 1.66-0.97 (m, 32H), 0.90-0.89 (d, 3H), 0.85-0.84 (dd, 6H), 0.64 (s, 3H).
실시예 6: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(디락테이트 형태의 DX121)의 디락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
141.6mg의 락트산(1.57mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 8mL에서 460mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트(0.785mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 1.58g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 에틸 카보네이트 디락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.57 (s, 1H), 6.76 (s, 1H), 4.74-4.70 (q, 1H), 3.84-3.78 (q, 4H), 3.31-3.27 (m, 2H), 3.13-3.08 (m, 1H), 2.99-2.94 (m, 1H), 2.73-2.67 (m, 3H), 2.04-2.00 (t, 1H), 1.75-1.72 (d, 1H), 1.64-1.39 (m, 8H), 1.28-0.69 (m, 28H), 0.64-0.63 (d, 3H), 0.57-0.56 (d, 6H), 0.45 (s, 3H).
실시예 7: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(DX119으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 상용 제품인 콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트에서 시작하여 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(77%, 1.28g, 5.7mmol)을 디클로로메탄(30mL)에 용해하고 디클로로메탄(15mL)에 용해된 콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(2.14g, 4.4mmol)의 혼합물에 30분 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 2.21g의 백색 분말을 얻는다: 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(77%) 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(23%). 백색 분말은 추가 정제 없이 그대로 사용한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 4.86-4.79 (q, 1H), 2.91-2.89 (d, 1H), 2.22-2.18 (t, 1H), 2.09-2.04 (m, 1H), 1.98-1.87 (m, 2H), 1.84-0.93 (m, 33H), 0.89-0.87 (d, 6H), 0.86-0.84 (d, 6H), 0.60 (s, 3H).
제2 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(기본 형태의 DX119)를 합성하는 것으로 이루어진다:
5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(77%, 3.4mmol) 2.21g을 부탄올 20ml 하에서 완전히 용해시킨 후 염기성 형태의 히스타민(759.8mg, 6.8mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 냉각 후, 반응 혼합물을 메틸 tert-부틸 에테르 20mL로 희석하고, 유기상을 포화 NaCl 용액 20mL로 3회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 자동 정화기에서 컬럼 크로마토그래피로 정제된다. 사용된 용리액은 100-0%에서 0-100%까지의 디클로로메탄/에틸 아세테이트 혼합물이다. 814 mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트의 백색 분말을 39% 수율로 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.54 (s, 1H), 6.80 (s, 1H), 5.00-4.93 (q, 1H), 4.06-4.03 (m, 2H), 2.91-2.87 (m, 1H), 2.73-2.65 (m, 3H), 2.39 (s, 1H), 2.09-2.05 (t, 1H), 1.96-1.93 (d, 1H) 1.84-1.77 (m, 2H), 1.66-0.96 (m, 31H), 0.92-0.88 (m, 6H), 0.85-0.83 (dd, 6H), 0.64 (s, 3H).
실시예 8: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(디락테이트 형태의 DX119)의 디락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
33.7mg의 락트산(0.37mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 2mL에서 114mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트(0.186mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 148mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 부틸 카보네이트 디락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.70 (s, 1H), 6.97 (s, 1H), 5.02-4.95 (q, 1H), 4.08-4.03 (q, 4H), 3.37-3.35 (m, 1H), 3.26-3.20 (m, 1H), 2.95 (s, 1H), 2.87 (s, 1H), 2.31-2.26 (t, 2H), 2.02-1.99 (d, 1H), 1.92-0.94 (m, 39H), 0.90-0.88 (m, 6H), 0.84-0.82 (dd, 6H), 0.72 (s, 3H).
실시예 9: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트(DX117으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 다음 단계를 포함하는 화합물 콜레스탄-3β-일페닐 카보네이트의 합성이다:
둥근 목이 있는 100mL 플라스크에 디클로로메탄 20mL를 첨가하여 콜레스테롤 7.58g(19.6mmol)과 4-디메틸아미노피리딘(DMAP, 8.2mmol) 1.0g을 용해한다. 이어서 무수 피리딘(185.5mmol) 15mL 및 페닐 클로로포르메이트(24.1mmol) 3.4ml를 첨가하고 실온에서 1시간 동안 교반한다. 1시간 후, 디클로로메탄 35mL를 첨가하여 반응 혼합물을 희석하고 HCl 수용액(1M) 70mL로 반응 혼합물을 3회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 98% 수율에 해당하는 원하는 생성물에 해당하는 8.79g의 백색 분말을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 7.31-7.28 (m, 2H), 7.17-7.13 (m, 1H), 7.12-7.10 (d, 2H), 5.35-5.34 (q, 1H), 4.54-4.47 (m, 1H), 2.45-2.36 (m, 2H), 1.98-1.61 (m, 6H), 1.54-0.88 (m, 23H), 0.85-0.84 (d, 3H), 0.80-0.78 (d, 6H), 0.61 (s, 3H).
제2 단계는 콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트에서 시작하여 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(77%, 5.08g, 22.7mmol)을 디클로로메탄(70mL)에 용해하고 디클로로메탄(70mL)에 용해된 콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트(8.79g, 17.3mmol)의 혼합물에 1시간 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 9.04g의 투명한 오일을 생성한다: 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트. 혼합물을 10 mL의 Et2O에 재용해하고 40 mL의 EtOH를 첨가하여 흰색 침전물을 얻었다. 용액을 여과하고 침전물을 EtOH로 세척한다. 절차는 89% 수율의 88%에 해당하는 5,6α-에폭시-콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트가 풍부한 7.23g의 백색 분말을 제공한다(76% 거울상이성질체 과잉).
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 7.38-7.35 (m, 2H), 7.24-7.21 (m, 1H), 7.18-7.16 (d, 2H), 4.96-4.90 (q, 1H), 2.93 (s, 1H), 2.33-2.29 (t, 1H), 2.18-2.15 (d, 1H), 1.97-1.90 (m, 2H), 1.84-1.74 (m, 3H), 1.58-0.95 (m, 24H), 0.90-0.88 (d, 3H), 0.87-0.85 (dd, 6H), 0.61 (s, 3H).
제3 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트(기본 형태의 DX117)를 합성하는 것으로 이루어진다:
5,6α-에폭시-콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트(88%, 1.7mmol) 1.0g을 부탄올 30mL로 완전히 용해시킨 후 기본 형태의 히스타민(1.13g, 10.2mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 페닐 카보네이트의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 혼합물을 분별 깔때기로 옮기고 유기 생성물을 메틸 tert-부틸 에테르 15mL로 2회 추출하고 에틸 아세테이트 15mL로 2회 더 추출한다. 유기상을 합치고 무수 MgSO4상에서 건조시킨다. 미정제 반응 생성물은 자동 정화기의 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 95-5%에서 80-20%까지의 에틸 아세테이트-MeOH와 마지막으로 DCM-MeOH-NH4OH 75-20-5%의 혼합물이다. 530 mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트의 백색 분말을 48% 수율로 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.60 (s, 1H), 7.58 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.83 (s, 1H), 5.02-4.95 (q, 1H), 3.31-3.30 (m, 2H), 2.99-2.97 (m, 1H), 2.77-2.74 (m, 5H), 2.45 (s, 1H), 2.09-2.05 (t, 1H), 2.00-1.98 (d, 1H), 1.86-1.81 (m, 2H), 1.69-1.00 (m, 27H), 0.93-0.92 (d, 3H), 0.89-0.87 (d, 6H), 0.69 (s, 3H).
실시예 10: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트(트리락테이트 형태의 DX117)의 트리락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트의 트리락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
락트산 103.4mg(1.15mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 5mL 중 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]-콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트(0.39mmol)의 251.2mg 용액에 첨가했다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 1.58g의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-(2-(1H-이미다졸-4-일)에틸)카바메이트 트리락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 8.20 (s, 1H), 7.60 (s, 1H), 6.96 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 4.85-4.78 (m, 1H), 3.95-3.91 (q, 4H), 3.43-3.39 (q, 1H), 3.25-3.07 (m, 5H), 2.84-2.83 (m, 2H), 2.74 (s, 1H), 2.68-2.65 (m, 2H), 2.11-2.07 (t, 1H), 1.86-1.84 (d, 1H), 1.69-0.81 (m, 35H), 0.75-0.74 (d, 3H), 0.69-0.67 (d, 6H), 0.57 (s, 3H).
실시예 11: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트(DX131으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 다음 단계를 포함하는 화합물 콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트의 합성이다:
둥근 목이 있는 100mL 플라스크에서 무수 피리딘(d=0.978g/mL; 24.7mmol) 2.0mL를 디클로로메탄 40mL에 용해된 콜레스테롤 클로로포르메이트(9.07g, 20.2mmol)의 혼합물에 첨가한다. 5.0mL의 디에틸아민(d=1.248g/mL; 48.3mmol)을 첨가하고 전체를 실온에서 밤새 교반한다. 반응 혼합물을 디클로로메탄 60mL로 희석하고 HCl 3.7vol% 수용액 100mL로 5회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시키고 유기 용매를 진공 하에서 증발시킨다. 백색 고체를 100mL의 Et2O로 용해시키고 100mL의 MeOH로 침전시킨 다음, 용액을 여과하고 침전물을 차가운 MeOH로 세척하였다. 절차는 콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트에 상응하는 9.30g의 백색 분말을 제공한다(수율 95%).
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 5.37-5.36 (d, 1H), 4.54-4.49 (m, 1H), 2.38-2.37 (dd, 1H), 2.31-2.27 (t, 1H), 2.02-1.80 (m, 5H), 1.60-0.93 (m, 34H), 0.92-0.91 (d, 3H), 0.87-0.86 (d, 6H), 0.67 (s, 3H).
제2 단계는 다음과 같이 콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트에서 시작하여 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트를 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(77%, 4.47g, 19.9mmol)을 디클로로메탄(100mL)에 용해하고 디클로로메탄(50mL)에 용해된 콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(7.45g, 15.3mmol)의 혼합물에 1시간 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 7.81g의 백색 고체를 얻는다: 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(69%) 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(31%). 백색 고체를 디클로로메탄 50mL에 용해시키고 MeOH 100mL를 첨가하여 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(86%)가 풍부한 백색 분말 4.27g을 침전시켰다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 4.88-4.83 (q, 1H), 2.88 (s, 1H), 2.16-2.13 (t, 1H) 2.05-2.03 (d, 1H), 1.97-0.93 (m, 39H), 0.89-0.88 (d, 3H), 0.86-0.85 (d, 6H), 0.60 (s, 3H).
제3 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(기본 형태의 DX131)를 합성하는 것으로 이루어진다:
5,6α-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트(86%, 3.4mmol) 2.00g을 부탄올 7ml로 완전히 용해시킨 후 기본 형태의 히스타민(756.3mg, 6.8mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 48시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-디에틸 카바메이트의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 냉각 후, 반응 혼합물을 메틸 tert-부틸 에테르 7mL로 희석하고, 유기상을 포화 NaCl 용액 7mL로 3회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 90-10%에서 0-100%까지의 헥산-에틸 아세테이트 및 그 다음 90-10%에서 70-30%까지의 에틸 아세테이트-메탄올의 혼합물이다. 22% 수율에 해당하는 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트 0.45g의 백색 분말을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.61 (s, 1H), 6.89 (s, 1H), 5.07-5.01 (q, 1H), 3.05-2.99 (m, 1H), 2.82-2.79 (m, 3H), 2.49 (s, 1H), 2.19-2.14 (t, 1H), 2.02-1.99 (bd, 1H), 1.88-1.82 (m, 2H), 1.73-0.96 (m, 37H), 0.95-0.93 (d, 3H), 0.90-0.88 (dd, 6H), 0.70 (s, 3H).
실시예 12: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트(디락테이트 형태의 DX131)의 디락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 디에틸 카바메이트의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
132.7mg의 락트산(1.34mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 7.5mL에서 449.1mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-디에틸 카바메이트(0.73mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 5a-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-디에틸 카바메이트 디락테이트 580.6g을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.66 (s, 1H), 6.94 (s, 1H), 5.01-4.95 (q, 1H), 4.06-4.01 (q, 2H), 3.53-3.49 (m, 1H), 3.37-3.32 (q, 1H), 3.22-3.17 (m, 6H), 2.94-2.91 (t, 1H), 2.86 (bd, 1H), 2.29-2.25 (t, 1H) 1.98-1.95 (d, 1H), 1.84-0.92 (m, 40H), 0.86-0.85 (d, 3H), 0.80-0.78 (d, 6H), 0.68 (s, 3H).
실시예 13: 화학식 I의 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신(DX133으로 명명됨, 기본 형태)의 합성:
제1 단계는 아미노산 티로신에서 시작하여 N-프로피오닐티로신의 합성이다:
100℃ 주변온도에서 탈이온수 60mL 중 2.33g의 NaOH(58.3mmol) 및 3.52g의 티로신(62.1mmol)가 완전히 용해된 후 10mL의 프로피온산 무수물(d= 1.01g/mL; 77.7mmol)을 첨가했다. 반응 혼합물을 3일 동안 환류 교반한다. 이 시간이 끝나면 pH = 6이 될 때까지 HCl을 첨가하여 반응을 중화하고 분별 깔대기로 옮기고 에틸 아세테이트로 3회 추출했다. 이렇게 얻은 유기상을 합하고 MgSO4로 건조시킨 다음 증발시켜 N-프로피오닐티로신과 미반응 프로피온산 무수물의 혼합물에 해당하는 투명한 오일을 얻었다. 오일을 EtOH로 용해시키고 진공 하에 건조시켜 3.81g의 백색 분말(수율 70%)을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.03-7.01 (d, 2H), 6.69-6.67 (d, 2H), 4.59-4.56 (m, 1H), 3.11-3.07 (m, 1H), 2.86-2.81 (m, 1H), 2.19-2.14 (q, 2H), 1.04-1.01 (t, 3H).
제2 단계는 콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신 화합물을 얻기 위한 콜레스테롤과 N-프로피오닐티로신 간의 에스테르화 반응이다.
3.81g의 N-프로피오닐티로신(13.6mmol), 5.26g의 콜레스테롤(13.5mmol) 및 480mg의 파라톨루엔술폰산 일수화물산(TsOH, 1.39mmol)을 둥근 목 100mL 플라스크에 옮기고 20mL의 톨루엔에 용해시켰다. TsOH를 두 부분으로 나누어 첨가하였다; 제2 부분은 제1 부분 6시간 후에 첨가되었다. 반응 혼합물을 환류하에 24시간 동안 교반한다. 이 반응일의 마지막에 pH = 12가 될 때까지 NaOH를 첨가하여 반응을 중화시켰다. 혼합물을 분별 깔때기로 옮기고 에틸 아세테이트로 3회 추출한다. 이렇게 얻은 유기상을 합하고 MgSO4상에서 건조시킨 다음 증발시켜 갈색을 띤 백색 고체를 얻었다. 미정제 반응 생성물은 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 헥산/에틸 아세테이트 90-10%에서 30-70%의 혼합물이다. 콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신 7.83g의 갈색을 띤 백색 고체를 96% 수율로 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 6.97-6.95 (dd, 2H), 6.73-6.70 (dd, 2H), 6.41 (bs, 1H), 5.98-5.97 (d, 1H), 5.38-5.36 (t, 1H), 4.84-4.80 (m, 1H), 4.66-4.60 (m, 1H), 3.09-2.96 (m, 2H), 2.36-2.19 (m, 4H), 2.02-1.95 (m, 2H), 1.88-1.79 (m, 3H), 1.71-0.93 (m, 27H), 0.92-0.91 (d, 3H), 0.87-0.85 (d, 6H), 0.68 (s, 3H).
제3 단계는 콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신으로 시작하여, 다음과 같이 화합물 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신을 합성하는 것으로 이루어진다:
메타-클로로퍼옥시벤조산(77%, 1.79g, 8.0mmol)을 디클로로메탄(45mL)에 용해시키고 디클로로메탄(20mL)에 용해된 콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신(4.66g, 7.7mmol)의 혼합물에 30분 간격으로 적가한다. 교반은 실온에서 3시간 동안 유지된다. 반응 혼합물을 Na2S2O3(10 wt%) 수용액으로 2회, NaHCO3 포화 용액으로 2회, 포화 NaCl 용액으로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 유기 용매를 진공 증발시켜 두 이성질체의 혼합물에 해당하는 6.29g의 오일을 생성한다: 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐글리신 및 5,6β-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐글리신. 혼합물을 디클로로메탄 20mL에 재용해하고 EtOH 80mL를 가하면 갈색을 띤 백색 침전물이 생긴다. 얻어진 갈색을 띤 백색 침전물을 여과하고 MeOH로 세척하였다. MeOH로 세척하는 동안 백색 분말이 필터를 통과하고; 생성된 여액을 진공 하에 건조시켜 90% 수율(36% 거울상이성질체 과잉)에 해당하는 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신이 풍부한 4.33g의 백색 분말을 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ (ppm) 6.95-6.93 (dd, 2H), 6.73-6.71 (dd, 2H), 6.48 (bs, 1H), 4.99-4.92 (m, 1H), 4.80-4.75 (m, 1H), 3.07-2.89 (m, 4H), 2.22-0.93 (m, 36H), 0.89-0.88 (d, 3H), 0.86-0.85 (dd, 6H), 0.61 (s, 3H).
제4 단계는 다음과 같이 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신(기본 형태의 DX133)을 합성하는 것으로 이루어진다:
5ml의 부탄올 하에서 1.0g의 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신(63%, 1.0mmol)을 완전히 용해시킨 후 기본 형태의 히스타민(449mg, 4.0mmol)을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 24시간 동안 교반한다. 반응의 진행은 5,6α-에폭시콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신의 전환을 모니터링하기 위해 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링된다. 냉각 후, 반응 혼합물을 메틸 tert-부틸 에테르 5mL로 희석하고, 유기상을 포화 NaCl 용액 5mL로 2회, NaHCO3포화 용액 5mL로 1회 세척한다. 유기상을 무수 MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 반응 생성물은 실리카 겔 크로마토그래피 컬럼에서 정제된다. 사용된 용리액은 에틸 아세테이트-메탄올 혼합물 100-0% 내지 70-30%이다. 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐티로신 220mg의 백색 분말을 수득하며, 이는 28% 수율에 해당한다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.60 (s, 1H), 7.02-7.00 (d, 2H), 6.86 (s, 1H), 6.70-6.69 (d, 2H), 5.20-5.13 (q, 1H), 4.55-4.52 (q, 1H), 3.02-2.72 (m, 6H), 2.41 (s, 1H), 2.21-2.16 (q, 2H), 2.08-2.04 (t, 1H), 2.00-1.97 (d, 1H), 1.88-1.80 (m, 2H), 1.68-1.00 (m, 30H), 0.93-0.91 (d, 3H), 0.89-0.87 (dd, 6H), 0.67 (s, 3H).
실시예 14: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신(락테이트 형태의 DX133)의 디락테이트 염의 제조:
화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신의 디락테이트 염을 다음과 같이 제조하였다:
53.1mg의 락트산(0.59mmol)을 교반하면서 무수 에탄올 3mL 중 212.4mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신(0.29mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반을 유지하였다. 유기 용매를 진공 증발시켜 백색 분말 265.5mg의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오닐 티로신 디락테이트를 얻었다.
1H-NMR (500 MHz, MeOD-4d): δ (ppm) 7.74 (s, 1H), 7.01-6.97 (m, 3H), 6.70-6.64 (dd, 2H), 5.20-5.11 (q, 1H), 4.52-4.44 (m, 1H), 4.13-4.09 (q, 2H), 3.43-3.37 (m, 1H), 3.25-3.21 (m, 1H), 2.98-2.81 (m, 5H), 2.26-2.15 (m, 3H), 2.06-2.03 (bd, 1H), 1.88 -1.00 (m, 38H), 0.94-0.93 (d, 3H), 0.88-0.87 (dd, 6H), 0.76 (s, 3H).
연속적인 반응 경로는 특히 특허 EP2782923B1, "스테롤 유도체 제조 방법(Method for preparing sterol derivatives)"에 개시된 덴드로게닌 A의 합성을 위해 개발된 동일한 단계이며, 그 내용은 본 발명에 참고로 포함된다.
실시예 15: ( N- 프로피오닐)-L-히스티딘 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-이소류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-라이신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-페닐알라닌 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-프롤린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-트립토판 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N- 프로피오닐)-L-티로신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르, (N-프로피오닐)-L-발린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르 화합물들의 합성은 다음 단계를 포함한다:
- CH3CN에서 다양한 아미노산의 용해 및 이들의 아미노 그룹을 보호하기 위한 시약 DMAP 및 (BOC)2O의 첨가,
- 톨루엔 중 TsOH에 의해 촉매되는 피셔 반응에 의한 N-프로피오네이트 아미노산과 콜레스테롤의 에스테르화
- 연속적인 반응 경로는 덴드로게닌 A의 합성을 위해 개발된 것과 동일한 단계이다(상기 참조).
실시예 16: DX107의 약물 동태 연구
다음 연구는 3일 동안 다양한 분자의 혈장에서 LC/MS에 의해 결정된다(마지막에 11개의 측정 지점). 그래프는 항상 기준이 되는 DX101과 비교하여 제시된다.
프로토콜
0(주입 없음), 5분, 10분, 15분, 30분, 1h, 4h, 8h, 24h, 48h, 72h(11개 지점)에서 혈장 샘플링
DX101과 비교한 DX107의 약물 동태 프로필은 도 1에 나와 있다. 결과는 다음과 같다:
결론: 결과는 DX107의 프로필이 DX101보다 체내 흡수가 더 빠르고 생체 이용률이 더 높다는 것을 보여준다. 체내에서 DX101의 존재가 증가되어 치료의 효능을 증가시킬 수 있기 때문에 DX101이 전구약물이라는 것이 명확하게 입증되었다.
실시예 17: DX117의 약물 동태 연구
다음 연구는 3일 동안 다양한 분자의 혈장에서 LC/MS에 의해 결정된 것이다(마지막에 11개의 측정 지점). 그래프는 항상 기준이 되는 DX101과 비교하여 제시된다.
프로토콜
0(주입 없음), 5분, 10분, 15분, 30분, 1h, 4h, 8h, 24h, 48h, 72h(11개 지점)에서 혈장 샘플링
DX101과 비교한 DX117의 약물 동태 프로필은 도 2에 나와 있다. 결과는 다음과 같다:
결론: 결과는 체내에서 DX101의 존재가 확인되었기 때문에 DX117, 따라서 카바메이트 유도체가 전구약물이라는 것을 명확하게 보여준다.
실시예 18: DX121의 약물 동태 연구
다음 연구는 3일 동안 다양한 분자의 혈장에서 LC/MS에 의해 결정된 것이다(마지막에 11개의 측정 지점). 그래프는 항상 기준이 되는 DX101과 비교하여 제시된다.
프로토콜
0(주입 없음), 5분, 10분, 15분, 30분, 1h, 4h, 8h, 24h, 48h, 72h(11개 지점)에서 혈장 샘플링
DX101과 비교한 DX121의 약물 동태 프로필은 도 3에 나와 있다. 결과는 다음과 같다:
결론: 결과는 체내에서 DX101의 존재가 확인되었기 때문에 DX121, 따라서 카보네이트 유도체가 전구약물이라는 것을 명확하게 보여준다.
실시예 19: 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 또는 DX107의 세포독성 연구:
본 실험을 위해, 세포 배양 배지를 준비하였다. 배양 배지는 둘베코의 개조된 독수리 매질(Dulbecco's Modified Eagle Medium)(DMEM, 참조 LO BE12-604F로 Westburg에서 판매)로 구성되었으며, L-글루타민과 함께 4.5g/L 글루코스를 포함하고 여기에 10% 소 태아 혈청(FCS)이 첨가되었다. Neuro2a 세포(뮤린 신경모세포종)를 이 배양 배지에 도입하였다.
24-웰 플레이트에 웰당 10,000개의 Neuro2a 세포를 씨딩했다. 정상 조건, 즉 37℃의 온도, 5% CO2인큐베이터에서 72시간(h) 동안 배양한 후, Neuro2a 세포를 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-프로피오네이트 및 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올로 100nM, 1μM 및 10μM에서 48시간 동안 처리했다. 대조군(CTL)도 전술한 프로토콜을 사용하되 전술한 화합물로 처리하지 않고 수행한다. Biorad TC20 장치(TC20™ 자동화된 세포 계수기(Automated Cell Counter))를 사용하여 자동 계수하는 트리판 블루 분석으로 세포 생존율을 정량화한다. 트리판 블루 분석은 죽은 세포에서 부서지는 세포막의 무결성을 기반으로 한다. 트리판 블루는 죽은 세포를 파란색으로 염색한다. Biorad TC20 세포 계수기는 세포 백분율과 관련하여 파란색 세포와 파란색이 아닌 세포의 비율을 계산한다. 그 결과는 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 세로축에 대조군에 대한 세포 생존율을 나타낸다.
도 5에서 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 및 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올을 사용한 100nM 처리에 대해, 살아있는 세포의 백분율은 대조군(CTL)과 비교하여 변하지 않은 채 유지된다. 또한, 1 μM 농도의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올, 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸)-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트에 대해, 세포 생존율은 각각 표준 편차(SD)가 4.73(즉, 85.42 ± 4.73%)인 85.42% 및 84.08 ± 4.09%이다. 10 μM 농도의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-yl)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올, 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 경우, 세포 생존율은 각각 43.25% ± 2.44 및 30.46 ± 5.22%이다.
결론적으로, 우리는 1　μM 농도의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 및 10 μm 농도의 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트에 대한 Neuro2a 종양 세포에 대한 화학식 I의 화합물의 세포독성 활성을 관찰한다.
실시예 20: MCF-7 세포의 생존력에 대한 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 또는 DX107의 효과:
호르몬 에스트로겐에 대한 수용체를 포함하는 HER2(ER(+) 세포)를 과발현하는 MCF-7 유방 종양 세포(Michigan Cancer Foundation-7)에서 세포 생존력 테스트를 수행했다.
MCF-7 세포는 실시예 14와 동일한 세포 배양 배지에 있고, 24시간 동안 웰당 50,000개의 세포로 12-웰 플레이트에서 씨딩된다. 씨딩 24시간 후, 세포는 1‰ 비율의 에탄올로 물과 에탄올을 포함하고, 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 또는 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올을 1, 2.5 또는 5μM로 포함하는 비히클 용매화물로 처리된다. 세포는 도립 현미경으로 관찰하고 24시간 및 48시간에 현미경 카메라를 통해 사진을 찍는다. 1μM에서 세포의 형태학적 변화는 매우 작다. 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-yl)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올로 처리한지 24시간 후에 일부 흰색 소포(vesicle)가 관찰된다.
이 테스트에서:
- 흰색 소포는 세포독성 자가포식에 의한 세포 사멸을 반영한다.
- 둥글게 된 세포는 세포 사멸을 반영한다.
- 분리되는 세포는 세포 독성 효과를 반영한다.
- 부착 세포는 세포 생존을 반영한다.
- 상청액 세포는 세포 사멸을 반영한다; 및
- 굴절 세포는 세포 사멸을 반영한다.
[표 1] 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 및 이의 전구약물 유도체로 처리한지 24시간 및 48시간 후 MCF7 세포의 형태:
상기 기재된 관찰은 화학식 I의 화합물이 MCF-7 세포에서 세포독성 활성을 나타냄을 보여준다. 현미경 관찰을 기반으로 화합물은 활성에 따라 분류할 수 있으며 세포가 둥글고 흰색 소포가 된다.
- 24시간: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 ＞ 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트;
- 48시간: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 ＞ 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트.
이러한 관찰 후, 48시간째에 MTT 라벨링에 의해 세포 생존율 테스트를 측정한다. 이 테스트는 테트라졸륨 염 MTT(3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드)의 사용을 기반으로 한다. 테트라졸륨은 활동적인 살아있는 세포의 미토콘드리아 석신산 탈수소효소에 의해 환원되며, 포마잔(formazan)에서 보라색 침전물이 된다. 형성된 침전물의 양은 살아 있는 세포의 양에 비례하지만 각 세포의 대사 활동에도 비례한다. 따라서 분광법으로 540 nm에서 광학 밀도를 간단히 측정하면 살아있는 세포와 대사 활성 세포의 상대적인 양을 측정할 수 있다. 48시간 후, 배지를 흡인하고, 인산 완충 식염수(PBS)로 세포를 세척한 후 MTT(PBS 중 0.5mg/ml)로 약 2시간 동안 배양한다. MTT 용액을 흡인하고 보라색 결정을 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용해시킨다. OD(광학 밀도)는 540nm에서 측정된다.
이 분석의 결과는 도 6에 나와 있다. 도 6은 대조군에 대한 세포 생존율의 세로 좌표를 나타낸다. 대조군은 본 명세서에서 연구된 분자를 추가하지 않고 연구 그룹과 유사하게 수행된다. 대조군과 비교하여, 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-에톡시의 용량에 따라 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 및 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올에 대한 MTT에서 세포 생존력의 감소가 측정된다.
2.5 μM의 농도에서 대조군에 비해 MCF-7 세포에서 세포 생존력의 감소가 관찰된다. 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올로 처리하면 대조군에 비해 세포 생존율이 60%에 가깝다. 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 경우, 세포 생존율은 약 95%이다. 결론적으로, 2.5μM의 농도로 처리하는 경우 다음과 같은 효능 순서가 얻어진다: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 ＞ 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트.
5 μM의 농도에서 처리하는 경우 대조군에 비해 MCF-7 세포에 대한 세포 생존력이 감소하는 것이 관찰된다. 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올, 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 화합물을 사용한 치료의 경우, 세포 생존율은 약 18%이다. 결론적으로, 5μM의 농도로 처리하는 경우 다음과 같은 효능 순서가 얻어진다: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 ＞ 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트.
이 실험은 화학식 I의 화합물에 의한 유방 종양 세포의 파괴 능력을 입증한다. 이러한 결과는 앞서 언급한 24시간 및 48시간에 관찰한 것과 일치한다.
실시예 21: MCF-7 세포에서 콜레스테롤 에폭시드 가수분해효소(ChEH)의 활성에 대한 화합물 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트 또는 DX107의 효과:
화합물 5,6α-에폭시콜레스테롤(5,6α-EC) 및 5,6β-에폭시콜레스테롤(5,6β-EC)은 널리 사용되는 항종양제인 타목시펜의 항암 약리학에 관여하는 옥시스테롤이다. 둘 다 효소 콜레스테롤-5,6-에폭시드 가수분해효소(ChEH)에 의해 콜레스탄-3β,5α,6β-트리올(CT)로 대사되고, CT는 효소 HSD11B2(11β-하이드록시스테로이드 탈수소효소 2)에 의해 6-옥소콜레스탄-3β,5α-디올(OCDO), 종양 촉진 온코스테론으로 대사된다. 다음 실험의 목적은 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 프로피오네이트가 ChEH를 차단하여 종양-촉진 대사 산물인, 온코스테론의 대사를 제한하는 능력을 입증하는 것이다.
MCF-7 세포는 실시예 20과 동일한 세포 배양 배지에 있고 처리 조건당 3개의 웰로 웰당 150,000개의 세포로 6-웰 플레이트에 씨딩된다. 씨딩 24시간 후, MCF-7 세포를 [14C]5,6α-EC(1000X 저장 용액: 0.6mM; 20μCi/μmol; 최종 농도 0.6μM) 단독 또는 타목시펜(tam)과 함께 조합하여 처리한다. 타목시펜은 연구 화합물의 양성 대조군으로 사용된다. 본 발명에 따른 화합물을 사용한 처리는 1 μM의 농도에서 수행된다.
24시간 처리 후, 배지를 수집하고 클로로포름 100μL, 메탄올 400μL 및 물 300μL로 추출하여 세포 펠릿에서 지질 추출물을 준비한다. 지질 추출물은 용리액으로 에틸 아세테이트(EtOAc)를 사용하여 박층 크로마토그래피(TLC)로 분석된다. 분석은 플레이트 판독기로 수행한 다음 자동방사선사진법을 사용하여 수행한다.
그 결과를 도 7에 나타내었다. 우리는 CT 및 OCDO로의 에폭시드의 거의 전체 대사를 관찰하고(웰 1), 타목시펜에 의한 ChEH 활성의 전체 억제 및 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-올에 의한 거의 전체 억제(CT의 흔적)를 관찰한다. 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트의 경우, 대조군(1)에 비해 ChEH의 억제가 관찰되지만 양성 대조군 (2) 및 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 보다 적다. 이러한 결과를 바탕으로 다음과 같은 효능의 순서가 추론된다: 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-올 ＞ 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 프로피오네이트. 결론적으로, 연구 화합물은 ChEH에 대한 억제 활성을 갖는다. 효능의 순서는 실시예 20에서 MCF-7 세포에 대한 처리 24시간 후에 관찰된 형태학적 변화에 대해 확립된 순서와 동일한 것으로 관찰된다.
실시예 22: 4T1 세포에 대한 DX101 전구약물의 세포독성 연구
세포 생존력 테스트는 네거티브 트리플(HER2-, ER-, PR-)을 특징으로 하는 뮤린 유방 종양 4T1 세포에서 수행되었다.
본 실험을 위해, 세포 배양 배지를 준비하였다. 배양 배지는 둘베코의 개조된 독수리 매질(Dulbecco's Modified Eagle Medium)(DMEM, 참조 LO BE12-604F로 Westburg에서 판매)로 구성되었으며, L-글루타민과 함께 4.5g/L 글루코스를 포함하고 여기에 10% 소 태아 혈청(FCS) 및 페니실린/스트렙토마이신 50U/mL을 첨가한다. 4T1 세포를 이 배양 배지에 도입하였다.
96-웰 플레이트에 웰당 2000개의 4T1 세포를 씨딩했다. 정상 조건, 즉 37℃ 온도, 5% CO2인큐베이터에서 72시간(h) 배양 후, 4T1 세포를 DX101, DX107, DX113, DX117, DX119, DX121 또는 DX131로 100nM, 1μM, 2.5μM 및 10μM에서 48시간 동안 처리한다. 제어 조건(CTL)은 또한 분자 DX101, DX107, DX113, DX117, DX119, DX121, DX131 또는 DX133으로 처리하지 않고 위에서 설명한 프로토콜을 사용하여 병렬로 수행된다.
세포 생존력은 세 가지 다른 방법으로 측정된다. 첫 번째 방법은 48시간에 MTT 라벨링을 수행한다. 이 테스트는 테트라졸륨 염 MTT(3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드)의 사용을 기반으로 한다. 테트라졸륨은 활동적인 살아있는 세포의 미토콘드리아 석신산 탈수소효소에 의해 환원되며, 포마잔(formazan)에서 보라색 침전물이 된다. 형성된 침전물의 양은 살아 있는 세포의 양에 비례하지만 각 세포의 대사 활동에도 비례한다. 따라서 분광법으로 550 nm에서 광학 밀도를 간단히 측정하면 살아있는 세포와 대사 활성 세포의 상대적인 양을 측정할 수 있다. 48시간 후, 배지를 흡인하고, 세포를 MTT(배양 배지 중 0.5mg/ml)와 함께 약 3시간 동안 배양한다. MTT 용액을 흡인하고 보라색 결정을 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용해시킨다. OD(광학 밀도)는 550nm에서 측정된다. 그런 다음 CTL에 대해 각 웰에서 생존율을 결정하고, IC50(살아있는 세포의 50%가 여전히 있는 농도)을 비선형 회귀 직선(log(억제제) 대 반응)을 사용하여 프리즘(Prism) 소프트웨어로 각 분자에 대해 결정한다.
두 번째 방법의 경우, 키트 비방사성 세포독성 분석 키트(프로메가: Promega)를 사용하여 세포 상청액에서 효소 LDH(락테이트 탈수소효소)의 활성의 분석을 사용하여 생존율을 결정한다. LDH는 죽은 세포의 상청액에서 방출되는 효소이다. 상청액의 LDH 활성이 높을수록 세포 사멸이 커진다. 이 효소 테스트에서, 방출된 LDH는 보라색 테트라졸륨 염을 490nm에서 흡수하는 적색 포르마잔으로 변환한다. 적색의 강도는 죽은 세포의 수에 비례한다. 48시간의 처리 후, 상청액을 새로운 96-웰 플레이트로 옮기고 실온에서 기질 혼합물의 존재 하에 30분 동안 배양한다. 정지 버퍼를 사용하여 반응을 정지하고 흡광도를 490nm에서 측정한다. 세포 사멸의 비율은 본원에서 100% 최대 LDH 활성 대조군(기질 혼합물을 첨가하기 직전에 37℃에서 45분 동안 용해 용액(lysis solution)의 존재하에 배양된 처리되지 않은 세포로 수행됨)을 사용하여 결정되며, 각 웰의 세포 생존력은 이 비율에서 추론된다. 그런 다음 IC50은 이전 단락에서 설명한 대로 결정된다.
세 번째 방법의 경우, 키트 CellTox 녹색 세포독성 분석(kit CellTox Green Cytotoxicity Assay)(Promega)를 사용하여 생존율을 결정한다. 이 검정은 막 무결성의 변화를 통해 세포 사멸을 측정한다. 이 분석법은 살아 있을 때 세포에 들어가지 않지만 죽은 세포의 DNA에 결합하는 시아닌 유형의 탐침을 사용하여 탐침에 침투하여 형광을 만든다. 결과적으로 웰의 형광이 높을수록 세포 사멸이 커진다. 48시간의 처리 후, 세포를 실온에서 Celltox 녹색 시약의 존재 하에 최소 15분 동안 배양하고, 형광을 λ방출 485nm/ λ여기 590nm에서 판독한다. 세포 사멸 비율은 100% 세포 사멸 대조군(Celltox 녹색 시약을 첨가하기 전에 37℃에서 30분 동안 용해 용액의 존재 하에 배양된 처리 되지 않은 세포로 수행됨)을 사용하여 결정되고, 그런 다음 각 웰에서의 세포 생존력을 이 비율로부터 추론한다. 그런 다음 IC50은 위에서 설명한 대로 결정된다.
이들 분석의 IC50에 대한 결과는 표 2a, 2b 및 2c에 제시되어 있다. 이들 표에서:
- a유의 수준(significance level)은 최소 n = 3인 DX101의 LogIC50에 대한 화합물의 LogIC50을 비교하고 일원 분산분석(one-way ANOVA) 테스트에 이어 Dunnett의 사후 테스트에 의해 계산되었다.
-nb는 각 조건에 대해 4 내지 10회 반복하는 독립 테스트의 수를 나타낸다.
[표 2a]
[표 2b]
[표 2c]
표 2a, 2b 및 2c에 DX107의 활성에 대해 IC50이 DX101과 동등하여 DX101과 유사한 세포독성 활성을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 테스트된 다른 분자인 DX113, DX117, DX119, DX121, DX131 및 DX133의 활성은 DX101의 활성보다 낮거나 동일하다.
실시예 23: BT-474 세포에 대한 DX101 전구약물의 세포독성 연구
세포 생존력 테스트는 또한 BT-474 인간 유방 종양 세포(양성 삼중 HER2+, ER+, PR+인 것으로 특징지어짐)에 대해 수행되었다. BT-474 세포는 이전 실시예와 동일한 세포 배양 배지에 있고, 트리판 블루를 사용하여 세포 생존력 측정을 위해 웰당 70,000개 세포로 24-웰 플레이트에서 씨딩되거나, 또는 MTT 또는 LDH 분석을 사용한 세포 생존력 결정을 위해 웰당 13,000개 세포로 96-웰 플레이트에서 씨딩되었다. 정상 조건, 즉 37℃의 온도, 5% CO2인큐베이터에서 96시간(h) 배양한 후, BT-474 세포를 100 nM, 1 μM, 2.5 μM 및 10 μM의 DX101, DX107 및 DX113으로 48시간 동안 처리한다. 제어는 또한 분자 DX101, DX107, DX113, DX117, DX119, DX121, 또는 DX131으로 처리하지 않고 위에서 설명한 프로토콜을 사용하여 수행된다.
37℃에서 10분 동안 트립신 소화 후, Biorad TC20 장비(TC20™ 자동화된 세포 계수기)를 사용하여 자동 계수가 포함된 트리판 블루 분석으로 세포 생존율을 정량화했다. 트리판 블루 분석은 죽은 세포에서 파괴되는 세포막 무결성을 기반으로 한다. 트리판 블루는 죽은 세포를 파란색으로 염색한다. Biorad TC20 세포 계수기는 세포 백분율과 관련하여 파란색 세포와 파란색이 아닌 세포의 비율을 계산한다. 이어서 생존율을 미처리 세포에 대한 각각의 웰에서 결정하고 앞선 실시예에서 설명한 바와 같이 IC50을 결정한다. 결과를 표 2에 나타냈다. 또한, BT-474 세포의 생존력 비율은 앞의 실시예에서 기술된 바와 같이 수행된 MTT 및 LDH 분석을 사용하여 결정되었다. 결과는 표 2에도 나와 있다.
이들 분석으로부터의 IC50에 대한 결과는 표 3a, 3b 및 3c에 제시되어 있다. 이들 표에서:
- a유의 수준(significance level)은 최소 n = 3인 DX101의 LogIC50에 대한 화합물의 LogIC50을 비교하고 일원 분산분석(one-way ANOVA) 테스트에 이어 Dunnett의 사후 테스트에 의해 계산되었다.
- nb는 각 조건에 대해 4 내지 10회 반복하는 독립 테스트의 수를 나타낸다.
[표 3a]
[표 3b]
[표 3c]
표 3a, 3b 및 3c에서 DX107의 활성이 DX101의 활성과 유사하고, DX113의 활성이 DX101의 활성보다 낮음을 알 수 있다. DX117의 활성은 DX101의 활성과 동등한 것으로 보이며 테스트된 다른 화합물인 DX119, DX121 및 DX131의 활성은 DX101보다 낮은 것으로 보인다.
실시예 24: 전구약물 DX107이 생체 내 종양 성장에 미치는 영향
동물에 대한 모든 절차는 윤리위원회의 승인을 거쳐 우리 기관의 지침에 따라 수행되었다. 4T1 세포를 이전과 같이 배양하고, 트립신에서 해리하고, 차가운 PBS에서 2회 세척하고, 1.5백만/mL PBS에 재현탁시켰다. 4T1 종양은 암컷 Balb/c 마우스(생후 9주, 1월)의 옆구리에 100 μL의 0.150백만 세포를 피하 이식하여 얻었다. 종양이 50 내지 100mm3의 부피에 도달했을 때, 마우스를 DX101 40 mg/kg 또는 DX111 40 mg/kg 또는 대조군 비히클(물)로 위관영양했다. 처리는 실험이 끝날 때까지 매일 실시하였다(종양 체적 ＞ 1000 mm3). 종양 체적은 캘리퍼 게이지를 사용하여 매일 측정하고 다음 공식으로 계산했다: ½ X (길이 * 너비²). 종양 성장 억제 백분율은 다음 공식으로 결정되었다: 100 X (1-(종양 부피, 8일/종양 부피 0일) DX107) / (1-(종양 부피, 8일/종양 부피 0일) 비히클 ).
Kaplan-Meier 방법은 동물의 생존을 비교하는 데 사용되었다.
도 4a는 DX107이 DX101보다 종양 성장 감소에 더 큰 효과가 있음을 보여준다(***p＜0.001, 일원 분산분석 테스트 및 Tukey 사후 테스트). 추가로 종양 성장 억제는 DX107로 처리된 동물의 경우 78%, DX101로 처리된 동물의 경우 58%로 측정되었다.
또한, 도 4b에 도시된 동물의 생존 분석은 DX101과 비교하여 DX107로 처리된 동물의 중간 생존이 유의하게 더 높았음을 나타낸다(Log-rank Mantal-Cox 테스트, *p＜0.05).
도 4b에서 얻은 결과는 다음과 같다:
본 발명이 여러 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 이에 제한되지 않고, 후자가 본 발명의 범위 내에 속하는 경우 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합을 포함한다는 것은 매우 명백하다.
"포함하다(comprise)" 또는 "포함하다(include)"라는 동사와 이의 활용형의 사용은 청구범위에 언급된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 안의 임의의 참조 기호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (16)

  1. 포유동물 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한 화학식 I의 화합물 또는 이러한 화합물의 약제학적으로 허용되는 염.
    [화학식 I]


    상기 화학식 I에서,
    R1은 다음으로부터 선택된다:
    - 그룹 -C(O)NR2R3, 여기서 R2, R3은 동일하거나 상이하고, 선택적으로 알릴, 카르보닐 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체를 함유하는, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택되고,
    - 그룹 -C(O)R4, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택되고,
    - 그룹 -C(O)OR5, 여기서 R5는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C1 내지 C8 탄소 사슬이고,
    - 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6, 여기서 R6은 -CH2-C3N2H2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2C6H5, -CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, -CH2C6OH5, 및 -C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R1은 그룹 -C(O)R4이고, 여기서 R4는 -CH2CH3 및 -C5H11로부터 선택된 라디칼이고, 바람직하게는 -CH2CH3 라디칼인 것인, 화합물.
  3. 제1항에 있어서, R1은 그룹 -C(O)OR5이고, 여기서 R5는 C1 내지 C8 탄소 사슬, 바람직하게는 에틸 또는 부틸 탄소 사슬인 것인, 화합물.
  4. 제1항에 있어서, R1은 그룹 -C(O)NR2R3이고, 여기서 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, 선택적으로 방향족 헤테로사이클릭 치환체, 바람직하게는 그룹 1-H-이미다졸-4-일을 함유하는, 선형 포화 C1 내지 C8 탄소 사슬 및 수소로부터 선택되는 것인, 화합물.
  5. 제1항에 있어서, R1은 그룹 -C(O)CHNH(COCH2CH3)R6이고, 여기서 R6은 -CH2-C3N2H2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2C6H5, -CH2C8NH6, -(CH2)4NH2, -CH2C6OH5, 및 -C3H5N로부터 선택된 아미노산의 측쇄인 것인, 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학식 I의 화합물이 다음으로부터 선택되는 것인, 화합물.
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-프로피오네이트;
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-헥사노에이트;
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-에틸 카보네이트;
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-부틸 카보네이트;
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일 1-H-이미다졸-4-일 에틸 카바메이트;
    - 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)에틸아미노]콜레스탄-3β-일-에틸 카바메이트;
    - L-히스티딘 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-이소류신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-발린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-페닐알라닌 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-트립토판 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-라이신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-티로신 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르;
    - L-프롤린 5α-하이드록시-6β-[2-(1H-이미다졸-4-일)-에틸아미노]-콜레스탄-3β-일 에스테르.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암성 종양이 항암제 민감성(chemosensitive) 암인 것인, 화합물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암성 종양이 약물-내성 암인 것인, 화합물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 약물-내성 암이 백혈병, 특히 급성 골수성 백혈병 또는 급성 림프구성 백혈병, 림프종, 특히 비호지킨 림프종 및 다발성 골수종과 같은 혈액암(hematologic cancer) 또는 혈액암(blood cancer)인 것인, 화합물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 암이 다우노루비신, 시타라빈, 플루오로우라실, 시스플라틴, 올-트랜스-레티노산, 삼산화비소, 보르테조밉 또는 이들의 조합에 대해 약물-내성인 것인, 화합물.
  11. 포유동물 암성 종양의 퇴행을 유발하기 위한 약물로서 사용하기 위한, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 화합물을 약제학적으로 허용되는 비히클에 포함하는 약제학적 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 다른 치료제를 포함하는, 약제학적 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 다른 치료제가 항종양제인 것인, 약제학적 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 화합물과 조합하여 투여되지 않을 때 상기 항종양제에 대해 약물 내성인 종양을 가진 환자의 암 치료에 사용하기 위한, 약제학적 조성물.
  15. 제13항에 있어서, 상기 항종양제에 항암제 민감성인 종양을 가진 환자의 암 치료에 사용하기 위한 약제학적 조성물로서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염의 조합으로 상기 환자에게 투여되는 상기 항종양제의 용량은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 화합물과 조합하여 투여되지 않을 때의 항종양제의 용량보다 적은 것인, 약제학적 조성물.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 정맥내, 피하, 복강내 또는 경구 투여에 적합한 형태인 것인, 약제학적 조성물.
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