KR810001274B1 - 페닐글리신 유도체의 제조방법 - Google Patents

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Description

페닐글리신 유도체의 제조방법

본 발명은 다음 구조식(II)의 L- 및 DL-페닐 글리신의 치환된-아마이드 유도체 및 이들의 약학적으로 무독한 산부가염의 제조방법에 관한 것이다.

상기 구조식에서 R은 수소원자 또는 메틸그룹이고, R¹은 하이드록시, 저급-알콕시, 카복시, 아미노, 모노 또는 디-저급알킬아미노로부터 선택된 기로 한번 또는 그 이상 임의로 치환된 알킬 그룹; 또는 하이드록시, 저급알킬, 저급알콕시로부터 선택된 기로 한번 또는 그 이상 임의로 치환된 페닐, 페녹시 그룹; 알키닐, 알케닐, 사이클로알킬그룹; 단, R¹이 4-하이드록시 또는 4-메톡시-α-카복시 벤질그룹인 경우는 제외한다. 저급-알킬, 저급-알콕시란 용어는 탄소수 1내지 6의 직쇄 또는 측쇄 그룹이다.

구조식(II)의 약학적으로 무독한 부가염은 약학적으로 무독한 음이온을 갖는 산과의 부가염으로, 예를 들어 염산염, 브롬화수소산염, 황산염, 아황산염, 인산염, 산인산염, 초산염, 말레에이트, 푸마레이트, 석시네이트, 락테이트, 타트레이트, 시트레이트 글루코네이트, 싸카레이트, P-톨루엔 설포네이트가 있다. L형태는 불활성 D-형태로부터 제조하는데 L-페닐글리신으로부터 유도된 구조식(II)의 화합물이 라세미체 (DL)형태로부터 유도된 화합물보다 더 유효하다는 것을 알 수 있다.

R은 수소원자가 적합하며, R¹은 P-하이드록시벤질, 2-메톡시에틸그룹이 적합하며, 저급-알킬 그룹을 갖는 카복시그룹이 적합하며, 특히 천연적으로 존재하는 (L) α-아미노산으로 유도됐을 경우에는 단순한 비치환된 저급-알킬그룹이 좋다. 구조식(II)의 화합물은 아미노산 화학분야에서 널리 알려진 보호 및 중합기술을 이용하여 제조한다. [참조 : ＂Chemistry of Amino acids＂ J.P. Greenstein and M. Winitz] 따라서 4-하이드록시 또는 4-메톡시페닐글리신중의 아미노 그룹은 선택적으로 제거가능한 보호 그룹으로 보호 시킨후 카복실그룹은 R¹NH₂(R₁은 전술한 바와 같다)의 아민과 중합제와 활성에스테르를 사용하여 반응시킨다. 아민자신이 카복실 또는 유리아미노 그룹을 지니고 있을 경우에는 아마이드 결합이 형성되는 동안 이들을 보호시킨 필요성이 있다. 이 보호그룹을 제거하면 최종적으로 구조식(II)의 아마이드류가 얻어진다.

아미노-보호그룹으로는 t-부톡시카보닐그룹이 적합하며 이 그룹은 t-부톡시카보닐아자이드와 반응시켜 도입시키고 최종 생성물을 산으로 처리하면 쉽게 제거시킬 수 있다. N-t-부톡시카보닐-2-(4-하이드록시-페닐)글리신의 제법은 계류중인 출원서 제1901/77호에서 기술되어 있다. 촉매적 수첨분해에 의해 제거될 수 있는 벤질옥시 카보닐그룹등의 N-보호그룹도 사용될 수 있다.

아마이드를 형성시키는 방법에는 여러방법이 있으나 그 예를 들면 아민을 혼합 무수물(클로로포르메이트와 산을 반응시켜 얻는다. 예 : 이소부틸클로로포메이트, 에틸클로로포메이트)과 반응시킨다. 이와 같은 반응은 클로로포메이트(약간 과량, 5%)를 N-보호된-4-하이드록시페닐글리신을 용해시킨 반응불활성 용매(예 : 1,2-디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란)용액중에 가하여 수행하여, 트리에틸아민등의 -50 내지 0˚C온도에서 행한다. 이러한 조건하에서는 10분내에 혼합무수물이 생성된다. 이어서 아민을 불활성 유기용매(예 : 테트라하이드로푸란)중에 용해시킨 형태로 가하면 아마이드가 실온에서 수시간내에(예 : 3시간) 완전히 형성된다. 또한, 아민을 산으로부터 얻은 활성 에스테르 유도체와 반응시킬 수 있는데, 그 한 예를 들면, N-하이드록시석신이미드와 디사이클로헥실카보디이미드와 반응시킨다. 따라서, N-보호된 4-하이드록시(메톡시)-페닐 글리신을 불활성 유기용매(예 : 에틸아세테이트 또는 테트라하이드로푸란) 중에서 약간 과량의 N-하이드록시-석신이미드와 디사이클로헥실카보디이미드와 반응시켜 석신이미드 에스테르를 형성시킨다. 이 반응은 0℃ 내지 실온의 범위에서 진행시키며 수시간(예, 3시간)동안 진행시킨다. 디사이클로헥실우레아의 침전을 여과하여 제거하고, 실온에서 하룻밤 정치하면 수시간내에 생성물 아마이드가 형성된다. 용매를 제거하여 분리시키고 미반응물질이나 불순물을 용매로 추출하여 제거하고 결정화시켜 더욱 정제 시킨다.

이어서 N-보호그룹을 제거한다. 만약 t-부톡시카보닐 그룹을 사용했을 경우에는 산으로 처리하여 제거할 수 있다. 예를 들면, 생성물을 에테르성 염화수소, 또는 빙초산중의 브롬화수소중에 실온에서 용해시켜 제거한다. 처음에는 약간 열을 가하여 생성물은 용해시키고 방치하면 수시간내에(예 : 하룻밤) 완전히 탈보호된다.

여과하여 생성물을 염산염 또는 브롬화 수소산염의 형태로 분리시킨후 통상의 방법에 따라 더욱 정제한다.

아민이 카복실 그룹을 지니고 있을 경우에는 카복실그룹 역시 보호시켜야하며, 이는 주로 에스테르화(예 : 메틸에스테르)에 의한다. N-보호그룹을 제거시키는 방법은 가수분해법, 예를 들어 실온에서 30분간 수산화나트륨 수용액으로 처리한다.

중화시켜 유리염기를 형성시킨 후 추출하여 원하는 산으로 재산성화시키거나, 이온교환 크로마토그라피법에 의해 또다른 산부가염의 형태로 전환시킬 수 있다.

구조식(II)의 화합물은 투여경로나 표준약제학적 공정에 따라 선택된 약학적으로 무독한 담체와 혼합하거나 또는 담체중에 용해시켜서 환자에게 투여할 수 있다.

예를 들어, 이들은 구조식(II)의 화합물 단위용량 및 전분, 탄산칼슘, Ca₂HPO₄, 알긴산, 유당, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 카복시메틸 셀루로즈등의 부형제를 함유하는 정제 또는 캅셀제의 형태로 경구투여할 수 있으며, 근육주사, 피하주사, 정맥주사 등의 비경구로 투여할 수 있다.

비경구 투여용으로는 다른 용질, 예를 들어, 염(예 : 초산 나트륨, 유산 나트륨, 석신산 나트륨, 염화나트륨 또는 덱스트로즈(예 : 5% 무수 덱스트로스 사주 BP)를 사용하여 등장용액으로 만든 무균수용액이 좋다.

환자에게 경구로 투여하는데는 체중 70kg의 성인에게 구조식(II)의 L-형태 화합물 1내지 50, 바람직하게는 2내지 20mg/kg을 1일 용량으로 사용한다. 비경구로 투여하기 위하여는 구조식(II) 화합물 L-형태화합물 1내지 10바람직하게는 2내지 5mg/kg/day를 1일 용량으로 사용한 정제나 캅셀제는 일반적으로 20mg내지 1g의 유효화합물을 1일 4회용으로 함유한다. 비경구투여를 위한 용량단위는 유효화합물 70내지 700mg을 함유하며, 라세미체 (DL)형태로서의 용량은 L-형태에 있어서보다 물론 높아야 할 것이다.

물론, 의사들이 나이, 몸무게, 환자의 반응에 따라 각개인에게 가장 적합한 실제용량을 결정할 것이며, 상기 용량은 평균적으로 환자에게 투여하는 용량일뿐이다. 탄수화물대사에 결손이 있는 질병치료를 위한 구조식(II)의 화합물의 효력은 혈류량을 감소시키고 심장혈관계에서의 탄수화물 대사량 및 산소의 이용도를 감소시키며, 이들의 효력은 실험실적으로 쥐의 근육으로부터 분리시킨 피루베이트 및/또는 글루코즈의 산화를 증가시키는 능력 또는 생체내에서 동물의 기관내의 피루베이트 데하이드로지네이즈-활성형태를 증가시키는 능력, 또는 산소요구량을 저하시키는 능력 및 탄수화물 및 지질대사물의 상대이용도에 미치는 영향을 분석하여 결정한다(이소프레날린 자극을 주거나, 주지않은 상태에서 마취시킨 개의 심장에 전기자극을 준다).

따라서, 구조식(II)의 화합물의 글루코즈 및/또는 피루베이트의 산화를 증가시키는 능력을 아래와 같이 실시하였다.

자라고나 및 펠버(Zaragona Felber, Horm Metab Res 1970, 2, 323)가 서술한 식이요법 B에 따라 고농도의 식이요법을 실시한 쥐로부터 횡격조각을 얻는다. 이러한 조직에 있어서의 피루베이트 산화는 브링골프(Bringolf, Eur. J. Biochem 1972, 26, 360)가 서술한 대로 카본-14를 카본-14 라벨된 피루베이트로부터 이산화탄소로 전가시키는 율을 측정하여 결정한다. 피루베이트의 산화율은 정상 식이요법을 실시한 쥐에 있어서 보다 50내지 75%감소된다. 구조식(II)의 화합물을 배지중에 가하였을 때에는, 고농도의 식이요법을 시킨 쥐에 있어서의 횡격막조직내에서의 피루베이트 산화를 용량의존적인 형태로 자극시킨다.

다음의 표는 0.5mmole 농도에서의 자극정도를 보여준다.

구조식(II) 화합물이 피루베이트 탈수소효소의 활성형태의 량을 증가시키는 능력을 다음의 실험을 통하여 측정한다.

상기의 실험에서와 같이 고농도의 식이요법을 실시한 쥐에게 위약(placebo) 또는 구조식(II)의 화합물을 피하, 정맥주사 또는 경구로 투여한다. 1.5시간후에 심장을 도려내어, 활성형태로 존재하는 피루베이트탈수소효소(PDHt)의 양의 변화를 최소로 줄일 수 있는 조건하에서 균질화시킨다[참조 : Whitehouse Randle Biochem. J. 1973, 134, 651).

존재하는 총효소(PDHt)의 량 및 활성형태(PDHa)로 존재하는 효소의 량을 테일러 등의 방법에 따라 분석한다(참조 : J. Biol. chem. 1973, 248, 73).

고농도-식이요법은 PDHa/PDHt의 비율의 정상수치인 0.7을 0.05내지 0.2정도 낮춰준다. 그러나, 이고농도-식이요법에서 구조식(II)의 화합물을 투여하면(비경구 또는 경구로), 이 비율이 용량-의존적으로 증가한다. 용량 0.6mg/kg에서 구조식(II) 화합물로 인한 PDHa/PDHt 비율의 증가가 다음표에 나타나있다.

다음의 실시예들은 본 발명에 따른 신규화합물의 제법을 제시해준다.

[실시예 1]

i) (L)-N-3급-부톡시카보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신

L(+)-2-(4-하이드록시페닐)글리신을 사용하여 그르존카 및 감멕(Grzonka Lammek, Synthesis 1974, 661)의 방법에 따라 표제 화합물을 얻는다. 다음 합성공정에 사용할 수 있도록 헥산-에틸 아세테이트로부터 결정화시키면 수율은 68내지 90%로 융점은 114°내지 115℃이다(분해점).

+128°(1.02%, 메탄올).

수성 에탄올로부터 재결정시키면 융점 115°내지 117℃(분해점)의 순수한 물질이 얻어진다.

+135°(0.01%, 메탄올).

ii) (L)-N-(4-하이드록시벤질)-2-(3급-부톡시카보닐아미노)-2-(4-하이드록시페닐)아세트아마이드

i)의 생성물(5.3g, 0.02mole)을 무스테트라하이드로푸란(50ml)중에 용해시키고 교반한후 0℃로 냉각한다. 이어서 트리에틸아민(2.1g, 0.021mole)을 가하고, 이소부틸 클로로포메이트(2.77g, 0.0203mole)을 가한 다음 교반하고 -5°내지 0℃에서 몇분동안 정치한다. 4-하이드록시벤질아민(2.82g, 0.02mole)을 함유하는 무수 테트라하이드로푸란 용액(10ml)을 상기 용액중서 실온에서 교반하면서 10분에 걸쳐 적가하고, 3시간동안 더 교반한다. 얻어지는 현탁액을 증발건조시키고 고체 잔유물을 물과 에틸아세테이트사이에 분배시킨다. 유기 추출물을 모아 황산 나트륨상에서 탈수 건조시키고 여과한후, 용매를 증발시키면 오일이 얻어지는데, 이를 석유에테르(비점 : 60˚내지 80℃)로 처리하면 교화하여 아마이드가 얻어진다. (3.9g, 50%), 융점 : 60˚C

+50.7°(1%, 메탄올).

iii) (L)-N-(4-하이드록시벤질)-2-아미노-2-(4-하이드록시페닐)-아세트아마이드 염산염

ii)의 조생성물(3g)을 에틸 아세테이트(10ml)중에 용해시키고, 여기에 교반하면서 에테르성 HCl(20ml)을 가한다. 검질이 형성되면 이를 계속 교반하여 고화시킨다. 하룻밤 계속 교반하여 갈색 고체가 얻어지면 이를 여과하여 모으고, 무수 에테르로 세척한 후 이소프로필알콜 및 디에틸에테르의 혼합물로부터 재결정시키면 염산염이 얻어진다(1.3g, 42%), 융점 185°내지 190℃,

[실시예 2 내지 6]

L-N-3급-부톡시카보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신과 적합한 아민을 사용하여 실시예 1에 따른 방법으로 다음 화합물을 제조한다. 표 1에는 이들 화합물의 융점, 광학선광도, 원소분석치가 기록되어 있다.

[표 1]

[실시예 7]

i) (L)-N-메틸-2-(3급-부틸옥시카보닐아미노)-2-(4-하이드록시페닐)-아세트아마이드

디사이클로헥실카보디이미드(5.1g, 0.0248mole)를 함유하는 에틸 아세테이트(50ml)용액을(L)-N-3급-부톡시카보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신(6.0g, 0.0225mole) 및 N-하이드록시 석신이미드(2.7g, 0.0237mole)를 함유하는 에틸 아세테이트(75ml)용액중에 교반하면서 가한다. 이 혼합물을 실온에서 2.5시간동안 교반하고 이어서 0℃로 냉각시키면 디사이클로헥실우레아의 침전이 생성되는데 이를 여과하여 제거한다. 여액중에 메틸아민(2.4g, 에탄올 용액에 용해시킨 33% 용액으로서의 중량)을 가한후 하룻밤 교반한다. 물(50ml)을 가하고 이 혼합물을 진탕한후, 여과하여 소량의 불용성물질을 제거한다. 유기층을 분리하여 세척한 후 황산나트륨상에서 탈수 건조시키고 여과한 다음 증발시키면 오일이 남는다. 따뜻한 헥산으로 첨지시키면 조(粗) 아마이드가 고체로 얻어진다(4.23g, 70%).

융점 : 165°내지 167℃,

+125.1°(1%, 메탄올).

ii) (L)-N-메틸-2-아미노-2-(4-하이드록시페닐)-아세트아마이포 염산염

i)의 조생성물(2.8g)을 따뜻한 에틸 아세테이트(20ml)중에 용해시키고 냉각시킨후 에테르성 염산(30ml)을 가한다. 이 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반한후, 생성된 침전을 여과하여 모으고, 건조시키면 염산염이 얻어진다(2.1g, 75%). 융점 236°내지 239℃.

[실시예 8 내지 9]

(L)-N-3급-부틸옥시카보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신 및 적합한 아민을 사용하여 다음의 화합물을 제조한다. 표 II에는 이들의 융점, 광학선광도, 원소분석치가 기록되어 있다.

[표 2]

[실시예 10]

i) N-[(L)-3급-부틸옥시카르보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리실]-L-티로신

L-N-3급-부틸옥시카르보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신(5.3g,0.02mole)을 테트라하이드로푸란(50ml)중에 용해시키고, 교반한후 -5˚C로 냉각시킨다. 트리에틸아민(2.9ml, 0.0209mole)을 가하고, 이어서 에틸-클로로포메이트(2.2g, 0.213mole)를 10분에 걸쳐 적가한다.

L-티로신 메틸 에스테르(3.9g, 0.020mole)를 함유하는 테트라하이드로푸란(25ml) 용액을 15분에 걸쳐가하고, 이 용액을 실온까지 가온하여, 3시간동안 더 가열한다. 이 현탁액을 증발 건조시키고, 고체 잔유물을 물과 에틸 아세테이트사이에 분배시킨다. 여과하여 유기층을 분리시키고, 물, 2N 염산, 물, 탄산수소나트륨 희석액, 물의 순서로 세척한다. 이 용액을 황산나트륨 상에서 탈수 건조시키고 용매를 증발시키면 점성 오일이 얻어진다. 생성물을 디옥산(150ml)중에 가하고 이어서 물(35ml)을 가한다. 이 용액중에 수산화나트륨 수용액(2.2g)을 서서히 가하면서 실온에서 교반한다. 0.5시간동안 더 교반하고 물(35ml)을 가한다음 구연산수용액을 사용하여 pH 3내지 7로 조정한다. 생성물을 에틸 아세테이트로 추출하고 추출물을 건조하여 증발시키면 유리상의 물질이 얻어지는데 이를 헥산으로 처리하면 N-보호된 디펩타이트가 결정성 고체로 얻어진다(4.0g, 45%).

ii) N-[(L)-2-(4-하이드록시페닐)글리실]-L-티로신 염산염

i)의 생성물(3.4g)을 에틸 아세테이트(10ml)중에 용해시키고 포화 에테르성 염산(15ml)을 가한다. 이 혼합물을 실온에서 0.5시간동안 교반하고 이어서 증발 건조시킨다. 잔유물을 따뜻한 에틸 아세테이트(10ml)로 침지시켜 건조시키면 염산염(1.75g, 50%)이 얻어진다. 융점 231°내지 234℃(분해점),

[실시예 11]

실시예 10(i)에 따라 글리신 메틸에스테르를 L-N-3급-부틸옥시카보닐-2-(4-하이드록시페닐)글리신과 반응시킨다. 생성물을 디옥산중에 용해시키고, 실시예 10(ii)에서와 같이 에테르성 염산염으로 처리하면 N-[(L)-2-(4-하이드록시페닐)글리실]-글리실 염산염 디옥산에이트가 얻어진다.

Claims (1)

1. 4-하이드록시 또는 4-메톡시-페닐글리신의 아미노그룹을 선택적으로 제거가능한 아미노 보호그룹으로 보호시키고, 카복시그룹을 구조식 R'NH₂의 아민과 반응시킨 후 보호그룹을 제거하고, 분리시켜 다음 구조식(II)의 페닐 글리신 유도체를 제조하는 방법.

   

   상기 구조식에서, R은 수소원자 또는 메틸그룹이고, R¹은 하이드록시, 저급-알콕시, 카복시, 아미노, 모노 또는 디-저급알킬아미노로부터 선택된 기로 한번 또는 그 이상 임의로 치환된 알킬그룹, ; 또는 하이드록시, 저급알킬, 저급알콕시로부터 선택된 기로 한번 또는 그 이상 임의로 치환된 페닐, 페녹시 그룹 ; 알키닐, 알케닐, 사이클로알킬그룹이다(단, R¹이 4-하이드록시 또는 4-메톡시-α-카복시벤질 그룹인 경우는 제외한다.)