KR850000213B1 - 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2h)-온-1,1-디옥사이드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드의 제조방법

본 발명은 감미제로 유용한 다음 일반식(I)의 신규한 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드 및 그의 생리학적으로 허용되는 무기 또는 유기염기와의 염을 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기식에서

R₁은 수소 또는 하이드록시 그룹이다.

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드의 염으로는 모든 생리학적으로 허용되는 염이 사용될수 있다. 특히, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄염 같은 알칼리 금속염(특히 나트륨염) 또는 칼슘염 같은 알카리 토금속염이 바람직하나, 다른 수용성의 비독성 금속염도 사용될 수 있다.

통상적으로 감미제는 다음과 같은 요건을 필요로 한다.

a) 감미제는 식품의 첨가물로서 절대적으로 안전해야 한다. 즉 독성이나 약물학적 작용을 나타내지 않아야 한다.

b) 미감(quality of taste)이 완벽하여야 한다. 이는 사카로즈의 성질을 예로들 수 있다. 즉, 감미제는 군맛이나 뒷맛이 없어야 하고 단맛은 즉시 생겨 빨리 없어져야 한다.

c) 충분히 수용성이어야 하고, 뜨거운 음료중에는 온도에 안정하여야 하며, 신쥬스중에서는 산에 대해 안정하여야 한다.

지금까지 알려져 있는 감미제중 어느것도 상술한 기대에는 부응하지 못하였다. 즉, 사이클라메이트 및 사카린을 감미제로 사용하는 경우에는 이들이 다량으로 투여될 경우 어느 정도의 독성을 나타내므로 바람직하지 못하다. 디펩타이드 구조를 갖는 감미제는 온도 및 산에 대한 안정성이 충분하지 못하며, 옥사티아지논 유도체는 만족스러운 맛을 낼 수 없다. 고분자의 천연 물질은 안정성이 부족하며, 또한 뒷맛이 오래 지속되므로 그 사용이 매우 제한된다.

본 발명 화합물인 일반식(I)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드 및 그의 생리학적으로 적합한 무기 또는 유기염기와의 염은 지금까지 사용되어 온 공지의 감미제와 최소한 동등한 감미도를 나타낼 뿐만 아니라 군맛 또는 뒷맛이 없는 완벽한 미감을 나타낸다. 본 발명 화합물은 물에 매우 잘녹고 온도와 산에 대해 안정하다. 또한 본 발명 화합물은 독성 및 약물학적 효과가 거의 없으므로 절대적으로 안전하게 이용할 수 있다.

본 발명에 따르면 일반식(I)의 화합물은 다음 일반식(II)의 3-아미노-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 알칼리비누화시킴으로써 제조할 수 있다.

상기식에서

R₂는 수소원자 ; 알킬 또는 아르알킬그룹, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬그룹 ; 또는 벤질 또는 페닐에틸 그룹이고 ; R₂₁은 수소원자, 하이드록시 그룹 : 알콕시그룹, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시그룹 : 또는 아르알콕시그룹, 바람직하게는 벤질옥시 또는 페닐에틸옥시 그룹이다.

R₂가 수소원자이고 R₂₁이 수소원자 또는 하이드록시 그룹일 경우에는, 3-아미노 화합물을 비누화 시킨 후 즉시 일반식(I)의 최종 생성물 또는 이들의 염이 수득된다. 그러나 R₂가 알킬 또는 아르알킬 그룹이고/이거나 R₂₁이 알콕시 또는 아르알콕시 그룹일 경우에는, 생성된 화합물중의 알킬 또는 아르알킬 그룹을 계속해서 에테르 분해하여 분리시킨다.

일반식(II)화합물의 비누화는 염기를 사용하여 수행한다. 즉, 일반식(II)화합물의 수용액을 50℃ 내지 용액의 비점 사이의 온도에서 무기염기(예 : 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 같은 알킬리 수산화물)로 처리한다. 일반식(II)화합물에서 R₂가 수소원자이거나, R₂₁이 하이드록시일 경우에는 적어도 2당량의 염기가 필요하지만, R₂가 수소원자이고 R₂₁이 하이드록시 그룹일 경우에는 적어도 3당량의 염기가 필요하며, 그 밖의 경우에는 1당량 또는 약간 과량의 염기로도 충분하다. 비누화시킨후 용액을 산성화시키고, 생성물이 산성화에 의해 침전되지 않을 경우에는 수성매질을 에틸아세테이트와 같은 추출제로 추출한다.

이어서, 수득된 4-및/또는 6-위치에 알콕시 또는 아르알콕시기를 함유하는 화합물의 에테르를 산성 또는 알칼리성 방법으로 분해시킨다. 산성 방법에서는 할로겐화 붕소, 할로겐화 알루미늄 또는 피리딘 염산염과 같은 루이스산을 사용한다. 할로겐화 붕소(예 : 3브롬화붕소 또는 3염화붕소)를 사용하는 경우에는, 반응을 할로겐화 탄화수소와 같은 비양성자성 용매중, 반응 혼합물의 비점 이하의 온도에서 수행한다. 할로겐화붕소는 1몰과량으로 사용하는 것이 유리하다. 반응을 할로겐화알루미늄(예 : 무수 염화알루미늄)을 사용하여 수행하는 경우에는 이황화탄소, 니트로벤젠 또는 톨루엔이 비양성자성용매로서 작용할 수 있다. 피리딘-염산염에 의한 에테르 분해반응은 용매 부재하에, 용융상태에서 수행하는 것이 바람직하다.

알칼리성 방법에서는 극성비양성자성 용매를 사용할 수 있다. 적합한 용매는 디메틸 설폭사이드이며, 이 방법에서는 할로게나이드 또는 할로게나이드 유사물을 동몰량 또는 5배 내지 10배 몰과량으로 사용한다. 필요한 반응 온도는 120° 내지 200℃, 바람직하게는 150℃ 내지 180℃이다. 바람직한 할로게나이드로는 예를들면 요드화리튬, 브롬화리롬, 염화리튬, 염화나트륨, 브롬화나트륨, 요드화나트륨, 염화칼륨, 브롬화칼륨, 요오드화칼륨과 같은 알칼리 할로게나이드가 있으며, 특히 브롬화칼륨이 바람직하다. 알칼리 할로게나이드 유사물에는 상응하는 시아나이드 또는 로다나이드가 있는데 특히 시안화칼륨, 시안화나트륨 또는 로단화칼륨이 바람직하다.

출발물질인 일반식(II)의 화합물은 4위치에서 알콕시 또는 아르알콕시 그룹으로 임의 치환된 2-니트로-6-알콕시(또는 6-아르알콕시)벤조니트릴을 염화제 2주석 존재하에서 주석 및 염산과 함께 환류시켜 4위치에서 알콕시 또는 아르알콕시 그룹으로 임의 치환된 상응하는 2-아미노-6-알콕시(또는-6-아르알콕시)벤조니트릴을 얻고, 이 화합물을 계속해서 빙초산 및 염산 존재하에서 아질산 나트륨을 사용하여 디아조화시킴으로서 수득할 수 있다. 20℃에서 반응 혼합물을 빙초산중의 이산화 황용액에 붓고 염화제 2구리 수용액을 적가한다. 설포클로라이드를 수득하여, 이를 디옥산에 용해시키고 에탄올 및 진한 암모니아 수용액과 혼합한다. 40℃로 가열하여 폐환을 완결시켜 4위치에서 알콕시 또는 아르알콕시 그룹으로 임의 치환된 3-아미노-4-알콕시 (또는 4-아르알콕시) 1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 수득한다. 만일 최종 단계에서 알칼리 할라이드, 또는 시안화칼륨 같은 알칼리 할라이드 유사물(예를들면 디메틸설폭사이드 중의)을 첨가할 경우에는, 직접 3-아미노-4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드 또는 3-아미노-4,6-디하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드가 수득된다.

상기 언급한 바와 같이, 일반식(I)의 화합물 및 그의 생리학적으로 허용되는 염은 감미제로써 유용하다. 본 발명 화합물의 감미 효과를 측정하기 위해 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드(A), 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드 나트륨염(B), 4,6-디하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드(C)를 공지의 감미제인 사이클라메이트(X), 사카린(Y) 및 공지의 화합물인 6-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드(Z)와 비교하여 시험하였다.

A. 감미 특성측정

1. 역치농도측정

시험화합물 A, B 및 C와 비교화합물 X, Y 및 Z를 농도 1 : 12500, 1 : 25000, 1 : 50000, 1 : 100000 및 1 : 200000의 수용액으로 만들어 다음과 같은 등급에 따라 5명의 미각 검사자에 의해 감미를 측정한다 : 매우 달다(3점), 보통달다(2점), 약간달다(1점), 달지않다(0점). 이 시험은 문헌[H.G. Schutz 및 F.J.Pilgrim의 Food Resarch 22,206(1957)]에 기술된 방법으로 수행한다. 감미를 느낄 수 있는 희석도는 평균값(점)이 1.0 이상인 농도를 갖는 것으로 정의한다.

결과는 다음 표와 같다.

[표 1]

2. 사카로즈와 비교한 상대감미도 측정

사카로즈(수수설탕)와 비교한 감미제의 상대감미도(때로는 감미 등급으로도 정의)는 농도에 따라 상당히 변한다. 따라서 보통농도(즉, 2내지 10%의 사카로즈 용액)에서 사카린의 상대 감미도는 200내지 700이다. 그러므로 상술한 화합물의 상대감미도는 3%의 사카로즈 수용액을 대조용으로 사용하여 측정한다.

상대감미도의 측정은 문헌[R.Pauli, Chemiker-Zeitung 44,774(1920) 및 T.Paul, Chemiker-Zeitung 45, 38(1921)]에 기술된 방법에 따라 수행한다. 각 시험용액에 대해 5명의 미각 검사자가 시험한다.

결과는 다음 표와 같다.

[표 2]

3. 미감(taste quality)측정

감미제의 절대 감미도 이외에도 미감이 매우 중요하다. 사카린과 사이클라메이트는 감미도는 사카로즈 보다 훨씬 우수하나 사카로즈의 미감을 나타내지는 못한다. 즉, 사카린이 나타내는 금속성의 쓴 뒷맛과 쓴군맛은 미각검사에 의해 쉽게 입증될 수 있다. 감미제를 사용하는 주요 목적은 사카로즈와 동등한 맛을 내게하는데 있으므로 미감 측정은 다음과 같이 수행한다.

이 시험은 문헌[DuBois, G.A. Crosby, R.A. Stephanson 및 R.E. Wingard Jr. 의 J. Agric. Food Chem. 25,763 (1977)]에 기술된 방법으로 수행한다. 시험화합물은 약 5% 사카로즈 용액에 상응하는 농도의 수용액으로 사용한다. 비교 화합물로는 사카로즈를 사용하고 시험은 동일한 조건하에 수행한다. 감도는 이미 앞의 시험에서 측정했으므로 맛의 특징만을 판정한다. 각 검사자에 의해 다음과 같은 기준으로 판정된다.

단맛으로부터 쓴맛까지를 또하나의 미감에 대하여 부(%)로 표시한다.

또한 단일 시험 화합물에 대해 뒷맛의 유무도 시험한다. 각 물질을 5가지의 상이한 측정법에 대해 2번씩 시험한다.

결과는 다음 표와 같다.

[표 3]

상기 표에 의해, 비교물질 Y 및 Z가 사카로즈의 이상적인 감미프로우필에는 결코 미치지 못함을 알수 있다. 그러나 물질 A, B 및 C는 뒷맛이 거의 없으므로 감미제로서 매우 우수하다. 또한 물질 A 및 B의 맛의 순도는 94내지 96%이고 물질 C의 맛의 순도는 86%로 매우 우수한 감미제이다.

4. 용해도 및 산-안정도의 측정

또한 감미제의 요건중의 하나는 물에 대한 용해도 및 산성 매질중에서의 안정성이 우수해야 한다는 점이다. 물질 B는 물에 쉽게 용해될 수 있다(용해도 》1g/물 10ml). 물질 B의 안정도 시험을 하기위해 물질 B를 1% 농도로 0.1N 염산에 용해시켜 실온에서 27일간 방치한다. 아무 변화도 관찰되지 않는다. 또한 고체물질을 일광하에서 시험하고 60℃에서 광선의 존재 또는 부재하에 4주일간 시험한다. 이 경우에도 또한 어떠한 변화도 관찰되지 않는다.

B. 약물학적 효과에 대한 시험

물질 B의 독성 및 약물학적 효과를 시험한다. 단일시험 및 그 결과는 다음과 같다.

1. 진정 및 흥분효과 : 마우스의 운동성에 미치는 영향

방 법

체중이 20 내지 26g인 암컷 chbb : NMRI-마우스(SPF) 8마리에 1% 틸로즈의 현탁액을 경구 투여한후 광선이 비치는 우리에서 시험한다. 시험 물질투여 30, 90 및 150분에 마우스의 운동성을 각각 5분씩 측정한다 : 대조군은 용매(틸로즈 : 카복시메틸 셀룰로즈)만을 투여한다. 운동성의 변화는 대조군의 운동성 변화에 대한 비율(%)로서 측정한다.

결 과

[표 1]

마우스의 운동성, 접촉/동물 ±SD(표준편차)

물질 B는 200mg/kg의 대량을 경구투여하여도 마우스의 운동성에는 영향을 미치지 않는다.

2. 진정 및 흥분작용 : 쥐의 운동성에 미치는 영향

방 법

문헌[ t-7 and Feldhofen, Arznein Forsch 11, 1027, 1961]에 기술된 방법에 따라 체중 160 내지 90g인 암컷 chbb : THOM 랫트(SPF) 6마리에게 시험물질 B를 1% 틸로즈의 현탁액으로 하여 100mg/kg을 경구투여한 후 시험한다. 시험화합물을 투여한지 1시간후부터 우리중의 랫트의 운동성을 30분동안 관찰한다. 대조군에는 틸로즈만을 투여한다. 운동성의 변화는 대조군에서의 변화에 대한 퍼센트(%)로 측정된다.

결 과

[표 2]

랫트의 운동성, 접촉/동물 ±SD(표준편차)

물질 B는 쥐의 운동성에 전혀 영향을 미치지 않는다.

3. 근육이완 및/또는 운동실조효과 : 회전하는 실린더내에서 마우스들이 서로 붙잡는 능력에 미치는 영향

방 법

체중이 20내지 26g인 암컷 chbb : NMRI 마우스(SPF) 10마리에 대해 문헌 [Young 및 Lewis, Science 105, 368, 1947]에 기술된 방법에 따라, 시험물질 400mg/kg을 증류수에 녹여 경구투여한후 회전하는 실린더내에서 마우스들이 서로 붙잡는 능력을 시험한다 : 시험물질을 투여한지 30 내지 60, 90 내지 120, 210 내지 240 및 내지 270분후에 측정한다.

결 과

[표 3]

마우스의 붙잡는 능력에 미치는 영향

물질 B는 400mg/kg의 양으로 경구투여할지라도 마우스의 붙잡는 능력에는 영향을 미치지 않고 근육이완이나 근육운동조절억제 작용을 나타내지 않는다.

4. 바르비투레이트-강화효과 : 마우스에 있어서 헥소바르비탈 마취의 지속시간에 미치는 영향

방 법

빈터의 방법[WINTER,J. pharmacol. exp. Ther. 94.7.(1948)]에 따라 체중이 20내지 26kg인 수컷 chbb : NMRI-마우스(SPF) 10 마리에게 1% 틸로즈의 현탁액으로 물질 B 100mg/kg을 경구투여한다. 대조군에는 현탁제만을 투여한다. 1시간후 모든 동물에게 80mg/kg의 헥소바르비탈을 복강내 주사하여 투여한다. 마우스를 37℃로 가온된 금속판위에 놓고 정상 반사작용이 상실될때부터 반사작용이 회복될때까지의 시간을 마취 지속시간으로 측정한다. 이 시간-차이를 대조군에 대한 %로써 계산한다.

결 과

[표 4]

마우스에 있어서 헥소바르비탈 마취의 지속시간에 미치는 영양

물질 B는 마우스에게 100mg/kg의 양으로 경구 투여하여도 헥소바르비탈에 의해 유도된 마취의 지속시간에는 영향을 미치지 않는다.

5. 진경효과 : 마우스에 있어서 최대전기쇼크에 의한 경련에 미치는 영향

방 법

스윈야드, 브라운 및 굳맨의 방법[SWINYARD, BROWN AND GOODMAN, J. Pharmacol. exp. Ther. 106, 319(1952)]에 따라 10마리의 숫컷 chbb : NMRI 마우스(SPF)에게 물질 B200mg/kg을 증류수에 녹인용액형태로 경구투여한다. 투여 30, 150 및 300분후 헤드-전극(head-electrode)을 통해(50mA, 50Hz, 2초간)전류를 변동시킴으로써 강직성 신근 경련을 유도한다. 사지의 강직성 신근 경련활성을 갖는 물질로 처리할경우 나타날 수 없다.

결 과

[표 5]

마우스에 있어서 최대 전기쇼크에 의한 경련에 미치는 영향

물질 B는 200mg/kg의 양으로 마우스에게 경구투여했을때 진경 활성을 나타내지 않는다.

6. 항우울 효과 : 마우스에 있어서 레세르핀-체온저하에 미치는 영향

방 법

아스큐의 방법[ASKEW, Life Sci. 2,275, (1963)]에 따라 체중 20 내지 26g인 수컷 chbb : NMRI-마우스(SPF)에게 레세르핀 3mg/kg을 피하투여하여 체온을 저하시킨다. 17시간 후 저하된 체온을 측정하고 증류수에 녹인 용액 형태의 물진 B를 10마리의 동물에게 100mg/kg의 양으로 경구투여한다. 대조군에는 용매만을 경구투여한다. 투여한지 1내지 4시간후 체온을 매시간마다 측정한다. 결과는 다음표와 같이 평균체온 ± SD(표준편차)로 나타낸다.

결 과

[표 6]

비교군과 비교한 체온의 변화 : ℃±SD

물질 B는 40 내지 100mg/kg의 양으로 마우스에게 경구투여하여도 레세르핀에 의해 유도된 체온저하에 영향을 미치지 알는다.

7. 항삼출 효과 : 랫트에 있어서 카올린 부종에 미치는 영향

방 법

부종은 힐레브레흐트의 방법[HILLEBRECHT, Azrneim. Forsch. 4,607, (1954)]에 따라 10% 카올린 현탁액 0.05ml를 체중이 125 내지 150g인 암, 수컷 chbb : THOM-랫트(SPF)의 뒷다리 발바닥에 주사하여 유발시킨다. 부종을 유발시키기 30분전에 증류수에 녹인 용액 형태의 물질 B를 100mg/kg의 양으로 10마리의 랫트에게 경구투여한다. 10마리의 대조군에는 용매만을 투여한다. 시험 화합물을 투여하기전과 투여 5시간후에 발의 두께를 측정한다. 부종-변화 효과는 대조군 동물에서의 팽윤정도(평균치)에 대한 %로써 나타낸다.

결 과

[표 7]

랫트의 카올린 부종에 대한 효과

물질 B는 100mg/kg의 양으로 경구투여하여도 랫트에 있어서 항삼출 효과를 나타내지 않는다.

8. 랫트에 있어서 궤양형성 작용

방 법

1% 틸로즈 현탁액 형태의 물질 B를 200mg/kg의 양으로 체중이 약 200g인 암컷 및 수컷(1 : 1) chbb : THOM랫트 (SPF) 10마리에게 경구투여한다. 대조군에는 현탁제만을 투여한다. 4시간후 동물 모두가 죽으면 위를 절개하여 점막의 병소를 관찰한다.

결 과

[표 8]

랫트에 있어서 궤양형성 작용

물질 B를 200mg/kg의 양으로 경구투여하여도 쥐에 있어서 궤양형성 작용은 관찰되지 않는다.

9. 랫트에 있어서 최담에 미치는 영향

방 법

체중이 180 내지 220g 이며 굶기고 마취시킨 수컷 chbb : THOM 랫트(SPF)의 담관에 캐눌라를 연결시키고 방출되는 담즙을 적수계로 기록한다. 증류수중의 용액형태의 물질 B를 100 또는 200mg/kg의 양으로 10마리의 쥐에게 십이지장내 투여한다. 대조군은 용매만을 투여한다. 처리전 1시간내에 방출된 담즙적수를 처리후 1 내지 5시간내에 방출된 담즙적수와 비교한다.

결 과

[표 9]

랫트에 있어서의 최담작용·평균 적수/h±SD

하기 표 10에는 처리후 1 내지 5시간내에 방출된 담즙의 평균 적수를 처리전의 값에 대한 백분율(%)로서 나타내었다.

[표 10]

처리전의 값과 비교한 랫트에 있어서의 최담작용(%)

표 9 및 10에 나타난 바와같이, 물질 B를 100 및 200mg/kg의 용량으로 십이지장내 투여하여도 최담작용은 나타나지 않는다.

10. 순환기계에 대한 작용 : 마취된 고양이에 있어서의 순환에 미치는 영향

방 법

마취시킨 성숙한 고양이 3마리에서 다음과 같은 파라메터를 측정한다 : 스태탐 압력 변환기(Ttatham pressure transformer)에 의한 경동맥에서의 동맥 혈압 : 그래스-타코그래프(Grass-Tachograph)에 의한 심박수 : 플라이쉬의 뉴모타코그래프(Fleisch Pneumatachograph)에 의한 호흡수.

증류수중의 용액 형태의 물질 B를 10mg/kg의 양으로 정맥내 투여한다.

결 과

[표 11]

마취된 고양이의 혈압, 심박수 및 호흡수, 물질 투여전의 값에 대한 변화율(%)

물질 B를 10mg/kg의 용량으로 마취된 고양이의 정맥내에 투여하여도 동맥혈압, 심박수 및 호흡수에는 영향을 미치지 않는다.

11. 혈소판 응집에 대한 영향

방 법

본과 크로스의 방법[BORN and Cross, J. physiol. 170 397 (1964)]에 따라 인간의 시트레이트 혈액중 혈소판이 다량함유된 혈장에서 혈소판 응집을 측정한다. 최대 응집속도의 변화율을 대조군에 대한 %로서 측정하고 또한 "광학적 밀도"의 변화율도 측정한다. 콜라겐을 사용하여 응집시킨다.

결 과

[표 12]

콜라겐에 의해 유도된 혈소판 응집에 대한 효과

물질 B는 1×10^-4몰/ℓ의 용량으로 투여하여도 콜라겐에 의해 유도된 혈소판 응집에 아무런 영향도 미치지 않는다.

12. 세균발육 억제작용 및 진균발육 억제작용

방 법

계열희석 시험 및 한천 확산시험에 의해 물질 B의 세균 및 진균억제 효과에 대하여 시험한다.

결 과

계열희석 시험결과 320μg/ml의 물질 B는 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) SG 511. 스트렙토코쿠스 아론손(Streptococcus aronson), 스트렙토코쿠스 파이오게네스(Sc. pyogenes) ATCC 8668 에스케리키아 콜리(Escherichia coli) ATCC 9637, 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeuruginosa) Hbg, 세라티아 마르세센스(Serratia marcescens) ATCC 13880, 칸디다 알비칸스(Candida albicans) ATCC 10231, 트리코피톤 멘타그로피테스 (Trychophyton mentagrophytes) ATCC 9129 및 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger)에 대해 효과를 나타내지 않는다. 또한 한천 확산 시험에서도 16000μg/ml의 물질 B는 상기 동일한 세균에 대한 효과를 나타내지 않는다.

13. 이뇨효과 : 랫트에 있어서 이뇨증에 대한 영향

방 법

체중이 180 내지 210g인 수컷 chbb THOM-랫트(SPF)를 시험하기 24시간전 물은 자유롭게 먹이고 먹이는 주지 않는다. 물질 B를 50·100 및 200mg/kg의 용량으로 증류수에 녹인 용액형태로 하여 각용량당 6마리씩의 동물에 대해 체중 100g당 1ml씩을 경구투여한다. 체중 100g당 4ml씩의 물을 추가로 경구투여한다. 대조군에는 용매 및 동량의 물을 투여한다.

처리 5시간후 각 그룹의 뇨량을 측정하고 Na⁺·K⁺및 Cl^-의 농도를 광도 측정법과 복합측정법으로 측정한다.

결 과

[표 13]

물을 먹은 랫트에서의 이뇨증

물질 B를 50·100 및 200mg/kg의 용량으로 랫트에게 경구투여하여도 이뇨현상에는 영향을 미치지 않는다.

모든 측정치는 50 평균비교치의 신뢰한계(p≤0.05)내에 있다.

Na⁺: 154.3 내지 660.9 μ val/kg

K⁺: 146.3 내지 550.0 μ val/kg

Cl^-: 189.9 내지 673.1 μ val/kg

용적 : 37.1 내지 49.3ml/kg

14. 점막-적합성(Mucosa-compatibility) : 토끼눈에 대한 국부 적합성

방 법

암수 토끼 4마리로 이루어진 그룹 각각에 물질 B를 증류수에 녹인 1% 용액 1방울을 눈의 결막에 떨어뜨려 처리한지 15,30,60,90,120분 및 24시간 후 토끼눈에서 결막의 자극감(발적, 분비물) 및 동공의 변화를 관찰한다. 각 동물의 또 하나의 눈은 대조용으로 사용한다.

결 과

[표 14]

국부 적합성, 토끼의 눈

물질 B를 토끼의 눈에 떨어뜨려도 아무런 이상이 나타나지 않는다.

C. 급성, 아급성 독성 및 돌연변이 효과에 대한 시험

1. 급성 독성시험

물질 B를 암, 수마우스, 랫트 및 개에게 경구투여한 후 급성독성을 측정한다. 물질은 마우스와 랫트에게는 틸로즈중의 현탁액 형태로 투여하고 개에게는 수용액 형태로 투여한다.

다음 표에는 처리후 1,7 및 14일 이내에 사망한 동물의 수를 나타낸다.

관찰하는 동안 한마리의 동물도 죽지 않았을 뿐 아니라 독성 증세도 전혀 관찰되지 않았다. 모든 동물은 살았으며 완전히 정상적인 행동을 하였다.

2. 아급성 독성시험

물질 B를 랫트 및 개여게 투여하여 아급성 독성을 시험한다.

랫트에서의 시험

각각 10마리씩의 암컷 및 숫컷 chbb : THOM 랫트에 대해 시험한다. 5주동안 750mg/kg의 물질 B를 매일 동물에 투여한다. 시험기간중에 동물은 정상적인 행동을 한다. 자연적으로 죽은 동물도 관찰되지 않는다. 5주후 동물을 모두 죽이고 다음과 같은 기관들을 조직 검사하기 위해 해부한다 : 심장, 폐, 간, 비장, 부신, 뇌, 신장 및 췌장.

이 기관들의 조직검사 결과 물질의 투여에 관계되는 병리학적 이상은 나타나지 않았다.

개를 사용한 시험

이 시험에는 3마리의 수컷 및 3마리의 암컷 비이글을 사용한다. 5주에 걸쳐 750mg/kg의 물질 B를 경구투여한다. 동물은 이상한 행동을 나타내지 않는다. 자연적으로 죽은 동물도 관찰되지 않는다.

시험 5주후 동물을 모두 죽이고 상기와 동일한 기관들을 조직검사 한다.

이 경우에도 아무런 변화도 발견되지 않았다.

3. 돌연변이 유발효과에 대한 시험

감미제의 가장 중요한 필수요건은 건강에 무해하여야 한다는 것이다. 그러나 대부분의 감미제는 이 요구를 충족시키지 못한다. 즉 예를들어 사카린은 돌연변이 효과를 나타내며 [참조 : R.P.Batzinger S. Y. L. On 및 E. Bueding Science 198 944(1977)]. 감미제로서 절대적으로 안전하게 사용될 수 없다.

화합물 B를 문헌의 방법[AMES-System, Mutation Research 31. 347-364(1975)]에 따라 돌연변성에 대하여 시험한다. 유도된 DNA분자 손상의 범위(예 : 염기치환, 구조이동 돌연변이·삭제)를 측정하기 위해 변종 세균주 살모넬라 티피무륨 TA 98, TA 100, TA 1535, TA 1537 및 TA 1538을 돌연변이 표지물로 사용한다.

모든 세균에 대한 시험은, 상응하는 조인자(CO-factor)와 함께 과립체 효소계에 미치는 시험 화합물의 영향을 시험하고 효소변이에 대한 효과를 측정할 수 있도록 수행한다. 이 시험은 활성화 시스템 존재 및 부재하에 수행한다. 시험관내활성을 측정하기 위해 정상적인, 즉 전처리되지 않은 랫트와 아르클로아 1254(500mg/kg)에 의해 유도된 랫트의 S-9 상등액(원형질내층의 망상질 분획)을 사용한다. S-9 유도된 분획에 대하여 3가지의 다른 농도를 사용하여 시험한다.

화합물 B를 0.25, 2.5, 5 및 10mg/plate 농도에서 시험한다. 예비 관-희석분석에 있어서 최고용량을 사용했을 때도 세균에 대한 억제 효과는 나타내지 않는다.

어떠한 균주에서도 시험화합물 B는 자연적인 돌연변이 속도를 증가시키지 않는다. 또한 효소변이에도 영향을 미치지 않으며 계대 유전속도에 대한 활성획분의 영향도 없다. 시험판상의 콜로니의 수는 각 시험 균주에 대하여 정상적인 자연적 범위를 나타낸다.

실험결과 화합물 B는 염기치환(s-티피무륨 TA 1535, TA 100) 또는 구조이동 돌연변이(s-티피무륨 TA 1537, TA 1538, TA 98)를 일으키지 않으므로 이 화합물은 돌연변이 유발성질을 갖지 않는다는 것을 알 수 있다.

다음 실시예는 본 발명을 설명한다.

[실시예 1]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드

5g(25.2밀리몰)의 3-아미노-4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드와 2.02g(50.5밀리몰)의 수산화나트륨 15ml의 물내에서 6.5시간동안 환류시킨다. 이어서 용액을 60℃에서 활성탄으로 처리하고 여과한 후 여액을 60℃에서 농염산 수용액(약 5ml, 약 0.06몰)으로 산성화시킨다. 생성된 침전물을 여과 제거하고, 건조시킨 후 물로 재결정시켜 4.62g(이론치의 92%)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 수득한다.

융 점 : 228℃

IR(CH₂Cl₂) : 3320(NH. OH연합) ; 1720(CO)1335 ; 1140cm¹(SO₂)

MS : 199(M⁺), 136,119 및 108 m/e C₇H₅NO₄S(199.19)의 분석

계 산 치 : C 42.40, H 2.53, N 7.03, S 16.10

실 측 치 : 42.23 2.60 6.97 16.10

출발물질인 3-아미노-4-하이드록시-1,2-디젠조이소티아졸-1,1-디옥사이드는 2-니트로-6-메톡시-벤조니트릴을 출발물질로 사용하여 다음의 방법으로 제조한다[참조 : A.Russel 및 W.G Tebbens, Org. Synthesis, Coll. Vol. III. P293] :

2-아미노-6-메톡시-벤조니트릴

10g(56.1밀리몰)의 2-니트로-6-메톡시-벤조니트릴, 26.6g(220밀리몰)의 주석 및 12.7g(56.1밀리몰)의 염화제 2주석을 160ml의 어느정도 진한(semi-conc) 염산내에서 1.5시간 동안 환류시키고 반응 혼합물을 60℃로 냉각시킨 후 40g의 수산화나트륨을 10ml의 물에 녹인 용액을 적가한다. 수산화나트륨 용액을 가한 후(PH 약 4), 반응 혼합물을 탄산나트륨으로써 PH9로 조정하고 생성된 침전을 흡인 여과한다. 여과 잔사를 0.2ℓ의 에탄올과 함께 20분간 환류시키고 여과한다. 여액을 증발시켜 9g의 조생성물을 수득한다. 수산화주석 생성물의 혼합물을 반복하여 추출하고 0.5g의 조생성물을 추가로 수득한다.

조생성물을 활성탄 존재하에 에탄올로 재결정화 시킨다. 모액을 증발시켜 동일한 순도의 두번째 분획을 수득한다. 수득량 : 7.5g(이론치의 90%)

융 점 : 145℃

3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드

10g(67.5밀리몰)의 2-아미노-6-메톡시-벤조니트릴을 60℃에서 80ml의 빙초산에 녹이고 용액을 80ml의 농염산 수용액과 혼합한다. 반응혼합물을 -5℃로 냉각시키고 동일한 온도에서 4g의 아질산나트륨을 18.5ml의 물에 녹인 용액을 적가하여 디아조화시킨다. 30분간 교반한 후(온도가 0℃로 올라감) 반응 혼합물을, 빙초산에 녹인 30% 이산화황용액과 4ml의 물에 1.7g의 염화제 2구리를 녹인 용액의 혼합물 94ml에 조금씩 가한다. 이 혼합물의 온도가 20℃이며 이 온도에서 디아조늄염 용액을 가한다. 이어서 반응 혼합물을 3시간 교반하면 색이 적색에서 황록색으로 변하며 설포클로라이드의 일부가 분리된다. 설포클로라이드를 여과하고 빙수로 완전히 세척한 후 건조시킨다(설포클로라이드 : 분획 1). 여액을 증발시켜 원래 부피의 1/4로 만들고 5배량의 빙수와 혼합한다. 생성된 설포클로라이드 결정을 여과하고 빙수로 세척한 후 건조시킨다(분획 2). 이 두가지의 설포클로라이드 분획을 40ml의 디옥산에 녹이고 40℃로 가온한다. 이 온도에서 20ml의 에탄올과 20ml의 농암모니아수의 혼합물을 적가하고 반응 혼합물을 40℃에서 1시간 교반한다. 2시간 환류시킨 후 반응 혼합물을 냉각시키고 분획 1을 여과하고 물로 세척한다. 여액을 진공중에서 증발·건조시킨다. 잔사를 물에 현탁시키고 여과한 후 물과 소량의 냉에탄올(분획 2)로 세척한 후 건조시킨다. 수득량 : 10g(이론치의 70%)

융 점 : 273° 내지 276℃

3-아미노-4-하이드록시-1,2-벤조티아졸-1,1-디옥사이드

5g의 3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드와 1.63g의 시안화칼륨을 15ml의 디메틸설폭사이드에 녹이고 130 내지 140℃(반응조온도 160℃)까지 가열한 후 이 온도에서 1.5시간 유지시킨다. 반응 혼합물을 냉각시킨 후 250ml의 메틸렌 클로라이드와 함께 교반하고 생성된 침전물을 여과, 건조한 후 30ml의 물에 녹인다. 60℃에서 용액을 활성탄으로 처리하고 고온 여과한다. 고온의 여액을 농염산으로 처리하여 PH1로 조정하고 냉각시킨 후 생성된 결정을 흡인 여과하고 소량의 빙수로 세척한 후 진공중에서 건조시킨다. 수득량 : 43g(이론치의 92%)

융 점 : 350℃(분해)

[실시예 2]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드나트륨염

10g의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 60℃에서 이소프로판올에 용해한다. 이 온도에서 화학식량의 수산화나트륨 용액(6ml의 물에 2.0g)을 가한다. 냉각시킨 후 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드의 나트륨염을 여과하고 이소프로판올 및 에테르로 세척한 다음 건조시킨다. 수득량 : 10.8g(이론치의 96%)

융 점 : 350℃이상

IR(KBr) : 3320(NH 및 OH연합), 1730(CO), 1330 및 1140cm^-1(SO₂)

IH-NMR(DMSO-d₆) : S=10.6(S, I, OH, CD₃OD로 교환가능) ; 7.55(dd, IH, J=4Hz, 6-H) ; 7.20 및 7.05(두개의 d, 각 1H, J=4Hz, 5-H 및 7-H).

C₇H₄NNaO₄S·H₂O(239.19)의 분석.

계 산 치 : C 35.15, H 2.52, N 5.85, S 13.41

실 측 치 : 35.36, 2.40, 5.88, 13.45

[실시예 3]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드

2.5g(11.8밀리몰)의 3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 0.47g(11.8밀리몰)의 수산화나트륨을 300ml의 물에 녹인 용액내에서 3시간동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 고온 여과하고염산으로 산성화시킨다. 생성된 침전물을 여과하고 건조시킨 후 벤젠/에틸 아세테이트로 재결정시켜 2.0g(9.4밀리몰)의 4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드(융점 : 224℃)를 수득하고, 이를 500ml의 메틸렌클로라이드중에 녹이고 용액을 10g(40밀리몰)의 삼브롬화 붕소와 혼합한다. 반응 혼합물을 서서히 가열하고 1시간동안 환류시킨다. 반응 혼합물을 진공중에서 증발시키고 에탄올을 수회가하면서 증발시킨다. 수득된 생성물을 물로 재결정시켜 1.6g(이론치의 68%)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 수득한다.

융 점 : 228℃

C₇H₅NO₄S(199.19)의 분석.

계 산 치 : C 42.20, H 2.53, N 7.03, S 16.10

실 측 치 : 41.95, 2.50, 7.04, 16.08

[실시예 4]

4-하이드록시-1,2-벤조이소타졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드

2.5g(11.8밀리몰)의 3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 실시예 3과 유사한 방법으로 수산화 나트륨과 반응시킨다. 반응 혼합물을 산성화시켜 4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 수득하고, 이어서 이를 20g의 피리딘 -하이드로클로라이드와 함께 200° 내지 205℃로 가열한다. 냉각시킨 후 반응 혼합물을 벤젠으로 수회 추출한다. 잔사를 물에 녹이고 용액을 다시 벤젠으로 추출한다. 합한 벤젠상을 건조시키고 진공중에서 증발시킨다. 잔사를 물로 재결정시켜 1.35g(이론치의 57.5%)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 수득한다.

융 점 : 228℃

C₇H₅NO₄S(199.19)의 분석

계 산 치 : C 42.20, H 2.53, N 7.03, S 16.10

실 측 치 : 41.90, 2.45, 7.18, 16.30

[실시예 5]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드

2.5g(11.8밀리몰)의 3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 수산화나트륨과 실시예 4와 유사한 방법으로 반응시키고 이어서 산성화시켜 4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드로 전환시킨다. 수득된 화합물을, 디메틸 설폭사이드에 녹인 시안화칼륨 650mg(10밀리몰)과 함께 180℃에서 3시간동안 가열한다. 석유 에테르를 가하면 생성물의 칼륨염이 침전되며 침전물을 물에 녹인다. 염산으로 산성화시킨 후 여과하고 재결정시켜 1.46g(이론치의 62%)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 수득한다.

융 점 : 228℃(물로부터)

C₇H₅NO₄S(199.19)의 분석

계 산 치 : C 42.20, H 2.53, N 7.02, S 16.10

실 측 치 : 41.18, 2.58, 7.06, 16.18

[실시예 6]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드

2.5g(11.8밀리몰)의 3-아미노-4-메톡시-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드를 실시예 5와 유사한 방법으로 반응시키되 시안화칼륨 대신 브롬화 칼륨을 사용한다. 수득량 : 1.05g(이론치의 45%)

융 점 : 228℃(물로부터)

C₇H₅NO₄S(199.19)의 분석

계 산 치 : C 42.20, H 2.53, N 7.03, S 16.10

실 측 치 : 42.00, 2.61, 7.09, 16.21

일반식(I)의 화합물 및 이의 염은 통상적인 방법에 의해 정제, 산제 또는 용액제 같은 약학적 제제형태로 제조할 수 있다. 이는 다음 실시예에 의해 구체적으로 설명된다.

[실시예 I]

1ml당 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드의 나트륨염 50mg을 함유하는 감미제 용액

다음 물질을 60℃에서 교반하면서 100ml의 증류수에 계속하여 용해시킨다 :

1ml(약 25방울)의 용액은 상기 감미제 50mg을 함유하며 그감미 효과가 각설탕 3덩어리에 상응한다.

[실시예 II]

20mg의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드를 함유하는 감미용 정제

정제의 조성 : 감미제 20mg

탄산수소나트륨 5mg

소르비트 분말 25mg

감미제를 탄산수소나트륨 및 소르비트와 혼합하고 최대 상대습도 60%에서 정제로 압축시킨다. 정제 1개의 감미효과는 각 설탕 1개에 상응한다.

[실시예 III]

4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드의 나트륨염 20mg을 함유하는 감미용 정제

정제의 조성 : 감미제의 나트륨염 20mg

소르비트 30mg

감미제를 소르비트와 혼합하고 압착하여 정제로 만든다. 정제 1개의 감미효과는 각설탕 1개에 상응한다.

Claims (1)

1. 일반식(II)의 3-아미노-1,2-벤조이소티아졸-1,1-디옥사이드의 수용액을 50℃ 내지 용액의 비점 사이의 온도에서 염기로 비누화시키거나, 생성된 화합물에서 에테르를 분해시킴을 특징으로 하여, 일반식(I)의 4-하이드록시-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온-1,1-디옥사이드 및 그의 무기 또는 유기 염기와의 염을 제조하는 방법.

   

   상기식에서 R₁은 수소 원자를 나타내며 ; R₂는 수소 원자 또는 저급 알킬을 나타내고 ; R₂₁은 수소 원자를 나타낸다.