KR960003319B1

KR960003319B1 - 신규한 엔(n)-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR960003319B1
Application number: KR1019930000937A
Authority: KR
Inventors: 정상헌
Original assignee: 정상헌
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: KR940018364A

Abstract

내용 없음.

Description

신규한 엔(N)-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체 및 그의 제조방법

본 발명은 항암작용을 갖는 신규한 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체의 항암제로서의 용도에 관한 것이다.

현대의 대표적인 난치병중 하나인 암은 그 종류와 발생원인이 매우 다양할 뿐 아니라, 대부분의 경우 정확한 발병기전이 확립되지 않았기 때문에 근본적인 치료가 곤란한 실정이다. 현재 사용되고 있는 항암제들로는 극히 일부분의 혈액 암 종류가 치료될 수 있을 뿐이며, 암 환자의 90% 이상을 차지하고 있는 대부분의 고형암은 거의 치료가 불가능한 실정에 있다. 이에 따라 다수의 신규한 합성물질 및 천연물질들의 고형암에 대한 치료가능성이 계속해서 검토되고 있다.

최근에, 썰로페뉴어(Sulofenur ; LY 186641, Proc. Am. Assoc. Cancer Res., 1988년, vol. 29, 535 : J. Med. Chem., 1990년, vol. 33, 2393)가 기본의 항암제들과는 전혀 다른 새로운 작용기전에 의해 고형암에 대해 선택적인 항암작용을 갖는다는 사실이 보고되었다. 즉, 쥐에 이식한 고형암인 림프육종(lymphosarcoma : 6C3HED), 유방암(CA755,C3H), 대장암(Colon carinoma, C-26), 난소암(Ovarian carcinoma, M5) 등에 썰로페뉴어 300mg/kg을 투여하면 100%의 암 성장억제 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 사람의 암종을 누드마우스(nude mouse)에 이식하여 이에 대한 썰로페뉴어의 효과를 시험한 결과, 썰로페뉴어는 폐암, 유방암, 자궁암, 췌장암, 신장암, 위암등에 광범위한 효과를 갖는 것으로 확인되어 임상시험에 도입되었다. 그러나, 썰로페뉴어는 임상 제1단계 시험결과 기존의 항암제들이 갖고 있는 부작용은 전혀 발현되지 않았으나 용혈성 빈혈, 신독성, 메트헤모글로빈혈증 등의 독성이 발현되었다(J. Clin. Oncol., 1989년, vol. 7, 1733 : Drug of Future, 1991년, vol. 16,517). 이러한 독성은 기본적으로 썰로페뉴어의 대사산물인 p-클로로아닐린 유도체에 의해 유발되는 것으로서, 썰로페뉴어의 투여량이 많은데 기인하는 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 본 발명자는 썰로페뉴어와 유사한 작용기전에 의해 강력한 항암효과를 나타내면서도 썰로페뉴어와는 달리 아닐린계 대사산물을 생성하지 않아 부작용이 없는 항암제를 개발하고자 광범한 연구를 수행한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명자는 썰로페뉴어와 동일한 2-이미다졸리디논 핵을 가지지만, N-위치에 페닐유도체계 치환체를 갖지 않는 설포닐이미다 졸리디논 유도체들이 이와같은 요건을 만족시킬 것으로 예상하고 광범한 신규의 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체들을 구조설계하고 그의 항암작용을 검토한 결과, 이들 특정의 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체들이 고형암인 인간의 폐암 세포 A549와 피부암인 흑색종 세포 SK-MEL-2에 대하여 썰로페뉴어보다 강한 항암효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 이들 신규의 유도체는 인간의 자궁암(SK-OV-2), 대장암(XF-498), 뇌암(HCT 15)과 쥐의 백혈병 L1210과 P388세포에 대하여도 매우 강력한 항암효과를 발현함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 하기 일반식(Ⅰ)의 신규한 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체에 관한 것이다.

상기식에서, X는 치환되거나 비치환된 페닐, 또는 인다닐을 나타내며, Z 및 Y중의 하나는 H이고, 다른 하나는 치환되거나 비치환된 페닐을 나타낸다.

일반식(Ⅰ)의 화합물 중에서 X가 치환되거나 비치환된 페닐을 나타내는 경우, 본 발명의 화합물은 하기식(Ⅰ-A)로 나타낼 수 있다.

상기식에서, R₁, R₂, R₃, R₄및 R₅는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 수소원자, C₁-C₄알킬, C₁-C₄알콕시, 트리플루오로메틸, 니트로, C₁-C₄아실, C₁-C₄알킬-치환된 아미노, C₁-C₄알킬-치환된 아미도, 할로겐 원자, 카복실 그룹 및 그의 에스테르 중에서 독립적으로 선택되며, Z 및 Y는 일반식(Ⅰ)에서 정의된 바와 같다.

Z 또는 Y가 치환된 페닐을 나타내는 경우에, 페닐 치환체는 바람직하게는 상기 R₁내지 R₅의 정의에서 언급된 그룹 중에서 선택된다.

X가 인다닐을 나타내는 경우에, 일반식(Ⅰ)의 본 발명 화합물은 일반식 (Ⅰ-B)로 나타낼 수 있다.

상기식에서, 인다닐 그룹은 바람직하게 4- 또는 5- 위치에서 설포닐그룹과 결합하며, Z 및 Y는 일반식 (Ⅰ) 에서 정의한 바와 같다.

본 발명에 따르는 일반식(Ⅰ)의 화합물 중에서 바람직한 그룹은 X가 치환된 페닐 또는 5-인다닐이며, Y 및 Z중의 하나가 페닐이고 다른 하나는 수소인 일반식(Ⅰ) 화합물의 그룹이다.

더욱 바람직한 일반식(Ⅰ)의 화합물은 X가 p- 모노 치환된 페닐 또는 5-인다닐이고, Y는 페닐이며, Z가 수소인 일반식(Ⅰ)의 화합물이다.

특히 가장 바람직한 일반식(Ⅰ)의 화합물은 다음과 같다. 1-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논 ; 1-(p-클로로벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논 ; 및 1-(5-인단설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논.

본 발명은 또한 일반식(Ⅰ)의 화합물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 일반식(Ⅰ)의 화합물은 일반식(Ⅲ)의 N-아릴설포닐-2-알콕시-4,5-디하이드로이미다졸을 산 또는 염기의 존재하에, 수용액 중 또는 무수조건에서 2-알콕시 그룹의 산소가 결합된 탄소부위에서 친핵성 치환반응(nucleophilic substitution)을 수행함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 제조방법은 반응도식 Ⅰ로 나타낼 수 있다.

[반응도식 1]

상기식에서 R은 C₁내지 C₄알킬그룹 또는 치환된 벤질그룹이며, X, Y 및 Z는 일반식(Ⅰ)에서 정의된 바와 같다.

이 반응에 사용되는 산 또는 염기는 1당량 이상이어야 하며, 황산과 같은 비친핵성 산의 경우에는 물이 1당량 이상 필요하다. 산으로는 황산, 염산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 카르복실산의 나트륨, 칼륨 또는 암미늄염이 사용될 수 있으며, 염기로는 수용성 하이드록사이드 염기, 예를들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등이 사용될 수 있다. 반응용매로는 물, C₁-C₄알콜, 에테르, 테트라하이드로푸란, 벤젠, 아세트산, 디메틸설폭사이드 등이 바람직하게 사용된다. 이 반응은 통상 10 내지 100℃에서 잘 수행된다.

특히 일반식(Ⅰ)의 화합물은 상응하는 일반식(Ⅲ)의 화합물을 무수에테르 중에서 무수 HCl을 가하여 실온에서 1시간 이상 교반한 후, 여과하고 에테르로 세척함으로서 정량적으로 순수하게 제조된다.

일반식(Ⅰ) 화합물의 제조에 사용되는 출발물질인 일반식(Ⅲ)의 화합물도 또한 신규한 화합물이며, 그 자체가 항암작용을 갖는다. 따라서, 하기 일반식(Ⅲ)의 N-아릴설포닐-2-알콕시-4,5-디하이드로이미다졸도 본 발명의 목적중의 하나를 구성한다.

상기식에서, R은 C₁내지 C₄알킬그룹 또는 치환된 벤질이며, X는 치환되거나 비치환된 페닐, 또는 인다닐을 나타내고, Z 및 Y중의 하나는 H이고, 다른 하나는 치환되거나 비치환된 페닐을 나타낸다.

본 발명에 따라 일반식(Ⅲ)의 출발화합물의 제조방법이 또한 제공된다.

일반식(Ⅲ)의 화합물은 일반식(Ⅳ)의 스티렌 또는 페닐 부위에 치환체를 갖는 스티렌 유도체를 출발물질로 하여 반응도식 Ⅱ에 도시된 바와 같이 3단계의 반응을 거쳐 제조할 수 있다.

우선, 제1단계로 스티렌 유도체(Ⅳ)의 이중결합에 브로모시아나마이드를 부가하여 1-아릴-2-브로모에틸시아나마이드(Ⅴ)를 수득하고 ; 제2단계로 중간체(Ⅴ)를 산촉매의 존재하에서 상응하는 알콜로 처리한 후, 염기로 처리하여 4-아릴-2-알콕시-4, 5-디하이드로이미다졸(Ⅵ)을 수득하고 ; 제3단계에서는 중간체(Ⅵ)를 염기의 존재하에서 일반식(Ⅶ)의 아릴설포닐클로라이드와 반응시켜 N-아릴설포닐-2-알콕시-4,5-디하이드로이미다졸(Ⅲ)을 수득할 수 있다. 이때 Z가 H이고 Y가 치환되거나 비치환된 페닐인 유도체(Ⅲ-Ⅰ)와 그의 위치 이성체인 Y가 H이고 Z가 치환되거나 비치환된 페닐인 유도체(Ⅲ-Ⅱ)가 동시에 약 5 : 1의 비율로 얻어진다. 이들은 칼럼크로마토그라피로 분리하여 순수한 각각의 화합물로 분리수득할 수 있다. 이러한 일반식(Ⅲ)의 제조방법은 다음 반응도식 Ⅱ로 나타낼 수 있다.

[반응도식 Ⅱ]

상기 반응도식에서 B는 치환되거나 비치환된 페닐을 나타내며 일반식(3)의 X 또는 Y에 상응한다.

일반식(Ⅲ) 화합물의 제조방법을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1단계 반응에서 스티렌 유도체(Ⅳ)에 대한 브로모시아나마이드의 부가반응은 유기용매중에서 N-브로모석신아미드 1 내지 1.5당량과 시아나마이드 2 내지 5당량의 혼합물을 교반하면서 10℃로 냉각시킨 후, 스티렌유도체(Ⅳ) 1당량을 유기용매에 용해시켜 약 25%용액을 만들어 1 내지 2시간에 걸쳐 반응온도가 30℃ 이상이 되지 않도록 유의하면서 적가한 후 12시간 동안 실온에서 교반하여 수행한다.

이때 반응용매로는 당해 기술분야에 통상적인 반응-불활성 유기용매이면 어느것이나를 사용할 수 있으며, 예를들면 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄과 같은 할로겐화 지방족 또는 방향족 탄화수소, 디에틸에테르, 테트라하이드로푸란과 같은 지방족 에테르등을 사용할 수 있다.

반응이 끝난후, 반응혼합물을 통상적인 후처리 방법에 의해 처리하고, 얻어진 조생성물(Ⅴ)는 칼럼크로마토그라피등의 방법에 의해 정제하여 순수한 화합물(Ⅴ)를 수득할 수 있다.

제2단계 반응에서는 우선 산촉매의 존재하에서 중간체(Ⅴ)의 시아나마이드기를 상응하는 알콜용액 중에서 알콕시기를 첨가하여 반응용액 중에서 이소우레아기로 변환시키고 계속해서 염기로 처리하여 폐환시켜 신규한 2-알콕시-4,5-디하이드로이미다졸 유도체(Ⅵ)를 수득한다.

이 반응에 사용되는 산 촉매는 무수의 산이어야하며, 메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 염산, 브롬화수소산 등을 사용할 수 있다. 산의 사용량은 1당량 이상이어야 하며, 반응속도의 산의 농도에 비례하므로 산의 농도는 5% 이상이어야 한다.

예를들어, 제2단계 반응에서는 먼저 5% 이상의 무수 염산 1 내지 3당량을 함유하는 알콜용액을 중간체(Ⅴ)에 가한 후 6시간 동안 교반시킨다. 이때의 반응온도는 60℃를 넘지않도록 하여야 하며 바람직하게는 35 내지 40℃가 가장 적합하다. 반응 후 2 내지 7당량의 염기를 가하여 15시간 동안 실온에서 교반한다. 이때 사용하는 염기로는 탄산나트륨, 또는 중탄산나트륨, 피리딘, N, N-디메틸아미노피리딘, 트리에틸아민 등의 약염기도 사용할 수 있으며, 바람직하게는 탄산나트륨을 사용한다.

그후, 반응혼합물을 통상의 후처리방법에 의해, 예를들면 여과하여 불용성물질을 제거하고 감압하에서 알콜을 제거하고, 수득된 잔류물을 다시 디클로로메탄에 용해시킨 후 불용물을 제거한 후, 감압하에서 디클로로메탄을 제거하는 등의 방법에 의해 수득한 조생성물을 에틸아세테이트와 같은 용매로부터 재결정화시켜 순수한 중간체(Ⅳ)를 수득한다.

제3단계 반응에서 N-아릴설포닐-2-알콕시-4,5-디하이드로이미다졸(Ⅲ) 유도체의 합성은 중간체(Ⅵ)의 질소부위에 아릴설포닐 클로라이드(Ⅶ)를 염기존재하에서 부가반응시켜 설포닐화 함으로써 완결된다. 이 반응에서는 1-아릴설포닐-2-알콕시-(치환된)페닐-4,5-디하이드로이미다졸(Ⅲ-Ⅰ)과 3-아릴 설포닐-2-알콕시-4-(치환된페닐-4,5-디하이드로이미다졸(Ⅲ-Ⅱ)가 약 5 : 1의 비율로 생성된다.

이 혼합물을 칼럼크로마토그라피에 의해 분리 정제하여, 화합물(Ⅲ-Ⅰ) 및 (Ⅲ-Ⅱ)를 각각 순수한 형태로 수득한다.

이 반응에서 염기로는 1당량 이상의 피리딘, 트리에틸아민, 수소화타트륨, 탄산나트륨 또는 중탄산나트륨 등을 사용할 수 있다. 가장 바람직하게는 이 반응은 아세톤과 물의 1 : 1 혼합용매 중에서 염기로 중탄산나트륨을 사용하여 수행한다. 반응온도는 10 내지 50℃가 적합하다. 크로마토그라피는 실리카겔을 사용하며 용매로는 헥산과 아세톤의 혼합용매가 가장 좋은 분리결과를 제공한다.

통상 이 반응은 먼저 아세톤에 중간체(Ⅵ)을 용해시키고 동량의 물에 중탄산나트륨(1.5 내지 3당량)을 용해시켜 가한 후, 아릴설포닐 클로라이드를 1당량 가하여 격렬하게 교반하여 수행한다. 2 내지 3시간 교반한 후 디클로로메탄을 가하여 3 내지 4회 추출하고 무수 황산나트륨으로 건조시킨 후 감압하에서 용매를 제거하여 조생성물을 얻는다. 이성체의 분리는 칼럼크로마토그라피에 의해 수행한다.

본 발명에 따르는 일반식(Ⅰ)의 신규한 N-아릴설포닐-4-아릴이미다졸리디논 유도체 및 일반식(Ⅲ)의 신규한 N-아릴설포닐-2-알콕시-4-아릴이미다졸린 유도체는 쥐의 백혈병 세포인 L1210과 P388세포와, 인간의 폐암 A549, 피부암 SK-MEL-2, 자궁암 SK-OV-2, 대장암 XF498, 뇌암 HCT-15 세포에 대하여 세포독성을 측정하여 썰로페뉴어의 세포독성과 비교한 결과 강력한 항암효과를 발현함을 확인하였으며, 따라서 항암제로서 사용될 수 있음을 확인하였다.

본 발명은 이하의 실시예 및 실험예에 의해 더욱 구체적으로 설명된다.

[실시예 1]

[: 2-브로모-1-페닐에틸시아나마이드[화합물 번호 1 : 중간체(Ⅴ)]의 제조]

N-브로모석신이미드 10.68g(0.06몰)과 시아나마이드 4.2g(0.10몰)을 디클로로메탄 150ml에 가하여 5분간 교반한 후 스티렌 5.2g(0.05몰)을 디클로로메탄 20ml에 용해시켜 10 내지 20℃에서 1시간에 걸쳐 적가한다. 적가완료 후에 실온에서 12시간 더 교반한다. 분액여두에 옮겨 반응액과 거의 동량의 5% 티오황산나트륨 수용액을 가하여 세척하고, 포화식염수로 2회 세척한다. 유기용매층을 무수황산화나트륨으로 건조시키고 감압하에서 용매를 제거하여 수득한 생성물을 실리카겔을 담체로 하고 에틸아세테이트와 톨루엔(1 : 20)의 혼합용매를 이동상으로 하여 칼럼크로마토그라피를 수행함으로서 순수한 2-브로모-1-페닐에틸시아나마이드(화합물 번호 1)을 수득한다. 생성된 2-브로모-1-페닐에틸시아나마이드의 물리적 특성, 핵자기공명 스펙트럼 데이타 및 적외선 스펙트럼 데이타는 표 1에 기재하였다.

실시예 1과 동일한 방법에 따라 출발물질로서 상응하게 치환된 스티렌을 사용하여 중간체(Ⅴ)에 해당하는 표 1의 화합물 번호 2 내지 4의 화합물을 제조할 수 있다.

[표 1]

화합물 1-4의 수율 및 물성

[실시예 2]

[: 4-페닐2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸[화합물 번호 5 ; 중간체(Ⅳ)]의 제조]

무수염화칼슘관을 장치한 환저 프라스크에 2-브로모-1-페닐 에틸시아나마이드(화합물번호 1) 4.50g(0.02몰)을 도입시키고 7% 무수염산의 메탄올 용액 16ml를 가하여 용해시킨 후, 35 내지 40℃에서 6시간 동안 교반한다. 실온으로 냉각시킨 후, 탄산나트륨 5.30g(0.05몰)을 가하여 4시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 여과하고 메탄올 10ml로 세척하여 불용성물질을 제거하고, 여액을 감압하에서 농축시킨다. 잔사에 디클로로메탄 100ml를 가하여 10분간 교반한 후 무수황산나트륨을 가하여 건조시키고 여과하여 얻은 여액을 감압하에 농축시켜 조생성물을 수득한다. 수득된 조생성물을 에틸아세테이트로 재결정화시켜 순수한 4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 5)을 수득한다. 이 화합물의 물리적 특성, 핵자기공명 스펙트럼 데이타 및 적외선 스팩트럼 데이타는 표 2에 기재하였다.

실시예 2와 동일한 방법에 따라 상응하는 출발물질(화합물 번호 1 내지 4)와 상응하는 알콜로부터 표 2의 화합물 번호 6 내지 11의 화합물을 제조할 수 있다. 즉, 화합물 1을 출발물질로 하여 화합물 5, 6, 7을, 화합물 2를 출발물질로 하여 화합물 8을, 화합물 3을 출발물질로 하여 화합물 9를, 화합물 4를 출발물질로 하여 화합물10, 11을 제조할 수 있다.

[표 2]

화합물 5-11의 수율 및 물성

[실시예 3]

[: 1-벤젠설포닐-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 12a) 및 3-벤질설포닐-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 12b)의 제조[중간체(Ⅲ)]]

4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 5) 880mg(0.005몰)을 아세톤 30ml에 용해시키고 중탄산나트륨 630mg(0.0075몰)을 물 30ml에 용해시켜 가한 후, 5분간 격렬히 교반한다. 다음에 벤젠설포닐클로라이드 885mg(0.005몰)을 가하여 2시간 동안 교반한다. 디클로로메탄 100ml를 가하여 10분간 교반한 후, 수층을 분리하고 수층을 디클로로메탄 50ml씩으로 2회 더 추출한다. 유기층을 합하여 무수황산나트륨으로 건조시킨 후, 용매를 감압하에서 제거하여 화합물 13a 및 13b의 혼합물(78 : 22) 1.50g을 수득한다. 이 조생성물을 실리카겔을 담체로 하고 이동상을 헥산과 아세톤(3 : 1)의 혼합용매로 하여 칼럼 크로마토그라피를 수행하여 위치이성체인 화합물 13a 980mg(62% 수율)과 화합물 13b 268mg(17% 수율)을 순수하게 얻었다. 1-벤젠설포닐-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 12a)와 3-벤젠설포닐-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 12b)의 핵자기 공명 스펙트럼 데이타 및 적외선 스펙트럼 데이타는 표 3에 기재하였다.

실시예 3과 동일한 방법에 따라 상응하는 출발화합물(화합물 번호 5 내지 11)과 상응하는 아릴설포닐클로라이드로부터 표 3의 화합물 번호 13 내지 32의 화합물들을 제조할 수 있다. 즉 화합물 5를 출발물질로 하여 화합물 12, 13, 14, 15를, 화합물 6을 출발물질로 하여 화합물 16, 17, 18을, 화합물 7을 출발물질로 하여 화합물 19, 20, 21, 22를, 화합물 8을 출발물질로 하여 화합물 23, 24, 25를, 화합물 9를 출발물질로 하여 화합물 26을, 화합물 10을 출발물질로 하여 화합물 27, 28을, 화합물 11을 출발물질로 하여 화합물 29, 30, 31, 32를 제조한다.

[표 3]

화합물 13-32의 수율 및 물성

[표 3a]

[표 3b]

[표 3c]

[표 3d]

[실시예 4]

[1-벤젠설포닐-4-페닐-2-이미다졸리디논[화합물 번호 33 ; (Ⅰ)]의 제조]

1-벤젠설포닐-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 12a) 316mg(0.001몰)에 무수에테르 10ml를 가하고 교반하면서 무수염산 150mg을 함유하는 에테르 1ml를 가하여 4시간동안 실온에서 교반한다. 침전된 백색 결정을 여과하고 에테르로 세척한 후, 건조시켜 거의 정량적으로 순수한 1-벤젠설포닐-4-페닐-2-이미다졸리디온(화합물 번호 33) 300mg(수율 99%)을 수득한다. 수득된 1-벤젠설포닐-4-페닐-2-이미다졸리디논의 적외선 분광스팩트럼 데이타, 핵자기공명 스팩트럼 데이타 및 원소 분석치는 표 4에서 보는 바와같다.

실시예 4와 동일한 방법에 따라 상응하는 출발물질(화합물 번호 13a 내지 32a)로부터 표 4의 화합물 번호 33에서 45의 화합물을 제조할 수 있다. 즉, 화합물 13으로부터 화합물34를, 화합물 14a로부터 화합물 35를, 화합물 15a로부터 화합물 36을, 화합물 22a로부터 화합물 37을, 화합물 23a로부터 화합물 38을, 화합물 24a로부터 화합물 39를, 화합물 25a로부터 화합물 40을, 화합물 26a로부터 화합물 41을, 화합물 29a로부터 화합물 42를, 화합물 30a로부터 화합물 43을, 화합물 31a로부터 화합물 44를, 화합물 32a로부터 화합물 45를 제조할 수 있다.

[표 4]

화합물 33-45의 수율 및 물성

[실시예 5]

[3-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논[화합물 번호 46 : (Ⅰ)]의 제조]

3-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-2-메톡시-4,5-디하이드로이미다졸(화합물 번호 13b) 158mg(0.0005몰)에 2ml의 에테르를 가하고 교반하면서 19mg의 무수염산을 함유하는 에테르 05ml를 가하여 실온에서 4시간동안 교반한 후 생성된 백색 결정을 여과하고 에테르로 세척한 후 건조시켜 거의 정량적으로 순수한 3-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-20이미다졸리디논(화합물 번호 46 149mg(99% 수율)을 수득한다. 수득된 3-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논의 적외선분광 스펙트럼 데이타, 핵자기공명 스펙트럼 데이타 및 원소분석치는 표 5에 기재하였다.

실시예 5와 동일한 방법에 따라 상응하는 출발물질 15b로부터 화합물 47을, 화합물 23b로부터 화합물 48을, 화합물 24b로부터 화합물 49를, 화합물 25b로부터 화합물 50을, 화합물 26b로부터 화합물 51을, 화합물 29b로부터 화합물 52를, 화합물 30b로부터 화합물 53을, 화합물 31b로부터 화합물 54를, 화합물 32b로부터 화합물 55를 제조할 수 있으며, 제조된 화합물 46 내지 55는 표 5에 기재하였다.

[표 5]

화합물 46-55의 수율 및 물성

[표 5a]

* 인단의 5위치에 설포닐기가 치환됨.

[실험예 1]

[인간의 폐암 A549 세포와 피부암 SK-MEL-2 세포에 대한 항암활성 측정]

시험화합물로서 화합물 번호 12a-20a, 23a-28a, 31a, 12b-14b, 16b, 18b, 23b-26b, 28b, 32b, 33-36, 45, 46-51의 화합물 각각과 비교화합물로서 썰로페뉴어(LY 186641)를 각각 20mg/ml의 농도로 디메틸설폭사이드에 용해시키고 소태자혈청을 5% 첨가한 RPMI1640 배지로 로그용량(log Dose)으로 희석하여 화합물의 농도를 각각 0.3, 1.0, 3.0, 10.0, 30.0, 100㎍/ml로 조절하였다. 화합물의 배지용액을 세포에 가하기 직전에 0.22㎛ 세균필터로 여과하여 무균상태를 유지한다. 계대배양중인 세포를 상기배지에 분산시킨 후 96개의 웰(well)이 있는 마이크로플레이트(96 well flat-bottome microplate)에 세포수가 5×10³개가 되도록 분주하고 24시간동안 5% 탄산가스 배양기에서 1일간 배양하여 바닥면에 부착시킨다. 아스피레이터(aspirator)로 배지를 제거한 후, 상기에서 제조된 시험화합물의 용액을 세포가 들어있는 각 웰에 각각 100μl씩 가하고 48시간동안 5% 탄산가스 배양기에서 배양한다. 배양후 SR(Sulforhodamine B) 분석방법(Proc. Am. Assoc. Cancer Res., vol. 30, 607, 1989)에 준하여 배지를 제거하고, 10% 트리클로로아세트산 100μl씩 가하여 4℃에서 1시간 방치하여 세포를 고정시키고 플레이트를 증류수로 5 내지 6회 세척하였다. 세척후, 실온에서 건조시키고 0.4% SRB 염색용액으로 세포를 염색하고 다시 1% 아세트산용액으로 5 내지 6회 세척한 다음 다시 실온에서 건조시킨다. 작은 마이크로플레이트의 웰에 10mM의 트리스마(Trisma) 용액을 100ml씩 가하여 SRB를 용출시켜 520nm에서 흡광도를 측정한다. 이 흡광도로부터 생존 세포수를 계산하여 약물을 투여하지 않은 경우의 세포수와 비교하여 IC₅₀값(50% 성장을 억제하는 농도 ㎍/ml)을 산출하여 항암활성을 비교평가한다. 각 화합물의 IC₅₀값은 다음과 같은 방법으로 계산 하였다.

상기식에서 T는 시험군의 48시간 배양후 평균세포수이며, C는 대조군의 48시간 배양후의 평균세포수이고, C₀는 배양시작시의 평균 세포수이다.

이렇게 계산된 성장률 Y(%)값과 로그용량을 도식화하여 회귀선 Y=a+bX(여기서 b는 기울기이고, a는 절편이다)의 수식을 얻는다. Y값에 50을 대입하면 X는 log₁₀IC₅₀이 되며 도식으로부터 IC₅₀값을 계산한다. 얻어진 IC₅₀값은 표 6가 표 7에 기재하였다.

[표 6]

화합물(Ⅲ)의 A-549와 SK-MEL-2 세포에 대한 항암활성.

[표 7]

화합물(Ⅰ)의 A-549와 SK-MEL-2 세포에 대한 항암활성.

[실험예 2]

[SK-OV3, XF-498, HCT-15세포에 대한 항암활성의 측정]

실험예 1과 동일한 방법으로 화합물 34, 35, 36의 항암활성을 인간의 자궁암세포 SK-OV-3, 뇌암세포 XF-498 및 대장암 HCT 15 세포에 대하여 측정하였으며 얻어진 IC₅₀값은 표 8에 기재하였다.

[실험예 3]

[L1210 및 P388 세포에 대한 항암효과 측정]

쥐의 백혈병 세포인 L1210과 P388에 대하여 화합물 34, 35, 36의 항암활성을 소태자혈청 10%를 첨가한 RPMI 배지를 사용하여 실험예 1과 동일하게 실시하였다.

다만 생존 세포수를 직접 혈구계수기(hematocytometer)를 사용하여 측정하였다. 측정된 IC₅₀값은 표 3에 기재하였다.

[표 8]

화합물 34, 35, 36의 항암활성

Claims

일반식(Ⅰ)의 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체 :

상기식에서, X는 할로겐, 알킬 또는 니트로에 의해 치환되거나 비치환된 페닐, 또는 인다닐을 나타내며, Y 및 Z중의 하나는 수소이고, 다른 하나는 할로겐 또는 알킬에 의해 치환되거나 비치환된 페닐을 나타낸다.
제1항에 있어서, X가 할로겐, C₁-C₄알킬 또는 니트로에 치환된 페닐, 또는 인다닐이며, Y 및 Z중의 하나가 페닐이고, 다른 하나는 수소인 일반식 (Ⅰ)의 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체.
제2항에 있어서, X가 클로로, 메틸 또는 니트로에 의해 p-모노 치환된 페닐, 또는 5-인다닐이고, Y는 페닐이며, Z는 수소인 일반식(Ⅰ)의 N-아릴 설포닐-2-이미다졸리디논 유도체.
제3항에 있어서, 1-(p-메틸벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논, 1-(p-클로로벤젠설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논 및 1-(5-인단설포닐)-4-페닐-2-이미다졸리디논 중에서 선택된 일반식(Ⅰ)의 N-아릴 설포닐-2-이미다졸리디논 유도체.
일반식(Ⅲ)의 화합물에 대해 산 또는 염기의 존재하에서 친핵성 치환반응을 수행함을 특징으로 하여, 일반식(Ⅰ)의 N-아릴설포닐-2-이미다졸리디논 유도체를 제조하는 방법.

상기식에서, X는 할로겐, 알킬 또는 니트로에 의해 치환되거나 비치환된 페닐, 또는 인다닐을 나타내며, Y 및 Z중의 하나는 수소이고, 다른 하나는 할로겐 또는 알킬에 의해 치환되거나 비치환된 페닐을 나타내며, R은 C₁-C₄알킬을 나타낸다.
제5항에 있어서, 반응을 수용액중에서 또는 무수 조건하에서 수행하는 방법.
일반식(Ⅲ)의 N-아릴설포닐-2-알콕시-이미다졸린 유도체 :

상기식에서, X는 할로겐, 알킬 또는 니트로에 의해 치환되거나 비치환된 페닐, 또는 인다닐을 나타내며, Y 및 Z중의 하나는 수소이고, 다른 하나는 할로겐 또는 알킬에 의해 치환되거나 비치환된 페닐을 나타내며, R은 C₁-C₄알킬을 나타낸다.
제1단계로 일반식(Ⅳ)의 스티렌 유도체를 N-브로모석신이미드 및 시아나마이드로 처리하여 일반식(Ⅴ)의 중간체 화합물을 수득하고 ; 제2단계로 일반식(Ⅴ)의 화합물을 산촉매의 존재하에서 상응하는 알콜과 반응시킨 후, 염기로 처리하여 일반식(Ⅵ)의 중간체 화합물을 수득하고 ; 제3단계로 일반식(Ⅵ)의 화합물을 염기 존재하에서 일반식(Ⅶ)의 아릴설포닐 클로라이드와 반응시킴을 특징으로 하여, 일반식(Ⅲ)의 N-아릴설포닐-2-알콕시-이미다졸린 유도체를 제조하는 방법.

상기식에서, B는 할로겐 또는 알킬에 의해 치환되거나 비치환된 페닐을 나타내며, 3 또는 4위치에 존재하고 일반식(Ⅲ)의 Y 또는 Z에 상응하여, X, Y, Z 및 R은 제7항에서 정의한 바와같다.
제8항에 있어서, 제1단계 반응을 유기용매중에서 수행하는 방법.
제8항에 있어서, 제2단계 반응에서 산촉매로 염산, 브롬화수소산, 메탄설폰산 또는 톨루엔설폰산의 무수물을 사용하는 방법.
제8항에 있어서, 제2단계 반응에서 염기로 중탄산나트륨, 피리딘, N, N-디메틸아미노피리딘 및 트리에틸아민 중에서 선택된 약염기를 사용하는 방법.
제8항에 있어서, 제3단계 반응에서 생성된 일반식(Ⅲ)의 화합물을 계속해서 일반식(Ⅲ-Ⅰ) 및 (Ⅲ-Ⅱ)의 화합물로 분리시키는 방법.
일반식(Ⅵ)의 이미다졸 유도체 :

상기식에서, R은 C₁-C₄알킬을 나타내며, Y 및 Z중의 하나는 수소이고, 다른 하

나는 할로겐 또는 알킬에 의해 치환되거나 비치환된 페닐을 나타낸다.